Automatic Inspection of Cod (Gadus Morhua L.) Fillets by Hyperspectral Imaging

The manual trimming and inspection of cod fillets by candling, is considered the bottleneck of cod fillet processing. The operation is both labour intensive and expensive, reported to account for as much as 50 % of the cost with cod fillet production. Due to the high labour costs in Norway, it is of great interest for the industry to optimize this process. In this work a hyperspectral imaging system has been developed, capable of inspecting cod fillets, with or without skin, at a conveyor belt speed of 400 mm/seconds, corresponding to the industrial processing speed of one fish per second. The system is designed as proof of concept, and the algorithms are not implemented to be run in real time. A method for segmenting a cod fillet image into the respective parts: loin, belly and tail, using the centerline as a reference system, has been developed. The method is useful for selecting standardized measurement regions on the fillet, and used for extracting data for automatic freshness assessment. Freshness, as days on ice, can be predicted using spectroscopy in part of the visible region (450-700 nm). This can be done with an accuracy comparable to what is reported for sensory evaluation using a panel of trained evaluators. The same system is used for detecting fillets which have been previously frozen, both as whole fish and as fillets with skin. The results show a complete separation between the fresh and frozen-thawed samples. Similar mechanisms are affecting the spectra from fish stored fresh on ice, and fish that has been through the freeze-thaw cycle. The main variations seen in the spectra from cod fillets stored on ice, or frozen and then thawed, are due to oxidation of heme proteins in the muscle. This is supported by independent measurements using two different instruments, and by previous studies pointing to the visible region as the best region for freshness prediction. Detectingobjectsembeddedintissue, usingvisiblelight, isdifficultduetovariability in the optical properties of the surrounding tissue. A method for calibrating the spectral signature from small objects embedded in translucent material has been developed. This method uses the estimated local background spectrum to calibrate the hyperspectral image, and the method is evaluated for automatic nematode detection, using the hyperspectral imaging system, at a commercial cod fillet processing plant. The local calibration method is superior to using traditional spectroscopic pre-treatment methods, and reduces both spatial and spectral variations across the image. The results from the industrial test show that the system can detect nematodes in cod fillets with a performance which is comparable or better, to what is reported by manual inspection

Imaging Spectroscopy as a tool for detection of nematodes, blood, skin remnants and black lining in cod fillets

-Automation of the trimming operation is a problem with high priority in the fish processing industry. This is a natural follow up of the automatic pin bone removal project. This work has focused on developing Imaging Spectroscopy for detection of nematodes, blood spots, black lining and skin remnants. Development of technology for removal of those items is not a part of this project. Results so far shows that Imaging Spectroscopy in combination with multivariate analysis can discriminate nematodes, blood spots, black lining and skin remnants even when the number of wavelengths applied is as low as 10. This is promising in view of the possibility for developing a detection prototype for the fish processing industry

Evaluering av system for automatisk deteksjon av kveis i torskefileter

Et nytt system for automatisk deteksjon av kveis i torsk har blitt evaluert under industrielle betingelser ved en filetbedrift i Finnmark. Resultatene for påvisning av lyse kveis stemmer overens med tidligere forsøk, der man har vist at automatisk inspeksjon oppnår tilsvarende eller bedre resultater sammenlignet med manuell trimming på lysbord under industrielle betingelser. Antall fileter med falske positive reduseres betraktelig når fileter inspiseres etter trimming. Dette tyder på at elementer som maskinen plukker ut som potensielle kveiskandidater fjernes i trimmingen. Systemet er lovende med tanke på å kunne inkluderes i nye filetlinjer for hvitfisk. Det bør settes inn etter en pretrimming, og kan brukes for å dele produktflyten i to, en ren strøm som går direkte videre til porsjonering og pakking, og en strøm som trimmes manuelt for kveis.Rapport/Report 28/2010 English summaryEvaluering av system for automatisk deteksjon av kveis i torskefileterpublishedVersio

