NL2026483B1 - Meetinrichting voor het meten van stevigheid van producten, zoals fruit en groenten, sorteersysteem voorzien daarvan, en werkwijze daarvoor - Google Patents

Abstract

De vinding betreft een meetinrichting voor het meten van de stevigheid van producten, zoals fruit en groenten, een sorteerinrichting voorzien daarvan en een werkwijze ervoor. De meetinrichting volgens de vinding omvat: — een signaalinrichting voorzien van een of meer lichtbronnen ingericht voor het naar het product zenden van een aantal meetsignalen tijdens het met een transportinrichting in een transportrichting voortbewegen van het product; — een onder een hoek en/of in lijn met de signaalinrichting geplaatste camera-inrichting ingericht voor het opnemen van een met het meetsignaal aangestraald productoppervlak en een verstrooiingsoppervlak van het meetsignaal rondom het aangestraalde productoppervlak tijdens de voortbeweging van het product; en — een werkzaam met de signaalinrichting en camera-inrichting verbonden detectiemodule ingericht voor het op basis van verkregen camerabeelden bepalen van de stevigheid van het product.

Description

MEETINRICHTING VOOR HET METEN VAN STEVIGHEID VAN PRODUCTEN, ZOALS FRUIT EN GROENTEN, SORTEERSYSTEEM VOORZIEN DAARVAN, EN WERKWIJZE

DAARVOOR De onderhavige vinding heeft betrekking op een meetinrichting voor het meten van de stevigheid van producten, in het bijzonder van fruit en groenten. De stevigheid wordt hierbij ook wel aangeduid als “firmness”. Producten betreffen in het bijzonder kiwi's, mango's, bessen, appels, perziken, alsook tomaten, paprika, aardappelen en dergelijke.

Uit de praktijk bekende meetinrichtingen voor het uitvoeren van een stevigheidsmeting maken bijvoorbeeld gebruik van een penetrometer. Hiermee wordt met name de indringweerstand gemeten. Dit is in de praktijk lastig op hoge snelheid uit te voeren en hiermee worden producten beschadigd. Een dergelijke meting is in het bijzonder ongeschikt voor een sorteersysteem.

Andere uit de praktijk bekende meetinrichtingen maken gebruik van niet-destructieve metingen om het risico op beschadiging tegen te gaan, en maken daarbij gebruik van een akoestisch signaal waarvan de reflectie of transmissie wordt gemeten, of waarbij gebruik wordt gemaakt van nabij-infraroodspectrometrie. Hierbij is in verhouding veel invloed van verstorende effecten, zoals omgevingslicht, op de verkregen meting. Dit geeft een onzekerheid in het verkregen meetresultaat. Tevens is het moeilijk gebleken de metingen betrouwbaar uit te voeren op hoge snelheid, in het bijzonder bij bewegende producten.

Naast het probleem dat conventionele stevigheidsmetingen in praktijktoepassingen niet voldoende nauwkeurig blijken, zijn er verdere afwijkingen in de nauwkeurigheid ten gevolge van variatie in bijvoorbeeld afmetingen en/of vorm van het product. Bijkomend zijn relatief “verse” beschadigingen niet voldoende zichtbaar met conventionele metingen, waaronder spectrometrie, doordat het inwendige afbraakproces in het product met dergelijke beschadigingen veelal nog op gang moet komen voordat een dergelijke beschadiging detecteerbaar is. Dit resulteert voor dergelijke producten in een onterechte goede kwalificatie.

Het doel van de onderhavige vinding is het verschaffen van een meetinrichting voor het meten van stevigheid van producten zoals fruit en groenten waarmee de voorgenoemde problemen worden opgeheven of ten minste worden verminderd.

Daartoe verschaft de onderhavige vinding een meetinrichting voor het meten van stevigheid van producten, zoals fruit en groenten, waarbij de meetinrichting volgens de vinding omvattende: - een signaalinrichting voorzien van één of meer lichtbronnen ingericht voor het naar het product zenden, in het bijzonder daarop projecteren, van een aantal meetsignalen, zoals een aantal lichtstralen, tijdens het met een transportinrichting in een transportrichting voortbewegen van het product;

- een onder een hoek en/of in lijn met de signaalinrichting geplaatste camera-inrichting ingericht voor het opnemen van een met het meetsignaal aangestraald productopperviak en een verstrooiingsoppervlak van het meetsignaal rondom het aangestraalde productoppervlak tijdens de voortbeweging van het product; en - een werkzaam met de signaalinrichting en camera-inrichting verbonden detectiemodule ingericht voor het op basis van verkregen camerabeelden bepalen van de stevigheid van het product.

