摘要：介紹了線陣CCD光積分時間的自適應(yīng)控制原理，推出了外總線接口電氣協(xié)議，完成了單同軸電纜雙向時分復(fù)用傳輸外總線的設(shè)計，滿足了長距離傳輸?shù)墓こ虒嵱靡蟆?/p>

關(guān)鍵詞：線陣CCD光積分時間外總線自適應(yīng)控制

線陣CCD在圖像傳感和測量技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用中發(fā)欣極為迅速。為滿足自適應(yīng)測量的工程化需要，設(shè)計出了基于線陣CCD的單同軸電纜雙向時分復(fù)用傳輸外總線。

在數(shù)據(jù)采集測量系統(tǒng)中，CCD視頻信號的最大幅度需要調(diào)理到ADC的滿量程。CCD信號的最大幅值的決定因素有三個：CCD器件的光電靈敏度、光積分時間和屯照度。在選定CCD器件后，該值只取決于光積分時間和光照度。

在不同工作現(xiàn)場和工作現(xiàn)場的不同時段，光強是經(jīng)常變化的，如果CCD器件的光積分時間固定，則光照度的變化將導致CCD視頻輸出信號幅值的變化。而實際上所希望的是，在光照度變化的情形下，應(yīng)保持視頻輸出信號最大幅值穩(wěn)定，這可通過光積分時間的自適應(yīng)控制來實現(xiàn)。在CCD信號采用二值化數(shù)據(jù)處理和像元細分處理過程中，一幀數(shù)據(jù)中被檢測對象的量測信息往往在邊界特征和像元信號的幅度最值位置，故光積分時間的改變不影響靜態(tài)被測量。

1CCD器件驅(qū)動簡介

摘要：詳細介紹紫金山天文臺紅外實驗室開發(fā)的CCD相機系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計。根據(jù)柯達CCD芯片KAF-0401LE的時序要求，用復(fù)雜可編程邏輯器件（CPLD）實現(xiàn)了CCD的時序；采用相關(guān)雙采樣技術(shù)降低探測信號噪聲；用89C51作下位機控制，通過RS232與上位計算機通信；系統(tǒng)控制軟件采用VisualC++編寫。

關(guān)鍵詞：CCDCPLD相關(guān)雙采樣控制系統(tǒng)串口通信

引言

CCD通常分為3個等級；商業(yè)級、工程級和科學級。3個級別的要求一級比一級高。衡量CCD的性能主要從以下幾個方面：量子效率和響應(yīng)度、噪聲等效功率和探測度，即動態(tài)范圍和電荷轉(zhuǎn)移效率等?？茖W級CCD以其高光子轉(zhuǎn)換效率、寬頻譜響應(yīng)、良好線性度和寬動態(tài)范圍廣泛用于天文觀測，已成為望遠鏡測必不可少的后端設(shè)備。國內(nèi)各天文臺望遠鏡終端都是從外圍引起的成套設(shè)備，使用和維護很不方便，并且價格昂貴，因此國內(nèi)迫切需要發(fā)展自己的CCD技術(shù)。紫金山天文臺紅外實驗室對這一課題進行了深入研究，廣泛調(diào)研，認真選取，從芯片開始一直到系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計，搭建了自己的CDD相機系統(tǒng)。

1系統(tǒng)設(shè)計

CCD芯片決定相機系統(tǒng)的性能，為此我們廣泛調(diào)研，最后選定柯達公司的KAF-0401LE芯片。它動態(tài)范圍大（70dB），電荷轉(zhuǎn)移效率高（0.99999），波長響應(yīng)范圍寬（0.4μm～1.0μm），低暗電流（在25℃條件下，7pA/cm2），量子效率為35%，并且具有抗飽和性，能夠滿足科學觀測的要求，既可用于光譜分析，又可用于成像觀測。

摘要：根據(jù)計算機視覺和CCD圖像分析測量原理，介紹了對FAST饋源艙多個位置和姿態(tài)的靜態(tài)定標，以及對艙體特征點的圖形坐標的攝取。推導了實驗中所需饋源艙的空間坐標變換矩陣，實現(xiàn)了對饋源艙的動態(tài)跟蹤，并為艙體的閉環(huán)控制提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：計算機視覺CCD圖像分析靜態(tài)定標動態(tài)跟蹤

