BR112021008877A2 - Um dispositivo de processamento de alimentos; um método para fornecer imagens de objetos alimentícios e um método para colocar uma fonte de luz em relação à câmera, em um dispositivo de processamento de alimentos - Google Patents

Um dispositivo de processamento de alimentos; um método para fornecer imagens de objetos alimentícios e um método para colocar uma fonte de luz em relação à câmera, em um dispositivo de processamento de alimentos Download PDF

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Abstract

um dispositivo de processamento de alimentos; um método para fornecer imagens de objetos alimentícios e um método para colocar uma fonte de luz em relação à câmera, em um dispositivo de processamento de alimentos. a presente invenção se refere a um dispositivo de processamento de alimentos que compreende um transportador e um sistema de imagem. o transportador forma uma superfície transportadora na qual um objeto alimentício pode ser transportado em uma direção de transporte com uma superfície inferior do alimento contra a superfície transportadora e com uma superfície superior do alimento voltada para longe da superfície transportadora. o sistema de imagem é configurado para analisar um campo de interesse na superfície superior do alimento. o sistema de imagem compreende uma fonte de luz, uma câmera e um processador. a fonte de luz é colocada acima da superfície do transportador e está configurada para emitir um feixe de luz fornecendo luz incidente na superfície do transportador e na superfície superior do alimento. a câmera tem uma linha central óptica e é colocada acima da superfície do transportador e é configurada para capturar um reflexo da luz incidente. e o processador se comunica com a câmera e é configurado para analisar o campo de interesse na superfície superior do alimento com base na reflexão capturada. a fonte de luz e a câmera estão localizadas uma em relação à outra de modo que uma intensidade da luz incidente no campo de interesse não mude ou não mude perceptivelmente se a distância entre a superfície do transportador e o campo de interesse ou entre a superfície do transportador e o campo de interesse aumenta ou diminui.

Description

1 / 29 “UM DISPOSITIVO DE PROCESSAMENTO DE ALIMENTOS; UM MÉTODO PARA
FORNECER IMAGENS DE OBJETOS ALIMENTÍCIOS E UM MÉTODO PARA COLOCAR UMA FONTE DE LUZ EM RELAÇÃO À CÂMERA, EM UM DISPOSITIVO DE PROCESSAMENTO DE ALIMENTOS” Campo da Invenção
[001] A presente invenção se refere a um dispositivo de processamento de alimentos que compreende uma fonte de luz e uma câmera, e a um método para fornecer imagens de objetos de alimentos em um dispositivo de processamento de alimentos.
Histórico da Invenção
[002] Nos sistemas modernos de processamento de alimentos, diferentes informações relacionadas ao alimento são identificadas e registradas enquanto o alimento é processado. Por meio de exemplo, podem ser registrados a origem, o peso, o tamanho e outras características. Na tentativa de aumentar a qualidade do produto final, sistemas de câmeras são usados para identificar características do alimento, por exemplo, relacionadas à cor do alimento. Tradicionalmente, essas câmeras são dispostas de modo que um quadro de câmera registre uma vista superior de um objeto alimentício sob luz artificial incidente. A capacidade de determinar variações de cor depende, inter alia, da qualidade da luz incidente e da maneira como a luz incidente é refletida no quadro da câmera. Variações na cor da luz artificial e variações na distâcia da fonte de luz à superfície do objeto alimentício ou a distância da superfície do objeto alimentício à câmera podem influenciar a maneira como a câmera intercepta a luz refletida e, portanto, influenciar a qualidade da identificação da característica em questão. Isso é particularmente problemático em conexão com a identificação de
2 / 29 variações de cor em produtos alimentícios.
Descrição da Invenção
[003] É um objetivo das incorporações da invenção fornecer um dispositivo de processamento de alimentos aprimorado.
[004] É um outro objetivo das incorporações da invenção fornecer um método melhorado para fornecer imagens e/ou dados de imagem de objetos alimentícios.
[005] De acordo com um primeiro aspecto, a invenção fornece um dispositivo de processamento de alimentos que compreende um transportador e um sistema de imagem, em que o transportador forma uma superfície transportadora na qual um objeto alimentício pode ser transportado em uma direção de transporte com uma superfície inferior de alimento contra a superfície do transportador e com uma superfície superior do alimento voltada para longe da superfície do transportador, o sistema de imagem sendo configurado para analisar um campo de interesse na superfície superior do alimento e compreendendo: - uma fonte de luz colocada acima da superfície do transportador e configurada para emitir um feixe de luz fornecendo luz incidente na superfície do transportador e/ou na superfície superior do alimento, - uma câmera tendo uma linha central óptica e sendo colocada acima da superfície do transportador e configurada para capturar um reflexo da luz incidente, e - opcionalmente, um processador se comunicando com a câmera e configurado para analisar o campo de interesse na superfície superior do alimento com base na reflexão capturada.
em que a fonte de luz e a câmera estão localizadas uma em relação à outra de modo que uma intensidade da luz incidente no campo de interesse não mude ou não mude
3 / 29 perceptivelmente se a distância entre a superfície do transportador e o campo de interesse ou entre a luz fonte e o campo de interesse aumenta ou diminui.
[006] O campo de interesse pode ser submetido a uma intensidade de luz reduzida quando a fonte de luz e a câmera estão localizadas uma em relação à outra, conforme descrito acima. Isso pode ser possível, por exemplo se um centro de luz com a intensidade máxima da fonte de luz não é a luz incidente atingindo o campo de interesse na superfície superior do alimento e refletida no quadro da câmera.
[007] A fonte de luz e a câmera estão localizadas uma em relação à outra de modo que a intensidade da luz incidente no campo de interesse não mude ou não mude perceptivelmente se a distância entre a superfície do transportador e o campo de interesse ou entre a fonte de luz e o campo de interesse aumenta ou diminui, isso pode ser obtido quando um centro de luz com a intensidade máxima da fonte de luz e uma linha central óptica para a câmera não se cruza no campo de interesse, mas, por exemplo, interceptar em um local abaixo da superfície superior de objetos alimentícios a serem analisados, como interceptar em um local abaixo da superfície da correia transportadora.
[008] Um dispositivo de processamento de alimentos sem um processador pode ser usado para obter imagens de superfícies de objetos de alimentos transportados, tais imagens podem ou não ser analisadas. Imagens não analisadas podem ser usadas para documentação de qualidade de objetos alimentícios ou lotes de alimentos. Em dispositivos de processamento de alimentos com um processador, os dados de imagem relacionados a superfícies de objetos de alimentos transportados podem ser analisados, por exemplo, para determinar áreas com variações de cor na superfície dos alimentos. A análise de dados de imagem pode ser realizada dentro de
4 / 29 pouco tempo após o recebimento dos dados e tornando possível, por exemplo, classificar os objetos de comida transportados logo após a passagem do sistema de imagem.
