基于迁移学习和金字塔卷积网络的河蟹个体图像识别方法研究

针对目前河蟹追溯成本高、消费者无法细粒度地追溯单体河蟹信息等问题,提出一种基于迁移学习和金字塔卷积的河蟹背甲图像个体识别算法。该算法使用金字塔卷积层替换普通残差卷积块构建网络模型,可以从蟹背图像中提取多尺度、深层次的特征信息。结果显示:采用金字塔卷积结构的Resnet34和Resnet50的准确率分别为98.38%、98.51%,与使用普通卷积层的模型相比,准确率提升5.49%、1.3%,而当模型深度达到101层时,模型性能不再明显提升。与使用金字塔卷积结构的全新学习模型相比,迁移学习方法的训练收敛迭代轮次从20轮降低至5轮,此时模型准确率为98.88%,较全新学习的准确率提升0.37%,同时弥补了样本量较少的问题。该研究为河蟹个体识别追溯提供了理论依据和技术支持。     

水产品追溯码加密算法设计与应用

为解决当前农产品追溯码安全性不高,难以保证一品一码等问题,以水产品为研究对象,提出了一种水产品追溯码加密算法。在深入分析各种追溯码编码方案和AES加密算法的基础上,对水产品监管码进行编码、压缩和十进制等长加密生成水产品追溯码。实验证明算法可行、可靠;密钥的动态变化和追溯码的唯一性,为追溯系统的实际应用提供了安全保障。最后给出了该算法在水产品质量追溯系统中的应用方案。     

基于手机二维条码识别的农产品质量安全追溯系统

针对现有农产品质量安全追溯中成本高、追溯设备便携性差等问题,设计了基于手机二维条码识别的农产品质量安全追溯系统。阐述了系统的架构和主要功能设计,并对系统采用Nokia 3款手机为实验终端在手机摄像头与条码不同的距离处进行了最佳识别距离、识别时间、识别率和准确率的测试,食品包装袋和标签纸上条码平均识别时间分别为7.3 s和5.1 s,平均识别率分别为67.8%和75.6%,准确率均可达到100%,识别的最佳距离为10 cm左右,最短识别时间仅为6.4 s和3.4 s。测试结果表明,该系统可以方便用户快速识别产品的二维条码标签,为消费者提供了一种新的追溯手段。     

基于USB Key的水产品企业监管溯源系统设计与应用

根据目前水产品监管溯源系统中水产品企业身份认证存在的问题,设计了一种基于USB Key的水产品企业监管溯源系统。首先,分析了几种身份认证技术的方法,重点阐述了其优缺点;然后,设计了USB Key硬件电路关键部分、软件系统以及基于USB Key认证的水产品企业的认证流程,解决了水产品信息传输的安全性问题;最后,描述了基于USB Key的水产品企业监管模式在江苏省水产品企业认证与监管追溯平台中的应用。研究结果表明,该监管溯源系统便捷安全,稳定可靠,能实现产地准出、市场准入、企业资质认证、政府实时监控的水产品企业监管溯源体系。     

农产品视频履历追溯系统设计

针对目前农产品追溯系统中履历信息单一化和信息量少的问题,设计了一个以实现生产过程中质量追溯为目的的农产品视频履历追溯系统.基于ARM9嵌入式技术与H.264压缩技术相结合对农产品生产过程进行视频履历的采集和压缩处理,应用3G无线传输技术对视频履历进行传输,通过生产服务器对视频履历进行存储,以.NET为平台开发了用户对农产品视频履历追溯系统的软件.该系统可采集农产品生产过程各个阶段的视频履历,为农产品追溯提供了更直观、更丰富、更具说服力的履历信息.该系统运行结果表明,系统具有通用性强、可靠性高、稳定性好、便携式等特点,可方便地应用于温室、农田等各种农产品生产的环境,从而满足用户的不同需求.     

基于粗糙集和WebGIS的农产品质量安全应急管理系统

针对农产品质量安全事件的特点,利用粗糙集方法,通过对10个样本案例进行属性分析与约简,确定了危害源毒性、影响范围、死亡人数、伤害人数和人口密度5个农产品质量安全事件等级综合评价指标,通过重要度分析得到各指标的权重分别为0.2、0.2、0.1、0.3和0.2.在此基础上构建了农产品质量安全事件等级评价模型;将模型计算语言化,以WebGIS为工具,设计与实现了农产品质量安全应急管理系统;通过模拟某次农产品质量安全事件表明,该系统能提高对事件的处置能力,也便于直观看到处置过程,为进行农产品质量安全应急管理提供参考.     

