CN113297867A - 现场分布式部署自适应学习工业读码器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种现场分布式部署自适应学习工业读码器，该工业读码器包括模型存储单元、图像获取单元、处理单元和控制单元，通过处理单元与模型存储单元的双向连接，在条码识读过程中对参数模型进行学习更新，对于生产线上具有一定规律或者同一规格的产品、不同生产参数的工业现场，最终能够达到根据参数模型快速识别条码的效果，自动匹配生产需求，有效解决复杂工业流水线数据采集读码器的智能部署，显著提高了条码识读效率，保证了工业生产的效率和收益，并且具有越使用越智能的特性。

Description

现场分布式部署自适应学习工业读码器
技术领域
本发明涉及条码识读技术领域，尤其涉及一种现场分布式部署自适应学习工业读码器。
背景技术
随着物联网产业的快速发展，目前作为重要的信息采集手段之一的条码扫描技术广泛应用于工业流水线、快递仓储物流、图书服装医药、银行保险通讯等多个领域，用户对于条码扫描设备的要求也越来越高。条码扫描设备是用于读取条码所包含信息的阅读设备，其利用光学原理，把条码的内容解码后通过数据线或无线的方式传输到电脑或别的网络设备，从而构成物联网运转及工业4.0的基础信息。
目前，在工业应用中，通常使用逐行找码的方式来进行条码识读，且对于同一生产线上的相同产品，虽然条码位置基本相同，但每次都需要单独进行找码和识读操作，无效重复工作占据较大比例，条码识读效率低，影响了工业生产的效率和收益。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的对于同一生产线上的相同产品每次都需单独进行找码和识读操作，条码识读效率低的缺点，而提出的一种现场分布式部署自适应学习工业读码器。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种现场分布式部署自适应学习工业读码器，包括模型存储单元、图像获取单元、处理单元和控制单元；模型存储单元用以存储参数模型，参数模型用以记录条码信息以及生产参数信息；图像获取单元用以获取条码图像；处理单元的输入端与图像获取单元的输出端连接以获取条码图像，处理单元包括第一子处理单元和第二子处理单元，第一子处理单元的输入端与模型存储单元的输出端连接以获取参数模型并利用参数模型对条码图像进行解码，第二子处理单元的输入端与第一子处理单元的输出端连接以接收解码成功或者解码不成功信号，第二子处理单元的输出端与模型存储单元的输入端连接以在接收到解码不成功信号且第二子处理单元解码成功时用第二子处理单元根据条码图像获取的条码信息及生产参数信息对模型存储单元存储的参数模型进行更新；控制单元的输出端与图像获取单元的输入端连接以控制图像获取单元获取图像，控制单元的输入端与处理单元的输出端连接以在解码成功时获取条码图像所代表的信息。
较佳地，处理单元还包括生产速度获取子单元，生产速度获取子单元的输出端与第二子处理单元的输入端连接。
较佳地，第二子处理单元包括补解码模块和参数模型更新模块，补解码模块的输出端与参数模型更新模块的输入端连接以在解码成功时向参数模型更新模块传送条码信息，参数模型更新模块的输出端与模型存储单元的输入端连接以向模型存储单元传送参数模型。
进一步地，处理单元还包括图像缓存子单元，图像缓存子单元的输入端与图像获取单元连接以获取条码图像，图像缓存子单元的输入端与参数模型更新模块连接以接收参数模型更新完成或参数模型正在更新中信号，图像缓存子单元的输出端与第一子处理单元连接以在参数模型更新模块对模型存储单元的参数模型更新完成时向第一子处理单元传送条码图像，图像缓存子单元的输出端与补解码模块连接以在第一子处理单元解码不成功时向补解码模块传送条码图像，第一子处理单元的输出端与图像缓存子单元的输入端连接以在解码成功时控制图像缓存子单元删除解码成功的条码图像，补解码模块的输出端与图像缓存子单元的输入端连接以在解码成功时控制图像缓存子单元删除解码成功的条码图像。
