CN110751780B - 一种基于rfid的货物检测系统及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于RFID的货物检测系统及其检测方法，该检测系统包括检测单元和控制单元，其中，检测单元包括出货架，出货架的内顶部前侧设置有RFID标签阅读器，出货架的内顶部后侧设置有物品检测组件，出货架的内底部设置有出货传送带，出货传送带的一侧设置有传送动力装置，出货架的底部前侧设置有出货仓；控制单元包括处理器、数据库、控制模块、供电模块和信息采集模块，控制模块包括传动动力控制模块和回收动力控制模块，信息采集模块包括状态信息采集模块和出货信息采集模块。有益效果：相比于传统的红外对射检测，本发明不仅保证了出货的正确性，而且还有效地保证了货物的出货质量。

Description

一种基于RFID的货物检测系统及其检测方法

技术领域

本发明涉及自助售货系统技术领域，具体来说，涉及一种基于RFID的货物检测系统及其检测方法。

背景技术

自动售货机是能根据投入的钱币或者控制指令自动付货的机器，其是商业自动化的常用设备，能节省人力、方便交易。在自助售货系统中，对于出货的正确性要求很高，包括数量和种类的准确性。特别是支持批量购买的贩售机出货正确性尤为重要。如果出货不正确就不能完成自助售货。

现有自动售货机技术中，常常在货物掉落的路径上采用红外对射进行检测，该过程能在一定程度上保证出货的正确性，但是，其在使用时存在以下缺陷：1、当货物通过售货机中的推动装置经过红外线掉入货道的出货过程中，可能出现货物受损状况，而现有的售货机并不能对出售货物的受损状况进行检测，从而容易出现出售次品货物的状况发生，影响售货机的正常使用；2、如果出现两个货物同时阻挡了红外线的情况，则会导致系统出现误判现象，影响出货的正确性。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了基于RFID的货物检测系统及其检测方法，可以达到保证自动售货机出售货物的正确性和合格率的目的，进而解决背景技术中的问题。

（二）技术方案

为实现上述达到保证自动售货机出售货物的正确性和合格率的目的，本发明采用的具体技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供了一种基于RFID的货物检测系统，该检测系统包括检测单元和与所述检测单元电连接的控制单元，其中，所述检测单元包括出货架，所述出货架的内顶部前侧设置有RFID标签阅读器，所述出货架的内顶部后侧设置有物品检测组件，所述出货架的内底部设置有出货传送带，所述出货传送带的一侧设置有与之相配合的传送动力装置，所述出货架的底部前侧设置有出货仓，所述出货仓的内底部设置有送货传动带，所述送货传动带的一端设置有回收动力装置；

所述控制单元包括处理器、数据库、控制模块、供电模块和信息采集模块，所述处理器依次与所述数据库、所述控制模块、所述供电模块和所述信息采集模块电连接，所述控制模块包括与所述传送动力装置电连接的传动动力控制模块和与所述回收动力装置电连接的回收动力控制模块，所述信息采集模块包括与所述物品检测组件电连接的状态信息采集模块和与所述RFID标签阅读器电连接的出货信息采集模块。

进一步的，为了能够根据物品的尺寸来获取相应的物品的立体品图像，所述物品检测组件包括调节组件，且所述调节组件的顶部与所述出货架的内顶部固定连接，所述调节组件的底部两侧对称设置有两组摄像装置。

进一步的，为了能够根据实际需求来调节两组摄像装置之间的距离，可以更好地获取货物的立体图像，所述调节组件包括壳体，所述壳体的内部一端设置有固定板，所述固定板的一侧设置有电机，所述固定板的另一侧设置有与所述电机相配合的转动杆，且所述转动杆远离所述固定板的一端与所述壳体的内壁连接，所述转动杆的两端外侧对称设置有两组螺纹线旋向相反的外螺纹，所述外螺纹的外侧均套设有与之相配合的滑块，所述滑块的底部均设置有连接块，所述连接块的底部均与所述摄像装置的顶部固定连接。

进一步的，为了便于连接块的滑动，所述壳体的底部两侧开设有与所述连接块相配合的滑动槽。

进一步的，为了可以更好地获取物品的状态信息，所述状态信息采集模块包括图像获取模块、数据获取模块、差分图像获取模块、体征信息提取模块和体征信息发送模块，所述图像获取模块通过所述数据获取模块与所述差分图像获取模块电连接，所述差分图像获取模块通过所述体征信息提取模块与所述体征信息发送模块电连接。

