CN210735202U - 一种物流金融货物监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种物流金融货物监控系统，包括系统服务器、摄像子系统、标识装置、远程终端和单元置物空间。所述单元置物空间结构大小相同，并且按相同的排列方式设置，所述被监控货物放置于单元置物空间内，并且每个所述单元置物空间内只放置有唯一的一件被监控货物，所述标识装置设置于被监控货物上，并且所述标识装置至少位于一个摄像头的拍摄范围之内。本实用新型所述的物流金融货物监控系统，主要基于货物监控环节的标准流程化控制和智能化图像识别技术，在降低货物监控风险的同时大大增加了货物监控的可靠性。相对于传统的货物监管系统，本实用新型所述的物流金融货物监控系统具有更高的安全性、有效性、准确性、及时性与普适性。

Description

一种物流金融货物监控系统

技术领域

本实用新型涉及仓储管理技术领域，特别涉及一种基于图像识别技术的物流金融货物监控系统。

背景技术

物流金融从广义上来说是指在现代物流整个供应链业务活动中，运用金融工具实施物流、商流、资金流、信息流的有效结合，组织和调节供应链运作过程中资金的运动，实现资金价值增值的一系列业务经营活动。从狭义上讲，就是金融业和物流商在供应链运作过程中向客户提供的资金融资、贷款、结算、租赁、保险等服务。在我国，随着第三方物流的兴起，信息技术的发展以及动产质押监管业务模式的出现，使得银行与物流企业的协作下对流动资产的监管成为可能。质押监管业务是一项银业的金融创新业务，银行与物流公司共同合作，为拥有在库、在途货物所有权的企业提供以货物或代表货物权利的凭证为质押的新型融资授信服务，其中涉及到在库货物的仓储监管环节是整个物流金融的重要组成部分。

常规的仓储货物监管工作主要依赖于传统摄像技术结合人力巡视的方式完成，不仅效率低，信息化程度也低，无法实现智能化和无人化的实时监控。现有的物流监控流程也不完善，存在较大漏洞；而传统仓储空间的布置也不利于货物监管和监控信息搜集，尤其是货物监控安全程度要求较高的物流金融监控领域，能有效实施的货物监控解决方案少且实际效果也较差。

从另一个角度来说，图像识别技术虽然在各种视频数据采集工作中应用得越来越多，但现有图像识别技术在物流领域的有效应用几乎没有。因为传统图像识别技术应用领域较窄、识别率偏低、应用方式也非常有限且作用不大，不适用于传统的仓库环境，更不能起到针对货物仓储管理的安全监控作用。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种智能化、高效、安全的物流金融货物监控系统，能有效降低物流金融活动中对于仓储货物的监控风险。

本实用新型提供的一种物流金融货物监控系统，包括系统服务器、摄像子系统、标识装置和远程终端；所述摄像子系统包括摄像系统控制器和多个摄像单元模块，所述摄像系统控制器能与系统服务器进行数据通信，所述摄像单元模块包括摄像头和前端处理器，所述前端处理器能与摄像系统控制器进行数据通信，所述摄像头的视频信号输出口与前端处理器的视频信号输入口电性连接；所述标识装置设置于被监控货物上，并且所述标识装置至少位于一个摄像头的拍摄范围之内；所述远程终端能通过有线网络或者无线网络与系统服务器进行数据通信。

优选的，所述系统还包括结构大小相同的单元置物空间，并且所述单元置物空间按相同的排列方式设置，所述被监控货物放置于单元置物空间内，并且每个所述单元置物空间内只放置有唯一的一件被监控货物。

优选的，所述摄像单元模块还包括报警器；所述单元置物空间为设置于货架中的单元货架框，所述单元货架框在货架中沿水平方向等间距排列，同时所述单元货架框在货架中沿垂直方向也等间距排列。

优选的，所述货架采用每两组对向设置的方式排列安装，在所述货架每一层上沿水平方向设置有3个单元货架框，同时在所述货架每一竖列上沿垂直方向也设置有3个单元货架框，所述摄像头设置于每组货架同一侧竖边的顶部和底部，并且对向设置的两组货架上的摄像头设置于相对不同侧的竖边上。

优选的，所述单元货架框的宽度值为0.8米至1.2米、高度值为1米至1.5米、深度值为0.8米至1.5米；所述对向设置的货架之间间隔距离为3.5米-5米；所述摄像头在水平方向进行拍摄的视角最小值范围为26度至54度，所述摄像头在垂直方向进行拍摄的视角最小值范围为33度至65度。