再进一步地，该工业读码器还包括报警单元，报警单元的输入端与补解码模块的输出端连接以在解码不成功时给出报警信号。
较佳地，该工业读码器还包括信息存储单元，信息存储单元的输入端与控制单元的输出端连接以接收并存储条码图像所代表的信息。
较佳地，该工业读码器还包括通信单元，通信单元用以将与其属于同一工业读码器的模型存储单元的参数模型传输给其他工业读码器；接收其他工业读码器的参数模型，并将接收到的参数模型传输给与其属于同一工业读码器的模型存储单元。进一步地，通信单元包括2G、3G、4G、5G、WiFi中的一种或几种。
较佳地，该工业读码器还包括输入单元，输入单元的输出端与模型存储单元的输入端连接，以能够人工对参数模型进行初始化。进一步地，输入单元为触摸屏或者按键。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：通过处理单元与模型存储单元的双向连接，在条码识读过程中对参数模型进行学习更新，对于生产线上具有一定规律或者同一规格的产品、不同生产参数的工业现场，最终能够达到根据参数模型快速识别条码的效果，自动匹配生产需求，有效解决复杂工业流水线数据采集读码器的智能部署，显著提高了条码识读效率，保证了工业生产的效率和收益，并且具有越使用越智能的特性。
附图说明
图1为本发明一实施例的现场分布式部署自适应学习工业读码器的结构示意图；
图2为本发明另一实施例的现场分布式部署自适应学习工业读码器的结构示意图；
图3为本发明再一实施例的现场分布式部署自适应学习工业读码器的结构示意图。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
请参照图1，本发明提供了一种现场分布式部署自适应学习工业读码器，该工业读码器包括模型存储单元1、图像获取单元2、处理单元3和控制单元4。
模型存储单元1用以存储参数模型，参数模型用以记录条码信息以及生产参数信息，条码信息包括条码码制、条码位置、条码个数、条码属性参数等，生产参数包含产线速度、混料状况等。
图像获取单元2用以获取条码图像。
处理单元3的输入端与图像获取单元2的输出端连接以获取条码图像，处理单元3包括第一子处理单元31和第二子处理单元32，第一子处理单元31的输入端与模型存储单元1的输出端连接以获取参数模型，并利用参数模型对条码图像进行解码，第二子处理单元32的输入端与第一子处理单元31的输出端连接以接收解码成功或者解码不成功信号，第二子处理单元32的输出端与模型存储单元1的输入端连接以在接收到解码不成功信号且第二子处理单元32解码成功时用第二子处理单元32根据条码图像获取的条码信息及生产参数信息对模型存储单元1存储的参数模型进行更新。第一子处理单元31利用参数模型对条码图像进行解码，即对条码图像的特定位置进行条码识读和解码，当根据参数模型不能在条码图像的特定位置找到条码时，第二子处理单元32使用现有技术的逐行找码等方式对条码图像进行条码识读，并记录条码信息以及生产参数信息，在解码成功后用这些信息对参数模型进行更新。在生产线上的产品有一定规律或者是同一规格时，只需进行最初时期的参数模型的学习更新，即可保证后续条码识读的效率。
控制单元4的输出端与图像获取单元2的输入端连接以控制图像获取单元2获取图像，控制单元4的输入端与处理单元3的输出端连接以在解码成功时获取条码图像所代表的信息。
优选地，该工业读码器还包括信息存储单元5，信息存储单元5的输入端与控制单元4的输出端连接以接收并存储条码图像所代表的信息。在实际应用时，信息存储单元5可以为本地计算机、云服务器等，以便于在产品流通的过程中对产品进行查询，实现产品流通全过程的监督管理。
