[發明專利]基于圖像與光譜信息融合的肉品在線無損檢測方法與裝置

有效

• 申請號: 200910097342.9
• 申請日: 2009-04-09
• 公開（公告）號: CN101551341A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發明（設計）人: 成芳;廖宜濤;應義斌;伍學千;樊玉霞
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G01N21/17;G06K9/62
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 林懷禹

1.一種基于圖像與光譜信息融合的肉品在線無損檢測方法，其特征在于，該方法的步驟如下：

1)建立在線檢測模型：

根據肉品品質指標的要求，確定檢測指標以及各指標的權重，建立質量評定體系；通過在線檢測的裝置，在線采集肉品的圖像和光譜信息，利用圖像處理技術和光譜分析技術對獲得的信息進行數據處理，提取表征待檢測指標的特征信息；離線對肉品進行各指標的理化測試；利用提取的光譜與圖像特征信息與測試的各指標實際值，建立基于圖像的、基于光譜的、或圖像與光譜特征層融合的品質定量預測模型；結合建立的質量評定體系，進行決策層融合處理，建立基于圖像與光譜信息融合的肉品品質在線檢測模型；

2)進行在線檢測：

在線檢測時，待測肉品圖像信息和光譜信息被實時采集后由建立的肉類產品品質檢測模型對輸入的圖像和光譜信息進行處理，提取特征，由單一肉品品質定量預測模型進行預測，由決策層數據融合模型對肉品品質進行在線質量分級評定；

所述的在線檢測的裝置：包括傳送帶(1)、光譜采集室(2)、圖像采集室(3)、攝像機掛接橫梁(4)、成像光源(5)、攝像機(6)、Y型光纖(7)、光譜儀(8)、光譜光源(9)、數據處理PC(10)、兩個光電傳感器(11，12)、電機(13)、傳送帶支架(14)；攝像機(6)固定在圖像采集室(3)正中間的攝像機掛接橫梁(4)上，攝像機(6)的四周安裝成像光源(5)，第一光電傳感器(11)固定在攝像機(6)下方的圖像采集室(3)側壁，放置肉品的傳送帶(1)位于攝像機(6)下方并穿過圖像采集室(3)，電機(13)驅動傳送帶(1)轉動，傳送帶(1)上方安裝光譜采集室(2)，第二光電傳感器(12)固定在光譜采集室(2)側壁，肉品進入光譜采集室(2)，第二光電傳感器(12)檢測到樣品，發送信號給光譜儀(8)，光譜儀(8)采集經Y型光纖(7)傳輸的光譜信息發送給數據處理PC(10)，肉品連續傳送進入圖像采集室(3)，第一光電傳感器(11)檢測到的信號給攝像機(6)，采集肉品的圖像信息接至數據處理PC(10)。

2.根據權利要求1所述的一種基于圖像與光譜信息融合的肉品在線無損檢測方法，其特征在于：所述的在線采集肉品的圖像信息，為紫外、可見光、近紅外或紅外波長范圍內圖像，圖像信息處理包括運動圖像的補償與校正、背景分割、目標區域提取，提取的圖像特征包括顏色、紋理分布描述、脂肪分布及與肉品pH值、彈性和嫩度實際生產要求的指標的相關特征提取，建立基于圖像信息的品質預測模型。

3.根據權利要求1所述的一種基于圖像與光譜信息融合的肉品在線無損檢測方法，其特征在于：所述的光譜信息采集后，結合光譜平滑、校正和微分預處理方法，提取表征肉品化學組分、pH值、顏色、彈性和嫩度指標的特征信息，包括特征波長、光譜經過分解所得得主因子，建立基于光譜信息的品質預測模型。

4.根據權利要求1所述的一種基于圖像與光譜信息融合的肉品在線無損檢測方法，其特征在于：所述的提取的圖像與光譜的特征值利用人工神經網絡、支持向量機方法進行特征層信息融合；采用D-S證據理論、貝葉斯網絡方法進行決策層信息融合。

5.根據權利要求1所述的一種基于圖像與光譜信息融合的肉品在線無損檢測方法，其特征在于：所述的肉品品質預測模型包含生鮮肉、原料肉或肉制品肉類產品和生產的各階段的品質分類系統。