THz moisture imaging : การพัฒนาเทคโนโลยีเทระเฮิรตซ์ในการตรวจจับความชื้นในผลิตภัณฑ์อาหารและการเกษตร
THz moisture imaging : การพัฒนาเทคโนโลยีเทระเฮิรตซ์ในการตรวจจับความชื้นในผลิตภัณฑ์อาหารและการเกษตร
วิจัยและพัฒนาโดย
วิจัยและพัฒนาโดย
วิจัยและพัฒนาโดย
คุณณภัทร โคตะ
ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (NECTEC)
การพัฒนาต้นแบบนี้ ได้เริ่มจากการหาวัสดุที่ใช้ทำสายพานของระบบลำเลียง โดยทีมวิจัยได้เลือกใช้วัสดุจำพวกโพลีเมอร์ (Polymer) ที่สัญญาณเทระเฮิรตซ์สามารถทะลุผ่านไปยังตัวรับสัญญาณได้ จากนั้น ทีมวิจัยจึงใช้ตัวกำเนิดสัญญาณเทระเฮิรตซ์ (THz source) เพื่อสร้างสัญญาณเทระเฮิรตซ์แบบต่อเนื่อง (Continuous wave) ที่ความถี่ 0.1 THz สัญญาณเทระเฮิรตซ์ที่ถูกสร้างขึ้น จะถูกดูดกลืนบางส่วนโดยความชื้นที่มีอยู่ในผลิตภัณฑ์ และสัญญาณที่เหลืออยู่จะตกกระทบบนตัวรับสัญญาณเทระเฮิร์ตซ์ (THz detector) ขนาด 1 x 256 พิกเซล ที่ติดตั้งอยู่ใต้สายพานและทำหน้าที่วัดความเข้มของสัญญาณที่เหลืออยู่
จากนั้น ทีมวิจัยได้พัฒนาโปรแกรมสร้างภาพความชื้นจากค่าความเข้มสัญญาณที่อ่านได้ โดยใช้หลักการที่ว่าความชื้นที่ต่างกันจะส่งผลให้สัญญาณเทระเฮิรตซ์ถูกดูดกลืนในปริมาณที่ต่างกัน ทำให้ค่าความเข้มที่สัญญาณที่อ่านได้ต่างกัน โดยภาพที่ได้จะเป็นภาพดิจิตอลที่เป็นแบบการผสมสีแบบเท็จ (False color composite) ที่แสดงผลตามค่าความชื้นของวัตถุ และเมื่อรวมข้อมูลเข้ากับผลจากการทดลองที่ทำการหาเส้นปรับเทียบ (Calibration curve) ที่แสดงความสัมพันธ์ระหว่างค่าความเข้มสัญญาณที่อ่านได้กับค่าความชื้นของวัตถุ ต้นแบบที่พัฒนานี้ก็จะสามารถแสดงค่าความชื้นในเชิงปริมาณได้ เช่น ในรูปแบบเปอร์เซ็นต์ความชื้น
อย่างไรก็ตาม ถึงแม้ระบบสายพานที่ออกแบบมานั้น จะสามารถสร้างภาพการกระจายตัวความชื้นในผลิตภัณฑ์ได้ แต่ภาพความชื้นดังกล่าวมีความละเอียดน้อย เนื่องจากข้อจำกัดในเชิงความถี่ของตัวกำเนิดสัญญาณ และขนาดพิกเซลของตัวรับสัญญาณที่ใหญ่ ทีมวิจัยจึงได้นำกล้องวีดีโอที่เก็บภาพสีของผลิตภัณฑ์ (RGB camera) มาติดตั้งเข้ากับระบบสายพาน เพื่อให้ระบบสามารถแสดงภาพการกระจายตัวความชื้นที่ซ้อนทับบนภาพสีของวัตถุจริงได้ และเนื่องจากตัวรับสัญญาณเทระเฮิรตซ์และกล้องวีดีโอให้ภาพในมุมมองที่แตกต่างกัน ทีมวิจัยจึงได้พัฒนาวิธีการซ้อนทับภาพโดยอาศัยหลักการการประมวลผลภาพแบบดิจิตอล เพื่อทำให้ภาพความชื้นซ้อนทับบนภาพสีได้ในตำแหน่งและขนาดที่ถูกต้อง
สถานะผลงาน
ทีมวิจัยกำลังดำเนินการพัฒนาต่อยอดต้นแบบให้หาค่าความชื้นในผลิตภัณฑ์มีความแม่นยำมากขึ้น โดยใช้เทคโนโลยีเทระเฮิรตซ์ร่วมกับ LiDAR sensor และ RGB video camera เพื่อหาขนาดละรูปร่างของผลิตภัณฑ์แบบอัตโนมัติและนำข้อมูลเหล่านี้มาช่วยในการทำแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อหาค่าความชื้น
ติดต่อสอบถาม
นายปกรณ์ สุพานิช
ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (NECTEC)
-
สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.)
111 อุทยานวิทยาศาสตร์ประเทศไทย ถ.พหลโยธิน ต.คลองหนึ่ง อ.คลองหลวง จ.ปทุมธานี 12120
- โทรศัพท์: 0 2564 6900 ต่อ 2353
- E-mail: pakorn.supanich@nectec.or.th
