基于分形理论的产品身份标识图形在食品溯源中的应用研究

摘要

食品安全是广受民众关注的民生问题，近年来频发的食品安全事故使得民众对食品安全问题忧心忡忡。本文将图形图像学前沿科研成果之一的分形理论引入到食品安全溯源领域，提出了一种高效的产品身份标识图形生成算法。该标识图形具有实用性良好，图形美观，防伪效果好等特点。应用该标识图形的食品安全溯源系统，为解决日益严重的食品安全问题开辟了一条新的道路。本文主要研究工作如下：
　　第一，分析了几种经典分形图形生成算法的特点：(1)L系统生成算法对生成规则极度敏感，生成规则稍作改动就能大幅度的改动生成图形的图形结构；(2)迭代函数系统(IFS)生成分形图形主要依赖于包含IFS码和概率参数的参数矩阵；(3)递归算法生成分形图形依赖于递归生成元与迭代次数。
　　第二，基于分形图形的递归生成算法，改进了产品身份标识图案的生成算法。首先利用参数数组描述递归生成元，根据需求确定算法的迭代次数后生成分形图形；然后为分形图形添加定位点；最后为分形图形添加标识符。依照标识图案生成的逆过程提出鉴伪算法：检查标识图案的基础要素完整后根据定位点对分形图形做图像校正；识别和提取标识图案的标识符；依照标识符对分形图形进行重构和匹配；最后通过图像匹配判别真伪。
　　第三，根据实际需求提出食品安全溯源系统建立方案。基于实际的生产需求，本文首先设计了应用分形图案作为产品身份标识的作为产品防伪手段的食品溯源系统。接着对系统的项目背景和用到的技术进行了阐述，并对项目的需求做了详尽的分析。
　　分形图形具备的参数敏感性决定了应用分形理论生成的产品身份标识图形具有优秀的防伪效果，伪造成本极大，但生产成本低廉，应用到食品安全溯源领域具有巨大的优势。分形图形的美观性也为产品本身增加了一定的趣味性。

目录

声明

1 引言

1 .1 研究背景

1 .2 课题意义

1 .3 国内外研究现状

1 .4 主要工作

1 .5 论文结构

2 基础技术理论

2 .1物联网技术

2 .2 RF ID技术

2 .3分形理论

2 .4本章小结

3分形算法应用技术

3 .1 分形图形生成算法研究

3 .2 递归生成算法

3 .3 L系统分形树生成算法

3 .4 迭代函数系统分形树生成算法

3 .5 本章小结

4 产品身份标识图案生成与鉴伪

4 .1 产品身份标识图案生成

4 .2产品身份标识图案鉴伪

4 .3 本章小结

5系统设计与分析

5 .1 系统功能需求分析

5 .2系统功能建模

5 .3本章小结

6 总结与展望

6 .1 研究工作总结

6 .2讨论与展望

致谢

参考文献