一種用於識別肉類雷射碼的手持終端機的製作方法

2023-08-07 21:55:41 1

專利名稱：一種用於識別肉類雷射碼的手持終端機的製作方法
技術領域：
本發明涉及食品安全追溯領域，特別是一種用於識別肉類雷射碼的手持式終端機。
背景技術：
在生豬生產、屠宰、流通、監管領域，因為技術手段的落後，私屠亂宰、注水豬、病死豬、瘦肉精等現象層出不窮，豬肉市場監管中「一豬多宰」、倒票、假票等問題時有發生，問題豬肉嚴重危害人民群眾的身體健康。特別是延續了幾十年不變的藍色證章制度，「動檢章」和「質檢章」不清晰，造假手段極為簡單，且印章汙染了豬肉表皮，大大降低了豬皮的價值，企業還要為此支付藍章的耗材和人工費用。這種傳統方式，缺乏有效的稽查手段，不能實現生產流通的全程監控。問題豬肉上了老百姓餐桌，嚴重危害了人民群眾的身體健康和生命安全！鑑於豬肉生產流通中所出現的種種問題，為貫徹落實《食品安全法》、《農產品質量安全法》、《生豬屠宰管理條例》等法律法規，在中央財政支持下，商務部自2010年起，對有條件的城市進行「肉類蔬菜流通追溯體系建設」試點工作，以解決肉類蔬菜流通來源追溯難、去向查證難等問題，提高肉類蔬菜流通的組織化、信息化水平，增強食品安全保障能力。為此，商務部在試點工作的基礎上，頒發了《SB/T10570-2010片豬肉雷射灼刻標識碼印應用規範》，擬在指導行業的發展及技術進步。從中國國情出發的產品可追溯系統林林總總，大多數已趨向成熟。但生豬屠宰行業信息化建設起步較晚，同時又因豬肉這一特殊性質的商品，目前還沒有切實有效手段來複製或移植其它行業的可追溯信息化管理系統。剛剛起步的信息化追溯體系，追溯信息載體大多使用RFID電子標籤、扎帶標籤、掛牌、貼標等方式，在流通過程中，會有脫落、遺失、損毀，導致信息鏈的脫節而無從追溯，進而引發食品安全問題。當前的市場變化使得現行傳統的生產、檢疫、監管的手段和方式需要提高，亟待一種新技術、新措施、新產品、新系統，可以應用於生豬養殖、生產、屠宰、流通、消費的全過程。目前，對數字的識別產品很多，應用領域非常廣泛，在電子政務、智能交通、個人辦公、移動通信、數字家電等方面均十分普及。但是，由於雷射灼刻時豬皮上的蛋白質經雷射高溫燒結，使得灼刻文字邊緣不光滑、識別文字邊界不清；又因為豬皮的表面粗糙度不一、色差很大、灼刻後的文字與豬皮之間顏色反差不夠，對比度低，給數字識別帶來諸多不便。採用什麼樣的自動識別設備，才能識別片豬肉雷射灼刻的追溯碼？就連最為著名的霍尼韋爾Honeywell工業級掃描槍和國內知名品牌漢王識別系統的軟硬體均無法識別，不能在豬肉追溯體系建設中應用。
發明內容為解決上述問題，本發明提供一種用於識別肉類雷射碼的手持式終端機。一種用於識別肉類雷射碼的手持式終端機，包括外殼、攝像頭、顯示屏、鍵盤、CPU、存儲卡、電池，其特徵在幹所述手持終端機通過攝像頭獲取肉類雷射碼的圖像，識別所述雷射碼。
進ー步作為優選的實施方式，所述手持終端機還包括蜂鳴器、指示燈以及電池。進ー步作為優選的實施方式，所述雷射碼表示的肉類信息包括食品養殖、屠宰、品種和時間的信息。進ー步作為優選的實施方式，所述手持終端機對所述雷射碼進行翻譯，將翻譯後的信息上傳至伺服器，獲取所述肉類信息。進ー步作為優選的實施方式，通過wif1、藍牙或者網線將所述翻譯後的信息上傳至伺服器。進ー步作為優選的實施方式，所述手持終端機是掌上電腦、手機或者平板電腦。進ー步作為優選的實施方式，肉類是家禽或家畜的生肉。
以下結合附圖對本發明作進ー步說明