作為國際新一代大射電望遠鏡（LT）陣計劃的第一步，擬在我國先行實施一項FAST（FivehundredmetersApertureSphericalTelescope）項目工程。目前國際上正在更新的Arecibo系統(tǒng)難以滿足LT基本單元的要求：低造價、大天空覆蓋、寬帶以及偏振觀測。全球最大的射電望遠鏡是位于美國波多里格的Arecibo305m口徑天線，但它具有天空覆蓋?。ㄌ祉敀呙杞莾H20°）的嚴重缺陷，以及造價太高、跟蹤精度低的不足。FAST項目計劃利用我國某地獨一無二的喀斯特（Karst）洼地，鋪設(shè)主天線的球面望遠鏡，建造口徑為500m的射電望遠鏡。這種射電望遠鏡取消了主反射面的運動，改用饋源移動跟蹤目標，基本不受重力形變的影響，可把主反射面建造得很大。

對射電望遠鏡的饋源艙實施閉環(huán)控制的前提條件是已知饋源艙的位置及姿態(tài)，故需對饋源艙進行動態(tài)跟蹤，以取得相關(guān)數(shù)據(jù)。本文根據(jù)計算機視覺和CCD圖像分析測量原理，詳細介紹了對實驗?zāi)Ｐ椭械酿佋磁撨M行靜態(tài)定標與動態(tài)跟蹤測量的原理及方法。

1CCD測量系統(tǒng)

結(jié)合課題情況，可考慮使用的測量方法有以下四種：（1）GPS定位系統(tǒng)：測量范圍大，差分處理后的測量精度較高，不足是測量時間較長。（2）無線電定位：受環(huán)境影響小，測量范圍大，可在較惡劣的環(huán)境中工作。但測量成本較高，且無線電信號會影響射電天文望遠鏡對宇宙信號的接收。（3）激光全站儀：測量范圍大、測量精度高、采樣周期高。但系統(tǒng)的采樣間隔具有不穩(wěn)定性、時延性與較低的動態(tài)精度（3mm），這給控制帶來較大難度。另外受環(huán)境影響較大，在降雨和大風揚塵等較惡劣的環(huán)境下，測量精度會受影響，且價格很高（一臺Leica大約價值18萬元）。（4）CCD三維測量系統(tǒng)：成本低，測量范圍較小時測量精度較高。但由于測量數(shù)據(jù)量大，動態(tài)跟蹤測量的時間較長。另外環(huán)境因素對測量精度的影響也較大，夜間工作有一定限制。

OLYMPUS電子內(nèi)鏡是集光學、機械、電子學于一體昂貴易損的精密儀器[1]，具有性能卓越、操作方便、圖像清晰、分辨率高等優(yōu)點。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、材料特殊、精密度高，因此要求內(nèi)鏡室護士不但要做好內(nèi)鏡診療的配合工作，而且還要做好內(nèi)鏡常見故障的預(yù)防和處理工作?，F(xiàn)通過整理統(tǒng)計筆者醫(yī)院2007年7月~2011年2月對OLYMPUS電子內(nèi)鏡使用中出現(xiàn)的常見故障狀況，以便做到有效預(yù)防和及時處理后，設(shè)備運轉(zhuǎn)良好、節(jié)省維修費用，工作效率、安全性能及經(jīng)濟效益有了明顯提高。現(xiàn)報告如下：

1一般資料

我院現(xiàn)有OLYMPUS電子內(nèi)鏡系列共3套，使用這些儀器設(shè)備完成了內(nèi)鏡檢查術(shù)、息肉摘除術(shù)、取異物術(shù)、止血術(shù)、狹窄擴張術(shù)等共8694例，其中胃鏡8135例，腸鏡559例。發(fā)生孔道堵塞39例，自行疏通32例，廠家疏通7例；角度鋼絲斷裂2例；外管龜裂2例。

2常見故障及原因分析

2.1送氣、送水不暢送氣、送水不暢是內(nèi)鏡使用過程中最常見的故障。OLYMPUS電子內(nèi)鏡出氣、出水通道設(shè)計成“Y”型，出氣、出水管道共用一個通道由噴嘴噴出，噴嘴呈扁平狀，口徑才幾毫米，極易被黏液、血液、胃黏膜中的蛋白質(zhì)凝固物所阻塞。

2.2CCD故障CCD是電子內(nèi)鏡的核心部分，是帶有光電耦合元件的微型攝像系統(tǒng)。它將不同光譜及不同強度的反射光轉(zhuǎn)變成電訊號，由電纜送入存貯器處理還原光訊號在屏幕上顯示彩色圖像[2]。CCD一旦損壞，直接導致圖像不能顯示而影響診斷，是內(nèi)鏡使用過程中最嚴重的故障。

