基于太赫茲光譜的肉類(lèi)內(nèi)部金屬檢測(cè)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及肉類(lèi)檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于太赫茲光譜的肉類(lèi)內(nèi)部金屬檢測(cè)方法。本發(fā)明提供的一種基于太赫茲光譜的肉類(lèi)內(nèi)部金屬檢測(cè)裝置包括密封箱、太赫茲光譜成像儀和圖像處理器；所述密封箱內(nèi)上部設(shè)置有太赫茲光譜發(fā)射器和太赫茲光譜接收器，所述密封箱內(nèi)還設(shè)置有肉類(lèi)放置臺(tái)；所述太赫茲光譜成像儀與所述太赫茲光譜接收器和所述圖像處理器分別連接。本發(fā)明采用太赫茲光譜檢測(cè)肉類(lèi)，通過(guò)獲取待檢測(cè)肉類(lèi)的太赫茲光譜圖像，并將所述太赫茲光譜圖像轉(zhuǎn)換成二值圖像，進(jìn)而判斷所述待檢測(cè)肉類(lèi)中是否很有金屬。能夠?qū)崿F(xiàn)大面積范圍的檢測(cè)，同時(shí)簡(jiǎn)化了檢測(cè)方法，而且采用太赫茲光譜檢測(cè)不會(huì)損壞肉類(lèi)食品的品質(zhì)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于太赫茲光譜的肉類(lèi)內(nèi)部金屬檢測(cè)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及肉類(lèi)檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于太赫茲光譜的肉類(lèi)內(nèi)部金屬檢測(cè)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]肉類(lèi)是我們?nèi)粘２妥郎媳夭豢缮俚囊环N食物，也是我們汲取營(yíng)養(yǎng)的一個(gè)重要途徑。然而近年來(lái)，經(jīng)常有由于肉類(lèi)內(nèi)部有金屬雜質(zhì)導(dǎo)致食品安全急性事件。肉類(lèi)內(nèi)部的金屬雜質(zhì)的一個(gè)主要來(lái)源是，在動(dòng)物養(yǎng)殖過(guò)程中一般都要注射疫苗，有時(shí)會(huì)造成針頭不慎折斷，殘留在動(dòng)物表層體內(nèi)，這些“潛伏”在動(dòng)物身上的針頭如果不是斷后馬上取出來(lái)，過(guò)后都是很難發(fā)現(xiàn)的。這就造成我們食用的巨大隱患，一旦食入，后果不堪設(shè)想。
[0003]隨著光電技術(shù)的發(fā)展，光學(xué)、電學(xué)等傳感器廣泛用于產(chǎn)品和食品中的金屬雜物檢測(cè)。但現(xiàn)有的產(chǎn)品和食品中金屬雜質(zhì)檢測(cè)方法一次只能檢測(cè)較小的區(qū)域，不利于大范圍一次性檢測(cè)，且檢測(cè)前需要進(jìn)行校準(zhǔn)，建立相應(yīng)的金屬領(lǐng)結(jié)形檢測(cè)包絡(luò)庫(kù)。
[0004]另外，現(xiàn)有技術(shù)中也有通過(guò)X射線等進(jìn)行金屬雜物檢測(cè)，但X射線屬于電離輻射波段，在一定程度上會(huì)損壞肉類(lèi)食品的品質(zhì)，影響其食用安全，不能做到無(wú)損、快速、安全檢測(cè)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)中存在的檢測(cè)范圍小、檢測(cè)方法復(fù)雜以及會(huì)損壞肉類(lèi)食品品質(zhì)的缺陷，本發(fā)明提供了一種基于太赫茲光譜的肉類(lèi)內(nèi)部金屬檢測(cè)裝置。
[0006]一方面，本發(fā)明提供一種基于太赫茲光譜的肉類(lèi)內(nèi)部金屬檢測(cè)裝置，包括:
[0007]密封箱、太赫茲光譜成像儀和圖像處理器；所述密封箱內(nèi)上部設(shè)置有太赫茲光譜發(fā)射器和太赫茲光譜接收器，所述密封箱內(nèi)還設(shè)置有肉類(lèi)放置臺(tái)；
[0008]所述太赫茲光譜成像儀分別與所述太赫茲光譜接收器和所述圖像處理器連接；
[0009]所述太赫茲光譜發(fā)射器用于向所述肉類(lèi)放置臺(tái)照射太赫茲光譜；所述太赫茲光譜接收器用于接收反射的太赫茲光譜。
