CN110866570A - 中转行李转码系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了中转行李转码系统，属于条码信息转换技术领域，包括相互通信连接的OCR智能终端和RFID打印系统；所述OCR智能终端包括采集行李条图像的摄像头、定位行李条图像中行李条码位置得到条码图像的图像处理模块、对条码图像进行解析处理得到行李信息并输出的字符识别模块；所述RFID打印系统包括对行李信息进行编码生成加密信息的自定义标签模块、将加密信息根据ZPL指令格式生成RFID码，驱动打印机打印的打印驱动模块和打印出RFID标签的打印机。本发明解决了现有因不同机场采用的行李条码识别技术的差异，导致行李流转或处理时出现兼容性差异的问题，以及人工转码存在准确性和有效性较低的问题。

Description

中转行李转码系统

技术领域

本发明属于条码信息转换技术领域，涉及中转行李转码系统。

背景技术

目前国内中大型机场基本使用自动条码识别(ATR)或无线射频识别技术(RFID)来实现对托运行李的识别处理。两种不同的技术需要依靠不同标签介质进行工作，ATR是通过扫描识别一维条码，RFID是通过无线识别电子标签，两个系统之间是无法通过同一介质进行识别工作的。

但是全球只有约80多家机场采用了无线射频识别技术(RFID)系统，大多数机场主要采用的是条码识别(ATR)系统进行行李的识别、分拣。由于不同机场采用不同的行李处理技术，行李在不同机场之间流转、处理时，行李就面临因标签介质不同和适用系统不同而造成的兼容性问题。因此需要将始发机场绑定的标签介质转码为当前机场适用的标签介质，即涉及到行李标签数据的转码导入。

目前已知的解决办法是通过人工处理的方式解决行李标签数据转码导入的问题，采用手动录入的处理方式，将航班的信息逐个手动输入当前机场适用的条码识别系统，但这种方式降低了行李处理的准确性和有效性，容易造成行李的丢失与航班的延误，增加机场运营成本，还降低了旅客的体验满意度。

因此，为了解决上述问题，本发明提出了一种中转行李转码系统。

发明内容

本发明的目的在于：提供了中转行李转码系统，解决了现有因不同机场采用的行李条码识别技术的差异，导致行李流转或处理时出现兼容性差异的问题，以及人工转码存在准确性和有效性较低的问题。

本发明采用的技术方案如下：

中转行李转码系统，包括OCR智能终端和RFID打印系统，所述OCR智能终端与RFID打印系统通信连接；

所述OCR智能终端包括摄像头、图像处理模块和字符识别模块；所述摄像头对行李上的行李条码进行图像采集，将符合条件的行李条图像传送给图像处理模块；所述图像处理模块定位行李条图像中行李条码的位置得到条码图像并输出给字符识别模块；所述字符识别模块对接收到的条码图像进行解析处理后得到行李信息并输出给RFID打印系统；

所述RFID打印系统包括自定义标签模块、打印驱动模块和打印机；所述自定义标签模块对行李信息进行编码，生成加密信息并输出给打印驱动模块；所述打印驱动模块与打印机通信连接，将接收到的加密信息根据ZPL指令格式生成RFID码，驱动打印机打印出RFID标签。

进一步地，所述摄像头对行李上的行李条码进行图像采集，将符合条件的行李条图像传送给图像处理模块，包括：

摄像头检测到行李条时，根据反射点进行对焦操作，，对焦成功后，根据摄像头反馈的数据帧寻找其中符合条件的行李条图像数据流；

若找到，则直接传送给图像处理模块；

若未找到，则重复对焦操作直到找到行李条图像数据流或超时15秒或人为终止为止。

进一步地，所述字符识别模块对接收到的条码图像进行解析处理包括：依次对条码图像进行灰度处理、二值化、去噪、倾斜矫正、字符切割、字符特征提取、字符特征匹配、文字行后处理、自动分词和栏目识别。