一、逆向工程技術(shù)及設(shè)備的發(fā)展概況

逆向工程(ReverseEngineering)作為一項新的先進制造技術(shù)被提出是在上世紀八十年代末至九十年代初。當時首先由美國汽車龍頭—福特汽車公司倡導的汽車“2毫米工程”對傳統(tǒng)的制造業(yè)提出了前所未有的挑戰(zhàn)。它要求將質(zhì)量控制從最終產(chǎn)品的檢驗和檢測，提前到產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計階段。減小開發(fā)風險，降低開發(fā)成本，加快產(chǎn)品成功開發(fā)的周期。九十年代初在世界范圍內(nèi)掀起了所謂“先進制造技術(shù)及設(shè)備”的研究、開發(fā)熱潮。

在計算機高度發(fā)展的今天，三維立體的幾何造型技術(shù)已被制造業(yè)廣泛應(yīng)用于工模具的設(shè)計、方案評審，自動化加工制造及管理維護等各方面。而往往我們都會遇到這樣的難題，就是客戶給你的只有一個實物樣品或手扳模型，沒有圖紙CAD數(shù)據(jù)檔案，工程人員沒法得到準確的尺寸，制造模具就更為困難。用傳統(tǒng)的雕刻方法，時間長而效果不佳，這時我們就需要采用各種測量手段及三維幾何建模方法，將原有實物轉(zhuǎn)化為計算機上的三維數(shù)字模型。這就是所謂逆向工程(ReverseEngineering)。

逆向工程包括快速反求、快速成型、快速模具以及多自由度數(shù)控加工等多個環(huán)節(jié)。其中作為快速反求的發(fā)展則是由傳統(tǒng)的接觸式測量向快速非接觸式測量逐步發(fā)展，特別是承受著“光機電一體化”技術(shù)的發(fā)展，結(jié)合了計算機、圖像處理，激光技術(shù)以及精密機械的三維激光掃描機逐漸成為了反求工程的主流。而三維激光掃描從形式上又是從點掃描測量向線掃描測量、場測量發(fā)展的，其中線掃描測量與點掃描同樣基于“三角法測量原理”，同時借助于高精度，高分辨率的面陣CCD圖像采集系統(tǒng)，從而使其具有了與點掃描形式類似的高測量精度以及可與場測量方式媲美的高效率。另外，采用步進電機帶動旋轉(zhuǎn)平臺，可以獲取被測物體的全輪廓數(shù)據(jù)信息，能真正做到了采用三維掃描方式獲取物體三維形狀信息。

二、Laser-RE推出后的短短兩年時間內(nèi)，僅就珠江三角洲地區(qū)，Laser-RE就已銷售近百余臺，國內(nèi)一些大型的企事業(yè)單位均先購了該設(shè)備，如：浙江大學、哈爾濱理工大學、重慶工學院、五邑大學、東莞理工學院、江蘇金鼎集團等。銷售量在國內(nèi)名列前茅。所以說三維激光掃描機這個“舊時王謝堂前燕”，到今天才真正“飛入尋常百姓家”。在深圳、廣州、東莞、順德、寧波、溫州、義烏、泉州、重慶等地涌現(xiàn)出很多以Laser-RE為革本設(shè)備的專業(yè)對外進行逆向工程反求處理的國營、個體設(shè)計服務(wù)中心。“對外激光抄數(shù)”、“對外激光三維測繪”在國內(nèi)制造業(yè)內(nèi)達到前所未有的熱度，極大地推動了當?shù)仄髽I(yè)產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計的水平和減少開發(fā)周期，取得了很好的經(jīng)濟效益和社會效益。

