Meer leren over optisch sorteren

Wat is optisch sorteren?

Optisch sorteren is het sorteren van objecten in een materiaalstroom volgens bepaalde eigenschappen (grootte, vorm, kleur, textuur, ...). Hierbij wordt gebruik gemaakt van specifieke camera's en belichting om het materiaal te inspecteren. Daarna wordt er gebruik gemaakt van een evacuatiesysteem (perslucht, kleppen, ...) om objecten met bepaalde eigenschappen uit die materiaalstroom te halen. Omdat het sorteren zich bevindt in een continue materiaalstroom, zijn de tijden meestal erg kort (milliseconden), waardoor het uitdagend is om de beelden real-time te bewerken en de juiste acties te ondernemen.

Waarom optisch sorteren?

Omdat je bepaalde objecten in een materiaalflow uit elkaar wil kunnen halen. De eigenschappen van die objecten kunnen heel gelijkaardig zijn waardoor er niet met andere technieken kunnen gesorteerd worden. Sommige producten kan je mechanisch sorteren op grootte, of je kan magnetisme gebruiken om bijvoorbeeld ferro-magnetische materialen uit de flow te halen. Maar soms is de enige optie een duidelijk verschil via optische eigenschappen zoals kleur, reflectiviteit of transparantie en dan is optisch sorteren aangeraden. Optiek moet je ook bekijken van ultraviolet tot en met infrarood, waardoor je met optische eigenschappen meestal ook meer kan zien dan wij met het blote oog kunnen zien.

Welke technologie kan je gebruiken bij optisch sorteren?

Bij optische sensoren bepaalt het licht eigenlijk hoe de objecten gedetecteerd worden. Licht heeft 3 eigenschappen:
• Intensiteit
• Golflengte
• Polarisatie

1. Door met die 3 eigenschappen te spelen kan je in bepaalde situaties een ander/beter resultaat verkrijgen. Door de intensiteit kortstondig te verhogenkan je de sluitertijd van de camera sterk reduceren wat je scherpere beelden oplevert als de objecten aan het bewegen zijn. Tevens kan je hierdoor ook de invloeden van omgevingen (natuurlijk- en omgevingslicht) "over rulen".
2. De golflengte van het licht bepaalt welke eigenschap je van het object wil zien. Sommige objecten weerkaatsen veel meer licht met een bepaalde golflengte dan andere objecten. Hierdoor kunnen objecten met een verschillende eigenschap (niet uitsluitend zichtbaar) van elkaar onderscheiden worden. Zo wordt Near-Infrared licht soms gebruikt om slechte plekken in gewassen te detecteren.
3. Tenslotte zijn er dan ook nog de polaire eigenschappen van licht. Dit is eigenlijk een soort van hoe de golf van het licht zich beweegt. Bij gewoon licht zijn alle mogelijke richtingshoeken aanwezig, maar door het gebruik van gepolariseerde filters kan je het licht met één bepaalde hoek eruit filteren. Hierdoor kan je van een overbelicht beeld soms een heel scherp beeld maken of kan je de invloed van externe lichtbronnen verminderen. Het meest gekende voorbeeld hiervan zijn gepolariseerde zonnebrillen.

Welke ervaring heeft Vintecc in het optisch sorteren?

Optisch sorteren van spruiten voor DEMAN nv

Vintecc heeft ervaring in het optisch sorteren van gewassen zoals spruitjes voor use case Deman nv. Deman). Hierbij werd de inspectie vooral gebaseerd op de kleureigenschappen & grootte van verkleuringen op spruitjes om tot een resultaat te komen. De training van het algoritme werd met machine learning technieken gedaan. De eerste ideeën rond Artificial Intelligence in optical sorting werden ook in dit project gelanceerd.

Kwaliteitscontrole bij Poppies

Voor onze use case Poppies, werd een afkeurunit voor brownies gemaakt. Deze unit kan een brownie afkeuren in de productielijn gebaseerd op grootte, scheuren of afwijkingen van vorm. Hierbij werden 3D scans gebruikt om de brownies op sub-millimeter niveau in te scannen aan een zeer hoge rate – hiervoor werd de productie niet onderbroken of stilgelegd.

Glenn Aesaert: "Naarmate nieuwe projecten komen proberen we meer en meer AI in onze algoritmes te krijgen zodat de detectie robuuster wordt. Dit houdt in dat we minder afhankelijk zijn van bepaalde klassieke technieken en invloeden van buitenaf die de beelden of metingen kunnen verstoren. Momenteel berust de kern van onze algoritmes altijd op AI, maar moeten er ook soms nog heuristieken rond gebouwd worden. In de toekomst gaan we meer en meer naar zelflerende en zelflabelende systemen."

Tips voor mensen die nadenken over optisch sorteren?

Glenn Aesaert, Project Manager bij Vintecc: “een goeie tip is om te streven naar een goede constante productflow, want die bepaalt uiteindelijk de capaciteit die je sorteerinstallatie aankan.

Als de productflow in horten en stoten is, dan wordt je capaciteit gelimiteerd op de pieken in je productflow en zal je dus gemiddeld een veel lager debiet aankunnen. Je zal dus altijd kortstondig veel meer rekenkracht nodig hebben en daarop ben je dan gelimiteerd.

Hoe ziet een proces er uit bij een samenwerking met Vintecc?

Glenn: "Meestal beginnen we met een proof of concept waarbij we de technologieën uittesten op een setup die het meeste kans maken. Daarbij proberen we het echte product zo goed mogelijk in kaart te brengen. Met deze testen proberen we de hardware en sensoriek zo goed mogelijk vast te leggen. Indien testen niet mogelijk is, gaan we de testomgeving simuleren en gaan we op die manier de sensoriek en hardware zo goed mogelijk proberen vast te leggen. Na de proof of concept volgt dan een traject voor het project op maat van de klant. "