进一步的，为了可获取更好地获取货物的立体图像，所述图像获取模块包括第一图像获取模块、第二图像获取模块、图像合成模块和图像输出模块，其中，所述第一图像获取模块和所述第二图像获取模块分别与两组所述摄像装置电连接。

根据本发明的另一方面，还提供了一种基于RFID的货物检测系统的检测方法，该检测方法包括以下步骤：

S1：带有预贴RFID标签的物品通过安装在所述出货架前端的所述摄像装置；

S2：所述摄像装置获取所述物品的体征信息，并通过所述状态信息采集模块将所述体征信息传输至所述处理器；

S3：所述处理器根据所述体征信息对所述回收动力装置的运动状态做出正确性的判断；

S4：带有预贴RFID标签的所述物品继续向前运动，当其通过所述出货架末端的RFID标签阅读器；

S5：所述RFID标签阅读器获取所述物品的RFID标签信息，并通过所述出货信息采集模块将所述RFID标签信息传输至所述处理器；

S6：所述处理器将所述FRID标签信息与所购列表的信息进行对比，并做出出货正确性的判断。

进一步的，步骤S2中所述摄像装置获取所述物品的体征信息，并通过所述信息采集模块将所述体征信息传输至所述处理器具体包括以下步骤：

S21：所述第一图像获取模块和所述第二图像获取模块分别通过两组所述摄像装置获取所述物品的左右两侧图像信息；

S22：所述图像合成模块根据所述物品的左右两侧图像信息生成所述物品的图像信息；

S23：所述图像输出模块将所述图像信息传输至所述图像获取模块；

S24：所述数据获取模块从所述数据库中获取所述物品的预设图像信息；

S25：所述差分图像获取模块对所述图像信息和所述预设图像信息进行差分处理，获得目标差分图像；

S26：所述体征信息提取模块根据所述目标差分图像提取所述物品的特征信息；

S27：所述体征信息发送模块将所述物品的特征信息传输至所述处理器。

进一步的，步骤S3中所述处理器根据所述体征信息对所述回收动力装置的运动状态做出正确性的判断具体包括以下步骤：当所述体征信息不存在时，所述处理器通过所述回收动力控制模块控制所述回收动力装置不工作；当所述体征信息存在时，所述处理器通过所述回收动力控制模块控制所述回收动力装置工作。

进一步的，步骤S6中所述处理器将所述FRID标签信息与所购列表的信息进行对比，并做出出货正确性的判断具体包括以下步骤：当所述FRID标签信息与所购列表的信息相同时，所述处理器打开取货口；当所述FRID标签信息与所购列表的信息不相同时，所述处理器控制所述回收动力装置工作。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明提供了基于RFID的货物检测系统及其检测方法，具备以下有益效果：

（1）、通过摄像装置和状态信息采集模块的配合使用，不仅可以在摄像装置的作用下获取出货传送带上出售货物的立体图像，而且还可以在状态信息采集模块的作用下对出售货物的状态进行分析，获取出售货物排出的受损状况，从而达到排出出售次品货物状况的发生，有效地保证了货物的出货质量。

（2）、通过调节组件的使用，使得其可以根据实际需求来调节两组摄像装置之间的距离，从而可以根据货物的尺寸来获取相应货物的立体品图像，进而可以更好地获取货物的立体图像。

（3）、通过RFID标签阅读器的使用，可以同时实现对多个RFID标签货物的识别，从而有效地避免了因两个货物同时阻挡红外线而导致系统出现误判现象的发生，从而有效地保证了自动售货机的出货正确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的基于RFID的货物检测系统中检测单元的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的基于RFID的货物检测系统中物品检测组件的仰视图；

图3是根据本发明实施例的基于RFID的货物检测系统中调节组件的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的基于RFID的货物检测系统中控制单元的结构框图；

