FR2697450A1 - Procédé et dispositif de triage d'objets défilant en continu et applications à des fruits et légumes. - Google Patents
Procédé et dispositif de triage d'objets défilant en continu et applications à des fruits et légumes. Download PDFInfo
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Abstract
Le domaine de l'application principale de l'invention est le triage de fruits et légumes (1) dans une installation comportant tout système de convoyage (8), des moyens d'éjection (13) vers différentes sorties correspondant à des catégories de tri, et: - une caméra vidéo (3), située au-dessus dudit système de convoyage (8) et composée d'éléments (19) individuels, identiques et photosensibles aux radiations infrarouges, couvrant au moins la largeur utile du système de convoyage (8), et transformant l'énergie photonique reçue par chacun de ces éléments en voltage 24; - un dispositif (6) d'analyse des valeurs de voltage associées à chaque pixel de ladite caméra (3), et qui permet de déterminer le pourcentage, par rapport à la surface totale de celui-ci, de chaque surface (20, 21) émettant la même énergie moyenne; - un automate (7) de commande des moyens d'éjection (13) en fonction de la comparaison desdits pourcentages de surface par rapport à des seuils déterminés.
Description
Procédé et dispositif de triage d'objets défilant en continu et
applications à des fruits et légumes.
applications à des fruits et légumes.
DESCRIPTION
La présente invention a pour objet des procédés et dispositifs de triage d'objets défilant en continu et leurs applications à des fruits et légumes.
La présente invention a pour objet des procédés et dispositifs de triage d'objets défilant en continu et leurs applications à des fruits et légumes.
Le secteur technique de l'invention est la réalisation de chaînes de tri automatique d'objets de même genre, en particulier en fonction des défauts qu'ils peuvent comporter.
L'application principale de l'invention est le triage de fruits et légumes, essentiellement pour séparer des autres ceux comportant des parties non charnues; celles-ci peuvent être par exemple un noyau oublié dans un fruit entier dénoyauté (exemple : cerise), des débris de noyau ou le noyau entier d'un fruit dénoyauté et coupé (exemple pêche, abricot), des parties séchées d'un légume, notamment vers ses extrémités comme la tige d'un légume (exemple haricot vert), des parties très fibreuses (exemple : asperge), des cicatrices fibreuses ou lignifiées, etc...
Un autre type de triage peut concerner la détection de corps étrangers mélangés avec lesdits fruits et lesdits légumes, notamment, dans le cas où ces corps ont la même forme et la même couleur que les fruits ou les légumes à trier (exemple : haricots verts fins mélangés avec des tiges).
Le mot "charnu" ici, est à comprendre comme relativement aqueux, c' est-à-dire comportant relativement plus d'eau et le mot "non charnu" est à comprendre comme relativement moins aqueux.
Pour un fruit à noyau, le noyau est non charnu mais la chair est charnue. Pour un haricot vert dont les extrémités sont séchées, celles-ci et sa tige sont non charnues, etc...
Ces triages sont d'autant plus nécessaires dans les chaînes de préparation des fruits et des légumes pour en faire des conserves, des purées, des compotes etc... et le risque de laisser "passer" une partie non charnue, tel qu'un morceau de noyau est très sensible quand il s'agit d'aliments pour bébés.
On connaît à ce jour de nombreux procédés et installations de triage, mais ceux-ci sont basés essentiellement sur la taille, la couleur, la forme, le poids, la densité, la maturité des fruits et légumes.
I1 s'agit en règle générale soit de procédés mécaniques utilisant des moyens en contact avec l'objet, soit des procédés optiques mesurant un rayonnement émis par celui-ci, catégorie dans laquelle se situe la présente invention.
Cependant, toutes les méthodes utilisées à l'heure actuelle sont des méthodes d'une part, d'analyse globale des objets et qui ne permettent pas de distinguer dans ceux-ci une partie charnue d'une partie non charnue, surtout quand celles-ci sont de la même couleur, et d'autre part, spécifiques en général à un objet donné avec des caractéristiques de sélection prédéterminées, ce qui nécessite soit un recalibrage de la chaîne si l'on veut changer de critère de sélection et/ou de type d'objets, soit une chaîne adaptée à chacun.
