深圳Yolo 视觉
深圳
立即加入

利用Ultralytics 检测不安全的托盘堆放

了解如何利用Ultralytics detect 仓库中detect 托盘堆放情况,从而帮助提升安全性、降低风险并保持高效运营。

想部署一个计算机视觉项目吗?

了解授权

仓库运营中,安全至关重要。不稳固的托盘、货物坠落以及通道堵塞都可能导致产品受损、工作流程中断以及工人严重受伤。 

特别是,托盘堆垛在维持仓库的安全与高效方面发挥着关键作用。它直接影响货物的稳定性、物料在仓库内的流通顺畅度,以及作业人员操作的安全性。

即使是很小的疏漏,也可能引发更大的风险。轻微的倾斜、不均匀的重量分布或固定不牢的货物都可能导致托盘不稳。缺失的收缩膜或对齐不当会进一步削弱稳定性,从而增加产品受损或发生工伤事故的风险。

图1. 仓库是一个动态空间,工人们在此不断移动并堆放托盘。(来源

为防止此类问题发生,美国职业安全与健康管理局(OSHA)等机构制定了关于物料安全储存和搬运的指南。这些安全指南强调保持货物稳定、在安全载重范围内操作,并遵循正确的搬运规范,以防止堆垛坠落或坍塌等危险。 

然而,要在快节奏的仓库环境中始终如一地贯彻这些标准并非易事。托盘通常会在一天中不断被移动、重新堆放和搬运。这使得难以实时监控每批货物的状态,也难以及时发现不稳定的早期迹象。

更有效的方法是采用计算机视觉技术。作为人工智能的一个分支,它使机器能够解读和分析来自图像及视频流的视觉数据。Ultralytics 视觉人工智能模型,仓库可以实时监控托盘状况,并及早detect 堆放方式,从而让团队在问题恶化前及时采取应对措施。 

在本文中,我们将探讨不规范托盘堆垛带来的风险,以及基于视觉的系统如何帮助detect 预防这些风险。让我们开始吧!

托盘堆垛对仓库安全的影响

托盘的设计目的是承载一定重量并能稳定堆叠。一旦超载或平衡不当,这种稳定性就会开始丧失。 

即使在堆垛过程中出现微小的错位,随着时间的推移也会逐渐累积,从而增加货物在搬运过程中发生垮塌的风险。这些问题通常发生在快节奏的工作环境中,在那里托盘不断被装载、移动和重新堆叠。起初看似微不足道的错误,会逐渐影响重量分布,导致堆垛不稳。 

这也会影响日常运营。如果在装载或运输过程中需要对托盘进行固定,可能会拖慢进度并导致延误。在搬运过程中,这个问题会更加明显,尤其是当涉及叉车和手动搬运车时。

由于此类设备始终处于运行状态,处理不稳定的负载会使日常作业的风险进一步增加。这可能导致货物受损、工作流程中断或设备过载。 

在更严重的情况下,这可能会导致工人受伤,并影响整个供应链,从而增加运营成本和财务成本。

传统托盘检测方法面临的挑战

大多数仓库仍依赖人工托盘检查流程,通常遵循美国职业安全与健康管理局(OSHA)的标准、安全规定及检查清单。这些方法虽有助于保障托盘安全并确保正确的堆垛操作,但在繁忙的工作环境中,其执行的一致性往往受到限制。

一个关键的局限在于,检查只能反映某个特定时刻的情况。仓库作业涉及持续的装载、移动和重新堆垛,但检查只能捕捉到检查时堆垛的外观。这使得难以detect 检查间隔期间出现detect ,例如逐渐产生的错位、货物位移或不稳定的早期迹象。

有些问题在例行检查中也较难发现。受损的托盘、断裂的木板或细小的木刺可能被忽略,尽管它们会削弱结构强度,并在搬运过程中影响货物的稳定性。

规模的扩大带来了额外的难度。在大型仓库中,要对所有区域进行定期检查颇具挑战,尤其是在托盘货架和传送带区域周围。这些检查盲区使得难以始终如一地遵循安全规程,也难以确保整个运营过程中托盘堆放的稳定性。

