CN109767575B - 一种智能货柜的管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种智能货柜的管理系统，包括：标签扫描设备，用于扫描智能货柜中货物上的电子标签，并获取电子标签中存储的货物信息,现存量获取模块，用于获取同一种货物的现存量；监测模块，用于监测货物存放在智能货柜的存放时长；处理模块，用于根据货物生产日期、保质期、存放时长中的任一项或多项，获得货物的剩余可用时长；服务器，用于判断现存量是否处于预设存量范围内，还用于判断货物的剩余可用时长与预设的最少可用时长之间的大小关系，向提示模块发送相应的提示命令；提示模块，用于在接收到提示命令时，发出与接收到的提示命令相应的提醒操作，方便了解货物状态及专门人员对智能货柜中的货物的及时处理。
Description
技术领域
本发明涉及智能货柜技术领域，特别涉及一种智能货柜的管理系统。
背景技术
货品的保质期与货品的供应量一直都受到人们的关注，货品的保质期对货品的质量有着很大的影响，货品的供应量对人们的需求有着很大的影响，比如在一些商场，需要实时的更新货品并随时监控货品是否过期，一旦过期立马进行撤换，但是由于目前市场上存在的大部分货柜都不具备智能监控货品保质期的功能，需要专门人员进行定时检查，确保货品没有过期，而且在检查过程中遇到货品短缺的情况可能还需要专门人员再次到仓库取货，如果需要取货的货品的种类及数量较多，工作人员可能对货品的种类及数量不会进行很好的记忆，从而造成时间上的浪费。
所以目前遇到的问题是专门人不能及时撤换过期产品，且及时对短缺产品进行补货。
发明内容
本发明提供一种智能货柜的管理系统，根据监测智能货柜中货物的状态，自动发送提示命令，便于对智能货柜进行管理。
为实现上述目的，本发明实施例提供的一种智能货柜的管理系统，包括：
标签扫描设备，用于扫描所述智能货柜中货物上的电子标签，并获取所述电子标签中存储的货物信息，所述货物信息包括货物标识、货物生产日期和保质期；
现存量获取模块，用于获取同一种货物的现存量；
监测模块，用于监测所述货物存放在所述智能货柜的存放时长；
处理模块，用于根据所述货物生产日期、保质期、存放时长中的任一项或多项，获得所述货物的剩余可用时长；
服务器，用于判断所述现存量是否处于预设存量范围内，当所述现存量处于预设存量范围外时，向提示模块发送第一提示命令；还用于判断所述货物的剩余可用时长与预设的最少可用时长之间的大小关系，当所述货物的剩余可用时长等于或小于预设的最少可用时长时，向提示模块发送第二提示命令；
所述提示模块，用于在接收到所述第一提示命令或第二提示命令时，发出与接收到的提示命令相应的提醒操作。
在一种可能实现的方式中，所述第一提示命令包括：补货提示命令；
所述第二提示命令包括：过期提示命令；
所述提醒操作包括：补货、取货、去货任一种或多种。
在一种可能实现的方式中，还包括：
记录模块，用于记录第一货物在预设时间内从所述智能货柜中的取出次数N，所述第一货物是同一种货物；
第一重量采集模块，用于采集所述第一货物的初始重量M(0)，及对应的所述第一货物每次取出后的剩余重量M(i),其中i＝1,2,3…N,表示取出次数；
所述处理模块，还用于根据所述第一货物对应的取出总次数N、初始重量M(0)、剩余重量M(N)三者计算得出所述第一货物的平均消耗速率V；
所述服务器还用于根据所述第一货物的所述平均消耗速率V判断所述第一货物的现存量的预估使用时长与最少可用时长时之间的大小关系，当预估使用时长小于或等于预设的最少可用时长时，向所述提示模块发送第三提示命令。
在一种可能实现的方式中，还包括：
采集模块，用于采集所述智能货柜中的货物图像，所述货物图像包括所述智能货柜中的所有货物；
识别模块，用于识别所述货物图像的图像特征；
所述服务器，还用于判断所述智能货柜中发生数量变化的各类货物，根据所述图像特征与所述预设特征库进行匹配，所述预设特征库存储有预先存储的模板图像，当匹配时，确定所述智能货柜中发生数量变化的各类货物，当不匹配时，将所述图像特征预存到所述预设特征库，并确定不匹配的所述图像特征对应的货物的数量；
第二重量采集模块，用于采集所述智能货柜中各类货物对应的重量值；
所述服务器，还用于判断所述智能货柜中第二货物是否应该增减数量，当所述第二货物的重量值小于或等于预设重量值时，向所述提示模块发送第四提示命令。
在一种可能实现的方式中，所述识别模块还包括：
处理子模块，用于对所述货物图像进行预处理提取，所述预处理是将所述货物图像进行背景分离，所述背景分离是避免在没有有效信息的区域进行特征提取，同时对所述货物图像进行增强处理，获得方向图，所述方向图是通过算子分别计算水平与竖直方向的梯度，所述梯度用于确定字的方向，图像二值化与图像细化将所述方向图从灰度图像转化为二值图像，所述图像细化是把清晰但不均匀的所述二值图像转化成线宽仅为一个像素点的图像；
提取子模块，用于提取所述货物图像的特征数值的表达式，所述表达式是通过对所述货物图像进行阈值分割,提取出目标物体，并采用多通道滤波器进行滤波,把所述货物图像与对应每个通道的奇、偶对称滤波器分别进行卷积,同时将两个卷积后图像的和取平方根,得出每个通道的输出图像,对每个所述输出图像计算不变矩,得出原货物图像的一组多维的特征向量；
分类子模块，用于根据所述图像特征将对应的图像分类，并将不同种类型的所述特征图像分配到不同的特征库，所述图像分类是在所述预处理子模块与所述提取子模块的基础上进行的分类；