图5是根据本发明实施例的基于RFID的货物检测系统中状态信息采集模块的结构框图；

图6是根据本发明实施例的基于RFID的货物检测系统中图像获取模块的结构框图；

图7是根据本发明实施例的基于RFID的货物检测系统的检测方法的流程示意图。

图中：

1、出货架；2、RFID标签阅读器；3、物品检测组件；301、调节组件；3001、壳体；3002、固定板；3003、电机；3004、转动杆；3005、外螺纹；3006、滑块；3007、连接块；3008、滑动槽；302、摄像装置；4、出货传送带；5、传送动力装置；6、出货仓；7、送货传动带；8、回收动力装置；9、处理器；10、数据库；11、控制模块；12、供电模块；13、信息采集模块；14、传动动力控制模块；15、回收动力控制模块；16、状态信息采集模块；1601、图像获取模块；16011、第一图像获取模块；16012、第二图像获取模块；16013、图像合成模块；16014、图像输出模块；1602、数据获取模块；1603、差分图像获取模块；1604、体征信息提取模块；1605、体征信息发送模块；17、出货信息采集模块。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

根据本发明的一个实施例，提供了一种基于RFID的货物检测系统，现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明，如图1-6所示，该检测系统包括检测单元和与所述检测单元电连接的控制单元，其中，所述检测单元包括出货架1，所述出货架1的内顶部前侧设置有RFID标签阅读器2，所述出货架1的内顶部后侧设置有物品检测组件3，所述出货架1的内底部设置有出货传送带4，所述出货传送带4的一侧设置有与之相配合的传送动力装置5，所述出货架1的底部前侧设置有出货仓6，所述出货仓6的内底部设置有送货传动带7，所述送货传动带7的一端设置有回收动力装置8；

所述控制单元包括用于数据处理的处理器9、用于数据存储的数据库10、用于控制检测单元的控制模块11、用于供电的供电模块12和用于信息采集的信息采集模块13，所述处理器9依次与所述数据库10、所述控制模块11、所述供电模块12和所述信息采集模块13电连接，所述控制模块11包括与所述传送动力装置5电连接的传动动力控制模块14和与所述回收动力装置8电连接的回收动力控制模块15，所述信息采集模块13包括与所述物品检测组件3电连接的状态信息采集模块16和与所述RFID标签阅读器2电连接的出货信息采集模块17。

优选的，为了能够根据物品的尺寸来获取相应的物品的立体品图像，所述物品检测组件3包括调节组件301，且所述调节组件301的顶部与所述出货架1的内顶部固定连接，所述调节组件301的底部两侧对称设置有两组摄像装置302。具体的，所述摄像装置302为摄像头。在本实施例中，采用两组摄像装置302的配合使用，可以获得更好地立体感，从而可以获得更好地立体图像。

优选的，为了能够根据实际需求来调节两组摄像装置之间的距离，可以更好地获取货物的立体图像，所述调节组件301包括壳体3001，所述壳体3001的内部一端设置有固定板3002，所述固定板3002的一侧设置有电机3003，所述固定板3002的另一侧设置有与所述电机3003相配合的转动杆3004，且所述转动杆3004远离所述固定板3002的一端与所述壳体3001的内壁连接，所述转动杆3004的两端外侧对称设置有两组螺纹线旋向相反的外螺纹3005，所述外螺纹3005的外侧均套设有与之相配合的滑块3006，所述滑块3006的底部均设置有连接块3007，所述连接块3007的底部均与所述摄像装置302的顶部固定连接，且所述壳体3001的底部两侧开设有与所述连接块3007相配合的滑动槽3008。具体应用时，为了可以对连接块3007起到一定的支撑效果，所述连接块3007可以设置为工字型结构，且其通过两侧的凹槽与所述滑动槽3008相配合。

优选的，为了可以更好地获取物品的状态信息，所述状态信息采集模块16包括用于获取物品立体图像的图像获取模块1601、用于获取数据库中预设物品图像信息的数据获取模块1602、用于对所述采集图像和所述预设图像进行差分的差分图像获取模块1603、用于提取所述差分图像体征信息的体征信息提取模块1604和用于体征信息发送的体征信息发送模块1605，所述图像获取模块1601通过所述数据获取模块1602与所述差分图像获取模块1603电连接，所述差分图像获取模块1603通过所述体征信息提取模块1604与所述体征信息发送模块1605电连接。

具体的，所述图像获取模块1601的输入端与所述摄像装置302电连接，所述图像获取模块1601的输出端与所述差分图像获取模块1603的输入端电连接，所述数据获取模块1602的输入端与所述数据库10电连接，所述数据获取模块1602的输出端与所述差分图像获取模块1603的输入端电连接，所述差分图像获取模块1603的输出端与所述体征信息提取模块1604的输入端电连接，所述体征信息提取模块1604的输出端与所述体征信息发送模块1605的输入端电连接，所述体征信息发送模块1605的输出端与所述状态信息采集模块16电连接。

