食品供应链可追溯系统模型

食品供应链可追溯系统模型

及关键技术研究目录第一章绪绪论第二章基基于虹虹膜识别别的肉类类供应链链可追溯溯系统第三章大大型动动物虹膜膜图像预预处理算算法第四章大大型动动物虹膜膜图像的的纹理特特征提取取和模式匹匹配算法法第五章结结束语语

第一章绪绪论研究背景景及意义义近年来，，一系列列食品安安全事件件的发生生以及人人畜共患患传染病病的爆发发带给人人们极大大的恐慌慌，越来来越多的的企业开开始试图图降低生生产过程程中的风风险，同同时越来来越多国国家的消消费者要要求提供供产品在在食品供供应链中中的流动动情况，，并对其其进行跟跟踪和追追溯，一一些发达达国家已已经实施施了食品品安全追追溯制度度。我国应用用于全程程溯源的的标签技技术只在在有限的的食品种种类中的的某些过过程得到到应用，，大型动动物食品品个体鉴鉴别技术术研究才才刚刚起起步。总总的来说说，我国国的食品品溯源技技术严重重不足，，溯源系系统还未未得到广广泛应用用，严重重影响了了食品安安全的风风险管理理和我国国食品的的国际竞竞争力。。从我国国食品链链可追溯溯系统的的长期发发展来看看，研究究出与国国外接轨轨的准确确、可行行、快速速、便捷捷的可追追溯关键键技术是是十分必必要的。本文是““十一五五”国家家科技支支撑计划划重大项项目“食食品安全全关键技技术”———“食食品污染染溯源技技术研究究（2006BAK02A16）”和“超超市食品品安全的的质量控控制技术术研究（2006BAK02A28）”的研究究成果。。食品污污染溯源源技术研研究课题题，以关关系国计计民生和和国际贸贸易的重重要食品品种类为研究对对象，利利用以电电子标签签为核心心的编码码技术、、虹膜技技术、同同位素技技术、DNA指纹技术术等，建建立大型型动物食食品个体体鉴别技技术、食食品产地地溯源技技术等，，构建食食品供应应链全程程污染物物溯源技技术系统统,为完完善我国国食品溯溯源系统统提供理理论和技技术支撑撑。相关文献献综述肉类食品品供应链链可追溯溯系统研研究现状状食品供应应链可追追溯关键键技术研研究现状状虹膜识别别技术研研究现状状本文主要要研究内内容论文的内内容安排排第一部分分（第二二章）选选择以食食品链关关键技术术作为切切入点，，首先讨讨论了人人眼虹膜膜识别技技术应用用于大型型动物识识别在图图像采集集、虹膜膜定位、、特征提提取三方方面存在在的技术术难点，，给出了了实现动动物虹膜膜识别的的技术路路线；最最后构建建了基于于虹膜识识别的肉肉食品可可追溯系系统，并并进行了了详细功功能划分分和流程程设计，，为虹膜膜技术在在肉食品品可追溯溯系统中中的应用用实施提提供了参参考。第二部分分（第三三、四章章）进行行了了大大型动物物虹膜识识别的算算法研究究与系统统实现，，以实地地采集的的大型动动物眼睛睛图片为为基础，，从虹膜膜定位、、归一化化、特征征编码及及匹配几几个方面面，进行行了动物物虹膜识识别算法法的研究究。其中中包括图图像的预预处理、、特征提提取、二二维Gabor滤波器器的构造造、参数数选择、、虹膜编编码以及及Hamming距离离的计算算等，通通过计算算机程序序实现虹虹膜图像像的识别别过程。。大型动物虹膜识别算法体系VisualC++6.0编程实验Matlab6.5滤波器仿真纹理特征编码模式匹配图像噪声处理虹膜内外边缘定位虹膜分割及归一化图像增强虹膜图像预处理虹膜特征提取和模式匹配人眼虹膜识别理论1-2论文研究框架图基于虹膜识别的肉类食品可追溯系统计算机图形学理论＋第二章基基于虹虹膜识别别的肉类类食品供供应链可可追溯系系统研究食品品供应链链可追溯溯系统的的两种思思路通过构建建可追溯溯体制机机制、法法规标准准的角度度，各个个国家通通过强制制性制度度建设，，建立健健全食品品可追溯溯系统模模型；（（2）通通过对食食品可追追溯系统统中关键键技术的的研究，，加强食食品供应应链可追追溯的宽宽度、深深度和准准确度。。