一种物品自动贴标方法及装置与流程

1.本发明涉及自动贴标技术领域，具体涉及一种物品自动贴标方法及装置。


背景技术：

2.在物流输送或工业生产领域，一般通过传送带输送物品，为了实现对待贴标物品的标注或标记，就需要在传送带上输送的物品上贴附标签（即贴标）。现有人工贴标的方式存在工人劳动强度大、贴标效率低以及贴标准确性低等问题。因此，设计一种自动贴标装置是很有必要的。
3.针对现有技术贴标不平整的问题，公开号为cn112357274a的中国专利公开了《一种保证贴标平整的快递自动贴标的机械设备》，其包括底座，底座的内部活动连接有转盘，转盘的外侧活动连接有第一转轴，第一转轴的左侧活动连接有第二转轴，第二转轴的外侧活动连接有限位套，限位套的外侧活动连接有第一连接杆，第一连接杆远离限位套的一侧活动连接有限位块，限位套的外侧活动连接有推杆，推杆的右端活动连接有横杆，横杆的上端活动连接有竖杆，竖杆的背面活动连接有第一齿轮，第一齿轮的上方活动连接有第二齿轮，第二齿轮的外侧活动连接有第二连接杆，底座的上方固定连接有固定板，固定板的表面活动连接有移动板，移动板的内部活动连接有贴标杆。
4.上述现有方案中的自动贴标装置（机械设备）通过传动带将物品输送到贴标机构的下方，再通过贴标单元对物品进行贴标，其能够在一定程度上保证贴标平整性。申请人发现，现有的自动贴标装置是通过传送带间歇性输送和贴标杆自动贴标的联动来实现待贴标物品自动贴标的，其保证贴标平整性的前提是待贴标物品的形状大小相同或相似且表面规则。然而，在物流输送或工业生产等领域存在传动带输送的物品形状大小各不相同且表面不规则的场景。在该种场景下，现有的自动贴标装置容易出现贴标不平整或贴标不牢固的问题，导致自动贴标的贴标效果不好。因此，如何设计一种能够保证形状大小各不相同且表面不规则物品的贴标平整度和贴标牢固性的自动贴标方法是亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何一种能够保证形状大小各不相同且表面不规则物品的贴标平整度和贴标牢固性的自动贴标方法及装置，从而能够提升自动贴标的贴标效果。
6.为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：一种物品自动贴标方法，包括以下步骤：s1：获取待贴标物品的三维视觉图像；s2：根据待贴标物品的三维视觉图像计算生成待贴标物品上用于贴标的贴标区域；s3：将待贴标物品输送到对应位置，并在待贴标物品的所述贴标区域进行贴标。
7.优选的，步骤s2中，通过如下步骤计算贴标区域：
s201：根据待贴标物品的三维视觉图像计算生成待贴标物品上所有的可贴标平面；s202：从所有的可贴标平面中选取符合预设贴标尺寸的可贴标平面作为待贴标物品的目标贴标区域；s203：基于目标贴标区域选取待贴标物品的贴标区域：当存在两个或多个目标贴标区域时，选取距离待贴标物品表面中心位置最近的目标贴标区域作为待贴标物品的贴标区域；否则，将目标贴标区域作为待贴标物品的贴标区域。
8.优选的，当存在由两个或多个物品堆叠形成的组合待贴标物品时，步骤s2中通过如下步骤计算贴标区域：s211：对所述组合待贴标物品的三维视觉图像进行轮廓识别和边界分割，以得到对应的各个待贴标物品及其对应的部分三维视觉图像；s212：根据各个待贴标物品的部分三维视觉图像分别计算各个待贴标物品上的所有可贴标平面；s213：从各个待贴标物品的所有可贴标平面中选取符合预设贴标尺寸的可贴标平面作为对应待贴标物品的目标贴标区域；s214：基于目标贴标区域选取各个待贴标物品的贴标区域：当对应待贴标物品存在两个或多个目标贴标区域时，选取距离对应待贴标物品表面中心位置最近的目标贴标区域作为对应待贴标物品的贴标区域；否则，将目标贴标区域作为对应待贴标物品的贴标区域。
