現(xiàn)代物流系統(tǒng)視覺機器人貨物識別與揀選方法研究.pdf

1、自動化立體倉庫集存儲、輸送、分發(fā)、管理等功能于一體，具有存儲容量大、占地面積小、操作簡單、能與ERP系統(tǒng)信息集成等多方面的優(yōu)點。本文以山東大學現(xiàn)代物流實驗中心自動化立體倉庫為應用背景，將計算機視覺技術和機器人控制技術引入到自動化立體倉庫的設計之中，設計并實現(xiàn)了一套較為完整的貨物自動識別與揀選系統(tǒng)，實現(xiàn)了貨物的自動定位、自動識別和自動出入庫作業(yè)，以期最終實現(xiàn)無人參與的全自動化智能化立體倉庫。 在貨物圖像處理方面，研究內容包括：（1

2、）貨物圖像的攝取。設計了一套貨物圖像拍攝系統(tǒng)，利用CCD攝像機，圖像采集卡和上位控制計算機實現(xiàn)了貨物圖像的采集。（2）貨物圖像預處理。為了使貨物圖像更適于后續(xù)步驟的處理，提出了與貨物圖像特點相適用的圖像預處理算法，有效地去除了貨物圖像噪聲，又能盡可能地保證貨物的邊緣信息不丟失。（3）貨物圖像邊緣檢測與輪廓提取。提出了一種針對貨物圖像的邊緣檢測與輪廓提取算法，先對整幅圖像進行粗檢測，確定出貨物可能的區(qū)域，然后對該區(qū)域進行細檢測，檢測出貨物

3、的邊緣，最后采用輪廓跟蹤算法提取單象素寬的貨物外輪廓，實現(xiàn)了貨物的定位。 在貨物識別方面，研究內容包括：（1）貨物特征的提取。在滿足貨物特征旋轉不變性和平移不變性的前提下，提出了一種適用于貨物圖像的特征提取方法，分別提取了顏色特征中的核函數直方圖、紋理特征中的信息熵和頻域特征中的傅里葉描繪子對目標貨物進行識別，并根據實驗結果分析了各個特征的優(yōu)缺點。（2）多分類器融合。為了提高貨物識別的識別率和置信度，提出了適用于貨物識別的多分類

4、器串行融合算法，選用顏色特征、輪廓的傅里葉描繪子和熵值特征作為貨物識別系統(tǒng)第一、二、三級分類器的特征，并根據各個特征的特點制定了相應的識別準則，最后根據待識別貨物的特征選定參數，實現(xiàn)了貨物的識別。 在SK-6機器人控制方面，在綜合運用SK-6機器人示教編程和遠程命令兩種控制方式的基礎上，提出了一種SK-6機器人控制方法。通過實時控制與固定程序相結合，實現(xiàn)了機器人的運動控制，完成了貨物圖像的拍攝和貨物的揀選工作。 實驗結果