CN113689130A - 电商用基于视觉的货物管理装置、系统及货物管理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电商用基于视觉的货物管理装置、系统及货物管理方法，其中装置包括若干摄像头、若干投射装置以及一控制单元；投射装置包括能够投射光斑的投射单元以及用于驱动投射单元运动的姿态调节装置；姿态调节装置具有两个旋转运动轴，且两个旋转运动轴的转轴相互垂直；投射单元安装在姿态调节装置上；投射单元用于向目标货物投射出光斑，且投射单元最终所投射出的光斑的形状与大小可调。本发明通过设置摄像头与投射装置，摄像头用于获得图像以方便控制器比对货物变化以对货物进行登记，投射装置用于向目标货物投射出光斑，以方便提货人员快速找到目标货物，如此，控制器可对货物的位置进行有效登记与管理，使得提货人员可以快速提货。

Description

电商用基于视觉的货物管理装置、系统及货物管理方法
技术领域
本发明涉及电商线下提货技术领域，特别是涉及一种电商用基于视觉的货物管理装置、系统及货物管理方法。
背景技术
在电商领域，线上下单、线下提货已经是一种较为常见的运营模式，当前对于待提货订单较多的提货点，需要配备人员进行货物管理，管理人员需要对提货人员进行登记并到仓库中寻找对应的货物，在货物较多时，其难以做好货物入库登记，导致难以快速找到目标货物，管理困难，出库效率低。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种无需人工值守，能有效对货物进行管理的电商用基于视觉的货物管理装置、系统及货物管理方法。
技术方案：为实现上述目的，本发明的电商用基于视觉的货物管理装置，其包括若干摄像头、若干投射装置以及一控制单元；
所述投射装置包括能够投射光斑的投射单元以及用于驱动所述投射单元运动的姿态调节装置；
所述姿态调节装置具有两个旋转运动轴，且两个所述旋转运动轴的转轴相互垂直；
所述投射单元安装在所述姿态调节装置上；
所述投射单元用于向目标货物投射出光斑，且所述投射单元最终所投射出的光斑的形状与大小可调。
进一步地，所述投射装置还包括遮罩装置，所述遮罩装置上具有供所述投射装置发出的光通过的型孔，所述型孔用于改变所述投射单元所投射出的最终光斑的形状。
进一步地，所述型孔的形状能够变化。
进一步地，所述遮罩装置相对于所述投射单元的距离能够被调节，以改变所述投射单元所投射出的最终光斑的大小。
进一步地，所述遮罩装置相对于所述投射单元的角度能够被调节。
电商用基于视觉的货物管理系统，其包括上述的电商用基于视觉的货物管理装置，还包括货物存放区域、反馈单元以及信息获取单元，所述货物存放区域内具备多个子区域与出入口，相邻所述子区域之间具有过道；所述电商用基于视觉的货物管理装置位于所述货物存放区域的上方；
所有所述摄像头的总视野将整个所述货物存放区域覆盖；
所述货物存放区域内的所有区域均能被所述投射装置照射到；
所述信息获取单元用于建立用户与所述控制单元之间的信息交互；
所述反馈单元与所述控制单元连接，用于向用户输出反馈信息。
电商用基于视觉的货物管理方法，其应用于上述的电商用基于视觉的货物管理系统，并由所述控制单元实施；所述方法包括：
获取用户提供的提货订单信息；
根据所述提货订单信息查询其所对应的目标货物的摆放位置；
利用所述投射装置对所述摆放位置投射光斑，使最终投射的光斑笼罩的面积相比于目标货物占地面积的比例不小于预设值；
根据所述摄像头采集的图像判断用户是否取全货物以及是否取错货物，并为用户提供相应反馈。
进一步地，所述根据所述提货订单信息查询其所对应的目标货物的摆放位置之后还包括：
根据所述出入口的位置与所述摆放位置进行取货路径规划得到取货路径；
通过所述投射装置在所述取货路径上投射光斑以指引用户到达所述取货位置。
