一種條煙分揀智能糾錯系統(tǒng)技術方案

本發(fā)明專利技術公開了一種條煙分揀智能糾錯系統(tǒng)，包括傳送帶、傳送帶控制器、光電耦合器、攝像頭、訂單機、條煙分揀糾錯客戶端、顯示輸出設備、互聯(lián)網(wǎng)接口和服務器；條煙分揀智能糾錯系統(tǒng)通過圖像分割及深度學習識別技術來實現(xiàn)，主要包括以下步驟：

An Intelligent Error Correction System for Cigarette Sorting

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種條煙分揀智能糾錯系統(tǒng)
本專利技術涉及一種智能識別與控制技術，具體地說，涉及一種條煙分揀智能糾錯系統(tǒng)。
技術介紹
在條煙零售市場方面，利用打碼到條賦予每條卷煙唯一標識，通過零售戶信息終端，實現(xiàn)零售戶卷煙的到貨確認和銷售掃碼，最終形成零售戶進銷存臺賬，從而自動獲取卷煙實物社會庫存和市場價格信息，將行業(yè)物流追蹤延伸到零售戶，將網(wǎng)建信息化的觸角延伸到供應鏈的末端，為開展“需求采集、訂單預測、網(wǎng)上自動配貨”提供可靠的數(shù)據(jù)基礎。“機器視覺”是人工智能正在快速發(fā)展的一個分支。通過攝像頭獲取圖像，通過機器視覺算法在圖像中查找條煙的位置。而深度學習技術這幾年發(fā)展迅速，不斷的刷新物品識別的精度。深度學習比傳統(tǒng)的特征提取算法魯棒性更好，準確率更高。基于流水作業(yè)平臺的物流車間煙條自動視覺檢測與計數(shù)，是機器視覺在工業(yè)應用中的一個重要分支。在煙草行業(yè)中的物流中心，每天都需要根據(jù)用戶訂單分揀煙條。目前煙草行業(yè)中的物流中心分揀線，普遍使用機械自動分揀貨物，在人工核對訂單準確性。然而傳動平臺運行速度快，流量大，人工核對訂單困難且準確度低。因此，可以使用機器視覺的方法自動檢測條煙信息，將檢測結果傳送給圖像識別模塊進一步處理，完成訂單的核對。目前物流中心的自動化分揀線在件煙分揀和條煙分揀之處都存在差錯，必須由人工進行判斷和糾錯，存在差錯率較高，效率較低，人力投入多。特別是人工通過肉眼對差錯的判斷往往本身就存在差錯。建立視頻智能識別的方式實現(xiàn)分揀糾錯，以最新計算機視頻識別技術為技術出發(fā)點你，通過以實時視頻識別為主，人工糾錯為輔的方式進行。通過基于視頻智能識別技術的分揀糾錯系統(tǒng)，可以實現(xiàn)高可靠實時差錯識別，取代人工肉眼識別，提高工作效率，降低生產成本，降低勞動強度，減少作業(yè)差錯，提高用戶滿意度。切實提高倉儲物流管理的運作效率，節(jié)約物流運營成本。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術正是為了解決上述技術問題而設計的一種條煙分揀智能糾錯系統(tǒng)。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：一種條煙分揀智能糾錯系統(tǒng)，包括傳送帶、傳送帶控制器、光電耦合器、攝像頭、訂單機、條煙分揀糾錯客戶端、顯示輸出設備、互聯(lián)網(wǎng)接口和服務器；條煙在傳送帶上經(jīng)過光電耦合器觸發(fā)電平信號，光電耦合器觸發(fā)攝像頭進行拍照，攝像頭拍攝完成后將數(shù)據(jù)傳送給煙草條煙分揀糾錯客戶端，煙草條煙分揀糾錯客戶端通過網(wǎng)絡通訊與服務器相連，條煙分揀智能糾錯系統(tǒng)通過圖像分割及深度學習識別技術來實現(xiàn)，主要包括以下步驟：建立訓練模型；注冊條煙；條煙分揀糾錯客戶端程序采集圖像發(fā)送到服務器，條煙與傳送帶運動方向的夾角不能超過30°服務器接收到條煙分揀糾錯客戶端發(fā)送過來的圖像，進行分割和識別，然后將條碼發(fā)回給條煙分揀糾錯客戶端；條煙分揀糾錯客戶端接收到服務器返回的條碼，和當前訂單做比較，如發(fā)現(xiàn)異常，停機報警。所述一種條煙分揀智能糾錯系統(tǒng)，其步驟中建立訓練模型的方法是：A.每一種煙放在傳送帶上經(jīng)過分揀糾錯設備進行拍照，一種煙0度，180度各采集50-150張圖像；B.