进一步地，所述中转行李转码系统与统一管理系统连接，将中转行李转码系统得到的信息上传到统一管理系统进行数据交互。

进一步地，所述行李信息包括10位行李条条码、旅客信息、托运行李信息、目的地与航班信息、所有中转站及航班信息和日期信息。

更进一步地，所述目的地与航班信息还可以通过Web服务方式直接从后台行李服务器获取到此行李的航班信息，一并传送给RFID打印系统。

进一步地，所述OCR智能终端与RFID打印系统通信连接采用WiFi连接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.中转行李转码系统，首次将OCR与RFID技术结合应用于行李数据的转码导入中，属于行业内首次应用，创新的应用有别于费时费力的传统人工操作，填补了技术空白；将中转行李条码无缝导入RFID标签中，且操作时间可以减少约90％，OCR平均识别速度小于1s，整体操作时间平均不超过5s，实现了行李的跟踪处理与高效管理，符合民航局和IATA对于行李全流程跟踪的要求，可更好地服务旅客，提升机场运营效率。

2.本发明相比传统的人工操作，可降低人工成本，包括招聘、培训等隐性人力成本，后期基本免维护，也降低了生产维护成本。

3.本发明采用了技术开发难度大的OCR技术和RFID技术，本系统应用环节广，具有强大的系统扩展功能，后期可部署在行李跟踪的个个环节应用，也可应用在行李之外的其他场景，比如物流行业，有较好的技术前景。

4.本发明所述OCR智能终端与RFID打印系统通信连接采用WiFi连接。无线通讯方式，不需要复杂的综合布线，流程简便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，其中：

图1是中转行李转码系统的系统框图；

图2是本发明实施例一灰度处理后的条码图像；

图3是本发明实施例一二值化处理后的条码图像。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处描述和附图中示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

术语解释：

OCR(Optical Character Recognition，光学字符识别)技术，是指电子设备检查纸上打印的字符，通过检测暗、亮的模式确定其形状，然后用字符识别方法将形状翻译成计算机文字的过程；即针对印刷体字符，采用光学的方式将纸质文档中的文字转换成为黑白点阵的图像文件，并通过识别软件将图像中的文字转换成文本格式，供文字处理软件进一步编辑加工的技术。一个OCR识别系统，其目的很简单，只是要把图像作一个转换，使图像内的图形继续保存、有表格则表格内资料及图像内的文字，一律变成计算机文字，识别出的文字可再使用及分析，可节省因键盘输入的人力与时间。从图像到结果输出，须经过输入、前处理、文字特征抽取、比对识别、最后经人工校正将认错的文字更正，将结果输出。

RFID(Radio Frequency Identification，无线射频识别)技术，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。射频的话，一般是微波，1-100GHz，适用于短距离识别通信。无线电的信号是通过调成无线电频率的电磁场，把数据从附着在物品上的标签上传送出去，以自动辨识与追踪该物品。某些标签在识别时从识别器发出的电磁场中就可以得到能量，并不需要电池；也有标签本身拥有电源，并可以主动发出无线电波(调成无线电频率的电磁场)。标签包含了电子存储的信息，数米之内都可以识别。与条形码不同的是，射频标签不需要处在识别器视线之内，也可以嵌入被追踪物体之内。

中转行李转码系统，解决了现有因不同机场采用的行李条码识别技术的差异，导致行李流转或处理时出现兼容性差异的问题，以及人工转码存在准确性和有效性较低的问题。

中转行李转码系统，包括OCR智能终端和RFID打印系统，所述OCR智能终端与RFID打印系统通信连接；

所述OCR智能终端包括摄像头、图像处理模块和字符识别模块；所述摄像头对行李上的行李条码进行图像采集，将符合条件的行李条图像传送给图像处理模块；所述图像处理模块定位行李条图像中行李条码的位置得到条码图像并输出给字符识别模块；所述字符识别模块对接收到的条码图像进行解析处理后得到行李信息并输出给RFID打印系统；

所述RFID打印系统包括自定义标签模块、打印驱动模块和打印机；所述自定义标签模块对行李信息进行编码，生成加密信息并输出给打印驱动模块；所述打印驱动模块与打印机通信连接，将接收到的加密信息根据ZPL指令格式生成RFID码，驱动打印机打印出RFID标签。

本发明首次将OCR与RFID技术结合应用于行李数据的转码导入中，属于行业内首次应用，创新的应用有别于费时费力的传统人工操作，填补了技术空白；将中转行李条码无缝导入RFID标签中，且操作时间可以减少约90％，OCR平均识别速度小于1s，整体操作时间平均不超过5s，实现了行李的跟踪处理与高效管理，符合民航局和IATA对于行李全流程跟踪的要求，可更好地服务旅客，提升机场运营效率。