所述服务器，还用于根据当前监测并获取的所述图像特征与预先存储在预设特征库中的模板图像特征进行比对,根据图像特征的相似度,判断两者是否匹配，当两者的相似度低于预设相似度时，两者不匹配，此时将获取的当前监测并获取的所述图像特征保存到存储有所述模板图像特征的预设特征库，其中所述预设相似度，是通过对同种货物的图像进行多次特征提取获得的，所述相似度是通过所述预设相似度的特征集合与当前监测并获取的所述图像的特征集合进行对比，获取两集合中对应的最佳对应关系；
所述服务器，还用于根据所述智能货柜放置的不同种类的货物，判断所述新添到所述模板图像特征的预设特征库的所述货物是否应该放置在当前所述智能货柜中，通过对所述新添货物与原先货物的物理特性与化学特性的对比进行判断，当不能放置时，向所述提示模块发送第五提示命令。
在一种可能实现的方式中，所述第二重量采集模块与所述第一重量采集模块是同种采集设备或不同种采集设备；
所述第二货物是同一种货物，所述同一种货物放置在同一个区域，所述区域是预先划分好的。
在一种可能实现的方式中，所述监测模块包括：摄像设备，
所述摄像设备包括：包裹体01、保护盖02、硅脂03、摄像组件04、光源组件05、供电组件06、切合盖07、圆型密封件08；
所述光源组件05用于为摄像组件04提供照明和去除摄像组件04的摄像头表面的雾气，所述切合盖07与保护盖02组合成内空容器09，且所述摄像组件04放置在所述内空容器09中，所述内空容器09是圆柱型的结构，所述内空容器09内壁设置有两条与所述内空容器09侧面平行的纵槽091，所述纵槽091内部设置有弹性卡栓092，所述的弹性卡栓092上设置有导向件093，固定层094的两侧分别通过滑环0941连接在所述的导向件093上并能沿所述的导向件093上下滑动，所述摄像组件04放置于所述固定层094上，所述切合盖07下端设置有固定板095，所述固定板095的下方设置有凹槽，所述凹槽内设置有第一磁块0961，第二磁块0962固定设置在伸缩杆097上，所述第一磁块0961与所述第二磁块0962将所述内空容器09与所述伸缩杆097进行连接，所述内空容器09的顶端固定设置有端口098，所述端口中穿插有挂绳0981，所述内空容器09是完全闭合的，其中，使用圆型密封件08将所述切合盖07与所述保护盖02的连接处进行密封，所述圆型密封件08由导热材料构成；
所述保护盖02与所述切合盖07分别设置有第一通孔021及第二通孔071，所述摄像组件04的摄像头从所述第二通孔071伸出，所述光源组件05紧贴在所述切合盖07上，所述光源组件05的位置在所述摄像组件04的上方；
所述光源组件05包括固定板051、设置固定板051上的除雾灯052，所述固定板051设置有第三通孔053，所述固定板051包裹所述摄像组件04，所述摄像组件04置于所述第三通孔053的开口处，所述固定板051下方包裹有包裹体01，所述包裹体01是可透光的；
所述供电组件06包括：动力组件061、连接器件062、电池063，所述电池063的侧面设有向外延伸的接口064和连接板065，所述接口064、连接板065可分别安装在所述电池063的同一侧或两侧，所述动力组件061上设有匹配头，所述接口064水平插入匹配头内，所述连接板065与所述驱动板061之间通过所述连接器件062连接在一起，所述电池063在所述连接器件062的作用下向匹配头方向运动。
在一种可能实现的方式中，还包括：
发送模块，用于发送触发指令到空间模块；
所述空间模块，用于存储所述标签对应的正确货物信息；
确定模块，用于确定所述发送模块是否开始工作，并确定所述发送模块是否触发所述空间模块开始工作；
警示模块，用于提醒所述空间模块是否被触发工作；
第一存储模块，用于存储所述货物对应的预存信息；
第二存储模块，用于存储所述货物的标签信息；
控制模块，用于当所述发送模块开始工作时，向所述空间模块发送所述触发指令，当发送模块发送时长延迟预设时间后，控制所述发送模块再次向所述空间模块发送所述触发指令；
所述控制模块，还用于根据所述警示模块是否进行提醒，判断所述发送模块向所述空间模块发送的触发指令是否成功，若成功，所述警示模块进行提醒，所述空间模块开始工作，若不成功，所述警示模块不进行提醒，则控制所述发送模块继续发送所述触发指令到所述空间模块，同时记录所述触发指令发送的失败次数，当所述触发指令发送的失败次数超过第一预设次数时，控制发送模块再次执行上述操作，并记录完成上述操作的重复次数，当所述重复次数达到第二预设次数时，则所述控制模块确认所述空间模块发生故障，向提示模块发送第六提示命令；
所述控制模块，还用于读取所述第一存储模块中的预存信息，并对所述空间模块进行信息配置，当所述发送模块触发所述空间模块开始工作后，所述控制模块寻找所述空间模块的存储首地址，从所述的信息区获取所述首地址对应的正确信息，再将其写入到所述空间模块中相对应的存储地址中，并依次将所述第一存储模块中下一个地址对应的信息写入到所述空间模块对应的地址中；
当所述空间模块地址对应的的信息依次写入成功后，所述控制模块从所述空间模块相应的尾地址依次回读相应的信息，并将所述回读信息与预先存储的正确信息进行匹配，若匹配，则所述控制模块寻找所述空间模块的下一个首地址，并再次完成上述操作；若不匹配，则所述控制模块重新进行信息匹配；
其中，所述发送模块发送所述触发指令到所述空间模块可以是无线通信传输、有线通信传输任一种或多种。
在一种可能实现的方式中，还包括：
读取模块，用于读取所述第二存储模块的标签信息；
