مروري بر كاربردهاي تصويربرداري گرمايي در تجزيه و تحليل كيفي محصولات كشاورزي

The applications of thermal imaging for qualitative analysis and assessment of agricultural products – a review

كنترل فرآيند و كنترل كيفيت محصولات توليد شده يكي از مهمترين و اصلي ترين مراحل در توليد و فرآوري مي باشد. يكي از شيوه هاي غير مخرب كه به اين منظور مورد استفاده قرار مي گيرد، پردازش و آناليز تصاوير گرفته شده از محصولات در طيف هاي مختلف مي باشد. در بسياري از موارد اختلاف دما بين دو ناحيه عامل تعين كننده جهت كنترل فرآيند مي باشد، كه شيوه دمانگاري با اشعه مادون قرمز توسط دوربين هاي ترموگرافي از شيوه هاي غير مخرب و غير تماسي براي ثبت اين تفاوت گرمايي مي باشد. در سالهاي اخير كاربرد دمانگاري به عنوان يكي از اصلي ترين شيوه هاي غير مخرب توسعه يافته است و امروزه تصاوير تهيه شده از دوربين هاي ترموگرافي در رشته هاي مختلفي چون مهندسي عمران، مكانيك، تعمير و نگهداري تاسيسات،صنايع غذايي و كشاورزي مورد استفاده قرار مي گيرند. از جمله كاربرد هاي دوربين هاي گرمايي در كشاورزي و صنايع غذايي مي توان شناسايي عيوب ميوه ها و مواد غذايي در كاربردهايي كه آن عيوب در طيف مرئي قابل ثبت و روئيت نيست، كنترل كيفي مواد غذايي، درجه بندي كيفي محصولات كشاورزي، جداسازي ناخالصي در غلات و حبوبات، مانيتورينگ خودكار و يافتن تلفات سرماي سرد خانه ها و انبار هاي ذخيره سازي ميوه و مواد غذايي و تشخيص بيماري ها در گياهان اشاره كرد. در اين مطالعه در ابتدا به شناخت و نحوه عملكرد دوربين هاي گرمايي اشاره شده است. در ادامه اشاره اي به كاربردي بودن آن در صنعت شده است و پس از آن مطالعه اي بر كاربرد هاي آن در چهار زمينه مرتبط با كشاورزي صورت گرفته است. اين زمينه ها عبارتند از: مانتيتورينگ گياه و گياه پزشكي، برداشت خودكار محصولات كشاورزي، ارزيابي كيفي و كنترل دما نتايج مرور مقالات در اين مطالعه نشان از كارآمدي و رضايت بخش بودن روش گرمانگاري در تحقيقات بررسي شده دارد.

Quality control and process control are considered as fundamental parts of any manufacturing and processing chain. One of the non-invasive methods used in process control is analysing images taken in various EM spectra. . In many cases, the measured temperature difference between the two surface regions of a product is seen as an important determining factor for process control. A thermographic camera (also known as infrared camera) is used to form a thermal map or an thermal image using infrared radiation ( reflected from the surface of an object. Thermography is a non-invasive and non-contact method for recording these thermal differences. In recent years, the application of thermal imaging has been extended to several fields such as civil engineering and mechanical engineering, maintenance engineering, food and agricultural engineering. Example applications of thermal imaging in agriculture and food industry can include the detection of surface defects, which are not seen in visible spectrum, the quality control of foods, quality grading of foods and agricultural products, separation of impurities in grains, fruits and automatic monitoring and determining cold loss from refrigeration systems.. In this paper, the applications of thermal imaging in quality control of agricultural products are reviewed. The structure of the paper is such that the method is introduced and explained first. Then, the research projects are explained in four main categories of its application in agriculture. The categories are plant monitoring and plant pathology, automatic crop harvesting, quality assessment and temperature control. The main result of this review is that thermal imaging is an accurate and effective method in the presented research areas