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OCR系统在自动化岸桥中的应用

1 引言

OCR(Optical Character Recognition,光学字符识别)是文字自动输入的一种方法。运用在自动化岸桥的OCR系统,具有智能自动捕捉和综合识别运算的特点,能够快速、准确地识别出岸桥装卸作业中吊具抓举的各类集装箱的箱号、箱型及船公司代码,能够区分装卸作业中的集装箱前、后箱面及铅封区域,抓拍拼接出作业集装箱的各个箱面图片并进行自动验残处理,能够引导岸桥下AGV及集卡完成对位工作,是高效的岸桥自动识别系统解决方案。本文以洋山港自动化岸桥为例,介绍了OCR系统的整体方案及应用。

2 自动化岸桥OCR系统硬件组成

岸桥集装箱箱号自动识别系统的硬件主要由高清网络摄像机、工业LED补光灯、OCR处理服务器、网络交换机、安装支架和设备线缆等构成。

2.1 高清网络摄像机

系统配置室外专用网络摄像机,具有光学变焦和自动变焦功能,提供符合SMPTE要求的HDTV 1 080p视频,集成高能效、自调式LED灯提供红外照明。摄像机具有超强的灵敏度和极宽的动态范围,能够在极低照度的情况下,获得较清晰、锐利的图像,在白天能获得更优质的图像,既能提供宽广的概览画面,也能提供细致的图像用于识别。

2.2 工业LED补光灯

系统选用工业LED补光灯,专门应对岸边吊恶劣的工作环境,防水、防尘、抗抗腐、抗震动,能承受高压冲洗,可暴露于冷却剂和洗涤剂。补光灯材质为坚固的镀镍铝制外壳,供电电源为DC12-30 V,工作环境温度为-40 ℃~+70 ℃,极端高温时,内部监控电路降低LED亮度,保证安全[1]。

2.1.1 性别因素 杨霞等[10]对201例入住ICU的危重患者研究提示,男性发生率明显高于女性,可能与女性忍耐性好于男性有关;其中女性患者129例,发生例数25例,发生率为19.4%,男性患者72例,发生例数29例,发生率为40.3%(P <0.05)。

2.3 OCR处理服务器

OCR服务器的主要功能有2点:第一,通过采集处理服务器对集装箱各箱面图片进行有效捕捉,运用图像处理技术,筛选最佳识别图像,筛选出当前装卸作业集装箱可供识别的图像;第二,将筛选出的箱号图像交由运算识别服务器进行OCR识别,对图像先进行二值化处理,经过去噪声、倾斜度校正、图像区域分割、字符分割后,运用模式识别技术进行字符识别得到最终识别结果,将识别的结果按通讯协议发送。

社会主义新农村建设是在保障经济发展的同时,重视资源使用效率以及生态环境。土地的效能随着经济发展日益加深,在未来发展过程中国家应提倡发展污染小、技术性高以及收益大的产业,改变以前的农业发展结构,将科技与农业相结合,提高农业生产效率,提高土地价值。土地使用效率提高、农业结构改善、农民生产积极性提高,对于农民收入增加有重要意义。

2.4 网络交换机

系统采用2层全千兆POE网络交换机为前端网络摄像机提供多达24个符合802.3af标准的POE供电输出,能够以15.4 W功率同时支持24个网络摄像机全供电,符合现场摄像机供电要求。支持千兆以太网上行链路,允许使用铜缆或光纤上行链路,满足系统数据上行要求。完备的安全性验证,根据用户、端口和MAC地址,并通过多种不同的身份验证方法、数据加密技术和NAC,提供网络安全性,确保系统安全性要求[2-3]。

从国内外的实践来看,高校人才培养的协同创新主要分为内部和外部两个方面。内部协同主要是指高校内部各部门、各专业之间知识、技能以及资源等的共享,没有形成学校与学校之间的资源共享;外部协同主要是指产学研的创新合作,特别是高校和单一企业之间的深度融合,没有形成基于行业的协同共建。共享型人力资源管理平台的构建,就是要解决复杂的多主体之间的对接矛盾,优化企业需求与高校人才培养之间的关系。