9.本发明还公开了一种物品自动贴标装置，其用于实施上述的物品自动贴标方法，包括：输送单元，用于将待贴标物品输送至指定位置；图像采集单元，用于获取待贴标物品的三维视觉图像；贴标动作单元，设置于贴标工位处，用于在待贴标物品的指定位置进行贴标；贴标分析控制单元，用于根据待贴标物品的三维视觉图像计算生成待贴标物品上用于贴标的贴标区域；然后控制所述输送单元将待贴标物品输送至贴标工位的对应位置，同时控制所述贴标动作单元在待贴标物品的所述贴标区域完成贴标。
10.优选的，所述贴标分析控制单元通过如下步骤计算贴标区域：根据待贴标物品的三维视觉图像计算生成待贴标物品上所有的可贴标平面；从所有的可贴标平面中选取符合预设贴标尺寸的可贴标平面作为待贴标物品的目标贴标区域；基于目标贴标区域选取待贴标物品的贴标区域：当存在两个或多个目标贴标区域时，选取距离待贴标物品表面中心位置最近的目标贴标区域作为待贴标物品的贴标区域；否则，将目标贴标区域作为待贴标物品的贴标区域。
11.优选的，所述贴标分析控制单元根据所述贴标区域的位置坐标生成对应的贴标控制方案；所述贴标控制方案包括所述输送单元输送待贴标物品的行程控制指令，以及所述贴标动作单元贴标时的位置和行程控制指令。
12.优选的，当待贴标物品上不存在可贴标平面或目标贴标区域时，所述贴标分析控制单元能够对待贴标物品进行记录和标记。
13.优选的，物品自动贴标装置还包括：物品计数单元，所述物品计数单元包括间隔设置于所述输送单元的输送路径上的两组红外计数组件，两组红外计数组件分别获取对应位置的物品计数信息；所述贴标分析控制单元根据两组红外计数组件的物品计数信息以及所述输送单元的输送速率判断是否存在由两个或多个物品堆叠形成组合待贴标物品的情况：若存在，则根据所述组合待贴标物品的三维视觉图像将所述组合待贴标物品分割成对应的各个待贴标物品，并计算生成各个待贴标物品的贴标区域以分别完成各个待贴标物品的贴标；否则，根据待贴标物品的三维视觉图像计算生成对应的贴标区域并完成贴标。
14.优选的，当存在由两个或多个物品堆叠形成的组合待贴标物品时，所述贴标分析控制单元通过如下步骤计算贴标区域：对所述组合待贴标物品的三维视觉图像进行轮廓识别和边界分割，以得到对应的各个待贴标物品及其对应的部分三维视觉图像；根据各个待贴标物品的部分三维视觉图像分别计算各个待贴标物品上的所有可贴标平面；从各个待贴标物品的所有可贴标平面中选取符合预设贴标尺寸的可贴标平面作为对应待贴标物品的目标贴标区域；基于目标贴标区域选取各个待贴标物品的贴标区域：当对应待贴标物品存在两个或多个目标贴标区域时，选取距离对应待贴标物品表面中心位置最近的目标贴标区域作为对应待贴标物品的贴标区域；否则，将目标贴标区域作为对应待贴标物品的贴标区域。
15.优选的，所述贴标分析控制单元根据各个待贴标物品的贴标区域控制所述贴标动作单元分别对各个待贴标物品进行贴标。
16.本发明中的物品自动贴标方法及装置与现有技术相比，具有如下有益效果：在本发明中，能够根据物品的三维视觉图像计算对应的贴标区域，进而在物品的贴标区域进行贴标，也就是能够根据物品的大小和外形选取对应的贴标位置，因此，本发明在面对形状大小各不相同且表面不规则的物品时，能够选取最优的贴标位置进行贴标，进而能够保证贴标平整度和贴标牢固性，从而能够提升自动贴标的贴标效果。
