遠程視頻監控系統在生豬選購屠宰監管中應用

楊雄 曾斌

摘要：豬肉是大眾消費的主要肉類產品，但在養殖過程中，養殖戶為了追求經濟效益，違規使用瘦肉精添加劑。在屠宰加工過程中，相關部門也不能對各環節進行有效監管，各種病豬肉、死豬肉、注水肉進入了人們餐桌，導致豬肉及各種各種食品安全事故頻發。另外，現有的生豬選購屠宰生產管理技術落后，信任機制不完善，豬肉售賣人員每日都需要親臨現場進行生豬選購，造成了財力、物力的極大浪費。因此，本文通過信息化手段和視頻監控系統，對生豬產業鏈各環節進行有效跟蹤和監管，實現用智能手機遠程選購生豬和對豬肉產品溯源跟蹤，讓人們吃到安全、健康的放心豬肉。

關鍵詞：生豬選購;遠程視頻;監管系統

引言

隨著人民的生活質量的提高，對豬肉的需求量有了大幅的提升。根據國家數據統計部門的數據報告顯示，在全球的豬屠宰量中，我國就占了近六成，全球豬肉消費量中，我國占了一半，并且未來將持續2%左右低增長。2015 年中國豬屠宰量7.08 億頭，占全球豬屠宰量的 57%，是全球最大的豬屠宰市場，2011-2015 年復合增速達到 1.71%。2015 年我國豬肉消費量達到 5566.8 萬噸，占全球豬肉消費量 10984.5萬噸的 51%，占比從 1975 年的 18%增長至 51%，并呈現持續增長的態勢，是全球第一大豬肉消費市場。

隨著人們對豬肉需求的增加，豬肉質量安全事件也隨之頻頻發生。例如 2015 年中國新聞網曝光的走私“僵尸肉”事件，2014 年央視曝光的江西“病死豬肉”事件，2012年湖南“毒豬肉”事件等等，正因為各媒體曝光的豬肉安全事件一件比一件觸目驚心，使得越來越多的人對豬肉的質量安全越發關注。

肉類涉及養殖、加工、物流運輸、批發零售等多個環節，任何一個環節出現問題，不僅危害人民群眾身體健康和生命安全，給消費者信心造成極大的打擊，給政府公信力造成影響，甚至可能出現非常嚴重的國際影響。進行內類食品安全流通追溯體系的建立，根本目的是為了讓各個環節之間能夠進行信息的共享和互通，采集分析流通過程中的每一個環節，從而形成能夠追溯來源、查詢去向、追究責任的比較完整的追溯鏈條，這樣也能夠全過程透明的對肉類食品生產的過程進行監管，確保不同流通環節中各個管理部門和企業能夠更好的合作，若是發現質量安全方面的問題，確保能夠迅速的找到責任主體，避免出現給不法分子機會，也避免出現打擊一大片模式的情況出現。消費者也可通過追溯體系，清晰的查看到肉品的來源，這樣可讓自己買的安心，吃得放心。

1.視頻監控技術

最開始的時候，視頻技術的作用是對動物行為進行間接的觀察或者是對傳感器準確率進行檢驗，后來逐步的發展成為和數字圖像處理技術結合在一起，自動分析視頻的技術。和傳感技術相比，視頻技術所需要的攝像設備價格比較便宜，給使用者帶來的經濟壓力比較小，并不需要進行專業的定制，設備采購的時候也比較容易。監控攝像頭所處的位置往往比較隱蔽，牲畜察覺和破壞不容易，并且也不會給牲畜造成干擾，不會影響牲畜的健康成長。視頻監控不但能夠將實時信息很好的反映出來，還可以進行大量歷史信息的存儲，其對豬行為的研究價值非常高。

2.移動視頻監控

隨著移動通信技術的進步，當前移動視頻技術已經成為了視頻發展的重要方向，由于生豬養殖場地和屠宰場地比較分散，監控和控制中心距離比較遠，若是根據以往的網絡布線形式進行，不但會增加實施的成本，還會導致嚴重局限性的存在，比如環境比較復雜沒有固定等。將無線移動網絡視頻監控運用進來，能夠很好的解決存在的問題。