优选的，所述标识装置为有源发光装置或无源发光装置，并且所述标识装置由标识单元组成，所述标识单元采用七段数码管中各发光管的组合方式进行排列设置；所述单元货架框的宽度值为1米、高度值为1.2米、深度值为1.2米；所述对向设置的货架之间间隔距离为4米。

优选的，所述有源发光装置为LED灯、7段数码管或电子显示屏，所述无源发光装置标识为自发光荧光条或发光条；所述远程终端为PC电脑、服务器电脑、平板电脑或智能手机。

本实用新型所述的物流金融货物监控系统，主要基于货物监控环节的标准流程化控制和智能化图像识别技术，在降低货物监控风险的同时大大增加了货物监控的可靠性。相对于传统的货物监管系统，本实用新型所述的物流金融货物监控系统具有更高的安全性、有效性、准确性、及时性与普适性，其有益效果主要通过下面几个方面体现：

1. 实现了在金融物流中通过视频技术对实体货物的监控，使得物流金融中的货物灭失风险极大降低；

2. 通过智能化图像识别技术提高了货物视频监控的效率，降低人为因素对于物流金融风险的影响；

3. 监控系统通过线上数据分析结合线下硬件标准化布局的方式，避免了方案的局限性，且可复制性强，易于在相同及相关应用领域进行技术推广。

附图说明

图1为本实用新型物流金融货物监控系统实施例中货架主视结构示意图；

图2为本实用新型物流金融货物监控系统实施例中货架对向设置的俯视结构示意图；

图3为本实用新型物流金融货物监控系统实施例中标识装置结构示意图；

图4为本实用新型物流金融货物监控系统实施例的系统结构框图；

图中 1 货架，2单元货架框，3托盘，4被监控货物，5标识装置，6标识单元，7摄像头。

具体实施方式

一种物流金融货物监控系统，包括系统服务器、摄像子系统、单元置物空间、标识装置 5和远程终端。所述摄像子系统包括摄像系统控制器和多个摄像单元模块，所述摄像系统控制器能与系统服务器进行数据通信，所述摄像单元模块包括摄像头 7、前端处理器和报警器；所述前端处理器能与摄像系统控制器进行数据通信，所述摄像头 7的视频信号输出口与前端处理器的视频信号输入口电性连接。所述系统还包括结构大小相同的单元置物空间，并且所述单元置物空间按相同的排列方式设置，所述被监控货物 4放置于单元置物空间内，并且每个所述单元置物空间内只放置有唯一的一件被监控货物 4。常用的物流存放场所通常不重视对单元置物空间的设置和管理，多为无规律设置的无规则货架单元格或单元格边界标识不清晰的存放空间，这些存放空间将大大增加视频监控的难度，本实用新型所述系统采用了结构大小相同且按相同的排列方式设置的单元置物空间在用于仓储货物的视频监控工作中具有下列明显的有益效果：

所述单元置物空间包括平面的单元置物空间和立体的单元置物空间，绘制于地面的大小尺寸一致且按固定方式规则排列的方框图形就是平面的单元置物空间，而设置于货架 1上大小结构一致且按固定方式规则排列的单元货架框 2就是立体的单元置物空间。

所述标识装置 5设置于被监控货物 4上，并且所述标识装置 5至少位于一个摄像头 7的拍摄范围之内，所述标识装置 5为有源发光装置或无源发光装置，所述有源发光装置为LED灯、7段数码管或电子显示屏，所述无源发光装置标识为自发光荧光条或发光条等非供电发光装置；并且所述标识装置 5由标识单元 6组成，所述标识单元 6采用七段数码管中各发光管的组合方式进行排列设置，也就是将每个标识装置 5内的标识单元 6都采用三横四纵的排列方式用以显示十进制0至9的数字外加小数点，同时还能显示十六进制中的英文字母A至F，其中字母b、d为小写，其他字母为大写。

将标识装置 5中的标识单元 6采用七段数码管中各发光管的组合方式进行排列设置，不仅使标识装置 5的识别度高，同时能形成任意不同的数字组合，方便前端处理器在分析图像数据过程中不易受环境光线的干扰，能使系统处理数据的运算量大大降低。由于的标识装置 5都统一采用了七段数码管中各发光管的组合方式的统一标准结构，前端处理器更能同时高效的监控多组标识装置 5的图像数据是否发生变化。