三、Laser-RE三維激光掃描原理及應(yīng)用：

仿真系統(tǒng)設(shè)計

本仿真系統(tǒng)的模型定義為導彈打擊飛機的過程，導彈從發(fā)射起，經(jīng)過目標定位、目標識別、態(tài)勢評估、威脅估計等。JDL三級多源信息融合模型[1,2]為軍事領(lǐng)域的信息融合研究提供了一種較為通用的框架，得到了廣泛的認可與采用。但是位置估計與身份識別無論從研究特點和所采用的方法都有很大的差別，把它們放在一級不合適。因此又提出了另一種信息融合的功能分級模型，如圖1所示。第一級——位置級融合，針對實時獲取的信息進行時間和空間上的融合，建立目標航跡和數(shù)據(jù)庫，獲得目標位置和速度。第二級——目標識別融合，它是指對來自多個傳感器的目標識別數(shù)據(jù)進行組合，以得到對目標身份的聯(lián)合估計。信源信息融合領(lǐng)域信源預(yù)處理第四級威脅估計第三級態(tài)勢估計第二級目標識別第一級位置融合人機交互數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)支持數(shù)據(jù)庫融合數(shù)據(jù)庫圖1多源信息融合四級模型第三級——態(tài)勢估計，態(tài)勢是一種狀態(tài)，一種趨勢，是一個整體和全局的概念。態(tài)勢估計是對戰(zhàn)斗力量部署及動態(tài)變化情況的評價過程，從而分析并確定事件發(fā)生深層原因，得到關(guān)于敵方兵力結(jié)構(gòu)的估計，推斷敵方意圖、預(yù)測將來活動，最終形成戰(zhàn)場態(tài)勢圖，提供最優(yōu)決策依據(jù)。第四級——威脅估計，威脅估計的任務(wù)是在態(tài)勢估計的基礎(chǔ)上，綜合敵方破壞能力、機動能力、運動模式及行為意圖的先驗知識，得到敵方兵力的戰(zhàn)術(shù)含義，估計出作戰(zhàn)事件出現(xiàn)的程度和嚴重性，并對作戰(zhàn)意圖做出指示與告警，重點是定量表示敵方作戰(zhàn)能力，并估計敵方企圖。多源信息融合可以在三個層面上與具體的技術(shù)相結(jié)合，即數(shù)據(jù)層融合、特征層融合、決策層融合[1,2]。信息融合的層次化模型如圖2所示。制導武器信息融合系統(tǒng)是應(yīng)用信息融合的基本知識，如：融合功能模型、層次模型、融合算法、以及融合知識庫，對目標信息進行融合。目標信息這里我們主要考慮目標位置信息和目標身份信息。目標位置信息，包括目標三維坐標、速度等，應(yīng)用貝葉斯估計、加權(quán)平均法、卡爾曼濾波法進行融合，而目標身份識別信息，包括圖像信息和位置特征信息，應(yīng)用貝葉斯估計、D-S證據(jù)理論、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推理得到。多源信息經(jīng)過數(shù)據(jù)層、特征層、決策層融合得到準確的目標信息，為態(tài)勢評估與決策提供依據(jù)。制導武器多源信息融合系統(tǒng)可劃分為三大部分，如圖3所示。圖3制導武器多源信息融合系統(tǒng)框架位置信息融合子系統(tǒng)是對目標位置信息進行融合。通過彈載GPS接收機、雷達、紅外獲取目標的位置信息，經(jīng)過預(yù)處理、配準和數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，應(yīng)用卡爾曼濾波、加權(quán)平均法等得到目標精確地位置信息。圖像信息融合子系統(tǒng)是應(yīng)用于目標識別部分的，對紅外和CCD獲取的圖像進行融合，經(jīng)過像素級、特征級、決策級融合，對目標進行準確的識別。信息融合理論有信息融合系統(tǒng)的模型和結(jié)果，主要包括功能模型、信息融合層次模型和多源信息融合算法。針對多源、異類數(shù)據(jù)特點，系統(tǒng)采用分層多級融合結(jié)構(gòu)，將多源信息進行分類，在融合黑板完成多源的信息融合。多源信息獲取由傳感器來完成，本系統(tǒng)采用的傳感器有GPS、雷達、紅外和CCD等。GPS獲取導彈信息，紅外、雷達、CCD等獲取目標信息，導彈與目標信息進行坐標系轉(zhuǎn)換、濾波等預(yù)處理，然后進行航跡關(guān)聯(lián)、目標識別。通過數(shù)據(jù)層、特征層和決策層融合得到準確的信息，為制導系統(tǒng)提供決策依據(jù)。整個系統(tǒng)的信息流程圖如圖4所示。黑板結(jié)構(gòu)是專家系統(tǒng)常用的結(jié)構(gòu)，也稱為黑板系統(tǒng)，是一種多專家合作系統(tǒng)。適合于多源信息融合。黑板結(jié)構(gòu)一般有知識源，黑板和控制機構(gòu)三部分組成。黑板結(jié)構(gòu)是系統(tǒng)中的全局工作區(qū)。它對于判斷和解決問題提供了一個非常靈活的控制結(jié)構(gòu)，黑板就是要把獲取信息不同過程注解集合寫在黑板上,然后再由黑板讀出,其特征是具有一個共享的數(shù)據(jù)區(qū)，或者說黑板是作為存儲信息數(shù)據(jù)和知識源集合的相互作用的共同媒體。融合知識庫描述某個獨立領(lǐng)域的知識和知識處理方法，每個融合模型可完成某些特定的解題功能，各融合模型之間相互獨立，通過融合黑板進行交流，合作完成。

