Controllo dello stato di cottura della pizza mediante sistemi di visione e tecniche colorimetriche

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Dumping of wheat grainsNel settore alimentare il controllo di qualità assume una grande importanza ed un aspetto particolare è determinato dallo stato di cottura del prodotto. Nel caso di una pizza, ma anche per biscotti, pane e prodotti lievitati in generale, il monitoraggio della cottura risulta particolarmente critico, in quanto le proprietà del prodotto cambiano in modo molto accentuato durante questo processo. Nella maggior parte dei casi, gli studi disponibili in letteratura propongono l’utilizzo di sistemi di computer vision che comprendono telecamere, illuminanti e configurazioni geometriche ottimali per l’analisi colorimentrica del prodotto: tuttavia, i limiti economici di questi sistemi sono decisamente elevati in quanto i volumi di produzione per ogni linea sono estremamente elevati. In uno studio recente, effettuato da un gruppo di ricercatori italiani (Setti et al., 2009), viene sviluppato un prototipo di sistema di visione colorimetrica a basso costo per il monitoraggio, in tempo reale, dello stato di cottura di una pizza all’interno di una macchina di produzione e distribuzione automatica. Gli autori evidenziano che rispetto ai sistemi fino ad ora proposti, l’applicazione in esame presenta notevoli peculiarità. In primo luogo, l’oggetto dell’indagine non è costituito da un impasto omogeneo, quale può essere il caso di prodotti di pasticceria come biscotti e pane, ma è la somma di una quantità di alimenti diversi con caratteristiche di colore e comportamento durante il processo di cottura estremamente vari. In secondo luogo, l’ambiente in cui si effettua il monitoraggio può essere definito ostile per quanto riguarda sia la geometria di visione del target, sia l’illuminante utilizzato. Per i suddetti motivi non è stato possibile utilizzare la gran parte degli algoritmi classici della visione artificiale, ma è stato necessario sviluppare nuovi metodi di analisi colorimetrica. In particolar modo, sono state utilizzate tecniche di image processing volte all’identificazione di una serie di parametri (a: istogramma delle componenti di colore dell’impasto, b: istogramma della pizza nel piano colorimetrico a*b*, c: numero e distribuzione delle bruciature) caratteristici dello stato di cottura del prodotto. Tali parametri concorrono alla creazione di un vettore di features rappresentativo dello stato di cottura della pizza, istante per istante. Per questo vettore è possibile calcolare il prodotto scalare con un vettore preso a riferimento della cottura ottimale: in questo modo il massimo valore di questo prodotto si ottiene quando i due vettori sono allineati. Questo prodotto scalare costituisce un nuovo parametro indicativo della cottura della pizza e può essere utilizzato come grandezza di retroazione per un controllo del forno. Ulteriori approfondimenti sono necessari per verificare le prestazioni del prototipo su medi e lunghi periodi e caratterizzare in modo dettagliato il vettore di riferimento.

Riferimenti bibliografici
F. Setti et al., Atti del VI° Congresso “Metrologia & Qualità”, Torino, 7-9 Aprile 2009

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