民航機場托運行李軟硬包識別裝置和方法制造方法及圖紙

本申請涉及行李分揀技術領域，公開了一種民航機場托運行李軟硬包識別裝置和方法，所述裝置包括機架、壓觸模塊、測距模塊和視覺模塊；所述機架架設在行李輸送設備上方；所述壓觸模塊設置在所述機架之上，用于接觸并擠壓行李，使行李產生凹陷變形，并采集行李凹陷處的凹陷擠壓力；所述測距模塊設置在所述機架之上，用于感應行李經過以及采集行李上表面與所述壓觸模塊下端的高度距離；所述視覺模塊設置在所述機架之上，用于采集行李擠壓凹陷處的凹陷RGB圖像和凹陷點云圖像。本申請解決了現有行李托運過程中，無法自動完成行李軟硬包自動識別分類的問題。別分類的問題。別分類的問題。

【技術實現步驟摘要】
民航機場托運行李軟硬包識別裝置和方法


[0001]本申請涉及行李分揀
，具體是指一種民航機場托運行李軟硬包識別裝置和方法。

技術介紹

[0002]目前，機場旅客托運的行李如果是背包、布袋、編織袋等軟行李時，要求裝框處理，避免輸送、分揀過程中遭到破壞；行李經過分揀后被碼垛在拖車上時，軟行李和硬行李需要分層碼垛，軟行李需要放置在硬行李上層，避免壓壞軟行李，行李在飛機上碼垛時亦如此。軟、硬行李識別有助于優化行李分揀策略，有利于降低行李破損率，提高行李托運服務品質。
[0003]目前軟行李裝框、行李上車碼垛、行李上飛機碼垛基本都由人工完成，所以軟、硬行李識別主要依靠操作人員依靠自身經驗識別，沒有可靠、成熟的自動分類設備。但若要實現行李裝框、行李上車碼垛、行李上飛機碼垛等流程的自動化處理，進行軟、硬行李識別是必要條件之一。

