案例研究

行业:食品加工
产品:Helios2+ 3D 飞行时间(Time-of-Flight,ToF)相机
SDK:定制软件

以自动化 3D 检测提升食品安全水平

肉类产品的安全保障是全球食品行业的核心课题之一。粪便污染带来严重的食品安全风险,可能携带大肠杆菌 O157 等危险病原体。尽管监管机构制定并执行了严格的安全标准,对此类污染实行零容忍政策,但目前仍有大量检测环节依赖人工目视检查。该方法虽普遍采用,却在高速加工产线上难以保持一致性,漏检风险较高,难以满足对稳定性与准确性的更高要求。

挑战

Veritide Ltd 成立于 2006 年,专注于将先进光谱分析与图像处理技术用于污染物的实时检测与识别。自 2012 年起,Veritide 与新西兰、澳大利亚及美国的牛羊肉加工企业合作,重点推进粪便污染检测应用落地。

在 Veritide BluMax 视觉系统的现场测试中,肉类加工商充分认可其在粪便污染识别方面相较人工检测的显著优势。然而,即便检测准确率大幅提升,污染物清除环节仍依赖人工干预,劳动强度高且效率受限,成为制约整体自动化水平进一步提升的关键瓶颈。

为实现流程自动化,Veritide 计划采用经美国农业部(USDA)批准的处理工具(如蒸汽真空装置)。这对系统提出了更高要求:需要一台深度相机提供高精度 3D 扫描数据,并与 BluMax 系统严格同步,使荧光信息与深度数据实现精准对齐,从而支持对污染物的自动、准确去除。

目前,许多肉类检测环节仍依赖人工目视检查,在高速加工产线上往往难以保持一致性与稳定性。

解决方案

Veritide 选择了 LUCID 的 Helios2+ 飞行时间(Time-of-Flight,ToF)3D 深度相机,重点看中其硬件触发能力,成功解决了此前相机型号在系统同步方面的难题。通过将 Helios2+ 与 BluMax 系统的触发机制进行集成,Veritide 实现了深度图像与荧光图像的同步采集与对齐,确保检测与处理过程高度一致。

Helios2+ 的另一项关键优势在于高速模式。该模式采用单相位测量进行深度感知,可显著提升数据采集速度,实现目标 50 fps 帧率,并与检测相机保持同步,满足高速食品加工产线对实时性与精度的双重要求。

完善的软件支持与丰富的 Python 示例显著简化了图像配准流程,实现 2D 与 3D 数据之间的高精度映射。基于这一深度集成,Veritide 能够生成胴体的 3D 彩色点云,准确定位污染区域,为后续的机器人自动处理提供可靠依据。

此外,Helios2+ 相机能够适应肉类加工设施的严苛工况,可在高湿度与频繁温度变化的环境中稳定运行。其 IP67 防护等级与宽工作温度范围确保系统在生产现场具备长期可靠性。

右图:Veritide 的 BluMax 系统生成胴体的 3D 彩色点云,用于精准定位污染物。LUCID 的 Helios2+ 3D 飞行时间(Time-of-Flight,ToF)相机具备 IP67 防护等级、宽工作温度范围、硬件触发能力与高速模式,可在严苛的食品加工环境中稳定、可靠运行。

BluMax 自动化检测

BluMax 视觉系统通过 Helios2+ 相机检测肉类表面的粪便污染。Helios2+ 提供高精度 3D 扫描,并与 BluMax 系统严格同步,确保荧光信息与深度数据精准对齐,从而实现高可靠性的自动化检测。

基于 BluMax 的自动化检测:通过实现 2D 与 3D 数据的高精度映射,系统可准确定位污染区域,为机器人自动处理提供可靠依据。

当 BluMax 系统检测到污染后,演示使用蒸汽真空装置对污染区域进行自动清除。

基于 Helios2+ 深度相机与 BluMax 系统生成的粪便污染 3D 可视化结果(绿色标记)。

结论

通过集成 Helios2+ 飞行时间(Time-of-Flight,ToF)相机,Veritide 的 BluMax 系统进一步强化了粪便污染检测能力,可输出用于机器人自动清除的真实世界坐标数据。该升级为构建高度自动化、高效率且安全可靠的肉类加工流程奠定了基础,并为食品安全检测树立了新的行业标杆。

了解更多:
Veritide
Helios2+ 产品页面

Helios2 3D相机

Helios2+ ToF 相机具备 IP67 防护等级,并支持相机内深度处理模式,包括 HDR 模式与高速模式(High Speed Mode)。