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专利名称：利用x射线对食物中异物检测的设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种利用X射线对食物中异物检测的设备。
背景技术：
利用X射线对食品包装中的金属异物进行检测是一种常见的方法。金属的X射 线透过率相对比食物要差很多，所以利用X射线对金属和其他物质的透过率的不同对X 射线照射过的食品图片进行图像处理就可以自动检测出金属异物的大小。但是同样的手法，对食品包装中的塑料、玻璃、尼龙块等异物进行检测却非常 困难。其原因是塑料、玻璃、尼龙等异物的X射线透过率与食物本身相差不大，所以在 图像处理方面有很大的难度。X射线的透过率是对象物体的厚度t，密度P，吸收率k乘积(一 t P k )的指 数幂来决定。例如，X射线即便是对薄厚均一的火腿肠进行检测，由于火腿肠内部成分 和厚度的不同，X射线的透过率就不同，所以食品中较厚的地方X射线的透光图像相对 较暗，较薄的地方透光图像相对较亮。如果食物中混入的异物，我们通过简单的2值化 处理就很难得到正确异物的位置，有可能较厚食物的部分也会被当做异物而被识别。所 以需要一种动态的自动取阀值的2值化算法来正确地提取异物。

实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供了一种利用X射线对食 物中异物检测的设备。为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案一种利用X射线 对食物中异物检测的设备，包括带式传送机构和控制系统，所述带式传送机构的传送带 具有载物段和空载段，所述载物段的一侧设置有X射线发射源、另一侧设置有接收X射 线的X射线线阵相机，在带式传动机构的物料输出端一侧设置有用于将混有异物的食物 拨出的机械手，该机械手与控制系统控制连接。所述X射线发射源位于载物段的上方，所述线阵相机位于载物段的下方。采用本实用新型利用X射线对食物中异物检测的设备，不仅能检测出金属异 物，同时还能准确的检测出玻璃、尼龙、橡胶等非金属异物。另外，采用该设备有效的 提高了图像处理的计算速度。

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实 用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中图1是本实用新型利用X射线对食物中异物检测的设备的结构示意图；图2是一个领域的直方图。
具体实施方式
[0012]
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的 优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。[0013]如图1所示利用X射线对食物中异物检测的设备的实施例，包括一个带式传送 机构，带式传动机构的输送带1具有上部的载物段和下部的空载段，载物段用来传送食 品2，在载物段的上方设置有一个X射线发射源8，在载物段的下方设置有一个用于接收 X射线的X射线线阵相机3，X射线线阵相机拍摄的图片通过数据采集卡传输到控制系统(工业控制计算机)内，控制系统内设置有图像处理单元4和以PLC为核心的控制驱动 单元7，图像处理单元对采集到的图像进行相应的处理计算。在带式传动机构的物料输出 端一侧设置有用于将混有异物的食物拨出的机械手5，该机械手5与控制系统控制连接。 所采集的图像进行处理后，确定食物中存在异物时，控制驱动单元7驱动机械手5运动， 将含有异物的食物拨出，同时与控制驱动单元连接的报警器6发出警报，进行提醒，而 不含异物的食物直接输送出去。[0014]该设备在使用时具有如下的步骤[0015]步骤1:采集被检查食物的X射线图像，其中，X射线图像是如下方式采集的 首先通过位于传送带载物段上方的X射线发射源与位于传送带载物段下方的X射线线阵 相机来采集传送带的X射线图像，然后再采集传送带上放置有输送食物的X射线图像， 用传送带放置有食物的X射线图像减去传送带的X射线图像，这样就得到了食物的X射 线图像，为了提高图像处理的精度，传动带的X射线图像采用的是多次提取传送带的平 均图像；[0016]步骤2 X射线线阵相机接收到透过物体的X射线以后形成10比特的灰白图片 (也就是步骤1中的X射线图像)后被图像采集卡采集到控制系统内图像分析单元(工业控制计算机)中，图像处理单元利用主内存临时记录图像数据，对采集到的图像进行 两次中值滤波，一次平滑滤波，一次Max- ι滤波和一次中值滤波后，对采集到的X 射线图像至少进行五次均等分，均等分的领域按照10X10、20X20、30X30、40X40、 50X50进行操作；[0017]步骤3:对各被分割后的图像领域建立图2所示的直方图，直方图中像素辉度的 分布成两个不同均值和方差的正态分布。两个正态分布的波峰之间的谷底所对应的辉度 值就是我们期待自动计算出的阀值。然后根据Kttler阀进行数理统计的判断分析方法来 自动选取领域内的阀值，阀值的计算采用[0018]k k J-I -1[0019]其中，k是像素辉度的总数，P1是像素辉度为i的像素概率，1^是辉度为让的 像素的辉度均值；[0020]步骤4:各个被分割的领域内自动取得阀值并变换为二值图，二值图中黑色为 判断出的异物，白色为非异物；然后将各个领域内产生的二值图以原图为单位来进行各 个图像的相加，根据多数优胜的原则判断出异物的正确位置，也就是在五张原图中，至 少有三张中判断出有异物，则认为异物存在。4[0021] 最后应说明的是以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制 本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术 人员来说，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。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改 等同替 换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种利用X射线对食物中异物检测的设备，其特征在于包括带式传送机构和控 制系统，所述带式传送机构的传送带具有载物段和空载段，所述载物段的一侧设置有X 射线发射源、另一侧设置有接收X射线的X射线线阵相机，在带式传动机构的物料输出 端一侧设置有用于将混有异物的食物拨出的机械手，该机械手与控制系统控制连接。
2.根据权利要求1所述的利用X射线对食物中异物检测的设备，其特征在于所述 X射线发射源位于载物段的上方，所述线阵相机位于载物段的下方。
专利摘要本实用新型涉及涉及一种利用X射线对食物中异物检测的设备，该设备包括带式传送机构和控制系统，所述带式传送机构的传送带具有载物段和空载段，所述载物段的一侧设置有X射线发射源、另一侧设置有接收X射线的X射线线阵相机，在带式传动机构的物料输出端一侧设置有用于将混有异物的食物拨出的机械手，该机械手与控制系统控制连接。采用该设备不仅能检测出金属异物，同时还能准确的检测出玻璃、尼龙、橡胶等非金属异物。
文档编号G01N23/04GK201803963SQ20102056054
公开日2011年4月20日 申请日期2010年10月14日 优先权日2010年10月14日
发明者周洪钧 申请人:无锡动视科技有限公司