CN111438064B - 一种图书自动分拣机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种图书自动分拣机，具体涉及图书管理领域，包括图书分拣设备、图书管理终端、AGV输送小车和分拣输送机构，图书分拣设备包括分拣扫描柜体、缓冲扫描管和接收滑梯，接收滑梯的表面嵌入安装有摄像机和拍摄补光灯，缓冲扫描管的内壁嵌入安装有扫描传感器，分拣输送机构包括传送带、传送旋转舵机、旋转传送架和分拣输送工作台。本发明设置自动图书分拣设备和输送装置，利用自动图书分拣设备根据传感器的扫描识别图书信息，并自动控制分拣输送机构将各种书籍进行分类输送至不同的AGV输送小车内，运送至各处进行归档，实现分拣和输送的全自动化，无需人工进行逐一扫描，降低人员劳动强度节省人工运营成本，提高图书分拣工作效率。

Description

一种图书自动分拣机

技术领域

本发明涉及图书管理技术领域，更具体地说，本发明具体为一种图书自动分拣机。

背景技术

图书管理系统是由人、计算机等组成的能进行管理信息的收集、传递、加工、保存、维护和使用的系统，利用信息控制企业的行为；帮助企业实现其规划目标，图书馆管理系统结合运用了管理学、系统学、运筹学、统计学、计算机科学等学科的知识，可以通俗的简化的描述图书馆管理系统的三要素：系统的观点、数学的方法以及计算机的应用。

文献管理和收集是图书管理的重要工作内容，由于图书馆内各类图书数量庞大种类繁多，为方便图书管理，图书一般会按照其属性、类别被分到不同区域的书架上存放，当读者借阅完各类图书后一般会将其放置在图书分拣存放装置上，这时候图书管理设备需要分门别类的将图书分拣存放装置上的各类图书分别挑拣出来再一一归位放回原来的书架，由于大量的图书需要重新整理分类上架，则给图书管理人员增加了负担。

现有的图书自动分拣机设备主要通过识别书本表面贴附的标码实现自动识别，显示书籍类别后由人工进行分类摆放，方便进行后续的图书归还工作，其结构过于简单，功能单一，只能实现书籍类别显示为工作人员提供归档信息，无法做到自动分拣，人需投入大量劳动力进行人工分拣，提高图书馆管理维护成本。

因此亟需提供一种自动化图书自动分拣机。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种图书自动分拣机，设置自动图书分拣设备和输送装置，利用自动图书分拣设备根据传感器的扫描识别图书信息，并自动控制分拣输送机构将各种书籍进行分类输送至不同的AGV输送小车内，运送至各处进行归档，实现分拣和输送的全自动化，无需人工进行逐一扫描，降低人员劳动强度节省人工运营成本，提高图书分拣工作效率；另外，本发明通过设置新型分拣输送机构，利用传送带和传送旋转舵机实现书籍的分拣输送，通过传送旋转舵机根据指令控制传送带的旋转角度使其对准不同的AGV输送小车，并根据指令控制传送带的运行关闭，使对应的图书落入AGV输送小车的上方，实现自动分拣，可运用于大型图书借阅场所进行全天候工作，结构简单稳定性高，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种图书自动分拣机，包括图书分拣设备、图书管理终端、AGV输送小车和分拣输送机构，所述图书分拣设备包括分拣扫描柜体、缓冲扫描管和接收滑梯，所述分拣扫描柜体的顶端固定安装有图书放入斗，所述分拣扫描柜体的一侧固定安装有图书输出斗，所述接收滑梯位于分拣扫描柜体的内部并与图书输出斗的端部固定连接，所述接收滑梯的表面嵌入安装有摄像机和拍摄补光灯，所述缓冲扫描管的内壁嵌入安装有扫描传感器，所述扫描传感器和摄像机的输出端电性连接有控制器和处理器，所述处理器的内部集成有信息传输模块，所述分拣输送机构包括传送带、传送旋转舵机、旋转传送架和分拣输送工作台，所述传送旋转舵机的上下两端分别与旋转传送架的底面和分拣输送工作台的顶面固定连接，所述旋转传送架顶面的两端与传送旋转舵机侧面的两端转动连接；

