Image S presenta le telecamere iperspettrali che forniscono rilevanti informazioni sulla chimica dei materiali
Le telecamere iperspettrali consentono di sfruttare le potenzialità delle tecniche di spettroscopia ottica nei sistemi di visione industriali acquisendo uno spettro per ogni pixel dell’immagine.
La tecnologia iperspettrale lavora sia con luce visibile, dove il colore ha il significato tradizionale, che con luce infrarossa, dove l’assorbimento della luce è causato dalle vibrazioni delle molecole: la luce infrarossa permette quindi di ottenere rilevanti informazioni sulla chimica dei materiali.
Per consentire di accedere a queste informazioni, la società finlandese Specim ha sviluppato una serie di telecamere iperspettrali ottimizzate per l’industria, caratterizzate da una struttura meccanica robusta e una ottima ripetibilità tra diverse telecamere della medesima serie.
La camera Specim FX10 è dedicata alla luce visibile e vicino infrarosso e consente di ottenere informazioni su 224 bande: si ottiene così un’informazione colorimetrica molto più dettagliata rispetto a una telecamera a colori basata sulle classiche tre bande rosso, verde e blu. La camera Specim FX17 è invece dedicata al solo infrarosso e copre con 224 bande la regione spettrale compresa tra 900 nm e 1700 nm, fornendo informazioni totalmente oscure all’occhio umano.
La tecnologia iperspettrale, inizialmente sviluppata per le rilevazioni aeree e affermatasi in ambito industriale nell’ambito della raccolta differenziata della plastica, oggi trova diverse applicazioni anche in ambito alimentare. La prima di queste è sicuramente la rilevazione, misura e mappatura della presenza di acqua, grazie al netto picco di assorbimento di quest’ultima a 1450 nm.
Un’eccessiva presenza di acqua negli alimenti può indicare degrado o marcescenza. Occorre inoltre notare come la luce tra i 1200 nm e i 1300 nm viene assorbita dalle molecole basate sulla chimica del carbonio; l’analisi dettagliata degli spettri di assorbimento consente di rilevare rilevanti informazioni come il contenuto di zuccheri nella frutta o la concentrazione di proteine e grassi nella carne, nel pesce e nel formaggio. Infine, indipendentemente dal prodotto sotto esame, la presenza di assorbimenti inattesi consente di rilevare contaminazioni.
Hyperspectral instruments and the food industry: Specim FX
Image S presents hyperspectral cameras which offer relevant information on material chemistry
Hyperspectral cameras enable exploiting the technical potential of optical spectroscopy in industrial vision systems by acquiring a spectrum for each image pixel.
Hyperspectral technology works with both the visible light, where colour has a traditional meaning, and infrared light where light absorption is caused by molecular vibration: hence, infrared light enables getting relevant information on material chemistry.
To access this information, Swedish company Specim has developed a series of optimized hyperspectral cameras for industrial use, characterized by sturdy mechanical structure and excellent repeatability of the various cameras of the same series.
Specim FX10 series cameras is for the visible light and near-infrared, and it enables getting information on 224 bands: It is therefore possible to get much more detailed colourimetric information than a colour based camera on classic red, green and blue bands. Specim FX17 camera bases on infrared light only and with 224 bands it covers the spectral region from 900 to 1700 mm, thus providing information that is invisible to the eye.
Today, hyperspectral technology – initially developed for aerial detection and then established in industrial separate collection of plastics – is also widely used in the food industry: water detection, reading and mapping, thanks to its absorption peak at 1450 nm.
Water excess in food may suggest degradation or rot; it is also important to note that light between 1200 and 1300 nm is absorbed by molecules basing on carbon chemistry.
Detailed analysis on absorption spectrums offers relevant information on sugar content in fruit or protein content in meat, meat, and cheese. In conclusion, regardless of the product under exam, the presence of unexpected absorption enables contamination detection.
