CN109959392A

CN109959392A - 用于智能冰箱的运动传感器校准方法、系统、设备及介质

Info

Publication number: CN109959392A
Application number: CN201910269418.5A
Authority: CN
Inventors: 柯严; 陈小明
Original assignee: Shanghai Expand Intelligent Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Expand Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 2019-04-04
Filing date: 2019-04-04
Publication date: 2019-07-02
Anticipated expiration: 2039-04-04
Also published as: CN109959392B

Abstract

本发明提供了一种用于智能冰箱的运动传感器校准方法、系统、设备及介质，包括：获取所述运动传感器采集到的运动传感信息，根据所述运动传感信息判断所述冰箱门是否处于运动中并在判断到所述冰箱门处于运动中时，获取所述陀螺仪采集到的角度传感信息和所述磁力计采集的第一磁场传感信息，并根据所述角度传感信息和所述第一磁场传感信息，建立第一磁场传感信息与角度传感信息的相对应的磁场角度信息映射表；重复多次开关门运动，对磁场角度信息映射表中每一角度传感信息对应的第一磁场传感信息进行更新。本发明中能够避免了冰箱周边大型物体对运动传感器中磁力计的读数影响以及陀螺仪长时间多次积分的误差过大问题。

Description

用于智能冰箱的运动传感器校准方法、系统、设备及介质

技术领域

本发明涉及传感器校准，具体地，涉及一种用于智能冰箱的运动传感器校准方法、系统、设备及介质。

背景技术

在商场中有很多商品售卖的冰箱，进行商品的自动售卖，如进行饮料的售卖。为了提高商品的销售量，很多供应商在很多商场安放冰箱进行商品的售卖，如在很多商场中都能够看到可口可乐公司的售卖可乐的冰箱。

当需要追踪每一冰箱的商品摆放情况和商品销售情况时，需要付出极大的劳动力成本，需要派人员到每一冰箱面前进行数据的采集。但是冰箱内商品的销售状况是随时变化的，当销售较好的商品售完之后没有进行商品的补充，将会极大的影响到该商品的总销售量。

经过对现有技术的检索，申请号为201811160849.X，名称为终端数据采集装置、智能冰箱以及管理系统的发明专利中公开终端数据采集装置，能够在当所述冰箱门的打开角度等于一预设的角度阈值时，通过摄像头模块进行冰箱内商品图像的采集，实现冰箱内商品排面的有效监控。在该终端数据采集装置中的采用运动传感器进行冰箱门的打开判断，由于冰箱一般放置在室内，在室内物体的磁场可能会影响到地球磁场，也会存在冰箱被移动或者其他大型金属物体移入时导致运动传感器周边磁场变化的问题。因此传统的将运动传感器中的磁力计旋转一周进行校准的方法并不适合此种应用场景，需要一种新的磁力计的校准方法。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于智能冰箱的运动传感器校准方法、系统、设备及介质。

根据本发明提供的用于智能冰箱的运动传感器校准方法，所述智能冰箱设置有能够开合的冰箱门，所述冰箱门上装有所述运动传感器，所述运动传感器至少包括磁力计和陀螺仪，包括如下步骤：

步骤S1：获取所述运动传感器采集到的运动传感信息，根据所述运动传感信息判断所述冰箱门是否处于运动中并在判断到所述冰箱门处于运动中时触发步骤S2；

步骤S2：获取所述陀螺仪采集到的角度传感信息和所述磁力计采集的第一磁场传感信息，并根据所述角度传感信息和所述第一磁场传感信息，建立第一磁场传感信息与角度传感信息的相对应的磁场角度信息映射表；

