CN113112175B - 一种高效的仓库货架清点方法和管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效的仓库货架清点方法和管理系统，属于巡检机器人及计算机视觉技术领域，该方法在货架的固定位置粘贴固定宽高的二维码，所述二维码内存储有该货架宽高与该二维码宽高的比例以及该货架摆放的货品信息；采集仓库内图像或视频，获取具有所述二维码的图像，利用二维码识别库识别该二维码在图像中的位置坐标，并识别该二维码的内容；通过所述二维码的位置坐标和所述货架宽高与二维码宽高的比例得出货架的位置坐标，实现货架的快速定位。本发明能够实现货架的快速准确定位，节省清点时人工查找的时间，并可通过使用清点机器人对仓库进行清点，提高清点效率，降低人力成本。

Description

一种高效的仓库货架清点方法和管理系统

技术领域

本发明涉及巡检机器人及计算机视觉技术领域，具体地说是一种高效的仓库货架清点方法和管理系统。

背景技术

一般的，像电商、超市等零售业或其他商品种类较多的销售业都会设立仓库用于存放货品，而随着商品多样化的不断发展，零售业商品的种类也越来越多，仓库成了该类企业的支撑。在仓库里会将货品存放在货架上，便于管理，由于货品种类众多且流动性大，故需要对货架上的商品进行定期清点，以便及时掌握存货状态。目前大部分还是采用人工清点的方法进行货品的清点，效率低，且需要占用大量的人力，人力资源成本较高。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上不足之处，提供一种高效的仓库货架清点方法和管理系统，能够实现货架的快速准确定位，节省清点时人工查找的时间，并可通过使用清点机器人对仓库进行清点，提高清点效率，降低人力成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高效的仓库货架清点方法，在货架的固定位置粘贴固定宽高的二维码，所述二维码内存储有该货架宽高与该二维码宽高的比例以及该货架摆放的货品信息；

采集仓库内图像或视频，获取具有所述二维码的图像，利用二维码识别库识别该二维码在图像中的位置坐标，并识别该二维码的内容；

通过所述二维码的位置坐标和所述货架宽高与二维码宽高的比例得出货架的位置坐标，实现货架的快速定位，从而能够快速到达货架进行货品的清点。

通过二维码识别库识别图像中的二维码信息，即二维码与其对应的货架宽高的比例以及该货架上的货品信息，并检测出二维码的位置坐标，利用二维码的位置信息定位货架在图像中的位置。该方法能够实现不使用神经网络或其他机器学习检测模型便可对货架进行检测，节省终端设备的计算资源，有利于提高检测速度。

优选的，通过移动机器人进行视频采集，提取视频中具有二维码的图片帧，得到所述具有二维码的图像。所述的移动机器人对仓库进行巡检，在移动过程中进行视频的实时采集，根据采集到的视频，抓取具有二维码的图片帧，根据该图片进行二维码的检测和二维码信息的识别。

优选的，二维码粘贴在货架上的指定位置，所述二维码的宽高为固定长度，且二维码的四条边分别平行于货架的四条边。

进一步的，由于各种原因会导致采集的图像显示变形，鉴于此，根据二维码位置信息定位货架位置的具体过程如下：

1)、使用二维码检测识别库检测二维码在图像中四个角点的实际坐标；

2)、根据步骤1)中求出的二维码left-top点的坐标和二维码的宽高，计算出理论上未变形的二维码的四个角点的理论坐标；

3)、根据步骤1)和步骤2)求出的两组坐标，计算出图像变形的仿射变换矩阵；

4)、结合二维码与货架真实的宽高比例，利用步骤1)中得到的角点坐标计算出货架四个角点的理论坐标；

5)、使用步骤3)中得到的仿射变换矩阵以及步骤4)中得到的货架四个角点的理论坐标，计算出货架四个角点的实际坐标，即定位到货架。

优选的，所述二维码存储的货品信息为其对应货架上摆放的货品型号。可根据检测出的二维码的货品型号判断该货品是否为其要清点的货品，如果是则进行货架位置坐标的计算；如果不是则继续进行下一图片帧的检测，直至检测出货品型号为要清点的货品型号时在进行其对应货架的位置坐标计算。

优选的，规划清点机器人到达每个货架的各个路线，在货架定位后，清点机器人择优选取路线到达待清点货架。进行仓库内各货架间线路提取和规划，并将规划的路线进行存储，在需要到达某一货架时，从所有路线中选出最佳路线，沿该路线快速到达货架。

