俞 伊，蔣知坊

（浙江華才檢測技術(shù)有限公司，浙江諸暨 311800）

食品安全與食品衛(wèi)生是民生的關(guān)鍵內(nèi)容，這一方向的研究具有重要意義。為保障食品安全，對食品進行霉變檢測的研究，發(fā)展出了一種針對食品霉變檢測的X射線斷層掃描技術(shù)。X射線斷層掃描技術(shù)是指將X射線光束沿著食品樣品的不同方向，進行多維度掃描[1]。將掃描過后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C終端，得到一個可用于描述食品衛(wèi)生與安全的多維度成像樣本。相較于常規(guī)的計算機掃描成像技術(shù)，此項掃描技術(shù)在實際應(yīng)用中對食品細部結(jié)構(gòu)的穿透性更強、獲取后圖像整體的分辨率更高，并且具有多次檢測不會對食品外觀造成破壞性的特點。

目前在我國醫(yī)學(xué)領(lǐng)域CT技術(shù)持續(xù)更新的社會背景下，此項技術(shù)已被廣泛應(yīng)用到化學(xué)領(lǐng)域、材料學(xué)領(lǐng)域、生物學(xué)領(lǐng)域[2]?；诖隧椉夹g(shù)的優(yōu)勢，近年來X射線斷層掃描技術(shù)在食品衛(wèi)生與食品安全等領(lǐng)域也略有涉及，但大部分研究成果在技術(shù)研究單位中僅以理論文件與研討方案等方式賦存，現(xiàn)如今尚未有食品衛(wèi)生安全檢測部門對此項技術(shù)進行深入研究。因此，本文將結(jié)合此項技術(shù)在其他領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用現(xiàn)狀，嘗試將其應(yīng)用到食品霉變的檢測過程中，為流向市場與社會群體的食品衛(wèi)生提供安全保障。

1 基于X射線斷層掃描的食品霉變檢測方法

1.1 基于X射線斷層掃描的食品霉變圖像獲取

為了確保食品霉變檢測結(jié)果的準確性，本文引進了X射線斷層掃描技術(shù)，對獲取霉變圖像進行處理與重構(gòu)研究。在進行掃描前，需要進行霉變食品樣本的制備與儀器的選型[3]。此次進行掃描作業(yè)的設(shè)備型號為Y.Cheetan，調(diào)試儀器作業(yè)參數(shù)，如表1所示。

表1 X射線斷層掃描作業(yè)參數(shù)

在完成對儀器參數(shù)調(diào)試后，將待檢測樣品使用泡沫板進行固定處理，固定過程中應(yīng)注意避開食品樣品霉變位置。使用膠帶，將樣品粘貼在旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)上，完成上述相關(guān)操作后，固定旋轉(zhuǎn)臺，保持前端CT掃描儀器與探測裝置不動。操作旋轉(zhuǎn)臺，每執(zhí)行一次旋轉(zhuǎn)行為，進行一次樣本的掃描與數(shù)據(jù)采集，直到完成對樣品的360.0°旋轉(zhuǎn)。

在執(zhí)行上述掃描行為時，應(yīng)注意所有發(fā)生的旋轉(zhuǎn)行為，均應(yīng)由計算機自動操作，不可人工干預(yù)掃描行為，否則獲取的霉變樣本的連續(xù)性將無法得到保障[4]。通常情況下，對獨立樣品的全過程掃描時長約為20.0 min，完成掃描后，計算機顯示端將得到1 024.0張樣品霉變部位的二維切片圖像。按照此種方式完成對食品霉變圖像的獲取。