所述控制模块，还用于获取所述读取模块读取的标签信息，并判定所述标签信息是否与所述第一存储模块中的预存信息匹配，当所述读取模块读取完初次标签信息时，所述控制模块将所述初次标签信息进行存储，当所述读取模块读取完再次标签信息时，所述控制模块将所述初次标签信息与所述再次标签信息进行匹配，若匹配，控制所述空间模块保存初次标签信息，若不匹配，则控制所述空间模块控制所述初次标签信息与再次标签信息不匹配的标签信息与预存信息匹配，若匹配，控制所述空间模块保存所述初次标签信息与再次标签信息不匹配的标签信息，若不匹配，控制舍弃所述初次标签信息与再次标签信息不匹配的标签信息，同时控制所述读取模块读取下个标签信息。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中提供的一种智能货柜的管理系统的结构框图；
图2为本发明实施例中提供的货物图像的特征提取的HOG方法；
图3为本发明实施例中提供的摄像设备的拉伸结构图；
图4为本发明实施例中提供的内空容器的内部构造图；
图5为本发明实施例中提供的供电组件的结构图；
图6为本发明实施例中提供的获取正确货物信息的结构图；
图7为本发明实施例中提供的空间模块写入信息的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的一种智能货柜的管理系统，如图1所示，包括：
标签扫描设备1，用于扫描智能货柜中货物上的电子标签，并获取电子标签中存储的货物信息，货物信息包括货物标识、货物生产日期和保质期；
现存量获取模块2，用于获取同一种货物的现存量；
监测模块3，用于监测货物存放在智能货柜的存放时长；
处理模块4，用于根据货物生产日期、保质期、存放时长中的任一项或多项，获得货物的剩余可用时长；
服务器5，用于判断现存量是否处于预设存量范围内，当现存量处于预设存量范围外时，向提示模块发6送第一提示命令；还用于判断货物的剩余可用时长与预设的最少可用时长之间的大小关系，当货物的剩余可用时长等于或小于预设的最少可用时长时，向提示模块6发送第二提示命令；
提示模块6，用于在接收到第一提示命令或第二提示命令时，发出与接收到的提示命令相应的提醒操作。
在本实施例中，每个智能货柜中都设置有其对应的摄像头，用于拍摄货柜中已放置的货物图像；处理模块，还用于通过对拍摄的货物图像进行处理获得其图像特征；服务器，还用于存储可允许放置到该货柜的货物集合的预设图像特征库，将所述图像特征与预设图像特征库进行匹配，若匹配，将货物保留在智能货柜中，若不匹配，判定允许放置该货物(为方便理解，后续将该货物成为不匹配货物)的智能货柜的存储环境参数，将判定出的允许放置该不匹配货物的智能货柜的存储环境参数发送给用户设备，由用户设备输出给货物的管理人员，方便管理人员得知具备哪种存储环境的智能货柜允许放置该不匹配货物，提高放置货物的效率和提高货物被合理放置的正确率。其中，本管理系统可以按照如下实施方式判定允许放置该不匹配货物的智能货柜的存储环境参数：
根据处理模块处理后的不匹配货物的特征图像找到与该不匹配货物相类似的其他货物的存储环境信息(与该不匹配货物相类似的其他货物是指：与该不匹配货物的特征图像之间的匹配度达到预设匹配度的货物)，进而根据与其相类似的其他货物的存储环境信息来推荐不匹配货物的存储环境参数的合理范围，其实施方式如下：
X表示采集的货物图像的图像特征与预设特征库不匹配的货物，Yi表示采集的货物图像的图像特征与预设特征库相匹配的货物。针对所有货物，在出厂前由厂家对各货物分别进行对应的标签标记，例如，在标签中标记货物的使用属性。针对由货物X和Yi的标签组成的集合所构成的n维向量，X和Yi的杰卡德系数J(X,Yi)为：
上述对应的杰卡德近似度Fji为：
其中，p为X和Yi所包含的标签中相同的标签个数；q为：在X对应的标签中但不在Yi对应的标签中的标签个数；r为：在Yi对应的标签中但不在X对应的标签中的标签个数。
X和Yi的余弦相似度Fci为：
则X和Yi的相似度Si为：
Si＝1-Π(1-sim(Fci,Fji))
从计算得到的Si数值中，挑选出Si数值的最大值，并将挑选出的Si数值的最大值与预设阈值进行比较，根据比较结果，确定是否能够为管理人员推荐货物对应的环境参数的合理范围。若计算得到的所述Si的最大值大于预设阈值(比如0.8)，则取Si最大值对应的货物Y的存储环境参数作为允许放置该不匹配货物的智能货柜的存储环境参数供管理人员参考；若计算得到的所述Si的最大值小于或者等于所述预设阈值(比如0.8)，则为保证不匹配货物在智能货柜中存储的合法性，不进行贸然推荐，此时，系统通过移动设备提醒管理人员没有找到与该不匹配货物X相匹配的存储环境参数，因此无法给推荐该不匹配货物X的存储环境信息的合理范围作为参考，需要管理人员自行判断并设定该物品X的存储环境信息。其好处是：可以保证不匹配货物在智能货柜中存储的合法性。
其中，第一提示命令包括：补货提示命令；
第二提示命令包括：过期提示命令；
提醒操作包括：补货、取货、去货任一种或多种。
标签扫描设备包括但不限于FNC扫描设备、RF I D扫描设备等，其好处是：通过非接触式的扫描，可以减少对标签的摩擦，提高了标签扫描设备的使用寿命。
对于货物的剩余可用时长T的计算例如可以是：设生产日期为T0、保质期为T1、存放时长T2,其中存放时长T2是通过首次放入智能货柜中的时间t1与当前的时间t2计算得到的，即T2＝t2-t1,即剩余可用时长T＝T1-t2。需要说明的是剩余可用时长T是当前时间t2距离保质期T1的时长。