进一步地，所述利用所述投射装置对所述摆放位置投射光斑，使最终投射的光斑笼罩的面积相比于目标货物占地面积的比例不小于预设值包括：
根据所述摆放位置的目标货物的外轮廓形状与占地面积确定光斑的目标形状与目标大小；
控制所述投射装置调节投射参数，以使得其投射的光斑的预期形状与预期大小分别与所述目标形状与目标大小匹配。
有益效果：本发明的电商用基于视觉的货物管理装置、系统及货物管理方法，通过设置摄像头与投射装置，摄像头用于获得图像以方便控制器比对货物变化以对货物进行登记，投射装置用于向目标货物投射出光斑，以方便提货人员快速找到目标货物，如此，控制器可对货物的位置进行有效登记与管理，使得提货人员可以快速提货。
附图说明
附图1为电商用基于视觉的货物管理装置的构成图；
附图2为框体组合处于对齐状态时投射装置的第一视角结构图；
附图3为框体组合处于对齐状态时投射装置的第二视角结构图；
附图4为处于对齐状态下的框体组合的状态图；
附图5为框体组合处于错开状态时投射装置的结构图；
附图6为处于错开状态下的框体组合的状态图；
附图7为电商用基于视觉的货物管理系统的系统构成图；
附图8为电商用基于视觉的货物管理方法的流程示意图。
图中：1-摄像头；2-投射装置；21-投射单元；22-姿态调节装置；221-固定座；222-第一旋转座；223-第二旋转座；23-遮罩装置；231-组件座；232-调节电机；233-框体；a-销轴部；b-弧形条孔；c-小齿轮；d-弧形齿条；234-驱动元件；235-滑块；236-直线模组；237-调节杆；238-弹性带；24-连接装置；241-转动架；242-安装架；243-回转环；244-回转电机；3-控制单元；4-反馈单元；5-货物存放区域；51-子区域；52-过道；6-信息获取单元。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1所示的电商用基于视觉的货物管理装置，其包括若干摄像头1、若干投射装置2以及一控制单元3。摄像头1与投射装置2均连接控制单元3。
如附图2-3所示，所述投射装置2包括能够投射光斑的投射单元21以及用于驱动所述投射单元21运动的姿态调节装置22；所述投射单元21安装在所述姿态调节装置22上。
具体地，所述姿态调节装置22具有两个旋转运动轴，且两个所述旋转运动轴的转轴相互垂直；具体地，姿态调节装置22包括固定座221、第一旋转座222以及第二旋转座223；其中，第一旋转座222转动安装在固定座221上，第二旋转座223转动安装在第一旋转座222上，两个旋转运动轴分别为第一旋转座222相对于固定座221的旋转运动以及第二旋转座223相对于第一旋转座222的旋转运动，投射单元21安装在第二旋转座223上。
两个旋转运动轴的运动分别由两个旋转驱动电机驱动。控制单元3通过驱动两个旋转驱动电机的运动可以调节投射单元21的朝向。
所述投射单元21用于向目标货物投射出光斑，且所述投射单元21最终所投射出的光斑的形状与大小可调。
具体地，为了使最终投射的光斑的形状与大小可调，所述投射装置2还包括遮罩装置23，所述遮罩装置23上具有供所述投射装置2发出的光通过的型孔，所述型孔用于改变所述投射单元21所投射出的最终光斑的形状。上述型孔的形状能够变化，使得投射装置2投射出的光斑能够根据目标货物的轮廓而变化，光斑可充分将目标货物覆盖，提货人员能更直观地知道哪些货物属于他，不会拿错，也不会漏拿。
优选地，所述遮罩装置23相对于所述投射单元21的距离能够被调节，以改变所述投射单元21所投射出的最终光斑的大小，且所述遮罩装置23相对于所述投射单元21的角度能够被调节。
为了实现对上述型孔形状的调节，以及对遮罩装置23相对于投射单元21的姿态与角度的调节；所述遮罩装置23通过连接装置24连接所述投射单元21；连接装置24包括连接所述投射单元21的转动架241以及能相对于转动架241可控滑动的安装架242，所述遮罩装置23能够相对于安装架242的远离投射单元21的一端可控转动。转动架241通过回转环243安装在所述投射单元21上，回转环243能够由回转电机244驱动相对于投射单元21可控旋转，且其旋转轴与投射单元21的投射方向平行。
