CN109726949A - 一种无人机货物盘点系统、方法和无人机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人机货物盘点系统、方法和无人机，本发明通过无人机进行货物盘点，无人机运行灵活，可以到达货架的任意位置对货物进行盘点，并且能够自动适应不同的场景，适应规格不同的货架和货品，通用性较高。本发明无人机通过摄像头拍摄货物的标识区域的图像，在标识区域的图像中获取货物的标识信息，根据标识信息对货物进行盘点，因而，本发明的识别率大大提高，无需采用传统RFID传感器，不仅节约了成本，而且避免了采用传统RFID传感器存在的距离和精度不能兼顾的问题。

Description

一种无人机货物盘点系统、方法和无人机

技术领域

本发明属于仓库货物管理系统技术领域，具体地说，是涉及一种利用无人机进行货物盘点的系统、方法和无人机。

背景技术

目前，大部分仓库都具有自动库存盘点系统，以便及时获取库存信息，现有自动库存盘点系统一般都是依赖地面机器人，地面机器人根据地面划定的线路进行货物盘点，对于位置较低的货物，地面机器人可以随时进行盘点，对于位置较高的机器人，地面机器人需要把RFID传感器架高，以便对每层货架上的货物进行盘点，因而，地面机器人需要设计专门的升降机构，并且由于货架和货品的规格不一，地面机器人无法做到自适应场景的盘点，存在通用性较差的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种无人机货物盘点方法，解决了现有地面机器人无法进行自适应场景的盘点，存在通用性较差的技术问题。

为实现上述发明目的，本发明提供的无人机货物盘点方法采用下述技术方案予以实现：

一种无人机货物盘点方法，包括：

所述无人机识别货架位置并在识别出的货架上巡航；

所述无人机的摄像头拍摄图像；

识别所述图像中所述货物的标识区域;

在所述标识区域中获取所述货物的标识信息，根据所述标识信息对所述货物进行盘点。

如上所述的无人机货物盘点方法，获取所述货物的标识信息时，判断获取的标识信息是否满足盘点需求，若满足盘点需求，所述无人机继续巡航；若不满足盘点需求，所述无人机位置微调，重新获取不满足盘点需求的货物的标识信息。

如上所述的无人机货物盘点方法，所述方法还包括：若连续N次均无法获取满足盘点需求的货物的标识信息，记录该不满足盘点需求的货物的位置信息，所述无人机继续巡航。

如上所述的无人机货物盘点方法，所述无人机通过摄像头识别货架位置。

如上所述的无人机货物盘点方法，所述无人机识别货架位置并在识别出的货架上巡航，具体包括：所述无人机识别货架位置并在每层识别出的货架上定高巡航。

如上所述的无人机货物盘点方法，所述无人机从所述货架的最高层向最低层依次进行定高巡航，或者，所述无人机从所述货架的最低层向最高层依次进行定高巡航。

如上所述的无人机货物盘点方法，所述无人机在每层货架上进行定高巡航时，所述无人机以高于该层货架的第一设定高度进行定高巡航。

如上所述的无人机货物盘点方法，所述无人机与所述货架之间的距离在设定距离范围内。

如上所述的无人机货物盘点方法，所述无人机的飞行高度高于地面第二设定高度。

一种具有货物盘点功能的无人机,包括:

货架识别模块, 用于识别货架位置；

摄像头,所述摄像头用于拍摄图像；

标识信息获取模块，用于识别所述货物的标识区域;用于在所述货物的标识区域中获取所述货物的标识信息;

控制模块,用于根据货架位置控制所述无人机在识别出的货架上巡航;

通讯模块,用于将所述货物的标识信息发送至服务器。

如上所述的具有货物盘点功能的无人机，所述货架识别模块通过摄像头识别货架位置。

如上所述的具有货物盘点功能的无人机，其包括用于测量所述无人机与障碍物的距离的测距模块。

如上所述的具有货物盘点功能的无人机,所述控制模块用于根据货架位置控制所述无人机在每层识别出的货架上定高巡航。

一种无人机货物盘点系统，其包括上述的无人机和服务器，所述服务器用于接收所述货物的标识信息，根据所述货物的标识信息对所述货物进行盘点。

一种具有货物盘点功能的无人机,包括:

