CN113063483A - 一种基于图像处理具有物品监测功能的智能旅行箱 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及智能旅行箱,具体涉及一种基于图像处理具有物品监测功能的智能旅行箱,包括控制器,安装于旅行箱上的定位模块、重量检测模块、第一图像采集模块、第二图像采集模块和报警提醒模块,控制器通过无线通信模块与用户移动终端建立通信,控制器与用于计算旅行箱位置的位置测算模块相连,控制器与用于拍摄旅行箱周围环境的第一图像采集模块相连;本发明能够有效克服现有技术所存在的无法向用户提供寻找自身信息、无法对忘记将取出物品全部放回进行提醒的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及智能旅行箱,具体涉及一种基于图像处理具有物品监测功能的智能旅行箱。
背景技术
外出旅行,以及出差途中,旅行箱是必不可少的。平时所用的旅行箱一般都是简单箱包,轮子位于箱体底部,在箱体上面有一个拉杆,可容纳各种衣物、电子设备等物品。旅行箱在为人们的出行及物品携带方面提供了极大便利,但从另一方面,仅仅是作为容纳物品的旅行箱已经不能很好地贴合于实际的应用场合。
物品识别是计算机视觉技术的一个重要应用,随着人工智能的不断发展,物品识别已经在日常生活中得到广泛应用。物品识别与深度学习理论密切相关,从深度学习理论出现之前的人工特征提取,到后来逐步使用卷积神经网络结构进行物品特征的提取和分类,再到端对端的模型使用一个网络完成所有任务,最终以更快的速度和更低的资源消耗达到了实时物体检测的效果。同时,卷积神经网络作为深度学习的代表算法之一,是一类包含卷积计算且具有深度结构的深度神经网络,其整体相当于一个从输入到输出的映射函数,大多由如下的一些操作组合而成:加法、减法、乘法、除法以及激活函数。因此,当有一个训练好的神经网络模型后,其可以被直接应用于同态数据集的分析工作中。
在旅行箱的实际使用中,常常会出现遗忘旅行箱的情况,进而导致旅行箱丢失,在这种情况下,旅行箱本身无法进行检测,并发送自身的位置信息,使得寻找旅行箱非常困难。此外,人们在使用物品时会将物品从旅行箱中取出,但是常常忘记将取出的物品全部放回,容易出现丢失贵重物品的情况。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺点,本发明提供了一种基于图像处理具有物品监测功能的智能旅行箱,能够有效克服现有技术所存在的无法向用户提供寻找自身信息、无法对忘记将取出物品全部放回进行提醒的缺陷。
(二)技术方案
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:
一种基于图像处理具有物品监测功能的智能旅行箱,包括控制器,安装于旅行箱上的定位模块、重量检测模块、第一图像采集模块、第二图像采集模块和报警提醒模块,所述控制器通过无线通信模块与用户移动终端建立通信,所述控制器与用于计算旅行箱位置的位置测算模块相连,所述控制器与用于拍摄旅行箱周围环境的第一图像采集模块相连;
所述控制器与用于采集待放置物品图像的第二图像采集模块相连,所述控制器与用于对图像进行分析,并生成物品区域的像素分布直方图的第一图像分析模块相连,所述控制器与用于对图像进行分析,并生成物品区域和环境区域的像素分布直方图的第二图像分析模块相连,所述控制器与用于对像素分布直方图进行处理,并根据处理结果对图像中的物品进行分割的物品分割确定模块相连,所述控制器与用于对分割后物品进行特征提取的特征提取模块相连,所述控制器与用于对提取特征进行融合的特征融合模块相连,所述控制器与用于根据融合特征进行物品识别的物品识别模块相连。
优选地,所述移动终端上的APP每隔一段时间通过无线通信模块向控制器发送位置信息,所述位置测算模块接收该位置信息,并结合定位模块的定位信息,对旅行箱的位置,及旅行箱相对于用户的方位、距离进行测算。
优选地,所述控制器判断位置测算模块的测算结果是否在阈值范围内,若所述控制器判断旅行箱相对用户的距离超过阈值,则启动第一图像采集模块、报警提醒模块。
优选地,所述控制器将定位模块的定位信息、位置测算模块的测算结果以及第一图像采集模块采集图像打包,并通过无线通信模块将数据包发送至用户移动终端。
