口岸集装箱号码自动识别+破损检测系统方案

第1章集装箱号码自动识别+破损检测系统1.1系统概述深圳市平方科技股份有限公司高清集装箱号码自动识别+破损检测系统（PF-CR+CDI）既可以具有完整的平方集装箱号码自动识别系统（PF-CR）功能及平方集装箱破损检测系统（PF-CDI）功能，同时系统在包括高清摄像机、红外对射传感器、信号发生器、工控机等主要硬件设备实现了最大程度的共用，同时具有统一的数据接口便于箱号识别和破损检测数据的管理以及和业务系统进行数据集成。1.2系统功能深圳市平方科技股份有限公司高清集装箱号码自动识别+破损检测系统（PF-CR+CDI）具有箱号识别和破损检测系统全部功能：箱号识别功能：1）系统能够识别GB/T1836-1997标准的集装箱号码，可以处理任何印刷方式的箱号；识别集装箱前、后、左、右集装箱号码、箱形代码及检验码,支持多种类型排列箱号识别，如一至四行水平箱号，一至两行垂直箱号和四位数ISO箱形代码；2）系统能自动识别并分辨出集装箱种类单个20尺、40/45/48/53尺、2个20尺集装箱；3）系统能够达到全天候箱号识别率98%以上，识别时间≤2s，ISO代码识别率95%以上，识别时间≤2s；4）系统能够自动根据校验码判别箱号识别正确性及标注出正确和错误的箱号；5）系统能够支持多处理器系统运行；6）系统为每个集装箱产生的图片数量≤6张；7）系统支持分时段进行摄像机快门速度及自动增益的参数调整等方式提高箱号识别率；8）系统支持在多种条件下对图片进行查询，可以实时调出图片与识别结果匹配核对；系统能生成用户需要的各种报表类型；9）系统能对集装箱牵引车车头遮挡及双箱之间的空隙等产生的触发噪音均具备过滤功能，不影响系统正常识别集装箱箱号；10）系统在集装箱某些侧面污损、字符剥落、字迹不清等情况下，通过图像的互补也能保证正确地识别出集装箱箱号；11）系统应能够满足白天和黑夜不同光线条件下的正常工作，不受雨、雪、雾等恶劣天气的影响；12）系统采用模块化设计，方便系统更新升级及兼容其他系统；13）系统提供灵活的接口，方便与其他系统整合；14）系统具有远程故障诊断、硬件监控检测、故障预警功能；15）系统具有远程运行参数配置功能；16）系统具有远程设备开启和关闭功能；17）设备具有系统远程升级功能；18）集装箱号码自动识别系统主要是对集装箱进行箱号识别，并将结果发送至第三方作业系统，通信方式为:箱号识别系统设置发送接收服务器的地址及端口号实时的将数据发送至接收端所在的服务器.并存储进本地数据库，并监听端口接收返回信息做硬件控制处理（如：抬杆）。破损检测功能：1)平方集装箱破损检测软件主要应用于码头、海关、物流中心的集装箱通道，功能为自动自动采集集装箱前、后、左、右、顶部5个箱面的图像，系统可以满足20尺集装箱、双20尺集装箱、40尺、45尺、48尺等各类集装图像采集，图像采集过程在车辆行进过程中完成无需停车。2)闸口工作人员通过系统中的用户客户端管理程序判断集装箱是否存在残损，替代人工车道上人工集装箱残损检测提升闸口通行效率。同时可以保存相应的记录，供以后查询追溯。同时系统具有和第三方业务及系统集成的接口，方便客户进行二次开发。1.3系统组成及箱号识别原理平方集装箱号码自动识别+破损检测系统组成：图像抓拍（高清相机、镜头、补光灯）、信号触发（红外对射传感器、信号发生器）、图像识别（工控机、箱号识别系统软件）及辅助系统（立柱支架、线缆辅材）组成，如下图所示：箱号识别工作原理：箱号识别算法通过对原始图像进行图像预处理—图像增强—箱号区域定位—字符分割与识别—识别结果输出，如下图所示：原始图像图像增强箱号区域定位字符分割与识别1.4系统对比深圳市平方科技股份有限公司高清集装箱号码自动识别+破损检测系统（PF-CR+CDI）对比单独的系统在包括高清摄像机、红外对射传感器、信号发生器、工控机等主要硬件设备实现了最大程度的共用平方科技箱号识别+破损检测系统设备清单序号设备/软件名称品牌/规格单位箱号识别破损检测箱号识别+破损检测备注1摄像机140W像素高清，1/2CCD摄像机台4462套设备共用2镜头高清镜头个4462套设备共用3防护罩亚安室外型YA4512K防护罩套4462套设备共用4补光灯PF-LED900闪光灯套4462套设备共用5触发器平方PF-30套466设备共用6网络交换机H3C8口套111设备共用7信号发生器（PLC）三菱工业级FXIS-14MT+232-BD套111设备共用8工控机研华IPC610套111设备共用9钢结构定制L型、Z型立柱横杆及支架套111大部分钢结构共用10摄像机安装支架平方定制套4462套设备共用11多维万向节平方定制套4462套设备共用12补光灯安装支架平方定制套4462套设备共用13触发器安装支架平方定制套81212设备共用14软件平方集装箱箱号识别系统软件（PF-CR）Ver1.0套101加密狗赠送15软件平方集装箱破损检测系统软件（PF-CDI）Ver1.0套011箱号识别、破损检测共用1个加密狗16其他线缆辅材套11箱号识别系统组成破损检测系统组成除上述硬件设备系统共用外自动识别+破损检测系统（PF-损检测数据的管理以及和业务系统进行数据集成1.5操作说明系统软件界面包括了：破损检测个主要部分：破损检测界面，显示集装箱破损检测采集的集装箱图片采集6张照片、双20尺、40箱号+车牌识别界面，显示集装箱箱号识别采集的集装箱图片装箱采集4张照片、双20尺、箱号码、ISO号码识别结果；同时系统可以同时支持车牌号码自动识别牌号码识别采集的图片及车牌识别结果除上述硬件设备系统共用外，深圳市平方科技股份有限公司高清集装箱号码-CR+CDI）具有统一的数据接口便于箱号识别和破业务系统进行数据集成。