一種用于化肥質(zhì)量追溯系統(tǒng)的二維碼跟蹤識別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及二維碼跟蹤識別技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種用于化肥質(zhì)量追溯系統(tǒng)的二維 碼跟蹤識別方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的化肥質(zhì)量追溯系統(tǒng)中涉及到的二維碼掃描相機部分多為單一相機，部分廠 家會采用多臺相機對產(chǎn)品的二維碼進行拍攝，卻只是一味地通過增加相機個數(shù)來提高識別 二維碼的成功率，這種方式不僅增加了化肥質(zhì)量追溯系統(tǒng)的硬件成本，占用了生產(chǎn)線上較 多的空間，也提高了軟件的運算量，實施起來也費時費力，大大降低了整體利潤。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種用于化肥質(zhì)量追溯系統(tǒng)的二維碼跟蹤識別方法，利用 兩臺相機對生產(chǎn)線上的貼有二維碼的化肥袋子進行多角度跟蹤掃描，最大限度地增加化肥 袋子在生產(chǎn)線上的位置容錯性，提高二維碼掃描的成功率。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案為：
[0005] 一種用于化肥質(zhì)量追溯系統(tǒng)的二維碼跟蹤識別方法，該方法包括以下步驟：
[0006] (1)將兩臺多角度掃描相機對稱布置在靠近化肥傳送帶入口端兩側(cè)，并沿化肥傳 送帶的傳送方向在兩臺多角度掃描相機構(gòu)成的掃描區(qū)域兩側(cè)各設(shè)置一個激光傳感器，分別 作為掃描入口激光傳感器和掃描出口激光傳感器；
[0007] (2)當(dāng)掃描入口激光傳感器檢測到有化肥袋子進入掃描區(qū)域時，將檢測信息發(fā)送 給控制器，所述控制器發(fā)送指令控制兩臺多角度掃描相機進入準(zhǔn)備狀態(tài)；
[0008] (3)當(dāng)檢測到有二維碼進入視野時，多角度掃描相機進入工作狀態(tài)，開始對焦并根 據(jù)內(nèi)置DSP處理器檢測的化肥袋子的運動狀態(tài)自動旋轉(zhuǎn)，使得焦距和鏡頭達到最佳位置， 完成拍攝，所述內(nèi)置DSP處理器采用卡爾曼濾波算法對化肥袋子的運動狀態(tài)進行跟蹤；
[0009] (4)所述內(nèi)置DSP處理器對多角度掃描相機拍攝的照片進行處理，提取二維碼編 碼，并將二維碼編碼上傳至本地PC機；只要兩臺多角度掃描相機中的其中一臺捕捉到二維 碼，則該次掃描結(jié)束，本地PC機接收到二維碼編碼后，通過控制器發(fā)送指令控制兩臺多角 度掃描相機進入休眠狀態(tài)，等待下一袋化肥的到來；
[0010] (5)若化肥袋子從掃描區(qū)域經(jīng)過，但兩臺多角度掃描相機均未捕捉到二維碼，當(dāng)掃 描出口激光器檢測到有化肥袋子離開掃描區(qū)域時，將檢測信息發(fā)送給控制器，所述控制器 發(fā)送指令控制兩臺多角度掃描相機進入休眠狀態(tài)，等待下一袋化肥的到來。
[0011] 所述的用于化肥質(zhì)量追溯系統(tǒng)的二維碼跟蹤識別方法，步驟（3)中，所述內(nèi)置DSP 處理器采用卡爾曼濾波算法對化肥袋子的運動狀態(tài)進行跟蹤，具體包括：
[0012] a、根據(jù)當(dāng)前幀圖像的狀態(tài)變量、系統(tǒng)噪聲向量、誤差協(xié)方差矩陣、系統(tǒng)噪聲方差矩 陣，采用以下公式對下一幀圖像進行狀態(tài)預(yù)測：
【主權(quán)項】