3 自动化岸桥OCR系统设计方案

系统按照全自动抓拍和自动识别模式部署,在岸桥两侧连接门架小车后大梁、海侧下横梁及中转平台,部署安装高清网络摄像机,对作业图像进行采集。系统根据作业信息和PLC装\卸实时数据进行自动抓拍触发,在作业过程中完成图片的自动抓拍,避免系统受过路集卡车辆遮挡。采集到的图片经过滤筛选,做预识别处理和拼图处理,处理好的图片根据作业信息命名保存并插入数据库保存。利用视频触发功能,本地采集服务器实时监测岸桥下AGV及集卡通行状态,完成岸桥对位作业处理,并将对位引导信息发送给集卡车载终端和AGV管理系统处理。

系统利用部署在后台的识别运算服务器进行OCR识别运算处理,箱号识别及验残识别处理,并将识别结果与TOS系统进行校验,最终将经交验的结果和验残处理图像信息提交业务系统。后台部署的多台识别运算服务器能够根据作业压力分配识别任务,具备负载均衡和多机热备功能。

《中国储运》由《中国学术期刊 ( 光盘版 ) 》、《中国期刊网》(《知网》)、中国期刊全文数据库、CEPS中文电子期刊数据库、中国核心期刊(遴选)数据库全文收录。

系统建成后将具备较完善的功能(见):

前面部分分析、整理和统计了学生译文样本的错误类型,下文将结合语言学家们归纳的导致译文错误产生原因的八种因素,对译文样本错误进行具体描述和阐释。

系统功能结构图

(1)系统可实现双小车岸边吊OCR自动化识别处理。

(2)系统对所有作业信息(图片、识别处理结果)进行本地存储和数据库存储,能够根据作业编号、岸桥编号、作业时间、作业箱号等条件进行查询。

(3)系统向TOS系统提交当前作业的集装箱图片、验残处理图片等图片信息和识别处理结果(箱号识别结果、自动验残结果),方便显示信息在后台业务操作界面上,便于操作人员校验。

将SH-SY5Y细胞接种在6孔板中,2×105/孔,待细胞长至约80%时,将细胞用不同剂量的VPA进行处理,VPA的终浓度分别为0.1、0.2、0.3、0.6 mmol/L。对照组使用对照溶剂PBS处理。各组细胞处理24 h后进行检测。

(4)系统环境适应性强,能够适应双小车岸边吊复杂的作业环境,适应港口复杂多变天气条件和光线条件,满足码头全天候24 h不间断工作需求。

(5)系统识别处理速度快,具有高可靠性及安全性。

(6)系统具备设备异常报警监控,实时对设备运行状态进行监控,方便运行维护。

4 岸桥箱号识别系统

岸桥集装箱箱号识别系统在每次装卸作业过程中,利用部署于岸桥本地的图像采集服务器,根据接收的PLC实时运行数据判断作业类型、运动轨迹和抓拍触发时间。图像采集服务器选取在岸边吊上安装的多组网络高清摄像机进行图片抓拍操作,按照作业任务信息将图片本地存储后,写入后台数据库进行保存。

部署于后台的识别运算服务器在收到箱识任务指令后,根据指令信息读取任务岸桥当前作业任务号所保存的数据库信息,进行箱号识别运算处理,在经过ISO校验算法和多箱面识别结果综合处理,将所得识别结果与TOS系统业务数据进行校验后提交最终识别结果。如果箱号未能识别,则将识别结果标记后提交TOS系统,交由业务操作人员根据图片进行箱号识别结果校正。

系统支持双小车岸边吊作业模式,能够对主小车及门架小车的装卸作业进行箱号自动识别,识别结果包括箱号号码、箱型代码、船公司代码、前后箱门方向、危险品箱及危险品等级信息。该系统的主要性能指标如下:

(1)在正常工作条件下,箱号、箱型识别率达到98%。

(2)在正常工作条件下,箱门方向识别率≥98%,危险品箱及危险品等级识别率≥98%

(3)可以处理判断各种20 ft箱、40 ft箱、45 ft箱、标准箱、冷藏箱、超高箱、超长箱等作业模式,能够对各种作业类型进行箱号识别运算。

(4)可以处理任何号码的印刷方式,能够识别横排1行、横排2行、横排3行及竖排排列方式的箱号及箱型。

在过去的一段时间里,数字技术需要利用电子信号完成数据传输。为实现数字技术创新,则需要利用光纤实现信号的传输,从而更好的工业电气自动化中应用数字技术。相较于电子信号,光纤传输具有良好的保密性和抗干扰能力,并且同时也具有传输距离长和频带宽等诸多优点。使用光纤进行电气自动化系统的连接,可以使信号传输效率得到有效提高。而在工业电气自动化生产中,信号传输将对系统正确识别和判断能力产生影响。因此,使用光纤进行系统数字化控制,能够更好的提高数字技术在工业电气自动化中应用的可操作性和可靠性。