技術實現思路

[0004]基于以上技術問題，本申請提供了一種民航機場托運行李軟硬包識別裝置和方法，解決了現有行李托運過程中，無法自動完成行李軟硬包自動識別分類的問題。
[0005]為解決以上技術問題，本申請采用的技術方案如下：一種民航機場托運行李軟硬包識別裝置，包括機架、壓觸模塊、測距模塊和視覺模塊；所述機架架設在行李輸送設備上方；所述壓觸模塊設置在所述機架之上，用于接觸并擠壓行李，使行李產生凹陷變形，并采集行李凹陷處的凹陷擠壓力；所述測距模塊設置在所述機架之上，用于感應行李經過以及采集行李上表面與所述壓觸模塊下端的高度距離；所述視覺模塊設置在所述機架之上，用于采集行李擠壓凹陷處的凹陷RGB圖像和凹陷點云圖像。
[0006]進一步的，所述壓觸模塊包括直線驅動機構和接觸桿；所述直線驅動機構豎直安裝在所述機架之上；所述接觸桿通過壓力傳感器與所述直線驅動機構的活動端驅動連接。
[0007]進一步的，所述直線驅動機構為伺服電缸。
[0008]進一步的，所述壓觸模塊還包括壓觸控制模塊，所述壓觸控制模塊用于基于所述高度距離和所述凹陷擠壓力控制所述接觸桿的下降速度，具體包括：若所述高度距離大于預設安全距離，則所述下降速度為第一速度；若所述高度距離小于預設安全距離，則所述下降速度為第二速度；若所述凹陷擠壓力等于預設安全壓力，則所述下降速度為零；其中，所述第一速度大于所述第二速度。
[0009]進一步的，還包括行李輸送設備控制模塊，所述行李輸送設備控制模塊包括：尺寸識別單元，所述尺寸識別單元用于通過所述視覺模塊獲取的行李點云圖像，計算所述行李在沿輸送方向的行李長度；
時間控制單元，所述時間控制單元用于基于函數式計算間隔時間，其中，d表示行李長度，表示行李輸送設備的輸送速度；啟?？刂茊卧?，所述啟停控制單元用于當所述測距模塊感應到行李經過后，在所述間隔時間后暫停所述行李輸送設備。
[0010]一種民航機場托運行李軟硬包識別方法，所述方法基于上述民航機場托運行李軟硬包識別裝置，包括：獲取行李擠壓處的凹陷數據，所述凹陷數據包括行李擠壓凹陷處的凹陷擠壓力、凹陷RGB圖像和凹陷點云圖像；基于相似度算法將所述行李數據與樣本集合中的樣本數據進行比對篩選，所述樣本數據包括樣本擠壓力、樣本RGB圖像、樣本點云圖像和樣本軟硬等級；若篩選出與所述行李數據相似的樣本數據，則將所述樣本數據的樣本軟硬等級作為所述行李的行李軟硬等級；若未篩選出與所述行李數據相似的樣本數據，則將所述行李數據輸入分類識別模型中，獲得所述行李的行李軟硬等級。
[0011]進一步的，將所述行李數據輸入分類識別模型中，獲得所述行李的行李軟硬等級之后，還包括：將所述行李數據和對應的行李軟硬等級存入所述樣本集合中。
[0012]進一步的，基于相似度算法將所述行李數據與樣本集合中的樣本數據進行比對篩選包括：獲取所述凹陷擠壓力與所述樣本擠壓力的差值，基于所述差值獲取第一相似度；將所述凹陷RGB圖像和所述樣本RGB圖像輸入Siamese網絡模型中，獲取第二相似度；對所述凹陷點云圖像和所述樣本點云圖像進行相似度計算，獲取第三相似度；將所述第一相似度、所述第二相似度和所述第三相似度與預設相似條件進行比對，用以判定所述行李數據與所述樣本數據是否相似。
[0013]進一步的，對所述凹陷點云圖像和所述樣本點云圖像進行相似度計算的具體公式為：其中，r(A,B)表示第三相似度，A表示凹陷點云圖像，B表示樣本點云圖像，r(A,B)的值越大，凹陷點云圖像A與樣本點云圖像B越相似；表示點的權重，表示點云距離，表示對凹陷點云圖像A進行K
?
means聚類后得到的N個子點云集合中的第i個子點云，表示豎直方向深度最大的點，即推桿推壓的中心位置，表示超參數；其中，的具體公式為：
其中，h表示可調參數；其中，的具體公式為：其中，表示點云X和點云Y的距離，x表示點云子集X中的點，y表示點云子集Y中的點。
[0014]進一步的，所述分類識別模型包括二維卷積網絡、三維點云卷積網絡、歸一化層、向量拼接層和全連接層；將所述行李數據輸入分類識別模型中，獲得所述行李的行李軟硬等級包括：將所述凹陷RGB圖像輸入所述二維卷積網絡，獲得第一輸出結果；將所述凹陷點云圖像輸入所述三維點云卷積網絡，獲得第二輸出結果；將所述第一輸出結果、第二輸出結果和所述凹陷擠壓力輸入所述歸一化層處理后，再將歸一化處理結果輸入所述向量拼接層獲得拼接向量；將所述拼接向量輸入所述全連接層，獲得所述行李的行李軟硬等級分類結果。
