CN108256494B - 一种智能储物柜及其智能隔层板以及智能货物管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能储物柜及其智能隔层板以及智能货物管理系统，该智能储物柜包括柜体、设置在柜体内部的多个隔层板、沿竖直方向设置在柜体的背板的总线接口以及与总线接口电连接的控制器。隔层板包括朝下设置在安装在隔层板侧边边缘转动轴上的第一摄像头、设置在隔层板非置物面中央的第二摄像头，以及设置在隔层板的侧边边缘且与设置第一摄像头的侧边相对的电信号接口。转动轴能够带动第一摄像头沿竖直方向上下转动，以及相对转动轴左右转动；电信号接口通过电连接线与第一摄像头和第二摄像头电连接，当隔层板安装在柜体内部时，隔层板通过电信号接口与总线接口实现电接触。通过上述方式，本发明能够利用两个摄像头对隔层内的物品进行识别。

Description

一种智能储物柜及其智能隔层板以及智能货物管理系统

技术领域

本发明涉及货物智能管理技术领域，特别涉及一种智能储物柜及其智能隔层板以及智能货物管理系统。

背景技术

目前，冷柜或冰箱内的隔层板均只是起到从物理上把冷柜或冰箱隔成多层的作用，提高空间利用率，但没有在隔层板上加装其他电子装置，对储存在冰箱内的食品进行管理。

现有技术下，一些用于自动售货的冷柜和带有食品管理功能的智能冰箱具有图像识别的功能，为获取到较为理想的图片，基于图像识别的智能冷柜或冰箱需要在冰箱内部安装图像采集摄像头，通常都是安装在冷柜(或冰箱)门上，或者安装在冷柜柜体内部，但是这种设计，通常具有以下技术缺陷：

1.当摄像头安装在冷柜柜体内部侧边时，摄像头拍摄到冷柜内的食品或饮料的图像不是其正面的图像，因此此类冷柜只能大致识别冰箱隔层的食品储存情况，无法准确识别物品的实际数量；若摄像头被近距离的食品遮挡，就无法拍摄当前隔层的图像，会影响图片识别的结果；

2.当摄像头安装在冷柜门铰链上时，这种设计需要在冷柜/冰箱门打开时才可启动摄像头进行内部拍摄，由于摄像头随门设计轴转动，进行连续的图片拍摄；但是，这种设计对摄像头性能要求较高，在摄像头移动时也需要清晰的拍到冷柜内部清晰图片，一般情况下要采用工业级的高帧率摄像头，这种摄像头价格十分昂贵，因此性价比较低。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种智能储物柜及其智能隔层板，能够实现物品类别和数量的识别。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种智能储物柜，包括柜体以及设置在所述柜体内部的多个隔层板，相邻两个所述隔层板形成一隔层，所述智能储物柜还包括：总线接口，为长条形状的滑槽，且沿竖直方向设置在所述柜体的背板；以及控制器，与所述总线接口电连接；所述隔层板包括：第一摄像头，朝下设置在一安装在所述隔层板侧边边缘的转动轴上；其中，所述转动轴能够带动第一摄像头沿竖直方向上下转动，以及相对所述转动轴左右转动；第二摄像头，设置在所述隔层板上，且位于非置物面的平面中央；电信号接口，设置在所述隔层板的侧边边缘，且与设置所述第一摄像头的侧边相对，并通过电连接线与所述第一摄像头和所述第二摄像头电连接；当所述隔层板安装在所述柜体内部时，所述隔层板通过所述电信号接口与所述总线接口实现电接触。

其中，所述智能储物柜还包括：多个固定槽，两两相对地设置在所述柜体内部两个相对的侧壁上，用于容纳所述隔层板侧边边缘以将所述隔层板固定安装在所述柜体内部。

其中，所述转动轴带动所述第一摄像头沿竖直方向上下转动时，所述转动轴与水平方向的夹角不超过90°。

其中，所述转动轴带动所述第一摄像头相对所述转动轴左右转动时，所述第一摄像头转动的角度不超过90°。

其中，所述控制器通过数据接口与一用于图像识别的设备建立连接，用于将所述第一摄像头采集到的图像发送至所述设备以进行物品类别的识别，还用于将所述第二摄像头采集到的图像发送至所述设备以进行物品数量的识别。

