[发明专利]基于高光谱的识别新鲜肉、冷却肉和冷冻肉的方法及装置

说明书

本发明公开了基于高光谱的识别新鲜肉、冷却肉和冷冻肉的方法，包括以下步骤：(1)获取肉品样品的0反射率高光谱图像和全反射率高光谱图像，(2)在校正后的高光谱图像上选取肉品样品的感兴趣区域，获取感兴趣区域在特征波长下的光谱反射值；提取高光谱图像的权重系数最高的PC图像，并计算其纹理特征；(3)采用基于Fisher判别式的第一判别分析模型进行判别；(4)采用基于Fisher判别式的第二判别分析模型进行判别。本发明的方法大大提高了分类模型的鲁棒性，使模型分类更加精准。本发明还公开了基于高光谱的识别新鲜肉、冷却肉和冷冻肉的装置，提高了高光谱图像的质量。

技术领域

本发明涉及高光谱无损检测领域，特别涉及一种基于高光谱的识别新鲜肉、冷却肉和冷冻肉的方法及装置。

背景技术

肉是老百姓日常生活中重要的食材之一，市面上销售的肉大致可分为新鲜肉和冷处理肉，冷处理肉包括冷却肉和冷冻肉。一般来说新鲜肉和冷却肉的营养价值较高，口感较好；冷冻肉一般储存时间较长，其失水较多，营养流失严重，口感较差。同时冷冻肉的价钱也比新鲜肉和冷却肉低很多。通过控制冷冻解冻条件，一些冷冻肉解冻后与冷却肉很难区分，导致一些不法商贩用冷冻肉以次充好，赚取暴利。对冷冻肉和冷却肉进行正确区分，并贴上正确的标签进行销售，显得尤为重要。冷却肉和冷冻肉在颜色、气味、弹性、黏度上有细微差别，很难从外表上区分，只有做成菜后才能明显感觉到不同：冷却肉肉更嫩，熬出的汤更香。另外，通过检测肉的pH值、系水力、嫩度等指标也可以对冷却肉和冷冻肉进行区分。但是上述方法具有破坏性大、效率低、操作步骤复杂等缺点，不能有效的对冷却肉和冷冻肉进行快速的区分。因此，发展一种快速、无损的检测方法来对新鲜肉、冷却肉和冷冻肉进行区分是十分必要的。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点与不足，本发明的目的在于提供一种基于高光谱的识别新鲜肉、冷却肉和冷冻肉的方法，大大提高了分类模型的鲁棒性，使模型分类更加精准。

本发明的另一目的在于提供实现上述基于高光谱的识别新鲜肉、冷却肉和冷冻肉的方法的装置。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

基于高光谱的识别新鲜肉、冷却肉和冷冻肉的方法，包括以下步骤：

(1)对肉品样品进行高光谱扫描，获取0反射率高光谱图像和全反射率高光谱图像，对获取的高光谱图像进行校正；

(2)在校正后的0反射率高光谱图像和全反射率高光谱图像上选取肉品样品的感兴趣区域，获取感兴趣区域在特征波长下的光谱反射值；

对高光谱图像进行主成分分析得到PC图像，提取权重系数最高的PC图像，并计算权重系数最高的PC图像的纹理特征；所述纹理特征包括0度角的相关性、灰度熵和梯度熵；

当肉品样品为猪肉样品时，所述特征波长为552nm、583nm、和673nm；

当肉品样品为牛肉样品时，所述特征波长为479nm、601nm和776nm；

当肉品样品为羊肉样品时，所述特征波长为549nm、638nm和774nm；

(3)采用基于Fisher判别式的第一判别分析模型进行判别：

当肉品样品为猪肉样品时，第一判别分析模型如下：

Y₀＝0.034R₅₅₂-0.073R₅₈₃-0.067R₆₇₃+0.078T₁-0.105T₂+0.066T₃+47.843