食品供应应链可追追溯关键键技术是是可追溯溯系统有有效运作作的核心心所在，，主要包包括动物物个体识识别技术术、现代代信息网网络和通通讯技术术等，其其中动物物个体标标识技术术是可追追溯关键键技术体体系的核核心所在在。目前前国内外外采用的的关键技技术大体体可分为为三类：：机械方方法（烙烙铁、纹纹身等））；电子子方法（（条形码码塑料耳耳标、电电子纽扣扣式标签签、无线线射频识识别等））；以及及生物方方法（DNA分分型、眼眼虹膜识识别、视视网膜识识别等））。其中中无线射射频技术术和生物物学身份份识别技技术（如如眼虹膜膜识别和和DNA分型））是个体体识别的的一种新新技术，，未来发发展潜力力巨大。。大型动物物虹膜识识别技术术虹膜识别别技术是是属于动动物识别别技术的的一种，，动物个个体识别别是肉食食品可追追溯系统统的首要要因素，，是指利利用特定定的标签签，以某某种技术术手段与与拟识别别的动物物相对应应，并能能随时对对动物的的相关安安全信息息进行跟跟踪与管管理，发发生问题题时，可可以快速速追溯到到动物在在食品链链上经过过的各节节点以及及出生地地的一种种技术。。参照发发达国家家实施的的畜产品品追溯系系统与技技术，综综合比较较集中畜畜体标识识技术的的优劣和和发展趋趋势，采采用虹膜膜识别作作为动物物个体溯溯源的关关键技术术更为准准确有效效。人眼虹膜膜识别系系统国外对虹虹膜识别别研究较较早，传传统的虹虹膜识别别算法有有Daugman和Wildes提提出的识识别算法法。（1）Daugman系统：：利用如如下微积积分算子子（Integro--differentialoperator））来定位位虹膜：：其中，是标准差差为的高高斯函数数，起平平滑滤波波作用，，I为虹虹膜图像像，表示示卷积，，除以是是为了归归一化。。整个算算子的作作用为一一个以一一定尺度度的高斯斯函数模模糊化的的圆的边边缘检测测器，它它在三维维的参数数空间迭迭代求最最优解。。检测眼眼睑时积积分路径径改为圆圆弧形，，然后用用统计方方法判断断是否有有眼睑。。特征抽抽取时采采用Gabor滤波器器的相位位编码算算法，利利用Gabor滤波器器的局部部性和方方向性对对虹膜纹纹理进行行分解编编码，依依据是Gabor小波波具有与与人类简简单视觉觉细胞相相似的视视觉特性性，能够够很好地地分析现现实世界界中的各各种模式式.最后提取取其相位位信息，，并将所所得到的的相位信信息量化化为二值值的虹膜膜编码，，利用归归一化的的海明距距离（Hammingdistance）实现现虹膜特特征匹配配。此方方法是识识别性能能最好的的方法。。（2）Wildes系系统：Wildes系系统使用用边缘检检测与Hough变换换相结合合的方法法定位虹虹膜，先先用二维维高斯函函数结合合拉普拉拉斯算子子来寻找找虹膜边边缘点，，再用Hough变换换来得到到虹膜参参数，也也是在三三维参数数空间求求内外圆圆的参数数最优解解。由于于Hough变变化具有有一系列列优点被被认为是是高效的的匹配滤滤波器工工具，但但是由于于其计算算量与参参数空间间成指数数关系，，因此这这种方法法的计算算时间是是一个不不能忽视视的问题题，此外外，当虹虹膜被睫睫毛及眼眼睑遮挡挡的时候候，这种种方法的的准确性性会显著著下降。。特征抽取取使用基基于纹理理分析的的方法，，提出用用高斯型型滤波器器在不同同分辨率率下分解解虹膜图图像，采采用拉普普拉斯金金字塔的的多分辨辨率技术术，在不不用尺度度下计算算给定的的两个虹虹膜图像像的归一一化相关关系数，，然后使使用Fisher分类类器进行行分类，，该方法法本质上上是一种种图像匹匹配方法法，缺点点是计算算复杂度度高。