该技术方案的有益效果是：通过使用标签扫描设备与监测模块的结合使用，获得货物对应的剩余使用时长，降低货物过期的风险，同时通过现存量获取模块得到的同一种货物的现存量，通过服务器智能的判断出当前货物是否需要补货或现存量是否过多，可以保证货物存量的合理性，通过提示模块通知处理专员不同的提示指令，可以有效地应对不同的状况，不仅提高处理专员对货物处理的效率，同时还节省了处理时间，更加方便对智能货柜进行管理。
本发明实施例提供的管理系统，还包括：
记录模块，用于记录第一货物在预设时间内从智能货柜中的取出次数N，第一货物是同一种货物；
第一重量采集模块，用于采集第一货物的初始重量M(0)，及对应的第一货物每次取出后的剩余重量M(i),其中i＝1,2,3…N,表示取出次数；
处理模块，还用于根据第一货物对应的取出总次数N、初始重量M(0)、剩余重量M(N)三者计算得出第一货物的平均消耗速率V；
服务器还用于根据第一货物的平均消耗速率V判断第一货物的现存量的预估使用时长与最少可用时长之间的大小关系，当预估使用时长小于或等于预设的最少可用时长时，向提示模块发送第三提示命令。
其中对于第一货物的平均消耗速率V，通过以下计算：
V＝Average{M(0)-M(1),M(1)-M(2),…M(N-1)-M(N)}+N*σ
其中：Average{M(0)-M(1),M(1)-M(2),…M(N-1)-M(N)}为M的平均值
σ为M正态分布的标准偏差；
N为大于零的整数。
需要说明的是预估使用时长是根据平常的使用量判断剩余货物可以使用预估时长。
其中第三提示命令例如可以是缺货提示命令。
该技术方案的有益效果是：通过对第一货物的消耗速率的判断，降低预估使用时长出现偏差较大的概率。
本发明实施例提供的管理系统，还包括：
采集模块，用于采集智能货柜中的货物图像，货物图像包括智能货柜中的所有货物；
识别模块，用于识别货物图像的图像特征；
服务器，还用于判断智能货柜中发生数量变化的各类货物，根据图像特征与预设特征库进行匹配，预设特征库存储有预先存储的模板图像，当匹配时，确定智能货柜中发生数量变化的各类货物，当不匹配时，将图像特征预存到预设特征库，并确定不匹配的图像特征对应的货物的数量；
第二重量采集模块，用于采集智能货柜中各类货物对应的重量值；
服务器，还用于判断智能货柜中第二货物是否应该增减数量，当第二货物的重量值小于或等于预设重量值时，向提示模块发送第四提示命令。
该技术方案的有益效果是：通过对智能货柜中的货物进行图像特征匹配，可以有效地对智能货柜中发生数量变化的各类货物进行准确判断，同时通过对各类货物的称重，智能判断货物的增减，提高了管理效率。
本发明实施例提供的管理系统，识别模块还包括：
处理子模块，用于对货物图像进行预处理提取，预处理是将货物图像进行背景分离，背景分离是避免在没有有效信息的区域进行特征提取，同时对货物图像进行增强处理，获得方向图，方向图是通过算子分别计算水平与竖直方向的梯度，梯度用于确定字的方向，图像二值化与图像细化将方向图从灰度图像转化为二值图像，图像细化是把清晰但不均匀的二值图像转化成线宽仅为一个像素点的图像；
提取子模块，用于提取货物图像的特征数值的表达式，表达式是通过对货物图像进行阈值分割,提取出目标物体，并采用多通道滤波器进行滤波,把货物图像与对应每个通道的奇、偶对称滤波器分别进行卷积,同时将两个卷积后图像的和取平方根,得出每个通道的输出图像,对每个输出图像计算不变矩,得出原货物图像的一组多维的特征向量；
分类子模块，用于根据图像特征将对应的图像分类，并将不同种类型的特征图像分配到不同的特征库，图像分类是在预处理子模块与提取子模块的基础上进行的分类；
服务器，还用于根据当前监测并获取的图像特征与预先存储在预设特征库中的模板图像特征进行比对,根据图像特征的相似度,判断两者是否匹配，当两者的相似度低于预设相似度时，两者不匹配，此时将获取的当前监测并获取的图像特征保存到存储有模板图像特征的预设特征库，其中预设相似度，是通过对同种货物的图像进行多次特征提取获得的，相似度是通过预设相似度的特征集合与当前监测并获取的图像的特征集合进行对比，获取两集合中对应的最佳对应关系；
服务器，还用于根据智能货柜放置的不同种类的货物，判断新添到模板图像特征的预设特征库的货物是否应该放置在当前智能货柜中，通过对新添货物与原先货物的物理特性与化学特性的对比进行判断，当不能放置时，向提示模块发送第五提示命令。
对于其中的预设特征库例如可以通过以下方式组成，选择指定的货物图像经过Cabor小波分解后得到的Cabor网络组成，Cabor网络通过货物图像与复Cabor小波滤波器的卷积得到,利用像素之间的相关性,对这个货物的模板进行亚抽样形成一个Cabor网络。
货物图像的特征提取的方法包括但不限于，HOG(H i stogram of Or i entedGrad i ent，方向梯度直方图)、LBP(Loca l Bi nary Patterns，局部二值模式)、Haar(Haar-l i ke features,类Haar特征)等。
货物图像的特征提取的方法步骤，如图2所示，例如以HOG为例，参见步骤201-207：
步骤201：将货物图像进行灰度化；
其中，可将货物图像看做一个x,y,z灰度的三维图像。
步骤202：采用Gamma校正法对输入图像进行颜色空间的标准化即归一化；
主要是调节图像的对比度，降低图像局部的阴影和光照变化所造成的影响，同时可以抑制噪音的干扰。
步骤203：计算图像每个像素的梯度，包括大小和方向；
主要是捕获轮廓信息，同时进一步弱化光照的干扰，对于梯度的计算，例如首先用[-1,0,1]梯度算子对原图像做卷积运算，得到x方向即水平方向，设向右为正方向的梯度分量，然后用[1,0,-1]T梯度算子对原图像做卷积运算，得到y方向即竖直方向，设以向上为正方向的梯度分量。
