[發明專利]基于太赫茲成像的肉制品異物在線檢測系統及檢測方法

有效

• 申請號: 201810897753.5
• 申請日: 2018-08-08
• 公開（公告）號: CN109001216B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 謝麗娟;王陳;應義斌;周瑞云
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01N21/3581
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 王洪新;王之懷

本發明涉及太赫茲檢測領域。目的是提供一種基于太赫茲波譜成像技術的肉制品異物在線檢測系統及其用于肉制品異物檢測的方法，能夠對肉制品這類成分復雜食品基質中混入的金屬異物和非金屬異物進行檢測，具有適用范圍廣、檢測精度高、安全快速無損的特點。技術方案是：一種基于太赫茲波譜成像技術的肉制品異物在線檢測系統，其特征在于：該系統包括依照被檢物運動方向依次排列的可見光成像單元與太赫茲波譜成像單元，還包括對被檢物的運動以及可見光成像單元與太赫茲波譜成像單元進行控制的運動控制單元；所述可見光成像單元包括視覺暗箱、LED燈帶、相機以及視覺圖像處理裝置，其中LED燈帶均布在視覺暗箱四周內壁上，相機固定于視覺暗箱頂部。

技術領域

本發明涉及太赫茲檢測領域，具體是一種基于太赫茲波譜成像技術的肉制品異物在線檢測系統及檢測方法。

背景技術

在肉制品生產加工過程中，時常會混入異物，這些異物既包括金屬、塑料、沙石等外源性異物，也包括肉禽毛發、肉質腐敗等內源性異物。這些異物的混入不僅會給消費者的身心健康帶來傷害，也會給企業的聲譽帶來影響。因此有必要對肉制品中異物進行無損檢測。

目前食品中常用的異物無損檢測方法包括X射線成像、機器視覺法、高光譜成像、金屬探測器等；然而這些技術在實際檢測過程中都存在一定的不足，例如X射線成像難以識別密度差異低的異物，且對人體有一定的電離傷害；機器視覺法只能對外觀形貌和顏色進行判定，無法識別內部異物；金屬探測器無法識別非金屬類異物。

太赫茲輻射是指頻率為0.1THz-10THz間的一段電磁波，其光子能量低，對于很多介電材料和非極性的液體有良好的穿透性，許多極性大分子振動能級間的躍遷和轉動能級間的躍遷正好處于太赫茲頻率范圍，且金屬在太赫茲頻段具有極強的反射率。因此，以太赫茲波為信號源進行異物波譜成像檢測不僅能對物質成分變化進行識別定位，而且對混入的金屬異物和非金屬異物也能識別，應用潛力很大。現階段，使用太赫茲波譜成像技術進行食品中異物檢測已有報道，專利CN105758865A報道了使用太赫茲波譜技術進行糧食包裝物中異物的檢測系統及方法，但此類裝置只適合對成分均勻的食品基質(小麥粉、奶粉、稻米等)中混入的異物進行檢測，而對肉制品這類成分復雜食品基質中混入的異物，會出現較多的誤判。因此，開發一套適用于肉制品中異物檢測的太赫茲波譜成像系統，對于有效提高現有肉制品異物檢測裝備性能、拓寬太赫茲技術的應用領域具有重要意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服上述背景技術的不足，提供了一種基于太赫茲波譜成像技術的肉制品異物在線檢測系統及其用于肉制品異物檢測的方法，能夠對肉制品這類成分復雜食品基質中混入的金屬異物和非金屬異物進行檢測，具有適用范圍廣、檢測精度高、安全快速無損的特點。

本發明采用了以下技術方案：一種基于太赫茲波譜成像技術的肉制品異物在線檢測系統，其特征在于：該系統包括依照被檢物運動方向依次排列的可見光成像單元與太赫茲波譜成像單元，還包括對被檢物的運動以及可見光成像單元與太赫茲波譜成像單元進行控制的運動控制單元；

所述可見光成像單元包括視覺暗箱、LED燈帶、相機以及視覺圖像處理裝置，其中LED燈帶均布在視覺暗箱四周內壁上，相機固定于視覺暗箱頂部；

所述太赫茲波譜成像單元包括太赫茲黑箱、太赫茲圖像處理裝置、太赫茲線光源、太赫茲透射探測器以及太赫茲反射探測器；其中太赫茲線光源和太赫茲反射探測器并排固定于太赫茲黑箱頂部，太赫茲透射探測器布置在太赫茲線光源的正下方且位于輸送帶的下方；

所述運動控制單元包括分別與電腦電導通的視覺觸發編碼器、太赫茲觸發編碼器以及帶動被檢物通過可見光成像單元與太赫茲波譜成像單元的輸送帶組件，其中視覺觸發編碼器和太赫茲觸發編碼器分別布置于視覺暗箱和太赫茲黑箱的進樣端口處，用于標記跟蹤待測樣品并觸發視覺圖像采集和太赫茲圖像采集；

所述視覺圖像處理裝置、太赫茲圖像處理裝置分別通過數據線與電腦電導通。