[009] No sistema, conforme descrito neste documento, a fonte de luz e a câmera estão localizadas em relação uma à outra, de modo que a intensidade da luz incidente no campo de interesse não mude ou não mude perceptivelmente se a distância entre a superfície do transportador e o campo de interesse ou entre a fonte de luz e o campo de interesse aumenta ou diminui. Quando a mudança na luz incidente não muda perceptivelmente, significa que a mudança na luz incidente é inferior a 10% da intensidade máxima da luz, como menos de 8%, por exemplo, menos de 6%, como menos de 4% , por exemplo, menos de 2%. De preferência, não muda de forma perceptível é menos de 5% de mudança de acordo com a intensidade máxima de luz.
[010] O que não é desejado com a localização da fonte de luz e da câmera, conforme descrito neste documento, é se a luz incidente que atinge o campo de interesse é emitida ao longo de um centro de luz com a intensidade máxima e essa luz é refletida no quadro da câmera, porque então o campo de interesse estará sujeito a uma intensidade de luz aumentada da luz incidente quando a distância entre a superfície do transportador e o campo de interesse aumentar. Pode ser excluído, portanto, quando a fonte de luz e a câmera estão localizadas em relação uma à outra, de modo que a luz incidente que atinge o campo de interesse é emitida ao longo de um centro de luz com a intensidade máxima e essa luz é refletida no quadro da câmera.
[011] “Intensidade de luz reduzida ou aumentada” é determinada em relação
5 / 29 à intensidade de luz do centro de luz com uma intensidade de luz máxima da fonte de luz usada no dispositivo de processamento de alimentos. A distribuição uniforme e uniforme da luz na superfície superior do objeto alimentício é mais importante do que a alta intensidade da luz nesta superfície. A distribuição uniforme e uniforme da luz na superfície superior do objeto alimentício é mais importante para o campo de interesse determinado em relação aos objetos alimentícios a serem analisados.
[012] Quando a fonte de luz e a câmera estão localizadas uma em relação à outra, de modo que a intensidade da luz incidente no campo de interesse não mude ou não mude perceptivelmente se a distância entre a superfície do transportador e o campo de interesse ou entre a luz fonte e o campo de interesse aumenta ou diminui, torna-se possível obter imagens ou dados de imagem do campo de interesse com qualidade semelhante independente da variação da altura dos objetos alimentícios transportados. A qualidade semelhante pode ser determinada pelo fato de que as imagens ou dados de imagem obtidos pela câmera são substancialmente iguais em escuridão ou luz igual, independente da altura do objeto alimentício.
[013] Aqui, a invenção é explicada em relação a um único ponto no objeto alimentício examinado. As explicações correspondentes são aplicáveis para todos os outros pontos no campo de interesse, onde o campo de interesse pode ser uma linha através da superfície do transportador e, portanto, uma linha através de um objeto alimentício sendo transportado no transportador.
[014] A altura de variação, dentro da qual um determinado arranjo do sistema de imagem pode obter imagens ou dados de imagem de qualidade semelhante, pode estar dentro de um certo intervalo, tal como menos de 20 cm, por exemplo, menos de 15 cm, tal como menos de 10 cm, por exemplo menos de 8 cm, tal como menos de 6
6 / 29 cm, por exemplo, menos de 4 cm, tal como menos de 3 cm, por exemplo, menos de 2 cm. A altura de variação pode, portanto, corresponder à variação da altura dos objetos alimentícios a serem analisados pelo dispositivo. A altura de variação pode estar localizada acima da superfície do transportador e sendo localizada correspondendo à diferença na altura do alimento entre o objeto alimentício mais baixo e mais alto a ser transportado na superfície do transportador. De preferência, a altura de variação é inferior a 10 cm. Ao obter imagens ou dados de imagem de, por exemplo, superfícies de filetes de salmão, o intervalo específico ou altura de variação pode ser inferior a 6 cm, por exemplo, cerca de 5 cm. A superfície do transportador pode ou não ser o ponto mais baixo de uma altura de variação. Se se espera que o objeto alimentício mais baixo a ser analisado tenha uma altura de 2 cm, o ponto mais baixo da altura de variação pode ser, por exemplo, cerca de 1 ou 1,5 cm acima da superfície do transportador.
[015] Devido à essencialmente a mesma intensidade da luz refletida capturada para diferentes alturas, a variação do objeto alimentício em relação à espessura não tem essencialmente nenhuma influência na cor. Quando usado neste documento, o termo “cor” significa uma combinação entre a intensidade da luz e o comprimento de onda da luz.
[016] Para facilitar a captura da luz refletida pela câmera, a câmera é colocada acima da superfície do transportador. Esta posição garante simultaneamente que a distância do campo de interesse na superfície superior do alimento até a câmera diminui quando a distância entre a superfície do transportador e o campo de interesse aumenta. Na presente invenção, essa mudança de distância não tem substancialmente nenhum efeito na intensidade da luz capturada pela câmera.
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[017] A fonte de luz é preferencialmente colocada antes ou depois da câmera quando considerada na direção da superfície do transportador em movimento. Ainda mais preferido, a câmera está localizada em um local acima da fonte de luz em relação à distância para a superfície do transportador.
[018] Em uma incorporação, o transportador pode compreender pelo menos uma única correia, uma primeira roda e uma segunda roda, onde uma única correia sem fim se estende entre a primeira e a segunda rodas. Em outras incorporações, o transportador pode compreender pelo menos duas correias sem fim dispostas lado a lado, por exemplo, três ou quatro correias sem fim dispostas lado a lado, cada correia se estendendo lado a lado entre a primeira e a segunda rodas.
[019] A superfície do transportador pode, assim, ser formada por uma ou mais correias sem fim nas quais o objeto alimentício é posicionado. Deve ser entendido que uma pluralidade de objetos alimentícios pode ser transportada um após o outro. Os objetos alimentícios podem ser posicionados na superfície do transportador adjacentes uns aos outros, onde pelo menos alguns dos objetos alimentícios estão em contato com um objeto alimentício vizinho. No entanto, os objetos alimentícios podem ser dispostos a uma distância uns dos outros, por exemplo, a uma distância equidistante ou não equidistante.
[020] A superfície do transportador pode ser de uma cor diferente da dos objetos alimentícios que estão sendo transportados. Além disso, a refletância da superfície do transportador pode ser selecionada de modo que seja inferior à refletância média dos objetos alimentícios para facilitar ainda mais a separação dos reflexos capturados dos objetos alimentícios e da superfície do transportador.
[021] O objeto alimentício é transportado com uma superfície inferior do
8 / 29 alimento contra a superfície do transportador e uma superfície superior do alimento voltada para longe da superfície do transportador. Uma parte da superfície superior do alimento pode, portanto, ser perpendicular à superfície do transportador, enquanto outras partes da superfície superior do alimento podem ser transversais à superfície do transportador.
[022] Os objetos alimentícios podem ser transportados de uma posição inicial na superfície do transportador para uma posição final na superfície do transportador em uma direção de transporte. O objeto alimentício pode ser um peixe, uma parte de um peixe, um pedaço de carne, fruta, vegetais ou outros tipos de comida.
[023] O sistema de imagem compreende uma fonte de luz, uma câmera e, em algumas incorporações, também um processador. Deve ser entendido que esses elementos podem ser três elementos separados. No entanto, em uma incorporação, o processador pode, por exemplo, fazer parte da câmera. Em uma incorporação alternativa, o processador pode fazer parte de um computador que pode ser responsável pela análise dos dados de imagem.
