方案。农产品防伪溯源监控系统有效克服了复杂环境下的各类干扰，将物流中的实时监控信息传送到中继通信和监控设备上，并依托公用通信网络或专用通信网络进一步实现广域范围内的实时高质量监控图像传输、存储和浏览。通过实时现场视频监控，消费者可以保证买到真实可信的高质量农产品；生产者可以提高农产品的生产、运输效率，还可以提升相应产品的信誉，促进高质量农产品的销售。
关键词：计算机图像处理；可视化技术；视频监控；农产品物流监控；COFDM；数字水印防伪
中图分类号：TP391文献标志码：A
doi： 10.7535/hbgykj.2017yx05009
1农产品物流监控概述
随着现代农业的不断发展，农超对接等新的经营模式不断涌现，农产品物流规模和要求也随之不断提高。在农超对接等新的经营模式下，大型超市对生鲜农产品的配送时效性和物流过程中农产品的损耗都提出了更严格的要求。传统的农村专业合作社的运输手段比较单一落后，难以达到大型超市对物流的要求，物流过程中经常需要比较专业的指导意见，因此，对农产品物流过程的全程监控、全程指导提上了日程。农产品物流监控系统的设计目标就是从海量的物流数据（例如状态信息、运输信息和物品存储信息等）中快速搜索到关键信息，并完成现场人员和远程指挥间的实时协同。
目前，对农产品物流监控的研究主要包括两方面：一是通过GPS，Zigbee、温湿度检测系统等地理信息、无线通信与环境监测系统实现对鲜活农产品的实时监控，保证农产品在运输过程中能够做到不受或少受损害，保持新鲜，降低运输过程中造成的农产品损耗；二是借助条码、无线射频识别技术（radio frequency identification， RFID）[1]等电子识别技术，实现对农产品的追本溯源，确保农产品来源的可信性。然而，RFID在信息追溯管理中的设计和应用，更多的是基于规模化工业生产情景下的应用，对于最迫切、最需要打消消费者疑虑的各种小规模、分散型的农业生产和物流过程，却无法从源头保证产品采摘、包装、物流中的可信性。
采用可视化监控系统对农产品进行全程实时视频监控，尤其是通过对传统上最难以保证可信性源头的生产现场的采摘、包装以及物流过程进行实时监控，可以实现有效的追本溯源，大大提高农产品的可信性，还可以在生产、物流过程中及时发现问题，由专家与生产者通过视频对话面对面地交流经验、解决问题。从消费者的角度出发，通过实时现场视频监控可以保证买到真实可信的高质量农产品，从生产者角度出发，可以提高农产品的生产、运输效率，还可以提升相应产品的信誉，促进高质量农产品的销售[2]。由于受农业生产现场地形、植被、金属构件的影响，传统的安防视频监控系统都不能稳定、可靠的工作，因此，研发能克服地形、植被和大棚等金属构件影响，保持稳定可靠工作的单人便携式实时视频监控系统，即建设一套基于可视化技术的农产品物流监控体系，对于促进高品质农产品的生产和销售非常有意义。
2可视化监控系统简介
基于图形学的可视化技术提供了一种新的数据传输思路，即将枯燥的数据转化为图形，表达丰富信息的同时更能够准确、直观地被人们所接受[3]。可视化监控系统指的是使用现有的视频技术和网络技术，对需要监控的区域进行探测和监视，并且在控制中心实时显示现场的图像系统，系统还提供录像功能，可以将现场的图像存入中心数据服务器，以备出现事故时检索和显示历史图像。通常可视化监控系统分为有线制式可视化监控系统和无线制式可视化监控系统。传统的各类视频监控系统无论采用数字式还是模拟式信号，都主要采取有线方式传输视频信号。因此，存在监视区域固定、距离远、视角差等问题。
无线可视化监控系统利用无线技术进行视频数据传输，避免了有线监控线路一旦部署后移动变更困难的缺点，回避了室外工作量大且不便的问题，具有施工成本低廉、工作灵活性高、维护难度低等优点，可以有效地解决上述有线可视化监控系统中存在的大部分问题[4]。因此，近年来各类便携式无线监控设备得到了广泛的应用和蓬勃发展。无线可视化监控所采用的技术主要分为以下几类：模拟信号传输、数字/网络电台、GSM/3G/4G、扩频/数字微波、WiFi、卫星、编码正交频分复用（coded orthogonal frequency division multiplexing， COFDM）[5]技术等。模拟信号传输、WiFi等抗干扰能力较弱，扩频/数字微波、卫星等维护成本或租赁费用较高。
基于COFDM的无线图像传输系统采用了正交频分复用调制技术，可以在丘陵、山地、丛林等各类复杂环境中，在高层建筑遮挡、各类干扰源以及各类复杂地貌遮挡的条件下或者在移动的环境下连续传输高质量的影音数据和报警数据，可广泛应用于各类应急救援现场的实时图像采集[6]。农产品物流可视化监控系统能够克服复杂环境下的各类干扰，将高质量的农产品物流作业现场的实时监控图像信息传送到中继通信和监控设备（车载监控装置等），并依托公用通信网络和专用通信网络进一步实现广域范围内的实时高质量监控图像传输、存储和浏览。本文采用的是无线视频监控系统中的COFDM调制技术。
3系统设计
3.1系统设计目标
用于农产品物流的可视化监控系统在实际建设方面，依据先进、可靠、合理、适用的原则，设计完成具有高清图像抓取和声音抗干扰录制功能，通过无线传输方式，将现场信息实时展现给管理人员，并保持在各种复杂环境下的稳定传输[7]。最终实现一个结合农产品物流系统生产管理运行机制的远程、实时、可视化、信息共享的农产品物流移动视频监控平台。