使用標注工具對步驟A采集到圖像進行標注，獲得條煙在原圖像外接矩形的坐標；C.截取目標并進行仿射變換；D.對條煙圖像進行數(shù)據(jù)增強，包括水平平移，垂直平移，水平鏡像，垂直鏡像，小幅度旋轉；E.把圖像和對應的標簽送進卷積神經(jīng)網(wǎng)絡進行學習獲得模型。所述一種條煙分揀智能糾錯系統(tǒng)，其步驟中注冊條煙的方法是：F.將新條煙放在分揀糾錯設備的攝像頭下，拍攝6-20張不同位置、0度，180度，15度以內稍微傾斜的圖像；G.條煙分揀糾錯客戶端將圖像發(fā)送到服務器；H.服務器進行分割得到條煙圖像后提取圖像特征保存到數(shù)據(jù)庫。所述一種條煙分揀智能糾錯系統(tǒng)，其步驟中得到條煙分揀糾錯客戶端程序采集圖像發(fā)送到服務器的方法是：I.條煙在傳送帶上經(jīng)過光電耦合器觸發(fā)電平信號，光電耦合器觸發(fā)攝像頭進行拍照，攝像頭拍攝完成后通過SDK回調函數(shù)通知應用程序；J.條煙分揀糾錯客戶端應用程序收到攝像頭SDK通知接收圖像原始數(shù)據(jù)，拷貝到緩沖區(qū)；K.條煙分揀糾錯客戶端應用程序將圖像數(shù)據(jù)、幀號和時間戳通過ProtoBuf打包發(fā)送到服務器。所述一種條煙分揀智能糾錯系統(tǒng)，其步驟中服務器接收到條煙分揀糾錯客戶端發(fā)送過來的圖像，進行分割和識別，然后將條碼發(fā)回給條煙分揀糾錯客戶端的方法是：L.服務器在設定的端口進行偵聽，條煙分揀糾錯客戶端啟動的時候發(fā)送請求建立連接；M.服務器收到條煙分揀糾錯客戶端發(fā)送過來的ProtoBuf數(shù)據(jù)包后進行解析，獲得圖像數(shù)據(jù)、幀號；O.在圖像中對設置的ROI區(qū)域進行分割，獲得條煙的位置和外接矩形；P.根據(jù)O得到條煙的坐標和外接矩形，扣取條煙，然后進行仿射變換拉直；Q.對P獲得的條煙圖像進行識別得到條煙的條碼；R.將O獲得的條煙的外接矩形和P獲得條煙的條碼通過Protobuf打包發(fā)送給客戶端。所述一種條煙分揀智能糾錯系統(tǒng)，其步驟O在圖像中對設置的ROI區(qū)域進行分割，獲得條煙的位置和外接矩形的方法是：結合條煙特性，采用基于邊緣直線的圖像分割算法；邊緣直線分割主要依據(jù)香煙圖像的邊緣梯度變化，計算梯度幅值和方向，并采用區(qū)域生長的方式對梯度方向進行統(tǒng)計，找出直線外接矩形區(qū)域，從而進一步提取香煙的邊緣直線，再依據(jù)這些邊緣直線和香煙的矩形特性，分割出香煙圖像；梯度計算公式如下：其中為方向的梯度，為方向的梯度，為圖像坐標處的像素值；梯度幅值計算公式如下：梯度方向統(tǒng)計計算公式如下：。所述一種條煙分揀智能糾錯系統(tǒng)，其步驟Q對條煙圖像進行識別得到條煙條碼的方法是：a.對圖像進行分割，得到條煙的外接矩形；b.對分割的圖像進行仿射變換；c.提取圖像的特征；d.和所有注冊條煙的特征計算相似度，相似度最高的就是識別出來的條煙。所述一種條煙分揀智能糾錯系統(tǒng)，其攝像頭為工業(yè)用雙攝像頭。本專利技術的有益效果是：（1）識別率高，通過圖像處理技術以及深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡訓練識別率達到很高的準確度；（2）易操作，注冊新煙只需要擺拍10張圖像，系統(tǒng)自動進行分割，提取特征，保存到數(shù)據(jù)庫；（3）排除干擾性強，一體化設備避免各種外界因素，特別是光照的影響，適用于環(huán)境復雜的場合；（4）綜合進行差錯報警并停機，指導人工進行干預，在打碼前將問題解決，保證零售戶獲得與訂單一致的條煙品種和數(shù)量，減少條煙差錯發(fā)生，提高發(fā)貨準確度和零售商戶滿意度。附圖說明圖1為本專利技術一種條煙分揀智能糾錯系統(tǒng)功能框圖。圖2為一種條煙分揀智能糾錯系統(tǒng)的流程圖。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本專利技術進一步說明。