CN113379359B - 一种基于图像识别的机加工件库存管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于图像识别的机加工件库存管理系统，包括扫描系统、处理系统，所述扫描系统包括重量检测模块、运算模块，所述处理系统包括工件指标记录模块、存储模块，所述重量检测模块和运算模块电连接，所述工件指标记录模块和存储模块电连接，所述扫描系统用以扫描工件的形状大小，所述处理系统用以处理工件的各项指标数据，所述重量检测模块用以检测工件的重量，所述运算模块用以对进入库存的物体指标进行运算，所述工件指标记录模块用以记录工件的各项指标数据，存储模块将工件被处理后的指标数据存储，所述重量检测模块包括三维扫描单元，本发明，具有精确分类堆放工件和便于库存管理的特点。

Description

一种基于图像识别的机加工件库存管理系统

技术领域

本发明涉及库存管理技术领域，具体为一种基于图像识别的机加工件库存管理系统。

背景技术

AI技术在各个领域得到了充分发展，其代替人脑做出决策的特性解放了工人的劳动力，在库存管理领域的应用多在工件的运输方面得到应用，在库存管理的领域应用较少。

由于大多企业在实现库存管理时，通常存在分类重合以及管理不便等缺点，导致工件存放时出现分类不精确或者工件堆倒塌等问题，且大多工件为金属制成，其容易因外界气流带入的氧气而发生氧化生锈，将工件保存于真空库存中则会导致成本过高，且后续往库存中添加新的工件时也会造成不便，因此，设计精确分类堆放工件和便于库存管理的一种基于图像识别的机加工件库存管理系统是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于图像识别的机加工件库存管理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于图像识别的机加工件库存管理系统，包括扫描系统、处理系统，所述扫描系统包括重量检测模块、运算模块，所述处理系统包括工件指标记录模块、存储模块，所述重量检测模块和运算模块电连接，所述工件指标记录模块和存储模块电连接；

所述扫描系统用以扫描工件的形状大小，所述处理系统用以处理工件的各项指标数据，所述重量检测模块用以检测工件的重量，所述运算模块用以对进入库存的物体指标进行运算，所述工件指标记录模块用以记录工件的各项指标数据，存储模块将工件被处理后的指标数据存储。

根据上述技术方案，所述重量检测模块包括三维扫描单元，所述工件指标记录模块包括分类单元、码放单元、计数单元、库存显示端，所述存储模块包括建模单元、安保操作端，所述重量检测模块和三维扫描单元电连接，所述三维扫描单元和工件指标记录模块电连接，所述工件指标记录模块和码放单元电连接，所述码放单元和库存显示端电连接，所述建模单元和工件指标记录模块电连接，所述建模单元和安保操作端电连接，所述计数单元和库存显示端电连接，所述分类单元和建模单元电连接，所述计数单元和建模单元电连接；

所述三维扫描单元用以扫描进入库存的物体形状，所述分类单元依据三维扫描单元获得的形状、大小以及重量检测模块测定的工件重量三项指标对进入库存的物体进行分类，所述码放单元将分类后的工件按类别码放成堆，所述计数单元对码放的工件进行计数，所述库存显示端将工件形状、大小、重量以及工件每堆的数量显示于界面上，所述建模单元针对工件的形状、大小以及工件每堆的数量进行三维建模，并将建模完成后的图形展示于安保操作端的界面上。

