Machine Vision Systeem in de Voedingsindustrie - Inspectie van Bakkerijproducten
Max Reijngoudt
Inhoudsopgave
Ons grote team is zeer vertrouwd met de producten en slaagt er bijna altijd in een passende oplossing te vinden. Soms moeten constructies echter ook worden heroverwogen, omdat de fysica ook grenzen stelt.
Het samenspel van de industriële camera, de juiste lens, voldoende belichting en compatibele software moet kloppen. Daarom beginnen de trajecten met onze klanten vaak op dezelfde manier. Samen ontwikkelen we de opstelling die volgens ons het meest geschikt is. We controleren deze opstelling met een testopstelling. Onze klanten nemen de opstelling in gebruik en voeren vervolgens de eerste controles uit. Past de software bij de hardware? Is de beeldvorming voldoende? Kan de opstelling in de machine worden geïmplementeerd zoals gepland?
We proberen al deze mogelijke vragen al tijdens de eerste teamvergaderingen te verduidelijken en te beantwoorden. Uiteindelijk raden we altijd aan om een testopstelling uit te voeren, omdat een goed werkend systeem voor ons het belangrijkst is.
Momenteel hebben we een bijzonder interessante use case voor voedselinspectie bij een van onze klanten. Hier wordt een gedetailleerde inspectie van bakkerijproducten voor kwaliteitsborging uitgevoerd. Direct na het bakken worden de bakkerijproducten op een transportband geplaatst en geïnspecteerd door een vision-systeem dat uit vier camera’s bestaat. De speciale focus ligt op 360-graden monitoring. Tijdens een inspectie van boven naar beneden kan de onderkant niet in beeld worden gebracht door het eerste paar camera’s. Op de band worden de bakkerijproducten halverwege gedraaid door een kantelmechanisme, waardoor het volgende paar camera’s de onderkant van de producten kan zien.
De bakkerijproducten worden onderzocht op grootte, mogelijke kleurfouten en vervormingen. Het is bijvoorbeeld mogelijk dat een kleurfout in het product alleen zichtbaar is aan de onderkant.
Het vision inspectiesysteem voor bakkerijproducten detecteert de fouten bijna in realtime. Hierdoor kan het productiepersoneel onmiddelijk reageren. Daarom kan in veel gevallen een defecte productie voor een langere periode worden voorkomen.
Industrial Cameras for Food Inspection
Selecting the right industrial camera is essential for accurate bakery goods inspection. Key considerations include the field of view (FOV), the smallest detail to capture, and the required measurement accuracy. For moving products, a Global Shutter camera prevents motion blur, ensuring reliable real-time inspection.
In this application, the conveyor belt was divided into two minimally overlapping viewing areas for image stitching.
A GigE interface was chosen to accommodate distances over 5 meters, and PoE (Power over Ethernet) enabled camera operation via the network cable. The system required a measurement accuracy of 0.3 mm, a FOV of 400 × 200 mm per camera, and a resolution of 0.1 mm/pixel, requiring at least 4000 × 2000 pixels.
The selected ME2P-900-13GC-P camera with a 2:1 sensor ratio and 13 FPS met all criteria, providing precise inspection for bakery products while supporting accurate detection of size, color, and shape defects.
Technical Specifications
| Interface | GigE Vision |
| Resolution | 4200x2160 |
| Shutter type | Global Shutter |
| Color/Monochrome | Color |
Selectie van de geschikte lens voor de inspectie van bakkerijproducten
Om de juiste focal lenght te berekenen, kunt u gemakkelijk onze lens calculator gebruiken. Hiervoor heeft u de sensorgrootte van de camera, de werkafstand en de breedte van het field of view nodig.
De camera ME2P-900-13GC-P heeft een 2/3 inch sensor. Het field of view heeft een breedte van 400 mm. Door de opstelling van de machine werd een mogelijke werkafstand van 700 tot 800 mm bepaald. Bij 750 mm is een aanbevolen focal length van 16 mm berekend.
Daarnaast is het belangrijk om op te merken dat de lens de resolutie van de camera kan weergeven, dus hebben we de lenzen op onze website ook voorzien van een resolutie.
In onze inspectietoepassing van bakkerijproducten zou een lens met een resolutie van 5 MP daarom onvoldoende zijn, aangezien de industriële camera een resolutie van 9 MP heeft. Daarom hebben we gekozen voor de VA-LCM-10MP-16MM-F2.8-015. Deze lens is ontworpen voor sensoren tot 10MP. In dit geval is het samenspel tussen de camera en de lens ideaal gekozen.
Technical Specifications
| Resolution (megapixel) | 10 |
| Focal length (mm) | 16 |
| Mount | C |
| Color/Monochrome | Mono |
| Image format / circle | 2/3" |
Beeldverwerkingssoftware voor inspectie van bakkerijproducten
Als we het hebben over een compleet machine vision systeem, gaat het altijd over de combinatie van hardware en software. De computer vision software verwerkt de beeldgegevens van de industriële camera en analyseert deze op basis van bepaalde markers.
Onze camera’s zijn compatibel met GenICam, wat betekent dat ze compatibel zijn met verschillende softwareoplossingen. Dit zijn bijvoorbeeld MvTec Halcon, NI LabVIEW, Cognex Vision Pro, Matlab of OpenCV. Veel klanten schrijven ook hun eigen programma’s, omdat de expertise intern beschikbaar is.
Voor de eerste stappen kunt u de gratis SDK gebruiken. Daar kunt u de eerste opnames opslaan en de camera parameters aanpassen. De applicatie is ontworpen om ook probleemloos te draaien op een Raspberry Pi. Ondersteunende besturingssystemen zijn Windows, Linux en Android. Besturingssystemen zoals macOS van Apple worden niet ondersteund voor industrieel gebruik, maar technici kunnen een virtuele machine met Windows of Linux op een Mac draaien om compatibiliteit te garanderen. De SDK ondersteunt programmeertalen zoals C++, C#/.NET en Python.
Voor deze toepassing voor voedselkwaliteitinspectie voor bakkerijproducten wilde de klant werken met software die gemakkelijk te gebruiken is, zelfs voor onervaren collega’s. Daarom is het gebruik van Zebra Aurora Vision software aanbevolen. Daarom is het gebruik van Zebra Aurora Vision software aanbevolen. Deze robuuste en gebruiksvriendelijke software biedt een grafische omgeving die aanvoelt als ‘een gereedschapskist’.
Met deze software kan het vision systeem worden aangevuld om zowel de grootte als de hoeveelheid bakkerijproducten te detecteren en eventuele foutieve productie te identificeren. Om kennis te maken met de Aurora Vision software werd de gratis Lite versie met alle standaard algoritmen gebruikt.
Mogelijke toepassingen
Over het algemeen gaat het hierbij om optische voedselinspectie, die zeer effectief kan worden geïmplementeerd door de interactie van software en hardware. Afhankelijk van het product en de snelheid van de transportband kan het nodig zijn om de software aan te passen of een andere camera te kiezen omdat de werkafstand groter is of er meer FPS (frames per seconde) nodig zijn.
Om met al deze punten rekening te houden, staat ons team altijd klaar om u bij te staan bij uw aanvraag voor inspectie van bakkerijproducten. Laat gewoon een kort bericht achter via het contactformulier en wij nemen zo snel mogelijk contact met u op.
