CN112288912A - 一种基于图像识别的出门携带物品提醒方法及其提醒系统 - Google Patents

一种基于图像识别的出门携带物品提醒方法及其提醒系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于图像识别的出门携带物品提醒方法及其提醒系统，其中提醒方法包括如下步骤：步骤1、采集物品图像建立物品清单；步骤2、采集用户指纹建立用户对象；步骤3、用户选择物品建提醒事项；步骤4、采集用户的指纹，调取相应的提醒事项并显示成提醒清单，转到步骤5，否则开启门锁；步骤5、用户展示清单中物品，由图像识别模块识别检查；步骤6、检查提醒清单中所有提醒事项是否均为已检查，如果是则开启门锁，否则转到步骤7；步骤7、判断检查是否超时，如果是则中止本次检查，否则返回步骤5。本发明能自动识别需携带物品，自动化程度高实现了强制确认，保证携带物品正确，避免人为识别发生物品混淆或相似清单混淆的情况。

Description

一种基于图像识别的出门携带物品提醒方法及其提醒系统
技术领域
本发明属于工业检测领域，涉及一种基于图像识别的出门携带物品提醒方法及其提醒系统。
背景技术
在平时工作、学习实验或办理事务时，人们通常必须携带相应的物品，如印章、手机、U盾、钥匙以及各种工具和文件，但是对于很多人来说，由于事发突然或个人错漏很容易发生遗漏物品导致工作无法完成或事务处理失败的情况，因此人们常常会做一些提醒清单。
纸质提醒清单或电子提醒清单都是常用的提醒方式以避免出门遗忘必要的物品。但是这些提醒清单不能强制提醒用户注意提醒事项，因此常常会发生遗忘清单本身，比如遗漏纸质的提醒清单或存储电子提醒清单的手机，导致其实际未起到提醒的作用。另一方面，现有提醒清单往往仅仅是对提醒事项的文字记录，并不能保证用户对物品确认的可靠性，因此很有可能产生用户确认时错认，导致实际应携带的物品未被携带，这类问题很容易发生在文件、钥匙等外形相近但不能混用的物品上。
最后，由于现有清单都是依据某次或某一时段出门必须的物品，因此存在同一物品在多个清单上都有记录，因此当清单具有实际核对作用时，现有的单纯文字记录的清单容易发生清单混淆和不同清单中物品之间存在混淆的可能，影响了对物品进行核对所能达到的效果。例如清单中仅仅是记录了要对某一种钥匙进行携带，但由于没有钥匙的具体图像，人们再核对时无法排除其携带的钥匙只是表面相似实际不同的钥匙，特别是当携带钥匙较多时，很容易发生不同物品相互混淆，从而导致重复确认或确认错误的情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于图像识别的出门携带物品提醒方法，以解决现有技术中无法强制用户注意提醒事项和对需携带物品进行强制确认的技术问题，同时解决物品确认过程中现有常规文字清单用户无法准确区分相似的物品和相似的提醒清单的技术问题。
所述的基于图像识别的出门携带物品提醒方法，包括下列步骤：
步骤1、采集需携带的物品的多幅图像用于图像识别模块的训练，并建立物品清单；
步骤2、采集用户指纹建立用户对象；
步骤3、提供物品清单让用户选择相应物品建立针对特定用户的提醒事项储存到门锁控制器，提醒事项中包含对应的提醒时间和重复周期；
步骤4、用户出门时采集该用户的指纹，当存在针对该用户的提醒事项时调取所有针对该用户并且提醒时间和重复周期匹配当前时间的提醒事项并显示形成提醒清单，转到步骤5，否则开启门锁；
步骤5、用户将提醒清单中的物品在图像采集装置进行展示时，采集物品的图像发送到图像识别模块进行识别，当识别到提醒清单中的物品时将对应的提醒事项标识为已检查；
步骤6、每次图像识别模块完成识别后检查提醒清单中是否所有提醒事项均为已检查，如果是则开启门锁，否则转到步骤7；
步骤7、在检查提醒清单中存在未标识为已检查的提醒事项时，计算距离采集用户指纹时的检查时间并与设定的阈值时间进行比较，当检查时间小于阈值时间则返回步骤5，否则中止本次检查过程方便后续用户使用。
优选的，本提醒方法中当用户在提醒事项未检查完毕而必须通过门禁时，启用强制通过模式，再次采集用户的指纹；当采集的指纹与之前启用提醒事项检查模式的指纹为同一用户时进入强制通过模式，存储本次未检查完毕的检查记录并开启门锁；当采集的指纹与之前启用提醒事项检查的指纹为不同用户时回到提醒事项检查模式。