说明破损检测、箱号+车牌识别、历史查询、编辑控制显示集装箱破损检测采集的集装箱图片，其中20尺集装箱40尺、45尺、53尺集装箱采集8张照片，如下图破损检测软件界面显示集装箱箱号识别采集的集装箱图片，其中20、40尺、45尺、53尺集装箱采集6张照片，同时系统可以同时支持车牌号码自动识别，牌号码识别采集的图片及车牌识别结果，如下图：科技股份有限公司高清集装箱号码箱号识别和破编辑控制4尺集装箱如下图：20尺集，集装，显示车箱号历史查询界面，系统支持通过通道号作为条件进行车辆信息查询，编辑控制界面，用于进行系统参数设置及辅助调试箱号+车牌识别软件界面系统支持通过通道号、车牌号、集装箱号、过车类型，同时生成相应的统计信息，如下图：历史查询软件界面用于进行系统参数设置及辅助调试，如下图：过车类型、时间编辑控制软件界面破损检测客户端，闸口工作人员通过系统中的用户客户端管理程序判断集装箱是否存在残损，替代人工车道上人工集装箱残损检测提升闸口通行效率，支持用户管理、车道分配、残损代码定义等功能，如下图：破损检测客户端软件界面1.6设备选型1.6.1高清摄像机型号：PF-DC1335J1）140W像素工业高清摄像机2）图像传感器1/2寸COLORCCD3）有效像素1360（H）×1024（V）4）像素尺寸4.65µm×4.65µm5）信号输出8Bit，JPEG6）信噪比48dB7）最低照度0.1Lux8）扫描方式逐行扫描9）积分模式帧积分10）工作模式连续采集模式抓拍模式快速抓拍模式监控模式选拍模式11）编程参数帧频1~14fps编程可控12）曝光时间可编程设置，0.15ms～999.37ms13）增益6.00～22dB可调14）AGCAGC或者AGC连动曝光时间，调节范围可编程15）抓拍延时编程可控（调节精度1µs）16）曝光延时编程可控（调节精度1µs）17）白平衡自动/手动18）触发方式外部上升沿触发，串口触发19）补光同步频闪灯信号（RS485），闪光灯信号（光耦、RS485）20）电源DC12V，1A21）功耗3W22）测速精度1µs23）接口标准RJ4524）光学接口CS接口25）温度条件工作温度：−20°C~60°C存储温度：−40°C~70°C26）湿度条件20%~80%。1.6.2镜头型号：富士能DV3.4x3.8SA-1百万像素手动光圈镜头1)尺寸：1/2”；2)安装接口：CS；3)焦距：3.8-13mm；1.6.3防护罩型号：亚安4512防护罩1)防护等级：IP66；2）电源：24VAC或220VAC，50/60Hz。1.6.4红外线传感器型号：PF-30红外线传感器：对射型；检测距离：30米（标准检测物体：φ14.8mm以下的不透明体）；指向角：投受光器：各3～20°；功率消耗：3W以下；寿命：10万次以上（开闭频率1,800次/小时）；响应时间：继电器输出30ms；DC无触点输出：5ms以下；使用环境照明度：受光面照度白炽灯：3,000lx以下；使用环境温度：-25～+55℃（不结冰、不结露）；使用环境湿度：45～85％RH（不结露）。1.6.5补光灯PF-LED900闪光灯1.6.6信号发生器可编程控制器FX-PLC，型号：FXIS-14MT+232-BD●控制规模：14点MR／MT●内置2K容量的EEPROM存储器，无需电池，免维护●CPU运算处理速度0.55～0.7μS／基本指令●基本单元内置2轴独立最高100kHz定位功能（晶体管输出型）●简单介绍●FX1S系列PLC把优良的特点都融合进一个很小的控制器中。●FX1S-14MR／MT适用于最小的封装，提供14个I／O，并且能通过串行通信传输数据，所以它能用在紧凑型PLC不能应用的地方。●其它功能内置式24V直流电源24V、400mA直流电源可用于外围设备，如传感器或其它元件。时钟功能和小时表功能在所有的FX1sPLC中都有实时时钟标准。时间设置和比较指令易于操作。小时表功能对过程跟踪和机器维护提供了有价值的信息。持续扫描功能为应用所需求的持续扫描时间定义操作周期。输入滤波器调节功能可以用输入滤波器平整输入信号（在基本单元中x000到x017）。元件注解记录功能元件注解可以记录在程序寄存器中。在线程序编辑在线改变程序不会损失工作时间或停止生产运转。RUN／STOP开关面板上运行／停止开关易于操作。远程维护远处的编程软件可以通过调制解调器通信来监测、上载或卸载程序和数据密码保护使用一个八位数字密码保护您的程序。