Pemeriksaan Penglihatan Mesin untuk Tarikh Pengeluaran pada Pembungkusan Produk: Aplikasi dan Penyelesaian Sumber Cahaya untuk Permukaan Berwarna

1. Pengenalan

Dalam pembuatan dan logistik moden, pengenalan tarikh pengeluaran dengan tepat pada pembungkusan produk adalah kritikal untuk memastikan keselamatan produk, mematuhi piawaian peraturan, dan menguruskan kitar hayat inventori. Pemeriksaan secara manual, yang dahulunya merupakan kaedah utama, mudah tersalah oleh kesilapan manusia, kecekapan rendah, dan kos buruh yang tinggi—had yang berjaya diatasi oleh sistem penglihatan mesin. Pemeriksaan penglihatan mesin (MVI) untuk tarikh pengeluaran menggunakan kamera beresolusi tinggi, algoritma pemprosesan imej, dan pencahayaan khusus untuk secara automatik mengesan, membaca, dan mengesahkan kod tarikh (contohnya, bercetak, bertanda laser, atau jet dakwat) pada pembungkusan. Salah satu cabaran utama dalam proses ini berlaku apabila permukaan pembungkusan berwarna, kerana pigmen boleh memantul, menyerap, atau menyelerakkan cahaya, menyebabkan kekaburan pada kod tarikh dan menjejaskan ketepatan pemeriksaan. Artikel ini meneroka kategori produk utama di mana MVI digunakan untuk pengesanan tarikh, serta memberi penerangan terperinci mengenai penyelesaian sumber cahaya khusus yang dirangka untuk mengurangkan gangguan daripada pembungkusan berwarna.

2. Kategori Produk Utama untuk Pemeriksaan Tarikh melalui Penglihatan Mesin

Sistem penglihatan mesin untuk pengesanan tarikh pengeluaran telah digunakan secara meluas dalam pelbagai industri di mana kebolehkesanan dan pengurusan jangka hayat produk adalah sangat penting. Berikut adalah bidang aplikasi yang paling ketara:

2.1 Industri Makanan dan Minuman

Pembungkusan fleksibel : Beg makanan ringan (contoh: kerepek, biskut), pembungkus gula-gula, dan beg makanan beku. Ia biasanya diperbuat daripada filem plastik berwarna (contoh: merah, biru, atau logam) yang boleh menyebabkan silau atau penyerapan cahaya.

Bekas keras : Botol plastik (contoh: minuman berkarbonat, jus), balang kaca (contoh: jem, sos), dan tin aluminium (contoh: bir, minuman tenaga). Plastik berwarna (contoh: hijau untuk botol minuman berkarbonat) atau logam legap sering menyembunyikan kod tarikh yang dicetak dengan dakwat berkontras rendah.

Pembungkusan berasaskan kertas : Kotak sereal, beg roti, dan bekas makanan bawa balik. Kertas kraft coklat atau kadbod bercetak (dengan grafik yang menarik) boleh mencipta gangguan latar belakang, menyukarkan pengenalan tarikh yang dicetak melalui pencetakan ink-jet atau setem.

2.2 Industri Farmaseutikal dan Kesihatan

Farmaseutikal memerlukan tiada toleransi terhadap kesilapan pemeriksaan tarikh, kerana ubat tamat tempoh boleh menyebabkan risiko kesihatan yang serius. MVI digunakan untuk:

Pek blister : Pek blister daripada aluminium atau plastik berwarna untuk pil atau kapsul. Kod tarikh (biasanya diukir laser atau dicetak dengan fon saiz kecil) boleh tersembunyi disebalik pigmen atau tekstur pembungkusan.

Label vial dan ampul : Vial kaca jernih atau kekuningan dengan label kertas atau plastik (dalam warna seperti putih, biru, atau hijau). Tinta lari atau kelengkungan label, bersama dengan latar belakang berwarna, boleh mengganggu bacaan kod.

Kemas kini alat perubatan : Pembungkusan steril untuk picagari, pembalut, atau alat pembedahan. Filem Tyvek atau plastik berwarna (digunakan untuk kelihatanan atau jenama) mungkin menyerap cahaya, menyebabkan tarikh luput yang dicetak menjadi pudar.

