CN109389341B - 一种无人售货便利店机器视觉识别系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人售货便利店机器视觉识别系统，包括电子操控屏幕，所述电子操控屏幕内部设有商品选择模块，所述电子操控屏幕前侧设有第一摄像模块和红外传感器，所述电子操控屏幕一侧设有显示屏，所述显示屏一侧设有操控装置，所述电子操控屏幕后侧设有操作装置，本发明通过设有RFID定位芯片和RFID读写器，有利于方便机械臂在寻找货物时能够准确寻找到所需商品，并读取出商品的信息，将商品信息通过显示屏展示给消费者，通过设有第三摄像模块和图像识别模块，有利于二次验证商品抓取是否正确，通过设有红外传感器、第一摄像模块和行为识别系统，有利于方便识别人们是否有购买的意图或是否是儿童操作，避免设备浪费资源。
Description
技术领域
本发明涉及无人售货便利店领域，特别涉及一种无人售货便利店机器视觉识别系统。
背景技术
众所周知，无人售货便利店为了更好的服务大众一般24小时都在运行，但是很多小朋友和一些成人会因为玩乐胡乱操作装置，导致装置一直运行，浪费资源并且耽误他人购买商品，另外当无人售货便利店内的商品有时外形差不多，若管理员将商品放错货架可能会导致商品出售错误，给购买者带来不便，因此，发明一种无人售货便利店机器视觉识别系统来解决上述问题很有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无人售货便利店机器视觉识别系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无人售货便利店机器视觉识别系统，包括电子操控屏幕，所述电子操控屏幕内部设有商品选择模块，所述电子操控屏幕前侧设有第一摄像模块和红外传感器，所述电子操控屏幕一侧设有显示屏，所述显示屏一侧设有操控装置，所述电子操控屏幕后侧设有操作装置，所述操作装置后侧设有货物仓库，所述操作装置一侧设有结算窗口，所述结算窗口和操控装置前侧均设有第二摄像模块，所述第一摄像模块、红外传感器、商品选择模块和第二摄像模块输出端设有后台控制器，所述后台控制器连接端设有行为识别系统、仓库管理系统和操作装置，所述行为识别系统和仓库管理系统输出端设有本地服务器，所述本地服务器输出端设有云端服务器，所述操作装置输出端设有结算模块和RFID定位芯片。
优选的，所述行为识别系统包括图片存储模块，所述图片存储模块输出端设有图像分析判定模块，所述图片存储模块用于将人物图片进行存储并发送给图像分析判定模块，所述图像分析判定模块用于将图片进行分析和对比，判断人物面朝方向。
优选的，所述仓库管理系统包括数据存储模块，所述数据存储模块输出端设有图像识别模块，所述图像识别模块连接端设有数据记录模块，所述数据存储模块用于将第三摄像模块拍摄的图片存储并将图片发送给图像识别模块，所述图像识别模块用于识别商品图片种类，图像识别模块将信息发送给数据记录模块，所述数据记录模块用于记录商品的种类、图片、数量和生产日期，并接收图像识别模块发送的信息。
优选的，所述操作装置包括机械臂、第三摄像模块和RFID读写器，所述第三摄像模块和RFID读写器设置于机械臂上。
优选的，所述第一摄像模块、第二摄像模块和第三摄像模块均包括摄像头、截图模块和图片发送模块。
优选的，所述仓库管理系统和行为识别系统均与本地服务器无线通信连接，所述本地服务器与云端服务器通过无线通信连接。
优选的，所述货物仓库上设有多个货物仓，所述货物仓上设有隔板，所述RFID定位芯片设置于隔板上。
优选的，所述RFID定位芯片内存储商品的名称、价钱、生产日期、产地来源、生产工序、质检情况、成分表和热量表。
优选的，所述结算模块设置于结算窗口内部，所述结算窗口前侧设有二维码扫描窗口和指纹输入窗口，所述操控装置包括操作手柄，所述操作手柄与机械臂电性连接，所述操控装置内部设有单片机和电位器。
