Zeigt her eure Füße

3D-Farbanwendungen für die Lebensmittelindustrie

Seit fast 20 Jahren beschäftigt sich die CLK mit Farbauswertungen, vorwiegend im Bereich der Lebensmittelindustrie. Die Eigenschaft Farbe ist für die Bewertung von Tieren und Pflanzen oft ein entscheidendes Merkmal.
Viele Projekte dienen dem Tierschutz, d.h. in den Schlachtereien werden Eingangskontrollen durchgeführt, bei denen jedes Tier automatisch nach tierärztlichen Kriterien bewertet wird und somit dem Lieferanten eine Rückmeldung über die Tierqualität bzw. über eventuelle Haltungsmissstände gegeben werden kann. Derzeit erfolgt täglich durch CLK-Systeme bei ca. 2Mio. Hühner eine Bewertung anhand von Merkmalen, die vor allem an Füßen und Knien sichtbar sind (Bild 1). Um den erweiterten Anforderungen gerecht zu werden, wurde die Farbe mit 3D-Daten kombiniert. Dadurch ist es möglich, auch komplexere Aufgaben umzusetzen. Im Folgenden werden einige Beispiele aufgezeigt.

Beulenbewertung von Puten

Bei der Bewertung der Tierqualität kommt die Kombination von Farb- und 3D-Auswertung zum Einsatz. So ist es vor allem bei Puten wichtig, kranke Tiere zu identifizieren, um Aussagen über Tierwohl und auch Tierschutz tätigen zu können. Derzeit wird diese Aufgabe von Tierärzten durchgeführt. Allerdings ist die kontinuierliche Bewertung und Dokumentation von einem Tier pro Sekunde über den ganzen Tag sehr anstrengend und fehleranfällig. Daher wurde ein System entwickelt, um die tierärtzliche Bewertung zu unterstützen. Es stellte sich schnell heraus, dass nicht nur die Farbe, sondern auch Beulen, die nur mit 3D-Technik erfasst und bewertet werden können, ein wichtiges Kriterium für die Beurteilung sind. Es wurden entsprechende 3D-Farbbilder aufgenommen und die Regeln der Tierärzte darauf angewendet (Bild 2). Die Erkennungssicherheit ist beeindruckend hoch, sodass in Zukunft die Tiere mit diesem System bewertet werden. Auch für den ‚Griff in die Kiste‘ mit dünnen Ketchup-Tütchen reicht die bloße Farbinformation nicht; allein aus der Höheninformation die Grenzen der dünnen Tütchen sicher zu bestimmen wäre erheblicher Aufwand. Die Kombination von Farbe zur x,y- Bestimmung der Tütchen, sowie 3D-Daten zur Höhenbestimmung an genau diesem Ort vereinfacht diese Aufgabe.

Bewertung von Zuckerrüben

Bei der Bewertung von Zuckerrüben findet die 3D-Farbkamera ebenfalls Verwendung. Diese werden in der Industrie u.a. über den sogenannten Kopfschnitt der Rüben bewertet. Die Blätter und der direkt daran anhaftende Teil der Rüben sollen nicht in die Zuckerfabrik zur Weiterverarbeitung geliefert werden. Für den Landwirt entsteht ein Interessenkonflikt, da durch den Kopfschnitt ein Teil der Rüben auf dem Feld verbleibt und somit nicht durch die Zuckerindustrie bezahlt wird. Um jede Ladung zu bewerten, wird eine Probe aus jeder Lieferung genommen und mit einem Farbbild vermessen. Bereits im Jahr 2000 wurde ein System entwickelt, das eine Qualitätsbewertung rein auf Farbbasis der Rüben vornahm. Allerdings war damit ein erheblicher maschinenbautechnischer Aufwand verbunden, da dafür die Rüben vereinzelt werden mussten. Mit der Einführung der 3D-Technik kann inzwischen durch die Extraktion der Form, die Segmentierung des Farbbildes in Einzelrüben erfolgen. Diese können dann wie bisher ausgewertet werden.