体积检测装置和智能仓的制作方法

本公开实施例涉及信息处理技术领域，具体涉及一种体积检测装置和智能仓。

背景技术：

近年来，随着电子商务的迅猛发展，和电子商务息息相关的快递业务呈高速增长趋势，但快递末端的“最后一公里”投递问题却成为快递发展的瓶颈，智能快递柜和快递仓在此环境下应运而生。

传统快递柜展现在人们面前的是中间人机交互面板、左右两边是格口柜子。人到交互面板前操作控制格口开门，走到已开门的格口位置存取件，往格口存取件后关门。快递仓就如同立体仓库，人机交互面板和快递柜类似，不同的是存取件不是分配格口，而是在面板前就可以完成投递和接收，即面板前只有一个存取口，存件时存取口打开，把快递或物品放在存取口托盘上，之后存取口关闭，快递仓内部运动机构会自动把快递或物品传送到适合的位置。取件时，也只需要在存取口等待数秒，快递仓内部运动机构会自动把要取的快递或物品传送的存取口，存取口门打开后取走快递或物品，存取口自动关闭。

快递仓相对快递柜要便利和自动化，但是快递或物品的体积不容易测量，有采用光栅测量长宽高的，但只是粗略值，尤其对不规则物体，比如衣物，测量差异大，测量精确不高。

技术实现要素：

有鉴于此，本公开实施例提供一种体积检测装置和智能仓，以提高物品或快递的体积检测精度。

本公开实施例的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开实施例的实践而习得。

第一方面，本公开实施例提供了一种体积检测装置，包括ai算法板、深度相机、视觉光源模组和视觉控制板；所述视觉控制板与所述ai算法板、以及所述视觉光源模组连接，用于向所述视觉光源模组发送光亮度控制信号以控制所述视觉光源模组内部的光亮度，以及用于向所述ai算法板发送体积测量指令，并用于接收所述ai算法板返回的体积测量信息；所述深度相机内嵌于所述视觉光源模组中，与所述ai算法板连接，用于接收所述ai算法板的拍摄指令后拍摄被测物体的深度图片，并将所述深度图片传输给所述ai算法板；所述ai算法板用于在接收到所述体积测量指令之后，根据接收到的所述深度图片计算所述被测物体的体积测量信息，以及将所述体积测量信息返回给所述视觉控制板。

于一实施例中，所述视觉控制板还用于：根据接收的所述体积测量信息调整所述光亮度控制信号，并再次向所述ai算法板发送调整后的体积测量指令，以及接收所述ai算法板返回的体积测量信息。

于一实施例中，所述体积测量信息包括体积、高度、体积超范围信息、和体积测量不成功信息。

于一实施例中，所述视觉控制板包括调光电路和微控制单元mcu；所述调光电路与所述视觉光源模组连接，用于向所述视觉光源模组发送光亮度控制信号以控制所述视觉光源模组内部的光亮度；所述mcu与所述ai算法板连接，用于向所述ai算法板发送体积测量指令，并用于接收所述ai算法板返回的体积测量信息。

于一实施例中，所述视觉光源模组内置均匀led，所述调光电路为led恒流调光电路。

于一实施例中，所述视觉控制板与所述ai算法板通过通用异步收发传输器uart近距离连接，所述ai算法板通过所述uart以ttl串口信号的形式将所述体积测量信息返回给所述视觉控制板。

于一实施例中，所述深度相机与所述ai算法板通过usb接带连接。

于一实施例中，所述ai算法板包括arm4核a53处理器、gpu、ddr4内存、emmc闪存、usb3.0接口和hdmi接口。

第二方面，本公开实施例还提供了一种智能仓，包括：包括如第一方面所述的体积检测装置、主控板、工控机和电机板；

所述主控板与所述电机板、所述工控机、以及所述体积检测装置中的视觉控制板连接；所述工控机用于接收的外部指令，并发送给所述主控板；所述主控板用于向所述视觉控制板发出体积检测指令，接收所述视觉控制板返回的体积信息，根据接收的所述体积信息指示所述电机板将所述被测物传送到适合位置。

