[發(fā)明專利]一種基于機器視覺的物流平托盤破損分級系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310410442.9
• 申請日: 2013-09-10
• 公開（公告）號: CN103464384A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁啟榮;朱安定;王毅君;尚偉;馮豐;陸海良;李鈺靚
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江中煙工業(yè)有限責(zé)任公司
• 主分類號: B07C5/342
• 分類號: B07C5/342
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務(wù)所有限公司 33214
• 代理人: 王從友

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于機器視覺的物流平托盤破損分級系統(tǒng)及方法，尤其涉及對在流轉(zhuǎn)物流平托盤的破損情況進行機器視覺自動檢測的系統(tǒng)及方法，屬于利用物流檢測設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

物流平托盤是現(xiàn)代物流標(biāo)準(zhǔn)化的重要載體，廣泛應(yīng)用于貨物倉儲、搬運、運輸?shù)任锪鬟^程中，尤其在全自動高架立體倉儲中，物流平托盤更具有效率高、安全可靠的特點。

物流平托盤作為貨物搬運的載體，在日常作業(yè)過程中，叉車、堆垛機等搬運設(shè)備的反復(fù)碰撞、摩擦，很容易造成裂縫、劃痕；物流平托盤承載的貨物重力作用、誤操作引起的側(cè)面擠壓，也會造成變形、扭曲、散架；高溫、低溫、高濕度環(huán)境會造成塑料托盤的老化、龜裂，木質(zhì)托盤鐵釘生銹、木板紋理擴大，以致散架、缺損。

所有這些破損都會造成物流平托盤機械強度下降，從而在流轉(zhuǎn)過程中，出現(xiàn)故障，雖然物流平托盤價格便宜，但是一旦出現(xiàn)故障，輕者造成其承載貨物損壞，重者導(dǎo)致全自動高架庫故障，停止運行。

因此，物流平托盤的機械強度、形狀參數(shù)對其在倉儲系統(tǒng)中正常流轉(zhuǎn)至關(guān)重要。目前，物流平托盤的質(zhì)量檢測有多個檢測項目，包括：外觀檢測、跌落試驗、堆碼試驗、起吊試驗、尺寸偏差測試、動態(tài)載荷測試、靜態(tài)載荷測試、頂鋪板邊緣沖擊試驗、抗壓試驗、彎曲試驗、跌落試驗、振動試驗等，相應(yīng)的檢測國內(nèi)外都有較詳細(xì)的檢定標(biāo)準(zhǔn)，例如：

標(biāo)準(zhǔn)ISO?8611-1-2004、ISO/TS?8611-2-3005、ISO/TS?8611-3-2005分別規(guī)定了物料處理用平托盤的試驗方法、性能要求等內(nèi)容；ISO?8611-1991規(guī)定了通用聯(lián)運平托盤的試驗方法等內(nèi)容。

但是這些物流平托盤檢測項目和方法都是針對新生產(chǎn)的物流平托盤，即對其是否質(zhì)量合格，能否進入物流倉儲運輸流轉(zhuǎn)系統(tǒng)的準(zhǔn)入性檢測。由于新品都是批量化生產(chǎn)，所用材料、模具都是相同的，新品質(zhì)量也幾近相同，因此，此類托盤檢測都是由具有計量檢定資質(zhì)的專業(yè)檢測機構(gòu)進行抽樣檢測。

物流平托盤一旦進入流轉(zhuǎn)循環(huán)，老化破損情況各不相同，無法通過抽檢對其破損情況進行評估，需要定期對每一個物流平托盤進行普檢。

目前，這種破損情況的評估只是人工肉眼判斷，有經(jīng)驗的操作人員在使用過程中，發(fā)現(xiàn)物流平托盤破損嚴(yán)重，就將其淘汰。這種方法沒有定量的標(biāo)準(zhǔn)，僅憑主觀判斷，隨意性大。造成有的托盤過早淘汰，增加購置托盤的成本，而有的托盤淘汰不及時，造成生產(chǎn)事故。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于機器視覺的物流平托盤破損分級系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由四臺工業(yè)相機、傳輸帶、檢測處理器、電氣控制柜、托盤檢測工位限位開關(guān)組成；

所述傳輸帶將托盤沿托盤傳輸方向送往檢測工位，托盤到達(dá)檢測工位，托盤檢測工位限位開關(guān)觸發(fā)，發(fā)送反饋信號，傳輸帶停止；

所述四臺工業(yè)相機分別拍攝托盤四個側(cè)面的圖像；垂直于傳輸帶兩側(cè)的工業(yè)相機安裝位置為正對托盤側(cè)面，拍攝托盤兩個側(cè)面的正圖像；平行于傳輸帶兩側(cè)的工業(yè)相機，為了避免和托盤碰撞，安裝在傳輸帶的斜側(cè)面，拍攝托盤另兩個側(cè)面的傾斜圖像；

所述電氣控制柜接收托盤檢測工位限位開關(guān)的反饋信號，接收檢測處理器處理完成狀態(tài)信號，控制傳輸帶的速度和啟停，并向檢測處理器發(fā)送檢測狀態(tài)信號；

所述檢測處理器是機器視覺處理部件，接收電氣控制柜發(fā)送的檢測狀態(tài)信號，在托盤到達(dá)檢測工位，并停穩(wěn)之后，控制四臺工業(yè)相機拍攝四個側(cè)面的圖像，并進行托盤破損分級檢測，檢測完成之后，向電氣控制柜發(fā)送處理完成狀態(tài)信號。

在上述物流平托盤破損分級系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供了一種基于機器視覺的物流平托盤破損分級方法，具體步驟如下：

步驟1：獲取四個側(cè)面圖像，包括垂直于傳輸帶兩個側(cè)面的正圖像和平行于傳輸帶兩個側(cè)面的傾斜圖像；

步驟2：傾斜圖像仿射校正，四個側(cè)面圖像尺寸相同；

步驟3：取亮度分量圖像，四個側(cè)面彩色圖像轉(zhuǎn)換為亮度分量圖像；

步驟4：取閾值分割亮度分量圖像；

步驟5：二值化，獲得只有黑/白兩色的二值化圖像；

步驟6：去噪聲，對二值化圖像中黑白相間的噪聲黑色區(qū)域進行去噪處理，最終生成連接緊密的塊狀黑色區(qū)域；

步驟7：對各黑色區(qū)域標(biāo)號，不同的黑色區(qū)域像素各自標(biāo)上區(qū)域號碼，用于區(qū)分不同的黑色區(qū)域；

步驟8：計算各黑色區(qū)域的形態(tài)參數(shù)，包括面積、長度、高度，黑色區(qū)域的面積是指黑色區(qū)域的像素總數(shù)；長度是指黑色區(qū)域在圖像橫向方向上所跨像素長度；高度是指黑色區(qū)域在圖像縱向方向上所跨像素高度；