根据上述技术方案，所述扫描系统和处理系统工作时分为以下具体步骤：

S0、当物体进入库存时，重量检测模块测定物体的重量，此时三维扫描单元启动，三维扫描单元扫描物体的形状、大小；

S1、工件指标记录模块将工件的形状、大小和重量记录，并将数据传输至分类单元；

S2、分类单元依据工件的形状、大小和重量的不同，对工件进行分类，并启动码放单元将分类后的工件按种类堆叠成堆，计数单元计算码放的数量，并将工件的数量记录；

S3、库存显示端将工件按不同种类显示其大小、重量、形状以及库存数量；

S4、建模单元依据上述数据建立三维模型，并将模型图展示于安保操作端；

S5、建立后的三维模型将保存于存储模块中。

根据上述技术方案，所述分类单元对工件进行分类的具体方法为：

A1、分类单元应对工件的大小不同和形状不同两种指标对工件进行分类；

A2、分类后的工件由码放单元将其码放整齐；

A3、计数单元在码放过程中对工件进行计数，最终得到精确分类且数量明确的工件堆。

根据上述技术方案，所述建模单元的建模具体方法为：

B1、建模单元整合工件指标记录模块以及计数单元所记录的数据，包括工件的形状、大小以及数量；

B2、建模单元以上述数据进行三维模型的建立，得到直观的三维图；

B3、存储模块将该三维图存储，当库存的工件发生缺失时，能够从存储模块中调取三维图进行快速比对，迅速找到丢失工件的库存处。

根据上述技术方案，所述运算模块包括喷洒单元、压敏单元，所述喷洒单元包括控制模块，所述喷洒单元和控制模块电连接，所述控制模块和压敏单元电连接，所述运算模块和喷洒单元电连接；

所述压敏单元判断进入库存的气流大小，所述运算模块计算出喷洒量大小，所述喷洒单元喷洒防锈喷剂，所述控制模块根据运算模块的计算结果控制喷洒单元喷洒的防锈喷剂的喷洒量。

根据上述技术方案，所述运算模块工作时分为以下具体步骤：

C0、当气流进入库存内部时，压敏单元根据气流的流动性判断气流的压力大小；

C1、压敏单元将压力大小上传至运算模块，运算模块根据气流压力大小计算出即将喷洒的防锈喷剂喷洒量；

C2、运算模块将计算结果传递至控制模块，控制模块根据接收的数据控制喷洒单元的防锈喷剂供给量；

C3、喷洒单元喷洒防锈喷剂。

根据上述技术方案，上述步骤C3中，防锈喷剂的喷洒量的计算方法为：

C3-1、取单个工件的高度和该工件堆工件数量的乘积，取单个工件重量和该工件堆工件数量的乘积的倒数，取单个工件的底面积的倒数；

C3-2、将上述三个数据相乘，得到的结果和抗倒系数相乘；

C3-3、取得的结果和气流大小进行比较，启动喷洒单元，控制模块控制喷洒单元喷洒出的防锈喷剂的量，具体为：

S＝A/(XH/GL)*(1-1/A)*Y

其中A为压敏单元判断的气流压力大小，H为单个工件的高度和该工件堆工件数量的乘积，G为单个工件重量和该工件堆工件数量的乘积，L为单个工件的底面积，S为防锈喷剂的喷洒量，Y为喷洒系数，X为抗倒系数。

根据上述技术方案，还包括轨迹预测系统，其特征在于：所述轨迹预测系统包括预测模块、分配单元、强风单元，所述预测模块和分配单元电连接，所述分配单元和强风单元电连接；

所述预测模块根据防锈喷剂的喷洒量规划气流的行动轨迹，分配单元接收预测模块的轨迹信息，对强风单元和喷洒单元实行电力分配。

根据上述技术方案，所述预测模块工作时分为以下具体步骤：

D1、预测模块整合各个喷洒单元对工件堆的防锈喷剂喷洒量信息，将喷洒量信息发送至对应的分配单元；

D2、分配单元依据接收的喷洒量信息对强风单元和喷洒单元实行电力分配；

D3、强风单元启动，利用风力对抗外界进入的气流。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过设置有扫描系统、处理系统，达到对进入库存中的工件的形状、大小、重量等指标进行精确分类，同时建立三维模型直观展示，同时能够使得库存中的工件堆不会因气流的干扰而倒塌或者生锈。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，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。

本发明提供技术方案：一种基于图像识别的机加工件库存管理系统，包括，所述扫描系统包括重量检测模块、运算模块，所述处理系统包括工件指标记录模块、存储模块，所述重量检测模块和运算模块电连接，所述工件指标记录模块和存储模块电连接；

所述扫描系统用以扫描工件的形状大小，所述处理系统用以处理工件的各项指标数据，所述重量检测模块用以检测工件的重量，所述运算模块用以对进入库存的物体指标进行运算，所述工件指标记录模块用以记录工件的各项指标数据，存储模块将工件被处理后的指标数据存储；利用扫描系统、处理系统，达到对进入库存中的工件的形状、大小、重量等指标进行精确分类，同时建立三维模型直观展示。

