CN117764094A - 一种海关用智慧仓储管理系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智慧仓储领域，尤其涉及一种海关用智慧仓储管理系统和方法，方法包括：针对目标货物进行图像采集以获取目标图像；根据目标货物的特征点数量以及特征点位置确定特征点分布状态；根据目标货物的特征点分布状态确定信息码采集方式，不同的信息码采集方式对应的图像采集角度以及光照角度不同；根据有效区域面积占比以及二类码占比确定有效区域状态；针对目标图像进行有效区域状态分析，根据有效区域状态针对有效区域进行识别，或针对一类码进行恢复；本发明根据实际条形码破损状态选择不同的图像处理分析方式，进而提高条形码识别效率。

Description

一种海关用智慧仓储管理系统和方法

技术领域

本发明涉及智慧仓储领域，尤其涉及一种海关用智慧仓储管理系统和方法。

背景技术

智慧仓储是5G工业互联网的一个重要应用场景，它是指在仓储管理业务流程再造基础上，利用RFID射频识别、网络通信以及信息系统应用等信息化技术及先进的管理方法，实现入库、出库、盘库、移库管理的信息自动抓取、自动识别、自动预警及智能管理功能，以降低仓储成本、提高仓储效率、提升仓储智慧管理能力，在实际应用中，智慧仓储可以实现非接触式货物出入库检验，问题货物标签信息写入，检验信息与后台数据库联动等功能，提高货物出入库效率，但是针对标签存在破损等缺陷的待入库货物，仍存在识别效率差的问题。

中国专利公开号CN105335681B公布了一种条形码识别装置、文档图像管理系统以及条形码识别方法，装置包括：转换部，对图像进行二值化转换；像素设定部设定初始像素；搜索路径设定部，把初始像素作为起点像素并设定搜索路径；搜索获取部，根据像素判断部的判断结果搜索获取到起始边界点和多个后续边界点；边界线获取部，获取两条边界直线；判断部根据比例夹角计算的结果判断出黑色线条；倾斜判断部，判断倾斜角度计算部计算出的倾斜角是否在预定值以上，是则判断条形码发生倾斜；旋转摆正部，将图像进行旋转摆正；识别控制部，对像素修正部修正的条形码图像进行识别获取条形码内容。由此可见，上述技术方案存在以下问题：无法根据实际条形码破损状态选择不同的图像处理分析方式，导致条形码识别速度慢。

发明内容

为此，本发明提供一种海关用智慧仓储管理系统和方法，用以克服现有技术中无法根据实际条形码破损状态选择不同的图像处理分析方式，导致条形码识别速度慢的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种海关用智慧仓储管理方法，包括：

针对目标货物进行图像采集以获取目标图像；

根据目标货物的特征点数量以及特征点位置确定特征点分布状态；

根据目标货物的特征点分布状态确定信息码采集方式，不同的信息码采集方式对应的图像采集角度以及光照角度不同；

根据有效区域面积占比以及二类码占比确定有效区域状态；

针对目标图像进行有效区域状态分析以确定针对有效区域进行识别，或针对一类码进行恢复；

有效区域的识别中，根据有效区域的有效码匹配度确定有效区域是否匹配成功；

一类码的恢复中，根据订单信息进行一类码恢复，或根据二类码进行一类码恢复。

进一步地，根据目标货物的特征点分布状态确定信息码采集方式，包括多方向采集，或多光线采集。

进一步地，特征点分布状态根据目标货物的特征点数量以及特征点位置确定，包括特征点数量处于第一预设特征点数量范围或特征点位置契合度小于预设特征点位置契合度，或特征点数量等于预设特征点数量且特征点位置契合度大于或等于预设特征点位置契合度。

进一步地，多方向采集中，针对图像采集角度进行若干次调节，且每次调节完成时对应采集一次目标图像；

多光线采集中，针对光照角度进行若干次调节，且每次调节完成时对应采集一次目标图像。

进一步地，针对目标图像进行有效区域状态分析，根据有效区域状态确定图像处理方式，包括针对有效区域进行识别，或针对一类码进行恢复。

进一步地，所述有效区域状态根据有效区域面积占比以及二类码占比确定，包括有效区域面积占比大于预设有效区域面积占比且二类码占比小于预设二类码占比，或有效区域面积占比小于等于预设有效区域面积占比或二类码占比大于等于预设二类码占比。

进一步地，针对有效区域进行的识别中，检测有效区域的有效码匹配度，若有效码匹配度等于预设有效码匹配度，则有效区域匹配成功；

若有效码匹配度小于预设有效码匹配度，则有效区域匹配失败，将货物传送至人工端进行检测。

进一步地，针对一类码进行恢复时，若有效区域面积占比小于等于预设有效区域面积占比，根据订单信息进行一类码恢复；

若二类码占比大于等于预设二类码占比，根据二类码进行一类码恢复。

进一步地，标签包括一类码以及二类码，每个一类码对应有若干二类码，一类码与二类码的位置以及宽度均不同；一类码的宽度以及关联间隔确定该一类码对应的二类码的数量、宽度以及组内间隔。