优选的，本提醒方法中当用户通过步骤7或手动中止本次检查过程后，将被中止的检查记录存入门锁控制器，进入步骤4指纹采集后提供选项让用户选择之前被中止的检查记录并生成相应的提醒清单，提醒清单中在中止前完成识别的提醒事项标识为已检查，之后通过步骤5-7对中止前未识别的提醒事项检查。
优选的，所述图像识别模块基于神经网络算法对预设物品的照片进行学习以获得针对预设物品识别的能力；在训练该神经网络时，尽可能多地获取同种类型的不同物品的照片，尽可能多地获取每种物品不同角度的照片；用户自行录入的物品，通过图像采集装置采集该物品的不同角度的若干照片训练神经网络以识别该物品。
优选的，所述提醒事项通过对应用户的手机端建立，所述手机端能调取物品清单和已存储的注意事项，并能对注意事项进行添加、修改和删除。
优选的，本提醒方法中所述手机端与用户绑定，设定用户对象的提醒事项必须通过与该用户绑定的手机端，提醒事项检查后将该次检查过程的检查记录发送到与用户对应的手机端，所述提醒事项检查记录的种类包括所有提醒事项均已检查的已完成的检查记录、强制通过后产生的未检查完毕的检查记录和中止检查过程后产生的被中止的检查记录。
本发明还提供了一种基于图像识别的出门携带物品的提醒系统，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器用于执行所述计算机程序，以使所述出门携带物品提醒系统执行如上所述的一种基于图像识别的出门携带物品提醒方法。
优选的，本提醒系统包括指纹门锁、门锁控制器、图像采集装置、图像识别模块和手机端，所述门锁控制器用于控制所述指纹门锁并设有用于人机交互的交互面板，所述图像采集装置设于指纹门锁周围并与所述图像识别模块信号连接，所述图像识别模块与所述门锁控制器信号连接，所述手机端设有清单编辑模块和检查记录接收模块，所述清单编辑模块用于获取物品清单和编辑注意事项并将多个注意事项以清单方式发送到门锁控制器，所述检查记录接收模块用于接收和显示收到的提醒事项检查记录。
优选的，图像采集装置包括平台、设于所述平台上方的摄像头、设于所述平台顶面的转动托盘和设于所述平台内的驱动电机，所述驱动电机驱动所述转动托盘绕自身中心匀速转动，所述转动托盘上分隔设置了多个物品放置区，在训练图像识别模块而采集图像时所述驱动电机启动，转动托盘上放置用户自行录入的物品，所述摄像头采集所述转动托盘旋转到各个角度下物品的图像。
本发明的优点在于：(1)本方法将提醒清单与指纹门锁相结合，既能自动区分用户又能强制用户注意提醒事项并据此对应携带的物品进行强制确认，而且提醒清单不会被遗漏，从而保证提醒事项和确认的有效性。此外由于本方法中通过图像采集装置和图像识别模块实现了物品与相应名称记录的相关性，因此形成提醒清单的注意事项能通过图像采集装置和图像识别模块对物品实现准确地识别和检查，不会因为文字描述的有限性而出现物品人为识别发生混淆的情况，而且本方法中提醒事项的提醒时间和重复周期与各个物品是绑定关系，无需设置多个提醒清单，提醒清单会依据出门的检查时间自动匹配提醒事项生成，因此也就杜绝了相似的提醒清单之间发生混淆的可能性。
(2)本发明设计了超时中止和手动中止程序，因此当一个用户遗忘物品进行寻找的过程中，如果寻找时间超时或其他用户在此时需要出门，可以将检查到中途的检查过程进行中止，将检查记录保存，这样既不影响其他用户使用本系统，又能让寻回物品的用户能够在选择被中止的检查记录后，能在之前检查过程的基础上继续对物品是否携带进行检查，从而节约检查时间，防止检查中断重新检查导致的时间延误。
(3)本发明除了对提醒事项进行检查完成后才能通过的提醒事项检查模式外，还具有允许用户在未完成检查的情况下强制通过的强制通过模式，这样可以应对紧急情况或需携带物品不在室内的情况，以避免本提醒系统妨碍用户在必要情况下出入。
(4)本方法针对检查过程被完成、被中止和通过强制通过模式终止的三种情况均将检查过程进行记录形成检查记录，检查记录保存并发送到对应用户的手机端，这样一方面方便用户自己掌握每次出门时的物品携带情况和本系统的工作状况，另一方面在工作学习的场合也适合第三方对检查记录进行管理分析，以对用户的工作学习情况进行考核判断。因此本系统能广泛应用于办公室、实验室、学校以及家居环境下。
附图说明
图1为本发明中编辑注意事项的流程图。
图2为本发明中确认提醒事项实现开门的流程图。
图3为本发明中通过手机端编辑提醒事项的操作示意图。
图4为本发明中确认提醒事项实现开门操作示意图。
图5为本发明在检查过程中由于检查超时而中止当前检查过程的流程图。