综上所述,不断提高自身专业水平,总结日常工作经验,与临床医师进行实时沟通,能够有效降低中药配置质量问题,另外在患者或者患者家属取药过程时,需将药物使用方式以及相关注意事项进行详细告知,避免患者发生异常情况,影响治疗效果,另外在实际调配过程当中严格相关制度严格操作,对保证患者用药安全具有重要作用。

该项评价中,随着特征量化数值增加,评价结果平均值也逐渐提高。其中,建筑高度变化程度为0.714的天际线获得最高评价。可见,建筑高度变化范围越大,所引发的美学感受越强烈。

(5)能够有效过滤干扰信息,排除光线干扰和阴影区域对识别运算的影响,适应复杂的箱体和环境图像。

(6)能够适应现场复杂的光线条件,满足24 h作业要求,夜间也能进行稳定的识别,满足白天和黑夜各种光线条件下正常运行的要求。

5 应用OCR系统自动装卸作业流程

自动化岸桥的装卸作业工艺为:门架小车从AGV上将集装箱装到岸桥中转平台上,主小车从中转平台上将集装箱装到船上;反之,主小车将集装箱从船上卸到岸桥的中转平台上,门架小车从岸桥中转平台将箱子卸到AGV上。自动化岸桥装卸设备布局见,自动化装船作业过程中OCR的工作流程如下:

自动化岸桥装卸设备布局图

(1)AGV驶入岸桥门腿外侧的装卸作业区。

(2)图像采集处理服务器运行的PLC通信控制模块接收当前作业的任务信息(作业ID号、作业类型、AGV作业通道等信息)和PLC的机械状态信息,根据作业信息选取摄像机参与本次作业,根据主小车、门架小车的运行位置信息和高度信息判断摄像机抓拍时间。

(3)根据门架小车吊具的水平位置和起升高度信息,控制门架小车上安装的19号、20号摄像机,完成当前AGV车道集装箱顶箱面的验残图片抓拍,抓拍图像根据作业ID信息插入数据库保存。

(4)门架小车抓取AGV搭载的集装箱到中转平台,收到门架小车开锁信号,如当前作业类型为双箱起吊,则中转平台安装的25号摄像机对两集装箱内侧的两张前、后箱面进行抓拍。

(5)当主小车吊具从平台抓取集装箱,收到主小车吊具闭锁信号,系统连接对应的工作摄像机。当吊具起升到达箱号识别系统图像采集区域时,图像采集处理服务器控制联系梁安装的1号、2号、3号、4号摄像机对集装箱海、陆侧箱面图像进行抓拍,控制陆侧桥腿安装的7号、8号或9号、10号摄像机,对集装箱前、后箱门图像进行抓拍,抓拍图像根据作业信息命名,标记作业ID、作业时间、抓拍位置等信息。

(6)图像采集处理服务器,对捕捉到的图像进行图像筛选过滤,分别对图像进行箱号识别预处理和验残拼图处理,把通过箱号预识别处理筛选的箱号图片和经过拼图处理的左、右、顶箱面验残图片,按作业ID为主索引插入后台数据库对应字段保存。

(7)OCR任务管理系统根据后台运算服务器的负载情况分配识别任务,调度后台空闲中央处理服务器,分别执行箱号识别运算和集装箱验残运算,各运算服务器根据作业任务ID号为主索引读取数据库中经过过滤、拼图处理的集装箱图片进行箱号识别和验残自动识别运算。

(8)箱号识别服务器进行集装箱箱号、箱型、船公司代码、前后箱门方向和危险品箱的识别,并将对应图片的识别结果按作业任务ID插入数据库,对各箱面图片的识别结果进行校验和综合处理后与TOS系统提供的标准箱号匹配,并将最终识别信息反馈给TOS系统。对错误箱号或识别不出的箱号做特殊标记,在操作监控终端上提示人工干预处理。

(9)验残运算服务器对经过拼图处理各箱面图片进行铅封图片提取,对前、后、左、右、顶5个箱面进行自动验残处理,判断是否存在残损,并将验残信息反馈给TOS系统。对检测有残损的箱号标记残损类型和残损位置,在操作监控终端上提示人工干预处理。

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