一种农产品仓储管理方法及系统与流程

本发明涉及仓储管理，具体地说，涉及一种农产品仓储管理方法及系统。

背景技术：

1、农产品仓储管理是现代物流体系中保障农产品品质的关键环节，主要通过调节环境参数抑制农产品的呼吸作用与微生物生长，从而延长保鲜期；在这一过程中，仓储环境温湿度的精准控制以及农产品表面生理状态的监测是核心概念；随着农业产业的发展，农产品箱体在进入仓储库后往往会经历较长时间的静置存放阶段，在此期间，农产品虽脱离了传送带运输，但农产品生物代谢活动依然持续，表皮微气孔的开闭与角质层的水合程度时刻发生变化；

2、现有技术主要依赖于环境传感器网络监控仓储库内的整体温湿度，并结合常规的机器视觉系统对输送线上的农产品进行表面外观检测；通常是在农产品入仓储库或出仓储库的流转过程中，利用rgb相机捕捉待测农产品图像数据，通过颜色或形状特征筛选出明显的腐烂或损伤农产品；例如，现有技术如cn122335169a中，侧重于在传送带运动过程中对农产品进行清理或剔除，侧重于动态流转环节的质量控制；

3、然而，现有技术在应对静态精细化仓储管理方面还存在一些问题；一方面，在仓储初期，农产品表面仅存在极微小的孢子萌落点（霉斑前兆）或轻微的失水微裂纹，常规rgb视觉算法难以识别这些微纹理变化，往往等到肉眼可见的大面积霉变时才发现异常，此时已造成交叉感染，物理干预为时过晚；另一方面，现有技术多关注传输环节，一旦农产品入仓储库上架进入静止状态，便存在干预死角，无法对目标农产品箱体因局部湿度聚集导致的微环境问题进行点对点的主动干预，导致静止状态下的农产品易因缺乏及时的物理处置而发生腐烂，导致大量的农产品资源浪费，于是我们提供了一种农产品仓储管理方法及系统。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种农产品仓储管理方法及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明目的之一在于，提供了农产品仓储管理方法，包括如下方法步骤：

3、s1、用于采集静止于仓储架上的待测农产品图像数据；对所述待测农产品图像数据进行偏振态解算处理，分离出漫反射分量，并据此构建用于表征农产品表皮微气孔开闭状态及农产品表皮角质层水合程度的微纹理特征向量；

4、s2、用于获取当前仓储环境参数，结合所述微纹理特征向量在时序上的变化轨迹，建立描述农产品品质动态的品质衰变函数，并推演品质衰变趋势达到不可逆临界点的预估时间，将该预估时间定义为剩余安全窗口期；

5、s3、基于剩余安全窗口期生成分区隔离式靶向处理指令，据此控制移动终端构建物理隔离的微环境处理腔，在所述微环境处理腔内根据处理介质和对应的介质配比参数进行介质充注与处理，在处理结束后回收残余的处理介质并进行净化，记录农产品品质反馈数据；

6、s4、用于获取农产品品质反馈数据后，确定农产品的生物代谢热强度，结合仓储库的实时温度场分布数据，动态调整农产品在仓储库中的区域及流转优先级。

7、作为本技术方案的进一步改进，所述s1中待测农产品图像数据获取包括如下方法步骤：

8、控制多光谱成像模组按预设的时间序列采集静止于仓储架上的农产品表面图像序列；

9、利用加速稳健特征算法对农产品表面图像序列进行特征点对齐校正，校正几何畸变，获得校正后的农产品表面图像；

10、提取所述校正后的农产品表面图像中特定波段内的光谱反射率变化数据，生成反映农产品表皮及次表面组织结构光响应特性的待测农产品图像数据。

11、作为本技术方案的进一步改进，所述s1中构建微纹理特征向量包括如下方法步骤：

12、构建覆盖农产品表皮感兴趣区域的灰度共生矩阵集合，即分别在、、、四个方向上计算灰度共生矩阵，再从灰度共生矩阵中，选取最能表征该、、、四个方向差异的纹理能量和纹理对比度作为微纹理特征向量的组成元素，据此构建微纹理特征向量。

13、作为本技术方案的进一步改进，所述s2包括如下方法步骤：

14、根据所述微纹理特征向量中量化含水量的衰减系数，确定农产品表面状态的时域劣化程度的时域退化速率；

15、将所述时域退化速率与所述当前仓储环境参数进行加权耦合分析，计算仓储环境压力对病理演化的贡献权重；

16、基于所述贡献权重，结合引入的生物学非线性时间衰减因子纳入品质衰变函数的积分构建过程，确定农产品品质衰变不可逆临界点的剩余安全窗口期。

17、作为本技术方案的进一步改进，所述s3包括如下方法步骤：

18、控制移动终端行进至目标农产品箱体所在位置，展开可伸缩风幕隔离装置；通过可伸缩风幕隔离装置的风机转速与出风角度，高速气流在目标农产品箱体开口处形成一道环形空气屏障；

