Automatisk kvalitetskontrol - AP1. Detektion af brusk på overflader

Det vigtigste nye output er, at:

Systemets belysning er forbedret, og systemets nye belysning er blevet testet på værtsslagteriet. Resultatet blev en mere jævn belysning samt bortfiltrering af det generende blå-violette lys fra LED’erne, som vanskeliggjorde registreringen af 340nm excitationen fra brusk, der netop fremstår som blå-violet. Nedenfor vises et eksempel på belysningen før og efter modifikationen. Det fremhævede område viser excitationen af en forekomst af brusk.

På trods af en umiddelbar forbedring af belysningen lykkedes det imidlertid ikke med det nuværende system at reducere antallet af falske positive til et acceptabelt niveau på under 10%. Det skyldes, at den anvendte metode og de benyttede algoritmer typisk forveksler intermuskulært fedt og subkutant fedt med brusk.

Den næste store aktivitet i projektet er, at dokumentere systemets performance og at udarbejde slutrapport. Projektet afsluttes med udgangen af 2024.

Det vigtigste nye output er, at: 

•Der er etableret et system, der kan optage billeder og analysere dem for forekomster af brusk. Systemet kan benyttes på slagtegangen, hvor billeder optages og analyseres for brusk, hvorefter resultatet umiddelbart kan præsenteres for f.eks. en kvalitetsinspektør, der interaktivt kan vurdere analyse-resultatet. 

•Det etablerede set-up kan umiddelbart benyttes til en effektiv forbedring og validering af systemets analyse-resultater.

Den næste store aktivitet i projektet er, at:

•Forsætte arbejdet med opbygning af en prototype, hvor fokus er at forbedre belysningen af test-objektet for at opnå en mere intens og jævn belysning af emnet, der skal analyseres for forekomst af uønsket brusk.

•Nedbringe antallet af falske positive resultater ved at fokusere på yderligere optimering af detektions-modellen for brusk.

Det vigtigste nye output er, at vi har besøgt værtsslagteri for at optage produkt-billeder (ca. 75 stk) til brug for opbygning af den første model til detektion af brusk. Optagelserne på værtsslagteriet viste, at den etablerede lysafskærmning fungerede efter hensigten, men viste også at der er brug for modifikation af afskærmningen, således at afskærmningen bliver lettere og mere effektiv under brug.

På de optagne billeder angav kvalitetsinspektører forekomsten af uønsket brusk, og billederne blev derefter annoteret til brug for opbygning af modellen til detektion af brusk.

Modellen er testet og viser lovende resultater, men pt. er der udfordringer med for mange falske positive resultater. 

Den næste store aktivitet i projektet er at forsætte arbejdet med at optimere modellen til detektion af brusk, således at modellen bliver mere robust.

Der skal etableres et analyse-flow, der kan benyttes på slagtegangen, hvor billeder optages og analyseres med modellen, og resultatet umiddelbart efter præsenteres for en kvalitetsinspektør, der derefter interaktivt vurderer resultatet. Dette muliggør en effektiv validering af modellens resultater.

Kvalitetsinspektørens markeringer vil indgå i optimering af modellen, og vi håber hermed at få udviklet en mere sikker detektion af det uønskede brusk.

Det vigtigste nye output er, at vi har modtaget de mekaniske komponenter, der gør det muligt at ombygge funktionsmodulet, således at funktionsmodulet nu er bestykket med 325nm og 340nm UV dioder.

Den næste store aktivitet i projektet er at få færdiggjort funktionsmodellen, således at den udstyres med mere permanent afskærmning for uønsket indstråling af lys fra omgivelserne, da indstråling af lys fra omgivelserne umuliggør målingerne.

Den samlede funktionsmodel afprøves først i DMRI’s Pilot-plant, og derefter er det aftalt med følgegruppen, at der skal udføres test på slagteriet. På slagteriet skal der optages og annoteres et antal billeder af de produkter, der skal indgå i algoritmen, hvilket er kam, evt. brystflæsk og midterstykker. Billederne skal danne grundlag for at generere den første version af en algoritme, der kan detektere det uønskede brusk på kødstykkerne.