所述远程终端能通过有线网络或者无线网络与系统服务器进行数据通信，所述远程终端为PC电脑、服务器电脑、平板电脑或智能手机等能通过有线网络或者无线网络连接入互联网的设备，使得使用者能随时通过远程终端与系统服务器连接进行数据通信，实时了解被监控货物的监控视频信息和其它相关数据。

实施例1

在本实施例中，设置有多组结构相同的货架 1，所述货架 1采用每两组对向设置的方式排列安装，所述单元置物空间为设置于货架 1中的单元货架框 2，每个单元货架框2的结构和尺寸都相同。所述单元货架框 2在货架 1中沿水平方向等间距排列，并且在货架1每一层上沿水平方向设置有3个单元货架框 2；同时，所述单元货架框 2在货架 1中沿垂直方向也等间距排列，并且在所述货架 1每一竖列上沿垂直方向也设置有3个单元货架框2；在每个单元货架框 2中都设置有唯一的托盘 3，被监控货物 4放置于托盘 3中。所述摄像头 7设置于每组货架 1同一侧竖边的顶部和底部，并且对向设置的两组货架 1上的摄像头 7设置于相对不同侧的竖边上，当多组货架 1并排设置时，能最大程度利用摄像头 7进行拍摄的视角范围，这样能有效减少摄像头 7的安装数量，降低硬件安装成本。

所述单元货架框 2的尺寸及货架 1之间的间隔距离应根据实际的仓储需求进行设置，综合考虑市面常用摄像头 7的硬件参数及货架 1装置的搭建成本，单元货架框 2的尺寸以下列数值范围作为选择范围：单元货架框 2的宽度值的选择范围为0.8米至1.2米、高度值的选择范围为1米至1.5米、深度值的选择范围为0.8米至1.5米。当仓储的货物以小型货物为主时，可采用尺寸型号为宽度值0.8米、高度值1米、深度值0.8米的单元货架框 2搭建货架 1；当仓储的货物以大型货物为主时，可采用尺寸型号为宽度值1.2米、高度值1.5米、深度值1.5米的单元货架框 2搭建货架 1。当单元货架框 2的尺寸数据确定以后，单组货架 1的尺寸数据就确定了，因为每组货架 1由水平排列3个单元货架框 2和垂直排列3个单元货架框 2的3×3结构组成，所以每组货架 1的宽度值选择范围为2.4米至3.6米、高度值选择范围为3米至4.5米、深度值选择范围为0.8米至1.5米；同时，所述对向设置的货架 1之间间隔距离数值范围为3.5米-5米，实际间隔距离数值也应根据实际的仓储需求决定。在货架 1安装过程中，对向设置的一组货架 1应采用相同结构尺寸，能更利于摄像头 7的视频监控工作。

根据每组货架 1的尺寸数值范围及对向货架 1间的间隔距离数值范围，就能计算出所安装的摄像头 7硬件参数中必须达到的视角最小值范围。在本实施例中，根据货架 1尺寸数值范围、对向货架 1间的间隔距离数值范围及摄像头 7成像原理，能通过三角函数的计算公式计算出所述货架 1上安装的摄像头 7在水平方向进行拍摄的视角最小值范围为26度至54度，同时所述摄像头 7在垂直方向进行拍摄的视角最小值范围为33度至65度。

对于任何一组确定的货架 1尺寸数据，都能计算出一组对应的摄像头 7视角最小值，而安装在所述货架 1上的摄像头 7硬件的视角参数就必须大于其对应的摄像头 7视角最小值才能在货物监控过程中有效的完成视频监控工作。

实施例2

本实施例中，货架 1及单元货架框 2的结构都与实施例1相同，每组货架 1都由水平排列3个单元货架框 2和垂直排列3个单元货架框 2的3×3结构组成，并且货架 1也是采用每两组对向设置的方式排列安装。本实施例中的单元货架框 2主要用于存放中小型货物，其中每个单元货架框 2的宽度值为1米、高度值为1.2米、深度值为1.2米；相应的，本实施例中每组货架 1的宽度值为3米、高度值为3.6米、深度值为1.2米，同时所述对向设置的货架 1之间间隔距离为4米。根据本实施例的货架 1尺寸，计算出所安装的摄像头 7硬件的视角参数应满足在水平方向进行拍摄的视角最小值为41.11度，同时所述摄像头 7在垂直方向的拍摄角度范围也为48.46度。

