DD148829A1

DD148829A1 - PROCEDURE FOR DETECTING MECHANICAL DAMAGE TO AGRICULTURAL PRODUCTS

Info

Publication number: DD148829A1
Application number: DD21852080A
Authority: DD
Inventors: Dieter Leuschner; Herbert Burck; Bruno Ringel; Peter Schulze
Original assignee: Dieter Leuschner; Herbert Burck; Bruno Ringel; Peter Schulze
Priority date: 1980-01-18
Filing date: 1980-01-18
Publication date: 1981-06-10

Abstract

Verfahren zum Erkennen mechanischer Beschaedigungen an landwirtschaftlichen Produkten, vorzugsweise Aepfeln und Kartoffeln, zum Zwecke der Sortierung von maschinell geernteten Fruechten fuer den Frischmarkt, das Lager, d. Verarbeitungsindustrie und den Zuechtungsprozesz. Die Aufgabe besteht darin, fuer Produktion und Zuechtung ein automatisches Verfahren zur Feststellung von mechanischen Schaeden an Fruechten zu entwickeln. Das Verfahren basiert auf der von lebenden Objekten ausgehenden superschwachen Strahlung, die es gestattet, infolge der Modifikation dieser Strahlung, durch mechanische Schaeden, wie Druckstellen und offene Verletzungen, diese letzteren zu diagnostizieren und zu differenzieren. Durch geeignete Wahl d. Umgebungsparameter ist eine Verstaerkg. d. Effektes moeglich. Auszerd. laeszt sich d. Kinetik d. Schadensentwicklg. verfolgen, weil d. Modifikation d. superschwachen Strahlg. in Abhaengigk. v. d. Entwicklg. d. Schadenphysiologie erfolgt. D. Verfahren findet hauptsaechl. in d. Produktion u. Zuechtg. v. Obst, Gemuese u. Kartoffeln Anwendung, laeszt sich aber darueber hinaus auch auf andere lebende Objekte ausdehnen, wenn diese durch mechanische Schaedigung erzeugte Modifikation der superschwachen Strahlung zeigen.A method of detecting mechanical damage to agricultural products, preferably apples and potatoes, for the purpose of sorting mechanically harvested fruit for the fresh market, the store, d. Processing industry and the breeding process. The task is to develop an automatic process for the detection of mechanical damage to fruit for production and breeding. The method is based on the ultra-weak radiation emanating from living objects, which makes it possible to diagnose and differentiate the latter as a result of the modification of this radiation, by mechanical damage such as pressure points and open injuries. By suitable choice d. Environmental parameter is an amplification. d. Effect possible. Auszerd. is d. Kinetics d. Schadensentwicklg. pursue, because d. Modification d. super weak beam. in Abhaengigk. v. d. Entwicklg. d. Damage physiology is done. D. Method finds mainly. in d. Production and Zuechtg. v. Fruits, vegetables u. Potatoes application, but can also extend to other living objects, if these show by mechanical damage produced modification of the super-weak radiation.

Description

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Titel der ErfindungTitle of the invention

Verfahren zum Erkennen mechanischer Beschädigungen an landwirtschaftlichen ProduktenMethod for detecting mechanical damage to agricultural products

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, mit dessen Hilfe mechanische Beschädigungen, ζ·Β. offene Verletzungen und Druckstellen an landwirtschaftlichen Produkten, vorzugsweise Äpfeln und Kartoffeln, festgestellt werden können, wie es beispielsweise bei der Prüfung auf Lagerfähigkeit nach der Ernte vor der Einlagerung, auf Weiterverwertbarkeit für den Frischmarkt baw. die Industrie, auf Eignung für den Züchtungsprozeß notwendig ist· Im Zuge der industriemäßigen Obstproduktion, vor allem im Zusammenhang mit der maschinellen Ernte und auf dem Transport entstehen solche Schäden, so daß ein zuverlässiges Selektierungsverfahren für diese Produkte als Erntegut und als Züchtungsmaterial vorhanden sein muß.The invention relates to a method by means of which mechanical damage, ζ · Β. open injuries and bruises on agricultural products, preferably apples and potatoes, such as, for example, in the post-harvest shelf life test, on reusability for the fresh market baw. the industry is necessary for suitability for the breeding process · In the course of industrial fruit production, especially in connection with machine harvesting and transportation, such damage occurs, so that a reliable selection process for these products as crop and as breeding material must be present.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Bekannt sind bisher labormäßige Einzelselektionen oder mit Arbeitskräften besetzte Sortierbänder, die ein Auslesen oder Klassifizieren mittels visueller und manueller Bonitierung bzw. unter Zuhilfenahme chemisch-analytischer Verfahrensschritte gestatten. Diese Verfahren sind nur auf wenige Objekte anwendbar, sehr zeitaufwendig, erfordern häufig eine große AnzahlHitherto laboratory-specific individual selections or labor-occupied sorting belts which permit readout or classification by means of visual and manual assessment or with the aid of chemical-analytical process steps are known. These methods are applicable only to a few objects, very time consuming, often require a large number

