CN111526266B - 多功能摄影系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多功能摄影系统，其应用于堆高机，包括设置于堆高机的一摄影装置及一显示装置，以及一耦接于该摄影装置及该显示装置间的影像处理单元，通过拍摄及显示相应的实景影像，以辅助堆高机的操作；该摄影装置具有一能提供多种光色的补光模块，该影像处理单元设有一能识别光学识别码的辨识模块，藉以构成兼具监视、补光、辨识、定位等多功能的摄影系统。

Description

多功能摄影系统
技术领域
本发明是有关车用摄影监视领域，特别是一种应用于堆高机，在作业时能辅以不同观测视角，并提供有多色补光、识别货品、定位等多功能的摄影系统。
背景技术
堆高机(或称为叉车)是工厂、仓储等场所中常见的工业车辆，用以对成件托盘货物进行装卸、堆垛或短距离运输等作业；一般在这些工作环境中，货品多为装箱包装，作业员要移动货品时，在未知内存货品的状况下，往往要先利用其他仪器确认货品，才能再操作推高机搬移该货品，作业效率有待提高。
再者，一般作业员在操作推高机时，往往无法以合适的视角观察前侧下方的货叉(或称为牙叉)，因而须反复调整才能与栈板校准，已知虽有利用摄影及显示器来辅助作业员观察货叉的装置，但鉴于这些仓储环境多为昏暗，货物的堆放容易影响视线及采光，堆高机的使用现况仍有诸多不便；有鉴于此，本发明特针对前述不便之处研究改进之道，经不断构思与测试，终有本发明产生。
发明内容
本发明主要目的为提供了一种应用于堆高机的多功能摄影系统，在提供辅助监视影像的同时，能自动扫描摄影画面中的光学识别码，让作业员在操作堆高机时能直接获知各货品的信息，以提升作业效率。
本发明另一目的为提供了一种应用于堆高机的多功能摄影系统，能根据环境需求提供不同颜色的照明光线(多色补光)，确保作业时的便利性与安全性。
本发明又一目的为提供了一种应用于堆高机的多功能摄影系统，能根据使用需求提供辅助货叉校准定位的机能，其提供有实体视觉的激光定位或是显示画面中的雷达定位，藉以提升操作推高机的顺畅性。
为达成上述目的及功效，本发明所实行的技术手段包括有一设置于堆高机前侧的摄影装置、一设置于堆高机上的显示装置及一耦接于前述两者间的影像处理单元；其中，该摄影装置包含一摄像头及一补光模块，该摄像头用以拍摄该堆高机前方的实景影像，该补光模块用以朝该摄像头拍摄方向提供至少一种颜色的照明光线；该影像处理单元用以对该摄影装置拍摄的实景影像作影像处理；该显示装置用以显示该摄影装置拍摄的实景影像或经该影像处理单元处理后的实景影像；该影像处理单元设有一辨识模块，该辨识模块用以从该摄影装置拍摄的实景影像中识别出光学识别码，并连接一远程的数据库取得对应于该光学识别码的货品信息，将该货品信息叠加于实景影像中。
依上述结构，该补光模块包含多个设置于该摄像头周围的补光灯。
依上述结构，这些补光灯可分别为提供不同颜色照明光线的补光灯。
依上述结构，该摄影装置进一步包含一激光头，其用以朝前方射出辅助定位的激光束。
依上述结构，该激光头可为点状、一字状或十字状的激光头，用以射出单点、一字形状或十字形状的激光束。
依上述结构，该影像处理单元进一步设有一定位模块，该定位模块用以于激光头启用时将一呈环形的雷达图样叠加于实景影像中。
依上述结构，该显示装置为一能显示影像的显示器或一能将影像显示于推高机前挡玻璃的抬头显示器(HUD，Head Up Display)。
依上述结构，该辨识模块能辨识的光学识别码可为一至四维码其中任一种。
依上述结构，该摄影装置设置于该堆高机前侧的一可升降活动的牙叉模块上。
依上述结构，该影像处理单元为车辆专用的微控制器ECU(Electronic ControlUnit)。
为使本发明的上述目的、功效及特征可得到更具体的了解，现依下列附图说明如下：
附图说明
图1为本发明实施例摄影装置的外观示意图；
图2为本发明实施例应用于堆高机的示意图；
图3为本发明实施例的系统架构示意图；
图4为本发明实施例一使用状态示意图；
图5a及图5b分别为对应图4的实景影像及识别光学识别码的示意图；
