基于太赫茲光譜的肉類內(nèi)部金屬檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及肉類檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于太赫茲光譜的肉類內(nèi)部金屬檢測方法。本發(fā)明提供的一種基于太赫茲光譜的肉類內(nèi)部金屬檢測裝置包括密封箱、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)置有肉類放置臺；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肉類，通過獲取待檢測肉類的太赫茲光譜圖像，并將所述太赫茲光譜圖像轉(zhuǎn)換成二值圖像，進(jìn)而判斷所述待檢測肉類中是否很有金屬。能夠?qū)崿F(xiàn)大面積范圍的檢測，同時簡化了檢測方法，而且采用太赫茲光譜檢測不會損壞肉類食品的品質(zhì)。
【專利說明】基于太赫茲光譜的肉類內(nèi)部金屬檢測裝置

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

【背景技術(shù)】
[0002]肉類是我們?nèi)粘２妥郎媳夭豢缮俚囊环N食物，也是我們汲取營養(yǎng)的一個重要途徑。然而近年來，經(jīng)常有由于肉類內(nèi)部有金屬雜質(zhì)導(dǎo)致食品安全急性事件。肉類內(nèi)部的金屬雜質(zhì)的一個主要來源是，在動物養(yǎng)殖過程中一般都要注射疫苗，有時會造成針頭不慎折斷，殘留在動物表層體內(nèi)，這些“潛伏”在動物身上的針頭如果不是斷后馬上取出來，過后都是很難發(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。但現(xiàn)有的產(chǎn)品和食品中金屬雜質(zhì)檢測方法一次只能檢測較小的區(qū)域，不利于大范圍一次性檢測，且檢測前需要進(jìn)行校準(zhǔn)，建立相應(yīng)的金屬領(lǐng)結(jié)形檢測包絡(luò)庫。
[0004]另外，現(xiàn)有技術(shù)中也有通過X射線等進(jìn)行金屬雜物檢測，但X射線屬于電離輻射波段，在一定程度上會損壞肉類食品的品質(zhì)，影響其食用安全，不能做到無損、快速、安全檢測。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有檢測技術(shù)中存在的檢測范圍小、檢測方法復(fù)雜以及會損壞肉類食品品質(zhì)的缺陷，本發(fā)明提供了一種基于太赫茲光譜的肉類內(nèi)部金屬檢測裝置。
[0006]一方面，本發(fā)明提供一種基于太赫茲光譜的肉類內(nèi)部金屬檢測裝置，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)置有肉類放置臺；
[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放置臺照射太赫茲光譜；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，所述裝置還包括報警器，所述報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內(nèi)部金屬識別方法，包括:
[0013]獲取待檢測肉類的太赫茲光譜圖像；
[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肉類內(nèi)部含有金屬，否則確定所述待檢測肉類內(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肉類內(nèi)部含有金屬的步驟之后，還包括:
[0019]計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]相對應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種基于太赫茲光譜圖像的肉類內(nèi)部金屬識別裝置，包括:
[0023]獲取模塊，用于獲取待檢測肉類的太赫茲光譜圖像；
[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，若有則所述待檢測肉類內(nèi)部含有金屬，否則所述待檢測肉類內(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內(nèi)部金屬檢測裝置，采用太赫茲光譜檢測肉類，通過獲取待檢測肉類的太赫茲光譜圖像，并將所述太赫茲光譜圖像轉(zhuǎn)換成二值圖像，進(jìn)而判斷所述待檢測肉類中是否很有金屬。能夠?qū)崿F(xiàn)大面積范圍的檢測，同時簡化了檢測方法，而且采用太赫茲光譜檢測不會損壞肉類食品的品質(zhì)。