[0010]進(jìn)一步地，所述裝置還包括充氣設(shè)備，用于向所述密封箱內(nèi)充入干燥的氣體。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述裝置還包括報(bào)警器，所述報(bào)警器與所述圖像處理器連接。
[0012]另一方面，本發(fā)明還提供一種基于太赫茲光譜圖像的肉類(lèi)內(nèi)部金屬識(shí)別方法，包括:
[0013]獲取待檢測(cè)肉類(lèi)的太赫茲光譜圖像；
[0014]將所述太赫茲光譜圖像轉(zhuǎn)換成二值圖像；
[0015]判斷所述二值圖像是否具有非聯(lián)通區(qū)域，若有則確定所述待檢測(cè)肉類(lèi)內(nèi)部含有金屬，否則確定所述待檢測(cè)肉類(lèi)內(nèi)部不含金屬。
[0016]進(jìn)一步地，所述將所述太赫茲光譜圖像轉(zhuǎn)換成二值圖像的步驟之后，還包括:
[0017]去掉所述二值圖像中面積大于預(yù)設(shè)最大值或者小于預(yù)設(shè)最小值的非聯(lián)通區(qū)域。
[0018]進(jìn)一步地，所述若有則所述待檢測(cè)肉類(lèi)內(nèi)部含有金屬的步驟之后，還包括:
[0019]計(jì)算所述二值圖像中每一塊非聯(lián)通區(qū)域的中心位置坐標(biāo)。
[0020]進(jìn)一步地，所述將所述太赫茲光譜圖像轉(zhuǎn)換成二值圖像的步驟，包括:
[0021]采用OSTU算法將所述太赫茲光譜圖像轉(zhuǎn)換成二值圖像。
[0022]相對(duì)應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種基于太赫茲光譜圖像的肉類(lèi)內(nèi)部金屬識(shí)別裝置，包括:
[0023]獲取模塊，用于獲取待檢測(cè)肉類(lèi)的太赫茲光譜圖像；
[0024]轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述太赫茲光譜圖像轉(zhuǎn)換成二值圖像；
[0025]判斷模塊，用于判斷所述二值圖像是否具有非聯(lián)通區(qū)域，若有則所述待檢測(cè)肉類(lèi)內(nèi)部含有金屬，否則所述待檢測(cè)肉類(lèi)內(nèi)部不含金屬。
[0026]進(jìn)一步地，所述裝置還包括:
[0027]去噪模塊，用于去掉所述二值圖像中面積大于預(yù)設(shè)最大值或者小于預(yù)設(shè)最小值的非聯(lián)通區(qū)域。
[0028]進(jìn)一步地，所述裝置還包括:
[0029]定位模塊，用于計(jì)算所述二值圖像中每一塊非聯(lián)通區(qū)域的中心位置坐標(biāo)。
[0030]本發(fā)明提供的一種基于太赫茲光譜的肉類(lèi)內(nèi)部金屬檢測(cè)裝置，采用太赫茲光譜檢測(cè)肉類(lèi)，通過(guò)獲取待檢測(cè)肉類(lèi)的太赫茲光譜圖像，并將所述太赫茲光譜圖像轉(zhuǎn)換成二值圖像，進(jìn)而判斷所述待檢測(cè)肉類(lèi)中是否很有金屬。能夠?qū)崿F(xiàn)大面積范圍的檢測(cè)，同時(shí)簡(jiǎn)化了檢測(cè)方法，而且采用太赫茲光譜檢測(cè)不會(huì)損壞肉類(lèi)食品的品質(zhì)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0031]通過(guò)參考附圖會(huì)更加清楚的理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖是示意性的而不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明進(jìn)行任何限制，在附圖中:
[0032]圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中一種基于太赫茲光譜的肉類(lèi)內(nèi)部金屬檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中一種基于太赫茲光譜圖像的肉類(lèi)內(nèi)部金屬識(shí)別方法的流程示意圖；
[0034]圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中一種基于太赫茲光譜圖像的肉類(lèi)內(nèi)部金屬識(shí)別裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0035]現(xiàn)結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)闡述。