步骤S3：重复执行步骤S1至步骤S2，对磁场角度信息映射表中每一角度传感信息对应的第一磁场传感信息进行更新。

优选地，还包括如下步骤：

-步骤S4：获取所述磁力计采集的第二磁场传感信息，根据所述第二磁场传感信息查询所述磁场角度信息映射表获取所述第二磁场传感信息对应的角度信息Rm；

-步骤S5：将所述角度信息Rm和通过所述陀螺仪采集到的转动速度信息输入预设置的滤波器模型生成目标角度信息和目标转动速度信息。

优选地，所述运动传感器还包括加速度传感器，所述步骤S1包括如下任一步骤：

-获取所述运动传感器中的加速度传感器采集到的加速度传感信息，根据所述加速度传感信息判断读所述冰箱门是否打开并在判断到所述冰箱门打开时，触发步骤S2；

-获取所述陀螺仪中采集到的角度传感信息，根据所述角度传感信息判断读所述冰箱门是否打开并在判断到所述冰箱门打开时，触发步骤S2。

优选地，所述步骤S2包括如下步骤：

步骤S201：获取所述陀螺仪采集到的角度传感信息，根据所述角度传感信息生成所述冰箱门的转动绝对角度Rg，具体为：

dRg＝(Wg-Wge)×dT，dT为陀螺仪采样时间间隔，Wge为所述陀螺仪的转动角速度误差，Wg为所述陀螺仪的转动角速度；将dRg从欧拉角值转换至四元数值dQg，将所述冰箱门的当前角度Qg[n]表示为Qg[n]＝dQg×Qg[n-1]，n为传感器的采样序列号，进而从Qg[n]计算将所述冰箱门的转动绝对角度Rg计算出；

步骤S202：获取所述磁力计采集的第一磁场传感信息，并根据所述第一磁场传感信生成磁场距离值magD，具体为：

magD＝Vm[n]-Vm[0]|，其中，Vm[·]为通过磁力计获取的磁场向量值；

步骤S203：将转动绝对角度Rg和磁场距离值magD相对应建立所述磁场角度信息映射表，在所述磁场角度信息映射表中x为Rg，yin为magD。

优选地，所述步骤S3包括如下步骤：

步骤S301：判断所述冰箱门的运动时间是否大于预设置的时间阈值，当所述运动时间小于预设置的时间阈值时，触发步骤S302，当所述运动时间大于预设置的时间阈值时，触发步骤S303；

步骤S302：通过预设置的均值公式y(x)对每一转动绝对角度Rg对应的磁场距离值magD进行更新，所述均值公式y(x)＝y(x)×(1.0-a)+yin×a,a为权重系数，取值在0.0至1.0之间；

步骤S303：放弃在此次所述冰箱门的运动中采集的第一磁场传感信息对磁场距离值magD进行更新，并返回步骤S1。

优选地，所述步骤S4包括如下步骤：

步骤S401：当所述冰箱门打开次数小于预设置的次数阈值时，执行步骤S402，当所述冰箱门打开次数大于等于预设置的次数阈值时，执行步骤S403；

步骤S402：将所述冰箱门的转动绝对角度Rg作为所述角度信息Rm；

步骤S403：获取所述磁力计采集的第二磁场传感信息，根据所述第二磁场传感信息生成的磁场距离值magD查询所述磁场角度信息映射表获取该第二磁场传感信息对应的角度信息Rm。

优选地，所述步骤S5包括如下步骤：

步骤S501：配置所述滤波器模型的传感器雅可比行列式H、转换传感器雅可比行列式F、平差值NQ以及平差值NR，其中，所述滤波器模型采用卡尔曼滤波器模型，

步骤S502：在所述卡尔曼滤波器模型输入观察值Zk＝[Rm Wd]T，Wd＝dSRg/dT，dSRg从四元数值dQg中计算出；

步骤S503：所述卡尔曼滤波器模型的输出值Xk，Xk＝[Rk W]，Rk为目标角度信息，W为目标转动速度信息。

本发明提供的用于智能冰箱的运动传感器校准系统，用于实现所述的用于智能冰箱的运动传感器校准方法，包括：

运动判断模块，用于获取所述运动传感器采集到的运动传感信息，根据所述运动传感信息判断所述冰箱门是否处于运动中并在判断到所述冰箱门处于运动中时，调用映射表建立模块；

映射表建立模块，用于获取所述陀螺仪采集到的角度传感信息和所述磁力计采集的第一磁场传感信息，并根据所述角度传感信息和所述第一磁场传感信息，建立第一磁场传感信息与角度传感信息的相对应的磁场角度信息映射表；

映射表更新模块：调用执行运动判断模块和映射表建立模块，对每一角度传感信息对应的一第一磁场传感信息进行更新。

本发明提供的用于智能冰箱的运动传感器校准方法设备，包括：

处理器；

存储器，其中存储有所述处理器的可执行指令；

其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行所述用于智能冰箱的运动传感器校准方法的步骤。

本发明提供的计算机可读存储介质，用于存储程序，所述程序被执行时实现所述用于智能冰箱的运动传感器校准方法的步骤。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明中通过对冰箱的多次开关门运动中采集到第一磁场传感信息与角度信息相对应建立磁场角度信息映射表，进而通过冰箱的多次开关门运动实现对建立磁场角度信息映射表的不断更新，避免了冰箱周边大型物体对运动传感器中磁力计的读数影响以及陀螺仪长时间多次积分的误差过大问题。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明中用于智能冰箱的运动传感器校准方法的步骤流程图；

