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物流业几何尺寸智能化测量系统

第 45 卷 第 8 期 2018 年 8 月 计算机科学 COM PU TER SCIENCE Vol .45 No .8 Aug .2018 物流业几何尺寸智能化测量系统 李 娟 周富强 李作新 李潇婕 (北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院 北京 100191) 摘 要 互联网与电子商务的高速发展带来了物流业的颠覆性变革 ,但目前我国物流业存在总成本偏高 、技术装备偏 低 、配送系统效率低下的缺点 。 长久以来 ,物资的几何尺寸信息的利用在物流行业中处于薄弱环节 ,有效利用几何尺 寸信息将极大程度地改善物流业的包装 、分拣以及分类运送等环节 。 基于此 ,设计了物流业物资的几何尺寸测量系 统 ,该系统基于双目视觉系统 ,将视差法三维重构算法与特征提取及定位算法紧密结合 ,能够在复杂场景下对一般物 流业物资进行现场测量 ,且受光照影响较少 。 测量系统的关键环节是目标物体特征的提取以及几何尺寸的测量 。 实 验结果表明 ,几何尺寸的平均测量误差小于 2% ,最大误差小于 3% ,能够满足物流业的基本要求 ,可使之更加快速和 智能 。 关键词 物流业 ,几何尺寸 ,双目视差 ,特征提取 中图法分类号 T P391 文献标识码 A DOI 10 .11896 /j .issn .1002-137X .2018 .08 .039 Intelligent Geometry Size Measurement System for Logistics Industry LI Juan Z HOU Fu-qiang LI Zuo-xin LI Xiao-jie (School of Inst rumentation Science and Opto-elect ronics Engineering ,Beihang U niversity ,Beijing 100191 ,China) Abstract T he rapid development of Internet and e-commerce has brought disruptive change of logistics industry .However ,there are still some problems for logistics industry ,such as high cost ,low technical equipment and low efficiency in the distribution system .For a long time ,the use of goods’ geometry information ,w hich can be very helpful in improving packing ,classification and transport ,is a weak process in logistics industry .Focusing on the above problems ,this paper built an intelligent system to measure geometry size of logistic goods .Based on stereo vision system and by the combination of disparity algorithm for 3D reconstruction and feature extraction algorithm ,the system computes the geometry size for general logistics in complex background and is less affected by light .T he experimental results show that this system can be implemented to compute the geometry size quickly for the logistics industry ,and its mean measurement error is less than 2% and maximum error is less than 3% ,w hich can meet the basic requirement of logistics . Keywords Logistics industry ,Geometry size ,Stereo vision ,Feature extraction 市场经济的强有力驱动 ,促使国内外物流体系发生着根 本变化 ,物流业在给人们带来巨大利润的同时 ,也整合了多种 社会资源[1] 。 目前 ,我国物流仍存在很多不足 ,物流业的三大关注焦点 是 :1)物流成本是发达国家先进地区的两倍[2] ;2)物流技术落 后 ,包装以及分拣过程多采用人工或基本机械设备的方式 ; 3)物流效率低下 ,统计显示 ,我国流通环节货运车辆空驶率超 37% ,仓储空间的利用不科学 ,物资存在挤压变形 、损坏的现 象 。 目前 ,物流业对物资几何尺寸信息的利用处于薄弱环节 , 合理利用尺寸能够极大程度地改进物流业 。 根据几何尺寸优 化包装的结构设计 ,可以提高包装有效体积 ,实现较高的体积 利用率 。 包装的结构设计关系到包装的有效体积以实现高体 积的利用率[3] ;基于货物几何尺寸的分拣和打包可以实现仓 库的高效管理 ;合理配置物资可以减少空车率以及物资损坏 。 许多研究者搭建了基于物流业几何尺寸的测量装置 ,日本学 者开发了很多几何尺寸自动测量的装置 ,国内早期出现了基 于光电扫描方式的“测量架” ,其测量精度对硬件要求很高 ,且 效率低下[4] ;广州市西克传感器公司研发的 DWS 系统[5] ,利 用激光或光栅式体

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