CN106325272A - 一种与agv小车配合使用的运输托盘控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种与AGV小车配合使用的运输托盘控制系统及方法，包括控制器单元以及与控制器单元电性连接的称重单元、触发单元、图像采集单元、图像处理单元、存储单元和无线传输单元，图像采集单元采集托盘上物品的条码信息，然后经过图像预处理单元计算商品的条码值，再通过无线传输单元传输给AGV小车，以达到AGV小车将物品高效有序地进行分类摆放、存储以及运输封装的目的；采用上述结构的一种与AGV小车配合使用的运输托盘控制系统及方法具有增大物流中所使用托盘荷载物品所包含的信息量，有利于信息保密，操作简单方便，有效提供生产效率，且经济实惠的优点。
Description
技术领域
本发明属于物流相关设备技术领域，尤其涉及一种与AGV小车配合使用的运输托盘控制系统及方法。
背景技术
目前，在物流系统中，智能运输托盘一般采用RFID的方式扫描识别，但RFID的成本太高，并且在有金属和水分的环境或货物，会对RFID产生干扰，而传统的条码技术扫描的是一维条码，一维条码受到容量的限制，仅能标识商品而不能描述商品，而且随着现在物质生活水平的提高，物质商品的种类也随之增加，一维条码的信息量和保密性已经不能满足我们的需要了；二维条码解决了一维条码面临的容量问题，具有信息量大、可靠性高、保密防伪等优点，因此对物流系统中的运输托盘采用二维条码识别技术成为一种需求和趋势。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术物流系统中使用的托盘大都采用一维条码识别技术造成的使用不便的问题，而提供采用二维条码图像识别技术，从而增加了存储物品的信息量以及保密性，经济实惠，有效提高生产效率的一种与AGV小车配合使用的运输托盘控制系统及方法。
本发明所采用的技术方案是：
一种与AGV小车配合使用的运输托盘控制系统，包括控制器单元以及与控制器单元电性连接的称重单元、触发单元、图像采集单元、图像处理单元、存储单元和无线传输单元；
所述控制器单元，包括智能控制器；
所述称重单元，设置在托盘上，用于检测托盘上货物的重量，输出重量信号给智能控制器；
所述触发单元，用于检测AGV小车叉起托盘时发出信号，并把检测到的信号传输给智能控制器；
所述图像采集单元，设置在AGV小车上，根据智能控制器的控制，采集托盘上货物二维条码图像，并输出到图像处理单元；
所述图像处理单元根据图像采集单元采集到的图像信息计算出托盘上货物的二维条码值，并输出到智能控制器；
所述存储单元，与所述智能控制器输出端连接，用于储存控制器获得货物的详细信息；
所述无线传输单元，与所述控制器的信号输出端连接，将仓储货物详细信息传输至AGV小车；
进一步改进，所述图像采集单元采用CMOS传感器。
进一步改进，所述无线传输单元采用基于Zigbee技术的无线传输网络，包括与智能控制器连接的无线发射模块，设置在AGV小车上的无线接收模块，以及由协调器和路由器构成的传输网络。
进一步改进，所述图像处理单元和无线传输单元均通过RS485与所述智能控制器连接。
一种采用上述与AGV小车配合使用的运输托盘控制系统的方法，包括如下步骤：
步骤1)、控制器控制图像采集单元，采用CMOS图像传感器设备采集托盘上货物的二维条码图像；
步骤2)、步骤1)中图像采集单元把采集到的二维条码图像数据传输给图像处理单元，完成二维条码图像预处理过程；
步骤3)、把步骤2)中预处理后的二维条码图像数据二值化；
步骤4)、根据步骤3)中二值化后的二维图像数据实现对二维条码图像的边缘确定；
步骤5)、根据步骤4)中确定的二维条码图像边缘，完成对二维条码的识别；
步骤6)、把步骤5)中的二维条码识别结果通过所述无线传输网络传输给AVG小车，由AVG小车上的PC机显示条码识别结果。
其中，所述步骤2)中的二维条码图像预处理过程包括图像降噪、背景分离以及条码图像矫正环节，所述图像降噪采用中值滤波法，所述背景分离采用标准差阈值跟踪法。
其中，所述步骤3)中，二维条码图像二值化之后，二值图像中“1”像素代表黑条部分，“0”像素代表白条部分。