所述重量检测模块包括三维扫描单元，所述工件指标记录模块包括分类单元、码放单元、计数单元、库存显示端，所述存储模块包括建模单元、安保操作端，所述重量检测模块和三维扫描单元电连接，所述三维扫描单元和工件指标记录模块电连接，所述工件指标记录模块和码放单元电连接，所述码放单元和库存显示端电连接，所述建模单元和工件指标记录模块电连接，所述建模单元和安保操作端电连接，所述计数单元和库存显示端电连接，所述分类单元和建模单元电连接，所述计数单元和建模单元电连接；

所述三维扫描单元用以扫描进入库存的物体形状，所述分类单元依据三维扫描单元获得的形状、大小以及重量检测模块测定的工件重量三项指标对进入库存的物体进行分类，所述码放单元将分类后的工件按类别码放成堆，所述计数单元对码放的工件进行计数，所述库存显示端将工件形状、大小、重量以及工件每堆的数量显示于界面上，所述建模单元针对工件的形状、大小以及工件每堆的数量进行三维建模，并将建模完成后的图形展示于安保操作端的界面上；将工件依据多个指标进行分类，能够将使得相同形状不同规格的工件以及相同规格不同形状的工件被分类，有效达到去重的效果，同时利用库存显示端记录每处库存的工件种类以及数量，利用建模单元将整体工件堆建立三维模型展示于界面上，使得操作人员能够直观了解工件的库存情况。

所述扫描系统和处理系统工作时分为以下具体步骤：

S0、当物体进入库存时，重量检测模块测定物体的重量，此时三维扫描单元启动，三维扫描单元扫描物体的形状、大小；

S1、工件指标记录模块将工件的形状、大小和重量记录，并将数据传输至分类单元；

S2、分类单元依据工件的形状、大小和重量的不同，对工件进行分类，并启动码放单元将分类后的工件按种类堆叠成堆，计数单元计算码放的数量，并将工件的数量记录；

S3、库存显示端将工件按不同种类显示其大小、重量、形状以及库存数量；

S4、建模单元依据上述数据建立三维模型，并将模型图展示于安保操作端；

S5、建立后的三维模型将保存于存储模块中；通过设置有建模单元和库存显示端，使得操作人员能够远距离了解库存情况，也能够使得现场工作人员能够快速根据库存显示端显示的信息对库存中的工件进行比对，迅速找出并解决工件存放中出现的一系列问题。

所述分类单元对工件进行分类的具体方法为：

A1、分类单元应对工件的大小不同和形状不同两种指标对工件进行分类；

A2、分类后的工件由码放单元将其码放整齐；

A3、计数单元在码放过程中对工件进行计数，最终得到精确分类且数量明确的工件堆；将工件精确分类后，利用码放单元将工件分类码放，达到工件去重以及便于库存管理的目的。

所述建模单元的建模具体方法为：

B1、建模单元整合工件指标记录模块以及计数单元所记录的数据，包括工件的形状、大小以及数量；

B2、建模单元以上述数据进行三维模型的建立，得到直观的三维图；

B3、存储模块将该三维图存储，当库存的工件发生缺失时，能够从存储模块中调取三维图进行快速比对，迅速找到丢失工件的库存处；通过建立三维图，能够使得操作人员直观的从安保操作端进行观察库存情况，同时将三维图在存储模块中存储，方便后期进行比对。

所述运算模块包括喷洒单元、压敏单元，所述喷洒单元包括控制模块，所述喷洒单元和控制模块电连接，所述控制模块和压敏单元电连接，所述运算模块和喷洒单元电连接；

所述压敏单元判断进入库存的气流大小，所述运算模块计算出喷洒量大小，所述喷洒单元喷洒防锈喷剂，所述控制模块根据运算模块的计算结果控制喷洒单元喷洒的防锈喷剂的喷洒量；对工件堆喷洒防锈喷剂，避免工件堆因外界气流的进入而发生生锈等影响工件质量的问题。

