[发明专利]一种基于X射线图像分析的食品品质安全智能检测系统

权利要求书

1.一种基于X射线图像分析的食品品质安全智能检测系统，其特征在于：包括外观形状检测模块、形状对比分析模块、食品重点成分检测模块、重点成分对比分析模块、参数数据库、食品重量检测分析模块、建模分析模块、管理服务器、预警模块和显示终端；

所述外观形状检测模块包括X射线探测仪，用于对待检测的食品进行X射线照射检测食品的外观参数，其具体检测步骤如下：

步骤一：采用X射线探测仪对待检测的食品包装发射X射线，其发射的射线穿透食品包装通过射线胶片予以显像记录，获得食品包装射线胶片；

步骤二：将获得的射线胶片放入暗室进行处理，得到食品包装射线底片；

步骤三：根据食品本身与包装袋在射线底片上显示的灰度不同，得到的食品包装射线底片能够识别到食品本身样式轮廓，根据识别到的食品本身样式轮廓创建食品轮廓三维图形，获取食品的样式轮廓形状及食品轮廓的表面积，并发送至形状对比分析模块；

所述形状对比分析模块与外观形状检测模块连接，接收外观形状检测模块发送的食品的样式轮廓形状及食品轮廓的表面积，提取参数数据库中该食品标准样式轮廓形状及标准轮廓表面积，将接收的食品样式轮廓表面积与该食品标准轮廓表面积进行对比，统计食品轮廓相似度系数，并发送至建模分析模块；

所述食品重点成分检测模块用于对待检测的食品进行X射线照射检测食品的重点成分参数，根据外观形状检测模块从食品包装射线底片识别到食品本身轮廓形状，其食品本身轮廓作为食品本身图像与包装图像的分界线，食品重点成分检测模块通过食品本身轮廓将食品包装射线底片图像进行图像分割，分割为食品本身底片图像和包装底片图像，并对分割后的食品本身底片图像，进行图像增强处理，获取高清食品本身底片图像；由于食品中重点成分与食品本身在二维图像中的灰度值不同，其在底片图像中显示的颜色色度有差异，从颜色色度有差异的高清食品本身底片图像中可清晰看到食品中重点成分的分布区域，统计食品中重点成分的分布区域个数，根据统计的重点成分的分布区域个数将高清食品本身底片图像划分为若干分布区域食品底片图像，各分布区域食品底片图像分别对应一个重点成分分布区域，对每个分布区域食品底片图像进行重点成分分布区域轮廓识别，根据识别到的食品重点成分分布区域轮廓创建重点成分区域轮廓三维图形，获取食品各重点成分分布区域轮廓及轮廓表面积，构成重点成分分布区域表面积集合S_C(s_c1,s_c2,...,s_ci,…,s_cn)，s_ci表示为食品第i个重点成分分布区域的轮廓表面积，食品重点成分检测模块将获取的重点成分分布区域表面积集合发送至重点成分对比分析模块；

所述重点成分对比分析模块与食品重点成分检测模块连接，接收食品重点成分检测模块发送的重点成分分布区域表面积集合，并提取参数数据库中该食品的标准重点成分分布区域个数和单个重点成分分布区域的标准表面积，将接收的重点成分分布区域表面积集合与该食品的标准重点成分分布区域个数和单个重点成分分布区域的标准表面积进行对比，得到重点成分分布区域个数对比差值和重点成分分布区域表面积对比集合ΔS_C(Δs_c1,Δs_c2,…,Δs_ci,...,Δs_cn)，根据得到的重点成分分布区域个数对比差值和重点成分分布区域表面积对比集合，统计食品重点成分品质影响系数，并发送至建模分析模块；

所述食品重量检测分析模块用于采用称重机对食品包装袋进行重量检测，将检测获得的食品包装袋重量，与该食品包装袋标准重量进行对比，得到重量对比值，将得到的重量对比值与参数数据库中各重量品质影响等级对应的食品重量对比值的绝对值范围进行对比，筛选该重量对比值对应的食品重量品质影响等级，并发送至建模分析模块；

所述建模分析模块分别与形状对比分析模块、重点成分对比分析模块和食品重量检测分析模块连接，接收形状对比分析模块发送的轮廓相似度系数、接收重点成分对比分析模块发送的食品重点成分品质影响系数，并接收食品重量检测分析模块发送的食品重量品质影响等级，根据接收的食品重量品质影响等级，提取参数数据库中该食品各重量品质影响等级对应的食品重量品质影响系数，并与接收的食品重量品质影响等级进行匹配，筛选该食品重量品质影响等级对应的食品重量品质影响系数，同时，建模分析模块根据得到的轮廓相似度系数、食品重点成分品质影响系数和食品重量品质影响系数，统计食品综合品质评估系数，并分别发送至管理服务器和显示终端；

所述管理服务器与建模分析模块连接，接收建模分析模块发送的食品综合品质评估系数，与预设的各等级食品品质对应的食品综合安全品质评估系数阈值进行对比，若小于三级食品品质对应的食品综合安全品质评估系数阈值的最小值，则该食品品质严重不达标，并发送预警指令至预警模块，若处于三级食品品质对应的食品综合安全品质评估系数阈值内，则该食品品质属于三级品质，若处于二级食品品质对应的食品综合安全品质评估系数阈值内，则该食品品质属于二级品质，处于一级食品品质对应的食品综合安全品质评估系数阈值内，则该食品品质属于一级品质，管理服务器将统计的该食品品质等级发送至显示终端；

所述显示终端分别与建模分析模块和管理服务器连接，接收建模分析模块发送的食品综合品质评估系数，接收管理服务器发送的食品品质等级，并显示；

所述预警模块与管理服务器连接，接收管理服务器发送的预警指令，进行预警。