本发明的技术效果和优点：通过设有RFID定位芯片和RFID读写器，有利于方便机械臂在寻找货物时能够准确寻找到所需商品，并读取出商品的信息，将商品信息通过显示屏展示给消费者，通过设有第三摄像模块和图像识别模块，有利于二次验证商品抓取是否正确，避免商品因被管理员放错位置而导致消费者购买商品错误，通过设有红外传感器、第一摄像模块和行为识别系统，有利于方便识别人们是否有购买的意图以及是否是儿童操作，避免设备浪费资源，通过设有第二摄像模块，当有人只是因为玩乐操作设备，而不购买商品多次后，对其进行面部图像保存，限制其下次操作。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图。
图2为本发明的整体结构示意图。
图3为本发明的货物仓结构示意图。
图中：1电子操控屏幕、2商品选择模块、3第一摄像模块、4红外传感器、5操控装置、6操作装置、7货物仓库、8结算窗口、9第二摄像模块、10后台控制器、11行为识别系统、12仓库管理系统、13本地服务器、14云端服务器、15结算模块、16RFID定位芯片、17图片存储模块、18图像分析判定模块、19数据存储模块、20图像识别模块、21数据记录模块、22机械臂、23第三摄像模块、24RFID读写器、25隔板、26货物仓。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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做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。
本发明提供了如图1-3所示的一种无人售货便利店机器视觉识别系统，包括电子操控屏幕1，所述电子操控屏幕1内部设有商品选择模块2，所述电子操控屏幕1前侧设有第一摄像模块3和红外传感器4，所述电子操控屏幕1一侧设有显示屏，所述显示屏一侧设有操控装置5，所述电子操控屏幕1后侧设有操作装置6，所述操作装置6后侧设有货物仓库7，所述操作装置6一侧设有结算窗口8，所述结算窗口8和操控装置5前侧均设有第二摄像模块9，所述第一摄像模块3、红外传感器4、商品选择模块2和第二摄像模块9输出端设有后台控制器10，红外传感器4有利于检测人距离电子操控屏幕1的距离，方便判断人们的购买意图，装置无需时刻开启，节约资源，所述后台控制器10连接端设有行为识别系统11、仓库管理系统12和操作装置6，所述行为识别系统11和仓库管理系统12输出端设有本地服务器13，所述本地服务器13输出端设有云端服务器14，所述操作装置6输出端设有结算模块15和RFID定位芯片16。
所述行为识别系统11包括图片存储模块17，所述图片存储模块17输出端设有图像分析判定模块18，所述图片存储模块17用于将人物图片进行存储并发送给图像分析判定模块18，所述图像分析判定模块18用于将图片进行分析和对比，判断人物面朝方向，有利于利用计算机图像处理技术、模式识别技术对图像识别、分析对比，识别判断出人物面部和身体所对的方向是否是电子操控屏幕1方向，识别出人物的身高，识别是否是儿童操作，避免装置一直开启造成资源浪费。
所述仓库管理系统12包括数据存储模块19，所述数据存储模块19输出端设有图像识别模块20，所述图像识别模块20连接端设有数据记录模块21，所述数据存储模块19用于将第三摄像模块23拍摄的图片存储并将图片发送给图像识别模块20，所述图像识别模块20用于识别商品图片种类，图像识别模块20将信息发送给数据记录模块21，所述数据记录模块21用于记录商品的种类、图片、数量和生产日期，并接收图像识别模块20发送的信息，图像识别模块20利用计算机图像处理技术、模式识别技术将图像与数据记录模块21内记录的商品图片进行对比，识别判断出抓取的商品图片是否符合，避免商品因被管理员放错位置而导致消费者购买商品错误，当信息正确，图像识别模块20将信息发送给数据记录模块21，数据记录模块21记录下减去对应商品抓取数量，将存货数量减去收买数量，以便商品快没有存货时，将信号发送给本地服务器13，提醒管理人员上货，当商品长时间没有售完并已经快要达到过期日期时，数据记录模块21将信号发送给本地服务器13，提醒管理人员及时上货。
