Aquest article ha estat escrit originalment en castellà. L'hem traduït automàticament per a la vostra comoditat. Tot i que hem fet esforços raonables per a aconseguir una traducció precisa, cap traducció automática és perfecta ni tampoc pretén substituir-ne una d'humana. El text original de l'article en castellà podeu veure'l a Inspección de naranjas y mandarinas con visión artificial

Els investigadors també han desenvolupat un dispositiu que automatitza la inspecció de grillons de mandarina llests per al seu consum

Inspecció de taronges i mandarines amb visió artificial

Redacció Interempresas29/11/2011

15 de novembre de 2011

Científics de l'Institut Valencià d'Investigacions Agràries (IVIA) han creat una màquina que detecta i separa les taronges podridas, una altra que classifica els grillons de mandarina segons la seva qualitat i una tercera que ajuda als recol·lectors de cítrics en el camp. Tots els prototips utilitzen la visió per computador per realitzar la inspecció automàtica de les fruites.

Fins ara les podridures de les taronges s'han detectat manualment en cambres obscures amb l'ajuda de llum ultraviolada que, mitjançant fluorescència, il·lumina els olis essencials de les peles danyades. Aquesta tasca es realitza en torns estrictes de treball pel risc que suposa aquest tipus de llum, però un equip d'investigadors valencians acaba de crear una màquina capaç de realitzar el treball de forma automàtica.

Màquina desenvolupada per l'IVIA i l'empresa Rida Ibèrica per a la inspecció de taronges i mandarines mitjançant visió artificial.

“El problema és que els danys causats per les principals podridures (Penicillium italicum i digitatum) són difícilment visibles per a l'ull humà en les primeres fases de la infecció, ja que la seva aparença és similar a la de la pell sana. Això dificulta la seva detecció per les màquines de classificació automàtica en les línies de confecció, ja que es basen normalment en l'adquisició i processament d'imagenes d'informació visible de les fruites, igual que ho fa l'ull humà”, explica José Blasco, investigador de l'IVIA i membre de l'equip que ha patentat la màquina.

“Per això, la detecció d'aquesta perillosa malaltia es realitza en cambres obscures especials, on la fruita s'il·lumina únicament amb llum ultraviolada. Això es realitza perquè a mesura que la malaltia evoluciona, degrada la pell de la fruita alliberant olis essencials que reaccionen a la llum ultraviolada emetent llum visible, la qual cosa es coneix com a fluorescència induïda en l'ultraviolat. D'aquesta forma, la zona danyada sembla que brilli en la foscor i es pot detectar la fruita afectada. Encara amb tot, els operaris solen tocar la pell de la fruita per assegurar-se de l'existència del dany, ja que les podridures produeixen un reblandecimiento de la pell. A més, altres defectes menys greus també poden ocasionar l'alliberament d'aquests olis i per tant, fluorescència”, prossegueix.

La màquina equipa sistemes d'il·luminació especials capaces d'il·luminar la fruita en les longituds d'ona de major excitació de la fluorescència.

L'any 2007 es va iniciar el projecte de col·laboració amb l'empresa Roda Ibèrica per al desenvolupament d'una màquina que fos capaç d'identificar aquesta fruita, ja que la llum ultraviolada pot ser potencialment nociva per a la pell de les persones i per això els treballadors han d'equipar-se amb proteccions especials. Com a fruit d'aquesta col·laboració s'ha creat la primera màquina capaç de fer aquesta tasca de forma automàtica en una línia de confecció. La màquina equipa sistemes d'il·luminació especials capaces d'il·luminar la fruita en les longituds d'ona de major excitació de la fluorescència i càmeres especialment sensibles a les zones d'emissió. L'IVIA ha desenvolupat tot el programari d'adquisició i anàlisi de les imatges en temps real.

Ivia, a l'avantguarda en visió artificial

Es tracta solament d'una de les nombroses aplicacions agrícoles desenvolupades per aquests científics en els últims 20 anys gràcies als avanços de la visió artificial, un conjunt de tècniques que permeten programar a l'ordinador perquè 'entengui' la imatge que té davant i actuar en conseqüència. Una altra de les màquines permet, amb llum visible, classificar els cítrics de les línies de confecció segons el seu calibre, coloració i el tipus de dany que presenta la pell. D'aquesta forma es poden separar els fruits de primera categoria, destinats als mercats més exigents, dels de segona, perfectament comestibles però amb algun petit defecte per cops o rozaduras. Les anàlisis es realitzen a una velocitat d'entre 15 i 20 peces per segon.

Els investigadors també han desenvolupat un dispositiu que automatitza la inspecció de grillons de mandarina llests per al seu consum. Després de separar-los de forma individual en una plataforma vibradora, es transporten per una cinta fins a la zona d'inspecció, que pot examinar fins a 28 grillons per segon. Aquí es diferencien els trencats dels enters i aquells que tenen llavors dels quals no. Les pells i altres objectes estranys també es localitzen i eliminen de la línia de producció.

Tècniques metgesses per analitzar la fruita

“Fins i tot hem començat a inspeccionar la qualitat interna dels fruits amb imatges per ressonància magnètica (MRI), tomografia axial computarizada (TAC) o rajos X, com les quals s'empren en medicina –afegeix–, encara que de moment són tècniques costoses i cal seguir investigant per facilitar la seva instal·lació i augmentar la seva eficiència en els processos de selecció de fruites”.

Una de les últimes investigacions se centra en l'ús d'imatges hiperespectrales, que recullen i processen informació de gran part de l'espectre electromagnètic i proporcionen mesures espectrals individuals per a cada píxel. Aquest mètode es pot aplicar per identificar compostos químics, la concentració dels quals pot evolucionar durant processos com la maduresa o la podridura dels fruits. Així es pot predir el moment òptim de consum o seguir l'evolució d'una malaltia en la fruita. El prototip més voluminós de l'IVIA és una màquina d'assistència a la recol·lecció de cítrics, de la grandària d'un gran tractor. Blasco assenyala que es tracta d'un prototip autopropulsado capaç de realitzar la classificació de taronges en el propi camp, “per a això és molt important que el sistema d'inspecció sigui molt eficient des del punt de vista del consum energètic”.

Els operaris recol·lecten la fruita i la dipositen sobre una cinta mòbil que incorpora la màquina. Mitjançant sensors i un sistema de visió es determina el calibre, el color i la presència de danys externs en les taronges. La informació captada pels sensors es transmet a un autòmat programable per classificar les fruita en les tres categories establertes. A la seva arribada al magatzem es lliura preclasificada i acompanyada d'unes completes estadístiques sobre la seva qualitat, la qual cosa permet valorar-la i prendre decisions sobre la seva destinació immediata.