[0036]圖1示出了本實(shí)施例中一種基于太赫茲光譜的肉類(lèi)內(nèi)部金屬檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，本實(shí)施例提供的一種基于太赫茲光譜的肉類(lèi)內(nèi)部金屬檢測(cè)裝置，包括:
[0037]密封箱1、太赫茲光譜成像儀2和圖像處理器3 ;所述密封箱I內(nèi)上部設(shè)置有太赫茲光譜發(fā)射器4和太赫茲光譜接收器5，所述密封箱I內(nèi)還設(shè)置有肉類(lèi)放置臺(tái)6 ；
[0038]所述太赫茲光譜成像儀2分別與所述太赫茲光譜接收器5和所述圖像處理器3連接;
[0039]所述太赫茲光譜發(fā)射器4用于向所述肉類(lèi)放置臺(tái)6照射太赫茲光譜；所述太赫茲光譜接收器5用于接收反射的太赫茲光譜。
[0040]采用圖1所示裝置進(jìn)行肉類(lèi)檢測(cè)時(shí)，將待檢測(cè)的肉類(lèi)放置在所述肉類(lèi)放置臺(tái)6上，由所述太赫茲光譜發(fā)射器4發(fā)射太赫茲光譜對(duì)待檢測(cè)肉類(lèi)進(jìn)行照射，所述太赫茲光譜接收器5接收反射回的太赫茲光譜，并且將接收到的太赫茲光譜傳輸給所述太赫茲光譜成像儀2 ;所述太赫茲光譜成像儀2接收到太赫茲光譜后進(jìn)行矩陣掃描成像，得到待檢測(cè)肉類(lèi)的太赫茲光譜圖像，并傳輸給所述圖像處理器3 ;然后再由所述圖像處理器3將獲取的太赫茲光譜圖像進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)換成二值圖像并進(jìn)行判斷，輸出待檢測(cè)肉類(lèi)中是否含有金屬的判斷結(jié)果O
[0041]在具體實(shí)施過(guò)程中，所述圖像處理器3可以采用計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，用來(lái)處理太赫茲光譜成像儀生成的太赫茲光譜圖像，將其轉(zhuǎn)換成二值圖像，并根據(jù)二值圖像判斷待檢測(cè)肉類(lèi)中是否含有金屬。
[0042]另外，太赫茲光譜是一種介于毫米波和紅外光之間的光波，安全無(wú)輻射，能夠被金屬物質(zhì)反射，相反通過(guò)對(duì)肉類(lèi)時(shí)太赫茲則不會(huì)產(chǎn)生反射，而且能夠被瘦肉和水吸收。為了防止太赫茲光譜被其它物質(zhì)反射造成干擾，所以放置待檢測(cè)肉類(lèi)的肉類(lèi)放置臺(tái)6不得使用金屬材質(zhì)，而且只需在肉類(lèi)放置臺(tái)6的下方放置適量的水即可將穿過(guò)肉類(lèi)脂肪的太赫茲光譜吸收，這樣即可保證所述太赫茲光譜接收裝置5接收到的只是由肉類(lèi)內(nèi)金屬所反射的太赫茲光譜。
[0043]同時(shí)，利用太赫茲光譜對(duì)肉類(lèi)內(nèi)部金屬物質(zhì)殘留進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，為了保證檢測(cè)結(jié)果的精確性，應(yīng)盡可能的保持所述密封箱I內(nèi)的干燥。
[0044]進(jìn)一步地，如圖1所示，所述裝置還包括充氣設(shè)備8，用于向所述密封箱內(nèi)充入干燥的氣體。
[0045]舉例來(lái)說(shuō)，可以采用不斷向所述密封箱I內(nèi)充入干燥的氮?dú)鈦?lái)替換所述密封箱I內(nèi)的空氣，以減少空氣中水分對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。由于氮?dú)馐且环N無(wú)色無(wú)味無(wú)毒的氣體，因此，其不會(huì)對(duì)待檢測(cè)的肉類(lèi)產(chǎn)生任何損壞，能夠最大限度的保證肉類(lèi)的品質(zhì)。
[0046]進(jìn)一步地，所述裝置還包括報(bào)警器7，所述報(bào)警器7與所述圖像處理器連接。當(dāng)所述圖像處理器3通過(guò)處理得到的二值圖像判斷得出待檢測(cè)肉類(lèi)中含有金屬，則可通過(guò)報(bào)警器7發(fā)出報(bào)警提示。
[0047]本實(shí)施例提供的一種基于太赫茲光譜的肉類(lèi)內(nèi)部金屬檢測(cè)裝置，采用太赫茲光譜檢測(cè)肉類(lèi)，通過(guò)獲取待檢測(cè)肉類(lèi)的太赫茲光譜圖像，并將所述太赫茲光譜圖像轉(zhuǎn)換成二值圖像，進(jìn)而判斷所述待檢測(cè)肉類(lèi)中是否很有金屬。能夠?qū)崿F(xiàn)大面積范圍的檢測(cè)，同時(shí)簡(jiǎn)化了檢測(cè)方法，而且采用太赫茲光譜檢測(cè)不會(huì)損壞肉類(lèi)食品的品質(zhì)。