【專利附圖】

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

【具體實施方式】
[0035]現(xiàn)結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)闡述。
[0036]圖1示出了本實施例中一種基于太赫茲光譜的肉類內(nèi)部金屬檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，本實施例提供的一種基于太赫茲光譜的肉類內(nèi)部金屬檢測裝置，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)置有肉類放置臺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用于向所述肉類放置臺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)行肉類檢測時，將待檢測的肉類放置在所述肉類放置臺6上，由所述太赫茲光譜發(fā)射器4發(fā)射太赫茲光譜對待檢測肉類進(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，得到待檢測肉類的太赫茲光譜圖像，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，輸出待檢測肉類中是否含有金屬的判斷結(jié)果O
[0041]在具體實施過程中，所述圖像處理器3可以采用計算機(jī)來實現(xiàn)，用來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肉類中是否含有金屬。
[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，安全無輻射，能夠被金屬物質(zhì)反射，相反通過對肉類時太赫茲則不會產(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，所以放置待檢測肉類的肉類放置臺6不得使用金屬材質(zhì)，而且只需在肉類放置臺6的下方放置適量的水即可將穿過肉類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內(nèi)金屬所反射的太赫茲光譜。
[0043]同時，利用太赫茲光譜對肉類內(nèi)部金屬物質(zhì)殘留進(jìn)行檢測時，為了保證檢測結(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]舉例來說，可以采用不斷向所述密封箱I內(nèi)充入干燥的氮氣來替換所述密封箱I內(nèi)的空氣，以減少空氣中水分對檢測結(jié)果的影響。由于氮氣是一種無色無味無毒的氣體，因此，其不會對待檢測的肉類產(chǎn)生任何損壞，能夠最大限度的保證肉類的品質(zhì)。
[0046]進(jìn)一步地，所述裝置還包括報警器7，所述報警器7與所述圖像處理器連接。當(dāng)所述圖像處理器3通過處理得到的二值圖像判斷得出待檢測肉類中含有金屬，則可通過報警器7發(fā)出報警提示。
[0047]本實施例提供的一種基于太赫茲光譜的肉類內(nèi)部金屬檢測裝置，采用太赫茲光譜檢測肉類，通過獲取待檢測肉類的太赫茲光譜圖像，并將所述太赫茲光譜圖像轉(zhuǎn)換成二值圖像，進(jìn)而判斷所述待檢測肉類中是否很有金屬。能夠?qū)崿F(xiàn)大面積范圍的檢測，同時簡化了檢測方法，而且采用太赫茲光譜檢測不會損壞肉類食品的品質(zhì)。
[0048]另一方面，如圖2所示，本實施例還提供一種基于太赫茲光譜圖像的肉類內(nèi)部金屬識別方法，包括:
[0049]SI，獲取待檢測肉類的太赫茲光譜圖像；
[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，若有則所述待檢測肉類內(nèi)部含有金屬，否則所述待檢測肉類內(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，在具體實施過程中可采用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，通過判斷所述二值圖像中是否有非聯(lián)通區(qū)域，即亮點區(qū)域，即可得到所述待檢測肉類中是否含有金屬。
[0054]進(jìn)一步地，為了減少檢測過程中外界環(huán)境對檢測結(jié)果的影響，增大檢測的準(zhǔn)確性，在得到二值圖像后對所述二值圖像進(jìn)行去噪處理，除去圖像中明顯過大或過小的非聯(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方法還存在的一個缺陷就是無法確定金屬的具體位置，只能簡單判斷金屬雜物的有無，不利于后續(xù)的金屬雜物的剔除。為了能夠準(zhǔn)確確定肉類內(nèi)部金屬的位置，本實施例提供檢測方法，在步驟S3之后還包括步驟S4:
[0057]S4，計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，可以采用重心計算公式來確定所述二值圖像中每個非聯(lián)通區(qū)域的中心位置的坐標(biāo)。
[0059]本實施例提供的一種基于太赫茲光譜圖像的肉類內(nèi)部金屬識別方法，主要適用于上述檢測裝置的圖像處理器中，通過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)而判斷所述待檢測肉類中是否很有金屬。可以實現(xiàn)大面積的可視化檢測，有效提高了檢測效率和檢測準(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。而且不會對被檢測的生肉產(chǎn)生損傷，不會影響其口感，無損、快速、安全。
[0060]相對應(yīng)的，如圖3所示，本實施例相應(yīng)的還提供了一種基于太赫茲光譜圖像的肉類內(nèi)部金屬識別裝置，包括:
[0061]獲取模塊101，用于獲取待檢測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，若有則所述待檢測肉體內(nèi)部含有金屬，否則所述待檢測肉體內(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]本實施例提供的一種基于太赫茲光譜圖像的肉類內(nèi)部金屬識別裝置，主要適用于上述檢測裝置的圖像處理器中，通過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)而判斷所述待檢測肉體中是否很有金屬?？梢詫崿F(xiàn)大面積的可視化檢測，有效提高了檢測效率和檢測準(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。而且不會對被檢測的生肉產(chǎn)生損傷，不會影響其口感，無損、快速、安全。
[0069]雖然結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的實施方式，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內(nèi)部金屬檢測裝置，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)置有肉類放置臺； 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放置臺照射太赫茲光譜；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，所述裝置還包括報警器，所述報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內(nèi)部金屬識別方法，其特征在于，所述方法包括: 獲取待檢測肉類的太赫茲光譜圖像； 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肉類內(nèi)部含有金屬，否則確定所述待檢測肉類內(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肉類內(nèi)部含有金屬的步驟之后，還包括: 計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內(nèi)部金屬識別裝置，其特征在于，所述裝置包括: 獲取模塊，用于獲取待檢測肉類的太赫茲光譜圖像； 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，若有則所述待檢測肉類內(nèi)部含有金屬，否則所述待檢測肉類內(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】G01N21/25GK104280346SQ201410555605
【公開日】2015年1月14日 申請日期: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, 樊書祥, 何杰山, 陳文燾, 馬飛宇, 賈娜, 洪昊星 申請人:北京農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心