CN101194161A - 用于检测食物中污染物的设备 - Google Patents

Abstract

一种异物检测设备(10)，用于检测存在于食物(20)中的异物，该设备包括：用于传送食物通过检查区域的传送装置，用于至少从所述检查区域的两侧照明食物的多个照明装置，当食物通过检查区域时用于拍摄食物的一个表面的拍摄装置，和用于处理食物表面的拾取图像的图像处理装置，包括将图像转换为二值图像，借此从通过所述图像处理装置的图像处理获得的二值图像中检出超过预定黑度阈值的异常图像元素，然后检测与所述异常图像元素邻近的图像元素是否异常，且当异常图像元素与所述异常图像元素连续时，判定异物存在。当所述异常图像元素连续线性地存在时，判定诸如毛发这样的纤维异物存在。当所述异常图像元素形成集合区域时，判定区域式异物的存在。

Description

用于检测食物中污染物的设备

技术领域

本发明涉及一种设备，用于检测食物中的污染物，具体地说用于检测粘附到食物表面的异物(对食物来说不可接受的物质)，譬如类似毛发等的纤维物质，或譬如害虫等这样的区域式异物。

背景技术

从卫生的观点来说，在食物加工厂中，需要去除存在于食品材料中的异物或需要去除在用于分发作为出售物品的食品的生产过程中才存在于食品中的异物。食品中存在数量最多的异物是各种类型的害虫，而毛发是第二位的。这两种异物占所有异物的约50％。

食物中毛发存在的起因可以是这样的情况：从工人身上落下的毛发存在于食物中，或粘附到工人的衣服上的毛发在工人介入的过程中掉落并存在于食物中；或是这样的情况下：已经落在地上等的毛发通过静电等粘附到包装上且通过包装存在于食物中的情况。很多在食物中异物的存在发生于冷却、在放入盘子之后的处理、或食品包装的过程中。

另一方面，食物中害虫存在的情况可以是，成年害虫的尸体存在于食物材料中，或它们的卵存在于食物材料中或已经存在于食物中的诸如蟑螂这样的害虫的卵在其中孵化，或从工厂之外飞来的害虫存在于食物材料中。

通常，已经通过工人的视觉检查进行食物中异物的检测，这需要很多的劳动力，此外在精度上也存在问题。

近年来，多种用于检测食物中异物的自动设备被推出并已经进入实际使用。这些设备之中，有些设备使用电磁波、有些使用X射线以及有些利用使用可见光的图像处理。

当应用使用电磁波的设备时，在使用目的上存在限制，因为它仅仅可以应用于检测能对电磁波起反应的异物。

使用X射线的设备通过由X射线穿透食物所获得的单色图像上颜色的差异来检测异物。使用目前通常使用的X射线式检测设备，诸如铁等这样的金属可以容易的检出，因为颜色差异很大，但是由类似于食物的成分(蛋白质)组成的异物不能被检出，因此很难应用它来检测诸如毛发、害虫等这样的蛋白质异物。由于能通过X射线式检测设备来检测的异物的面积需要大于1mm²，所以难以检测诸如毛发等这样的长而细的纤维质异物。

利用使用可见光的图像处理的设备公开于专利文献1(JP-A-H05-22395)、专利文献2(JP-A-2001-21499)以及专利文献3(JP-A-2004-245695)。

专利文献1公开了一种用于检测存在于包装好的食物中的毛发的设备，其中通过成像器件拾取食物的光学图像，在光学图像中毛发的形状被作为局部显著特征从转化为二值数据的光学图像数据中提取出来，并判断所提取的数据是否是与具有大于一定长度的纤维物质有关。由此，可以明确地指出食物中存在的毛发。

专利文献2公开了一种设备，其中诸如清酒粕(sake lees)或面团这样的形成为一定厚度的平带状的食物材料被垂直的传送，且从它的一侧面照明射线以在另一侧面接受穿过所述板状食物而传播的光，且所传播的光学图像被处理，以检测食物材料中的异物。