进一步的，所述清点机器人与进行视频采集的移动机器人为一体机。移动机器人对移动过程中采集的视频进行实时抓取图片帧，并根据图片上的二维码进行二维码的检测和信息获取，根据设定程序，实时计算出其任务货品型号所在货架的位置坐标，然后根据该坐标选取最优路线达该待清点货架。

优选的，所述二维码存储的货品信息为其对应货架上货品的出入登记的链接页面，所述链接页面登记的信息包括货品型号、货架编号、货品出入的数量与时间、货品统计和备注信息。

在对仓库内的货架进行视频采集后，根据每个图片帧识别出的二维码获得货架的位置坐标，并获得该位置坐标的货架上存放的货品型号及货品的其他信息，方便进一步进行货品的管理，如便于后续操作像清点、取货、存货等操作的调度；方便实时掌握每种型号货品的状态，便于及时补货；或根据每格货架的快速定位快速的获得货品信息，根据货品的信息规律获取货品的经营状况，提高货品信息的动态管理效率，及时进行货品的经营调整；同时还能够获取到该货架的编号，方便仓库的统一管理。

本发明还要求保护一种高效的仓库货架清点系统，该系统实现上述的仓库货架清点方法，包括具有二维码的货架、采集模块、定位模块和清点模块；

所述具有二维码的货架，仓库内货架粘贴二维码，所述二维码粘贴固定在货架的指定位置；

采集模块用于上述仓库货架清点方法中所述的采集仓库内的图片或视频信息，并提取出含有二维码的图片；

定位模块用于上述仓库货架清点方法中所述的根据含有二维码的图片以及二维码中存储的货架宽高与二维码宽高的比例实现货架的定位；

清点模块用于上述仓库货架清点方法中所述的根据货架的位置信息，实现人或清点机器人快速准确地定位到每格货架，进而对货架上的商品进行清点。

本发明还要求保护一种高效的仓库货架管理系统，该管理系统利用上述的高效的仓库货架清点系统实现仓库管理，包括调度调配模块，清点模块，取货、入货模块和信息录入模块；

所述调度调配模块，根据所述仓库货架清点方法中的货架定位方法进行指定型号商品的货架定位，显示货架位置坐标及货架上的商品信息，在需要清点货架时调配人员或清点机器人达到指定位置进行货品清点；在需要取货、入货时调配人员或取货、入货机器人达到指定位置进行货品取货、入货；人员或清点机器人在货品清点后进行信息录入；人员或取货、入货机器人在进行货品取货、入货后进行信息录入。

本发明的一种高效的仓库货架清点方法和管理系统与现有技术相比，具有以下有益效果：

通过该方法，可以实现基于二维码进行仓库货架的定位和清点，不使用深度学习方法，不需要占用深度学习专用的芯片设备，节省了终端设备的学习资源，提高了识别速度，能够实现机器人在仓库清点时能够快速准确的定位到每格货架，进而对货架上的商品进行清点；

通过二维码对货架的定位方式，还能够准确获取货架的位置坐标和货架上的商品信息，便于仓库货品的管理和调度调配，在需要进行货架清点或入货、出货时可以快速的进行调配，并将清点或入货、出货的信息录入到系统，实时掌握仓库内的货品动态，有利于提高仓库内的货品管理效率，通过系统中的货品数据信息，能够快速实现货品分析，有利于企业经营调整。

附图说明

图1是本发明实施例提供的高效的仓库货架清点方法中定位货架的过程图；

图2是实施例中货架及二维码的理论形状示意图；

图3是实施例中货架及二维码的真实变形后的形状示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

本发明实施例提供一种高效的仓库货架清点方法，在货架的固定位置粘贴固定宽高的二维码，所述二维码内存储有该货架宽高与该二维码宽高的比例以及该货架摆放的货品型号；二维码粘贴在货架上的指定位置，所述二维码的宽高为固定长度，且二维码的四条边分别平行于货架的四条边。

采集仓库内图像或视频，获取具有所述二维码的图像，利用二维码识别库识别该二维码在图像中的位置坐标，并识别该二维码的内容；本实施例中通过移动机器人进行视频采集，提取视频中具有二维码的图片帧，得到所述具有二维码的图像。所述的移动机器人对仓库进行巡检，在移动过程中进行视频的实时采集，根据采集到的视频，抓取具有二维码的图片帧，根据该图片进行二维码的检测和二维码信息的识别。

