一、機(jī)器視覺技術(shù)在物流自動化領(lǐng)域的應(yīng)用

隨著工業(yè)4.0智能浪潮的推動，自動化技術(shù)在我國發(fā)展迅速，人們對于機(jī)器視覺也有了更加深刻的認(rèn)知。其越來越多地應(yīng)用到各行各業(yè)，在物流自動化領(lǐng)域基本上主要包含條形碼識別、缺陷檢測、包裹體積測量、基于視覺定位的自動堆垛、自動分揀等技術(shù)應(yīng)用。

本文僅對在包裹體積測量上的細(xì)分應(yīng)用進(jìn)行研究。目前物體三維測量技術(shù)主要包括接觸式測量和非接觸式測量。

二、激光三角法測量

激光三角法測量是目前一種比較重要的非接觸式位置測量手段。

激光三角法位移測量的原理是，用一束激光以某一角度聚焦在被測物體表面，然后從另一角度對物體表面上的激光光斑進(jìn)行成像，物體表面激光照射點(diǎn)的位置高度不同，所接受散射或反射光線的角度也不同，用CCD光電探測器測出光斑像的位置，就可以計(jì)算出主光線的角度，從而計(jì)算出物體表面激光照射點(diǎn)的位置高度。

當(dāng)物體沿激光線方向發(fā)生移動時(shí)，測量結(jié)果就將發(fā)生改變，從而實(shí)現(xiàn)用激光測量物體的位移。

優(yōu)點(diǎn)：

• 與被測物只有光點(diǎn)接觸，對被測物沒有干擾，測量精度高。
• 使用靈活，使用范圍廣泛。
• 測量范圍大，分辨率較高。
• 具有實(shí)時(shí)處理能力，較好滿足動態(tài)的需求。

三、 VIPAC  自動體積測量系統(tǒng)

VITRONIC 自動體積測量系統(tǒng)采用*的基于攝像的激光測量技術(shù)，可以對任何運(yùn)動中物體進(jìn)行非接觸式體積測量，可靠地比較實(shí)際測得的數(shù)據(jù)與填寫的數(shù)據(jù)，即使在較高的輸送速度和困難條件下也能出色完成任務(wù)，規(guī)則物體測量精度可達(dá) 5 x 5 x 5毫米,不規(guī)則物體測量精度為10 x 10 x 10毫米.

VIPAC D1

組成:

一個(gè)傳感器 體積測量軟件的計(jì)算機(jī)

速度信號裝置

觸發(fā)器（軟件或擋光板）

電纜單元

功能：

• 通過傳輸帶傳送測量物品體積而不需要與物品直接接觸
• 能檢測到托盤進(jìn)行排除計(jì)算
• 認(rèn)證過的體積測量安裝在如交叉帶和傾斜式分揀機(jī)等所有現(xiàn)有傳送機(jī)上 提供三維體積測量
• 規(guī)則不規(guī)則均可測量

VIPAC D1 體積測量系統(tǒng)對形狀固定的方形運(yùn)動中物體進(jìn)行非接觸式體積測量，具有zui高的測量精度并可以識別輸送輔助裝置。VIPAC D1 通過交叉皮帶分揀機(jī)、托盤分揀機(jī)以及輸送帶提供經(jīng)過認(rèn)證的測量，且裝有一個(gè) Alibi 內(nèi)存。

運(yùn)行方式：

VIPAC D1決定測量對象的zui大尺寸測量長度，基于此，該系統(tǒng)可以計(jì)算圍繞物體的zui小矩形框（物體zui小外切面）的尺寸，該信息可以為以下功能實(shí)現(xiàn)提供基礎(chǔ)：

• 自動計(jì)價(jià)和收入恢復(fù)

使用VIPAC D1和它額防干擾Alibi存儲，能夠?qū)崿F(xiàn)自動計(jì)價(jià)和協(xié)調(diào)包數(shù)據(jù)到用戶提供的信息里。

• 加載優(yōu)化

體積數(shù)據(jù)是計(jì)算運(yùn)輸能力和優(yōu)化車輛載重的基礎(chǔ)信息，意味著設(shè)備利用率增加和路徑規(guī)劃可以進(jìn)一步被優(yōu)化，節(jié)省了運(yùn)輸成本而且也減少了CO₂排放。

• 統(tǒng)計(jì)窗體頂端

窗體底端

記錄的數(shù)據(jù)可以輸入統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫來精簡貨物的內(nèi)部流動。此外,可以用于監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)價(jià)格結(jié)構(gòu)和物流流程。

