海鲜业借助IDS工业相机系统最大程度地降低消费者食用海鲜产品时引起的健康风险

让寄生虫无所遁形

海鲜业借助IDS工业相机系统最大程度地降低消费者食用海鲜产品时引起的健康风险

欧盟每年处理超过600万吨的鱼类。为了最大程度地降低消费者食用鱼类导致的健康风险,这些鱼类要面临严格的法律监管。消费者在食用未煮熟或未洗净的海产品时,海产品体内含有的寄生虫可能会危害人体健康。食用海产品感染细菌的风险取决于寄生虫的活力。总部位于德国斯图加特的Technet GmbH研发出一套系统来捕捉寄生虫的轮廓和表面参数,并且根据这些数据确定单个幼虫的曲率能量。这套系统采用IDS生产的USB 3 uEye CP工业相机。然后利用曲率能量建立与新陈代谢以及与活力之间的关联。

應用

由于食用未煮熟的海产品,每年有数千人感染线虫幼虫或假线虫幼虫,感染者临床症状不同,严重者甚至出现过敏反应。因此,欧盟对生食预处理(例如:在-20°C冷冻至少24小时)和海鲜产品检验采用了严格的规定。这些规定的主要目的是验证水产品中寄生虫的活力。

背景

寄生虫会经历一个复杂的生命周期,鱼类通过食物摄取这些寄生虫,是它们的中间宿主。人类在食用这些感染寄生虫的海鲜之后,这些寄生虫就被转移到人类身上。在食物控制的过程中,从鱼类和鱿鱼的组织内提取样本,送入实验室化验,分析是否存在线虫幼虫。对它们活力程度的检测是判断人类健康是否存在风险的依据。

在微生物学中,活力是由繁殖率(细菌数量)决定的。然而,这一标准程序不能用于线虫幼虫的检测。因此,海产品的组织样本经人工消化液处理后溶解,不会破坏其中的幼虫。 在随后的检测中,通过目测评估线虫幼虫的运动状态为“活的”还是“死的”,对其活力进行大致分类。然而,运动状态并非是判断线虫幼虫是否具有感染性的可靠依据,因为幼虫可能会暂时进入非运动状态。

组织样本中不同活力的线虫幼虫(异尖线虫) ((近红外光谱)透射光/培养皿)
组织样本中不同活力的线虫幼虫(异尖线虫) ((近红外光谱)透射光/培养皿)

基于图像处理的可靠性测试

德国Technet GmbH公司生产的活力检测装置(VTD)是专为应对这种不确定性而设计的测量系统。它能够进行自动化独立光学检测。该系统基于IDS Imaging Development Systems GmbH生产的USB 3.0相机。该装置垂直放置在培养皿上。在近红外光谱的一个狭窄波长范围内,利用透射光生成样本的一系列图像,并辅以红外温度测量。相机、温度、照明、位置和时间数据被写入每一帧。这套原始数据综合检查方案确保了测试结果的高度可追溯性。

VTD相机提供每秒2帧的图像序列,用于生成静态和动态图像。这些图像序列是用于对图像做进一步处理的决策参数。根据一系列图像,可以识别单个幼虫,确定它们的2D轮廓,并根据圆截面(合理)假设,将几何数据映射到海洋寄生虫的3D膜模型中。在考虑到生物学细节的情况下,利用该模型计算出幼虫的机械性能,尤其是它们的曲率能量。在不依赖检测者的动作和目测评估的情况下,图像采集能够以可靠、可复制的方式测定活力。

VTD采用了UI-3370CP-NIR-GL Rev.2工业相机。该相机配有ams/CMOSIS生产的感光度高、响应速度快的400万像素CMV4000 CMOS传感器。该传感器支持2048 x 2048像素的分辨率。

凭借创新的像素结构,该传感器可大大降低固定模式噪声和Hiss噪声。 该传感器还支持像素渲染管线功能,可在读取传感器数据的同时对目标物体进一步曝光,从而加快读出速度并有效避免动态模糊。 该传感器尺寸较大,为1英寸,因此可以支持较大的像素尺寸,并且具有感光度高、噪点低的特点。“UI-3370CP的方形相机芯片利用未使用的图像区域,提供圆形培养皿的图像,信息密度高,信息损失小。该相机快速、高质量地为我们提供了所有必要数据,非常适用于我们的检测系统,”technet公司的物理学家和膜技术生物应用专家Michael Kroeger解释道。

展望

随着海鲜市场向全球化方向发展,加上相关的控制措施及安全机制更加严格,自动化检测系统已变得不可或缺。凭借活力检测装置,Technet公司为兽医和食品实验室提供了快速、客观的监控系统。 对日常实验室应用而言,不依赖人为因素和自动记录功能具有明显优势。在这种具体情况下,可以显著提高生鱼样本的处理量。借助图像处理技术,该系统能够可靠识别海洋寄生虫的危害程度。这导致寄生虫更难隐藏它们的活力和传染性。而对于消费者而言,它能够保证食品安全,让我们放心享用美味的海鲜。祝您用餐愉快!

USB 3 uEye CP–快速、可靠和出色的传感器

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