此外，在专利文献3中共开了一种设备，其中在输入传送带和输出传送带之间设置有间隙，透射照明装置(transmitting-illumination means)和线传感器(line sensor)成像摄像机位于彼此相对的位置且将间隙夹在中间，且通过由线传感器成像摄像机扫描而拾取的检查对象的图像被处理，以转化为二值数据，以容易地检测受检对象中的异物。

已经可以通过使用这些设备分析受检食物的光学图像来检测多种存在于食物中的异物。

然而，专利文献2中所列举的设备仅限于在可形成为板状的食物材料上应用，而不适用于诸如经包装的冷藏面条、冷藏煮饭、蒸烤肉饼、烧麦等造型复杂的食物。

使用依照专利文献1的设备，当成形的食品具有不一致的形状和具有凹凸不平图案表面时，在拍得的图像中存在很多阴影部分，且当从图像的二值数据检测异物时，这些阴影部分可能被误认为是异物。专利文献3中列举的设备仅适用于透光的对象，且在这个设备中，当应用到具有凹凸不平图案表面的物体时，在拍得的图像中也存在阴影部分且异物的误识别率很高，导致检测精度的降低。

此外，与应用到不是食物的物体的情况不同的是，当将这些设备应用于食物时，需要清楚卫生的问题。

发明内容

根据上述问题进行本发明，目的是提供一种设备，用于检测食物中的污染物或异物(对于食物来说不可接受的物质)，即使要检测的食物具有不规则表面或凹凸不平图案表面使用该设备也可以高精度地检出异物。

为了解决所述问题，本发明提出一种用于检测食物中污染物的设备，包括：传送装置，用于传送食物通过检查区域；拍摄装置，用于在食物通过检查区域时从检测区域的一侧拍摄食物的一个表面；多个照明装置，用于横过所述传送装置从所述检查区域的一侧或两侧照明食物；以及图像处理装置，用于处理食物表面的拾取图像，包括将图像转换为二值图像，借此，在通过图像处理装置的图像处理而获得的二值图像中检出超过预定黑度阈值的异常图像元素，然后检查与异常图像元素邻近的图像元素是否异常，对与已检出的一个或多个异常图像元素邻近的一个或多个异常图像元素重复检测，且当异常图像元素与所述首先检出的异常图像元素连续时，可以判定有异物存在。

依照本发明，可以检出食物中的异物，迄今为止食物中异物的高精度检测是困难的。因为，通过在至少两个夹着所述检查区域的方向照明，由于食物的表面上凹部和凸部的存在引起的阴影没有在从食物的拍摄图像中出现，且粘附到食品的异物与异物周围的表面相比突显出来，所以即使食物具有在它的表面上有凹部和凸部的复杂形状，也可以进行异物的检测。

当所述异常图像元素呈现线性连续时，可以判定诸如毛发这样的纤维异物存在。

通过在由处理拍摄的图像而获得的二值图像中检测超过预先建立的阈值的异常图像元素的连续性--其中所述阈值是关于所述二值图像元素的线性形状的长度、厚度或清晰度的，并仅当异常图像元素呈现线性连续时判断异物的存在，由此选择性地测定纤维异物。

当所述异常图像元素在其侧边上呈现相互毗邻以形成异常图像元素的集合区域时，可以判定区域式异物存在。

通过在由处理拍摄的图像而获得的二值图像中检测超过预先建立的阈值的异常图像元素的连续性--其中所述阈值是关于所述二值图像元素面积的，并仅当异常图像元素在其侧边上呈现相互毗邻以形成异常图像元素的集合区域时判定异物的存在，由此选择性地测定区域式异物。

此处，具有一定宽度和长度或占据区域大于一定区域的异物被称为区域式异物。

此外，在所述照明装置中位于所述拍摄装置侧的所述第一照明装置是发出可见光的装置，且横过所述传送机位于另一侧的第二照明装置是发出红外光的装置。

通过横过传送机从与成像装置相对的一侧发出红外线，可以几乎完全消除由于食物表面的凹部和凸部引起的将在拍摄图像中出现的阴影。此外，优选的是第一照明装置由两个或多个照明器件构成，从而成像装置侧的食物表面沿两个或多个方向被照明。

