阅读说明：本技术 一种基于多视觉识别实现包裹自动分拣的系统及方法 (System and method for realizing automatic package sorting based on multi-vision recognition ) 是由 王秀琳 蒋根才 贾成银 于 2020-08-13 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于多视觉识别实现包裹自动分拣的系统及方法,该系统包括包裹输送带、三维摄像机、分拣机器人、自动分拣线、自动分拣线上件口、底面摄像头和终端控制装置,所述三维摄像机设置于所述包裹输送带的一侧上方,所述分拣机器人设置于所述包裹输送带的另一侧,所述自动分拣线与所述自动分拣线上件口的末端相连接,所述自动分拣线上件口的开端设置于所述分拣机器人的一侧,所述底面摄像头设置于所述分拣机器人和所述自动分拣线上件口的开端之间,位置水平靠下,所述终端控制装置控制所述系统的各个部分。本发明的包裹自动分拣系统有效减少人工成本,提高自动化强度,提高分拣效率。(The invention discloses a system and a method for realizing automatic package sorting based on multi-vision recognition, wherein the system comprises a package conveying belt, a three-dimensional camera, a sorting robot, an automatic sorting line workpiece inlet, a bottom surface camera and a terminal control device, the three-dimensional camera is arranged above one side of the package conveying belt, the sorting robot is arranged on the other side of the package conveying belt, the automatic sorting line is connected with the tail end of the automatic sorting line workpiece inlet, the start end of the automatic sorting line workpiece inlet is arranged on one side of the sorting robot, the bottom surface camera is arranged between the sorting robot and the start end of the automatic sorting line workpiece inlet, the position is horizontally close to the lower end, and the terminal control device controls each part of the system. The automatic parcel sorting system effectively reduces labor cost, improves automation strength and improves sorting efficiency.)

一种基于多视觉识别实现包裹自动分拣的系统及方法

技术领域

本发明属于物流领域，具体涉及一种基于多视觉识别实现包裹自动分拣的系统及方法。

背景技术

目前物流行业涉及多品种包裹分拣工序，特别是快递行业对包裹进行自动分拣时，仍然需要人工将包裹放在自动分拣线的入口位置即供件口，将包裹上粘贴的面单(含条形码或二维码信息的标签)翻转朝上，便于自动分拣线扫码拣分。工人劳动强度大，物流公司用工成本高，随着物流量越来越大，机器人取代人工抓取，实现包裹全自动分拣线分拣已是必然。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于多视觉识别实现包裹自动分拣的系统及方法，有效减少人工成本，提高自动化强度，提高分拣效率。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于多视觉识别实现包裹自动分拣的系统，包括包裹输送带、三维摄像机、分拣机器人、自动分拣线、自动分拣线上件口、底面摄像头和终端控制装置，所述三维摄像机设置于所述包裹输送带的一侧上方，所述分拣机器人设置于所述包裹输送带的另一侧，所述自动分拣线与所述自动分拣线上件口的末端相连接，所述自动分拣线上件口的开端设置于所述分拣机器人的一侧，所述底面摄像头设置于所述分拣机器人和所述自动分拣线上件口的开端之间，位置水平靠下，所述终端控制装置控制所述系统的各个部分，其中，所述三维摄像机、分拣机器人、自动分拣线上件口和底面摄像头的数量相同，均为一个以上。

优选地，所述分拣机器人装有机械手，所述机械手采用吸盘；所述底面摄像头设置于所述机械手运行轨迹的下方。

优选地，还包括摄像头框架，所述摄像头框架设置于所述自动分拣线的上方，其位置在所述自动分拣线上件口之后，所述摄像头框架上前后左右4个位置均设有摄像头。

一种基于多视觉识别实现包裹自动分拣的系统的包裹自动分拣方法，包括以下步骤：

步骤1)系统开机工作，三维摄像机拍摄包裹传送带上包裹的图像信息，三维图像信息经过终端控制装置处理，获取传送带上包裹的三维坐标和三维尺寸，经过手眼标定将三维图像坐标变换成分拣机器人的机械手的基坐标；

步骤2)分拣机器人的机械手根据坐标信息以设定的姿态抓起包裹，按规划的轨迹运行，途经底面摄像头，拍摄包裹底面二维码信息；分拣机器人的机械手以设定的角度放置包裹进入自动分拣线上件口；若底面摄像头拍到包裹二维码信息，按序排列在终端控制装置的存贮器中；

步骤3)分拣机器人重复步骤1)和2)的动作；包裹由自动分拣线上件口进入自动分拣线，自动分拣线上方的摄像头框架上的前后左右4个摄像头同步扫描所在区域包裹前、后、左、右面上的二维码信息，获取包裹二维码信息，终端控制装置按包裹二维码信息对包裹进行自动分拣；若前、后、左、右摄像头均未检测到某一包裹二维码信息，说明二维码信息在底部，终端控制装置调出底面摄像头信息出列；按底部二维码信息进行分拣。