图6为本发明在检查过程中进行强制通过时的流程图。
图7为本发明中一种基于图像识别的出门携带物品的提醒系统的模块连接图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图1-7所示，本发明提供了一种基于图像识别的出门携带物品提醒方法，包括下列步骤：
步骤1、采集需携带的物品的多幅图像用于图像识别模块的训练，并建立物品清单。
所述图像识别模块基于神经网络算法对预设物品的照片进行学习以获得针对预设物品识别的能力；在训练该神经网络时，尽可能多地获取同种类型的不同物品的照片，尽可能多地获取每种物品不同角度的照片；用户自行录入的物品，通过图像采集装置采集该物品的不同角度的若干照片训练神经网络以识别该物品。
步骤2、通过指纹门锁采集用户指纹建立用户对象。本方案对不同用户的识别也可以利用拍照的方式进行人脸识别，或射频标签等被动和主动方式进行近场识别；不过人脸识别容易引起误判，其与近场识别方式还都可能误触发，例如用户只是走到门附近进行一些活动，并非主动想要开门，而摄像头监测到用户来到附近，或识别到射频标签导致提醒误触发，因此采用指纹门锁能更好地确定用户的开门意图。
步骤3、提供物品清单让用户选择相应物品建立针对特定用户的提醒事项储存到门锁控制器，提醒事项中包含对应的提醒时间和重复周期；所述提醒时间为一天中需要检查该提醒事项的时间段，重复周期为需要检查该提醒事项的日期类别、具体日期或日期间隔。
本系统的手机端在“新建提醒事项”的界面下，用户可以通过填写提醒事项的名称、提醒的时间和提醒的重复周期来新建一个提醒事项。提醒的时间为一个范围值，当用户在设定的时间范围内开门时，该提醒事项会显示在门锁端的屏幕上，作为当前提醒清单的一部分需要进行检查；当用户在设定的时间范围外开门时，该提醒事项不会显示在门锁端的屏幕上。例如，“提醒事项1”设定的提醒时间为8:00～9:00，当用户在8:30(8:30在8:00～9:00范围内)开门时，门锁端屏幕上将会出现包含“提醒事项1”的提醒清单，用户必须把包含了“提醒事项1”的提醒清单中的提醒事项全部检查确认方可开门；如果用户在7:00或者10:00(不在8:00～9:00范围内)开门，则门锁端屏幕上出现的提醒清单就不包含“提醒事项1”。
提醒的重复周期可以取值为不重复，也可以取值为包含但不限于“每周”、“每个工作日”、“每个月”或“每年”等周期，方便用户添加重复于定时间点的提醒事项。例如，某提醒事项“提醒事项2”的提醒时间为8:00～9:00，而重复周期为“每个工作日”，则用户在工作日的8:00～9:00时间段开门，门锁端屏幕上将会出现包含“提醒事项2”的提醒清单；而用户在非工作日的任意时间段开门，门锁端屏幕上将会出现不包含“提醒事项2”的提醒清单。
步骤4、用户出门时通过指纹门锁采集到该用户的指纹，当存在针对该用户的提醒事项时调取所有针对该用户并且提醒时间和重复周期匹配当前时间的提醒事项并显示形成提醒清单，即进入提醒事项检查模式，转到步骤5；否则直接开启门锁。该过程中显示提醒清单时在找到针对当前用户的提醒事项后进一步检查上述提醒事项的提醒时间和重复周期是否与当前日期和时间匹配，之后只显示匹配的提醒事项形成提醒清单。
本方法中提醒事项的提醒时间和重复周期与各个物品是绑定关系，无需设置多个提醒清单，提醒清单会依据出门的检查时间自动匹配提醒事项生成，因此也就杜绝了相似的提醒清单之间发生混淆的可能性。
步骤5、用户将提醒清单中的物品在图像采集装置进行展示时，采集物品的图像发送到图像识别模块进行识别，当识别到提醒清单中的物品时将对应的提醒事项标识为已检查。由于系统中是根据多幅图像训练后的神经网络进行识别，图像识别较为准确，不会受文字语义的描述限制，不仅自动化程度高并且避免用户混淆外形相近的物品。
步骤6、每次图像识别模块完成识别后检查提醒清单中是否所有提醒事项均为已检查，如果是则开启门锁，否则转到步骤7。开启门锁时将本次检查中各个注意事项检查已完成的结果保存为已完成的检查记录，并将该检查记录发送给对应用户的手机端。
步骤7、在检查提醒清单中存在未标识为已检查的提醒事项时，计算距离采集用户指纹时的检查时间并与设定的阈值时间进行比较，当检查时间小于阈值时间则返回步骤5，否则中止本次检查过程方便后续用户使用。如果用户估计找回物品需要较长时间或者其他用户在找回过程中需要立即出门，都可以通过手动按键中止本次检查过程。
