AI技术在方便面生产质量监控中的应用

方便面作为全球重要的食品，每年消费量超过1,000亿份，在新冠疫情期间需求更是激增了10%。中国、日本、韩国和中国台湾等主要生产国或地区提供多种方便面品牌，涵盖丰富的口味，满足数百万消费者的需求。在如此高需求和紧迫的生产周期下，保持一致的产品质量尤为关键。生产商必须确保每一批方便面在质地、外观和口感上都能达到标准，并且机器视觉系统能够以毫秒级别的速度迅速检测出产品缺陷。

软件分析可以快速有效地比较多张图像的数据。图片由Teledyne DALSA提供。

传统的质量控制方法通常依赖人工筛查，已无法跟上现代化生产线的规模和速度。为解决这一问题，方便面行业开始采用先进的机器视觉技术，实现自动化、实时缺陷检测。生产商逐渐认识到，工业AI集成的检测系统能够显著提升方便面生产中的质量控制，确保能够以几近完全的精确率及时发现如过度油炸的面条、杂质、油污和孔洞等缺陷。

检测过程

方便面生产过程涉及多个环节，包括将面粉和水混合制成面团、上浆、油炸、蒸煮和干燥。在这些过程中，可能会出现以下缺陷：

相较于人工，AI系统能够更快速地检测到杂质或缺陷。图片由Teledyne DALSA提供。

为了检测这些缺陷，检测系统会在加入调味料之前以及最终包装阶段进行安装，确保只有符合高质量标准的面条才能进入分销环节。这一过程不仅要求快速执行，还必须具备极高的准确性，以便跟上生产线的速度，通常生产线每分钟可处理数百个面饼。

技术栈

在某一具体案例中，先进的检测解决方案核心结合了Teledyne DALSA Sherlock AI视觉软件的图像处理和Astrocyte AI训练工具，并通过Teledyne DALSA的Genie Nano和Linea相机系统捕捉图像。检测系统的各个组件协同工作，提供高分辨率成像和实时分析，从而实现精准的缺陷检测。

Sherlock AI是一款强大且灵活的机器视觉软件平台，结合了人工智能和传统的2D图像处理技术。Astrocyte是一款无需编程的AI训练工具，指导用户收集并标注产品、样本和缺陷图像，以训练用户选择的神经网络。这些网络可以执行多种任务，例如异常检测、分类、物体检测和图像分割。该系统专为高速度、高精度的检测设计，适用于如方便面生产等要求严格的制造环境。

这款AI软件具备多个优势

包括AI驱动的缺陷选择、操作简便和快速部署（只需拖放图像即可开发应用程序）、自动训练、高精度（图像拼接技术能够在大图像中检测微小缺陷）以及灵活性和可扩展性（软件支持多个线程同时运行）。

在该检测环境中，面条上方安装一台Teledyne DALSA Genie Nano 1280×960彩色相机，用于检查面条的上表面。这款相机配备了白色环形光源，确保均匀照明，从而获得稳定的图像捕捉效果。由于空间限制，另一台Teledyne DALSA Linea 2K GigE相机安装在面条下方，通过白色线光源检查面条的下表面。Linea 2K相机具有2048像素的高分辨率和高速性能，非常适合在有限的工作距离内检测缺陷，并能够捕捉到如淀粉、杂质、油脂和黑洞等微小异常。

Linea 2K相机具有2048像素的高分辨率和高速性能，非常适合在有限的工作距离内检测缺陷，并能够捕捉到如淀粉、杂质、油脂和黑洞等微小异常。

速度与精度

将AI软件和机器视觉相机融入生产过程中，实现了极快的实时检测。标准生产速率大约为每份方便面200毫秒，而这套新型的AI驱动解决方案能够以每份面条80到100毫秒的速度进行检测（包括上下表面的检测）。这种速度提升得益于多线程并行运行的能力，借助灵活且多功能的视觉软件，若需求增加，仍能进一步提升处理速度。如此高效的性能水平对于高速生产线至关重要，因为它们每分钟可以处理大量的面条。

尽管市场上其他系统的精度可能达到96%，但根据用户自身的测量，这套解决方案在所有缺陷检测中的精度高达99%，唯一例外是油污，由于图像数据的限制，所有系统在油脂检测方面都有一定难度。准确率的大幅提升得益于软件深度学习模型、传统算法以及相机高分辨率成像技术的强力结合。更高的准确率意味着更多符合高质量标准的面条能够交到客户手中，从而提升客户满意度，并为生产商树立良好的品牌形象。

一家亚洲经销商近日称赞了该解决方案的灵活性，表示Sherlock软件帮助他们在本地市场中超越了竞争对手。他们特别提到，自动训练功能的价值和效果、稳固的多种AI架构、灵活的标注工具、易用性以及众多2D算法带来的高精度，这些因素共同提升了他们的竞争力。

系统监控面条的检测过程。图片来自Teledyne DALSA。

通过对过度烹煮的淀粉、杂质、油脂和大孔等缺陷进行实时、高精度的检测，这套结合AI软件、训练和相机的解决方案正帮助全球生产商满足消费者对一致性、安全性和口感的需求。该系统的速度、灵活性和精度有望成为行业的新标准，使生产线在不牺牲质量的前提下提高生产效率。随着方便面需求的不断增长，这项先进的检测技术将发挥关键作用，确保消费者食用的面条始终保持出色的质量。