西班牙瓦倫西亞農(nóng)業(yè)研究所(IVIA)的科學(xué)家已發(fā)明了一臺(tái)機(jī)器,檢測和分揀腐爛甜橙,根據(jù)寬皮柑桔的質(zhì)量進(jìn)行分級(jí),幫助桔農(nóng)田間采果。機(jī)器采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)檢查果實(shí)。到現(xiàn)在為止,腐爛甜橙是在黑暗的房間里人工分揀出來的,通過熒光燈照射,腐爛果皮中的香精油對紫外線的反應(yīng)不同,從而檢測出腐爛果實(shí)。由于紫外線對人體所構(gòu)成的風(fēng)險(xiǎn),這種分揀工作需進(jìn)行嚴(yán)格的定時(shí)倒班。來自瓦倫西亞的研究人員發(fā)明的這臺(tái)機(jī)器可以自動(dòng)執(zhí)行此項(xiàng)任務(wù),不會(huì)對人體造成傷害。
該機(jī)器的發(fā)明僅僅是這些科學(xué)家在過去20年內(nèi)應(yīng)用人工視覺技術(shù)發(fā)明的農(nóng)業(yè)應(yīng)用設(shè)備之一。人工視覺是應(yīng)用計(jì)算機(jī)編程識(shí)別其面前的物體并進(jìn)行相應(yīng)操作的一系列技術(shù)。該結(jié)果已發(fā)表在《食品與生物加工技術(shù)》雜志。另一種在可見光下操作的機(jī)器可以根據(jù)柑桔類果實(shí)的品質(zhì)、著色情況以及果皮受損情況進(jìn)行分級(jí)。這樣一來,一等果和二等果就可以利用機(jī)器自動(dòng)分級(jí)了,一等果銷往要求更高的市場,二等果盡管有一些小缺陷,如擦傷或刮傷等,但完全可以食用。機(jī)器自動(dòng)分級(jí)的速度可達(dá)每秒15~20個(gè)果實(shí)。
研究人員還開發(fā)出一種裝置,自動(dòng)檢查現(xiàn)存可食用的寬皮柑桔囊瓣。寬皮柑桔囊瓣被單個(gè)分開放在振動(dòng)平臺(tái)上以后,被運(yùn)送到檢測區(qū),這種裝置每秒可檢測囊瓣28瓣。在檢測過程中,受損的囊瓣與完好的囊瓣、帶核的囊瓣與不帶核的囊瓣被區(qū)分開來,同時(shí),果皮和其他異物也被檢測出來并丟棄。該機(jī)器使用了現(xiàn)代化設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)的最高圖像分辨率,能夠在肉眼不能看到的(如紫外線和紅外線)電磁波頻譜區(qū)域分析物體。
醫(yī)學(xué)技術(shù)用于分析水果。該研究所的研究人員透露,他們甚至已經(jīng)開始使用目前在醫(yī)學(xué)上使用的磁共振成像(MRI)、計(jì)算機(jī)X射線軸向分層掃描(CAT)或X射線檢查水果的內(nèi)部品質(zhì)。雖然目前這些技術(shù)花費(fèi)較高,但必須繼續(xù)研究,以便于這些設(shè)施的應(yīng)用,使其更有效地篩選水果。
一項(xiàng)最新研究集中利用高光譜成像,從很多電磁波譜中收集和加工信息,并為每個(gè)像素提供單個(gè)的光譜測量。這種方法可用于測定隨果實(shí)成熟或腐爛而變化的化合物的濃度,利用這種方法可以預(yù)測果實(shí)的食用最佳時(shí)機(jī),跟蹤果實(shí)病害的演變過程。
該研究所研究出來的最大的農(nóng)業(yè)機(jī)器是幫助采摘柑桔的機(jī)器,大小相當(dāng)于一臺(tái)大型拖拉機(jī)。該機(jī)器是一種自驅(qū)動(dòng)的原型機(jī),在田間就可以進(jìn)行甜橙分級(jí)。就能源消耗而言,這樣的檢測系統(tǒng)是非常高效的。操作者采摘果實(shí)后放在機(jī)器的傳送帶上,機(jī)器通過傳感器和視覺系統(tǒng)鑒別果實(shí)的顏色、品質(zhì)和外觀,由傳感器收集信息,然后傳送到自動(dòng)化邏輯控制器,將果實(shí)進(jìn)行分級(jí)。采收的果實(shí)在抵達(dá)倉庫時(shí)已經(jīng)被預(yù)先分級(jí),可以直接進(jìn)行配送了。