全场景条形码图像定位与识别方法研究

来源 :苏州科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:csliu08
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着电子商务大众化和快递市场的不断发展,现代物流中大量使用条形码记录物品的各种信息,获取物流不同环节的条形码信息是提高物流效率和管理的重要技术。受实际场景中物流产品体积和场地等因素的制约,需要两台相机叠加视场才能覆盖完整的物品,因此本文使用双目相机进行条形码识别。本文结合深度学习、数字图像处理等技术,建立了一套全场景条形码识别系统,实现对图像中多条形码的快速定位与识别。文章研究的主要内容由以下三个部分展开:(1)为了实现图像中多条形码的准确和快速定位,本文提出了一种基于深度学习的条形码定位算法。文章基于YOLOv3(You Only Look Once,YOLO)的Darknet53网络和改进的损失函数针对条形码数据集重新进行训练,为了应对未来条形种类需求的变化,该数据集中包括当前物流行业中常见的各种条形码。基于深度学习的目标检测算法可以在无人工干涉的情况下自动提取图像特征,将特征提取、目标分类和目标定位等放在同一个网络中进行优化,具有使用步骤简单,鲁棒性较高的优点。实验结果说明,改进的损失函数收敛速度更快,对大角度误差下模型效果更好;文章算法与传统基于数字图像处理的条形码定位方法相比,在WWU Muenster Barcode数据集上条形码定位的速度达到31fps,准确率提高了15%。(2)为了实现条形码偏转角度检测,本文提出了一种基于深度学习的条形码偏转角度检测算法。文章使用Darknet53的基础网络,在其检测头部中添加条形码偏转角度检测结构,将条形码图像定位、偏转角度检测和分类融合到一个网络中优化,并分别为定位、分类和角度回归信息设计了损失函数,优化了网络训练结构。实验结果表明,在WWU Muenster Barcode数据集上,本文算法对比传统算法在准确率上提高了5%,实时检测速率能达到27fps。为快速高效地标定数据集中条形码角度信息,本文还设计了一种基于LSD(Line Segment Detector,LSD)的条形码偏转角度检测算法。该算法在LSD检测结果的基础上,计算所有相同角度的直线总长,将最大值对应的角度,作为条形码的偏转角度。实验结果表明该算法平均检测一个条形码偏转角度的速度为18ms。(3)为了实现双目相机视场重叠区域中的条形码检测和提供全场景物流监控画面,本文提出了一种快速图像拼接算法。在YUV色彩空间中,Y表示亮度信息,UV表示颜色信息,因此可以只对Y通道进行拉普拉斯图像融合,在保证图像拼接质量的情况下,降低了计算的复杂度。实验结果表明,本文算法相对于传统算法,在融合速度上提高了3倍左右,并且在保证有较高拼接质量的情况下,拼接速度能达到22fps。将本文的研究方法应用到条形码检测中,实现了条形码的快速定位与识别。在基于双目相机条形码识别场景中,能够快速进行图像拼接,处理视场重叠区域中条形码识别异常的情况,并提供全场景实时物流监控画面。
其他文献
在城市污水处理主流工艺中回收磷是污水处理技术发展的必然趋势,也是国际环境工程界的热点研究领域。相比传统EBPR工艺,生物膜磷回收技术的工艺流程更简化、回收率更高,但已有研究均需在厌氧段额外投加碳源(COD在200-1600mg/L不等)来获取高磷回收液。我国城市污水中COD浓度普遍在200-300mg/L范围内,本研究将模拟城市污水水质,构建一个新的运行模式,来水先进行厌氧段,利用其碳源释磷,再经
众所周知,凭借优异的性能而著称的聚氨酯(Polyurethane,简称PU)弹性体材料,在电子,医药和工程等许多领域具有突出的性能和不可或缺的应用。然而,在聚氨酯材料的实际应用中,由于受到外部的挤压弯折与刮擦磨损而使材料内部或外部产生微小裂缝,而微裂缝的产生往往会导致聚氨酯材料失效。因此,为了节约有限的资源,实现资源的最大利用,研究自修复聚氨酯具有非常重要的意义。自修复技术是一种受皮肤启发,通过模