[0048]另一方面，如圖2所示，本實(shí)施例還提供一種基于太赫茲光譜圖像的肉類(lèi)內(nèi)部金屬識(shí)別方法，包括:
[0049]SI，獲取待檢測(cè)肉類(lèi)的太赫茲光譜圖像；
[0050]S2，將所述太赫茲光譜圖像轉(zhuǎn)換成二值圖像；
[0051]S3，判斷所述二值圖像是否具有非聯(lián)通區(qū)域，若有則所述待檢測(cè)肉類(lèi)內(nèi)部含有金屬，否則所述待檢測(cè)肉類(lèi)內(nèi)部不含金屬。
[0052]采用上述方法將所述太赫茲光譜圖像轉(zhuǎn)換成二值圖像，在具體實(shí)施過(guò)程中可采用OSTU算法將所述太赫茲光譜圖像轉(zhuǎn)換成二值圖像。
[0053]得到二值圖像后，通過(guò)判斷所述二值圖像中是否有非聯(lián)通區(qū)域，即亮點(diǎn)區(qū)域，即可得到所述待檢測(cè)肉類(lèi)中是否含有金屬。
[0054]進(jìn)一步地，為了減少檢測(cè)過(guò)程中外界環(huán)境對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響，增大檢測(cè)的準(zhǔn)確性，在得到二值圖像后對(duì)所述二值圖像進(jìn)行去噪處理，除去圖像中明顯過(guò)大或過(guò)小的非聯(lián)通區(qū)域。即，在步驟S2之后還包括步驟S2a:
[0055]S2a，去掉所述二值圖像中面積大于預(yù)設(shè)最大值或者小于預(yù)設(shè)最小值的非聯(lián)通區(qū)域。
[0056]現(xiàn)有技術(shù)中，例如利用電阻電容的檢測(cè)方法還存在的一個(gè)缺陷就是無(wú)法確定金屬的具體位置，只能簡(jiǎn)單判斷金屬雜物的有無(wú)，不利于后續(xù)的金屬雜物的剔除。為了能夠準(zhǔn)確確定肉類(lèi)內(nèi)部金屬的位置，本實(shí)施例提供檢測(cè)方法，在步驟S3之后還包括步驟S4:
[0057]S4，計(jì)算所述二值圖像中每一塊非聯(lián)通區(qū)域的中心位置坐標(biāo)。
[0058]具體的，可以采用重心計(jì)算公式來(lái)確定所述二值圖像中每個(gè)非聯(lián)通區(qū)域的中心位置的坐標(biāo)。
[0059]本實(shí)施例提供的一種基于太赫茲光譜圖像的肉類(lèi)內(nèi)部金屬識(shí)別方法，主要適用于上述檢測(cè)裝置的圖像處理器中，通過(guò)獲取太赫茲光譜成像儀生成的太赫茲光譜圖像，并將所述太赫茲光譜圖像轉(zhuǎn)換成二值圖像，進(jìn)而判斷所述待檢測(cè)肉類(lèi)中是否很有金屬?？梢詫?shí)現(xiàn)大面積的可視化檢測(cè)，有效提高了檢測(cè)效率和檢測(cè)準(zhǔn)確性，并可以根據(jù)得到的二值圖像確定金屬的大小，以及金屬位置的準(zhǔn)確定位。而且不會(huì)對(duì)被檢測(cè)的生肉產(chǎn)生損傷，不會(huì)影響其口感，無(wú)損、快速、安全。
[0060]相對(duì)應(yīng)的，如圖3所示，本實(shí)施例相應(yīng)的還提供了一種基于太赫茲光譜圖像的肉類(lèi)內(nèi)部金屬識(shí)別裝置，包括:
[0061]獲取模塊101，用于獲取待檢測(cè)肉體的太赫茲光譜圖像；
[0062]轉(zhuǎn)換模塊102，用于將所述太赫茲光譜圖像轉(zhuǎn)換成二值圖像；
[0063]判斷模塊103，用于判斷所述二值圖像是否具有非聯(lián)通區(qū)域，若有則所述待檢測(cè)肉體內(nèi)部含有金屬，否則所述待檢測(cè)肉體內(nèi)部不含金屬。
[0064]進(jìn)一步地，所述裝置還包括:
[0065]去噪模塊，用于去掉所述二值圖像中面積大于最大預(yù)設(shè)值或者小于最小預(yù)設(shè)值的非聯(lián)通區(qū)域。
[0066]進(jìn)一步地，所述裝置還包括:
[0067]定位模塊，用于計(jì)算所述二值圖像中每一塊非聯(lián)通區(qū)域的中心位置坐標(biāo)。
[0068]本實(shí)施例提供的一種基于太赫茲光譜圖像的肉類(lèi)內(nèi)部金屬識(shí)別裝置，主要適用于上述檢測(cè)裝置的圖像處理器中，通過(guò)獲取太赫茲光譜成像儀生成的太赫茲光譜圖像，并將所述太赫茲光譜圖像轉(zhuǎn)換成二值圖像，進(jìn)而判斷所述待檢測(cè)肉體中是否很有金屬?？梢詫?shí)現(xiàn)大面積的可視化檢測(cè)，有效提高了檢測(cè)效率和檢測(cè)準(zhǔn)確性，并可以根據(jù)得到的二值圖像確定金屬的大小，以及金屬位置的準(zhǔn)確定位。而且不會(huì)對(duì)被檢測(cè)的生肉產(chǎn)生損傷，不會(huì)影響其口感，無(wú)損、快速、安全。