所述运算模块工作时分为以下具体步骤：

C0、当气流进入库存内部时，压敏单元根据气流的流动性判断气流的压力大小；

C1、压敏单元将压力大小上传至运算模块，运算模块根据气流压力大小计算出即将喷洒的防锈喷剂喷洒量；

C2、运算模块将计算结果传递至控制模块，控制模块根据接收的数据控制喷洒单元的防锈喷剂供给量；

C3、喷洒单元喷洒防锈喷剂。

上述步骤C3中，防锈喷剂的喷洒量的计算方法为：

C3-1、取单个工件的高度和该工件堆工件数量的乘积，取单个工件重量和该工件堆工件数量的乘积的倒数，取单个工件的底面积的倒数；

C3-2、将上述三个数据相乘，得到的结果和抗倒系数相乘；

C3-3、取得的结果和气流大小进行比较，启动喷洒单元，控制模块控制喷洒单元喷洒出的防锈喷剂的量，具体为：

S＝A/(XH/GL)*(1-1/A)*Y

其中A为压敏单元判断的气流压力大小，H为单个工件的高度和该工件堆工件数量的乘积，G为单个工件重量和该工件堆工件数量的乘积，L为单个工件的底面积，S为防锈喷剂的喷洒量，Y为喷洒系数，X为抗倒系数；由于气流压力越大，其吹倒工件堆的可能性也越高，且带入的氧气的量也越多，因此防锈喷剂的喷洒量和气流大小，工件堆的高度越高，也越容易被吹倒，工件堆的重量越大，其底面积越大则越不易被撞倒，且工件堆一旦被吹倒，其暴露出的工件的总面积也会增大，因此喷洒量和工件堆高度成正比，和其底面积以及重量成反比，因此喷洒量会根据上述数据的不同喷洒出不同量的防锈喷剂，即气流压力越大，防锈喷剂越多，工件堆抗倒性能越低，防锈喷剂也会越多，确保气流不会吹倒工件堆，且工件堆不会因气流的进入而生锈，当气流压力无限小时，此时的防锈喷剂喷洒量趋近于零。

所述轨迹预测系统包括预测模块、分配单元、强风单元，所述预测模块和分配单元电连接，所述分配单元和强风单元电连接；

所述预测模块根据防锈喷剂的喷洒量规划气流的行动轨迹，分配单元接收预测模块的轨迹信息，对强风单元和喷洒单元实行电力分配；。

所述预测模块工作时分为以下具体步骤：

D1、预测模块整合各个喷洒单元对工件堆的防锈喷剂喷洒量信息，将喷洒量信息发送至对应的分配单元；

D2、分配单元依据接收的喷洒量信息对强风单元和喷洒单元实行电力分配；

D3、强风单元启动，利用风力对抗外界进入的气流；利用喷洒量信息预测提前分配防锈喷剂喷洒量，提前打开强风单元，使得气流不能靠近抗倒性能差的工件堆，干扰其流动性，使得工件堆能够自行分配不同工件堆的风力大小，以避免工件堆被风力吹倒。

需要说明的是，在本文中，诸如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。

最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (9)

1.一种基于图像识别的机加工件库存管理系统，包括扫描系统、处理系统，其特征在于：所述扫描系统包括重量检测模块、运算模块，所述处理系统包括工件指标记录模块、存储模块，所述重量检测模块和运算模块电连接，所述工件指标记录模块和存储模块电连接；

所述扫描系统用以扫描工件的形状大小，所述处理系统用以处理工件的各项指标数据，所述重量检测模块用以检测工件的重量，所述运算模块用以对进入库存的物体指标进行运算，所述工件指标记录模块用以记录工件的各项指标数据，存储模块将工件被处理后的指标数据存储；

所述重量检测模块包括三维扫描单元，所述工件指标记录模块包括分类单元、码放单元、计数单元、库存显示端，所述存储模块包括建模单元、安保操作端，所述三维扫描单元和工件指标记录模块电连接，所述码放单元和库存显示端电连接，所述建模单元和工件指标记录模块电连接，所述建模单元和安保操作端电连接，所述计数单元和库存显示端电连接，所述分类单元和建模单元电连接，所述计数单元和建模单元电连接；

所述三维扫描单元用以扫描进入库存的物体形状，所述分类单元依据三维扫描单元获得的形状、大小以及重量检测模块测定的工件重量三项指标对进入库存的物体进行分类，所述码放单元将分类后的工件按类别码放成堆，所述计数单元对码放的工件进行计数，所述库存显示端将工件形状、大小、重量以及工件每堆的数量显示于界面上，所述建模单元针对工件的形状、大小以及工件每堆的数量进行三维建模，并将建模完成后的图形展示于安保操作端的界面上。

2.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的机加工件库存管理系统，其特征在于：所述扫描系统和处理系统工作时分为以下具体步骤：

