Trong những năm gần đây, ngành công nghiệp phân loại đã chứng kiến những bước tiến vượt bậc nhờ sự tích hợp các công nghệ tiên tiến. Trong số đó, công nghệ phân loại bằng ánh sáng nhìn thấy và hồng ngoại đã đạt được vị thế quan trọng. Bài viết này sẽ khám phá các loại ánh sáng khác nhau được sử dụng trong các ứng dụng phân loại, tập trung chủ yếu vào Công nghệ phân loại bằng ánh sáng nhìn thấy, ánh sáng hồng ngoại bước sóng ngắn và ánh sáng hồng ngoại gần. Những công nghệ này tạo ra cuộc cách mạng trong việc phân loại màu sắc, phân loại hình dạng và loại bỏ tạp chất, cho phép các ngành công nghiệp đạt được hiệu quả và độ chính xác chưa từng có.
1. Công nghệ phân loại bằng ánh sáng nhìn thấy
Dải phổ: 400-800nm
Phân loại camera: Tuyến tính/Phẳng, Đen trắng/RGB, Độ phân giải: 2048 pixel
Ứng dụng: Phân loại màu sắc, phân loại hình dạng, phân loại bằng trí tuệ nhân tạo.
Công nghệ phân loại bằng ánh sáng nhìn thấy sử dụng dải phổ điện từ từ 400 đến 800 nanomet, nằm trong phạm vi mắt người có thể nhìn thấy. Công nghệ này tích hợp các camera độ phân giải cao (2048 pixel) có khả năng phân loại tuyến tính hoặc phẳng, và có thể có các phiên bản đen trắng hoặc RGB.
1.1 Phân loại theo màu sắc
Công nghệ này lý tưởng cho việc phân loại theo màu sắc, cho phép các ngành công nghiệp phân biệt kết cấu, kích thước và hình dạng với sự khác biệt nhỏ về màu sắc. Nó được ứng dụng rộng rãi trong việc phân loại vật liệu và tạp chất mà mắt người không thể phân biệt được. Từ nông sản đến các quy trình sản xuất, phân loại bằng ánh sáng nhìn thấy được giúp xác định và phân tách các mặt hàng một cách hiệu quả dựa trên đặc tính màu sắc của chúng.
1.2 Phân loại hình dạng
Một ứng dụng đáng chú ý khác của phân loại bằng ánh sáng nhìn thấy là phân loại theo hình dạng. Bằng cách tận dụng các thuật toán dựa trên trí tuệ nhân tạo, công nghệ này có thể nhận dạng và phân loại chính xác các vật thể dựa trên hình dạng của chúng, giúp tối ưu hóa nhiều quy trình công nghiệp khác nhau.
1.3 Phân loại bằng trí tuệ nhân tạo
Việc tích hợp trí tuệ nhân tạo giúp tăng cường hơn nữa khả năng phân loại bằng ánh sáng nhìn thấy. Các thuật toán tiên tiến cho phép hệ thống học hỏi và thích nghi, giúp nó có khả năng nhận diện các mẫu phức tạp và đảm bảo phân loại chính xác trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.
2. Công nghệ phân loại bằng tia hồng ngoại – Tia hồng ngoại ngắn
Dải phổ: 900-1700nm
Phân loại camera: Hồng ngoại đơn, Hồng ngoại kép, Hồng ngoại tổng hợp, Đa phổ, v.v.
Ứng dụng: Phân loại vật liệu dựa trên độ ẩm và hàm lượng dầu, ngành công nghiệp chế biến các loại hạt, phân loại nhựa.
Công nghệ phân loại hồng ngoại bước sóng ngắn hoạt động trong dải quang phổ từ 900 đến 1700 nanomet, nằm ngoài phạm vi nhìn thấy của con người. Công nghệ này tích hợp các camera chuyên dụng với khả năng hồng ngoại khác nhau, chẳng hạn như hồng ngoại đơn, kép, tổng hợp hoặc đa quang phổ.