遮罩装置23包括组件座231；所述组件座231转动安装在安装架242上，两者之间安装有用于驱动两者相对转动的调节电机232；所述遮罩装置23还包括安装在组件座231上的型孔形状变化组件，如附图2-3所示，所述型孔形状变化组件包括多个带有方形通孔的框体233，所有框体233叠放在一起形成框体组合；框体组合一端的框体233相对于组件座231固定，其他框体233均相对于组件座231转动安装，且框体组合另一端的框体233与组件座231之间设置有驱动元件234，驱动元件234使框体233相对于组件座231旋转，本实施例中，驱动元件234包括相对啮合的小齿轮c与弧形齿条d，小齿轮c安装在组件座231上，并由安装在组件座231上的电机驱动转动，弧形齿条d固定在框体233上；每个框体233上均具有凸出的销轴部a以及凹陷的弧形条孔b，对于每两个相邻的框体233，其中一个框体233的销轴部a嵌入在另一个框体233的弧形条孔b内。在顺时针方向上，所有弧形条孔b均由各自的第一端延伸至第二端，框体组合可在对齐状态与错开状态之间切换，对齐状态下，如附图4所示，所有弧形条孔b内的销轴部a均位于其第一端，此时，所有框体233的正方形通孔相互重合，错开状态下，如附图6所示，所有弧形条孔b内的销轴部a均位于其第二端，此时，每相邻两个框体233的正方形通孔相互错开的角度均相等，此时，投射装置2的状态如附图5所示，如此，框体组件中间的可供光穿过的型孔为近似于圆形的多边形孔，使得投射单元21最终投射出来的光斑的形状为近似圆形的多边形，可视作是圆形光斑。通过调节电机232调节遮罩装置23相对于投射单元21的角度，可在投射单元21斜照时，对最终投射出的光斑的形状进行矫正，使得光斑尽量接近圆形。
此外，遮罩装置23还包括梯度调节装置，其包括间距调节装置与斜度调节装置；如附图3所示，所述组件座231为方形，其有两对相互平行的侧边，其一对相互平行的侧边处均安装有间距调节装置，其另一对相互平行的侧边分别连接有一组斜度调节装置；每组间距调节装置均包括两个滑块235以及用于驱动两个滑块235等速反向运动的直线模组236；所述斜度调节装置包括调节杆237以及连接在调节杆237与组件座231侧边之间的弹性带238，弹性带238为不透光材质制成。调节杆237的一端铰接在一间距调节装置的滑块235上，另一端相对于另一间距调节装置的滑块235滑动安装。如此，通过分别控制两组间距调节装置的滑块235做相对靠近与远离运动，可调节两组调节杆237的间距与相对斜度，光线可从两组调节杆237之间透出，两组调节杆237之外的光线都会被弹性带238遮住，在投射单元21斜照时，对最终投射出的光斑的形状进行矫正，使得光斑尽量接近正方形或长方形形状。
通过对上述遮罩装置23进行控制，可实现对型孔的形状进行调节，对遮罩装置23的姿态进行调节，可在投射单元21倾斜照射时，使其投射的光斑的形状接近圆形或方形。
本发明还提供了一种电商用基于视觉的货物管理系统，如附图7所示，其包括上述的电商用基于视觉的货物管理装置，还包括货物存放区域5、反馈单元4以及信息获取单元6，所述货物存放区域5内具备多个子区域51与出入口，相邻所述子区域51之间具有过道52；所述电商用基于视觉的货物管理装置位于所述货物存放区域5的上方；所有所述摄像头1的总视野将整个所述货物存放区域5覆盖；所述货物存放区域5内的所有区域均能被所述投射装置2照射到；所述信息获取单元6用于建立用户与所述控制单元3之间的信息交互；所述反馈单元4与所述控制单元3连接，用于向用户输出反馈信息。
上述系统中，信息获取单元6可以是扫码器、键盘等信息直接输入设备，还可以是二维码等非直接输入设备，当信息获取单元6为二维码时，提货人员通过扫描二维码建立与控制单元3的连接。