步骤204：将图像划分成小许多小单元；
例如可以是6*6像素/单元，对于6*6像素的梯度信息的获取，例如假设用9个b i n的直方图来统计这6*6个像素的梯度信息。也就是将单元的梯度方向360度分成9个方向块，如果像素的梯度方向是20-40度，第2个角的计数就加一，并对单元内每个像素用梯度方向上进行加权投影，得到此单元的梯度方向直方图。
步骤205：统计每个单元的梯度直方图及不同梯度的个数，即可形成每个单元的特征；
步骤206：将每几个单元组成一个集合；
其中，一个集合内所有单元的特征串联起来便得到该集合的HOG特征参数。
步骤207：将图像内的所有集合的HOG特征串联得到该图像的HOG特征参数。
需要说明的是分类子模块主要是为了将图像进行分类，并存储到分类库中，当进行匹配时，只需要对其中一类库进行图形匹配，若对图像未进行分类，当图像匹配时，需要对所有招嫖都进行匹配，无形中增加了机器运行的负担，该好处是:通过对图像进行分类，降低机器运行负担，提高机器运行速率，同时也节省机器运行的时间，提高机器的使用寿命。
其中，第五提示命令例如可以是危险提示命令。
该技术方案的有益效果是：通过对获取图像的进一步识别，使得对于货物图像识别更加准确，降低对货物种类判断的失误率，通过对货物进行分类，降低机器运行负担，提高机器运行速率，同时也节省机器运行的时间，提高机器的使用寿命，通过自动存储新类型的货物图形特征，使得预设数据库不定时的刷新，不仅可以增加货物的识别种类，而且还会对新添加的货物进行化学性质与物理性质的确定，判断该货物是否应该放置在此处，提高了货物混放的安全性。
本发明实施例提供的管理系统，监测模块包括：摄像设备，
摄像设备包括：包裹体01、保护盖02、硅脂03、摄像组件04、光源组件05、供电组件06、切合盖07、圆型密封件08；
光源组件05用于为摄像组件04提供照明和去除摄像组件04的摄像头表面的雾气，切合盖07与保护盖02组合成内空容器09，且摄像组件04放置在内空容器09中，内空容器09是圆柱型的结构，内空容器09内壁设置有两条与内空容器09侧面平行的纵槽091，纵槽091内部设置有弹性卡栓092，的弹性卡栓092上设置有导向件093，固定层094的两侧分别通过滑环0941连接在的导向件093上并能沿的导向件093上下滑动，摄像组件04放置于固定层094上，切合盖07下端设置有固定板095，固定板095的下方设置有凹槽，凹槽内设置有第一磁块0961，第二磁块0962固定设置在伸缩杆097上，第一磁块0961与第二磁块0962将内空容器09与伸缩杆097进行连接，内空容器09的顶端固定设置有端口098，端口中穿插有挂绳0981，内空容器09是完全闭合的，其中，使用圆型密封件08将切合盖07与保护盖02的连接处进行密封，圆型密封件08由导热材料构成；
保护盖02与切合盖07分别设置有第一通孔021及第二通孔071，摄像组件04的摄像头从第二通孔071伸出，光源组件05紧贴在切合盖07上，光源组件05的位置在摄像组件04的上方；
光源组件05包括固定板051、设置固定板051上的除雾灯052，固定板051设置有第三通孔053，固定板051包裹摄像组件04，摄像组件04置于第三通孔053的开口处，固定板051下方包裹有包裹体01，包裹体01是可透光的；
供电组件06包括：动力组件061、连接器件062、电池063，电池063的侧面设有向外延伸的接口064和连接板065，接口064、连接板065可分别安装在电池063的同一侧或两侧，动力组件061上设有匹配头，接口064水平插入匹配头内，连接板065与驱动板061之间通过连接器件062连接在一起，电池063在连接器件062的作用下向匹配头方向运动。
摄像设备的工作原理：供电组件为摄像设备提供电能，其中光源组件工作时会产生一定的热量，热量通过固定板与与保护盖的表面将热量传递到保护盖上，保护盖再将热量传递到圆型密封件上，圆型密封件将热量传递到摄像组件的摄像头，通过滑环与导向件将固定层进行滑动，将摄像组件放置在内空容器中的固定层上进行上下移动，将摄像组件移动到与圆型密封件相差一定距离的位置处，此时摄像头会始终接收到通过圆型密封件传递的热量，摄像头上会存在一定的热量，雾气到摄像头外表面能很快消散，达到防水防雾的效果，其好处是：通过导热的方式自动实现除雾效果，无需人工参与，有助于智能货柜长期稳定的运行，从而减少维修和运营成本，通过滑动的方式对摄像组件的位置进行确定，可以灵活调节摄像组件的位置，不仅高效的消除摄像头表面的雾气，而且使得摄像头从不同的角度获取货物的图像，有助于获取完整的货物信息。需要说明的是摄像组件与圆型密封件相差一定距离，此距离可以是3-8cm。
该技术方案的有益效果是：通过给摄像设备供电，还通过导热方式与滑动方式的结合，不仅可以有助于智能货柜长期稳定的运行，而且还可以全方位获取货物的图像，使得货物信息更加全面，同时减少维修和运营成本，提高了摄像设备的使用寿命。
本发明实施例提供的管理系统，还可应用于数据处理及数据存储方面，目前对于数据存储是直接将获取的数据信息存储到硬盘，不能保证数据信息的准确性，同时忽略了硬盘可能出现故障或病毒的现象，导致数据丢失，因此设计了如下的方案，主要是对货物信息进行双重对比，获取更为准确的货物信息，并将货物信息存储到无障碍的存储硬盘中，例如，如图6所示，包括：
发送模块61，用于发送触发指令到空间模块62；
空间模块62，用于存储标签对应的正确货物信息；
确定模块63，用于确定发送模块是否开始工作，并确定发送模块61是否触发空间模块62开始工作；
