CN217866243U - 一种基于机器视觉的棒材自动出库系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于机器视觉的棒材自动出库系统，所述棒材上设置有标签牌，所述装置包括：车位占用传感器，用于检测车辆状态；图像采集装置，用于在车辆状态满足图像采集条件时，对所述标签牌进行图像采集，得到包含包含所述标签牌的图像；所述图像采集条件为车辆处于停车区和车辆处于静止状态；标签牌识别装置，用于识别所述标签牌，得到所述标签牌所承载的标签信息；边缘计算设备，与所述标签牌识别装置连接，用于将所述标签信息发至仓储管理系统。本实用新型实现了通过机器视觉识别棒材标签信息来代替人工识别，提升了对棒材信息追溯的准确性、可靠性，提高了棒材信息追踪效率。

Description

一种基于机器视觉的棒材自动出库系统

技术领域

本实用新型涉及钢铁领域内的标签识别领域，特别是涉及一种基于机器视觉的棒材自动出库系统。

背景技术

在钢铁厂的钢材成品车间，需要将成品装车，运往指定位置，一旦在钢材装车过程中出现失误，比如车辆未停在指定的接收位置时控制系统下达吊装任务指令，都将产生严重后果，不仅会造成经济损失，而且还有较大安全隐患，严重威胁工人生命财产安全。

目前该工序主要由人工判断，工人需要等待货车到达指定位置停稳后，判断车辆是否准确停在棒材接收位置，根据判断结果下达吊装任务指令。该方式存在工人劳动强度大，工作繁琐，车辆未停放在指定位置而导致产生的问题。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种基于机器视觉的棒材自动出库系统，以解决现有技术中的至少一个缺陷。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种基于机器视觉的棒材自动出库系统，所述棒材上设置有标签牌，所述装置包括：

车位占用传感器，用于检测车辆状态；

图像采集装置，用于在车辆状态满足图像采集条件时，对所述标签牌进行图像采集，得到包含包含所述标签牌的图像；所述图像采集条件为车辆处于停车区和车辆处于静止状态；

标签牌识别装置，用于识别所述标签牌，得到所述标签牌所承载的标签信息；

边缘计算设备，与所述标签牌识别装置连接，用于将所述标签信息发至仓储管理系统。

于本实用新型一实施例中，所述车位占用传感器包括：

第一距离传感器，设置于所述停车区之前；

第一摄像机，设置于所述停车区之前，并在高度方向上与地面距有设定的距离，所述第一摄像机用于对车辆进行图像抓拍。

于本实用新型一实施例中，所述图像采集装置设置于移动小车上，随移动小车运动而运动。

于本实用新型一实施例中，所述图像采集装置包括第二摄像机。

于本实用新型一实施例中，所述移动小车包括底座、升降杆、云台、连接构件，

所述底座的底部设置有车轮；

所述升降杆包括固定部分和活动部分，所述固定部分固定在所述底座上，所述活动部分设置于所述固定部分的顶端，所述云台设置于所述活动部分的顶端，在所述云台上设置所述图像采集装置；所述云台随所述活动部分在第一方向和第二方向上运动，其中，所述第一方向与所述第二方向相反；

所述活动部分在第一方向上运动时，从所述固定部分中伸出，所述活动部分在第二方向上运动时，缩回到所述固定部分中；

所述连接构件设置于所述云台上，所述图像采集装置设置于所述连接构件上。

于本实用新型一实施例中，所述移动小车还包括；

第二距离传感器，设置于所述固定部分上，用于测量所述车辆与小车在水平方向上的距离。

于本实用新型一实施例中，所述移动小车还包括：

第三距离传感器，设置于所述活动部分上，用于测量所述棒材与所述底座或地面在竖直方向上的距离。

于本实用新型一实施例中，所述移动小车还包括磁条传感器，所述底部的侧壁上均设置有所述磁条传感器。

于本实用新型一实施例中，所述移动小车还包括报警灯，所述报警灯设置于所述连接构件上。

于本实用新型一实施例中，所述移动小车还包括补光灯，设置于所述连接构件上，用于为所述图像采集装置补光。

如上所述，本实用新型的一种基于机器视觉的棒材自动出库系统，具有以下有益效果：

本实用新型的一种基于机器视觉的棒材自动出库系统，所述棒材上设置有标签牌，所述装置包括：车位占用传感器，用于检测车辆状态；图像采集装置，用于在车辆状态满足图像采集条件时，对所述标签牌进行图像采集，得到包含包含所述标签牌的图像；所述图像采集条件为车辆处于停车区和车辆处于静止状态；标签牌识别装置，用于识别所述标签牌，得到所述标签牌所承载的标签信息；边缘计算设备，与所述标签牌识别装置连接，用于将所述标签信息发至仓储管理系统。本实用新型实现了通过机器视觉识别棒材标签信息来代替人工识别，提升了对棒材信息追溯的准确性、可靠性，提高了棒材信息追踪效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术者来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本申请的一示例性实施例示出的基于机器视觉的棒材自动出库系统的原理图；

