CN107609005A - 一种基于机器视觉的物品定位方法及定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种基于机器视觉的物品定位方法及装置，所述方法包括：接收到一携带有搜索条件的指令，所述搜索条件为待定位物品的属性信息中的形状、尺寸、颜色的至少一个；在预先建立好的数据库中进行搜索，将符合所述搜索条件的物品的所述属性信息按相似度的高低排序进行显示。本发明实施例利用机器视觉技术跟踪人体行为活动，并将行为活动所涉及的物体形状、尺寸、颜色、位置等信息记录在数据库中，从而实现管理。当用户查找物品时，可以根据形状、尺寸、颜色等属性检索物品，并获得物体存放的大概区域。

Description

一种基于机器视觉的物品定位方法及定位装置

技术领域

本发明实施例涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种基于机器视觉的物品定位方法及定位装置。

背景技术

在日常生活中，经常使用的生活物品例如钥匙，钱包等物品找不到了，不知道放在哪里了，会给生活带来很多麻烦。

现有技术中已经有大批发明专利来对物品进行定位，通过在物品上贴放传感器或者某种标签的方式，传感器或者标签与控制器无线连接，可以是通过蓝牙、ZigBee通信或者是无线WiFi技术进行连接，控制器可以是用户的手机或者是平板等。当用户要寻找某个物体时，就会打开手机上的应用程序，点击所要寻找的物体，手机上无线通信模块就会给传感器或者标签发送指令，传感器或标签上的接收模块接收到该命令时，报警装置就会发出警报，这时，用户就可以根据警报的位置进行寻找。

但是，这类方法会随着物品数量的增多，而增加成本。同时，要保持传感器贴片或者标签的有效性，要对其定期充电，管理繁琐。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明实施例提供一种基于机器视觉的物品定位方法及定位装置。

一方面，本发明实施例提供一种基于机器视觉的物品定位方法，所述方法包括：

接收到一携带有搜索条件的指令，所述搜索条件为待定位物品的属性信息中的形状、尺寸、颜色的至少一个；

在预先建立好的数据库中进行搜索，将符合所述搜索条件的物品的所述属性信息按相似度的高低排序进行显示。

另一方面，本发明实施例提供一种基于机器视觉的物品定位装置，包括：

接收模块，用于接收到一携带有搜索条件的指令，所述搜索条件为待定位物品的属性信息中的形状、尺寸、颜色的至少一个；

搜索模块，用于在预先建立好的数据库中进行搜索，将符合所述搜索条件的物品的所述属性信息按相似度的高低排序进行显示。

本发明实施例提供的基于机器视觉的物品定位方法及定位装置，利用机器视觉技术跟踪人体行为活动，并将行为活动所涉及的物体形状、尺寸、颜色、位置等信息记录在数据库中，从而实现管理。当用户查找物品时，可以根据形状、尺寸、颜色等属性检索物品，并获得物体存放的大概区域。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的基于机器视觉的物品定位方法流程示意图；

图2为本发明又一实施例提供的数据库建立的方法流程示意图；

图3为本发明再一实施例提供的基于机器视觉的物品定位装置的结构示意图；

图4为本发明再一实施例提供的基于机器视觉的物品定位装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的基于机器视觉的物品定位方法流程示意图，如图1所示，所述方法包括：

S101、接收到一携带有搜索条件的指令，所述搜索条件为待定位物品的属性信息中的形状、尺寸、颜色的至少一个；

S102、在预先建立好的数据库中进行搜索，将符合所述搜索条件的物品的所述属性信息按相似度的高低排序进行显示。

当用户在一个房间想要寻找某个生活物品时，就会知道该物品的形状、尺寸或颜色来进行寻找，在计算机的输入界面上有至少一个条件的输入框，用户可根据物品的属性信息来输入，例如，想要寻找一本书，即待定位的物品为书，并且知道书的属性信息是长方形、外皮是红色、尺寸大小为16开，所以就在计算机的输入界面上输入长方形、红色、16开中的至少一个参数信息。计算机就会接收到这个携带着搜索条件的指令，所述搜索条件为待定位物品的所述属性信息中的所述形状、尺寸、颜色的至少一个。

