CN105712069A - 自动收回装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动收回装置(10),其包括用于将物体(14)输入自动收回装置(10)内部(16)的输入区域(11)、用于将物体(11)在运输区域(12)沿运输轴(20)进行运输的运输单元(18)和从多个拍摄方向(26a-26d)拍摄物体(14)图片的摄像头组(24a-24d)。每个摄像头(24a-24d)的拍摄方向都朝向运输区域(12)。此外，所述摄像头(24a-24d)安装在所述运输区域(12)之外，且没有安装在所述运输区域(12)下方。

Description

自动收回装置

技术领域

本发明涉及一种自动收回装置。该装置包括用于将物体送入自动收回装置内部的输入区域、用于将物体在一个运输区域沿运输轴进行运输的运输单元以及从多个方向拍摄物体图片的一组摄像头。

背景技术

现有技术中已知一种带有一个环状扫描器的自动收回装置。在这种已知的自动收回装置中，扫描器设计成环绕瓶状输入斗的封闭环。扫描器中摄像头的视角从镜反射垂直的玻璃表面斜向后方。在封闭状态下，环状扫描器和位于其后的运输带之间有一个约为30毫米的缝隙。从下方只能对容器进行扫描，因为摄像头的镜头通过扫描器和运输带之间的缝隙由下方斜向后捕捉图像。通过这种排列设计，扫描器在运输方向上的深度也决定了用户将容器放置于运输带需伸入的深度。其间有可能剩余液体会从容器中通过缝隙向下流出并污染摄像头的镜头。因而，这种已知的自动收回装置的缺陷是，设置在运输带下方的摄像头被上方容器中流出的液体污染，由此降低了环状扫描器的识别度。

发明内容

在现有技术基础上，本发明的目的是提供一种能够简便可靠地对需扫描物体进行图片拍摄的自动收回装置。

该目的的实现是通过具有如权利要求1中所述特征的一个自动收回装置实现的。从属权利要求中对本发明具有优势的一些进一步发展形式作了说明。

通过具有如权利要求1中所述特征的一个自动收回装置，可以简便可靠地对需扫描物体进行图片拍摄，因为特别设置了用于将一个物体输入自动收回装置内部的一个输入区域、用于将物体在一个运输区域沿运输轴进行运输的运输单元以及从多个方向拍摄物体图片的一组摄像头。每个摄像头的拍摄方向都面向运输区域。此外，这组摄像头安装在一个无摄像头的区域之外。所述无摄像头区域包括运输区域和运输区域正下方的区域，这里是指自动收回装置在正确使用情况下、并在运行过程中的垂直下方位置。也就是说，这组摄像头安装在运输区域之外，并且没有位于运输区域的正下方。这样就可以避免被输入运输区域的一个物体里流出的液体污染设置于运输区域下方的摄像头。从而也就简单可靠地实现了对需扫描物体进行图片拍摄。

优先考虑将输入区域设计成一个输入斗。在拍摄面上，运输区域顺运输方向看过去紧紧位于输入斗、也即输入区域之后。优先考虑将运输区域的宽度设计成和输入斗的内层直径或者是和输入区域的宽度一致。此外，运输区域的高度至少要与物体的高度、或者输入斗的内层直径、或者输入区域的垂直长度一致。

优先考虑这组摄像头包括几个安装在运输单元旁侧无摄像头区域之外的摄像头。其中每组摄像头之间的距离大于运输区域的宽度。这样就可以在两个拍摄方向上从后方斜着拍摄物体图片，而每组摄像头都不会位于运输区域垂直下方的无摄像头区域。或者可以说成，在运输区域宽度的下方不会安装摄像头。

优先考虑运输单元至少有一部分能够移动至运输区域的正下方区域。这样就改善了运输带的位置。此外，还能够以几乎垂直的视角、也即垂直于运输方向的图片拍摄视角对自由移动的物体进行拍摄。

优先考虑这组摄像头呈U形排列。U形排列的摄像头包围着运输区域和运输区域正下方的区域。特别地，摄像头排列成马蹄形，而马蹄形朝内开口的部分就是无摄像头区域。

优先考虑运输区域和运输区域的垂直下方区域沿这组摄像头的纵轴垂直于运输轴。这样无摄像头区域基本上与马蹄形整个两侧高度一致。

优先考虑这组摄像头最下端与运输单元最下端在同样高度。这样无摄像头区域也延伸至运输单元的最下端。

优先考虑运输单元包括一个运输带，它可直接位于运输区域之下。这样物体可以很安全地被运输带接纳，并被输送至自动收回装置的内部。

优先考虑这组摄像头至少包括一个第一对摄像头和一个第二对摄像头。其间第一对摄像头位于运输区域上方与运输区域相毗邻的第一区域，第二对摄像头位于运输单元一侧和运输区域的正下方区域相毗邻的第二区域。这样就可以至少从四个拍摄角度对物体从上方以及下方呈辐射状进行拍摄。

