基于视频图像识别的食品安全监管系统研究

□ 文 /宓恬 任韵男

作者单位：上海智能交通有限公司

全国近年来食品安全质量安全事故频发，包括原料生产、食品加工等全过程均存在很多质量安全问题（如上海福喜事件等），食品安全行业质量安全管理开式严峻，虽然我国经历了多年的监督管理历程，但是监管人员与食品行业从业人员的比例仍然远远落后于欧美发达国家，因此应用信息技术建立食品质量安全管理体系，完成对食品把关、溯源、设限和布控等多方面管理，对提升行业监管工作有重大意义。国家监督部门对食品生产质量高度重视，监管力度越来越大。以前派人到现场抽查监督既浪费人力物力，又收效甚微，因此需要通过网络和视频等手段进行远程实时监管，这样既可大大提升监管效率，又可避免弄虚作假。

食品安全监管目前存在的问题研究

从整体层面看

由于食品监管系统建立晚，在信息化建设方面，总体上存在“一低、一无、一多、一差”的问题，即：同社会中其他案例相比，信息化程度较低，基本没有可借鉴的综合性解决方案，独立系统较多，信息共享度差。因此，推进信息化建设，进行综合性研发，转变监管方式，成为基层食品监管部门必然的选择。

目前市场监管信息化建设与各级政府及社会各界对食品监管的要求相比，和实际的监管业务需求之间，还存在相当大的差距和不足，存在许多问题主要表现在：

信息化建设的覆盖面还有待扩展，特别是新一轮政府机构改革职能调整以后，尚有为数不少的业务如餐饮食品相关业务，未实现信息化管理，即便已建某些业务系统，信息化建设深度不够，急需进行拓展；另有一批信息系统管理粒度太粗，未实现精益化科学监管，影响了业务工作绩效的提高。

监管模式有待进一步创新，需要建立起延伸至监管相对人端的远程动态监管系统；同时，全局范围内业务信息资源综合利用的程度较低，信息化条件下的业务协同效果不明显，业务网上办理程度低，无法实现监管信息的综合开发利用和应急及时处置，信息化工作的效益受到局限。

数据、管理、服务有待整合。静安区监管单位较多，点位相对较多，产生大量结构化和非结构化数据。目前业务能力，未对整个系统进行整合考虑业务需求，需建设监管平台，对外场进行全接入，数据进行汇总分析的同时，对系统进行整合和统一管理。

从监管层面看

监管面广量大，区监管工作点多、线长、面广、量大，加上缺乏必要的装备和手段，日常监管很难达到科学精细的程度，监管效能难以提高。可以说，目前繁重的监管任务与单薄的监管力量之间的矛盾十分突出。

应急事件社会影响巨大。2014 年上海共报告发生集体性食物中毒3 起，中毒人数126 人（无死亡），从中毒发生时间分析，1 起食物中毒发生在第二季度，2 起食物中毒发生在第三季度；从中毒肇事单位分析，食物中毒中涉及公共餐饮服务单位、无证食堂、集体用餐配送单位各1 起；从中毒致病因素分析，3 起食物中毒中2 起为细菌性（均为副溶血性弧菌），1 起为化学性（桐油）；从中毒发生原因分析，2 起为不规范操作所引起（其中1 起为食品加工储存不当，1 起为生熟交叉污染），1 起为误用桐油加工食品引起。

2015年，全市共报告发生集体性食物中毒2起，中毒人数65人（无死亡）。按发生原因分析，2起食物中毒中，1起为生熟容器交叉污染且餐具消毒不严致使菜肴受致病菌污染，1起为工用具消洗消毒不严、生熟交叉污染、食品存放不当、熟食加工不符合要求等多方面因素致使菜肴受致病菌污染。

食品监督领域信息化建设水平有待提高。上海市已经建立了相对领先的市场监管平台，建设了移动执法系统、溯源系统；浦东新区、青浦区等已经建设了针对高危场所的视频采集监控系统和针对环境监测的温度采集监控系统。但系统的建设开发和目前信息化发展水平以及市场监督需求仍存在巨大差距。食品安全监督机构急需提升区级监督体系框架、实现手段、关键技术，以适应上海建设平安城市及实现最严监管的现实需求。

从操作层面看

在具体操作中，存在的业务问题和管理问题表现在以下方面：食品卫生实时监控、从业人员管理、有效执法监管、食品原料污染、从业人员流动性大、人员结构复杂、监管量大面广任务繁重、食品保质期监管缺失、部门自身管理意识薄弱、食品保存方式监管不足、监管力量不足、过期食品销毁监管难、百姓健康状况不易控制、执法处罚取证难、食品存放环境复杂、人员群体基数大、监管业务事后监管、以罚代管。

基于视频图像识别的食品安全监管系统建设建议

食品安全智能监管平台智能识别AI能代替市场监督管理局上门检查人员和视频监测人员。通过智能识别监控视频的方式对区域内的高风险餐饮企业进行监管。智能识别AI功能需求主要涉及以下几个部分：

帽子口罩等视频特征识别接口：定时采集、入库摄像机捕获的对于未佩戴口罩、帽子的人员数据，并实现异常数据报警、状态信息统计查询等功能红外识别老鼠等异物接口：定时采集、入库红外摄像机捕获厨房内鼠类的数量、时间等数据，并实现异常数据报警、状态信息统计查询等功能。

食品安全监督系统功能模块

智能识别设备运行情况：采集识别设备的当前设备运行状态，实现实时监视所有智能识别设备的运行情况，设备的CPU占用率，网络的负载均衡和智能识别设备的运行状态；监控中心对有故障的设备进行及时的报修维护。

如图所示，系统采用基于面向服务的体系架构（SOA）技术进行主体架构设计，以SOA（Service Oriented Architecture）面向服务的特性，通过定义良好的服务接口实现各子系统之间的松耦合，使平台既可以包容现有的应用又能满足未来新的应用需求，实现信息的高度集成。同时，基于Web Service的面向服务集成框架，实现了各个子系统平台之间的应用、服务的集成，为用户提供了一个统一的面向服务的应用集成管理界面。

全套方案计划采用的“窄带物联+人工智能+大数据”技术融合方案，在食品安全监管领域内具有应用领先性。

总结

食品安全智能化监管系统利用AI技术可以大大减少食品安全监管人员重复劳动，并且实时上传违规违法行为；食品安全监督机构可以实时发现、快速处理食品安全事件。保障广大人民群众的身体健康和生命健康安全，同时促进经济发展和社会稳定。