当计算机接收到所述携带着搜索条件的指令后，就会在预先建立好的数据库中进行搜索，将符合所述搜索条件的所有物品的属性信息按照相似度的高低进行排序，并且显示在计算机的界面上，用户就可以根据搜索出来的结果到相应的房间位置去寻找，减少了用户需要寻找的范围。

例如，当计算机接收到携带有搜索条件长方形、红色、16开中的至少一个参数信息后，计算机就会在预先建立好的数据库中进行搜索，将符合条件的所有物品的属性信息按照相似度的高低进行排序，首先将符合三个条件的物品的属性信息排列在前面，然后将符合两个条件的物品的属性信息紧跟着排列，然后排列的是符合一个条件的物品的属性信息，用户可首先去寻找排列在前的属性信息，例如在房间的沙发上，如果没有找到可按照搜索出的结果依次去寻找，直到找到为止。

本发明实施例提供的一种基于机器视觉的物品定位方法，当用户查找物品时，可以根据形状、尺寸、颜色等属性检索物品，并获得物体存放的大概区域，节省用户寻找物品的时间。

在上述实施例的基础上，首先需要建立一个物品属性的数据库，可选地，图2为本发明又一实施例提供的数据库建立的方法流程示意图，如图2所示，所述数据库采用如下步骤建立：

S201、接收到视觉传感器采集到的第一图像；

在视野预管理生活区内设置至少一个传感器，可以是普通传感器，也可以是视觉传感器，只要可以实现采集图像数据的功能，本发明对此并不做限定，本发明实施例以视觉传感器为例做介绍。

所述视觉传感器可以是基于Kinect或Intel RealSense等的3D体感摄像头。视觉传感器采集预管理生活区内的原始图像数据，即第一图像，然后视觉传感器将采集到的第一图像上传到计算机，此时，计算机就接收到视觉传感器发送的第一图像。

S202、对所述第一图像中的人体目标做人体骨骼化处理，确定人体骨骼化图像中一部位的位置；

计算机在接收到所述视觉传感器发送的第一图像，以第一图像中的人体作为目标，将对所述第一图像中的人体目标做人体骨骼化处理，确定人体骨骼化图像中一部位的位置，其他部分的目标图像不做处理，其中对人体骨骼化处理可采用多种处理方法，例如距离变换算法、图像细化算法等，都可以用来对图像中的人体目标做人体骨骼化处理，在本发明实施例中不做具体的限定。

S203、基于所述人体骨骼化图像中的一部位的位置，将所述第一图像中距离所述一部位位置的一定范围内的物品图像进行分割；

计算机在得到第一图像后，对第一图像中的人体目标做人体骨骼化处理，根据先验值，可确定人体骨骼化图像的某一个部位，可以是手，也可以是头，或者是脚，可根据用户的需要来设定，本发明实施例设定在手的位置。

计算机在确定了手的部位，并且对距离手的一定范围内的物品图像进行分割，所述一定范围可以是距离手半米的位置，这个范围大小可根据用户的需要自行设定。

计算机将距离手半米范围内的物体进行分割，可采用多种可实现的方式：边缘检测的分割方法、直方图阈值分割技术、类间方差的阈值分割等。在本发明实施例中不对分割技术做具体的限定。

S204、计算出所述分割物品的属性信息，所述属性信息至少包括形状、尺寸、颜色和空间位置，并存储在数据库中。

计算机通过将所述第二图像中的距离所述人体骨骼化的一部位的一定范围内的物品进行分割，计算出每个分割物品的属性信息，所述属性信息至少包括形状、尺寸、颜色和空间位置，所述属性信息中的形状，可获取到分割物品的边缘数据，通过数据拟合的方式拟合成所述分割物品大概的形状，并且将得到的所述分割物品的属性信息储存在数据库中。

本发明实施例提供的一种基于机器视觉的物品定位方法，利用机器视觉技术跟踪人体行为活动，并将行为活动所涉及的物体形状、尺寸、颜色、位置等信息记录在数据库中，从而实现管理。当用户查找物品时，可以根据形状、尺寸、颜色等属性检索物品，并获得物体存放的大概区域。