[024] A fonte de luz é colocada acima da superfície do transportador e está configurada para emitir um feixe de luz fornecendo luz incidente na superfície do transportador e/ou na superfície superior do alimento. A fonte de luz pode ser posicionada de modo que o centro do feixe seja perpendicular à superfície do transportador ou, alternativamente, em um ângulo em relação à superfície do transportador. De preferência, o feixe de luz tem uma largura ao longo da superfície do transportador, protegendo a luz em toda a largura dos objetos alimentícios transportados.
[025] A fonte de luz pode ser de qualquer tipo, com irradiação eletromagnética
9 / 29 visível e/ou não visível. De preferência, a fonte de luz emite luz visível, como luz branca. Ao usar uma fonte de luz que emite luz visível, o sistema de imagem pode ser protegido de qualquer luz não proveniente da fonte de luz. A fonte de luz pode ser, por exemplo, LED, halogênio, laser. A fonte de luz pode emitir a luz como uma linha que atinge pelo menos parte da superfície do transportador, por isso a fonte de luz é uma fonte de luz linear e pode ser uma fonte de linha de luz laser.
[026] O sistema de imagem, conforme descrito neste documento, pode compreender duas fontes de luz, por exemplo, uma fonte de luz localizada antes da câmera e uma fonte de luz localizada depois da câmera onde antes e depois são determinados em relação à direção de transporte do objeto alimentício a ser analisado. Cada fonte de luz é preferencialmente disposta em relação à câmera, conforme descrito neste documento para obter uma intensidade da luz incidente no campo de interesse, de modo que esta intensidade não mude ou não mude perceptivelmente se a distância entre a superfície do transportador e o campo de os juros aumentam ou diminuem. De preferência, uma parte da luz emitida por cada uma das duas câmeras é luz incidente no campo de interesse. Quando uma câmera possui uma linha ótica central perpendicular ao transportador, as duas fontes de luz podem ser localizadas espelhadas uma na outra ao redor dessa linha ótica central. Por meio deste, a câmera pode capturar simultaneamente o reflexo da luz incidente de ambas as fontes de luz.
[027] A câmera é colocada acima da superfície do transportador e configurada para capturar um reflexo da luz incidente. Isso é conseguido organizando a câmera de modo que um quadro da câmera possa capturar a superfície do transportador e de modo que a linha central óptica esteja voltada para a superfície do transportador, seja
10 / 29 perpendicular à superfície do transportador ou em um ângulo em relação à superfície do transportador, por meio do qual a câmera pode capturar um reflexo da luz incidente da fonte de luz na superfície do transportador e/ou na superfície superior do alimento.
De preferência, a linha central óptica da câmera é perpendicular ou quase perpendicular à superfície do transportador. Aqui, “quase perpendicular” significa desviar menos de 2 graus da perpendicular, tal como menos de 1,5 graus da perpendicular, por exemplo, menos de 1 grau da perpendicular.
[028] Aqui, o termo “o campo de interesse” define uma área na qual o sistema de imagem que compreende um processador realiza a análise em questão. O campo de interesse também pode ser uma linha, como uma linha que atravessa o objeto alimentício e perpendicular à direção de transporte da superfície do transportador.
Quando o campo de interesse é uma linha, cada linha obtida ao analisar a superfície de um objeto alimentício pode ser usada para varredura de linha para obter uma imagem de uma seção da superfície superior do alimento ou para obter uma imagem de toda a superfície superior do alimento.
[029] O campo de interesse pode ser constituído por todo o quadro da câmera ou pode ser um subconjunto do quadro da câmera. Consequentemente, o campo de interesse é uma parte específica da superfície do transportador e, portanto, uma parte específica da superfície superior do alimento quando o alimento é transportado.
[030] O campo de interesse pode ser definido estaticamente, uma vez e para todas, ou pode ser definido dinamicamente pelo processador, como quando os objetos alimentícios não estão localizados em uma linha reta ao serem transportados, mas alguns objetos alimentícios estão localizados a um ou o outro lado de uma linha de objetos alimentícios.
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[031] A luz incidente na esteira/superfície superior do alimento é refletida e a câmera é posicionada de forma que pelo menos uma parte da luz refletida possa ser capturada. Dependendo do tamanho do objeto alimentício e/ou variações da superfície superior do alimento, o tamanho do campo de interesse pode ser variado.
Em uma incorporação, o campo de interesse é constituído por uma faixa estreita e alongada tendo uma largura x e um comprimento y, e onde a razão de x: y está na faixa entre 1:10 e 1:10000, tal como entre 1:100 e 1:2000, por exemplo 1:1000. A área pode ser particularmente pequena, por exemplo, menos do que 1.000 mm 2, tal como menos do que 500 mm2, ou mesmo menos do que 100 mm2.
[032] O campo de interesse pode ser predefinido para um tamanho específico, pelo qual apenas uma parte da reflexão capturada pode ser analisada; ou seja, a parte da reflexão capturada originando-se do campo de interesse predefinido. O campo de interesse pode ser uma linha que atravessa os objetos alimentícios transportados onde a linha é perpendicular à direção do transporte.
[033] À medida que o objeto alimentício é transportado na superfície do transportador abaixo da câmera, que pode estar em uma posição fixa acima do transportador, o campo de interesse pode se mover em relação ao objeto alimentício, permitindo assim a análise de diferentes partes da superfície superior do alimento enquanto o objeto alimentício está sendo transmitido.
[034] Como a intensidade da luz refletida que é capturada pela câmera é essencialmente a mesma para diferentes alturas dos objetos alimentícios, será possível identificar, por exemplo, a variação de cor dentro do campo de interesse e, assim, permitir a identificação de áreas do objeto alimentício com qualidade potencialmente inferior, pois essas áreas podem ter uma cor diferente. Objetos
12 / 29 alimentícios com tais áreas identificadas podem ser posteriormente descartados ou áreas identificadas podem ser cortadas e posteriormente descartadas.
[035] Em uma incorporação, a linha central óptica pode interceptar o centro do campo de interesse. Ou seja, o campo de interesse pode ser definido como uma área circunferencial ao ponto em que a linha central óptica intersecta a superfície superior do alimento. Um feixe de luz de uma fonte de luz linear pode ter uma linha central, por exemplo, através da superfície do transportador e o centro do campo de interesse pode, então, ser uma linha através da superfície do transportador e uma parte da luz incidente presente no objeto alimentício.
[036] O processador, se presente no sistema de imagem, pode se comunicar com a câmera e é configurado para analisar o campo de interesse na superfície superior do alimento com base na reflexão capturada. A comunicação entre o processador e a câmera pode ser sem fio ou cabeada.
[037] O feixe de luz pode fornecer um centro de luz com uma intensidade máxima e uma intensidade de luz que diminui com a distância do centro de luz de modo que a intensidade da luz refletida do campo de interesse não mude ou não mude perceptivelmente quando a altura dos objetos alimentícios muda. Pode, assim, ser possível organizar a fonte de luz e a câmera em relação uma à outra, de modo que a luz incidente no campo de interesse não seja com uma intensidade máxima.