优选地,还包括与所述控制器相连的数据存储模块,用户放置物品前,利用所述第二图像采集模块和/或移动终端对待放置物品采集不同角度的图像,并将待放置物品逐个放入旅行箱中,所述重量检测模块将相邻两次检测重量的差值作为本次放入物品的重量,所述数据存储模块用于存储物品识别模块的本次识别结果,以及重量检测模块检测到的对应重量。
优选地,所述第一图像分析模块、第二图像分析模块对各待放置物品图像中的物品区域、环境区域的像素值进行统计,并分别生成物品区域的像素分布直方图、物品区域和环境区域的像素分布直方图。
优选地,所述物品分割确定模块计算物品区域的像素分布直方图、物品区域和环境区域的像素分布直方图的方差,并根据方差对图像中的物品进行分割。
优选地,所述特征提取模块利用方向梯度直方图对分割后物品进行特征提取。
优选地,所述特征融合模块将待放置物品对应的物品区域和环境区域的像素分布直方图的方差乘以比例系数,作为该待放置物品在该待放置物品图像中的权重,并计算该待放置物品在各待放置物品图像中的提取特征与权重的乘积之和,作为融合特征。
(三)有益效果
与现有技术相比,本发明所提供的一种基于图像处理具有物品监测功能的智能旅行箱,能够接收用户的位置信息,并结合定位模块的定位信息,对旅行箱的位置,及旅行箱相对于用户的方位、距离进行测算,当距离用户过远时,将向用户发送寻找自身的信息,便于用户快速找回旅行箱;同时能够对放置物品进行有效监测,当出现忘记将取出的物品全部放回,或者丢失放置物品的情况时,能够进行有效监测。
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,下面将对实施例或现有技术描述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为本发明的系统示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
一种基于图像处理具有物品监测功能的智能旅行箱,如图1所示,包括控制器,安装于旅行箱上的定位模块、重量检测模块、第一图像采集模块、第二图像采集模块和报警提醒模块,控制器通过无线通信模块与用户移动终端建立通信,控制器与用于计算旅行箱位置的位置测算模块相连,控制器与用于拍摄旅行箱周围环境的第一图像采集模块相连。
移动终端上的APP每隔一段时间通过无线通信模块向控制器发送位置信息,位置测算模块接收该位置信息,并结合定位模块的定位信息,对旅行箱的位置,及旅行箱相对于用户的方位、距离进行测算。
控制器判断位置测算模块的测算结果是否在阈值范围内,若控制器判断旅行箱相对用户的距离超过阈值,则启动第一图像采集模块、报警提醒模块。
控制器将定位模块的定位信息、位置测算模块的测算结果以及第一图像采集模块采集图像打包,并通过无线通信模块将数据包发送至用户移动终端。
本申请技术方案中,当旅行箱相对用户的距离超过阈值时,能够向用户发送包含定位信息、第一图像采集模块采集旅行箱周围环境图像,以及旅行箱相对于用户的方位、距离在内的数据包,便于用户快速找回旅行箱。
控制器与用于采集待放置物品图像的第二图像采集模块相连,控制器与用于对图像进行分析,并生成物品区域的像素分布直方图的第一图像分析模块相连,控制器与用于对图像进行分析,并生成物品区域和环境区域的像素分布直方图的第二图像分析模块相连,控制器与用于对像素分布直方图进行处理,并根据处理结果对图像中的物品进行分割的物品分割确定模块相连,控制器与用于对分割后物品进行特征提取的特征提取模块相连,控制器与用于对提取特征进行融合的特征融合模块相连,控制器与用于根据融合特征进行物品识别的物品识别模块相连。
还包括与控制器相连的数据存储模块,用户放置物品前,利用第二图像采集模块和/或移动终端对待放置物品采集不同角度的图像,并将待放置物品逐个放入旅行箱中,重量检测模块将相邻两次检测重量的差值作为本次放入物品的重量,数据存储模块用于存储物品识别模块的本次识别结果,以及重量检测模块检测到的对应重量。
第一图像分析模块、第二图像分析模块对各待放置物品图像中的物品区域、环境区域的像素值进行统计,并分别生成物品区域的像素分布直方图、物品区域和环境区域的像素分布直方图。
物品分割确定模块计算物品区域的像素分布直方图、物品区域和环境区域的像素分布直方图的方差,并根据方差对图像中的物品进行分割。
特征提取模块利用方向梯度直方图对分割后物品进行特征提取。
特征融合模块将待放置物品对应的物品区域和环境区域的像素分布直方图的方差乘以比例系数,作为该待放置物品在该待放置物品图像中的权重,并计算该待放置物品在各待放置物品图像中的提取特征与权重的乘积之和,作为融合特征。