于一实施例中，所述智能仓还可包括电子触摸屏、扫描仪、和/或打印机；所述工控机与所述电子触摸屏、扫描仪、和/或打印机连接。

于一实施例中，所述工控机还可包括4g模块，所述工控机与所述电子触摸屏、扫描仪、和/或打印机通过所述4g设备连接。

于一实施例中，所述电机板还可包括机械臂。

于一实施例中，所述体积检测装置中的视觉光源模组和深度相机安装于所述智能仓的存取口顶部；所述视觉光源模组的尺寸与所述智能仓的存取口顶部尺寸相配合。

本公开实施例所述的体积检测装置采用视觉相机、视觉光源模组和ai算法板实现物体轮廓和体积的测量，能够提高物品或快递的体积检测精度。本公开实施例所述的智能仓采用视觉相机、视觉光源模组和ai算法板实现物体轮廓和体积的测量，解够精确计算快递件的体积，能够使货架使用率增大。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对本公开实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开实施例中的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本公开实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的一种体积检测装置的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的一种智能仓的结构示意图；

图3是本公开实施例提供的一种体积检测装置中视觉控制板的原理框图；

图4是本公开实施例提供的一种体积检测装置中视觉控制板的主要功能原理图。

具体实施方式

为使本公开实施例解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本公开实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开实施例中的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开实施例中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开实施例保护的范围。

还需要说明是，本公开实施例中下述各个实施例可以单独执行，各个实施例之间也可以相互结合执行，本公开实施例对此不作具体限制。

本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本公开实施例的技术方案。

图1示出了本公开实施例提供的一种体积检测装置的结构示意图，本实施例可适用于检测固体物品或快递件的体积的情况，如图1所示，本实施例所述的体积检测装置包括：ai算法板110、深度相机130、视觉光源模组120和视觉控制板140；

所述视觉控制板140与所述ai算法板110、以及所述视觉光源模组120连接，用于向所述视觉光源模组120发送光亮度控制信号以控制所述视觉光源模组120内部的光亮度，以及用于向所述ai算法板110发送体积测量指令，并用于接收所述ai算法板110返回的体积测量信息；

所述深度相机130内嵌于所述视觉光源模组120中，与所述ai算法板110连接，用于接收所述ai算法板110的拍摄指令后拍摄被测物体的深度图片，并将所述深度图片传输给所述ai算法板110；

所述ai算法板110用于在接收到所述体积测量指令之后，根据接收到的所述深度图片计算所述被测物体的体积测量信息，以及将所述体积测量信息返回给所述视觉控制板140。

所述体积测量信息可包括体积、高度、体积超范围信息、和体积测量不成功信息等内容中一个或多个。根据本公开的一个或多个实施例，所述视觉控制板140还可用于根据接收的所述体积测量信息(例如体积测量不成功信息)调整所述光亮度控制信号，并再次向所述ai算法板110发送调整后的体积测量指令，以及接收所述ai算法板110返回的体积测量信息，例如向视觉光源模组120发送调亮控制信号。

根据本公开的一个或多个实施例，所述视觉控制板140包括调光电路和微控制单元mcu；所述调光电路与所述视觉光源模组120连接，用于向所述视觉光源模组120发送光亮度控制信号以控制所述视觉光源模组120内部的光亮度；所述mcu与所述ai算法板110连接，用于向所述ai算法板110发送体积测量指令，并用于接收所述ai算法板110返回的体积测量信息。

根据本公开的一个或多个实施例，所述视觉光源模组120内置均匀led，所述调光电路为led恒流调光电路。所述视觉控制板140可以与所述ai算法板110通过通用异步收发传输器uart近距离连接，所述ai算法板110通过所述uart以ttl串口信号的形式将所述体积测量信息返回给所述视觉控制板140。所述深度相机130可以与所述ai算法板110通过usb接带连接。所述ai算法板110可包括arm4核a53处理器、gpu、ddr4内存、emmc闪存、usb3.0接口和hdmi接口。

本公开实施例所述的体积检测装置采用视觉相机、视觉光源模组120和ai算法板110实现物体轮廓和体积的测量，能够提高物品或快递的体积检测精度。

图2示出了本公开实施例提供的一种智能仓的结构示意图，本实施例以前述体积检测装置实施例为基础，公开了一种包含该体积检测装置的智能仓。本实施例所述的智能仓包括图1所述实施例所示的体积检测装置、以及主控板150、工控机160和电机板170，其中所述体积检测装置包括ai算法板110、深度相机130、视觉光源模组120和视觉控制板140，各部件连接结构如图2所示，其中所述体积检测装置所包括的ai算法板110、深度相机130、视觉光源模组120和视觉控制板140之间的联接关系及信息交互方式见图1所述实施例所示，本实施例对此不作赘述。

