专利名称：一种识别外壳带菌蛋的紫外检测装置的利记博彩app
技术领域：
本实用新型属于禽蛋检测技术领域，具体涉及一种蛋品质无损检测的方法与装 置，本实用新型利用一个带有紫外光源的检测暗箱，一个与计算机、图像采集卡和数码 相机构成的图像采集、识别与图像处理单元相连的装置，能够快速准确地识别有菌斑蛋 和干净蛋，为洁净鲜蛋的进入超市提供了一种绿色检测技术。
背景技术：
禽蛋例如鸡蛋、鸭蛋或鹌鹑蛋等蛋品的外壳表面有多种脏污，明显脏污如泥 污、粪便、血斑、羽毛等，容易被发现，但是有许多蛋壳表面隐藏着大量细菌，肉眼却 难以发现，有的外壳光鲜的禽蛋并不那么干净，若母禽感染肠道疾病，其蛋壳表面通常 带有病菌，这些沾附在蛋壳表面的病菌容易进入禽蛋内部，影响禽蛋食用安全。带菌蛋 属于脏蛋，国家将出台相关禽蛋安全品质标准，外壳带菌脏蛋需要剔除，经清洗消毒后 才能上市。因此，寻找一种有效地检测外壳带菌蛋的方法与装置至为重要。检索现有文献，尚未发现有关检测禽蛋外壳是否含菌的绿色检测技术。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术的权限，运用机器视觉技术，通过一系列 的图像处理及建立识别模式，实现对外壳带菌蛋智能、无损检测的目的。该方法利用数 码相机拍摄被测蛋的反射紫外光图像，通过图像采集卡将信息传送到计算机，计算机进 行一系列图像处理，然后根据统计数据以及设定的相关参数建立自动识别模式。实现上 述方法的装置由禽蛋受检蛋、带门的暗箱、紫外光源、相机、计算机组成。采用特殊的 紫外光作为光源，暗箱用黑色作为背景，用相机获取暗箱内禽蛋在紫外光源下的图像， 通过建立的判别模式来识别蛋壳带菌与否。本实用新型实现了肉眼难以识别的外壳带菌 蛋的无损自动检测。适用于蛋品加工及品质检测行业。试验证明本实用新型的检测方法及装置设计合理可行、操作简便，效果明 显，同时可将这种方法及装置应用到其他的蛋品检测中，具有应用推广前景。本实用新型的技术方案如下所示本实用新型提供了一种用于外壳带菌蛋的紫外检测装置。它是由受检禽蛋的检 测点、紫外光源、暗箱、CCD数码相机、图像采集卡和计算机组成。所述的紫外光源是 紫外灯，紫外灯的灯管产生波长为256nm的平行紫外光，所述的相机为配有CCD传感器 的可获得禽蛋外壳数字图像的数码相机，所述的电脑配有图像采集板，装有数码相机自 带的图像采集软件或者利用市售的带有CCD传感器的数码相机。上述数码相机及其他元 器件都可以从市场上采购得到。本实用新型的装置的技术细节是这样的一种检测蛋外壳是否带菌的装置，它包括一个检测箱，它还包括紫外光源， CCD数码相机，图像采集卡和计算机；所述的检测箱为一个内壁为黑色的暗箱(3)，其
3侧面开有箱门(6)，在所述暗箱(3)的左、右两壁面上水平对应安装有紫外光源(2)(左 右各一个)，其波长为256nm，功率为12w，所述暗箱(3)的上方正中设有使CCD数码 相机(4)镜头穿过的孔，CCD数码相机通过数据线与图像采集卡相连，所述图像采集卡 插在计算机(5)插槽中，在所述暗箱的底部设有一个检测点(1)，该检测点位于数码相机 (4)镜头的正下方，所述的检测点用于放置待检测的蛋(或称受检蛋)，受检蛋通过箱门 (6)的开关而被放进或被取出检测箱，所述的装置由图像采集单元、图像传输单元、图像 处理单元及图像显示(计算机显示器)构成(参见附图1所示)。利用本装置检测蛋外壳是否带菌方法，其步骤如下1)在一个内壁为黑色的暗箱(3)中的左、右两壁分别水平装有紫外光源(2)，其 波长为256nm，功率为12w，在所述暗箱的上方正中装有一个CCD数码相机(4)，通过 数据线与图像采集卡相连，所述图像采集卡插在计算机(5)插槽中，在所述暗箱的底部 设有一个检测点(1)，该检测点位于CCD数码相机(4)镜头的正下方，该检测点用于放 置待检测的蛋；2)用所述的CCD数码相机拍摄受检蛋的紫外图像，并将该紫外图像数据传送至 所述的图像采集卡中，计算机从所述的图像采集卡中读取该受检蛋的紫外图像数据；3)提取带菌蛋带菌区域的特征参数，以建立带菌蛋的检测模板，采取以下步骤 进行计算机利用图像处理软件，分别对受检蛋紫外图像的RGB值进行灰度直方图调 整、对比度增强、中值滤波，使得图像的菌斑特征明显，再选取带菌蛋菌斑处200个特 征点，然后统计计算出菌斑处RGB分量的最大值和最小值，即得到带菌蛋特征模板参 数；4)利用利用图像处理软件，分别对受检蛋紫外图像的RGB值进行灰度调整，中 值滤波的预处理；5)对受检蛋图像的R、G、B分量进行填充处理，使图像中符合检测模板参数条 件的像素点的R、G、B值均变为某一常数；6)对受检蛋图像进行整体检测，设置5X5矩阵模板，若图像中某一 5X5矩阵内 的RGB值全部等于5)所述的常数，则表明该受检蛋带菌，反之，则表明该受检蛋为干净蛋。