目前大部部分商用用的虹膜膜识别系系统都使使用Daugman的的核心算算法，由由于设计计商业专专利等问问题，Daugman于算法法的细节节在公开开发表的的文献中中并没有有提及。。大型动物物虹膜识识别存在在的技术术难点（1）图图像采集集问题：：与人眼眼虹膜采采集不同同，动物物很难在在采集的的过程中中保持静静止不动动，难以以进行聚聚焦，获获取的图图像质量量较差，，难以满满足识别别要求。。虹膜图像像采集是是识别算算法的平平台和基基础。以以牛为代代表的大大型动物物通常比比较敏感感，尤其其是有陌陌生物品品靠近它它们时，，它们几几乎在不不停地摆摆动头部部同时转转动眼球球，获得得大量的的可用于于识别的的图像是是比较困困难的。。设计和和开发出出适合动动物的图图像采集集装置，，同时采采用合适适的质量量评价方方法，用用于排除除不满足足识别要要求的图图像，提提高识别别的准确确率，是是非常必必要的。。（2）牛牛眼虹膜膜定位问问题：虹虹膜定位位是虹膜膜图像预预处理过过程中的的重要环环节。人人眼虹膜膜定位算算法大多多是将瞳瞳孔和虹虹膜看作作两个同同心圆，，利用圆圆的几何何特性来来进行定定位。与与人的瞳瞳孔呈近近圆形不不同，牛牛的瞳孔孔呈类椭椭圆形，，因此，，对牛眼眼虹膜的的定位可可能主要要依靠边边缘检测测的方法法进行。。（3）牛牛眼纹理理特征提提取问题题：人眼眼虹膜包包含密集集的放射射状纹理理，集中中在瞳孔孔周围，，通过对对其进行行特征提提取转换换为编码码信息，，实现唯唯一身份份标识的的目的。。与人眼眼虹膜纹纹理多呈呈放射状状分布在在瞳孔附附近不同同，牛眼眼虹膜纹纹理主要要集中在在虹膜外外边缘，，需要选选用特殊殊的特征征提取编编码方法法。大型动物物虹膜识识别技术术实现虹膜图像像采集虹膜图像像虹膜纹理理特征提提取虹膜特征征编码虹膜特征征编码的的匹配匹配结果果个体虹膜膜注册个体追溯溯图像预处处理图像平滑滑处理虹膜定位位图像分割割及归一一化图像增强强图2-3大型型动物虹虹膜识别别技术路路线本文所使使用的算算法按照上面面的流程程，本文文对适合合于大型型动物虹虹膜识别别的算法法进行了了详细研研究和实实现，采采用的算算法如下下：图像预处处理包括括图像二二值化处处理、边边缘检测测、虹膜膜定位、、虹膜图图像归一一化。图像二值化阈值变换边缘检测Sobel算子B样条变换、Hough变换图像归一化极坐标变换图像平滑定位虹膜内外缘中值滤波经过系统统预处理理过后的的图像，，把原图图像中部部分虹膜膜区域经经过坐标标变换，，转换成成矩形区区域，从从而便于于后期特特征提取取与特征征编码，，分别用用到图像像分块和和Daugmn提出的的基于2D-Gabor小波波变换的虹膜纹纹理编码码算法。在在应用虹虹膜识别别系统前前，假设设已经建建立了某某一地区区的大型型动物虹虹膜库，，并且已已经输入入到数据据库中。。从而在在执行虹虹膜匹配配这一步步骤时，，通过对对当前待待识别动动物虹膜膜编码和和虹膜库库中个体体逐个进进行Hamming距距离计算算，得到到若干介介于0与与1之间间的比例例，利用用事先通通过试验验假定的的识别阈阈值确定定当前待待识别动动物个体体是否和和虹膜库库中某个个体匹配配。计算Hamming距离与阈值比较图像分块图像滤波特征编码根据试验精度要求2DGabor滤波模式匹配匹配不匹配输出个体相关信息提示基于虹膜膜识别的的肉类食食品供应应链可追追溯系统统系统的功功能划分分及其功功能描述述系统详细细流程、