图6为采用单点激光辅助定位的示意图；
图7为定位模块叠加雷达图样于实景影像的示意图；
图8为采用一字状激光辅助定位的示意图；
图9为采用十字状激光辅助定位的示意图。
附图标记说明：1-多功能摄影系统；10-摄影装置；11-摄像头；12-补光模块；121-补光灯；13-激光头；20-影像处理单元；21-辨识模块；22-定位模块；30-显示装置；40-数据库；50-堆高机；51-牙叉模块；52-栈板；53-货品；A-光学识别码；B-雷达图样。
具体实施方式
如图1至图3所示，可知本发明实施例主要系统架构的组成包括一摄影装置10、一影像处理单元20、一显示装置30及一远程的数据库40；其中，该摄影装置10及该显示装置30直接安装于堆高机上，该摄影装置10安装在堆高机前侧，用以直接拍摄前侧牙叉(货叉)周围的影像，而该显示装置30设置于驾驶座的适当位置，用以显示该摄影装置10拍摄的影像并供作业员观察；该影像处理单元20可以为独立的装置安装于堆高机上，或者是附设于该摄影装置10或该显示装置30内的电子单元，诸如车辆专用的微控制器ECU(ElectronicControl Unit)，其主要是耦接于该摄影装置10及该显示装置30之间，并另连接该远程的数据库40。
该摄影装置10主要安装于推高机50前侧适当位置，前端设有一摄像头11，用以拍摄该堆高机50前方牙叉及其周围的实景影像；于本案实施例中，摄影装置10安装在推高机50前侧可升降活动的牙叉模块51上，高度约同于两个前伸的牙叉，当该牙叉模块51升降移动时，摄影装置10能一并随该牙叉模块51同步升降，以便能持续拍摄牙叉及其前侧周围的影像，以利于作业员能随时从该显示装置30中观察牙叉状态，达到辅助观察的效果。
本实施例该摄影装置10前端另设有多个补光灯121及一激光头13，该些补光灯121组成一补光模块12，用以朝该摄像头11前方(拍摄方向)提供照明光线，在光线不足的环境下能提供补光，让拍摄的实景影像能保有一定的清晰度及亮度；这些补光灯121分别位于环绕该摄像头11周围的位置，可依需求将每个补光灯121设置为提供不同颜色照明光线的灯源，如一般补充亮度的白光灯，或是特殊环境适用的黄光灯、蓝光灯、红外灯等，而能适用于更多元的环境或需求；该激光头13位于该摄像头11下缘，用以朝前直射出肉眼可见的激光束，该射出的激光束能在前方的物体上留下可视的标记，藉以让作业员能直接观察到激光束或标记，来辅助判断牙叉模块51的牙叉当下的水平高度，让操作堆高机50的作业更为顺畅。
该影像处理单元20耦接于该摄影装置10及该显示装置30之间，主要接收该摄影装置10拍摄的实景影像，将广角的实景影像作适当的曲面修正成平面影像，再提供给显示装置30作显示。通常该影像处理单元20内建有编程，以供作业员操作时能进行相应的影像处理，例如显示画面中影像的移动、缩放调整等等；而在本发明实施例所示的该影像处理单元20，进一步包含有一辨识模块21及一定位模块22，该辨识模块21能从实景影像中辨识出光学识别码，通过跟远程数据库40连接解析并取得相应的货品信息，再将该货品信息叠加于待显示的实景影像中，让作业员能直接掌握所显示画面中的货品信息；而该定位模块22则是在该激光头13受控启动时，将一呈环形的雷达图样叠加于实景影像中，辅助作业员能快速地从显示画面中识别出激光标记，或是直接利用叠加的雷达图样，来作为辅助判断牙叉当下水平高度的依据。
再请一并参阅图4至图9，本实施例于实际使用时，位于堆高机50牙叉模块51上的摄影装置10，如图4所示，能直接拍摄包含有向前延伸的牙叉及前方一定范围内的实景影像(即如图5a所示)影像处理单元20的辨识模块21会持续对实景影像进行监测，当接近栈板52与货品53至一定距离内后，该辨识模块21判断出实景影像中含有光学识别码A时，会自动对该光学识别码A进行扫描(即如图5b所示，扫描时局部放大，扫描后缩回)，再连接远程的数据库40解析该光学识别码A并取得相应的货品信息，将该货品信息与实景影像一并显示于显示装置30中，供作业员在操作堆高机50时，能直接对货品进行确认，简化了辨识货品的过程，也避免可能搬移错货品的问题。
