果冻产品CCD机器视觉在线检测案例分享

1. 检测需求与核心挑战

关键检测项目

特殊挑战

- 材料特性：半透明/全透明胶体导致成像对比度低；

- 软质变形：传送带振动易造成产品形变产生误判；

- 反光干扰：淋膜包装表面产生镜面反射；

- 卫生标准：需符合FDA 21 CFR 177.2600食品接触材料要求。

2. 硬件系统设计

三工位检测布局

核心硬件配置

3. 智能检测算法

多模态检测流程

关键技术突破

- 透明物体成像：

  - 蓝光背光+Schlieren光学法增强微小气泡对比度；

  - 斯托克斯矢量分析消除偏振干扰。

- 动态补偿算法：

  - 基于光流的运动模糊补偿（传送带振动抑制）；

  - 弹性形变建模（果冻受压状态几何校正）。

4. 系统性能指标

5. 产线集成方案

卫生安全设计

- 无菌风幕：检测区正压洁净空气保护（ISO 14644-1 Class 5）；

- 快速拆装：所有光学模块支持10分钟内拆卸清洗；

- 材料认证：传送带通过EU 10/2011食品接触材料认证。

数据追溯系统

- 每杯唯一ID：激光打标关联检测数据（图像+参数）；

- 实时监控：

  - 缺陷分布热力图（按班次/模具号统计）；

  - 自动生成HACCP关键控制点报告。

HMI界面

- 透明化显示：叠加显示内部气泡与异物位置；

- 自适应学习：自动更新新型缺陷样本库（每周迭代）。

6. 经济性分析

某果冻龙头企业案例：

- 设备投入：￥420,000（含AI模块）。

- 效益：

  - 减少质检人工12人（年节省￥360,000）；

  - 客户投诉下降82%（从1.8%降至0.3%）。

- ROI：14个月（含减少的报废损失）。

7. 行业方案对比

8. 实施建议

1. POC测试：需提供含人工缺陷的样品（至少包含：封口裂纹2个、气泡异常1杯、金属屑1个）。

2. 环境要求：

   - 温度15-25℃（防止果冻表面结露）；

   - 相对湿度＜70%（避免镜头起雾）。

3. 验证标准：

   - 通过ISO 2859-1抽样标准验证；

   - AI模型mAP≥0.95（缺陷检测）。

该果冻产品CCD机器视觉在线检测设备已成功应用于喜之郎、亲亲等品牌生产线，通过特殊的光学路径设计可准确识别果冻中残留的PP膜碎片（≥0.3mm），满足欧盟EC No 1935/2004食品接触材料法规要求。系统支持自动切换不同果冻类型（蒟蒻/果汁冻等），换型时间＜3分钟。