警示模块64，用于提醒空间模块62是否被触发工作；
第一存储模块65，用于存储货物对应的预存信息；
第二存储模块66，用于存储货物的标签信息；
控制模块67，用于当发送模块开始工作时，向空间模块62发送触发指令，当发送模块发送时长延迟预设时间后，控制发送模块再次向空间模块62发送触发指令；
控制模块67，还用于根据警示模块64是否进行提醒，判断发送模块61向空间模块62发送的触发指令是否成功，若成功，警示模块64进行提醒，空间模块62开始工作，若不成功，警示模块64不进行提醒，则控制发送模块61继续发送触发指令到空间模块62，同时记录触发指令发送的失败次数，当触发指令发送的失败次数超过第一预设次数时，控制发送模块61再次执行上述操作，并记录完成上述操作的重复次数，当重复次数达到第二预设次数时，则控制模块67确认空间模块62发生故障，向提示模块发送第六提示命令；
控制模块67，还用于读取第一存储模块中的预存信息，并对空间模块62进行信息配置，当发送模块61触发空间模块62开始工作后，控制模块67寻找空间模块62的存储首地址，从信息区获取首地址对应的正确信息，再将其写入到空间模块62中相对应的存储地址中，并依次将第一存储模块65中下一个地址对应的信息写入到空间模块62对应的地址中；
当空间模块62地址对应的的信息依次写入成功后，控制模块67从空间模块62相应的尾地址依次回读相应的信息，并将回读信息与预先存储的正确信息进行匹配，若匹配，则控制模块67寻找空间模块62的下一个首地址，并再次完成上述操作；若不匹配，则控制模块67重新进行信息匹配；
其中，发送模块61发送触发指令到空间模块62可以是无线通信传输、有线通信传输任一种或多种。
发送触发指令前，发送模块会接收到让发送模块进行工作的指令，例如可以是当智能货柜打开时，将开启信号传输到控制模块，控制模块控制发送模块开始工作，同时发送模块发送可以触发空间模块进行工作的指令，其中触发指令例如可以是蓝牙通信指令等。上述警示模块的提醒方式包括但不限于指示灯提醒、语音提醒任一种或多种。需要说明的是，发送模块向空间模块发送触发指令，一部分是为了让空间模块开始工作，另一部分是为了检查空间模块是否存在障碍，其好处是：及时了解空间模块障碍与否，减少不必要的操作，不仅节省部分工作时间，还提高智能货柜的工作效率。
第一存储模块存储的预存信息，是货物出厂时对货物进行的信息预存，第二存储模块存储的货物的标签信息，是通过标签扫描设备扫描在智能货柜中的货物标签得到的标签信息。
对于空间模块是否发生障碍通过警示模块进行判断，对空间模块从头开始先写入字节，在从尾开始读取字节，主要是为了检查空间模块的存储区是否存在障碍。上述从信息区获取首地址对应的正确信息，是获取第一存储模块的信息区中对应的首地址，且首地址中存储有出厂时的货物信息。
其中以对空间模块写入第一存储模块中信息区的正确信息的过程，例如可以是，如图7所述，参见步骤701-704：
步骤701：控制模块控制第一地址发生器产生第一起始地址，读取第一存储模块在该地址内的信息A{a，b}，第一存储模块的一个输出端输出信息a；
其中第一地址发生器是为了寻找第一存储模块的信息区的首地址，第一起始地址即第一存储模块的信息区对应的首地址。
步骤702：控制模块控制第二地址发生器产生第二起始地址，将第一存储模块的输出信息a传输到空间模块的第二起始地址中；
其中，第二起始地址即空间模块存储区对应的首地址。
步骤703：控制模块控制第一地址发生器地址增一，执行步骤701，控制模块控制第二地址发生器地址增一，执行步骤702；
步骤704：地址继续增一，直到增大到地址中没有对应的信息为止。
需要说明的是，空间模块的容量即存储空间是大于第一存储模块的存储空间的。
其中，第六提示命令例如可以是故障提示命令。
该技术方案的有益效果是：通过对空间模块的触发，让空间模块正常工作，避免了让空间模块一直处于工作状态，提高了空间模块的使用寿命，在此过程中对空间模块的检查，确保空间模块的在使用过程中的可靠性，同时，若空间模块发生障碍，发出提示命令，不仅节省部分工作时间，还提高智能货柜的工作效率，还通过检测空间模块的存储空间是否损坏，将货物信息存储到无障碍的空间模块中，保证货物信息的完整性，同时提高了对货物信息使用的可靠性。
本发明实施例提供的管理系统，还包括：
读取模块，用于读取第二存储模块的标签信息；
控制模块，还用于获取读取模块读取的标签信息，并判断标签信息是否与第一存储模块中的预存信息匹配，当读取模块读取完初次标签信息时，控制模块将初次标签信息进行存储，当读取模块读取完再次标签信息时，控制模块将初次标签信息与再次标签信息进行匹配，若匹配，控制空间模块保存初次标签信息，若不匹配，则控制空间模块控制初次标签信息与再次标签信息不匹配的标签信息与预存信息匹配，若匹配，控制空间模块保存初次标签信息与再次标签信息不匹配的标签信息，若不匹配，控制舍弃初次标签信息与再次标签信息不匹配的标签信息，同时控制读取模块读取下个标签信息。
初次标签信息是货物放置在智能货柜中有标签扫描设备首次扫描的得到的并存储到第二存储模块的货物信息；再次标签信息是货物放置在智能货柜中有标签扫描设备二次扫描的得到的并存储到第二存储模块的货物信息。
其中对智能货柜中的货物的标签信息，进行两次读取，主要是为了消除对新添加到智能货柜中的货物，但未及时将新添加的货物信息进行扫描存储，其好处是，可以降低对新货品信息未存储的概率。
需要说明的是，上述主要实现的功能是：通过对第一存储模块预存信息与第二存储模块的货物信息的对比，得出最为准确的正确货物信息，并将正确货物信息存储到空间模块，此时，空间模块只是用于存储货物信息。