在第一照明装置中，可以依照食物的类别选择红光、蓝光、绿光以及白光中的一种，该白光是红、蓝、绿光混合而得的。

通过依照食物的类别选择光的颜色，可以更清楚地拍摄且可以实现更高精度的异物检测。

此外，所述拍摄装置适于是具有长度为500mm到900mm，优选为500mm到800mm的焦距。

由此，当食物的表面是具有显著的凹部和凸部的不规则形状或当食物和容纳食物的托盘底部之间具有相当大的距离时，可以将食物的图像集中在焦点上。

设置清洁装置，用于清洁将与食物接触的传送装置的部分，且所述照明装置中的至少一个是可移动的，从而当通过清洁装置进行清洗时，它可以被容纳在设置为与之分开的储存箱中。

通过设置清洁装置，可以生产安全卫生和可靠的食品，且通过这样组成，照明装置可以容纳在储存箱中，可以防止由于将水或洗涤液喷到所述照明装置而引起问题的发生。适宜的是，可移动地容纳于储存箱中的照明装置是所述第一照明装置。

所述第二照明装置被容纳在不透流体的储存箱中，其面对所述传送装置的一侧由可透过红外光的材料形成，且设置有冷却装置用于冷却所述储存箱的内部。

由此，可以防止由于水或洗涤液喷到所述第二照明装置而引起问题的发生，且当设备被这样组成，使得第二照明装置位于传送机的间隙的下方，可以容易地清理通过间隙落下并粘到储存箱上的异常物品或食品的碎屑。

传送装置包括被布置为并排的相互平行的两个传送带，两个传送带的传送方向相互相反，在平行的传送带的一端设置有翻转装置用于翻转在所述翻转装置上的食物，在所述传送带中的一个上检查顶侧表面以检测异物，且在所述传送带中的另一个上检查反侧表面以检测异物。

通过将传送机组成为具有并列的相互平行的向前和向后地传送的带，可以使用单个检测器件来检查食物的顶侧表面和反侧表面以检测异物，且检查时间周期可以降低。

所述异物是包含蛋白质作为主要成分的物质。

本发明的设备可以检测常规X射线检测设备不能检测的包含蛋白质为主要成分的异物。

如上文所述，依照本发明可以检测诸如毛发和害虫这样的异物，这些异物迄今为止是难以检测的。通过至少从检查区域的两侧照明食物，在拍摄得的图像中由于食物表面的凹部和凸部引起的阴影消失，且异物从周围的食物表面中突显出来，从而可以防止阴影被误判为异物。此外，通过检测黑度超过预先建立的阈值的异常图像元素的连续性，可以选择性地检测纤维或区域式异物。

此外，通过设置用于清洁传送装置的清洁装置，从卫生的观点来看，食品可以安全可靠地生产，且通过这样的组成，使得所述照明装置可以容纳在储存箱中，可以防止所述照明装置被喷到水或洗涤液。

此外，通过将传送机组成为具有并排的相互平行的向前和向后传送的带，可以使用单个检测器件来检查食物的顶侧表面和反侧表面都以检测异物，且检查时间周期可以降低。

附图说明

图1是依照本发明的用于检测异物的设备的实施例的正视图。

图2是图1的设备的侧视图。

图3是示出当设置有清洁装置时的所述设备的简要正视图。

图4是用于检测异物的设备的另一实施例的简要正视图。

图5是传送机的另一实施例的简要俯视图。

图6a示出了当检测到纤维异物时在图像处理器件中获得的二值图像。

图6b示出了当检测的区域式异物时在图像处理器件中获得的二值图像。

具体实施方式

下面将参考附图详细描述本发明的优选实施例。然而，除非特别说明，实施例中组成部分的尺寸、材料、相对位置等应该理解为仅仅是说明性的而非对本方面的范围构成限制。

在实施例中的检查对象是食物，包括裸露的食物或容纳在盘子中或经包装的食物。食物的种类没有具体的限制。检查对象可以是煮饭、面条、烧麦、蒸烤肉饼等等，且它们可以是冰冻状态、常温状态或加热状态。要检测的异物(对于食物来说不可接受的物质)是毛发、害虫等等。

