流水线界的“最佳剪辑奖”

如果柑橘生产线要颁发奥斯卡奖，你猜会颁给谁？
对于一部电影来说，剪掉“废镜头”能让整部片子更行云流水、浑然一体，而对于生产线来说，能够快速剔除问题产品这些害群之马的智能系统，获得一个流水线“最佳剪辑奖”是不是也实至名归呢？

下面这个案例和大家分享的就是康耐视视觉系统是如何帮助美国最大的柑橘类经销商Sun Pacific完成流水线上的“最佳剪辑”的。如何快速而准确剔除极少数情况下混进来的受到污染的柑橘，从而保障新鲜农产品供应链的安全呢？
?
农产品可追溯计划PTI
于是HarvestMark产品可追溯计划（PTI）出台了，采用全球贸易项目标识代码(GTIN)，这个14位的代码中包含的信息包括产品种类 、子类型、大小、数量、原产地、种植商、包装商等多种可识别信息，以条码的形式印在每个包装箱上以便后续处理商可以读取和存储。可以快速跟踪产品的各个处理步骤，直至产品的来源地，从而减少消费者面的临风险，以及潜在产品召回影响，并以更快速度帮助供应链恢复正常运行，因此具有大幅度降低成本的效果。

VR-3000视觉监测系统
在GTIN码识别和读取的环节，Sun Pacific 公司使用的是Saber Engineering公司开发的一套集成康耐视VisionPro 视觉工具的VR-3000视觉监测系统，这套系统采用自定义Visual Basic人机界面（HMI），主要用于工业环境，配备一个手动曲柄，可提供32英寸的垂直调整范围，该系统通常可接受多达6英寸的对准误差，它包含离散型I/O，能够与可编程逻辑控制器（PLC）通信，还有一个以太网输出，可与打印机和HarvestMark系统通信， 能够解决很多PTI合规性难题和挑战：

挑战1
识别各种不同包装箱设计和手工印章
生产线上各种类型的包装通常是混合在一起的，包装箱位置、朝向各不相同，而且包装线上的工人通常使用橡胶戳将各类信息印在包装箱侧面。包装商需要快速读取橡胶戳，以识别与包装设计相关的农产品，然后自动生成一个包含所有这些信息和二维代码格式的标签，并粘贴到包装箱侧面。当生产线上出现的物品经常性地发生变化时（如物品角度、尺寸和外形变化等），依靠像素网格分析以确定物品X/Y轴位置的传统图案匹配技术读取的准确性就会受到限制。
康耐视PatMax图案识别技术的解决之道
使用PatMax元件和特征定位工具，利用先进的几何图案匹配技术可靠而准确识别和定位图案，稳定的识别包装箱设计和手工印章。

挑战2
环境光线不理想或者不断变化
对于典型的包装工厂来说，环境光线会随着太阳和云层的位置而变化，包装盒也不可能始终位于生产线上的准确位置，它们离相机的距离可能比预期远或者近，朝向也可能发生变化，Pat Max又通常需要读取包装盒的多个侧面。
康耐视PatMax图案识别技术的解决之道
辅以VR-3000使用的120瓦LED频闪灯的以太相机，光线明亮并分布均匀，满足多种包装箱类型的照明需求。并且 PaxMax技术本身不依赖于像素网格的边界曲线来了解物品的几何形状，这种技术不受特定灰度的限制。

挑战3
学习不断识别新产品
包装商的生产线上会一直添加各种各样的新包装和印章，如何能保证学习并及时识别呢？
康耐视PatMax图案识别技术的解决之道
VR-3000系统使操作员能够非常方便地培训系统识别新的包装箱设计和印章：只需将一个包装箱放到相机前面，然后按下人机界面（HMI）上的“学习”按钮即可。Saber在安装阶段对VR-3000进行了特别配置，以处理客户现有的所有包装箱和印章，同时由HarvestMark人员进行安装和培训。此外，Saber还为员工提供了有关如何添加额外包装箱和印章的培训，以备将来生产线变化之需。

与其他系统的对比竞赛
Sun Pacific同时运行Saber Engineering和另一家供应商的自动化包装箱识别和标签解决方案两个月，以进行效果对比。比赛的内容为自动识别农产品包装箱上的图片、印章和标记，然后在此基础上确定以每小时3100箱的高速度在生产线上经过的包装盒的GTIN代码（全球贸易项目标识代码）然后自动生成正确的标签，并将其张贴到包装盒上。
测试结果
VR-3000系统对客户包装盒和印章的读取率高于99.5%（只有那些印章缺失或受到严重损坏的包装盒无法读取）而优于对手。根据效果对比结果，Sun Pacific一共订购15套VR-3000系统，现已部署并运行于加利福尼亚中部和南部的多个包装厂房。

对康耐视PatMax技术的评价
“客户告诉我们，视觉系统的运行效果非常不错。我们尝试了市场上各种常见的图案识别工具，”Saber Engineering公司总裁Dennis Hopkins 说道，“PatMax是最好的，其他工具都相差甚远。”


【结语】康耐视PatMax图形识别技术帮助全美最大柑橘经销商Sun Pacific公司快速而准确的识别出供应链上存在的问题柑橘，并与其他同类处理系统的竞赛中获胜从而赢得订单，堪称流水线上的“最佳剪辑师”。在美国农产品产业每年要处理60亿箱农产品的大环境下，这种高效而精准的图案识别技术，它的更深更广的应用值得期待。