优先考虑摄像头的排列使之可以在与运输轴垂直的一个拍摄面上对物体进行全面拍摄。这样就可以借助这组摄像头对物体进行360°监测。

优先考虑摄像头的排列使之至少可以从四个拍摄方向对物体进行拍摄。而各拍摄方向之间的角度均大于90°。

优先考虑摄像头的排列使之可以从多个拍摄方向对物体进行拍摄，而各个拍摄方向相对于运输轴呈90°角。这样就基本上实现了对物体的垂直视角，也即图片拍摄方向垂直于运输方向。由此就能避免或至少减少在图片拍摄过程中出现视角扭曲变形的现象。特别是省去了需要大量计算工作的前期处理步骤，而只使用简单的计算方法就可以进行识别。

优先考虑自动收回装置包括一个设置在运输单元上方的输入斗，其有一个输入区域。输入斗在运输方向上从第一侧面延伸至第二侧面。此外，运输单元和输入斗之间有一段距离，从而输入斗的第二侧面和运输单元面朝这个侧面的一侧之间产生一个可调缝隙。通过输入斗和运输单元之间的这个缝隙，安装在运输单元一侧的两个摄像头就能从下方对物体进行拍摄。

优先考虑该缝隙的宽度在与运输轴平行的方向上可以调节。因而用于运输单元一侧的两个摄像头进行拍摄的缝隙可大可小。

该缝隙在与运输轴平行的方向上的宽度例如可以在40mm到60mm之间。优先考虑其为20mm到30mm。因此运输单元就可以移动到非常靠近输入斗后侧。

优先考虑输入斗第一侧面和运输单元之间的距离小于100mm。因此，从输入斗前侧到运输单元开始之处之间、也即物体放入深度相比较而言较小。

优先考虑自动收回装置中运输区域的正下方区域中设置了一个装置，用以接住从物体中流出的杂质。从而这个运输区域的正下方区域中的器具就可以接收液体或是其它的一些剩余物质或杂质。

附图说明

下面借助附图中所描绘的几种实施方式对本发明进行进一步说明，从中可看出本发明的其它特征和优势。其中：

图1示出了带有输入区域、运输单元和一组摄像头的自动收回装置的侧视图；

图2示出了图1中的自动收回装置带有一组呈马蹄形排列的摄像头的正视图。

具体实施方式

图1是具有输入区域11、运输单元18和摄像头组24a-24d的自动收回装置10的侧视图。图1还示出了运输轴20、运输方向22和与运输方向22垂直的拍摄面P。运输轴20与沿运输轴20运输的物体14的中心一致。物体14是一个容器，例如瓶子。物体14借助运输单元18在运输区域12中沿运输轴20向运输方向22运输。运输方向22是从输入区域11与运输轴20平行直到自动收回装置10内部16的一个方向。输入区域11由输入斗42构成。运输区域12在拍摄面P位于顺运输方向22看过去紧靠输入斗42之后。摄像头组24a-24d位于扫描器外壳50之中。

如图1所示，这组摄像头24a-24d垂直于运输方向22排列。摄像头24a-24d位于拍摄面P。此外，第一对摄像头24a、24b位于运输区域12上方，而第二对摄像头24c、24d位于靠近运输单元18一侧。借助于第一对摄像头24a、24b，物体14在拍摄面P由对应的上方的两个拍摄方向26a、26b进行拍摄。此外，借助于第二对摄像头24c、24d，物体14在拍摄面P由对应的下方的两个拍摄方向26c、26d进行拍摄。特别地，位于扫描器外壳50之中的这组摄像头24a-24d就能对物体14进行一个360°的拍摄。

运行过程中，物体14经由输入区域11输入到自动收回装置10的内部16。物体14在运输区域12由运输单元18的一个运输带38所接收，并沿运输轴20向着运输方向22运输。当物体14位于在拍摄面P的运输区域12时，物体14从拍摄方向26a-26d被全面地拍摄。所拍摄的物体14的图片用于识别物体14的一些特征，例如条码、安全特征、形状和/或标签。