On peut citer par exemple dans la catégorie de mesure optique, où se situe donc la présente invention, le brevet U.S. 4.369.886 délivré le 25 Janvier 1983 à la société AG ELECTRON Inc, et portant sur un dispositif de tri par mesure de réflectance globale sous éclairage infrarouge à deux fréquences spécifiques pour deux séries d'objets à séparer, essentiellement des produits organiques et des produits inorganiques : leur réflection à ces émissions est mesurée globalement et comparée à des seuils prédéterminés pour aiguiller chaque produit dans l'une ou l'autre direction d'évacuation.
Dans le même domaine, mais permettant la prise en compte de plusieurs critères de sélection, on note le brevet U.S. 4.915.827 délivré le 10 Avril 1990 à la société TREBOR INDUSTRIE et portant sur un dispositif de tri pour éliminer certains produits au milieu d'un mélange de plusieurs produits : on irradie pour cela chaque pièce de produits tombant dans un conduit vertical par plusieurs sources d'émission d'ondes dans le proche infrarouge et situées sur le côté, et on mesure globalement de l'autre côté du conduit les ondes absorbées par chaque pièce de produits, grâce à différents capteurs permettant de comparer alors chaque mesure à une série de critères successifs.
Enfin, on peut citer la demande G.B. 2.076.146 publiée le 25.11.1981 par la société GUNSON'S SORTEX et portant sur une méthode de tri d'objets préalablement chauffés par micro-ondes, et non par infrarouge, pour obtenir une meilleure répartition de la chaleur dans les objets, dont on mesure alors la température globale après 10 à 60 secondes pour le comparer à des seuils prédéterminés de sélection.
Toutes ces inventions et bien d'autres permettent effectivement un tri par genres d'objets pour séparer, ceux d'un genre de ceux d'un ou d'autres genres tels que des produits organiques et des produits non organiques, ou pour un même genre de produits organiques, comme des pêches, ou des tomates etc... ceux qui sont murs de ceux qui le sont trop, mais les dispositifs et procédés correspondants ne permettent pas des tris de type de ceux de la présente invention.
Le problème posé est en effet de pouvoir distinguer dans chaque objet, en particulier organique, s'il a une partie non charnue, surtout quand celle-ci est de petite dimension, et de pouvoir ainsi sélectionner et trier des objets de même genre, non seulement parmi les corps étrangers à éliminer qui auraient la même forme et la même couleur, mais également en plusieurs catégories, suivant l'importance et la nature de leur partie non charnue qui peut être, dans le cas de fruits et de légumes, un noyau ou un morceau de noyau, ou une tige, ou une partie fibreuse non consommable.
Une solution au problème posé est un procédé de triage d'objets défilant en continu sur tout système de convoyage et utilisant la détection et la mesure des radiations infrarouges émises par ces objets, dans lequel
- on capte lesdites radiations par une caméra vidéo, de type CCD ("charge couple device"), située au-dessus dudit système de convoyage composée d'éléments individuels adjacents, identiques et photosensibles auxdites radiations infrarouges, couvrant au moins la largeur utile dudit système de convoyage et transformant l'énergie photonique reçue a chacun de ces éléments ou pixels, en courant de voltage proportionnel;
- on positionne et on relève pour chacun de ces pixels la valeur du voltage correspondant à ladite énergie;;
- on détermine et calcule les surfaces de l'objet émettant la même énergie moyenne par addition des pixels, dont la valeur du voltage est comprise entre des seuils déterminés en fonction d'au moins une valeur moyenne de référence propre aux objets concernés;
- on établit le pourcentage, par rapport à la surface totale de l'objet, de chaque surface, et on classifie ledit objet, en comparant ses pourcentages de surface à des seuils déterminés, en fonction du tri voulu dans une catégorie correspondant à celui-ci;
- on commande tout système d'éjection orientant chacun desdits objets vers la destination correspondant à ladite catégorie de tri.
- on capte lesdites radiations par une caméra vidéo, de type CCD ("charge couple device"), située au-dessus dudit système de convoyage composée d'éléments individuels adjacents, identiques et photosensibles auxdites radiations infrarouges, couvrant au moins la largeur utile dudit système de convoyage et transformant l'énergie photonique reçue a chacun de ces éléments ou pixels, en courant de voltage proportionnel;
- on positionne et on relève pour chacun de ces pixels la valeur du voltage correspondant à ladite énergie;;
- on détermine et calcule les surfaces de l'objet émettant la même énergie moyenne par addition des pixels, dont la valeur du voltage est comprise entre des seuils déterminés en fonction d'au moins une valeur moyenne de référence propre aux objets concernés;
- on établit le pourcentage, par rapport à la surface totale de l'objet, de chaque surface, et on classifie ledit objet, en comparant ses pourcentages de surface à des seuils déterminés, en fonction du tri voulu dans une catégorie correspondant à celui-ci;
- on commande tout système d'éjection orientant chacun desdits objets vers la destination correspondant à ladite catégorie de tri.
