CN109360331A - 一种基于物品识别的自动售货方法及自动售货机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物品识别的自动售货方法及自动售货机，所述方法包括：当检测到自动售货机开门后，通过重量传感器检测物品搁板上的重量变化；当重量改变时，控制自动售货机内的摄像头进行拍摄，得到内景图片；识别所述内景图片，当所述内景图片存在标签时，通过所述标签确定物品的品类，并通过重量传感器计算取出或者放入的物品的品类和数量。本发明通过自定义的标签代替RFID标签，通过摄像头拍摄物品上的标签以及计算重量的变化对物品品类和数量进行汇总和校核，大大降低开放式自助售货机的运营成本。

Description

一种基于物品识别的自动售货方法及自动售货机

技术领域

本发明涉及自动售货应用技术领域，尤其涉及一种基于物品识别的自动售货方法及自动售货机。

背景技术

随着科技的发展与进步，自动售货机使用的地点也越来越多，自动售货机是商业自动化的常用设备，不受时间、地点的限制，人工管理的比较少，能节省人力，方便消费者随时随地获取物品的交易。

目前，现有市面上的自动售货机主要还是采用RFID（Radio FrequencyIdentification，射频识别技术，又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触）来识别用户（消费者）取出和放入物品的品类和数量，那么每个物品就相应会有一个表示其自身的RFID标签（即射频标签），射频标签是产品电子代码（EPC）的物理载体，附着于可跟踪的物品上，可全球流通 并对其进行识别和读写，但是RFID标签价格比较贵，一般一个RFID标签需要0.2-0.5元的成本，对于长期运营的自动售货机来说来说很不合算；另外，现有的自动售货机一般是用户隔着透明柜查看和选择物品，无法直接开门进行物品的选择，操作的直观性较低。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种基于物品识别的自动售货方法及自动售货机，旨在通过自定义的标签代替RFID标签，通过摄像头拍摄物品上的标签以及计算重量的变化对物品品类和数量进行汇总和校核，大大降低开放式自助售货机的运营成本。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种基于物品识别的自动售货方法，其中，所述基于物品识别的自动售货方法包括：

当检测到自动售货机开门后，通过重量传感器检测物品搁板上的重量变化；

当重量改变时，控制自动售货机内的摄像头进行拍摄，得到内景图片；

识别所述内景图片，当所述内景图片存在标签时，通过所述标签确定物品的品类，并通过重量传感器计算取出或者放入的物品的品类和数量。

所述的基于物品识别的自动售货方法，其中，所述识别所述内景图片，当所述内景图片存在标签时，通过所述标签确定物品的品类，并通过重量传感器计算取出或者放入的物品的品类和数量之后还包括：

当检测到自动售货机关门后，根据编号对取出或放入的物品品类和数量进行汇总和校核，计算应付金额并进行结算。

所述的基于物品识别的自动售货方法，其中，所述当检测到自动售货机开门后，通过重量传感器检测物品搁板上的重量变化之前还包括：

预先将放入自动售货机中的物品在其外表面间隔设置若干标签；

所述自动售货机用于放置物品的每一搁板均设置一重量传感器用于检测该搁板的重量变化，所述自动售货机中对应每一搁板均设置摄像头，所述摄像头朝向其所对应的搁板上表面用于拍摄搁板上的物品。

所述的基于物品识别的自动售货方法，其中，所述标签包含图形符号和字母符号中的至少一个，上述不同的图形符号、字母符号或者它们的组合代表不同的物品，所述标签被用于设置在标签所代表的物品上；

所述标签的图形符号和字母符号还设有不同的符号颜色；

由不同的符号及符号颜色进行组合来进行唯一标识，所述唯一标识代表物品的品类；

当识别符号出现错误时，通过颜色辅助纠正识别到的符号所代表的品类；

所述标签还通过数字及数字颜色来表示物品在自动售货机中的编号；每个符号颜色和数字颜色不同并且是确定不变。

所述的基于物品识别的自动售货方法，其中，所述当重量改变时，控制自动售货机内的摄像头进行拍摄，得到内景图片具体包括：

所述自动售货机接收用户通过扫码应用进行的扫码操作后，自动开门；

当自动售货机中预先设置的重量传感器检测到用户取出或者放入物品的操作时，通过所述摄像头拍摄物品，从拍摄到的内景图片上识别所述标签。

所述的基于物品识别的自动售货方法，其中，所述识别所述内景图片，当所述内景图片存在标签时，通过所述标签确定物品的品类，并通过重量传感器计算取出或者放入的物品的品类和数量具体包括：