其中，所述步骤4)中，根据二阶导数零交叉来检测二维条码图像边缘。
其中，所述步骤5)中，根据步骤4)中确定的二维条码图像边缘确定二维条码图像黑白单元宽度，利用不同的条码编码规则编制相应的译码程序，确定条码字符值。
本发明的有益效果在于：
1、本发明采用二维条码图像存储物品信息，并进行相关识别，增加了存储物品的信息量以及保密性；
2、本发明采用基于Zigbee技术的无线传输网络，把扫描到的物品信息快速传输给AGV小车，使托盘和AGV小车组成一个物联信息网，提供了物流的智能化程度，方便分类放置、存储及运输封装，可以大大的减少出错的概率，最终达到降低成本的目的；
3、图像采集单元采用CMOS传感器，内部自带A/D转换器，经济实惠；
本发明提供的一种与AGV小车配合使用的运输托盘控制系统及方法具有增大物流中所使用托盘荷载物品所包含的信息量，有利于信息保密，操作简单方便，有效提供生产效率，且经济实惠的优点。
附图说明
图1为本发明提供的一种与AGV小车配合使用的运输托盘控制系统的原理结构示意图。
图2为本发明提供的一种采用与AGV小车配合使用的运输托盘控制系统的控制方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例，一种与AGV小车配合使用的运输托盘控制系统，如图1所示，包括控制器单元以及与控制器单元电性连接的称重单元、触发单元、图像采集单元、图像处理单元、存储单元和无线传输单元。
所述控制器单元，包括智能控制器,在本实施方式中采用89SC51单片机作为智能控制器，功能完善，经济实惠；所述称重单元，设置在托盘的四个角上，用于检测托盘上货物的重量，输出重量信号给智能控制器；所述触发单元，用于检测AGV小车叉起托盘时发出信号，并把信号传输给智能控制器，当AGV小车叉起托盘时，触发单元发出信号，置于AGV小车上的图像采集单元开始采集托盘上货物的二维条码图像，并输出到图像处理单元，在本实施方式中采用红外探头实时检测AGV小车叉起托盘的情况，感应灵敏，动作快捷；所述图像采集单元，采用CMOS传感器，内部自带A/D转换器，操作方便，经济实惠，根据智能控制器的控制，采集托盘上货物二维条码图像，并输出到图像处理单元；所述图像处理单元，根据图像采集单元采集到的图像信息计算出托盘上货物的二维条码值，并通过RS485输出到智能控制器；所述存储单元，与所述智能控制器输出端连接，用于储存控制器获得货物的详细信息；所述无线传输单元，与所述控制器的信号输出端通过RS485连接，将仓储货物详细信息传输至AGV小车，方便分类放置、存储及运输封装，可以大大的减少出错的概率，最终达到降低成本的目的；所述无线传输单元采用基于Zigbee技术的无线传输网络，包括与智能控制器连接的无线发射模块，设置在AGV小车上的无线接收模块，以及由协调器和路由器构成的传输网络。
当托盘被AGV小车叉起时，位于AGV小车上的红外探头发出的红外探测光接触到托盘上货物的边缘时发出触发信号，图像采集单元开始采集货物上的二维条码图像信息，并输出到图像处理单元，图像处理单元接收到货物二维条码图像信息后计算出货物二维条码值，同时，称重单元检测货物的重量，输出重量信号；控制器，则处理货物商品名，生产日期以及保质期等等详细信息；存储器，与所述控制器的信号输出端连接，储存控制器获得的货物的详细信息；无线传输单元，与所述控制器的信号输出端通过RS485数据线进行连接，将仓储货物详细信息传递至AGV小车，我们就可以实时掌握物品的相关信息，从而进行适当的分配与安排。
一种采用上述与AGV小车配合使用的运输托盘控制系统的方法，包括如下步骤：
步骤1)、控制器控制图像采集单元，采用CMOS图像传感器设备采集托盘上货物的二维条码图像；
步骤2)、步骤1)中图像采集单元把采集到的二维条码图像数据传输给图像处理单元，完成二维条码图像预处理过程；二维条码图像预处理过程包括图像降噪、背景分离以及条码图像矫正环节，所述图像降噪采用中值滤波法，所述背景分离采用标准差阈值跟踪法；图像条码部分由黑白相间的条块组成,灰度变化大,因而标准差较大，而背景部分灰度分布较为平坦,标准差较小，所以我们可以将条码图像分块,每个小块的标准差若大于某一阈值,则该小块中的所有像素点为有效；否则,为背景；
