[发明专利]基于图像与光谱信息融合的肉品在线无损检测方法与装置

权利要求书

1.一种基于图像与光谱信息融合的肉品在线无损检测方法，其特征在于，该方法的步骤如下：

1)建立在线检测模型：

根据肉品品质指标的要求，确定检测指标以及各指标的权重，建立质量评定体系；通过在线检测的装置，在线采集肉品的图像和光谱信息，利用图像处理技术和光谱分析技术对获得的信息进行数据处理，提取表征待检测指标的特征信息；离线对肉品进行各指标的理化测试；利用提取的光谱与图像特征信息与测试的各指标实际值，建立基于图像的、基于光谱的、或图像与光谱特征层融合的品质定量预测模型；结合建立的质量评定体系，进行决策层融合处理，建立基于图像与光谱信息融合的肉品品质在线检测模型；

2)进行在线检测：

在线检测时，待测肉品图像信息和光谱信息被实时采集后由建立的肉类产品品质检测模型对输入的图像和光谱信息进行处理，提取特征，由单一肉品品质定量预测模型进行预测，由决策层数据融合模型对肉品品质进行在线质量分级评定；

所述的在线检测的装置：包括传送带(1)、光谱采集室(2)、图像采集室(3)、摄像机挂接横梁(4)、成像光源(5)、摄像机(6)、Y型光纤(7)、光谱仪(8)、光谱光源(9)、数据处理PC(10)、两个光电传感器(11，12)、电机(13)、传送带支架(14)；摄像机(6)固定在图像采集室(3)正中间的摄像机挂接横梁(4)上，摄像机(6)的四周安装成像光源(5)，第一光电传感器(11)固定在摄像机(6)下方的图像采集室(3)侧壁，放置肉品的传送带(1)位于摄像机(6)下方并穿过图像采集室(3)，电机(13)驱动传送带(1)转动，传送带(1)上方安装光谱采集室(2)，第二光电传感器(12)固定在光谱采集室(2)侧壁，肉品进入光谱采集室(2)，第二光电传感器(12)检测到样品，发送信号给光谱仪(8)，光谱仪(8)采集经Y型光纤(7)传输的光谱信息发送给数据处理PC(10)，肉品连续传送进入图像采集室(3)，第一光电传感器(11)检测到的信号给摄像机(6)，采集肉品的图像信息接至数据处理PC(10)。

2.根据权利要求1所述的一种基于图像与光谱信息融合的肉品在线无损检测方法，其特征在于：所述的在线采集肉品的图像信息，为紫外、可见光、近红外或红外波长范围内图像，图像信息处理包括运动图像的补偿与校正、背景分割、目标区域提取，提取的图像特征包括颜色、纹理分布描述、脂肪分布及与肉品pH值、弹性和嫩度实际生产要求的指标的相关特征提取，建立基于图像信息的品质预测模型。

3.根据权利要求1所述的一种基于图像与光谱信息融合的肉品在线无损检测方法，其特征在于：所述的光谱信息采集后，结合光谱平滑、校正和微分预处理方法，提取表征肉品化学组分、pH值、颜色、弹性和嫩度指标的特征信息，包括特征波长、光谱经过分解所得得主因子，建立基于光谱信息的品质预测模型。

4.根据权利要求1所述的一种基于图像与光谱信息融合的肉品在线无损检测方法，其特征在于：所述的提取的图像与光谱的特征值利用人工神经网络、支持向量机方法进行特征层信息融合；采用D-S证据理论、贝叶斯网络方法进行决策层信息融合。

5.根据权利要求1所述的一种基于图像与光谱信息融合的肉品在线无损检测方法，其特征在于：所述的肉品品质预测模型包含生鲜肉、原料肉或肉制品肉类产品和生产的各阶段的品质分类系统。