附图说明
17.为了使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：图1为实施例一中物品自动贴标方法的逻辑框图；图2为实施例二中物品自动贴标装置的结构示意图；图3为实施例二中物品自动贴标装置的逻辑框图。
18.说明书附图中的附图标记包括：输送单元1、图像采集单元2、贴标动作单元3、红外计数组件4。
具体实施方式
19.下面通过具体实施方式进一步详细的说明：实施例一：
本实施例中公开了一种物品自动贴标方法。
20.如图1所示，一种物品自动贴标方法，包括以下步骤：s1：获取待贴标物品的三维视觉图像；s2：根据待贴标物品的三维视觉图像计算生成待贴标物品上用于贴标的贴标区域；s3：将待贴标物品输送到对应位置，并在待贴标物品的贴标区域进行贴标。
21.在本发明中，能够根据物品的三维视觉图像计算对应的贴标区域，进而在物品的贴标区域进行贴标，也就是能够根据物品的大小和外形选取对应的贴标位置，因此，本发明在面对形状大小各不相同且表面不规则的物品时，能够选取最优的贴标位置进行贴标，进而能够保证贴标平整度和贴标牢固性，从而能够提升自动贴标的贴标效果。
22.具体实施过程中，步骤s2中，通过如下步骤计算贴标区域：s201：根据待贴标物品的三维视觉图像计算生成待贴标物品上所有的可贴标平面；s202：从所有的可贴标平面中选取符合预设贴标尺寸的可贴标平面作为待贴标物品的目标贴标区域；s203：基于目标贴标区域选取待贴标物品的贴标区域：当存在两个或多个目标贴标区域时，选取距离待贴标物品表面中心位置最近的目标贴标区域作为待贴标物品的贴标区域；否则，将目标贴标区域作为待贴标物品的贴标区域。
23.在本发明中，根据物品的三维视觉图像计算可贴标平面（即选取平整度高的位置），并结合预设贴标尺寸选取目标贴标区域作为贴标区域，因此，本发明选取的贴标区域既能够保证贴标平整度和贴标牢固性，又能够保证标签的贴合准确性，从而能够提升自动贴标的贴标效果。同时，当存在两个或多个目标贴标区域时，选取距离物品表面中心位置最近的目标贴标区域作为贴标区域，使得标签的贴附位置能够便于查看和展示，这同样能够提升自动贴标的贴标效果。
24.具体实施过程中，当存在由两个或多个物品堆叠形成的组合待贴标物品时，步骤s2中通过如下步骤计算贴标区域：s211：对组合待贴标物品的三维视觉图像进行轮廓识别和边界分割，以得到对应的各个待贴标物品及其对应的部分三维视觉图像；s212：根据各个待贴标物品的部分三维视觉图像分别计算各个待贴标物品上的所有可贴标平面；s213：从各个待贴标物品的所有可贴标平面中选取符合预设贴标尺寸的可贴标平面作为对应待贴标物品的目标贴标区域；s214：基于目标贴标区域选取各个待贴标物品的贴标区域：当对应待贴标物品存在两个或多个目标贴标区域时，选取距离对应待贴标物品表面中心位置最近的目标贴标区域作为对应待贴标物品的贴标区域；否则，将目标贴标区域作为对应待贴标物品的贴标区域。
25.实际实施时，所有物品通过传动带进行依次输送，而在待贴标物品贴标时，需要暂停传送带的工作，从而为待贴标物品提供一个稳定的贴标条件。然而，在暂停传送带工作的瞬间，传送带上某些质量较重的物品会因惯性而产生位置偏移，并且在不断贴标的过程中
其位置会不断偏移，进而很容易与其他物品接触甚至叠放在其他物品之上（本发明将这种情况统称为“堆叠”），当出现由两个或多个物品堆叠形成的组合待贴标物品时，现有自动贴标装置会将组合待贴标物品当做一个待贴标物品进行贴标，因此，自动贴标时容易出现“漏贴”或“错贴”的问题。
