TW202213205A - 物件倉儲管理系統 - Google Patents

Abstract

一種物件倉儲管理系統，其在一儲物箱的一開口被開放期間，令一影像擷取單元持續擷取該開口附近的複數個影像，並令一影像處理單元根據該等影像判斷有物體在該開口附近移動時，在各個影像中設定位於該開口處的一基準線以及將影像中的物體標示一標誌，並將該等影像依拍攝時序前後排列後，根據該標誌與該基準線之距離變化，從該等影像中找出一臨界影像，以將該等影像分成包含該臨界影像和該臨界影像之前的該等影像的第一組影像，以及在該臨界影像之後的第二組影像，並比對該第一組影像和該第二組影像，以判斷是否有物件出入該儲物箱。

Description

物件倉儲管理系統

本發明是有關於一種物件管理系統，特別是指一種物件倉儲管理系統。

現有一種具有庫內物品管理功能的冰箱是透過冰箱庫內的攝影機拍攝一庫內影像，再以影像辨識技術對該庫內影像中的物品進行識別後，進行物品出入庫管理。但此做法需要事先提供冰箱可能會存放的各式各樣物品或食材的大量資料來訓練一影像辨識模型，使具有人工智慧，才能對出入庫的物品進行有效的辨識。

因此，本發明的目的，即在提供一種物件倉儲管理系統，其不須對物件進行影像辨識，只須比較影像差異，即可進行物件的出入庫管理，並簡化物件出入庫管理的複雜度。

於是，本發明一種物件倉儲管理系統，包括一具有一可被開放或封閉的開口的儲物箱，一設於該儲物箱的記憶體單元，一設於該儲物箱並與該記憶體單元電連接的影像擷取單元以及一影像處理單元；該影像擷取單元會在該開口被開放至該開口被封閉的期間，持續地擷取該開口附近的複數個影像，並記錄每一個影像及其被擷取的時間於該記憶體單元；該影像處理單元與該記憶體單元電連接，以取得該等影像，並根據該等影像判斷一物體在該開口附近移動時，於各該影像設定一基準線，該基準線的一第一側是該影像中該儲物箱的內部，該基準線的一與該第一側相反的第二側是該影像中該儲物箱的外部；且該影像處理單元將各該影像中的該物體標示一標誌，並依時序前後排列該等影像後，從該等影像的第一張開始找出該標誌位於該基準線的該第一側且與該基準線距離最大的該張影像做為一臨界影像，並以該臨界影像為準，將依時序前後排列的該等影像分成包含該臨界影像和該臨界影像之前的該等影像的一第一組影像，以及在該臨界影像之後的一第二組影像，並比對該第一組影像和該第二組影像，發現該第一組影像中的該物體包含有該第二組影像中的該物體所沒有的物件時，判定有物件被放入該儲物箱，或者，發現該第二組影像中的該物體包含有該第一組影像中的該物體所沒有的物件時，判定有物件被從該儲物箱取出。

在本發明的一些實施態樣中，該儲物箱具有一儲物櫃體及一與該儲物櫃體的該開口對應的門板，該門板可相對該儲物櫃體開合以開放或封閉該開口。

在本發明的一些實施態樣中，該影像擷取單元包括至少一攝影鏡頭及一控制器，該攝影鏡頭設於該開口的一側以拍攝該開口附近影像，該控制器會偵測該開口被開放或封閉以控制該攝影鏡頭動作與否。

在本發明的一些實施態樣中，當該影像處理單元判定有物件被放入該儲物箱後，該影像處理單元將該第一組影像儲存於該記憶體單元的一入庫儲存區；而當該影像處理單元判定有物件被從該儲物箱取出後，該影像處理單元將該第二組影像與儲存於該入庫儲存區中的至少一第一組影像進行比對，以於該入庫儲存區中尋找與該第二組影像相似的該第一組影像，並於找到與該第二組影像相似的該第一組影像時，刪除該第二組影像以及與該第二組影像相似的該第一組影像。

在本發明的一些實施態樣中，該影像處理單元判定有物件被放入該儲物箱後，該影像處理單元以該臨界影像做為一物件入庫影像，並將該物件入庫影像及其被擷取的時間儲存於該記憶體單元的一出入庫物件管理表單；且該影像處理單元判定有物件被從該儲物箱取出後，該影像處理單元以該第二組影像中該標誌位於該基準線的該第二側且與該基準線距離最大的該張影像做為一物件出庫影像，並將該物件出庫影像及其被擷取的時間儲存於該出入庫物件管理表單。

在本發明的一些實施態樣中，該物件倉儲管理系統還包括一設於該門板外表面的顯示器，且該影像處理單元將該出入庫物件管理表單輸出至該顯示器，使該顯示器顯示該出入庫物件管理表單。

在本發明的一些實施態樣中，該物件倉儲管理系統還包括一與該影像處理單元電連接的無線傳輸模組，且該影像處理單元透過該無線傳輸模組將該出入庫物件管理表單輸出至一電子裝置。

在本發明的一些實施態樣中，該標誌是一矩形框，其涵蓋該物體的一部分或全部，且該影像處理單元是以該等影像其中在時序上第一張標示該矩形框的該影像中，該矩形框之與該基準線平行且距離該基準線較近的一側邊代表該標誌。

