[發(fā)明專利]一種基于不同形態(tài)蛋黃高光譜成像的雞蛋品質(zhì)檢測方法

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• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN108680514A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃世奇;段向陽;周美麗;林東;呂林濤;烏偉;武文勝
• 申請（專利權(quán)）人: 西京學院
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 夏艷

本發(fā)明公開了一種基于不同形態(tài)蛋黃高光譜成像的雞蛋品質(zhì)檢測方法，利用蛋黃的光譜特性來鑒別雞蛋新鮮度。在被檢測的同批次雞蛋中任意挑選若干個雞蛋，并分成兩組，一組是為了獲得生蛋黃，另一組是為了獲得熟蛋黃。用高光譜成像儀分別獲取不同形態(tài)蛋黃的高光譜圖像數(shù)據(jù)，在獲取單個生蛋黃高光譜數(shù)據(jù)后，把它們進行混合，再獲得混合形態(tài)的光譜圖像數(shù)據(jù)。然后，分別提取不同形態(tài)蛋黃的光譜特性數(shù)據(jù)，對它們之間的關(guān)系進行建模和分析，就可以對雞蛋品質(zhì)作出定性描述。通過大量的實測實驗，并對獲取的數(shù)據(jù)進行比較分析，獲得了好的實驗結(jié)果，表明本發(fā)明提出的方法是可行的、有效的，具有較好的應用前景和推廣價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高光譜成像、光譜特性處理和雞蛋品質(zhì)檢測的信息獲取與處理領(lǐng)域，具體是一種利用高光譜成像技術(shù)和不同形態(tài)蛋黃光譜特性對雞蛋品質(zhì)進行檢測的方法。

背景技術(shù)

雞蛋在禽蛋中占有重要位置，是人類重要的營養(yǎng)食品，富含人體所需的蛋白質(zhì)、脂肪以及多種礦物質(zhì)和維生素，不僅易于消化，而且吸收率高。同時，雞蛋又是一種特殊的食品，不但受到蛋雞喂養(yǎng)食物和飼養(yǎng)環(huán)境的影響，還受到運輸過程和存儲條件的影響。由于雞蛋品種、飼養(yǎng)環(huán)境和存儲時間長短不同，會導致雞蛋的新鮮度、口感和營養(yǎng)等方面有較大的區(qū)別，產(chǎn)生了不同的市場價格。一些無良的商販經(jīng)常會以次充好，或提供變質(zhì)雞蛋，嚴重損害了老百姓的利益，即使建立了較好蛋源溯源系統(tǒng)的歐盟，2017年也報道多個國家涉及到有毒雞蛋的銷售，所以，加強雞蛋品質(zhì)監(jiān)測和市場管理，以及建立全面有效的溯源系統(tǒng)，是雞蛋質(zhì)量保證的重要途徑，關(guān)鍵還是雞蛋品質(zhì)的檢測和監(jiān)管。

雞蛋品質(zhì)檢測是雞蛋質(zhì)量監(jiān)控的核心內(nèi)容。雞蛋品質(zhì)檢測分為雞蛋的外部品質(zhì)檢測和內(nèi)部品質(zhì)檢測。其中，外部品質(zhì)檢測包含蛋形、蛋重、蛋形指數(shù)、蛋殼色以及蛋表面破損檢測等。內(nèi)部品質(zhì)檢測包括蛋白高度、蛋黃顏色、血斑、肉斑、蛋白PH值和哈氏單位等的檢測。一些學者針對雞蛋品質(zhì)檢測問題提出了許多可行方法，根據(jù)是否使用儀器和是否破壞雞蛋，這些方法可歸納為三類：人工觀測法、無損檢測法和有損檢測法。

傳統(tǒng)的人工觀察法主要是通過觀色、聞味、稱重和光照等物理方法來完成雞蛋品質(zhì)的檢測。這種方法雖然簡單易行，但與檢測人的主觀因素和經(jīng)驗積累有關(guān)。目前，老百姓日常購買雞蛋時，仍然以觀察法為主。

隨著科學技術(shù)的發(fā)展和應用，近年來一些研究人員采用儀器對雞蛋進行無損檢測，典型的方法有：機器視覺法、紅外光譜法、圖像處理法、介電特性法、電子鼻法、高光譜圖像法和其它新的理論。有損檢測主要包括生物檢測法、PH檢測法、哈氏單位檢測和化學成分檢測等。這些研究方法，都是從某種角度來檢測雞蛋的新鮮度和品質(zhì)參數(shù)，從而對雞蛋的品質(zhì)狀況進行分析和識別。因此，它們的普適性和實際應用操作性不是很強。現(xiàn)在的發(fā)展趨勢是把不同的方法或不同的參數(shù)特征進行融合，以達到提高雞蛋品質(zhì)檢測的準確度，或者采用新的儀器設(shè)備和方法來實現(xiàn)雞蛋品種檢測。

高光譜成像技術(shù)是一種非常重要的信息獲取技術(shù)和手段，可以同時獲取檢測物質(zhì)的光譜和圖像信息，實現(xiàn)圖譜合一。高光譜成像的典型特點是能獲得高分辨率的光譜信息，使許多原來在全色和多光譜圖像中無法識別變得極為容易，因此，其已在遙感、考古、農(nóng)業(yè)、食品安全、公共安全和軍事等眾多領(lǐng)域中得到了廣泛的應用。光譜特性反映了物質(zhì)材質(zhì)和化學成分特性，不同物質(zhì)成分具有不同的光譜特性。光譜特性和空間信息結(jié)合，使得高光譜成像技術(shù)將會成為雞蛋品質(zhì)檢測和溯源信息獲取的有力手段。雖然有學者提出用高光譜檢測雞蛋品質(zhì)，但是他們的研究主要集中在雞蛋外殼的檢測。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題在于提供一種基于不同形態(tài)蛋黃高光譜成像的雞蛋品質(zhì)檢測方法，主要是利用蛋黃不同形態(tài)的光譜特性來檢測雞蛋品質(zhì)，該方法能對雞蛋的品質(zhì)進行有效鑒別，為雞蛋品質(zhì)檢測提供有益的參考手段，為雞蛋質(zhì)量溯源數(shù)據(jù)采集提供技術(shù)支持。

本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種基于不同形態(tài)蛋黃高光譜成像的雞蛋品質(zhì)檢測方法，包括以下操作：