本發(fā)明屬于物流相關(guān)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種與AGV小車配合使用的運(yùn)輸托盤控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

目前，在物流系統(tǒng)中，智能運(yùn)輸托盤一般采用RFID的方式掃描識(shí)別，但RFID的成本太高，并且在有金屬和水分的環(huán)境或貨物，會(huì)對(duì)RFID產(chǎn)生干擾，而傳統(tǒng)的條碼技術(shù)掃描的是一維條碼，一維條碼受到容量的限制，僅能標(biāo)識(shí)商品而不能描述商品，而且隨著現(xiàn)在物質(zhì)生活水平的提高，物質(zhì)商品的種類也隨之增加，一維條碼的信息量和保密性已經(jīng)不能滿足我們的需要了；二維條碼解決了一維條碼面臨的容量問(wèn)題，具有信息量大、可靠性高、保密防偽等優(yōu)點(diǎn)，因此對(duì)物流系統(tǒng)中的運(yùn)輸托盤采用二維條碼識(shí)別技術(shù)成為一種需求和趨勢(shì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)物流系統(tǒng)中使用的托盤大都采用一維條碼識(shí)別技術(shù)造成的使用不便的問(wèn)題，而提供采用二維條碼圖像識(shí)別技術(shù)，從而增加了存儲(chǔ)物品的信息量以及保密性，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，有效提高生產(chǎn)效率的一種與AGV小車配合使用的運(yùn)輸托盤控制系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種與AGV小車配合使用的運(yùn)輸托盤控制系統(tǒng)，包括控制器單元以及與控制器單元電性連接的稱重單元、觸發(fā)單元、圖像采集單元、圖像處理單元、存儲(chǔ)單元和無(wú)線傳輸單元；

所述控制器單元，包括智能控制器；

所述稱重單元，設(shè)置在托盤上，用于檢測(cè)托盤上貨物的重量，輸出重量信號(hào)給智能控制器；

所述觸發(fā)單元，用于檢測(cè)AGV小車叉起托盤時(shí)發(fā)出信號(hào)，并把檢測(cè)到的信號(hào)傳輸給智能控制器；

所述圖像采集單元，設(shè)置在AGV小車上，根據(jù)智能控制器的控制，采集托盤上貨物二維條碼圖像，并輸出到圖像處理單元；

所述圖像處理單元根據(jù)圖像采集單元采集到的圖像信息計(jì)算出托盤上貨物的二維條碼值，并輸出到智能控制器；

所述存儲(chǔ)單元，與所述智能控制器輸出端連接，用于儲(chǔ)存控制器獲得貨物的詳細(xì)信息；

所述無(wú)線傳輸單元，與所述控制器的信號(hào)輸出端連接，將倉(cāng)儲(chǔ)貨物詳細(xì)信息傳輸至AGV小車；

進(jìn)一步改進(jìn)，所述圖像采集單元采用CMOS傳感器。

進(jìn)一步改進(jìn)，所述無(wú)線傳輸單元采用基于Zigbee技術(shù)的無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)，包括與智能控制器連接的無(wú)線發(fā)射模塊，設(shè)置在AGV小車上的無(wú)線接收模塊，以及由協(xié)調(diào)器和路由器構(gòu)成的傳輸網(wǎng)絡(luò)。

進(jìn)一步改進(jìn)，所述圖像處理單元和無(wú)線傳輸單元均通過(guò)RS485與所述智能控制器連接。

一種采用上述與AGV小車配合使用的運(yùn)輸托盤控制系統(tǒng)的方法，包括如下步驟：

步驟1)、控制器控制圖像采集單元，采用CMOS圖像傳感器設(shè)備采集托盤上貨物的二維條碼圖像；

步驟2)、步驟1)中圖像采集單元把采集到的二維條碼圖像數(shù)據(jù)傳輸給圖像處理單元，完成二維條碼圖像預(yù)處理過(guò)程；

步驟3)、把步驟2)中預(yù)處理后的二維條碼圖像數(shù)據(jù)二值化；

步驟4)、根據(jù)步驟3)中二值化后的二維圖像數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)二維條碼圖像的邊緣確定；