图1是依照本发明的用于检测异物的设备的实施例的正视图，图2是图1的设备的侧视图，图3是示出当设置有清洁装置时的所述设备的简要正视图，图4是用于检测异物的设备的另一实施例的简要正视图，图5是传送机的另一实施例的简要俯视图，且图6示出了在图像处理器件中拾取的二值图像。

图1和图2中示出的异物检测设备10主要部件包括传送机11、成像摄像机12、图像处理器件13以及上下照明器件14、15，其中所述传送机11用于传送食物通过检查区域A，所述成像摄像机12用于拍摄放置在传送机11上的食物，所述图像处理器件13用于处理通过成像摄像机12拍得的表面图像以检测异物，所述上下照明器件14、15从横过传送机11的两个不同方向照明检查区域A中的食物。所述检查区域A与成像摄像机12的视野几乎一致。

此外，优选的是，所述异物检测设备10包括用于显示成像摄像机12拾取的食物表面图像的监视器22、用于操作设备10的触摸面板23和操作键24、提升手把25，该提升手把用于依照要检查的食物的尺寸来调整上照明器件14的高度位置，以便于提高操作性。

传送机11具有连接到马达的驱动辊11b，且传送带11a在驱动辊11b和从动辊之间运转。

图3示出了传送机11的构造。

在图中，传送带11a由可透过红外光的材料制成，而下照明设备15位于上侧运转的传送带下方的检查区域A。适宜使用诸如氨基甲酸酯这样的透明或半透明材料制造传送带。可能存在这样的情况，取决于食物的种类，白色组类的传送带是可允许的。图4示出了传送机的另一构造，其中多个传送带11a串联地布置，在相应于检查区域A的位置设置有间隙，且下照明器件15设置在间隙下方。在这种情况下，传送带不需要可以透过红外光，该带不受限于由特殊材料制成。

照明装置由位于传送机11上方的上照明器件14和位于上侧运转的带和下侧运转的带之间或传送机11下方的下照明器件15构成。

上照明器件14被定位在照明区域A上方，与成像摄像机12一样，以使得所述器件照明要从两侧检查的食品。通过来自上照明器件14的照明，粘附到食品上的异物与异物周围的表面相比就会突显出来，且可以识别异物的存在和位置。例如，当异物是毛发时，由于它的截面是圆形，可以通过照明毛发的两横向侧来将毛发从它周围的食物材料中区分出来。当异物是害虫时，由于它的截面具有大于一定尺寸的尺度，所以可以通过侧向地照明它而将害虫从它周围的食物材料中区分出来。在其他异物的情况下，可以依照异物的形状采用合适的方法将异物从它周围的食物材料中区分出来。

上照明器件14发出可见光，且当照明异物时，光的颜色可以从光的四种颜色中选择，就是三原色和三原色混合的白光，从而异物可以在围绕异物的食物材料的背景中最佳的突显出来。

当异物是毛发时，它存在于黑白二值图像中的黑色部分附近。首先，目标域(target domain)被确定为包括黑色部分，且属于所述域的图像元素被提取出来作为检测对象。当毛发的颜色是白色时，这个过程也是一样的。

当异物是害虫时，它存在于黑白二值图像中的黑色部分附近。因此，首先目标域被确定为包括黑色部分，且与毛发情况下所做的一样，属于所述域的图像元素被提取出来作为检测对象。

可见光发出的位置优选是尽可能地靠近食物。当放置在传送机11上的食物如后文所述地移动通过上照明器件14的下方时，需要确保食物的顶部和上照明器件的下端之间存在一定的距离。

然而，当仅使用上照明器件14的四种颜色的光时，会产生一个问题。因为，当可见光从成像摄像机12侧照明具有不规则表面或凸凹不平图案表面的食物时，存在这样的可能性：在拍得的图像中出现的阴影被误判为异物。因此，需要找到一种不允许图像中出现阴影的技术。本发明的发明人发现通过从成像摄像机12一侧照明不能完全消除阴影。为了解决这个问题，设置下照明器件15以从成像摄像机12的相反侧照明食物。

