多模态识别技术:告别条形码的仓储革命
条形码已使用近50年,虽然无处不在且几乎可靠,但对某机构而言仍不够完美。当物品进入某机构运营中心时,员工需多次拾取物品、定位并扫描条形码进行验证。若条形码损坏或缺失,流程将更复杂。
传统挑战与创新方案
在数亿种不同形状尺寸的物品目录中,该流程每天重复数百万次且难以自动化——目前尚无能灵活处理任意仓库物品并完成扫描的机器人。解决方案是增强甚至消除条形码,或彻底摆脱低效的人工识别。
某机构正通过多模态识别(MMID)技术实现这一目标。该技术利用多种信息模态(例如从物品图像中提取外观和尺寸特征)完成自动化识别。
技术实现与突破
MMID项目已在汉堡和巴塞罗那运营中心的传送带上验证价值:通过检测"虚拟-物理不匹配"(托盘内物品与库存系统记录不符的情况)。虽然此类错误罕见,但在某机构规模下仍会累积。
算法开发与数据构建
研究团队首先训练算法匹配物品与其图像。由于缺乏运营中心物品图像数据,第一步是在传送带上拍摄产品图像以构建图库。每张图像被转换为数字描述向量(特征向量),物品尺寸同样被向量化。研究人员开发机器学习算法提取这些向量,并与候选物品向量进行匹配。
借助深度学习技术,初始实验匹配率达到75%-80%。经过持续科学投入,目前MMID匹配率已接近99%。
系统优化与实施
某机构库存系统精确掌握每个物品在履约流程中的位置,算法无需匹配数亿产品目录——仅需匹配单个料箱(包含数十个产品)内的物品。MMID技术首先在波兰什切青运营中心试点:在传送带上方部署摄像头拍摄"单件托盘"(仅含单品的托盘),早期识别可避免错误物品流转至流程末端。
技术优势与挑战
MMID传感器平台具有非侵入式优势:检测到不匹配时处理错误,无误时不影响流程运行。系统持续通过摄像头扩充图像库,这些数据用于持续改进系统。
实际应用案例
MMID初始部署曾因促销活动遇到挑战:每小时处理数百个灰色和蓝色版智能音箱,包装除条形码外几乎完全相同(仅有一个小色点差异),导致系统混淆。这促使开发出置信度评分功能:高分值提示潜在不匹配(阻止托盘通过),低分值则建议不采取行动。
未来发展方向
虽然传送带环境的光照和物品速度相对可控,但人工手持识别存在更多变量(如手部遮挡、物品传递速度等)。研究人员正致力于解决这些挑战,推动MMID集成到履约流程的其他环节。
某机构计算机视觉团队应用科学经理强调:“在整个履约流程中使用MMID加速机器人自动化的愿景必将实现,这将为更快速精准的包裹配送迈出关键一步。”
本文涉及技术领域:机器人技术、计算机视觉、机器学习算法、多模态识别系统