视觉人工智能在仓库运营中的作用

仓库正开始采用计算机视觉系统来监控日常运营。这些系统通过学习海量标注图像,能够持续track 不同存储区域内track 信息。

例如,像 YOLO26 这样的尖端计算机视觉模型支持物体检测、图像分类、旋转框检测、姿势估计 实例分割等视觉任务,这些功能有助于分析托盘和货物在仓库空间中的排列方式。 

具体来说,物体检测技术可用于识别和定位贯穿各通道及存储区域的托盘、箱子及搬运设备。这使得系统能够track 物料track 放置和移动情况。

图 2. 使用Ultralytics YOLO detect 箱子(来源

与此同时,实例分割技术通过在像素级别勾勒出每个物体的轮廓,能够精确识别堆叠物中的单个物品。这使得分离重叠或紧密堆叠的物品变得更加容易。在对对齐要求极高的情况下,可以使用带方向的边界框来评估货物的位置,从而更准确地捕捉其角度和方向。

同样,图像分类技术可用于分析托盘或场景的整体状况,并赋予“稳定”、“不稳定”或“受损”等标签。此外姿势估计 检测关键点,以track 工人或设备track ,从而能够了解它们与托盘的交互方式,并识别潜在的不安全操作。

YOLO26 如何实现现实生活中的托盘堆垛

Ultralytics 作为预训练模型,开箱即用。换句话说,它已经基于大型数据集进行了训练,因此无需从头开始构建,即可识别常见物体。

然而,仓库环境本身存在诸多特殊情况,例如托盘类型各异、堆垛方式不同、货物状态多变,以及实际场景中的不一致性。正因如此,能够对Ultralytics YOLO (如 YOLO26)进行定制化训练的能力便显得尤为重要。 

利用仓库专属数据对模型进行训练,使其能够更好地理解这些差异,从而提供更准确、更可靠的结果。这一过程首先从收集仓库现场的图像和视频帧开始,以捕捉不同环境下的各种堆放状况。 

随后,这些图像会被标注(添加标签),例如在托盘周围绘制边界框(矩形框)或标记不稳定区域。利用这些标注数据准备好数据集后,即可使用这些真实场景示例对 YOLO26 进行训练,使其能够适应布局、光照和操作中的各种变化。 

训练既可以使用Ultralytics Python 进行,该包提供了内置工具,可通过代码加载数据、训练模型并运行预测;也可以通过Ultralytics 进行,这是一个端到端的计算机视觉平台,将数据管理、标注、训练和部署整合于一体。

借助Ultralytics 简化模型训练

管理计算机视觉工作流——从数据集准备和标注到训练、评估和部署——可能相当复杂。Ultralytics 将这些步骤整合到一个统一的环境中,有效解决了这一难题。

例如,用户可以整理和标注仓库环境中的图像数据,并利用这些数据在真实场景中训练模型。这使模型能够学习托盘在不同布局、光照条件和堆放方式下的外观特征,从而在实际操作中更加准确可靠。

图3.Ultralytics 中的数据集示例(来源

模型训练完成后,可利用内置的“预测”选项卡,使用新的、未见过的图像对模型进行测试,以便在部署前验证其性能。 

经过验证后,模型可通过Ultralytics 以多种方式部署,具体取决于使用场景,包括用于开发和测试的共享推理、用于生产部署的专用端点,或将模型导出以在外部系统或边缘设备上运行。

准确检测的摄像头安装注意事项

在构建基于视觉的托盘监控系统时,摄像头的布置会直接影响堆垛问题的检测可靠性。合理的布置有助于实现监控系统的更高效自动化。 

图4. 使用顶部摄像头监控仓库活动的示例(来源

以下是关于摄像头安装位置的一些实用建议:

  • 正面货架视图:朝向托盘货架安装的摄像头能够捕捉堆垛的完整高度,从而更容易发现超堆和货物倾斜的情况。
  • 用于观察深度和倾斜度的倾斜视角:倾斜的摄像机视角(通常约为30–45°)能够更好地观察堆垛内部的深度、倾斜度以及缝隙,这些细节从正面对角线视角可能无法看清。
  • 密集区域的俯视图:在区域布局紧凑的地方,俯视图非常有用,因为侧面视线可能受阻,且难以辨别单个托盘。
  • 进出监控点:在传送带和装卸区附近安装的摄像头可以拍摄托盘在移动前后的画面,从而帮助track 运输过程中的稳定性track 。
  • 叉车作业区域:对叉车行进路线附近的装卸区域进行监控,有助于了解货物在搬运过程中的稳定性,因为此类区域往往容易出现各种问题。