De meetinrichting volgens de vinding is in staat om de stevigheid van producten te meten. Dergelijke producten betreffen bijvoorbeeld kiwi's, mango's, avocado's, bessen, appels, perziken, tomaten, paprika's, aardappelen en dergelijke. Een dergelijke meetinrichting wordt bijvoorbeeld toegepast in een sorteersysteem waarbij op basis van de stevigheidsmeting en/of andere metingen producten worden gesorteerd voor verdere verwerking.

Volgens de vinding is de meetinrichting voorzien van een signaalinrichting waarbij één of meer lichtbronnen zijn ingericht voor het naar het product zenden van een aantal meetsignalen tijdens het in een transportrichting voortbewegen van het product. Het aantal meetsignalen betreft in dit geval 1, 2, 3 of elk ander geheel getal. In het kader van de vinding worden lichtbronnen ook wel aangeduid als belichtingseenheden. Het naar het product zenden van een meetsignaal omvat in het kader van de vinding eveneens het met een lichtsignaal aanstralen van het product. Het aantal lichtbronnen kan hierbij 1, 2, 3, 4, 10, 20, of elk ander geschikt aantal lichtbronnen betreffen. De lichtbronnen sturen hierbij een geschikt meetsignaal dat op het oppervlak van het betreffende te meten product straalt. In het bijzonder stralen de één of meer lichtbronnen een (gebundeld) lichtsignaal of lichtsignalen op een deel van het productoppervlak. Derhalve blijft een deel van het productopperviak in hoofdzaak onbelicht. Bij voorkeur wordt in hoofdzaak in het midden op het product een (deel van het) productoppervlak aangestraald.

Door het voorzien van een bij voorkeur onder een hoek met de signaalinrichting geplaatste camera-inrichting kunnen één of meer camerabeelden van het product worden genomen. Bij voorkeur wordt hiermee het oppervlak van dit aangestraald productoppervlak bepaald. Door een camera onder een hoek met de lichtbron of lichtbronnen te plaatsen wordt een probleem met reflectie weggenomen of ten minste verminderd. Eventueel kunnen de camera en lichtbron in lijn, ie. een hoek van O graden, worden geplaatst. De camera of camera-inrichting wordt ook wel aangeduid als vision-module.

Bij het sturen van het meetsignaal door de lichtbron naar het product neemt de camera van het betreffende product bij voorkeur ten minste één beeld waarop genoemd aangestraald productoppervlak zichtbaar is, ook wel aangeduid als “spot”. Het meetsignaal zal deels doordringen tot onder het buitenste productoppervlak en zich daar verspreiden ofwel verstrooien. Dit is voor de camera zichtbaar als een verstrooiingsoppervlak dat overeenkomt met het oppervlak van het product waarop het onder het productoppervlak verstrooid (licht)signaal zichtbaar is, ook wel aangeduid als “scatter regio”. Dit verkregen beeld, of deze verkregen beelden, worden met de camera-inrichting gemaakt tijdens de voortbeweging van het product. Het (direct) aangestraald productoppervlak betreft een deel van het productoppervlak, in het bijzonder een relatief klein deel. Hierdoor is het mogelijk om het verstrooingsoppervlak te bepalen van het licht dat onder het aangestraald productopperviak verstrooit en zichtbaar is bij het niet aangestraalde (donkere) productopperviak.

Bij voorkeur omvat de meetinrichting een synchronisator ingericht voor het synchroniseren van de camera-inrichting met de beweging van de producten met de transportinrichting, ook wel aangeduid als transporteur, in de transportrichting. De synchronisator stemt het nemen van één of meer beeldopnames af op de locatie van het product en zorgt er bij voorkeur voor dat de camera-inrichting op een vaste afstand een beeld opneemt van het product en in het bijzonder van de specifieke oppervlakken. Hierbij wordt in een momenteel geprefereerde uitvoeringsvorm een beeldopname gemaakt op het moment dat het lichtsignaal van de lichtbron het product van bovenaf in hoofdzaak in het midden raakt, warbij het lichtsignaal bij voorkeur in hoofdzaak verticaal is gericht.

Doordat de lichtbron en de camera-inrichting op hoge snelheid meetsignalen kunnen sturen en beelden kunnen genereren kan zelfs tijdens beweging van het product een betrouwbare stevigheid worden bepaald. De beweging van het product wordt bijvoorbeeld uitgevoerd door een transporteur met diabolo’s of een ander geschikt transportmiddel. Hierbij kan de signaalinrichting pulsgewijs of continu geactiveerd zijn waarbij de camera-inrichting op gewenste momenten één of meer beelden maakt.

