Un sistem de detectare a ratei de defecte a alunelor bazat pe o antenă Vivaldi antipodală cu cost redus.

Calitatea alunelor de arahide, cu rata defectelor ca un determinant critic, are un impact profund asupra valorii lor de piață.

În acest studiu, introducem o metodă inovatoare non-invazivă de evaluare a defectelor alunelor de arahide.

Diferit de metodele tradiționale, adesea costisitoare sau complexe de detectare, abordarea noastră utilizează o antenă Vivaldi antipodal cu cost redus, complementată de un sistem de detectare a ratei defectelor proiectat personalizat.

Înainte de experimentare, am simulato antena și arhitectura sistemului pentru a asigura eficiența lor operațională, un pas care nu numai că economisește resurse, dar și validează fiabilitatea rezultatelor ulterioare.

Am realizat teste experimentale pe păstăi proaspete de arahide, obținând parametri de dispersie electromagnetică (mărimi/fazele S11 și S21 în intervalul 1–2 GHz) prin măsurători non-invazive.

Acești parametri au fost folosiți ca caracteristici de intrare, în timp ce rata defectelor a servit ca variabilă de ieșire.

Prin implementarea algoritmului XGBoost, am stabilit modele predictive pentru cuantificarea ratei defectelor ( regresie) și clasificarea gradului de defectare.

În comparație cu unele modele statistice tradiționale, precum regresia liniară, care pot întâmpina dificultăți în interpretarea datelor non-lineare, XGBoost a modelat eficient relația complexă dintre parametrii de dispersie și rata defectelor.

Experimental, modelul de regresie a obținut o valoare R2 de 0.8113 pentru predicția ratei defectelor, iar modelul de clasificare a atins o acuratețe de 0.7526 în eșantionarea severității defectelor.

Întregul dispozitiv, al cărui cost este mai mic de 50 USD, oferă un avantaj semnificativ din punct de vedere economic în comparație cu multe sisteme comerciale.

Acest setup de cost redus permite evaluarea în timp real a defectelor păstăilor de arahide și categorizează eficient rata defectelor, eliminând necesitatea operațiunilor consumatoare de timp, precum pregătirea și tăierea probelor, caracteristice metodelor tradiționale bazate pe imagini.

Ca rezultat, acesta reprezintă o soluție accesibilă și practică pentru controlul calității în producția de arahide, având un potențial ridicat pentru o aplicare largă în industrie..