CN103592031B - 牲畜宰后劣质肉肉色测定装置及劣质肉检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及肉制品检测领域，尤其涉及一种牲畜宰后劣质肉肉色测定装置及劣质肉检测方法。该牲畜宰后劣质肉肉色测定装置中，将样品放置在暗箱中的样品台上后，通过CCD摄像机和镜头获取样品和比色板的图像，然后将图像信息传递至肉色判定单元，肉色判定单元对图像进行处理和判断，从而得出样品的肉色是否为劣质肉的肉色，检测方便智能，可避免分级员通过感官检测带来的主观随意性，测定准确度高；采用的牲畜宰后劣质肉测定方法中，通过牲畜宰后劣质肉肉色测定装置可以方便准确地测定出样品的肉色是否为劣质肉的肉色，通过肉用PH计可测出样品的PH值，根据测得的样品肉色判定值和PH值，即可判断出样品是否为劣质肉。

Description

牲畜宰后劣质肉肉色测定装置及劣质肉检测方法

技术领域

本发明涉及肉制品检测领域，尤其涉及一种牲畜宰后劣质肉肉色测定装置及劣质肉检测方法。

背景技术

随着牲畜养殖业集约化、规模化的发展，牲畜经营规模不断扩大，受限于环境条件、饲养密度、长途贩运、管理等因素，牲畜受到一定应激因素作用，使肌肉pH值不正常，导致肉类质量发生变化，产生劣质肉，造成一定的经济损失。牲畜劣质肉主要有PSE肉（白肌肉）和DFD肉（黑干肉）。

牲畜宰前受到急性应激且体内有足够的能量储备时，会引起宰后早起阶段乳酸含量迅速增加，使牲畜宰后1小时内pH值下降至6.0以下，24小时后肉色发白，同时有汁液流失现象，产生PSE肉

牲畜宰前受到慢性应激并耗尽所有能量时，几乎不产生乳酸，使得宰后24小时pH值仍然较高，达到6.0以上，蛋白质变性程度低，失水少，表面渗水少，同时肉色变为暗红色，产生DFD肉。

目前牲畜劣质肉的检测方法主要是比色板对照和pH值结合法。具体为：在牲畜宰后1小时内和宰后冷却24小时后分别检测左半胴体背最长肌pH值，在牲畜宰后冷却24小时后对照肉色分级标准比色板判定肉色分值，现有技术中猪背最长肌比色板的颜色等级值（即肉色分值）为1～6，其中，宰后1小时pH值小于6且宰后冷却24小时肉色分值为1或2判定为PSE肉，宰后冷却24小时pH值大于6且宰后冷却24小时肉色分值为5或6判定为DFD肉，当然，其他牲畜也有相应的比色板颜色等级值。

牲畜宰后1小时内通常还悬挂在生产线上或者急冻间内，并处于移动状态，普通pH值测定法步骤较多，耗时耗力，难以在生产线或急冻间内上完成；宰后冷却24小时后肉色分值通常由分级员感官评定，主观随意性较强，也存在耗时耗力的问题。因此我们设计一套能够检测pH值和判定肉色分值的设备，利用所得综合数据完成劣质肉的判断。

因此，针对以上不足，本发明提供了一种牲畜宰后劣质肉肉色测定装置及劣质肉检测方法。

发明内容

（一）要解决的技术问题

一方面，本发明的目的是提供一种牲畜宰后劣质肉肉色测定装置以提高劣质肉肉色的判断的准确度；

另一方面，本发明的目的是提供一种牲畜宰后劣质肉检测方法，以提高劣质肉测定的准确度和效率。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供了一种牲畜宰后劣质肉肉色测定装置，其包括暗箱、样品台、比色板、光源单元、图像采集单元及肉色判定单元，样品台和比色板设置在暗箱内，比色板设置在样品台的上方，暗箱内与样品台相对的一侧设置光源单元，该设置光源单元的一侧设置图像采集单元，图像采集单元与肉色判定单元连接。