所述主控板150与所述电机板170、所述工控机160、以及所述体积检测装置中的视觉控制板140连接；所述工控机160用于接收的外部指令，并发送给所述主控板150；所述主控板150用于向所述视觉控制板140发出体积检测指令，接收所述视觉控制板140返回的体积信息，根据接收的所述体积信息指示所述电机板170将所述被测物传送到适合位置。

其中，根据接收的所述体积信息指示所述电机板170将所述被测物传送到适合位置，可确定所述被测物在所述仓体中的预存放位置，以及控制所述电机板170将所述被测物传送到所述预存放位置。

于一实施例中，所述体积检测装置中的视觉光源模组120和深度相机130安装于所述智能仓的存取口顶部；所述视觉光源模组120的尺寸与所述智能仓的存取口顶部尺寸相配合。

本实施例所述的深度相机130可通过usb3.0接带gpu的ai算法板110(例如ai人工智能板卡)，处理高分辨率图片，快速运行ai算法。采用视觉光源模组120提供拍摄光源，光亮度按算法调节。本实施例解决了物品轮廓识别、当异性物体超出放置托盘的区域，提示如何正确放置；体积计算，高度测量，测量后传送到货架，分配适合的空间。提升货架空间使用率，提高存储量，实现智能仓高效存储。

本实施例所述的体积检测装置采用的器件包括ai算法板110、深度相机130、视觉光源模组120和视觉控制板140。ai算法板110可采用英伟达etsonnano嵌入式ai算法板，其cpu为arm4核a53处理器,英伟达gpu,大容量ddr4内存和emmc闪存，带usb3.0接口和hdmi接口。深度相机130采用因特尔实感3d深度相机130,深度视野、高速感应全局快门，3d实感扫描，最小精度10mm，usb3.0接口。视觉光源模组120内置均匀led，亮度可调，结合相机和ai算法板110进行调节。视觉光源模组120中部镂空，深度相机130嵌入其内，视觉光源模组120尺寸按存取口顶部尺寸定制光源模组模组，视觉光源模组120和深度相机130安装于存取口顶部。

视觉光源模组120电源线接视觉控制板140。相机通过usb3.0线接ai算法板110，ai算法板110串口uart信号接视觉控制板140。视觉控制板140和ai算法板110通信，控制算法板工作，接收算法板处理后的信息，即物体体积、长宽高和是否超边等信息。同时视觉控制板140上的恒流调光调节视觉光源模组120的开关和亮度。视觉控制板140通过rs485和主控板150通信，把视觉检测信息上报主控板150和工控机160，控制电机板170驱动电机动作，把物体传送到适合的位置。

如图2所示，视觉控制板140起到了中间信号控制和处理的功能，连接了物体体积检测和主控板150。ai算法板110输出是ttl串口信号，信号弱，不能长距离传输。视觉控制板140需要近距离安装在算法板旁。视觉控制板140上mcu处理后的信息通过rs485总线传送到主控板150，主控板150也对视觉控制板140进行控制。视觉控制板140的工作原理框图如图3。

视觉控制板140设计了视觉光源模组120led驱动电路，通过pwm型号控制led驱动芯片，实现恒流和调光等功能；另外还有和主控板150通信的rs485电路、电源电路等。视觉控制板140主要功能电路如图4所示。

根据本公开的一个或多个实施例，所述智能仓还可包括电子触摸屏、扫描仪、和/或打印机；所述工控机与所述电子触摸屏、扫描仪、和/或打印机连接。进一步地，所述工控机还可包括4g模块，所述工控机与所述电子触摸屏、扫描仪、和/或打印机通过所述4g设备连接。所述电机板还可包括机械臂。

本公开实施例所述的智能仓采用视觉相机、视觉光源模组120和ai算法板110实现物体轮廓和体积的测量，解够精确计算快递件的体积，能够使货架使用率增大。

图1-4示出的体积检测装置和智能仓仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。

附图中的框图，图示了按照本公开实施例各种实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

以上描述仅为本公开实施例的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开实施例中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开实施例中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。