Применение освещения машинного зрения в логистике

В динамичной среде логистической отрасли, где объем обрабатываемых ежедневно товаров поражает, эффективность и точность являются основой успеха. Технология машинного зрения стала настоящим прорывом, позволяя автоматизировать операции, ранее выполнявшиеся вручную. В основе этой технологии лежит система освещения машинного зрения, которая играет ключевую роль в обеспечении высокого качества изображений, захваченных камерами, для их точного анализа. В данной статье рассматриваются различные варианты применения освещения машинного зрения в логистических сценариях.

Считывание штрих-кодов и QR-кодов на сортировочных центрах

Штрих-коды и QR-коды являются основным средством идентификации упаковок в логистической цепочке поставок. Однако логистическая среда создает множество препятствий для их точного считывания. Упаковки могут иметь различные поверхностные материалы, от отражающих пластиковых оберток до шероховатого и мятого картона.

Для отражающих поверхностей источниками поляризованного света является стандартное решение. Эти источники фильтруют зеркальные отражения, пропуская только рассеянный свет от штрих-кода к камере. Это дает четкое изображение штрих-кода с высоким контрастом, что облегчает декодирование для системы машинного зрения. На высокоскоростных линиях сортировки, где упаковки двигаются быстро, используются источники света с высокочастотной вспышкой. Эти источники светят синхронно с затвором камеры, эффективно фиксируя движение упаковок. Это устраняет размытость от движения, обеспечивая точное считывание штрих-кода или QR-кода даже в случае быстрого перемещения упаковки.

Измерение объема упаковок

Определение объема посылок имеет решающее значение для расчета стоимости доставки и оптимизации складских площадей. Однако неправильная форма многих посылок, особенно мягких, таких как конверты или сумки, делает эту задачу сложной.

Подсветка сзади — это широко используемый метод измерения объема. Сильный источник света устанавливается сзади по отношению к посылке. Когда свет проходит через нее (если посылка полупрозрачна или имеет зазоры, например между мягкой посылкой и конвейерной лентой), он создает четкий силуэт посылки на изображении камеры. Для предметов неправильной формы, таких как мебель или велосипеды, применяются источники структурированного света, например линейные лазеры. Лазер проецирует узор из линий на поверхность объекта. По мере изменения формы объекта лазерные линии искажаются. Система машинного зрения анализирует эти искажения, чтобы реконструировать трехмерную форму объекта и точно рассчитать его объем.

Обнаружение повреждений и аномалий посылок

Обеспечение целостности упаковок во время транспортировки является ключевым вопросом в логистике. Освещение машинного зрения может помочь в обнаружении повреждений, таких как разрывы картонных коробок, отверстия в пластиковых пакетах или признаки утечки жидкости.

Освещение в темном поле эффективно для выявления поверхностных дефектов. Используется источник света под низким углом, чтобы осветить упаковку. Лучи света отражаются от камеры гладкой поверхностью неповрежденной части упаковки. Однако в месте дефекта, такого как разрыв или отверстие, свет рассеивается обратно к камере, создавая яркое пятно на темном фоне. Для обнаружения аномалий, таких как утечка жидкости или остатки поврежденной этикетки, могут применяться источники света нескольких цветов. Разные цвета света могут усиливать контраст определенных веществ. Например, красный источник света может сделать более заметным желтоватое пятно от утечки жидкости, тогда как синий источник света может подчеркнуть остатки, оставленные удаленной этикеткой.

Идентификация и классификация товаров на складах

В крупных складах быстрая идентификация и классификация товаров имеет решающее значение для эффективного хранения и извлечения. Освещение машинного зрения обеспечивает высококонтрастное освещение, подчеркивающее особенности товаров.

Например, при работе с продуктами различной формы и цвета правильно спроектированный рассеянный источник света может равномерно освещать предметы, облегчая системе машинного зрения распознавание их характеристик. Анализируя форму, цвет и размер товаров, система может автоматически классифицировать их по разным категориям и направлять в соответствующие места хранения. Это ускоряет процесс складирования и снижает риск неправильного размещения.

Навигация автоматических тележек (AGV)

Автоматические тележки (AGV) становятся все более распространенными в современных логистических комплексах. Освещение машинного зрения может помочь AGV ориентироваться в складской среде.

Путем установки хорошо освещенных маркеров или полос, визуальная система AGV может точно определять свое положение и ориентацию. Например, вдоль пола можно установить серию ярких, равномерно расположенных световых указателей, обозначающих путь, по которому должны двигаться AGV. Камера AGV при помощи соответствующих условий освещения легко может распознавать эти маркеры и корректировать свой маршрут, обеспечивая плавное и точное перемещение внутри склада.

Заключение

Освещение машинного зрения революционизировало логистическую отрасль, обеспечив более точные, эффективные и автоматизированные операции. От начальной сортировки посылок на основе считывания штрих-кодов до тщательного контроля целостности грузов и бесперебойной работы автоматизированных наземных транспортных средств (AGV) на складах, сферы применения многообразны и разнообразны. По мере дальнейшего роста и развития логистической отрасли, связанной с возрастающим спросом на более быструю доставку и более высокое качество обслуживания, роль освещения машинного зрения будет становиться еще более важной. В будущем возможно появление более интеллектуальных систем освещения, способных адаптироваться к изменяющимся внешним условиям и характеристикам объектов в режиме реального времени, что дополнительно усилит возможности машинного зрения в логистике.