□ 苏思懿 阮顺杰 方逸肖 林翰 应宏微（通信作者） 宁波工程学院电子与信息工程学院

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：直径分别为4、3、2、1.5、1.0mm的石英球测片5颗；直径分别为0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3mm的304不锈钢球测片6颗；直径分别为5、4、3、2、1.5、1mm的陶瓷球测片6颗；长度为2mm，线径分别为0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2mm的304不锈钢线测片6条。以上测片的大小、密度、材质等特征与坚果盒日常所混入异物的特征基本相似。

图1 坚果盒内X射线图像示例

将坚果盒分为A、B两组，在A组坚果盒内放入异物标准测片，B组作为对照组保持无异物。根据坚果在盒内的分布均匀程度，A组又分为坚果平铺A1组和坚果侧铺A2组；