von Arbeitskräften oder unterliegen.subjektiven Einflüssen. Weitere "bisher vorgeschlagene Lösungen, die mit Hilfe elektromagnetischer Strahlung auf Grund des Reflexions- bzw. Transmissionsprinzips arbeiten, beispielsweise unterschiedliche Absorption und Remission von gesunden und kranken Kartoffeln, die auf einen bestimmten Krankheitszustand und dessen globale Erfassung beschränkt sind oder Anfärben von offenen Wunden, das nur ausgewählte Einzelfrüchte global zu untersuchen und diese nicht mehr zu verwerten gestattet, haben die gleichen bereits aufgeführten Nachteile oder sind prinzipiell nicht auf das vorliegende Problem übertragbar und obendrein benutzen sie alle kein echtes, von der Physiologie der Schädigung ausgehendes aktives und damit zuverlässiges Signal.of labor or subject to subjective influences. Other "solutions proposed so far, which work with the aid of electromagnetic radiation on the basis of the reflection or transmission principle, for example, different absorption and remission of healthy and diseased potatoes, which are limited to a specific disease state and its global detection or staining of open wounds, the To study only selected individual fruits globally and to make them impossible to exploit, have the same disadvantages already mentioned or are in principle not transferable to the problem at hand and on the other hand they all do not use a real, and thus reliable signal emanating from the physiology of the injury.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Es gilt ein automatisiertes Verfahren zu schaffen, das unter Ausschaltung subjektiver Momente, besonders visueller Prüfung, und unter Ausnutzung eines aktiven physiologischen Signals der FruchtSchädigung mit minimalem manuellen Aufwand eine Prüfung und damit Selektierung jeder Frucht einer Gesamtheit auf mechanische Schädigung, z.B. offene Verletzung und Druckstelle, ermöglicht, um damit ein besseres Verkaufsangebot, eine Vermeidung von Verlusten auf dem Lager und ein verbessertes Zuchtmaterial zu erzielen. Die damit erreichte Qualitätssortierung zielt zusätzlich auf eine gewinnbringende Nutzung geschädigter Früchte, was für die Ökonomie der Volkswirtschaft auf dem Sektor der Obstproduktiön und -verwertung von grunsätzlicher Bedeutung ist. Außerdem soll durch die Automatisierung eine Einsparung von Arbeitskräften erzielt werden. . „It is an automated process to provide, with the elimination of subjective factors, especially visual examination, and taking advantage of an active physiological signal of the fruit damage with minimal manual effort, a test and thus selecting each fruit of a total for mechanical damage, e.g. open injury and pressure point, in order to achieve a better sales offer, avoidance of losses on the stock and an improved breeding material. The resulting quality grading also aims at a profitable use of damaged fruit, which is of vital importance for the economy of the fruit production and processing industry. In addition, a saving of manpower is to be achieved by the automation. , "

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Als Aufgabe der Erfindung steht die Entwicklung einer Vorrichtung zur automatischen Schadenfeststellung an landwirt-The object of the invention is the development of a device for automatic damage detection on farmer