、第第三三章大大型动物物虹膜图图像预处处理算法法虹膜图像像预处理理是对获获取的虹虹膜原始始图像数数据进行行处理加加工、去去伪存真真的过程程。一般般要进行行平滑、、虹膜定定位、归归一化以以及归一一化后的的虹膜图图像增强强步骤，，其中虹虹膜定位位是虹膜膜预处理理算法的的基础的的关键；；归一化化处理可可以使虹虹膜图像像大小标标准化；；图像增增强可以以消除不不均匀光光照引起起的图像像光强不不均匀分分布。图像平滑滑处理在拍摄的的虹膜图图像上面面，会带带有一些些噪声，，尤其对对于在室室外进行行的大型型动物虹虹膜采集集，会在在图像上上形成大大小不一一的亮点点；图像像数字化化过程时时的量化化误差在在虹膜图图像上产产生的噪噪声；图图像经过过传输产产生的信信道误差差等。这这些噪声声会对提提取虹膜膜边界产产生不利利的影响响，为了了去除或或者降低低噪声的的干扰，，在进行行定位前前需要对对虹膜图图像进行行处理。。本文采采用中值值滤波的的方法进进行图像像平滑。。中值滤滤波是抑抑制噪声声的非线线性处理理方法，，图像中中值滤波波后某像像素的输输出等于于该像素素邻域中中各像素素灰度的的中值。。平滑模模板选用用高斯模模板。大型动物物虹膜定定位算法法虹膜内外外边界的的二值化化分割和和瞳孔中中心位置置的确定定采用二值值化法的的阈值分分割技术术，即灰灰度阈值值分割法法，就是是简单的的用一个个或几个个阈值将将图像的的灰度直直方图分分成几个个类，认认为图像像中灰度度值在同同一个灰灰度类的的像素属属于同一一个物体体。由于于对牛眼眼虹膜图图像的采采集通常常在室外外进行，，通过对对大量图图片的分分析，在在虹膜摄摄取过程程中形成成光斑是是不可避避免的，，通常情情况下，，光斑的的亮度比比虹膜图图像的其其他部分分高。牛牛眼睛图图像的灰灰度分布布，由于于光斑区区域几乎乎覆盖住住瞳孔，，使得瞳瞳孔与虹虹膜，巩巩膜与虹虹膜之间间都形成成了强烈烈的灰度度对比，，边界线线的梯度度较大，，容易找找到边界界线。我我们可以以利用较较大的阈阈值来快快速有效效地将虹虹膜与其其他部分分分离。。本文采用用模式方方法（modelmethod））来确定定阈值，，即在灰灰度直方方图中检检测出第第一个明明显的谷谷的位置置，利用用其对应应的灰度度值作为为阈值进进行分割割，为了了避免直直方图上上某一点点突变造造成的影影响，通通常要求求这个局局部最大大值和局局部最小小值对应应的灰度度之间的的间隔不不小于一一个最小小值。在在图所示示的灰度度直方图图中，第第一个峰峰值对应应的是虹虹膜区域域灰度集集中位置置，因此此本文在在进行灰灰度分割割的时候候阈值应应该原则则在第一一个峰值值的右侧侧的谷底底位置。。经过反反复的实实验，对对于本文文所使用用的图片片库，阈阈值选择择在125，虹虹膜区域域能够被被较好的的分割出出来，实实验结果果如图所所示。

虹膜图像像边缘检检测取掩模的的不同，，可以得得到不同同的算子子，有代代表性的的有：Roberts算子、、Sobel算算子、Prewitt算子、、Robinson算算子和Canny算子子等。本本文在进进行边缘缘检测之之前先进进行了二二值化处处理，大大大提高高了边缘缘检测的的准确性性，使用用上述算算子都能能得到较较为理想想的结果果，所以以选用更更为准确确迅速的的Sobel算算子进行行边缘检检测。Sobel算子子是一种种带方向向选择性性的梯度度算子，，灰度变变化较大大的点出出算得的的值较高高，因此此可将这这些导数数值作为为相应点点的边界界强度，，通过设设置门限限的方法法，提取取边界的的点集。水平模板板，对水水平边缘缘响应最最大；垂垂直模板板，对垂垂直边缘缘响应最最大。图图像中的的每个点点（除了了模板罩罩不住的的点）都都用这两两个模板板做卷积积，两个个模板卷卷积的最最大值作作为该点点的输出出值，其其运算结结果是一一幅边缘缘幅度图图像。