本实施例中的物流金融货物监控系统能在货物入库、货物存放和货物出库的整个过程中对被监控货物 4进行监控，并且生成并存储各种监控数据。根据货物存放人或者货物管理人的需求，系统能将实时数据发送到指定的远程终端，并对异常情况进行实时报警。所述系统的具体运行方法包括下列步骤：

步骤1：当需要进行货物入库时，货物管理人发送货物信息数据至系统服务器，确定预存被监控货物 4的对应单元置物空间，同时在系统服务器中录入并保存与预存被监控货物 4对应的单元置物空间的信息数据；

步骤2：货物存放人通过系统服务器对比货物信息数据，确认数据无误后在每一件被监控货物 4上设置唯一对应的标识装置 5；

步骤3：启动与步骤1中所确定单元置物空间对应的摄像单元模块，对单元置物空间开启视频监控，然后将被监控货物 4存放至步骤1所确定的对应单元置物空间内，完成入库物流运输流程，摄像子系统对入库物流运输流程实施全程视频监控，生成入库视频数据；

步骤4：摄像系统控制器将入库物流运输流程中采集的入库视频数据传回系统服务器存档，同时系统服务器将接收到的入库视频数据发送至货物存放人指定的网络数据接收装置；

步骤5：在货物位于单元置物空间内的存放过程中，摄像单元模块采用视频对比技术对存放被监控货物 4的单元置物空间进行视频录像，生成被监控货物 4的存放视频数据；在视频录像过程中，所述摄像单元模块能将视频录像过程中实时采集的存放视频数据立即传送给系统服务器，所述系统服务器对接收到的存放视频数据进行分析存储；所述摄像单元模块能在视频录像过程中持续对存放视频数据的前后帧视频数据进行实时比对，若在比对过程中发现图像像素产生异常位移，则触发报警信号；

步骤6：当需要进行货物出库时，货物管理人发送预出库货物信息数据至系统服务器，生成预出库被监控货物 4的清单数据和相关单元置物空间的信息数据，货物存放人对被监控货物 4的清单数据与货物最新的存放视频数据进行比对确认，确认无误后通过系统服务器发出解封出库指令；

步骤7：货物存放人根据出库指令从相应的单元置物空间取走货物，回收相应的标识装置 5，完成出库物流运输流程，摄像子系统对出库物流运输流程实施全程视频监控，生成出库视频数据；

步骤8：摄像系统控制器将出库物流运输流程中采集的出库视频数据传回系统服务器存档，同时系统服务器对相应单元置物空间在使用过程中形成的存放记录数据进行存档，并将出库视频数据和存放记录数据发送至货物存放人指定的网络数据接收装置。

在步骤5中，摄像单元模块能对存放视频数据中相邻单帧的图像数据进行对比，以判断被监控货物 4是否发生位移，其进行实时比对的方法包括下列步骤：

步骤51：首先判断单帧视频图像是否需要进行图像分割；

步骤52：若需要进行图像分割，则分割成子算法进行处理，若不需要则进入下一步；

步骤53：对单帧视频图像进行视频图像特征数据的提取；

步骤54：将相邻单帧视频图像中图像特征数据进行比对，判断图像像素是否产生异常位移；

步骤55：若产生异常位移，则触发报警信号；若未产生异常位移，则返回步骤53继续提取实时视频图像特征数据。

摄像单元模块在进行相邻单帧图像数据的对比运算中主要对比的图像特征数据为拍摄到的每一个标识装置 5的图像数据，即摄像单元模块在进行相邻单帧图像数据的对比运算中将出现在相邻两组单帧图像中的同一个标识装置 5的图像数据进行对比，判断该数据是否发生变化，若该数据发生变化则说明设置有该标识装置 5的被监控货物 4发生了位移或者其它变化。

在步骤5中触发的报警信号为多级报警信号，包括一级报警和二级报警：

一级报警的报警方式为：在货物存放过程中，所述摄像单元模块在对存放视频数据中图像特征数据比对过程中发现图像像素产生异常位移时，首先通过报警器进行报警，同时将报警信息数据发送到系统服务器；

二级报警的报警方式为：所述系统服务器接收到报警信息数据后对数据进行分析判断，若所述异常位移属于正常移动或其它非必要报警情况，则取消报警器报警；否则不但维持报警器报警，还通过系统服务器向设定的远程终端发出报警，并记录存档相关的报警信息数据。