其中，肉色判定单元包括图像处理比对模块、图像录入模块、图像颜色特征提取模块和肉色等级输出模块，图像录入模块、图像颜色特征提取模块和肉色等级输出模块均与图像处理比对模块连接。

其中，图像采集单元包括相连接的摄像机和镜头，镜头设置在光源单元的中心，且正对着比色板及样品台上的样品，摄像机设置在光源单元上。

其中，光源单元包括LED灯和漫反射外罩，LED灯连接有亮度调节器。

其中，暗箱顶部设置有悬挂支架，比色板设置在悬挂支架上，且比色板与设置在样品台上样品的截面处于同一平面上。

另一方面，本发明提供了一种牲畜宰后劣质肉测定方法，包括以下步骤：

S1、牲畜屠宰1小时内，在牲畜采样部位用肉用PH计测量牲畜肉的PH值；

S2、牲畜宰后冷却24小时后，在牲畜采样部位采样，利用权利要求1-5任一项所述的牲畜宰后劣质肉肉色测定装置对样品进行测定，确定样品的颜色等级值；

S3、从牲畜宰后劣质肉肉色测定装置中取出样品，用PH计测量样品的PH值；

S4、根据步骤S1得到的PH值、步骤S2得到的颜色等级及步骤S3得到的PH值，判定样品是否为劣质牲畜肉。

其中，采样部位位于牲畜胴体背最长肌第3根肋骨和第4根肋骨之间。

其中，步骤S2中，将样品置于样品台上，使样品截面与比色板处于同一平面内，且样品和比色板正对着图像采集单元。

其中，采样的肉质为背最长肌。

其中，步骤S4中，若步骤S1得到的PH值小于6且步骤S2得到的颜色等级值为1或2，则样品为为PSE肉，步骤S3得到的PH值大于6且步骤S2得到的颜色等级值为5或6，则样品为DFD肉。

（三）有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明提供的牲畜宰后劣质肉肉色测定装置，将样品放置在暗箱中的样品台上后，通过CCD摄像机和镜头获取样品和比色板的图像，然后将图像信息传递至肉色判定单元，肉色判定单元对图像进行处理和判断，从而得出样品的肉色是否为劣质肉的肉色，检测方便智能，可避免分级员通过感官检测带来的主观随意性，测定准确度高；采用的牲畜宰后劣质肉测定方法中，通过牲畜宰后劣质肉肉色测定装置可以方便准确地测定出样品的肉色是否为劣质肉的肉色，通过肉用PH计可测出样品的PH值，根据测得的样品肉色判定值和PH值，即可判断出样品是否为劣质肉。

附图说明

图1是本发明实施例牲畜宰后劣质肉肉色测定装置的透视结构示意图；

图2是本发明实施例牲畜宰后劣质肉肉色测定装置中肉色判定单元的模块连接关系示意图；

图3是本发明实施例牲畜宰后劣质肉肉色测定装置中的肉色判定单元进行图像处理的流程图。

图中，1：暗箱；2：悬挂支架；3：样品台；4：漫反射光源；5：CCD摄像机；6：肉色判定单元。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，本发明提供的牲畜宰后劣质肉肉色测定装置主要用于猪肉的测定，其包括暗箱1、样品台3、日本肉色比色板、漫反射光源4、CCD摄像机5、镜头及肉色判定单元6，样品台3和日本肉色比色板设置在暗箱1内，日本肉色比色板设置在样品台3的上方，具体地，暗箱1顶部设置有悬挂支架2，日本肉色比色板设置在悬挂支架2上，暗箱1内与样品台3相对的一侧设置漫反射光源4，该设置漫反射光源4的一侧设置相连接的CCD摄像机5和镜头，CCD摄像机5与肉色判定单元6连接。通过暗箱1的设置可以避免外界光线的干扰，样品放置在样品台3上后，CCD摄像机5和镜头获取样品和比色板的图像后，将图像信息传递至肉色判定单元6，肉色判定单元6对图像进行处理和判断，从而得出样品的肉色是否为劣质肉的肉色，检测方便智能，可避免分级员通过感官检测带来的主观随意性，准确度高。

