Zastosowanie oświetlenia w technologii widzenia maszynowego w logistyce

W dynamicznie zmieniającym się krajobrazie branży logistycznej, gdzie dzienna liczba przetwarzanych towarów jest ogromna, skuteczność i dokładność są podstawą sukcesu. Technologia widzenia maszynowego stała się przełomowym rozwiązaniem, umożliwiając automatyzację operacji, które wcześniej należały do domeny pracy ludzkiej. W centrum tej technologii znajduje się system oświetlenia widzenia maszynowego, który odgrywa kluczową rolę w zapewnieniu, że obrazy przechwytywane przez kamery są wystarczająco wysokiej jakości, aby umożliwić dokładną analizę. W tym artykule omówione zostaną różnorodne zastosowania oświetlenia w technologii widzenia maszynowego w różnych scenariuszach logistycznych.

Odczyt kodów kreskowych i kodów QR w centrach sortujących

Kody kreskowe i kody QR to podstawowe środki identyfikacji paczek w łańcuchu dostaw logistycznych. Jednak środowisko logistyczne stwarza wiele wyzwań dla ich dokładnego odczytywania. Paczki mogą mieć różne materiały powierzchniowe, od odbijających folii plastikowych po chropowaty i pofałdowany tekturę.

W przypadku powierzchni odbijających światło spolaryzowane źródła światła są standardowym rozwiązaniem. Te źródła filtrują odbicia lustrzane, pozwalając jedynie światłu rozproszonemu z kodu kreskowego dotrzeć do kamery. Powoduje to powstanie wyraźnego, wysokokontrastowego obrazu kodu kreskowego, ułatwiając systemowi wizyjnemu jego odczyt. W liniach szybkiego sortowania, gdzie paczki poruszają się szybko, stosuje się źródła światła w postaci lamp błyskowych o wysokiej częstotliwości. Lampy te błyszcząć synchronicznie z migawką aparatu skutecznie zatrzymują ruch paczek. Eliminuje to rozmycie ruchowe i zapewnia, że kod kreskowy lub kod QR można odczytać dokładnie, nawet gdy paczka porusza się z dużą prędkością.

Pomiar objętości paczek

Określenie objętości przesyłek jest istotne przy obliczaniu kosztów wysyłki oraz optymalizacji miejsca magazynowego w halach składowych. Jednak nieregularne kształty wielu przesyłek, szczególnie miękkich, takich jak koperty czy torby, czynią to zadanie trudnym.

Podświetlenie jest powszechnie stosowaną techniką pomiaru objętości. Za przesyłką umieszcza się intensywne podświetlenie z tyłu. Kiedy światło przechodzi przez przesyłkę (jeśli jest półprzezroczysta lub posiada przerwy, jak na przykład między miękką przesyłką a taśmą transportową), tworzy wyraźny cień przesyłki na czujniku obrazu kamery. W przypadku przedmiotów o nieregularnym kształcie, takich jak meble czy rowery, wykorzystuje się źródła światła strukturalnego, na przykład lasery liniowe. Laser rzuca wzór linii na powierzchnię obiektu. W miarę zmiany kształtu obiektu, linie laserowe ulegają zniekształceniu. System wizyjny analizuje to zniekształcenie, by odtworzyć dokładny trójwymiarowy kształt obiektu i obliczyć jego objętość.

Wykrywanie uszkodzeń i anomalii przesyłek

Zapewnienie integralności paczek podczas transportu jest kluczowym zagadnieniem w logistyce. Oświetlenie wizyjne może pomóc w wykrywaniu uszkodzeń, takich jak rozdarcia w tekturowych pudłach, dziury w workach foliowych lub ślady wycieku cieczy.

Oświetlenie w układzie ciemnego pola skutecznie wykrywa wady powierzchniowe. Wykorzystuje się źródło światła padającego pod niskim kątem, które oświetla paczkę. Promienie światła są odbijane od gładkiej powierzchni nieuszkodzonej części paczki w kierunku przeciwnym do kamery. Jednak w miejscu wady, takiej jak rozdarcie czy dziura, światło rozprasza się w stronę kamery, tworząc jasne punkty na ciemnym tle. W celu wykrycia anomalii takich jak wyciek cieczy lub pozostałości po usuniętej etykiecie można zastosować źródła światła wielobarwne. Różne kolory światła pozwalają zwiększyć kontrast określonych substancji. Na przykład, źródło światła czerwonego może uczynić bardziej widocznym plamę po wycieku żółtawej cieczy, podczas gdy źródło niebieskiego światła może uwidocznić pozostałości po etykiecie.

Identyfikacja i klasyfikacja towarów w magazynach

W dużych magazynach szybka identyfikacja i klasyfikacja towarów ma kluczowe znaczenie dla efektywnego składowania i pobierania. Oświetlenie wizyjne zapewnia wysokokontrastowe oświetlenie, które podkreśla cechy towarów.

Na przykład w przypadku produktów o różnych kształtach i kolorach dobrze zaprojektowane źródło światła rozproszonego może równomiernie oświetlić przedmioty, ułatwiając systemowi wizyjnemu rozpoznawanie ich cech. Analizując kształt, kolor i rozmiar towarów, system może automatycznie klasyfikować je do różnych kategorii i kierować do odpowiednich miejsc składowania. Skraca to czas procesu magazynowania i zmniejsza ryzyko błędnego umieszczenia.

Kierowanie pojazdami AGV (Automated Guided Vehicles)

Pojazdy AGV (Automated Guided Vehicles) znajdują coraz częstsze zastosowanie w nowoczesnych obiektach logistycznych. Oświetlenie wizyjne może wspomagać je w nawigowaniu po środowisku magazynowym.

Dzięki zapewnieniu dobrze oświetlonych znaczników lub pasów ruchu system widzenia maszynowego na pojeździe AGV może dokładnie wykryć swoją pozycję i orientację. Na przykład wzdłuż podłogi można zainstalować serię jasnych, równomiernie rozmieszczonych świateł, które będą oznaczać trasy, którymi powinny poruszać się pojazdy AGV. Kamera pojazdu, przy odpowiednich warunkach oświetleniowych, może łatwo zidentyfikować te znaczniki i dostosować swoją trasę, zapewniając płynne i dokładne przemieszczanie się w magazynie.

Podsumowanie

Oświetlenie wizyjne zrewolucjonizowało branżę logistyczną, umożliwiając bardziej precyzyjne, efektywne i zautomatyzowane operacje. Od początkowego sortowania przesyłek na podstawie odczytu kodów kreskowych, przez staranne monitorowanie stanu paczek po płynne funkcjonowanie pojazdów AGV w magazynach – zastosowania są liczne i zróżnicowane. W miarę jak branża logistyczna nadal się rozwija i ewoluuje, a także przy wzrastającym popycie na szybsze terminy dostaw i wyższą jakość usług, rola oświetlenia wizyjnego stanie się jeszcze istotniejsza. W przyszłości mogą się pojawić bardziej inteligentne systemy oświetleniowe, które będą w stanie dostosować się do zmieniających się warunków środowiskowych i cech obiektów w czasie rzeczywistym, co dodatkowo wzmocni możliwości wizji maszynowej w logistyce.