食品物流监控体系运作模式研究

摘 要： 提出了利用计算机视觉技术构建食品物流监控体系运行模式，并应用于食品生产、加工、储存、运输、销售的全过程。该体系能够使食品行业彻底实施食品的源头追踪，它具有在食品供应链中提供完全透明度的能力。调查发现该方法能够实时监控食品的运输过程，在很大程度上提高了食品的安全性。通过食品物流监控体系的建立，可以有效地对食品物流进行全程监控，并对食品从生产到销售过程中出现的质量问题进行实时处理，减少以至避免对消费者的伤害。

关键词： 食品物流； 运作模式； 计算机视觉； 实时监控

中图分类号：TP393 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2013）08-87-02

0 引言

为了加强食品安全的有效追踪和监控，山东省自2011年5月以来，建成了黄河三角洲高效生态冷链产业物联网管理运营中心，开通了“冷链产业物联网管理平台”。黄三角冷链产业物联网管理平台依托食品产销对接系统和食品品质安全管理系统，实现了食品全程监控和追溯。然而，目前这一管理平台只能实现食品运输流程的监控和出现安全问题之后的追溯，而不能实现食品质量的实时监管。对消费者健康的保障和对社会稳定、经济发展的需求日益增长，通过一个可视化的食品物流信息化监控体系运作模式来进行食品安全监控的重要性日益突出[1]。

1 监控体系运作模式

监控体系运作模式利用计算机视觉技术，通过图像分析，提取食品数字图像中的特征信息，实现食品品质安全信息的快速、客观、准确检测，能为食品生产、加工、物流和销售过程的自动化跟踪和监管提供信息支持，让食品行业彻底实施食品的源头追踪以及在食品供应链中提供完全透明度的能力[2]。

1.1 食品图像的分析

计算机图像处理步骤包括图像预处理、目标边缘、检测与图像分割、特征提取以及模式识别，为后续图像特征提取提供分析对象。食品图像质量检测流程如图1所示。

[进行食品边缘检测][图像处理和模式识别软件][获取食品颜色][食品图像][食品分析系统]

图1 食品质量检测流程

为了在食品物流中实时监控食品的品质，我们利用计算机视觉技术实现直观可视化的监控。通过计算机视觉技术可以对食品进行像素级的图像获取，并能根据食品的形状变化和表面颜色的识别实现对食品外观的初步检测。同时在物流运输过程中能够实时对检测不合格的食品进行筛选和处理，避免了消费者购买到腐烂变质和表面缺陷的食品。实现实时物流跟踪，建立信息追溯和信息共享机制，成为当前食品物流配送的关键。物流可视化运作模式可以大大加快数据的处理速度，使时刻都在产生的海量数据得到有效利用；可以在人与数据、人与人之间实现图像通信，从而使人们能够观察数据中隐含的现象，为发现和理解食品流动过程中出现的问题和及时解决问题提供了有力工具。

1.2 建立智能移动货仓

在本物流可视化运作模式中，设计了在移动货仓上安装摄像头并连接到信息管理平台，通过摄像头对货仓打开次数及货物的提取、装载情况等进行记录。当在运输过程中需要对食品进行提取、调换等其他操作时，只有工作人员向物流信息平台发送请求指令，主管人员确认身份后，指令下达到货仓，方可进行工作。这样可以有效避免在运输过程中遗漏、丢失或者更换货物，管理流程如图2所示。

为了在食品生产、加工、运输、销售过程中及时了解食品物流的情况，给食品原料中夹带了RFID标签；在RFID标签中对食品的仓储过程、入库、出库情况进行标示，物流信息管理平台可以根据计算机视觉处理系统得出的数据与RFID信息进行比对，避免了货物在物流过程中出现异常情况[3]。

2 可视化食品物流功能结构

在食品物流监控体系中，通过摄像头CCD获取食品图像，传送到计算机视觉系统。系统对图像进行处理和分析，然后将分析结果提交到物流信息管理平台。食品质量管理员可以根据信息系统给出的信息通知到货仓告知物流现有情况；同时，在顾客购买食品时可以通过RFID技术，采用系统提供的终端接口，对货物的生产、加工、运输、分发、销售等情况进行追溯查询。系统结构图如图3所示。

可视化食品物流运作系统基于B/S体系架构，并且利用软件自动采集图像信息，并将货物信息、条码信息、尺寸信息和重量信息合成到图片中，同时这些信息也记录在服务器的关系数据库中。通过服务器端的Web服务，可以实现用户在局域网/广域网内，查询相应的信息内容[4]。

3 结束语

利用计算机视觉技术可以获得食品品质的空间位置信息，能够减少传统人工检测带来的高强度劳动，减少检测主观性和人工成本，释放人力资源。通过获取食品的数字图像，可以传输给远距离的分析者或者分析系统，从而实现食品品质信息的区域分析和共享。利用计算机视觉技术无缝地实现对货物的全程可视化追溯，是今后食品物流方面研究的重点，为实现食品便捷的反向查询，进一步保证食品的安全奠定了基础。

参考文献：

[1] 全英华.我国现代食品物流发展现状和对策[J].物流科技， 2011.5：67-68

[2] 陈非.物流可视化信息平台探究[J].科技创新导报，2011.31：198-120

[3] 陈鸿.基于RFID技术的井下安全监控系统[J].煤炭技术，2012.8：262-264

[4] 吴迪，孙大文.计算机视觉技术在食品工业中的应用[J].食品科学，2011.33：22-32