1.2 融合參數(shù)分析的食品霉變部位圖像處理

在完成對圖像的獲取后，需要對獲取的霉變圖像進行重組與可視化處理，并根據(jù)樣品相關(guān)參數(shù)進行圖像的投影與映射，以此得到一個針對食品霉變部位的三維結(jié)構(gòu)成像。①在處理圖像時，將前端獲取的二維切片圖像導(dǎo)入Image J軟件中，選擇切片圖像中的正視圖、水平視圖及多維度視圖，構(gòu)建樣品的集成三維視圖。②在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用局部均值濾波處理算法，對獲取圖像過程中的噪聲進行針對性處理。在處理過程中，應(yīng)控制圖像輪廓、結(jié)構(gòu)、紋理不發(fā)生變化[5]。③在完成對圖像的去噪處理后，按照交互閾值分割處理方式，將圖像中樣品與背景進行剝離處理，再將圖像的背景調(diào)試為適

宜的灰度。在調(diào)試灰度的過程中，可根據(jù)成像的異常區(qū)域，定位食品霉變區(qū)域。選擇此區(qū)域內(nèi)的視圖，對其進行三維渲染，觀察渲染過程中切片圖像內(nèi)部形態(tài)與微觀結(jié)構(gòu)的變化。渲染處理過程中，可根據(jù)食品組織不同部位的原有顏色進行不同效果的渲染，將集中霉變區(qū)域從投影圖像中剝離，以此便可以得到一個針對食品霉變區(qū)域的局部細節(jié)圖像。通過此種處理方式，便可以實現(xiàn)對食品霉變的有效檢測。

2 對比實驗

結(jié)合本文上述提出的檢測方法，為進一步驗證其應(yīng)用效果，選擇將基于圖像特征的檢測方法作為對照組，將本文提出的基于X射線斷層掃描的食品霉變檢測方法作為實驗組，開展如下對比實驗。

實驗中選擇的材料為某地區(qū)生產(chǎn)的小麥，其品種為周麥26，實驗材料由某大學(xué)試驗田所提供，在眾多實驗材料當(dāng)中隨機選取部分實驗籽粒作為實驗對象。在實驗前，為了避免多余雜質(zhì)對檢測結(jié)果造成誤差干擾，首先將實驗所需的小麥籽粒放置在溫度為125 ℃的烘干機當(dāng)中烘烤12 h，通過初步測量得出，烘干后小麥籽粒的水分損失量是其初始含量的11.5%。在利用兩種檢測方法進行檢測前，人為在小麥籽粒上施加霉菌，并控制其籽粒發(fā)霉的體積，比較實驗組和對照組檢測方法得出的檢測結(jié)果與事先人為設(shè)置的小麥籽粒的發(fā)霉面積。隨機選擇實驗小麥籽粒5顆，將其分別編號為#001、#002、#003、#004和#005，實驗結(jié)果如表2所示。

表2 實驗組與對照組檢測結(jié)果對比表（單位：mm2）

從表1得出的數(shù)據(jù)可知，實驗組得出的檢測結(jié)果與實際發(fā)霉面積相比其檢測誤差在0～0.05 mm2范圍以內(nèi)，而對照組得出的檢測結(jié)果與實際發(fā)霉面積相比，檢測誤差相差較大。因此，結(jié)合上述實驗及得出的數(shù)據(jù)表明，本文提出的基于X射線斷層掃描的食品霉變檢測方法在實際應(yīng)用中能夠?qū)崿F(xiàn)對食品霉變的準確檢測，將該方法應(yīng)用到實際中能夠為食品安全提供更可靠的保障條件。

3 結(jié)語

本文基于X射線斷層掃描技術(shù)的應(yīng)用，提出一種針對霉變食品的檢測方法，在完成設(shè)計后，通過對比實驗，證明了本文設(shè)計的檢測方法具有較強的實用性能，可實際應(yīng)用到食品衛(wèi)生與食品安全的檢測中。盡管現(xiàn)有資料從多個方面論述了此項技術(shù)在應(yīng)用中存在一定劣勢，但其優(yōu)勢遠大于劣勢，因此，可在后續(xù)深入本文課題的研究時，可嘗試將此項技術(shù)與其他技術(shù)集成應(yīng)用，規(guī)避技術(shù)在使用中的劣勢，實現(xiàn)對食品衛(wèi)生與質(zhì)量安全的動態(tài)化監(jiān)控。