所述操作装置6包括机械臂22、第三摄像模块23和RFID读写器24，所述第三摄像模块23和RFID读写器24设置于机械臂22上，有利于机械臂22上的RFID读写器24读取货物仓26上的RFID定位芯片16，方便查找商品位置并读取商品信息，然后发送给后台控制器10通过显示屏向消费者显示，第三摄像模块23能够将抓取的商品拍照，通过截图模块截图再经过后台控制器10发送给图像识别模块20进行二次识别。
所述第一摄像模块3、第二摄像模块9和第三摄像模块23均包括摄像头、截图模块和图片发送模块，有利于将第一摄像模块3和第二摄像模块9拍摄的视频进行截图通过图片发送模块发送方便后期识别分辨人是否有购买意图或是否是儿童操作，第三摄像模块23将拍摄的商品视频进行截图通过图片发送模块发送方便后期二次确认抓取的商品是否正确。
所述仓库管理系统12和行为识别系统11均与本地服务器13无线通信连接，所述本地服务器13与互联网14通过无线通信连接，所述货物仓库7上设有多个货物仓24，所述货物仓24上设有隔板25，所述RFID定位芯片16设置于隔板25上，有利于方便机械臂22识别准确商品位置，所述RFID定位芯片16内存储商品的名称、价钱、生产日期、产地来源、生产工序、质检情况、成分表和热量表，有利于方便机械臂22上的RFID读写器24读取RFID定位芯片16，确认商品种类以及信息，方便查找抓取商品并将商品信息读取通过显示屏展示，以供消费者了解商品信息，购买放心。
所述结算模块15设置于结算窗口8内部，所述结算窗口8前侧设有二维码扫描窗口和指纹输入窗口，有利于方便人们使用二维码扫描或指纹扫描支付，结算方便快速，所述操控装置5包括操作手柄，所述操作手柄与机械臂22电性连接，所述操控装置5内部设有单片机和电位器，有利于人们可以通过操作手柄自己控制机械臂22抓取商品，富有趣味性。
本发明工作原理：使用时，当有人靠近电子操控屏幕1，红外传感器4检测到人距离电子操控屏幕1的距离，第一摄像模块3拍摄到人物的图像，并通过截图模块截图，图片发送模块将人物图像发送给后台控制器10，则后台控制器10将图片发送给图片存储模块17，图片存储模块17将图片存储并发送给图像分析判定模块18，图像分析判定模块18利用计算机图像处理技术、模式识别技术对图像识别、分析对比，判断出人物面部和身体所对的方向是否是电子操控屏幕1方向，若是，并且人距离电子操控屏幕1的距离较近，后台控制器10自动唤醒所有装置，人们可以通过电子操控屏幕1操作购买商品或是通过操控装置5上的操作手柄控制机械臂22抓取商品，最后通过结算窗口8的二维码扫描窗口或指纹输入窗口进行支付，系统会记录下每个购买者的面部图像，但是有的人因为好玩而使用电子操控屏幕1或操控装置5，但不购买商品，操控装置5上的第二摄像模块9会拍摄到人的面部图像，但是结算窗口8上的第二摄像模块9没有拍摄到人的面部图像，这种情况发生几次后，当此人再次操作电子操控屏幕1或操控装置5，系统会限制此人的使用，当机械臂22接收后台控制器10发送的商品信息后，机械臂22上的RFID读写器24读取隔板25上的RFID定位芯片16，方便查找商品位置并读取商品信息，然后发送给后台控制器10通过显示屏向消费者显示，能够帮助消费者了解该产品的具体情况，做到让消费者放心消费，第三摄像模块23能够将抓取的商品拍照，通过截图模块截图再经过后台控制器10发送给图像识别模块20进行二次识别，图像识别模块20利用计算机图像处理技术、模式识别技术将图像与数据记录模块21内记录的商品图片进行对比，识别判断出抓取的商品图片是否符合，避免商品因被管理员放错位置而导致消费者购买商品错误，当信息正确，图像识别模块20将信息发送给数据记录模块21，数据记录模块21记录减去对应商品抓取的数量，将存货数量减去够买数量，以便商品快没有存货时，将信号发送给本地服务器13，提醒管理人员上货，当商品长时间没有售完并已经快要达到过期日期时，数据记录模块21将信号发送给本地服务器13，提醒管理人员及时上货或处理过期商品，本地服务器13同时将信息同步至云端服务器14，以便领导远程监控。