基于上述电商用基于视觉的货物管理系统，本发明还提供了一种电商用基于视觉的货物管理方法，其应用于上述的电商用基于视觉的货物管理系统，并由所述控制单元3实施；如附图8所示，所述方法包括如下步骤S101-S104：
步骤S101，获取用户提供的提货订单信息；
本步骤中，用户通过信息获取单元6向控制单元3提供订货信息，当信息获取单元6为扫码器时，用户可出示提货单上的二维码或条形码，或通过智能手机出示条形码或二维码；当信息获取单元6是二维码时，用户可通过扫描二维码与控制单元3进行通信并输入订单信息。
步骤S102，根据所述提货订单信息查询其所对应的目标货物的摆放位置；
本步骤中，目标货物的摆放位置对于控制单元3而言是已知的。
步骤S103，利用所述投射装置2对所述摆放位置投射光斑，使最终投射的光斑笼罩的面积相比于目标货物占地面积的比例不小于预设值；
步骤S104，根据所述摄像头1采集的图像判断用户是否取全货物以及是否取错货物，并为用户提供相应反馈。
本步骤中，控制单元3在用户取货之前以及完成取货之后两个时刻分别通过摄像头1对货物存放区域5内的图像进行采集，并对两个时刻的图像进行比对，得到产生变化的区域，并判断产生变化的区域与目标货物的摆放位置是否重合，若完全重合则说明用户已将目标货物取全，若不完全重合，则说明用户有漏取或错取的情形。
此外，上述货物管理系统还可以在货物入库时记录入库货物的存放位置，具体步骤如下：
步骤S201，获取被入库货物对应的订单信息；
步骤S202，在入库之前以及完成入库之后两个时刻分别通过摄像头1对货物存放区域5内的图像进行采集；
步骤S203，对两个时刻的图像进行比对，得到差异区域；
步骤S204，将所述差异区域的位置信息作为所述被入库货物的摆放位置，并将所述差异区域的位置信息与所述订单信息进行绑定。
通过上述步骤，仓库管理人员只需要录入订单信息并正常入库即可，无需多余的录入操作，控制单元3可根据视觉图像自行记录货物的位置。
进一步地，上述步骤S102中所述根据所述提货订单信息查询其所对应的目标货物的摆放位置之后还包括如下步骤S301-S302：
步骤S301，根据所述出入口的位置与所述摆放位置进行取货路径规划得到取货路径；
步骤S302，通过所述投射装置2在所述取货路径上投射光斑以指引用户到达所述取货位置。
进一步地，步骤S302中所述通过所述投射装置2在所述取货路径上投射光斑以指引用户到达所述取货位置包括如下步骤S401-S404：
步骤S401，在所述取货路径上等步距规划投射点；
步骤S402，根据各所述投射点的位置与各所述投射装置2的位置，为各所述投射灯分配对应的所述投射装置2；
步骤S403，通过所述摄像头1采集所述货物存放区域5内的图像，并根据图像跟踪用户的位置；
步骤S404，根据用户的位置规划所需投射的投射点，并控制投射点对应的所述投射装置2向所述投射点投射光斑。
通过上述步骤S401-S404，用户可方便地到达目标位置的存放位置，减少寻找过程。
进一步地，步骤S104中所述利用所述投射装置2对所述摆放位置投射光斑，使最终投射的光斑笼罩的面积相比于目标货物占地面积的比例不小于预设值包括如下步骤S501-S502：
步骤S501，根据所述摆放位置的目标货物的外轮廓形状与占地面积确定光斑的目标形状与目标大小；
步骤S502，控制所述投射装置2调节投射参数，以使得其投射的光斑的预期形状与预期大小分别与所述目标形状与目标大小匹配。
通过上述步骤，通过控制光斑的笼罩范围，可使用户快速知道哪些货物需要提取，不会漏取或多取。
本发明的电商用基于视觉的货物管理装置、系统及货物管理方法，通过设置摄像头与投射装置，摄像头用于获得图像以方便控制器比对货物变化以对货物进行登记，投射装置用于向目标货物投射出光斑，以方便提货人员快速找到目标货物，如此，控制器可对货物的位置进行有效登记与管理，使得提货人员可以快速提货。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.电商用基于视觉的货物管理装置，其特征在于，其包括若干摄像头(1)、若干投射装置(2)以及一控制单元(3)；