下面结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例一

本发明的较佳实施例，提供了中转行李转码系统，如图1所示，包括OCR智能终端和RFID打印系统，所述OCR智能终端与RFID打印系统通信连接；

所述OCR智能终端包括摄像头、图像处理模块和字符识别模块；所述摄像头对行李上的行李条码进行图像采集，将符合条件的行李条图像传送给图像处理模块；所述图像处理模块定位行李条图像中行李条码的位置得到条码图像并输出给字符识别模块；所述字符识别模块对接收到的条码图像进行解析处理后得到行李信息并输出给RFID打印系统；

所述RFID打印系统包括自定义标签模块、打印驱动模块和打印机；所述自定义标签模块根据特定编码规则对行李信息进行编码，生成加密信息并输出给打印驱动模块；所述打印驱动模块与打印机通信连接，将接收到的加密信息根据ZPL指令格式生成RFID码，驱动打印机打印出RFID标签，所述特定编码规则根据实际需求确定。

进一步地，所述摄像头对行李上的行李条码进行图像采集，将符合条件的行李条图像传送给图像处理模块，包括：

摄像头检测到行李条时，根据反射点进行对焦操作，，对焦成功后，根据摄像头反馈的数据帧寻找其中符合条件的行李条图像数据流；

若找到，则直接传送给图像处理模块；

若未找到，则重复对焦操作直到找到行李条图像数据流或超时15秒或人为终止为止。

进一步地，所述字符识别模块对接收到的条码图像进行解析处理包括：依次对条码图像进行灰度处理、二值化、去噪、倾斜矫正、字符切割、字符特征提取、字符特征匹配、文字行后处理、自动分词和栏目识别。

具体地，在RGB模型中，如果R＝G＝B时，则彩色表示一种灰度颜色，其中R＝G＝B的值叫灰度值，灰度图像每个像素只需一个字节存放灰度值，所述灰度处理为：将条码图像处理为灰度范围为0-255的条码图像，如图2所示；

由于图像中往往包括目标物体、背景还有噪声，要想从多值的数字图像中直接提取出目标物体，最常用的方法就是二值化处理，所述二值化处理为：设定一个阈值T，用T将图像的数据分成两部分：大于T的像素群和小于T的像素群，所有灰度大于或等于阈值的像素被判定为属于特定物体，其灰度值为255表示，否则这些像素点被排除在物体区域以外，灰度值为0，表示背景或者例外的物体区域，本实施例将256个亮度等级的灰度处理后的条码图像通过适当的阈值选取获得仍然可以反映图像整体和局部特征的二值化后的条码图像，二值化处理有利于图像的进一步处理，使图像变得简单，而且数据量减小，能凸显出感兴趣的目标的轮廓，处理之后的条码图像不会存在灰色，只有纯黑和纯白两种颜色，如图3所示；

现实中的数字图像在数字化和传输过程中常受到成像设备与外部环境噪声干扰等影响，称为含噪图像或噪声图像，所述去噪处理为：将二值化之后的条码图像中零星的小黑点去掉，小黑点就是图像中的噪声，会极大干扰到我们程序对于图片的切割和识别，因此需要降噪处理，来降低对识别结果的干扰；

在进行光学扫描时，会因为客观原因，导致扫描的图像位置不正，影响后期的图像处理，因此需对图像进行图像矫正工作，所述倾斜矫正为：根据图像特征自动检测出图像倾斜方向和倾斜角度，目前常用的倾斜角度方法有：基于投影的方法、基于Hough变换、基于线性拟合，还有进行傅里叶变换到频域来进行检测的方法；

所述字符切割为：对倾斜矫正后的条码图像行水平投影，找到每一行的上界限和下界限，进行行切割，然后对切割出来的每一行，进行垂直投影，找到每一个字符的左右边界，进行单个字符的切割，实现行切割和字符切割；

字符特征是用来识别文字的关键信息，每个不同的文字都能通过特征来和其他文字进行区分，所述字符特征提取为：通过提取字符的特征值来实现字符识别，为了提高识别速率，既要进行特征降维，又要使得减少维数后的特征向量还保留了足够的信息量，得到待识别字符条码图像；

