1.一種基于Flood-Fill和SVM的RFID多標(biāo)簽三維最優(yōu)分布檢測方法,包括以下步驟:
第一步驟:測試平臺搭建步驟,測試平臺由RFID讀寫器天線、RFID讀寫器、升降臺、RFID標(biāo)簽、紙箱、相機(jī)、相機(jī)支架、托盤、控制計(jì)算機(jī)、導(dǎo)軌、電機(jī)構(gòu)成,RFID讀寫器天線與RFID讀寫器相連,RFID讀寫器與控制計(jì)算機(jī)相連,相機(jī)安置在相機(jī)支架上并對準(zhǔn)貼有RFID標(biāo)簽的紙箱,RFID讀寫器天線安置在升降臺上方,調(diào)整升降臺,使RFID讀寫器天線的輻射方向正對RFID標(biāo)簽;
第二步驟:紙箱輪廓提取步驟,托盤上放置紙箱,將RFID標(biāo)簽隨機(jī)粘貼在紙箱四個側(cè)面,托盤在旋轉(zhuǎn)過程中,相機(jī)對托盤上的紙箱快速掃描,獲得四個側(cè)面含有背景噪聲的紙箱圖像,并利用Flood-Fill算法對含有背景噪聲的紙箱圖像進(jìn)行填充,確定出紙箱四個側(cè)面輪廓;
第三步驟:RFID標(biāo)簽位置提取步驟,對以上第二步驟中獲得的紙箱輪廓進(jìn)行二值化處理得到二值化紙箱圖像,再在二值化紙箱圖像上計(jì)算圓形度找到RFID標(biāo)簽,每一個RFID標(biāo)簽對應(yīng)一個節(jié)點(diǎn),得到一組節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo);
第四步驟:RFID標(biāo)簽的RSSI值測量步驟,貼有RFID標(biāo)簽的紙箱在導(dǎo)軌上由電機(jī)帶動向RFID讀寫器天線方向運(yùn)動,隨著紙箱靠近RFID讀寫器天線,當(dāng)托盤與RFID讀寫器天線的距離到達(dá)設(shè)定距離時(shí),RFID讀寫器天線對RFID標(biāo)簽進(jìn)行讀取,得到RFID標(biāo)簽的RSSI值,存儲于控制計(jì)算機(jī)中;
第五步驟:不同分布下RFID標(biāo)簽的RSSI值測量步驟,重新隨機(jī)布置RFID標(biāo)簽的位置,重復(fù)以上第二、三、四步驟,獲得不同分布下節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)及其對應(yīng)的RFID標(biāo)簽的RSSI值,存儲于控制計(jì)算機(jī)中;
第六步驟:預(yù)測RFID標(biāo)簽分布步驟,利用SVM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對以上第五步驟獲得的節(jié)點(diǎn)三維坐標(biāo)和RFID標(biāo)簽的RSSI值進(jìn)行訓(xùn)練,然后輸入任意RFID標(biāo)簽的RSSI值,根據(jù)訓(xùn)練的SVM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)進(jìn)行預(yù)測,獲得RFID標(biāo)簽的RSSI值對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)三維坐標(biāo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1第二步驟所述的Flood-Fill算法,包含以下步驟:
步驟一:紙箱像素點(diǎn)確定步驟,用相機(jī)拍攝沒有背景噪聲的紙箱圖像,在獲得圖像中隨機(jī)選擇一個像素點(diǎn)的RGB顏色值作為標(biāo)準(zhǔn)RGB顏色值(r0,g0,b0);
步驟二:填充步驟,利用ω=(ri-r0)2+(gi-g0)2+(bi-b0)2,i=1,2,...,n依次計(jì)算含有背景噪聲的紙箱圖像中每個像素點(diǎn)與步驟一確定的(r0,g0,b0)之間的方差,若方差小于等于m,則該像素點(diǎn)為紙箱中的像素點(diǎn),m為顏色閾值,n為含有背景噪聲的紙箱圖像的像素點(diǎn)個數(shù);
步驟三:紙箱輪廓確定步驟,利用步驟二中確定的紙箱中的所有像素點(diǎn)組成紙箱輪廓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1第三步驟所述的圓形度η=P2/A,P為權(quán)利要求1第三步驟中獲得的二值化紙箱圖像上像素為0的區(qū)域的周長,A為權(quán)利要求1第三步驟中獲得的二值化紙箱圖像上像素為0的區(qū)域的面積。
4.根據(jù)權(quán)利要求1第六步驟所述的SVM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練,包含以下步驟:
步驟一:Lagrange因子計(jì)算步驟,利用SVM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化問題
確定Lagrange因子ai與其中,ε為擬合精度,xi為第i組分布的三維坐標(biāo)向量,yi為第i組分布下RFID標(biāo)簽的RSSI值,K(xi,xj)為核函數(shù)i,j=1,2,...,k,||·||為范數(shù),k為標(biāo)簽分布組數(shù),σ為寬度參數(shù),C為懲罰參數(shù);
步驟二:RFID標(biāo)簽的RSSI值計(jì)算步驟,利用判別函數(shù)計(jì)算RFID標(biāo)簽的RSSI值,b為最佳分類平面的閾值。