运输单元18的运输带38的位置与输入斗42相对。特别地，运输带38可以一直移动至扫描器外壳50所在区域之内。如图1所示，运输带38紧靠位于拍摄面的运输区域12的下方。输入斗42面朝运输方向22从第一侧44a、也即输入斗42的前侧延伸至第二侧44b、也即输入斗42的后侧。此外，运输单元18的运输带38和输入斗42之间的距离设计成使输入斗42的后侧44b和运输带38面向该侧44b的一侧48、也即其前侧之间具有一个缝隙46。特别地，缝隙46使得摄像头24c、24d可从拍摄方向26c、26d对物体14进行拍摄。

缝隙46在与运输方向22平行的方向上的宽度l可调节。这一点可以通过设置运输单元18的运输带38相对于输入斗42的位置来实现。例如,缝隙46在与运输方向22平行的方向上的宽度l在40mm到60mm之间。优先考虑缝隙46的宽度l在20mm到30mm之间。此外，输入斗42的前侧44a和运输带38的前侧48之间的距离s小于100mm。这样设定尺寸就使得物体14的放入深度相对较小，而同时留给第二对摄像头24c、24d的拍摄缝隙又很合适。

图2示出了图1中的自动收回装置10带有一组呈马蹄形排列的摄像头24a-24d的正视图。在图2中可以很清楚地看到运输区域12。运输区域12的宽度d与输入斗42的内径一致。运输区域12的高度至少与物体14的高度或者输入斗42的内径一致。

如图2所示，一组摄像头24a-24d设置成U形或马蹄形32。此外，图2中也可清楚地看出，U形或马蹄形排列的一组摄像头24a-24d环绕着一个无摄像头区域28，也即一个没有安装用来拍摄物体14的摄像头的区域。无摄像头区域28靠着马蹄形32的内侧、也即朝向运输轴20的一侧。此外，无摄像头区域28至少宽度与运输区域12的宽度d一致并直到这组摄像头24a-24d的下端30，也即，无摄像头区域28从运输区域12的下端一直到一组摄像头24a-24d的下端30都至少有宽度d这么宽。特别地，无摄像头区域28从摄像头组24a-24d的下端30沿着它们的纵轴34与运输轴20垂直延伸至运输区域12的上端。

无摄像头区域28包括运输区域12和运输区域12的垂直下方区域。运输区域12的垂直下方区域至少为输入斗42的内径两侧的边界点Q1、Q2的垂直线所界定的区域。通过设置无摄像头区域28就使得紧靠运输区域12的下方区域的运输带38可以移动至运输区域12的垂直下方的这个无摄像头区域28。如对图1所作的描述，这样运输带38就可以移动到离输入斗42很近的位置，一直到伸入扫描器外壳50。摄像头24a-24d的末端30与运输单元18的末端36设置在同一高度。

图2中可以清楚地看到第一对摄像头24a、24b和第二对摄像头24c、24d。第一对摄像头24a、24b设置在运输区域12上方环绕无摄像头区域28的第一区域40a。此外，第二对摄像头24c、24d安装在运输单元18侧边环绕无摄像头区域28的第二区域40b。如图2所示，第一对摄像头24a、24b设置在马蹄形32的外侧、也即远离运输轴20的一侧，而第二对摄像头24c、24d设置在与马蹄形32外侧相对的内侧。此外，图2中还看得到，第二对摄像头24c、24d之间的距离大于运输区域12的侧宽d、也即，运输区域12与第一对摄像头24a、24b的纵轴34相垂直的宽度。图2中的一组摄像头24a-24d包括第一对摄像头24a、24b和第二对摄像头24c、24d，它们各自对称分布于这组摄像头24a-24d的纵轴34两边。

图1和图2中的这组摄像头24a-24d使得物体14在垂直于运输方向22的拍摄面P上可以得以全面拍摄。特别是能够让物体14在位于同一位置时得到360°拍摄。这样就不必让物体14转换方位，就可以借助摄像头24a-24d对物体14完成全面拍摄。

图2中的这组摄像头24a-24d可以从它们相应的四个拍摄方向26a-26d对物体14进行拍摄。其间拍摄方向26a-26d之间各角度大于90°。此外，各摄像头24a-24d的视野52a-52d部分重叠，从而使得物体14的表面上不会有拍摄不到的区域。摄像头24a-24d相应的四个拍摄方向26a-26d各从摄像头24a、24b斜着从上方、从摄像头24c、24d斜着从下方投向物体14的中心以及投向运输轴20。此外，拍摄方向26a-26d相对于运输方向22各构成一个90°角。由此物体14在垂直于运输方向22的拍摄面P上被拍摄。