视觉人工智能在托盘堆垛中的实际应用

接下来,让我们通过一些实际案例,了解视觉人工智能如何在仓库中用于识别和处理常见的托盘堆垛问题。

检测存储区中的堆叠高度违规情况

堆垛高度限制规定了托盘堆垛的安全高度上限,特别是在仓储区域,那里通常将托盘紧密堆放以充分利用可用空间。这些限制有助于防止货物不稳定,并确保托盘货架及喷淋系统等顶部设施周围保持安全净空。

然而,在业务繁忙时期(例如大宗货物入库作业期间),这些限制可能会被突破。为了更密切地监控此类活动,YOLO26 等模型可以分析摄像头画面,以detect 统计单个托盘,并track 堆垛随时间track 增长track 。

通过监测检测到的托盘数量和位置,配备视觉识别功能的系统能够估算整体堆垛高度,并识别何时接近或超过安全限值。这使仓库操作员能够及早发现潜在问题,从而在问题演变为安全隐患之前,及时调整堆垛方式或重新分配货物。

识别荷载不平衡和倾斜结构 

即使托盘堆叠到了正确的高度,但如果平衡不当,仍可能变得不稳定。重量分布不均、箱子放置松动或轻微错位,都可能导致装载后的托盘随着时间推移逐渐倾斜。

这些变化起初往往很细微,在常规检查中可能难以察觉。但借助YOLO26等计算机视觉模型,可以利用摄像头画面对这些情况进行持续监测。

例如,YOLO26 对定向边界框(OBBs)的支持,使得模型能够轻松捕捉每个托盘或箱子的角度和方向,而不仅仅是其位置。通过随时间推移追踪这些方向,模型可以detect 位移,例如轻微的倾斜或对齐变化。

当这些角度开始偏离垂直对齐状态,或在各层之间出现不一致时,这可能表明该结构开始倾斜。如果能及早发现不平衡现象,便可在问题恶化前加以纠正。

使用视觉人工智能进行安全托盘堆垛的优缺点

以下是使用基于视觉的系统进行托盘堆垛的一些主要优势:

  • 运营全流程实时可视化:视觉系统可对托盘状况进行持续监控,从而更轻松地遵守美国职业安全与健康管理局(OSHA)的标准及正确的堆垛规范。 
  • ‍更完善的事件追踪:可随时回看录制的视频数据,以了解问题何时以及如何发生的。
  • 与现有系统的集成:视觉模型可与仓库管理系统或警报系统连接,以触发通知或工作流。
  • 跨区域的可扩展监控:先进的视觉模型可部署在多个仓库区域,即使在大型或分布式设施中也能实现一致的可视化。 

虽然在托盘堆垛中应用视觉人工智能具有诸多优势,但以下几点限制因素仍需注意:

  • 环境敏感性:光照条件、阴影和障碍物可能会影响托盘堆垛的成像清晰度。
  • 对正确设置的依赖:要获得可靠的结果,必须精心规划摄像头的布置位置,并确保对关键作业区域进行充分覆盖。
  • 模型性能漂移:仓库布局、照明或运营方面的变化可能需要定期更新模型或重新训练模型。
  • 相机维护:相机可能需要定期清洁、校准和检查,以确保性能稳定。

主要要点

不安全的托盘堆垛通常不会立即引发问题。它往往是随着时间推移,因细微的错位和货物位移而逐渐形成的。通过持续的视觉监控,可以及早发现这些细微变化,从而在问题恶化前及时采取措施。YOLO26 等模型通过实现快速、实时的检测,为这一过程提供了支持。

想进一步了解视觉人工智能吗?请访问我们的GitHub 仓库了解更多详情。加入我们的社区,探索物流领域的人工智能以及零售业中的视觉人工智能等应用。查看我们的授权方案,立即开始使用吧! 

让我们一起共建AI的未来!

开启您的机器学习未来之旅