[038] A intensidade da luz incidente pode diminuir continuamente da intensidade máxima da luz na linha central da luz em direção a uma intensidade mínima da luz longe do centro da luz. Além disso, um perfil da intensidade de luz pode ter uma inclinação crescente pelo menos em uma primeira seção entre a intensidade de luz máxima e a intensidade de luz mínima.
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[039] Em uma incorporação, o feixe de luz pode ser um feixe substancialmente Gaussiano com intensidade máxima no centro e uma intensidade diminuindo com a distância ao centro em uma forma substancialmente circular ou elíptica em torno do centro de luz.
[040] Particularmente, a fonte de luz pode ser disposta em relação à câmera de modo que a distância do campo de interesse ao centro de luz aumente se a distância entre a superfície do transportador e o campo de interesse aumentar. Nesse caso, e se a fonte de luz e a câmera estiverem posicionadas em relação uma à outra, conforme descrito neste documento, a intensidade da luz incidente não muda ou não muda visivelmente quando a distância entre a superfície do transportador e o campo de interesse aumenta ou diminui.
[041] A linha central óptica e a linha central da fonte de luz podem cruzar a superfície do transportador em diferentes locais. Desse modo, pode ser conseguido que a intensidade da luz incidente na posição onde a linha central óptica intersecta a superfície do transportador ou a superfície de um objeto alimentício na superfície do transportador não esteja na intensidade máxima. Isso pode ter o efeito de nenhuma mudança na intensidade da luz incidente no campo de interesse quando a distância entre a superfície do transportador e o campo de interesse é aumentada ou diminuída.
[042] Em uma incorporação, a fonte de luz pode compreender uma fonte de luz linear. No contexto da presente invenção, uma fonte de luz linear deve ser entendida como uma fonte de luz que se estende em uma direção longitudinal e sendo configurada para emitir um feixe de luz com uma intensidade substancialmente constante ao longo da direção longitudinal. A fonte de luz linear pode emitir um centro de luz com uma intensidade máxima e uma intensidade de luz que diminui com a
14 / 29 distância do centro de luz, onde o centro de luz é um centro longitudinal ao longo da direção longitudinal.
[043] A fonte de luz linear pode ser colocada acima da superfície do transportador de modo que a direção longitudinal seja substancialmente perpendicular à direção de transporte, pelo que uma seção transversal da superfície do transportador e a superfície superior do alimento são expostas substancialmente à mesma intensidade em uma área perpendicular à direção de transporte.
[044] Para facilitar que a intensidade da luz incidente no campo de interesse não mude ou não mude perceptivelmente quando a distância entre a superfície do transportador e o campo de interesse aumenta ou diminui, pode ser uma vantagem que um ângulo entre a fonte de luz linear central e a linha central óptica estão na faixa de 1 a 20 graus, como 2 a 10 graus, como 4 a 6 graus, por exemplo cerca de 5 graus.
Ao usar um ângulo pequeno, a câmera pode estar localizada logo acima da fonte de luz onde, por exemplo, a linha central óptica da câmera é perpendicular ou quase perpendicular à superfície do transportador e a fonte de luz é ajustada de modo que a linha central da fonte de luz esteja inclinada para a linha central óptica.
[045] A fonte de luz e a câmera podem ser posicionadas conforme indicado, por exemplo, na Fig. 2 com a linha central óptica sendo perpendicular ou quase perpendicular à superfície do transportador e um ângulo de cerca de 5 graus entre a linha central óptica e o centro de luz com a intensidade máxima de luz da fonte de luz.
A fonte de luz pode ser posicionada cerca de 323 mm acima da superfície do transportador e, de preferência, a câmera é posicionada mais longe da superfície do transportador. Cerca de 5 graus podem estar entre, por exemplo, 4,5 a 5,5 graus.
[046] Em uma incorporação, a fonte de luz pode ser colocada acima da
15 / 29 superfície do transportador de modo que a linha central da fonte de luz seja perpendicular ou quase perpendicular à direção de transporte. Nesta incorporação, a câmera pode ser colocada de modo que a linha de centro óptico forme um ângulo em relação à superfície do transportador.
[047] Em uma incorporação alternativa, a câmera pode ser colocada acima da superfície do transportador de modo que a linha central óptica seja perpendicular ou quase perpendicular à direção de transporte. Nesta incorporação, a fonte de luz pode ser colocada de modo que a linha central da fonte de luz forme um ângulo em relação à superfície do transportador.
[048] Deve ser entendido que a câmera e a fonte de luz podem ser colocadas de modo que tanto a linha central óptica quanto a linha central da fonte de luz formem um ângulo diferente de 90 graus em relação à superfície do transportador.
[049] O dispositivo de processamento de alimentos pode compreender ainda um processador de imagem configurado para receber dados que representam a luz refletida que é capturada pela câmera e configurada para gerar um perfil de imagem 3D de um objeto alimentício. O processador de imagem e o processador configurado para analisar o campo de interesse podem ser um único processador. Deve, no entanto, ser entendido que o processador de imagem e o processador podem ser dois processadores separados.
[050] Em uma incorporação, o perfil de imagem pode ser gerado substancialmente simultaneamente com o transporte do objeto alimentício, uma vez que o processador de imagem pode ser configurado para receber os dados e gerar o perfil de imagem enquanto o objeto alimentício é transportado.
[051] O perfil de imagem 3D pode ser utilizado para compensar a intensidade
16 / 29 da luz refletida. Dessa forma, pequenas variações de luz causadas por variações de altura no objeto alimentício que ainda podem ocorrer podem ser compensadas com base no perfil da imagem 3D.
[052] De acordo com um segundo aspecto, a invenção fornece um método para fornecer imagens de objetos alimentícios em um dispositivo de processamento de alimentos, o dispositivo de processamento de alimentos compreendendo um transportador e um sistema de imagem, - em que o transportador forma uma superfície de transporte na qual um objeto alimentício pode ser transportado em uma direção de transporte com uma superfície de alimento inferior contra a superfície do transportador e com uma superfície de alimento superior voltada para longe da superfície do transportador, e - em que o sistema de imagem é configurado para analisar um campo de interesse da superfície superior do alimento e compreende: - uma fonte de luz colocada acima da superfície do transportador e configurada para emitir um feixe de luz fornecendo luz incidente na superfície do transportador e na superfície superior do alimento; - uma câmera tendo uma linha central óptica e sendo colocada acima da superfície do transportador e configurada para capturar um reflexo da luz incidente; e - opcionalmente, um processador se comunicando com a câmera e configurado para analisar o campo de interesse na superfície superior do alimento com base na reflexão capturada; o método compreendendo uma etapa de organizar a fonte de luz e a câmera em relação uma à outra de modo que uma intensidade da luz incidente no campo de interesse não mude ou não mude perceptivelmente se a distância entre a superfície
17 / 29 do transportador e o campo de interesse aumenta ou diminui.
[053] O método de fornecer imagens de objetos alimentícios em um dispositivo de processamento de alimentos também pode ser realizado em um dispositivo, onde o sistema de geração de imagens é organizado como descrito em outro lugar neste documento, e sem arranjos adicionais da fonte de luz e da câmera, o método pode compreender - Iluminar um objeto alimentício, que pode estar em transporte, com luz de uma fonte de luz, de modo que uma parte da luz incidente seja refletida de um campo de interesse, - Obter imagem ou dados de imagem na forma de luz refletida no campo de interesse.