S0、当物体进入库存时，重量检测模块测定物体的重量，此时三维扫描单元启动，三维扫描单元扫描物体的形状、大小；

S1、工件指标记录模块将工件的形状、大小和重量记录，并将数据传输至分类单元；

S2、分类单元依据工件的形状、大小和重量的不同，对工件进行分类，并启动码放单元将分类后的工件按种类堆叠成堆，计数单元计算码放的数量，并将工件的数量记录；

S3、库存显示端将工件按不同种类显示其大小、重量、形状以及库存数量；

S4、建模单元依据上述数据建立三维模型，并将模型图展示于安保操作端；

S5、建立后的三维模型将保存于存储模块中。

3.根据权利要求2所述的一种基于图像识别的机加工件库存管理系统，其特征在于：所述分类单元对工件进行分类的具体方法为：

A1、分类单元应对工件的大小不同和形状不同两种指标对工件进行分类；

A2、分类后的工件由码放单元将其码放整齐；

A3、计数单元在码放过程中对工件进行计数，最终得到精确分类且数量明确的工件堆。

4.根据权利要求3所述的一种基于图像识别的机加工件库存管理系统，其特征在于：所述建模单元的建模具体方法为：

B1、建模单元整合工件指标记录模块以及计数单元所记录的数据，包括工件的形状、大小以及数量；

B2、建模单元以上述数据进行三维模型的建立，得到直观的三维图；

B3、存储模块将该三维图存储，当库存的工件发生缺失时，能够从存储模块中调取三维图进行快速比对，迅速找到丢失工件的库存处。

5.根据权利要求4所述的一种基于图像识别的机加工件库存管理系统，其特征在于：所述运算模块包括喷洒单元、压敏单元，所述喷洒单元包括控制模块，所述控制模块和压敏单元电连接；

所述压敏单元判断进入库存的气流大小，所述运算模块计算出喷洒量大小，所述喷洒单元喷洒防锈喷剂，所述控制模块根据运算模块的计算结果控制喷洒单元喷洒的防锈喷剂的喷洒量。

6.根据权利要求5所述的一种基于图像识别的机加工件库存管理系统，其特征在于：所述运算模块工作时分为以下具体步骤：

C0、当气流进入库存内部时，压敏单元根据气流的流动性判断气流的压力大小；

C1、压敏单元将压力大小上传至运算模块，运算模块根据气流压力大小计算出即将喷洒的防锈喷剂喷洒量；

C2、运算模块将计算结果传递至控制模块，控制模块根据接收的数据控制喷洒单元的防锈喷剂供给量；

C3、喷洒单元喷洒防锈喷剂。

7.根据权利要求6所述的一种基于图像识别的机加工件库存管理系统，其特征在于：上述步骤C3中，防锈喷剂的喷洒量的计算方法为：

C3-1、取单个工件的高度和该工件堆工件数量的乘积，取单个工件重量和该工件堆工件数量的乘积的倒数，取单个工件的底面积的倒数；

C3-2、将上述三个数据相乘，得到的结果和抗倒系数相乘；

C3-3、取得的结果和气流大小进行比较，启动喷洒单元，控制模块控制喷洒单元喷洒出的防锈喷剂的量，具体为：

；

其中A为压敏单元判断的气流压力大小，H为单个工件的高度和该工件堆工件数量的乘积，G为单个工件重量和该工件堆工件数量的乘积，L为单个工件的底面积，S为防锈喷剂的喷洒量，Y为喷洒系数，X为抗倒系数。

8.根据权利要求7所述的一种基于图像识别的机加工件库存管理系统，还包括轨迹预测系统，其特征在于：所述轨迹预测系统包括预测模块、分配单元、强风单元，所述预测模块和分配单元电连接，所述分配单元和强风单元电连接；

所述预测模块根据防锈喷剂的喷洒量规划气流的行动轨迹，分配单元接收预测模块的轨迹信息，对强风单元和喷洒单元实行电力分配。

9.根据权利要求8所述的一种基于图像识别的机加工件库存管理系统，其特征在于：所述预测模块工作时分为以下具体步骤：

D1、预测模块整合各个喷洒单元对工件堆的防锈喷剂喷洒量信息，将喷洒量信息发送至对应的分配单元；

D2、分配单元依据接收的喷洒量信息对强风单元和喷洒单元实行电力分配；

D3、强风单元启动，利用风力对抗外界进入的气流。