步骤3)、把步骤2)中预处理后的二维条码图像数据二值化；二维条码图像二值化之后，二值图像中“1”像素代表黑条部分，“0”像素代表白条部分；
步骤4)、根据步骤3)中二值化后的二维图像数据根据二阶导数零交叉来检测二维条码图像边缘；
步骤5)、根据步骤4)中确定的二维条码图像边缘，完成对二维条码的识别；
步骤6)、把步骤5)中的二维条码识别结果通过所述无线传输网络传输给AVG小车，由AVG小车上的PC机显示条码识别结果；根据步骤4)中确定的二维条码图像边缘确定二维条码图像黑白单元宽度，利用不同的条码编码规则编制相应的译码程序，确定条码字符值。
由以上的具体实施方式可以看出，本发明提供的一种与AGV小车配合使用的运输托盘控制系统及方法具有增大物流中所使用托盘荷载物品所包含的信息量，有利于信息保密，操作简单方便，有效提供生产效率，且经济实惠的优点。
Claims (9)
1.一种与AGV小车配合使用的运输托盘控制系统，其特征在于，包括控制器单元以及与所述控制器单元电性连接的称重单元、触发单元、图像采集单元、图像处理单元、存储单元和无线传输单元；
所述控制器单元，包括智能控制器；
所述称重单元，设置在托盘上，用于检测托盘上货物的重量，输出重量信号给智能控制器；
所述触发单元，用于检测AGV小车叉起托盘时发出信号，并把检测到的信号传输给智能控制器；
所述图像采集单元，设置在AGV小车上，根据智能控制器的控制，采集托盘上货物二维条码图像，并输出到图像处理单元；
所述图像处理单元根据图像采集单元采集到的图像信息计算出托盘上货物的二维条码值，并输出到智能控制器；
所述存储单元，与所述智能控制器输出端连接，用于储存控制器获得货物的详细信息；
所述无线传输单元，与所述控制器的信号输出端连接，将仓储货物详细信息传输至AGV小车。
2.根据权利要求1所述的一种与AGV小车配合使用的运输托盘控制系统，其特征在于，所述图像采集单元采用CMOS传感器。
3.根据权利要求1所述的一种与AGV小车配合使用的运输托盘控制系统，其特征在于，所述无线传输单元采用基于Zigbee技术的无线传输网络，包括与智能控制器连接的无线发射模块，设置在AGV小车上的无线接收模块，以及由协调器和路由器构成的传输网络。
4.根据权利要求1所述的一种与AGV小车配合使用的运输托盘控制系统，其特征在于，所述图像处理单元和无线传输单元均通过RS485与所述智能控制器连接。
5.一种采用权利要求1至4任一项所述的与AGV小车配合使用的运输托盘控制系统的方法，包括如下步骤：
步骤1)、控制器控制图像采集单元，采用CMOS图像传感器设备采集托盘上货物的二维条码图像；
步骤2)、步骤1)中图像采集单元把采集到的二维条码图像数据传输给图像处理单元，完成二维条码图像预处理过程；
步骤3)、把步骤2)中预处理后的二维条码图像数据二值化；
步骤4)、根据步骤3)中二值化后的二维图像数据实现对二维条码图像的边缘确定；
步骤5)、根据步骤4)中确定的二维条码图像边缘，完成对二维条码的识别；
步骤6)、把步骤5)中的二维条码识别结果通过所述无线传输网络传输给AVG小车，由AVG小车上的PC机显示条码识别结果。
6.根据权利要求5所述的一种与AGV小车配合使用的运输托盘控制系统的方法，其特征在于，所述步骤2)中的二维条码图像预处理过程包括图像降噪、背景分离以及条码图像矫正环节，所述图像降噪采用中值滤波法，所述背景分离采用标准差阈值跟踪法。
7.根据权利要求5所述的一种与AGV小车配合使用的运输托盘控制系统的方法，其特征在于，所述步骤3)中，二维条码图像二值化之后，二值图像中“1”像素代表黑条部分，“0”像素代表白条部分。
8.根据权利要求5所述的一种与AGV小车配合使用的运输托盘控制系统的方法，其特征在于，所述步骤4)中，根据二阶导数零交叉来检测二维条码图像边缘。
9.根据权利要求5所述的一种与AGV小车配合使用的运输托盘控制系统的方法，其特征在于，所述步骤5)中，根据步骤4)中确定的二维条码图像边缘确定二维条码图像黑白单元宽度，利用不同的条码编码规则编制相应的译码程序，确定条码字符值。
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