通过图像中二维码的位置坐标和获取的货架宽高与二维码宽高的比例得出货架的位置坐标，实现货架的快速定位，从而能够快速到达货架进行货品的清点。

由于各种原因会导致采集的图像显示变形，鉴于此，根据二维码位置信息定位货架位置的具体过程如下：

1)、使用二维码检测识别库检测二维码在图像中四个角点的实际坐标；

2)、根据步骤1)中求出的二维码left-top点的坐标和二维码的宽高，计算出理论上未变形的二维码的四个角点的理论坐标；

3)、根据步骤1)和步骤2)求出的两组坐标，计算出图像变形的仿射变换矩阵；

4)、结合二维码与货架真实的宽高比例，利用步骤1)中得到的角点坐标计算出货架四个角点的理论坐标；

5)、使用步骤3)中得到的仿射变换矩阵以及步骤4)中得到的货架四个角点的理论坐标，计算出货架四个角点的实际坐标，即定位到货架。

通过二维码识别库识别图像中的二维码信息，即二维码与其对应的货架宽高的比例以及该货架上的货品信息，并检测出二维码的位置坐标，不限定二维码识别库类型，能检测出二维码位置坐标的开源二维码识别库均可，利用二维码的位置信息定位货架在图像中的位置。该方法能够实现不使用神经网络或其他机器学习检测模型便可对货架进行检测，节省终端设备的计算资源，有利于提高检测速度。

本发明实施例还提供一种高效的仓库货架清点方法，在上述实施例的基础上，所述清点机器人与进行视频采集的移动机器人为一体机。移动机器人对移动过程中采集的视频进行实时抓取图片帧，并根据图片上的二维码进行二维码的检测和信息获取，根据设定程序，实时计算出其任务货品型号所在货架的位置坐标，然后根据该坐标选取最优路线达该待清点货架。

可根据检测出的二维码的货品型号判断该货品是否为其要清点的货品，如果是则进行货架位置坐标的计算；如果不是则继续进行下一图片帧的检测，直至检测出货品型号为要清点的货品型号时在进行其对应货架的位置坐标计算。

规划清点机器人到达每个货架的各个路线，在货架定位后，清点机器人择优选取路线到达待清点货架。进行仓库内各货架间线路提取和规划，并将规划的路线进行存储，在需要到达某一货架时，从所有路线中选出最佳路线，沿该路线快速到达货架。

本发明实施例还提供一种高效的仓库货架清点方法，在上述任一实施例的基础上，在货架的固定位置粘贴固定宽高的二维码，所述二维码内存储有其对应货架上货品的出入登记的链接页面，所述链接页面登记的信息包括货品型号、货架编号、货品出入的数量与时间、货品统计和备注信息。

在对仓库内的货架进行视频采集后，根据每个图片帧识别出的二维码获得货架的位置坐标，并获得该位置坐标的货架上存放的货品型号及货品的其他信息，方便进一步进行货品的管理，如便于后续操作像清点、取货、存货等的调度；方便实时掌握每种型号货品的状态，便于及时补货；或根据货品的信息规律获取货品的经营状况，及时进行货品的经营调整；同时还能够获取到该货架的编号，方便仓库的统一管理。

本发明实施例还提供一种高效的仓库货架清点系统，该系统实现上述任一实施例中所述的仓库货架清点方法，包括具有二维码的货架、采集模块、定位模块和清点模块；

所述具有二维码的货架，仓库内货架粘贴二维码，所述二维码粘贴固定在货架的指定位置，二维码的宽高为固定长度，且二维码的四条边分别平行于货架的四条边。二维码内存储有该货架宽高与该二维码宽高的比例以及该货架摆放的货品信息。

采集模块采集仓库内的图片或视频信息，并提取出含有二维码的图片；

定位模块根据含有二维码的图片以及二维码中存储的货架宽高与二维码宽高的比例实现货架的定位；

清点模块根据货架的位置信息，实现人或清点机器人快速准确地定位到每格货架，进而对货架上的商品进行清点。

该系统的原理为：

使用开源的二维码检测识别库，检测二维码在图像中的位置坐标，并识别二维码内容；

根据二维码的位置信息定位货架在图像中位置。

如附图2和3所示，假设二维码粘贴在货架的左上角(实际不限位置，可以根据实际情况选择粘贴位置)，则货架定位方法流程为：

1、使用二维码检测识别库，检测二维码在图像中的四个角点实际坐标；

2、根据步骤1中求出的二维码left-top点的坐标和二维码的宽高，计算出理论上未变形的二维码的四个角点坐标；

3、根据步骤2和步骤1求出的两组坐标，计算出图像变形的仿射变换矩阵；

4、结合二维码与货架真实的宽高比例，利用步骤1求出的角点坐标计算出货架四个角点的理论坐标；

5、使用步骤3求出的仿射变换矩阵及步骤4求出的货架四个角点的理论坐标，计算出货架四个角点的实际坐标，即定位到货架。

本发明实施例还提供一种高效的仓库货架管理系统，该管理系统利用上述实施例所述的高效的仓库货架清点系统实现仓库管理，还包括调度调配模块，清点模块，取货、入货模块和信息录入模块；