2.3 Industri Kosmetik dan Penjagaan Diri

Kosmetik (contoh: krim, syampu, dan minyak wangi) mempunyai jangka hayat pendek dan keperluan label yang ketat. MVI digunakan pada:

Tiub dan botol plastik : Botol HDPE atau PET berwarna (contoh, merah jambu untuk losyen, hijau untuk produk organik). Kod tarikh (selalunya dicetak di bahagian bawah atau sisi) boleh hilang disebabkan warna pembungkusan jika pencahayaan tidak selari.

Bekas Kaca : Botol minyak wangi atau serum dengan kaca berwarna (contoh, perang untuk melindungi kandungan). Kod tarikh yang ditanda dengan laser pada permukaan kaca gelap sukar dikesan tanpa pencahayaan yang sesuai.

3. Penyelesaian Sumber Cahaya untuk Gangguan daripada Pembungkusan Berwarna

Kejayaan VMI untuk pengesanan tarikh bergantung kepada pemilihan sumber cahaya yang sesuai—satu sumber yang meminimumkan pantulan/penyerapan daripada pembungkusan berwarna dan memaksimumkan kontras antara kod tarikh dan latar belakangnya. Pemilihan sumber cahaya adalah berdasarkan kepada warna pembungkusan , jenis kod (dicetak/laser) , dan sifat dakwat/pigmen . Berikut adalah penyelesaian berdasarkan bukti untuk situasi pembungkusan berwarna yang biasa:

3.1 Pembungkusan Merah: Atasi Penyerapan dengan Cahaya Hijau

Pembungkusan merah menyerap kebanyakan jidar gelombang cahaya kecuali merah, yang dipantulkannya. Ini bermaksud sumber cahaya merah akan menyebabkan pembungkusan kelihatan terang, melunturkan kod tarikh (terutamanya jika dicetak dengan dakwat merah atau gelap). Untuk menyelesaikannya:

Pilih diod pemancar cahaya (LED) berwarna hijau : Cahaya hijau (jidar gelombang: 520–560 nm) adalah warna pelengkap bagi merah—pembungkusan merah menyerap cahaya hijau, manakala kod tarikh berwarna gelap (contohnya, dakwat hitam) memantulkan cahaya hijau dengan jumlah yang minima. Ini menghasilkan imej berkontras tinggi: pembungkusan merah kelihatan gelap (akibat penyerapan), dan kod tarikh kelihatan sebagai kesan yang jelas dan tajam.

Contoh aplikasi : Bagi beg plastik merah untuk makanan ringan dengan tarikh dicetak menggunakan dakwat hitam, cahaya cincin LED hijau (ditempatkan pada sudut 45° untuk mengelakkan silau) memastikan permukaan merah beg menjadi gelap, menjadikan kod tarikh hitam mudah dikesan oleh kamera.

3.2 Pembungkusan Biru: Kurangkan Silau dengan Cahaya Kuning

Pembungkusan biru memantulkan cahaya biru dengan kuat, menyebabkan silau yang boleh menyembunyikan kod tarikh — terutamanya jika pembungkusan itu berkilat (contohnya, botol plastik). Sumber cahaya biru akan memperkuatkan silau ini, manakala cahaya kuning (yang saling melengkapi biru) menawarkan penyelesaian yang optimum:

Gunakan LED kuning (panjang gelombang: 580–595 nm) : Pembungkusan biru menyerap cahaya kuning, mengurangkan silau dan memgelapkan latar belakang. Kod tarikh yang dicetak dengan dakwat putih, hitam, atau kelabu akan memantulkan cahaya kuning secara berbeza berbanding pembungkusan, menciptakan kontras yang jelas.

Tambah dengan penapis kutub : Untuk plastik biru berkilat (contohnya, botol syampu), gabungkan LED kuning dengan penapis berkutub. Penapis ini menghilangkan pantulan cermin (silau) dari permukaan pembungkusan, memastikan kamera hanya menangkap cahaya tersebar dari kod tarikh.