Rapport/Report 18/2003 English summary

-Kongekrabber (Paralithodes camtschaticus) prisklassifiseres basert på fyllingsgraden. Det eksisterer ingen objektiv metode for å måle fyllingsgraden i kokte legger, og det er vanlig å bruke forholdet mellom diameteren på muskelen og diameteren på skallet som et estimat for fyllingsgraden. Vi har vist at dette estimatet kan gi kraftig overestimering når fyllingsgraden er liten, og en overestimering på 60 % er registrert. Vi har foreslått en ny estimator for fyllingsgraden i kokte krabbelegger, som halverer den midlere kvadratiske feilen til fyllingsgrad estimatet. Det er ønskelig å kunne bestemme fyllingsgraden i levende krabber før slakting, da det vil kunne gi muligheten til å fore opp krabber med lav fyllingsgrad. Vi har studert to ulike målemetoder, for måling av fyllingsgrad i ferske krabbelegger: NIR transmisjon og NIR transfleksjon. Vi konkluderer med at NIR transfleksjon er best egnet, men at det er for tidlig å avgjøre om metoden egner seg som en hurtigmetode for måling av fyllingsgrad i levende krabber.The market value of the King crab (Paralithodes camtschaticus) legs is heavily influenced by the muscle content. There exist no objective method for measuring the muscle content in boiled crab legs, and its common to use the ratio between the muscle diameter and the shell diameter as an estimate for the fullness ratio. We have seen that this estimator can overestimate the fullness ratio with 60%. We have proposed a new estimator which halves the mean square error of the fullness ratio. To day there exist no methods for measuring the fullness ratio legs from in live crabs. We have tested two different methods for measuring the fullness ratio in fresh crab legs: NIR transmission and NIR transflection. We conclude that NIR transflection shows promising results, but it is to early to conclude upon whether this method can be used on live crabs or not

Måling av fyllingsgrad i legger fra kongekrabber

Kongekrabber (Paralithodes camtschaticus) prisklassifiseres basert på fyllingsgraden. Det eksisterer ingen objektiv metode for å måle fyllingsgraden i kokte legger, og det er vanlig å bruke forholdet mellom diameteren på muskelen og diameteren på skallet som et estimat for fyllingsgraden. Vi har vist at dette estimatet kan gi kraftig overestimering når fyllingsgraden er liten, og en overestimering på 60 % er registrert. Vi har foreslått en ny estimator for fyllingsgraden i kokte krabbelegger, som halverer den midlere kvadratiske feilen til fyllingsgrad estimatet. Det er ønskelig å kunne bestemme fyllingsgraden i levende krabber før slakting, da det vil kunne gi muligheten til å fore opp krabber med lav fyllingsgrad. Vi har studert to ulike målemetoder, for måling av fyllingsgrad i ferske krabbelegger: NIR transmisjon og NIR transfleksjon. Vi konkluderer med at NIR transfleksjon er best egnet, men at det er for tidlig å avgjøre om metoden egner seg som en hurtigmetode for måling av fyllingsgrad i levende krabber

Kompetansesenter for luftfartbasserte tjenester (KSLT) - Sluttrapport

Dette rapporten oppsummerer gjennomføring og resultater fra prosjektet «kompetansesenter for luftfartsbaserte tjenester», heretter referert til som KSLT. Rapporten oppsummerer viktige resultater og noen av aktivitetene og tjenestene som har sprunget ut av prosjektet. Prosjektet har vært en suksess hvor den totale avkastningen fra teknologiene utviklet i prosjektet allerede har oversteget den totale kostnaden med hele prosjektet. Prosjektet har til tider vært svært krevende, både rent teknisk, men også med tanke på finansiering. Takket være gode samarbeidspartnere med stå på vilje langt utover det normale, samt stor fleksibilitet hos Troms Fylkeskommune, har vi kommet godt i havn med prosjektet.publishedVersio

On-line sortering av filet. Anvendelse av avbildende spektroskopi

Avbildende spektroskopi er en relativ ny måleteknikk som har et stort potensial innenfor automatisk kvalitetskontroll av filet. Instrumenteringen er robust og er godt egnet for å operere i industrielle omgivelser. I dette arbeidet har vi sett på anvendelse av avbildende spektroskopi for on-line sortering av filet med hensyn på ferskhetsbestemmelse. Vi har knyttet sammen tidligere resultater for prediksjon av lagringstid ved bruk av VIS/NIR spektroskopi med on-line målinger fra avbildende spektroskopi og transmisjon. Resultatene viser at lagringstid på is for torsk kan predikeres med en midlere kvadratisk feil på 50 timer. Vi har utviklet en metode for automatisk segmentering; inndeling i tykkfisk, buk og spord, av filet. Metoden for segmentering er lovende, og i en test med 54 fileter ble kun fire fileter feilsegmentert.Rapport/Report 12/2006 English summaryOn-line sortering av filet. Anvendelse av avbildende spektroskopipublishedVersio