所述字符特征匹配为：将待识别字符条码图像与字符模板库中的字符图像进行“与”运算得到共同部分图像；将得到的共同部分图像与待识别字符进行逻辑“异或”运算，得到待识别字符图像多余部分；将得到的共同部分与模板字符进行逻辑“异或”运算，得到模板图像多余部分，在从中提取特征；

所述文字行后处理为：对提取出的特征，通过分类器进行分类，在实际识别之前，要对分类器进行不断地训练，达到最佳的识别效果，对得到的分类结果进行优化；

所述自动分词为：基于字符串匹配和基于统计的分词方法对优化后的分类结果进行分词，得到识别结果；

所述栏目识别为：将识别结果按照一定的文档结构，以及特殊定义进行语义输出，便采集得到条码的行李信息，具体要对应到航班信息、日期、目的地、中转站等。

进一步地，所述中转行李转码系统与统一管理系统(BIMS)连接，将中转行李转码系统得到的信息上传到统一管理系统(BIMS)进行数据交互。

具体地，所述统一管理系统(BIMS)与中转行李转码系统的识别中转单元连接，将识别中转单元识别到的栏目信息按照规范格式显示给用户，用户可判断是否与实际的行李条码内容一致，若存在不一致的地方可由人工进行定向修改。

进一步地，所述行李信息包括10位行李条条码、旅客信息、托运行李信息、目的地与航班信息、所有中转站及航班信息和日期信息，最终将这些信息写入RFID标签的EPC和USER等存储区域内，并打印在RFID标签表面。

更进一步地，所述目的地与航班信息还可以通过Web服务方式直接从后台行李服务器获取到此行李的航班信息，一并传送给RFID打印系统。

进一步地，所述OCR智能终端与RFID打印系统通信连接采用WiFi连接。无线通讯方式，不需要复杂的综合布线，流程简便。

具体地，所述OCR智能终端可采用高性能低功耗处理器，支持OCR字符编辑，配置强劲、运行快速，IP67防护等级，防水防尘防摔，集Wi-Fi、蓝牙通讯功能于一体，可选配充电底座，具体参数为：

标签识别速率：平均小于1秒；

文字：支持文字/字母/数字识别；

操作系统：Android 6.0及以上；

工作模式：支持手动、自动。

具体地，所述RFID打印系统在信息传输中进行了加密，大大保证了旅客信息的安全性。所述RFID打印系统支持人工编辑功能，将无法正确识别的信息进行补录，将识别错误的信息进行修改；还提供OCR远程通讯管理功能，支持OCR转码格式打印，支持行李条字符及条码合并打印，具体参数为：

通信方式：USB、以太网、串行、并行、802.11a/b/g/n(选配)、Bluetooth 3.0(选配)；

标准协议：UHF EPC Gen 2 V1.2/ISO 18000-6C等；

可读写数据区：TID，EPC，USER。

所述打印驱动模块集成OCR和RFID两种打印驱动模块，支持OCR转码格式打印，支持行李条字符及条码合并打印，支持机场RFID数据流格式读取、写入；

所述打印机采用专业工业级RFID打印设备，打印头可实现清晰的打印效果，支持连续、长时间打印，一次性可打印大量标签，支持多台OCR智能终端同时驱动打印；并设计有精准的传感装置，传感器定位打印更精确，避免因人工调整而造成纸张无法识别而浪费；打印机设有可移动调节器，可以轻松调节打印出纸口，确保打印准确，配备显示屏，可减少人为误操作；耗材装载区采用可视化设计，可以清晰了解耗材的使用情况；框架采用金属框架，确保坚固可靠，提高极端环境下的稳定可靠性，可满足机场连续工作的需要，具体参数为：

介质类型：卷筒纸、折叠纸等；

介质间隔：＞5mm；

3D标签：RFID标签，3D芯片设计，无源；

打印方式：热敏或热转印方式打印。

工作流程：

在中转行李的入口位置部署OCR智能终端和RFID打印系统；

首先，打开OCR智能终端的摄像头，当摄像头检测到行李条时，根据反射点进行对焦操作，对焦成功后，根据摄像头反馈的数据帧寻找其中符合条件的行李条图像数据流；若找到，则直接传送给图像处理模块；若未找到，则重复对焦操作直到找到行李条图像数据流或超时15秒或人为终止为止；

