Automationspraxis 03.2018
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_Special Lebensmittel & Verpackung<br />
Chemische Zusammensetzung organischer Stoffe detektieren<br />
Hyperspektral-Vision<br />
erkennt Verunreinigung<br />
Die hyperspektrale Bildverarbeitung erkennt bei der HACCP-<br />
Gefahrenanalyse in der Lebensmittelindustrie die chemische<br />
Zusammensetzung organischer Stoffe – sogar in Highspeed-<br />
Fertigungslinien.<br />
Bild: Stemmer<br />
Die Jelly Beans (Geleebohnen) enthalten einige<br />
nichtmetallische Fremdkörper, die mit<br />
konventionellen Methoden schwer festzustellen<br />
sind. Die hyperspektrale Bildverarbeitung<br />
macht sie jedoch einwandfrei kenntlich. Währen<br />
die Geleebohnen alle die gleiche chemische<br />
Zusammensetzung haben und grün abgebildet<br />
werden, erscheinen die Verunreinigungen,<br />
die eine andere chemische Zusammensetzung<br />
aufweisen, rot.<br />
Metalldetektoren, Röntgen und konventionelle<br />
Bildverarbeitung sind wichtige<br />
Methoden, um Verunreinigungen in Lebensmittelproduktionslinien<br />
festzustellen.<br />
Allerdings stößt jedes Verfahren an seine<br />
Grenzen, weil nur Metalle oder ausreichende<br />
Dichteunterschiede erkannt werden.<br />
Die hyperspektrale Bildverarbeitung<br />
verbindet nun die spektroskopische Analyse<br />
mit Bildverarbeitung und kann so die<br />
chemische Zusammensetzung von Stoffen<br />
farblich kennzeichnen. Damit können sowohl<br />
organische als auch anorganische<br />
Verunreinigungen festgestellt werden.<br />
Die Jelly Beans im Beispiel enthalten einige<br />
nichtmetallische Fremdkörper, die mit<br />
konventionellen Methoden schwer festzustellen<br />
sind. Die hyperspektrale Bildverarbeitung<br />
macht sie jedoch einwandfrei<br />
kenntlich: Während die Geleebohnen alle<br />
die gleiche chemische Zusammensetzung<br />
haben und grün abgebildet werden, erscheinen<br />
die Verunreinigungen rot.<br />
Das Prinzip beruht auf der spektroskopischen<br />
Analyse der Wellenlänge des vom<br />
Objekt kommenden Lichts. Sie ergibt einen<br />
chemischen Fingerabdruck des Stoffes.<br />
So können bei ähnlich aussehenden<br />
Stoffen unterschiedliche chemische Zusammensetzungen<br />
festgestellt werden.<br />
Zur Aufgliederung in die verschiedenen<br />
Wellenlängen benötigt man einen Spektrographen.<br />
Danach erstellt ein IR-empfindlicher<br />
Sensor ein Bild des Musters für<br />
jede Wellenlänge. Diese Bilder werden zu<br />
einem dreidimensionalen hyperspektralen<br />
Datenwürfel zusammengesetzt.<br />
Das System CVS Hyperinspect integriert<br />
diese Kernkomponenten in ein voll funktionales<br />
System, das der Hyperspektral-<br />
Analyse zusätzliche Anwendungen, z. B.<br />
in der Pharmazie und der Verpackungsindustrie<br />
erschließt Besonders interessant:<br />
Da viele Verpackungsmaterialien Infrarotlicht<br />
meist ungehindert passieren lassen,<br />
kann die chemische Zusammensetzung<br />
des Inhalts selbst durch die Verpackung<br />
hindurch geprüft werden. ↓<br />
Stemmer Imaging GmbH<br />
www.stemmer-imaging.de<br />
Anuga Foodtec Halle 07.1, Stand B038<br />
März 2018 35
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