schaftlichen Produkten, vornehmlich von offenen Verletzungen und Druckstellen an Äpfeln und Kartoffeln. Dabei soll ein zerstörungsfrei arbeitendes automatisierbares und mit Hilfe eines physiologischen, aktiv von der Frucht ausgehenden Signals funktionierendes Verfahren entwickelt werden.products, mainly from open wounds and bruises on apples and potatoes. In this case, a non-destructive working automatable and with the help of a physiological, actively emanating from the fruit signal operating method to be developed.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in einer Prüfzone eine einzelne Frucht durch eine spezielle Vorrichtung zerstörungsfrei so gehalten wird, daß sie von allen Seiten zugänglich ist und die von einer beliebigen Stelle ausgehende superschwache Strahlung, die von lebenden Objekten ausgesendet und hiermit einem völlig neuen Prinzip ihrer Ausnutzung zugänglich gemacht wird, gemessen werden kann. Durch mechanische Beschädigungen an Äpfeln wird an der Schadstelle die superschwache Strahlung, die hauptsächlich im sichtbaren und infraroten Bereich des Spektrums von Interesse ist, modifiziert. Damit ist bei entsprechendem Vergleich mit einer ungeschädigten Stelle bzw. mit einer ungeschädigten Frucht ein Erfassen von Schadstellen bzw. von geschädigten Früchten möglich. Durch geeignete Wahl der Umgebungsparameter ist eine Verstärkung der entsprechenden Signaldifferenz, die mit höchstempfindlichen Detektoren registriert wird, möglich und aus ihrem Vorzeichen lassen sich Rückschlüsse auf die Schadenart ziehen. Eine automatische Selektion bzw. Sortierung baut dann auf diesem Effekt auf.According to the invention, this object is achieved in that in a test zone a single fruit is held by a special device nondestructive so that it is accessible from all sides and emanating from any point super-weak radiation emitted by living objects and hereby a completely new Principle of their exploitation is made available, can be measured. By mechanical damage to apples, the super weak radiation, which is mainly of interest in the visible and infrared region of the spectrum, is modified at the damaged area. Thus, with appropriate comparison with an undamaged body or with an undamaged fruit detection of damaged areas or damaged fruits is possible. By a suitable choice of the environmental parameters, an amplification of the corresponding signal difference, which is registered with highly sensitive detectors, is possible, and its sign can be used to draw conclusions about the type of damage. An automatic selection or sorting then builds on this effect.

Ausführungsbeispielembodiment

An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung erläutert. Zur Diagnose von mechanischen Schaden an Äpfeln werden diese einzeln der Meßzone zugeführt und dort zerstörungsfrei und weitgehend berührungslos in einem Luftstrom so gehalten, daß die von allen Stellen des Apfels ausgehende superschwache Strahlung ungehindert in jeder Richtung auf Detektoren tref-An embodiment of the invention will be explained. To diagnose mechanical damage to apples, these are individually fed to the measuring zone where they are kept non-destructive and largely contact-free in an air stream in such a way that the super-weak radiation emanating from all points of the apple hits unhindered in every direction on detectors.

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fen kann, die auf einer Kugelperipherie, die den Apfel ^! umgibt, homogen verteilt sind, so daß von jeder Stelle des Apfels die superschwache Strahlung, die hinsichtlich Intensität und Qualität bei Vorliegen eines mechanischen Schadens in Form einer Druckstelle oder offenen Verletzung modifiziert ist, gleichzeitig aufgenommen wird. Eine Parallelverarbeitung aller Einzelsignale in einer elektronischen Verarbeitungseinheit berechnet den Gesamtschaden der Frucht und diese wird dementsprechend einer geeigneten Verwertung zugeführt, wobei gleichzeitig eine statistische Erfassung erfolgt.fen, which is on a spherical periphery, which is the apple ^! are homogeneously distributed, so that from each point of the apple, the super-weak radiation, which is modified in terms of intensity and quality in the presence of mechanical damage in the form of a pressure point or open injury, is recorded simultaneously. A parallel processing of all individual signals in an electronic processing unit calculates the total damage of the fruit and this is accordingly supplied to a suitable utilization, wherein at the same time a statistical detection takes place.

Claims

-ί- 21 852 0

Claim of invention:

Method for diagnosing mechanical damage to agricultural products, in particular apples and potatoes, characterized in that registered in a test zone from any point of an object, physiologically "conditional and modified by mechanical damage super-weak radiation using a highly sensitive detector array and compared with a standard value is, with each location of the object is non-destructive, possibly measured at a suitable preparation and at various suitably selected environmental parameters, so that elimination of confounders and / or amplification of the measurement effect and / or sign of the measuring effect a control is achieved and also a separation between different types of damage taking into account the damage development of the object is possible.