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1、邮件快速分拣系统的设计与实现摘要本文以VC+6.0和SQL server 2005为基本开发工具完成了邮件快速分拣系统应用软件部分的设计与实现，基于射频识别技术对系统硬件部分进行了研究与设计。在应用软件部分，本文首先给出了系统的总体设计然后介绍了对该系统数据库方面的设计工作，并给出了数据库的相关设计信息，其中包括数据库的配置信息和数据表的设计等。接着本文介绍了在VC+6.0环境下对软件系统各功能部分的设计与实现，并包括了必要的代码信息和系统各部分的运行界面。在软件部分的实现过程中，本文还给出了设计与实现步骤。最后本文通过少量数据对系统的剩余功能进行了基本的检测。在硬件部分，本文主要对相关硬件如
2、相机、图像采集卡，PC机等进行了研究和介绍。在相机标定技术方面本文研究了相关的算法；在视觉跟踪方面研究了多假设跟踪法；在射频识别技术方面进行了硬件设计和软件设计的相关研究。通过上机调试,本系统作为邮递系统的工业自动化的一个环节在应用上有着较好的实用意义，在理论上也有一定的参考价值。关键词 分拣；函数；数据库；工业机器人; RFIDThe Design and Implementation of the Fast Mail Sorting SystemAbstractIn this paper, we use VC + +6.0 and SQL server 2005 as the basic
3、tools to complete the software part of the Fast Mail Sorting System, and use the technology of RFID to complete the hardware part of the Fast Mail Sorting System. In the software part, the paper first gives the general design of the system and then describes the design of databases, and gives the de
4、sign. then this paper describes functional part of software systems design and implementation in the environment of VC + +6.0, and include the necessary code information and part of the operating system interface. In the implementation of the software part the paper also gives the design and impleme
5、ntation steps. At last, we used small amount of data on the system to test the basic functions of detection.In hardware, this article mainly related hardware such as cameras, image acquisition card, PC machines and so on to study and introduce. In camera calibration technology, this paper studies th
6、e relevant algorithm; in the visual tracking this paper studies the multi-hypothesis tracking method; in radio frequency identification technology, this article researches in hardware design and software design. Through the machine debugging, the system as a part of postal systems automation has a g
7、ood practical sense in applications, in theory, there is a certain reference value too.Keywords Sorting; Function; Database; Industrial robots ; RFID- II -目录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1 课题背景11.2 相关研究状况介绍11.3 论文的主要工作与结构1第2章 系统分析与总体设计32.1 系统需求分析32.2 系统应用软件体系结构设计32.3 系统数据库设计42.4 本章小结5第3章 系统应用软件模块设计63.1 工程框架
8、设计63.1.1 设置工程主界面63.1.2 为表添加类73.1.3 设计登录模块93.2 邮件分拣信息处理模块设计113.2.1 邮件信息添加对话框设计113.2.2 手动输入与查询对话框设计123.2.3 自动输入模块133.3 分拣箱信息管理模块133.3.1 分拣箱信息添加对话框133.3.2 分拣箱信息编辑对话框143.3.3 信息说明153.4 系统用户管理模块153.4.1 用户信息编辑对话框153.4.2 用户管理对话框153.4.3 密码修改对话框163.5 本章小结16第4章 系统硬件部分174.1 系统的硬件组成174.1.1 CCD相机174.1.2 镜头184.1.3