Dans un mode de réalisation préférentiel, quand il s'agit de trier des fruits et des légumes de petites dimensions et de faible inertie thermique, pouvant comporter des parties aqueuses et non aqueuses, telles que des tiges, le procédé est tel que : préalablement à l'opération de détection et mesure des radiations infrarouges, on fait subir auxdits objets un choc thermique, par tout moyen permettant de porter l'ensemble des objets à une température homogène et à peu près identique pour tous, et on capte lesdites radiations infrarouges émises ensuite par les objets, dans la gamme de fréquences de 3 à 8 micromètres.
Dans un autre mode de réalisation préférentiel, quand il s'agit de trier des fruits et des légumes de dimension moyenne ou grande, et pouvant comporter des noyaux centraux, suivant un plan passant par leurs noyaux et positionnés coupés, de telle façon que leur surface coupée soit orientée sur le système de convoyage vers ladite caméra, quand lesdits fruits et légumes passent sous celle-ci , on utilise un procédé tel que
- on éclaire ceux-ci par toute source d'émission de rayonnement infrarouge compris entre 0,750 et 1,5 micromètre;
- on capte simultanément par ladite caméra les radiations qui sont alors réémises par lesdits objets dans la même gamme de fréquence de 0,750 à 1,5 micromètre.
- on éclaire ceux-ci par toute source d'émission de rayonnement infrarouge compris entre 0,750 et 1,5 micromètre;
- on capte simultanément par ladite caméra les radiations qui sont alors réémises par lesdits objets dans la même gamme de fréquence de 0,750 à 1,5 micromètre.
En effet, la possibilité de faire subir un choc thermique aux objets dont on veut effectuer le tri n'est possible que pour de petits objets qui ont une masse homogène, dans laquelle les parties, considérées comme non charnues, vont plus rapidement se refroidir ou se réchauffer suivant le cas que la partie charnue : cela permet ainsi une détermination de la surface correspondante, tel que par exemple les queues des haricots par rapport au corps des haricots eux-mêmes, quelques instants après leur sortie du moyen ayant provoqué un choc thermique et une mise à température initiale homogène.
Quand il s'agit par contre d'objets plus importants tel que dans les fruits et légumes, les pêches, celles-ci ont trop d'inertie pour permettre d'avoir une température initiale homogène de tous les fruits : en ce cas, seul un éclairage simultanément à la mesure des radiations peut permettre de différencier des zones de surfaces d'émission différente, mais alors uniquement en fonction de l'apparence externe et non pas en fonction de l'inertie et de la consistance des parties de l'objet présentés sous ladites surfaces ceci permet cependant de pouvoir trier les objets tel que des pêches coupées, en fonction de la présence ou non d'une partie ou de la totalité d'un noyau, qui n' aurait pas été évacué de la partie centrale du fruit normalement dénoyauté, qui doit être alors visible et dirigée vers la source d'éclairage et le capteur de mesure, alors que dans le cas précédent, on tient compte même des parties non visibles.
Le résultat est de nouveaux procédés, et dispositifs permettant de réaliser lesdits procédés, pour le triage d'objets, en particulier des fruits et légumes pris par genre, suivant l'importance et la nature de leur partie non charnue propre à chaque fruit et légume et non pas pris globalement.
Ces procédés et dispositifs suivant l'invention répondent en effet au problème pose, qu'aucun procédé et dispositif connu à ce jour ne permettait de résoudre.
Ainsi, on peut effectuer des tris par analyses très fines de chaque objet, en fonction de la nature globale de l'émission infrarouge telle que relevée par les capteurs vidéo, mais également en analysant point par point l'image vidéo. On peut bien sûr obtenir également les mêmes types de tri de produits pris chacun globalement tel que le permettent les équipements actuels, puisqu'il s'agit simplement alors d'un traitement par analyse globale comme on peut alors le faire sur l'image vidéo infrarouge relevée par les procédés et installations suivant l'invention.
