食品物流監(jiān)控體系運(yùn)作模式研究

竇瑞華

摘 要： 提出了利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)構(gòu)建食品物流監(jiān)控體系運(yùn)行模式，并應(yīng)用于食品生產(chǎn)、加工、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、銷(xiāo)售的全過(guò)程。該體系能夠使食品行業(yè)徹底實(shí)施食品的源頭追蹤，它具有在食品供應(yīng)鏈中提供完全透明度的能力。調(diào)查發(fā)現(xiàn)該方法能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控食品的運(yùn)輸過(guò)程，在很大程度上提高了食品的安全性。通過(guò)食品物流監(jiān)控體系的建立，可以有效地對(duì)食品物流進(jìn)行全程監(jiān)控，并對(duì)食品從生產(chǎn)到銷(xiāo)售過(guò)程中出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，減少以至避免對(duì)消費(fèi)者的傷害。

關(guān)鍵詞： 食品物流； 運(yùn)作模式； 計(jì)算機(jī)視覺(jué)； 實(shí)時(shí)監(jiān)控

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2013）08-87-02

0 引言

為了加強(qiáng)食品安全的有效追蹤和監(jiān)控，山東省自2011年5月以來(lái)，建成了黃河三角洲高效生態(tài)冷鏈產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)管理運(yùn)營(yíng)中心，開(kāi)通了“冷鏈產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)”。黃三角冷鏈產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)依托食品產(chǎn)銷(xiāo)對(duì)接系統(tǒng)和食品品質(zhì)安全管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了食品全程監(jiān)控和追溯。然而，目前這一管理平臺(tái)只能實(shí)現(xiàn)食品運(yùn)輸流程的監(jiān)控和出現(xiàn)安全問(wèn)題之后的追溯，而不能實(shí)現(xiàn)食品質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)管。對(duì)消費(fèi)者健康的保障和對(duì)社會(huì)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求日益增長(zhǎng)，通過(guò)一個(gè)可視化的食品物流信息化監(jiān)控體系運(yùn)作模式來(lái)進(jìn)行食品安全監(jiān)控的重要性日益突出[1]。

1 監(jiān)控體系運(yùn)作模式

監(jiān)控體系運(yùn)作模式利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)，通過(guò)圖像分析，提取食品數(shù)字圖像中的特征信息，實(shí)現(xiàn)食品品質(zhì)安全信息的快速、客觀、準(zhǔn)確檢測(cè)，能為食品生產(chǎn)、加工、物流和銷(xiāo)售過(guò)程的自動(dòng)化跟蹤和監(jiān)管提供信息支持，讓食品行業(yè)徹底實(shí)施食品的源頭追蹤以及在食品供應(yīng)鏈中提供完全透明度的能力[2]。

1.1 食品圖像的分析

計(jì)算機(jī)圖像處理步驟包括圖像預(yù)處理、目標(biāo)邊緣、檢測(cè)與圖像分割、特征提取以及模式識(shí)別，為后續(xù)圖像特征提取提供分析對(duì)象。食品圖像質(zhì)量檢測(cè)流程如圖1所示。

[進(jìn)行食品邊緣檢測(cè)][圖像處理和模式識(shí)別軟件][獲取食品顏色][食品圖像][食品分析系統(tǒng)]

圖1 食品質(zhì)量檢測(cè)流程

為了在食品物流中實(shí)時(shí)監(jiān)控食品的品質(zhì)，我們利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)直觀可視化的監(jiān)控。通過(guò)計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)可以對(duì)食品進(jìn)行像素級(jí)的圖像獲取，并能根據(jù)食品的形狀變化和表面顏色的識(shí)別實(shí)現(xiàn)對(duì)食品外觀的初步檢測(cè)。同時(shí)在物流運(yùn)輸過(guò)程中能夠?qū)崟r(shí)對(duì)檢測(cè)不合格的食品進(jìn)行篩選和處理，避免了消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)到腐爛變質(zhì)和表面缺陷的食品。實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)物流跟蹤，建立信息追溯和信息共享機(jī)制，成為當(dāng)前食品物流配送的關(guān)鍵。物流可視化運(yùn)作模式可以大大加快數(shù)據(jù)的處理速度，使時(shí)刻都在產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)得到有效利用；可以在人與數(shù)據(jù)、人與人之間實(shí)現(xiàn)圖像通信，從而使人們能夠觀察數(shù)據(jù)中隱含的現(xiàn)象，為發(fā)現(xiàn)和理解食品流動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題和及時(shí)解決問(wèn)題提供了有力工具。