9、 采集卡184.1.4 PC机194.1.5 主动式RFID阅读器194.1.6 Motocom机器人194.2 相关硬件算法及技术204.2.1 相机标定技术204.2.2 目标检测224.2.3 视觉跟踪的多假设法（MHT）224.3系统模拟运行234.4本章小结24结论25本文主要工作25对后续工作的展望25致谢26参考文献27附录29附录 A29附录 B 参考英文文献30附录C 英文参考文献（翻译）40- IV -第1章 绪论1.1 课题背景随着经济的发展，我国的大中城市的邮件投递数量也在急剧增长，在我国的多个邮件处理中心中，普遍存在生产效率低下的现象，对采用技术创新提高生产效率有着迫
10、切的需求。本文根据RFID技术的特点，通过引入工业机器人的方法，结合我国目前邮政业务的实际，设计了基于RFID技术的邮件快速分拣系统。1.2 相关研究状况介绍分拣系统的主要任务是把要分拣的物品按照业务品种、邮件种类或地址等信息进行分离，使同种类或同目的地址的邮件进入同一存储位置。自动分拣设备中的邮件信息识别方式对设备的工作效率、业务流程的复杂程度、运营成本和业务的柔性拓展具有重要意义。目前世界上的自动分拣系统普遍采用二维条码和三维条码为邮件特征信息的载体，通过对条码的识别获取邮件相关信息。以条码作为信息载体的邮件分拣作业流程复杂，需逐件扫描才能进行邮件信息获取，因此工作效率低。射频识别技术(下
11、文简称RFID)是上个世纪末出现的新型自动识别技术，它将大规模集成电路与无线通讯技术相结合，实现了存储信息的快速、非接触式识别。相对于条形码技术，利用RFID设备可实现信息的非接触、可擦写、远距离的识别，且信息交换容量大，可实现集中读写，一次进行多个单体信息识别。鉴于自身的特点，RFID技术在现代物流系统中被广泛应用。目前世界上的邮件分拣系统大部分采用载物小车的方法用于邮件在传送带上的运输，但这种方法在面临大物流量的时候，就会出现分拣效率与系统维护成本的矛盾。本文介绍的系统采用了工业上已经成熟的机器人技术保证了系统运行的效率，并有效的降低了系统维护费。1.3 论文的主要工作与结构基于RFID技
12、术的邮件快速分拣系统的开发和研究，本文主要章节与内容包括：第一章：绪论。着重阐述了课题研究的目的意义及内容。第二章：系统分析与总体设计。主要是对系统的应用需求分析进行阐述以及对系统软件的总体规划与数据库的设计进行具体研究设计。第三章：系统应用软件部分。主要介绍软件各部分的功能和设计（包括部分的代码实现）。第四章 ：系统硬件部分。具体介绍本系统采用的各种硬件，以及相关 硬件技术采用的算法。总 结：总结与展望。总结了本文主要工作，提出了本研究尚存的不 足之处与后续工作展望。第2章 系统分析与总体设计2.1 系统需求分析进入21世纪以来，随着网络等新兴技术的发展，我国的邮件传送产业快速发展，此时传统
13、的邮件分拣方法已经严重拖累了整个邮件系统的运行效率，由此催生了邮件快速分拣系统的产生与发展。现在邮件自动分拣技术已经得到了初步发展，但是或者运行十分复杂或者维护费用较高，对于一些小的邮寄网点仍然不适用，本文研究的邮件快速分拣系统适用于中小规模的邮寄网点，系统使用维护均十分简单方便。邮件快速分拣系统的用户主要是邮局或者快递公司的从业人员，其中分拣系统应该至少包括一名管理人员和若干员工，本系统主要实现邮件分拣信息管理、分拣箱信息管理以及用户管理等功能，具体功能如下：(1)邮件分拣信息的添加、修改、删除、查询和打印功能。其中的添加功能分为自动输入和手动输入两种，其余功能均为手动输入。(2)邮件分拣箱
14、信息的添加、修改与删除。此功能与具体的系统硬件相关，为系统分拣箱的添加、去除或者内容更改提供依据。(3)用户信息的管。2.2 系统应用软件体系结构设计本节将根据需求分析中总结的用户设计系统应用软件部分的体系结构。系统的功能模块如图2-1所示。在功能模块的树状结构中，每个叶节点都是一个最小的功能模块。每个功能模块都需要针对不同的表完成各种数据库操作包括记录的添加、删除、显示，查询或者直接启动相关的系统硬件进行工作。在系统设置模块中，主要实现整个系统的运行、暂停与退出。并且当用户选择了开始运行后系统的硬件部分已经开始工作，但此时必须对下一模块进行相应的选择后整个系统才能真正开始工作。邮件分拣信息处
15、理模块主要实现邮件信息的输入、修改、删除、显示、与打印功能。选择自动输入模块后，系统的运行将实现完全自动化，当邮件信息读入失败或者希望获得已分拣邮件的信息时可以选择手动输入与查询模块。分拣箱信息处理模块实现系统硬件的分拣箱方面的信息管理，属于系统设置。在这个模块中主要是对分拣箱信息进行添加、修改与删除操作。在本系统中，用户管理模块的功能比较简单。用户分为系统用户和普通用户两种，系统用户可以创建用户、修改用户以及删除用户，普通用户只能修改自己的用户名和密码，他们的密码统一默认为123（用户可以进入密码修改模块进行修改）。 图2-1 快速邮件分拣系统功能模块示意图2.3 系统数据库设计数据库是软件总体设计非常重要的环节，好的数据库结构可以简化系统软件部分的开发过程，使得系统功能更加清晰明确。本系统采用的数据库命名为Postals。数据库包括3个表。即邮件分拣信息表 Postals、邮件分拣箱信息表 Boxes、和用户信息表 Users。下面介绍这些表的结构。（1）邮件信息表 Postals,用来保存邮件的各种信息。表结构如表2-1所示：表2-1 表P