根据所述摄像头拍摄物品得到的内景图片，当所述内景图片存在标签时，获取所述标签的图形符号和字母符号中的符号、数字和颜色特征值，识别出物品对应的品类和编号；

根据识别到的物品的品类和编号，通过设置在物品搁板上的重量传感器计算重量变化，得出取出或者放入的物品的品类和数量。

所述的基于物品识别的自动售货方法，其中，所述当检测到自动售货机关门后，根据编号对取出或放入的物品品类和数量进行汇总和校核，计算应付金额并进行结算具体包括：

当检测到自动售货机关门后，进行物品的汇总得到变化的重量；

将每次重量变化时获得的数量进行累计，如果取出则减，如果放入则加，根据累计的物品品类和数量，计算现重量并与原重量进行对比；

匹配后进行盘点和扣费结算，如果不正确，则提示用户进行确认，直到用户的选择和变化的重量一致；如果正确，则直接进行扣费操作。

一种自动售货机，其中，所述自动售货机包括：

重量检测模块，用于当检测到自动售货机开门后，通过重量传感器检测物品搁板上的重量变化；

图片拍摄模块，用于当重量改变时，控制自动售货机内的摄像头进行拍摄，得到内景图片；

物品识别模块，用于识别所述内景图片，当所述内景图片存在标签时，通过所述标签确定物品的品类，并通过重量传感器计算取出或者放入的物品的品类和数量。

所述的自动售货机，其中，所述图片拍摄模块包括：

扫码开启单元，用于所述自动售货机接收用户通过扫码应用进行的扫码操作后，自动开门；

标签获取单元，用于当自动售货机中预先设置的重量传感器检测到用户取出或者放入物品的操作时，通过所述摄像头拍摄物品，从拍摄到的内景图片上识别所述标签。

所述的自动售货机，其中，所述物品识别模块包括：

标签识别单元，用于根据所述摄像头拍摄物品得到的内景图片，当所述内景图片存在标签时，获取所述标签的图形符号和字母符号中的符号、数字和颜色特征值，识别出物品对应的品类和编号；

重量识别单元，用于根据所述重量传感器识别的重量，用于辅助识别物品相对应的品类和编号；

数量计算单元，用于根据识别到的物品的品类和编号，通过设置在物品搁板上的重量传感器计算重量变化，得出取出或者放入的物品的品类和数量。

本发明公开了一种基于物品识别的自动售货方法及自动售货机，所述方法包括：当检测到自动售货机开门后，通过重量传感器检测物品搁板上的重量变化；当重量改变时，控制自动售货机内的摄像头进行拍摄，得到内景图片；识别所述内景图片，当所述内景图片存在标签时，通过所述标签确定物品的品类，并通过重量传感器计算取出或者放入的物品的品类和数量。本发明通过自定义的标签代替RFID标签，通过摄像头拍摄物品上的标签以及计算重量的变化对物品品类和数量进行汇总和校核，大大降低开放式自助售货机的运营成本。

附图说明

图1是本发明基于物品识别的自动售货方法的较佳实施例的流程图。

图2是本发明自动售货机较佳实施例的功能原理框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明较佳实施例所述的一种基于物品识别的自动售货方法，如图1所示，所述方法具体包括：

S100，当检测到自动售货机开门后，通过重量传感器检测物品搁板上的重量变化。

具体地，在所述步骤S100之前还包括：预先将放入自动售货机中的物品在其外表面间隔设置若干标签；所述标签包含图形符号和字母符号中的至少一个，上述不同的图形符号、字母符号或者它们的组合代表不同的物品，所述标签被用于设置在标签所代表的物品上；所述标签的图形符号和字母符号还设有不同的符号颜色。

其中，物品上的标签由不同的符号及符号颜色进行组合来进行唯一标识，所述唯一标识代表物品的品类，当识别符号出现错误时，通过颜色来纠正识别到的符号；物品的标签还通过数字及数字颜色来表示物品在自动售货机中的编号；每个符号颜色和数字颜色不同并且是确定不变。

例如，预先将放入自动售货机中的所有物品在四周各贴一个标签（标签的数量和设置位置可根据物品的大小来设置），本发明中的标签用符号▲作为开始和结束标识，以“■◆●◢★【〓”的组合代表不同的物品，例如■◆●代表是可乐，■◆◆代表王老吉，并且每个符号的颜色不同并且是确定不变的，也就是通过颜色也可以辅助判断是哪个符号，如确定■为红色，则可以通过红色和■形状一起来识别符号，以便在形状识别有错误时，能通过颜色来纠正识别到的符号。