如圖1和2所示，本專利技術一種條煙分揀智能糾錯系統(tǒng)，包括傳送帶、傳送帶控制器、光電耦合器、攝像頭、訂單機、條煙分揀糾錯客戶端、顯示輸出設備、互聯(lián)網(wǎng)接口和服務器；條煙在傳送帶上經(jīng)過光電耦合器觸發(fā)電平信號，光電耦合器觸發(fā)攝像頭進行拍照，攝像頭拍攝完成后將數(shù)據(jù)傳送給煙草條煙分揀糾錯客戶端，煙草條煙分揀糾錯客戶端通過網(wǎng)絡通訊與服務器相連，條煙分揀智能糾錯系統(tǒng)通過圖像分割及深度學習識別技術來實現(xiàn)，主要包括以下步驟：建立訓練模型；注冊條煙；條煙分揀糾錯客戶端程序采集圖像發(fā)送到服務器，條煙與傳送帶運動方向的夾角不能超過30°服務器接收到條煙分揀糾錯客戶端發(fā)送過來的圖像，進行分割和識別，然后將條碼發(fā)回給條煙分揀糾錯客戶端；條煙分揀糾錯客戶端接收到服務器返回的條碼，和當前訂單做比較，如發(fā)現(xiàn)異常，停機報警。所本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
1.一種條煙分揀智能糾錯系統(tǒng)，包括傳送帶、傳送帶控制器、光電耦合器、攝像頭、訂單機、條煙分揀糾錯客戶端、顯示輸出設備、互聯(lián)網(wǎng)接口和服務器；其特征在于：條煙在傳送帶上經(jīng)過光電耦合器觸發(fā)電平信號，光電耦合器觸發(fā)攝像頭進行拍照，攝像頭拍攝完成后將數(shù)據(jù)傳送給煙草條煙分揀糾錯客戶端，煙草條煙分揀糾錯客戶端通過網(wǎng)絡通訊與服務器相連，條煙分揀智能糾錯系統(tǒng)通過圖像分割及深度學習識別技術來實現(xiàn)，主要包括以下步驟：

【技術特征摘要】
1.一種條煙分揀智能糾錯系統(tǒng)，包括傳送帶、傳送帶控制器、光電耦合器、攝像頭、訂單機、條煙分揀糾錯客戶端、顯示輸出設備、互聯(lián)網(wǎng)接口和服務器；其特征在于：條煙在傳送帶上經(jīng)過光電耦合器觸發(fā)電平信號，光電耦合器觸發(fā)攝像頭進行拍照，攝像頭拍攝完成后將數(shù)據(jù)傳送給煙草條煙分揀糾錯客戶端，煙草條煙分揀糾錯客戶端通過網(wǎng)絡通訊與服務器相連，條煙分揀智能糾錯系統(tǒng)通過圖像分割及深度學習識別技術來實現(xiàn)，主要包括以下步驟：建立訓練模型；注冊條煙；條煙分揀糾錯客戶端程序采集圖像發(fā)送到服務器，條煙與傳送帶運動方向的夾角不能超過30°；服務器接收到條煙分揀糾錯客戶端發(fā)送過來的圖像，進行分割和識別，然后將條碼發(fā)回給條煙分揀糾錯客戶端；條煙分揀糾錯客戶端接收到服務器返回的條碼，和當前訂單做比較，如發(fā)現(xiàn)異常，停機報警。2.根據(jù)權利要求1所述的一種條煙分揀智能糾錯系統(tǒng)，其特征在于：步驟中建立訓練模型的方法是：A.每一種煙放在傳送帶上經(jīng)過分揀糾錯設備進行拍照，一種煙0度，180度各采集50-150張圖像；B.使用標注工具對步驟A采集到圖像進行標注，獲得條煙在原圖像外接矩形的坐標；C.截取目標并進行仿射變換；D.對條煙圖像進行數(shù)據(jù)增強，包括水平平移，垂直平移，水平鏡像，垂直鏡像，小幅度旋轉；E.把圖像和對應的標簽送進卷積神經(jīng)網(wǎng)絡進行學習獲得模型。3.根據(jù)權利要求1所述的一種條煙分揀智能糾錯系統(tǒng)，其特征在于：步驟中注冊條煙的方法是：F.將新條煙放在分揀糾錯設備的攝像頭下，拍攝6-20張不同位置、0度，180度，15度以內稍微傾斜的圖像；G.條煙分揀糾錯客戶端將圖像發(fā)送到服務器；H.服務器進行分割得到條煙圖像后提取圖像特征保存到數(shù)據(jù)庫。4.根據(jù)權利要求1所述的一種條煙分揀智能糾錯系統(tǒng)，其特征在于：步驟中得到條煙分揀糾錯客戶端程序采集圖像發(fā)送到服務器的方法是：I.條煙在傳送帶上經(jīng)過光電耦合器觸發(fā)電平信號，光電耦合器觸發(fā)攝像頭進行拍照，攝像頭拍攝完成后通過SDK回調函數(shù)通知應用程...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：李繼凱，
申請(專利權)人：北京優(yōu)創(chuàng)新港科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：北京,11