采用发出红外线的照明器件作为下照明器件。食物放置在传送机11上且在传送通过检查区域A的同时通过成像摄像机12拍照，如后文所述，且它的图像被图像处理器件13分析以检测异物，借此红外线从下照明器件15发出，以穿过传送带照明食物的背面。

因此，在拍得的图像中由食物的不规则表面引起的阴影不会出现或很模糊地出现。当食物由透明材料或不透明但是可透过红外线的材料形成时，例如煮饭和面条，阴影根本不会出现。当食物由红外线几乎不能穿透的材料形成时，被反射红外线存在于食物的表面上的凹部和凸部中，且在拍得的图像中消除阴影。

CCD成像摄像机或类似物壳被用作成像摄像机12。优选成像摄像机12的焦距较长。通过较长的焦距，甚至当表面非常不规则时或当食物的表面与托盘的底部之间的距离很大时，成像摄像机也可以容易地聚焦到食物的表面上。当焦距在500mm～900mm范围中，优选500mm～800mm，当食物表面上的要拾取视野为300mm×300mm且所述距离是40mm时，可以获得较好的结果。

图像元素的数量越大，一个图像元素可以拾取的区域越小。例如，毛发具有约100μm的直径，害虫大于100μm。当通过四百万像素CCD成像摄像机拾取300mm×300mm的视野时，像素尺度是150μm×150μm。在这样的像素尺度下，毛发和害虫可以被拾取为异物。当然，六百万像素、一千二百万像素的摄像机也可以获得的且可以应用到本发明的实施例中，但是它们比较昂贵，四百万像素的摄像机是更好的。

图像处理器件13是执行图像处理的器件，所述图像处理包括将通过成像摄像机12拾取的食物图像转换为二值图像。

此处，测定(1)黑色毛发，(2)害虫的方法将作为例子进行描述。

(1)测定黑色毛发的方法

在图像到黑白二值图像的转换中，存在这样的图像元素，其黑度比所述图像元素周围的所有图像元素的黑度更黑，且该图像元素被确定为参考图像元素。然后，从围绕所述参考图像元素的图像元素之中查找与所述参考图像元素相似的在黑度上异常的图像元素。在这样的场合下，以及预先建立用于转换到二值图像的阈值，且黑度超过所述阈值的图像元素被检出并用参考标记41表示。用参考标记40表示的图像元素的黑度在阈值内。然后，与所述参考图像元素邻近的黑度异常的另一图像元素被识别出。然后，在所述另一图像元素用作新的参考图像元素的基础上查找下一黑度异常的图像元素，这个过程连续地执行，且当黑度异常的图像元素41连续线性地存在时，如图6(a)所示，可以测定黑色纤维异物的存在。黑色毛发可以通过这种方法检出。另一方面，诸如鹿尾菜(直径大约2～3mm的黑色海带)这样的丝状食物将被判断为黑色纤维异物。因此，优选预先测定判断作异物的细度标准。由此，诸如鹿尾菜这样的丝状食物可以作为非异物而被排除。猪鬃、黑色植物纤维也被包括在黑色纤维物质中。此外，当仅检测毛发时，在如图6(b)所示的大块区域中出现黑度异常的图像元素41的情况不判断为异物存在。