同时，为了识别同时拿入或拿出多个相同品类的物品，在品类和具体物品的编号中间以“╋”号隔开，具体编号以数字1-9编号，同样，每个数字的颜色不同并且是确定不变的，例如1确定为绿色，则可以通过绿色和1形状一起来识别符号，以便提高识别率，代表品类的符号数量可以根据需要确定，代表编号的数字位数也可以根据需要确定，另外，也可以使用符号或字母来代替数字；每个符号和数字的颜色都确定不同，并且固定不变。这样一个物品的编码就类似“▲■◆●╋1234▲”；这些符号是不管用户从哪个方向拿出，都可以通过图像识别识别到是哪个具体的符号了，解决了方向性的问题和识别率不高的问题，并且通过颜色辅助判断，大大提高了识别率；此处并不对物品的标签的表示方式进行限定，只是为了通过简单的组合来更好的识别物品。

另外，所述自动售货机用于放置物品的每一搁板均设置一重量传感器用于检测该搁板的重量变化，所述自动售货机中对应每一搁板均设置摄像头，所述摄像头朝向其所对应的搁板上表面用于拍摄搁板上的物品；重量传感器用于检测物品是否进行了增加和减少，自动售货机内设置的摄像头，每一个品类的商品对应一个重量，例如一瓶盒装纯牛奶为250ml，价格为3元。

自动售货机上提供供用户通过微信、支付宝等扫毛应用进行扫码的二维码，用户扫码后，自动售货机接收用户的扫码操作后自动开门，并提示用户在完成相关操作后关门，否则缺少的物品的费用将由用户支付。

S200，当重量改变时，控制自动售货机内的摄像头进行拍摄，得到内景图片。

进一步地，所述步骤S200具体包括：所述自动售货机接收用户通过扫码应用进行的扫码操作后，自动开门；当自动售货机中预先设置的重量传感器检测到用户取出或者放入物品的操作时，通过所述摄像头拍摄物品，从拍摄到的内景图片上识别所述标签。

其中，所述自动售货机中对应每一搁板均可以设置摄像头，例如每一个搁板上方对应设置一个摄像头，摄像头朝向其所对应的搁板上表面用于拍摄搁板上的物品，便于用户拿取拍摄搁板上的物品时，拍摄得到内景图片。

S300，识别所述内景图片，当所述内景图片存在标签时，通过所述标签确定物品的品类，并通过重量传感器计算取出或者放入的物品的品类和数量。

进一步地，所述步骤S300具体包括：根据所述摄像头拍摄物品得到的内景图片，当所述内景图片存在标签时，获取所述标签的图形符号和字母符号中的符号、数字和颜色特征值，识别出物品对应的品类和编号；根据识别到的物品的品类和编号，通过设置在物品搁板上的重量传感器计算重量变化，得出取出或者放入的物品的品类和数量。

具体地，当有物品拿出或放入时，拍摄得到内景图片，在检测到重量变化时，获取到重量的变化值（例如用户拿出一盒纯牛奶，则重量减少250ml），同时识别拍摄到的编码，进行特征值的提取，得到拿出或放入的物品的品类和数量，并根据图像识别到的品类和数量，计算出重量，和重量传感器获得的重量变化进行对比，如果误差在一定范围内则说明识别准确，如果不符合，则快速重新识别；如果重量增加，说明是放入物品，如果重量减少，说明是取出物品，辅助解决图像识别判断是取出还是放入识别有不准确的问题，例如用户拿取了自动售货机中的某一物品（例如是一个蛋糕），则这一层上的重量传感器检测的重量值与前一次检测的重量值就会产生一差值，该差值就是用户所拿取的物品的重量。

进一步地，所述步骤S300之后还包括：当检测到自动售货机关门后，根据编号对取出或放入的物品品类和数量进行汇总和校核，计算应付金额并进行结算。

具体地，当检测到自动售货机关门后，进行物品的汇总得到变化的重量；将每次重量变化时获得的数量进行累计，如果取出则减，如果放入则加，根据累计的物品品类和数量，计算现重量并与原重量进行对比；匹配后进行盘点和扣费结算，如果不正确，则提示用户进行确认，直到用户的选择和变化的重量一致；如果正确，则直接进行扣费操作。