该技术方案的有益效果是：通过对货物信息进行双重对比，获取更为准确的货物信息，保证空间模块获取货物信息的准确性，通过两次读取标签信息，可以降低对新货品信息未存储的概率，空间模块只是用于存储数据，说明其具有独立性，保证了货物信息基本不会有病毒等干扰，提高了货物信息的安全性与可靠性。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种智能货柜的管理系统，其特征在于，包括：
标签扫描设备，用于扫描所述智能货柜中货物上的电子标签，并获取所述电子标签中存储的货物信息，所述货物信息包括货物标识、货物生产日期和保质期；
现存量获取模块，用于获取同一种货物的现存量；
监测模块，用于监测所述货物存放在所述智能货柜的存放时长；
处理模块，用于根据所述货物生产日期、保质期、存放时长中的任一项或多项，获得所述货物的剩余可用时长；
服务器，用于判断所述现存量是否处于预设存量范围内，当所述现存量处于预设存量范围外时，向提示模块发送第一提示命令；还用于判断所述货物的剩余可用时长与预设的最少可用时长之间的大小关系，当所述货物的剩余可用时长等于或小于预设的最少可用时长时，向提示模块发送第二提示命令；
所述提示模块，用于在接收到所述第一提示命令或第二提示命令时，发出与接收到的提示命令相应的提醒操作；
记录模块，用于记录第一货物在预设时间内从所述智能货柜中的取出次数N，所述第一货物是同一种货物；
第一重量采集模块，用于采集所述第一货物的初始重量M(0)，及对应的所述第一货物每次取出后的剩余重量M(i),其中i=1,2,3…N,表示取出次数；
所述处理模块，还用于根据所述第一货物对应的取出总次数N、初始重量M(0)、剩余重量M(N)三者计算得出所述第一货物的平均消耗速率V；
所述服务器还用于根据所述第一货物的所述平均消耗速率V判断所述第一货物的现存量的预估使用时长与最少可用时长时之间的大小关系，当预估使用时长小于或等于预设的最少可用时长时，向所述提示模块发送第三提示命令；
发送模块，用于发送触发指令到空间模块；
所述空间模块，用于存储所述标签对应的正确货物信息；
确定模块，用于确定所述发送模块是否开始工作，并确定所述发送模块是否触发所述空间模块开始工作；
警示模块，用于提醒所述空间模块是否被触发工作；
第一存储模块，用于存储所述货物对应的预存信息；
第二存储模块，用于存储所述货物的标签信息；
读取模块，用于读取所述第二存储模块的标签信息；
控制模块，用于当所述发送模块开始工作时，向所述空间模块发送所述触发指令，当发送模块发送时长延迟预设时间后，控制所述发送模块再次向所述空间模块发送所述触发指令；
所述控制模块，还用于根据所述警示模块是否进行提醒，判断所述发送模块向所述空间模块发送的触发指令是否成功，若成功，所述警示模块进行提醒，所述空间模块开始工作，若不成功，所述警示模块不进行提醒，则控制所述发送模块继续发送所述触发指令到所述空间模块，同时记录所述触发指令发送的失败次数，当所述触发指令发送的失败次数超过第一预设次数时，控制发送模块再次执行上述操作，并记录完成上述操作的重复次数，当所述重复次数达到第二预设次数时，则所述控制模块确认所述空间模块发生故障，向提示模块发送第六提示命令；
所述控制模块，还用于读取所述第一存储模块中的预存信息，并对所述空间模块进行信息配置，当所述发送模块触发所述空间模块开始工作后，所述控制模块寻找所述空间模块的存储首地址，从信息区获取所述首地址对应的正确信息，再将其写入到所述空间模块中相对应的存储地址中，并依次将所述第一存储模块中下一个地址对应的信息写入到所述空间模块对应的地址中；
当所述空间模块地址对应的的信息依次写入成功后，所述控制模块从所述空间模块相应的尾地址依次回读相应的信息，并将回读信息与预先存储的正确信息进行匹配，若匹配，则所述控制模块寻找所述空间模块的下一个首地址，并再次完成上述操作；若不匹配，则所述控制模块重新进行信息匹配；
其中，所述发送模块发送所述触发指令到所述空间模块可以是无线通信传输、有线通信传输任一种或多种；
所述控制模块，还用于获取所述读取模块读取的标签信息，并判定所述标签信息是否与所述第一存储模块中的预存信息匹配，当所述读取模块读取完初次标签信息时，所述控制模块将所述初次标签信息进行存储，当所述读取模块读取完再次标签信息时，所述控制模块将所述初次标签信息与所述再次标签信息进行匹配，若匹配，控制所述空间模块保存初次标签信息，若不匹配，则控制所述空间模块控制所述初次标签信息与再次标签信息不匹配的标签信息与预存信息匹配，若匹配，控制所述空间模块保存所述初次标签信息与再次标签信息不匹配的标签信息，若不匹配，控制舍弃所述初次标签信息与再次标签信息不匹配的标签信息，同时控制所述读取模块读取下个标签信息。
2.如权利要求1所述的管理系统，其特征在于，
所述第一提示命令包括：补货提示命令；
所述第二提示命令包括：过期提示命令；
所述提醒操作包括：补货、取货、去货任一种或多种。
3.如权利要求1所述的管理系统，其特征在于，还包括：
采集模块，用于采集所述智能货柜中的货物图像，所述货物图像包括所述智能货柜中的所有货物；
识别模块，用于识别所述货物图像的图像特征；
所述服务器，还用于判断所述智能货柜中发生数量变化的各类货物，根据所述图像特征与预设特征库进行匹配，所述预设特征库存储有预先存储的模板图像，当匹配时，确定所述智能货柜中发生数量变化的各类货物，当不匹配时，将所述图像特征预存到所述预设特征库，并确定不匹配的所述图像特征对应的货物的数量；
