Cytrusy XXI wieku

Cytrusy XXI wieku

Naukowcy z hiszpańskiego Valencian Institute of Agrarian Research (IVIA) skonstruowali urządzenia, które pomagają w uprawie owoców cytrusowych. Jedno wychwytuje i odrzuca zepsute pomarańcze, drugie klasyfikuje mandarynki pod względem wielkości i jakości, a trzecie pomaga zbierać cytrusy. Wszystkie one łączy technologia komputerowej wizji, która identyfikuje i ocenia owoce.

Dotąd, zepsute pomarańcze były wychwytywane ręcznie w ciemnych pomieszczeniach z pomocą światła ultrafioletowego, które wywołuje w takich owocach efekt fluorescencji. Zadanie to wykonywane jest przez pracowników, którzy muszą często się zmieniać ze względu na konieczność ograniczenia naświetlenia przez szkodliwe światło. Dlatego naukowcy z Walencji skonstruowali urządzenie, które wykona to zadanie automatycznie.

„Dzięki współpracy z firmą z sektora uprawy owoców cytrusowych, stworzyliśmy oprogramowanie i urządzenie, które może lokalizować zepsute owoce cytrusowe i odrzucać te niezdatne do sprzedaży.” – stwierdził José Blasco, naukowiec z IVIA.

Kolejne z opracowanych urządzeń klasyfikuje w dziennym świetle owoce cytrusowe na linii produkcyjnej pod względem ich jakości, koloru i rodzaju uszkodzenia skórki. W ten sposób, najlepsze owoce trafiają na bardziej wymagające rynki, a te gorsze, wciąż doskonale nadające się do zjedzenia choć nie tak ładne, trafiają na mniej wymagające rynki. Analiza realizowana jest w tempie nawet 20 owoców na sekundę.

Naukowcy skonstruowali również urządzenie automatyzujące badanie gotowych do spożycia cząstek mandarynek. Po oddzieleniu na wibrującej platformie, cząstki transportowane są taśmociągiem do strefy badania, gdzie kontrolowane są w tempie 28 cząstek na sekundę. Na tym etapie, uszkodzone cząstki oddzielane są od całych. Eliminowane na tym etapie są również skórki oraz inne ciała obce.

„Obok technik statystycznych i obliczeniowych, prototypy wykorzystują najwyższą dostępną dziś rozdzielczość obrazu. Są w stanie analizować obiekty w zakresie spektrum niedostępnym ludzkiemu oku, czyli ultrafiolecie i podczerwieni.” – stwierdził Blasco. „Zaczęliśmy nawet badać jakość wnętrza owoców za pomocą rezonansu magnetycznego (MRI), tomografii komputerowej (CAT) czy promieni roentgena. Chociaż obecnie są to techniki kosztowne, musimy kontynuować nasze badania, by uprościć ich stosowanie i poprawić efektywność procesu selekcji owoców.” – dodał.

Jedno z ostatnich odkryć dotyczy wykorzystania obrazowania hiperspektralnego, które rejestruje i przetwarza informacje z dużej części spektrum elektromagnetycznego, zapewniając indywidualne spektralne pomiary dla każdego piksela. Metoda ta może posłużyć do identyfikowania związków, których stężenie może zmieniać się wraz z postępującym procesem dojrzewania i gnicia owocu. Dzięki temu możliwe jest określenie idealnego czasu do zjedzenia owocu, albo śledzenie rozwijającej się w nim choroby.

Kolejnym projektem IVIA jest maszyna wielkości dużego traktora, która pomaga zbierać cytrusy. Ten samobieżny prototyp jest w stanie klasyfikować pomarańcze jeszcze na polu. Operatorzy zbierają owoce i umieszczają je na taśmociągu maszyny. Ta przy pomocy czujników i systemu wizyjnego określa ich jakość ,kolor i mechaniczne uszkodzenia.

Informacje zarejestrowane przez czujniki są przesyłane do zautomatyzowanego kontrolera logicznego, który klasyfikuje owoce przypisując je do jednej z trzech kategorii. Owoce dzięki temu trafiają do magazynu już posortowane i stosownie opisane. Znacznie skraca to czas i porawia efektywność procesu zbierania.

(lk)