然后，将符合条件的行李条图像传送给图像处理模块后，图像处理模块定位行李条图像中行李条码的位置得到条码图像并输出给字符识别模块，字符识别模块依次对接收到的条码图像进行二值化、去噪、倾斜矫正、字符切割、字符特征提取、字符特征匹配、文字行后处理、自动分词和栏目识别处理后得到行李信息并输出给RFID打印系统；

RFID打印系统的自定义标签模块特定编码规则对行李信息进行编码，生成加密信息并输出给打印驱动模块，打印驱动模块与打印机通信连接，将接收到的加密信息根据ZPL指令格式生成RFID码，写入与条码打印的命令代码，通过与打印机指定的通信链路，将命令代码字节流传输给打印机，驱动打印机打印出具有行李信息的RFID标签。

本发明首次将OCR与RFID技术结合应用于行李数据的转码导入中，属于行业内首次应用，创新的应用有别于费时费力的传统人工操作，填补了技术空白；将中转行李条码无缝导入RFID标签中，且操作时间可以减少约90％，OCR平均识别速度小于1s，整体操作时间平均不超过5s，实现了行李的跟踪处理与高效管理，符合民航局和IATA对于行李全流程跟踪的要求，可更好地服务旅客，提升机场运营效率；相比传统的人工操作，可降低人工成本，包括招聘、培训等隐性人力成本，后期基本免维护，也降低了生产维护成本；用了技术开发难度大的OCR技术和RFID技术，本系统应用环节广，具有强大的系统扩展功能，后期可部署在行李跟踪的个个环节应用，也可应用在行李之外的其他场景，比如物流行业，有较好的技术前景。

需要说明的是，由于说明书附图不得着色和涂改，所以本发明附图中部分区别明显的地方比较难以显示，若有必要，可提供彩色图片。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明的保护范围，任何熟悉本领域的技术人员在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.中转行李转码系统，其特征在于：包括OCR智能终端和RFID打印系统，所述OCR智能终端与RFID打印系统通信连接；

所述OCR智能终端包括摄像头、图像处理模块和字符识别模块；所述摄像头对行李上的行李条码进行图像采集，将符合条件的行李条图像传送给图像处理模块；所述图像处理模块定位行李条图像中行李条码的位置得到条码图像并输出给字符识别模块；所述字符识别模块对接收到的条码图像进行解析处理后得到行李信息并输出给RFID打印系统；

所述RFID打印系统包括自定义标签模块、打印驱动模块和打印机；所述自定义标签模块对行李信息进行编码，生成加密信息并输出给打印驱动模块；所述打印驱动模块与打印机通信连接，将接收到的加密信息根据ZPL指令格式生成RFID码，驱动打印机打印出RFID标签。

2.根据权利要求1所述的中转行李转码系统，其特征在于：所述摄像头对行李上的行李条码进行图像采集，将符合条件的行李条图像传送给图像处理模块，包括：

摄像头检测到行李条时，根据反射点进行对焦操作，，对焦成功后，根据摄像头反馈的数据帧寻找其中符合条件的行李条图像数据流；

若找到，则直接传送给图像处理模块；

若未找到，则重复对焦操作直到找到行李条图像数据流或超时15秒或人为终止为止。

3.根据权利要求1所述的中转行李转码系统，其特征在于：所述字符识别模块对接收到的条码图像进行解析处理包括：依次对条码图像进行灰度处理、二值化、去噪、倾斜矫正、字符切割、字符特征提取、字符特征匹配、文字行后处理、自动分词和栏目识别。

4.根据权利要求1所述的中转行李转码系统，其特征在于：所述中转行李转码系统与统一管理系统连接，将中转行李转码系统得到的信息上传到统一管理系统进行数据交互。

5.根据权利要求1所述的中转行李转码系统，其特征在于：所述行李信息包括10位行李条条码、旅客信息、托运行李信息、目的地与航班信息、所有中转站及航班信息和日期信息。

6.根据权利要求5所述的中转行李转码系统，其特征在于：所述目的地与航班信息还可以通过Web服务方式直接从后台行李服务器获取到此行李的航班信息，一并传送给RFID打印系统。

7.根据权利要求1所述的中转行李转码系统，其特征在于：所述OCR智能终端与RFID打印系统通信连接采用WiFi连接。

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