CN109598474A - 基于二维码和图像处理的自动售货机库存管理系统、方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于二维码和图像处理的自动售货机库存管理系统，该管理系统包括本地控制器模块、无线通信模块、输入/输出模块、传送控制模块、位置检测模块、拍照模块、升降控制模块、货架、电源模块和云管理平台；所述无线通信模块、输入/输出模块、传送控制模块、位置检测模块、拍照模块和升降控制模块均与本地控制器模块连接；所述云管理平台与无线通信模块连接，通过无线通信模块将本地控制器模块和云管理平台联结；本发明还公开了一种基于二维码和图像处理的自动售货机库存管理方法；本发明全方位实现售货机库存管理的智能化，节省劳动力成本，通过二维码进行管理，可以得到商品的数据信息，最终实现商品库存的无人化管理。

Description

基于二维码和图像处理的自动售货机库存管理系统、方法

技术领域

本发明属于自动售货机技术领域，具体涉及一种基于二维码和图像处理的自动售货机库存管理系统、方法。

背景技术

随着经济技术的发展，自动售货机购物已成为新零售的一种发展趋势。当前，自动售货机货柜大都使用正面可视玻璃贮存方式，用户所见即所得，已广为消费者接受。自动售货机货柜由多个货架组成，每个货架又由多个货道组成，货道中放有常见的货物，传递方式有弹簧旋转传送方式和传送带传送方式。现有自动售货机的售卖方式主要包括：(1)顾客在自动售货机的键盘上选择某个特定货道，如第一个货架的第一个货道，再选择现金或非现金方式进行支付，特定货道出货，即货道驱动的商品购买方式；(2)顾客在自动售货机控制柜上有一个触摸屏，触摸屏上展示了可选商品的图片，顾客点击图片选择支付方式，售货机售出特定图片所对应的商品，即商品驱动的购买方式；(3)消费者在自己手机上运行与自动售货机运营商相关的售货软件，售货展示特定位置的自动售货机，点击对应位置的自动售货机图片，即可显示指定售货机里可售出商品图片或货道选择，消费者可以按货道驱动的方式选货，也可点击商品图片按商品驱动的方式选货，选完货之后，即可选择支付方式，支付成功即可出货。由上述三种购买方法综合得到两种购买方式，即货道驱动型和商品驱动型，无论是货道驱动购买方式，还是商品驱动购买方式，都需要事先知道自动售货机里面的库存信息即哪个货道有哪种商品可以销售。否则，用户就会遭受损失。比如在货道驱动购买方式中，如果用户不小自选择了一个空货道，则用户会支付了款项但得不到商品。

传统的自动售货机补货时，补货员须严格按照同一货道摆放同一种商品的固定方式，因为同一货道商品的价格必须保持一致，并且只有同一货道摆放同一种商品才有可能进行库存统计。传统库存统计的办法是用人工通过自动售货机键盘或自动售货机触摸屏依次输入的方式来确定自动售货机特定货架特定货道特定商品的个数，补货员补完货之后，需要凭记忆记住哪个货道补了几个货，一旦记错了，补货信息就不对了。当然，补货员也可以补完一个货道就录入一次，但这样虽然减少了录入错误，却会导致更低的补货效率，更长的单机补货时间，并且，由于大部分货柜都是冷柜，长时间开门补货会大大导致制冷量的损失，能耗很大。另外，由于每位补货员要管理分散在不同地点的多台自动售货机的运营和补货，首先人工补货人工录入库存的方式占去大量时间，并且容易出错，此外，传统的补货与录入方式，要求同一商品摆放在同一货道，这一方面减少了可售商品的种类，另一方面，要求补货员不能混补，增加了人工分类的难度，因而延长了补货时间。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种智能化程度高、节省人工成本的基于二维码和图像处理的自动售货机库存管理系统。

本发明的另一个目的在于提供一种可靠性高、使用快捷方便的基于二维码和图像处理的自动售货机库存管理方法。

为了达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供一种基于二维码和图像处理的自动售货机库存管理系统，包括本地控制器模块、无线通信模块、输入/输出模块、传送控制模块、位置检测模块、拍照模块、升降控制模块、货架、电源模块和云管理平台；