由于钢管混凝土CFST结构具有承载力高、塑性和韧性好、制作和施工方便的特点,因而广泛应用于超高、大空间等结构。哑铃形是工程中常有的截面形式,并广泛的用于桥梁结构。哑铃形CFST平面内承载力较高,其平面外的稳定问题比较突出。目前对钢管混凝土结构的研究主要集中在轴压、偏压和纯弯的受力状态,很少有弯扭屈曲的研究。为了使哑铃形钢管混凝土构件在实际工程中得到方便的计算和使用,本文在张文福教授“板-梁理论”的
由于装配式结构在环境保护、质量和安全控制以及建筑方案优化等方面的优势,近年来在建筑领域得到了广泛的应用。采用单边螺栓连接的钢管混凝土柱装配式框架,不仅具有钢管混凝土柱承载力高、抗震性能好、抗火性能好等优点,还具有节点构造简单、施工快捷等特点。目前,对于钢管混凝土柱单边螺栓节点及框架抗震性能已有一定的研究,然而对其在高温下力学性能和破坏机理还鲜有报导。本文进行了4榀ISO834标准升温条件下单边螺栓
作为典型抗生素的一种,氯霉素(CAP)由于其不良的生物效应和诱导抗性基因的潜力,引起了公众的关注。本论文针对氯霉素的降解与转化,分别采用亚临界水热反应和过硫酸盐高级氧化技术,探讨两种体系下CAP的去除效果和降解机理。针对高浓度制药废水中的CAP采用亚临界水热反应去除,针对低浓度制药废水中的CAP采用钴/铁双掺杂生物炭催化过硫酸盐去除。研究成果分别如下:(1)亚临界水热反应的研究表明,CAP在亚临界
手机等移动产品以及纯电动汽车的出现导致了对大容量储能器件需求的增加,而锂离子电池作为新型储能器件备受关注。石墨由于低成本及高稳定性,是目前锂离子电池中使用最为广泛的负极材料,然而石墨较低的理论比容量(~375m Ah·g-1)限制了其进一步的发展。因此,寻找新型的负极材料是发展锂离子电池中至关重要的一个环节。在众多的材料中,Si及其氧化物(SiOx)因为极高的理论比容量被认为是最有发展潜力的锂离子
随着工业发展的突飞猛进,水体镉污染现象日益严峻。生物炭和微生物吸附在含镉废水处理中有着广泛研究,但仍然存在一定的应用缺陷。研究表明,利用生物炭-微生物协同体系处理含镉废水可以弥补单一体系处理时的不足。然而,目前有关协同体系的研究还相对较少,缺乏对体系中的作用机理展开深入研究。因此,本文考查了三种生物炭的吸附特性,进而在此基础上、对比其与枯草芽孢杆菌联用形成的协同体系对含镉废水的镉去除能力差异,并深
热激活延迟荧光(TADF)材料作为有机发光二极管(OLEDs)的第三代发光材料,与第一代传统荧光和第二代磷光材料相比,具有器件效率高、成本低和环保等优点而备受关注。目前,红光TADF OLEDs的发展远不如蓝光和绿光TADF OLEDs,并且红光TADF材料也比较稀少。因此,设计合成新颖的红光TADF材料是本研究领域的重要课题之一。本论文设计合成了一系列以二苯并[a,c]吩嗪(DPPZ)为受体的结
仪表作为数据显示和监控的重要工具,广泛应用于工业领域,特别是变电站等高压、高温、高辐射的环境中。变电站中存在大量指针式仪表和数显式仪表,人工读取仪表示数存在工作强度大、成本高、效率低、误差大等缺点,迫切需要研究一种智能无人值守的仪表示数识别方法。仪表图像处理存在仪表分类、表盘和指针区域检测困难、仪表图像预处理繁琐等问题,传统的仪表识别方法不能解决这些问题,本文基于深度学习目标检测方法进行仪表示数图
随着工业的发展,人类社会发生巨变,带来的污染对人类和环境的危害不容忽视。本文关注酚类环境污染物的灵敏检测,电化学方法由于操作简便、响应速度快、选择性好和灵敏度高的优点,可用于酚类环境污染物的检测。金属有机框架(MOFs)具有晶体结构有序性、永久孔隙率、高比表面积和热稳定性等优良特性,是电化学传感领域极佳的电极修饰材料。MOFs材料还可以通过与其他纳米材料复合、煅烧改性的方式提高电催化活性。开发基于