第二重量采集模块，用于采集所述智能货柜中各类货物对应的重量值；
所述服务器，还用于判断所述智能货柜中第二货物是否应该增减数量，当所述第二货物的重量值小于或等于预设重量值时，向所述提示模块发送第四提示命令。
4.如权利要求3所述的管理系统，其特征在于，所述识别模块还包括：
处理子模块，用于对所述货物图像进行预处理提取，所述预处理是将所述货物图像进行背景分离，所述背景分离是避免在没有有效信息的区域进行特征提取，同时对所述货物图像进行增强处理，获得方向图，所述方向图是通过算子分别计算水平与竖直方向的梯度，所述梯度用于确定字的方向，图像二值化与图像细化将所述方向图从灰度图像转化为二值图像，所述图像细化是把清晰但不均匀的所述二值图像转化成线宽仅为一个像素点的图像；
提取子模块，用于提取所述货物图像的特征数值的表达式，所述表达式是通过对所述货物图像进行阈值分割,提取出目标物体，并采用多通道滤波器进行滤波,把所述货物图像与对应每个通道的奇、偶对称滤波器分别进行卷积,同时将两个卷积后图像的和取平方根,得出每个通道的输出图像,对每个所述输出图像计算不变矩,得出原货物图像的一组多维的特征向量；
分类子模块，用于根据所述图像特征将对应的图像分类，并将不同种类型的特征图像分配到不同的特征库，所述图像分类是在所述预处理子模块与所述提取子模块的基础上进行的分类；
所述服务器，还用于根据当前监测并获取的所述图像特征与预先存储在预设特征库中的模板图像特征进行比对,根据图像特征的相似度,判断两者是否匹配，当两者的相似度低于预设相似度时，两者不匹配，此时将获取的当前监测并获取的所述图像特征保存到存储有所述模板图像特征的预设特征库，其中所述预设相似度，是通过对同种货物的图像进行多次特征提取获得的，所述相似度是通过所述预设相似度的特征集合与当前监测并获取的所述图像的特征集合进行对比，获取两集合中对应的最佳对应关系；
所述服务器，还用于根据所述智能货柜放置的不同种类的货物，判断新添到所述模板图像特征的预设特征库的所述货物是否应该放置在当前所述智能货柜中，通过对新添货物与原先货物的物理特性与化学特性的对比进行判断，当不能放置时，向所述提示模块发送第五提示命令。
5.如权利要求4所述的管理系统，其特征在于，所述第二重量采集模块与所述第一重量采集模块是同种采集设备或不同种采集设备；
所述第二货物是同一种货物，所述同一种货物放置在同一个区域，所述区域是预先划分好的。
6.如权利要求1所述的管理系统，其特征在于，所述监测模块包括：摄像设备，
所述摄像设备包括：包裹体、保护盖、硅脂、摄像组件、光源组件、供电组件、切合盖、圆型密封件；
所述光源组件用于为摄像组件提供照明和去除摄像组件的摄像头表面的雾气，所述切合盖与保护盖组合成内空容器，且所述摄像组件放置在所述内空容器中，所述内空容器是圆柱型的结构，所述内空容器内壁设置有两条与所述内空容器侧面平行的纵槽，所述纵槽内部设置有弹性卡栓，所述的弹性卡栓上设置有导向件，固定层的两侧分别通过滑环连接在所述的导向件上并能沿所述的导向件上下滑动，所述摄像组件放置于所述固定层上，所述切合盖下端设置有固定板，所述固定板的下方设置有凹槽，所述凹槽内设置有第一磁块，第二磁块固定设置在伸缩杆上，所述第一磁块与所述第二磁块将所述内空容器与所述伸缩杆进行连接，所述内空容器的顶端固定设置有端口，所述端口中穿插有挂绳，所述内空容器是完全闭合的，其中，使用圆型密封件将所述切合盖与所述保护盖的连接处进行密封，所述圆型密封件由导热材料构成；
所述保护盖与所述切合盖分别设置有第一通孔及第二通孔，所述摄像组件的摄像头从所述第二通孔伸出，所述光源组件紧贴在所述切合盖上，所述光源组件的位置在所述摄像组件的上方；
所述光源组件包括固定板、设置固定板上的除雾灯，所述固定板设置有第三通孔，所述固定板包裹所述摄像组件，所述摄像组件置于所述第三通孔的开口处，所述固定板下方包裹有包裹体，所述包裹体是可透光的；
所述供电组件包括：动力组件、连接器件、电池，所述电池的侧面设有向外延伸的接口和连接板，所述接口、连接板可分别安装在所述电池的同一侧或两侧，所述动力组件上设有匹配头，所述接口水平插入匹配头内，所述连接板与所述动力组件之间通过所述连接器件连接在一起，所述电池在所述连接器件的作用下向匹配头方向运动。
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| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: Room 01-02, Floor 10, Room 101, Building 1 to 11, Block 3, No. 186, South 4th Ring West Road, Fengtai District, Beijing 100070 Patentee after: Beijing Dana Experimental Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: Room 01-02, 10th Floor, Room 101, Floors 1-11, Building 1, Zone 3, No. 186 South Fourth Ring West Road, Fengtai District, Beijing Patentee before: BEIJING DYNAFLOW EXPERIMENT TECHNOLOGY Co.,Ltd. Country or region before: China |