其中，所述控制器根据预设程序或者响应一控制信号控制所述转动轴转动，以带动所述第一摄像头旋转；其中，所述控制信号来自于所述设备或所述智能储物柜的输入单元。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种智能隔层板，用于安装在储物柜内部以形成隔层；所述智能隔层板包括：第一摄像头，朝下设置在一安装在所述隔层板侧边边缘的转动轴上；其中，所述转动轴能够带动第一摄像头沿竖直方向上下转动，以及相对所述转动轴左右转动；第二摄像头，设置在所述隔层板上，且位于非置物面的平面中央；电信号接口，设置在所述隔层板的侧边边缘，且与设置所述第一摄像头的侧边相对，并通过电连接线与所述第一摄像头和所述第二摄像头电连接；当所述智能隔层板安装在所述储物柜本体内部时，与所述储物柜柜体内部设置的总线接口实现电接触。

其中，所述转动轴带动所述第一摄像头沿竖直方向上下转动时，所述转动轴与水平方向的夹角不超过90°。

其中，所述转动轴带动所述第一摄像头相对所述转动轴左右转动时，所述第一摄像头转动的角度不超过90°。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种智能货物管理系统，包括图像识别设备以及如上所述的智能储物柜；其中，所述图像识别设备通过数据接口与所述智能储物柜的控制器连接，用于根据所述智能储物柜的第一摄像头采集到的图像进行物品类别的识别，还用于根据所述智能储物柜的第二摄像头采集到的图像进行物品数量的识别。

以上方案中，隔层板上的电接口可以与储物柜柜体内背部面板的滑槽式总线接口实现电连接。进一步地，隔层板可根据物品的包装大小、物品的类别，通过隔层卡槽调整隔层高度，来获取最佳的拍摄角度；进一步地，每块隔层板上具有两个摄像头，第一摄像头正面拍摄以用于物品类别的识别，第二摄像头俯视拍摄以用于物品数量的检测，从而实现对储物柜隔层内部物品的识别。

这种结构可以有利于具有物品识别功能的设备进行灵活的扩展，原有的设备无需经过复杂的结构改造就可以使用，该发明可以快速用于不同设备厂商所推出的不同型号产品，使原有的传统设备快速获得物品图像识别能力，实现原有产品的智能化升级。

附图说明

图1是本发明实施方式中的一种智能储物柜的结构示意图；

图2是图1所示的智能储物柜的隔层板的立体视图；

图3是图1所示的智能储物柜的隔层板的侧面视图；

图4是图1所示的智能储物柜的隔层板的俯视图；

图5是图1所示的智能储物柜的隔层板的仰视图；

图6是本发明实施方式中的一种智能货物管理系统的硬件结构示意图；

图7是应用本发明在实验设备内拍摄到的正面视图的第一画面拍摄效果示意图；

图8是应用本发明在实验设备内拍摄到的正面视图的第二画面拍摄效果示意图；

图9是应用本发明在实验设备内拍摄到的俯视视图的第一画面拍摄效果示意图；

图10是应用本发明在实验设备内拍摄到的俯视图视图的第二画面拍摄效果示意图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

请参阅图1，为本发明实施方式中的一种智能储物柜的结构示意图。在本实施方式中，该智能储物柜10为冷柜，在其他实施方式中，该智能储物柜10还可以是其他用于展示、销售物品的储物柜、酒柜、冷柜、冰箱或者货架。

该智能储物柜10包括柜体20以及设置在柜体20内部的多个隔层板30。具体地，该柜体20由第一侧壁21、第二侧壁22、第三侧壁23、柜体顶部24以及柜体底部25共同形成。

