CN109557109B - 冷冻肉品包装状态的检测方法及装置 - Google Patents

冷冻肉品包装状态的检测方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种冷冻肉品包装状态的检测方法及装置，属于肉制品分析技术领域。该方法包括：获取预设角度下拍摄得到的带包装冷冻肉品的待检测图像；其中，每种预设角度均对应一张待检测图像；确定待检测图像中的兴趣区域，并在兴趣区域中检测待检测图像中的包装破损区域。本发明实施例提供的方法，通过获取预设角度下拍摄得到的带包装冷冻肉品的待检测图像。确定待检测图像中的兴趣区域，并在兴趣区域中检测待检测图像中的包装破损区域。由于避免了人为判断造成的误差，从而使得检测过程更加客观，并提高了检测效率及准确率，进而弥补了目前对于冷冻肉品包装状态快速无损检测上的空缺。

Description

冷冻肉品包装状态的检测方法及装置
技术领域
本发明实施例涉及肉制品分析技术领域，尤其涉及一种冷冻肉品包装状态的检测方法及装置。
背景技术
冷冻储藏是一种在一定储藏时间内维持肉品良好品质状态的常规储藏方法，可以大程度地抑制和减缓与肉品腐败变质相关的生理生化反应，是目前我国肉品储备的主要保藏方式。随着速冻技术、低温恒湿储藏技术和复合包装技术在冷冻储藏中的应用，肉品的储藏周期也随之延长，从而为肉品调拨、长途运输及肉品期货交易提供了维持冷冻肉品品质的条件。
但在肉品进行移动的过程中，由于其与环境之间存在温度梯度和湿度梯度，而导致肉品反复冻融或肉品表面冰晶升华并在塑料包装膜与肉品表面之间凝结成冰，由此造成包装膜的分离，出现冷冻肉品包装不紧密的情况。随着储藏时间延长，凝结的冰与外界发生传热传质现象，最终导致肉品出现干耗现象。此外，在移动过程中，由外力造成的包装膜破损则直接导致肉品暴露于外界环境下，裸露肉品中的冰晶同样也会在温度差梯度和湿度差的驱动下升华至外界环境，并逐渐形成黄褐色的冻结烧。这就直接造成了冷冻肉品的品相和品质的劣化并影响到了分级、估价、交易。因此，现急需一种检测方法在这些现象发生的早期进行检测和预警。
发明内容
为了解决上述问题，本发明实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的冷冻肉品包装状态的检测方法及装置。
根据本发明实施例的第一方面，提供了一种冷冻肉品包装状态的检测方法，包括：
获取预设角度下拍摄得到的带包装冷冻肉品的待检测图像；其中，每种预设角度均对应一张待检测图像；
确定待检测图像中的兴趣区域，并在兴趣区域中检测待检测图像中的包装破损区域。
本发明实施例提供的方法，通过获取预设角度下拍摄得到的带包装冷冻肉品的待检测图像。确定待检测图像中的兴趣区域，并在兴趣区域中检测待检测图像中的包装破损区域。由于避免了人为判断造成的误差，从而使得检测过程更加客观，并提高了检测效率及准确率，进而弥补了目前对于冷冻肉品包装状态快速无损检测上的空缺。
根据本发明实施例的第二方面，提供了一种冷冻肉品包装状态的检测装置，包括：
获取模块，用于获取预设角度下拍摄得到的带包装冷冻肉品的待检测图像；其中，每种预设角度均对应一张待检测图像；
确定模块，用于确定待检测图像中的兴趣区域；
检测模块，用于在兴趣区域中检测待检测图像中的包装破损区域。
根据本发明实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与处理器通信连接的至少一个存储器，其中：
存储器存储有可被处理器执行的程序指令，处理器调用程序指令能够执行第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的温冷冻肉品包装状态的检测方法。
根据本发明的第四方面，提供了一种非暂态计算机可读存储介质，非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，计算机指令使计算机执行第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的冷冻肉品包装状态的检测方法。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述是示例性和解释性的，并不能限制本发明实施例。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种冷冻肉品包装状态的检测方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种带包装冷冻肉品的原始图像；