26.针对上述问题，本发明首先对组合待贴标物品的三维视觉图像进行轮廓识别和边界分割以得到对应的各个物品及其部分三维视觉图像；然后据各个物品的部分三维视觉图像分别计算各个物品上的所有可贴标平面，并从所有可贴标平面中选取符合预设贴标尺寸的可贴标平面作为目标贴标区域；最后基于目标贴标区域选取各个待贴标物品的贴标区域。也就是，本发明能够将组合待贴标物品分割成对应的各个物品，并计算生成各个物品的贴标区域以分别完成各个物品的贴标，进而能够避免出现“漏贴”和“错贴”的问题，从而能够进一步提升自动贴标的贴标效果和贴标准确性。
27.实施例二：本实施例中公开了物品自动贴标装置，其基于实施例一中的物品自动贴标方法实施。
28.如图2和图3所示，一种物品自动贴标装置，具体包括：输送单元1，用于将待贴标物品输送至指定位置。具体的，输送单元1为现有的传送带。
29.图像采集单元2，用于获取待贴标物品的三维视觉图像。具体的，图像采集单元2为现有的双目摄像头。
30.贴标动作单元3，设置于贴标工位处，用于在待贴标物品的指定位置进行贴标。具体的，贴标动作单元3为现有技术中成熟使用的机械手臂结合贴标组件的结构。
31.贴标分析控制单元，用于根据待贴标物品的三维视觉图像计算生成待贴标物品上用于贴标的贴标区域；然后控制输送单元将待贴标物品输送至贴标工位的对应位置，同时控制贴标动作单元在待贴标物品的贴标区域完成贴标。具体的，贴标分析控制单元根据贴标区域的位置坐标生成对应的贴标控制方案；贴标控制方案包括输送单元输送待贴标物品的行程控制指令，以及贴标动作单元贴标时的位置和行程控制指令。贴标分析控制单元为现有的服务器或pc计算机，其通过硬件和软件结合的方式分析图像并控制传送带、机械手臂和贴标组件的工作状态。
32.在本发明中，能够根据物品的三维视觉图像计算对应的贴标区域，进而在物品的贴标区域进行贴标，也就是能够根据物品的大小和外形选取对应的贴标位置，因此，本发明在面对形状大小各不相同且表面不规则的物品时，能够选取最优的贴标位置进行贴标，进而能够保证贴标平整度和贴标牢固性，从而能够提升自动贴标的贴标效果。
33.具体实施过程中，贴标分析控制单元通过如下步骤计算贴标区域：根据待贴标物品的三维视觉图像计算生成待贴标物品上所有的可贴标平面；从所有的可贴标平面中选取符合预设贴标尺寸的可贴标平面作为待贴标物品的目标贴标区域；基于目标贴标区域选取待贴标物品的贴标区域：当存在两个或多个目标贴标区域时，选取距离待贴标物品表面中心位置最近的目标贴标区域作为待贴标物品的贴标区域；否则，将目标贴标区域作为待贴标物品的贴标区域。具体的，当待贴标物品上不存在可贴标
平面或目标贴标区域时，贴标分析控制单元能够对待贴标物品进行记录和标记，以便于后续对无法贴标的待贴标物品进行人工贴标或其他方式的处理。
34.在本发明中，根据物品的三维视觉图像计算可贴标平面（即选取平整度高的位置），并结合预设贴标尺寸选取目标贴标区域作为贴标区域，因此，本发明选取的贴标区域既能够保证贴标平整度和贴标牢固性，又能够保证标签的贴合准确性，从而能够提升自动贴标的贴标效果。同时，当存在两个或多个目标贴标区域时，选取距离物品表面中心位置最近的目标贴标区域作为贴标区域，使得标签的贴附位置能够便于查看和展示，这同样能够提升自动贴标的贴标效果。