本本文在Sobel算子子的基础础上利用用衰减因因子进行行了改进进,细化化了图像像边缘。。基于二次次均匀B样条曲曲线的虹虹膜内边边界拟合合图形学中中，使用用分段多多项式差差值来得得到平滑滑曲线的的这种曲曲线标识识方法是是十分普普遍的，，B样条条曲线拟拟合问题题是指给给定一组组数据点点，要求求寻找一一条B样样条曲线线逼近或或者是通通过这些些数据点点。B样样条插值值曲线的的形状不不仅取决决于给定定的数据据点，而而且还受受到曲线线次数、、数据点点的参数数化和节节点向量量的影响响。基于Hough变换的的虹膜外外边界定定位Hough变换换是利用用图像的的全局特特性而将将边缘像像素连接接起来组组成区域域封闭边边界的一一种方法法。在预预先知道道区域形形状的条条件下，，利用Hough变换换可以方方便地得得到边界界曲线，，将不连连续的边边缘像素素点连接接起来。。Hough变变换是将将空间域域的每个个轮廓点点代入参参数方程程，把对对图像的的检测问问题转化化为参数数空间的的累计技技术问题题，若投投票数超超过某一一门限，，则认为为有足够够多的图图像点位位于该参参数点所所决定的的曲线上上。如图所示示，由实实验结果果可以看看出，用用二次B样条定定位内边边界和用用Hough变变换定义义内边界界均能取取得较好好的效果果，但是是当瞳孔孔内光斑斑较大或或者瞳孔孔周围小小光斑较较多的情情况下，，B样条条拟合就就会出现现不准确确、速度度慢等缺缺点，考考虑到以以上因素素，本文文最终选选用Hough变换定定义内边边界的方方法，Hough定位位虹膜内内边界的的方法，，使下面面的归一一化处理理更加方方便易行行。

虹膜图像像分割及及归一化化从图中我我们发现现：如果果我们使使用上述述定位算算法进行行定位，，因为包包括牛眼眼在内的的许多动动物眼睛睛，都不不是正圆圆形，在在定位时时会包括括一定的的错误区区域。但但由于虹虹膜具有有复杂的的结构，，有很多多不同的的生物特特征，在在理论上上只要有有65%%的虹膜膜存在就就足够用用来做虹虹膜识别别了，在在人眼虹虹膜定位位时，由由于眼皮皮和睫毛毛的遮挡挡，常常常直接去去除那些些可能被被上下眼眼皮和睫睫毛覆盖盖的区域域，这样样不会影影响到识识别的结结果。本本文也采采取了这这一方法法，直接接把虹膜膜区域的的上下部部分去掉掉，具体体方法如如下：假假设虹膜膜的内外外半径和和，在左左眼角，，我们提提取出来来的虹膜膜区域为为：虹膜图像像归一化化虹膜图像像归一化化的目的的是将原原始虹膜膜图像中中感兴趣趣的区域域(RegionofInteresting,ROI)映射射到相同同的尺存存和具有有相同对对应关系系的区域域中，从从而消除除平移，，缩放和和旋转对对于虹膜膜识别的的影响，，也方便便生成统统一长度度的特征征编码。。虹膜图像像最终归归一化形形成尺寸寸为64*256的矩矩形虹膜膜图像。。图像增强强直方图均均衡化是是用一个个灰度变变换函数数对输入入直方图图作修正正，使修修正后的的图像直直方图趋趋于均匀匀，增大大图像灰灰度级的的动态范范围，以以达到增增强图像像对比度度的目的的。

第四章大大型动动物虹膜膜图像的的纹理特特征提取取和模式式匹配虹膜表面面呈现高高低不平平的放射射状排列列、互相相交错的的皱壁，，构成多多数的隐隐沟。结结构上的的高低变变化，形形成虹膜膜特有的的纹理。。虹膜纹纹理可提提供的信信息量大大，具有有高度的的随机性性、稳定定性和不不变性，，其丰富富的特征征参量较较指纹有有过之而而无不及及，因而而在应用用于识别别的时候候可靠性性高。