天演維真生物特征識別與漂移性分析技術在農業領域的創新應用

隨著人們生活水平提升，健康觀念不斷提高，越來越多的消費者愿意花更多的錢購買綠色農食產品。傳統的農產品監管方式是綠色農食產品上市前需經專業機構檢測、認定，但認證的基礎是普通農產品和加工食品，其質量無法超越我國農產品和食品工業現有的發展水平。為切實保障綠色農產品質量安全，使消費者安心消費，有效監控綠色農產品產前、產中、產后全過程，為建立堅持標準、規范認證、強化監管的質量保證制度提供有力支撐，開始推行建設農產品質量安全追溯與保障體系。

綠色農產品質量安全追溯是一項系統工程，涉及農業標準化、種植養殖及加工、包裝及配送、信息追溯平臺建設等方面，農產品在生產、加工、質檢、運輸及銷售等各個環節，建立完備的質量安全檔案記錄和農產品標簽管理制度，實現生產記錄可存儲、產品流向可追蹤、儲運信息可查詢，明確責任主體，確保質量安全。

盡管我國農產品追溯系統的研究和開發已取得了一定的成果，但依舊存在著一些問題，具體包括以下幾點：

① 缺乏與追溯配套的信用保障體系。

② 追溯信息價值有限共享難。

③ 企業實施追溯門檻較高，追溯產品或追溯環節單一。

④ 可追溯的綠色農產品高價市場很難接受。

⑤ 運輸途中水分流失、產品形態發生細微不可逆改變。

傳統的農產品認證和追溯越來越難以滿足人們對農產品質量安全的高要求。天演維真基于生物特征識別與漂移性分析技術的推廣應用，對保證農產品質量，保障消費者飲食安全和提高我國農產品的世界市場份額具有重要的意義。

一、什么是基于生物特征識別與漂移性分析？

傳統的物體識別原理是，先提取圖片中的特征點，再比對兩張圖片的特征點判斷是否為同一物體。特征提取和匹配的主要組成部分有：

檢測(detection)：識別感興趣點。

描述(description)： 描述每個特征點周圍的局部外觀，這種描述在光照、平移、尺度和平面內旋轉的變化下是(理想的)不變的。我們通常會為每個特征點提供一個描述符向量。

匹配(mataching)：通過比較圖像中的描述符來識別相似的特征。對于兩幅圖像，我們可以得到一組對(Xi，Yi)-> ，其中(Xi，Yi)是一幅圖像的特征，是另一幅圖像的特征。

經典的特征檢測算法包括sift，surf以及orb等都有其各自的優缺點，隨著機器學習的不斷發展，有人提出了優秀的特征匹配算法。暴力（Brute-Force）匹配：一種描述符匹配算法，該方法會比較兩個描述符，并產生匹配結果列表，第一個描述符的所有特征都拿來和第二個進行比較。K-最近鄰（knn）匹配：在所有的機器學習算法中，knn可能是最簡單的。FLANN匹配：FLANN具有一種內部機制，該機制可以根據數據本身選取合適的算法來處理數據集，FLANN比其他的最近鄰搜索快10倍。

通過測試找到合適的匹配閾值，通過檢測，描述以及匹配三個步驟就能判別兩張圖片中的物體是否為同一個。

二、生物特征識別與漂移性分析技術在農產品質量安全追溯領域的創新應用

天演維真基于生物特征識別與漂移性分析從農產品運輸途中形態變化作為切入點，分析大量農產品運輸途中形態變化與溫度、濕度、運輸時間等各方面因素建立AI分析模型，消費者對產品拍照后上傳至服務器，AI分析模型對圖片進行漂移性分析還原圖片，運用surf對圖片進行特征提取與數據庫內提前保存的特征FLANN匹配，最終識別運輸前后產品圖片，實現防偽功能，該功能僅需對生產各過程進行拍照記錄即可實現全過程溯源。

以松茸為例，我們都知道，松茸的營養價值很高，而且很珍貴，用傳統的檢測方法對進入市場的松茸進行檢測，耗時費力，成本高，嚴重影響松茸的口感。因此，推行一種生物特征識別及漂移性分析的防偽手段是一種切實可行的方案。

通過記錄松茸發貨時的紋路，消費者購買后拍攝松茸紋路就能進行識別鑒別真偽?；趏pencv，使用surf特征提取，FLANN匹配。

松茸a出貨前特征點圖像如下所示。

松茸b圖像提取特征后，與松茸a的特征FLANN匹配，如下左圖所示，匹配點少。松茸a經物流運輸后進行特征提取，與松茸a出貨前的特征FLANN匹配，如下右圖所示，匹配點多。即同一松茸的不同照片匹配點多，能判別松茸a出貨前與出貨后為同一松茸。

三、生物特征識別與漂移性分析技術在農產品質量安全追溯領域應用的優勢

1.對于消費者而言，消費者可以隨時隨地使用手機拍照查看農產品全過程信息，根據掌握信息決定是否購買，全面保護消費者的知情權，增強消費者安全意識，保障公眾健康。

2.對于企業而言，無需購買RF設備、二維碼制作設備、掃碼設備，減少生產成本，可以實現對農產品生產流通全過程的質量監控，降低生產過程風險，提高企業的公眾信譽，贏得市場機會。

3.對于政府而言，即時召回有問題的農產品可以減少其對公眾的危害和政府在公眾健康上的支出，完善政府監管部門和消費者對農產品的有效監管和質量控制，提高公眾對政府和社會消費的信心，還可以避免西方國家在農產品貿易中的綠色壁壘。

現代科技的高速發展和假冒偽造活動的日益猖獗，促進了各種防偽技術的快速發展。防偽技術的發展與其他相關學科和技術的發展緊密相連。在融入了先進的技術成果的同時，也成為多學科科技成果的組合和綜合應用的結晶，就目前國內外防偽市場的情況來看，防偽技術面向生物特征識別及漂移性分析是大勢所趨，符合當今防偽市場發展規律，有利于國家整合市場，是提升消費者權益的有效手段。