[發明專利]一種基于計算機視覺的魚肉自動分級裝置和方法有效

申請號：	201210573966.5	申請日：	2012-12-26
公開（公告）號：	CN103076288A	公開（公告）日：	2013-05-01
發明（設計）人：	劉子毅;劉鷹;范良忠;劉力;李賢;劉寶良;孫國祥;仇登高;陳珠	申請（專利權）人：	中國科學院海洋研究所
主分類號：	G01N21/25	分類號：	G01N21/25
代理公司：	沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002	代理人：	許宗富
地址：	266071***	國省代碼：	山東;37
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種基于計算機視覺魚肉自動分級裝置方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種計算機視覺技術領域的裝置和方法，具體來講，是一種基于計算機視覺的大西洋鮭魚肉色自動分級裝置及其自動分級方法，可以應用于生產中大西洋鮭魚肉色品質的評估。

背景技術

大西洋鮭（salmon?salar）屬鮭形目，鮭科，鮭屬，俗稱“三文魚”，是一種遺傳變異性比較穩定，營養價值高的世界性養殖魚類。傳統的大西洋鮭魚肉色評價方法主要是依靠人工方法：經過專業訓練的檢驗人員，借助羅氏標準比色卡，來觀察并得到與肉片顏色最為接近的羅氏標準比色卡的顏色等級，并將其作為大西洋鮭魚肉片的顏色等級。該方法存在一些缺陷，首先，該方法極大地增加了生產成本，人力資源在生產成本中占有相當大的比例；第二，傳統方法的分級速度非常緩慢，耗時嚴重，不利于在生產或銷售中快速地對大西洋鮭魚肉片顏色進行評價，以便于批量的進行分類，或是在銷售中對其肉色品質進行評定；第三，傳統方法也存在著一定不穩定性，檢驗人員由于視覺疲勞，顏色記憶缺失，以及顏色識別能力差別等各種原因，可能導致評級結果出現誤差，缺乏可靠性。

計算機視覺是一門發展迅速的新興學科。通過模擬人的視覺機理來實現測量，定位，監控等功能，已是目前智能機器領域中的一個重要課題。近20年來，計算機視覺的研究已經從實驗室走向了實際應用，從簡單的二值圖像處理到多灰度的圖像處理，從一般的二維信息處理到三維的視覺機理，模型和算法的研究，取得了很大的進展。而計算機工業水平的飛速提高以及人工智能和神經元網絡等學科的發展，更促進了計算機視覺系統的實用化。目前。計算機視覺系統正廣泛應用于視覺檢測等各個領域。

經過對現有技術的文獻檢索發現，中國專利號為：201210083596，專利名稱為：一種豬肉肉色的色差計評定方法，其自述為：將切取的肉塊新切面朝上平放在紅色塑料板上，并用單層無色透明保鮮膜包裹肉塊，使薄膜緊貼肉塊，盡量避免氣泡，褶皺，然后置于0～4℃中發色30～60min；利用色差計進行肉色測定。該專利的方法仍舊屬于人工評級的范疇，易發生類似于傳統肉色評級方法所出現的錯誤和不穩定性。專利名稱為：一種生鮮牛肉新鮮度快速無損評價方法及系統（中國專利號為：201110376478），該專利雖然獲取到了多個影響肉質新鮮度的指標，但是對其肉色的評價方法較為簡單，準確性有待提高。

發明內容

本發明的目的在于克服傳統和現有技術中存在的不足，提供一種基于計算機視覺的肉色自動分級裝置，本發明為實現上述目的所采用的技術方案是：

一種基于計算機視覺的魚肉自動分級裝置，包括：視覺采集裝置、光照系統、外觸發模塊和計算機系統；視覺采集裝置與光照系統、計算機系統連接，還通過外觸發模塊和計算機系統連接；

光照系統：用于提供光照環境并防止放入的肉片表面反光；

視覺采集裝置：用于采集置于光照系統內部魚肉的圖像信息；

外觸發模塊：接收計算機系統的控制信號并觸發視覺采集裝置令其采集圖像信息；

計算機系統：接收人機界面的指令并控制魚肉圖像信息的采集，將采集到的圖像信息進行圖像處理得到魚肉的等級；同時將采集的過程實時顯示在人機界面上。

所述光照系統包括箱體、燈管和白色反光板；箱體一側面為用于放入魚肉的開口，內表面為白色反光板，內側上方安裝有燈管，頂面中部為用于視覺采集裝置采集圖像的玻璃。

所述視覺采集裝置包括CCD圖像傳感器和圖像采集卡；CCD圖像傳感器的光軸垂直于光照系統的底面，CCD圖像傳感器與外觸發模塊連接，還通過圖像采集卡與計算機系統連接。

一種基于計算機視覺的魚肉自動分級方法，包括以下步驟：

計算機系統的人機界面接收指令后，發出控制信號至外觸發模塊使其觸發視覺采集裝置采集魚肉圖像信息；

計算機系統將圖像采集卡采集的魚肉圖像信息進行圖像預處理后，提取魚肉圖像中的肉片區域進行顏色特征提取，然后將得到的顏色特征值代入建立的標準肉色方程，得到的方程值即為魚肉等級，并將上述過程及魚肉等級實時顯示在人機界面上。