优选地，该工业读码器还包括通信单元6，通信单元6用以将与其属于同一工业读码器的模型存储单元1的参数模型传输给其他工业读码器；接收其他工业读码器的参数模型，并将接收到的参数模型传输给与其属于同一工业读码器的模型存储单元1，以实现各工业读码器之间的互相学习和信息共享。在实际应用时，对于两条生产线上的工业读码器，当两条生产线上生产的是同一种规格的产品时，只需将其中一条生产线上学习成熟的工业读码器的参数模型分享给另一工业读码器，即可实现两个工业读码器的高效条码识别，提高工业生产的效率。通信单元6包括2G、3G、4G、5G、WiFi中的一种或几种。
优选地，该工业读码器还包括输入单元7，输入单元7的输出端与模型存储单元1的输入端连接，以能够人工对参数模型进行初始化。在实际应用时，工作人员可先对参数模型进行设置，以缩短参数模型学习的时间。输入单元7可为触摸屏或者按键。
优选地，该工业读码器还包括报警单元8，报警单元8的输入端与处理单元3的输出端连接，以在解码不成功时给出声、光等报警信号。
请参照图2，图2为本发明另一实施例的现场分布式部署自适应学习工业读码器的结构示意图，与图1实施例相比，该实施例中处理单元3还包括生产速度获取子单元33，生产速度获取子单元33可根据处理单元3接收到的相邻两张条码图像的时间差计算得到生产速度，生产速度获取子单元33的输出端与第二子处理单元32的输入端连接，以对第二子处理单元32的处理时间进行限制，从而保证该工业读码器能够利用获取的连续条码图像对参数模型进行学习更新，同时第二子处理单元32能够将生产速度信息写入参数模型内，以达到动态自动部署，减少部署环境复杂性，使该工业读码器能够适用工业产线的频繁切料带来的部署调整。
请参照图3，图3为本发明再一实施例的现场分布式部署自适应学习工业读码器的结构示意图，与图1实施例相比，该实施例中第二子处理单元32包括补解码模块321和参数模型更新模块322，补解码模块321用以对第一子处理单元31解码不成功的条码图像利用传统解码方法进行解码，参数模型更新模块322用以对参数模型进行更新，补解码模块321的输出端与参数模型更新模块322的输入端连接以在解码成功时向参数模型更新模块322传送条码信息，参数模型更新模块322的输出端与模型存储单元1的输入端连接以向模型存储单元1传送参数模型。
处理单元3还包括图像缓存子单元34，图像缓存子单元34的输入端与图像获取单元2连接以获取条码图像，图像缓存子单元34的输入端与参数模型更新模块322的输出端连接以接收参数模型更新完成或者参数模型正在更新中信号，图像缓存子单元34的输出端与第一子处理单元31连接以在参数模型更新模块322对模型存储单元1的参数模型更新完成时向第一子处理单元31传送条码图像，图像缓存子单元34的输出端与补解码模块321连接以在第一子处理单元31解码不成功时向补解码模块321传送条码图像，第一子处理单元31的输出端与图像缓存子单元34的输入端连接以在解码成功时控制图像缓存子单元34删除解码成功的条码图像，补解码模块321的输出端与图像缓存子单元34的输入端连接以在解码成功时控制图像缓存子单元34删除解码成功的条码图像，以在保证参数模型更新期间接收到的条码图像能够被处理到，同时将解码不成功的条码图像进行存储。
报警单元8的输入端与补解码模块321的输出端连接以在解码不成功时给出声、光等报警信号。
在实际使用时，参数模型更新模块322对参数模型的更新可以根据权重自动决策更新，或者采用指定方式获取目标模型，从而达到快速自适应现场部署,无需调试及挪机。
本发明的现场分布式部署自适应学习工业读码器，通过处理单元与模型存储单元的双向连接，在条码识读过程中对参数模型进行学习更新，对于生产线上具有一定规律或者同一规格的产品、不同生产参数的工业现场，最终能够达到根据参数模型快速识别条码的效果，自动匹配生产需求，有效解决复杂工业流水线数据采集读码器的智能部署，显著提高了条码识读效率，保证了工业生产的效率和收益，并且具有越使用越智能的特性。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种现场分布式部署自适应学习工业读码器，其特征在于，包括：