进一步地，当检测到用户关门后，进行物品的汇总，得到变化的重量，同时把每次重量变化时获得的数量进行累计，如果取出则减，如果是放入则加，根据累计的物品型号和数量，计算重量（通过重量来识别拿出了什么产品，因为不同产品的重量是不一样的，重量基本上也是一定的），和原重量进行对比，匹配后进行盘点和扣费，如果不正确，则在通过语音提示用户进行确认，可以通过显示屏、打印凭条、发短信至用户的手机等方式输出此次购物信息，以供用户进行确认，直到用户的选择和变化的重量一致；如果正确，则直接扣费。通过开门直接拿取物品的方式，降低了用户购买过程操作复杂度，用户在开门之后如果不想购买了，也可以直接通过关门的方式结束此次操作，不需要先付款而中断购买后取消操作等待退款，操作更加直观和方便。

进一步地，自动售货机在休眠模式下，检测感应区内是否有人体存在（可通过红外探测器来完成），当是时进入工作模式，当否时继续保持休眠模式，这样可以降低自动售货机的功耗，节省电量。

当然，本发明的编码方式和识别方法，不限制于在自动售货机中的应用，还可以用于物流，工业生产等领域。

本发明还提供了一种自动售货机，如图2所示，其中，所述自动售货机包括：

重量检测模块10，用于当检测到自动售货机开门后，通过重量传感器检测物品搁板上的重量变化；

图片拍摄模块20，用于当重量改变时，控制自动售货机内的摄像头进行拍摄，得到内景图片；

物品识别模块30，用于识别所述内景图片，当所述内景图片存在标签时，通过所述标签确定物品的品类，并通过重量传感器计算取出或者放入的物品的品类和数量；具体如上所述。

进一步地，所述检测拍摄模块20包括：

所述图片拍摄模块包括：

扫码开启单元，用于所述自动售货机接收用户通过扫码应用进行的扫码操作后，自动开门；

标签获取单元，用于当自动售货机中预先设置的重量传感器检测到用户取出或者放入物品的操作时，通过所述摄像头拍摄物品，从拍摄到的内景图片上识别所述标签；具体如上所述。

进一步地，所述物品识别模块30包括：

标签识别单元，用于根据所述摄像头拍摄物品得到的内景图片，当所述内景图片存在标签时，获取所述标签的图形符号和字母符号中的符号、数字和颜色特征值，识别出物品对应的品类和编号；

重量识别单元，用于根据所述重量传感器识别的重量，用于辅助识别物品相对应的品类和编号；所述重量识别单元用于辅助识别取出的物品，例如售卖机内沙琪玛50g，汽水250g，酸奶300；例如当检测重量变化为取出300g，重量识别单元默认为用户取出酸奶；

数量计算单元，用于根据识别到的物品的品类和编号，通过设置在物品搁板上的重量传感器计算重量变化，得出取出或者放入的物品的品类和数量；具体如上所述。

综上所述，本发明提供一种基于物品识别的自动售货方法及自动售货机，所述方法包括：当检测到自动售货机开门后，通过重量传感器检测物品搁板上的重量变化；当重量改变时，控制自动售货机内的摄像头进行拍摄，得到内景图片；识别所述内景图片，当所述内景图片存在标签时，通过所述标签确定物品的品类，并通过重量传感器计算取出或者放入的物品的品类和数量。本发明通过自定义的标签代替RFID标签，通过摄像头拍摄物品上的标签以及计算重量的变化对物品品类和数量进行汇总和校核，大大降低开放式自助售货机的运营成本。

当然，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关硬件（如处理器，控制器等）来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取的存储装置中，该程序在执行时可包括如上述各方法实施例的流程。其中所述的存储装置可为存储器、磁碟、光盘等。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于物品识别的自动售货方法，其特征在于，所述基于物品识别的自动售货方法包括：

当检测到自动售货机开门后，通过重量传感器检测物品搁板上的重量变化；

当重量改变时，控制自动售货机内的摄像头进行拍摄，得到内景图片；

识别所述内景图片，当所述内景图片存在标签时，通过所述标签确定物品的品类，并通过重量传感器计算取出或者放入的物品的品类和数量。

2.根据权利要求1所述的基于物品识别的自动售货方法，其特征在于，所述识别所述内景图片，当所述内景图片存在标签时，通过所述标签确定物品的品类，并通过重量传感器计算取出或者放入的物品的品类和数量之后还包括：