进一步地，在第一侧壁21和第三侧壁23上还分别设置多个固定槽26，且两两位置相对应地设置，使得一隔层板30两个相对的侧边边缘嵌入至对应的固定槽26中，以固定安装在柜体20的内部，相邻的两个隔层板30形成一个隔层，以容纳放置在隔层板30上的物品。具体地，设置在第一侧壁21上的固定槽和设置在第三侧壁23上的固定槽的位置相对应，使得隔层板30的两个相对的侧边边缘嵌入，以固定安装在柜体20的内部。如图1所示，在柜体20的内部，相对的第一侧壁21和第三侧壁23上设置多个固定槽26，能够根据需要调节两个隔层板30之间的距离，在柜体20的内部灵活地分割出多个不同高度的隔层，这些隔层板30沿柜体20的竖直方向平行排布，以满足不同包装、不同大小物品的置物需求。

请同时参阅图2-5，为隔层板30在不同视角的示意图。具体地，该隔层板30包括第一摄像头31、第二摄像头32以及电信号接口33。

第一摄像头31朝下安装在一转动轴34上，该转动轴34安装在该隔层板30的本体侧边边缘，该转动轴34能够带动第一摄像头31沿竖直方向上下转动，具体地，该转动轴34带动第一摄像头31沿竖直方向转动时，该转动轴34与水平方向的夹角不超过90°。进一步地，该转动轴34还可以轴向转动，以带动第一摄像头31相对该转动轴34左右转动，具体地，该转动轴34带动第一摄像头31左右转动时，该第一摄像头31转动的角度不超过90°。

第二摄像头32设置在该隔层板30本体上，且位于非置物面的平面中央。

电信号接口33设置在该隔层板30的本体侧边边缘，且与设置第一摄像头31的侧边相对。

进一步地，在该隔层板30本体的内部还设置电连接线(图未示出)，用于将第一摄像头31和第二摄像头32连接至该电信号接口33。

进一步地，该智能储物柜10还包括总线接口40以及控制器(图未示)。如图1所示，该总线接口40为长条形状的滑槽，沿竖直方向设置在第二侧壁22上。当隔层板30安装在柜体20的内部时，其电信号接口33与总线接口40相接触，以将隔层板30电连接至控制器。因此，无论隔层板30调整到什么高度，都可以与控制器进行电连接，实现隔层板30上的第一摄像头31和第二摄像头32的供电以及与控制器的数据通信。

请同时参阅图6，为本发明实施方式中的智能货物管理系统的硬件结构示意图。每个隔层板30上设置的第一摄像头31和第二摄像头32均通过电信号接口33与总线接口40电连接，以实现与控制器50的电连接。进一步地，控制器50还通过对外数据接口51与设置在智能储物柜10外部的用于进行图像识别的设备60建立连接，用于将采集到的图像发送至该设备60，进行图像处理和图像识别。

在安装在智能储物柜10内部的各个隔层板30上放置物品，通过第一摄像头31对相应隔层内放置物品的正面视图的画面进行拍摄，以及通过第二摄像头32对相应隔层内放置物品的俯视视图的画面进行拍摄。控制器50通过总线接口40获取每个第一摄像头31和第二摄像头32所拍摄到的图像，并通过对外数据接口，将获取到的图片发送至用于图像识别的设备60。其中，该控制器50将第一摄像头31采集到的图像发送至该设备60以进行物品类别的识别，将第二摄像头32采集到的图像发送至该设备60以进行物品数量的识别。

进一步地，控制器50能够通过图像中所携带的识别信息识别其来源，即，识别出图像是由哪一个隔层板的第一摄像头或第二摄像头拍摄。其中，每个隔层板30预先设置识别信息，该识别信息可以是识别码、隔层板编码等。设备60接收到控制器50发送的图像后，识别出来自于隔层板的两个图像(分别由第一摄像头31和第二摄像头32拍摄)，并分别对这两个图像中的正面视图画面进行识别以得到对应隔层内所放置的物品类别，对这两个图像中的俯视视图画面进行识别以得到该对应隔层内所述放置的物品数量，然后综合两个图像的识别结果最终确定对应隔层内所放置的物品类别和数量。

