[发明专利]一种基于物联网的食品配料流程监控系统

权利要求书

1.一种基于物联网的食品配料流程监控系统，其特征在于,包括视频采集模块、位置信息模块和质量采集模块，该视频采集模块采集配料口处的配料视频信息并发送至视频处理模块，视频处理模块提取配料视频信息中的关键帧图像X并发送至图像处理模块，图像处理模块计算关键帧图像X中的所有帧图像的子区域的图像哈希值并组合成图像哈希值总和X-I，然后将X-I发送给数据融合模块，位置采集模块将定位到的位置信息发送至数据融合模块，质量采集模块将一个生产批次物料投放过程的所有配料质量信息和生产批次信息发送至数据融合模块，数据融合模块将接收的信息融合为以位置信息为标记，以配料质量信息、生产批次信息和图像哈希值总和X-I为内容的融合数据包并将其发送至数据分析模块，数据分析模块以位置信息为标记调取数据库中的标准数据包进行分析并将分析结果数据包发送至监控终端，监控终端接收分析结果数据包并与消费者查询模块、企业预警模块和监管部门监控模块进行数据交互；

所述视频处理模块接收视频采集模块采集的配料视频信息并进行视频处理，具体步骤如下：

1)在配料视频信息中以投料开始到投料结束为一个配料视频镜头，以投料开始的帧图像为配料视频镜头的第一帧图像，以投料结束的帧图像为配料视频镜头的最后一帧图像，采用视频镜头边界检测法检测配料视频镜头，并提取配料视频镜头的第一帧图像和最后一帧图像作为边界关键帧图像；

2)在步骤1的基础上，利用视频镜头分割技术将检测到的配料视频镜头分割出来，采用基于配料装置上配料口颜色特征的颜色直方图差异方法计算配料视频镜头中所有相邻两帧图像的颜色直方图差异A；

设置阈值T=0.5，阈值T表示颜色直方图差异A的临界值，将颜色直方图差异A大于阈值T时的帧图像提取出来，排列成中间关键帧图像序列，将颜色直方图差异A小于等于阈值T时的帧图像舍去；

3)将边界关键帧图像和中间关键帧图像序列排序得到关键帧序列，并采用基于第一帧图像配料装置上配料口的颜色特征为聚类中心的聚类算法提取关键帧序列中的关键帧图像X，此关键帧图像X为五帧图像的组合，并发送至图像处理模块。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的食品配料流程监控系统，其特征在于，所述的视频采集模块为监控装置，监控装置采集配料装置上配料口的每一个生产批次物料投放过程的配料视频信息。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的食品配料流程监控系统，其特征在于，所述图像处理模块对接收到的关键帧图像X先灰度化处理，然后运用灰度阈值分割法依次将关键帧图像X中的每一帧图像按照灰度值特征分割为配料装置上配料口a、配料车b和配料装置地面c三个子区域，并分别计算出每一个子区域的图像哈希值a-i、b-i、c-i(i=1,2,3,4,5)，最终得到关键帧图像X中的五帧图像的所有子区域的图像哈希值总和并定义为X-I，将X-I传递给数据融合模块。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的食品配料流程监控系统，其特征在于，所述质量传感器模块将进入配料口的配料质量信息和生产批次信息传输到数据融合模块，所述的位置信息包括企业位置信息、生产车间位置信息、配料口位置信息和监控装置位置信息。

5.根据权利要求3所述的一种基于物联网的食品配料流程监控系统，其特征在于，数据融合模块将位置信息、配料质量信息、生产批次信息和图像哈希值总和X-I融合为融合数据包并发送至数据分析模块，以位置信息为标记，以配料质量信息、生产批次信息和X-I为融合数据包内容。

6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的食品配料流程监控系统，其特征在于，数据库中存有标准数据包，标准数据包包含标准位置信息、标准配料质量信息和标准图像哈希值X^’-I，以标准位置信息为标准数据包的标记，以标准配料质量信息和标准图像哈希值总和X^’-I为标准数据包的内容，标准位置信息包括标准企业位置信息、标准生产车间位置信息、标准配料口位置信息、标准监控装置位置信息，还包括整个食品生产工艺的各个配料名称、配料比例、配料时长。