(12)实用新型专利
(10)授权公告号 CN 206291951 U(45)授权公告日 2017.06.30
(21)申请号 201621359395.5(22)申请日 2016.12.12
(73)专利权人 上海东普信息科技有限公司
地址 201799 上海市青浦区新达路1218号1
幢1层D区151室
专利权人 浙江华睿科技有限公司(72)发明人 杨周龙
(74)专利代理机构 上海世贸专利代理有限责任
公司 31128
代理人 李浩东(51)Int.Cl.
G01G 19/00(2006.01)G06K 7/10(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图2页
(54)实用新型名称
一种支持识别动静态的物品、重量、条码及图像处理设备
(57)摘要
本实用新型涉及一种支持识别动静态的物品、重量、条码及图像处理设备，包括框架，框架上面设置有操作台，操作台上设置有电子秤和蜂鸣器，框架内设置有工控机，框架的背面连接有支架，支架竖直向上设置，支架为可伸缩结构，支架的下部与框架的背面连接，支架的中部设置有显示器，支架的上部设置有工业读码相机和光源，工业读码相机竖直放置，工业读码相机的镜头向下朝向电子秤，光源位于工业读码相机的下方，电子秤、显示器和工业读码相机分别与工控机连接。本实用新型具有高帧率、大视野范围、大景深的工业相机系统，取消原有的手动操作条码扫描器读码的步骤，提高了扫码效率和称重效率。
CN 206291951 UCN 206291951 U
权 利 要 求 书
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1.一种支持识别动静态的物品、重量、条码及图像处理设备，其特征在于，包括框架，所述框架上面设置有操作台（7），所述操作台（7）上设置有电子秤（5）和蜂鸣器（6），所述框架内设置有工控机（8），所述框架的背面连接有支架（1），所述支架（1）竖直向上设置，所述支架（1）为可伸缩结构，所述支架（1）的下部与框架的背面连接，所述支架（1）的中部设置有显示器（4），所述支架（1）的上部设置有工业读码相机（2）和光源（3），所述工业读码相机（2）竖直放置，所述工业读码相机（2）的镜头向下朝向电子秤（5），所述光源（3）位于工业读码相机（2）的下方，所述电子秤（5）、显示器（4）和工业读码相机（2）分别与工控机（8）连接。
2.根据权利要求1所述的支持识别动静态的物品、重量、条码及图像处理设备，其特征在于，所述蜂鸣器（6）的数量为两个，两个蜂鸣器（6）分别设置于电子秤（5）的左右两侧。
3.根据权利要求1所述的支持识别动静态的物品、重量、条码及图像处理设备，其特征在于，所述框架呈矩形体状，所述框架的顶面、底面、左面、右面和背面分别设有一挡板（9），其中，框架左面和框架右面的挡板（9）上均开设有散热孔（10），所述框架的底部四角分别设有一支撑脚（11）和一滚轮（12）。
4.根据权利要求3所述的支持识别动静态的物品、重量、条码及图像处理设备，其特征在于，所述挡板（9）的散热孔（10）呈上下两排分布，每排由多个并列等间距设置的、竖向长条状的孔组成。
5.根据权利要求1所述的支持识别动静态的物品、重量、条码及图像处理设备，其特征在于，所述支架（1）包括两根竖直向上设置的立柱（13），所述两根立柱（13）为可伸缩结构，所述两根立柱（13）的下部与框架的背面连接，所述操作台（7）的背面与两根立柱（13）连接，所述两根立柱（13）之间固定连接有横梁（14），所述显示器（4）固定于两根立柱（13）上，所述显示器（4）通过两根立柱（13）的可伸缩结构实现上下调节，所述两根立柱（13）的顶部设置有矩形架（15），所述矩形架（15）水平设置，所述矩形架（15）的一边与两根立柱（13）的顶部连接，所述工业读码相机（2）和光源（3）固定于矩形架（15）上。
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一种支持识别动静态的物品、重量、条码及图像处理设备
技术领域
[0001]本实用新型主要涉及上下楼梯装置领域，特别涉及一种支持识别动静态的物品、重量、条码及图像处理设备。背景技术[0002]目前物流及快递业均使用手持终端对货物进行扫描，读取条码后上传读码结果数据至数据库，然后将货物放于静态秤或动态皮带秤上进行称重，最后将货物放回传送带完成分拣工序。[0003]存在如下问题：[0004]1.需要大量人力长时间重复性投入扫码操作，员工长时间工作导致效率低下；[0005]2.手持终端一般采用激光条码扫描枪的方式进行取像，此种设备一般为单线扫描，在使用时需要人工调整激光线的位置与方向使之与条码区域重合，因此存在无法同时覆盖较大区域的问题；[0006]3.条码区域可能有溢墨、划痕、弯曲、折皱等影响，扫码枪扫描容易受到干扰；[0007]4.快件重量需要重新放于秤上进行测量，与扫码动作分离，步骤增加带来效率下降。