Door de detectiemodule werkzaam met de signaalinrichting en camera-inrichting (ook wel vision-module), alsmede bij voorkeur met de hiervoor genoemde synchronisator, te verbinden is het mogelijk om op basis van het aangestraald productoppervlak en het verstrooien de stevigheid van het product te bepalen. De detectiemodule kan geïntegreerd zijn voorzien van een vision- module of daarmee samenwerken om meetresultaten te verwerken. De met de signaalinrichting aangestraalde prodactoppervlakken en verstrooiingsopperviakken vormen een maat voor de stevigheid van het product. Het is gebleken dat het hiermee mogelijk is op hoge snelheid stevigheidsmetingen uit te voeren. Experimenten tonen aan dat snelheden van vijf producten per spoor per seconde, tot zelfs 8, 10, 20 en zelfs tot meer dan 30 producten per spoor per seconde mogelijk zijn. De detectiemodule bepaalt bijvoorbeeld de grootte van de betreffende oppervlakken door waarden van de beelden te vergelijken met drempels of thresholds om vast te stellen dat er sprake is van een aangestraald productoppervlak, ook wel aangeduid als “spot”, of als een verstrooiingoppervlak, ook wel aangeduid als “scatter regio”. Deze drempels of thresholds worden bij voorkeur bepaald mede als functie van het type lichtbron, type product, ras en dergelijke.

In een momenteel geprefereerde uitvoeringsvorm volgens de vinding omvat het aantal lichtbronnen een aantal lasers.

Door gebruik te maken van een laser kan onder meer een coherente lichtbundel worden gestuurd als meetsignaal.

Een dergelijke bundel heeft een minimale convergentie of divergentie van het signaal.

In een momenteel geprefereerde uitvoeringsvorm wordt gebruik gemaakt van een puntlaser, hoewel als alternatief ook een lijnlaser mogelijk is.

Het is echter gebleken dat een puntlaser het eenvoudigst te gebruiken is en de meest betrouwbare resultaten oplevert.

Alternatief of aanvullend is het ook mogelijk meetsignalen in een specifiek patroon te zenden naar het product.

Desgewenst behoort het tot de mogelijkheden om met een normale lichtbron, eventueel via een lenzenstelsel, een patroon, lijn of punt te projecteren op het productoppervlak.

Bij voorkeur worden de toegepaste meetsignalen afgestemd op het type product.

Met een laser is het mogelijk gebleken om op hoge snelheid een betrouwbare meting uit te voeren.

Hierbij is het zelfs mogelijk gebleken ook “verse” schades te detecteren.

Dit wordt waarschijnlijk veroorzaakt doordat de meting van de stevigheid niet afhankelijk is van de (bio)chemische reactie/samenstelling die verandert ten gevolge van de optredende schade.

De stevigheidsmeting volgens de vinding heeft derhalve geen vertraging bij het detecteren van dergelijke “verse” schades.

Verder zijn de stevigheidsmetingen verkregen met een meetinrichting volgens de vinding derhalve snel beschikbaar en betrouwbaar.

Het zal duidelijk zijn dat het ook mogelijk is om als alternatief voor of in aanvulling op het gebruik van een laser het mogelijk is een andere lichtbron toe te passen, bijvoorbeeld met infrarood.

Desgewenst behoort het eveneens tot de mogelijkheden om aanvullende detectoren te gebruiken, waaronder (nabij)infraroodsensoren, ultrasoonsensoren of andere geschikte sensoren.

Hierbij is het ook mogelijk combinaties van deze sensoren toe te passen om de nauwkeurigheid van de stevigheidmeting nog verder te vergroten.

Eveneens behoort tot de mogelijkheden volgens de vinding om de meetinrichting te combineren met een meetsysteem van een sorteerinrichting.

Op deze wijze kan effectief een stevigheidsmeting voor een product worden uitgevoerd.

Tevens is het hiermee relatief eenvoudig mogelijk de meting ook te gebruiken voor de sortering, desgewenst in een combinatie met andere metingen.

In een voordelige uitvoeringsvorm volgens de vinding omvat de detectiemodule cen stevigheidsbepaler ingericht voor het op basis van eigenschappen van het aangestraald productoppervlak en/of het verstrooiingsoppervlak bepalen van de stevigheid van het product.

In een momenteel geprefereerde uitvoeringsvorm wordt door de stevigheidsbepaler de verhouding bepaald, bij voorkeur in de vorm van de ratio van het aangestraald productoppervlak en het verstrooiingsoppervlak van het product, om daaruit de stevigheid van het product af te leiden.

Door het nemen van de verhouding is gebleken dat er een betrouwbare stevigheidmeting kan worden verkregen.