Ainsi, les procédés et dispositifs de l'invention peuvent, en plus de la solution au problème posé, combiner des tris tels que ceux déjà réalisés à ce jour, et permettant alors de multiplier en fait à l'infini les possibilités de tri et de répartition, non seulement par genres d'objets (exemple : pêche au milieu de cailloux) et types d'objet à l'intérieur d'un genre, mais également à l'intérieur de chaque type, par sous catégorie desdits objets ayant par exemple des défauts ponctuels.
Il suffit pour cela de se donner des écarts de mesures de température et/ou d'énergie de rayonnement alors des fourchettes données, des ratios de surfaces correspondant à chacun de ces rayonnements par rapport à la surface totale de l'objet, et des ratios correspondant au rayonnement global de chacun de ces objets par rapport à des éléments de référence etc..., puisque les caméras vidéo utilisées peuvent relever des longueurs d'ondes infrarouges de quelques dixièmes de micromètres à plus de 20 micromètres.
Les capacités de traitement de l'image et des systèmes de captage de celle-ci permettent de supporter des cadences d'avancement du système de convoyage, jusqu'à 300 mètres par minute, ce qui est au delà des systèmes connus à ce jour.
On pourrait citer d'autres avantages de la présente invention, mais ceux cités ci-dessus en montrent déjà suffisamment pour en démontrer la nouveauté et l'intérêt.
La description et les figures ci-après représentent deux exemples de réalisation de l'invention, mais n'ont aucun caractère limitatif : d'autres réalisations sont possibles dans le cadre de la portée et de l'étendue de la présente invention, en particulier en changeant le genre d'objets que l'on veut analyser, ainsi que les divers systèmes de convoyage, d'éjection ou de transmission de flux thermique etc...
La figure 1 est une vue schématique d'une installation de tri pour des fruits et légumes de petite dimension et de faible inertie thermique.
La figure 2 est une vue schématique d'une installation de tri pour des fruits et légumes de dimension moyenne et comportant des noyaux centraux.
La figure 3 est une vue schématique d'une analyse d'image vidéo par une caméra.
La figure 4 est une représentation schématique des courbes de valeur de voltage obtenue à partir de 1 image relevée par ladite caméra.
Le présent procédé de triage, et les diverses installations correspondantes pour différents genres de fruits et de légumes, telles que représentées sur les figures ci-jointes, est basé sur la distinction entre des corps aqueux et des corps moins aqueux, suivant leur capacité d'émission ou de réémission des rayons infrarouges.
Le comportement visé concerne l'absorption, mais également la conduction thermique vis à vis desdits rayons. En effet, les fruits et légumes à trier, qui sont pris à titre d'exemple dans la présente invention puisque d'application principale, mais d'autres objets ayant également des parties aqueuses et non aqueuses pourraient être triées suivant les procédés de la présente invention, peuvent comporter aussi des parties fibreuses ou lignifiées. Ils peuvent de même être mélangés avec des corps étrangers souvent fibreux.
Ces parties et ces corps étrangers, non aqueux, fibreux ou lignifiés, comportent alors moins d'eau que la chair des fruits ou des légumes, et d'autre part, ont une conductivité thermique inférieure à celle de la chair.
Ainsi, dans les installations telles que représentées aux figures 1 et 2, certains éléments sont bien sûr communs puisque répondant au même procédé de base à savoir
- d'une manière connue, l'installation de triage et d'objets 1 comprend tout système de convoyage 8, sur lequel des objets défilent en continu en passant sous un dispositif de mesure des radiations infrarouges 2 émises par lesdits objets, et ceux-ci sont ensuite évacués dudit système de convoyage 8 par tous moyens d'éjection 13, tels que représentés ici par des moyens de soufflage pneumatiques, mais d'autres moyens peuvent être utilisés, vers différentes sorties, correspondant à chaque différente catégorie de tri, telles que représentées ici sous forme de trois bacs 14, 15 et 16; ;
- suivant la présente invention, le dispositif de mesure des radiations infrarouges 2 est une caméra vidéo 3, de type CCD ("Charge
Couple Device"), située donc au-dessus dudit système de convoyage 8, et composée d'éléments 19 individuels, identiques adjacents, et photosensibles, couvrant au moins la largeur utile du dispositif de convoyage 8, tel que représenté sur la figure 3, et transformant l'énergie photonique reçue par chacun de ces éléments, ou pixels, en courant de voltage 24 proportionnel, tel que représenté sur la figure 4.Ladite caméra vidéo 3 peut être soit linéaire, soit matricielle, et est associée à un dispositif 6 et d'analyse des valeurs de voltage associées ainsi à chaque pixel positionné par rapport à l'image 1 de l'objet concerné : ce dispositif d'analyse 6 permet alors par intégration et calcul simple de déterminer le pourcentage, par rapport à la surface totale de l'objet, de chaque surface 20, 21 émettant la même énergie moyenne, tel que détaillé schématiquement dans les figures 3 et 4 suivantes.
