[发明专利]基于太赫兹成像的肉制品异物在线检测系统及检测方法

说明书

本发明涉及太赫兹检测领域。目的是提供一种基于太赫兹波谱成像技术的肉制品异物在线检测系统及其用于肉制品异物检测的方法，能够对肉制品这类成分复杂食品基质中混入的金属异物和非金属异物进行检测，具有适用范围广、检测精度高、安全快速无损的特点。技术方案是：一种基于太赫兹波谱成像技术的肉制品异物在线检测系统，其特征在于：该系统包括依照被检物运动方向依次排列的可见光成像单元与太赫兹波谱成像单元，还包括对被检物的运动以及可见光成像单元与太赫兹波谱成像单元进行控制的运动控制单元；所述可见光成像单元包括视觉暗箱、LED灯带、相机以及视觉图像处理装置，其中LED灯带均布在视觉暗箱四周内壁上，相机固定于视觉暗箱顶部。

技术领域

本发明涉及太赫兹检测领域，具体是一种基于太赫兹波谱成像技术的肉制品异物在线检测系统及检测方法。

背景技术

在肉制品生产加工过程中，时常会混入异物，这些异物既包括金属、塑料、沙石等外源性异物，也包括肉禽毛发、肉质腐败等内源性异物。这些异物的混入不仅会给消费者的身心健康带来伤害，也会给企业的声誉带来影响。因此有必要对肉制品中异物进行无损检测。

目前食品中常用的异物无损检测方法包括X射线成像、机器视觉法、高光谱成像、金属探测器等；然而这些技术在实际检测过程中都存在一定的不足，例如X射线成像难以识别密度差异低的异物，且对人体有一定的电离伤害；机器视觉法只能对外观形貌和颜色进行判定，无法识别内部异物；金属探测器无法识别非金属类异物。

太赫兹辐射是指频率为0.1THz-10THz间的一段电磁波，其光子能量低，对于很多介电材料和非极性的液体有良好的穿透性，许多极性大分子振动能级间的跃迁和转动能级间的跃迁正好处于太赫兹频率范围，且金属在太赫兹频段具有极强的反射率。因此，以太赫兹波为信号源进行异物波谱成像检测不仅能对物质成分变化进行识别定位，而且对混入的金属异物和非金属异物也能识别，应用潜力很大。现阶段，使用太赫兹波谱成像技术进行食品中异物检测已有报道，专利CN105758865A报道了使用太赫兹波谱技术进行粮食包装物中异物的检测系统及方法，但此类装置只适合对成分均匀的食品基质(小麦粉、奶粉、稻米等)中混入的异物进行检测，而对肉制品这类成分复杂食品基质中混入的异物，会出现较多的误判。因此，开发一套适用于肉制品中异物检测的太赫兹波谱成像系统，对于有效提高现有肉制品异物检测装备性能、拓宽太赫兹技术的应用领域具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述背景技术的不足，提供了一种基于太赫兹波谱成像技术的肉制品异物在线检测系统及其用于肉制品异物检测的方法，能够对肉制品这类成分复杂食品基质中混入的金属异物和非金属异物进行检测，具有适用范围广、检测精度高、安全快速无损的特点。

本发明采用了以下技术方案：一种基于太赫兹波谱成像技术的肉制品异物在线检测系统，其特征在于：该系统包括依照被检物运动方向依次排列的可见光成像单元与太赫兹波谱成像单元，还包括对被检物的运动以及可见光成像单元与太赫兹波谱成像单元进行控制的运动控制单元；

所述可见光成像单元包括视觉暗箱、LED灯带、相机以及视觉图像处理装置，其中LED灯带均布在视觉暗箱四周内壁上，相机固定于视觉暗箱顶部；

所述太赫兹波谱成像单元包括太赫兹黑箱、太赫兹图像处理装置、太赫兹线光源、太赫兹透射探测器以及太赫兹反射探测器；其中太赫兹线光源和太赫兹反射探测器并排固定于太赫兹黑箱顶部，太赫兹透射探测器布置在太赫兹线光源的正下方且位于输送带的下方；

所述运动控制单元包括分别与电脑电导通的视觉触发编码器、太赫兹触发编码器以及带动被检物通过可见光成像单元与太赫兹波谱成像单元的输送带组件，其中视觉触发编码器和太赫兹触发编码器分别布置于视觉暗箱和太赫兹黑箱的进样端口处，用于标记跟踪待测样品并触发视觉图像采集和太赫兹图像采集；

所述视觉图像处理装置、太赫兹图像处理装置分别通过数据线与电脑电导通。