为为了比较较不同的的虹膜，，就要提提取虹膜膜纹理的的特征向向量，如如何在已已经获得得的归一一化和图图像增强强之后的的虹膜图图像的基基础上，，高效的的描述虹虹膜的纹纹理，抽抽取有效效的特征征，是基基于虹膜膜的身份份识别系系统的关关键部分分。跟人眼相相同，牛牛眼虹膜膜也具有有丰富的的纹理特特征，只只不过纹纹理特征征集中在在虹膜外外边缘内内侧，形形状不规规则。Gabor滤波波器由于于可以同同时在时时域和频频域获得得最佳的的分辨率率，具有有很好的的方向选选择性和和频率选选择性等等特点，，在图像像纹理分分析中已已获得了了成功的的应用。。综上原原因，本本文选择择了使用用Gabor滤滤波的方方法来提提取牛眼眼虹膜纹纹理特征征，在Daugman编码思思想的基基础上，，对上面面定位好好的牛眼眼虹膜图图像进行行了子块块分割，，对每一一个子块块使用49个Gabor滤波波器进行行滤波，，提取虹虹膜特征征并采取取适当的的特征记记录方法法，以此此构成虹虹膜编码码，最后后进行了了模式匹匹配。基于2D-Gabor小波的的牛眼虹虹膜纹理理提取2D-Gabor函函数

从图中可可以明显显看出Gabor滤波波器的方方向和频频率选择择性，通通过调整整一系列列参数，，可以获获得不同同特性的的滤波器器，它们们具有不不同的空空间局部部化特征征，如方方向选择择性和频频率选择择性。Daugman的传统统编码方方法Daugman采用了了Gabor变变换的极极坐标形形式对虹虹膜图像像进行编编码。Gabor变换换的极坐坐标形式式如式。。Daugman算法采采用了他他用了1024个这样样的小波波，每一一个小波波就是一一些具有有特定大大小、位位置参数数的简单单的复2DGabor函数。。这样，在在系统中中依靠一一个Gabor滤波族族，作为为一种局局部纹理理的粗量量化器，，形成（（，，），每每个图像像块的编编码用实实部+虚虚部，用用2位表表示。得得到了2048位的编编码。这这样的编编码方式式得到的的结果很很紧凑，，在Daugman的的文献中中说适合合实际应应用，效效果良好好。但是是对算法法的具体体实现和和参数选选择Daugman并并没有说说明。基于子块块纹理分分析的Gabor滤波波器方法法

在本实验验中，将将归一化化后的的的虹膜划划分为256个个子块((如图所所示)，，每个子子块大小小为，通通过49组Gabor进行滤滤波。Gabor滤波波器共有有6个参参数，这些参参数相互互制约，，相互影影响，在在构造Gabor滤波波器的时时候。，，参数的的选择很很重要，，直接影影响到识识别的结结果。决定着Gabor的定定位位置置。为了了精确的的获得虹虹膜图像像的各个个部分的的纹理信信息，位位置参数数应该选选择密集集一些的的，但是是过于密密集会有有信息冗冗余，影影响系统统的计算算速度，，过于稀稀疏又难难以将图图像的纹纹理特征征准确的的提取。。本实验验中将虹虹膜图像像的有效效区域划划分为256个个子块，，每个子子块的中中心点即即Gabor滤滤波器的的定位中中心，因因此共有有256组取值值。我们们用Gabor滤波器器在图像像上是按按照从上上到下，，从左到到右的顺顺序遍历历整幅图图像的。。Gabor的尺尺度参数数在滤波波器的构构造中扮扮演着很很重要的的作用，，目前公公开的文文献中对对于滤波波器参数数的选择择都没有有给出，，由于图图像的性性质尺寸寸对尺度度参数的的选择也也有很大大的影响响，我们们只能通通过大量量的实验验确定最最佳参数数。下图图是取不不同方向向和频率率的Gabor滤波器器实部的的波形。。最后，得得到的虹虹膜代码码长度==（滤波波器编号号+实虚虚部）图图像高图图像宽//子图像像的大小小=