测定白色毛发的方法与测定黑色毛发的方法相似，除了异物的查找从测定白度比周围所有图像元素的白度都强的图像元素开始。

(2)测定害虫的方法

在图像到黑白二值图像的转换中，存在这样的图像元素，其黑度比所述图像元素周围的所有图像元素的黑度更黑，且该图像元素被确定为参考图像元素。所述黑度较强的图像元素相应于害虫的一部分。然后，从围绕所述参考图像元素的图像元素之中查找与所述参考图像元素相似的在黑度上异常的图像元素。在这样的场合下，以及预先建立用于转换到二值图像的阈值，且黑度超过所述阈值的图像元素被检出并用参考标记41表示。用参考标记40表示的图像元素的黑度在阈值内。然后，与所述参考图像元素邻近的黑度异常的另一图像元素被识别出。然后，在所述另一图像元素用作新的参考图像元素的基础上查找下一黑度异常的图像元素，这个过程连续地执行，且当黑度异常的图像元素41相互毗邻并形成如图6(b)所示的区域时，可以确定有黑色区域式异物的存在。害虫可以通过这种方法检出。食物的烧焦部分和并非害虫的其他黑颜色的异物也被包括在黑色区域式异物中。此外，当仅检测诸如害虫这样的区域式异物时，在如图6(a)所示的连续线性地存在黑度异常的图像元素41的情况不判断为异物存在。

此外，异物检测设备10的实施例被组成为特别地适用于检查食物。成像摄像机12位于传送机11上方的实施例将参考图3予以说明。成像摄像机12、上照明器件14、传送机11以及下照明器件15以这样的次序从高到低定位。裸露食物或容纳在盘中的食物放置在传送机11上，且从上照明器件14的下方传送通过检查区域A。从卫生的观点看，用于处理食物的设备必须保持清洁。在本实施例中，如图3所示，设置了清洁装置30，用于使用水或洗涤液来清洁传送带11a的表面。

存在这样的可能性，当位于传送带11a上方的上照明器件14与传送带11a的表面之间的空隙太狭窄，以致仅允许食物通过所述空隙时，当通过喷水或洗涤液来清洗传送带时上照明器件14会被泼到水。在本实施例中，上照明器件14被设置为可移动的，从而它们容纳在设置在它们附近的储存箱17中或容纳在分别地设置在它们的每一个附近的储存箱之中，且储存箱的开口被密封，从而防止当清洗传送带11a时水喷到上照明器件上。上照明器件14被设置为可以在轨道18(见图2)上移动。适于构成这样的结构：使得储存箱17也可以容纳成像摄像机12。

还存在这样的可能性，当使用从清洁装置30喷出的液体来清洁传送带11a时，位于上侧运行的传送带下方的下照明器件15被喷到水。在本实施例中，设置了不透流体(fluid-tight)储存箱19，下照明器件15容纳于储存箱19中。面对传送带的储存箱19的上表面设置有可透过红外线的窗19a。可透过红外线的窗19a适于由诸如聚碳酸酯板(polycarbonate plate)这样的透明塑料板制成。

由于下照明器件15总是在封闭储存箱19内发光，所以箱中的温度上升。因此，设置有冷却装置(图中未示出)，用于冷却储存箱19的内部。强制冷却装置适用于冷却储存箱19的内部，例如所述强制冷却装置是这样组成，使得管道连接到箱19，从而外界空气被引入箱19的内部且排气到外界。

此外，在如图4所示设置了多个传送机的情况下，适于在下照明器件15和传送机11之间设置可透过红外光的板31。由此，可以防止洗涤液或水喷到下照明器件。此外，适于设置清洁器件32，空气从该器件吹到可透红外光的板31的上表面。由此，即使异物颗粒或食物的碎屑通过传送机11之间的间隙落下，它们液可被接纳在可透红外线的板31上并可被从清洁器件32吹出的空气吹走，且可以充分地保持板31的透光性。

此外，异物检测设备10的本实施例优选设置有用于移出被判断出其中存在异物的食物的机构。食物20供应到传送机11的入口，以被连续传送，且当通过由图像处理器件13得到的异物检测结果判断任一食物中存在异物时，判断信号被发送到食物移出机构，且只有那些被判断为含有异物的食物被移出。

接下来，使用异物检测设备10的检测异物的方法将作为例子进行说明。为异物检测设备10设置的图像处理器件13具有可以在拍得的图像中检测粘附到食物表面的异物的性能。所述图像处理器件13需要0.8秒到1.5秒用于图像处理，以在图像平面中检测异物，因此它可以在一分钟之内搜索75～40个平面尺度为300mm×300mm的平面。当要被检查的食品占用一个平面时，可以检查75～40个物品。通常，300mm×300mm的平面可以覆盖两个托盘的食物，因此可以检查150～80个托盘可以。在这样的检查速度下，所述设备可以容易地用于常规食物生产线。