本实用新型提供的装置对于外壳带菌蛋可以实现快速，准确，方便，自动，无 损的检测，可以很好地提高检测效率，大大改善禽蛋的食用安全，为净蛋输入超市提供 了一种绿色检测技术。经实际检验，本实用新型的检测准确率达到99%。
图1 是本实用新型生物图像处理及模式判别流程图。图2:是本实用新型的外壳带菌蛋的紫外检测装置框图。图中编号定义如下 1-检测点(待测蛋，受检蛋)；2-紫外光源；3-暗箱；4-CCD数码相机；5-计算机； 6_箱门。图3:是本实用新型实中同一枚带菌蛋的实际检测效果图。同一枚带菌蛋在三 种不同光源照射下，显示出三种不同的图像特征图左为一般自然光下得到的鸡蛋反射 光图像，图中为鸡蛋在白炽灯下的透射光图像，图右为鸡蛋在紫外反射光图像，由此可见，带菌蛋采用本实用新型可以快速准确地被检测出来。
具体实施方式
实施例1一种检测蛋外壳是否带菌方法，其步骤如下1)在一个内壁为黑色的暗箱(3)中的左、右两壁分别水平装有波长为256nm， 功率为12w (电压220V)的紫外光源(2)，在所述暗箱的上方正中装有一个CCD数码相机 (4)，通过数据线与图像采集卡相连，所述图像采集卡插在计算机(5)插槽中，在所述暗 箱的底部设有一个检测点(1)，该检测点位于CCD数码相机(4)镜头的正下方，该检测 点用于放置待检测的蛋；2)用所述的CCD数码相机拍摄受检蛋的紫外图像，并将该紫外图像数据传送至 所述的图像采集卡中，计算机从所述的图像采集卡中读取该受检蛋的紫外图像数据；3)提取带菌蛋带菌区域的特征参数，以建立带菌蛋的检测模板，采取以下步骤 进行计算机利用图像处理软件，分别对受检蛋紫外图像的RGB值进行灰度直方图调 整、对比度增强、中值滤波，使得图像的菌斑特征明显，再选取带菌蛋菌斑处200个特 征点，然后统计计算出菌斑处RGB分量的最大值和最小值，即得到带菌蛋特征模板参 数；4)利用利用图像处理软件，分别对受检蛋紫外图像的RGB值进行灰度调整，中 值滤波的预处理；5)对受检蛋图像的R、G、B分量进行填充处理，使图像中符合检测模板参数条 件的像素点的R、G、B值均变为某一常数；6)对受检蛋图像进行整体检测，设置5X5矩阵模板，若图像中某一 5X5矩阵内 的RGB值全部等于步骤5)所述的常数，则表明该受检蛋带菌，反之，则表明受检蛋为干 净蛋。为了实现上述方法，本实用新型提供了一种用于外壳带菌蛋的紫外检测装置。 它是由受检蛋的检测点、紫外光源、暗箱、CCD数码相机、图像采集卡和计算机组成。 所述的紫外光源产生波长为256nm的平行紫外光，所述的相机为配有CCD传感器的可 获得禽蛋外壳数字图像的数码相机(购自日本佳能公司，产品型号Canon Powershot A640),所述的计算机配有图像采集板，其上装有数码相机自带的图像采集软件(购自日 本佳能公司，产品型号CanOnPOwerShOtA640)。上述数码相机以及其他的元器件都可 以从市场上采购得到。本实用新型的装置的技术细节是这样的一种检测蛋外壳是否带菌的装置，它 包括一个检测箱，它还包括紫外光源，CCD数码相机，图像采集卡和计算机；所述的检 测箱为一个内壁为黑色的暗箱(3)，其侧面开有箱门(6)，在所述暗箱(3)的左、右两壁 面上水平对应安装有波长为256nm，功率为12w的紫外光源(2)，所述暗箱(3)的上方正 中设有使CCD数码相机(4)镜头穿过的个孔，CCD数码相机通过数据线与图像采集卡相 连，所述图像采集卡插在计算机(5)插槽中，在所述暗箱的底部设有一个检测点(1)，该 检测点位于数码相机(4)镜头的正下方，所述的检测点用于放置待检测的蛋，受检蛋通 过箱门(6)的开关而被放进或被取出检测箱，所述的装置由图像采集单元、图像传输单