图3为本发明实施例提供的一种带包装冷冻肉品的兴趣区域示意图；
图4为本发明实施例提供的一种带包装冷冻肉品的包装破损区域示意图；
图5为本发明实施例提供的一种带包装冷冻肉品的不紧密区域示意图；
图6为本发明实施例提供的一种冷冻肉品包装状态的检测装置的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种电子设备的框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
冷冻储藏是一种在一定储藏时间内维持肉品良好品质状态的常规储藏方法，可以大程度地抑制和减缓与肉品腐败变质相关的生理生化反应，是目前我国肉品储备的主要保藏方式。随着速冻技术、低温恒湿储藏技术和复合包装技术在冷冻储藏中的应用，肉品的储藏周期也随之延长，从而为肉品调拨、长途运输及肉品期货交易提供了维持冷冻肉品品质的条件。
但在肉品进行移动的过程中，由于其与环境之间存在温度梯度和湿度梯度，而导致肉品反复冻融或肉品表面冰晶升华并在塑料包装膜与肉品表面之间凝结成冰，由此造成包装膜的分离，出现冷冻肉品包装不紧密的情况。随着储藏时间延长，凝结的冰与外界发生传热传质现象，最终导致肉品出现干耗现象。此外，在移动过程中，由外力造成的包装膜破损则直接导致肉品暴露于外界环境下，裸露肉品中的冰晶同样也会在温度差梯度和湿度差的驱动下升华至外界环境，并逐渐形成黄褐色的冻结烧。这就直接造成了冷冻肉品的品相和品质的劣化并影响到了分级、估价、交易。因此，现急需一种检测方法在这些现象发生的早期进行检测和预警。
目前，对于冷冻肉品包装状态的判断主要通过肉眼进行，主观性强，个体差异较大，不易察觉到包装状态的细微变化，因而容易导致误判和漏判。本发明基于计算机视觉技术，通过对冷冻肉品的图像分析，在频域内快速分辨肉品表面的破损部位及判断包装的紧密程度，并通过颜色比例阈值将破损部位与包装不紧密的部位分别提取。通过对不同部位的像素面积占比的计算，提供准确和客观的检测结果和预警提示。
针对上述情形，本发明实施例提供了一种冷冻肉品包装状态的检测方法。需要说明的是，该方法可以适用于冷冻状态下各种类型肉质产品的包装状态检测，包括但不限于猪肉、牛肉、羊肉、兔肉或任意市售红肉的冷冻状态产品。另外，还不限于肉质产品的采样部位，具体可以为国标规定的任意分割部分，本发明实施例对此不作具体限定。参见图1，该方法包括：
101、获取预设角度下拍摄得到的带包装冷冻肉品的待检测图像；其中，每种预设角度均对应一张待检测图像。
需要说明的是，实际实施过程中可拍摄得到多张预设角度的待检测图像。具体地，可以拍摄0度下的图像，作为待检测图像。其中，0度下的图像可以为带包装冷冻肉品的正面图像。当然，可以拍摄90度或180度下的图像，作为待检测图像，本发明实施例对此不作具体限定。其中，图像获取可通过图像采集模块得到，本发明实施例对此不作具体限定。
102、确定待检测图像中的兴趣区域，并在兴趣区域中检测待检测图像中的包装破损区域。
其中，兴趣区域可由图像处理模块提取，并可依次通过如下处理步骤过程得到，具体包括：灰度转换、提取图像前景、提取最小矩形区域内图像、均值滤波、空域锐化、对数转换、频域高频增强、图像交集1、去除杂点和毛刺、RGB图像获取、构建B分量比例图、比例图阈值设定、中值滤波、图像交集2，从而得到兴趣区域。在得到兴趣区域，可进一步检测出待检测图像中的包装破损区域。如图2，图2为带包装冷冻肉品的原始图像。图3中的白色区域为兴趣区域，而圆圈圈出的部分为包装破损区域，具体可参考图4。
本发明实施例提供的方法，通过获取预设角度下拍摄得到的带包装冷冻肉品的待检测图像。确定待检测图像中的兴趣区域，并在兴趣区域中检测待检测图像中的包装破损区域。由于避免了人为判断造成的误差，从而使得检测过程更加客观，并提高了检测效率及准确率，进而弥补了目前对于冷冻肉品包装状态快速无损检测上的空缺。