在对被监控货物的视频监控中采用多级报警的方式，解决了复杂判定与及时判定的矛盾问题，货物过程监管系统中的摄像单元模块自带判定软硬件作为基础判定层，各级视频汇集和系统服务器作为中间判定层和高级判定层。基础判定层只判断被监控货物是否位移等计算量小的易判定异常事件并直接报警；中间判定层和高级判定层判断被监控货物是否产生异常位移或人为违规位移等计算量大的复杂异常事件并报警。视频监管分层判定解决监管异常报警的及时性问题。

本系统中的摄像头分布在物理空间中的各个位置，当异常事件在多点同时发生时，各自可独立判定并报警。通过多级报警技术可解决分散在各个位置的监控异常报警的并发性问题。同时，系统服务器还能以单一场景下反复迭代自学习报警技术提升异常报警的准确性。系统服务器在不断的报警自学习过程中分析提取报警规则，通过报警规则实现预警技术，解决了货物监控过程中异常报警的前瞻性问题。

本实用新型所述的物流金融货物监控系统，主要基于货物监控环节的标准流程化控制和智能化图像识别技术，在降低货物监控风险的同时大大增加了货物监控的可靠性。相对于传统的货物监管系统，本实用新型所述的物流金融货物监控系统具有更高的安全性、有效性、准确性、及时性与普适性，其有益效果主要通过下面几个方面体现：

1.实现了在金融物流中通过视频技术对实体货物的监控，使得物流金融中的货物灭失风险极大降低；

2.通过智能化图像识别技术提高了货物视频监控的效率，降低人为因素对于物流金融风险的影响；

3.监控系统通过线上数据分析结合线下硬件标准化布局的方式，避免了方案的局限性，且可复制性强，易于在相同及相关应用领域进行技术推广。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改、外形优化或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种物流金融货物监控系统，其特征在于，包括系统服务器、摄像子系统、标识装置和远程终端；所述摄像子系统包括摄像系统控制器和多个摄像单元模块，所述摄像系统控制器能与系统服务器进行数据通信，所述摄像单元模块包括摄像头和前端处理器，所述前端处理器能与摄像系统控制器进行数据通信，所述摄像头的视频信号输出口与前端处理器的视频信号输入口电性连接；所述标识装置设置于被监控货物上，并且所述标识装置至少位于一个摄像头的拍摄范围之内；所述远程终端能通过有线网络或者无线网络与系统服务器进行数据通信。

2.根据权利要求1所述的物流金融货物监控系统，其特征在于，所述系统还包括结构大小相同的单元置物空间，并且所述单元置物空间按相同的排列方式设置，所述被监控货物放置于单元置物空间内，并且每个所述单元置物空间内只放置有唯一的一件被监控货物。

3.根据权利要求2所述的物流金融货物监控系统，其特征在于，所述摄像单元模块还包括报警器；所述单元置物空间为设置于货架中的单元货架框，所述单元货架框在货架中沿水平方向等间距排列，同时所述单元货架框在货架中沿垂直方向也等间距排列。

4.根据权利要求3所述的物流金融货物监控系统，其特征在于，所述货架采用每两组对向设置的方式排列安装，在所述货架每一层上沿水平方向设置有3个单元货架框，同时在所述货架每一竖列上沿垂直方向也设置有3个单元货架框，所述摄像头设置于每组货架同一侧竖边的顶部和底部，并且对向设置的两组货架上的摄像头设置于相对不同侧的竖边上。

5.根据权利要求4所述的物流金融货物监控系统，其特征在于，所述单元货架框的宽度值为0.8米至1.2米、高度值为1米至1.5米、深度值为0.8米至1.5米；所述对向设置的货架之间间隔距离为3.5米-5米；所述摄像头在水平方向进行拍摄的视角最小值范围为26度至54度，所述摄像头在垂直方向进行拍摄的视角最小值范围为33度至65度。

6.根据权利要求5所述的物流金融货物监控系统，其特征在于，所述标识装置为有源发光装置或无源发光装置，并且所述标识装置由标识单元组成，所述标识单元采用七段数码管中各发光管的组合方式进行排列设置；所述单元货架框的宽度值为1米、高度值为1.2米、深度值为1.2米；所述对向设置的货架之间间隔距离为4米。

7.根据权利要求6所述的物流金融货物监控系统，其特征在于，所述有源发光装置为LED灯、7段数码管或电子显示屏，所述无源发光装置标识为自发光荧光条或发光条；所述远程终端为PC电脑、服务器电脑、平板电脑或智能手机。

Images