- d'une manière connue, l'installation de triage et d'objets 1 comprend tout système de convoyage 8, sur lequel des objets défilent en continu en passant sous un dispositif de mesure des radiations infrarouges 2 émises par lesdits objets, et ceux-ci sont ensuite évacués dudit système de convoyage 8 par tous moyens d'éjection 13, tels que représentés ici par des moyens de soufflage pneumatiques, mais d'autres moyens peuvent être utilisés, vers différentes sorties, correspondant à chaque différente catégorie de tri, telles que représentées ici sous forme de trois bacs 14, 15 et 16; ;
- suivant la présente invention, le dispositif de mesure des radiations infrarouges 2 est une caméra vidéo 3, de type CCD ("Charge
Couple Device"), située donc au-dessus dudit système de convoyage 8, et composée d'éléments 19 individuels, identiques adjacents, et photosensibles, couvrant au moins la largeur utile du dispositif de convoyage 8, tel que représenté sur la figure 3, et transformant l'énergie photonique reçue par chacun de ces éléments, ou pixels, en courant de voltage 24 proportionnel, tel que représenté sur la figure 4.Ladite caméra vidéo 3 peut être soit linéaire, soit matricielle, et est associée à un dispositif 6 et d'analyse des valeurs de voltage associées ainsi à chaque pixel positionné par rapport à l'image 1 de l'objet concerné : ce dispositif d'analyse 6 permet alors par intégration et calcul simple de déterminer le pourcentage, par rapport à la surface totale de l'objet, de chaque surface 20, 21 émettant la même énergie moyenne, tel que détaillé schématiquement dans les figures 3 et 4 suivantes.
Ensuite, ledit dispositif 6 de repérage et d'analyse compare lesdits pourcentages de surfaces par rapport à des seuils déterminés propres à chaque catégorie de tri que l'on souhaite, et transmet l'information correspondante, pour chacun desdits objets à un automate de commandes des moyens d'éjection 13 : en fonction de la position de l'objet concerné 1 relevé et suivi, grâce par exemple à un dispositif d'încrémentation associé au système de convoyage 8, lesdits moyens d'éjection 13 dirigent l'objet, dans le bac ou la sortie correspondante à la catégorie de tri déterminée 14, 15 ou 16.
La figure 1 est un exemple de réalisation spécialement adapté aux fruits ou légumes de petites dimensions et de faible inertie thermique, qui peuvent alors être transportés entiers, mais dont on veut repérer d'éventuels noyaux oubliés quand il s'agit de petits fruits, tel que des cerises, ou d'éventuelles parties non charnues, qui seraient simplement séchées, lignifiées ou très fibreuses, ou même des tiges qui peuvent être encore accrochées aux fruits ou légumes correspondants, tel que pour des haricots verts, ou mélangés à côté.
En ce cas, le dispositif suivant l'invention comporte tout moyen 4 de production de flux thermique, tel que par rayonnement permettant de faire subir auxdits objets 1 un choc thermique, pour porter l'ensemble des objets à une température homogène et à peu près identique pour tous; ce moyen 4 peut être également un bain chaud, dans lequel passerait lesdits objets avant d'être amenés sur ledit convoyeur 8, ou même une chambre froide, tel qu'un système de congélation ou de refroidissement à une température à peu près constante, avant également la mise en convoyage desdits objets..Le seul impératif étant que ledit moyen 4 est bien sûr situé en amont de la caméra 3 vidéo de captage des radiations infrarouges 2 émises ensuite alors par les objets 1 : celles-ci sont captées et analysées dans la gamme de 3 à 8 micromètres de fréquence, et mesurées après seulement par exemple 2 à 3 secondes en cas de choc thermique chaud et éventuellement plus en cas de choc thermique froid de leur sortie dudit moyen 4, à une température homogène pour l'ensemble des objets considérés.