- Opcionalmente, analisar os dados da imagem por um processador.
[054] Nenhuma mudança ou nenhuma mudança perceptível na intensidade da luz incidente no campo de interesse quando a distância entre a superfície do transportador e o campo de interesse aumenta ou diminui pode ser alcançada fornecendo um ângulo entre a linha central da fonte de luz e o centro óptico linha da câmera pela qual a intensidade de luz da luz refletida capturada do objeto alimentício é essencialmente a mesma para diferentes alturas do objeto alimentício.
[055] O ângulo entre a linha central da fonte de luz e a linha central óptica pode ser de pelo menos 2 graus, tal como pelo menos 4 graus, tal como pelo menos 5 graus. Os ângulos descritos em outro lugar neste documento também podem ser usados.
[056] Se a fonte de luz e a câmera forem fixadas de acordo uma com a outra em um sistema, e a fonte de luz e a câmera estiverem localizadas em relação uma à
18 / 29 outra em uma configuração ideal, ou seja, com um ângulo ideal conforme descrito neste documento, então todo o sistema compreende a fonte de luz e a câmera pode ser inclinada em relação à superfície do transportador para realizar a análise de superfície conforme descrito neste documento. No entanto, os dados de imagem obtidos parecem ser melhores quando a linha de centro óptico da câmera é perpendicular ou quase perpendicular à superfície do transportador.
[057] Deve ser entendido que um técnico no assunto reconheceria prontamente que qualquer característica descrita em combinação com o primeiro aspecto da invenção também poderia ser combinada com o segundo aspecto da invenção e vice-versa.
[058] O dispositivo de processamento de alimentos de acordo com o primeiro aspecto da invenção é muito adequado para realizar as etapas do método de acordo com o segundo aspecto da invenção. As observações estabelecidas acima em relação ao dispositivo de processamento de alimentos são, portanto, igualmente aplicáveis em relação ao método.
[059] Em um terceiro aspecto, a invenção fornece um método para colocar uma fonte de luz em relação a uma câmera em um dispositivo de processamento de alimentos configurado para transportar objetos alimentícios em uma superfície de transporte sob a fonte de luz e sob a câmera, em que uma pluralidade de superfícies de teste tendo diferentes alturas sobre a superfície do transportador é transportada sob a câmera e a fonte de luz; em que o ângulo entre a câmera e a fonte de luz é alterado enquanto cada uma da pluralidade de superfícies de teste é transportada sob a câmera e a fonte de luz;
19 / 29 em que a intensidade da luz da luz que é refletida da superfície de teste é determinada para ângulos diferentes entre a câmera e a fonte de luz, e em que um ângulo é selecionado com base em um desvio entre a intensidade de luz determinada, para atingir o efeito de que a altura do objeto alimentício tem apenas pouca ou nenhuma influência na intensidade da luz que é refletida na câmera.
[060] Uma pluralidade de superfícies de teste pode ser, por exemplo, quatro objetos de teste em que todos têm uma superfície semelhante, por exemplo, cor semelhante e diferindo uns dos outros em sua altura quando localizados na superfície do transportador.
[061] Se vários ângulos fornecem o efeito de que diferentes alturas da superfície de teste resultam na mesma ou quase na mesma intensidade da luz refletida, o ângulo que fornece a maior intensidade pode ser selecionado.
[062] Durante o método para colocar uma fonte de luz em relação a uma câmera, o ângulo entre a câmera e a fonte de luz pode ser alterado sem mover qualquer fonte de luz e câmera. A análise pode ser realizada a partir de uma imagem digital de, por exemplo, um objeto de teste imóvel, onde, por exemplo, a análise é realizada em relação a uma linha através da superfície do objeto de teste, esta linha sendo paralela à direção do transportador a ser usada durante a análise de objetos alimentícios. Cada pixel ao longo desta linha representa um ângulo diferente.
[063] Em um quarto aspecto, a invenção fornece um dispositivo de processamento de alimentos que compreende um transportador e um sistema de imagem, em que o transportador forma uma superfície transportadora na qual um objeto alimentício pode ser transportado em uma direção de transporte com uma superfície inferior de alimento contra a superfície do transportador e com uma
20 / 29 superfície superior do alimento voltada para longe da superfície do transportador, o sistema de imagem sendo configurado para analisar um campo de interesse na superfície superior do alimento e compreendendo: - uma fonte de luz colocada acima da superfície do transportador e configurada para emitir um feixe de luz fornecendo luz incidente na superfície do transportador e na superfície superior do alimento, - uma câmera tendo uma linha central óptica e sendo colocada acima da superfície do transportador e configurada para capturar um reflexo da luz incidente, e - um processador se comunicando com a câmera e configurado para analisar o campo de interesse na superfície superior do alimento com base na reflexão capturada, e - um sensor configurado para determinar uma insígnia para a intensidade da luz incidente, em que o processador está configurado para receber a reflexão capturada da câmera e para compensar a reflexão com base na insígnia.
[064] Uma insígnia, conforme usado neste documento, é uma medição medida pelo sensor, onde a medição pode indicar uma mudança na intensidade da luz incidente no campo de interesse. A insígnia pode ser usada para correlacionar a intensidade da luz incidente no campo de interesse. Uma mudança na intensidade da luz no campo de interesse pode ser correlacionada em relação a uma intensidade de luz conhecida a uma distância específica da superfície do transportador, por exemplo, da própria superfície do transportador, ou seja, a distância da superfície do transportador ao campo de interesse pode ser usado para correlação da intensidade da luz da luz incidente no campo de interesse. Tal correlação pode ser realizada em
21 / 29 um dispositivo conforme descrito anteriormente neste documento, se alguns objetos alimentícios a serem analisados tiverem uma altura não incluída na altura de variação do arranjo usado de luz e câmera.
[065] Uma vez que a reflexão é compensada com base na intensidade da luz incidente, a determinação das variações de cor torna-se mais exata.
[066] A reflexão da luz pode ser compensada para objetos inferiores, pois para objetos inferiores a superfície analisada está mais próxima da superfície do transportador e, portanto, mais longe da fonte de luz, pelo que a intensidade da luz incidente é menor no campo de interesse e, portanto, também sobre o quadro da câmera. A reflexão também pode ser compensada para objetos superiores, pois para objetos superiores a superfície analisada está mais longe da superfície do transportador e, portanto, mais próxima da fonte de luz, pelo que a intensidade da luz incidente é maior no campo de interesse e, portanto, também sobre o quadro da câmera.
[067] O sensor pode, por exemplo, ser um sensor de altura configurado para determinar uma distância entre a superfície do transportador e o campo de interesse.
Neste exemplo, o processador é configurado para receber a reflexão capturada da câmera e para compensar a reflexão com base na distância entre a superfície do transportador e o campo de interesse determinado pelo sensor de altura. Como resultado, o processador pode levar em consideração uma intensidade de luz aumentada resultante de uma altura aumentada do produto alimentício e, portanto, uma distância reduzida entre a fonte de luz e o objeto alimentício ao determinar as variações de cor.