其中，暗箱1为50cm×50cm×50cm矩形，采用铝板材质，铝板上涂黑；镜头为4mm百万像素工业镜头；CCD摄像机5全局曝光方式，与镜头一起固定在漫反射光源4正中间；漫反射光源4为LED光源，外罩40cm×40cm漫反射板，其固定于暗箱1的一侧，中间开孔存放CCD和镜头，镜头正对着日本肉色比色板及样品台3上的样品，这样光源能均匀照亮样品的截面和比色板，提高测量的准确度；样品台3为30cm×15cm×20cm涂黑的铝板，样品台3可移动设置；样品为生猪胴体背最长肌第3根肋骨和第4根肋骨之间的背最长肌；日本肉色比色板的悬挂支架2与样品台3前端保持同一平面，且位于暗箱1顶部垂直向下10cm处；固定于暗箱1一侧的CCD摄像机5通过USB与肉判定单元连接。

具体地，如图2所示，肉色判定单元6包括图像处理比对模块、图像录入模块、图像颜色特征提取模块和肉色等级输出模块，图像录入模块、图像颜色特征提取模块和肉色等级输出模块均与图像处理比对模块连接。图像录入模块将CCD摄像机5拍摄的样品和比色板的图像进行录入，图像处理比对模块即对录入的图像进行处理以满足颜色特征提取的要求，然后图像颜色特征提取模块对样品和比色板的颜色特征进行提取，根据提取的颜色特征参数，图像处理比对模块再对样品和比色板的颜色进行比对判断，得出样品的肉色等级，最后通过肉色等级输出模块将肉色等级结果输出。

如图3所示，具体地，肉色判定的过程为：首先根据采集到图像图中比色板和背最长肌样品的颜色特征确定阈值进行二值化处理，接着采用高斯滤波法进行去噪，利用canny算子进行边缘检测，利用霍夫变换进行圆检测定位六个等级的比色板，然后利用投影算法定位背最长肌位置；经过上述图像处理后，对定位的六个等级的比色板和背最长肌提取颜色特征信息（包括R、G、B、灰度的平均值），然后，分别计算背最长肌平均RGB值与六个等级比色板平均RGB值的欧氏距离，同时结合灰度平均值比对，判定背最长肌颜色等级。

进一步地，LED光源连接有亮度调节器，可根据测定需要对光源的亮度进行调节；日本肉色比色板设置在悬挂支架2上，且日本肉色比色板与设置在样品台3上样品的截面处于同一平面上，这样可以减少测定的误差，提高测定的准确度。

另一方面，本发明提供的牲畜宰后劣质肉测定方法主要用于猪肉的测定，具体地，其包括以下步骤：

S1、生猪屠宰1小时内，在生猪采样部位用肉用PH计测量猪肉的PH值，该肉用PH计为手持肉用PH计，使用方便；

S2、生猪宰后冷却24小时后，在生猪采样部位采样，利用上述生猪宰后劣质肉肉色测定装置对样品进行测定，确定样品的颜色等级；

S3、从生猪宰后劣质肉肉色测定装置取出样品，用PH计测量样品的PH值；

S4、根据步骤S1得到的PH值、步骤S2得到的颜色等级及步骤S3得到的PH值，判定样品是否为劣质猪肉。

其中，采样部位位于生猪胴体背最长肌第3根肋骨和第4根肋骨之间；采样的肉质为背最长肌；该肉用PH计为手持肉用PH计，使用方便，可在生产线或急冻间完成PH值。

进一步地，步骤S2中，将样品置于样品台3上，使样品截面与日本肉色比色板处于同一平面内，且样品和日本肉色比色板正对着图像采集单元。这样可以减少比对误差，提高判定的准确度。