3.基于VCA技術的監控系統

VCA技術指的是分析視頻的內容，這項技術和以往視頻監控技術相比，本身便是技術上的革新，轉變了人們視頻使用的相關習慣。VCA能夠很好的將事后智能檢索功能運用進來，能夠查看和過濾機器錄像信息，切實提高錄像查看的實際效率。運行的時候，原理是利用預處理進行條件設定，對比分析錄像的內容，并根據條件來對生豬、人員屠宰的相關活動來錄像，能夠將那些無效信息屏蔽掉，把檢索后的信息給人查看，這樣能夠減少查看錄像的時間。

4.基于大數據、5G網絡的發展

近幾年，隨著網絡視頻監控技術、大數據、電子射頻技術、網絡購物的飛速發展，5G移動通信時代的來臨，改變了傳統監管方式和人們購物生活習慣。

貴州是大數據先行先試區域，能夠支撐生豬大數據平臺建設。支撐精準化養豬行業的發展。移動互聯為豬場精準管理提供了技術支撐。智能手機的橫空出世，5G網絡的普及，區塊鏈技術的發展為生豬信息化建設和視頻監管選購提供良好的發展機遇。

5.豬肉質量安全追溯系統的發展

對豬肉產品信息進行追溯的前提是我們能夠很好的掌握好豬肉生產的每一個環節及其詳細的信息，然后再將信息錄入到數據庫中去，并更新相關的數據，這種情況下，下一個環節的使用人才能夠通過信息來溯源。當前我國使用的豬肉產品溯源系統在開發原則、開發目標等方面尚未形成一致標準，而且在溯源信息的內容和信息流程上存在嚴重的不規范問題，這也使得我國溯源信息得不到有效共享。當前使用的過程中，存在的困難和問題主要體現在下面幾點。首先，RFID 溯源系統其中間件完善程度不夠，用戶使用到的軟件并不完善。其次，加工豬肉產品的工廠比較多，并且廠子不同，加工生產的方法以及溯源的方法都各不相同，這也給豬肉產品溯源系統研發和推廣更好的進行造成了較大的影響;現在用于豬肉產品溯源的手持式Reader 等產品暫時沒有得到有效推廣。隨著近年來物聯網的有效地推廣，這就為RFID 的溯源系統提供了可以依附的平臺。同時，國家農業農村部在去年的“十三五”規劃中提出促進生豬生產發展的八項重點任務，其中明確提出了幾點要求：首先，建立完善的質量安全追溯體系。高舉源頭控制旗幟，狠抓豬肉質量管理工作，建立“從農場到餐桌”的全鏈條信息管理體系。其次，推動社會化服務和產業化經營。加大對新型經營主體的培育力度，推動第一產業、第二產業和第三產業的融合發展，以“生豬+互聯網”為核心發展戰略，逐步構建多層次、多形式社會化服務體系。第三，進一步加大對生豬疫病的防控力度。有效貫徹落實檢疫、檢測、免疫等防控措施，防止疫病在豬場發生，強化對養殖場所的防疫管理。豬肉產品質量安全問題得到農業農村部的高度關注，并明確要求構建質量安全追溯體系，加強生豬病情免疫的檢測監管，相信 RFID 在豬肉產品溯源系統中的應用必然會有一個很好的前景。我國每年的豬肉產品消費越來越高，市民對豬肉產品的質量問題也越來越關注，RFID 溯源系統的實現與應用將為豬肉產品的質量提供可靠的保障。

6.手機視頻購物的發展分析

電商歷經多年發展，已經很成熟，幾乎沒有完全新的領域可以拓展。對比傳統的電商，手機視頻購物是新經濟、新科技融合形成的新趨勢，是實現消費者、商家、運營商、多方共贏的新模式。主要對比優勢如下：

1）傳統的網絡購物

無論在電視、電腦、手機，圖片和問題的表達傳播能力都比較弱;人對四大載體的信息吸收能力依次是：文字8%、圖片25%、音視頻67%四大媒體形式的信息吸收只有在詳細核對/描述信息時，才特別需要圖片和文字。而且很產品圖片經過處理，與實物圖片不相符，導致消費者購買后產生各種糾紛。

2）網絡視頻購物

視頻（音頻）在商品信息傳遞效果上，遠勝于文字和圖片。人們根深蒂固地習慣看電視、看介紹（正如沒有在電視機上看文字的說法一樣）。視頻化，是未來信息的主要表現發展趨勢，相對圖文，在手機上以視頻方式展現商品必然帶來更好的視覺沖擊力。

