[发明专利]一种基于时序变温过程中热成像和视觉成像融合的肉类品质定性检测方法

权利要求书

1.一种基于时序变温过程中热成像和视觉成像融合的肉类品质定性检测方法，其特征在于，制备建模样品，采集并融合时序变温过程中热成像和CCD图像数据，然后建立肉类品质定性检测模型，再利用模型对肉类不同品质指标进行定性检测，包括以下步骤：

步骤一、制备高度及质量一致，密度均匀的具有不同品质指标的代表性肉质样品；

步骤二、将样品置入温度变化装置进行时序加热或冷却，通过红外热像采集系统和视觉成像采集系统，同时采集样品在时序变温过程中的热像视频和视觉图像；

步骤三、对时序变温过程中的热像视频提取样品热像图，其中每个样品提取单张或多张热像图及对应时序的CCD图像；

步骤四、分别去除热像图及CCD图像的样品图像背景，提取样品图像的形心，并以此为中心选取感兴趣区域；将感兴趣区域下热像图及CCD图像调整为统一尺寸并进行融合；

步骤五、将样品融合后的图像数据分别作为输入数据划分为训练集和测试集；利用划分后的样品数据集对模型进行训练和测试，优选最佳模型，并确定模型的各个参数；

步骤六、若所建定性模型效果满足要求则代表模型可行；否则，通过扩充样品集和重复步骤一至五，直至满足要求；

所述的利用定性检测模型进行肉类品质检测的具体步骤如下：

步骤A、制备高度、质量一致，密度均匀的具有不同品质指标的代表性肉质样品；

步骤B、将样品置入温度变化装置进行时序加热或冷却，通过红外热像采集系统和视觉成像采集系统，同时采集样品在时序变温过程中的热像视频和视觉图像；

步骤C、对时序变温过程中的热像视频提取样品热像图，其中每个样品提取单张或多张热像图及对应时序的CCD图像；

步骤D、分别去除热像图及CCD图像的样品图像背景，提取样品图像的形心，并以此为中心选取感兴趣区域；将感兴趣区域下热像图及CCD图像调整为统一尺寸并进行融合；

步骤E、将融合后的图像数据输入建立的定性检测模型，通过对样品单张直接判别或多张综合判别确定样品的类别，并输出定性检测结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于时序变温过程中热成像和视觉成像融合的肉类品质定性检测方法，其特征在于：所述肉类不同品质指标定性检测中，肉类包括羊肉、牛肉、猪肉、鸭肉及其他食用肉类；品质指标检测内容为：判别肉类是否掺假及掺假类别；判别肉类的新鲜度等级，分为新鲜、次鲜和腐败；判别肉类的部位，分为前腿、后腿、背脊和其他；判别冷冻肉类，包括区分冷藏与冻藏，判断是否冻融。

3.根据权利要求1所述的一种基于时序变温过程中热成像和视觉成像融合的肉类品质定性检测方法，其特征在于：所述步骤一和步骤A中，样品制备时，制备高度、质量一致，密度均匀的具有肉类不同品质的代表性肉质样品。

4.根据权利要求1所述的一种基于时序变温过程中热成像和视觉成像融合的肉类品质定性检测方法，其特征在于：所述步骤二和步骤B中，将样品置入温度变化装置进行时序加热或冷却，可采用多种方式对样品进行恒温加热或冷却，样品初始温度保持一致。

5.根据权利要求1所述的一种基于时序变温过程中热成像和视觉成像融合的肉类品质定性检测方法，其特征在于：所述步骤三和步骤C中，从热像视频中提取样品热像图时，有多种可选提取方法，例如：等时间间隔、等温度间隔、某一温度范围等时间间隔和某一时间段等温度间隔，本发明优选第一种方法，连续采集某一固定时间段内的热像图，此阶段较少的数据包含了较大范围温度下的样品热像图； CCD相机采集时序变温过程中样品的视觉图像时，采用连续拍摄的模式，图像采集间隔与热成像保持一致。

6.根据权利要求1所述的一种基于时序变温过程中热成像和视觉成像融合的肉类品质定性检测方法，其特征在于：所述步骤四和步骤D中，对热像图与CCD图像进行融合时，可采用不同的融合方法，例如：图像拼接、数据相加和通道叠加。