摄像头,用于识别货架位置，用于拍摄所述货物的标识区域的图像;

控制模块,用于根据货架位置控制所述无人机在识别出的货架上巡航;

通讯模块,用于将所述货物的标识区域的图像发送至服务器。

如上所述的具有货物盘点功能的无人机，其包括用于测量所述无人机与障碍物的距离的测距模块。

如上所述的具有货物盘点功能的无人机，所述控制模块用于根据货架位置控制所述无人机在每层识别出的货架上定高巡航。

一种无人机货物盘点系统，其包括上述的无人机和服务器，所述服务器用于接收所述货物的标识区域的图像，根据所述货物的标识区域的图像获取所述货物的标识信息，并根据所述货物的标识信息对所述货物进行盘点。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明通过无人机进行货物盘点，无人机运行灵活，可以到达货架的任意位置对货物进行盘点，并且能够自动适应不同的场景，适应规格不同的货架和货品，通用性较高。本发明无人机通过摄像头拍摄货物的标识区域的图像，在标识区域的图像中获取货物的标识信息，根据标识信息对货物进行盘点，因而，本发明的识别率大大提高，无需采用传统RFID传感器，不仅节约了成本，而且避免了采用传统RFID传感器存在的距离和精度不能兼顾的问题。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本发明具体实施例的流程图。

图2是本发明具体实施例1无人机货物盘点系统的原理框图。

图3是本发明具体实施例2无人机货物盘点系统的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细的说明。

本实施例提出了一种无人机货物盘点方法，利用无人机的姿态控制、多维度传感器、机器视觉分析技术，能够动态灵活地适应仓库环境中不同货架和不同货品的摆放，在最小人工干预的情况下，迅速高效的盘点某个货架上的所有货品。无人机可以在想哭根据货架和货物摆放情况，做动态路径规划，在飞行路线上，摄像头进行拍摄，在采集的视频图像中，用机器视觉的分析方法，捕获标识区域（标签区域），在标识区域进行进一步的分析，获得货物标识信息（条码信息），通过标识信息，对仓库内现有商品进行盘点统计。

本实施例的无人机上设置有：

摄像头，用于采集图像信息；

测距模块，例如，激光雷达测距模块或红外测距模块，用于精准测量无人机与水平障碍物、地面、天花板之间的距离。

具体的，无人机货物盘点方法为：

无人机识别货架位置，并在识别出的货架上巡航。本实施例的无人机通过摄像头识别货架位置。货架识别可以使用机器视觉的边界检测算法。具体包括，无人机识别货架位置并根据货架的高度识别出每层货架，在识别出的每层货架上定高巡航。其中，无人机从货架的最高层向最低层依次进行定高巡航，或者，无人机从货架的最低层向最高层依次进行定高巡航。

无人机在每层货架上进行定高巡航时，无人机以高于该层货架的第一设定高度进行定高巡航，以提高摄像头拍摄的图像中货物的标识区域的清晰度。无人机与货架之间的距离在设定距离范围内，以保证摄像头拍摄的图像中货物的标识区域的清晰度，并保证无人机与货架处于安全距离。无人机的飞行高度高于地面第二设定高度，保证无人机与地面处于安全距离，以提高无人机飞行安全性。

无人机进行巡航时，无人机的摄像头拍摄图像。

识别图像中货物的标识区域，在标识区域中获取货物的标识信息，根据标识信息对货物进行盘点。获取货物的标识信息时，判断获取的标识信息是否满足盘点需求，若满足盘点需求，无人机继续巡航；若不满足盘点需求，无人机位置微调，重新获取不满足盘点需求的货物的标识信息。若连续N次均无法获取满足盘点需求的货物的标识信息，记录该不满足盘点需求的货物的位置信息，无人机继续巡航。

