狹鱈魚片中骨刺的紫外熒光檢測(cè)技術(shù).pdf

1、在一些附加值較高的海產(chǎn)魚類無(wú)骨產(chǎn)品的加工過(guò)程中，魚骨刺檢測(cè)是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。目前，大多數(shù)水產(chǎn)品加工企業(yè)主要在普通日光燈照明條件下，依靠人工通過(guò)手指觸摸結(jié)合視覺(jué)判斷的方式來(lái)進(jìn)行魚骨刺檢測(cè)，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度較大，而且工作效率較低，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看這種傳統(tǒng)的勞動(dòng)密集型作業(yè)方式很難適應(yīng)如今勞動(dòng)力成本不斷攀升的市場(chǎng)環(huán)境，因此開(kāi)發(fā)效率更優(yōu)、智能化程度更高的創(chuàng)新型魚骨刺檢測(cè)方式勢(shì)在必行。
　　本論文以帶刺的狹鱈魚片為研究對(duì)象，主要針對(duì)魚骨刺的紫外熒光特

2、性、紫外熒光成像技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別技術(shù)在海產(chǎn)魚片中魚骨刺檢測(cè)方面的應(yīng)用進(jìn)行了研究，建立了相應(yīng)的檢測(cè)方法并對(duì)所建立的方法進(jìn)行了檢測(cè)效果評(píng)價(jià)，形成的主要研究結(jié)果如下:
　　1.狹鱈魚骨刺和魚肉熒光特征研究表明，狹鱈魚骨刺和魚肉的最佳激發(fā)波長(zhǎng)分別320 nm和358 nm，對(duì)應(yīng)最佳發(fā)射波長(zhǎng)分別為515 nm和580 nm，且魚刺直徑大小對(duì)其熒光特性的影響不明顯;在長(zhǎng)波紫外線(320 nm～380 nm)的照射下，狹鱈魚骨刺有明顯的熒光

3、產(chǎn)生，熒光強(qiáng)度可達(dá)到1500到2500檢測(cè)儀器單位，魚肉雖然也有微弱熒光產(chǎn)生，但其熒光強(qiáng)度遠(yuǎn)低于魚骨刺，僅為魚骨刺的30％左右。
　　2.在實(shí)驗(yàn)室條件下組裝完成一套紫外燈簡(jiǎn)易照明設(shè)備的基礎(chǔ)上，通過(guò)探索確定了紫外照射輔助人工挑魚刺的方法。以狹鱈魚片為實(shí)驗(yàn)樣本，對(duì)比了新方法與傳統(tǒng)日光燈照明條件下挑魚刺方法間的差異。結(jié)果顯示，紫外照射輔助人工挑刺的新方法檢出率為90.86％，比傳統(tǒng)方法提高了約14％;而且采用新方法后，每剔除一個(gè)魚骨刺的

4、平均用時(shí)比舊方法下降26％，新方法可顯著提高人工挑魚刺的勞動(dòng)效率。
　　3.在前期研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)紫外熒光圖像采集裝置的改進(jìn)，成功采集到可用于魚骨刺圖像識(shí)別研究的狹鱈魚片紫外熒光圖像樣本。充分利用魚骨刺在長(zhǎng)波紫外光源照射下會(huì)發(fā)出熒光的特性，以特定的圖像處理方法為技術(shù)基礎(chǔ)，建立了基于主成分分析法的魚骨刺紫外熒光成像檢測(cè)方法。對(duì)經(jīng)主成分分析后得到的第二主成分圖像在特定的DN值（Digital Number）范圍內(nèi)進(jìn)行固定閾值分割，

5、可初步實(shí)現(xiàn)魚骨刺和魚肉背景的分離，并且得到分離后魚骨刺的數(shù)量和位置信息。
　　4.為了克服不同批次狹鱈魚片圖像樣本在魚骨刺熒光亮度上的波動(dòng)性，在Matlab軟件平臺(tái)上以線性判別分析的思路為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)完成一種對(duì)復(fù)雜圖像樣本具有較強(qiáng)適應(yīng)性的魚骨刺圖像識(shí)別算法。為確保算法的實(shí)現(xiàn)，共采集訓(xùn)練集真樣本和假樣本圖像塊各300個(gè)，圖像塊大小為40像素×40像素;以歐氏距離求和作為最終對(duì)測(cè)試圖像進(jìn)行分類與識(shí)別的計(jì)算模式，經(jīng)4個(gè)批次測(cè)試圖像的試驗(yàn)，