可选地，所述属性信息中包括的颜色具体为纯色或者花色。

在上述实施例的基础上，计算机计算分割物品的属性信息，其中所述属性信息中的颜色可以是纯色，也可以是花色。例如，若一支笔，只有一种颜色，就是黑色或者是红色，在存储的时候就设置为黑色或红色，如果是一本书，书的封面有红有黄，则在存储的时候就设置为花色。

可选地，所述属性信息中的空间位置为一个所述分割后的物品对应的以所述视觉传感器为坐标原点的三维坐标。

在上述实施例的基础上，计算机计算分割物品的属性信息，其中所述属性信息中的空间位置也就是用户想要获得的信息，被分割的物品会被人移动到多个位置，每个位置相对应一个以视觉传感器为坐标原点的三维坐标，随着人将物品移动，三维坐标也会发生变化，每次空间位置发生变化时，计算机都会将三维坐标存储在计算机的数据库中。

本发明实施例提供的一种基于机器视觉的物品定位方法，利用机器视觉技术跟踪人体行为活动，并将行为活动所涉及的物体形状、尺寸、颜色、位置等信息记录在数据库中，从而实现管理。当用户查找物品时，可以根据形状、尺寸、颜色等属性检索物品，并获得物体存放的大概区域。

可选地，所述在预先建立好的数据库中进行搜索，将符合所述搜索条件的物品的所述属性信息按相似度的高低排序进行显示，包括：

在所述数据库中进行搜索获得所述物品的位置信息的三维坐标，将所述三维坐标在一个三维立体图中显示出所述物品在空间中的相对位置。

在上述实施例的基础上，当有用户需要寻找某个物品时，就会在计算机界面上输入搜索条件，计算机就会接收到携带着搜索条件的指令，在预先建立好的数据库中进行搜索，将符合搜索条件的物品的属性信息按照相似度的高低排序显示出来，例如输入的条件是红色、长方形，计算机就会在预先建立好的数据库中寻找符合红色、长方形条件所对应的物品的位置信息的三维坐标，并且是符合条件的物品的位置信息是最后一次出现时的三维坐标，将所述三维坐标在一个三维立体图中显示出所述物品在空间中的相对位置，方便用户可以一目了然的看到物品在空间内的大概位置。

本发明实施例提供的一种基于机器视觉的物品定位方法，利用机器视觉技术跟踪人体行为活动，并将行为活动所涉及的物体形状、尺寸、颜色、位置等信息记录在数据库中，从而实现管理。当用户查找物品时，可以根据形状、尺寸、颜色等属性检索物品，并获得物体存放的大概区域。

图3为本发明再一实施例提供的基于机器视觉的物品定位装置的结构示意图，如图3所示，所述装置包括接收模块31和搜索模块32，其中：

接收模块31用于接收到一携带有搜索条件的指令，所述搜索条件为待定位物品的属性信息中的形状、尺寸、颜色的至少一个；搜索模块32用于在预先建立好的数据库中进行搜索，将符合所述搜索条件的物品的所述属性信息按相似度的高低排序进行显示。

当用户在一个房间想要寻找某个生活物品时，就会知道该物品的形状、尺寸或颜色来进行寻找，在计算机的输入界面上有至少一个条件的输入框，用户可根据物品的属性信息来输入，例如，想要寻找一本书，即待定位的物品为书，并且知道书的属性信息是长方形、外皮是红色、尺寸大小为16开，所以就在计算机的输入界面上输入长方形、红色、16开中的至少一个参数信息。接收模块31接收到这个携带着搜索条件的指令，所述搜索条件为待定位物品的所述属性信息中的所述形状、尺寸、颜色的至少一个。

当接收模块31接收到所述携带着搜索条件的指令后，搜索模块32就会在预先建立好的数据库中进行搜索，将符合所述搜索条件的所有物品的属性信息按照相似度的高低进行排序，并且显示在计算机的界面上，用户就可以根据搜索出来的结果到相应的房间位置去寻找，减少了用户需要寻找的范围。

例如，当接收模块31接收到携带有搜索条件长方形、红色、16开中的至少一个参数信息后，搜索模块32就会在预先建立好的数据库中进行搜索，将符合条件的所有物品的属性信息按照相似度的高低进行排序，首先将符合三个条件的物品的属性信息排列在前面，然后将符合两个条件的物品的属性信息紧跟着排列，然后排列的是符合一个条件的物品的属性信息，用户可首先去寻找排列在前的属性信息，例如在房间的沙发上，如果没有找到可按照搜索出的结果依次去寻找，直到找到为止。

