魚體新鮮程度識別系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及魚體檢驗領域，尤其涉及一種魚體新鮮程度識別系統。
【背景技術】
[0002]“民以食為天”，可見食品對人們日常生活的重要性。隨著經濟的發展和人們生活水平的提高，人們對食品的關注不僅僅在于是否滿足飲食需求，更著重于食品的安全性。
[0003]為了獲得即將食用的各種食品的安全性能，相繼開發了各種檢測設備，用于檢測食品是否存在各種有毒物質以及各種營養成分。這些檢測設備能夠準確及時地分析出食品是否適宜人們進食，為人們的安全飲食和健康生活起到了一定的保重作用。
[0004]然而，現有技術的食品檢測設備主要集中在于食品的有毒物質和營養成分檢測上，對于無毒可以食用的食品的新鮮程度缺少有效的識別手段，例如對經常食用的魚體，即使有，也是局限于通過人們的感官進行評價或者通過化學檢測方式、微生物檢測方式以及物理檢測方式進行破壞性檢測，但人工評價方式主觀性強、誤差大，而且無法定量分析，而化學檢測方式、微生物檢測方式以及物理檢測方式又破壞性強，檢測效率不高。
[0005]因此，需要一種新的魚體新鮮程度識別方案，替代傳統的人工識別模式或破壞性的識別模式，能夠以電子識別模式對魚體進行無損檢測，而且能夠同時保證識別的精度和速度。
【發明內容】
[0006]為了解決上述問題，本實用新型提供了一種魚體新鮮程度識別系統，基于魚眼和魚體體表兩個對新鮮程度最敏感的區域進行圖像采集和圖像處理，搭建了一套包括各種有針對性的處理部件的魚體新鮮程度識別平臺，實現對魚體新鮮程度的非破壞性識別，整個識別系統運行速度快，提供的數據更為準確。
[0007]根據本實用新型的一方面，提供了一種魚體新鮮程度識別系統，包括攝像設備、新鮮程度識別設備和主控制設備，所述攝像設備用于對被檢測魚體進行拍攝以獲得魚體圖像，所述新鮮程度識別設備與所述攝像設備連接，用于對所述魚體圖像進行圖像處理，所述主控制設備與所述新鮮程度識別設備連接，基于所述新鮮程度識別設備的圖像處理結果確定被檢測魚體的新鮮程度。
[0008]更具體地，在所述魚體新鮮程度識別系統中，還包括:檢測箱體，包括楔形臺、圓形外殼和傳動機構，所述楔形臺用于放置被檢測魚體，所述傳動機構用于將被檢測魚體從檢測箱體外部傳送到所述楔形臺上，所述圓形外殼用于容納所述楔形臺；輔助照明設備，設置在所述檢測箱體內、所述楔形臺的上方，用于為所述攝像設備的拍攝提供輔助照明，所述輔助照明光的亮度與所述輔助照明設備周圍環境亮度成反比；供電設備，用于在所述主控制設備的控制下，為所述識別系統的各個用電部件提供電力供應；存儲設備，用于預先存儲魚眼灰度上限閾值和魚眼灰度下限閾值，所述魚眼灰度上限閾值和魚眼灰度下限閾值的數值都在0-255之間，用于將圖像中的魚眼與背景分離，所述存儲設備還預先存儲了魚體新鮮程度對照表，所述魚體新鮮程度對照表以魚體新鮮程度為索引，保存了各個等級的魚體新鮮程度分別對應的基準魚體特征向量，所述基準魚體特征向量由基準魚眼L分量平均值、基準魚眼a分量平均值、基準魚眼b分量平均值、基準體表L分量平均值、基準體表a分量平均值和基準體表b分量平均值組成，每一個等級的魚體新鮮程度對應的基準魚眼L分量平均值、基準魚眼a分量平均值、基準魚眼b分量平均值由對具有每一個等級的魚體新鮮程度的基準魚眼圖像進行Lab顏色空間轉換獲得的各個顏色分量平均值，每一個等級的魚體新鮮程度對應的基準體表L分量平均值、基準體表a分量平均值和基準體表b分量平均值由對具有每一個等級的魚體新鮮程度的基準魚體體表圖像進行Lab顏色空間轉換獲得的各個顏色分量平均值；顯示設備，與所述主控制設備連接，用于顯示被檢測魚體的魚體新鮮程度的等級；所述攝像設備包括前蓋玻璃、鏡頭、濾鏡和成像電子單元，用于對被檢測魚體進行拍攝以獲得魚體圖像，所述魚體圖像的分辨率為1920X1080，所述成像電子單元為CMOS視覺傳感器；所述新鮮程度識別設備與所述存儲設備和所述攝像設備分別連接，包括中值濾波子器