[发明专利]一种基于不同形态蛋黄高光谱成像的鸡蛋品质检测方法

说明书

本发明公开了一种基于不同形态蛋黄高光谱成像的鸡蛋品质检测方法，利用蛋黄的光谱特性来鉴别鸡蛋新鲜度。在被检测的同批次鸡蛋中任意挑选若干个鸡蛋，并分成两组，一组是为了获得生蛋黄，另一组是为了获得熟蛋黄。用高光谱成像仪分别获取不同形态蛋黄的高光谱图像数据，在获取单个生蛋黄高光谱数据后，把它们进行混合，再获得混合形态的光谱图像数据。然后，分别提取不同形态蛋黄的光谱特性数据，对它们之间的关系进行建模和分析，就可以对鸡蛋品质作出定性描述。通过大量的实测实验，并对获取的数据进行比较分析，获得了好的实验结果，表明本发明提出的方法是可行的、有效的，具有较好的应用前景和推广价值。

技术领域

本发明涉及高光谱成像、光谱特性处理和鸡蛋品质检测的信息获取与处理领域，具体是一种利用高光谱成像技术和不同形态蛋黄光谱特性对鸡蛋品质进行检测的方法。

背景技术

鸡蛋在禽蛋中占有重要位置，是人类重要的营养食品，富含人体所需的蛋白质、脂肪以及多种矿物质和维生素，不仅易于消化，而且吸收率高。同时，鸡蛋又是一种特殊的食品，不但受到蛋鸡喂养食物和饲养环境的影响，还受到运输过程和存储条件的影响。由于鸡蛋品种、饲养环境和存储时间长短不同，会导致鸡蛋的新鲜度、口感和营养等方面有较大的区别，产生了不同的市场价格。一些无良的商贩经常会以次充好，或提供变质鸡蛋，严重损害了老百姓的利益，即使建立了较好蛋源溯源系统的欧盟，2017年也报道多个国家涉及到有毒鸡蛋的销售，所以，加强鸡蛋品质监测和市场管理，以及建立全面有效的溯源系统，是鸡蛋质量保证的重要途径，关键还是鸡蛋品质的检测和监管。

鸡蛋品质检测是鸡蛋质量监控的核心内容。鸡蛋品质检测分为鸡蛋的外部品质检测和内部品质检测。其中，外部品质检测包含蛋形、蛋重、蛋形指数、蛋壳色以及蛋表面破损检测等。内部品质检测包括蛋白高度、蛋黄颜色、血斑、肉斑、蛋白PH值和哈氏单位等的检测。一些学者针对鸡蛋品质检测问题提出了许多可行方法，根据是否使用仪器和是否破坏鸡蛋，这些方法可归纳为三类：人工观测法、无损检测法和有损检测法。

传统的人工观察法主要是通过观色、闻味、称重和光照等物理方法来完成鸡蛋品质的检测。这种方法虽然简单易行，但与检测人的主观因素和经验积累有关。目前，老百姓日常购买鸡蛋时，仍然以观察法为主。

随着科学技术的发展和应用，近年来一些研究人员采用仪器对鸡蛋进行无损检测，典型的方法有：机器视觉法、红外光谱法、图像处理法、介电特性法、电子鼻法、高光谱图像法和其它新的理论。有损检测主要包括生物检测法、PH检测法、哈氏单位检测和化学成分检测等。这些研究方法，都是从某种角度来检测鸡蛋的新鲜度和品质参数，从而对鸡蛋的品质状况进行分析和识别。因此，它们的普适性和实际应用操作性不是很强。现在的发展趋势是把不同的方法或不同的参数特征进行融合，以达到提高鸡蛋品质检测的准确度，或者采用新的仪器设备和方法来实现鸡蛋品种检测。

高光谱成像技术是一种非常重要的信息获取技术和手段，可以同时获取检测物质的光谱和图像信息，实现图谱合一。高光谱成像的典型特点是能获得高分辨率的光谱信息，使许多原来在全色和多光谱图像中无法识别变得极为容易，因此，其已在遥感、考古、农业、食品安全、公共安全和军事等众多领域中得到了广泛的应用。光谱特性反映了物质材质和化学成分特性，不同物质成分具有不同的光谱特性。光谱特性和空间信息结合，使得高光谱成像技术将会成为鸡蛋品质检测和溯源信息获取的有力手段。虽然有学者提出用高光谱检测鸡蛋品质，但是他们的研究主要集中在鸡蛋外壳的检测。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种基于不同形态蛋黄高光谱成像的鸡蛋品质检测方法，主要是利用蛋黄不同形态的光谱特性来检测鸡蛋品质，该方法能对鸡蛋的品质进行有效鉴别，为鸡蛋品质检测提供有益的参考手段，为鸡蛋质量溯源数据采集提供技术支持。

本发明是采用以下技术方案来实现：

一种基于不同形态蛋黄高光谱成像的鸡蛋品质检测方法，包括以下操作：