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AI技術在方便面生產質量監控中的應用

2025-07-04 來源:EEWORLD
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關鍵詞: 方便面 機器視覺技術 AI檢測系統 Teledyne DALSA 缺陷檢測

方便面作為全球重要的食品,每年消費量超過1,000億份,在新冠疫情期間需求更是激增了10%。中國、日本、韓國和中國臺灣等主要生產國或地區提供多種方便面品牌,涵蓋豐富的口味,滿足數百萬消費者的需求。在如此高需求和緊迫的生產周期下,保持一致的產品質量尤為關鍵。生產商必須確保每一批方便面在質地、外觀和口感上都能達到標準,并且機器視覺系統能夠以毫秒級別的速度迅速檢測出產品缺陷。

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軟件分析可以快速有效地比較多張圖像的數據。圖片由Teledyne DALSA提供。


傳統的質量控制方法通常依賴人工篩查,已無法跟上現代化生產線的規模和速度。為解決這一問題,方便面行業開始采用先進的機器視覺技術,實現自動化、實時缺陷檢測。生產商逐漸認識到,工業AI集成的檢測系統能夠顯著提升方便面生產中的質量控制,確保能夠以幾近完全的精確率及時發現如過度油炸的面條、雜質、油污和孔洞等缺陷。


檢測過程


方便面生產過程涉及多個環節,包括將面粉和水混合制成面團、上漿、油炸、蒸煮和干燥。在這些過程中,可能會出現以下缺陷:

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相較于人工,AI系統能夠更快速地檢測到雜質或缺陷。圖片由Teledyne DALSA提供。


為了檢測這些缺陷,檢測系統會在加入調味料之前以及最終包裝階段進行安裝,確保只有符合高質量標準的面條才能進入分銷環節。這一過程不僅要求快速執行,還必須具備極高的準確性,以便跟上生產線的速度,通常生產線每分鐘可處理數百個面餅。


技術棧


在某一具體案例中,先進的檢測解決方案核心結合了Teledyne DALSA Sherlock AI視覺軟件的圖像處理和Astrocyte AI訓練工具,并通過Teledyne DALSA的Genie Nano和Linea相機系統捕捉圖像。檢測系統的各個組件協同工作,提供高分辨率成像和實時分析,從而實現精準的缺陷檢測。


Sherlock AI是一款強大且靈活的機器視覺軟件平臺,結合了人工智能和傳統的2D圖像處理技術。Astrocyte是一款無需編程的AI訓練工具,指導用戶收集并標注產品、樣本和缺陷圖像,以訓練用戶選擇的神經網絡。這些網絡可以執行多種任務,例如異常檢測、分類、物體檢測和圖像分割。該系統專為高速度、高精度的檢測設計,適用于如方便面生產等要求嚴格的制造環境。


這款AI軟件具備多個優勢


包括AI驅動的缺陷選擇、操作簡便和快速部署(只需拖放圖像即可開發應用程序)、自動訓練、高精度(圖像拼接技術能夠在大圖像中檢測微小缺陷)以及靈活性和可擴展性(軟件支持多個線程同時運行)。


在該檢測環境中,面條上方安裝一臺Teledyne DALSA Genie Nano 1280×960彩色相機,用于檢查面條的上表面。這款相機配備了白色環形光源,確保均勻照明,從而獲得穩定的圖像捕捉效果。由于空間限制,另一臺Teledyne DALSA Linea 2K GigE相機安裝在面條下方,通過白色線光源檢查面條的下表面。Linea 2K相機具有2048像素的高分辨率和高速性能,非常適合在有限的工作距離內檢測缺陷,并能夠捕捉到如淀粉、雜質、油脂和黑洞等微小異常。


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Linea 2K相機具有2048像素的高分辨率和高速性能,非常適合在有限的工作距離內檢測缺陷,并能夠捕捉到如淀粉、雜質、油脂和黑洞等微小異常。


速度與精度


將AI軟件和機器視覺相機融入生產過程中,實現了極快的實時檢測。標準生產速率大約為每份方便面200毫秒,而這套新型的AI驅動解決方案能夠以每份面條80到100毫秒的速度進行檢測(包括上下表面的檢測)。這種速度提升得益于多線程并行運行的能力,借助靈活且多功能的視覺軟件,若需求增加,仍能進一步提升處理速度。如此高效的性能水平對于高速生產線至關重要,因為它們每分鐘可以處理大量的面條。


盡管市場上其他系統的精度可能達到96%,但根據用戶自身的測量,這套解決方案在所有缺陷檢測中的精度高達99%,唯一例外是油污,由于圖像數據的限制,所有系統在油脂檢測方面都有一定難度。準確率的大幅提升得益于軟件深度學習模型、傳統算法以及相機高分辨率成像技術的強力結合。更高的準確率意味著更多符合高質量標準的面條能夠交到客戶手中,從而提升客戶滿意度,并為生產商樹立良好的品牌形象。


一家亞洲經銷商近日稱贊了該解決方案的靈活性,表示Sherlock軟件幫助他們在本地市場中超越了競爭對手。他們特別提到,自動訓練功能的價值和效果、穩固的多種AI架構、靈活的標注工具、易用性以及眾多2D算法帶來的高精度,這些因素共同提升了他們的競爭力。

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系統監控面條的檢測過程。圖片來自Teledyne DALSA。


通過對過度烹煮的淀粉、雜質、油脂和大孔等缺陷進行實時、高精度的檢測,這套結合AI軟件、訓練和相機的解決方案正幫助全球生產商滿足消費者對一致性、安全性和口感的需求。該系統的速度、靈活性和精度有望成為行業的新標準,使生產線在不犧牲質量的前提下提高生產效率。隨著方便面需求的不斷增長,這項先進的檢測技術將發揮關鍵作用,確保消費者食用的面條始終保持出色的質量。




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