目標識別的融合算法分析

作為信息融合的一個重要研究內(nèi)容，融合目標識別又稱身份融合，根據(jù)目標識別理論，應(yīng)用D-S證據(jù)理論在一維距離像和二維圖像聯(lián)合對目標進行識別。3.1目標識別概述目標識別理論經(jīng)過多年的發(fā)展，識別方法多種多樣，其中包括經(jīng)典統(tǒng)計判決、主觀Bayes推斷、D-S證據(jù)理論模糊集理論、專家系統(tǒng)理論等。目標識別信息融合通常包含3.2D-S證據(jù)理論證據(jù)推理最初是由Dempster在1967年提出，用多值映射得出概率的上下界，后來由Shafer在1976年推廣形成證據(jù)理論，成為D-S證據(jù)理論。下面介紹D-S證據(jù)理論基本知識[1,2]。D-S證據(jù)推理流程圖如圖6所示。

實例分析

應(yīng)用紅外成像和CCD圖像融合結(jié)果對目標形狀進行識別，同時根據(jù)GPS、雷達、紅外等估計的目標速度和高度來綜合識別目標。系統(tǒng)的特征值是目標速度，目標高度和目標圖像邊緣。選擇按歐氏距離度量的方法來實現(xiàn)信任度分配。結(jié)合導彈打擊目標的過程，應(yīng)用D-S證據(jù)理論識別目標[5]。假設(shè)要識別的目標可能是為導彈和飛機兩種目標類型，U為不確定性，目標識別框架為Θ={飛機、導彈、U}。系統(tǒng)使用紅外和CCD融合后得到目標的圖像信息，得到判斷目標的證據(jù)1為圖像。GPS、雷達、紅外得到目標的速度和高度分別作為判斷的證據(jù)2和證據(jù)3。通過目標匹配，由歐式距離法按照距離大小進行概率分配，得到需要的可信度函數(shù)mass函數(shù)。圖7為目標庫，圖8為紅外與CCD在相同時刻和空間獲取的目標圖片融合后的圖片。經(jīng)過與目標庫匹配，得出與飛機相似的占0.6，與導彈相似的占0.2，剩下的分辨不出飛機或?qū)棥Ｍ砜梢缘贸瞿繕怂俣群透叨鹊钠ヅ涓怕?。如?所示。和證據(jù)2進行組合，然后計算不一致因子：k0.10.240.3412mmm0.696969,0.272727,0.030303第二次應(yīng)用D-S證據(jù)理論，將組合結(jié)果和證據(jù)3組合，計算不一致因子：。k0.0820.3480.433mmm0.62766,0.36172,0.010638用D-S證據(jù)理論算法進行了信息融合。三種證據(jù)融合后計算得出的不一致因子K=0.43，可以看出目標為飛機的概率為0.62766，概率值最大，從而可以決策目標為飛機。同時可以看出U即不確定性的概率也下降到0.01638。識別結(jié)果不確定性概率從0.1下降到0.01638，同時使融合后的基本可信度函數(shù)值比融合前的基本可信度函數(shù)值具有更好的可區(qū)分性。本實驗所用的機器是一臺Intercore2CPU,2.93HZ,3G內(nèi)存的WindowsXP系統(tǒng)臺式機[7]，本實驗等間隔時間采樣，獲取100組目標數(shù)據(jù)，試驗中它們的平均識別時間以及準確率見表2。表2可以看出，本算法已經(jīng)達到實時即識別時間小于67ms的要求，雖然D-S算法的用間稍微多一點，但是對于精確制導武器來說，準確識別是最重要的，所以它在滿足實時的條件下，損失時間換取準確率，這是合理的。

【摘要】介紹了激光雷達在空間交會對接中的應(yīng)用,討論了激光雷達作為一種交會敏感器的基本原

理及其被用于測距、測速、測角和姿態(tài)測量的具體實現(xiàn)方案。

關(guān)鍵詞空間交會對接;激光雷達;激光應(yīng)用;激光測量

在航天器與空間站的交會和對接過程中,一般將空間站稱為“目標飛行器”,是被動的;將航天

器稱為“追蹤飛行器”,是主動的。交會對接過程分為如圖1所示的三個階段[1]。

圖1交會對接飛行階段的劃分

摘要：介紹機器視覺軟件Sherlock如何對將相機像素坐標系轉(zhuǎn)換成實際測量或檢測所需要的坐標系，以及利用標定來修正相機CCD平面與物體測量平面不平行引起的畸變。