Door de verhouding te vergelijken met een referentie of referentielijn kan de stevigheid worden bepaald waarmee het product bijvoorbeeld kan worden geklassificeerd. Door gebruik te maken van de verhouding tussen de oppervlakken is er een zelfcorrigerend effect voor de groottte of het type meetsignaal en is er bijkomend minder hinder van eventuele variatie in afstand van het product tot de lichtbron en/of camera-inrichting. Hetzelfde geldt ook voor 5 eventuele variatie in productafmetingen. Hierdoor wordt de betrouwbaarheid van de verkregen stevigheidsmeting aanzienlijk vergroot. Bijkomend wordt bij voorkeur gebruik gemaakt van één of meer filters waardoor het effect van de aanwezigheid van eventuele verstorende elementen, zoals stickers, steeltjes, blad en dergelijke minimaal is.

In een voordelige uitvoeringsvorm volgens de vinding is ten minste een deel van de lichtbronnen van de signaalinrichting in serie geplaatst.

Door ten minste een deel van de lichtbronnen in serie te plaatsen, in het bijzonder ten minste gedeeltelijk in de transportrichting van de producten, kan een stevigheidsmeting worden verkregen op meerdere posities verdeeld over het productoppervlak. Hierbij is bij voorkeur het aantal lichtbronnen afgestemd op de transportsnelheid van de producten zodanig dat over meer dan één omwenteling van het product wordt gemeten. In een momenteel geprefereerde uitvoeringsvorm is sprake van een correctie voor eventuele “dubbel” gemeten oppervlakken.

Bij voorkeur bedraagt het aantal lichtbronnen ten minste 6, meer voorkeur ten minste 10, met nog meer voorkeur ten minste 14, en bedraagt met de meeste voorkeur ten minste 16. Het is gebleken dat een dergelijk aantal Lichtbronnen de betrouwbaarheid van de stevigheidmeting over het gehele oppervlak van het product significant vergroot.

In een momenteel geprefereerde uitvoeringsvorm is ten minste een deel van het aantal lichtbronnen in hoofdzaak in dwarsrichting op de transportrichting van het product over een afstand verschoven. Dit wordt bij voorkeur uitgevoerd indien het aantal lichtbronnen voldoende is om meer dan één omwenteling van het product tijdens de meting beschikbaar te hebben. Door de additionele lichtbronnen over een zekere afstand te verschuiven wordt ook in breedterichting van het product additionele stevigheidinformatie verkregen. Bij voorkeur wordt het aantal lichtbronnen alsmede de specifieke positie van deze lichtbronnen afgestemd op de gangbare afmetingen van het betreffende product.

In een verdere geprefereerde uitvoeringsvorm volgens de vinding is de meetinrichting verder voorzien van een projectie-element ingericht voor het bundelen en projecteren van het meetsignaal op het productoppervlak.

Door het voorzien van een projectie-element kan het meetsignaal, in het bijzonder het lichtsignaal, effectief worden gebundeld en geprojecteerd op een gewenste locatie op het productoppervlak. Hiermee is het mogelijk om bijvoorbeeld de meetnauwkeurigheid te vergroten.

Een dergelijk projectie-element omvat bijvoorbeeld een lens, spiegel en/of andere geschikte apertuur.

In een voordelig uitvoeringsvorm volgens de vinding omvat het meetsignaal een golflengte in het bereik van 780 nm tot 950 nm, bij voorkeur van 800 nm tot 925 nm, en is met de meeste voorkeur gelegen het bereik van 870 nm tot 890 nm.

Het is gebleken dat toepassing van één of meer van deze golflengtes in het meetsignaal, gelijktijdig of aansluitend, voor diverse producten resulteert in betrouwbare en snelle stevigheidsmetingen. Het is bijvoorbeeld gebleken dat voor kiwi’s een golflengte van 880 nm resulteert in geschikte stevigheidsmetingen. Het is volgens de vinding in een mogelijke uitvoeringsvorm eveneens mogelijk om aantal lichtbronnen, zoals lasers, in te richten voor het gezamenlijk uitzenden van meetsignalen, periodiek of achtereenvolgens, met ten minste twee golflengtes, bijvoorbeeld 825 en 880 nm. Experimenten hebben getoond dat dit voor kiwi’s resulteert in een betrouwbare meting. De betreffende golflengtes worden bij voorkeur afgestemd op de te verwerken producten.

In een voordelige uitvoeringsvorm volgens de vinding is de meetinrichting voorzien van een tweede camera-inrichting.

De tweede camera-inrichting is bijvoorbeeld gezien onder eenzelfde hoek met de lichtbron als de eerste camera-inrichting. De camera-inrichting is hierbij bij voorkeur voorzien van een voldoende grote openingshoek waarin een beeld waarneembaar is zodanig dat een effectief beeld van het product met de daarop de betreffende oppervlakken waarneembaar is.