本发明实施例提供的一种基于机器视觉的物品定位装置，当用户查找物品时，可以根据形状、尺寸、颜色等属性检索物品，并获得物体存放的大概区域，节省用户寻找物品的时间。

可选地，图4为本发明再一实施例提供的基于机器视觉的物品定位装置的结构示意图，如图4所示，所述装置包括接收模块31、搜索模块32和数据库建立模块33，所述数据库建立模块33具体包括采集图像单元41、数据处理单元42、分割物品单元43和计算属性单元44，其中：

采集图像单元41用于接收到视觉传感器采集到的第一图像；数据处理单元42用于对所述第一图像中的人体目标做人体骨骼化处理，确定人体骨骼化图像中一部位的位置；分割物品单元43用于基于所述人体骨骼化图像中的一部位的位置，将所述第一图像中距离所述一部位位置的一定范围内的物品图像进行分割；计算属性单元44用于计算出所述分割物品的属性信息，所述属性信息至少包括形状、尺寸、颜色和空间位置，并存储在数据库中。

本发明实施例中的接收模块31、搜索模块32和上述实施例中的功能和结构相同，在本发明实施例中不做具体的介绍。

本发明实施例中还包括数据库建立模块33，所述数据库建立模块33具体包括采集图像单元41、数据处理单元42、分割物品单元43和计算属性单元44，

其中，采集图像单元41采用预管理生活区内的原始图像数据，即第一图像，然后采集图像单元41将采集到的第一图像上传到数据处理单元42；

此时，数据处理单元42接收到视觉传感器发送的第一图像，以第一图像中的人体作为目标，将对所述第一图像中的人体目标做人体骨骼化处理，其他部分的图像不做处理，根据先验值，确定人体骨骼化图像中一部位的位置，；，所述人体骨骼化图像的某一个部位，可以是手，也可以是头，或者是脚，可根据用户的需要来设定，本发明实施例设定在手的位置；

分割物品单元43在确定了手的部位，并且对距离手的一定范围内的物品图像进行分割，所述一定范围可以是距离手半米的位置；

计算属性单元44通过将所述第一图像中的距离所述人体骨骼化图像中的一部位位置的一定范围内的物品图像进行分割，计算出每个分割物品的属性信息，所述属性信息至少包括形状、尺寸、颜色和空间位置，所述属性信息中的形状，可获取到分割物品的边缘数据，通过数据拟合的方式拟合成所述分割物品大概的形状，并且将得到的所述分割物品的属性信息储存在数据库中。

本发明实施例提供的一种基于机器视觉的物品定位装置，利用机器视觉技术跟踪人体行为活动，并将行为活动所涉及的物体形状、尺寸、颜色、位置等信息记录在数据库中，从而实现管理。当用户查找物品时，可以根据形状、尺寸、颜色等属性检索物品，并获得物体存放的大概区域。

可选地，所述属性信息中包括的颜色具体为纯色或者花色。

在上述实施例的基础上，计算属性单元44计算分割物品的属性信息，其中所述属性信息中的颜色可以是纯色，也可以是花色。例如，若一支笔，只有一种颜色，就是黑色或者是红色，在存储的时候就设置为黑色或红色，如果是一本书，书的封面有红有黄，则在存储的时候就设置为花色。

可选地，所述属性信息中的空间位置为一个所述分割后的物品对应的以所述视觉传感器为坐标原点的三维坐标。

在上述实施例的基础上，计算属性单元44计算分割物品的属性信息，其中所述属性信息中的空间位置也就是最后用户想要获得的信息，被分割的物品会被人移动到多个位置，每个位置相对应一个以视觉传感器为坐标原点的三维坐标，随着人将物品移动，三维坐标也会发生变化，每次空间位置发生变化时，计算属性单元44都会将三维坐标存储在数据库中。

本发明实施例提供的一种基于机器视觉的物品定位装置，利用机器视觉技术跟踪人体行为活动，并将行为活动所涉及的物体形状、尺寸、颜色、位置等信息记录在数据库中，从而实现管理。当用户查找物品时，可以根据形状、尺寸、颜色等属性检索物品，并获得物体存放的大概区域。

