[發明專利]一種基于超聲信號的肉類品質檢測系統及方法

有效

• 申請號: 201310722408.5
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN103729642A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 劉瑤利;周永進;李濟舟;陳星;李曉龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: G06K9/60
• 分類號: G06K9/60
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 沈祖鋒;郝明琴

技術領域

本發明屬于超聲圖像處理技術領域，尤其涉及一種基于超聲信號的肉類品質檢測系統及方法。

背景技術

肉類及其肉制品能提供人體所需的蛋白質、脂肪、無機鹽和維生素等，是人類獲取營養物質的重要來源。隨著社會的不斷進步和經濟的快速發展，人們的生活水平不斷提高，消費需求日益增長，越來越關注飲食的健康，對肉類品質的要求不斷提高。目前對于肉類品質的評價多為傳統的主觀感官評價或常規儀器測定等，主觀感官評價主要依賴于人的視覺、經驗等主觀因素，缺乏客觀性，評價精準度低。常規儀器雖然擁有較高的評價準確性，但是裝置系統均較為繁瑣，操作過程復雜，破壞性大，無法實時、便捷地獲得肉類品質評估參數；專利申請號為201110228938.5提出一種快速評價生鮮肉品新鮮度的系統及方法，該系統由成像光譜儀、CCD數字照相機、鹵鎢燈直流點光源、光源穩定器、相機控制器、計算機和圖像采集卡組成。該方法采集豬肉表面的高光譜圖像，然后根據測定的理化參數評定分級，最后采用數學方法分析高光譜圖像建立評定豬肉新鮮度的預測模型。該方法相對于常規儀器其破壞性較小，但設備繁多、系統復雜、可操作性較低、便捷性較差。

肉類肌纖維所呈現的紋理特征是評估肉類品質好壞的一個重要參數，紋理清晰有序的肉品相比于紋理雜亂無序的口感好、營養價值高，因此如何快速、準確地提取肉類紋理特征顯得尤為重要。

發明內容

本發明提供了一種基于超聲信號的肉類品質檢測系統及方法，旨在解決現有的肉類品質檢測儀器系統繁瑣、操作復雜、便捷性差的技術問題。

本發明提供的技術方案為：一種基于超聲信號的肉類品質檢測系統，包括超聲圖像采集裝置、紋理提取模塊和圖像抽樣模塊，所述超聲圖像采集裝置用于采集待測肉類的超聲圖像，所述紋理提取模塊用于通過紋理提取算法提取超聲圖像的紋理特征得到紋理圖像，所述圖像抽樣模塊用于計算所述紋理圖像的像素均值和像素方差值，根據紋理圖像的像素方差值判斷紋理圖像的紋理均勻度。

本發明的技術方案還包括：所述超聲圖像采集裝置包括超聲探頭、顯示器和控制面板，所述超聲探頭用于采集待測肉類不同位置的超聲圖像，并通過所述控制面板控制顯示器顯示采集到的超聲圖像。

本發明的技術方案還包括：還包括圖像處理模塊，所述圖像處理模塊用于對采集到的超聲圖像進行裁剪，保留包括肉類主要紋理信息的區域的超聲圖像，并對該區域的超聲圖像進行濾波，濾除噪聲。

本發明的技術方案還包括：所述紋理提取模塊采用的紋理提取算法具體為：采用二維經驗模態分解對超聲圖像做多尺度分解，得到邊緣信息最豐富的第一層二維本征模態函數，并解析二維本征模態函數提取超聲圖像的二維譜特征，得到超聲圖像的紋理特征。

本發明的技術方案還包括：所述圖像抽樣模塊計算所述紋理圖像的像素均值和像素方差值具體包括：將紋理圖像抽樣分割為一定數量的不同像素的子塊，并統計每個子塊的像素值，計算每個子塊的像素均值，得到整幅圖像的像素均值和像素方差值，通過整幅圖像的像素方差值判斷紋理圖像的紋理均勻度，并以紋理圖像的紋理均勻度作為評價肉類品質的指標。

本發明提供的另一技術方案為：一種基于超聲信號的肉類品質檢測方法，包括：

步驟a：采集待測肉類的超聲圖像并顯示；

步驟b：通過紋理提取算法提取超聲圖像的紋理特征得到紋理圖像；

步驟c：計算所述紋理圖像的像素均值和像素方差值，根據紋理圖像的像素方差值判斷紋理圖像的紋理均勻度。

本發明的技術方案還包括：所述步驟a還包括：對采集到的超聲圖像進行裁剪，保留包括肉類主要紋理信息的區域的超聲圖像，并對該區域的超聲圖像進行濾波，濾除噪聲。

本發明的技術方案還包括：在所述步驟b中，所述通過紋理提取算法得到超聲圖像的紋理圖像具體包括：采用二維經驗模態分解對超聲圖像做多尺度分解，得到邊緣信息最豐富的第一層二維本征模態函數，并解析二維本征模態函數提取超聲圖像的二維譜特征，得到超聲圖像的紋理特征。

本發明的技術方案還包括：在所述步驟c中，所述計算所述紋理圖像的像素均值和像素方差值具體為：將紋理圖像抽樣分割為一定數量的不同像素的子塊，并統計每個子塊的像素值，計算每個子塊的像素均值，得到整幅圖像的像素均值和像素方差，通過整幅圖像的像素方差值判斷紋理圖像的紋理均勻度，并以紋理圖像的紋理均勻度作為評價肉類品質的指標。