Gleich nach der Ernte mit einem Traktor werden Heidelbeeren blitzgefroren und eingelagert. Für einen Erzeuger, der ca. 13.600 kg Früchte pro Stunde kontrollieren und 100 % der Fremdkörper entfernen will, ist das vorrangige Ziel die Verbesserung der Qualitätskontrolle. Deshalb wurde dem Systemintegrator Orus der Auftrag erteilt, ein auf Bildverarbeitung basiertes Inspektionssystem für Heidelbeeren zu entwickeln, um das vorhandene optisch-basierte System zu ersetzen. Für die Ingenieure war klar, dass ein farbbasiertes Bildverarbeitungssystem die beste Lösung ist.
Das System verwendet für die Erfassung des ca. 1,50 m breiten Transportbandes fünf Farbkameras, die mit drei Matrox Framegrabbern verbunden sind. Das System basiert drei Servern und einem Clientrechner, der als Graphical User Interface (GUI) eingesetzt wird. Die Bilddaten werden mit der Matrox Imaging Library (MIL) analysiert und die Ergebnisse über Ethernet an einen Omron PLC weitergeleitet, um den Ausschußmechanismus zu steuern. Eine weiße Blitz-LED erhellt den zu prüfenden Bereich.
Die Beeren werden zuerst auf ein vibrierendes Förderband geschüttet, auf dessen gerillter Oberfläche sich die Beeren flach anordnen. Dann werden die sie zu einem strukturierten Förderband weitergeleitet, das die Beeren erfasst und innerhalb der ersten 60 cm des ca. 3,60 m langen Bandes zum Liegen bringt. Das Bildverarbeitungssystem befindet sich über dem Ende des strukturierten Förderbandes und erfasst die Bilder, wenn die Beeren über eine Kante fallen.
Das strukturierte Förderband bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 183 m pro Minute. Für den optimalen Ablauf ist die zeitliche Steuerung des gesamten Systems entscheidend. Das System taktet alle 0,32 cm. Der 20. Impuls (ca. alle 6,40 cm) löst die Kamera mit einer Belichtungszeit von 120 µs aus. Die Prüfung basiert ausschließlich auf dem Teilchenanalyse Modul der MIL und jede Teilchenmenge wird hinsichtlich durchschnittlichem Farbton, durchschnittlicher Helligkeit im roten Bereich, Größe und Rundheit analysiert. Anhand dieser Kriterien können Eisstückchen aufgrund ihrer Farbe erkannt werden und Fremdkörper wie Zweige oder Insekten durch das Fehlen von Rundheit und/oder Farbe. Unreife oder überreife Früchte werden anhand ihrer Farbwerte oder Größe bestimmt und somit auch Preiselbeeren, die manchmal in den Heidelbeeren landen.
Speziell angeordnete Druckluft lenkt die Partikel, die der Prüfung nicht standgehalten haben, auf eine Ausschußplatte. Die Druckluftströme wurden über der ca. 35,50 cm großen Öffnung zwischen dem strukturierten Förderband und einem dritten Transportband positioniert. Wenn während der Prüfung die "schlechten Teilchen" lokalisiert werden, wird deren Position so berechnet, dass die Druckluftströme den Ausschuß aus den „guten Beeren“ herausblasen.
Die Ingenieure sind erfahrene Anwender von MIL, deshalb waren die meisten Herausforderungen des Projektes mechanischer Art: die Montage der Komponenten und die Einstellung der Geschwindigkeit. Die Beibehaltung des Zeittaktes für den Ausschußmechanismus war für Mechanik und Bildverarbeitung entscheidend, denn die Ingenieure haben nur ein Zeitfenster von 20 ms für die Analyse und Berechnung der Druckluftströme zur Verfügung. Arbeiten die Druckluftströme zu lange, dann werden sie auch gute Früchte aussortieren. Darüber hinaus muß die Verarbeitung eines jeden Bildes unabhängig von der Anzahl der Beeren die gleiche Zeit in Anspruch nehmen. Die Verarbeitung von Bildern mit einer höheren Anzahl von Beeren darf nicht länger dauern. Die Anzahl der Beeren pro Bild ist ganz unterschiedlich und die Ingenieure wollten nicht die Anzahl der Teilchen begrenzen, die in einem Bild verarbeitet werden können. Matrox Imaging hat den Algorithmus so optimiert, dass die Farbebene für MMX getrennt ist.