模型存储单元，所述模型存储单元用以存储参数模型，所述参数模型用以记录条码信息以及生产参数信息；
图像获取单元，所述图像获取单元用以获取条码图像；
处理单元，所述处理单元的输入端与所述图像获取单元的输出端连接以获取条码图像，所述处理单元包括第一子处理单元和第二子处理单元，所述第一子处理单元的输入端与所述模型存储单元的输出端连接以获取参数模型并利用参数模型对条码图像进行解码，所述第二子处理单元的输入端与所述第一子处理单元的输出端连接以接收解码成功或者解码不成功信号，所述第二子处理单元的输出端与所述模型存储单元的输入端连接以在接收到解码不成功信号且所述第二子处理单元解码成功时用所述第二子处理单元根据条码图像获取的条码信息以及生产参数信息对所述模型存储单元存储的参数模型进行更新；以及
控制单元，所述控制单元的输出端与所述图像获取单元的输入端连接以控制所述图像获取单元获取图像，所述控制单元的输入端与所述处理单元的输出端连接以在解码成功时获取条码图像所代表的信息。
2.如权利要求1所述的现场分布式部署自适应学习工业读码器，其特征在于，所述处理单元还包括生产速度获取子单元，所述生产速度获取子单元的输出端与所述第二子处理单元的输入端连接。
3.如权利要求1所述的现场分布式部署自适应学习工业读码器，其特征在于，所述第二子处理单元包括补解码模块和参数模型更新模块，所述补解码模块的输出端与所述参数模型更新模块的输入端连接以在解码成功时向所述参数模型更新模块传送条码信息，所述参数模型更新模块的输出端与所述模型存储单元的输入端连接以向所述模型存储单元传送参数模型。
4.如权利要求3所述的现场分布式部署自适应学习工业读码器，其特征在于，所述处理单元还包括图像缓存子单元，所述图像缓存子单元的输入端与所述图像获取单元连接以获取条码图像，所述图像缓存子单元的输入端与所述参数模型更新模块连接，所述图像缓存子单元的输出端与所述第一子处理单元连接以在所述参数模型更新模块对所述模型存储单元的参数模型更新完成时向所述第一子处理单元传送条码图像，所述图像缓存子单元的输出端与所述补解码模块连接以在所述第一子处理单元解码不成功时向所述补解码模块传送条码图像，所述第一子处理单元的输出端与所述图像缓存子单元的输入端连接以在解码成功时控制所述图像缓存子单元删除解码成功的条码图像，所述补解码模块的输出端与所述图像缓存子单元的输入端连接以在解码成功时控制所述图像缓存子单元删除解码成功的条码图像。
5.如权利要求4所述的现场分布式部署自适应学习工业读码器，其特征在于，还包括报警单元，所述报警单元的输入端与所述补解码模块的输出端连接以在解码不成功时给出报警信号。
6.如权利要求1所述的现场分布式部署自适应学习工业读码器，其特征在于，还包括信息存储单元，所述信息存储单元的输入端与所述控制单元的输出端连接以接收并存储条码图像所代表的信息。
7.如权利要求1所述的现场分布式部署自适应学习工业读码器，其特征在于，还包括通信单元，所述通信单元用以将与其属于同一工业读码器的模型存储单元的参数模型传输给其他工业读码器；接收其他工业读码器传输的参数模型，并将接收到的参数模型传输给与其属于同一工业读码器的模型存储单元。
8.如权利要求7所述的现场分布式部署自适应学习工业读码器，其特征在于，所述通信单元包括2G、3G、4G、5G、WiFi中的一种或几种。
9.如权利要求1所述的现场分布式部署自适应学习工业读码器，其特征在于，还包括输入单元，所述输入单元的输出端与所述模型存储单元的输入端连接以人工对参数模型进行初始化。
10.如权利要求9所述的现场分布式部署自适应学习工业读码器，其特征在于，所述输入单元为触摸屏或者按键。
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