所述无线通信模块、输入/输出模块、传送控制模块、位置检测模块、拍照模块和升降控制模块均与本地控制器模块连接；

所述云管理平台与无线通信模块连接，通过无线通信模块将本地控制器模块和云管理平台联结；所述云管理平台与拍照模块连接；

所述输入/输出模块用于显示商品信息，接收用户对于自动售货机的操作指令并上本地控制器模块，也用于将所述自动售货机的库存管理系统的工作参数进行输出；传送控制模块用于控制传送机构的动作，用于将商品运送到指定位置；位置检测模块用于检测商品所处的位置，当商品到达拍照区域时，位置检测模块将位置信息上传给本地控制器模块，本地控制器模块向拍照模块发送指令；拍照模块用于对拍照区域的商品进行拍照并将图像数据上传至本地控制器模块，通过无线通信模块将图像数据传送至云管理平台，拍照模块也可以将图像数据直接上传到云管理平台；升降控制模块用于控制升降机构的动作，将商品抬升或者降低，根据本地控制器模块传达的指令，用于将商品运输至特定的货架区域，也用于将特定货架区域的商品取出；电源模块给所述自行售货机的库存管理系统供电；本地控制器模块用于控制所述自动售货机的库存管理系统的工作；云管理平台通过无线通信模块与本地控制器模块进行数据通信和交互，云管理平台对商品的图像数据进行预处理，得到补货商品的尺寸信息和二维码，尺寸信息用于确定补货商品被运送到的特定货架位置，二维码用于确定商品的数据信息，云管理平台将补货商品的数据信息反馈到输入/输出模块，供用户参考。

在一个具体实施方式中，所述货架为多层结构，升降机构位于货架的中心位置，货架的每一层均设有多个单独的储存箱格，储存箱格通过升降机构存取对应尺寸的商品；储存箱格的尺寸为已知，每个储存箱格对于所述自动售货机有唯一的ID编号，自动售货机的存储布局、储存箱格的位置和尺寸在云管理平台中形成完整的映射。

在一个具体实施方式中，所述货架设有温度传感器，用于监测每个货架区域的温度；所述货架区域上设有压力传感装置，用于检测货架区域是否有商品，并将货架区域是否有商品的信息实时传达到云管理平台，由云管理平台进行统一调配。

在一个具体实施方式中，所述自动售货机的库存管理系统还包括语音识别模块；语音识别模块与本地控制器模块连接，用于识别用户的语音输入信息并上传至本地控制器模块。

在一个具体实施方式中，所述自动售货机的库存管理系统还包括面部识别模块；面部识别模块与本地控制器模块连接，用于识别用户的面部信息并将面部信息上传至云管理平台；在人脸注册的情况下，可进行刷脸免密支付。

在一个具体实施方式中，所述传送控制模块采用传送带运输，传送带两侧设有护栏装置。

在一个具体实施方式中，所述位置检测模块为红外检测模块；红外检测模块布置在传送带的两侧，用于在传送带上的商品到达指定位置时，发出检测信号并将检测信号上传本地控制器模块。

在一个具体实施方式中，所述输入/输出模块为触摸屏；触摸屏用于显示自动售货机的商品数据信息和工作信息，同时也接收用户对于自动售货机的操作指令；用户通过输入/输出模块与自动售货机的库存管理系统进行数据交互，以查看自动售货机的商品数据信息，或者给自动售货机发送预订信息。