基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，本发明实施例不对获取预设角度下拍摄得到的带包装冷冻肉品的待检测图像的方式作具体限定，包括但不限于：将带包装冷冻肉品放置在暗箱中，以漫反射LED灯作为光源，按照预设角度，通过电荷耦合元件相机拍摄得到待检测图像。
基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，本发明实施例不对在兴趣区域中检测待检测图像中的包装破损区域的方式作具体限定，包括但不限于：基于兴趣区域中每一像素的RGB颜色通道值，确定待检测图像中的包装破损区域。
基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，本发明实施例不对基于兴趣区域中每一像素的RGB颜色通道值，确定待检测图像中的包装破损区域的方式作具体限定，包括但不限于：判断兴趣区域中每一像素的RGB颜色通道值是否满足预设条件，并将满足预设条件的像素所组成的区域作为待检测图像中的包装破损区域；其中，预设条件以下三种条件中的任意一种，以下三种条件分别为B颜色通道值为255且G颜色通道值大于等于R颜色通道值、R颜色通道值为255且G颜色通道值大于B颜色通道值、R颜色通道值与B颜色通道值均小于255且R颜色通道值与B颜色通道值均小于G颜色通道值。
基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，预设角度为多种；相应地，在兴趣区域中检测待检测图像中的包装破损区域之后，还包括：若在所有待检测图像中的任意一张待检测图像中检出包装破损区域，则进行包装破损报警。其中，预设角度可以为0度、90度、180度等，本发明实施例对此不作具体限定。
基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，兴趣区域是由包装破损区域及不紧密区域所组成的；相应地，在兴趣区域中检测所述待检测图像中的包装破损区域之后，还包括：从兴趣区域中去除包装破损区域，得到待检测图像中的不紧密区域。
需要说明的是，不紧密区域即为冷冻肉品与外面塑料包装膜没有紧密贴在一起的区域，这是由于冷冻肉品与环境之间存在温度梯度和湿度梯度，而导致肉品反复冻融或肉品表面冰晶升华并在塑料包装膜与肉品表面之间凝结成冰，由此造成包装膜的分离，从而出现冷冻肉品包装不紧密的情况。如图5所示，图5为带包装冷冻肉品的不紧密区域示意图。
基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，预设角度为多种；相应地，从兴趣区域中去除包装破损区域，得到不紧密区域之后，还包括：确定每张待检测图像中冷冻肉品的图像面积，并计算所有待检测图像中冷冻肉品的图像面积的面积和，得到第一总面积值；确定每张待检测图像中不紧密区域的图像面积，并计算所有待检测图像中不紧密区域的图像面积的面积和，得到第二总面积值；计算第二总面积值与第一总面积值之间的比值，若比值大于预设阈值，则进行肉质劣化报警。
需要说明的是，预设阈值可以为5％，本发明实施例对此不作具体限定。另外，上述检测兴趣区域、包装破损区域及不紧密区域的过程均可以由数据处理模块完成，判断比值是否大于预设阈值的过程可以由判断模块完成。还需要说明的是，实际实施中破损检测可以优先于不紧密检测。
结合实际应用场景，现对两种检测的过程进行说明，具体如下：首先判断待检测图像中是否存在包装破损情况，如存在，则进行包装破损报警并显示当前待检测图像的包装破损部分占比和包装不紧密部分占比。此时，程序将不再进行下一张待检测图像的分析。如不存在，则计算当前待检测图像的包装不紧密部分面积，并继续分析下一张待检测图像，如此循环直至所有待检测图像均被分析完毕，则程序结束。程序在结束后，将每张待检测图像中包装不紧密部分面积相加，再与每幅图像目标物图像面积之和求比值，即得到总包装不紧密比例，再与预设阈值进行比较，以决定是否需要进行肉质劣化报警。
基于上述实施例的内容，本发明实施例还提供了一种冷冻肉品包装状态的检测装置，该装置用于执行上述方法实施例中提供的冷冻肉品包装状态的检测方法。参见图6，该装置包括：获取模块601、确定模块602及检测模块603；其中，
获取模块601，用于获取预设角度下拍摄得到的带包装冷冻肉品的待检测图像；其中，每种预设角度均对应一张待检测图像；