解冻损失约束下罗非鱼冻结效率控制参数优化研究

速冻方式不同对鱼肉温降速率、均匀性以及解冻后品质的影响不同,最佳速冻方式选取已成为行业内提升鱼类速冻效率与维持鱼肉品质的主要方式之一。以罗非鱼为例,结合3D扫描逆向建模与计算流体力学数值模拟等技术直观获取冷风式速冻、氯化钠和氯化钙浸渍速冻方式下罗非鱼温度时空分布规律,并通过与实验值比较验证模拟结果的准确性与可靠性,综合对比分析不同速冻方式对罗非鱼冻结速率、均匀性以及水分流失的影响规律,确定最佳速冻方式并提出优化设计方案。研究结果表明,温度模拟值与实测值最大偏差为1.81℃,最大均方根误差与平均绝对百分比误差分别为1.017℃、18.9%,且冻结过程罗非鱼温度降至-15℃时,3种速冻方式所需冻结时间模拟值与实测值最大相对偏差仅为6.89%。其次,氯化钠和氯化钙两种浸渍速冻方式下罗非鱼冻结速率基本相同,相比冷风式速冻冻结时间约降低73%,冻结均匀性提升10~40倍。两种浸渍速冻方式下罗非鱼解冻后水分流失率仅为3.89%和3.92%,分别比冷风式速冻方式降低10.37%和9.68%左右。最后,提出了一种氯化钠液流化速冻方式优化方案,通过综合考虑冻结速率、均匀性及能耗确定最佳流速为2.5m/s,且相比鱼体头朝入口水平放置与竖直放置,鱼体背朝入口水平摆放方式的冻结效率最优。     

蔬菜安全生产管理及质量追溯系统设计与实现

可追溯体系作为控制农产品质量安全的有效方法日益受到世界各国重视.以蔬菜初级产品为研究对象,从信息技术的角度构建了一个以实现质量追溯为目的的蔬菜安全生产管理及质量追溯系统,设计了系统主要功能实现的流程,探讨了关键技术,综合采用数据库技术、网络技术、产品编码技术和生产预警技术,以.net为平台,开发了安全生产管理及质量追溯系统;系统实现了生产企业端的产前管理、产中管理、产后管理、.生产预警、统计分析、条码打印、短信发送和消费者端的质量追溯、质量反馈、健康指导等功能.该系统在北京市多家企业应用,运行结果表明:使用该系统提高了企业生产管理水平,增强了消费者的农产品安全意识.从信息技术的角度,提出了一套从蔬菜初级产品生产直接到消费的管理和追溯模式,为实现全程追溯打下了基础.     

基于遗传算法的规则包装农产品三维装箱模型

随着农产品配送规模的扩大,物流成本不断增加,农产品的高效配送成为降低企业物流成本、增加企业竞争力的主要手段。该文针对农产品物流配送中多种货物的装箱问题,设计了一种基于遗传算法的智能三维装箱模型;通过分析农产品自身特点,在考虑装箱过程中车辆载质量、物品承重和体积等约束条件的基础上,对规则农产品的装箱次序以及摆放方向进行优化设计;应用Java技术对单车三维装箱算法进行了实现。采用北京郊区某公司的农产品货箱包装数据进行了10组试验测试,测试结果表明：用于综合描述装箱率和装箱成本的目标函数值平均为72.72%,采用遗传算法优化后,算法的平均运行时间为37 947 ms,目标函数值平均为81.14%,提高了8.42%。     

基于水质-声音-视觉融合的循环水养殖鱼类摄食强度识别

在工厂化循环水养殖中，准确识别鱼类摄食强度是实现精准投喂的前提和关键。水质、视觉、声音等单模态数据均可用于评估摄食强度，但单一模态往往具有片面性，难以完全反映全局特征，存在识别精度低、可移植性差等问题。多模态方法通过融合不同模态的特征，可为摄食强度量化提供新的手段。基于此，为融合鱼类摄食中的“水质-声音-视觉”信息，实现高精度的鱼类摄食强度量化，该研究在多模态Transformer（multimodal transformer，MulT）的基础上，提出一种多模态融合的鱼类摄食强度识别算法Fish-MulT。首先，从输入的水质、声音和视觉数据中提取特征向量；其次，利用多模态转移模块（multimodal transfer module，MMTM）对输入的特征向量进行融合，得到3种融合向量；然后对融合向量添加自适应权重并相加，得到融合模态；最后，利用融合模态将MulT算法中各模态分支的跨模态Transformer（cross-modal transformer）从2个优化为1个。试验结果表明，与MulT算法相比，本文算法的鱼类摄食强度识别准确率由93.30%提高到95.36%，参数量减少38%。与水质、声音和视觉单模态相比，准确率分别提高68.56%、21.65%和3.61%。可用于制定精准投喂策略，并为开发智能投喂系统提供技术支持。