基於AM5728 DSP+ARM的物流機器人，實現自動化分揀投遞
功能概述與應用領域
國內物流業起步較晚，發展水平較低，在信息技術的應用方面與發達國家有很大差距，發達國家已普遍使用的一些技術設備在國內還很少使用，我國在物流費用上的經濟損失每年達數百億元，實現物流信息化已成爲我國現代物流發展的必然趨勢。
快遞物流的條形碼識別系統的實施提升了物流企業的信息化水平，並可大大提高工作效率，降低成本，減少差錯。
系統在物流卸貨後的最前端，採用工業視覺識別技術對包件面單條形碼自動掃描。
該技術利用智能相機對面單進行圖像採集，將採集的圖像傳輸至圖像處理板卡中進行算法處理，得到條形碼的數據，然後再將條碼數據與計泡機上現有的重量與體積綜合，最後通過2G/3G/4G技術將數據傳輸給數據服務器，方便分揀中心後期實現自動化分揀系統。
應用領域包括：韻達、順豐、圓通、申通等快遞公司物流的自動化分揀投遞。
總體設計方案及關鍵模塊
▼基於核心板的圖像採集與處理硬件系統
分揀系統的視覺檢測原理
視覺檢測包含兩部分:檢測包裹的顏色、形狀；包裹單上的條形碼識別
1. 包裹的顏色、形狀檢測
首先，利用一臺彩色相機對包裹進行識別，當包裹到達相機正下方，觸發相機拍照並採集圖像，處理器AM5728將採集的圖像進行識別，並通過算法進行處理。
其中識別算法具體爲：
❶ 對採集的圖像進行去噪處理；
❷ 其次根據顏色特徵對圖像進行分割處理，將包裹所在區域與背景分離，根據分割出的包裹區域的邊緣特徵可計算出包裹的形狀特徵；
❸ 在圖像中包裹所在區域，利用連通區域分析及包裹單的顏色特徵、矩形形狀特徵，識別出包裹單的所在位置。根據去除包裹單區域後剩餘的圖像中包裹區域，判斷包裹的顏色特徵。
2. 條形碼識別
採用四個相機同時在橫向方向對包裹進行拍照處理。根據上步得到的形狀特徵判斷相機拍照次數，使得每個包裹表面縱向區域均被相機拍到。
識別算法具體爲：
❶ 對採集的圖像進行去噪處理
❷ 檢測所處理圖像中是否存在條形碼
❸ 對存在條形碼區域的圖像，進行條碼區域精確定位及識別，並將結果輸出到上位機界面。
固定式圖像型智能相機的主要核心技術， 具備以下特點：
採用TI AM5728多核異構處理器設計的核心板
1、雙ARM Cortex-A15+雙C66xVLIW浮點 DSP C66X異構混合處理器
➢ 同時具有 2x [email protected]、2x C66x DSP@750MHz、2x Cortex-M4、2x PRU
➢ 採用工業級精密BTB 連接器進行連接，保證信號完整性，安裝拆卸方便穩定可靠
➢ 最大支持 6 路視頻輸入，3路視頻輸出
➢ 最大支持 8 路 McASP
➢ 最大支持 2 路 CAN 接口
➢ 最大支持 10 路 UART
➢ 最大支持 3 路 LCD
➢ 最大支持 4 路 SPI
➢ 最大支持 3 路 MMC
➢ 最大支持 5 路 I2C
➢ 最大支持 2 路千兆網口
➢ 支持 1 路 SATA-2 接口
➢ 支持 1 路 USB 3.0
➢ 支持 2路 USB 2.0
➢ 支持 1 路 HDMI
➢ 支持 1 路 PCIe 3.0, 支持 1*2-lanes 或 2*1-lane 兩種模式
➢ 支持 Linux 4.14.67、DSP RTOS 系統，支持實時 RT-Linux 系統
➢ 工作溫度範圍：-40℃~85℃（工業級）
2、多核異構開發平臺
提供多種命令行與QT端開發例程，提供OpenCV、OpenCL、OpenGL開發歷程、提供DSP、PRU環境搭建與開發歷程
3、功能強大的DSP
信邁AM5728開發板集成實時計算的C66X數字信號處理器DSP，主頻750MHZ，廣泛應用在音頻處理、視頻處理、複雜數據算法處理等領域， 信邁提供OpenCV視覺庫集成了OPENCV+DSP的邊緣檢測算法、人臉識別、OPENCV+OPENCL+OPENGL等參考DEMO,方便客戶快速開發。
4、PRU可編程實時單元
開發板配備2個雙核PRU-ICSS支持EtherCAT、EtherNET/IP、POWERLINK、PROFIBUS、PROFINET RT/IRT、SERCOS III，可實時現場總線協議和其他工業通信，能夠爲開發人員提供工業應用所必需的低時延和實時控制功能，PRU的實時性可以到ns級別。
5、豐富的多媒體功能
開發板集成SGX5443-D和GC320 2-D圖形加速器適用於高級圖形用戶界面，同時Cortex-M4圖形處理單元IPU2專用於IVA圖像視頻硬編解，支持H264、MPEG4等多種編碼格式視頻硬件解碼播放，支持多路視頻同時解碼播放，多路同時解碼總和能達到1080P 60幀；支持MJPEG圖像硬件編解碼；VPE支持硬件圖像、視頻縮放，顏色空間轉換。
6、豐富的通訊接口
■ 雙千兆以太網通信接口，支持Ethernet/IP 和 PROFINET 協議；
■ 支持 RS232/RS485總線與PLC、計算機等系統連接；
■ 支持板載 WiFi＆Bluetooth 一體模塊以及4G通訊。
達到的技術性能指標
在物流業應用中，物品從攬件到分拔中心、從分拔中心到派件過程中的多個環節均需要對單據上的條碼進行掃描。
而本文的讀碼器無須人工操作，通過在自動化流水線上安裝固定式讀碼器，實現對條碼的自動定位和解碼。 基於固定式圖像型智能相機，整個流程的效率、準確率都得到了大大的提高和保證。
參考方案爲信邁的XM5728-IDK-V3開發板。