Bij voorbeeld worden bij toepassing van 14 of 16 lichtbronnen in serie, waarvan optioneel een deel over een afstand is verschoven, 28 of 32 beelden verkregen. De detectiemodule bepaalt vervolgens bij voorkeur op basis van deze beelden een mediaanwaarde of percentielwaarde. Hierbij wordt bijvoorbeeld de mediaanwaarde of percentielwaarde bepaald per meetpunt op het product. Desgewenst is het mogelijk om aanvullend of als alternatief andere waarden te gebruiken. Hiermee is het bijvoorbeeld mogelijk om metingen die verstorend zijn ten gevolge van bijvoorbeeld eventueel aanwezige stickers of andere verstoringen op het product uit te filteren. Het is gebleken dat hiermee afhankelijk van het type product een correctie van de metingen mogelijk is waarmee de betrouwbaarheid van de meting nog verder is te vergroten.

In een voordelig uitvoeringsvorm volgens de vinding is de hoek tussen de signaalinrichting en de ten minste ene camera-inrichting gelegen in het bereik van 0° tot 180°, bij voorkeur in het bereik van 10° tot 170°, bij voorkeur in het bereik van 20° tot 90°, met meer voorkeur in het bereik van 30° tot 45°, en met de meeste voorkeur in het bereik van 35° tot 40°. Het is gebleken dat genoemd bereik voor de hoek tussen de signaalinrichting en de ten minste ene camera-inrichting resulteert in een effectieve meting waarbij een betrouwbaar signaal, en een betrouwbare beeldopname, worden verkregen zonder veel hinder te hebben van bijvoorbeeld reflecties. Alternatief of aanvullend is het mogelijk de camera-inrichting onder een minimale hoek, of in lijn, met het meetsignaal van de signaalinrichting te voorzien. Mogelijke effecten van hinderlijke reflecties worden dan tegengegaan door bijvoorbeeld meerdere metingen uit te voeren en met behulp van een percentielfilter de verstorende metingen te onderdrukken. In een verdere voordelige uitvoeringsvorm volgens de vinding omvat de meetinrichting een multi-spectraal-inrichting ingericht voor het uitvoeren van een spectraalanalyse van het product.

Door de meetinrichting volgens de vinding uit te breiden met een multi-spectraal- inrichting is het mogelijk metingen te combineren voor het verbeteren van de stevigheidsmetingen. Zo is bijvoorbeeld mogelijk de locatie van stickers en andere verstoringen te bepalen en de metingen op dergelijke posities weg te laten of ten minste te corrigeren. Tevens kunnen andere IO parameters worden bepaald. Een dergelijke multispectraal-meetinrichting is bijvoorbeeld beschreven in NL 2017235. Desgewenst is het ook mogelijk om een temperatuurcorrectie toe te passen.

De vinding heeft voorts betrekking op een sorteersysteem voor het sorteren van producten, zoals fruit en groenten, omvattende: - een meetinrichting volgens de vinding zoals voorgaand beschreven; en - een sorteerinrichting ingericht voor het sorteren van het product op basis van de met de meetinrichting gemeten stevigheid.

Een dergelijk sorteersysteem biedt soortgelijke voordelen en effecten als beschreven voor de meetinrichting. Hiermee is het mogelijk op basis van stevigheid een sortering van producten uit te voeren. Desgewenst is het ook mogelijk bij de sortering eventuele andere parameters of grootheden mee te nemen, bijvoorbeeld door gebruik te maken van een multi-spectraal-inrichting.

De vinding heeft voorts tevens betrekking op een werkwijze voor het meten van stevigheid van producten, zoals fruit en groenten, omvattende de stappen: - het voorzien van een meetinrichting volgens een uitvoeringsvorm van de vinding zoals voorgaand beschreven; - het met de signaalinrichting, voorzien van een aantal Hchtbronnen, naar het product zenden van een aantal meetsignalen tijdens voortbeweging van het product met een transportinrichting; - het met een onder een hoek en/of in lijn met de signaalinrichting geplaatste camera- inrichting opnemen van het met het meetsignaal aangestraald productoppervlak en het verstrooïngsoppervlak van het meetsignaal onder het productoppervlak tijdens voortbeweging van het product; en - het met een werkzaam met de signaalinrichting en camera-inrichting verbonden detectiemodule, op basis van verkregen camera-beelden, bepalen van de stevigheid van het product.

De werkwijze biedt soortgelijke voordelen en effecten als beschreven voor de meetinrichting en/of het sorteersysteem. In het bijzondere is de werkwijze geschikt voor het bepalen van een betrouwbare en snelle stevigheidsmeting op producten tijdens transport daarvan in bijvoorbeeld een sorteersysteem.

