本技术涉及工具管理，特别是涉及一种基于线激光传感器的工具箱控制系统和工具箱管理系统。
背景技术：
1、对于生产制造企业来说，工具不仅是用来维修机械设备还是企业资产，由于工具种类繁多，缺乏有效管理，工具摆放杂乱且容易丢失，人工记录工具借用，存在错误录入和工作效率低下的问题，无形中增加了企业的运营成本。
2、目前现有的技术是采用射频rfid电子标签和称重计量方式。射频系统rfid读写天线安装在箱体顶端，rfid电子标签粘贴在工具上面，通过电磁感应判断工具是否被借用，这种方式问题是如果工具太小，比如在小螺丝刀粘贴rfid电子标签，本身标签宽度大于工具宽度，时间一久会出现rfid电子标签脱落的情况；另外rfid存在磁场干扰，不容易控制磁场范围，当箱体外的工具rfid标签靠近工具箱体，系统会错误的将工具识别在箱体内，从而导致工具箱实物与数量不一致的问题。对于称重计量工具管理模式，是在箱体内部的工具托盘下面安装重量传感器，是根据每个工具重量判断其状态，这种方式当工具归还时会发生作弊问题，当放入其它重量相同物件会被当作正常工具记录被储存，另一个问题就是多个重量相同的工具，系统是不能判断其状态属于归还还是借用，采用称重计量方式管理工具只适合所有工具重量不一样才能进行管理，显然不符合企业生产的实际场景。综上所述上面两种工具箱管理方式智能化程度较低，且容易出错。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于线激光传感器的工具箱控制系统和工具箱管理系统。
2、一种基于线激光传感器的工具箱控制系统，工具箱的箱体包括从上到下多个可推拉的抽屉，每个抽屉有多个放置固定工具的凹槽，每个凹槽中设置有唯一的二维码标签；该系统包括：
3、身份识别装置，用于通过获取管理员或工人的身份信息对登录系统的管理员或工人进行管理，并将身份信息通过网络传输至控制器。
4、线激光图像采集处理装置，用于在抽屉拉开或关闭时扫描凹槽中的二维码标签、凹槽3d点云图像数据和工具3d点云图像数据，将工具3d点云图像数据和关联后的二维码标签数据和对应的凹槽3d点云图像数据传输至控制器。
5、控制器，用于根据接收的身份信息进行用户身份识别，并根据识别结果确定用户身份以及是否触发打开抽屉感应门锁打开；还用于对工具3d点云图像数据进行处理，得到工具图像特征值，将与工具图像特征值对应的工具3d点云图像数据、二维码标签数据以及凹槽3d点云图像数据关联后进行存储，并更新工具箱内的工具清单列表；还用于控制系统初始化、工具放置、工具领用以及工具归还的过程，并显示工具领用、存放过程中的操作提示信息以及操作错误提示信息。
6、交换机，用于将线激光图像采集处理装置和身份识别装置连接到控制器上。
7、在其中一个实施例中，控制器对工具3d点云图像数据进行处理的过程包括：
8、将工具3d点云图像数据对应的三维坐标转换为对应的图像坐标数据。
9、根据图像坐标数据，采用3*3卷积计算图像中每个像素的色彩梯度。
10、根据每个像素的色彩梯度，采用3*3卷积计算每个坐标点平滑色彩梯度重心。
11、根据x坐标和y坐标的平滑色彩梯度重心计算rgb位置色彩梯度平方。
12、将工具3d点云图像数据依照点云投射函数转换为二维深度，并进行失真校正，得到失真值投影像素特征值位置。
13、在其中一个实施例中，工具清单列表包括：管理员编号、工具3d点云图像数据、工具编号和名称、二维码标签数据、凹槽3d点云图像数据和放置时间。
14、在其中一个实施例中，身份识别装置为指纹识别传感器或人脸识别装置。
15、在其中一个实施例中，系统初始化过程包括：
16、身份识别装置获取管理员身份信息，并将身份信息上传到控制器中，如果人员信息匹配成功，则触发感应门锁打开。
17、管理员拉开抽屉，触发继电器开关打开，则线激光图像采集处理装置开始工作，线激光图像采集处理装置中3d相机扫描抽屉凹槽中的二维码标签和凹槽3d点云图像数据，将二维码标签和凹槽3d点云图像数据相关联上传到一体机，如果二维码标签损坏提示管理员更换条码，数据上传成功后则提示工具箱初始化完成。
18、在其中一个实施例中，工具放置过程包括：
19、管理员打开抽屉，将工具放入对应的工具凹槽中，关闭抽屉时触发继电器开关打开，则线激光图像采集处理装置开始工作，扫描工具件轮廓数据，形成工具3d点云图像数据。
20、抽屉关闭后触发继电器开关关闭，线激光图像采集处理装置将工具3d点云图像数据上传至控制器进行存储和工具特征值数据处理。
21、将工具图像特征值的3d点云图像数据、二维码标签数据和凹槽3d点云图像数据相关联后存储到控制器中，并更新工具箱内的工具清单列表，通过显示器显示抽屉和凹槽中的工具图像，提示工具放置完毕。