通过依照本实施例的设备，毛发(包括黑毛发、白毛发、或其他颜色的毛发)、猪的鬃毛或毛发(黑、白)、植物纤维、诸如蠕虫、蛾、其他害虫这样的区域式异物可以被检出。作为用于检测异物的目标食物例如可以是生肉、经处理的肉、火腿、腊肠、肉丸、煮饭、面条、荞麦面、面包、三明治、盒装午餐、烧麦、蒸烤肉饼、其他中国食物，天麸罗(日本油炸食物)，油炸对虾、汉堡包、蔬菜、水果、沙拉、鱼片、刨切墨鱼环(sliced cuttlefish ring)等等。

图5示出了传送机11的另一实施例。在图中，传送机11由两个传送机11A和11B构成，这两个传送机11A和11B平行地布置为彼此邻近且它们的传送方向彼此相反。这两个传送机11A和11B连接到用于翻转其上的食物的翻转装置28。在传送机11A上传送的食物20的表面在它通过检查区域A时被检查，然后它在翻转装置28上被翻转并移到传送机11B上，以沿它的传送方向反过来，从而食物反面向上位于传送机11B上沿与传送机11A的方向相反的方向而被传送。因此，当它再次通过检查区域A时依次检查食物20的反面。

通过构成这样的传送机11，可以通过单个检查装置来检测粘附到食物两面上的异物，且检查时间周期可以被减少。

工业适用性

依照本发明，甚至当检查具有复杂形状的食物时，通过从至少两侧照明食物，异物的误判可以被降到最小，且可以通过检测异常二值图像元素的连续性来高精度地检出诸如毛发和害虫这样迄今为止很难检测的异物，所述二值图像元素是通过将拍得的图像转换到由二值图像元素组成的图像而获得，由此可以检出各类食物中存在的多种异物。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1. 一种设备，用于检测食物中的污染物，包括：

传送装置，用于传送食物通过检查区域；

拍摄装置，位于在所述传送装置上传送的食物上方的空间中，用于在食物通过所述检查区域时拍摄食物的表面；

至少一个照明装置，用于照明食物；以及

图像处理装置，用于处理食物表面的拾取图像，包括将图像转换为二值图像，

其中，所述照明装置包括位于与所述拍摄装置所在空间相同的空间中的第一照明装置和横过所述传送装置位于所述拍摄装置的相对侧的第二照明装置，

借此，通过横过所述传送装置由所述第一和第二照明装置从食物的两侧照明食物，食物的表面可以在所述检查区域中被所述拍摄装置拍摄，而不具有当食物的表面存在凹部和凸部时出现的阴影，且混合在食物中的异物可以从二值图像中检出，所述二值图像是通过所述图像处理装置处理所述拍摄的图像而获得的。

2. 一种方法，用于使用权利要求1所述的设备来检测食物中的污染物，其中，当在通过所述图像处理装置的图像处理而获得的二值图像中检出超过预定黑度阈值的异常图像元素时，检查与所述异常图像元素邻近的图像元素是否异常，对与已检出的一个或多个异常图像元素邻近的一个或多个异常图像元素重复检测，且当异常图像元素与所述首先检出的异常图像元素连续时，可以判定有异物存在。

3. 如权利要求2所述的用于检测食物中污染物的方法，其中当所述异常图像元素呈现线性连续时，可以判定诸如毛发这样的纤维异物存在，当所述异常图像元素在其侧边上呈现相互毗邻以形成异常图像元素的集合区域时，可以判定区域式异物存在。

4. 如权利要求1所述的用于检测食物中污染物的设备，其中，所述照明装置中位于所述拍摄装置侧的所述第一照明装置是发出可见光的照明装置，且横过所述传送装置位于所述拍摄装置的相对侧的第二照明装置是发出红外光的照明装置。

5. 如权利要求4所述的用于检测食物中污染物的设备，其中，可以依照食物的类别，在所述第一照明装置中可选择红光、蓝光、绿光和白光的波长范围中的一个，所述白光是红光、蓝光、绿光的混合物。

