Zastosowanie skanera 3D do monitorowania kształtu produktów spożywczych na przykładzie pieczywa

• Autorzy: Anders A. , Kaliniewicz Z. , Markowski P.

Warianty tytułu

EN

Application of 3D scanner for monitoring the food shape on the example of a bread roll

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zastosowanie laserowego skanera 3D pozwala na bezdotykowy pomiar i odwzorowanie powierzchni a następnie obliczenie współczynników charakteryzujących właściwości geometryczne. Dodatkową korzyścią z zastosowania bezdotykowego pomiaru geometrii za pomocą skanera 3D jest możliwość pomiaru produktów o delikatnej strukturze zewnętrznej i wrażliwych na uszkodzenia mechaniczne. Celem pracy było określenie podstawowych cech geometrycznych pieczywa typu "bułka ziarnista", wykonanie pomiarów pola powierzchni, objętości oraz określenie podstawowych jego właściwości fizycznych - masy i gęstości. Średnie pole powierzchni obliczone na podstawie modelu cyfrowego w przypadku gdy skanowany model bułki posiadał na swojej powierzchni otwory oraz gdy otwory w modelu zostały wypełnione nie różniły się istotnie. Istotne różnice wystąpiły gdy pole powierzchni i objętość bułek była obliczana ze wzorów. Obliczono również współczynniki kształtu dla badanej serii bułek.

EN

3D laser scanner application allows non-contact measurement and mapping of surfaces and calculation of the factors characterizing geometric features. An additional benefit of using noncontact measurement of geometry using the 3D scanner is the ability to measure the products of fine texture and sensitive to external mechanical damage. The aim of this paper was to determine the basic geometric features of grain bread rolls, the measurements of surface area and volume and determine its basic physical properties - mass and density. The average surface area calculated on the basis of a digital model in case when the scanned model of a bread roll had holes in its surface, and in case when the holes were filled in the model, did not differ significantly. Significant differences occurred when the surface area and volume of bread rolls was calculated from the formulas. The aspect ratios for the series of bread rolls were estimated.

Słowa kluczowe

PL

skanowanie 3D; model matematyczny; właściwości geometryczne; pieczywo; współczynnik kształtu

EN

3D scanning; mathematical model; geometric features; bread roll; aspect ratio

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Rolniczej
• Czasopismo: Inżynieria Rolnicza
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 16, nr 3
• Strony: 7--14
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Anders A.

autor

Kaliniewicz Z.

autor

Markowski P.

• Katedra Maszyn Roboczych i Procesów Separacji, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie ul. M. Oczapowskiego 11, 10-736 Olsztyn,

Bibliografia

• Dobrzański B. Jr, (2007): Właściwości geometryczne i mechaniczne nasion podczas deformacji i powstawania uszkodzeń. Właściwości geometryczne, mechaniczne i strukturalne surowców i produktów spożywczych, Wydawnictwo Naukowe FRNA, 41-65.
• Donev A., Cisse I., Sachs D., Variano E.A., Stillinger F.H., Connelly R., Torquato S., Chaikin P.M., (2004): Improving the density of Jammed Disordered Packings using Elipsoids. Science vol. 303, 990-993.
• Fadhel Ben Aissa M., Monteau J.Y., Perronnet A., Roelens G., Le Bail A. (2010): Volume change of bread and bread crumb during cooling, chilling and freezing, and the impact of baking. Journal of Cereal Science, 51, 115-119.
• Frączek J., Wróbel M. (2006): Metodyczne aspekty oceny kształtu nasion. Inżynieria Rolnicza, 12(87), 155-163.
• Frączek J., Wróbel M. (2009): Zastosowanie grafiki komputerowej w rekonstrukcji 3D nasion.Inżynieria Rolnicza, 6(115), 87-94.
• Frączek J., Slipek Z. (2006): Modele roślinne struktur ziarnistych. Inżynieria Rolnicza 12(87), 145-154.
• Grochowicz J. (1994): Maszyny do czyszczenia sortowania nasion. Wydawnictwo Akademii Rolniczej w Lublinie, ISBN 83-901612-9-X.
• Lewicki P. (2006): Inżynieria procesowa i aparatura przemysłu spożywczego. WNT, Warszawa.ISBN 83-20432278.
• Mieszkalski L. (2002): Metoda modelowania niergularnych kształtów za pomocą funkcji wielomianowych.Postępy Techniki Przetwórstwa Spożywczego, 1, 13-16.
• Mieszkalski L., Anders A., Sołoducha H. K., (2008): Modelowanie brył owoców na przykładzie owoców mandarynki. Postępy techniki przetwórstwa spożywczego, 2, 20-25.
• Mohsenin N.N. (1986): Physical properties of plant and animal materials. Gordon and Breach Science Public, New York. ISBN 0-677-21370-0.
• Nawara P., Krzysztofik B. (2007): Pomiar metodą wideo-komputerową parametrów geometrycznych bulw ziemniaka. Acta Agrophysica, 9(2), 443-448.
• Niewczas J., Woźniak W., Grundas S. (1999): Charakterystyka obrazów rentgenowskich ziarniaków pszenicy o różnej wilgotności. Biuletyn Zakładu Fizycznych Podstaw Oceny i Ulepszania Materiałów Roślinnych Instytutu Agrofizyki PAN w Lublinie. Dodatek do „Przeglądu Zbożowo-Młynarskiego”, 2, 27-29.
• Rahmi U., Ferruh E. (2009): Potential use of 3-dimensional scanners for food process modeling. Journal of Food Engineering, 93, 337-343.
• Sadowska U., Żabiński A. (2009): Niektóre właściwości fizyczne ziarniaków jęczmienia nagoziarnistego uprawianego w mieszance z soczewicą jadalną. Inżynieria Rolnicza, 6(115), 229-236.
• Sakai N., Yonekawa S., Matsuzaki A. (1996): Two-dimensional image analysis of shape of rice and its application to separating varieties. Journal of Food Engineering, 27, 397-407.
• Willis A., Speicher J., Cooper D. B. (2007): Rapid prototyping 3D objects from scanned measurement data. Image and Vision Computing 25,1174-1184.
• Wróbel M. (2006): Pomiar liczby punktów styku oraz pola powierzchni kontaktu między nasionami. Praca doktorska zrealizowana na Wydziale Agroinżynierii AR Kraków. Maszynopis.
• Zhang J., Datta A.K. (2006): Mathematical modeling of bread baking process. Journal of Food Engineering 75, 78-89.
• NextEngine User Manual, 2010. http://www.nextengine.com.