[068] Uma correlação da intensidade da luz incidente é baseada no fato de
22 / 29 que a intensidade da luz é inversamente proporcional ao quadrado da distância (d).
Quando a distância da fonte de luz aumenta, a intensidade da luz no campo de interesse é igual a um valor (por exemplo, a intensidade da luz na fonte de luz) multiplicado por 1/d2. Embora tal correlação não seja de preferência necessária se a câmera e a fonte de luz estiverem localizadas uma em relação à outra, conforme descrito neste documento, por exemplo, no primeiro aspecto.
Breve descrição dos desenhos
[069] As incorporações da invenção serão agora descritas com referência aos desenhos, nos quais: A Fig. 1 ilustra uma incorporação de um dispositivo de processamento de alimentos, A Fig. 2 ilustra outra vista do dispositivo de processamento de alimentos ilustrado na Fig. 1, A Fig. 3A ilustra uma vista do dispositivo de processamento de alimentos ilustrado na Fig. 1, Fig. 3B ilustra um detalhe da Fig. 3A, A Fig. 3C ilustra a intensidade da luz incidente no campo de interesse, A Fig. 4 está ilustrando gráficos de intensidade de luz da luz capturada pela câmera, e A Fig. 5 ilustra outros gráficos da intensidade da luz capturada pela câmera.
Figs. 6a-c ilustram diferentes possibilidades da localização da interseção da linha central óptica e a linha central da fonte de luz.
Descrição detalhada dos desenhos
[070] Deve ser entendido que a descrição detalhada e exemplos específicos, embora indiquem incorporações da invenção, são dados a título de ilustração apenas,
23 / 29 uma vez que várias mudanças e modificações dentro do espírito e escopo da invenção se tornarão aparentes para aqueles versados na técnica a partir de esta descrição detalhada.
[071] A Fig. 1 ilustra uma incorporação de um dispositivo de processamento de alimentos. O dispositivo de processamento de alimentos 1 compreende um transportador 2 e um sistema de imagem 3. O transportador 2 forma uma superfície de transporte 4 na qual um objeto alimentício 5 pode ser transportado em uma direção de transporte (indicada pela seta) com uma superfície de alimento inferior contra a superfície de transporte 4 e com uma superfície de alimento superior 5A (veja a Fig.
2) de costas para a superfície do transportador 4.
[072] O sistema de imagem 3 compreende uma fonte de luz 6, uma câmera 7 e um processador (não mostrado) em comunicação com a câmera. O sistema de imagem 3 é configurado para analisar um campo de interesse na superfície superior do alimento 5A.
[073] A fonte de luz 6 na forma de uma fonte de luz de linha é colocada acima da superfície do transportador 4 e está configurada para emitir um feixe de luz 8 (ver a Fig. 2) fornecendo luz incidente na superfície do transportador 4 e na superfície superior do alimento 5A.
[074] Na incorporação ilustrada, a fonte de luz 6 está na forma de uma fonte de luz que se estende em uma direção longitudinal transversal à direção de transporte e sendo configurada para emitir um feixe de luz com uma intensidade substancialmente constante ao longo da direção longitudinal.
[075] A câmera 7 tem uma linha central óptica 9 (veja a Fig. 2) e é colocada acima da superfície do transportador 4 e está configurada para capturar um reflexo da
24 / 29 luz incidente.
[076] O processador (não mostrado) está se comunicando com a câmera 7 e está configurado para analisar o campo de interesse na superfície superior do alimento 5A com base na reflexão capturada.
[077] A fonte de luz 6 e a câmera 7 estão localizadas uma em relação à outra de modo que a intensidade da luz incidente no campo de interesse não mude ou não mude visivelmente quando a distância “d” (ver as Figs. 3A e 3B) entre a superfície do transportador e o campo de interesse aumenta ou diminui.
[078] A Fig. 2 ilustra outra vista do dispositivo de processamento de alimentos 1 ilustrado na Fig. 1. O objeto alimentício 5 é posicionado de modo que uma parte do feixe de luz 8 forneça luz incidente na superfície superior do alimento 5A. O feixe de luz 8 fornece um centro de luz 8A com uma intensidade máxima e uma intensidade de luz que diminui com a distância do centro de luz. Nos limites externos 8B do feixe de luz, a intensidade da luz é a mais baixa.
[079] Na Fig. 2, parece que a linha 8A que ilustra o centro de luz com uma intensidade de luz máxima e a linha 9 que ilustra a linha central óptica da câmera se cruza diretamente na superfície superior da superfície do transportador 4. O local onde essas duas linhas se cruzam pode ser determinado de acordo com a altura dos produtos a serem analisados, de modo que a intersecção da linha central óptica e a linha central leve ocorra mais perto da superfície do transportador do que a altura do objeto alimentício mais baixo a ser analisado. Para objetos com pouco alimento, por exemplo, abaixo de 6 cm, de preferência, o centro de luz com uma intensidade de luz máxima e a linha central óptica se cruzariam (se possível) em uma posição abaixo da superfície do transportador, de modo que a linha central óptica e a fonte de luz a linha
25 / 29 central cruza a superfície do transportador em diferentes locais. Este pode ser um arranjo preferido para analisar objetos alimentícios baixos, embora a interseção conforme indicado na Fig. 2 também possa fornecer um arranjo adequado.
[080] Conforme ilustrado na Fig. 2, o objeto alimentício 5 ainda não foi transportado de modo que esteja abaixo da câmera 7 e, consequentemente, a linha central óptica 9 não está em contato com a superfície superior de alimento 5A.
[081] A Fig. 3A ilustra outra vista do dispositivo de processamento de alimentos 1 ilustrado na Fig. 1 e Fig. 2. O objeto alimentício 5 foi agora transportado de modo que esteja abaixo da câmera 7, pelo que a linha central ótica 9 contata com a superfície de alimento superior 5A e a câmera 7 pode capturar um reflexo da luz incidente.
[082] A Fig. 3B ilustra um detalhe da Fig. 3A, o centro de luz 8A com a intensidade máxima não coincide ou intersecta com a linha central óptica 9 da câmara 7 na superfície superior do alimento 5A. Esta pode ser uma localização relativa da fonte de luz e da câmera, onde a intensidade da luz no campo de interesse não muda devido a uma mudança de altura do objeto alimentício na superfície do transportador.
[083] Na incorporação ilustrada, a linha central óptica 9 coincide com o centro do campo de interesse “C”.
[084] A Fig. 3C é uma vista ampliada da Fig. 3B onde a intensidade da luz incidente é ilustrada pela curva I. Na linha central de luz 8A, o feixe de luz tem sua intensidade máxima ilustrada pelo topo da curva. A intensidade da luz diminui com a distância até a linha central da luz 8A, conforme ilustrado pela forma da curva I.
Consequentemente, a intensidade da luz incidente 8B na superfície superior do alimento abaixo da linha central óptica 9 da câmera é menor do que na linha de centro
26 / 29 de luz 8A. O ponto superior da distância d2 ilustra o campo de interesse e o ponto superior da distância d1 ilustra o local onde a linha central com a intensidade máxima atinge a superfície do objeto alimentício 5A.
