X射線食品異物檢測系統(tǒng)設(shè)計與圖像處理方法研究.pdf

1、近年來，食品安全已經(jīng)成為全球關(guān)注的焦點。預(yù)防、控制和消除食品異物帶來的危害，減少食源性疾病對健康的影響，離不開檢測系統(tǒng)。通過X射線照射食品，根據(jù)食品與異物的物理特性不同，獲得能夠區(qū)分食品與異物的X射線成像圖像，利用圖像處理和機器視覺方法來檢測包裝食品中可能存在的金屬、玻璃、沙子等異物，減少物理性食品安全危害，保障食品安全生產(chǎn)。
　　 本文對X射線食品異物檢測系統(tǒng)進行了設(shè)計，并研究和探討了運用圖像處理方法對包裝食品中的異物進行檢測

2、的基本思路和方法。論文介紹了物理性食品異物檢測技術(shù)的目的和意義，國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢；詳細介紹了得到高質(zhì)量X射線圖像所需要的硬件，包括X射線源及X射線源的控制、X射線信號檢測、數(shù)據(jù)采集與處理、I/O控制等，并給出了檢測系統(tǒng)的整體硬件框架，說明了各個硬件模塊的功能和相互之間的關(guān)系；對X射線食品異物檢測系統(tǒng)軟件進行了設(shè)計，根據(jù)不同的功能需求，分別對采用的FPGA、DSP和上位機等組成部分的軟件設(shè)計進行了說明，介紹了各自的開發(fā)路線與軟件的

3、功能，完整地描述了圖像數(shù)據(jù)從測量、采集、傳輸?shù)教幚怼⒋鎯?、管理的全過程；研究了基于機器視覺的視頻異物檢測方法，提出了基于背景統(tǒng)計信息的圖像預(yù)處理方法，并利用閾值分割和數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)處理，對不同的食品異物采用了基于特征的識別方法與模板匹配的識別方法來加以檢測。通過設(shè)計X射線食品異物檢測原型系統(tǒng)并進行實驗，此原型系統(tǒng)可以獲得較高質(zhì)量的X射線圖像，且所采用的機器視覺方法能有效地檢測出包裝食品中若干類型的典型物理性異物，說明所設(shè)計的X射線食品異物檢