基于FET5718-C實(shí)現(xiàn)物流自動(dòng)化分揀投遞
<圖片來(lái)源網(wǎng)絡(luò)>
功能概述與應(yīng)用領(lǐng)域
國(guó)內(nèi)物流業(yè)起步較晚，發(fā)展水平較低，在信息技術(shù)的應(yīng)用方面與發(fā)達(dá)國(guó)家有很大差距，發(fā)達(dá)國(guó)家已普遍使用的一些技術(shù)設(shè)備在國(guó)內(nèi)還很少使用，我國(guó)在物流費(fèi)用上的經(jīng)濟(jì)損失每年達(dá)數(shù)百億元，實(shí)現(xiàn)物流信息化已成為我國(guó)現(xiàn)代物流發(fā)展的必然趨勢(shì)。
快遞物流的條形碼識(shí)別系統(tǒng)的實(shí)施提升了物流企業(yè)的信息化水平，并可大大提高工作效率，降低成本，減少差錯(cuò)。
系統(tǒng)在物流卸貨后的最前端，采用工業(yè)視覺(jué)識(shí)別技術(shù)對(duì)包件面單條形碼自動(dòng)掃描。
該技術(shù)利用智能相機(jī)對(duì)面單進(jìn)行圖像采集，將采集的圖像傳輸至圖像處理板卡中進(jìn)行算法處理，得到條形碼的數(shù)據(jù)，然后再將條碼數(shù)據(jù)與計(jì)泡機(jī)上現(xiàn)有的重量與體積綜合，最后通過(guò)2G/3G/4G技術(shù)將數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)服務(wù)器，方便分揀中心后期實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化分揀系統(tǒng)。
應(yīng)用領(lǐng)域包括：韻達(dá)、順豐、圓通、申通等快遞公司物流的自動(dòng)化分揀投遞。
總體設(shè)計(jì)方案及關(guān)鍵模塊
▼基于核心板的圖像采集與處理硬件系統(tǒng)
分揀系統(tǒng)的視覺(jué)檢測(cè)原理
視覺(jué)檢測(cè)包含兩部分:檢測(cè)包裹的顏色、形狀；包裹單上的條形碼識(shí)別
1. 包裹的顏色、形狀檢測(cè)
首先，利用一臺(tái)彩色相機(jī)對(duì)包裹進(jìn)行識(shí)別，當(dāng)包裹到達(dá)相機(jī)正下方，觸發(fā)相機(jī)拍照并采集圖像，處理器ARM5718將采集的圖像進(jìn)行識(shí)別，并通過(guò)算法進(jìn)行處理。
其中識(shí)別算法具體為：
? 對(duì)采集的圖像進(jìn)行去噪處理；
? 其次根據(jù)顏色特征對(duì)圖像進(jìn)行分割處理，將包裹所在區(qū)域與背景分離，根據(jù)分割出的包裹區(qū)域的邊緣特征可計(jì)算出包裹的形狀特征；
? 在圖像中包裹所在區(qū)域，利用連通區(qū)域分析及包裹單的顏色特征、矩形形狀特征，識(shí)別出包裹單的所在位置。根據(jù)去除包裹單區(qū)域后剩余的圖像中包裹區(qū)域，判斷包裹的顏色特征。
2. 條形碼識(shí)別
采用四個(gè)相機(jī)同時(shí)在橫向方向?qū)ΠM(jìn)行拍照處理。根據(jù)上步得到的形狀特征判斷相機(jī)拍照次數(shù)，使得每個(gè)包裹表面縱向區(qū)域均被相機(jī)拍到。
識(shí)別算法具體為：
? 對(duì)采集的圖像進(jìn)行去噪處理
? 檢測(cè)所處理圖像中是否存在條形碼
? 對(duì)存在條形碼區(qū)域的圖像，進(jìn)行條碼區(qū)域精確定位及識(shí)別，并將結(jié)果輸出到上位機(jī)界面。
固定式圖像型智能相機(jī)的主要核心技術(shù)， 具備以下特點(diǎn)：