Compte tenu alors de la différence de conductivité thermique entre les parties charnues, aqueuses et celles non charnues, les surfaces apparentes au-dessus de chacune de ses parties atteindront au bout de quelques secondes une température différente, qui peut être de quelques dixièmes de degrés, ce qui est suffisant pour être mesuré par ladite caméra vidéo thermique 3.
La figure 2 représente une installation suivant la présente invention, adaptée à des fruits et légumes de dimension moyenne ou plus importante, et comportant des noyaux centraux 20, qui sont théoriquement enlevés après coupage dans un plan médian. Lesdits fruits et légumes 1 sont alors positionnés, leur coupe vers le haut, par un dispositif 11 approprié, amenant les objets dans cette position, sur un tapis de stabilisation 10, qui les mène sur le tapis d'entraînement 8 permettant leur repérage en vue du triage.
Pour cela, on dispose une source d'émission de rayonnement infrarouge au moins dans la gamme de 0,750 à 1,5 micromètre qui est en effet la gamme de longueur d'onde d'absorption de l'eau, et on capte alors simultanément lesdites radiations qui sont alors réémises par lesdits objets, dans la même gamme de fréquences 0,750 à 1,5 micromètre, en disposant ladite caméra 3 vidéo infrarouge, dans la même zone que le dispositif d'éclairage 5 et à l'aplomb de l'objet 1 ainsi éclairé.
Pour les fruits découpés et dénoyautés comme par exemple des pêches, le triage a ainsi comme but de repérer d'éventuels noyaux oubliés 20 ou encore d'éventuels débris de noyaux : la chair de la pêche ainsi exposée apparaîtra sombre, car l'eau qui y est contenue absorbe lesdits rayons dans la gamme considérée, alors que les parties non charnues apparaîtront plus brillantes. Cette exposition bien entendu peut être effectuée à l'aide d'une lumière dont le spectre est beaucoup plus large et comporte lesdits rayons infrarouges. Cette lumière peut coopérer avec un filtre sélectif et l'observation peut être effectuée à l'aide de détecteurs 3 sélectifs, dans le cas d'une exposition à un spectre large.
La figure 3 représente une vue schématique d'image de caméra linéaire CCD 3 composée d'éléments ou pixels 19, disposés transversalement à l'avancement des objets 1 sur le convoyeur placé en-dessous.
On relève ainsi différentes images successives 171, 172, 173, 174, 175 de l'objet concerné, découpées transversalement 18 par lesdits pixels 19, et fournissant ainsi une matrice complète de l'objet : cette matrice peut être également obtenue par une caméra CCD matricielle représentant la même surface, et comportant autant de pixels longitudinaux que d'images linéaires transversales voulues pour couvrir par exemple au moins toute la surface d'un objet 1.
Chaque pixel 19 repéré et positionné par rapport à l'avancement du système de convoyage 8 situé en-dessous et donc par rapport à l'objet considéré 1, transforme, globalement ou dans la gamme de fréquences considérées, l'énergie photonique reçue de chaque surface élémentaire de l'objet situé à l'aplomb dudit pixel en courant de voltage 24, tel que représenté sur la figure 4.
Chaque pixel mesure bien sûr la moyenne de la température ou de l'énergie de la gamme de fréquences considérée, ce qui permet d'obtenir à titre d'exemple les courbes 171, 172 et 173 propres à chaque image linéaire telles que représentées sur cette figure 4. On rappelle en effet que tout corps rayonne de l'énergie thermique selon une loi qui est fonction de sa température, et dans des gammes de fréquences infrarouges qui sont fonctions de son état de surface, de la nature de sa matière et de sa température.