所述调度调配模块根据所述仓库货架清点方法中的货架定位方法进行指定型号商品的货架定位，显示货架位置坐标及货架上的商品信息，在需要清点货架时调配人员或清点机器人达到指定位置进行货品清点；在需要取货、入货时调配人员或取货、入货机器人达到指定位置进行货品取货、入货；人员或清点机器人在货品清点后进行信息录入；人员或取货、入货机器人在进行货品取货、入货后进行信息录入。

该系统能够快速获取每一格货架上的货品信息，根据清点以及取货、入货时登记的信息实时掌握货品动态，提高仓库内货品的管理效率，有利于实现智能化管理。

通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (6)

1.一种高效的仓库货架清点方法，其特征在于在货架的固定位置粘贴固定宽高的二维码，所述二维码内存储有该货架宽高与该二维码宽高的比例以及该货架摆放的货品信息；

采集仓库内图像或视频，获取具有所述二维码的图像，利用二维码识别库识别该二维码在图像中的位置坐标，并识别该二维码的内容；

通过所述二维码的位置坐标和所述货架宽高与二维码宽高的比例得出货架的位置坐标，实现货架的快速定位；

根据二维码位置信息定位货架位置的具体过程如下：

1）、使用二维码检测识别库检测二维码在图像中四个角点的实际坐标；

2）、根据步骤1）中求出的二维码left-top点的坐标和二维码的宽高，计算出理论上未变形的二维码的四个角点的理论坐标；

3）、根据步骤1）和步骤2）求出的两组坐标，计算出图像变形的仿射变换矩阵；

4）、结合二维码与货架真实的宽高比例，利用步骤1）中得到的角点坐标计算出货架四个角点的理论坐标；

5）、使用步骤3）中得到的仿射变换矩阵以及步骤4）中得到的货架四个角点的理论坐标，计算出货架四个角点的实际坐标，即定位到货架；

所述二维码存储的货品信息包括其对应货架上摆放的货品型号；

规划清点机器人到达每个货架的各个路线，在货架定位后，清点机器人择优选取路线到达待清点货架；所述清点机器人与进行视频采集的移动机器人为一体机。

2.根据权利要求1所述的一种高效的仓库货架清点方法，其特征在于通过移动机器人进行视频采集，提取视频中具有二维码的图片帧，得到所述具有二维码的图像。

3.根据权利要求1或2所述的一种高效的仓库货架清点方法，其特征在于二维码粘贴在货架上的指定位置，所述二维码的宽高为固定长度，且二维码的四条边分别平行于货架的四条边。

4.根据权利要求1或2所述的一种高效的仓库货架清点方法，其特征在于所述二维码存储的货品信息为其对应货架上货品的出入登记的链接页面，所述链接页面登记的信息包括货品型号、货架编号、货品出入的数量与时间、货品统计和备注信息。

5.一种高效的仓库货架清点系统，其特征在于该系统实现权利要求1-4任一项所述的仓库货架清点方法，包括具有二维码的货架、采集模块、定位模块和清点模块；

所述具有二维码的货架，仓库内货架粘贴二维码，所述二维码粘贴固定在货架的指定位置；

采集模块用于采集仓库内的图片或视频信息，并提取出含有二维码的图片；

定位模块用于根据所述含有二维码的图片以及二维码中存储的货架宽高与二维码宽高的比例实现货架的定位；

清点模块用于根据货架的位置信息，实现人或清点机器人快速准确地定位到每格货架，进而对货架上的商品进行清点。

6.一种高效的仓库货架管理系统，其特征在于该管理系统利用权利要求5所述的高效的仓库货架清点系统实现仓库管理，包括调度调配模块，清点模块，取货、入货模块和信息录入模块；

所述调度调配模块根据所述仓库货架清点方法中的货架定位方法进行指定型号商品的货架定位，显示货架位置坐标及货架上的商品信息，在需要清点货架时调配人员或清点机器人达到指定位置进行货品清点；在需要取货、入货时调配人员或取货、入货机器人达到指定位置进行货品取货、入货；人员或清点机器人在货品清点后进行信息录入；人员或取货、入货机器人在进行货品取货、入货后进行信息录入。

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