在本实施方式中，控制器50根据预设程序，或者响应一控制信号，控制转动轴34转动，以带动第一摄像头31旋转至预定角度，以调整第一摄像头31的拍摄角度。例如，该预设程序可以是预设时间间隔，以预定的角度控制转动轴转动，如，在进行隔层内物品的首次识别时，可以每隔1s旋转5°，使摄像头对当前视角下的画面进行拍摄，以此，设备60能够采集到在1分钟内连续拍摄的60张图片，并对这60张图片进行识别，从而提高物品识别的准确率，从而确定当前隔层内的物品确切类别。

该控制信号可以是来自于设备60发出的控制信号，即，设备60在接收到图像后，根据实际情况发现拍摄角度不是特别理想时，能够响应用户的操作或者预设程序产生该控制信号，以控制转动轴34转动，使第一摄像头31的拍摄角度调整为合适的角度。该控制信号还可以是来自于智能储物柜10的输入单元(图未示)，即，设备60在接收到图像后，根据实际情况发现拍摄角度不是特别理想时，控制器50能够响应用户通过输入单元的操作产生该控制信号。

下面将结合附图对该智能储物柜10的工作原理进行举例说明。

通过用于图像识别的设备60需要利用摄像头采集整个设备每个隔层的物品摆放情况，并且所拍摄的图片越清晰、角度越正，那么识别的效果就越好。在本发明中，第一摄像头31在正面非常清楚的拍摄到该隔层的物品摆放情况，并且第一摄像头31与隔层板30的连接处采用了转动轴的结构，在垂直方向实现90°翻转，在水平方向实现90°翻转，可以根据隔层高度的不同、摆放物品的尺寸大小来调整摄像头的拍摄角度，获取最佳的识别用图片。

举例1：请参阅图7，为应用本发明在实验设备内拍摄到的第一正面视图的画面拍摄效果示意图，根据饮料包装的大小(500ml瓶装饮料)，隔层在拍摄时的高度为45cm，正面拍摄/物品类别识别摄像头的角度为：与水平方向呈30°。

举例2：请参阅图8，为应用本发明在实验设备内拍摄到的第二正面视图的画面拍摄效果示意图，根据饮料包装的大小(330ml罐装饮料)，隔层在拍摄时的高度为35cm，正面拍摄/物品类别识别摄像头的角度为：与水平方向呈35°。

在本发明中，第二摄像头32采用高清广角相机，可以非常清楚的俯视拍摄到该隔层内的物品数量情况，并且针对隔层内摆放的不同大小物品，可以通过调整隔层的高低来获得理想的照片。由于采用了俯视拍摄的方法，可以非常清楚且准确的拍到隔层内物品的分布情况，提高了物品数量识别的准确率。

举例3：请参阅图9，为应用本发明在实验设备内拍摄到的第一俯视视图的画面拍摄效果示意图，根据饮料包装的大小(500ml瓶装饮料)，隔层在拍摄时的高度为45cm。

举例4：请参阅图10，为应用本发明在实验设备内拍摄到的第二俯视图视图的画面拍摄效果示意图，根据饮料包装的大小(330ml罐装饮料)，隔层在拍摄时的高度为35cm。

如上所述，通过本发明中的智能储物柜及智能货物管理系统，为了可以在智能储物柜的内部灵活的分出不同高度的隔层，在柜体的内部两侧设有隔层板固定槽，可以灵活调整隔层板高度，以满足不同包装、不同大小物品的图像获取需求。例如：500ml塑料瓶装饮料的拍摄高度要求比330ml罐装饮料高，此时只需要将隔层板固定于不同卡槽位置即可，实际拍摄效果可见图7～图10。运用这种简单卡槽固定结构的设备，可以通过调整隔层板的高度来获得不同的图像拍摄效果，隔层板高度调整直接影响到物品数量识别摄像头和物品类别识别摄像头的拍摄效果，在产品出厂设置前可以根据智能货架/冷柜/储物柜的实际用途调整好隔层板高度和拍摄角度，获得较好的图像拍摄效果，提高识别准确率。控制器也可以根据实际物品的摆放自动调整摄像头的拍摄角度，来获得较好的图像拍摄效果，提高识别准确率。

