[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(kāi)（公告）號(hào): CN109115777B
• 公開(kāi)（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

本發(fā)明公開(kāi)了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，分級(jí)系統(tǒng)包括由工控機(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；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；特征參量提取模塊提取與雞胸肉高度相關(guān)的五個(gè)特征參量；木質(zhì)化分級(jí)模塊通過(guò)特征參量提取分析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)。分級(jí)方法通過(guò)對(duì)雞胸肉在高壓空氣噴射前后的特征變化來(lái)判定雞胸肉木質(zhì)程度，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了雞胸肉木質(zhì)化等級(jí)的在線無(wú)損快速檢測(cè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及雞胸肉質(zhì)量等級(jí)的檢測(cè)和判定，屬于農(nóng)產(chǎn)品加工與智能化檢測(cè)分級(jí)領(lǐng)域，尤其是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。

背景技術(shù)

近些年來(lái)，全球禽肉消費(fèi)呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。禽肉消費(fèi)趨勢(shì)由整雞消費(fèi)逐漸轉(zhuǎn)向分割產(chǎn)品和深加工產(chǎn)品。其中雞胸肉因其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富，外觀色澤統(tǒng)一，易于烹飪且價(jià)格經(jīng)濟(jì)實(shí)惠成為消費(fèi)者喜愛(ài)的肉類產(chǎn)品。隨著市場(chǎng)需求的不斷增加，家禽行業(yè)通過(guò)飼養(yǎng)出肉率高、生長(zhǎng)迅速的肉雞品種以滿足市場(chǎng)需求。如今，肉雞飼養(yǎng)時(shí)間較50年前減少一半，但其活體重量卻增長(zhǎng)了一倍。在市場(chǎng)急速變化與發(fā)展的同時(shí)，一系列雞胸肉品質(zhì)問(wèn)題不斷凸顯，其中一個(gè)主要的問(wèn)題是木質(zhì)雞胸肉（Woody Breast），與正常雞肉相比，木質(zhì)雞胸肉顏色蒼白，整體呈現(xiàn)不同程度的堅(jiān)硬觸感，木質(zhì)化程度較嚴(yán)重時(shí)，雞胸肉頂部有明顯凸起部分同時(shí)表面有滲血及黏性分泌物存在。木質(zhì)雞胸肉出現(xiàn)時(shí)間短，造成影響大，給禽肉生產(chǎn)加工行業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

現(xiàn)階段肉雞生產(chǎn)加工中，主要采用人工指壓硬度檢測(cè)法對(duì)雞胸肉的質(zhì)量等級(jí)進(jìn)行分級(jí)。但是人工指壓彈性評(píng)級(jí)方法有其根本的缺點(diǎn)：一是具有主觀性，不同的評(píng)級(jí)員對(duì)相同的雞胸肉進(jìn)行木質(zhì)化等級(jí)評(píng)定時(shí)，其評(píng)定結(jié)果可能不同；二是存在不一致性，當(dāng)同一個(gè)評(píng)級(jí)員對(duì)相同雞胸肉進(jìn)行兩次硬度等級(jí)評(píng)定時(shí)，其評(píng)定結(jié)果也可能不相同；三是該方法的評(píng)級(jí)成本高、效率低。因此，有必要對(duì)雞胸肉木質(zhì)化等級(jí)分級(jí)方法和技術(shù)進(jìn)行深入研究，以期開(kāi)發(fā)一種客觀、準(zhǔn)確、高效的雞胸肉木質(zhì)化程度自動(dòng)分級(jí)系統(tǒng)和方法，彌補(bǔ)人工評(píng)級(jí)的不足，實(shí)現(xiàn)雞胸肉木質(zhì)化等級(jí)的在線無(wú)損快速檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明的目的是針對(duì)雞胸肉生產(chǎn)加工現(xiàn)場(chǎng)其木質(zhì)化程度智能化檢測(cè)方法及裝置的短缺及主觀評(píng)級(jí)的主觀性、不一致性和評(píng)級(jí)效率低等問(wèn)題，提出一種能夠適應(yīng)禽肉加工需求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)及分級(jí)方法。

技術(shù)方案

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

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，

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；

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，面積比R，凹陷深度H，形變區(qū)域直徑D；

木質(zhì)化分級(jí)模塊通過(guò)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)。

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，觸發(fā)傳感器位于激光測(cè)距裝置一側(cè)， CCD工業(yè)相機(jī)與激光測(cè)距裝置并列，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)，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)；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(guò)固定支架及擋板固定。

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。