關(guān)鍵詞：標定（calibrate）校正放射性失真畸變虛擬相機

在應(yīng)用機器視覺進行檢測或測量時，要得到精確的測量值，需要相機CCD平面和實際檢測或測量零件的表面相平行。否則，將發(fā)生透視性失真，從而很難保證精度。相機CCD與零件表面的平行通常通過人工調(diào)整夾具來保證。但是，調(diào)整夾具不可能完全保證平行，而且需要耗費很長的時間。

相機所拍攝圖像的坐標系并不是用戶實際需要的坐標系，因此需要將坐標系轉(zhuǎn)換成用戶需要的坐標系。

機器視覺軟件Sherlock利用標定很容易修正仿射性失真引起的畸變，并可方便的進行坐標變換。

1相機標定工作原理

隨著新藥法推進國家建立健全藥品追溯制度，藥品追溯平臺發(fā)展迅速，藥品追溯碼是藥品追溯平臺的核心數(shù)據(jù)以及溯源載體，追溯碼的識別和記錄靠的就是條碼閱讀器。采用條碼識別技術(shù)將產(chǎn)品包裝箱條碼信息自動識別、產(chǎn)品信息分類輸入以及倉儲信息管理功能為一體，實現(xiàn)了生產(chǎn)及倉儲管理自動化，實現(xiàn)藥品生產(chǎn)追溯全流程；固定式或手持式的條碼閱讀器改變傳統(tǒng)的人工識別信息輸入流程，從而大大降低了人工運營成本和人為讀碼錯誤率，提高倉儲管理效率。醫(yī)藥倉儲物流是醫(yī)藥企業(yè)自動化、智能化的重要組成部分，本文將對條碼閱讀器在醫(yī)藥倉儲物流自動化技術(shù)中的應(yīng)用進行具體論述。藥品追溯信息通常是通過掃描藥品包裝條碼，主要包括以阿里健康為主流的藥品追溯碼（一維條形碼）。此外在制藥企業(yè)還廣泛運用的條碼是載體條碼（托盤條碼、周轉(zhuǎn)箱條碼等）和二維追溯碼，條碼閱讀器對各種條碼的識別是最廣泛運用的智能識別技術(shù)，代替人來實現(xiàn)對條碼的識別，是自動化智能系統(tǒng)的眼睛，是自動化物流系統(tǒng)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)之一。條碼識別器快速、高精度、智能化地識別條碼將對自動化物流系統(tǒng)大流量、高速分揀、高流通率和高周轉(zhuǎn)率起到關(guān)鍵作用。

條碼閱讀器工作原理和種類

工作原理要將按照一定規(guī)則編譯出來的條形碼轉(zhuǎn)換成有意義的信息，需要對條碼經(jīng)歷掃描和譯碼兩個過程。物體的顏色是由其反射光的類型決定的，白色物體能反射各種波長的可見光，黑色物體則吸收各種波長的可見光，所以當條形碼掃描器器光源發(fā)出的光在條形碼上反射后，反射光照射到條碼掃描器內(nèi)部的光電轉(zhuǎn)換器上，光電轉(zhuǎn)換器根據(jù)強弱不同的反射光信行業(yè)曲線linkindustryappraisementDOI：10.3969/j.issn.1001-8972.2020.19.014可替代度影響力可實現(xiàn)度行業(yè)關(guān)聯(lián)度真實度號，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號。分類和特點條碼閱讀器按應(yīng)用環(huán)境主要分為固定式條碼閱讀器和手持式（移動式）條碼閱讀器，按掃碼方式又可分為CCD、激光類型、面陣相機類型以及線性相機類型，掃描條碼都分為兩個步驟：掃描和解碼。目前主流的掃描方式主要有激光掃描和相機掃描，解碼則是各個品牌掃碼器最核心的技術(shù)，解碼速度和正確率將直接影響掃碼器的性能。CCD：電荷耦合元件，可以稱為CCD圖像傳感器，是一種半導體器件，能夠把光學影像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。CCD掃碼器以CCD作為光電轉(zhuǎn)換器，LED作為發(fā)光光源的掃碼器。CCD掃碼器最大的特點就是體積小，成本較低，一般做嵌入式掃描，但是與激光式和相機式相比，掃描距離較短。激光掃碼器：以激光作為發(fā)光源的掃碼器，激光掃碼技術(shù)較為成熟，掃碼距離遠，掃碼穩(wěn)定，掃碼速度快，可配備在高速設(shè)備上移動掃碼。相機式閱讀器：通過相機鏡頭拍照實現(xiàn)對條碼的掃描，能應(yīng)對復(fù)雜工作環(huán)境，視野廣、速度快，解碼成功率極高，最大的優(yōu)點就是可以同時兼顧掃描二維碼。相機式掃碼器分為面陣式和線陣式，面陣式相機應(yīng)用面較廣，還可應(yīng)用于面積、形狀、尺寸、位置，甚至溫度等的測量，線陣式相機主要應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療、科研與安全領(lǐng)域的圖象處理，典型應(yīng)用領(lǐng)域是檢測連續(xù)的材料（金屬、塑料、紙等）。條碼識別器的特點是速度快、適應(yīng)環(huán)境能力強、精度高、智能化程度高、便于進行數(shù)字化處理，是自動化物流技術(shù)在醫(yī)藥倉儲物流中應(yīng)用的重要工具和手段。

