Rozwój oraz miniaturyzacja spektrografów umożliwiają wykorzystanie nowych, wysoce wyspecjalizowanych narzędzi do analizy składu i jakości produktów. Spektrografia komputerowa cieszy się powodzeniem w branży przetwórstwa żywności, gdzie przyczynia się do automatyzacji procesów kontrolnych i przyspiesza pracę linii produkcyjnych. Jednak może być wykorzystana także np. do oceny zmian klimatycznych.
– Wszystko da się zmierzyć światłem, nawet skład chemiczny, ponieważ każdy obiekt ma swoją unikalną sygnaturę spektralną. To znaczy, że kolor chemiczny można zmierzyć, precyzyjnie analizując odcienie i barwy obiektu – mówi Jędrzej Kowalewski, prezes zarządu Scanway. – HyperEye potrafi zobaczyć setki odcieni różnych barw, przetworzyć informacje na temat tego, z czego składa się dany obiekt, i poinformować, czy jakość naszego produktu jest odpowiednia. Możemy np. sprawdzić, czy na owocu znajdują się zarodniki pleśni, czy też jest to owoc czysty, pozbawiony wad.
Rozwój zaawansowanych systemów rozpoznawania i analizy obrazów pozwoli przyspieszyć i zautomatyzować szereg procedur, które przy wykorzystaniu tradycyjnych narzędzi analitycznych wymagały znacznie więcej czasu. Specjalistyczne kamery sprzężone z systemami sztucznej inteligencji umożliwiają wychwytywanie najdrobniejszych zmian i niedoskonałości produktów, których nie można wykryć gołym okiem.
Kontrola produktów spożywczych
Z narzędziami tego typu eksperymentuje m.in. firma ImpactVision, która rozwija metodę nieinwazyjnej kontroli jakości produktów spożywczych. System ten wykorzystuje kamery hiperspektralne do analizy widma światła w czasie rzeczywistym. Urządzenia optyczne analizują wygląd każdego obiektu w zasięgu widzenia obiektywu. Dane te są przesyłane do komputera wyposażonego w narzędzia sztucznej inteligencji, które wykrywają pierwsze oznaki zepsucia bądź zanieczyszczenia pożywienia i przesyłają te informacje na linię produkcyjną, aby odseparować je od pełnowartościowych produktów.
Kamery hiperspektralne HyperEye
Polskie Scanway zaprojektowało z kolei kamery hiperspektralne HyperEye. Te jednak w przeciwieństwie do wielu konkurencyjnych rozwiązań nie zostały skonstruowane wyłącznie z myślą o wykorzystaniu na rynku spożywczym. Działają w pełni niezależnie i nie trzeba parować ich z zewnętrznymi komputerami wyszkolonymi w procesach rozpoznawania obrazu, dlatego można szybko i sprawnie przystosować je do funkcjonowania niemal w dowolnym środowisku, w tym m.in. w branży farmaceutycznej czy na liniach produkcyjnych fabryk samochodowych.
HyperEye może zmierzyć obszar różnej wielkości, dzięki czemu znajdzie zastosowanie w fabryce, ale też w platformach lotniczych czy nawet satelitarnych.
Hiperspektralny dron rolniczy
Potencjał spektrografów docenili także projektanci przemysłowych bezzałogowych pojazdów latających wykorzystywanych m.in. do monitoringu dużych przestrzeni z perspektywy lotu ptaka. Firma Parrot we współpracy z inżynierami Airinov opracowała hiperspektralny dron rolniczy. Jest on wykorzystywany do analizowania kondycji upraw w szerokim spektrum, dzięki czemu rolnicy mogą wykryć pierwsze symptomy zmian chorobowych upraw, które są niedostrzegalne na zdjęciach satelitarnych.
Potencjał spektrografów jest tak szeroki, że narzędzia te mogą sprawdzić się niemal w dowolnym środowisku produkcyjnym.
Według analityków z firmy BCC Research wartość globalnego rynku spektroskopii w 2018 roku wyniosła 14,7 mld dol. Przewiduje się, że do 2023 roku wzrośnie do 17 mld dol. przy średniorocznym tempie wzrostu na poziomie 3 proc.