對消費者來說通過視頻很直觀選購自己喜愛的產品，避免了傳統的電商只看圖片選購產品要方便很多，避免了很多不必要的采購和退換貨。同時可以降低消費支出。對商家來說：廣闊、新穎、高效率低成本的營收渠道，可大幅提高投入/收益比。對移動運營商來說：可觀的營收渠道，無線管道上的Triple Play多綁業務。對平臺運營商來說：新型的視頻銷售方式一定會帶來數千億元銷售。對經濟來說：一種全新、高效、大規模的經濟形式;堪比過去十年里出現的亞馬遜、eBay、阿里巴巴、淘寶等商業奇跡;對科技來說：交互式移動多媒體技術的完美展現;一個令商業不斷創新、增長、變得更為有效的生產工具。

7.系統運作流程

1）視頻的采集：在豬舍內架設的攝像頭來進行生豬畫面的捕捉;

2）視頻數據的存儲與傳輸：利用交換機將網絡攝像頭捕捉到的相關畫面傳輸到網絡硬盤錄像機去，網絡硬盤錄像機能夠很好的進行視頻數據的獲取;工作站計算機進行請求發送之后，網絡硬盤錄像機可以通過網絡將存儲的相關數據傳輸到工作站計算機中去;

3）視頻數據的初處理：計算機中的監控系統軟件能夠初步的將獲取的畫面進行處理和拼接;

4）生豬的監測與跟蹤：對視頻中出現的生豬進行系統的識別，并做好跟蹤工作;

5）生豬的行為識別與預警：通過系統來對生豬行為進行鑒別，利用異常行為來進行異常行為的識別和挖掘，若是出現異常行為，那么必須及時的進行預警，并采取措施來進行應對。

6）生豬遠程識別與選購：用戶安裝生豬遠程視頻App，通過互聯網實時觀看安裝在屠宰場內或養殖場內的視頻攝像頭，進行生豬選購，選購好的生豬屠宰后通過配送直達用戶場地進行售賣。

8.視頻數據處理的主要技術

1）生豬檢測技術

想要做好生豬行為識別便必須對生豬進行較為準確的檢測和跟蹤。進行生豬檢測的主要目的是在背景中把生豬提取出來，并做好定位工作，進行生豬跟蹤表征模型的建設。在這個過程中，需要克服自然環境方面的影響，比如光照、人工以及陰影等等。使用比較多的方法包含了光流法、時間差法、機遇紋理和顏色特征的檢測以及背景法等。和其他方法相比，將紋理和顏色作為基礎的方法準確度更高，在生豬檢測中更加的適用。這種方法能夠將生豬初始化的區域和位置檢測到，能夠滿足跟蹤算法的相關要求。

2）生豬跟蹤技術

解決生豬檢測問題后，下一個需要解決的問題是跟蹤生豬。跟蹤生豬是識別生豬的行為特征和參數的重要條件。在這個過程中，通過分析處理視頻圖像的序列，將圖像的二維坐標計算出來，并根據其特征來關聯不同幀里面的同一個運動目標，從獲得目標來得到較為完整的運動軌跡。當前，目標跟蹤所處的領域還是發展領域，新的方法也不斷的出現，通過分析其特點和原理可以發現，主要包含了兩種，分別是基于匹配的跟蹤方法和基于監測的跟蹤方法。針對生豬的跟蹤，選擇采用基于多特征 Camshift 和 Kalman 濾波結合的跟蹤算法。該方法具有較強的魯棒性且滿足實時性要求。

綜上所述，利用現有的智能視頻監控系統、物聯網技術、云計算技術、信息管理系統、實時在線交流系統、網絡支付系統、遠程訪問客戶端、生豬打碼系統、電子稱重系統等組成一套可遠程視頻選購及政府部門實時監管的綜合應用管理平臺是解決豬肉安全的有力保障。

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作者簡介：楊雄（1979.12.1）男，貴州省織金縣，民族，漢，最高學歷：本科，研究方向，計算機信息，現任職稱：貴州永安?？萍加邢薰径麻L，貴州省科學技術廳：貴州省技術經紀人。

曾斌（1984.12.27）男，本科，研究方向，計算機信息，現任貴州永安?？萍加邢薰究偨浝?。