所述图书管理终端包括图书图像识别、文字识别模块、图书信息数据库、图书检索模块和信息比对模块，所述图书图像识别和文字识别模块的输入端通过信息传输模块与处理器的输出端电信号连接，所述图书图像识别和文字识别模块的输出端与图书检索模块的输入端电性连接，所述图书检索模块的输出端与信息比对模块的输入端电性连接。

在一个优选地实施方式中，所述AGV输送小车的顶面固定安装有接收集装箱，所述AGV输送小车与的输入端与图书管理终端的输出端电信号连接，所述AGV输送小车为电磁感应引导式AGV和激光引导式AGV中的一种。

在一个优选地实施方式中，所述图书输出斗的端部位于传送带一端的正上方，所述传送带的另一端位于AGV输送小车的正上方，所述AGV输送小车为若干个，且AGV输送小车均匀分布于分拣输送机构圆周方向的下方。

在一个优选地实施方式中，所述传送带和传送旋转舵机的输入端与控制器的输出端电性连接，所述传送带的顶面设有物体感应机构，所述物体感应机构为光电传感器，所述光电传感器的输出端与控制器的输入端电性连接。

在一个优选地实施方式中，所述摄像机和拍摄补光灯位于缓冲扫描管的正下方，所述接收滑梯和图书输出斗呈倾斜布置，所述接收滑梯和图书输出斗的表面为光面结构。

在一个优选地实施方式中，所述缓冲扫描管呈方形管道结构，所述缓冲扫描管的内壁卡接有若干缓冲胶条并均匀分布，所述缓冲胶条为软质硅胶材质构件，所述扫描传感器位于缓冲胶条之间。

在一个优选地实施方式中，所述图书图像识别和文字识别模块中包括：当扫描策略实时获取到第一次文字图像信息后，解析策略提取第一次文字图像的清晰度值，并与文字图像清晰度阈值进行比对，当第一次文字图像的清晰度值低于所述文字图像清晰度阈值时，则文字图像处理单元输出重新拍摄信息；反之，则对第一次文字图像进行编号，并向摄像机发出第二次文字图像提取信息；当所述扫描策略实时获取到第二次文字图像信息后，所述解析策略提取第二次文字图像的清晰度值，并与所述文字图像清晰度阈值进行比对，当第二次文字图像的清晰度值低于所述文字图像清晰度阈值时，输出重新拍摄信息；反之，则对第二次文字图像进行编号，同时将已经编号的第一次文字图像和第二次文字图像的清晰度值进行比较，输出清晰度值最高的当前文字图像信息。

在一个优选地实施方式中，所述图书图像识别和文字识别模块用于提取识别摄像机输出信息的特征信息，所述图书信息数据库的内部存储有图书的全局图像、特征图像、标码信息和分类信息，所述图书检索模块用于将图书图像识别和文字识别模块的特征信息在图书信息数据库内部进行检索得到检索信息，所述信息比对模块用于检索信息与图书图像识别和文字识别模块的特征信息进行比对并进行比对结果输出。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明通过设置自动图书分拣设备和输送装置，利用自动图书分拣设备根据传感器的扫描识别图书信息，并自动控制分拣输送机构将各种书籍进行分类输送至不同的AGV输送小车内，运送至各处进行归档，实现分拣和输送的全自动化，无需人工进行逐一扫描，降低人员劳动强度节省人工运营成本，提高图书分拣工作效率；

2、本发明通过设置新型分拣输送机构，利用传送带和传送旋转舵机实现书籍的分拣输送，通过传送旋转舵机根据指令控制传送带的旋转角度使其对准不同的AGV输送小车，并根据指令控制传送带的运行关闭，使对应的图书落入AGV输送小车的上方，实现自动分拣，可运用于大型图书借阅场所进行全天候工作，结构简单稳定性高；

3、本发明通过设置扫描传感器和摄像机结构，利用扫描传感器和摄像机分别对图书的条码和文字图像内容进行扫描和识别，当图书标码损毁或为扫描到标码时即可通过图像识别的方式进行辅助识别，提高该分拣机图书识别分拣的稳定性，且利用图像识别技术可运用于馆藏新入馆图书的分类，提高该分拣机的实用性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的图书管理终端控制结构示意图。