所述投射装置(2)包括能够投射光斑的投射单元(21)以及用于驱动所述投射单元(21)运动的姿态调节装置(22)；
所述姿态调节装置(22)具有两个旋转运动轴，且两个所述旋转运动轴的转轴相互垂直；
所述投射单元(21)安装在所述姿态调节装置(22)上；
所述投射单元(21)用于向目标货物投射出光斑，且所述投射单元(21)最终所投射出的光斑的形状与大小可调。
2.根据权利要求1所述的电商用基于视觉的货物管理装置，其特征在于，所述投射装置(2)还包括遮罩装置(23)，所述遮罩装置(23)上具有供所述投射装置(2)发出的光通过的型孔，所述型孔用于改变所述投射单元(21)所投射出的最终光斑的形状。
3.根据权利要求2所述的电商用基于视觉的货物管理方法，其特征在于，所述型孔的形状能够变化。
4.根据权利要求2所述的电商用基于视觉的货物管理装置，其特征在于，所述遮罩装置(23)相对于所述投射单元(21)的距离能够被调节，以改变所述投射单元(21)所投射出的最终光斑的大小。
5.根据权利要求4所述的电商用基于视觉的货物管理装置，其特征在于，所述遮罩装置(23)相对于所述投射单元(21)的角度能够被调节。
6.电商用基于视觉的货物管理系统，其特征在于，其包括如权利要求1-5任一项所述的电商用基于视觉的货物管理装置，还包括货物存放区域(5)、反馈单元(4)以及信息获取单元(6)，所述货物存放区域(5)内具备多个子区域(51)与出入口，相邻所述子区域(51)之间具有过道(52)；所述电商用基于视觉的货物管理装置位于所述货物存放区域(5)的上方；
所有所述摄像头(1)的总视野将整个所述货物存放区域(5)覆盖；
所述货物存放区域(5)内的所有区域均能被所述投射装置(2)照射到；
所述信息获取单元(6)用于建立用户与所述控制单元(3)之间的信息交互；
所述反馈单元(4)与所述控制单元(3)连接，用于向用户输出反馈信息。
7.电商用基于视觉的货物管理方法，其特征在于，其应用于权利要求6所述的电商用基于视觉的货物管理系统，并由所述控制单元(3)实施；所述方法包括：
获取用户提供的提货订单信息；
根据所述提货订单信息查询其所对应的目标货物的摆放位置；
利用所述投射装置(2)对所述摆放位置投射光斑，使最终投射的光斑笼罩的面积相比于目标货物占地面积的比例不小于预设值；
根据所述摄像头(1)采集的图像判断用户是否取全货物以及是否取错货物，并为用户提供相应反馈。
8.根据权利要求7所述的电商用基于视觉的货物管理方法，其特征在于，所述根据所述提货订单信息查询其所对应的目标货物的摆放位置之后还包括：
根据所述出入口的位置与所述摆放位置进行取货路径规划得到取货路径；
通过所述投射装置(2)在所述取货路径上投射光斑以指引用户到达所述取货位置。
9.根据权利要求7所述的电商用基于视觉的货物管理方法，其特征在于，所述利用所述投射装置(2)对所述摆放位置投射光斑，使最终投射的光斑笼罩的面积相比于目标货物占地面积的比例不小于预设值包括：
根据所述摆放位置的目标货物的外轮廓形状与占地面积确定光斑的目标形状与目标大小；
控制所述投射装置(2)调节投射参数，以使得其投射的光斑的预期形状与预期大小分别与所述目标形状与目标大小匹配。
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CN114723378A (zh) * 2022-06-11 2022-07-08 人堆网络有限公司 大宗商品园区仓储自动管理方法、系统及存储介质

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