图2为本发明变形例中用于智能冰箱的运动传感器校准方法的步骤流程图；

图3为本发明中建立磁场角度信息映射表的步骤流程图；

图4为本发明中每一转动绝对角度Rg对应的磁场距离值magD进行更新的步骤流程图；

图5为本发明中获取角度信息Rm的步骤流程图；

图6为本发明中通过滤波器模型进行滤波的步骤流程图；

图7为本发明中用于智能冰箱的运动传感器校准系统的模块示意图；

图8为本发明中用于智能冰箱的运动传感器校准设备的结构示意图；以及

图9为本发明中计算机可读存储介质的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

图1为本发明中用于智能冰箱的运动传感器校准方法的步骤流程图，如图1所示，本发明提供的用于智能冰箱的运动传感器校准方法，所述智能冰箱设置有能够开合的冰箱门，所述冰箱门上装有所述运动传感器，所述运动传感器至少包括磁力计和陀螺仪，包括如下步骤：

在本实施例，本发明中通过对多次冰箱的开关门运动中采集到第一磁场传感信息与角度信息相对应时建立磁场角度信息映射表，进而通过多次冰箱的开关门运动实现对建立磁场角度信息映射表的不断更新，避免了冰箱周边大型物体对运动传感器中磁力计的读数影响以及陀螺仪长时间多次积分的误差过大问题。

在本实施例中，所述运动传感器采用九轴运动传感器，包括加速度计、陀螺仪以及磁力计。

图2为本发明变形例中用于智能冰箱的运动传感器校准方法的步骤流程图，如图2所示，本发明提供的用于智能冰箱的运动传感器校准方法，还包括如下步骤：

在一实施例中，所述运动传感器还包括加速度传感器，所述步骤S1包括如下任一步骤：

在本实施例中，当所述加速度传感器的向量数值在预设定的数值阈值区间内时，确定所述冰箱门为静止状态，所述阈值区间为9.6至10之间。在所述冰箱门为静止状态时，且保持静止状态在预设值的时间阈值范围内时，将所述陀螺仪的读数确定为所述陀螺仪的转动角速度误差Wge。

在本实施例中，在所述冰箱门为静止状态时，采用四元数表示所述陀螺仪的转动角度，即Qg[0]＝QI；采用Vm[0]表示磁力计的磁场向量值。

图3为本发明中建立磁场角度信息映射表的步骤流程图，如图3所示，所述步骤S2包括如下步骤：

在本实施例中，所述陀螺仪和所述磁力计采用相同的传感器的采样序列号。

步骤S203：将转动绝对角度Rg和磁场距离值magD相对应建立所述磁场角度信息映射表，在所述磁场角度信息映射表中x为Rg，yin为magD。其中Rg的最小单位为1°。

在变形例中，可以对冰箱门转动时的三个维度分别建立相应的磁场角度信息映射表。

图4为本发明中每一转动绝对角度Rg对应的磁场距离值magD进行更新的步骤流程图，如图4所示，所述步骤S3包括如下步骤：

在本实施例中，所述时间阈值为10秒钟。

图5为本发明中获取角度信息Rm的步骤流程图，如图5所示，所述步骤S4包括如下步骤：

在本实施例中，当第二磁场传感信息落在两个相邻的角度之间时，则xt＝f'(y),f'(y)通过y(x)与y(x+1)的线性差值生成的，Rm＝xt。

图6为本发明中通过滤波器模型进行滤波的步骤流程图，如图6所示，所述步骤S5包括如下步骤：

图7为本发明中提供的用于智能冰箱的运动传感器校准系统，用于所述的用于智能冰箱的运动传感器校准方法，包括：

本发明实施例中还提供的用于智能冰箱的运动传感器校准设备，包括处理器。存储器，其中存储有处理器的可执行指令。其中，处理器配置为经由执行可执行指令来执行用于智能冰箱的运动传感器校准的步骤。