图3为本发明的图书分拣设备和分拣输送机构安装结构示意图。

图4为本发明的图书分拣设备结构示意图。

图5为本发明的分拣输送机构结构示意图。

图6为本发明的缓冲扫描管结构示意图。

附图标记为：1、图书分拣设备；11、图书放入斗；12、图书输出斗；13、分拣扫描柜体；14、缓冲扫描管；141、缓冲胶条；15、接收滑梯；16、拍摄补光灯；2、图书管理终端；21、图书图像识别；22、文字识别模块；23、图书信息数据库；24、图书检索模块；25、信息比对模块；3、AGV输送小车；31、接收集装箱；4、扫描传感器；5、摄像机；6、控制器；7、分拣输送机构；71、传送带；72、传送旋转舵机；73、旋转传送架；74、分拣输送工作台；8、处理器；9、信息传输模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

如附图1-6所示的一种图书自动分拣机，包括图书分拣设备1、图书管理终端2、AGV输送小车3和分拣输送机构7，图书分拣设备1包括分拣扫描柜体13、缓冲扫描管14和接收滑梯15，分拣扫描柜体13的顶端固定安装有图书放入斗11，分拣扫描柜体13的一侧固定安装有图书输出斗12，接收滑梯15位于分拣扫描柜体13的内部并与图书输出斗12的端部固定连接，接收滑梯15的表面嵌入安装有摄像机5和拍摄补光灯16，缓冲扫描管14的内壁嵌入安装有扫描传感器4，扫描传感器4和摄像机5的输出端电性连接有控制器6和处理器8，处理器8的内部集成有信息传输模块9，分拣输送机构7包括传送带71、传送旋转舵机72、旋转传送架73和分拣输送工作台74，传送旋转舵机72的上下两端分别与旋转传送架73的底面和分拣输送工作台74的顶面固定连接，旋转传送架73顶面的两端与传送旋转舵机72侧面的两端转动连接；

图书管理终端2包括图书图像识别21、文字识别模块22、图书信息数据库23、图书检索模块24和信息比对模块25，图书图像识别21和文字识别模块22的输入端通过信息传输模块9与处理器8的输出端电信号连接，图书图像识别21和文字识别模块22的输出端与图书检索模块24的输入端电性连接，图书检索模块24的输出端与信息比对模块25的输入端电性连接。

实施方式具体为：设置自动图书分拣设备1和输送装置，利用自动图书分拣设备1根据传感器的扫描识别图书信息，并自动控制分拣输送机构7将各种书籍进行分类输送至不同的AGV输送小车3内，运送至各处进行归档，实现分拣和输送的全自动化，无需人工进行逐一扫描，降低人员劳动强度节省人工运营成本，提高图书分拣工作效率；另外，本发明通过设置新型分拣输送机构7，利用传送带71和传送旋转舵机72实现书籍的分拣输送，通过传送旋转舵机72根据指令控制传送带71的旋转角度使其对准不同的AGV输送小车3，并根据指令控制传送带71的运行关闭，使对应的图书落入AGV输送小车3的上方，实现自动分拣，可运用于大型图书借阅场所进行全天候工作，结构简单稳定性高。

其中，AGV输送小车3的顶面固定安装有接收集装箱31，AGV输送小车3与的输入端与图书管理终端2的输出端电信号连接，AGV输送小车3为电磁感应引导式AGV和激光引导式AGV中的一种，利用高底智能化的AGV平台实现分类完成后的图书运输工作，降低人员搬运工作量。

其中，图书输出斗12的端部位于传送带71一端的正上方，传送带71的另一端位于AGV输送小车3的正上方，AGV输送小车3为若干个，且AGV输送小车3均匀分布于分拣输送机构7圆周方向的下方，实现分拣图书的相互传递，进行自动流水化作业。

其中，传送带71和传送旋转舵机72的输入端与控制器6的输出端电性连接，传送带71的顶面设有物体感应机构，物体感应机构为光电传感器，光电传感器的输出端与控制器6的输入端电性连接，光电传感器为邦纳Q20漫反式传感器，用于检测传送带71是否有物体，与图书分拣设备1形成连贯式运作。

其中，摄像机5和拍摄补光灯16位于缓冲扫描管14的正下方，接收滑梯15和图书输出斗12呈倾斜布置，接收滑梯15和图书输出斗12的表面为光面结构，对书籍进行拍照取图，辅助进行扫描，提高该分拣设备的实用性。