优选的，为了可获取更好地获取货物的立体图像，所述图像获取模块1601包括用于获取左侧物品图像的第一图像获取模块16011、用于获取右侧物品图像的第二图像获取模块16012、用于将左侧图像和右侧图像合成的图像合成模块16013和用于图像输出的图像输出模块16014，其中，所述第一图像获取模块16011和所述第二图像获取模块16012分别与两组所述摄像装置302电连接。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种基于RFID的货物检测系统的检测方法，现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明，如图7所示，该检测方法包括以下步骤：

S1：带有预贴RFID标签的物品通过安装在所述出货架1前端的所述摄像装置302；

S2：所述摄像装置302获取所述物品的体征信息，并通过所述状态信息采集模块16将所述体征信息传输至所述处理器9；

其中，所述步骤S2具体包括以下步骤：

S21：所述第一图像获取模块16011和所述第二图像获取模块16012分别通过两组所述摄像装置302获取所述物品的左右两侧图像信息；

S22：所述图像合成模块16013根据所述物品的左右两侧图像信息生成所述物品的图像信息；

S23：所述图像输出模块16014将所述图像信息传输至所述图像获取模块1601；

S24：所述数据获取模块1602从所述数据库10中获取所述物品的预设图像信息；

S25：所述差分图像获取模块1603对所述图像信息和所述预设图像信息进行差分处理，获得目标差分图像；

S26：所述体征信息提取模块1604根据所述目标差分图像提取所述物品的特征信息；

S27：所述体征信息发送模块1605将所述物品的特征信息传输至所述处理器9。

S3：所述处理器9根据所述体征信息对所述回收动力装置8的运动状态做出正确性的判断；具体的，当所述体征信息不存在时，所述处理器9通过所述回收动力控制模块15控制所述回收动力装置8不工作；当所述体征信息存在时，所述处理器9通过所述回收动力控制模块15控制所述回收动力装置8工作。

S4：带有预贴RFID标签的所述物品继续向前运动，当其通过所述出货架1末端的RFID标签阅读器2；

S5：所述RFID标签阅读器2获取所述物品的RFID标签信息，并通过所述出货信息采集模块17将所述RFID标签信息传输至所述处理器9；

S6：所述处理器9将所述FRID标签信息与所购列表的信息进行对比，并做出出货正确性的判断。具体的，当所述FRID标签信息与所购列表的信息相同时，所述处理器9打开取货口；当所述FRID标签信息与所购列表的信息不相同时，所述处理器9控制所述回收动力装置8工作。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过摄像装置302和状态信息采集模块16的配合使用，不仅可以在摄像装置302的作用下获取出货传送带4上出售货物的立体图像，而且还可以在状态信息采集模块16的作用下对出售货物的状态进行分析，获取出售货物排出的受损状况，从而达到排出出售次品货物状况的发生，有效地保证了货物的出货质量。

此外，通过调节组件301的使用，使得其可以根据实际需求来调节两组摄像装置302之间的距离，从而可以根据货物的尺寸来获取相应货物的立体品图像，进而可以更好地获取货物的立体图像。

此外，通过RFID标签阅读器2的使用，可以同时实现对多个RFID标签货物的识别，从而有效地避免了因两个货物同时阻挡红外线而导致系统出现误判现象的发生，从而有效地保证了自动售货机的出货正确性。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (3)

1.一种基于RFID的货物检测系统，其特征在于，包括检测单元和与所述检测单元电连接的控制单元，其中，所述检测单元包括出货架(1)，所述出货架(1)的末端设置有RFID标签阅读器(2)，所述出货架(1)的前端设置有物品检测组件(3)，所述出货架(1)的内底部设置有出货传送带(4)，所述出货传送带(4)的一侧设置有与之相配合的传送动力装置(5)，所述出货架(1)的底部前侧设置有出货仓(6)，所述出货仓(6)的内底部设置有送货传动带(7)，所述送货传动带(7)的一端设置有回收动力装置(8)；

