[发明专利]一种基于结构光高光谱成像技术的冷鲜猪大排肉中热杀索丝菌含量的检测方法

说明书

本发明公开了一种基于结构光高光谱成像技术的冷鲜猪大排肉中热杀索丝菌含量的检测方法。所述预测方法包括：以接种热杀索丝菌的冷鲜猪大排肉为研究对象，利用结构光高光谱成像系统采集冷鲜猪大排肉的结构光高光谱图像，并且进行热杀索丝菌含量的测定；将校正后的结构光高光谱图像解调，获取AC图像和DC图像，提取图像的全波段光谱信息并筛选冷鲜猪大排肉的特征波长，采用多种建模方法分别建立基于全波段和特征波长的热杀索丝菌含量预测模型，根据建立的模型即可预测出冷鲜猪大排肉的热杀索丝菌含量。本发明可以实现冷鲜猪大排肉中热杀索丝菌含量的无损检测，检测精度高、速度快，从而为冷鲜肉品微生物指标的无损检测提供技术参考。

技术领域

本发明涉及的是高光谱无损检测领域，具体涉及一种基于结构光高光谱成像技术的冷鲜猪大排肉中热杀索丝菌含量的检测方法。

背景技术

我国是肉类食品的消费大国，全球近三分之一的肉类食品皆出自我国，其中猪肉类食品占据了我国肉品领域的半壁江山。冷鲜肉也被称为冷却肉，即指将屠宰后的胴体快速冷却到0-4℃，并在以后的储运中一直在0-4℃下保存的鲜肉，具有易于消化、风味优良、营养丰富等优势，结合我国消费者的饮食习惯，无疑是最具有发展潜力的肉类食品。然而，较短的货架期一直是制约冷鲜猪肉的进一步发展的难题，并且外界微生物的污染是导致其货架期缩短的主要原因。热杀索丝菌是一种能够在0-4℃的低温缺氧条件下快速的生长的革兰氏阳性菌，是导致冷鲜猪肉腐败变质的优势腐败菌，因而通过检测冷鲜猪肉的热杀索丝菌来评价其新鲜程度具有十分重要的意义。

对于冷鲜猪肉微生物指标的检测，最常见的方法为国标规定的平板菌落计数法，能够观测菌落形态且准确有效。近年来，微生物数量的新型检测方法有菌落测试片法、定量PCR法等，即便这些方法能够有效检测细菌总数，但是需要大量的准备工作和专业的操作要求、效率较低，甚至会破坏检测的肉品，并不适合大规模在线检测，无法满足工厂自动化生产以及进出口贸易的检测需要。因而，肉类行业需要一种快速、无损的方法来检测冷鲜猪肉的微生物指标。

高光谱成像技术作为一种新兴的平台技术，同时具备了光谱技术和图像技术的优势，不仅能够检测样品理化指标，还能获取其空间分布信息，从而得到两者相结合的检测结果。已有研究表明普通高光谱成像技术在冷鲜猪肉微生物指标的无损检测方面应用较为广泛，但普通高光谱成像技术分光效率较低，难以完全利用全部入射光的能量，且使用高分辨率传感器不能有效地提高分辨率，因而预测精度会受到一定程度的影响。

结构光是一种新型的光学技术，是一种明暗交替的光照模式，照明光强呈正弦分布，将获取的结构光图像解调便可获取DC图像与AC图像，DC图像相当于均匀光光照模式获取的图像，AC图像增强了空间分辨率和对比度。以结构光作为成像光源的结构光高光谱成像系统兼具结构光技术增强分辨率的特点和高光谱技术‘图谱合一’的优势，对于冷鲜肉品微生物指标的无损检测具有极大的潜力，然而目前尚未有基于结构光高光谱成像技术检测冷鲜肉品微生物指标的研究。

申请号2018102251286，公开了本发明公开了在线快速检测鸡肉热杀索丝菌含量的方法，采集校正集鸡肉样品的高光谱图像，对获取的光谱图进行预处理再进行目标区域的识别以及光谱图平均光谱数据的提取；将提取的光谱数据代入公式即得。本发明从486个全波段内提取23个最优波长时为了剔除大量的冗余信息，提取有用的信息，以降低数据分析的计算量，从而提高偏最小二乘模型的精度，以实现肉品企业大规模的在线生产的需求。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明不需对被测样品进行预处理，仅对样品进行非接触的光谱扫描且没有破坏性；本发明不使用任何化学试剂，即绿色又节约成本；本发明易于操作又节约时间，能实现鸡肉热杀索丝菌含量的大规模在线检测。

该方案是一种基于高光谱图像的无损检测案例，但是普通的高光谱成像技术所使用的均匀光仅能获得样品的一维空间信息，且照射在待测样品上时会产生散射等现象，使得图像对比度恶化、光大量散焦，不利用食品品质检测。而结构光高光谱成像技术使用的结构光能由表及里地深入样品组织内部，获得其二维空间信息，实现光谱图像信息的深度辨析和信号增强，从而提高检测精度。

发明内容