5元、图像处理单元和图像显示单元构成(见图1和图2)。在相同的拍摄条件下，带菌蛋与干净蛋的最大差别在于菌斑的G、B两个分量 的亮度差异上。通过一系列图像处理之后，这种颜色差异会更加明显，这也是带菌蛋能 够被自动识别的关键所在，只要一幅禽蛋图像中的某个区域含有菌斑荧光区域的颜色特 征，那么就判断这枚蛋带菌。在本实施例中，若设定的模板区域过小，则判别结果易受 图像噪声影响且处理速度慢，因此申请人根据实际需要设定一个5X5的矩阵方块，如果 这个矩阵方块内的象素点都满足带菌点像素的条件，那么就判定该蛋带菌。
根据统计数据以及设定的相关参数建立检测模式，模式含有带菌区域颜色参数 的矩阵，当禽蛋图像的像素点所代表的矩阵中含有符合设定模式的矩阵时，系统判断该 枚蛋带菌，反之则为干净蛋。基于此，本实用新型按图1所示的技术路线建立相应的自 动识别模式，该识别模式的具体过程为(1)计算机读入紫外图像；(2)分别对禽蛋图像的RGB值进行灰度调整、中值滤波等在内的图像调整措 施；(3)对图像的R、G、B分量进行填充处理，使图像中符合检测模板参数条件的 像素点的R、G、B值均变为某一常数；(4)对图像进行整体检测，设置5X5矩阵模板，当图像中某一 5X5矩阵内的 RGB值全部等于5)所述的常数，表明此蛋带菌，反之，则表明蛋干净。(5)检测后显示对话框说明被测蛋为干净或者带菌。为了保证精确度，只要图像 上有符合条件的矩阵就判定带菌，特设定常数V = 0，一旦出现符合条件的矩阵，其就赋 值1，同时弹出对话框。本实用新型提供如图2所示的装置总图。由图(2)，待检蛋(1)通过箱门(6) 放入暗箱(3)中，被能产生波长为256nm的平行紫外光的光源(2)照射，同时数码相机 (4)对被测蛋进行拍摄，并将此获得的数字图像传输到配有图像采集卡的电脑(5)中，电 脑经过一系列的图像处理分析，判别被测蛋是否为带菌蛋，并在显示器上给出相应的对 话框显示出结果。为了检验本实用新型的可靠性，申请人提供了如图3所示的同一枚带菌蛋的实 际检测效果图。同一枚带菌蛋在三种不同光源照射下，显示出三种不同图像特征，图左 为受检蛋在一般自然光反射光图像，图中为受检蛋在白炽灯透射光图像，图右为受检蛋 在紫外反射光下的图像(可见明显的菌斑存在)，由此可见，带菌蛋采用本实用新型所述 方法得以检测出来。以上实例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域的普通技术人员 应当理解，本实用新型的技术方案进行修改或者同等替换，而不脱离本实用新型技术方 案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围之中。
权利要求1.一种识别外壳带菌蛋的紫外检测装置，它包括一个检测箱，其特征在于它还包 括紫外光源，CCD数码相机，图像采集卡和计算机；所述的检测箱为一个内壁为黑色的 暗箱(3)，其侧面开有箱门(6)，在所述暗箱(3)的左、右两壁面上水平对应安装有紫外 光源(2)，所述暗箱(3)的上方正中设有使CCD数码相机(4)镜头穿过的孔，CCD数码 相机通过数据线与图像采集卡相连，所述图像采集卡插在计算机(5)插槽中，在所述暗 箱的底部设有一个检测点(1)，该检测点位于数码相机(4)镜头的正下方，所述的检测点 用于放置待检测的蛋，受检蛋通过箱门(6)的开关而被放进或被取出检测箱，所述的装 置由图像采集单元、图像传输单元、图像处理单元和图像显示单元构成。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的紫外光源波长为256nm，电源为 220V、50Hz,功率为 12W。
专利摘要本实用新型属于检测禽蛋外壳是否带菌的装置。该装置包括一个检测箱，其特征在于它还包括紫外光源，CCD数码相机，图像采集卡和计算机；所述的检测箱为一个内壁为黑色的暗箱，其侧面开有箱门，暗箱的左、右两壁面上水平对应安装有紫外光源，其波长为256nm，功率为12W，所述暗箱的上方正中设有使数码相机镜头穿过的孔，相机通过数据线与图像采集卡相连，所述图像采集卡插在计算机插槽中，在所述暗箱的底部设有一个检测点，该检测点位于数码相机镜头的正下方，所述的检测点用于放置待检测的蛋，受检蛋通过箱门的开关而被放进或被取出检测箱，所述的装置由图像的采集单元、传输单元、处理单元和显示单元构成。经实际检验，本实用新型的准确率为99％。
文档编号G01N33/08GK201796028SQ201020254988
公开日2011年4月13日 申请日期2010年7月5日 优先权日2010年7月5日
发明者朱涛, 王巧华, 王树才, 陈红 申请人:华中农业大学