圖1是流通節點主體碼示意圖。圖2是商戶及団體消費單位經營者主體碼示意圖。圖3是流通節點經營者主體碼示意圖。圖4是追溯碼示意圖。圖5是雷射碼可選符號不意圖。圖6是ニ進位編碼示意圖。圖7是雷射碼示意圖。圖8是手持式終端機結構圖。圖9是識別方法流程圖。
具體實施方式
1.雷射灼刻設備片豬肉雷射灼刻是用雷射束在片豬的表皮灼刻上永久的標記。由於豬皮的成分主要是有機物，C02雷射器的波長較長，易於被有機物吸收，可立刻將材料氣化，沒有掛渣，效果比較理想。C02雷射器在片豬肉皮上進行雷射灼刻，時間短、標記碼清晰完整，而其他種類的雷射器對豬肉皮的灼刻不能達到應有的效果，經過試驗，最終決定採用C02雷射器作為豬肉標識灼刻的主要工具。本項目選用美國進ロ全金屬C02氣體雷射器，具有功率大、速度快、壽命長的優點。雷射器的合理選擇，為高速灼刻打下了良好的基礎，經試驗，每灼刻ー組20位阿拉伯數字組成的追溯碼，灼刻僅需3. 3秒。根據商務部規範的要求，「應在每片豬的前中後三處不同部位，灼刻雷射灼刻印」。每片豬要在短時間內完成打3個標，如採用3個雷射器同時打標，設備成本較高。本項目採用I個雷射器打標，通過機械位移，分別打3個標。系統自動計算出的打標部位，雷射器在系統軟體控制下，雷射器能夠自動位移至打標對應部位。雷射灼刻輔助設備，對滑輪軌道進行改造，推動片豬肉使其按照改造過的軌道斜坡，順勢位移至打標對應部位，在機械力作用下，將片豬肉推向雷射器出光ロ，確保片豬肉與雷射器之間的距離符合雷射系統的焦距的要求。2.追溯碼編碼規則通過雷射器在片豬肉表皮上灼刻商務部統一規範的「肉類蔬菜流通追溯編碼」、「動物檢驗檢疫章」、「肉品品質檢驗合格章」，具有唯一性，以清晰有效、不可擦除的雷射灼刻標識為載體，以自動識別技術自動獲取追溯碼信息，為肉類產品的質量安全可查詢、可追溯提供了基礎信息平臺。商務部為統一肉類蔬菜流通追溯編碼制訂了編碼規則，該編碼符合實際業務流程，充分考慮肉類、蔬菜實際流通的各個環節，肉類蔬菜流通追溯編碼具有唯一性、可擴充性、簡明性和科學性。在片豬肉上使用追溯碼，就要給具有資質的肉類生產企業一個唯一的企業編碼，此編碼將是追溯碼的一部分，主要為追溯產品的產地源頭。在此基礎上一個企業可另分配有多個商品編碼，以便區別不同的商品種類，最後有一個按生產日期或批號來生成的時間碼。這樣的話，追溯碼就包含了消費者需要了解的食品養殖、屠宰、品種、時間的信息。肉類產品批發市場商戶在前往屠宰廠倉庫時，只要用手持終端機讀取雷射灼刻在片豬肉上的追溯碼，通過網上查詢，就可以了解商品信息。按照統一編碼規則自動生成，灼刻於片豬肉上，用於查詢肉類流通追溯信息、合成追溯信息鏈條的代碼。商務部規範的追溯碼編碼規則(一)主體碼。I)流通節點主體碼。主要是指流通節點主體的身份編碼，由城市商務主管部門對流通節點進行備案時負責編制、發放。由備案地行政區劃代碼+備案號組成，共9位數字。其中，行政區划具體到區縣級，代碼採用GB/T2260的6位數字碼；備案號根據流通節點主體在城市商務主管部門的備案順序編號，為3位數字碼。總體結構如圖1。2)經營者主體碼。主要是指在各個流通節點從事交易的商戶、團體消費單位，以及流通節點企業作為經營者時的主體身份編碼。(I)商戶及團體消費單位的經營者主體碼。商戶及團體消費單位可以選擇在某個流通節點備案，並由該流通節點為其編制、發放主體碼。由流通節點主體碼+備案號組成，共13位數字。流通節點主體碼是指為商戶及團體消費單位進行備案登記的流通節點的主體碼，為9位數字；備案號根據經營者在流通節點的備案順序編號，為4位數字。