实用新型内容[0008]本实用新型针对上述问题，提供一种支持识别动静态的物品、重量、条码及图像处理设备，目的在于提高扫码效率，增加货物可摆放的范围，提高读码准确率和鲁棒性，提高整个包裹分拣的效率。[0009]本实用新型的目的可以通过下述技术方案来实现：一种支持识别动静态的物品、重量、条码及图像处理设备，包括框架，所述框架上面设置有操作台，所述操作台上设置有电子秤和蜂鸣器，所述框架内设置有工控机，所述框架的背面连接有支架，所述支架竖直向上设置，所述支架为可伸缩结构，所述支架的下部与框架的背面连接，所述支架的中部设置有显示器，所述支架的上部设置有工业读码相机和光源，所述工业读码相机竖直放置，所述工业读码相机的镜头向下朝向电子秤，所述光源位于工业读码相机的下方，所述电子秤、显示器和工业读码相机分别与工控机连接。[0010]进一步地，所述蜂鸣器的数量为两个，两个蜂鸣器分别设置于电子秤的左右两侧。[0011]进一步地，所述框架呈矩形体状，所述框架的顶面、底面、左面、右面和背面分别设有一挡板，其中，框架左面和框架右面的挡板上均开设有散热孔所述框架的底部四角分别设有一支撑脚和一滚轮。[0012]更进一步地，所述挡板的散热孔呈上下两排分布，每排由多个并列等间距设置的、竖向长条状的孔组成。[0013]进一步地，所述支架包括两根竖直向上设置的立柱，所述两根立柱为可伸缩结构，所述两根立柱的下部与框架的背面连接，所述操作台的背面与两根立柱连接，所述两根立
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柱之间固定连接有横梁，所述显示器固定于两根立柱上，所述显示器通过两根立柱的可伸缩结构实现上下调节，所述两根立柱的顶部设置有矩形架，所述矩形架水平设置，所述矩形架的一边与两根立柱的顶部连接，所述工业读码相机和光源固定于矩形架上。[0014]与现有技术相比，本实用新型的有益效果：[0015]（1）提高扫码效率和称重效率[0016]工业相机拍照后使用智能读码算法软件对于货物条码进行解析与货物称重同步进行，节约了时间成本并且简化人工操作步骤，提高分拣效率；[0017]（2）读码智能算法有较强的滤除图片中非条码的能力，鲁棒性较强[0018]本方案的方法，由于不使用特定条码的特定特性来进行条码的过滤，将条码过滤的步骤和解码的过程分开，解决了之前一个区域需要多次过滤的问题，同时由于不使用编码特性来进行过滤，有助于识别那些仅仅因为编码特性缺失造成的无法识别的条码；相较于简单的非编码特性过滤方案，本方案使用了级联多个特征来过滤的思想，虽然众多的特在均来源于黑白比这个基本的特征，但是通过衍生和级联的方法，可以大幅度的提高条码过滤的准确度，以达到实用的效果；[0019]（3）工业相机系统高帧率、大视野范围、大景深[0020]在技术方面实现视野范围300mm*200mm~450mm*300mm，景深最大450mm，检测帧率达到18fps，增加了货物可摆放的范围；对用户而言，采用视觉自动检测系统可取消原有的手动操作条码扫描器读码的步骤，检测效率高于5400件/h，有效提高检测效率，降低工人劳动强度。
附图说明[0021]图1为本实用新型的结构示意图。[0022]图2为本实用新型的流程图。[0023]图中部件标号如下：[0024]1支架[0025]2工业读码相机[0026]3光源[0027]4显示器[0028]5电子秤[0029]6蜂鸣器[0030]7操作台[0031]8工控机[0032]9挡板[0033]10散热孔[0034]11支撑脚[0035]12滚轮[0036]13立柱[0037]14横梁[0038]15矩形架。
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具体实施方式[0039]以下结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式，使本领域的技术人员更清楚地理解如何实践本实用新型。尽管结合其优选的具体实施方案描述了本实用新型，但这些实施方案只是阐述，而不是限制本实用新型的范围。[0040]如图1所示，一种支持识别动静态的物品、重量、条码及图像处理设备。[0041]一、本视觉检测系统的成像系统由三部分构成，分别如下：[0042]（1）工业读码相机2：采用大华600W像素黑白工业相机，分辨率为3072*2048，帧率18fps；