35.具体实施过程中，物品自动贴标装置还包括：物品计数单元，物品计数单元包括间隔设置于输送单元的输送路径上的两组红外计数组件4，两组红外计数组件4分别获取对应位置的物品计数信息。具体的，红外计数组件4为现有的红外计数器，一组红外计数组件4设置于输送组件的开始处，另一组红外计数组件4设置于图像采集单元的前方。
36.贴标分析控制单元根据两组红外计数组件的物品计数信息以及输送单元的输送速率判断是否存在由两个或多个物品堆叠形成组合待贴标物品的情况：若存在，则根据组合待贴标物品的三维视觉图像将组合待贴标物品分割成对应的各个待贴标物品，并计算生成各个待贴标物品的贴标区域以分别完成各个待贴标物品的贴标；否则，根据待贴标物品的三维视觉图像计算生成对应的贴标区域并完成贴标。
37.实际实施时，所有物品通过传动带进行依次输送，而在待贴标物品贴标时，需要暂停传送带的工作，从而为待贴标物品提供一个稳定的贴标条件。然而，在暂停传送带工作的瞬间，传送带上某些质量较重的物品会因惯性而产生位置偏移，并且在不断贴标的过程中其位置会不断偏移，进而很容易与其他物品接触甚至叠放在其他物品之上（本发明将这种情况统称为“堆叠”），当出现由两个或多个物品堆叠形成的组合待贴标物品时，现有自动贴标装置会将组合待贴标物品当做一个待贴标物品进行贴标，因此，自动贴标时容易出现“漏贴”或“错贴”的问题。
38.针对上述问题，本发明能够通过两组红外计数组件的物品计数差值结合输送单元的输送速率判断是否存在由两个或多个待贴标物品堆叠形成组合待贴标物品的情况，即能够及时且有效的获取到两个或多个物品堆叠的问题；同时，本发明能够将组合待贴标物品分割成对应的各个物品并计算生成各个物品的贴标区域以分别完成各个物品的贴标，进而能够避免出现“漏贴”和“错贴”的问题。
39.具体实施过程中，当存在由两个或多个物品堆叠形成的组合待贴标物品时，贴标分析控制单元通过如下步骤计算贴标区域：对组合待贴标物品的三维视觉图像进行轮廓识别和边界分割，以得到对应的各个待贴标物品及其对应的部分三维视觉图像；根据各个待贴标物品的部分三维视觉图像分别计算各个待贴标物品上的所有可贴标平面；从各个待贴标物品的所有可贴标平面中选取符合预设贴标尺寸的可贴标平面作为对应待贴标物品的目标贴标区域；基于目标贴标区域选取各个待贴标物品的贴标区域：当对应待贴标物品存在两个
或多个目标贴标区域时，选取距离对应待贴标物品表面中心位置最近的目标贴标区域作为对应待贴标物品的贴标区域；否则，将目标贴标区域作为对应待贴标物品的贴标区域。具体的，贴标分析控制单元根据各个待贴标物品的贴标区域控制输送单元和贴标动作单元分别对各个待贴标物品进行贴标。
40.在本发明中，首先对组合待贴标物品的三维视觉图像进行轮廓识别和边界分割以得到对应的各个物品及其部分三维视觉图像；然后据各个物品的部分三维视觉图像分别计算各个物品上的所有可贴标平面，并从所有可贴标平面中选取符合预设贴标尺寸的可贴标平面作为目标贴标区域；最后基于目标贴标区域选取各个待贴标物品的贴标区域。也就是，本发明能够将组合待贴标物品分割成对应的各个物品，并计算生成各个物品的贴标区域以分别完成各个物品的贴标，进而能够避免出现“漏贴”和“错贴”的问题，从而能够进一步提升自动贴标的贴标效果和贴标准确性。
41.需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。同时，实施例中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。最后，本发明要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。