在一个具体实施方式中，所述拍照模块设有照明装置，用于对进入拍照区域的商品进行灯光照明。

在一个具体实施方式中，所述自动售货机的库存管理系统还包括掉货检测装置，用于对出货区域进行监测，若没有出货则请求二次出货。

作为一个总的发明构思，本发明还提供了一种基于二维码和图像处理的自动售货机库存管理方法，包括如下步骤：

S1.工作人员将补货商品放在传送机构上，传送控制模块控制传送机构将补货商品传往自动售货机内传送；

S2.位置检测模块检测到补货商品达到拍照区域时，上传检测信号给本地控制器模块；

S3.本地控制器模块控制拍照模块对补货商品进行拍照；

S4.拍照模块将拍照的数据信息上传至云管理平台；

S5.传送机构将补货商品传往升降机构的托盘中，等待指令；

S6.云管理平台对商品的图像数据进行预处理，提取图像数据的尺寸信息和二维码，尺寸信息用于确定补货商品被运送的特定货架位置，二维码用于确定商品的数据信息，云管理平台将补货商品的数据信息传送到本地控制模块；

S7.根据自动售货机的存储布局、储存箱格的位置和尺寸形成的映射关系，云管理平台向本地控制模块发送指令，本地控制模块控制升降机构将补货商品运输到指定的储存箱格，同时更新本地和云管理平台的库存信息；

S8.本地控制模块将补货商品的数据信息传送到输入/输出模块并进行显示，供用户参考；

S9.本地控制模块接收输入/输出模块下发的用户指令，控制升降机构去储存箱格取货，同时更新本地和云管理平台的库存信息，最终完成商品的购买。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果为：

本发明提供的这种基于二维码和图像处理的自动售货机库存管理系统，通过自动控制系统将补货商品进行定位、拍照、数据读取和存放，根据补货商品的尺寸信息确定其存放位置，通过二维码获取商品的数据信息并进行展示，用户可以通过输入/输出模块对自动售货机的商品进行购买、预订、查看等操作，本发明自动售货机不局限于特定的补货商品，能够兼容各类型的补货货物，而且自动售货机能够自动进行货物存放和取出，自动化程度高，兼容性极好。

本发明提供的这种基于二维码和图像处理的自动售货机库存管理方法，全方位实现售货机库存管理的智能化，节省劳动力成本，通过二维码进行智能化管理，可以实现商品保质期控制，实现商品库存的无人化管理。

附图说明

图1为本发明自动售货机的库存管理系统的功能模块图。

图2为本发明自动售货机的库存管理方法的流程图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，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。

下面结合具体实施例和附图对本发明进行进一步说明：

图1为本发明自动售货机的库存管理系统的功能模块图，本实施例提供的这种基于二维码和图像处理的自动售货机库存管理系统，包括本地控制器模块、无线通信模块、输入/输出模块、传送控制模块、位置检测模块、拍照模块、升降控制模块、货架、电源模块和云管理平台；无线通信模块、输入/输出模块、传送控制模块、位置检测模块、拍照模块和升降控制模块均与本地控制器模块连接；云管理平台与无线通信模块连接，通过无线通信模块将本地控制器模块和云管理平台联结；云管理平台与拍照模块连接。

输入/输出模块用于显示商品信息，接收用户对于自动售货机的操作指令并上本地控制器模块，也用于将所述自动售货机的库存管理系统的工作参数进行输出；传送控制模块用于控制传送机构的动作，用于将商品运送到指定位置；位置检测模块用于检测商品所处的位置，当商品到达拍照区域时，位置检测模块将位置信息上传给本地控制器模块，本地控制器模块向拍照模块发送指令；拍照模块用于对拍照区域的商品进行拍照并将图像数据上传至本地控制器模块，通过无线通信模块将图像数据传送至云管理平台，拍照模块也可以将图像数据直接上传到云管理平台；升降控制模块用于控制升降机构的动作，将商品抬升或者降低，根据本地控制器模块传达的指令，用于将商品运输至特定的货架区域，也用于将特定货架区域的商品取出；电源模块给所述自行售货机的库存管理系统供电；本地控制器模块用于控制所述自动售货机的库存管理系统的工作；云管理平台通过无线通信模块与本地控制器模块进行数据通信和交互，云管理平台对商品的图像数据进行预处理，得到补货商品的尺寸信息和二维码，尺寸信息用于确定补货商品被运送到的特定货架位置，二维码用于确定商品的数据信息，云管理平台将补货商品的数据信息反馈到输入/输出模块，供用户参考。