基于HAMMING距距离的模模式匹配配Hammin距距离是通通过统计计两个模模板上对对应位编编码不同同的个数数占总模模板位数数的比例例作为这这两个模模板之间间的距离离，距离离越小表表明两模模板越匹匹配。本文采用用的便是是基于比比较两虹虹膜编码码的海明明距离来来实现模模式匹配配，该方方法简单单易用，，计算量量小，足足以满足足虹膜识识别的匹匹配要求求。设虹膜代代码长为为L，虹膜膜编码A和B归归一化的的海明距距为：识别结果果与分析析

实验所用用图像由由上海通通大学研研制的非非接触式式虹膜采采集设备备得到，，图片为为分辨率率为320×240的的8位灰灰度图，，实验在在CPU为AMD3200++的计计算机上上进行，，使用VisualC+++6..0对文文中所用用算法编编程实现现。本实验进进行了35幅牛牛眼虹膜膜图像的的小样本本实验，，这35幅均是是在一天天中同一一时刻不不同的采采集者，，每幅图图像都是是8位的的灰度图图像，以以下是对对图像预预处理后后的虹膜膜纹理图图像进行行特征提提取的结结果。用用上面的的算法对对对35个样本本编码后后得到一一组2048bit的的虹膜编编码，计计算同一一采集者者在不同同时刻虹虹膜编编码的Hamming距离不不同采集集者,,之间虹虹膜编码码Hamming距离离。

可以看出出，同一一个体不不同时刻刻采集的的图像之之间的Hamming距离相相比较小小，而不不同个体体之间虹虹膜图像像的Hamming距距离大都都要大于于两个相相同虹膜膜编码的的HD，，相同虹虹膜编码码的HD在（0，0..1752930）范范围内，，其均值值约为（（0.113721）），其中中有几个个值为0.1752930，，误差较较大导致致错误的的原因可可能有：：图像采采集时外外界噪声声的影响响，图像像预处理理中阈值值的取值值；不同同个体之之间的HD在（（0.1650391，0..2319336）之之间，平平均值为为0.204032。。在本实验验中，将将识别阈阈值设为为0.15。此此时识别别率为93%。。由于对对大型动动物的虹虹膜采集集比较困困难，本本实验仅仅采用了了小样本本实验，，7个个个体，每每个个体体分别有有不同时时刻的5张图片片，本系系统的开开发和还还处在实实验的初初级阶段段。第五章结结束语语大型动物物虹膜识识别技术术作为一一种前沿沿性的食食品溯源源关键技技术，初初始使用用可能存存在成本本过高等等问题，，但是随随着研究究的深入入和设备备的完善善，将越越来越显显现出其其高效、、稳定、、精确的的优势，，在食品品安全领领域发挥挥着更为为重要的的作用。。（1）了了解了食食品可追追溯系统统和大型型动物虹虹膜识别别技术的的背景和和现阶段段国内外外的发展展状况。。（2）对对大型饲饲养动物物虹膜识识别的实实现进行行了研究究，采用用虹膜识识别作为为大型动动物个体体鉴别的的关键技技术，构构建了肉肉类食品品可追溯溯源信息息系统，，系统采采用虹膜膜编码与与分割批批号、加加工批号号相结合合转化成成电子编编码储存存于电子子标签中中的方式式，实现现活体与与分割肉肉的信息息衔接。。从具体体技术实实现和整整体系统统构建两两个角度度，对肉肉食品安安全追溯溯进行了了详细研研究。（3）在在人眼虹虹膜识别别的基础础上，着着重研究究和掌握握了大型型动物虹虹膜识别别系统的的核心算算法，对对其进行行了具体体实现，，其中包包括图像像的预处处理、特特征提取取、二维维Gabor滤滤波器的的构造、、参数选选择、虹虹膜编码码以及Hamming距离的的计算等等，通过过计算机机程序实实现虹膜膜图像的的识别过过程。(4)在在对大量量牛眼图图像几何何特征进进行分析析的基础础上，提提出了一一种动物物虹膜定定位算法法。该算算法第一一步先阈阈值化分分割图像像，对得得到的二二进制位位图用改改进的Sobel算子子做边缘缘检测，，实现虹虹膜的内内外边缘缘的粗定定位；然然后