本发明提供一种海关用智慧仓储管理系统，包括：

数据采集单元，用以采集需求信息；

特征分析单元，其与所述数据采集单元相连，用以根据目标货物的特征点分布状态确定信息码采集方式，包括多方向采集，或多光线采集；

图像分析单元，其与所述数据采集单元以及所述特征分析单元相连，用以根据有效区域状态确定图像处理方式，包括针对有效区域进行识别，或针对一类码进行恢复；

图像分析单元包括识别模块和恢复模块，识别模块用以根据有效区域的有效码匹配度确定有效区域是否匹配成功；

恢复模块用以针对一类码进行恢复，包括根据订单信息进行一类码恢复，或根据二类码进行一类码恢复；

其中，特征点分布状态根据目标货物的特征点数量以及特征点位置确定，所述有效区域状态根据有效区域面积占比以及二类码占比确定。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明技术方案中，根据目标货物的特征点分布状态确定信息码采集方式，通过目标货物的特征点分布状态反映货物包装结构是否规则，从而选择更加符合对应包装结构的信息码采集方式，使得信息码采集方式更加符合实际工作场景，避免不规则包装结构引起标签扭曲从而导致信息码采集方式无法有效采集，进一步提高了本发明的标签识别效率。

进一步地，本发明中特征点分布状态根据目标货物的特征点数量以及特征点位置，通过目标货物的特征点数量以及特征点位置表征特征点分布状态，从而反映货物包装结构是否规则，相比于现有技术数据处理量更小，从而提高了数据处理速度，进而提高了本发明的标签识别速度。

进一步地，本发明中信息码采集方式包括多方向采集的方式以及多光线采集的方式，避免光线或标签扭曲导致的图像识别效率差的问题，进而提高了本发明的标签识别效率。

进一步地，本发明通过有效区域状态反映标签的可识别程度，进而对应选择不同的图像处理方式，使得图像处理方式能够更加符合当前标签的状态，进而提高了本发明的图像识别效率。

进一步地，本发明中包括一类码和二类码，其中，一类码和二类码对应设置，在标签损失的情况下，可以针对二类码的分布进行一类码的恢复，进而提高了本发明的标签识别效果。

附图说明

图1为本发明实施例海关用智慧仓储管理方法的示意图；

图2为本发明实施例标签局部示意图；

图3为本发明实施例海关用智慧仓储管理系统的单元连接图；

图中：一类码1，二类码2，关联间隔3。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1所示，其为本发明实施例海关用智慧仓储管理方法的示意图，本发明提供一种海关用智慧仓储管理方法，包括：

针对目标货物进行图像采集以获取目标图像；

根据目标货物的特征点数量以及特征点位置确定特征点分布状态；

根据目标货物的特征点分布状态确定信息码采集方式，不同的信息码采集方式对应的图像采集角度以及光照角度不同；

根据有效区域面积占比以及二类码占比确定有效区域状态；

针对目标图像进行有效区域状态分析以确定针对有效区域进行识别，或针对一类码进行恢复；

有效区域的识别中，根据有效区域的有效码匹配度确定有效区域是否匹配成功；

一类码的恢复中，根据订单信息进行一类码恢复，或根据二类码进行一类码恢复。

本发明应用场景为智慧仓储入库货物标签识别，其中，所述标签为条形码。

具体而言，根据目标货物的特征点分布状态确定信息码采集方式，包括多方向采集，或多光线采集。

具体而言，特征点分布状态根据目标货物的特征点数量以及特征点位置确定，包括特征点数量处于第一预设特征点数量范围或特征点位置契合度小于预设特征点位置契合度，进行多方向采集；或特征点数量等于预设特征点数量且特征点位置契合度大于或等于预设特征点位置契合度，进行多光线采集。

具体而言，图像采集装置针对目标货物进行初始图像检测，获取单张目标图像并根据目标图像中目标货物的特征点分布状态确定信息码采集方式，特征点的识别方法为，采用图像处理和计算机视觉技术针对目标图像进行预处理，包括灰度化、噪声去除以及平滑等操作，采用边缘检测算法，如Sobel，检测出图像中箱子的边缘，这些边缘会形成一些线条，可以用来识别箱子的轮廓，在检测到的边缘上应用角点检测算法，如Harris角点检测算法，找出可能的角点，角点相连的边缘线段的夹角小于180°且大于0°，将各角点记为特征点，第一预设特征点数量范围内的数值均小于4或大于4，预设特征点数量＝4，特征点位置契合度为将各特征点按照与其他特征点距离从小到大的顺序，选择距离较小的两个点进行连接，各特征点均连接完成时，特征点位置契合度＝特征点构成的图像面积/目标矩形的面积，目标矩形为包括特征点构成的图像的最小矩形，若特征点构成的图像为矩形，则目标矩形与特征点构成的图像面积相同，则特征点位置契合度＝1，预设特征点位置契合度＝0.8。