[0043]（2）镜头：采用大华2/3英寸800W像素12mm或16mm工业定焦镜头；[0044]（3）光源3：采用大华两只高亮白色LED光源作为辅助照明；[0045]其中，600W像素工业相机用于实现更大的检测范围，通过调整相机的高度或切换不同焦距的镜头，视野可覆盖300mm*200mm~450mm*300mm的区域，景深最大可达到450mm；相机的帧率为18fps，可实现实时、流畅的检测效果；800W像素16mm定焦镜头用于搭配600W工业相机，可保证获取清晰度与对比度更高的图像；高亮LED白色光源用于辅助照明，提高图片亮度的均匀性，降低环境光的干扰。[0046]二、本视觉检测系统的结构系统由以下部分组成：[0047]如图1所示，本实用新型包括框架，所述框架上面设置有操作台7，所述操作台7上设置有电子秤5和蜂鸣器6，所述框架内设置有工控机8，所述框架的背面连接有支架1，所述支架1竖直向上设置，所述支架1包括两根竖直向上设置的立柱13，所述两根立柱13为可伸缩结构，所述两根立柱13的下部与框架的背面连接，所述操作台7的背面与两根立柱13连接，所述两根立柱13之间固定连接有横梁14，所述显示器4固定于两根立柱13上，所述显示器4通过两根立柱13的可伸缩结构实现上下调节，所述两根立柱13的顶部设置有矩形架15，所述矩形架15水平设置，所述矩形架15的一边与两根立柱13的顶部连接，所述矩形架15上固定有工业读码相机2和光源3，所述工业读码相机2竖直放置，所述工业读码相机2的镜头向下朝向电子秤5，所述光源3位于工业读码相机2的下方，所述电子秤5、显示器4和工业读码相机2分别与工控机8连接。[0048]所述蜂鸣器6的数量为两个，两个蜂鸣器6分别设置于电子秤5的左右两侧。[0049]所述框架呈矩形体状，所述框架的顶面、底面、左面、右面和背面分别设有一挡板9，其中，框架左面和框架右面的挡板9上均开设有散热孔10，所述框架的底部四角分别设有一支撑脚11和一滚轮12。[0050]所述挡板9的散热孔10呈上下两排分布，每排由多个并列等间距设置的、竖向长条状的孔组成。[0051]三、本视觉检测系统的智能算法由以下几个部分组成：[0052]采用条码最本质的黑白交错特征对于条码检测区域进行过滤，解决了使用特定条码的特定编码特征过滤中造成的问题。[0053]同时针对单一的黑白交错特征过滤程度不够的问题，通过扩展黑白交错特征得到一系列可以度量的条码特征来对于区域进行级联的过滤，通过特征级联的方式，得到最终的过滤结果。具体的方案如下：
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步骤1:利用扫描线的黑白比进行过滤。具体方案：将需要过滤的条码检测区域按
照检测到的区域进行五等分，在区域两端的五等分点作为端点，取五条扫描线，得到这五条扫描线中的黑白交错的位置，利用得到的位置计算黑白条纹的宽度，通过计算最宽和最窄的条纹的宽度比来过滤非条码区域。[0055]步骤2:利用首尾的黑白极性进行过滤。具体方案：选择通过步骤1 的两条扫描线，计算扫描线的第一个黑白边界和最后一个黑白边界的极性变化，通过扫描线的极性来过滤非条码区域。[0056]步骤3:利用通过的扫描线比较中点是否共线。具体方案：选择通过步骤2 的两条扫描线，在两条扫描线中间位置插值得到一条新的扫描线，得到这三条扫描线中条纹黑白交错的位置的中点，通过判断三个中点的是否共线来过滤非条码区域。[0057]步骤4:利用检测到的中点的连线于包围盒的方向进行过滤。具体方案：利用通过步骤3的两条扫描线，计算这两条扫描线中点的连线与检测到的区域的边界的夹角来过滤非条码区域。[0058]整个过程全部串行达到级联过滤的效果。[0059]四、本视觉检测系统的软件系统由以下几个部分组成：[0060]（1）设备接入[0061]（2）UI设计[0062]（3）算法接入[0063]（4）业务逻辑。[0064]五、具体实施过程，结构图1和图2所示进行说明：[0065]（1）开启工业读码相机2、光源3、静态或动态电子秤4、软件，设备发现并连接，工业读码相机2在电子秤4上方实时取流，电子秤4实时获取秤上重量信息；[0066]（2）将包裹正向放置于电子秤4上方工业读码相机2视野范围内的待检测区域；[0067]（3）工业读码相机2实时抓拍包裹的条形码，在获取货物图像后定位条形码，同时抓取当前图像数据并对其打一个标志位；[0068]（4）智能算法软件对于有标志位的图像进行算法分析，滤除干扰因素读取条码数据信息，同时生成标志位后下发通知电子秤4采集当前货物重量数据；[0069]（5）系统软件对于电子秤4提供的货物重量数据样本进行插值算法，计算出稳定后的货物重量数据；[0070]（6）电子秤4将该确认数据上传，并与已读取的条码数据一并上传至系统层；[0071]（7）系统层接收到相应数据后，向工业读码相机2发送信号，控制工业读码相机2输出信号给蜂鸣器6控制蜂鸣器6响，蜂鸣器6响则下包裹，蜂鸣器6无反应则检查面单；[0072]（8）系统将这两块数据同步在快手客户端的界面上进行实时显示；[0073]（9）系统将这些数据上传至数据库进行存储。[0074]应当指出，对于经充分说明的本实用新型来说，还可具有多种变换及改型的实施方案，并不局限于上述实施方式的具体实施例。上述实施例仅仅作为本实用新型的说明，而不是对本实用新型的限制。总之，本实用新型的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型。
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