当用户通过步骤7的超时过程或手动中止本次检查过程后，将被中止的检查记录存入门锁控制器并发送到对应用户的手机端。当之前中止了检查过程的用户再次进入步骤4指纹采集后，门锁控制器会提供选项让用户选择之前被中止的检查记录并生成相应的提醒清单，提醒清单中在中止前完成识别的提醒事项标识为已检查，之后通过步骤5-7对中止前未识别的提醒事项检查。这样有效缩短了被中止检查的用户的检查时间，避免多次检查提醒事项造成的时间延误。
最后当出现紧急情况或需携带物品不在室内的情况，用户在提醒事项未检查完毕而必须通过门禁时，启用强制通过模式，再次采集用户的指纹；当采集的指纹与之前启用提醒事项检查模式的指纹为同一用户时进入强制通过模式，存储本次未检查完毕的检查记录并开启门锁，未检查完毕的检查记录也发送到要求强制通过的用户的手机端；当采集的指纹与之前启用提醒事项检查的指纹为不同用户时回到提醒事项检查模式。由于强制通过模式会导致用户直接开启门锁，导致本次检查过程无效，因此需要用户身份的再次验证，防止其他用户使用本功能影响之前未完成检查的用户对未完成的检查过程进行中止储存，从而造成再次重复检查物品的问题。
其中，所述提醒事项通过对应用户的手机端建立，所述手机端能调取物品清单和已存储的注意事项，并能对注意事项进行添加、修改和删除；还能通过手机端直接对图像识别模块和图像采集装置进行操作，实现物品图像的录入和神经网络训练。手机端的功能，亦可以通过个人电脑端或者平板电脑或者门锁控制器本身进行。
本提醒方法中所述手机端与用户绑定，设定用户对象的提醒事项必须通过与该用户绑定的手机端，提醒事项检查后将该次检查过程的检查记录发送到与用户对应的手机端，所述提醒事项检查记录的种类包括所有提醒事项均已检查的已完成的检查记录、强制通过后产生的未检查完毕的检查记录和中止检查过程后产生的被中止的检查记录。门锁控制器和手机端之间的通信方式可以是蓝牙通信，也可以通过无线网络发送到网关，再由网关通过Zigbee或者无线网络发送到门锁控制器，又或者从手机端通过无线网络直接连接门锁控制器。
本发明还提供了一种基于图像识别的出门携带物品的提醒系统，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器用于执行所述计算机程序，以使所述出门携带物品提醒系统执行如上所述的一种基于图像识别的出门携带物品提醒方法。
本提醒系统包括指纹门锁、门锁控制器、图像采集装置、图像识别模块和手机端，所述门锁控制器用于控制所述指纹门锁并设有用于人机交互的交互面板，所述图像采集装置设于指纹门锁周围并与所述图像识别模块信号连接，所述图像识别模块与所述门锁控制器信号连接，所述手机端设有清单编辑模块和检查记录接收模块，所述清单编辑模块用于获取物品清单和编辑注意事项并将多个注意事项以清单方式发送到门锁控制器，所述检查记录接收模块用于接收和显示收到的提醒事项检查记录。
其中图像采集装置包括平台、设于所述平台上方的摄像头、设于所述平台顶面的转动托盘和设于所述平台内的驱动电机，所述驱动电机驱动所述转动托盘绕自身中心匀速转动，所述转动托盘上分隔设置了多个物品放置区，在训练图像识别模块而采集图像时所述驱动电机启动，转动托盘上放置用户自行录入的物品，所述摄像头采集所述转动托盘旋转到各个角度下物品的图像。
这样通过图像采集装置本系统既能方便用户独立向图像识别模块输入同一物品不同角度的多幅图像方便进行神经网络的训练学习生成合适的识别模型，从而保证识别物品的稳定性，另一方面在检查过程中通过同一个图像采集装置及其旋转功能，采集的多幅图像中总有适合此前建立的识别模型的图像，因此保证了物品的可识别性，避免无法识别物品造成的问题，从而让本系统兼顾了便利性和可靠性。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的发明构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于图像识别的出门携带物品提醒方法，其特征在于：包括下列步骤：
步骤1、采集需携带的物品的多幅图像用于图像识别模块的训练，并建立物品清单；
步骤2、采集用户指纹建立用户对象；
步骤3、提供物品清单让用户选择相应物品建立针对特定用户的提醒事项储存到门锁控制器，提醒事项中包含对应的提醒时间和重复周期；
步骤4、用户出门时采集该用户的指纹，当存在针对该用户的提醒事项时调取所有针对该用户并且提醒时间和重复周期匹配当前时间的提醒事项并显示形成提醒清单，转到步骤5，否则开启门锁；
