計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在食品品質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用

李明珠

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)身體健康越來越重視，食品安全關(guān)系生命健康。當(dāng)前食品品質(zhì)越來越受關(guān)注，而計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)有助于對(duì)食品品質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)價(jià)，在檢測(cè)食品尺寸、色澤、外表傷痕以及食物腐敗方面均有重要應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)；食品檢測(cè)；尺寸檢測(cè)；腐敗檢測(cè)

食品在加工過程中由于自然因素或人為因素會(huì)出現(xiàn)尺寸、色澤的不同，以及食品表面出現(xiàn)缺陷和傷痕的現(xiàn)象。不僅如此，部分農(nóng)產(chǎn)品可能會(huì)出現(xiàn)腐敗現(xiàn)象，而計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)能夠通過計(jì)算機(jī)掃描識(shí)別對(duì)食品的相關(guān)情況進(jìn)行全面且細(xì)致的檢測(cè)，確保出廠流入市場(chǎng)上的食品品質(zhì)達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

1. 計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在食品尺寸檢測(cè)中的應(yīng)用

尺寸大小和外觀形狀是區(qū)分部分食品特別是農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)高低的重要因素，傳統(tǒng)檢測(cè)對(duì)食品大小及形狀進(jìn)行精細(xì)區(qū)分需要人工使用顯微鏡來實(shí)現(xiàn)，而計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)則通過CCD攝像頭將食物攝取經(jīng)放大鏡放大成百上千倍后，能夠?qū)崿F(xiàn)快速對(duì)食品的外觀及尺寸進(jìn)行精細(xì)把控，進(jìn)而依據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)對(duì)食品進(jìn)行分類。

2. 計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在食品色澤檢測(cè)中的應(yīng)用

食品的外表色澤也是評(píng)判食品品質(zhì)的重要因素，過去對(duì)食品外觀色澤的評(píng)判主要是通過肉眼來識(shí)別。然而，人與人關(guān)于色澤的感知存在差異，而且工人長時(shí)間對(duì)色澤進(jìn)行評(píng)判也容易產(chǎn)生視覺疲勞，最終導(dǎo)致評(píng)判的結(jié)果不精準(zhǔn)，不僅如此，部分農(nóng)產(chǎn)品在色澤方面的差異較小，加大了人工肉眼判斷的難度，也導(dǎo)致人工判斷的結(jié)果準(zhǔn)確度不高，而通過計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的使用，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)能夠?qū)r(nóng)產(chǎn)品細(xì)微的色澤變化進(jìn)行精準(zhǔn)的識(shí)別，進(jìn)而增強(qiáng)檢測(cè)結(jié)果的可靠性。當(dāng)前計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在食品色澤檢測(cè)中的應(yīng)用案例非常多。例如，應(yīng)用視覺檢測(cè)技術(shù)對(duì)西瓜地中的西瓜進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)檢測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，進(jìn)而根據(jù)分析結(jié)果判斷西瓜是否成熟、是否可以采摘，不僅如此，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在判斷馬鈴薯是否發(fā)芽方面也有相關(guān)應(yīng)用。

3. 計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在食品表面缺陷和傷痕檢測(cè)中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在食譜表面缺陷和傷痕檢測(cè)方面也有重要的應(yīng)用，例如，雞蛋蛋殼的完整程度是雞蛋品質(zhì)評(píng)判的重要標(biāo)準(zhǔn)，不僅如此，雞蛋殼還影響到雞蛋的存放時(shí)間，因此雞蛋殼檢測(cè)對(duì)于檢查雞蛋品質(zhì)具有重要作用，而通過計(jì)算機(jī)視覺檢測(cè)技術(shù)對(duì)連續(xù)旋轉(zhuǎn)雞蛋進(jìn)行裂紋檢測(cè)，不僅檢測(cè)效率較高，結(jié)果也十分精準(zhǔn)。計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在蘋果、梨等水果表面缺陷和傷痕檢測(cè)中也具有重要的應(yīng)用，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)不僅能判斷其外表是否存在缺陷和傷痕，還能對(duì)造成其傷痕的原因進(jìn)行分析，分辨區(qū)分碰壓傷與鳥啄、蟲咬、褐色傷斑等不同的損害。

4. 計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在食品腐敗檢測(cè)中的應(yīng)用

微生物是導(dǎo)致食品出現(xiàn)腐敗的重要影響因素，而微生物的種類繁多，不同微生物作用的食物及食物營養(yǎng)物質(zhì)是不同的。例如，青霉和變形桿菌主要分解的是蛋白質(zhì)類營養(yǎng)物質(zhì)，因此青霉和變形桿菌容易出現(xiàn)在肉類、牛奶等蛋白質(zhì)含量較高的食物中，而酵母菌和曲霉素等微生物由于分解碳水化合物的能力比較強(qiáng)，則容易出現(xiàn)在含糖量較高的食物中。

5. 計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在食品病害檢測(cè)中的應(yīng)用

當(dāng)前，農(nóng)產(chǎn)品類食品的病害主要分為兩個(gè)方面，一方面，農(nóng)產(chǎn)品出現(xiàn)病害可能由于被真菌、寄生物等入侵造成的；另一方面，農(nóng)產(chǎn)品出現(xiàn)病害還可能是自身和外界自然環(huán)境發(fā)生較大的變化造成的。例如，當(dāng)蘋果等水果所生長的土壤被重金屬物質(zhì)污染時(shí)，蘋果表面會(huì)出現(xiàn)斑點(diǎn)，表現(xiàn)出病害特征，而通過計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)對(duì)相關(guān)水果等農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，能夠精準(zhǔn)檢測(cè)出水果病害問題，并防止存在病害的水果流入市場(chǎng)。

6. 結(jié)束語

盡管當(dāng)前計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在食品品質(zhì)檢測(cè)過程中有著諸多應(yīng)用場(chǎng)景和應(yīng)用的可能性，但由于當(dāng)前計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的過程中還存在檢測(cè)指標(biāo)有限、兼容性差、檢測(cè)性能受環(huán)境條件制約等問題，加之計(jì)算機(jī)視覺檢測(cè)相關(guān)設(shè)備成本較高，因而當(dāng)前計(jì)算機(jī)視覺檢測(cè)技術(shù)在實(shí)際的農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)中使用較少。未來，計(jì)算機(jī)視覺檢測(cè)技術(shù)應(yīng)該致力于解決當(dāng)前存在的不足，并降低制造成本，使計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)中得到更廣泛的應(yīng)用。