当检测到自动售货机关门后，根据编号对取出或放入的物品品类和数量进行汇总和校核，计算应付金额并进行结算。

3.根据权利要求1所述的基于物品识别的自动售货方法，其特征在于，所述当检测到自动售货机开门后，通过重量传感器检测物品搁板上的重量变化之前还包括：

预先将放入自动售货机中的物品在其外表面间隔设置若干标签；

所述自动售货机用于放置物品的每一搁板均设置一重量传感器用于检测该搁板的重量变化，所述自动售货机中对应每一搁板均设置摄像头，所述摄像头朝向其所对应的搁板上表面用于拍摄搁板上的物品。

4.根据权利要求1所述的基于物品识别的自动售货方法，其特征在于，所述标签包含图形符号和字母符号中的至少一个，上述不同的图形符号、字母符号或者它们的组合代表不同的物品，所述标签被用于设置在标签所代表的物品上；

所述标签的图形符号和字母符号还设有不同的符号颜色；

由不同的符号及符号颜色进行组合来进行唯一标识，所述唯一标识代表物品的品类；

当识别符号出现错误时，通过颜色辅助纠正识别到的符号所代表的品类；

所述标签还通过数字及数字颜色来表示物品在自动售货机中的编号；每个符号颜色和数字颜色不同并且是确定不变。

5.根据权利要求1所述的基于物品识别的自动售货方法，其特征在于，所述当重量改变时，控制自动售货机内的摄像头进行拍摄，得到内景图片具体包括：

所述自动售货机接收用户通过扫码应用进行的扫码操作后，自动开门；

当自动售货机中预先设置的重量传感器检测到用户取出或者放入物品的操作时，通过所述摄像头拍摄物品，从拍摄到的内景图片上识别所述标签。

6.根据权利要求5所述的基于物品识别的自动售货方法，其特征在于，所述识别所述内景图片，当所述内景图片存在标签时，通过所述标签确定物品的品类，并通过重量传感器计算取出或者放入的物品的品类和数量具体包括：

根据所述摄像头拍摄物品得到的内景图片，当所述内景图片存在标签时，获取所述标签的图形符号和字母符号中的符号、数字和颜色特征值，识别出物品对应的品类和编号；

根据识别到的物品的品类和编号，通过设置在物品搁板上的重量传感器计算重量变化，得出取出或者放入的物品的品类和数量。

7.根据权利要求2所述的基于物品识别的自动售货方法，其特征在于，所述当检测到自动售货机关门后，根据编号对取出或放入的物品品类和数量进行汇总和校核，计算应付金额并进行结算具体包括：

当检测到自动售货机关门后，进行物品的汇总得到变化的重量；

将每次重量变化时获得的数量进行累计，如果取出则减，如果放入则加，根据累计的物品品类和数量，计算现重量并与原重量进行对比；

匹配后进行盘点和扣费结算，如果不正确，则提示用户进行确认，直到用户的选择和变化的重量一致；如果正确，则直接进行扣费操作。

8.一种自动售货机，其特征在于，所述自动售货机包括：

重量检测模块，用于当检测到自动售货机开门后，通过重量传感器检测物品搁板上的重量变化；

图片拍摄模块，用于当重量改变时，控制自动售货机内的摄像头进行拍摄，得到内景图片；

物品识别模块，用于识别所述内景图片，当所述内景图片存在标签时，通过所述标签确定物品的品类，并通过重量传感器计算取出或者放入的物品的品类和数量。

9.根据权利要求8所述的自动售货机，其特征在于，所述图片拍摄模块包括：

扫码开启单元，用于所述自动售货机接收用户通过扫码应用进行的扫码操作后，自动开门；

标签获取单元，用于当自动售货机中预先设置的重量传感器检测到用户取出或者放入物品的操作时，通过所述摄像头拍摄物品，从拍摄到的内景图片上识别所述标签。

10.根据权利要求8所述的自动售货机，其特征在于，所述物品识别模块包括：

标签识别单元，用于根据所述摄像头拍摄物品得到的内景图片，当所述内景图片存在标签时，获取所述标签的图形符号和字母符号中的符号、数字和颜色特征值，识别出物品对应的品类和编号；

重量识别单元，用于根据所述重量传感器识别的重量，用于辅助识别物品相对应的品类和编号；

数量计算单元，用于根据识别到的物品的品类和编号，通过设置在物品搁板上的重量传感器计算重量变化，得出取出或者放入的物品的品类和数量。