其中，缓冲扫描管14呈方形管道结构，缓冲扫描管14的内壁卡接有若干缓冲胶条141并均匀分布，缓冲胶条141为软质硅胶材质构件，扫描传感器4位于缓冲胶条141之间，在缓冲胶条141的阻挡作用下，使书本缓慢下落，便于进行扫描和拍照。

其中，图书图像识别21和文字识别模块22中包括：当扫描策略实时获取到第一次文字图像信息后，解析策略提取第一次文字图像的清晰度值，并与文字图像清晰度阈值进行比对，当第一次文字图像的清晰度值低于文字图像清晰度阈值时，则文字图像处理单元输出重新拍摄信息；反之，则对第一次文字图像进行编号，并向摄像机5发出第二次文字图像提取信息；当扫描策略实时获取到第二次文字图像信息后，解析策略提取第二次文字图像的清晰度值，并与文字图像清晰度阈值进行比对，当第二次文字图像的清晰度值低于文字图像清晰度阈值时，输出重新拍摄信息；反之，则对第二次文字图像进行编号，同时将已经编号的第一次文字图像和第二次文字图像的清晰度值进行比较，输出清晰度值最高的当前文字图像信息，便于后续的图像比对识别，提高其准确度。

其中，图书图像识别21和文字识别模块22用于提取识别摄像机5输出信息的特征信息，图书信息数据库23的内部存储有图书的全局图像、特征图像、标码信息和分类信息，图书检索模块24用于将图书图像识别21和文字识别模块22的特征信息在图书信息数据库23内部进行检索得到检索信息，信息比对模块25用于检索信息与图书图像识别21和文字识别模块22的特征信息进行比对并进行比对结果输出，用于实现图书文字和图像信息识别。

其中，AGV输送小车3的型号为STEALTH SV型，扫描传感器4的型号为Scanner v3型，摄像机5的型号为OV2640型，控制器6和处理器8的型号为GD32VF103型MCU开发板。

本发明工作原理：

第一步：将带需要分拣的图书从图书放入斗11处投入图书分拣设备1的内部在缓冲扫描管14内部的缓冲胶条141的阻挡作用下，使书本缓慢下落，便于进行扫描和拍照，当书本掉落至扫描传感器4的扫描区域，扫描传感器4自动启动，对书框表面的标码进行扫描并启动摄像机5进行拍照，并通过处理器8识别其标码序号，若未扫描到有效信息，即自动将摄像机5的拍摄信息通过信息传输模块9传递至图书管理终端2；

第二步：由图书管理终端2接收到图书分拣设备1的识别的标码序号或图像信息，利用标码序号可直接通过图书检索模块24进行检索与图书信息数据库23的数据比对即可识别书籍种类，或通过图书图像识别21和文字识别模块22对图像信息内部含有的图像和文字信息进行识别后通过图书检索模块24进行检索与图书信息数据库23的数据比对获得书籍种类信息，将信息通过信息传输模块9再返回输入至图书分拣设备1的处理器8内；

第三步：由处理器8根据预先设定的动作程序利用控制器6对分拣输送机构7进行控制，书本由重力通过接收滑梯15和图书输出斗12滑落至传送带71表面，由传送带71表面的光电传感器感应到物体并向控制器6发送电信号，之后传送旋转舵机72根据控制器6的指令开始控制传送带71的旋转角度使其对准不同的AGV输送小车3，并根据指令控制传送带71的运行和关闭，使对应的图书落入AGV输送小车3上方的接收集装箱31内部，最后利用不同的AGV输送小车3将图书运送至不同地点进行存储即可。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种图书自动分拣机，包括图书分拣设备(1)、图书管理终端(2)、AGV输送小车(3)和分拣输送机构(7)，其特征在于：所述图书分拣设备(1)包括分拣扫描柜体(13)、缓冲扫描管(14)和接收滑梯(15)，所述分拣扫描柜体(13)的顶端固定安装有图书放入斗(11)，所述分拣扫描柜体(13)的一侧固定安装有图书输出斗(12)，所述接收滑梯(15)位于分拣扫描柜体(13)的内部并与图书输出斗(12)的端部固定连接，所述接收滑梯(15)的表面嵌入安装有摄像机(5)和拍摄补光灯(16)，所述缓冲扫描管(14)的内壁嵌入安装有扫描传感器(4)，所述扫描传感器(4)和摄像机(5)的输出端电性连接有控制器(6)和处理器(8)，所述处理器(8)的内部集成有信息传输模块(9)，所述分拣输送机构(7)包括传送带(71)、传送旋转舵机(72)、旋转传送架(73)和分拣输送工作台(74)，所述传送旋转舵机(72)的上下两端分别与旋转传送架(73)的底面和分拣输送工作台(74)的顶面固定连接，所述旋转传送架(73)顶面的两端与传送旋转舵机(72)侧面的两端转动连接；