其中在步骤S4中，若步骤S1得到的PH值小于6且步骤S2得到的颜色等级值为1或2，则样品为为PSE肉，若步骤S3得到的PH值大于6且步骤S2得到的颜色等级值为5或6，则样品为DFD肉。

当然，本发明实施例提供牲畜宰后劣质肉肉色测定装置及劣质肉检测方法也可用于其他牲畜肉的测定。

综上所述，本发明提供的牲畜宰后劣质肉肉色测定装置中，将样品放置在暗箱1中的样品台3上后，通过CCD摄像机5和镜头获取样品和比色板的图像，然后将图像信息传递至肉色判定单元6，肉色判定单元6对图像进行处理和判断，从而得出样品的肉色是否为劣质肉的肉色，检测方便智能，准确度高；采用的牲畜宰后劣质肉测定方法中，通过牲畜宰后劣质肉肉色测定装置可以方便准确地测定出牲畜宰后24小时后的样品的肉色是否为劣质肉的肉色，通过肉用PH计可测出样品的PH值，根据测得的样品肉色判定值和PH值，即可判断出样品是否为劣质肉。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种牲畜宰后劣质肉肉色测定装置，其特征在于：其包括暗箱、样品台、比色板、光源单元、图像采集单元及肉色判定单元，样品台和比色板设置在暗箱内，比色板设置在样品台的上方，暗箱内与样品台相对的一侧设置光源单元，该设置光源单元的一侧设置图像采集单元，图像采集单元与肉色判定单元连接；

比色板为日本肉色比色板；样品台为涂黑的板制作和可移动设置；

光源单元包括LED灯和漫反射外罩，LED灯连接有亮度调节器；

暗箱顶部设置有悬挂支架，比色板设置在悬挂支架上，且比色板与设置在样品台上样品的截面处于同一平面上。

2.根据权利要求1所述的牲畜宰后劣质肉肉色测定装置，其特征在于：肉色判定单元包括图像处理比对模块、图像录入模块、图像颜色特征提取模块和肉色等级输出模块，图像录入模块、图像颜色特征提取模块和肉色等级输出模块均与图像处理比对模块连接。

3.根据权利要求1所述的牲畜宰后劣质肉肉色测定装置，其特征在于：图像采集单元包括相连接的摄像机和镜头，镜头设置在光源单元的中心，且正对着比色板及样品台上的样品，摄像机设置在光源单元上。

4.一种牲畜宰后劣质肉测定方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、牲畜屠宰1小时内，在牲畜采样部位用肉用PH计测量牲畜肉的PH值；

S2、牲畜宰后冷却24小时后，在牲畜采样部位采样，利用权利要求1-3任一项所述的牲畜宰后劣质肉肉色测定装置对样品进行测定，确定样品的颜色等级值；

S3、从牲畜宰后劣质肉肉色测定装置中取出样品，用PH计测量样品的PH值；

S4、根据步骤S1得到的PH值、步骤S2得到的颜色等级及步骤S3得到的PH值，判定样品是否为劣质牲畜肉。

5.根据权利要求4所述的牲畜宰后劣质肉测定方法，其特征在于：采样部位位于牲畜胴体背最长肌第3根肋骨和第4根肋骨之间。

6.根据权利要求4所述的牲畜宰后劣质肉测定方法，其特征在于：步骤S2中，将样品置于样品台上，使样品截面与比色板处于同一平面上，且样品和比色板正对着图像采集单元。

7.根据权利要求4所述的牲畜宰后劣质肉测定方法，其特征在于：采样的肉质为背最长肌。

8.根据权利要求7所述的牲畜宰后劣质肉测定方法，其特征在于：所述牲畜为猪，所述背最长肌为猪背最长肌，所述步骤S4中，若步骤S1得到的PH值小于6且步骤S2得到的颜色等级值为1或2，则样品为为PSE肉，步骤S3得到的PH值大于6且步骤S2得到的颜色等级值为5或6，则样品为DFD肉。