所述控制单元包括处理器(9)、数据库(10)、控制模块(11)、供电模块(12)和信息采集模块(13)，所述处理器(9)依次与所述数据库(10)、所述控制模块(11)、所述供电模块(12)和所述信息采集模块(13)电连接，所述控制模块(11)包括与所述传送动力装置(5)电连接的传动动力控制模块(14)和与所述回收动力装置(8)电连接的回收动力控制模块(15)，所述信息采集模块(13)包括与所述物品检测组件(3)电连接的状态信息采集模块(16)和与所述RFID标签阅读器(2)电连接的出货信息采集模块(17)；

所述物品检测组件(3)包括调节组件(301)，且所述调节组件(301)的顶部与所述出货架(1)的内顶部固定连接，所述调节组件(301)的底部两侧对称设置有两组摄像装置(302)；

所述状态信息采集模块(16)包括图像获取模块(1601)、数据获取模块(1602)、差分图像获取模块(1603)、体征信息提取模块(1604)和体征信息发送模块(1605)，所述图像获取模块(1601)通过所述数据获取模块(1602)与所述差分图像获取模块(1603)电连接，所述差分图像获取模块(1603)通过所述体征信息提取模块(1604)与所述体征信息发送模块(1605)电连接；

所述图像获取模块(1601)包括第一图像获取模块(16011)、第二图像获取模块(16012)、图像合成模块(16013)和图像输出模块(16014)，其中，所述第一图像获取模块(16011)和所述第二图像获取模块(16012)分别与两组所述摄像装置(302)电连接；

采用所述基于RFID的货物检测系统的检测方法包括以下步骤：

S1：带有预贴RFID标签的物品通过安装在所述出货架(1)前端的所述摄像装置(302)；

S2：所述摄像装置(302)获取所述物品的体征信息，并通过所述状态信息采集模块(16)将所述体征信息传输至所述处理器(9)，具体包括以下步骤：

S21：所述第一图像获取模块(16011)和所述第二图像获取模块(16012)分别通过两组所述摄像装置(302)获取所述物品的左右两侧图像信息；

S22：所述图像合成模块(16013)根据所述物品的左右两侧图像信息生成所述物品的图像信息；

S23：所述图像输出模块(16014)将所述图像信息传输至所述图像获取模块(1601)；

S24：所述数据获取模块(1602)从所述数据库(10)中获取所述物品的预设图像信息；

S25：所述差分图像获取模块(1603)对所述图像信息和所述预设图像信息进行差分处理，获得目标差分图像；

S26：所述体征信息提取模块(1604)根据所述目标差分图像提取所述物品的特征信息；

S27：所述体征信息发送模块(1605)将所述物品的特征信息传输至所述处理器(9)；

S3：所述处理器(9)根据所述体征信息对所述回收动力装置(8)的运动状态做出正确性的判断；当所述体征信息不存在时，所述处理器(9)通过所述回收动力控制模块(15)控制所述回收动力装置(8)不工作；当所述体征信息存在时，所述处理器(9)通过所述回收动力控制模块(15)控制所述回收动力装置(8)工作

S4：带有预贴RFID标签的所述物品继续向前运动，当其通过所述出货架(1)末端的RFID标签阅读器(2)；

S5：所述RFID标签阅读器(2)获取所述物品的RFID标签信息，并通过所述出货信息采集模块(17)将所述RFID标签信息传输至所述处理器(9)；

S6：所述处理器(9)将所述RFID标签信息与所购列表的信息进行对比，并做出出货正确性的判断，当所述RFID标签信息与所购列表的信息相同时，所述处理器(9)打开取货口；当所述RFID标签信息与所购列表的信息不相同时，所述处理器(9)控制所述回收动力装置(8)工作。

2.根据权利要求1所述的一种基于RFID的货物检测系统，其特征在于，所述调节组件(301)包括壳体(3001)，所述壳体(3001)的内部一端设置有固定板(3002)，所述固定板(3002)的一侧设置有电机(3003)，所述固定板(3002)的另一侧设置有与所述电机(3003)相配合的转动杆(3004)，且所述转动杆(3004)远离所述固定板(3002)的一端与所述壳体(3001)的内壁连接，所述转动杆(3004)的两端外侧对称设置有两组螺纹线旋向相反的外螺纹(3005)，所述外螺纹(3005)的外侧均套设有与之相配合的滑块(3006)，所述滑块(3006)的底部均设置有连接块(3007)，所述连接块(3007)的底部均与所述摄像装置(302)的顶部固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于RFID的货物检测系统，其特征在于，所述壳体(3001)的底部两侧开设有与所述连接块(3007)相配合的滑动槽(3008)。

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