物流业希望通过机器视觉改进

电子商务迫使物流行业盘点如何应用自动化和机器视觉。配送业务曾经以相对统一的包装运送相对统一的货物，现在他们必须处理箱子、包裹、塑料袋和捷飞袋，以及有无数颜色、大小和几何形状的自备集装箱产品。此外，随着每年越来越多的产品可以在网上买到，消费者越来越希望这些产品能够定制并在几天内交付，物流运营必须能够处理大量的库存单位和信息数据库。

在Datalogic的产品市场经理Bradley Weber表示，对定制和快速交付的预期通常在仓库中相互竞争。

他说:“客户希望产品具有最大的灵活性，他们也希望在两天内交货——这确实是个挑战。”Datalogic通过提供具有更高读取速率、更高精度和优化模式识别能力的物流解决方案，帮助制造商和分销商实现动态定制，帮助实现这一目标。对于那些依赖视觉技术来跟踪大量子组件库存的企业来说，这种解决方案变得越来越重要，这样他们就可以快速地将所有子组件集中在一起，在最后一刻组装成最终产品。”

几十年来，条形码扫描仪是赛道和跟踪行业的主营行业，他们继续发展以跟上分布的变化。但是，从更多软件包中更快地收集更多数据的需要提示更高级的视觉技术成为许多分发操作中的夹具。

“纵观康耐视过去5到7年的发展，物流一直是我们主要的增长引擎之一，”康耐视物流视觉产品高级经理本·凯里(Ben Carey)说，“这源自我们的ID业务。当我们刚进入物流行业时，该行业主要使用基于激光的传感技术来读取条形码。一开始，竞争对手认为我们尝试用区域扫描相机(与智能手机上的技术相同)做这件事是疯狂的，因为有几个技术挑战需要克服，比如景深、照明、速度等。”

一夜之间(交付)增长

手机技术不仅提供更高的分辨率和更小的像素和芯片的形式因素，而且还提供了改进的加工能力和降低成本，以提供强大的基础成为工业解决方案。为不断变化的物流业举办的嵌入成像的潜力很清楚。

“从模拟到数字的阶梯给了行业的表现，以及一些问责制和过程优化，”凯莉说。“例如，每当基于激光的解决方案发生故障时，您就没有任何可以在分析后的任何内容。如果产品上没有标签，则除了读取或未读取的情况下，您没有进一步的输入。因此，能够做条形码的区域扫描成像意味着如果您没有阅读它，您仍然有一个可供调查的图像。“

后分析的一个基本好处是冗余。韦伯说:“如果一个装有贵重物品的包裹进入配送中心，而它的条形码标签被撕掉或损坏，那么你就不知道该把它绑在哪里，也不知道它应该往哪里走。”“它变成了损失的钱。现在你要么把它运回，要么把它拍卖掉。”

布拉德利补充说，许多公司正在努力做的是，在包装带着完整的条形码标签进入设施时，或者甚至在标签被应用时，捕捉包装的图像。“如果我将所有数据存储在一起，而标签在监管链中被分离，我仍然有更好的机会将包裹的信息重新捆绑在一起，”他说。

扫描，成像和超越

尽管成像技术与基于激光的条形码扫描仪有很大的不同，但这两种技术仍然是互补的，而不是有竞争力的解决方案。在远距离读取代码、在移动中或应用于大包装(如冰箱盒)的某个地方时，激光通常具有优势。但Datalogic的行业营销经理迦勒·兹瓦尔(Caleb Zwar)表示，该技术正在向成像设备转移，而成像设备离机器视觉只有一步之遥。您选择的解决方案取决于您想对图像数据做什么。他比较了iPad、笔记本电脑和台式机之间的选择。两者都可以上网冲浪，访问网页内容，或实时网络。不过，尽管iPad在消费内容方面是流线型的，但笔记本电脑可能更适合做家庭作业或管理家庭预算。

“这是一个与1-D或2-D条形码ID读者相同的东西，”Weber说。“你可以和他们一起做光学字符识别吗？也许一点点。但是，如果您想完成高级OCR，则必须使用更高级的视觉技术来培训字体，应用不同的字体库，或读取同一包上的不同颜色或类型的字体。您需要一台具有可编程性的机器视觉系统，该系统内置于系统中以执行此操作。“

随着用户在系统层面比较扫描、成像和视觉的相对多功能性，组件的进步也为混合技术注入了更大的多功能性——智能手机技术继续是创新的源泉之一。例如，手机相机的高动态范围(HDR)功能可以捕捉一系列图像，形成一个复合图像，突出较远的物体，使较近的物体变暗。如果将HDR应用到一条传送带上，例如，一个小包装紧随着一个高包装，HDR可以使两个包装之间的空间更清晰的图像，否则条形码可能被隐藏。缺点:HDR在历史上并不能很好地处理移动目标。

液体透镜自动对焦技术在物流领域的应用也越来越多。通过施加电荷来改变油水界面的形状，这些透镜有助于克服在传送带上成像组件时的景深挑战。随着包装输送机速度的提高，液体透镜技术也随之发展。

“我们在过去的五年里一直致力于开发一种可以逐帧调整的液体镜头技术，”凯里说。“这让你能够在所有情况下动态聚焦相机，这让你能够捕捉到几乎不确定的景深，从而捕捉到一个离相机非常近的条形码，以及随后3-4米远的条形码。”

捕获包裹尺寸对物流也很重要，因为运输包在越来越多的形状，表面和比例中，并且作为分配操作采用基于尺寸的定价模型。一个产品利用符号光技术（SLT），其中在三维解码算法在图案中找到单个符号以提供子毫米深度精度之前在单个帧中捕获光图案。该公司的3D-A1000尺寸系统处理高速运动，不均匀的过渡，弯曲的传送和彩色目标表面。

接下来是传送带

电子商务在过去十年中推动了视觉技术的演变和增长，但未来的增长可能来自令人惊讶的季度：传统的砂砾部门。在网上商店在他们的脚跟上敲了大型零售商，而现任者正在唤醒他们在这场战斗中的一个主要优势。通过全国范围的本地商店网络，他们拥有最后一英里的客户，使它们更加依赖于第三方航运服务。

“实体零售商没有电子商务公司拥有的自动化基础设施，但这是他们可以改变的，”凯里说。“我们现在看到的是零售市场的复苏。在通用自动化方面，经常出现的一项技术是自动存储和检索服务(ASRS)。他们当然也在寻找类似的解决方案，电子商务一直在利用这些解决方案来问自己，‘他们在做什么是我们做不到的?也许是时候把笔放在支票簿上了。”

丹·麦卡锡是AIA的贡献编辑。本文最初出现在愿景在线．AIA是推进自动化协会(A3)的一部分，该协会是CFE媒体的内容合作伙伴。由CFE Media的制作编辑Chris Vavra编辑，cvavra@cfemedia.com.．