6. 如权利要求1所述的用于检测食物中污染物的设备，其中，所述拍摄装置是具有500mm到900mm焦距的CCD摄像机。

7. 如权利要求1所述的用于检测食物中污染物的设备，其中，设置有清洁装置，用于清洁将与食物接触的所述传送装置的部分，且所述照明装置中的至少一个是可移动的，从而当通过所述清洁装置进行清洁时，它可以被容纳在设置为与之分开的储存箱中。

8. 如权利要求4所述的用于检测食物中污染物的设备，其中，所述第二照明装置被容纳在不透流体的储存箱中，该照明装置的面对所述传送装置的一侧由可透过红外光的材料形成，且设置有冷却装置用于冷却所述储存箱的内部。

9. 如权利要求1所述的用于检测食物中污染物的设备，其中，所述传送装置包括被布置为并排的相互平行的两个传送带，所述两个传送带的传送方向相互相反，在平行的传送带的一端设置有翻转装置用于翻转在所述翻转装置上的食物，在所述传送带中的一个上检查顶侧表面以检测异物，且在另一所述传送带上检查反侧表面以检测异物。

Claims (10)

1.一种设备，用于检测食物中的污染物，包括：

传送装置，用于传送食物通过检查区域，

拍摄装置，用于在食物通过所述检查区域时从所述检测区域的一侧拍摄食物的表面，

多个照明装置，用于横过所述传送装置从所述检查区域的一侧或两侧照明食物，以及

图像处理装置，用于处理食物表面的拾取图像，包括将图像转换为二值图像，

借此，在通过所述图像处理装置的图像处理而获得的二值图像中检出超过预定黑度阈值的异常图像元素，然后检查与所述异常图像元素邻近的图像元素是否异常，对与已检出的一个或多个异常图像元素邻近的一个或多个异常图像元素重复检测，且当异常图像元素与所述首先检出的异常图像元素连续时，可以判定有异物存在。

2.如权利要求1所述的用于检测食物中污染物的设备，其中，当所述异常图像元素呈现线性连续时，可以判定诸如毛发这样的纤维异物存在。

3.如权利要求1所述的用于检测食物中污染物的设备，其中，当所述异常图像元素在其侧边上呈现相互毗邻以形成异常图像元素的集合区域时，可以判定区域式异物存在。

4.如权利要求1所述的用于检测食物中污染物的设备，其中，在所述照明装置中位于所述拍摄装置侧的所述第一照明装置是发出可见光的装置，且横过所述传送机位于另一侧的第二照明装置是发出红外光的装置。

5.如权利要求4所述的用于检测食物中污染物的设备，其中，可以依照食物的类别在所述第一照明装置中选择红光、蓝光、绿光和白光中的一种，其中白光是红光、蓝光、绿光的混合物。

6.如权利要求1所述的用于检测食物中污染物的设备，其中，所述拍摄装置是具有500mm到900mm焦距的CCD摄像机。

7.如权利要求1所述的用于检测食物中污染物的设备，其中，设置有清洁装置，用于清洁将与食物接触的所述传送装置的部分，且所述照明装置中的至少一个是可移动的，从而当通过所述清洁装置进行清洁时，它可以被容纳在设置为与之分开的储存箱中。

8.如权利要求4所述的用于检测食物中污染物的设备，其中，所述第二照明装置被容纳在不透流体的储存箱中，该照明装置的面对所述传送装置的一侧由可透过红外光的材料形成，且设置有冷却装置用于冷却所述储存箱的内部。

9.如权利要求1所述的用于检测食物中污染物的设备，其中，所述传送装置包括被布置为并排的相互平行的两个传送带，所述两个传送带的传送方向相互相反，在平行的传送带的一端设置有翻转装置用于翻转在所述翻转装置上的食物，在所述传送带之一上检查顶侧表面以检测异物，且在另一所述传送带上检查反侧表面以检测异物。

10.如权利要求1所述的用于检测食物中污染物的设备，其中，所述异物是包含蛋白质作为主要成分的物质。

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