[0015]與現有技術相比，本申請的有益效果是：本申請綜合運用了力觸控制和圖像識別技術，通過壓觸模塊接觸并按壓行李，觸壓機構自帶力傳感器，當檢測到壓力后，用視覺模塊檢獲取行李變形的RGB圖片和點云數據，通過大數據分析和圖像識別技術，綜合判斷行李的軟、硬程度，完成軟、硬行李自動識別與分類。
[0016]通過本申請可以自動、快捷地完成對軟、硬行李的識別與分類，有助于優化后續行李托運分揀策略，降低行李破損率，提高行李托運服務品質。
附圖說明
[0017]此處所說明的附圖用來提供對本專利技術的進一步理解，構成本申請的一部分，本專利技術的示意性實施例及其說明用于解釋本專利技術，并不構成對本專利技術的不當限定。其中：圖1為民航機場托運行李軟硬包識別裝置的結構示意圖。
[0018]圖2為壓觸模塊的內部結構示意圖。
[0019]圖3為民航機場托運行李軟硬包識別方法的流程示意圖。
[0020]圖4為基于相似度算法將所述行李數據與樣本集合中的樣本數據進行比對篩選的流程示意圖。
[0021]圖5為將所述行李數據輸入分類識別模型中，獲得所述行李的行李軟硬等級的流程示意圖。
[0022]圖6為分類識別模型的結構框圖。
[0023]其中，1壓觸模塊，101直線驅動機構，102壓力傳感器，103接觸桿，2視覺模塊，3機架，4行李，5行李輸送設備，6測距模塊。
具體實施方式
[0024]為使本申請實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本申請實施例的附圖，對本申請實施例的技術方案進本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.民航機場托運行李軟硬包識別裝置，其特征在于，包括：機架，所述機架架設在行李輸送設備上方；壓觸模塊，所述壓觸模塊設置在所述機架之上，用于接觸并擠壓行李，使行李產生凹陷變形，并采集行李凹陷處的凹陷擠壓力；測距模塊，所述測距模塊設置在所述機架之上，用于感應行李經過以及采集行李上表面與所述壓觸模塊下端的高度距離；視覺模塊，所述視覺模塊設置在所述機架之上，用于采集行李擠壓凹陷處的凹陷RGB圖像和凹陷點云圖像。2.根據權利要求1所述的民航機場托運行李軟硬包識別裝置，其特征在于，所述壓觸模塊包括：直線驅動機構，所述直線驅動機構豎直安裝在所述機架之上；接觸桿，所述接觸桿通過壓力傳感器與所述直線驅動機構的活動端驅動連接。3.根據權利要求2所述的民航機場托運行李軟硬包識別裝置，其特征在于：所述直線驅動機構為伺服電缸。4.根據權利要求2所述的民航機場托運行李軟硬包識別裝置，其特征在于，所述壓觸模塊還包括壓觸控制模塊，所述壓觸控制模塊用于基于所述高度距離和所述凹陷擠壓力控制所述接觸桿的下降速度，具體包括：若所述高度距離大于預設安全距離，則所述下降速度為第一速度；若所述高度距離小于預設安全距離，則所述下降速度為第二速度；若所述凹陷擠壓力等于預設安全壓力，則所述下降速度為零；其中，所述第一速度大于所述第二速度。5.根據權利要求1所述的民航機場托運行李軟硬包識別裝置，其特征在于，還包括行李輸送設備控制模塊，所述行李輸送設備控制模塊包括：尺寸識別單元，所述尺寸識別單元用于通過所述視覺模塊獲取的行李點云圖像，計算所述行李在沿輸送方向的行李長度；時間控制單元，所述時間控制單元用于基于函數式計算間隔時間，其中，d表示行李長度，表示行李輸送設備的輸送速度；啟?？刂茊卧?，所述啟?？刂茊卧糜诋斔鰷y距模塊感應到行李經過后，在所述間隔時間后暫停所述行李輸送設備。6.民航機場托運行李軟硬包識別方法，所述方法基于權利要求1
?
5任意一項所述的民航機場托運行李軟硬包識別裝置，其特征在于，包括：獲取行李擠壓處的凹陷數據，所述凹陷數據包括行李擠壓凹陷處的凹陷擠壓力、凹陷RGB圖像和凹陷點云圖像；基于相似度算法將所述行李數據與樣本集合中的樣本數據進行比對篩選，所述樣本數據包括樣本擠壓力、樣本RGB圖像、樣本點云圖像和樣本軟硬等級；若篩選出與所述行李數據相似的樣本數據，則將所述樣本數據的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳翼，向勇，楊秀清，馬俊勇，安浩，陳柏宇，李支茂，李銳，張耀，諶泓宇，張思寧，陳小虎，
申請(專利權)人：民航成都物流技術有限公司，
類型：發明
國別省市：