[發明專利]豬胴體背膘厚度激光檢測系統和方法

在審

• 申請號: 201811330725.1
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109253701A
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 彭彥昆;孫宏偉
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

本發明公開一種豬胴體背膘厚度激光檢測系統和方法，其利用激光三角測距原理快速測量出屠宰線上豬二分體的背膘厚度值。測量系統包括背膘厚度測量探頭、控制器和計算機背膘厚度管理系統。背膘厚度測量探頭測量背膘厚度值并傳輸到計算機豬胴體背膘厚度管理系統，進行一系列豬胴體等級判定，將最終背膘厚等級存儲并顯示在背膘厚度測量探頭的顯示屏上。本發明適合在線式檢測并具有操作簡單、準確率高，有效地提高了生產效率。

技術領域

本發明屬于鮮凍片豬肉分級領域，尤其涉及一種豬胴體背膘厚度檢測系統和方法。

背景技術

根據現行國家標準《GB 9959.1-2001鮮、凍片豬肉》，生豬經屠宰、加工的鮮、凍片豬肉以鮮片豬肉的第六、第七肋骨中間平行至第六胸椎棘突前下方，除皮后的脂肪層厚度(背膘厚)為分級標準。目前國內外屠宰企業主要采用以下方法測量豬胴體背膘厚度。第一種是傳統人工測量，即工人用標有刻度的鋼尺測量豬二分體背膘厚度，記錄數據并手動輸入計算機，進行分級。這種人工測量方法存在人為誤差，從而容易造成經濟損失，并且速度慢，制約了生豬屠宰現代化生產發展。第二種是超聲波技術測量，根據超聲回波自動識別脂間筋膜位置，進而計算出背膘厚度，但是這種方式需要將探頭和豬胴體表皮良好接觸，從而對操作要求很高，在實際生產中容易產生操作不當。第三種是機器視覺技術測量，通過采集豬二分體圖像，結合圖像處理算法實現背膘區域的識別、圖像分割和提取，計算出背膘的厚度。但是這種方法，在實際屠宰生產線的動態運輸過程中，豬胴體與相機的距離不斷發生變化，需要采用復雜的算法進行距離校正及背膘厚的計算。因此需要較長數據處理時間，同時屠宰現場存在較高的水霧汽，也對圖像的采集產生干擾。

因此為了滿足生豬屠宰企業快速準確地對鮮、凍片豬肉進行分級，提高企業生產效率，屠宰企業亟需快速準確地測量豬胴體背膘厚度。

發明內容

為了解決上述問題，本發明公開一種豬胴體背膘厚度激光檢測系統和方法，將背膘厚度測量、記錄及等級判定等功能集成化。

一種豬胴體背膘厚度激光檢測系統，包括：背膘厚度測量探頭、控制器和計算機背膘厚度管理系統，其特征在于：所述背膘厚度測量探頭利用激光三角測距原理測量豬胴體背膘厚度并進行顯示。

進一步，背膘厚度測量探頭包括光學測距模塊、控制模塊和顯示模塊。

進一步，光學測距模塊包括基準尺、激光發生器、帶通濾光片、光電探測器和聚焦透鏡,所述帶通濾光片有效地去除所述背膘厚測量探頭工作環境中雜散光的干擾，所述光電探測器位于所述聚焦透鏡的象方焦平面，所述激光發生器發射的激光束與所述聚焦透鏡的主光軸線平行。

進一步，激光發生器發射高亮度、高方向性、高單色性和高相干性的激光。

進一步，基準尺與所述激光束平行，間隔不大于10mm，且使用時所述激光束和所述基準尺保持水平。

進一步，控制模塊包括微處理器及模擬/數字信號轉換器。

進一步，顯示模塊包括一個4位8段數碼管及相應的驅動電路。

進一步，控制器包括電平轉換電路和信號控制傳輸模塊。

進一步，計算機背膘厚度管理系統用于背膘厚度數據確認、記錄和等級判定。

進一步，背膘厚度測量探頭與所述計算機背膘厚度管理系統之間數據傳輸采用RS-485通訊協議。

一種豬胴體背膘厚度激光檢測方法，其特征在于：利用激光三角測距原理測量豬胴體背膘厚度。

進一步，激光發生器發出激光束，垂直入射豬胴體外表皮并在外表皮形成點狀光斑，光斑透過聚焦透鏡在象方焦平面上形成清晰的像，激光束與聚焦透鏡主光軸線平行，通過解析幾何計算，可得背膘厚度值：