步驟5)、根據(jù)步驟4)中確定的二維條碼圖像邊緣，完成對(duì)二維條碼的識(shí)別；

步驟6)、把步驟5)中的二維條碼識(shí)別結(jié)果通過(guò)所述無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸給AVG小車，由AVG小車上的PC機(jī)顯示條碼識(shí)別結(jié)果。

其中，所述步驟2)中的二維條碼圖像預(yù)處理過(guò)程包括圖像降噪、背景分離以及條碼圖像矯正環(huán)節(jié)，所述圖像降噪采用中值濾波法，所述背景分離采用標(biāo)準(zhǔn)差閾值跟蹤法。

其中，所述步驟3)中，二維條碼圖像二值化之后，二值圖像中“1”像素代表黑條部分，“0”像素代表白條部分。

其中，所述步驟4)中，根據(jù)二階導(dǎo)數(shù)零交叉來(lái)檢測(cè)二維條碼圖像邊緣。

其中，所述步驟5)中，根據(jù)步驟4)中確定的二維條碼圖像邊緣確定二維條碼圖像黑白單元寬度，利用不同的條碼編碼規(guī)則編制相應(yīng)的譯碼程序，確定條碼字符值。

本發(fā)明的有益效果在于：

1、本發(fā)明采用二維條碼圖像存儲(chǔ)物品信息，并進(jìn)行相關(guān)識(shí)別，增加了存儲(chǔ)物品的信息量以及保密性；

2、本發(fā)明采用基于Zigbee技術(shù)的無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)，把掃描到的物品信息快速傳輸給AGV小車，使托盤和AGV小車組成一個(gè)物聯(lián)信息網(wǎng)，提供了物流的智能化程度，方便分類放置、存儲(chǔ)及運(yùn)輸封裝，可以大大的減少出錯(cuò)的概率，最終達(dá)到降低成本的目的；

3、圖像采集單元采用CMOS傳感器，內(nèi)部自帶A/D轉(zhuǎn)換器，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠；

本發(fā)明提供的一種與AGV小車配合使用的運(yùn)輸托盤控制系統(tǒng)及方法具有增大物流中所使用托盤荷載物品所包含的信息量，有利于信息保密，操作簡(jiǎn)單方便，有效提供生產(chǎn)效率，且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明提供的一種與AGV小車配合使用的運(yùn)輸托盤控制系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明提供的一種采用與AGV小車配合使用的運(yùn)輸托盤控制系統(tǒng)的控制方法流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例，一種與AGV小車配合使用的運(yùn)輸托盤控制系統(tǒng)，如圖1所示，包括控制器單元以及與控制器單元電性連接的稱重單元、觸發(fā)單元、圖像采集單元、圖像處理單元、存儲(chǔ)單元和無(wú)線傳輸單元。

所述控制器單元，包括智能控制器,在本實(shí)施方式中采用89SC51單片機(jī)作為智能控制器，功能完善，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠；所述稱重單元，設(shè)置在托盤的四個(gè)角上，用于檢測(cè)托盤上貨物的重量，輸出重量信號(hào)給智能控制器；所述觸發(fā)單元，用于檢測(cè)AGV小車叉起托盤時(shí)發(fā)出信號(hào)，并把信號(hào)傳輸給智能控制器，當(dāng)AGV小車叉起托盤時(shí)，觸發(fā)單元發(fā)出信號(hào)，置于AGV小車上的圖像采集單元開(kāi)始采集托盤上貨物的二維條碼圖像，并輸出到圖像處理單元，在本實(shí)施方式中采用紅外探頭實(shí)時(shí)檢測(cè)AGV小車叉起托盤的情況，感應(yīng)靈敏，動(dòng)作快捷；所述圖像采集單元，采用CMOS傳感器，內(nèi)部自帶A/D轉(zhuǎn)換器，操作方便，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，根據(jù)智能控制器的控制，采集托盤上貨物二維條碼圖像，并輸出到圖像處理單元；所述圖像處理單元，根據(jù)圖像采集單元采集到的圖像信息計(jì)算出托盤上貨物的二維條碼值，并通過(guò)RS485輸出到智能控制器；所述存儲(chǔ)單元，與所述智能控制器輸出端連接，用于儲(chǔ)存控制器獲得貨物的詳細(xì)信息；所述無(wú)線傳輸單元，與所述控制器的信號(hào)輸出端通過(guò)RS485連接，將倉(cāng)儲(chǔ)貨物詳細(xì)信息傳輸至AGV小車，方便分類放置、存儲(chǔ)及運(yùn)輸封裝，可以大大的減少出錯(cuò)的概率，最終達(dá)到降低成本的目的；所述無(wú)線傳輸單元采用基于Zigbee技術(shù)的無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)，包括與智能控制器連接的無(wú)線發(fā)射模塊，設(shè)置在AGV小車上的無(wú)線接收模塊，以及由協(xié)調(diào)器和路由器構(gòu)成的傳輸網(wǎng)絡(luò)。