本发明的有益效果如下：

1、基于三维视觉机器人抓取技术，三维摄像头安装于包裹传送带上方，分拣机器人在三维摄像头的视觉范围内抓取包裹，分拣机器人的机械手一般采用吸盘，机械手以设定的角度抓取，规划的轨迹运行，以设定角度将包裹放置于自动分拣线上件口，保证包裹以设定姿态摆放于自动分拣线供件入口。

2、在机械手运行轨迹下方安装底面摄像头，在包裹被抓起转送过程中拍摄包裹底面二维码信息，无需进行包裹翻转后再识别，解决了包裹二维码在底面无法被识别的难题。

3、自动分拣线末端上方的摄像头框架上在一定高度上装有前、后、左、右四个摄像头，同步拍摄包裹上、左、右、前、后五个侧面的二维码信息；若读到包裹二维码信息，按二维码信息进行分拣；若没有读到二维码信息，说明二维码信息在包裹底面，调底面摄像头二维码序列出列，获取二维码信息，进行分拣；实现包裹全过程无人工参与全自动分拣，提高分拣线智能水平。

附图说明

图1为包裹自动分拣系统的结构示意图；

图2为自动分拣线的局部结构示意图；

图中：1、包裹输送带；2、包裹；3、三维摄像机；4、分拣机器人；5、自动分拣线；6、自动分拣线上件口；7、底面摄像头；8、摄像头框架；9、前摄像头；10、左摄像头；11、后摄像头；12、右摄像头。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1

一种基于多视觉识别实现包裹自动分拣的系统，如图1、图2所示，包括包裹输送带1、三维摄像机3、分拣机器人4、自动分拣线5、自动分拣线上件口6、底面摄像头7和终端控制装置，所述三维摄像机3设置于所述包裹输送带1的一侧上方，所述分拣机器人4设置于所述包裹输送带1的另一侧，所述自动分拣线5与所述自动分拣线上件口6的末端相连接，所述自动分拣线上件口6的开端设置于所述分拣机器人4的一侧，所述底面摄像头7设置于所述分拣机器人4和所述自动分拣线上件口6的开端之间，位置水平靠下，所述终端控制装置控制所述系统的各个部分，其中，所述三维摄像机3、分拣机器人4、自动分拣线上件口6和底面摄像头7的数量相同，均为一个以上。

一种优选的方案，所述分拣机器人4装有机械手，所述机械手采用吸盘；所述底面摄像头7设置于所述机械手运行轨迹的下方。

一种优选的方案，如图2所示，还包括摄像头框架8，所述摄像头框架8设置于所述自动分拣线5的上方，其位置在所述自动分拣线上件口6之后，所述摄像头框架8上前后左右4个位置均设有摄像头。

一种优选的方案，所述终端控制装置包括微处理器，所述微处理器可采用DSP、ARM或树莓派等，所述微处理器可采用Linux操作系统。

实施例2

一种基于多视觉识别实现包裹自动分拣的系统的包裹自动分拣方法，具体步骤如下：

(1)系统开机工作，如图1所示，三维摄像机3拍摄包裹传送带1上包裹2的图像信息，三维图像信息经过终端控制装置处理，获取包裹传送带1上包裹2的三维坐标和三维尺寸，经过手眼标定将三维图像坐标变换成分拣机器人4的机械手的基坐标。

(2)分拣机器人4的机械手根据坐标信息以设定的姿态抓起包裹2，按规划的轨迹运行，途经底面摄像头7，拍摄包裹2底面二维码信息；分拣机器人4的机械手以设定的角度放置包裹2进入自动分拣线上件口6；若底面摄像头7拍到包裹2二维码信息，按序排列在终端控制装置的存贮器中。

(3)分拣机器人4重复步骤(1)和(2)的动作；包裹2由自动分拣线上件口6进入自动分拣线5，自动分拣线5固定位置上方的摄像头框架8上的前后左右4个摄像头同步扫描所在区域包裹2前、后、左、右面上的二维码信息，获取包裹2二维码信息，终端控制装置按包裹2二维码信息对包裹2进行自动分拣(经扫码后的包裹2在自动分拣线5上继续前进，到达位置后包裹2自动下线进入相应打包袋打包)；若前摄像头9、左摄像头10、后摄像头11、右摄像头12均未检测到某一包裹的二维码信息，说明二维码信息在底部，终端控制装置调出底面摄像头7的信息出列；按底部二维码信息进行分拣。