另外，柜体内部的背板(第二侧壁22)还设置有一个滑槽式的总线接口，无论隔层板调整到什么高度，都可以与设备进行电连接，实现隔层板上两个摄像头的供电以及摄像头与设备主控制板的数据通信。这种方法只要对原有传统设备进行简单的改造升级即可实现，无需对设备结构进行复杂的修改。

每块隔层板上具有两个摄像头，第一摄像头正面拍摄以用于物品类别的识别，第二摄像头俯视拍摄以用于物品数量的检测，从而实现对储物柜隔层内部物品的识别。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种智能储物柜，包括柜体以及设置在所述柜体内部的多个隔层板，相邻两个所述隔层板形成一隔层，其特征在于，所述智能储物柜还包括：

总线接口，为长条形状的滑槽，且沿竖直方向设置在所述柜体的背板；以及

控制器，与所述总线接口电连接；

所述隔层板包括：

第一摄像头，朝下设置在一安装在所述隔层板侧边边缘的转动轴上；其中，所述转动轴能够带动第一摄像头沿竖直方向上下转动，以及相对所述转动轴左右转动；

第二摄像头，设置在所述隔层板上，且位于非置物面的平面中央；

电信号接口，设置在所述隔层板的侧边边缘，且与设置所述第一摄像头的侧边相对，并通过电连接线与所述第一摄像头和所述第二摄像头电连接；当所述隔层板安装在所述柜体内部时，所述隔层板通过所述电信号接口与所述总线接口实现电接触；

所述控制器，用于：

根据预设程序控制所述转动轴转动，带动所述第一摄像头旋转至预定角度，以调整第一摄像头的拍摄角度，对相应隔层内放置物品的正面视图的画面进行拍摄；其中，所述预设程序是预设时间间隔，以预定的角度控制转动轴转动；

控制所述第二摄像头对相应隔层内放置物品的俯视视图的画面进行拍摄；

通过总线接口获取每个第一摄像头和第二摄像头所拍摄到的图像，并根据图像中所携带的识别信息识别拍摄所述图像的第一摄像头和第二摄像头所对应设置的隔层板；其中，每个隔层板预先设置识别信息；

通过对外数据接口，将获取到的图片、隔层板信息发送至用于图像识别的设备，使得所述设备根据所述第一摄像头采集到的图像进行物品类别的识别，以及根据所述第二摄像头采集到的图像进行物品数量的识别，并结合物品类别和物品数量的识别结果确定所述隔层板内所放置的物品类别和数量。

2.根据权利要求1所述的智能储物柜，其特征在于，所述智能储物柜还包括：多个固定槽，两两相对地设置在所述柜体内部两个相对的侧壁上，用于容纳所述隔层板侧边边缘以将所述隔层板固定安装在所述柜体内部。

3.根据权利要求1所述的智能储物柜，其特征在于，所述转动轴带动所述第一摄像头沿竖直方向上下转动时，所述转动轴与水平方向的夹角不超过90°。

4.根据权利要求1所述的智能储物柜，其特征在于，所述转动轴带动所述第一摄像头相对所述转动轴左右转动时，所述第一摄像头转动的角度不超过90°。

5.根据权利要求1所述的智能储物柜，其特征在于，所述控制器还用于响应一控制信号控制所述转动轴转动，以带动所述第一摄像头旋转至预定角度；其中，所述控制信号来自于所述设备或所述智能储物柜的输入单元。

6.一种智能货物管理系统，其特征在于，包括图像识别设备以及如权利要求1-5任一项所述的智能储物柜；其中，所述图像识别设备通过数据接口与所述智能储物柜的控制器连接，用于根据所述智能储物柜的第一摄像头采集到的图像进行物品类别的识别，还用于根据所述智能储物柜的第二摄像头采集到的图像进行物品数量的识别，并结合物品类别和物品数量的识别结果确定所述隔层板内所放置的物品类别和数量。