總體結構如圖2。(2)流通節點企業作為經營者時的經營者主體碼。屠宰廠(場)、超市、產銷對接核心企業等兼具流通節點和經營者兩種身份。作為經營者時，其經營者主體碼的長度應與商戶及團體消費單位的經營者主體碼一致，因此採用在其本身的流通節點主體碼後4位補零的方式生成，由城市商務主管部門在備案時一併編制、發放。由流通節點主體碼+0000組成，共13位數字。總體結構如圖3。(二)追溯碼。—般一次交易產生一個追溯碼，但零售環節不產生新碼，而是沿用其上一個環節產生的追溯碼。[0045]屠宰環節肉類交易的追溯碼由經營者主體碼+交易流水號組成，共20位數字。其中，經營者主體碼是指作為賣方的經營者的主體碼，為13位數字；交易流水號是指按交易時間順序生成的一段唯一的代碼，為7位數字。總體結構如圖4。3.編碼形式選擇編碼技術是隨著計算機與信息技術的發展和應用而誕生的，它是集編碼、印刷(灼刻)、識別、數據採集和處理於一身的新型技木。經過雷射灼刻形成的灼刻碼邊緣不光滑、識別文字邊界不清；又因為豬皮自身顔色差異很大，豬皮作為灼刻的介質，灼刻後的文字與豬皮之間顏色反差不夠，對比度低。因此，選擇何種類型編碼，有利於在片豬肉上灼刻，有利於後期掃描槍自動識別編碼，這是本申請的核心技術所在。目前常見編碼形式有阿拉伯數字、七段字、ー維條形碼、ニ維碼、ニ進位碼等。I)阿拉伯數字是所有編碼中最為普遍使用的編碼形式，其最為直觀，易讀，但經過雷射灼刻後，難以識別。2)七段字編碼七段字編碼利用發光數碼管的數字形成原理，提出了用專用軟體實現自動讀數的ー種新方法。根據灼刻後的圖像中的字符特點，利用投影的方法進行字符區域的定位和單個字符的分割。利用穿線法進行數字字符識別，識讀率有所提高。實驗結果表明，該方法識別效果較阿拉伯數字而言，是ー種新方法。但仍然存在很高的誤碼現象。3) ー維條形碼是將寬度不等的多個黑條和空白，按照一定的編碼規則排列，用以表達一組信息的圖形標識符。常見的條形碼是由反射率相差很大的黑條(簡稱條)和白條(簡稱空)排成的平行線圖案。條形碼可以標出物品的生產國、製造廠家、商品名稱、生產日期、圖書分類號、郵件起止地點、類別、日期等許多信息，一維條形碼的應用可以提高信息錄入的速度，減少差錯率，但是存在著條形碼尺寸相對較大(空間利用率較低)，ー維條形碼遭到損壞後便不能閱讀。雷射在豬皮上灼刻，在一定範圍內，是無法實現寬度不等的多個黑條和空白的灼刻的。
`[0052]4) ニ維碼是在ー維條形碼的基礎上擴展出的ー種具有可讀性的條碼。是用某種特定的幾何圖形按一定規律在平面(ニ維方向上)分布的黒白相間的圖形記錄數據符號信息的；ニ維碼本身可存儲大量數據，當條形碼受一定破壞時，錯誤糾正能使條形碼能正確解碼ニ維碼。它是ー個多行、連續性、可變長、包含大量數據的符號標識。但是，由於同樣緣故，在豬皮上經雷射灼刻的ニ維碼邊緣毛躁、邊界不清、反差不夠，即使進行特殊處理，用了約20種掃描槍實驗，依舊難以讀取。5) ニ進位碼隨著計算機的普及，ニ進位開始頻繁應用於日常生活中。ニ進位就是逢ニ進一，ニ進位只有0和I兩個符號。在片豬肉皮上灼刻ニ進位碼，只要能區分出0和I這兩個數字，或代表這兩個數字的符號，就能準確識別追溯碼。6)雷射碼為提高識別能力，減少灼刻時間，増加灼刻圖形的反差，本申請提出優化的雷射碼的方案。若要増加灼刻圖形的反差，就要降低灼刻速度，這就會增加灼刻時間，並且會影響灼刻效果。經大量試驗，我們掌握了最佳功率和最為恰當的灼刻速度，灼刻印字跡清晰，色澤均勻，無局部灼刻過度現象，有明顯的高溫燒灼凹痕。