本申请技术方案中,当用户每次从旅行箱中拿出物品时,可以先给第二图像采集模块进行物品识别。当依次从旅行箱中取出物品时,系统中可以只由第二图像分析模块进行工作,对物品进行识别,数据存储模块将该拿出物品对应的重量从总重量中减去进行数据统计。
当出现忘记将取出的物品全部放回,或者丢失放置物品的情况时,数据存储模块可以根据重量差得到具体丢失的物品,并通过无线通信模块将丢失物品信息发送至用户移动终端。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各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;而这些修改或者替换,并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种基于图像处理具有物品监测功能的智能旅行箱,其特征在于:包括控制器,安装于旅行箱上的定位模块、重量检测模块、第一图像采集模块、第二图像采集模块和报警提醒模块,所述控制器通过无线通信模块与用户移动终端建立通信,所述控制器与用于计算旅行箱位置的位置测算模块相连,所述控制器与用于拍摄旅行箱周围环境的第一图像采集模块相连;
所述控制器与用于采集待放置物品图像的第二图像采集模块相连,所述控制器与用于对图像进行分析,并生成物品区域的像素分布直方图的第一图像分析模块相连,所述控制器与用于对图像进行分析,并生成物品区域和环境区域的像素分布直方图的第二图像分析模块相连,所述控制器与用于对像素分布直方图进行处理,并根据处理结果对图像中的物品进行分割的物品分割确定模块相连,所述控制器与用于对分割后物品进行特征提取的特征提取模块相连,所述控制器与用于对提取特征进行融合的特征融合模块相连,所述控制器与用于根据融合特征进行物品识别的物品识别模块相连。
2.根据权利要求1所述的基于图像处理具有物品监测功能的智能旅行箱,其特征在于:所述移动终端上的APP每隔一段时间通过无线通信模块向控制器发送位置信息,所述位置测算模块接收该位置信息,并结合定位模块的定位信息,对旅行箱的位置,及旅行箱相对于用户的方位、距离进行测算。
3.根据权利要求2所述的基于图像处理具有物品监测功能的智能旅行箱,其特征在于:所述控制器判断位置测算模块的测算结果是否在阈值范围内,若所述控制器判断旅行箱相对用户的距离超过阈值,则启动第一图像采集模块、报警提醒模块。
4.根据权利要求3所述的基于图像处理具有物品监测功能的智能旅行箱,其特征在于:所述控制器将定位模块的定位信息、位置测算模块的测算结果以及第一图像采集模块采集图像打包,并通过无线通信模块将数据包发送至用户移动终端。
5.根据权利要求1所述的基于图像处理具有物品监测功能的智能旅行箱,其特征在于:还包括与所述控制器相连的数据存储模块,用户放置物品前,利用所述第二图像采集模块和/或移动终端对待放置物品采集不同角度的图像,并将待放置物品逐个放入旅行箱中,所述重量检测模块将相邻两次检测重量的差值作为本次放入物品的重量,所述数据存储模块用于存储物品识别模块的本次识别结果,以及重量检测模块检测到的对应重量。
6.根据权利要求5所述的基于图像处理具有物品监测功能的智能旅行箱,其特征在于:所述第一图像分析模块、第二图像分析模块对各待放置物品图像中的物品区域、环境区域的像素值进行统计,并分别生成物品区域的像素分布直方图、物品区域和环境区域的像素分布直方图。
7.根据权利要求6所述的基于图像处理具有物品监测功能的智能旅行箱,其特征在于:所述物品分割确定模块计算物品区域的像素分布直方图、物品区域和环境区域的像素分布直方图的方差,并根据方差对图像中的物品进行分割。
8.根据权利要求7所述的基于图像处理具有物品监测功能的智能旅行箱,其特征在于:所述特征提取模块利用方向梯度直方图对分割后物品进行特征提取。
9.根据权利要求8所述的基于图像处理具有物品监测功能的智能旅行箱,其特征在于:所述特征融合模块将待放置物品对应的物品区域和环境区域的像素分布直方图的方差乘以比例系数,作为该待放置物品在该待放置物品图像中的权重,并计算该待放置物品在各待放置物品图像中的提取特征与权重的乘积之和,作为融合特征。
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