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原文传递一种基于视觉成像技术的鸡胸肉木质化程度分级装置及其方法

专利名称：	一种基于视觉成像技术的鸡胸肉木质化程度分级装置及其方法
摘要：	本发明公开了一种基于视觉成像技术的鸡胸肉木质化程度分级装置，由硬件模块、特征参数提取模块及木质化分级模块组成；硬件模块包括：视觉成像装置，视觉成像装置下设：带式输送排列装置、触发传感器、俯视CCD工业相机、侧视CCD工业相机、固定支架及挡板；特征参量提取模块主要包括特征参数提取；木质化分级模块主要包括：由工控机控制的BP神经网络模型和输出鸡胸肉木质化等级。本发明实现了禽肉加工中鸡胸肉木质化等级的自动分级，节省了生产线上评级人员的雇佣、培训所对应的开支，规范了禽肉品质评级标准，同时提升了鸡胸肉品质检测的客观性、准确率及工作工作效率，实现了禽肉加工过程中在线品质无损检测分级。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	安徽;34
申请人：	滁州学院
发明人：	孙啸;谢葛亮;贲宗友;赵明海;逄滨;屠云洁;单艳菊;姬改革
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-30T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-27T00:00:00+0800
申请号：	CN201910363125.3
公开号：	CN110174401A
代理机构：	南京知识律师事务所
代理人：	高桂珍
分类号：	G01N21/84(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	239000 安徽省滁州市会峰西路1号(会峰校区)
主权项：	1.一种基于视觉成像技术的鸡胸肉木质化程度分级装置，其特征在于：由硬件模块、特征参数提取模块及木质化分级模块组成，所述硬件模块、特征参数提取模块及木质化分级模块均由工控机(40)控制；所述硬件模块主要包括：由工控机控制的视觉成像装置，所述视觉成像装置下设：带式输送排列装置(70)、触发传感器(10)、俯视CCD工业相机(20)、侧视CCD工业相机(30)、固定支架及挡板(60)；所述特征参量提取模块包含在工控机(40)内，即主要包括特征参数提取：由工控机(40)将图像采集硬件模块提取到的鸡胸肉(50)的俯视图像及侧视图像信息进行处理计算，分别得到鸡胸肉(50)自然状态下的长、宽、厚度、面积；所述木质化分级模块主要包括：由工控机(40)控制的BP神经网络模型和输出鸡胸肉木质化等级，所述鸡胸肉木质化程度分为正常、轻微、中度和严重四个等级；所述视觉成像装置、特征参数提取、BP神经网络模型和输出鸡胸肉木质化等级依次连接。 2.根据权利要求1所述的基于视觉成像技术的鸡胸肉木质化程度分级装置，其特征在于：所述工控机(40)与触发传感器(10)、带式输送排列装置(70)连接，所述俯视CCD工业相机(20)、侧视CCD工业相机(30)由固定支架及挡板(60)并列固定于带式输送排列装置(70)上方，利用视觉成像原理在适当位置固定俯视CCD工业相机(20)和侧视CCD工业相机(30)，实现对鸡胸肉(50)俯视图像及侧视图像信息的采集，所述触发传感器(10)固定于俯视CCD工业相机(20)一旁，当检测到鸡胸肉(50)通过时，触发传感器(10)将信息传递给工控机(40)，由工控机(40)控制带式输送排列装置(70)完成对鸡胸肉(50)的运输。 3.根据权利要求1所述的基于视觉成像技术的鸡胸肉木质化程度分级装置，其特征在于：所述特征参量提取模块所处理的特征参数为鸡胸肉(50)自然状态下的长度L、宽度W、厚度H及面积S。 4.根据权利要求1所述的基于视觉成像技术的鸡胸肉木质化程度分级装置，其特征在于：所述木质化分级模块通过特征参量提取模块得到的特征参数进行预测分级，木质化程度分为正常、轻微、中度和严重四个等级。 5.根据权利要求1所述基于视觉成像技术的鸡胸肉木质化程度分级装置，其特征在于：所述带式输送排列装置(70)为食品级白色PU塑料材质，所述固定支架及挡板(60)为食品316食用级不锈钢材质。 6.根据权利要求1-5所述的基于视觉成像技术的鸡胸肉木质化程度自动分级方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、由经过一定训练后且有评级经验的研究或工作人员对鸡胸肉进行人工抓取观察木质化程度评级，评级标准为：正常、轻微、中度、严重4个等级，用数值0、1、2、3进行记录；步骤2、提取和处理鸡胸肉俯视图像信息，鸡胸肉由硬件模块的带式输送排列装置进行运输，当触发传感器检测到正下方鸡胸肉时，工控机控制带式输送排列装置短暂停留3秒供俯视CCD工业相机拍照，俯视CCD工业相机完成后对鸡胸肉俯视图像进行储存并将图像信息传递到工控机，工控机对采集的鸡胸肉俯视图像进行图像处理，提取鸡胸肉自然状态下的长度L、宽度W、面积S，此过程结束后，工控机控制带式输送排列装置继续带动鸡胸肉运动至侧视CCD工业相机拍摄位置；步骤3、提取和处理鸡胸肉侧视图像信息，当鸡胸肉运动至侧视CCD工业相机拍摄位置时，侧视CCD工业相机完成对鸡胸肉侧视图像的采集及储存并将图像信息传递到工控机，工控机对采集的鸡胸肉侧视图像信息进行处理，提取鸡胸肉自然状态下的厚度H；步骤4、建立鸡胸肉木质化等级数据库，重复步骤1-3，建立鸡胸肉木质化等级数据库，数据库的每条记录为工控机处理后得到的鸡胸肉自然状态下的长度、宽度、厚度、面积；步骤5、建立鸡胸肉木质化分级模型，对鸡胸肉木质化等级数据库中的每条记录作为训练集，作回归分析，建立鸡胸肉木质化程度硬度分级模型；步骤6、对鸡胸肉木质化程度进行分级，将未进行人工评级的鸡胸肉置于分级装置带式输送排列装置上，待检测鸡胸肉依次通过俯视CCD工业相机、侧视CCD工业相机的拍照，完成对鸡胸肉俯视图像及侧视图像信息的采集，工控机对得到的图像信息进行处理分析得到鸡胸肉自然状态下的长度、宽度、厚度、面积，最后根据步骤5所建立的鸡胸肉木质化程度硬度分级模型，计算出鸡胸肉木质化程度等级。 7.根据权利要求6所述基于视觉成像技术的鸡胸肉木质化程度自动分级方法，其特征在于：步骤6中所述木质化等级判定规则为：分级模型计算所得的硬度等级值小于0.5，木质化等级为正常；分级模型计算所得的硬度等级值介于0.5与1之间(包括1)，木质化等级为轻微；分级模型计算所得的硬度等级值介于1与2之间(包括2)，木质化等级为中度；分级模型计算所得的硬度等级值大于2，木质化等级为严重。
所属类别：	发明专利