于可行的实施例中，该辨识模块21能辨识的光学识别码A可依装置的需求而定，其可以是一维码(如条形码)、二维码(如QR码，Quick Response Code)、三维码(进一步引入色彩层次)或四维码(进一步引入时间层次)。
作业员在操作堆高机50时，当环境场所不利于直接观察时，可直接通过显示装置30显示的画面(实景影像)来判断牙叉的状态与相对位置；而当环境场所光线不佳时，亦可启动补光模块12，开启合适光色的补光灯121照亮前方范围，让摄影装置10拍摄的影像仍保有良好的亮度供作业员观察。另外，作业员在操作牙叉模块51校准栈板52时，可依需求启动定位模块22及激光头13，当启动时，该激光头13能朝前直射出激光束，如图6所示，作业员可直接观察激光束，根据激光束及其在前方物体留下的标记，来判断该牙叉模块51凸伸的牙叉的水平高度，简化操作牙叉模块51校准的难度；而定位模块22则是将辅助定位的机能提供于显示装置30的显示画面中，其主要为将简易的雷达图样叠加于实景影像中，如图7所示，于显示装置30显示的实景影像一并作呈现，让作业员能快速地从显示画面中识别出激光标记，或是直接利用叠加的雷达图样辅助判断牙叉的水平高度，作为校准依据以简化作业上的难点。
于本发明实施例中，该激光头13除了使用单点激光头外，亦可采用一字状(如图8所示，一字形状的水平射线)或十字状(如图9所示)的激光头13，更能帮助作业员直接作观察；另外，该显示装置30通常至少是能显示影像的显示器，依实务需求与配置，亦可采用抬头显示器(HUD，Head Up Display)来提高作业的安全性。
综合以上所述，本发明多元化的功能，有助于提升堆高机作业的便利性与安全性。上述说明的内容，仅为本发明的较佳实施例说明，非因此局限本发明的专利范围，故凡运用本发明说明书及图式内容所作的简易修饰及等效结构变化，均应同理包含于本发明的专利申请范围内。

Claims (7)

1.一种多功能摄影系统，其应用于一堆高机，其特征在于，包括：
一摄影装置，其设置于该堆高机前侧可升降活动的牙叉模块上，相对两前伸的牙叉位于水平方向居中的位置，且高度与前伸的牙叉相当，当该牙叉模块升降移动时该摄影装置能一并随该牙叉模块同步升降，包含一摄像头、一补光模块及一激光头，所述摄像头、补光模块以及激光头均通过一朝上倾斜的面安装，该补光模块包含多个设置于该摄像头周围的补光灯，补光灯分别位于环绕该摄像头周围的位置，激光头位于该摄像头下缘，其中，该摄像头用以拍摄该堆高机前方的实景影像，该补光模块用以朝该摄像头拍摄方向提供至少一种颜色的照明光线，而该激光头用以朝前方射出辅助定位的激光束，且该射出的激光束能在前方的物体上留下可视的标记；
一影像处理单元，其与该摄影装置耦接，用以对该摄影装置拍摄的实景影像作影像处理；
一显示装置，其设置于该堆高机上，并耦接于该影像处理单元，用以显示该摄影装置拍摄的实景影像或经该影像处理单元处理后的实景影像；
其中，该影像处理单元设有一辨识模块及一定位模块，该辨识模块用以从该摄影装置拍摄的实景影像中识别出光学识别码，并连接一远程的数据库取得对应于该光学识别码的货品信息，将该货品信息叠加于实景影像中，该定位模块用以将辅助定位的雷达图样叠加于实景影像中。
2.根据权利要求1所述的多功能摄影系统，其特征在于，多个补光灯分别提供不同颜色照明光线。
3.根据权利要求1所述的多功能摄影系统，其特征在于，该激光头为点状、一字状或十字状的激光头。
4.根据权利要求1所述的多功能摄影系统，其特征在于，该定位模块是用以于激光头启用时将呈环形的雷达图样叠加于实景影像中。
5.根据权利要求1～4任一项所述的多功能摄影系统，其特征在于，该显示装置为一显示影像的显示器或一将影像显示于推高机前挡玻璃的抬头显示器。
6.根据权利要求5所述的多功能摄影系统，其特征在于，该辨识模块辨识的光学识别码为一维码、二维码、三维码或四维码其中任一种。
7.根据权利要求6所述的多功能摄影系统，其特征在于，该影像处理单元为微控制器。
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