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作者：袁鹏;刘申波;马胜军;易旋;乔腾飞;龙杨;许磊;王森;李录甜;朱立;
单位：湖北中烟工业有限责任公司广水卷烟厂;昆明欧迈科技有限公司;昆明理工大学机电工程学院;
摘要：为解决成品烟箱自动装车/卸车设备在装车过程中因码垛空缺而导致的烟箱混乱、货物损坏和设备故障等问题，基于计算机视觉技术设计一种成品烟箱码垛空缺监测系统。系统由2台广角相机、开发板、光源和警报器等组成，工作流程为：(1)对固定安装的双广角相机所采集的图像进行拼接，以实现大视野和宽视角的图像采集；(2)采用5种视觉检测算法（YOLOv5-s、YOLOv7、YOLOv8-s、YOLOv9-s和RT-DETR-R50）作为候选模型，将成品烟箱从图像背景中分离出来并区分前、后排烟箱；(3)通过最大池化卷积将检测到的烟箱位置映射至创建的码垛空间矩阵中；(4)通过对码垛空间矩阵的动态分析，自动识别出码垛空缺并实时触发警报。对监测系统进行应用测试，结果表明：5个候选模型中，YOLOv9-s能够兼顾检测精度（前排烟箱和后排烟箱的mAP_(0.5)分别为98.3%和96.4%）和检测速度（帧率为54 FPS），满足监测系统的实时性和准确性需求；监测系统对码垛空缺的报警准确率为98%，平均报警延迟时间为347 ms，帧率保持在25 FPS以上。该系统可为提高烟草行业仓储物流环节的自动化水平提供技术支持。
关键词：成品烟箱;;计算机视觉;;双广角相机;;图像拼接;;空缺监测;;自动化码垛
基金资助：云南省重大科技专项项目“件箱式物料智能物流关键技术及系统研发与应用示范”（202202AC080003）;; 湖北中烟工业有限责任公司科技项目“成品件烟自动化装车系统的研制”（2021JSWL4GS2C085）