In een voordelige uitvoeringsvorm volgens de vinding omvat de werkwijze voorts het bepalen van eigenschappen van het verstrooïingsoppervlak en/of het aangestraald prodactoppervlak om de stevigheid van het product te bepalen. In een momenteel geprefereerde uitvoeringsvorm omvat de werkwijze het bepalen van de verhouding, bijvoorbeeld de ratio, van het aangestraald productoppervlak en het verstrooiingsoppervlak van het product. Het is gebleken dat deze verhouding tussen genoemde afmetingen een betrouwbare stevigheidsindicatie geeft.

De werkwijze omvat voorts in een momenteel geprefereerde uitvoeringsvorm het zenden van een meetsignaal met een tweede golflengte, het vergelijken van aangestraalde productopperviakken en/of verstrooiingsoppervlakken met verschillende golflengtes.

Het is gebleken dat dergelijke signalen met verschillende golflengtes afzonderlijk kunnen worden gestuurd of kunnen worden gecombineerd in een enkel meetsignaal. Hierdoor zijn de verhoudingen bij de verschillende golflengtes vergelijkbaar en is gebleken dat de stevigheidsmeting verder kan worden verbeterd.

In een mogelijke uitvoeringsvorm volgens de vinding omvat de werkwijze een stap van het pulseren van de signaalinrichting. Door te pulseren is het mogelijk het meetsignaal af te wisselen met een meetsignaal van andere golflengte{s) en/of andere type metingen zoals multi- spectraalmetingen, zonder dat deze metingen elkaar hinderen. Hierbij is het in geval van combinatie met een multi-spectraal-meting mogelijk een zogeheten blokfilter te plaatsen op de spectraalcamera om eventuele effecten van de lichtbron, zoals de laser, voor de meetinrichting volgens de vinding weg te filteren, Op deze manier is het mogelijk de lichtbronnen continu aan te laten zonder dat er sprake is van een significant ongewenst effect op de andere metingen.

Bij voorkeur omvat de werkwijze voorts het sorteren van de producten op basis van de gemeten stevigheid. Desgewenst is het mogelijk hierbij rekening te houden met andere parameters of grootheden.

Verdere voordelen, kenmerken en details van de vinding worden navolgend nader toegelicht aan de hand van uitvoeringsvoorbeelden daarvan, waarbij wordt verwezen naar de bijgevoegde tekeningen, waarin tonen: - figuren JA en 1B aanzichten van een meetinrichting volgens de vinding; - figuur 2A en B aanzichten van de principewerking van de meting volgens de vinding in twee uitvoeringsvormen; - figuur 3A een overzicht van verkregen meetbeelden van een hard (kiwi) product; - figuur 3B aanzichten van metingen van een zacht (kiwi) product;

- figuur 4A en B verkregen meetresultaten; en - figuur 5 een aanzicht van een sorteersysteem voorzien van de meetinrichting uit figuren 1A en B. Meetinrichting 2 (figuren 1A en B) is voorzien van gestel 4 waaronder of waarin transporteur of transportinrichting 6 geheel of gedeeltelijk is aangebracht. Transporteur 6 is in de getoonde uitvoeringsvorm voorzien van een aantal zogeheten diabolo's 8 waarover product P transporteerbaar is in transportrichting A. Lasers 10 zijn voorzien op een afstand boven diabolo's 8. Lasers 10a...p zijn in de getoonde uitvoeringsvorm in serie voorzien in transportrichting A. Bij het uitvoeren van een stevigheidsmeting wordt vanuit laser 10 meetsignaal 12 verstuurd in de richting van transporteur 6, en in het bijzonder in de richting van product P. Het zal duidelijk zijn dat het ook mogelijk is andere geschikte Hchtbronnen toe te passen als alternatief voor of aanvullend aan lasers 10. In de getoonde uitvoeringsvorm is een eerste stel camera's 14a,b voorzien, evenals een tweede stel camera's 16a,b voor de respectievelijke sporen 18a,b. Op deze wijze kan effectief met een dubbele camera 14 op een enkel spoor 18 worden gemeten. Desgewenst behoort het ook tot de mogelijkheden om gebruik te maken van meerdere (dubbele) camera's 14, 16 per spoor 18, ofwel met een stel camera's 14,16 meerdere sporen 18 te bemonsteren. Tijdens de stevigheidsmeting wordt vanaf laser 10 meetsignaal 12 gestuurd naar het oppervlak van product P. Hierbij wordt met beeldsignaal 13 van camera 14,16 met camerahoek [3 een aangestraald oppervlak ofwel spot 20 (figuren 2A, B) bepaald. Onder het oppervlak wordt een verstrooiingopperviak of scatterregio 22 zichtbaar voor camera 14,16 waarin meetsignaal 12 een significante invloed heeft. Regio’s 20,22 worden bepaald met behulp van detectiemodule of vision-module 24. In de getoonde uitvoeringsvorm is detectiemodule schematisch weergegeven als onderdeel van regelaar 26 die is ingericht voor het aansturen van lasers 10 en camera’s 14, 16. Regelaar 26 fungeert in de getoonde uitvoeringsvorm eveneens als synchronisator. In de getoonde uitvoeringsvorm is camera 14 voorzien onder een hoek a met meetsignaal