如图1所示，本实施例包括如下步骤

S1、无人机起飞后，摄像头开始拍摄，根据拍摄图像和测距模块定位无人机的位置。

S2、根据无人机的位置对无人机进行飞行姿态控制。

S3、判断无人机是否到达指定侧（左侧或右侧）的货架的最高层，若否，进入步骤S2；若是，进入步骤S4。

S4、在货架上定高巡航。控制飞行高度在货架以上50cm。

S5、对无人机飞行过程中拍摄的图像进行识别，判断是否发现标识区域，若是，进入步骤S6，否则，若到达货架边缘，进入步骤S10。

S6、在标识区域中获取货物的标识信息；

S7、判断标识信息是否满足盘点需求，若是，进入步骤S4，继续定高巡航，否则，进入步骤S8。

S8、无人机位置微调，取得更加清晰的视频帧。

S9、判断是否连续N次无法获取满足盘点需求的货物的标识信息，若否，记录该不满足盘点需求的货物的位置信息，跳过此货物继续巡航，进入步骤S6，无人机继续巡航。若是，进入步骤S4。

S10、下移至下一层货架，进入步骤S4。

S11、判断是否盘点完最后一层，若是，进入步骤S12。若否，进入步骤S4。

S12、无人机返回初始位置。

如图2所示，本实施例还提出了一种无人机货物盘点系统，包括具有货物盘点功能的无人机和服务器。

具有货物盘点功能的无人机包括：

货架识别模块, 用于识别货架位置。货架识别模块通过摄像头识别货架位置。无人机的货架识别模块通过摄像头识别货架位置并根据货架的高度识别出每层货架。

摄像头,摄像头用于拍摄图像。摄像头能够获得仓库各区域的精准图像数据，图像数据内容包括货物本身信息和仓库环境信息。

标识信息获取模块，用于在拍摄的图像中识别货物的标识区域;用于在货物的标识区域中获取货物的标识信息。

控制模块,用于根据货架位置控制无人机在识别出的货架上巡航。优选的，控制模块用于根据货架位置控制无人机在每层识别出的货架上定高巡航。控制模块用于根据摄像头拍摄的实时图像以及测距模块检测的信息，实时获取无人机所处的三维空间，并构建仓库实时三维模型，将当前无人机三维空间模型和与存储的仓库三维模型及定位信息进行比较，得倒无人机的实时定位信息，根据实时定位信息对无人机飞行姿态进行调整。

控制模块还用于判断获取的标识信息是否满足盘点需求，若满足盘点需求，控制无人机继续巡航；若不满足盘点需求，控制摄像头重新获取不满足盘点需求的货物的标识信息。控制模块还用于判断连续N次均无法获取满足盘点需求的货物的标识信息，获取并记录该不满足盘点需求的货物的位置信息，控制无人机继续巡航。

通讯模块,用于将货物的标识信息发送至服务器，或者接收服务器发送的信息并转发至控制模块。

测距模块，用于测量无人机与障碍物的距离。例如，激光雷达测距模块或红外测距模块，用于精准测量无人机与水平障碍物、地面、天花板之间的距离。

服务器用于接收货物的标识信息，根据货物的标识信息对货物进行盘点。

如图3所示，在另外一种实施例中，无人机货物盘点系统包括具有货物盘点功能的无人机和服务器。

具有货物盘点功能的无人机包括：

摄像头,用于识别货架位置，货架识别模块通过摄像头识别货架位置。无人机的货架识别模块通过摄像头识别货架位置并根据货架的高度识别出每层货架。用于拍摄所述货物的标识区域的图像; 摄像头能够获得仓库各区域的精准图像数据，图像数据内容包括货物本身信息和仓库环境信息。

控制模块,用于根据货架位置控制无人机在识别出的货架上巡航。优选的，控制模块用于根据货架位置控制无人机在每层识别出的货架上定高巡航。控制模块用于根据摄像头拍摄的实时图像以及测距模块检测的信息，实时获取无人机所处的三维空间，并构建仓库实时三维模型，将当前无人机三维空间模型和与存储的仓库三维模型及定位信息进行比较，得倒无人机的实时定位信息，根据实时定位信息对无人机飞行姿态进行调整。

通讯模块,用于将货物的标识信息发送至服务器，或者接收服务器发送的信息并转发至控制模块。

测距模块，用于测量无人机与障碍物的距离。例如，激光雷达测距模块或红外测距模块，用于精准测量无人机与水平障碍物、地面、天花板之间的距离。

服务器用于接收货物的标识区域的图像，根据货物的标识区域的图像获取货物的标识信息，并根据货物的标识信息对货物进行盘点。

服务器还用于判断获取的标识信息是否满足盘点需求，若满足盘点需求，发出控制指令至无人机控制无人机继续巡航；若不满足盘点需求，发出控制指令至无人机控制摄像头重新获取不满足盘点需求的货物的标识信息。服务器还用于判断连续N次均无法获取满足盘点需求的货物的标识信息，发出控制指令至无人机，无人机获取并记录该不满足盘点需求的货物的位置信息，控制无人机继续巡航。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述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；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (18)