認(rèn)證：

在美國、加拿大檢定操作認(rèn)證

在歐洲的檢定操作認(rèn)證

VIPAC D2

在D1基礎(chǔ)上增加一個(gè)傳感器，VIPAC D2 體積測量系統(tǒng)可以自動檢測紙箱輪廓，為倉儲系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供理想的基礎(chǔ)，同時(shí)確保配送中心的高處理量。該系統(tǒng)可檢測輸送速度高達(dá)3 m/s的運(yùn)輸物體的尺寸和輪廓，可處理的包裹件zui大尺寸為2500 mm x 1000 mm x 1000 mm（長x寬x高）。它能夠識別和測量輸送帶任何回轉(zhuǎn)位置上的方形和非方形物體。
 

功能：

安裝在傳輸機(jī)傳送帶、交叉帶分揀機(jī)和傾斜式托盤分揀機(jī)上的立方體物品三維體積測量 

• 非立方體物品測量

• 物品五面缺陷檢測

基于激光技術(shù)的 VIPAC D2 針對每個(gè)對象捕捉幾千個(gè)測量點(diǎn)，并計(jì)算出紙箱的長度、寬度、高度及其體積。除了測定體積以外，通過輔助的軟件功能“輪廓檢測”可以檢測到與理想的紙箱形狀的差異，如凸起、凹陷或損壞。為此，會計(jì)算紙箱的zui小正方體并作為缺陷檢測的基礎(chǔ)。

原理：

VIPAC D2 使用激光時(shí)間測距原理：傳感器發(fā)射出扇狀激光束，并由對象反射。傳感器測量反射回的激光束所用的時(shí)間。系統(tǒng)通過測得的時(shí)間、光速以及相移計(jì)算出與對象之間的間距。通過輸送裝置的相對移動，使對象通過掃描區(qū)域，形成對象的三維圖像。

優(yōu)勢:

• 作為認(rèn)證系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動開票及具有法律效力的后續(xù)計(jì)費(fèi)
• 提供可自由組合的附加功能，包括認(rèn)證系統(tǒng)
• 可以輕松地作為獨(dú)立系統(tǒng)安裝或集成到 VIPAC 系統(tǒng)中
• 可以測量運(yùn)動中的方形物體和其他物體的體積
• 提供zui高的測量精度
• 可以選擇詳細(xì)檢測物體的五個(gè)側(cè)面是否存在缺陷
• 在檢測缺陷的同時(shí)測量體積
• 提供不同的功能組合

認(rèn)證：

在歐洲的檢定操作認(rèn)證在歐洲的檢定操作認(rèn)證

在美國、加拿大的檢定認(rèn)證

VIPAC D3  

構(gòu)成：

2套門紅外掃描器（扇形掃描器）

增量式編碼器

分析計(jì)算機(jī) 

顯示設(shè)備

框架

電源接口230V的交流電

觸摸控制板

測量原理：

該系統(tǒng)的兩個(gè)紅外激光掃描儀（扇形掃描儀）以恒定的速度在線形導(dǎo)軌上沿測量區(qū)域移動，從而進(jìn)行測量。通過增量式傳感器持續(xù)追蹤該運(yùn)動。憑借較大的測量范圍 (3500 mm x 2500 mm x 2800 mm) 可以測量多個(gè)貨盤的組合。

該系統(tǒng)符合 OIML R129 和 MID 標(biāo)準(zhǔn)，裝有一個(gè)集成的 Alibi 內(nèi)存并可以集成來自稱重和條形碼讀取器的數(shù)據(jù)。在集成的 PC 上可以運(yùn)行用于靈活自定義接口的輔助軟件。不需進(jìn)行認(rèn)證校準(zhǔn)的系統(tǒng)可選用很多其他附加功能,例如不使用叉車和電動叉車,將叉車和電動叉車稱重相結(jié)合，通過一個(gè) USB 攝像機(jī)記錄損壞等等。

功能:

通過在測量區(qū)域上的2臺門掃描儀獲取持續(xù)的負(fù)載三維圖片；

通過這個(gè)圖片，系統(tǒng)軟件確定一個(gè)或多個(gè)托盤的長、寬、高和被測物品的實(shí)際體積。

優(yōu)勢：

• 可用于所有透光物品；
• 對不規(guī)則物品突出部分（4cm）可高精度測量；

• 可將托盤和叉車排除；
• 靈活的接口配置；
• 根據(jù)建筑環(huán)境擁有多種安裝選擇。