12. In een mogelijke uitvoeringsvorm is a kleiner dan 90° (figuur 2A) of juist groter dan 90° (figuur 2B). Verkregen beelden worden met behulp van detectiemodule 24 geanalyseerd waarmee de oppervlakken van spot 20 en regio 22 worden bepaald (figuren 3A, B). Bij zachte producten is de scatterregio relatief klein ten opzichte van de spotregio 20. Daarentegen is bij zachte producten (figuur 3B) de scatterregio 22 veel groter in verhouding tot de spot 20. Op deze wijze kan effectief een maat voor de stevigheid van producten P worden bepaald. In een experiment zijn een veertigtal kiwi’s bemonsterd met meetinrichting 2. Hierbij worden de oppervlakken bepaald van spot 20 en scatterregio 22. In de getoonde uitvoeringsvorm zijn resultaten uitgedrukt in het aantal pixels (figuren 4A, B) voor spot 20 als X-as en voor scatterregio 22 als Y-as. Uit een eerste meting blijkt dat onderscheid tussen zachte en harde kiwi’s mogelijk is. In de getoonde resultaten zijn producten linksboven detectielijn D aangeduid als zacht (“soft”) en aan de andere kant van detectielijn D aangeduid als hard (“hard”). Voor kalibratiedoeleinden zijn de producten ook offline bemonsterd zodat een betrouwbare online meting verkregen kan worden met meetinrichting 2 volgens de vinding.

In een verder experiment zijn producten, in de getoonde weergave kiwi’s, zowel vroeg in de ochtend als laat in de middag bemonsterd om invloed van tijd en/of omstandigheden op de robuustheid van de metingen te kunnen bepalen. In dit experiment is het ook mogelijk gebleken een redelijk robuuste scheiding aan te kunnen brengen tussen harde en zachte producten ongeacht het meettijdstip.

Het zal duidelijk zijn dat het desgewenst mogelijk is ook andere producten te meten, als ook meerdere klassen te bepalen. Desgewenst behoort ook tot de mogelijkheden een gradatie aan te brengen van de afstand tot detectielijn D door de lengte van de loodlijn vanuit dit meetpunt tot de detectielijn D te bepalen en dit als maat te gebruiken voor de daadwerkelijke zachtheid of hardheid {5 van het product en daarmee bijvoorbeeld een onderlinge vergelijking van producten in dezelfde klasse mogelijk te maken. Hiermee kan aanvullende informatie worden verkregen over producten P.

Voor het uitvoeren van een meting worden producten geplaatst op een transporteur 6, bijvoorbeeld voorzien van een aantal diabolo's 8. Tijdens voortbeweging in transportrichting A roteren producten P om hun eigen as zodanig dat bij elke afzonderlijke laser 10 een ander deel van productoppervlak van product P wordt aangestraald. Door op elk van deze posities met behulp van camera 14, 16 ten minste één beeld te vormen kunnen spot 20 en scatterregio 22 voor elke meting worden bepaald. Door vergelijking met een threshold en/of detectielijn D is het mogelijk een stevigheidsindicatie aan te geven in de vorm van hard, zacht, of nader gespecificeerde klassenaanduidingen. Optioneel wordt de waarde van de stevigheid gekwantificeerd door de afstand van het meetpunt tot de nabijgelegen detectielijn of detectielijnen D te bepalen.

Sorteersysteem 102 is (figuur 5) is in de getoonde uitvoeringsvorm voorzien van sorteerinrichting 104, aanvoersysteem 106 en verenkelaar 108. Meetsysteem 110 is in deze uitvoeringsvorm onder meer voorzien van meetinrichting 2 en voert één of meer metingen uit aan producten P uit de productstroom. Overpakeenheid 112 legt producten P na meting met meetsysteem 110 in dragers of houders van sorteerinrichting 104, waarmee producten P worden getransporteerd naar sorteeruitgangen 114. Bij voorkeur wordt op basis van de metingen bepaald welke sorteeruitgang 114 de bestemming wordt voor een specifiek product P.

De onderhavige uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor beschreven voorkeursuitvoeringsvormen daarvan. De gevraagde rechten worden bepaald door de navolgende conclusies binnen de strekking waarvan vele modificaties denkbaar zijn.

