[發(fā)明專利]一種基于圖像形變特征的雞胸肉木質(zhì)化程度分級(jí)系統(tǒng)及分級(jí)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811061347.1
• 申請(qǐng)日: 2018-09-12
• 公開（公告）號(hào): CN109115777B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫嘯;賁宗友;周頔;蔡華珍;謝葛亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 滁州學(xué)院
• 主分類號(hào): G01N21/84
• 分類號(hào): G01N21/84
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 高桂珍

1.一種基于圖像形變特征的雞胸肉木質(zhì)化程度分級(jí)系統(tǒng)，由工控機(jī)控制的硬件模塊、特征參量提取模塊、木質(zhì)化分級(jí)模塊組成；其特征在于，

所述硬件模塊包括CCD工業(yè)相機(jī)、激光測(cè)距裝置、LED白光光源、觸發(fā)傳感器、空氣增壓泵、高壓噴氣嘴、固定支架及擋板；

所述特征參量提取模塊所提取的特征參量包括：雞胸肉面積S1，形變區(qū)域面積S2，S2與S1之比R，凹陷深度H，形變區(qū)域直徑D；

所述木質(zhì)化分級(jí)模塊通過特征參量提取模塊所得到的特征參量由BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行建模預(yù)測(cè)，雞胸肉木質(zhì)化程度分為正常、輕微、中度和嚴(yán)重四個(gè)等級(jí)。

2.如權(quán)利要求1所述的基于圖像形變特征的雞胸肉木質(zhì)化程度分級(jí)系統(tǒng)，其特征在于，所述高壓噴氣嘴位于激光測(cè)距裝置下方并與空氣增壓泵連接，所述觸發(fā)傳感器位于激光測(cè)距裝置一側(cè)，所述CCD工業(yè)相機(jī)與激光測(cè)距裝置并列，所述LED白光光源為兩個(gè)，分布于檢測(cè)區(qū)域平臺(tái)上方左右兩側(cè)，所述工控機(jī)連接觸發(fā)傳感器、激光測(cè)距裝置及CCD工業(yè)相機(jī)；所述觸發(fā)傳感器、激光測(cè)距裝置、CCD工業(yè)相機(jī)及LED白光光源通過固定支架及擋板固定。

3.如權(quán)利要求2所述的基于圖像形變特征的雞胸肉木質(zhì)化程度分級(jí)系統(tǒng)，其特征在于，所述高壓噴氣嘴為空心圓柱體，安裝于激光測(cè)距裝置激光發(fā)射接收口正下方，其材質(zhì)為316食用級(jí)不銹鋼，上方由透明塑料薄片進(jìn)行密封處理，所述高壓噴氣嘴側(cè)面設(shè)有與高壓噴氣嘴主體部分垂直連接的圓柱形接口，接口終端與所述空氣增壓泵連接。

4.一種基于圖像形變特征的雞胸肉木質(zhì)化程度分級(jí)方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，由經(jīng)過一定訓(xùn)練后且有評(píng)級(jí)經(jīng)驗(yàn)的研究或工作人員對(duì)雞胸肉進(jìn)行人工指壓木質(zhì)化程度評(píng)級(jí)，評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為：正常、輕微、中度、嚴(yán)重4個(gè)等級(jí)，用數(shù)值0、1、2、3進(jìn)行記錄；

步驟2，采集雞胸肉初始圖像及高度數(shù)據(jù)，觸發(fā)傳感器感知雞胸肉樣本后，在同樣的LED白光光源條件下，CCD工業(yè)相機(jī)對(duì)雞胸肉進(jìn)行圖像采集、激光測(cè)距裝置采集雞胸肉未經(jīng)高壓空氣作用前的高度數(shù)據(jù)，將得到的雞胸肉原始圖片及雞胸肉原始高度數(shù)據(jù)傳送至木質(zhì)化分級(jí)模塊；

步驟3，采集雞胸肉經(jīng)高壓空氣噴射形變后的圖像及高度數(shù)據(jù)，空氣增壓泵為高壓噴氣嘴提供持續(xù)高壓空氣，激光測(cè)距傳感器獲取經(jīng)高壓空氣噴射后的雞胸肉高度數(shù)據(jù)，CCD工業(yè)相機(jī)對(duì)發(fā)生形變的雞胸肉進(jìn)行圖像采集，將采集得到的高度數(shù)據(jù)及形變圖像傳送至木質(zhì)化分級(jí)模塊；

步驟4，對(duì)雞胸肉形變前后圖像進(jìn)行處理并提取木質(zhì)化特征參量，木質(zhì)化分級(jí)模塊根據(jù)采集的圖像及高度等數(shù)據(jù)，計(jì)算出反映木質(zhì)化等級(jí)的5個(gè)木質(zhì)化特征參數(shù)，分別為雞胸肉面積S1、形變區(qū)域面積S2、面積比R、凹陷深度H、形變區(qū)域直徑D；

步驟5，建立雞胸肉木質(zhì)化等級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)，重復(fù)步驟1~4，建立雞胸肉木質(zhì)化等級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)的每條記錄由步驟4中的5個(gè)特征參量和步驟1中的木質(zhì)化等級(jí)組成；

步驟6，建立雞胸肉木質(zhì)化分級(jí)模型，對(duì)雞胸肉木質(zhì)化等級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的每條記錄作為訓(xùn)練集，以每條記錄的5個(gè)特征參量為輸入，以雞胸肉木質(zhì)化等級(jí)為輸出，根據(jù)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模方法，建立雞胸肉木質(zhì)化程度BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分級(jí)模型；

步驟7，對(duì)雞胸肉木質(zhì)化程度進(jìn)行分級(jí)，將未進(jìn)行人工評(píng)級(jí)的雞胸肉置于檢測(cè)裝置平臺(tái)上，待檢測(cè)雞胸肉依次經(jīng)過高壓空氣作用前后圖像采集及激光測(cè)距裝置對(duì)雞胸肉高度變化數(shù)據(jù)獲取后，對(duì)應(yīng)的硬件設(shè)備將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至木質(zhì)化程度分級(jí)模塊，分級(jí)模塊則對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理及計(jì)算后提取5個(gè)特征參量，最后根據(jù)步驟6所建立的雞胸肉木質(zhì)化程度分級(jí)模型，計(jì)算出雞胸肉木質(zhì)化程度的等級(jí)。