图2为本申请的一示例性实施例示出的车位占用传感器的布置示意图；

图3为本申请的一示例性实施例示出的车位占用传感器的布置示意图；

图4为本申请的一示例性实施例示出的移动标签采集机器人的框图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。

本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本领域技术人员可以理解的是，本实用新型中涉及到的相关模块及其实现的功能是在改进后的硬件及其构成的装置、器件或系统上搭载现有技术中常规的计算机软件程序或有关协议就可实现，并非是对现有技术中的计算机软件程序或者有关协议进行改进。例如，改进后的计算机硬件系统依然可以通过装载现有的软件操作系统来实现该硬件系统的特定功能。因此，可以理解的是，本实用新型的创新之处在于对现有技术中硬件模块的改进及其连接组合关系，而非仅仅是对硬件模块中为实现有关功能而搭载的软件或协议的改进。

本领域技术人员可以理解的是，所述硬件设备可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以采用通用计算机中的已知设备或已知的其他硬件设备。所述通用计算机有存储在其内的程序选择性地激活或重构。

本领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一个元件时，它可以直接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且排除像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

请参阅图1，图1为本实用新型一示例性实施例示出的基于机器视觉的棒材自动出库系统的示意图。需要说明的是，在棒材上设置有标签牌，通过识别该标签牌可以得到标签信息。如图1所示，基于机器视觉的棒材自动出库系统包括：

车位占用传感器100，用于检测车辆状态；

图像采集装置110，用于在车辆状态满足图像采集条件时，对所述标签牌进行图像采集，得到包含包含所述标签牌的图像；所述图像采集条件为车辆处于停车区和车辆处于静止状态；

标签牌识别装置120，用于识别所述标签牌，得到所述标签牌所承载的标签信息；

边缘计算设备130，与所述标签牌识别装置连接，用于将所述标签信息发至仓储管理系统。

本实用新型实现了通过机器视觉识别棒材标签信息来代替人工识别，提升了对棒材信息追溯的准确性、可靠性，提高了棒材信息追踪效率。

请参阅图2，图2为本申请一示例性实施例车位占用器的布置图。在图2中，包括车位占用器200、210、移动小车220、停车区230、240。应该理解，图2中的车位用器和停车区的数目仅仅是示意性的。根据实际需要，可以具有任意数目的车位用器和停车区。

本申请是对棒材进行出库，即将棒材装车，然后运往指定位置。因此，需要将棒材吊装到车辆上，而停车区即是装运棒材的车辆的停车区域。

车位占用传感器，即用来检测停车车是否停有车辆的一个装置。为了提高检测的精度，以及场景适应度，车位占用器可以包括一个距离传感器和一个摄像头。距离传感器可以采用基于激光的距离传感器或基于超声波的距离传感器。具体地，距离传感器感应距离大于14米，精度小于1毫米，而摄像头的像素可以为200万像素。需要说明的是，摄像头安装在竖直方向，即与地面具有一定的距离。该距离一般来说可以为3米。

车位占用传感器对停车位占用情况进行实时检测，检测结果包括停车位被占用、停车位没有被占用。

在对棒材进行出库时，车辆会进入停车位，到达车位传感器占用点。车位占用传感器检测到信号时，可以认为停车位被占用，若车位占用传感器没有检测到信号时，可以认为停车位没有被占用。

于本实用新型一实施例中，所述车位占用传感器包括：

第一距离传感器，设置于所述停车区之前；

第一摄像机，设置于所述停车区之前，并在高度方向上与地面距有设定的距离，所述第一摄像机用于对车辆进行图像抓拍。

于本实用新型一实施例中，所述图像采集装置设置于移动小车上，随移动小车运动而运动。

于本实用新型一实施例中，所述图像采集装置包括第二摄像机。

请参阅图4，图4为本申请一示例性实施例移动小车的结构示意图，在图4中，包括移动小车包括底座470、升降杆、云台420、连接构件4020，

所述底座的底部设置有车轮480；

所述升降杆包括固定部分450和活动部分430，所述固定部分固定在所述底座上，所述活动部分设置于所述固定部分的顶端，所述云台设置于所述活动部分的顶端，在所述云台上设置所述图像采集装置400；所述云台随所述活动部分在第一方向和第二方向上运动，其中，所述第一方向与所述第二方向相反；