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种无人售货便利店机器视觉识别系统，包括电子操控屏幕(1)，其特征在于：所述电子操控屏幕(1)内部设有商品选择模块(2)，所述电子操控屏幕(1)前侧设有第一摄像模块(3)和红外传感器(4)，所述电子操控屏幕(1)一侧设有显示屏，所述显示屏一侧设有操控装置(5)，所述电子操控屏幕(1)后侧设有操作装置(6)，所述操作装置(6)后侧设有货物仓库(7)，所述操作装置(6)一侧设有结算窗口(8)，所述结算窗口(8)和操控装置(5)前侧均设有第二摄像模块(9)，所述第一摄像模块(3)、红外传感器(4)、商品选择模块(2)和第二摄像模块(9)输出端设有后台控制器(10)，所述后台控制器(10)连接端设有行为识别系统(11)、仓库管理系统(12)和操作装置(6)，所述行为识别系统(11)和仓库管理系统(12)输出端设有本地服务器(13)，所述本地服务器(13)输出端设有云端服务器(14)，所述操作装置(6)输出端设有结算模块(15)和RFID定位芯片(16)；所述行为识别系统(11)包括图片存储模块(17)，所述图片存储模块(17)输出端设有图像分析判定模块(18)，所述图片存储模块(17)用于将人物图片进行存储并发送给图像分析判定模块(18)，所述图像分析判定模块(18)用于将图片进行分析和对比，判断人物面朝方向；所述仓库管理系统(12)包括数据存储模块(19)，所述数据存储模块(19)输出端设有图像识别模块(20)，所述图像识别模块(20)连接端设有数据记录模块(21)，所述数据存储模块(19)用于将第三摄像模块(23)拍摄的图片存储并将图片发送给图像识别模块(20)，所述图像识别模块(20)用于识别商品图片种类，图像识别模块(20)将信息发送给数据记录模块(21)，所述数据记录模块(21)用于记录商品的种类、图片、数量和生产日期，并接收图像识别模块(20)发送的信息；所述操作装置(6)包括机械臂(22)、第三摄像模块(23)和RFID读写器(24)，所述第三摄像模块(23)和RFID读写器(24)设置于机械臂(22)上，所述第一摄像模块(3)、第二摄像模块(9)和第三摄像模块(23)均包括摄像头、截图模块和图片发送模块，所述结算模块(15)设置于结算窗口(8)内部，所述结算窗口(8)前侧设有二维码扫描窗口和指纹输入窗口，所述操控装置(5)包括操作手柄，所述操作手柄与机械臂(22)电性连接，所述操控装置(5)内部设有单片机和电位器。
2.根据权利要求1所述的一种无人售货便利店机器视觉识别系统，其特征在于：所述仓库管理系统(12)和行为识别系统(11)均与本地服务器(13)无线通信连接，所述本地服务器(13)与云端服务器(14)通过无线通信连接。
3.根据权利要求1所述的一种无人售货便利店机器视觉识别系统，其特征在于：所述货物仓库(7)上设有多个货物仓(26)，所述货物仓(26)上设有隔板(25)，所述RFID定位芯片(16)设置于隔板(25)上。
4.根据权利要求1所述的一种无人售货便利店机器视觉识别系统，其特征在于：所述RFID定位芯片(16)内存储商品的名称、价钱、生产日期、产地来源、生产工序、质检情况、成分表和热量表。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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