基于X射线成像的块冻虾中虾的含量测定方法及其装置
专利汇可以提供基于X射线成像的块冻虾中虾的含量测定方法及其装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且基于 X射线 成像的 块 冻虾中虾的含量检测装置包括X射线发生装置、X射线探测器、 图像采集 卡、自制传动装置、射线防护装置、红外触发 开关 、计算机及显示器、检测台；利用检测装置对虾块进行检测，主要包括三大步骤设备参数的确定、模型建立、模型应用，利用这方法和装置进行检测，检测速率快，对食品无损害，可以大规模用于生产，节省劳动 力 。，下面是基于X射线成像的块冻虾中虾的含量测定方法及其装置专利的具体信息内容。
1.一种基于X射线成像的块冻虾中虾的含量检测装置，包括X射线发生装置、X射线探测器、图像采集卡、传动装置、射线防护装置、红外触发开关、计算机及显示器、检测台；X射线发生装置包括控制器和发射器，自制传动装置包括调速电机、传送带及托板，射线防护装置为连接的三个箱体结构，中间一个大箱体，大箱体内部顶端处为X射线发射器，其两侧接近底部处各有一个长方形口，两个长方形口处外侧是小箱体，传动装置中的传送带及传送带托板从大箱体两侧长方形口中穿过，X射线线阵探测器位于大箱体内传送带正下方与X射线发射器处于同一垂直线上，红外触发开关位于小箱体外两侧长方形口处并固定于传送带托板上，与采集卡相连；X射线控制器与电机位于防护装置外，电机与传送带相连；X射线控制器与X射线发射器相连；采集卡插在计算机PCI插槽，连接X射线线阵探测器与计算机。
2.根据权利要求1所述的基于X射线成像的块冻虾中虾的含量检测装置，其特征在于，防护装置大箱体内层为防护要求厚度的铅板，外层为钢板，两侧小箱体均为一定厚度的钢板与大箱体钢板连接。
3.根据权利要求1所述的基于X射线成像的块冻虾中虾的含量检测装置，其特征在于，传送带厚度约2mm；X射线发生器的管电压范围30kv-80kv，管电流0.3mA-1mA；X射线发生器与被检物料距离高度可调，约60±10cm。
4.一种基于X射线成像的块冻虾中虾的含量检测方法，其特征在于，利用权利要求1或
2或3所述的检测装置进行检测，其具体步骤如下：
（1）接通X射线发射器和控制器电源，调整X射线控制器参数，主要包括X射线发射器管电压、管电流，X射线探测器积分时间或曝光时间，通过成像参数的选取固定最佳的射线强度与剂量；
（2）预热X射线发生器30分钟左右；
（3）接通驱动电机电源，带动传送带，使其稳定的传动；
（4）X射线图像系统的成像校正即针对线阵探测器，即防止图像畸变；
（5）把一系列用于建立数学模型的已知厚度与虾含量的块冻虾放在传送带上，当其被传送至红外触发开关处时，触发采集卡采集其X射线图像，并传送至计算机，采集过程中X射线穿透块冻虾，衰减后由闪烁荧光屏转化为可见光被X射线探测器接收产生图像的模拟信号，然后经过采集卡把模拟信号转化为数字信号；
（6）计算机对用于建模的块冻虾的X射线图像数字信号进行处理，并根据块冻虾厚度、块冻虾中虾的含量与已测得图像灰度均值建立此厚度下数学判别模型；
（7）放置此厚度下新的块冻虾，计算机根据已建立的数学模型开始自动检测块冻虾中虾的含量。
（8）保存此成像参数下所建立的数学模型参数，包括模型系数、常数项、对应厚度以及块冻虾中虾的种类、模具型号、X射线成像参数。
5.根据权利要求4所述的基于X射线成像的块冻虾中虾的含量检测方法，其特征在于，步骤（1）中，X射线成像参数是根据块冻虾的厚度及块冻虾中的虾含量大小来选取，具体包括如下操作步骤：
（1-1）选取待检测厚度与体积下的块冻虾，虾含量约等于待检测体积下的块冻虾所能容纳虾的最大容量，即块冻虾中的虾含量趋于饱和，
（1-2）设计成像参数的管电压、管电流梯度，设置X射线探测器积分时间，获取每一个梯度下所选取块冻虾的X射线图像，并计算灰度直方图；
（1-3）调节管电压、管电流梯度，观察每幅图像灰度直方图，管电压决定X射线的穿透能力，管电流决定X射线的光子数，决定图像对比——选取原则为：在保证穿透的前提下，提高图像对比度。
6.根据权利要求4或5所述的基于X射线成像的块冻虾中虾的含量检测方法，其特征在于，步骤（3）中，电机运转速度可调，以用来匹配X射线探测器积分时间；证传送带速度在X射线探测器积分时间或曝光时间匹配范围内。
7.根据权利要求4或5所述的基于X射线成像的块冻虾中虾的含量检测方法，其特征在于，步骤（4）中，对于线阵探测器，X射线图像的系统校正步骤如下：
（4-1）选择一个标准物体，如可看作标准圆柱形的一元硬币，确定探测器积分时间后，拍摄传送带不同速度下硬币的X射线图像；
（4-2）计算X射线图中硬币区域外轮廓圆度，圆度越接近1，畸变就越小，（4-3）不断调整传送带速度，使圆度尽可能接近于1，此时确定下传送带速度，即可拍摄其它图像。
8.根据权利要求4或5所述的基于X射线成像的块冻虾中虾的含量检测方法，其特征在于，步骤（5）中，建立待检测块冻虾厚度下灰度均值与虾含量的关系模型中，所选块冻虾必须出自同一型号的模具即体积、材料、厚度相同，且与待检测样本厚度一致。
9.根据权利要求4或5所述的基于X射线成像的块冻虾中虾的含量检测方法，其特征在于，步骤（6）中，采集已知厚度、虾含量的块冻虾X射线图像，提取块冻虾图像区域最大内接矩形（ROI区域），计算ROI区域灰度均值，以虾含量为自变量，灰度均值为因变量建立此厚度样本下的关系模型。
10.根据权利要求4或5所述的基于X射线成像的块冻虾中虾的含量检测方法，其特征在于，步骤（7）中，被检测样本厚度必须与所建立关系模型相同，若需检测其它厚度下的样本，必须另建立对应厚度下的关系模型，即不同的厚度对应不同的关系模型，不同的模型用于检测不同厚度的样本。
基于X射线成像的块冻虾中虾的含量测定方法及其装置
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
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