所述活动部分在第一方向上运动时，从所述固定部分中伸出，所述活动部分在第二方向上运动时，缩回到所述固定部分中；

所述连接构件设置于所述云台上，所述图像采集装置设置于所述连接构件上。

请参阅图4，所述移动小车还包括；

第二距离传感器440，设置于所述固定部分上，用于测量所述车辆与小车在水平方向上的距离。

需要说明的是，在进行图像采集之间，为了提高采集的精度，需要检测所述移动标签采集机器人与车辆的尾部的距离是否在预设范围内；若所述移动标签采集机器人与车辆的尾部的距离不在预设范围内，则调整所述移动标签采集机器，使移动标签采集机器与车辆的尾部的距离在预设范围内。

于本实用新型一实施例中，所述移动小车还包括：

第三距离传感器4010，设置于所述活动部分上，用于测量所述棒材与所述底座或地面在竖直方向上的距离。

为了进一步提高图像采集的精度，获取所述棒材与所述底座或地面在竖直方向上的距离；根据所述移动标签采集机器人上的图像采集装置与地面在竖直方向上的距离，使所述棒材进入到所述图像采集装置的检测区域内。

因此，为了实现在高度方向上的调节，所述移动标签采集机器人配置了可实现三米升降的升降装置，使移动识别机器人的摄像机可以上下移动。

采用上述可选方案的有益效果是：升降装置可以使移动标签采集机器人上下移动，降低了摄像机监测所需的最低距离，同时提升摄像机监测的准确率。

于本实用新型一实施例中，所述移动小车还包括磁条传感器460，所述底部的侧壁上均设置有所述磁条传感器。磁条传感器用于与设置在地面上的磁条配合，使检测移动标签采集机器人按设定路径运动；

于本实用新型一实施例中，所述移动小车还包括报警灯410，所述报警灯设置于所述连接构件上。报警灯410包括绿色、红色、黄色，绿灯为正常工作，黄灯作为预警，红灯报警信号提醒。在移动标签采集机器人调整到合适位置后发出提示信号，提示正常状态；

于本实用新型一实施例中，所述移动小车还包括补光灯490，设置于所述连接构件上，用于为所述图像采集装置补光。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种基于机器视觉的棒材自动出库系统，所述棒材上设置有标签牌，其特征在于，所述出库系统包括：

车位占用传感器，用于检测车辆状态；

图像采集装置，用于在车辆状态满足图像采集条件时，对所述标签牌进行图像采集，得到包含所述标签牌的图像；所述图像采集条件为车辆处于停车区和车辆处于静止状态；

标签牌识别装置，用于识别所述标签牌，得到所述标签牌所承载的标签信息；

边缘计算设备，与所述标签牌识别装置连接，用于将所述标签信息发至仓储管理系统。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的棒材自动出库系统，其特征在于，所述车位占用传感器包括：

第一距离传感器，设置于所述停车区之前；

第一摄像机，设置于所述停车区之前，并在高度方向上与地面距有设定的距离，所述第一摄像机用于对车辆进行图像抓拍。

3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的棒材自动出库系统，其特征在于，所述图像采集装置设置于移动小车上，随移动小车运动而运动。

4.根据权利要求3所述的基于机器视觉的棒材自动出库系统，其特征在于，所述图像采集装置包括第二摄像机。

5.根据权利要求3所述的基于机器视觉的棒材自动出库系统，其特征在于，所述移动小车包括底座、升降杆、云台、连接构件，

所述底座的底部设置有车轮；

所述升降杆包括固定部分和活动部分，所述固定部分固定在所述底座上，所述活动部分设置于所述固定部分的顶端，所述云台设置于所述活动部分的顶端，在所述云台上设置所述图像采集装置；所述云台随所述活动部分在第一方向和第二方向上运动，其中，所述第一方向与所述第二方向相反；

所述活动部分在第一方向上运动时，从所述固定部分中伸出，所述活动部分在第二方向上运动时，缩回到所述固定部分中；

所述连接构件设置于所述云台上，所述图像采集装置设置于所述连接构件上。

6.根据权利要求5所述的基于机器视觉的棒材自动出库系统，其特征在于，所述移动小车还包括；

第二距离传感器，设置于所述固定部分上，用于测量所述车辆与小车在水平方向上的距离。

7.根据权利要求5所述的基于机器视觉的棒材自动出库系统，其特征在于，所述移动小车还包括：

第三距离传感器，设置于所述活动部分上，用于测量所述棒材与所述底座或地面在竖直方向上的距离。

8.根据权利要求5所述的基于机器视觉的棒材自动出库系统，其特征在于，所述移动小车还包括磁条传感器，所述底部的侧壁上均设置有所述磁条传感器。

9.根据权利要求5所述的基于机器视觉的棒材自动出库系统，其特征在于，所述移动小车还包括报警灯，所述报警灯设置于所述连接构件上。

10.根据权利要求5所述的基于机器视觉的棒材自动出库系统，其特征在于，所述移动小车还包括补光灯，设置于所述连接构件上，用于为所述图像采集装置补光。

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