所述图书管理终端(2)包括图书图像识别(21)、文字识别模块(22)、图书信息数据库(23)、图书检索模块(24)和信息比对模块(25)，所述图书图像识别(21)和文字识别模块(22)的输入端通过信息传输模块(9)与处理器(8)的输出端电信号连接，所述图书图像识别(21)和文字识别模块(22)的输出端与图书检索模块(24)的输入端电性连接，所述图书检索模块(24)的输出端与信息比对模块(25)的输入端电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种图书自动分拣机，其特征在于：所述AGV输送小车(3)的顶面固定安装有接收集装箱(31)，所述AGV输送小车(3)与的输入端与图书管理终端(2)的输出端电信号连接，所述AGV输送小车(3)为电磁感应引导式AGV和激光引导式AGV中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种图书自动分拣机，其特征在于：所述图书输出斗(12)的端部位于传送带(71)一端的正上方，所述传送带(71)的另一端位于AGV输送小车(3)的正上方，所述AGV输送小车(3)为若干个，且AGV输送小车(3)均匀分布于分拣输送机构(7)圆周方向的下方。

4.根据权利要求1所述的一种图书自动分拣机，其特征在于：所述传送带(71)和传送旋转舵机(72)的输入端与控制器(6)的输出端电性连接，所述传送带(71)的顶面设有物体感应机构，所述物体感应机构为光电传感器，所述光电传感器的输出端与控制器(6)的输入端电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种图书自动分拣机，其特征在于：所述摄像机(5)和拍摄补光灯(16)位于缓冲扫描管(14)的正下方，所述接收滑梯(15)和图书输出斗(12)呈倾斜布置，所述接收滑梯(15)和图书输出斗(12)的表面为光面结构。

6.根据权利要求1所述的一种图书自动分拣机，其特征在于：所述缓冲扫描管(14)呈方形管道结构，所述缓冲扫描管(14)的内壁卡接有若干缓冲胶条(141)并均匀分布，所述缓冲胶条(141)为软质硅胶材质构件，所述扫描传感器(4)位于缓冲胶条(141)之间。

7.根据权利要求1所述的一种图书自动分拣机，其特征在于：所述图书图像识别(21)和文字识别模块(22)中包括：当扫描策略实时获取到第一次文字图像信息后，解析策略提取第一次文字图像的清晰度值，并与文字图像清晰度阈值进行比对，当第一次文字图像的清晰度值低于所述文字图像清晰度阈值时，则文字图像处理单元输出重新拍摄信息；反之，则对第一次文字图像进行编号，并向摄像机(5)发出第二次文字图像提取信息；当所述扫描策略实时获取到第二次文字图像信息后，所述解析策略提取第二次文字图像的清晰度值，并与所述文字图像清晰度阈值进行比对，当第二次文字图像的清晰度值低于所述文字图像清晰度阈值时，输出重新拍摄信息；反之，则对第二次文字图像进行编号，同时将已经编号的第一次文字图像和第二次文字图像的清晰度值进行比较，输出清晰度值最高的当前文字图像信息。

8.根据权利要求1所述的一种图书自动分拣机，其特征在于：所述图书图像识别(21)和文字识别模块(22)用于提取识别摄像机(5)输出信息的特征信息，所述图书信息数据库(23)的内部存储有图书的全局图像、特征图像、标码信息和分类信息，所述图书检索模块(24)用于将图书图像识别(21)和文字识别模块(22)的特征信息在图书信息数据库(23)内部进行检索得到检索信息，所述信息比对模块(25)用于检索信息与图书图像识别(21)和文字识别模块(22)的特征信息进行比对并进行比对结果输出。

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