22、在其中一个实施例中，控制器包括带触摸屏的pc一体机；工具领用过程包括：
23、身份识别装置获取工人身份信息，并将身份信息上传至控制器，控制器对工人信息进行匹配。
24、当匹配成功时，进入工具管理系统，工人通过触屏选择工具领用和选择工具类型，工具箱打开所选工具的相应抽屉，如果工具借出计算机屏幕向工人给出提示；如果工具未借出，则工人取走工具关闭抽屉，线激光图像采集处理装置扫描抽屉，通过比对借出前后的图像获得借出工具信息，在pc一体机中存储借出记录，并更新工具箱内的工具清单列表，借出记录包含：员工编号、领用工具编号和名称、领用时间和工具状态。
25、在其中一个实施例中，身份识别装置为指纹识别传感器；控制器包括带触摸屏的pc一体机；工具归还过程包括：
26、工人手指接触在工具箱上端的指纹识别传感器，pc一体机获取工人信息，匹配成功进入工具管理系统，工人点击计算机屏幕选择工具归还，pc一体机通过比对工人上次领用工具记录，打开相应抽屉感应锁，并在屏幕提示工具应放入的凹槽位置的具体图像，工人把工具放入对应凹槽中关闭抽屉；线激光图像采集处理装置扫描抽屉，通过比对领用和归还前后的图像获得归还工具信息，如果工具放置在错误的凹槽位置，提示用户放置位置错误需重新放入。
27、工具成功归还后，在控制器中存储归还记录，更新工具箱内的工具清单列表；归还记录包含：员工编号、归还工具编号和名称、归还时间和工具状态。
28、在其中一个实施例中，工具箱控制系统还包括无线网络子系统，无线网络子系统用于工具箱之间进行通信和数据共享。
29、一种工具箱管理系统，该工具箱管理系统包括：多个配备有如上述任一工具箱控制系统的工具箱、网络设备、中心服务器、企业管理系统以及数据库。
30、工具箱控制系统之间通过无线网络子系统进行数据通信和数据共享。
31、所有工具箱控制系统通过网络设备与中心服务器进行通信，中心服务器与企业管理系统通过网络进行通信。
32、工具箱控制系统对用户身份进行验证，通过以太网tcp/ip发送指令启动线激光图像采集处理装置，并通过继电器控制抽屉感应门锁；线激光图像检测装置扫描得到凹槽工具位置图像，并将多个收集图像整合拼接一起获得特征数据区域；工具箱控制系统计算图像属性并将该属性通过网络设备传输至中心管理服务器，中心管理服务器进一步进行数据分析处理，更新工具箱的属性列表和状态信息到数据库，通过企业管理系统能随时查看工具借用和归还情况，并向用户提供反馈信息。
33、上述基于线激光传感器的工具箱控制系统和工具箱管理系统，所述工具箱控制系统包括：身份识别装置、线激光图像采集处理装置、控制器以及交换机。工具箱通过线激光图像采集处理装置扫描抽屉放置的工具，追踪这些工具箱中的工具状态，检测每个工具是否被正确的放置和归还，对其进行追溯和核算，通过采集工具位置的图像以及凹槽中的二维码标签来确认工具的状态，避免了人为把工具错误放置和遗失；对工具的领用和归还进行监控，有效的防止将工具遗留在工作场地，避免了工具误放和失窃的问题，降低了公司运营成本。对比采用rfid和称重计量技术方案，线激光扫描成像分析技术应用在智能工具箱上具有工具识别率高、操作简单、管理方便和具有防作弊效果。
1.一种基于线激光传感器的工具箱控制系统，其特征在于，工具箱的箱体包括从上到下多个可推拉的抽屉，每个抽屉有多个放置固定工具的凹槽，每个凹槽中设置有唯一的二维码标签；所述工具箱控制系统包括：
2.根据权利要求1所述的工具箱控制系统，其特征在于，所述控制器对工具3d点云图像数据进行处理的过程包括：
3.根据权利要求1所述的工具箱控制系统，其特征在于，所述工具清单列表包括：管理员编号、工具3d点云图像数据、工具编号和名称、二维码标签数据、凹槽3d点云图像数据和放置时间。
4.根据权利要求1所述的工具箱控制系统，其特征在于，所述身份识别装置为指纹识别传感器或人脸识别装置。
5.根据权利要求1所述的工具箱控制系统，其特征在于，所述系统初始化过程包括：
6.根据权利要求1所述的工具箱控制系统，其特征在于，所述工具放置过程包括：
7.根据权利要求1所述的工具箱控制系统，其特征在于，所述控制器包括带触摸屏的pc一体机；所述工具领用过程包括：
8.根据权利要求1所述的工具箱控制系统，其特征在于，所述身份识别装置为指纹识别传感器；所述控制器包括带触摸屏的pc一体机；所述工具归还过程包括：
9.根据权利要求1-8任一项所述的工具箱控制系统，其特征在于，所述工具箱控制系统还包括无线网络子系统，所述无线网络子系统用于工具箱之间进行通信和数据共享。
10.一种工具箱管理系统，其特征在于，所述工具箱管理系统包括：多个配备有如权利要求9所述的工具箱控制系统的工具箱、网络设备、中心服务器、企业管理系统以及数据库；
