基于子特拉赫兹成像的实时非破坏性检查系统,用于估计海藻中的水活动和外来物质深度
Dong-Hoon Kwak1,2, Ho-Won Yun3, Jong-Hun Lee3
1Future Technology Foresight Team, Korea Research Institute for Defense Technology Planning and Advancement, Jinju 52852, Republic of Korea.
Sensors (Basel, Switzerland)
|December 17, 2024
概括
这项研究引入了一个子特拉赫兹波系统,用于实时,非破坏性食品检查. 它检测异物深度,估计海藻的新鲜度,增强食品安全管理.
科学领域:
- 食品科学与技术 食品科学与技术
- 传感器技术 传感器技术
- 人工智能的人工智能
背景情况:
- 越来越重视食品卫生和安全管理,需要先进的检查技术.
- 非破坏性和非接触性检查方法对于高效的食品制造工艺至关重要.
研究的目的:
- 开发一个实时的,非破坏性的食品检查系统,使用子特拉赫兹波.
- 检测食品中外来物质的存在和深度.
- 为了估计水的活动,以评估海藻的新鲜度.
主要方法:
- 利用0.1 THz的亚特拉赫兹波来进行非破坏性透,使非导电性食品材料.
- 使用YOLOv8n对象检测模型与特征金字塔网络 (FPN) 进行高效检测.
- 实现了一个与45厘米/秒运行的输送系统集成的硬件平台.
- 收集并注释了9659个子特拉赫兹图像,用于模型优化.
主要成果:
- 实现了高性能指标:精度率为0.91,回忆率为0.95,F1得分为0.93,平均精度 (mAP) 为0.97.
- 证明了对外来物质及其深度的准确检测.
- 展示了用于新鲜度评估的水活动的可靠估计.
结论:
- 拟议的子特拉赫兹检测系统为异物检测和新鲜度估计提供了卓越的性能.
- 该系统适用于现实世界的食品制造应用,为食品安全做出了重大贡献.
- 这项技术为食品行业的非破坏性质量控制提供了一种新的方法.