确定模块602，用于确定待检测图像中的兴趣区域；
检测模块603，用于在兴趣区域中检测待检测图像中的包装破损区域。
基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，获取模块601，用于将带包装冷冻肉品放置在暗箱中，以漫反射LED灯作为光源，按照预设角度，通过电荷耦合元件相机拍摄得到待检测图像。
基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，检测模块603，用于基于兴趣区域中每一像素的RGB颜色通道值，确定待检测图像中的包装破损区域。
基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，检测模块603，用于判断兴趣区域中每一像素的RGB颜色通道值是否满足预设条件，并将满足预设条件的像素所组成的区域作为待检测图像中的包装破损区域；其中，预设条件以下三种条件中的任意一种，以下三种条件分别为B颜色通道值为255且G颜色通道值大于等于R颜色通道值、R颜色通道值为255且G颜色通道值大于B颜色通道值、R颜色通道值与B颜色通道值均小于255且R颜色通道值与B颜色通道值均小于G颜色通道值。
基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，预设角度为多种；相应地，该装置还包括：
第一报警模块，用于当在所有待检测图像中的任意一张待检测图像中检出包装破损区域时，则进行包装破损报警。
基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，兴趣区域是由包装破损区域及不紧密区域所组成的；相应地，该装置还包括：
去除模块，用于从兴趣区域中去除包装破损区域，得到待检测图像中的不紧密区域。
基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，该装置还包括：
第一计算模块，用于确定每张待检测图像中冷冻肉品的图像面积，并计算所有待检测图像中冷冻肉品的图像面积的面积和，得到第一总面积值；
第二计算模块，用于确定每张待检测图像中不紧密区域的图像面积，并计算所有待检测图像中不紧密区域的图像面积的面积和，得到第二总面积值；
第三计算模块，用于计算第二总面积值与第一总面积值之间的比值；
第二报警模块，用于当比值大于预设阈值时，则进行肉质劣化报警。
本发明实施例提供的装置，通过获取预设角度下拍摄得到的带包装冷冻肉品的待检测图像。确定待检测图像中的兴趣区域，并在兴趣区域中检测待检测图像中的包装破损区域。由于避免了人为判断造成的误差，从而使得检测过程更加客观，并提高了检测效率及准确率，进而弥补了目前对于冷冻肉品包装状态快速无损检测上的空缺。
图7示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图7所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)710、通信接口(Communications Interface)720、存储器(memory)730和通信总线740，其中，处理器710，通信接口720，存储器730通过通信总线740完成相互间的通信。处理器710可以调用存储器730中的逻辑指令，以执行如下方法：获取预设角度下拍摄得到的带包装冷冻肉品的待检测图像；其中，每种预设角度均对应一张待检测图像；确定待检测图像中的兴趣区域，并在兴趣区域中检测待检测图像中的包装破损区域。需要说明的是，实际实施中电子设备的形式可以为PC或者平板电脑等，该PC或者该平板电脑可以采集数据并可具有决策控制功能等，本发明实施例对此不作具体限定。
此外，上述的存储器730中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，电子设备，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的方法，例如包括：获取预设角度下拍摄得到的带包装冷冻肉品的待检测图像；其中，每种预设角度均对应一张待检测图像；确定待检测图像中的兴趣区域，并在兴趣区域中检测待检测图像中的包装破损区域。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种冷冻肉品包装状态的检测方法，其特征在于，包括：