當(dāng)托盤被AGV小車叉起時(shí)，位于AGV小車上的紅外探頭發(fā)出的紅外探測(cè)光接觸到托盤上貨物的邊緣時(shí)發(fā)出觸發(fā)信號(hào)，圖像采集單元開(kāi)始采集貨物上的二維條碼圖像信息，并輸出到圖像處理單元，圖像處理單元接收到貨物二維條碼圖像信息后計(jì)算出貨物二維條碼值，同時(shí)，稱重單元檢測(cè)貨物的重量，輸出重量信號(hào)；控制器，則處理貨物商品名，生產(chǎn)日期以及保質(zhì)期等等詳細(xì)信息；存儲(chǔ)器，與所述控制器的信號(hào)輸出端連接，儲(chǔ)存控制器獲得的貨物的詳細(xì)信息；無(wú)線傳輸單元，與所述控制器的信號(hào)輸出端通過(guò)RS485數(shù)據(jù)線進(jìn)行連接，將倉(cāng)儲(chǔ)貨物詳細(xì)信息傳遞至AGV小車，我們就可以實(shí)時(shí)掌握物品的相關(guān)信息，從而進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆峙渑c安排。

一種采用上述與AGV小車配合使用的運(yùn)輸托盤控制系統(tǒng)的方法，包括如下步驟：

步驟1)、控制器控制圖像采集單元，采用CMOS圖像傳感器設(shè)備采集托盤上貨物的二維條碼圖像；

步驟2)、步驟1)中圖像采集單元把采集到的二維條碼圖像數(shù)據(jù)傳輸給圖像處理單元，完成二維條碼圖像預(yù)處理過(guò)程；二維條碼圖像預(yù)處理過(guò)程包括圖像降噪、背景分離以及條碼圖像矯正環(huán)節(jié)，所述圖像降噪采用中值濾波法，所述背景分離采用標(biāo)準(zhǔn)差閾值跟蹤法；圖像條碼部分由黑白相間的條塊組成,灰度變化大,因而標(biāo)準(zhǔn)差較大，而背景部分灰度分布較為平坦,標(biāo)準(zhǔn)差較小，所以我們可以將條碼圖像分塊,每個(gè)小塊的標(biāo)準(zhǔn)差若大于某一閾值,則該小塊中的所有像素點(diǎn)為有效；否則,為背景；

步驟3)、把步驟2)中預(yù)處理后的二維條碼圖像數(shù)據(jù)二值化；二維條碼圖像二值化之后，二值圖像中“1”像素代表黑條部分，“0”像素代表白條部分；

步驟4)、根據(jù)步驟3)中二值化后的二維圖像數(shù)據(jù)根據(jù)二階導(dǎo)數(shù)零交叉來(lái)檢測(cè)二維條碼圖像邊緣；

步驟5)、根據(jù)步驟4)中確定的二維條碼圖像邊緣，完成對(duì)二維條碼的識(shí)別；

步驟6)、把步驟5)中的二維條碼識(shí)別結(jié)果通過(guò)所述無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸給AVG小車，由AVG小車上的PC機(jī)顯示條碼識(shí)別結(jié)果；根據(jù)步驟4)中確定的二維條碼圖像邊緣確定二維條碼圖像黑白單元寬度，利用不同的條碼編碼規(guī)則編制相應(yīng)的譯碼程序，確定條碼字符值。

由以上的具體實(shí)施方式可以看出，本發(fā)明提供的一種與AGV小車配合使用的運(yùn)輸托盤控制系統(tǒng)及方法具有增大物流中所使用托盤荷載物品所包含的信息量，有利于信息保密，操作簡(jiǎn)單方便，有效提供生產(chǎn)效率，且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的優(yōu)點(diǎn)。