Ainsi, à partir d'un seuil 25 représentant en fait l'énergie rayonnée ou la température du support du système de convoyage 8, on pourra distinguer
- l'énergie dégagée ou la température correspondant à la chair aqueuse du fruit ou du légume 1, comprise entre deux seuils de référence 22 et 23;
- l'énergie ou la température correspondant à un défaut tel que par exemple un noyau 20;
- et suivant le cas, d'autre énergie ou température correspondant à d'autres défauts tel que de tiges, comme pour des haricots, mais également une partie flétrie 21 entre d'autres seuils 22.Ces valeurs de seuils 22, 23 peuvent être déterminées avantageusement, sans nécessiter de calibrage entre chaque série ou genre d'objets, surtout dans l'application à des petits fruits et légumes ayant subi un choc thermique : en effet on peut prendre, définir et modifier éventuellement en continu une valeur d'étalonnage thermique qui constitue ladite valeur moyenne de référence 26 de voltage, laquelle valeur d'étalonnage, correspondant à tout moment à l'énergie photonique ou température moyenne du flux de l'ensemble des objets à trier à la sortie du moyen 4, n'est pas une valeur étalon fixe prédéterminée comme dans le procédé et installations actuels et peut être variable; les seuils peuvent alors être seulement prédéfinis par un écart de valeur correspondant par exemple à un 4 t de quelques 1/100 de C par rapport à cette valeur moyenne initiale 26 d'étalonnage thermique continu de température de référence.
- l'énergie dégagée ou la température correspondant à la chair aqueuse du fruit ou du légume 1, comprise entre deux seuils de référence 22 et 23;
- l'énergie ou la température correspondant à un défaut tel que par exemple un noyau 20;
- et suivant le cas, d'autre énergie ou température correspondant à d'autres défauts tel que de tiges, comme pour des haricots, mais également une partie flétrie 21 entre d'autres seuils 22.Ces valeurs de seuils 22, 23 peuvent être déterminées avantageusement, sans nécessiter de calibrage entre chaque série ou genre d'objets, surtout dans l'application à des petits fruits et légumes ayant subi un choc thermique : en effet on peut prendre, définir et modifier éventuellement en continu une valeur d'étalonnage thermique qui constitue ladite valeur moyenne de référence 26 de voltage, laquelle valeur d'étalonnage, correspondant à tout moment à l'énergie photonique ou température moyenne du flux de l'ensemble des objets à trier à la sortie du moyen 4, n'est pas une valeur étalon fixe prédéterminée comme dans le procédé et installations actuels et peut être variable; les seuils peuvent alors être seulement prédéfinis par un écart de valeur correspondant par exemple à un 4 t de quelques 1/100 de C par rapport à cette valeur moyenne initiale 26 d'étalonnage thermique continu de température de référence.
Le procédé et l'installation suivant l'invention peuvent donc s'adapter à différents tris d'objets, de genre ou de type différent, dégageant des énergies à des températures différentes, sans nécessiter de connaître initialement une température étalon propre de référence, le tri s'effectuant par mesure relative.
A partir de ces différentes courbes, il peut être ensuite établi aisément des ratios de surfaces correspondant à la somme des pixels dont la valeur de voltage est située entre ces différents seuils, par rapport à la surface totale de l'objet 1 : en fonction de la qualité et du type de tri souhaité, on peut alors définir des seuils à des ratios en-dessus duquel on considère l'objet bon pour la consommation, par exemple 95 pour un rapport de surface couvrant les tiges 21 si on accepte de petits morceaux de tiges; on prendra par contre 99,99 % pour un seuil de ratio de surface correspondant à des noyaux 20 dans des utilisations d'aliments pour bébé.
Claims (9)
1. Procédé de triage d'objets (1) défilant en continu sur tout système de convoyage (8) et utilisant la détection et la mesure des radiations infrarouges (2) émises par ces objets, caractérisé en ce que
- on capte lesdites radiations (2) par une caméra vidéo (3), située au-dessus dudit système de convoyage (8) et composée d'éléments (19) individuels adjacents, identiques et photosensibles auxdites radiations infrarouges (2), couvrant au moins la largeur utile dudit système de convoyage (8) et transformant l'énergie photonique reçue à chacun de ces éléments, ou pixels, en courant de voltage 24 proportionnel;
- on positionne et on relève pour chacun de ces pixels (19) la valeur du voltage correspondant à ladite énergie;;
- on détermine et calcule les surfaces (20, 21) de l'objet émettant la même énergie moyenne infrarouge, par addition des pixels, dont la valeur du voltage (24) est comprise entre des seuils (22, 23) déterminés en fonction d'au moins une valeur moyenne de référence propre aux objets concernés (1);
- on établit le pourcentage, par rapport à la surface totale de l'objet (1), de chaque surface (20, 21), et on classifie ledit objet, en comparant ses pourcentages de surface à des seuils déterminés en fonction du tri voulu, dans une catégorie correspondant à celui-ci;
- on commande tout système d'éjection (13) orientant chacun desdits objets (1) vers la destination correspondant à ladite catégorie de tri.