[0069]雖然結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下做出各種修改和變型，這樣的修改和變型均落入由所附權(quán)利要求所限定的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于太赫茲光譜的肉類(lèi)內(nèi)部金屬檢測(cè)裝置，其特征在于，所述裝置包括: 密封箱、太赫茲光譜成像儀和圖像處理器；所述密封箱內(nèi)上部設(shè)置有太赫茲光譜發(fā)射器和太赫茲光譜接收器，所述密封箱內(nèi)還設(shè)置有肉類(lèi)放置臺(tái)； 所述太赫茲光譜成像儀分別與所述太赫茲光譜接收器和所述圖像處理器連接； 所述太赫茲光譜發(fā)射器用于向所述肉類(lèi)放置臺(tái)照射太赫茲光譜；所述太赫茲光譜接收器用于接收反射的太赫茲光譜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括充氣設(shè)備，用于向所述密封箱內(nèi)充入干燥的氣體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括報(bào)警器，所述報(bào)警器與所述圖像處理器連接。
4.一種基于太赫茲光譜圖像的肉類(lèi)內(nèi)部金屬識(shí)別方法，其特征在于，所述方法包括: 獲取待檢測(cè)肉類(lèi)的太赫茲光譜圖像； 將所述太赫茲光譜圖像轉(zhuǎn)換成二值圖像； 判斷所述二值圖像是否具有非聯(lián)通區(qū)域，若有則確定所述待檢測(cè)肉類(lèi)內(nèi)部含有金屬，否則確定所述待檢測(cè)肉類(lèi)內(nèi)部不含金屬。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述將所述太赫茲光譜圖像轉(zhuǎn)換成二值圖像的步驟之后，還包括: 去掉所述二值圖像中面積大于預(yù)設(shè)最大值或者小于預(yù)設(shè)最小值的非聯(lián)通區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述若有則所述待檢測(cè)肉類(lèi)內(nèi)部含有金屬的步驟之后，還包括: 計(jì)算所述二值圖像中每一塊非聯(lián)通區(qū)域的中心位置坐標(biāo)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述將所述太赫茲光譜圖像轉(zhuǎn)換成二值圖像的步驟，包括: 采用OSTU算法將所述太赫茲光譜圖像轉(zhuǎn)換成二值圖像。
8.一種基于太赫茲光譜圖像的肉類(lèi)內(nèi)部金屬識(shí)別裝置，其特征在于，所述裝置包括: 獲取模塊，用于獲取待檢測(cè)肉類(lèi)的太赫茲光譜圖像； 轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述太赫茲光譜圖像轉(zhuǎn)換成二值圖像； 判斷模塊，用于判斷所述二值圖像是否具有非聯(lián)通區(qū)域，若有則所述待檢測(cè)肉類(lèi)內(nèi)部含有金屬，否則所述待檢測(cè)肉類(lèi)內(nèi)部不含金屬。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 去噪模塊，用于去掉所述二值圖像中面積大于預(yù)設(shè)最大值或者小于預(yù)設(shè)最小值的非聯(lián)通區(qū)域。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 定位模塊，用于計(jì)算所述二值圖像中每一塊非聯(lián)通區(qū)域的中心位置坐標(biāo)。
【文檔編號(hào)】G01N21/25GK104280346SQ201410555605
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】李斌, 陳立平, 張保華, 郭文忠, 樊書(shū)祥, 何杰山, 陳文燾, 馬飛宇, 賈娜, 洪昊星 申請(qǐng)人:北京農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心