一种仓库物品信息用光通信识别的方法与流程

本发明涉及光通信领域，具体而言，涉及一种仓库物品信息用光通信识别的方法。

背景技术：

1、目前仓库物品信息扫描采集以及仓库管理大部分是采用二维码或者类似超市的条形码完成的，该方式需要二维码以及条形码与扫描器相互贴近，而且在光线暗淡情况下，经常会出现扫描识别时间过长，扫描识别模糊，扫描识别失败的问题，而且二维码容易被仿制与假冒，而针对某些存储重要物资的大型仓库来说，信息安全与防伪假冒也是非常关键的一环。基于上述背景原因，本发明提出一种采用光通信的方法实现仓库物品信息识别与管理的方法，具有对光线要求极低，识别速度快，加密方便，尤其是无需贴近扫描，作用距离远的优点，特别适合很多特殊环境下的作业，从而具有很高的创新性与市场应用价值。

2、需要说明的是，在上述背景技术部分发明的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种仓库物品信息用光通信识别的方法，进而克服了由于相关技术限制而导致的仓库物品信息需贴近扫描以及对光线要求过高的问题。

2、根据本发明的一个方面，提供一种仓库物品信息用光通信识别的方法，包括以下五个步骤：

3、步骤s10，由纽扣电池、液晶光阀、反光板、控制电路板组成靶标模块系统。

4、步骤s20，设定靶标闪烁周期，由电源稳压芯片、超低功耗单片机、复位时钟电路组成控制电路板，控制液晶光阀按照设定靶标闪烁周期进行明暗间断光斑输出。

5、步骤s30，将仓库所有物品首先进行分类，得到总共n类物品，每类物品总数不超过m件。然后进行编号造表，每个物品对应一个类别编号与件数编号，记为第i类物品第j件；然后将该物品类别编号进行开方非线性变换以及放大变换后得到物品类别编号十进制稀疏编码，然后转换为二进制，得到物品类别编号二进制编码；再将物品件数编号转换为二进制，得到物品件数编号二进制编码。

6、步骤s40，将所述的物品类别编号二进制编码、物品件数编号二进制编码调制为整数周期的高低电平信号，采用三分之二周期低电平与三分之四周期高电平形成分隔符标志码电平信号，采用三分之五周期的低电平信号与三分之一周期的高电平信号形成起始符标志码电平信号，然后连接成物品信息发送端高低电平信号，分别烧制到每个物品所对应的靶标单片机控制电路板中，其控制程序使得靶标能够按照高低电平信号来控制每个靶标的液晶光阀按照预定周期规律闪烁发光，将靶标粘贴于每个物品上方可见位置；当扫描物品信息时，激发靶标由休眠状态进入工作闪烁发光状态。

7、步骤s50，在仓库工作台附近扫描端架设一台可见光工业相机，根据所述的靶标闪烁周期，设定可见光工业相机的连续拍照周期为靶标闪烁周期的六分之一；对靶标进行连续拍照；将工业照相机连接计算机读取照片数据，并对相片中靶标亮点进行初步定位；然后根据靶标成像素大小，计算出靶标外轮廓；再对连续拍照中轮廓内像素明暗变化信息进行数据信息检测与识别，检测出分隔符标志码电平信号与起始符标志码电平信号，提取出物品信息发送端高低电平信号，进一步分离出物品件数编号二进制编码与物品类别编号二进制编码。

8、步骤s60，根据所述的物品件数编号二进制编码序列，将其转换为十进制编码，得到接收端物品件数编号；根据所述的物品类别编号二进制编码，将其转换为十进制编码得到接收端物品类别编号十进制稀疏编码；再通过缩小变换与平方变换并取整，得到接收端物品类别编号，然后查表得到物品在仓库的储存信息。

9、进一步的，靶标模块系统由液晶光阀(含反光板，纽扣电池)、控制电路板组成。液晶光阀和控制电路板采用挠性连接，且液晶光阀在控制电路板的下侧，其详细组成与机械尺寸见后文具体实施方式。

10、进一步的，控制电路板控制液晶光阀明暗间断光斑输出的方式为：根据液晶光闸的特性，将液晶光闸的电源输入端设置为高电平，在需要形成光斑的时刻设置低电平，并维持一段时间，就形成了类似主动发光式的频闪光斑。

11、在本发明的一种示例实施例中，将该物品类别编号进行开方非线性变换以及放大变换后得到物品类别编号十进制稀疏编码，然后转换为二进制，得到物品类别编号二进制编码；再将物品件数编号转换为二进制，得到物品件数编号二进制编码包括：

