一种融合机器视觉与激光扫描的快递条码自动识别系统技术方案

本发明专利技术公开了一种融合机器视觉与激光扫描的快递条码自动识别系统，包括光幕系统、快递形状识别模块、图像采集装置驱动模块、图像采集装置、图像处理模块和激光扫描模块。本发明专利技术基于光幕系统实现了快递包裹形状的识别，从而可以驱动图像采集模块针对不同的快递包裹进行图像采集装置角度的调节，实现快递单号的有效采集；系统自带条码区域识别功能，方便了激光扫描装置对快递条码的扫描识别，条码识别精度高；实现了快递包裹的自动分拣，大大减轻了人工成本。

【技术实现步骤摘要】
一种融合机器视觉与激光扫描的快递条码自动识别系统
本专利技术涉及一种快递条码识别系统，具体涉及一种融合机器视觉与激光扫描的快递条码自动识别系统。
技术介绍
在快递行业以及快递发送的工作流程中，如何高效的将快递发送至目的地是关键要素，现阶段国内的快递企业都是以手工分拣为主，分拣花费时间占快递配送中心工作流程时间的30％-40％，而且分拣过程中的人工成本占总成本的90％，人工进行分拣的日均分拣量仅仅约为5000万件，势必降低工作效率，造成大量货物积压。而且在分拣过程中，人工搬运会造成暴力分拣的情况发生，不可避免的对快递造成损害，对快递行业产生不良的社会影响。因而提高分拣过程的自动化水平，可以提高工作效率、降低分拣过程中的人工成本、实现分拣过程中的快递保护。当前国内快递企业像顺丰、邮政开始逐步引入了国外西门子等公司的自动分拣设备，但一方面国外自动化分拣设备价格昂贵，难以在多个快递分拣中心进行大规模推广；另一方面，国外的快递自动分拣设备是依据国外的快递行业特点开发的，国外的快递包裹一般外形比较规则，表面比较平整，条码位置一般比较固定，与我们国内的快递包裹相比而言更易于条码识别与分拣，而国内的快递包裹包装方式种类繁多、条码位置不固定且歪斜，因而开发低成本且适合国内中小型快递企业的快递包裹自动化分拣系统对于提高国内快递行业的自动化水平与工作效率具有重要的意义。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种融合机器视觉与激光扫描的快递条码自动识别系统，能够快递准确的完成快递条码的识别，从而实现快递包裹的分拣。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种融合机器视觉与激光扫描的快递条码自动识别系统，包括：光幕系统，由宽度测量光幕、高度测量光幕和长度测量光幕构成，用于进行待分拣快递长度、高度以及宽度数据的获取；快递形状识别模块，用于基于光幕系统所采集到的待分拣快递包裹的长度、高度和宽度数据完成待分拣快速形状的识别，并将识别结果发送到图像采集装置驱动模块；图像采集装置驱动模块，用于根据接收到快递形状识别模块的识别结果进行图像采集装置角度的调节；图像采集装置，利用红外热像仪进行快递包裹上快递单图像的采集；图像处理模块，利用垂直和水平投影截取快递条码所在区域；采用基于连通分量的长短轴比和面积信息对图像边缘进行过滤,消除对上述截取图像进行边缘检测形成的伪边缘,保留快递条码的真实边缘；利用形态学闭运算连接条码边缘缝隙，通过边界跟踪获得条码闭合轮廓并进行种子区域填充，实现条码区域的自动分割；激光扫描模块，用于对所分割所得的条码区域进行扫描识别。进一步地，所述宽度测量光幕对称设置在传送带上下两侧，所述高度测量光幕垂直对称设置在传送带上方的前后两侧，长度测量光幕水平对称设置在传送带上方的前后两侧。进一步地，所述传送带上设有与所述宽度测量光幕相配合的镂空口。进一步地，所述图像采集装置驱动模块采用蛇形机械手，由若干呈首尾连接的机械单元及位于所述机械单元之间的舵机组件构成。进一步地，所述快递形状识别模块利用所建立Kennard-Stone+BP神经网络判别模型对快递包裹的近似形状进行识别，并通过数字输出模块输出最终识别结果数据至图像采集装置驱动模块；进一步地，所述激光扫描模块将扫描结果通过数字输出模块输出至快递分选电磁阀，驱动快递分选电磁阀进行快递的分拣。进一步地，所述激光扫描模块通过机械手驱动，所述图形处理模块完成图形分割后，将分割所得的条码区域经显示屏进行显示，激光扫描模块通过扫描显示屏上是条码区域完成快递条码的识别。进一步地，所述快递包裹在传送带上传送时，需保证其快递单黏贴面朝上。进一步地，还包括一数据储存模块，用于储存图像采集模块所采集到的每一副快递单图像及其对应的条码识别结果。本专利技术具有以下有益效果：基于光幕系统实现了快递包裹形状的识别，从而可以驱动图像采集模块针对不同的快递包裹进行图像采集装置角度的调节，实现快递单号的有效采集；系统自带条码区域识别功能，方便了激光扫描装置对快递条码的扫描识别，条码识别精度高；实现了快递包裹的自动分拣，大大减轻了人工成本。附图说明图1为本专利技术实施例一种融合机器视觉与激光扫描的快递条码自动识别系统的系统框图。图2为本专利技术实施例中光幕系统的布置示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1-图2所示，本专利技术实施例的一种融合机器视觉与激光扫描的快递条码自动识别系统，包括：光幕系统，由宽度测量光幕1、高度测量光幕2和长度测量光幕3构成，用于进行待分拣快递长度、高度以及宽度数据的获取；所述宽度测量光幕对称设置在传送带上下两侧，所述高度测量光幕垂直对称设置在传送带上方的前后两侧，长度测量光幕水平对称设置在传送带上方的前后两侧。所述传送带上设有与所述宽度测量光幕相配合的镂空口；快递形状识别模块，利用所建立Kennard-Stone+BP神经网络判别模型基于光幕系统所采集到的待分拣快递包裹的长度、高度和宽度数据完成待分拣快速形状的识别，并通过数字输出模块输出最终识别结果数据至图像采集装置驱动模块；图像采集装置驱动模块，采用蛇形机械手，由若干呈首尾连接的机械单元及位于所述机械单元之间的舵机组件构成，用于根据接收到快递形状识别模块的识别结果进行图像采集装置角度的调节；图像采集装置，利用红外热像仪进行快递包裹上快递单图像的采集；图像处理模块，利用垂直和水平投影截取快递条码所在区域；采用基于连通分量的长短轴比和面积信息对图像边缘进行过滤,消除对上述截取图像进行边缘检测形成的伪边缘,保留快递条码的真实边缘；利用形态学闭运算连接条码边缘缝隙，通过边界跟踪获得条码闭合轮廓并进行种子区域填充，实现条码区域的自动分割；激光扫描模块，用于对所分割所得的条码区域进行扫描识别，所述激光扫描模块将扫描结果通过数字输出模块输出至快递分选电磁阀，驱动快递分选电磁阀进行快递的分拣。数据储存模块，用于储存图像采集模块所采集到的每一副快递单图像及其对应的条码识别结果；中央控制器，用于协调上述模块工作。值得注意的是，所述激光扫描模块通过机械手驱动，所述图形处理模块完成图形分割后，将分割所得的条码区域经显示屏进行显示，激光扫描模块通过扫描显示屏上是条码区域完成快递条码的识别。值得注意的是，所述快递包裹在传送带上传送时，需保证其快递单黏贴面朝上。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种融合机器视觉与激光扫描的快递条码自动识别系统，其特征在于：包括：光幕系统，由宽度测量光幕、高度测量光幕和长度测量光幕构成，用于进行待分拣快递长度、高度以及宽度数据的获取；快递形状识别模块，用于基于光幕系统所采集到的待分拣快递包裹的长度、高度和宽度数据完成待分拣快速形状的识别，并将识别结果发送到图像采集装置驱动模块；图像采集装置驱动模块，用于根据接收到快递形状识别模块的识别结果进行图像采集装置角度的调节；图像采集装置，利用红外热像仪进行快递包裹上快递单图像的采集；图像处理模块，利用垂直和水平投影截取快递条码所在区域；采用基于连通分量的长短轴比和面积信息对图像边缘进行过滤,消除对上述截取图像进行边缘检测形成的伪边缘,保留快递条码的真实边缘；利用形态学闭运算连接条码边缘缝隙，通过边界跟踪获得条码闭合轮廓并进行种子区域填充，实现条码区域的自动分割；激光扫描模块，用于对所分割所得的条码区域进行扫描识别。