Det vigtigste nye output er, at funktionsmodulet er blevet yderligere testet på slagteriet samt i pilot-plant hos DMRI. Efter aftale med følgegruppen blev det i første omgang valgt at fokusere på at finde uønsket brusk på kamme.

På baggrund af den større test med funktionsmodulet, viste der sig to udfordringer:

1)UV-belysning med 340 nm og 365 nm er ikke fyldestgørende mht. at kunne finde alle de nødvendige typer af brusk. Testen viste også, at UV-lys i området 325nm har et større potentiale end 365 nm for at sikre, at der kan skelnes mellem brusktyper, og at alle relevante bruskstykker kan findes på kødet.

2)Baggrundsbelysning - der skal findes en praktisk løsning , således at baggrundsbelysningen, som især er udfordrende ved UV 325 nm, elimineres i måle-zonen.

Testen på slagteriet gav materiale til udvikling af software, men da folkene på linjen havde gjort sig umage, fik vi hovedsageligt billeder af kamme, hvor brusken er fjernet. Testen skal redesignes for at få flere billeder med overset brusk. 

Den næste store aktivitet i projektet er, at funktionsmodulet skal ombygges. UV 365 nm dioder skal erstattes med UV 325 nm dioder, så funktionsmodulet består af UV 340 nm og 325 nm dioder samt RGB kamera. Dernæst skal udfordringen med baggrundsbelysning løses, enten ved fysisk afskærmning eller anden teknisk løsning. Herefter skal der indsamles yderligere materiale til udvikling af software.

Der fokuseres på at skabe en robust løsning, med få falsk-positive, der kan installeres på slagteriet, og hvor de praktiske udfordringer, det giver, også er adresseret.

Det vigtigste nye output er, at der er udvalgt og indkøbt UV-belysning i bølgelængderne 320nm, 340nm og 365nm . Det viste sig hurtigt, at en del af UV-kilderne har en uønsket stor emission i området 380-550nm, hvilket er generende for detektionen af autoflourescensen fra brusk, da det netop er i dette spektrum, at autoflourescensen fra brusk forekommer.

Spektralfordelingen for de forskellige UV-kilder er målt, og på baggrund af målingerne er der indkøbt passende optiske filtre, der bortfiltrerer det uønskede emissions-spektrum fra UV-lamperne. Disse filtre skal testes yderligere, når funktionsmodellen er færdig.

Der er udviklet en programmerbar strømforsyning, der kan styre både kamera og to forskellige belysninger, hhv. UV og hvidt lys. Ved hjælp af den programmerbare strømforsyning kan man optage billeder, hvor emnet først belyses med UV og dernæst hvidt lys. Ved optagelse af emnet under to forskellige belysninger øges informationen om emnet til brug i den efterfølgende analyse.

Den næste store aktivitet i projektet er at få opbygget en funktionsmodel, hvor de forskellige delkomponenter sammenbygges, så systemet kan håndteres i pilot plant til optagelse af billeder af forskellige produkter med brusk.

Det vigtigste nye output er, at der er gennemført besøg hos kødindustrien, hvor de praktiske muligheder for brug af UV lys til detektion af brusk blev demonstreret og drøftet. På slagtegangen blev det demonstreret, at brusk fluorescerer ved belysning med UV men også konstateret, at der i projektet skal tages hensyn til, at acceptable hinder på kød også fluorescerer.

Eksempler på produkttyper, hvor et system til detektion af brusk kan hjælpe den enkelte slagterimedarbejder, kunne være på kamme, brystflæsk og bov.

Den næste store aktivitet i projektet er at få defineret og indkøbt belysning og kamera, der bedst muligt understøtter muligheden for at detektere brusk på de udvalgte produkter. 

De forskellige muligheder for UV-belysning skal undersøges og testes. Testen skal vise hvilken bølgelængde, intensitet og optiske egenskaber, der er mest effektive, således at man opnår en ensartet belysning på det produkt, der skal undersøges, og samtidig opnår den ønskede fluorescerende effekt.