第34卷，第12期 2014年12月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 34 ,No. 12 -pp3363-3367
December: 2014
鸡体表面低可见污染物的双波段检测方法研究
昊威，陈桂云，夏建春”，叶长文，，陈坤杰
1.南京农业大学工学院，江苏南京210031
2.常州纺织服装职业技术学院江苏常州213164
摘要提出一种基于高光谱成像技术的鸡躺体表面低可见污染物的双波段检测算法。首先，在所采集的高光谱数据中，选择ROI(regionof interesting)内光谱的同一性最好、同时与边缘区域平均光谱差值最大的 675nm波段图像进行二值化处理，利用区域生长法提取最大连通区域作为掩膜。再将掩膜与污架物可分辨度最大的400nm谱段图像进行“与"操作，提取出最大面积的鸡体待检ROI，最后利用标记法识别出ROI 内有污染物存在的鸡酮体。试验结果表明，采用这种双波段算法，不仅可以获得能够根据鸡体形状及位置自适应调节的最大ROI(比已有研究方法提取的ROI面积大176%以上），而且对鸡酮体表面低可见度血液、胆汁和粪便的正确检出率平均可达81.6%。
关键词双波段算法；污染物；可分辨度；高光谱图像；鸡体
中图分类号：S123；TP391.4文献标识码：A
引言
鸡的屠宰加工，通常要经过电击晕，放血，脱毛、取内脏、冲洗、预冷、分割等步骤，在这过程中，鸡体表面极易受到上消化道（胃，前胃等)的内容物、粪便、血液和胆汁等污染物的污染。有研究发现，从屠宰厂采集的肉鸡样品中， 95%～99%的鸡胃中弯曲杆菌的检测结果为阳性"了，肉鸡胃中的大肠杆菌含量达到2.5X10*CFU2]，这些含有致病菌的消化道内容物在肉鸡屠宰过程中，极易对鸡体表面产生污染。粪便、血液等更是细菌滋生的温床，即使少量的盲肠粪便(5mg)也会引起鸡躺体表面弯曲杆菌数量上的显著增加。
高光谱成像技术近年来已产泛应用于农产品的无损检测，取得了非常理想的检测效果。国外从20世纪90年代开始研究采用光谱分析和机器视觉方法进行鸡体表面污染物的自动检测5-7}，近儿年来，已经研究开发出基于多光谱和高光谱的鸡鹏体表面污染物在线检测系统3-10]。但是，这些研究也存在一些不容忽视的间题：（1)现有的研究所涉及的检测目标，都是鸡的粪便以及消化道内容物[8-12]。事实上，在宰杀过程中，鸡体容易受到血液和胆汁的污染，但对鸡体表面血液和胆汁污染物的检测，目前还没有相关研究报
收稿日期：2014-07-19，修订日期：2014-10-16
DOI: 10, 3964 /j. issn. 1000-0593 (2014 )12-3363-05
道：（2)已有的研究，都是对直接取自肠道中的污染物进行检测，而在实际生产中，鸡体要经过喷淋冲洗环节，其表面残留污染物大多被水稀释，浓度显著降低，可见度很差，无论人工还是机器视觉都很难检测到；（3)鸡体表面有很多褶皱区，鸡体与鸡腿、翅膀之间的连接处等光线反射不均，容易出现假阳性点。为了减少假阳性点的出现，目前大多数研究都人为地将鸡胸部的一个很小的、规则的区域划定为目标检测的感兴趣区（ROI），ROI区域中的像素个数只有儿千个[8.13-15]。对于污染物的检测，ROI过小，会造成污染物的浦检，因此必需尽量扩大ROI，以扩大检测范围。但是，目前尚未有关于扩大ROI范围的方法和技术的研究报道。针对上述间题，提出一种基于最大连通区域生长的ROI自动选取方法，并研究经过稀释后低可见度肠道污染物、胆汁及血液的双波段检测方法。
1实验部分 1.1试验材料
在当地市场购买活三黄鸡10只，宰杀、脱毛净膛后，分别取盲肠、直肠和十二指肠中的粪便以及血液、胆汁与清水接1：2比例混合，制成经过稀释的污染物样本，随机涂布在鸡体的胸腹部表面作为试验样本备用。随机取其中1个鸡
基金项目：江苏省科技支撑计划项目（BE2014708），公益性行业（农业)科研专项项目（201303083)资助作者简介：吴威，1978年生，南京农业大学工学院讲师
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