[085] As Figs. 4 e 5 são dois grupos diferentes de gráficos que ilustram a intensidade da luz capturada pela câmera 7. Quatro objetos de teste diferentes foram usados, o gráfico relacionado a esses objetos de teste são indicados por I, II, III e IV na Fig. 4. Os objetos de teste diferem em sua altura, sendo I o mais baixo e IV sendo o mais alto. Todos os gráficos ilustram a intensidade da luz como uma função do ângulo entre a linha central da luz e a linha central óptica da câmera. As duas figuras ilustram a posição ideal de varredura de linha em duas montagens de câmera diferentes, que é indicada pela linha marcada “L”, as partes marcadas com “N” e as linhas verticais pontilhadas são áreas de ruído. Para a área de ruído na parte direita das figuras, isso é o resultado de uma blindagem pela fonte de luz da luz refletida, ou seja, pelo menos parte da luz refletida é impedida de atingir o quadro da câmera. As áreas de ruído não devem ser usadas ao procurar um ângulo ideal entre a linha central óptica da câmera e a linha central de luz da fonte de luz. Para cada altura de um objeto (alimentício), a intensidade da luz recebida pela câmera é indicada em relação a um ângulo entre a linha central óptica e a linha central da luz. A diferença (Dif) indicada por uma linha (a linha inferior) indica a diferença (em%) entre o gráfico superior e inferior que ilustra a intensidade da luz recebida pela câmera.
[086] Os gráficos podem ser usados em um método para posicionar a fonte de luz em relação à câmera para obter o efeito de que a altura do objeto alimentício tem apenas pouca ou nenhuma influência na intensidade da luz que é refletida na câmera.
[087] Em cada uma das Figs. 4 e 5, os quatro gráficos diferentes ilustram
27 / 29 quatro alturas diferentes de objetos alimentícios, por exemplo, derivados de quatro pedaços de carne diferentes. Para os gráficos ilustrados, foram usados quatro objetos semelhantes, diferindo apenas em altura. Os objetos tinham uma superfície reta e eram de cores semelhantes e uniformes. O objeto mais baixo tinha 0,3 cm de altura (marcado com I na Fig. 4) e o objeto mais alto tinha 6 cm de altura (marcado com IV na Fig. 4). Para cada objeto foram analisados 4 cm, correspondendo ao comprimento analisado (= o eixo X dos gráficos) e ilustrando o ângulo entre o centro de luz da fonte de luz e a linha central óptica da câmera. Cada gráfico ilustra uma linha ao longo do objeto analisado, sendo essa linha paralela à direção de transporte da esteira.
[088] Em cada uma das figuras, o ângulo (correspondendo a uma localização relativa específica da fonte de luz e da câmera) é selecionado onde todas as quatro alturas diferentes dos objetos fornecem quase a mesma intensidade de luz capturada pela câmera, este ponto ou área é marcado por “S”, “S1” e “S2”. Na Fig. 4, apenas um ângulo fornece esse efeito, pois as áreas de ruído devem ser ignoradas. Este ângulo é identificado pela linha vertical “L”. Na Fig. 5, dois ângulos diferentes fornecem uma intensidade de luz quase completamente idêntica capturada pela câmera, isso é marcado por S1 e S2 nos gráficos. Neste caso, o ângulo inferior (indicado nos gráficos com S1), porém, fornece uma intensidade menor do que o ângulo maior (indicado nos gráficos com S2) e que é ilustrado pela linha vertical “L”. Ao determinar o ângulo entre a fonte de luz e a câmera fornecendo uma intensidade de luz quase completamente idêntica capturada pela câmera, a linha inferior (“Dif”) indicada como a diferença de intensidade entre os gráficos superior e inferior, pode ser usada olhando para um mínimo local, que indica baixa diferença entre os gráficos que ilustram a intensidade da luz incidente refletida dos objetos.
28 / 29
[089] Ao determinar a posição da fonte de luz e da câmera de acordo com a invenção aqui descrita, os resultados ilustrados na Fig. 4 indicam uma configuração ideal com a fonte de luz e a câmera localizadas em relação uma à outra no ângulo específico onde os quatro gráficos se cruzam um ao outro, isso é indicado pela posição da câmera marcada com L. Se um resultado for obtido conforme ilustrado na Fig. 5, onde os gráficos se cruzam apenas em S1 e em uma intensidade de luz baixa, que pode ser muito baixa, e os gráficos apenas se cruzam, por exemplo, dois de cada vez, conforme indicado em S2, isso pode indicar uma configuração abaixo do ideal da fonte de luz e da câmera, e uma configuração diferente pode ser tentada, que pode incluir um ângulo diferente entre a fonte de luz e a câmera e/ou distância diferente da fonte de luz e/ou o câmera para a superfície do transportador e/ou uma fonte de luz com uma distribuição de luz diferente.
[090] O sistema de imagem pode incluir um processador de computador configurado para determinar o ângulo que fornece a maior intensidade e o menor desvio em relação à intensidade da luz capturada para diferentes alturas do objeto alimentício sobre a superfície do transportador.
[091] A Fig. 6 ilustra diferentes possibilidades da localização da interseção “T” da linha central óptica 9 e a linha central da fonte de luz 8A em relação à superfície do transportador 4. A interseção T pode estar localizada acima (Fig. 6A), na (Fig. 6B) ou abaixo (Fig. 6C) da superfície do transportador 4. As figuras correspondentes podem ser feitas com objetos alimentícios posicionados na superfície do transportador e onde a intersecção da linha central óptica 9 e a linha central da fonte de luz 8A pode estar localizada acima, na ou abaixo do objeto alimentício na superfície do transportador. O local onde a intersecção entre a linha central da fonte de luz 8A e a
29 / 29 linha central óptica 9 deve ser localizada pode ser determinado em relação à altura dos objetos alimentícios a serem analisados e de modo que a intersecção, de preferência em todos os momentos, fique abaixo do ponto mais baixo para análise de uma superfície alimentícia, ou seja, a interseção deve estar localizada preferencialmente abaixo de um campo de interesse e, de preferência, abaixo de um campo de interesse do objeto alimentício mais baixo a ser analisado.
Uma interseção abaixo da superfície do transportador, conforme indicado na Fig. 6C, pode ser usada para objetos alimentícios com pouco alimento , uma interseção na superfície do transportador, conforme indicado na Fig. 6B, pode ser usada para objetos alimentícios mais baixos, e uma interseção acima da superfície do transportador, como indicado na Fig. 6A pode ser usado para objetos alimentícios mais altos.

Claims (15)

REIVINDICAÇÕES
1. O DISPOSITIVO DE PROCESSAMENTO DE ALIMENTOS, caracterizado pelo fato de que compreende um transportador e um sistema de imagem, em que o transportador forma uma superfície transportadora na qual um objeto alimentício pode ser transportado em uma direção de transporte com uma superfície inferior do alimento contra a superfície do transportador e com uma superfície superior do alimento voltada para longe do superfície do transportador, o sistema de imagem sendo configurado para obter imagens e/ou analisar um campo de interesse na superfície superior do alimento e compreendendo: - uma fonte de luz colocada acima da superfície do transportador e configurada para emitir um feixe de luz fornecendo luz incidente na superfície do transportador e/ou na superfície superior do alimento, - uma câmera tendo uma linha central óptica e sendo colocada acima da superfície do transportador e configurada para capturar um reflexo da luz incidente, e - opcionalmente, um processador se comunicando com a câmera e configurado para analisar o campo de interesse na superfície superior do alimento com base na reflexão capturada em que a fonte de luz e a câmera estão localizadas uma em relação à outra, de modo que uma intensidade da luz incidente no campo de interesse não muda ou não muda perceptivelmente se a distância entre a superfície do transportador ou a fonte de luz e o campo de interesse aumentar ou diminuir.