1. 一種用于化肥質(zhì)量追溯系統(tǒng)的二維碼跟蹤識別方法，其特征在于，該方法包括以下 步驟： (1) 將兩臺多角度掃描相機對稱布置在靠近化肥傳送帶入口端兩側(cè)，并沿化肥傳送帶 的傳送方向在兩臺多角度掃描相機構(gòu)成的掃描區(qū)域兩側(cè)各設(shè)置一個激光傳感器，分別作為 掃描入口激光傳感器和掃描出口激光傳感器； (2) 當(dāng)掃描入口激光傳感器檢測到有化肥袋子進入掃描區(qū)域時，將檢測信息發(fā)送給控 制器，所述控制器發(fā)送指令控制兩臺多角度掃描相機進入準(zhǔn)備狀態(tài)； (3) 當(dāng)檢測到有二維碼進入視野時，多角度掃描相機進入工作狀態(tài)，開始對焦并根據(jù)內(nèi) 置DSP處理器檢測的化肥袋子的運動狀態(tài)自動旋轉(zhuǎn)，使得焦距和鏡頭達到最佳位置，完成 拍攝，所述內(nèi)置DSP處理器采用卡爾曼濾波算法對化肥袋子的運動狀態(tài)進行跟蹤； (4) 所述內(nèi)置DSP處理器對多角度掃描相機拍攝的照片進行處理，提取二維碼編碼，并 將二維碼編碼上傳至本地PC機；只要兩臺多角度掃描相機中的其中一臺捕捉到二維碼，則 該次掃描結(jié)束，本地PC機接收到二維碼編碼后，通過控制器發(fā)送指令控制兩臺多角度掃描 相機進入休眠狀態(tài)，等待下一袋化肥的到來； (5) 若化肥袋子從掃描區(qū)域經(jīng)過，但兩臺多角度掃描相機均未捕捉到二維碼，當(dāng)掃描出 口激光器檢測到有化肥袋子離開掃描區(qū)域時，將檢測信息發(fā)送給控制器，所述控制器發(fā)送 指令控制兩臺多角度掃描相機進入休眠狀態(tài)，等待下一袋化肥的到來。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于化肥質(zhì)量追溯系統(tǒng)的二維碼跟蹤識別方法，其特征在 于，步驟（3)中，所述內(nèi)置DSP處理器采用卡爾曼濾波算法對化肥袋子的運動狀態(tài)進行跟 蹤，具體包括： a、 根據(jù)當(dāng)前幀圖像的狀態(tài)變量、系統(tǒng)噪聲向量、誤差協(xié)方差矩陣、系統(tǒng)噪聲方差矩陣， 采用以下公式對下一幀圖像進行狀態(tài)預(yù)測： I肀丄 ---
--- 其中，表示下一幀圖像的狀態(tài)預(yù)測變量，A表示系統(tǒng)矩陣，xt表示當(dāng)前幀圖像的狀 態(tài)變量，表示當(dāng)前幀圖像的系統(tǒng)噪聲向量；E表示下一幀圖像的誤差預(yù)測協(xié)方差矩 陣，Pt表示當(dāng)前幀圖像的誤差協(xié)方差矩陣，Qt表示當(dāng)前幀圖像的系統(tǒng)噪聲方差矩陣；《 t? (〇,Qt)，《t服從標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布； b、 采用以下公式對下一幀圖像進行狀態(tài)更新：
其中，Kt+1表示下一幀圖像的卡爾曼增益，Ht表示當(dāng)前幀圖像的觀測矩陣，Rt表示當(dāng)前 幀圖像的觀測噪聲方差矩陣；xt+1表示下一幀圖像的狀態(tài)變量，zt=Htxt+vt，zt表示當(dāng)前幀 圖像的測量向量，vt表示當(dāng)前幀圖像的觀測噪聲向量；Pt+1表示下一幀圖像的誤差協(xié)方差矩 陣；vt?（0,Rt)，vt服從標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于化肥質(zhì)量追溯系統(tǒng)的二維碼跟蹤識別方法，采用兩臺植入了卡爾曼濾波算法的多角度掃描相機對生產(chǎn)線上貼有二維碼的化肥袋子進行多角度協(xié)作跟蹤掃描，不僅可以讓化肥袋子在生產(chǎn)線上的位置具有一定的容錯性，還極大地提高了二維碼掃描的成功率，確保快速高效地完成整個化肥質(zhì)量追溯系統(tǒng)的入庫工作。
【IPC分類】G06K7-10
【公開號】CN104615971
【申請?zhí)枴緾N201510081036
【發(fā)明人】王儒敬, 宋良圖, 周林立, 謝成軍, 黃河
【申請人】中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年2月14日