3.3 Pembungkusan Hitam atau Berwarna Gelap: Tingkatkan Kontras dengan Cahaya Putih atau Infra Merah (NIR)

Pembungkusan hitam atau perang gelap (contoh: tin bir, kotak coklat) menyerap kebanyakan cahaya kelihatan, menjadikan kod tarikh yang dicetak (selalunya dalam dakwat cahaya seperti putih atau kuning) sukar untuk dibezakan. Terdapat dua penyelesaian yang berkesan:

Cahaya LED putih dengan penyebar : Cahaya putih memancarkan spektrum panjang gelombang yang lengkap, dan penyebar akan melembutkan cahaya bagi mengelakkan kawasan terang bercahaya. Pembungkusan gelap menyerap sebahagian cahaya putih, tetapi dakwat berwarna cahaya memantulkannya dengan kuat—menciptakan imej dengan kontras tinggi di mana kod tarikh kelihatan cerah berbanding latar belakang gelap. Ini berfungsi dengan baik untuk kod jet dakwat atau kod yang dihimpit pada kotak kadbod hitam (contoh: kotak sereal).

Cahaya inframerah berhampiran (NIR) (panjang gelombang: 700–1100 nm) : Untuk kod berlaser pada plastik gelap atau logam (contoh, tin aluminium hitam), cahaya NIR adalah ideal. Penandaan laser mengubah tekstur permukaan pembungkusan (bukan menambahkan dakwat), dan cahaya NIR menyerlahkan perbezaan tekstur ini—walaupun pembungkusan dan kod mempunyai warna yang sama dalam cahaya kelihatan. NIR juga menembusi kecacatan permukaan kecil (contoh, calar pada botol gelap) yang akan mengganggu pemeriksaan dengan cahaya kelihatan.

3.4 Plastik Lutsinar atau Berwarna Pucat: Kurangkan Pembiasan dengan Cahaya Sepaksi

Plastik lutsinar atau berwarna pucat (contoh, botol minuman jernih, botol pil warna amber) menyebabkan pembiasan cahaya—membengkokkan sinar cahaya apabila melaluinya, yang seterusnya memutarbelitkan bentuk kod tarikh. Untuk mengatasi ini:

Cahaya sepaksi (sumber cahaya selari) : Lampu koaksial memancarkan cahaya sepanjang paksi yang sama dengan kanta kamera, meminimumkan biasan dengan memastikan cahaya bergerak lurus melalui pembungkusan telus. Untuk plastik berwarna (contohnya, vial kaca amber), pasangkan lampu koaksial dengan panjang gelombang yang sepadan dengan pantulan tinta. Sebagai contoh, plastik amber menyerap cahaya biru tetapi membenarkan cahaya kuning melaluinya—oleh itu cahaya koaksial kuning akan menembusi plastik tersebut dan memantul daripada kod tarikh tinta putih, menjadikannya kelihatan.

Contoh aplikasi : Untuk botol air plastik lutsinar dengan tarikh bercetak hitam di bahagian bawahnya, cahaya koaksial putih menghilangkan biasan daripada permukaan melengkung botol tersebut, memastikan kod tarikh kelihatan jelas dan tidak berubah bentuk dalam imej kamera.

4. Kesimpulan

Pemeriksaan melalui penglihatan mesin telah menjadi tidak dapat ditinggalkan untuk memastikan pengesanan tarikh pengeluaran yang tepat dalam industri makanan, farmaseutikal, dan kosmetik, di mana kepatuhan peraturan dan keselamatan produk adalah utama. Walau bagaimanapun, pembungkusan berwarna tetap menjadi cabaran utama disebabkan keupayaannya menyerap, memantulkan, atau menghuraikan cahaya—yang seterusnya mengurangkan kebolehbacaan kod. Dengan memilih sumber cahaya berdasarkan warna pelengkap (contohnya, hijau untuk pembungkusan merah, kuning untuk pembungkusan biru), memanfaatkan NIR untuk permukaan gelap, serta menggunakan lampu seksentrik untuk bahan telus, pengeluar boleh menghilangkan gangguan dan mencapai pengesanan tarikh yang boleh dipercayai dan tepat. Apabila reka bentuk pembungkusan semakin kompleks (contohnya, kemasan logam, grafik berwarna-warni), kemajuan pada masa depan dalam sistem pencahayaan adaptif—yang dilengkapi AI untuk menetapkan secara automatik panjang gelombang dan keamatan—akan meningkatkan lagi kecekapan dan kepelbagaian pengesanan tarikh melalui penglihatan mesin.