Ein Weg, Qualitätsprüfungen von Lebensmitteln und Verpackungen sicher und effizienter zu gestalten, ist die Automatisierung des Prüfprozesses mit industrieller Kameratechnik. Mithilfe von 2-D- oder 3-D-Kameras und aufgabenspezifischer Bildverarbeitungssoftware werden die Produkte während des Produktionsprozesses automatisch analysiert. Die Kamerasysteme können Parameter wie Größe und Formen untersuchen sowie aufgedruckte Schrift erkennen und verarbeiten. Außerdem werden mithilfe der Kameras Farbunterschiede identifiziert und die Produkte auf Vollständigkeit geprüft.
Solche Kamerasysteme kontrollieren 100 % der Produkte im Prozess und schleusen als fehlerhaft erkannte Lebensmittel oder Verpackungen automatisch aus. Die Schnelligkeit und Genauigkeit dieser Messsysteme beschleunigt die Produktion und erhöht die Sicherheit der Qualitätskontrolle. Zudem sind die Systeme nahezu wartungsfrei, haben eine geringe Störanfälligkeit und sind 24 Stunden täglich und an sieben Tagen pro Woche verfügbar.
Doch es gibt Aufgabenbereiche in der Lebensmittelindustrie, bei denen mit Grauwert- und Farbkameras nicht die erforderlichen Ergebnisse erzielt werden können, beispielsweise wenn Stoffe unterschieden werden müssen, die augenscheinlich dieselbe Farbe und Beschaffenheit aufweisen
Erweiterter Anwendungsbereich
Die Hyperspektralanalyse erweitert den Einsatzbereich der Bildverarbeitung über die herkömmlich verwendeten Grauwert- und Farbkameras hinaus. Hyperspektralkameras können elektromagnetisch Spektren hoch aufgelöst aufnehmen. Dadurch können in diesem Bereich des Spektrums, also vom ultravioletten bis zum Lang-Infrarotbereich,
sonst schwach sichtbare bis unsichtbare Gegebenheiten wie Fehler und chemische Zusammensetzungen dargelegt werden.
Vor allem im Infrarotbereich lassen sich spezifische Signaturen von jeglichen Materialien eindeutig identifizieren – vergleichbar mit einem Fingerabdruck. So können Materialien anhand ihrer chemischen Zusammensetzung eindeutig erkannt und klassifiziert werden.
Bei der Hyperspektralanalyse wird also die Flächendarstellung des Prüfobjektes um eine spektrale Information erweitert. Diese Technik erschließt folgende Möglichkeiten:
- Betrachtung einer Vielzahl von Wellenlängen vom Ultraviolett- bis zum Infrarotbereich,
- Überprüfung von Merkmalen, die für das menschliche Auge unsichtbar sind und