Kompetansesenter for luftfartbasserte tjenester (KSLT) - Sluttrapport

Dette rapporten oppsummerer gjennomføring og resultater fra prosjektet «kompetansesenter for luftfartsbaserte tjenester», heretter referert til som KSLT. Rapporten oppsummerer viktige resultater og noen av aktivitetene og tjenestene som har sprunget ut av prosjektet. Prosjektet har vært en suksess hvor den totale avkastningen fra teknologiene utviklet i prosjektet allerede har oversteget den totale kostnaden med hele prosjektet. Prosjektet har til tider vært svært krevende, både rent teknisk, men også med tanke på finansiering. Takket være gode samarbeidspartnere med stå på vilje langt utover det normale, samt stor fleksibilitet hos Troms Fylkeskommune, har vi kommet godt i havn med prosjektet

Misfarging av klippfisk fra sei

Prosjektets mål var å avdekke noen av årsakene til gulbrun og rød misfarging av klippfisk fra sei og teste ut noen produksjonsbetingelser som eventuelt kunne motvirke en slik misfarging. Det er påvist en klar positiv sammenheng mellom gulbrun misfarging og ikke-enzymatisk fettoksidasjon i nyprodusert klippfisk fra sei (lagret 1 måned). Klippfisken ble kraftig misfarget når den ble saltet med sjøsalt med et økt kalsiuminnhold. Det ser ut til å ha sammenheng med den raske og kraftige reduksjonen av pH som ble påvist i fiskekjøttet. Nest etter saltsammensetningen var produksjonstemperaturen den viktigste prosessbetingelsen med hensyn på vektutbyttet, misfargingen og fettoksidasjonen av fiskekjøttet. Høy produksjonstemperatur ga et lavt vektutbytte som saltfisk og klippfisk men samtidig høy hvithet på og et høyt protein og flyktig nitrogeninnhold i klippfisken. I løpet av 8 måneders kjølelagring ved +4ºC økte gulheten, innholdet av flyktige nitrogenforbindelser og fluorescensen samtidig som muskel-pH sank i fiskekjøttet.Rapport/Report 6/2005 English summaryMisfarging av klippfisk fra seipublishedVersio

Kvalitetsmålinger på hvitfisk

For å øke verdiskapingen i fiskerinæringen er det viktig å identifisere hva som utgjør de største kvalitetsutfordringene, hvor eventuelle kvalitetsfeil oppstår og hvordan unngå disse kvalitetsfeilene i fremtiden. For å gjennomføre dette trengs det gode metoder for å måle sentrale kvalitetsparametere. Ferskhet er en viktig kvalitetsparameter til fisk og fiskeprodukter. For alle typer produksjoner vil råstoffets ferskhet være avgjørende både for anvendelsesmulighetene, utbyttet og kvaliteten på sluttproduktet. Kvalitets-/ferskhetsmålemetoder er lite utbredt i industrien, og målinger av én enkelt parameter (kjemisk eller mikrobiologisk) har vist seg å ofte være utilstrekkelig. Det finnes en del vitenskaplig litteratur som beskriver fordeler og ulemper med flere aktuelle metoder, både metoder som vektlegger én og metoder som vektlegger flere parametere. Denne type litteratur er imidlertid lite tilgjengelig for fiskere, fiskeindustrien, grossister, detaljister og konsumenter. I tillegg er det erfaringsdata fra forskningsinstitusjoner som har arbeidet med ulike kvalitetsmålemetoder. I dette forprosjektet er det tatt en gjennomgang av vitenskaplig litteratur og ulike forskningserfaringer med kvalitetsmålemetoder for å gjøre et sammendrag av dette tilgjengelig for norsk fiskerinæring.Kvalitetsmålinger på hvitfiskpublishedVersio