来自物体14的杂质，例如流出的液体，可以通过放置在运输区域12垂直下方无摄像头区域28的一个接收器装置接住。接收装置例如包括一个可将所接收的杂质排出的容器。

本发明借助具有一个向下开口的无摄像头区域28的马蹄形32实现了360°扫描。如图2所示，摄像头24a-24d的视角放射性地从马蹄形32的内面向外投向容器14。这样的好处在于，紧靠容器14的下方没有镜头，因而不会发生污染现象。此外，如图1所示，运输带38可任意推进扫描器外壳50的开口里。由此运输带38和输入斗42之间的缝隙46可以设置不同宽度和位置，而第二对摄像头24c、24d正是通过缝隙46放射性地投向容器14。通过这种方式，运输带38可以相对近地靠近自动收回装置10的前方，从而对于使用者来说需伸入的深度与技术现状相比而缩短了。

本发明特别是创造了一个马蹄形摄像头排列，使得其摄像头24a-24d可从所有角度投向容器14。根据本发明，摄像头视角区域52a-52d的排列和分布使得视角可以放射性面朝运输方向22投向容器14，在360°角区域无死角扫描，并且很大程度上不会失真。这样就能更好识别一些必要的特征，如条码、安全特征、形状、标签或其它重要特征。输入斗42和运输单元18之间的可调节缝隙保证了从下往上的视角。

通过几乎垂直投向容器14的视角就可以更方便地进行识别，由于不会出现或者只是极少出现视角变形现象，从而省去了繁琐的如仿射变换等前期计算步骤。由此所使用的更简单的计算方法使得识别速度更高，而处理时间更短，从而系统10接收容器14的工作效率更高。

根据本发明，摄像头24a-24d的排列在下方区域是呈开放性的，也就是说没有朝向内的水平或斜着的平面、拱形或者棱边。这样就可以避免或至少与已知解决方案相比明显降低了从部分打开的容器滴落或流出的剩余液体或其它物质的污染风险，或是来自容器外部的其它污染，如天气或地点以及环境所造成的污染，比如附着在上面的松散沙粒或雨水。由于降低了污染可能性，就减少了对系统进行清洁的花费，并且使得系统可以运行较长时间再进行清洁。而其间不会降低摄像头组的识别力。也就是说清洁的时间间隔增长。容器14下方设置的接收装置接住、收集液体和其它剩余物质以及沙粒或其它脏物等杂质，可能的话还可将它们排出。

根据本发明的自动收回装置10还具有下列优势：运输带38由于能伸入扫描器外壳50内，因此其相对输入斗42的位置可以变化。从而用于摄像头24c、24d拍摄、位于运输单元18和输入斗42之间的缝隙46可以调节。例如，运输单元18移动到离输入斗42的后侧44b很近位置时，优先考虑20mm至30mm，就可以提前较长时间实现容器14的接收和继续输送、以及拒收和退回。较小的缝隙宽度也可避免体积小的容器如很短或异形程度很大的金属罐或瓶子在入口和运输带38之间的区域从缝隙中掉落、停留或是卡住。此外，还降低了下方区域被污染的可能性。由于从放入容器的开口处的前沿44a到运输单元18的开端48的深度也因此明显减小，即小于100mm，从而与现有技术(放入深度约160mm)相比给予使用者更多舒适感：使用者不必将手伸入容器开口里，因而感觉会更好。由于所需手臂移动缩短，从而更符合人体工程学。此外在接收容器时还会产生一种更快速的触感。在识别到无效容器时，特别是通过退回容器使得容器可以快速被拒收。这一点最理想是发生在顾客手里还握着容器时，由此也使得触感更好，并促使顾客更快明白该放入为无效。特别是系统具有更小的深度，也即系统所占用空间更小。

综上所述，本发明具有下述优势：脏物可以顺利往下滴落，并且不会污染摄像头组24a-24d的视角有效平面。摄像头24a-24d的视角有效平面不会被刮擦，因为容器不会接触到它们。运输单元18和输入斗42可以调节伸入扫描器外壳50的程度，同时又能保证有效和必要的摄像头视角面。由此降低了放入深度以及整个系统的深度。与已知的解决方案相比，摄像头组24a-24d相对于运输轴20呈90°角投向容器14。运输带38因此不必要设置在扫描器外壳50之后。