條碼閱讀器在醫(yī)藥倉儲物流自動化技術(shù)中的應(yīng)用

移動式掃碼器（手持掃碼器）楊揚荀耀文楊磊揚子江藥業(yè)集團江蘇龍鳳堂中藥有限公司條碼閱讀器在醫(yī)藥倉儲物流自動化技術(shù)中的應(yīng)用目前移動式掃碼器基本都為手持掃碼器，大部分應(yīng)用的手持式掃碼器都為一維條形碼閱讀器，類似商場、超市里邊的掃碼槍。在醫(yī)藥倉儲物流中主要是應(yīng)用在移動掃碼中，主要有以下幾種業(yè)務(wù)情形：組盤：原輔料、包材由供應(yīng)商通過大貨車送貨到達時，安排人員進行堆碼完成后，保管員用RF手持終端（手持式掃碼器）完成物料信息與托盤條碼綁定，完成到貨物料入庫前的組盤操作。另外在原輔料、包材配盤、成品揀選、庫存盤點、空托盤組入庫以及其他一些特殊情況下，都通過手持掃碼器完成信息的查詢、修改，通過這種移動式掃碼可完成在貨車車廂、卸貨大廳以及被WMS網(wǎng)絡(luò)覆蓋的任何地方完成掃碼和信息確認，極大降低了人工手動錄入條碼，計算機手動填入信息的人力物力的損耗，具有極大的便利性。固定式掃碼器固定式掃碼器最大的優(yōu)點就是高度自動化，不需要人工參與，通常裝配在物流線上，通過給定信號自動掃描解碼上傳給上位系統(tǒng)，完成信息的獲取和修改，是整個自動化系統(tǒng)智能識別的關(guān)鍵所在。在醫(yī)藥倉儲自動化物流中，固定式掃碼器一般選用激光條碼閱讀器和面陣式相機，主要應(yīng)用在以下幾種業(yè)務(wù)情形：（1）整托盤入庫過程入庫時，將信息組盤后的實托盤搬運放到入庫站臺（叉車或機器人碼垛），啟動入庫流程。實托盤在站臺上首先進行外形檢查，外形合格，繼續(xù)輸送，接著進行固定條碼識別器掃描條碼，再進行地上衡稱重。若是條碼檢測、外形檢測、稱重中全部合格后入庫。在此過程中，掃碼器掃描的都是載體條碼（托盤條碼），基本都為一維條形碼，且條碼尺寸較大，可選用單線程激光掃碼器，價格便宜，穩(wěn)定性較高。對于一些特殊環(huán)境，掃碼空間和距離的限制，可選用CCD條碼閱讀器，安裝空間小；部分潮濕工作環(huán)境或托盤條碼粘貼處容易變形，導致條碼不在一個平面或條碼容易破損的情況下，應(yīng)選用面陣式相機，提高掃碼成功率。（2）成品箱實箱入庫成品通過件箱線自動入庫，處理流程有以下幾個重要步驟：1、各制劑車間的成品通過車間后包裝線下線經(jīng)物流線掃碼器掃描藥品追溯碼，并將藥品追溯碼與產(chǎn)線信息進行綁定保存至WMS數(shù)據(jù)庫中；2、掃碼合格的成品經(jīng)過車間合流提升機提升至連廊件箱線上合流輸送匯聚到倉庫；3、合流至倉庫的成品再通過條碼識別器掃描成品追溯碼，上傳到WMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進行比對，識別出該品種是哪個車間哪條包裝線生產(chǎn)的何種批號的產(chǎn)品，然后根據(jù)WMS單據(jù)信息分配緩存道，不同的批號產(chǎn)品進入各自的緩存道，再通過一系列的輸送設(shè)備到達機器人碼垛工位，由機器人將成品碼垛并送入高架庫存儲，真正實現(xiàn)了成品的無人周轉(zhuǎn)。全過程每一箱成品藥品追溯碼都要被掃描4次才能順利進入機器人碼垛通道，任何一個掃碼環(huán)節(jié)失敗都會將成品進行剔除人工處理。我公司使用的藥品追溯碼條碼有效高度不足1cm，且各個制劑車間后包裝線貼碼高度不完全相同，且前后方向不一致，條碼經(jīng)過長距離輸送線輸送難免不出現(xiàn)剮蹭磨損的情況，從而增加掃碼的難度，所以該種情況下，對固定式掃碼器的自動掃碼要求也比較高，應(yīng)選用多線程擺經(jīng)式激光掃碼器或者面陣式相機，且都應(yīng)盡可能選擇廣視野、大景深、超高速的掃碼器。其他情況制藥企業(yè)倉儲物流中條碼除了一維條形碼外，還有正興起運用的二維碼。比如目前國家助推的飲片、保健品等基本都用上了二維碼進行溯源，二維碼相比一維碼能存儲更多的信息，還能進行加密處理，應(yīng)用范圍將會越來越廣。但對于二維碼的掃碼識別，目前激光掃碼器暫不支持，只有相機式掃碼器支持二維碼的掃描和解碼。所以對于國家大力推廣的溯源系統(tǒng)，二維碼會是將來溯源系統(tǒng)條碼的發(fā)展重點，新改造和擴建的醫(yī)藥倉儲自動化物流系統(tǒng)應(yīng)采用面陣式相機以及相機式移動掃碼。

