[发明专利]基于高光谱和近红外融合的肉制品品质检测设备与方法

说明书

基于高光谱和近红外融合的肉制品品质检测设备，包括可变速旋转电机、传送带、高清成像光谱仪、近红外光谱仪、可成像光源、图像传感器、温度传感器和控制中心。本发明通过轨道机器人实现肉制品检测过程中的精准、快速、低功耗的快速检测，整个操作过程简单高效。通过对高光谱和近红外光谱信息融合分析，建立特征层融合模型，能够快速区分冷藏和生鲜肉制品，建立的判别模型能够得到明显改善，信息量小、建模效率高且模型性能好，信息融合后可对多源信息进行检测、组合和评估，提高设备对肉制品新鲜度判断的准确性。

技术领域

本发明属于肉制品图像处理无损检测技术领域，具体地，涉及一种基于高光谱和近红外融合的肉制品品质检测设备及其在线无损检测方法。

背景技术

随着经济的快速发展，人们的生活水平不断提高，对肉制品的食用量也不断的增长，同时对肉制品的制品品质提出了更高的要求，肉制品生产加工企业为了保障产品的质量，对原材料和半成品进行严格的检测和控制，对肉制品进行按品质分类定价，将企业的利润最大化。

传统肉制品检测通常是从肉色、嫩度等方面来衡量，通过化学、物理以及口感等方式实现检测，但这种检测过程中需要花费大量的时间去训练质检人员，检测结果主观性强，误差偏大，同时检测的过程中还可能对肉制品本身造成破坏。

高光谱图像检测技术可以获取肉制品波长点的二维图像以及各点的光谱图像，可以实现肉制品在无破坏性、无污染、图谱合一的条件下内外部同时检测，在农畜产品中得到充分的应用。

近红外光是指介于可见光和中红外光之间的电磁波，波长范围是700～2500nm，近红外光谱区与有机分子中含氢基团(O-H、N-H、C-H)振动的合频和各级倍频的吸收区一致，通过扫描样品的近红外光谱，可以得到样品中有机分子含氢基团的特征信息，而且利用近红外光谱技术分析样品具有方便、快速、高效、准确和成本较低，不破坏样品，不消耗化学试剂，不污染环境等优点，因此该技术受到越来越多人的青睐。

发明内容

本发明提供一种高光谱与近红外光谱信息融合的数据分析方法提高数据分析精准度的设备，并利用轨道机器人采集高光谱提高效率，依靠大数据平台综合分析数据并可视化，提高整套设备运行的可靠性，以解决目前肉制品检测中存在的光谱采集效率低，数据精准度差等问题。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案具体如下：

基于高光谱和近红外融合的肉制品品质检测设备，包括可变速旋转电机、传送带、高清成像光谱仪、近红外光谱仪、可成像光源、图像传感器、温度传感器和控制中心；高清成像光谱仪、近红外光谱仪、可成像光源、图像传感器、温度传感器位于传送带一端上方；待检测样品放置在传送带上，可变速旋转电机带动传送带旋转；图像传感器检测到有样品进入检测区域后，可成像光源开启，高清成像光谱仪、近红外光谱仪对待检测样品进行数据采集并将采集到的数据传送到控制中心进行数据分析。

进一步的，还包括六轴关节机械手臂和高压清洗喷头，六轴关节机械手臂和高压清洗喷头位于传送带另一端上方，六轴关节机械手臂上具有消毒剂喷嘴。

进一步的，传送带上方还具有轨道悬架，轨道悬架上具有轨道机器人，轨道机器人可在轨道悬架上来回滑动，高清成像光谱仪、图像传感器、温度传感器固定在轨道机器人上。

进一步的，好包括升降机构，升降机构上端位于轨道悬架上，轨道机器人固定在升降机构下端，升降机构可在轨道悬架上来回滑动，轨道机器人在升降机构的带动下来回滑动并可随升降机构的伸缩而上升或下降。

进一步的，还包括无线路由，通过无线路由与控制中心进行信号连接。

本发明还提供了基于高光谱和近红外融合的肉制品品质检测方法，包括步骤：

S1：通过轨道机器人的扫描建立肉制品的高光谱图像预测模型，数据采集前打开光谱仪充分预热，采集完高光谱图像进行光谱校正；