基于X 射线图像的坚果盒异物检测

苏思懿 阮顺杰 方逸肖 林翰 应宏微

摘 要：针对坚果盒中混入异物的问题，本文提出一种基于X射线图像的非接触式异物检测技术——采用标准测片模拟坚果盒内的异物、基于数字图像处理技术提取出X射线图像中物体的多种特征，据此实现对坚果盒内异物的自动检测。实验结果表明，该检测算法可实时精确地检测异物，检出率为99.6%、误检率为1.3%，有利于提高坚果盒的生产质量。

关键词：坚果盒  X射线图像  图像处理  异物检测

1 引言

现如今，坚果盒中混入异物的情况时有发生，如生产线上的螺丝松动掉入食品中、原材料本身含有小石子等杂质……且食品中可能掺入的异物种类很多，如金属、玻璃、塑料、毛发、砂石等，误食后易造成人身伤害。因此，在坚果盒的生产和包装过程中，诸如光学检测、核磁共振技术等检查方法常被应用于异物检测[1，2]。然而，光学检测技术往往只可用于检测产品表面的异物，核磁共振技术的成本及要求较高，且仅对石头等部分异物的检测效果较为明显。基于X射线图像的异物检测是一种更有效的检测方法，由于X射线对不同材质的物体具有不同的穿透率，即穿透坚果盒后会形成深浅不一的灰度图像，即灰度值体现了物体的密度特征。因此，可以利用图像处理的方法根据不同区域的灰度值和形态特征自动判定是否存在异物。

2 检测方法

2.1 材料

为比较识别算法的性能，采用标准测片模拟混入坚果盒中的异物：直径分别