在本发明实施例中，货架为10层的圆环结构，升降机构位于货架的中心位置，货架的每一层均设有多个单独的储存箱格，储存箱格通过升降机构存取对应尺寸的商品；储存箱格的尺寸为已知，每个储存箱格对于所述自动售货机有唯一的ID编号，自动售货机的存储布局、储存箱格的位置和尺寸在云管理平台中形成完整的映射。

货架以及升降装置位于售货机的中心位置，商品到达升降装置的托盘后，由云管理平台指示升降装置将商品放到特定的货架区域，存取补货商品的过程中，升降装置可以绕中心轴360°旋转，便于对货架上每一个储存箱格中的商品进行存取。

在本发明实施例中，货架设有温度传感器，用于监测每个货架区域的温度；货架区域上设有压力传感装置，用于检测货架区域是否有商品，并将货架区域是否有商品的信息实时传达到云管理平台，由云管理平台进行统一调配。

在本发明实施例中，基于二维码和图像处理的自动售货机库存管理系统还包括语音识别模块；语音识别模块与本地控制器模块连接，用于识别用户的语音输入信息并上传至本地控制器模块。

在本发明实施例中，基于二维码和图像处理的自动售货机库存管理系统还包括面部识别模块；面部识别模块与本地控制器模块连接，用于识别用户的面部信息并将面部信息上传至云管理平台；在人脸注册的情况下，可进行刷脸免密支付。

在本发明实施例中，传送控制模块采用传送带运输，传送带两侧设有护栏装置，使得一些特殊的商品也能安全的传送到升降机的托盘中；位置检测模块为红外检测模块；红外检测模块布置在传送带的两侧，用于在传送带上的商品到达指定位置时，发出检测信号并将检测信号上传本地控制器模块。

传送带及红外位置检测装置位于售货机得到补货窗口，补货窗口的大小需要保证该售货机中最大尺寸的储存箱格对应的商品能够通过；保持商品的二维码位于商品包装盒的顶部，补货员按下补货窗口的按钮，传送带装置开始动作，直至将商品送至售货机中的升降装置的托盘中；在商品被送往升降装置的托盘的过程中，商品会通过特定的拍照区域，此时，红外装置检测到商品到达拍照区域时，将这一信息发送给本地控制器模块；本地控制系统向照相装置发送指令，照相机装置对经过的商品进行拍照。

照相机装置安装在自动售货机的货架中，摄像头方向正对着传送带的方向，安装于传送带的顶部和两侧位置；本地控制器模块收到红外装置传送的信号后，指示照相机装置动作，对拍照区域(照相机能拍到的传送带的位置)的商品进行拍照，连续拍摄3张图片；商品的外观尺寸，即拥有长度和宽度两个尺寸的货物外形图像被拍摄(假定每个存储箱格的高度保持一致，都可以满足商品的高度需求)，图像数据被实时传送到本地控制器模块，再经网络传送到云管理平台，通过云管理平台的图像处理程序，提取商品的长宽物理尺寸信息和二维码，由于云管理平台存有该台自动售货机的数字映射，也就是说，云管理平台知道该自动售货机中有哪些存储箱格的尺寸适合存放这个特定的商品，并且知道存储箱格是否已经装了货的，云管理平台向本地控制器模块发送指令，并将选定的存储箱格ID信息、二维码的商品数据信息传送到本地控制模块，本地控制模块控制升降装置将商品存储到特定的存储箱格。

在本发明实施例中，输入/输出模块为触摸屏；触摸屏用于显示自动售货机的商品数据信息和工作信息，同时也接收用户对于自动售货机的操作指令；用户通过输入/输出模块与自动售货机的库存管理系统进行数据交互，以查看自动售货机的商品数据信息，或者给自动售货机发送预订信息。

触摸屏接收到云管理平台传来的商品图像，当消费者左右滑动触摸屏的时候，可以浏览不同的商品；点击商品的图像时，屏幕会显示商品的具体信息(商品在包装的时候，已经将商品的品种、价格、生产日期、保质期、营养价值等有用的信息录入到二维码中)。