具体而言，多方向采集中，针对图像采集角度进行若干次调节，且每次调节完成时对应采集一次目标图像；

多光线采集中，针对光照角度进行若干次调节，且每次调节完成时对应采集一次目标图像。

图像采集角度为图像采集装置针对目标货物进行拍摄时的拍摄角度，拍摄角度为图像采集装置拍摄方向与水平面的夹角，图像采集角度的调节次数以及拍摄角度由用户自行设置，用户对于图像采集精度的需求越大，则图像采集角度的调节次数越多，从而获取不同拍摄角度的图像，值得注意的是，应保证有一次图像采集角度为90°，光照角度为图像采集时辅助光源装置的光照方向与水平面的夹角，光照角度的调节次数以及光照角度由用户自行设置，用户对于图像采集精度的需求越大，则光照角度的调节次数越多，从而获取不同光照角度的图像。

具体而言，针对目标图像进行有效区域状态分析，根据有效区域状态确定图像处理方式，包括针对有效区域进行识别，或针对一类码进行恢复。

具体而言，将获得的若干张目标图像中标签面积最大的目标图像保存，将其他目标图像删除，针对该目标图像进行有效区域状态分析。

具体而言，所述有效区域状态根据有效区域面积占比以及二类码占比确定，包括有效区域面积占比大于预设有效区域面积占比且二类码占比小于预设二类码占比，针对有效区域进行识别，或有效区域面积占比小于等于预设有效区域面积占比或二类码占比大于等于预设二类码占比，针对一类码进行恢复。

有效区域面积占比＝当前标签最大完成区域面积/标准标签面积，二类码占比＝当前标签最大完成区域面积中二类码面积/当前标签最大完成区域面积，预设有效区域面积占比为25%，预设二类码占比为70％，当前标签最大完成区域内各一类码和二类码均完整。

具体而言，针对有效区域进行的识别中，检测有效区域的有效码匹配度，若有效码匹配度等于预设有效码匹配度，则有效区域匹配成功；

若有效码匹配度小于预设有效码匹配度，则有效区域匹配失败，将货物传送至人工端进行检测。

具体而言，将有效区域与预设储存图像进行比对，有效码匹配度为匹配成功的1/预设储存图像数量，预设有效匹配度＝1。

具体而言，针对一类码进行的恢复中，若有效区域面积占比小于等于预设有效区域面积占比，根据订单信息进行一类码恢复；

若二类码占比大于等于预设二类码占比，根据二类码进行一类码恢复。

若有效区域面积占比小于等于预设有效区域面积占比且二类码占比大于等于预设二类码占比，则由用户进行一类码恢复方式的选择。

具体而言，根据订单信息进行一类码恢复时，将目标图像中的订单信息进行文字识别并与预储存单元的储存的订单信息进行匹配，若仅存在一个相同的订单信息，则将该订单信息对应的标签的预储存图像喷涂至目标货物，若不存在或存在多个相同的订单信息，则判定匹配失败，将货物传送至人工端进行检测。

根据二类码进行一类码恢复时，检测有效区域内的二类码，若仅存在一个预设匹配一类码，则将一类码进行恢复；

若不存在或存在多个预设匹配一类码，则判定匹配失败，将货物传送至人工端进行检测。

具体而言，标签包括一类码以及二类码，每个一类码对应有若干二类码，一类码与二类码的位置以及宽度均不同；一类码的宽度以及关联间隔确定该一类码对应的二类码的数量、宽度以及组内间隔。

请参阅图2所示，其为本发明实施例标签的局部示意图，提供一种标签的设置方法，一类码1右侧为与之对应的二类码2，二类码2的数量与一类码1的宽度为正相关关系，二类码2的最大宽度与一类码1的宽度为正相关关系，二类码的宽度随机取值，组内间隔为一类码1对应的若干二类码2之间的允许的最大距离，组内间隔与一类码1的宽度为正相关关系，一类码1的关联间隔3为一类码1与其右侧最近的一类码1的距离，一类码1对应的二类码2应保证均处于该一类码1对应的关联间隔3范围之间。