可选地，所述搜索模块32具体用于：在所述数据库中进行搜索获得所述物品的位置信息的三维坐标，将所述三维坐标在一个三维立体图中显示出所述物品在空间中的相对位置。

在上述实施例的基础上，当有用户需要寻找某个物品时，用户就会在计算机界面上输入搜索条件，接收模块31就会接收到携带着搜索条件的指令，搜索模块32在预先建立好的数据库中进行搜索，将符合搜索条件的物品的属性信息按照相似度的高低排序显示出来，例如输入的条件是红色、长方形，计算机就会在预先建立好的数据库中寻找符合红色、长方形条件所对应的物品的位置信息的三维坐标，并且是符合条件的物品的位置信息是最后一次出现时的三维坐标，将所述三维坐标在一个三维立体图中显示出所述物品在空间中的相对位置，方便用户可以一目了然的看到物品在空间内的大概位置。

本发明实施例提供的一种基于机器视觉的物品定位装置，利用机器视觉技术跟踪人体行为活动，并将行为活动所涉及的物体形状、尺寸、颜色、位置等信息记录在数据库中，从而实现管理。当用户查找物品时，可以根据形状、尺寸、颜色等属性检索物品，并获得物体存放的大概区域。

最后应说明的是：以上所描述的装置以及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

Claims (10)

1.一种基于机器视觉的物品定位方法，其特征在于，包括：

接收到一携带有搜索条件的指令，所述搜索条件为待定位物品的属性信息中的形状、尺寸、颜色的至少一个；

在预先建立好的数据库中进行搜索，将符合所述搜索条件的物品的所述属性信息按相似度的高低排序进行显示。

2.根据权利要求1所述的物品定位方法，其特征在于，所述数据库采用如下步骤建立：

接收到视觉传感器采集到的第一图像；

对所述第一图像中的人体目标做人体骨骼化处理，确定人体骨骼化图像中一部位的位置；

基于所述人体骨骼化图像中的一部位的位置，将所述第一图像中距离所述一部位位置的一定范围内的物品图像进行分割；

计算出所述分割物品的所述属性信息，所述属性信息至少包括形状、尺寸、颜色和空间位置，并存储在数据库中。

3.根据权利要求1或2所述的物品定位方法，其特征在于，所述属性信息中包括的颜色具体为纯色或者花色。

4.根据权利要求2所述的物品定位方法，其特征在于，所述属性信息中的空间位置为一个所述分割后的物品对应的以所述视觉传感器为坐标原点的三维坐标。

5.根据权利要求1所述的物品定位方法，其特征在于，所述在预先建立好的数据库中进行搜索，将符合所述搜索条件的物品的所述属性信息按相似度的高低排序进行显示，包括：

在所述数据库中进行搜索获得所述物品的位置信息的三维坐标，将所述三维坐标在一个三维立体图中显示出所述物品在空间中的相对位置。

6.一种基于机器视觉的物品定位装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收到一携带有搜索条件的指令，所述搜索条件为待定位物品的属性信息中的形状、尺寸、颜色的至少一个；

搜索模块，用于在预先建立好的数据库中进行搜索，将符合所述搜索条件的物品的所述属性信息按相似度的高低排序进行显示。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括数据库建立模块，具体包括：

采集图像单元，用于接收到视觉传感器采集到的第一图像；

数据处理单元，用于对所述第一图像中的人体目标做人体骨骼化处理，确定人体骨骼化图像中一部位的位置；

分割物品单元，基于所述人体骨骼化图像中的一部位的位置，将所述第一图像中距离所述一部位位置的一定范围内的物品图像进行分割；

计算属性单元，用于计算出所述分割物品的所述属性信息，所述属性信息至少包括形状、尺寸、颜色和空间位置，并存储在数据库中。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述属性信息中包括的颜色具体为纯色或者花色。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述属性信息中的空间位置为一个所述分割后的物品对应的以所述视觉传感器为坐标原点的三维坐标。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述搜索模块具体用于：

在所述数据库中进行搜索获得所述物品的位置信息的三维坐标，将所述三维坐标在一个三维立体图中显示出所述物品在空间中的相对位置。