采用TI（德州儀器）AM5718多核異構(gòu)處理器設(shè)計(jì)的核心板
1、ARM Cortex-A15+C66xVLIW浮點(diǎn)DSP異構(gòu)混合處理器
■ ARM Cortex-A15，主頻高達(dá)1.5GHz
■ DSP C66x，主頻750MHz
■ 2個(gè)雙核ARM Cortex-M4，主頻213MHz
■ 2個(gè)雙核PRU（可編程實(shí)時(shí)單元），主頻200MHz
■ USB3.0、PCIe3.0、HDMI1.4、UART、QSPI、CAN、Ethernet 1GB 等高速接口，擁有強(qiáng)大的視頻處理能力和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。
■ 操作系統(tǒng)支持Linux4.9.41+QT5.6、TI-RTOS
2、多核異構(gòu)開發(fā)平臺(tái)
提供多種命令行與QT端開發(fā)例程，提供OpenCV、OpenCL、OpenGL開發(fā)歷程、提供DSP、PRU環(huán)境搭建與開發(fā)歷程
3、功能強(qiáng)大的DSP
開發(fā)板集成實(shí)時(shí)計(jì)算的C66X數(shù)字信號(hào)處理器DSP，主頻750MHZ，廣泛應(yīng)用在音頻處理、視頻處理、復(fù)雜數(shù)據(jù)算法處理等領(lǐng)域，飛凌提供OpenCV視覺(jué)庫(kù)集成了OPENCV+DSP的邊緣檢測(cè)算法、人臉識(shí)別、OPENCV+OPENCL+OPENGL等參考DEMO,方便客戶快速開發(fā)。
4、PRU可編程實(shí)時(shí)單元
開發(fā)板配備2個(gè)雙核PRU-ICSS支持EtherCAT、EtherNET/IP、POWERLINK、PROFIBUS、PROFINET RT/IRT、SERCOS III，可實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議和其他工業(yè)通信，能夠?yàn)殚_發(fā)人員提供工業(yè)應(yīng)用所必需的低時(shí)延和實(shí)時(shí)控制功能，PRU的實(shí)時(shí)性可以到ns級(jí)別。
5、豐富的多媒體功能
開發(fā)板集成SGX5443-D和GC320 2-D圖形加速器適用于高級(jí)圖形用戶界面，同時(shí)Cortex-M4圖形處理單元IPU2專用于IVA圖像視頻硬編解，支持H264、MPEG4等多種編碼格式視頻硬件解碼播放，支持多路視頻同時(shí)解碼播放，多路同時(shí)解碼總和能達(dá)到1080P 60幀；支持MJPEG圖像硬件編解碼；VPE支持硬件圖像、視頻縮放，顏色空間轉(zhuǎn)換。
6、豐富的通訊接口
■ 雙千兆以太網(wǎng)通信接口，支持Ethernet/IP 和 PROFINET 協(xié)議；
■ 支持 RS232/RS485總線與PLC、計(jì)算機(jī)等系統(tǒng)連接；
■ 支持板載 WiFi＆Bluetooth 一體模塊以及4G通訊。
達(dá)到的技術(shù)性能指標(biāo)
在物流業(yè)應(yīng)用中，物品從攬件到分拔中心、從分拔中心到派件過(guò)程中的多個(gè)環(huán)節(jié)均需要對(duì)單據(jù)上的條碼進(jìn)行掃描。
而本文的讀碼器無(wú)須人工操作，通過(guò)在自動(dòng)化流水線上安裝固定式讀碼器，實(shí)現(xiàn)對(duì)條碼的自動(dòng)定位和解碼。 基于固定式圖像型智能相機(jī)，整個(gè)流程的效率、準(zhǔn)確率都得到了大大的提高和保證。
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