附图标记说明

10自动收回装置

11输入区域

12运输区域

14物体

16自动收回装置内部

18运输单元

20运输轴

22运输方向

24a,24b,24c,24d摄像头

28无摄像头区域

30摄像头组的下端

32U形

34摄像头组的纵轴

36运输单元的下端

38运输带

40a,40b摄像头组所在区域

42输入斗

44a,44b输入斗的侧面

46可调缝隙

48运输单元的侧面

50扫描器外壳

52a-52d视角区域

Q1,Q2运输区域侧边的边界点

Claims (15)

1.自动收回装置(10)，包括：

用于将物体(14)输入自动收回装置(10)内部(16)的输入区域(11)；

用于将物体(11)在运输区域(12)沿运输轴(20)进行运输的运输单元(18)；和

从多个拍摄方向(26a-26d)拍摄物体(14)图片的摄像头组(24a-24d)；

其中，每个摄像头(24a-24d)的拍摄方向都朝向运输区域(12)；

摄像头(24a-24d)安装在无摄像头区域之外；

所述无摄像头区域包括运输区域(12)和运输区域(12)正下方的区域。

2.根据权利要求1所述的自动收回装置(10)，其特征是，所述运输单元(18)至少有一部分能够移动至运输区域(12)正下方的区域。

3.根据权利要求1或2所述的自动收回装置(10)，其特征是，所述摄像头(24a-24d)呈U形(32)排列，U形排列的摄像头(24a-24d)包围着运输区域(12)和运输区域(12)正下方的区域。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的自动收回装置(10)，其特征是，运输区域(12)和运输区域(12)正下方的区域沿所述摄像头(24a-24d)的纵轴(34)垂直于运输轴(20)。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的自动收回装置(10)，其特征是，所述摄像头(24a-24d)最下端(30)与运输单元(18)最下端(36)在同样高度。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的自动收回装置(10)，其特征是，所述运输单元(18)包括运输带(38)，其直接位于运输区域(12)之下。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的自动收回装置(10)，其特征是，所述摄像头(24a-24d)至少包括第一对摄像头(24a,24b)和第二对摄像头(24c,24d),其中，所述第一对摄像头(24a,24b)位于运输区域(12)上方与运输区域(12)相毗邻的第一区域(40a)，所述第二对摄像头(24c,24d)位于运输单元(18)一侧和运输区域(12)正下方的区域相毗邻的第二区域(40b)。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的自动收回装置(10)，其特征是，所述摄像头(24a-24d)的排列使之可以在与运输轴(20)垂直的一个拍摄面(P)上对物体(14)进行全面拍摄。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的自动收回装置(10)，其特征是，所述摄像头(24a-24d)的排列使之至少可以从四个拍摄方向(26a-26d)对物体(14)进行拍摄，且各拍摄方向(26a-26d)之间的角度均大于90°。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的自动收回装置(10)，其特征是，所述摄像头(24a-24d)的排列使之可以从多个拍摄方向(26a-26d)对物体(14)进行拍摄，而各个拍摄方向(26a-26d)相对于运输轴(20)呈90°角。

11.根据权利要求1-10中任意一项所述的自动收回装置(10)，其特征是，所述运输单元(18)上方设置了一个带输入区域(11)的输入斗(42)，所述输入斗(42)在运输方向(22)上从第一侧面(44a)延伸至第二侧面(44b)，所述运输单元(18)和所述输入斗(42)之间有一段距离，从而所述输入斗(42)的第二侧面(44b)和所述运输单元(18)面朝这个侧面(44b)的一侧(48)之间产生一个可调缝隙(46)。

12.根据权利要求11所述的自动收回装置(10)，其特征是，所述可调缝隙(46)的宽度(l)可以在与运输轴(20)平行的方向上调节。

13.根据权利要求11或12所述的自动收回装置(10)，其特征是，所述可调缝隙(46)在与运输轴(20)平行的方向上的宽度(l)为40mm到60mm，优选20mm到30mm。

14.根据权利要求13所述的自动收回装置(10)，其特征是，所述输入斗(42)的第一侧面(44a)和所述运输单元(18)之间的距离小于100mm。

15.根据权利要求1-14中任意一项所述的自动收回装置(10)，其特征是，所述自动收回装置(10)中运输区域(12)的正下方区域中设置了用以接住从物体(14)中流出的杂质的装置。