获取预设角度下拍摄得到的带包装冷冻肉品的待检测图像；其中，每种预设角度均对应一张待检测图像；
确定所述待检测图像中的兴趣区域，并在所述兴趣区域中检测所述待检测图像中的包装破损区域；
所述在所述兴趣区域中检测所述待检测图像中的包装破损区域，包括：
基于所述兴趣区域中每一像素的RGB颜色通道值，确定所述待检测图像中的包装破损区域，包括：
判断所述兴趣区域中每一像素的RGB颜色通道值是否满足预设条件，并将满足所述预设条件的像素所组成的区域作为所述待检测图像中的包装破损区域；其中，所述预设条件以下三种条件中的任意一种，所述以下三种条件分别为B颜色通道值为255且G颜色通道值大于等于R颜色通道值、R颜色通道值为255且G颜色通道值大于B颜色通道值、R颜色通道值与B颜色通道值均小于255且R颜色通道值与B颜色通道值均小于G颜色通道值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取预设角度下拍摄得到的带包装冷冻肉品的待检测图像，包括：
将所述带包装冷冻肉品放置在暗箱中，以漫反射LED灯作为光源，按照预设角度，通过电荷耦合元件相机拍摄得到所述待检测图像。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设角度为多种；相应地，所述在所述兴趣区域中检测所述待检测图像中的包装破损区域之后，还包括：
若在所有待检测图像中的任意一张待检测图像中检出包装破损区域，则进行包装破损报警。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述兴趣区域是由所述包装破损区域及不紧密区域所组成的；相应地，所述在所述兴趣区域中检测所述待检测图像中的包装破损区域之后，还包括：
从所述兴趣区域中去除所述包装破损区域，得到所述待检测图像中的不紧密区域。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预设角度为多种；相应地，所述从所述兴趣区域中去除所述包装破损区域，得到所述不紧密区域之后，还包括：
确定每张待检测图像中冷冻肉品的图像面积，并计算所有待检测图像中冷冻肉品的图像面积的面积和，得到第一总面积值；
确定每张待检测图像中不紧密区域的图像面积，并计算所有待检测图像中不紧密区域的图像面积的面积和，得到第二总面积值；
计算所述第二总面积值与所述第一总面积值之间的比值；
若所述比值大于预设阈值，则进行肉质劣化报警。
6.一种冷冻肉品包装状态的检测装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取预设角度下拍摄得到的带包装冷冻肉品的待检测图像；其中，每种预设角度均对应一张待检测图像；
确定模块，用于确定所述待检测图像中的兴趣区域；
检测模块，用于在所述兴趣区域中检测所述待检测图像中的包装破损区域；
所述检测模块，还用于：基于所述兴趣区域中每一像素的RGB颜色通道值，确定所述待检测图像中的包装破损区域，包括：
判断所述兴趣区域中每一像素的RGB颜色通道值是否满足预设条件，并将满足所述预设条件的像素所组成的区域作为所述待检测图像中的包装破损区域；其中，所述预设条件以下三种条件中的任意一种，所述以下三种条件分别为B颜色通道值为255且G颜色通道值大于等于R颜色通道值、R颜色通道值为255且G颜色通道值大于B颜色通道值、R颜色通道值与B颜色通道值均小于255且R颜色通道值与B颜色通道值均小于G颜色通道值。
7.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及
与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1至5任一所述的方法。
8.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求1至5任一所述的方法。
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