Claims (19)

CONCLUSIES

1. Meetinrichting voor het meten van stevigheid van producten, zoals fruit en groenten, omvattende: - een signaalinrichting voorzien van één of meer lichtbronnen ingericht voor het naar het product zenden van een aantal meetsignalen tijdens het met een transportinrichting in een transportrichting voortbewegen van het product; - een onder een hoek en/of in lijn met de signaalinrichting geplaatste camera-inrichting ingericht voor het opnemen van een met het meetsignaal aangestraald productoppervlak en een verstrooiingsoppervlak van het meetsignaal rondom het aangestraaldeproductoppervlak tijdens de voortbeweging van het product; en - een werkzaam met de signaalinrichting en camera-inrichting verbonden detectiemodule ingericht voor het op basis van verkregen camerabeelden bepalen van de stevigheid van het product.

2. Meetinrichting volgens conclusie 1, waarbij de detectiemodule omvattende een stevigheidsbepaler ingericht voor het op basis van eigenschappen van het aangestraald productoppervlak en/of het verstrooiingsopperviak bepalen van de stevigheid van het product.

3. Meetinrichting volgens conclusie 2, waarbij de stevigheidsbepaler voorts is ingericht voor het bepalen van de verhouding van het aangestraald productoppervlak en het verstrooungsoppervlak van het product,

4. Meetinrichting volgens conclusie 1, 2 of 3, waarbij ten minste een deel van de lichtbronnen van de signaalinrichting in serie is geplaatst.

5. Meetinrichting volgens conclusie 4, waarbij het aantal lichtbronnen ten minste 6, bij voorkeur ten minste 10, met meer voorkeur ten minste 14, en met de meeste voorkeur ten minste 16 bedraagt.

6. Meetinrichting volgens conclusie 5, waarin ten minste een deel van het aantal lichtbronnen in hoofdzaak in dwarsrichting op de transportrichting van het product over een afstand is verschoven.

7. Meetinrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarin het aantal lichtbronnen een aantal lasers omvatten.

8. Meetinrichting volgens één van de voorgaande conclusies, verder omvattende een projectie- element ingericht voor het bundelen en projecten van het meetsignaal op het productoppervlak.

9. Meetinrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het meetsignaal is voorzien van een golflengte in het bereik van 780 nm tot 950 nm, bij voorkeur in het bereik van 800 nm tot 925 nm, en met de meeste voorkeur in het bereik van 870 nm tot 890 nm.

10. Meetinrichting volgens één van de voorgaande conclusies, verder omvattende een tweede camera-inrichting.

11. Meetinrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de hoek tussen de signaalinrichting en de ten minste ene camera-inrichting is gelegen in het bereik van 0° tot 180°, bij voorkeur in het bereik van 10° tot 170°, met meer in het bereik van 20° tot 90°, met nog meer voorkeur in het bereik van 30° tot 45°, en met de meeste voorkeur in het bereik van 35° tot 40°.

12. Meetinrichting volgens één van de voorgaande conclusies, verder omvattende een multi- spectraal-inrichting ingericht voor het uitvoeren van een spectraalanalyse van het product.

13. Sorteersysteem voor het sorteren van producten, zoals fruit en groenten, omvattende: - een meetinrichting volgens één van de voorgaande conclusies; en - een sorteerinrichting ingericht voor het sorteren van de producten op basis van de met de meetinrichting gemeten stevigheid.

14. Werkwijze voor het meten van stevigheid van producten, zoals fruit en groenten, omvattende de stappen: - het voorzien van een meetinrichting volgens één van de conclusies 1-12; - het met de signaalinrichting, voorzien van een aantal lichtbronnen, naar het product zenden van een aantal meetsignalen tijdens voortbeweging van het product met een transportinrichting; - het met een onder een hoek en/of in lijn met de signaalinrichting geplaatste camera- inrichting opnemen van het met het meetsignaal aangestraald productoppervlak en het verstrooiingsopperviak van het meetsignaal onder het productoppervlak tijdens voortbeweging van het product; en - het met een werkzaam met de signaalinrichting en camera-inrichting verbonden detectiemodule, op basis van verkregen camera-beelden, bepalen van de stevigheid van het product.

15. Werkwijze volgens conclusie 14, verder omvattende het bepalen van eigenschappen van het aangestraald productoppervlak en/of het verstrooiingsopperviak.

16. Werkwijze volgens conclusie 15, verder omvattende het bepalen van de verhouding van het aangestraald productoppervlak en het verstrooiingsopperviak van het product.

17. Werkwijze volgens conclusie 15 of 16, verder omvattende het zenden van een meetsignaal met een tweede golflengte, en het vergelijken van aangestraalde productoppervlakken en/of verstrooiingsoppervlakken op verschillende golflengtes.

18. Werkwijze volgens één van de conclusies 14-17, verder omvattende de stap van het pulseren van de signaalinrichting.

19. Werkwijze volgens één van de conclusies 14-18, verder omvattende de stap van het sorteren van de producten op basis van de met de meetinrichting gemeten stevigheid.