雷射碼的編譯原則是將各種信息由N個阿拉伯數字表示，其中，N為自然數，將所述N個阿拉伯數字分別轉換成ニ進位碼，排列成NX4的ニ進位碼矩陣，在ニ進位碼為I的位置設置符號，在二進位碼為O的位置為空白。可設置的符號形式有實心方塊、實心圓點、實心三角、斜線或者橫線等各種幾何圖形，見圖5。二進位碼矩陣外還具有一個矩形框，通過對所述矩形框進行直線檢測，來定位雷射碼的位置。為了便於沒有掃描槍的用戶，人工讀取、校驗雷射碼，在雷射碼矩形框上方設置與雷射碼相應的阿拉伯數字編碼。例如雷射碼所表示的信息是由20個阿拉伯數字組成，假設32041207600541206189，一個豎排的4個格子即組成二進位數字表示一個十進位數字，則灼刻的二進位編碼的對應排列為，見圖6。如二進位碼為I的位置設為實心方塊，則雷射碼灼刻成型的二進位編碼為，見圖7。考慮到有些圖像會產生誤識別，在「雷射碼」中添加了驗證碼，將當前行的一串數字經過特定運算得到唯一的驗證碼，識別過程中會驗證識別的數字和驗證碼是否匹配來驗證識別結果是否正確。由於數字運算方式外界不可知，這在一定程度上也遏制了市場上盜版「雷射碼」的出現。雷射碼的優點有具有灼刻面積小，2. 7*2. 2cm ;灼刻時間短；圖形反差較大、便於自動識別，大幅度降低誤碼率，受基色、變形影響小。4.手持終端機及追溯方法使用手持終端機來識別編碼，是當今市場流通的大趨勢。但由於雷射在豬表皮上灼刻的編碼與豬皮本身的色彩反差不夠，灼刻的編碼圖形邊緣模糊不清，經過近20種國內外知名識讀設備的測試，均不能讀取，或誤碼率高達80%以上，無法實現自動識別追溯碼的功能。本發明設計的用於識別肉類雷射碼的手持式終端機，包括外殼、攝像頭、顯示屏、鍵盤、CPU、存儲卡、電池，既可以自動識別「雷射碼」，也可以人工讀取十進位追溯碼，所述手持終端機還包括蜂鳴器以及指示燈。手持終端機還應具有本地存儲的功能。所述手持終端機可以是掌上電腦、手機或者平板電腦。如圖8。灼刻之前，將表示肉類信息的阿拉伯數字編碼轉換成「雷射碼」，進行灼刻。灼刻之後，手持終端機通過攝像頭獲取雷射碼圖像，對所述雷射碼圖像依次進行圖形定位、旋轉、縮放、調節對比度、二值化的處理，自動識別「雷射碼」的功能，並依據雷射碼的編譯原則，將識別好的「雷射碼」翻譯成阿拉伯數字編碼，隨即發送到伺服器。見圖9。「雷射碼」識別分為定位和識別兩部分，手持終端機通過圖象輸入設備或光電掃描設備抓取「雷射碼」的圖像，通過對圖像中「雷射碼」邊緣的矩形框進行直線檢測，定位圖像中「雷射碼」的位置，從而進行圖形旋轉、縮放矯正「雷射碼」，隨後採用圖像處理技術，如提高對比度、中值濾波取出噪點、形態學平滑邊緣、二值化等對「雷射碼」進行識別。本申請中的手持式終端機和肉類追溯方法不僅可以用於豬肉，還可以用於午肉、羊肉、雞肉等各類家禽家畜的肉皮。
權利要求1.一種用於識別肉類雷射碼的手持式終端機，包括外殼、攝像頭、顯示屏、鍵盤、CPU、存儲卡、電池，其特徵在於所述手持終端機還包括蜂鳴器以及指示燈。
2.如權利要求1所述的手持式終端機，其特徵在於所述雷射碼表示的肉類信息包括食品養殖、屠宰、品種和時間的信息。
專利摘要一種用於識別肉類雷射碼的手持式終端機，包括外殼、攝像頭、顯示屏、鍵盤、CPU、存儲卡、電池，其特徵在於所述手持終端機還包括蜂鳴器以及指示燈。
文檔編號G06Q50/02GK202887206SQ201220155630
公開日2013年4月17日 申請日期2012年4月13日 優先權日2012年4月13日
發明者崔峨, 陳偉中 申請人:崔峨, 陳偉中