李明珠
摘要:隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,人們對身體健康越來越重視,食品安全關(guān)系生命健康。當前食品品質(zhì)越來越受關(guān)注,而計算機視覺技術(shù)有助于對食品品質(zhì)進行檢測和評價,在檢測食品尺寸、色澤、外表傷痕以及食物腐敗方面均有重要應用。
關(guān)鍵詞:計算機視覺技術(shù);食品檢測;尺寸檢測;腐敗檢測
食品在加工過程中由于自然因素或人為因素會出現(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)品可能會出現(xiàn)腐敗現(xiàn)象,而計算機視覺技術(shù)能夠通過計算機掃描識別對食品的相關(guān)情況進行全面且細致的檢測,確保出廠流入市場上的食品品質(zhì)達到相關(guān)標準。
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)檢測對食品大小及形狀進行精細區(qū)分需要人工使用顯微鏡來實現(xiàn),而計算機視覺技術(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)快速對食品的外觀及尺寸進行精細把控,進而依據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)對食品進行分類。
食品的外表色澤也是評判食品品質(zhì)的重要因素,過去對食品外觀色澤的評判主要是通過肉眼來識別。然而,人與人關(guān)于色澤的感知存在差異,而且工人長時間對色澤進行評判也容易產(chǎn)生視覺疲勞,最終導致評判的結(jié)果不精準,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,也導致人工判斷的結(jié)果準確度不高,而通過計算機視覺技術(shù)的使用,計算機視覺技術(shù)能夠?qū)r(nóng)產(chǎn)品細微的色澤變化進行精準的識別,進而增強檢測結(jié)果的可靠性。當前計算機視覺技術(shù)在食品色澤檢測中的應用案例非常多。例如,應用視覺檢測技術(shù)對西瓜地中的西瓜進行檢測,并對檢測的數(shù)據(jù)進行分析,進而根據(jù)分析結(jié)果判斷西瓜是否成熟、是否可以采摘,不僅如此,計算機視覺技術(shù)在判斷馬鈴薯是否發(fā)芽方面也有相關(guān)應用。
計算機視覺技術(shù)在食譜表面缺陷和傷痕檢測方面也有重要的應用,例如,雞蛋蛋殼的完整程度是雞蛋品質(zhì)評判的重要標準,不僅如此,雞蛋殼還影響到雞蛋的存放時間,因此雞蛋殼檢測對于檢查雞蛋品質(zhì)具有重要作用,而通過計算機視覺檢測技術(shù)對連續(xù)旋轉(zhuǎn)雞蛋進行裂紋檢測,不僅檢測效率較高,結(jié)果也十分精準。計算機視覺技術(shù)在蘋果、梨等水果表面缺陷和傷痕檢測中也具有重要的應用,計算機視覺技術(shù)不僅能判斷其外表是否存在缺陷和傷痕,還能對造成其傷痕的原因進行分析,分辨區(qū)分碰壓傷與鳥啄、蟲咬、褐色傷斑等不同的損害。
微生物是導致食品出現(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,則容易出現(xiàn)在含糖量較高的食物中。
當前,農(nóng)產(chǎn)品類食品的病害主要分為兩個方面,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,當蘋果等水果所生長的土壤被重金屬物質(zhì)污染時,蘋果表面會出現(xiàn)斑點,表現(xiàn)出病害特征,而通過計算機視覺技術(shù)對相關(guān)水果等農(nóng)產(chǎn)品進行檢測,能夠精準檢測出水果病害問題,并防止存在病害的水果流入市場。
盡管當前計算機視覺技術(shù)在食品品質(zhì)檢測過程中有著諸多應用場景和應用的可能性,但由于當前計算機視覺技術(shù)在檢測農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的過程中還存在檢測指標有限、兼容性差、檢測性能受環(huán)境條件制約等問題,加之計算機視覺檢測相關(guān)設(shè)備成本較高,因而當前計算機視覺檢測技術(shù)在實際的農(nóng)產(chǎn)品檢測中使用較少。未來,計算機視覺檢測技術(shù)應該致力于解決當前存在的不足,并降低制造成本,使計算機視覺技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品檢測中得到更廣泛的應用。