2. O DISPOSITIVO DE PROCESSAMENTO DE ALIMENTOS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a luz incidente no campo de interesse não muda ou não muda perceptivelmente se a distância entre a superfície do transportador ou a fonte de luz e o campo de interesse aumentar ou diminuir dentro de um intervalo específico.
3. O DISPOSITIVO DE PROCESSAMENTO DE ALIMENTOS, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o referido intervalo específico é inferior a 20 cm, por exemplo, menos de 15 cm, tal como menos de 10 cm, por exemplo, menos de 8 cm, tal como menos de 6 cm, por exemplo, menos de 4 cm, tal como menos de 3 cm, por exemplo, menos de 2 cm.
4. O DISPOSITIVO DE PROCESSAMENTO DE ALIMENTOS, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a linha central óptica e uma linha central de fonte de luz da fonte de luz cruzam a superfície do transportador ou a superfície superior de alimento mais baixa possível para analisar em diferentes locais.
5. O DISPOSITIVO DE PROCESSAMENTO DE ALIMENTOS, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a linha central da fonte de luz é perpendicular à direção de transporte.
6. O DISPOSITIVO DE PROCESSAMENTO DE ALIMENTOS, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a linha de centro óptica é perpendicular à direção de transporte.
7. O DISPOSITIVO DE PROCESSAMENTO DE ALIMENTOS, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que um ângulo entre a linha central da fonte de luz e a linha central óptica é de pelo menos 0,5 graus.
8. O DISPOSITIVO DE PROCESSAMENTO DE ALIMENTOS, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende um processador e/ou um processador de imagem configurado para receber dados que representam a luz refletida que é capturada pela câmera e para determinar a cor e/ou intensidade da luz e/ou variação de cor e/ou variação da intensidade da luz de um objeto alimentício.
9. O DISPOSITIVO DE PROCESSAMENTO DE ALIMENTOS, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende um processador de imagem configurado para receber dados que representam a luz refletida que é capturada pela câmera e para gerar um perfil de imagem 3D de um objeto alimentício.
10. O DISPOSITIVO DE PROCESSAMENTO DE ALIMENTOS, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o processador e/ou o processador de imagem está configurado para receber os dados e analisar os dados de imagem enquanto o objeto alimentício é transportado.
11. UM MÉTODO PARA FORNECER IMAGENS DE OBJETOS ALIMENTÍCIOS EM UM DISPOSITIVO DE PROCESSAMENTO DE ALIMENTOS, o dispositivo de processamento de alimentos compreendendo um transportador e um sistema de imagem, - em que o transportador forma uma superfície de transporte na qual um objeto alimentício pode ser transportado em uma direção de transporte com uma superfície de alimento inferior contra a superfície do transportador e com uma superfície de alimento superior voltada para longe da superfície do transportador, e - em que o sistema de imagem é configurado para analisar um campo de interesse da superfície superior do alimento e compreende: - uma fonte de luz colocada acima da superfície do transportador e configurada para emitir um feixe de luz fornecendo luz incidente na superfície do transportador e na superfície superior do alimento; - uma câmera tendo uma linha central óptica e sendo colocada acima da superfície do transportador e configurada para capturar um reflexo da luz incidente; e - opcionalmente, um processador se comunicando com a câmera e configurado para analisar o campo de interesse na superfície superior do alimento com base na reflexão capturada; o método caracterizado pelo fato de compreender uma etapa de organizar a fonte de luz e a câmera em relação uma à outra de modo que uma intensidade da luz incidente no campo de interesse não mude ou não mude perceptivelmente se a distância entre a superfície do transportador ou a fonte de luz e o campo de interesse aumenta ou diminui.
12. UM MÉTODO PARA COLOCAR UMA FONTE DE LUZ EM RELAÇÃO À
CÂMERA EM UM DISPOSITIVO DE PROCESSAMENTO DE ALIMENTOS configurado para transportar objetos alimentícios em uma superfície de transporte sob a fonte de luz e a câmera, caracterizado pelo fato de em que uma pluralidade de superfícies de teste tendo diferentes alturas sobre a superfície do transportador é transportada sob a câmera e a fonte de luz; em que o ângulo entre a câmera e a fonte de luz é alterado enquanto cada uma da pluralidade de superfícies de teste é transportada sob a câmera e a fonte de luz ou o quadro da câmera é capaz de capturar a luz refletida de pelo menos uma linha ao longo de cada um dos testes superfícies, onde a linha é paralela à direção de transporte;
em que a intensidade da luz da luz que é refletida da superfície de teste é determinada para ângulos diferentes entre a câmera e a fonte de luz, e em que um ângulo é selecionado com base em um desvio entre a intensidade de luz determinada, para atingir o efeito de que a altura do objeto alimentício tem apenas pouca ou nenhuma influência na intensidade da luz que é refletida na câmera.
13. O MÉTODO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o ângulo é selecionado com base em uma intensidade da luz refletida quando mais de um ângulo fornece o efeito de que a intensidade da luz refletida é idêntica ou quase idêntica para diferentes alturas da superfície de teste.
14. UM DISPOSITIVO DE PROCESSAMENTO DE ALIMENTOS, caracterizado pelo fato de que compreende um transportador e um sistema de imagem, em que o transportador forma uma superfície transportadora na qual um objeto alimentício pode ser transportado em uma direção de transporte com uma superfície inferior do alimento contra a superfície do transportador e com uma superfície superior do alimento voltada para longe do superfície do transportador, o sistema de imagem sendo configurado para analisar um campo de interesse na superfície superior do alimento e compreendendo: - uma fonte de luz colocada acima da superfície do transportador e configurada para emitir um feixe de luz fornecendo luz incidente na superfície do transportador e na superfície superior do alimento, - uma câmera tendo uma linha central óptica e sendo colocada acima da superfície do transportador e configurada para capturar um reflexo da luz incidente, - um processador se comunicando com a câmera e configurado para analisar o campo de interesse na superfície superior do alimento com base na reflexão capturada, e
- um sensor configurado para determinar uma insígnia para a intensidade da luz incidente, em que o processador está configurado para receber a reflexão capturada da câmera e para compensar a reflexão com base na insígnia.
15. O DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o sensor é um sensor de altura e a insígnia é uma distância entre a superfície do transportador e o campo de interesse determinado pelo sensor de altura.
BR112021008877-6A 2018-11-07 2019-11-06 Um dispositivo de processamento de alimentos; um método para fornecer imagens de objetos alimentícios e um método para colocar uma fonte de luz em relação à câmera, em um dispositivo de processamento de alimentos BR112021008877A2 (pt)

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