19、空气屏障与目标农产品箱体的内部空间共同围合形成一个临时性封闭的介质循环能力的微环境处理腔，在微环境处理腔内根据处理介质和对应的介质配比参数进行介质充注与处理；

20、处理结束后，启动移动终端内置的抽气回收模块，将所述微环境处理腔内的残余气体抽回至移动终端内部的过滤分解模块进行净化处理。

21、作为本技术方案的进一步改进，所述s3中的介质充注与处理包括如下方法步骤：

22、若品质衰变趋势的类型标签为真菌感染标签时，则向微环境处理腔内脉冲式注入处理介质中的短波紫外线与臭氧混合气体，再启动内循环风机以维持预设的抑菌介质浓度；

23、若品质衰变趋势的类型标签为失水萎蔫标签时，则向微环境处理腔内充注处理介质中的粒径处于微米级的高湿度冷雾，再调节所述微环境处理腔内的气压动态平衡来维持农产品表皮角质层恢复水合作用。

24、作为本技术方案的进一步改进，所述s3还包括如下方法步骤：

25、基于漫反射分量灰度值得出含水量状态，再设定第一预设阈值和第二预设值；利用含水量状态分别与第一预设阈值和第二预设值判断执行抑菌处理或先抑菌后保湿的复合处理；

26、当含水量高于第一预设阈值时，锁定加湿功能并仅执行抑菌处理；当表面含水量低于第二预设阈值时，执行先抑菌后保湿的复合处理，并在保湿处理阶段结束后，控制可伸缩风幕隔离装置的高速气流清除农产品表面残留的液态水。

27、作为本技术方案的进一步改进，所述s4包括如下方法步骤：

28、获取实时呼吸速率，结合引入的呼吸商对应的产热系数计算生物代谢热强度；

29、获取仓储库内的温度数据并构建实时温度场分布数据，据此识别已存在热量积聚的热岛效应区域；

30、利用生物代谢热强度与预设的代谢热阈值判断农产品是否为高热负荷对象，若生物代谢热强度大于预设的代谢热阈值，判定农产品为高热负荷对象；生成调度指令将高热负荷对象转移至远离热岛效应区域的低温周转区域，再将高热负荷对象的流转优先级提升至最高级。

31、本发明目的之二在于，提供了一种用于操作包括上述任意一项的农产品仓储管理方法的系统，包括：

32、图像采集模块，用于在特定波段内的受控光源下采集农产品表面图像序列，产生待测农产品图像数据；

33、处理分析模块，用于对所述待测农产品图像数据进行偏振态解算处理，得到漫反射分量并构建微纹理特征向量，结合获得的当前仓储环境参数建立品质衰变函数；

34、执行控制模块，用于根据品质衰变函数推演剩余安全窗口期，据此生成分区隔离式靶向处理指令，控制移动终端构建微环境处理腔，并执行介质充注与处理，以及处理后对残余的处理介质回收净化，记录农产品品质反馈数据；

35、调度管理模块，用于获取农产品品质反馈数据并确定生物代谢热强度，结合仓储库的实时温度场分布数据，动态调整农产品在仓储库中的区域及流转优先级。

36、与现有技术相比，本发明的有益效果：

37、1、该一种农产品仓储管理方法及系统中，采集静止于仓储架上的农产品表面图像序列并进行特征点对齐校正，从而生成反映农产品表皮及次表面组织结构光响应特性的待测农产品图像数据，再对待测农产品图像数据进行偏振态解算处理，分离出漫反射分量，并据此构建表征表皮微气孔开闭及角质层水合程度的微纹理特征向量，能精准捕捉农产品表面图像无法显现的微小纹理变化，从而在孢子萌落或失水裂纹初期即发现农产品异常，这种检测优势实现了在病害尚处于微小阶段时的早期预警，能够及时触发靶向干预，有效避免了因肉眼可见腐烂后才处理所导致的交叉感染，降低了农产品的批量腐损风险，提高了农产品表层隐性病害的早期识别率。

38、2、该一种农产品仓储管理方法及系统中，通过移动终端的中央控制单元调节可伸缩风幕隔离装置内置的风机转速与出风角度，使吹出的高速气流在目标农产品箱体开口处形成一道环形空气屏障；由空气屏障与目标农产品箱体的内部空间共同围合形成一个临时性封闭的介质循环能力的微环境处理腔；依据品质衰变趋势的类型标签，向微环境处理腔内精准充注对应的处理介质进行处理，在处理结束后回收残余的处理介质，实现了对静止于仓储架上的农产品进行分区隔离式靶向处理，有效解决了目标农产品箱体内局部湿度聚集的微环境问题，避免了因缺乏入仓储库后物理干预而导致的农产品腐烂，从而提升了仓储期间的精细化管理效果。