12、

13、ci＝kbi；

14、di＝f102(ci)；

15、ei＝f102(j)；

16、其中bi为物品类别编号开方信息；k为放大变换的放大系数，需要根据开方的性质与n的大小来决定，以免过小在还原时无法区分，ci为物品类别编号十进制稀疏编码；f102()为十进制到二进制的转换函数；di为物品类别编号二进制编码；ei为物品件数编号二进制编码。

17、在本发明的一种示例实施例中，设定可见光工业相机的连续拍照周期为靶标闪烁周期的六分之一，对连续拍照中轮廓内像素明暗变化信息进行数据信息检测与识别，检测出分隔符标志码电平信号与起始符标志码电平信号包含：

18、

19、其中t为靶标闪烁周期；f为工业相机连续拍照频率；查找轮廓内的像素，根据连续拍照前后的像素明暗变化，解调出其六分之一周期信息数据，记作c(k)。其中第k个连续拍照相片轮廓内像素为黑暗，则记录为1，即c(k)＝1；反之如果第k个连续拍照相片轮廓内像素为亮白，记录为0，即c(k)＝0。如果检测到c(k)序列出现000000000011，即连续的十个检测黑暗像素照片与连续2个检测亮白像素照片，则代表检测到起始符标志码电平信号；再检测到c(k)序列中出现000011111111，则代表检测到分隔符标志码电平信号。

20、在本发明的一种示例实施例中，根据分隔符标志码电平信号与起始符标志码电平信号，提取出物品信息发送端高低电平信号，进一步分离出物品件数编号二进制编码与物品类别编号二进制编码包括：截取起始符标志码电平信号之后与分隔符标志码电平信号之前的6w个数据c(j)，依次选取六个进行判断合并，即如果满足条件

21、c(j)＝c(j+1)＝c(j+2)＝c(j+3)＝c(j+4)＝c(j+5)

22、其中j＝1,2,…,6w，则设定

23、

24、如果不满足条件则报错，从新开始检测。最终得到d1(l),l＝1,2,3,…,w为物品类别编号二进制编码，含有w位。截取分隔符标志码电平信号之后和起始符标志码电平信号之前的6w1个数据c(k)，依次选取六个进行判断合并，即如果满足条件

25、c(k)＝c(k+1)＝c(k+2)＝c(k+3)＝c(k+4)＝c(k+5)；

26、其中k＝1,2,…,6w1，则设定

27、

28、如果不满足条件则报错，从新开始检测。最终得到d2(l),l＝1,2,3,…,w1，为物品件数编号二进制编码，含有w1位。

29、在本发明的一种示例实施例中，根据所述的物品件数编号二进制编码序列，将其转换为十进制编码，得到接收端物品件数编号；根据所述的物品类别编号二进制编码，将其转换为十进制编码得到接收端物品类别编号十进制稀疏编码；再通过缩小变换与平方变换并取整，得到接收端物品类别编号包括：

30、ja＝f210(d2)；

31、da＝f210(d1)；

32、ca＝da/k；

33、

34、ia＝mamo(ba)；

35、其中f210()为二进制到十进制转换；ja为接收端物品件数编号。ca为接收端物品类别编号开方信息；ba为接收端物品类别平方变换信息。ia为接收端物品类别编号信息，mamo()为靠近取整函数，即寻找其最为接近的整数，如mamo(99.9)＝100，mamo(21.2)＝21。

36、有益效果

37、本发明提供了一种仓库物品信息用光通信识别的方法，其主要创新点有如下三点。

38、第一是提出了一种采用可见光通断与工业相机匹配组成的仓库物品信息扫描识别的方法，具有对光线要求低，由于其主动闪烁的特点，在黑暗无光情况下，也不影响识别效果，同时和传统超市的贴近扫描相比，其作用距离又可以增大到几十米，优势大为突出，可填补相关技术空白。

39、第二是将仓库物品的类别信息进行了开方变换与放大变换后进行信号二进制调制变为靶标闪烁信息，再扫描后在通过缩小变换、平方变换与取整变换进行了恢复，既实现了信息的加密防伪；而且实现了整数之间的封闭变换，靶标闪烁信息为稀疏整数信息，非连续，因此增大了伪造解密的难度。

40、第三是采用六分之一周期的特殊分隔符标志码电平信号与起始符标志码电平信号方式，既便于检测辨识，又实现了变长度信息的拼接与传递，既传递的物品类别编号信息与物品件数编号信息的长度是不确定的，有时很短，可以节省辨识时间。这和传统的定字节长度的通信方式有着本质的不同。

41、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。