触摸屏上提供提前预定商品种类的功能，用于接收用户的预定，经网络上传到云管理平台，由管理员进行答复。同时，云管理平台可以实现理膳食推荐的功能，触摸屏显示在不同时段最好的餐饮种类供消费者挑选。同时，触摸屏可以根据拍照模块提供的商品图片并及时更新触摸屏界面，可以发送预定消息及第三方支付平台反馈的支付信息，可以即时刷新、收取并发送自动售货机中的商品信息，可以记录和显示所有商品图像信息。同时，云管理平台还可以自动汇总消费者的购买种类并自动生成推荐系统。

在本发明实施例中，拍照模块设有照明装置，用于对进入拍照区域的商品进行灯光照明。

在本发明实施例中，基于二维码和图像处理的自动售货机的库存管理系统还包括掉货检测装置，用于对出货区域进行监测，若没有出货则请求二次出货。

本发明实施例还提供了一种基于二维码和图像处理的自动售货机库存管理方法，图2为自动售货机的库存管理方法的流程图，包括如下步骤：

S1.工作人员将补货商品放在传送机构上，传送控制模块控制传送机构将补货商品传往自动售货机内传送；

S2.位置检测模块检测到补货商品达到拍照区域时，上传检测信号给本地控制器模块；

S3.本地控制器模块控制拍照模块对补货商品进行拍照；

S4.拍照模块将拍照的数据信息上传至本地控制器模块，并通过无线通信模块将图像数据传送至云管理平台；

S5.传送机构将补货商品传往升降机构的托盘中，等待指令；

S6.云管理平台对商品的图像数据进行预处理，提取图像数据的尺寸信息和二维码，尺寸信息用于确定补货商品被运送的特定货架位置，二维码用于确定商品的数据信息，云管理平台将补货商品的数据信息传送到本地控制模块；

S7.根据自动售货机的存储布局、储存箱格的位置和尺寸形成的映射关系，云管理平台向本地控制模块发送指令，本地控制模块控制升降机构将补货商品运输到指定的储存箱格，同时更新本地和云管理平台的库存信息；

S8.本地控制模块将补货商品的数据信息传送到输入/输出模块并进行显示，供用户参考；

S9.本地控制模块接收输入/输出模块下发的用户指令，控制升降机构去储存箱格取货，同时更新本地和云管理平台的库存信息，最终完成商品的购买。

Claims (10)

1.一种基于二维码和图像处理的自动售货机库存管理系统，其特征在于，包括本地控制器模块、无线通信模块、输入/输出模块、传送控制模块、位置检测模块、拍照模块、升降控制模块、货架、电源模块和云管理平台；

所述无线通信模块、输入/输出模块、传送控制模块、位置检测模块、拍照模块和升降控制模块均与本地控制器模块连接；

所述云管理平台与无线通信模块连接，通过无线通信模块将本地控制器模块和云管理平台联结；所述云管理平台与拍照模块连接；

所述输入/输出模块用于接收用户对于自动售货机的操作指令并上本地控制器模块，也用于将所述自动售货机的库存管理系统的工作参数进行输出；传送控制模块用于控制传送机构的动作，用于将商品运送到指定位置；位置检测模块用于检测商品所处的位置，当商品到达拍照区域时，位置检测模块将位置信息上传给本地控制器模块，本地控制器模块向拍照模块发送指令；拍照模块用于对拍照区域的商品进行拍照并将图像数据上传至本地控制器模块，通过无线通信模块将图像数据传送至云管理平台，拍照模块也可以将图像数据直接上传到云管理平台；升降控制模块用于控制升降机构的动作，将商品抬升或者降低，根据本地控制器模块传达的指令，用于将商品运输至特定的货架区域，也用于将特定货架区域的商品取出；电源模块给所述自行售货机的库存管理系统供电；本地控制器模块用于控制所述自动售货机的库存管理系统的工作；云管理平台通过无线通信模块与本地控制器模块进行数据通信和交互，云管理平台对商品的图像数据进行预处理，得到补货商品的尺寸信息和二维码，尺寸信息用于确定补货商品被运送到特定的货架位置，二维码用于确定商品的数据信息，云管理平台将补货商品的数据信息反馈到输入/输出模块，供用户参考。