2. Procédé de triage d'objets suivant la revendication 1, caractérisé en ce que
- préalablement à l'opération de détection et mesure des radiations (2), on fait subir auxdits objets (1) un choc thermique, par tout moyen (4) permettant de porter l'ensemble des objets à une température homogène, à peu près identique pour tous et permettant de définir et de modifier éventuellement en continu une valeur d'étalonnage thermique qui constitue ladite valeur moyenne de référence (26);
- on capte lesdites radiations infrarouges (2) émises ensuite par les objets (1), dans la gamme de fréquences de 3 à 8 micromètres.
3. Procédé de triage d'objets suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'on prend comme valeur moyenne de référence (26) une valeur d'étalonnage correspondant à tout moment à 1' énergie photonique ou température moyenne du flux de l'ensemble des objets à trier mesurée à la sortie du moyen (4).
4. Procédé de triage d'objets (1) suivant la revendication 1, caractérisé en ce que
- on éclaire ceux-ci par toute source d'émission (5) de rayonnements infrarouges au moins compris entre 0,750 et 1,5 micromètre;
- on capte simultanément les radiations (2) qui sont alors réémises par lesdits objets (1) dans la même gamme de fréquence de 0,750 à 1,5 micromètres.
5. Installation de triage d'objets (1) défilant en continu sur tout système de convoyage (8), passant sous un dispositif de mesure de radiations infrarouges (2) émises par ces objets, et évacués du système de convoyage (8) par tout moyen d'éjection (13) vers différentes sorties correspondant chacun à une catégorie de tri, caractérisée en ce qu'elle comporte
- comme dispositif de mesure des radiations infrarouges (2) une caméra vidéo (3), située au-dessus dudit système de convoyage (8) et composé d'éléments (19) individuels, adjacents, identiques et photosensibles auxdites radiations infrarouges, couvrant au moins la largeur utile du système de convoyage (8) et transformant l'énergie photonique reçue par chacun de ces éléments, ou pixels, en courant de voltage (24) proportionnel;;
- un dispositif (6) d'analyse des valeurs de voltage associées à chaque pixel de ladite caméra (3), et qui permet de déterminer le pourcentage par rapport à la surface totale d'un objet (1), de chaque surface (20, 21) émettant la même énergie moyenne;
- un automate (7) de commande des moyens d'éjection (13) des objets, vers la sortie qui leur correspondent en fonction de la comparaison desdits pourcentages de surface par rapport à des seuils déterminés propres à chaque catégorie de tri.
6. Installation de triage d'objets suivant la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comporte tout moyen (4) permettant de faire subir auxdits objets (1), un choc thermique et de porter l'ensemble de ceux-ci à une température homogène et à peu près identique pour tous, lequel moyen (4) est situé en amont de ladite caméra (3), celle-ci permettant la détection et la mesure desdites radiations infrarouges (2) émises par lesdits objets (1) dans la gamme de fréquences de 3 à 8 micromètres.
7. Installation de triage d'objets (1) suivant la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comporte une source d'émission (5) de rayonnements infrarouges comprise au moins dans la gamme de fréquences de 0,750 à 1,5 micromètre, laquelle source d'émission (5) est située dans la même zone que la caméra (3) et éclaire les objets pour que ceux-ci réémettent, à partir de ces ondes d'éclairage émettrices, des ondes réfléchies vers ladite caméra (3), dans la même gamme de fréquence de 0,750 à 1,5 micromètre.
8 - Application du procédé de triage d'objets (1) suivant la revendication 2 ou de l'installation de triage d'objets suivant la revendication 6, caractérisée en ce qu'on trie des fruits et des légumes (1) des petites dimensions et de faible inertie thermique, pouvant comporter des parties aqueuses et non aqueuses, telles que des tiges (21).
9. Application du procédé de triage d'objets (1) suivant la revendication 4 ou de l'installation de triage d'objets suivant la revendication 7, caractérisée en ce qu'on trie des fruits et des légumes (1) de dimension moyenne ou grande et pouvant comporter des noyaux centraux (20), coupés suivant un plan passant par leurs noyaux et positionnés sur le système de convoyage (8), de telle façon que leur surface coupée soit orientée vers ladite caméra (3), quand lesdits fruits et légumes passent sous celle-ci.
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