綜上所述，本文通過分析條碼閱讀器工作原理、分類和特點，以及通過分析掃碼器在醫(yī)藥物流自動化技術(shù)中的應(yīng)用，可自動掃描識別托盤條碼和追溯碼，通過條碼實現(xiàn)數(shù)據(jù)快速采集，實現(xiàn)物料批次管理和質(zhì)量跟蹤。條碼識別器在醫(yī)藥倉儲物流自動化系統(tǒng)上的應(yīng)用不僅使醫(yī)藥企業(yè)節(jié)約人力物力財力，更保證了醫(yī)藥企業(yè)生產(chǎn)的藥品質(zhì)量符合GMP和GSP規(guī)范要求。隨著國家大力推行藥品溯源體系建設(shè)以及消費者對藥品溯源的需求，條碼識別器在醫(yī)藥倉儲物流自動化技術(shù)中的應(yīng)用將會得到更大發(fā)展。

摘要采用由彩色CCD攝像機和面結(jié)構(gòu)光投射裝置組成的三維彩色逆向工程測量系統(tǒng)，獲取待測物體的彩色圖像，結(jié)合機器視覺雙目視差原理和圖像處理技術(shù)，獲得物體表面點的三維彩色信息，生成三維彩色點云，進而實現(xiàn)測量物體的三維彩色模型重構(gòu)。

關(guān)鍵詞逆向工程；雙目立體視覺；立體匹配；彩色點云

1引言

通過二十年的發(fā)展，逆向工程已經(jīng)取得了很大的進展，在模具制造業(yè)、玩具業(yè)、游戲業(yè)、電子業(yè)、鞋業(yè)、藝術(shù)業(yè)、醫(yī)學工程及產(chǎn)品造型設(shè)計等方面發(fā)揮了重要作用[1]。但是，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，在多媒體、游戲業(yè)、動畫業(yè)、醫(yī)學以及古文物和藝術(shù)品的數(shù)字化等方面，目前的單色三維逆向技術(shù)已不能滿足需求，在這種情況下，彩色三維數(shù)字化和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)開始蓬勃發(fā)展，三維彩色逆向工程技術(shù)成為逆向工程研究中非?；钴S的一個分支。

2系統(tǒng)組成

逆向工程中的測量系統(tǒng)分為接觸式測量和非接觸式測量，由于非接觸式測量有著眾多優(yōu)點，是現(xiàn)在逆向工程測量系統(tǒng)研究的重點，目前普遍使用的是單色結(jié)構(gòu)光測量系統(tǒng)，它采用兩個黑白CCD攝像機，從不同角度得到待測物體的二維圖像，利用雙目視差原理，獲得待測物體的深度信息。由此得到物體表面各個點的三維坐標[2]。