Der Vorteil des Orus Systems ist die Geschwindigkeit, es prüft 20.000 Beeren pro Sekunde und auch der Ausschußmechanismus ist einzigartig. Entscheidend ist auch die Flexibilität des Systems, denn der Operator hat die Kontrolle über die Toleranzen und die Leistungsparameter für Form- und Farbanalyse sowie das Timing der Druckluftströme. Der Anwender kann schließlich auch exakt feststellen, wie viele Heidelbeeren einer bestimmten Einheit geprüft und aussortiert werden.
Wenn Sie Fragen zur Matrox Imaging Library, Framegrabbern, Flächen- und Zeilenkameras oder LED-Beleuchtungen haben, so rufen Sie uns einfach an!
Befristetes Angebot für Entwickler: 2x MIL Development Paket zum Preis von einem! Bei Kauf eines MIL Development Paketes erhält man kostenlos einen zweiten MIL Entwicklerplatz inklusive MIL Development Dongle.
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RAUSCHER
Johann-G.Gutenberg-Str. 20
D-82140 Olching
Tel 0 81 42 / 4 48 41-0
Fax 0 81 42 / 4 48 41-90
E-Mail: info@rauscher.de
www.rauscher.de
Das System verwendet für die Erfassung des ca. 1,50 m breiten Transportbandes fünf Farbkameras, die mit drei Matrox Framegrabbern verbunden sind. Das System basiert drei Servern und einem Clientrechner, der als Graphical User Interface (GUI) eingesetzt wird. Die Bilddaten werden mit der Matrox Imaging Library (MIL) analysiert und die Ergebnisse über Ethernet an einen Omron PLC weitergeleitet, um den Ausschußmechanismus zu steuern. Eine weiße Blitz-LED erhellt den zu prüfenden Bereich.
Die Beeren werden zuerst auf ein vibrierendes Förderband geschüttet, auf dessen gerillter Oberfläche sich die Beeren flach anordnen. Dann werden die sie zu einem strukturierten Förderband weitergeleitet, das die Beeren erfasst und innerhalb der ersten 60 cm des ca. 3,60 m langen Bandes zum Liegen bringt. Das Bildverarbeitungssystem befindet sich über dem Ende des strukturierten Förderbandes und erfasst die Bilder, wenn die Beeren über eine Kante fallen.
Das strukturierte Förderband bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 183 m pro Minute. Für den optimalen Ablauf ist die zeitliche Steuerung des gesamten Systems entscheidend. Das System taktet alle 0,32 cm. Der 20. Impuls (ca. alle 6,40 cm) löst die Kamera mit einer Belichtungszeit von 120 µs aus. Die Prüfung basiert ausschließlich auf dem Teilchenanalyse Modul der MIL und jede Teilchenmenge wird hinsichtlich durchschnittlichem Farbton, durchschnittlicher Helligkeit im roten Bereich, Größe und Rundheit analysiert. Anhand dieser Kriterien können Eisstückchen aufgrund ihrer Farbe erkannt werden und Fremdkörper wie Zweige oder Insekten durch das Fehlen von Rundheit und/oder Farbe. Unreife oder überreife Früchte werden anhand ihrer Farbwerte oder Größe bestimmt und somit auch Preiselbeeren, die manchmal in den Heidelbeeren landen.
Speziell angeordnete Druckluft lenkt die Partikel, die der Prüfung nicht standgehalten haben, auf eine Ausschußplatte. Die Druckluftströme wurden über der ca. 35,50 cm großen Öffnung zwischen dem strukturierten Förderband und einem dritten Transportband positioniert. Wenn während der Prüfung die "schlechten Teilchen" lokalisiert werden, wird deren Position so berechnet, dass die Druckluftströme den Ausschuß aus den „guten Beeren“ herausblasen.
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