1.一种无人机货物盘点方法，其特征在于，所述方法包括：

所述无人机识别货架位置并在识别出的货架上巡航；

所述无人机的摄像头拍摄图像；

识别所述图像中所述货物的标识区域;

在所述标识区域中获取所述货物的标识信息，根据所述标识信息对所述货物进行盘点。

2.根据权利要求1所述的无人机货物盘点方法，其特征在于，获取所述货物的标识信息时，判断获取的标识信息是否满足盘点需求，若满足盘点需求，所述无人机继续巡航；若不满足盘点需求，所述无人机位置微调，重新获取不满足盘点需求的货物的标识信息。

3.根据权利要求2所述的无人机货物盘点方法，其特征在于，所述方法还包括：若连续N次均无法获取满足盘点需求的货物的标识信息，记录该不满足盘点需求的货物的位置信息，所述无人机继续巡航。

4.根据权利要求1所述的无人机货物盘点方法，其特征在于，所述无人机通过摄像头识别货架位置。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的无人机货物盘点方法，其特征在于，所述无人机识别货架位置并在识别出的货架上巡航，具体包括：所述无人机识别货架位置并在每层识别出的货架上定高巡航。

6.根据权利要求5所述的无人机货物盘点方法，其特征在于，所述无人机从所述货架的最高层向最低层依次进行定高巡航，或者，所述无人机从所述货架的最低层向最高层依次进行定高巡航。

7.根据权利要求5所述的无人机货物盘点方法，其特征在于，所述无人机在每层货架上进行定高巡航时，所述无人机以高于该层货架的第一设定高度进行定高巡航。

8.根据权利要求5所述的无人机货物盘点方法，其特征在于，所述无人机与所述货架之间的距离在设定距离范围内。

9.根据权利要求5所述的无人机货物盘点方法，其特征在于，所述无人机的飞行高度高于地面第二设定高度。

10.一种具有货物盘点功能的无人机,其特征在于,其包括:

货架识别模块, 用于识别货架位置；

摄像头,所述摄像头用于拍摄图像；

标识信息获取模块，用于识别所述货物的标识区域;用于在所述货物的标识区域中获取所述货物的标识信息;

控制模块,用于根据货架位置控制所述无人机在识别出的货架上巡航;

通讯模块,用于将所述货物的标识信息发送至服务器。

11.根据权利要求10所述的具有货物盘点功能的无人机，其特征在于，所述货架识别模块通过摄像头识别货架位置。

12.根据权利要求10所述的具有货物盘点功能的无人机，其特征在于，其包括用于测量所述无人机与障碍物的距离的测距模块。

13.根据权利要求书10-12所述的具有货物盘点功能的无人机,其特征在于,所述控制模块用于根据货架位置控制所述无人机在每层识别出的货架上定高巡航。

14.一种无人机货物盘点系统，其特征在于，其包括权利要求10-13任意一项所述的无人机和服务器，所述服务器用于接收所述货物的标识信息，根据所述货物的标识信息对所述货物进行盘点。

15.一种具有货物盘点功能的无人机,其特征在于,其包括:

摄像头,用于识别货架位置，用于拍摄所述货物的标识区域的图像;

控制模块,用于根据货架位置控制所述无人机在识别出的货架上巡航;

通讯模块,用于将所述货物的标识区域的图像发送至服务器。

16.根据权利要求15所述的具有货物盘点功能的无人机，其特征在于，其包括用于测量所述无人机与障碍物的距离的测距模块。

17.根据权利要求15-16所述的具有货物盘点功能的无人机，其特征在于，所述控制模块用于根据货架位置控制所述无人机在每层识别出的货架上定高巡航。

18.一种无人机货物盘点系统，其特征在于，其包括权利要求15-17所述的无人机和服务器，所述服务器用于接收所述货物的标识区域的图像，根据所述货物的标识区域的图像获取所述货物的标识信息，并根据所述货物的标识信息对所述货物进行盘点。