2.1 Phân loại vật liệu dựa trên hàm lượng độ ẩm và dầu
Công nghệ hồng ngoại bước sóng ngắn (Short Infrared - SHIR) vượt trội trong việc phân loại vật liệu dựa trên độ ẩm và hàm lượng dầu. Khả năng này làm cho nó đặc biệt có giá trị trong ngành công nghiệp chế biến các loại hạt, nơi nó được sử dụng rộng rãi để tách vỏ quả óc chó, vỏ hạt bí ngô, cuống nho khô và đá khỏi hạt cà phê.
2.2 Phân loại nhựa
Việc phân loại nhựa, đặc biệt là khi xử lý các vật liệu cùng màu, được hưởng lợi đáng kể từ công nghệ hồng ngoại ngắn. Công nghệ này cho phép tách chính xác các loại nhựa khác nhau, giúp tối ưu hóa quy trình tái chế và đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng cao.
3. Công nghệ phân loại bằng tia hồng ngoại – Tia hồng ngoại gần
Dải phổ: 800-1000nm
Phân loại camera: Độ phân giải 1024 và 2048 pixel
Ứng dụng: Phân loại tạp chất, phân loại vật liệu.
Công nghệ phân loại cận hồng ngoại hoạt động trong dải quang phổ từ 800 đến 1000 nanomet, cung cấp những hiểu biết giá trị vượt ra ngoài phạm vi nhìn thấy của con người. Công nghệ này sử dụng các camera độ phân giải cao với 1024 hoặc 2048 pixel, cho phép phân loại hiệu quả và chính xác.
3.1 Phân loại tạp chất
Công nghệ hồng ngoại gần đặc biệt hiệu quả trong việc phân loại tạp chất, trở thành công cụ vô giá trong nhiều ngành công nghiệp. Ví dụ, nó có thể phát hiện và loại bỏ tạp chất trắng trong gạo, đá và phân chuột trong hạt bí ngô, và côn trùng trong lá trà.
3.2 Phân loại vật liệu
Khả năng phân tích vật liệu vượt quá phạm vi nhìn thấy của con người cho phép phân loại vật liệu chính xác, giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất trong nhiều lĩnh vực.
Phần kết luận
Những tiến bộ trong công nghệ phân loại, đặc biệt là ứng dụng ánh sáng nhìn thấy và hồng ngoại, đã cách mạng hóa khả năng phân loại của nhiều ngành công nghiệp. Công nghệ phân loại bằng ánh sáng nhìn thấy cho phép phân loại màu sắc và hình dạng hiệu quả nhờ các thuật toán hỗ trợ trí tuệ nhân tạo. Phân loại bằng tia hồng ngoại bước sóng ngắn (Short Infrared) vượt trội trong việc phân loại vật liệu dựa trên độ ẩm và hàm lượng dầu, mang lại lợi ích cho ngành công nghiệp chế biến hạt và các quy trình phân loại nhựa. Trong khi đó, công nghệ tia hồng ngoại gần (Near Infrared) chứng tỏ giá trị vô cùng quan trọng trong việc phân loại tạp chất và vật liệu. Khi các công nghệ này tiếp tục phát triển, tương lai của các ứng dụng phân loại hứa hẹn sẽ rất triển vọng, mang lại hiệu quả, độ chính xác và tính bền vững cao hơn cho các ngành công nghiệp trên toàn thế giới.
Dưới đây là một số ứng dụng của sự kết hợp các công nghệ này:
Ánh sáng nhìn thấy siêu nét + Trí tuệ nhân tạo: Rau củ (phân loại tóc)
Ánh sáng nhìn thấy + Tia X + Trí tuệ nhân tạo: Phân loại đậu phộng
Ánh sáng nhìn thấy + Trí tuệ nhân tạo: Phân loại hạt quả hạch
Công nghệ ánh sáng nhìn thấy + Trí tuệ nhân tạo + bốn camera quan sát: Phân loại hạt mắc ca
Ánh sáng hồng ngoại + ánh sáng nhìn thấy: Phân loại gạo
Ánh sáng nhìn thấy + Trí tuệ nhân tạo: Phát hiện lỗi màng co nhiệt và phát hiện mã phun
Thời gian đăng bài: 01/08/2023