如上，该实施例中通过将目标商品放置转台上采集的第一训练图像集和将目标商品放置在货架上的采集的第二训练图像集训练生成对抗网络模型，进而通过所述生成对抗网络模型生成的多张第三训练图像进行商品识别模型的训练，相对于直接通过目标商品放置转台上采集的第一训练图像集训练的商品识别模型提高了识别的准确度，而且不用大规模的在货架上采集图像、标注图像进行训练图像的采集，降低了商品识别模型的训练成本，便于人工智能技术的落地。

所属技术领域的技术人员能够理解，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“平台”。

图8是本发明中基于增强现实的网购辅助设备的结构示意图。下面参照图8来描述根据本发明的这种实施方式的电子设备600。图8显示的电子设备600仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图8所示，电子设备600以通用计算设备的形式表现。电子设备600的组件可以包括但不限于：至少一个处理单元610、至少一个存储单元620、连接不同平台组件(包括存储单元620和处理单元610)的总线630、显示单元640等。

其中，存储单元存储有程序代码，程序代码可以被处理单元610执行，使得处理单元610执行本说明书上述电子处方流转处理方法部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。例如，处理单元610可以执行如图1中所示的步骤。

存储单元620可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)6201和/或高速缓存存储单元6202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)6203。

存储单元620还可以包括具有一组(至少一个)程序模块6205的程序/实用工具6204，这样的程序模块6205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

总线630可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

电子设备600也可以与一个或多个外部设备700(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备600交互的设备通信，和/或与使得该电子设备600能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口650进行。并且，电子设备600还可以通过网络适配器660与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。网络适配器660可以通过总线630与电子设备600的其它模块通信。应当明白，尽管图8中未示出，可以结合电子设备600使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储平台等。

本发明实施例中还提供一种计算机可读存储介质，用于存储程序，程序被执行时实现的图像拼接方法的步骤。在一些可能的实施方式中，本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在终端设备上运行时，程序代码用于使终端设备执行本说明书上述电子处方流转处理方法部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。

如上所示，该实施例的计算机可读存储介质的程序在执行时，本发明中通过将目标商品放置转台上采集的第一训练图像集和将目标商品放置在货架上的采集的第二训练图像集训练生成对抗网络模型，进而通过所述生成对抗网络模型生成的多张第三训练图像进行商品识别模型的训练，相对于直接通过目标商品放置转台上采集的第一训练图像集训练的商品识别模型提高了识别的准确度，而且不用大规模的在货架上采集图像、标注图像进行训练图像的采集，降低了商品识别模型的训练成本，便于人工智能技术的落地。

图9是本发明的计算机可读存储介质的结构示意图。参考图9所示，描述了根据本发明的实施方式的用于实现上述方法的程序产品800，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读存储介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

在本实施例中，本发明中通过对多次冰箱的开关门运动中采集到第一磁场传感信息与角度信息相对应时建立磁场角度信息映射表，进而通过多次冰箱的开关门运动实现对建立磁场角度信息映射表的不断更新，避免了冰箱周边大型物体对运动传感器中磁力计的读数影响以及陀螺仪长时间多次积分的误差过大问题。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims

1.一种用于智能冰箱的运动传感器校准方法，所述智能冰箱设置有能够开合的冰箱门，所述冰箱门上装有所述运动传感器，所述运动传感器至少包括磁力计和陀螺仪，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的用于智能冰箱的运动传感器校准方法，其特征在于，还包括如下步骤：

3.根据权利要求1所述的用于智能冰箱的运动传感器校准方法，其特征在于，所述运动传感器还包括加速度传感器，所述步骤S1包括如下任一步骤：

4.根据权利要求1所述的用于智能冰箱的运动传感器校准方法，其特征在于，所述步骤S2包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的用于智能冰箱的运动传感器校准方法，其特征在于，所述步骤S3包括如下步骤：

6.根据权利要求2所述的用于智能冰箱的运动传感器校准方法，其特征在于，所述步骤S4包括如下步骤：

7.根据权利要求2所述的用于智能冰箱的运动传感器校准方法，其特征在于，所述步骤S5包括如下步骤：

8.一种用于智能冰箱的运动传感器校准系统，用于实现权利要求1至7中任一项所述的用于智能冰箱的运动传感器校准方法，其特征在于，包括：

9.一种用于智能冰箱的运动传感器校准方法设备，其特征在于，包括：

处理器；

存储器，其中存储有所述处理器的可执行指令；

其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1至7中任意一项所述用于智能冰箱的运动传感器校准方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，用于存储程序，其特征在于，所述程序被执行时实现权利要求1至7中任意一项所述用于智能冰箱的运动传感器校准方法的步骤。