步骤5、用户将提醒清单中的物品在图像采集装置进行展示时，采集物品的图像发送到图像识别模块进行识别，当识别到提醒清单中的物品时将对应的提醒事项标识为已检查；
步骤6、每次图像识别模块完成识别后检查提醒清单中是否所有提醒事项均为已检查，如果是则开启门锁，否则转到步骤7；
步骤7、在检查提醒清单中存在未标识为已检查的提醒事项时，计算距离采集用户指纹时的检查时间并与设定的阈值时间进行比较，当检查时间小于阈值时间则返回步骤5，否则中止本次检查过程方便后续用户使用。
2.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的出门携带物品提醒方法，其特征在于：当用户在提醒事项未检查完毕而必须通过门禁时，启用强制通过模式，再次采集用户的指纹；当采集的指纹与之前启用提醒事项检查模式的指纹为同一用户时进入强制通过模式，存储本次未检查完毕的检查记录并开启门锁；当采集的指纹与之前启用提醒事项检查的指纹为不同用户时回到提醒事项检查模式。
3.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的出门携带物品提醒方法，其特征在于：当用户通过步骤7或手动中止本次检查过程后，将被中止的检查记录存入门锁控制器，进入步骤4指纹采集后提供选项让用户选择之前被中止的检查记录并生成相应的提醒清单，提醒清单中在中止前完成识别的提醒事项标识为已检查，之后通过步骤5-7对中止前未识别的提醒事项检查。
4.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的出门携带物品提醒方法，其特征在于：所述图像识别模块基于神经网络算法对预设物品的照片进行学习以获得针对预设物品识别的能力；在训练该神经网络时，尽可能多地获取同种类型的不同物品的照片，尽可能多地获取每种物品不同角度的照片；用户自行录入的物品，通过图像采集装置采集该物品的不同角度的若干照片训练神经网络以识别该物品。
5.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的出门携带物品提醒方法，其特征在于：所述提醒事项通过对应用户的手机端建立，所述手机端能调取物品清单和已存储的注意事项，并能对注意事项进行添加、修改和删除。
6.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的出门携带物品提醒方法，其特征在于：所述手机端与用户绑定，设定用户对象的提醒事项必须通过与该用户绑定的手机端，提醒事项检查后将该次检查过程的检查记录发送到与用户对应的手机端，所述提醒事项检查记录的种类包括所有提醒事项均已检查的已完成的检查记录、强制通过后产生的未检查完毕的检查记录和中止检查过程后产生的被中止的检查记录。
7.一种基于图像识别的出门携带物品的提醒系统，其特征在于：包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器用于执行所述计算机程序，以使所述出门携带物品提醒系统执行如权利要求1-6任一项所述的一种基于图像识别的出门携带物品提醒方法。
8.根据权利要求7所述一种基于图像识别的出门携带物品的提醒系统，其特征在于：包括指纹门锁、门锁控制器、图像采集装置、图像识别模块和手机端，所述门锁控制器用于控制所述指纹门锁并设有用于人机交互的交互面板，所述图像采集装置设于指纹门锁周围并与所述图像识别模块信号连接，所述图像识别模块与所述门锁控制器信号连接，所述手机端设有清单编辑模块和检查记录接收模块，所述清单编辑模块用于获取物品清单和编辑注意事项并将多个注意事项以清单方式发送到门锁控制器，所述检查记录接收模块用于接收和显示收到的提醒事项检查记录。
9.根据权利要求8所述一种基于图像识别的出门携带物品的提醒系统，其特征在于：图像采集装置包括平台、设于所述平台上方的摄像头、设于所述平台顶面的转动托盘和设于所述平台内的驱动电机，所述驱动电机驱动所述转动托盘绕自身中心匀速转动，所述转动托盘上分隔设置了多个物品放置区，在训练图像识别模块而采集图像时所述驱动电机启动，转动托盘上放置用户自行录入的物品，所述摄像头采集所述转动托盘旋转到各个角度下物品的图像。
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