[发明专利]高光谱食品在线实时检测装置及其工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高光谱食品在线实时检测装置及其工作方法，属于食品安全自动化检测技术领域。

技术背景

当前以农畜产品为主的食品安全已引起人们越来越多的重视。食品污染事件日益成为人们关注的焦点。对食品进行有效的可靠安全检测成为当前全世界面临的极为迫切的任务。机器视觉在农业上已经得到广泛的研究和应用。它具有的无损、可靠、快速等优点，使得其在农畜产品的品质与安全性无损检测中备受欢迎。

为实现对农畜产品的质量安全实现全面、无损、准确的检测，对机器视觉技术的应用应不仅局限于可见光区域，还需扩展到了紫外、近红外、红外、X射线等区域。当前科学研究的发展表明，农畜产品品质与安全性检测中，机器视觉的一种重要发展趋势是高光谱图像检测技术。

利用高光谱成像技术得到的检测样本图像既包含目标的空间信息又包含了目标的光谱信息，因而能够更为全面的反映样品外部特征、物理结构以及化学成分，从而为最终检测结果提供充分的客观依据。因此，将高光谱图像处理及识别技术应用到农畜产品、食品的品质与安全性检测中，具有很大的商业价值。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种用于家禽制品卫生安全检测以及果蔬食品的质量控制，可有效检测食品被污染程度，可提高食品质量检测的准确度及实施效率的高光谱食品在线实时检测装置及其工作方法。

一种高光谱食品在线实时检测装置，包括高光谱摄像机、温控装置、被检样本传送装置、箱体及PC机，高光谱摄像机安装在检测装置的箱体内并通过传输线与PC机连接，温控装置设置在箱体内的上部，箱体内设有可见光源和近红外光源，被检样本传送装置设置在箱体外、被检样本传送装置的传送带穿过箱体位于高光谱摄像机的下方。

所述的箱体是一个与外界光线隔离的封闭箱体。

所述的高光谱摄像机上装有定焦镜头，高光谱摄像机为：VNIR Hyper-spectralCamera，定焦镜头为VNIR镜头，焦长：23mm，F数：1.4。

所述的传输线为1394传输线。

所述的温控装置包括温度传感器及制冷风扇。

上述高光谱食品在线实时检测装置的工作方法如下：

1)开机，启动PC机；

2)启动温控装置，使箱体内温度保持在设定的温度范围内；

3)启动可见光及近红外光源；

4)待检食品经传送装置进入箱体，置于高光谱摄像机的定焦镜头下；

5)高光谱摄像机获得被检食品全波段图像，经高光谱摄像机上的1394接口、1394传输线，将被检食品全波段图像送至PC机进行图像处理及识别；

6)识别过程：首先对输入的高光谱图像大小进行规格化，然后利用主元分析法对可提供被检食品明显特性的波段进行选择；在被选择的波段中抽取目标的空间及光谱特征，再对输入的空间及光谱特征进行分类辨识，最后完成食品安全性的判定。

例如：脂肪、蛋白质和水分含量总量的85％～95％。通过对这三类营养物质含量及组分的分析可以确定鸡肉的质量，同时，当有害物质含量超标时报警。

本发明可用于家禽制品卫生安全检测以及果蔬食品的质量控制，可有效检测食品被污染程度，从而极大的提高食品质量检测的准确度及实施效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的软件流程图。

其中，1、PC机，2、传输线，3、高光谱摄像机，4、温控装置，5、可见光光源，6、近红外光源，7、被检样本传送装置，8、箱体，9、待检样本。

具体实施方式

实施例：

一种高光谱食品在线实时检测装置，结构如图1所示，包括高光谱摄像机3、温控装置、被检样本传送装置7、箱体8及PC机1，高光谱摄像机3安装在检测装置的箱体8内并通过传输线2与PC机1连接，温控装置4设置在箱体8内的上部，箱体8内设有可见光源5和近红外光源6，被检样本传送装置7设置在箱体8外、被检样本传送装置7的传送带穿过箱体8位于高光谱摄像机3的下方。

所述的箱体8是一个与外界光线隔离的封闭箱体。

所述的高光谱摄像机3上装有定焦镜头，高光谱摄像机为：VNIR Hyper-spectralCamera，定焦镜头为VNIR镜头，焦长：23mm，F数：1.4。

所述的传输线2为1394传输线。

所述的温控装置4包括温度传感器及制冷风扇。

上述高光谱食品在线实时检测装置的工作方法如下：

1)开机，启动PC机；

2)启动温控装置，使箱体内温度保持在设定的温度范围内；

3)启动可见光及近红外光源；