请参阅图3所示，其为本发明实施例海关用智慧仓储管理系统的单元连接图，本发明还提供一种海关用智慧仓储管理系统，包括：

数据采集单元，用以采集需求信息；

特征分析单元，其与所述数据采集单元相连，用以根据目标货物的特征点分布状态确定信息码采集方式，包括多方向采集，或多光线采集；

图像分析单元，其与所述数据采集单元以及所述特征分析单元相连，用以根据有效区域状态确定图像处理方式，包括针对有效区域进行识别，或针对一类码进行恢复；

图像分析单元包括识别模块和恢复模块，识别模块用以根据有效区域的有效码匹配度确定有效区域是否匹配成功；

恢复模块用以针对一类码进行恢复，包括根据订单信息进行一类码恢复，或根据二类码进行一类码恢复；

其中，特征点分布状态根据目标货物的特征点数量以及特征点位置确定，所述有效区域状态根据有效区域面积占比以及二类码占比确定。

所述系统还包括一预储存单元，用以储存不同货物对应的订单信息以及标签的预设储存图像。

所述需求信息为目标货物的目标图像，目标图像为目标货物上印有条形码标签的一面的图像。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种海关用智慧仓储管理方法，其特征在于，包括：

针对目标货物进行图像采集以获取目标图像；

根据目标货物的特征点数量以及特征点位置确定特征点分布状态；

根据目标货物的特征点分布状态确定信息码采集方式，不同的信息码采集方式对应的图像采集角度以及光照角度不同；

根据有效区域面积占比以及二类码占比确定有效区域状态；

针对目标图像进行有效区域状态分析以确定针对有效区域进行识别，或针对一类码进行恢复；

有效区域的识别中，根据有效区域的有效码匹配度确定有效区域是否匹配成功；

一类码的恢复中，根据订单信息进行一类码恢复，或根据二类码进行一类码恢复。

2.根据权利要求1所述的海关用智慧仓储管理方法，其特征在于，根据目标货物的特征点分布状态确定信息码采集方式，包括多方向采集，或多光线采集。

3.根据权利要求2所述的海关用智慧仓储管理方法，其特征在于，特征点分布状态根据目标货物的特征点数量以及特征点位置确定，包括特征点数量处于第一预设特征点数量范围或特征点位置契合度小于预设特征点位置契合度，或特征点数量等于预设特征点数量且特征点位置契合度大于或等于预设特征点位置契合度。

4.根据权利要求3所述的海关用智慧仓储管理方法，其特征在于，多方向采集中，针对图像采集角度进行若干次调节，且每次调节完成时对应采集一次目标图像；

多光线采集中，针对光照角度进行若干次调节，且每次调节完成时对应采集一次目标图像。

5.根据权利要求4所述的海关用智慧仓储管理方法，其特征在于，针对目标图像进行有效区域状态分析，根据有效区域状态确定图像处理方式，包括针对有效区域进行识别，或针对一类码进行恢复。

6.根据权利要求5所述的海关用智慧仓储管理方法，其特征在于，所述有效区域状态根据有效区域面积占比以及二类码占比确定，包括有效区域面积占比大于预设有效区域面积占比且二类码占比小于预设二类码占比，或有效区域面积占比小于等于预设有效区域面积占比或二类码占比大于等于预设二类码占比。

7.根据权利要求6所述的海关用智慧仓储管理方法，其特征在于，针对有效区域进行的识别中，检测有效区域的有效码匹配度，若有效码匹配度等于预设有效码匹配度，则有效区域匹配成功；

若有效码匹配度小于预设有效码匹配度，则有效区域匹配失败，将货物传送至人工端进行检测。

8.根据权利要求7所述的海关用智慧仓储管理方法，其特征在于，针对一类码进行恢复时，若有效区域面积占比小于等于预设有效区域面积占比，根据订单信息进行一类码恢复；

若二类码占比大于等于预设二类码占比，根据二类码进行一类码恢复。

9.根据权利要求8所述的海关用智慧仓储管理方法，其特征在于，标签包括一类码以及二类码，每个一类码对应有若干二类码，一类码与二类码的位置以及宽度均不同；一类码的宽度以及关联间隔确定该一类码对应的二类码的数量、宽度以及组内间隔。

10.一种应用权利要求1至9任一权利要求所述的方法的海关用智慧仓储管理系统，包括：

数据采集单元，用以采集需求信息；

特征分析单元，其与所述数据采集单元相连，用以根据目标货物的特征点分布状态确定信息码采集方式，包括多方向采集，或多光线采集；

图像分析单元，其与所述数据采集单元以及所述特征分析单元相连，用以根据有效区域状态确定图像处理方式，包括针对有效区域进行识别，或针对一类码进行恢复；

图像分析单元包括识别模块和恢复模块，识别模块用以根据有效区域的有效码匹配度确定有效区域是否匹配成功；

恢复模块用以针对一类码进行恢复，包括根据订单信息进行一类码恢复，或根据二类码进行一类码恢复；

其中，特征点分布状态根据目标货物的特征点数量以及特征点位置确定，所述有效区域状态根据有效区域面积占比以及二类码占比确定。