2.根据权利要求1所述基于二维码和图像处理的自动售货机库存管理系统，其特征在于，所述货架为多层结构，升降机构位于货架的中心位置，货架的每一层均设有多个单独的储存箱格，储存箱格通过升降机构存取对应尺寸的商品；储存箱格的尺寸为已知，每个储存箱格对于所述自动售货机有唯一的ID编号，自动售货机的存储布局、储存箱格的位置和尺寸在云管理平台中形成完整的映射。

3.根据权利要求1所述基于二维码和图像处理的自动售货机库存管理系统，其特征在于，所述货架设有温度传感器，用于监测每个货架区域的温度；所述货架区域上设有压力传感装置，用于检测货架区域是否有商品，并将货架区域是否有商品的信息实时传达到云管理平台，由云管理平台进行统一调配。

4.根据权利要求1～3中任一项所述基于二维码和图像处理的自动售货机库存管理系统，其特征在于，所述自动售货机的库存管理系统还包括语音识别模块；语音识别模块与本地控制器模块连接，用于识别用户的语音输入信息并上传至本地控制器模块。

5.根据权利要求1～3中任一项所述基于二维码和图像处理的自动售货机库存管理系统，其特征在于，所述自动售货机的库存管理系统还包括面部识别模块；面部识别模块与本地控制器模块连接，用于识别用户的面部信息并将面部信息上传至云管理平台。

6.根据权利要求1所述基于二维码和图像处理的自动售货机库存管理系统，其特征在于，所述传送控制模块采用传送带运输，传送带两侧设有护栏装置。

7.根据权利要求1所述基于二维码和图像处理的自动售货机库存管理系统，其特征在于，所述位置检测模块为红外检测模块；红外检测模块布置在传送带的两侧，用于在传送带上的商品到达指定位置时，发出检测信号并将检测信号上传本地控制器模块。

8.根据权利要求1所述基于二维码和图像处理的自动售货机库存管理系统，其特征在于，所述输入/输出模块为触摸屏；触摸屏用于显示自动售货机的商品数据信息和工作信息，同时也接收用户对于自动售货机的操作指令；用户通过输入/输出模块与自动售货机的库存管理系统进行数据交互，以查看自动售货机的商品数据信息，或者给自动售货机发送预订信息。

9.根据权利要求1所述基于二维码和图像处理的自动售货机库存管理系统，其特征在于，所述拍照模块设有照明装置，用于对进入拍照区域的商品进行灯光照明。

10.一种基于二维码和图像处理的自动售货机库存管理方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.工作人员将补货商品放在传送机构上，传送控制模块控制传送机构将补货商品传往自动售货机内传送；

S2.位置检测模块检测到补货商品达到拍照区域时，上传检测信号给本地控制器模块；

S3.本地控制器模块控制拍照模块对补货商品进行拍照；

S4.拍照模块将拍照的数据信息上传至本地控制器模块，并通过无线通信模块将图像数据传送至云管理平台；

S5.传送机构将补货商品传往升降机构的托盘中，等待指令；

S6.云管理平台对商品的图像数据进行预处理，提取图像数据的尺寸信息和二维码，尺寸信息用于确定补货商品被运送的特定货架位置，二维码用于确定商品的数据信息，云管理平台将补货商品的数据信息传送到本地控制模块；

S7.根据自动售货机的存储布局、储存箱格的位置和尺寸形成的映射关系，云管理平台向本地控制模块发送指令，本地控制模块控制升降机构将补货商品运输到指定的储存箱格，同时更新本地和云管理平台的库存信息；

S8.本地控制模块将补货商品的数据信息传送到输入/输出模块并进行显示，供用户参考；

S9.本地控制模块接收输入/输出模块下发的用户指令，控制升降机构去储存箱格取货，同时更新本地和云管理平台的库存信息，最终完成商品的购买。