【技术特征摘要】
1.一种融合机器视觉与激光扫描的快递条码自动识别系统，其特征在于：包括：光幕系统，由宽度测量光幕、高度测量光幕和长度测量光幕构成，用于进行待分拣快递长度、高度以及宽度数据的获取；快递形状识别模块，用于基于光幕系统所采集到的待分拣快递包裹的长度、高度和宽度数据完成待分拣快速形状的识别，并将识别结果发送到图像采集装置驱动模块；图像采集装置驱动模块，用于根据接收到快递形状识别模块的识别结果进行图像采集装置角度的调节；图像采集装置，利用红外热像仪进行快递包裹上快递单图像的采集；图像处理模块，利用垂直和水平投影截取快递条码所在区域；采用基于连通分量的长短轴比和面积信息对图像边缘进行过滤,消除对上述截取图像进行边缘检测形成的伪边缘,保留快递条码的真实边缘；利用形态学闭运算连接条码边缘缝隙，通过边界跟踪获得条码闭合轮廓并进行种子区域填充，实现条码区域的自动分割；激光扫描模块，用于对所分割所得的条码区域进行扫描识别。2.如权利要求1所述的一种融合机器视觉与激光扫描的快递条码自动识别系统，其特征在于：所述宽度测量光幕对称设置在传送带上下两侧，所述高度测量光幕垂直对称设置在传送带上方的前后两侧，长度测量光幕水平对称设置在传送带上方的前后两侧。3.如权利要求2所述的一种融合机器视觉与激光扫描的快递条码自动识别系统，其特征在于：所述传送带上设有与所述宽度测量光幕相配合的镂空口。4.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：高祥，林应钢，白杨，王业鹏，龙港，李继，
申请(专利权)人：四川理工学院，
类型：发明
国别省市：四川,51