件、灰度化處理子器件、眼部圖像分割子器件、體表圖像分割子器件、顏色空間轉換子器件和特征提取子器件；所述中值濾波子器件與所述攝像設備連接，用于對所述魚體圖像進行5X5濾波窗口的中值濾波處理，以獲得濾波魚體圖像；所述灰度化處理子器件與所述中值濾波子器件連接，對濾波魚體圖像進行灰度化處理，以獲得灰度魚體圖像；所述眼部圖像分割子器件與所述攝像設備、所述灰度化處理子器件和所述存儲設備分別連接，將灰度魚體圖像中灰度值在魚眼灰度上限閾值和魚眼灰度下限閾值之間的像素識別為被檢測魚眼像素，將所有被檢測魚眼像素組成一個被檢測魚眼灰度子圖像，并基于所述被檢測魚眼灰度子圖像在所述灰度魚體圖像中的相對位置在所述魚體圖像中分割出對應的魚眼子圖像；所述體表圖像分割子器件與所述中值濾波子器件連接，根據濾波魚體圖像中魚體外接矩形的大小，按照預設比例在濾波魚體圖像中魚體上劃取一塊矩形區域以獲得體表子圖像，所述預設比例為劃取的矩形區域與魚體外接矩形的比例；所述顏色空間轉換子器件與所述眼部圖像分割子器件和所述體表圖像分割子器件分別連接，將魚眼子圖像和體表子圖像分別進行Lab顏色空間轉換，以獲得轉換后的魚眼子圖像和轉換后的體表子圖像；所述特征提取子器件與所述顏色空間轉換子器件連接，計算轉換后的魚眼子圖像的各個顏色分量平均值以獲得實地魚眼L分量平均值、實地魚眼a分量平均值和實地魚眼b分量平均值，計算轉換后的體表子圖像的各個顏色分量平均值以獲得實地體表L分量平均值、實地體表a分量平均值和實地體表b分量平均值，將實地魚眼L分量平均值、實地魚眼a分量平均值、實地魚眼b分量平均值、實地體表L分量平均值、實地體表a分量平均值和實地體表b分量平均值組成實地魚體特征向量；所述主控制設備與所述新鮮程度識別設備和所述存儲設備分別連接，將所述實地魚體特征向量與所述魚體新鮮程度對照表中各個等級的魚體新鮮程度分別對應的基準魚體特征向量逐一匹配，將匹配成功的基準魚體特征向量對應的魚體新鮮程度的等級作為被檢測魚體的魚體新鮮程度的等級輸出；其中，所述中值濾波子器件、所述灰度化處理子器件、所述眼部圖像分割子器件、所述體表圖像分割子器件、所述顏色空間轉換子器件和所述特征提取子器件分別采用FPGA芯片來實現，所采用的FPGA芯片的選型都為Xilinx公司的Artix-7系列。
[0009]更具體地，在所述魚體新鮮程度識別系統中，還包括:所述主控制設備根據供電設備的剩余電量，決定向所述攝像設備發送啟動信號、省電信號或關閉信號，以及向所述新鮮程度識別設備發送啟動信號、省電信號或關閉信號，以分別控制所述攝像設備和所述新鮮程度識別設備的工作模式。
[0010]更具體地，在所述魚體新鮮程度識別系統中，還包括:所述顯示設備為液晶顯示屏。
[0011]更具體地，在所述魚體新鮮程度識別系統中，還包括:將所述攝像設備和所述新鮮程度識別設備集成在一塊集成電路板上。
[0012]更具體地，在所述魚體新鮮程度識別系統中，還包括:所述攝像設備位于所述檢測箱體的圓形外殼的頂部中央位置。
【附圖說明】
[0013]以下將結合附圖對本實用新型的實施方案進行描述，其中:
[0014]圖1為根據本實用新型實施方案示出的魚體新鮮程度識別系統的結構方框圖。
[0015]圖2為根據本實用新型實施方案示出的魚體新鮮程度識別系統的新鮮程度識別設備的結構方框圖。
【具體實施方式】
[0016]下面將參照附圖對本實用新型的魚體新鮮程度識別系統的實施方案進行詳細說明。
[0017]食品安全(food safety)，是指食品無毒、無害，符合應當有的營養要求，對人體健康不造成任何急性、亞急性或者慢性危害。根據倍諾食品安全定義，食品安全是“食物中有毒、有害物質對人體健康影響的公共衛生問題”。食品安全也是一門專門探討在食品加工、存儲、銷售等過程中確保食品衛生及食用安全，降低疾病隱患，防范食物中毒的一個跨學科領域，所以食品安全很重要。
[0018]為了保證食品安全，食品的種植、養殖、加工、包裝、儲藏、運輸、銷售、消費等活動都要符合一定的標準和要求，不存在可能損害