1.2 建立智能移動(dòng)貨倉(cāng)

在本物流可視化運(yùn)作模式中，設(shè)計(jì)了在移動(dòng)貨倉(cāng)上安裝攝像頭并連接到信息管理平臺(tái)，通過(guò)攝像頭對(duì)貨倉(cāng)打開(kāi)次數(shù)及貨物的提取、裝載情況等進(jìn)行記錄。當(dāng)在運(yùn)輸過(guò)程中需要對(duì)食品進(jìn)行提取、調(diào)換等其他操作時(shí)，只有工作人員向物流信息平臺(tái)發(fā)送請(qǐng)求指令，主管人員確認(rèn)身份后，指令下達(dá)到貨倉(cāng)，方可進(jìn)行工作。這樣可以有效避免在運(yùn)輸過(guò)程中遺漏、丟失或者更換貨物，管理流程如圖2所示。

為了在食品生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸、銷(xiāo)售過(guò)程中及時(shí)了解食品物流的情況，給食品原料中夾帶了RFID標(biāo)簽；在RFID標(biāo)簽中對(duì)食品的倉(cāng)儲(chǔ)過(guò)程、入庫(kù)、出庫(kù)情況進(jìn)行標(biāo)示，物流信息管理平臺(tái)可以根據(jù)計(jì)算機(jī)視覺(jué)處理系統(tǒng)得出的數(shù)據(jù)與RFID信息進(jìn)行比對(duì)，避免了貨物在物流過(guò)程中出現(xiàn)異常情況[3]。

2 可視化食品物流功能結(jié)構(gòu)

在食品物流監(jiān)控體系中，通過(guò)攝像頭CCD獲取食品圖像，傳送到計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)。系統(tǒng)對(duì)圖像進(jìn)行處理和分析，然后將分析結(jié)果提交到物流信息管理平臺(tái)。食品質(zhì)量管理員可以根據(jù)信息系統(tǒng)給出的信息通知到貨倉(cāng)告知物流現(xiàn)有情況；同時(shí)，在顧客購(gòu)買(mǎi)食品時(shí)可以通過(guò)RFID技術(shù)，采用系統(tǒng)提供的終端接口，對(duì)貨物的生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸、分發(fā)、銷(xiāo)售等情況進(jìn)行追溯查詢(xún)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。

可視化食品物流運(yùn)作系統(tǒng)基于B/S體系架構(gòu)，并且利用軟件自動(dòng)采集圖像信息，并將貨物信息、條碼信息、尺寸信息和重量信息合成到圖片中，同時(shí)這些信息也記錄在服務(wù)器的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中。通過(guò)服務(wù)器端的Web服務(wù)，可以實(shí)現(xiàn)用戶(hù)在局域網(wǎng)/廣域網(wǎng)內(nèi)，查詢(xún)相應(yīng)的信息內(nèi)容[4]。

3 結(jié)束語(yǔ)

利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)可以獲得食品品質(zhì)的空間位置信息，能夠減少傳統(tǒng)人工檢測(cè)帶來(lái)的高強(qiáng)度勞動(dòng)，減少檢測(cè)主觀性和人工成本，釋放人力資源。通過(guò)獲取食品的數(shù)字圖像，可以傳輸給遠(yuǎn)距離的分析者或者分析系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)食品品質(zhì)信息的區(qū)域分析和共享。利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)無(wú)縫地實(shí)現(xiàn)對(duì)貨物的全程可視化追溯，是今后食品物流方面研究的重點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)食品便捷的反向查詢(xún)，進(jìn)一步保證食品的安全奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 陳鴻.基于RFID技術(shù)的井下安全監(jiān)控系統(tǒng)[J].煤炭技術(shù)，2012.8：262-264

[4] 吳迪，孫大文.計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用[J].食品科學(xué)，2011.33：22-32