[發明專利]一種魚刺殘留檢測方法及系統

在審

• 申請號: 202010724230.8
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN111951233A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 胡金有;謝天鏵;李鑫星;張小栓;侴佳慧;郭渭;方瑤
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 楊云云

本發明實施例提供一種魚刺殘留檢測方法及系統，包括：獲取魚肉原始圖像，并在所述魚肉原始圖像上分割出具有檢測價值的檢測子圖像；將所述檢測子圖像輸入至魚刺檢測網絡模型，根據所述魚刺檢測網絡模型的輸出結果，獲取所述魚肉原始圖像對應的魚刺殘留結果；其中，所述魚刺檢測網絡模型是根據帶有魚刺殘留結果標簽的檢測樣本子圖像進行訓練后獲得的。本發明實施例提供的魚刺殘留檢測方法及系統，利用深度學習目標檢測算法訓練魚刺檢測網絡模型，并根據魚肉原始圖像分割出圖像內的高價值區域作為檢測子圖像，輸入至魚刺檢測網絡模型，可以直接獲取到魚刺殘留分析結果，可實現魚刺殘留的實時精確檢測并降低了人力勞動強度、減少人力成本。

技術領域

本發明涉及計算機技術領域，尤其涉及一種魚刺殘留檢測方法及系統。

背景技術

魚刺學名肌間骨，是常出現在魚類食品中的重要食源性異物。消費者不慎攝入魚刺可能導致消化道黏膜受損、消化道穿孔和縱隔炎等并發癥，嚴重時甚至危及生命。由于良好的口感、色澤和營養價值，中國已成為大西洋鮭魚的主要進口國之一。

由于魚刺的密度特性，現有技術中一般采用X射線檢測技術、高光譜檢測技術來進行于此的檢測。但X射線檢測技術易將魚刺與魚肉制品內的結締組織和肌肉組織相混淆，導致漏檢和錯檢；而高光譜檢測技術采用的強光源易對魚類食品制品表面造成損傷。

因此，目前國內多數加工企業雇傭大量的勞動力手動剔除魚片切割后殘留的骨刺，并且主要采用人眼辨認和人工觸摸的方式逐一對大西洋鮭魚刺殘留進行檢驗。

有鑒于此，開發出高效、精確和快速的自動化魚刺檢測方法成為亟需解決的技術難題。

發明內容

本發明實施例提供一種魚刺殘留檢測方法及系統，用以解決現有技術在進行魚刺時，檢測效率低、檢測精度差的缺陷。

第一方面，本發明實施例提供一種魚刺殘留檢測方法，主要包括：獲取魚肉原始圖像，并在所述魚肉原始圖像上分割出具有檢測價值的檢測子圖像；將檢測子圖像輸入至魚刺檢測網絡模型，根據魚刺檢測網絡模型的輸出結果，獲取魚肉原始圖像對應的魚刺殘留結果；其中，魚刺檢測網絡模型是根據帶有魚刺殘留結果標簽的檢測樣本子圖像進行訓練后獲得的。

作為可選地，在將檢測子圖像輸入至魚刺檢測網絡模型之前，還包括：獲取多個魚肉原始樣本圖像；分別獲取每個魚肉原始樣本圖像中的至少一個檢測樣本子圖像；為每個檢測樣本子圖像設置一個魚刺殘留結果標簽；將每個檢測樣本子圖像和與其對應的魚刺殘留結果標簽組合作為一個訓練樣本，構建訓練樣本集；利用訓練樣本集對魚刺檢測網絡模型進行預訓練。

作為可選地，在為每個檢測樣本子圖像設置一個魚刺殘留結果標簽之前，還包括：利用基于圖像處理的幾何變換對所述檢測樣本子圖像進行擴展；對擴展后的每個檢測樣本子圖像進行去噪和濾波處理后，構建檢測樣本子圖像集。

作為可選地，在利用訓練樣本集對所述魚刺檢測網絡模型進行預訓練之前，還可以包括：設置每個訓練樣本用于所述魚刺檢測網絡模型預訓練時的交并比；交并比為魚刺檢測網絡模型的檢測框內圖像區域與標記圖像區域的交疊率。

作為可選地，利用訓練樣本集對魚刺檢測網絡模型進行預訓練，可以包括：依次利用每個訓練樣本對魚刺檢測網絡模型進行訓練；設置置信度閾值用于對每次訓練過程中魚刺檢測網絡模型生成的檢測框進行取舍；若檢測框的置信度數值大于置信度閾值，則利用與檢測框相對應的檢測樣本子圖像和魚刺殘留結果標簽完成對魚刺檢測網絡模型的訓練；若檢測框的置信度數值小于置信度閾值，則舍棄與檢測框相對應的檢測樣本子圖像和魚刺殘留結果標簽，繼續利用下一個訓練樣本對魚刺檢測網絡模型進行訓練。

作為可選地，置信度閾值，包括：精確度閾值、召回率閾值、F1分數閾值、平均精度閾值和平均檢測時間閾值；檢測框的置信度數值，包括：精確度、召回率、F1分數、平均精度和平均檢測時間。

作為可選地，精確度的計算方法為：