Trí tuệ nhân tạo (AI) và công nghệ thị giác máy tính đã chuyển đổi nhiều ngành công nghiệp, từ chăm sóc sức khỏe sang sản xuất. Một lĩnh vực đã được hưởng lợi rất nhiều từ những tiến bộ này là sản xuất thực phẩm, nơi các hệ thống thị giác máy tính dựa trên AI đang được triển khai cho mục đích kiểm tra và đảm bảo chất lượng.
Trong bài viết này, chúng tôi R&D Giám đốc, Jan Holm Holst sẽ khám phá việc sử dụng sáng tạo thị giác máy tính dựa trên AI đặc biệt để phát hiện các vết nứt trên trứng, cách mạng hóa ngành công nghiệp trứng và đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng.
Thách thức của việc phát hiện vết nứt
Việc phát hiện các vết nứt trên trứng là một khía cạnh quan trọng của việc kiểm soát chất lượng trong ngành sản xuất trứng. Trứng bị nứt có thể dẫn đến nhiễm bẩn và giảm thời hạn sử dụng của sản phẩm, gây rủi ro sức khỏe cho người tiêu dùng. Theo truyền thống, kiểm tra dựa trên âm thanh là phương pháp chính để xác định trứng bị nứt. Tuy nhiên, quá trình này rất nhạy cảm và cần có sự giám sát cũng như duy trì các cơ chế cảm biến.
Nhập tầm nhìn máy tính dựa trên AI
Các hệ thống Computer Vision dựa trên AI đã nổi lên như một công cụ thay đổi cuộc chơi trong việc phát hiện các vết nứt trên trứng. Các hệ thống này sử dụng các thuật toán tiên tiến và kỹ thuật học sâu để phân tích hình ảnh độ phân giải cao của trứng, xác định các vết nứt với độ chính xác và hiệu quả vượt trội.
Thị giác máy tính dựa trên AI hoạt động như thế nào?
Quá trình bắt đầu với việc thu được nhiều hình ảnh chất lượng cao của từng quả trứng hoặc nhóm trứng bằng máy ảnh chuyên dụng. Những hình ảnh này sau đó được đưa vào một hệ thống thị giác máy tính được trang bị các thuật toán AI. Các thuật toán AI phân tích hình ảnh, trích xuất các đặc điểm và mẫu có liên quan liên quan đến vết nứt. Hệ thống học hỏi từ một bộ dữ liệu khổng lồ gồm các hình ảnh có chú thích, cho phép nó phân biệt giữa trứng bình thường và trứng có vết nứt.
Mô hình AI sử dụng các mạng thần kinh tích chập (CNN) để nhận dạng các mẫu vết nứt phức tạp, tận dụng khả năng phát hiện các biến thể tinh tế về màu sắc, kết cấu và hình dạng của nó. Thông qua quá trình đào tạo và xác nhận lặp đi lặp lại, mô hình này liên tục cải thiện độ chính xác và khả năng thích ứng, trở nên rất thành thạo trong việc phân biệt giữa các loại vết nứt khác nhau, chẳng hạn như vết nứt chân tóc hoặc vết nứt lớn hơn.
Lợi ích của việc phát hiện vết nứt dựa trên AI
- Độ chính xác nâng cao: Các hệ thống thị giác máy tính dựa trên AI có thể phát hiện các vết nứt với độ chính xác cao hơn so với các hệ thống phát hiện dựa trên âm thanh, giảm thiểu rủi ro âm tính giả hoặc dương tính giả. Điều này dẫn đến việc kiểm soát chất lượng được cải thiện và giảm khả năng trứng bị lỗi đưa ra thị trường.
- Kiểm tra không chạm: Quy trình kiểm tra không chạm đảm bảo không có sự lây nhiễm chéo từ trứng này sang trứng khác và vì hệ thống kiểm tra không có bộ phận chuyển động nên việc bảo trì được giảm đến mức tối thiểu.
- Nói chung là: Chức năng trong hệ thống Thị giác máy tính dựa trên AI có thể dần dần được mở rộng với các hệ thống phát hiện rò rỉ và bụi bẩn dựa trên thị giác máy tính đã biết. Ngay cả các hệ thống cân trứng dựa trên AI cũng có thể được triển khai. Tuy nhiên, liên quan đến việc cân, tất cả các cuộc điều tra cho đến nay đều cho thấy độ chính xác khác xa so với các phương pháp thông thường đã biết hiện có trên thị trường và có thể dẫn đến kết quả cân không mong muốn và không thể chấp nhận được.
- Điều này có nghĩa là tất cả các hoạt động kiểm tra chất lượng trứng dần dần sẽ được thực hiện trong một hệ thống Thị giác máy tính dựa trên AI và do đó, việc xử lý trứng trong và sau quá trình kiểm tra sẽ được đơn giản hóa, tạo cơ hội để có một hệ thống phân loại trứng mạnh mẽ và nhỏ gọn hơn nữa.
Triển vọng và kết luận trong tương lai
Khi công nghệ AI và Thị giác máy tính tiếp tục phát triển, các ứng dụng tiềm năng trong ngành công nghiệp trứng là rất lớn. Ngoài khả năng phát hiện vết nứt, các hệ thống dựa trên AI có thể được sử dụng để phân tích các thông số chất lượng khác như độ đồng đều về kích thước hoặc sự bất thường về hình dạng quả trứng.
Ngoài ra, việc tích hợp thị giác máy tính do AI cung cấp với robot và tự động hóa có thể dẫn đến các hệ thống phân loại và đóng gói trứng hoàn toàn tự động, tiếp tục hợp lý hóa quy trình sản xuất trong khi vẫn duy trì các tiêu chuẩn chất lượng nghiêm ngặt.
Thị giác máy tính dựa trên AI đang chuyển đổi ngành công nghiệp trứng bằng cách cung cấp giải pháp phát hiện vết nứt chính xác, hiệu quả và tiết kiệm chi phí. Bằng cách tự động hóa quy trình kiểm soát chất lượng quan trọng này, nhà sản xuất có thể đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng, nâng cao hiệu quả và giảm chi phí. Với những tiến bộ không ngừng, các hệ thống dựa trên AI sẵn sàng cách mạng hóa ngành công nghiệp trứng, thiết lập các tiêu chuẩn mới để đảm bảo chất lượng trong sản xuất thực phẩm.
Jan Holm Holst
R&D Giám đốc, Phó chủ tịch