在本發明的一些實施態樣中，該儲物箱是一冰箱。

本發明之功效在於：藉由拍攝儲物箱的開口被開放期間的複數個影像，並藉由在各個影像中設定位於開口處的基準線以及將影像中的物體標示一標誌，並將該等影像依拍攝時序前後排列後，根據該標誌與該基準線之距離變化，從該等影像中找出該臨界影像，再根據該臨界影像將該等影像分成包含該臨界影像以及該臨界影像之前的該等影像的第一組影像，以及在該臨界影像之後的第二組影像，並比對該第一組影像和該第二組影像，即可判斷是否有物件出入該儲物箱。藉此，無需事先搜集儲物箱可能會存放的各種物品的大量資料來訓練一影像辨識模型，即可判斷是否有物件出入庫，並對出入庫物件進行有效的管理，並且簡化物件出入庫管理的複雜度。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1和圖2，本發明物件倉儲管理系統的一實施例主要包括，一儲物箱1、一設於該儲物箱1的記憶體單元2、一設於該儲物箱1並與該記憶體單元2電連接的影像擷取單元3，以及一與該記憶體單元2電連接的影像處理單元4。在本實施例中，該儲物箱1是以冰箱為例，但不以此為限，亦即該儲物箱1也可以是應用在倉儲場域中用以儲藏物品的儲物櫃或貨櫃等。

該儲物箱1具有一儲物櫃體11及一與該儲物櫃體11的一開口111對應的門板12，該門板12可相對該儲物櫃體11開合以開放或封閉該開口111。該記憶體單元2設於該儲物箱1的該儲物櫃體11，其是由記憶體構成的儲存媒體；該影像擷取單元3設於該開口111的一側1111並與該記憶體單元2電連接，其主要包含至少一個用以拍攝該開口111附近影像的攝影鏡頭31以及控制該攝影鏡頭31拍攝的控制器32，該控制器32會偵測該開口111被開放或封閉，亦即偵測該門板12是否相對該儲物櫃體11開合，以控制該攝影鏡頭3動作與否。值得一提的是，本實施例也可以根據該攝影鏡頭31的拍攝範圍，在該儲物櫃體11設置一個以上的攝影鏡頭31以拍攝該儲物櫃體11中不同儲藏區域的影像。

該影像處理單元4與該記憶體單元2電連接以存取該記憶體單元2。此外，該記憶體單元2、該影像擷取單元3及該影像處理單元4通常是全部或部分整合於同一電路板上。

藉此，當該門板12從封閉該儲物櫃體11的位置相對該儲物櫃體11打開而使該開口111開放時，該控制器31會在該開口111被該門板12開放至該開口被該門板12封閉的期間，控制該攝影鏡頭32每間隔一預設時間，例如0.1秒，持續地拍攝該開口111附近的影像，並將每一個影像及其被擷取的時間記錄於該記憶體單元2。因此，該攝影鏡頭32通常會拍攝到兩種影像，一種是當有人將一物件放入該儲物櫃體11內時，如圖3所示的複數張影像；反之，另一種是當有人從該儲物櫃體11內取出一物件時，如圖4所示的複數張影像。當然，還有另外一種是沒有放入或取出任何物件於該儲物櫃體11。

然後，當該門板12再次封閉該儲物櫃體11的該開口111後，該控制器34會通知該影像處理單元4，使該影像處理單元4從該記憶體單元2中讀取該攝影鏡頭32方才拍攝的該等影像，且該影像處理單元4根據該等影像判斷(發現)該開口111附近有一物體移動時，該影像處理單元4於各該影像中設定一基準線L，該基準線L是位於該開口111處的一縱向直線，並定義該基準線L的相反兩側為第一側L1和第二側L2，該第一側L1是指各該影像中該儲物櫃體11的內部，該第二側L2是指各該影像中該儲物櫃體11的外部。

此外，該影像處理單元4還將出現在各該影像中的該物體S標示一會隨著該物體S移動的標誌M，該標誌M是一動態視窗，它會隨著物體S移動並動態地調整其範圍以全部涵蓋或至少部分涵蓋物體S，且由於上述的動態視窗已是一習知影像處理技術，且非本案技術重點故在此不予詳述。

而且，該影像處理單元4依影像拍攝的時序前後排列該等影像後，從該等影像的第一張開始找出該標誌M位於該基準線L1的該第一側且與該基準線L1距離最大的該張影像做為一臨界影像；以圖3為例，可以看到第一張影像中的該標誌M是一個方框，且在本實施例中，是以第一張影像中的方框的最靠近該基準線L1的一側邊代表該標誌M；因此，該影像處理單元4會發現在第一張影像中，該標誌M位於該基準線L1的第二側(左側)，在第二張影像中，該標誌M隨著物體S移動到位於該基準線L1的第一側(右側)，在第三張影像中，該標誌M位於該基準線L1的第一側(右側)並距離該基準線L1更遠，在第四張影像中，該標誌M位於該基準線L1的第一側(右側)但距離該基準線L1較近，在第五張影像中，該標誌M已移動到位於該基準線L1的第二側(左側)且距離該基準線L1較近，在第六張影像中，該標誌M位於該基準線L1的第二側(右側)並距離該基準線L1更遠。

因此，由於第三張影像中的該標誌M位於該基準線L1的第一側並且是該標誌M與該基準線L1的距離最遠(即該標誌M的邊線已與影像的右邊緣重疊)的第一張影像(因為第三張影像之後的影像中的該標誌M與該基準線L1的距離也有可能和第三張影像一樣)，該影像處理單元4會選擇上述的第三張影像做為該臨界影像，並以該臨界影像為準，將依拍攝時序前後排列的該等影像分成包含該臨界影像以及該臨界影像之前的該等影像的一第一組影像(即第一~第三張影像)，以及在該臨界影像之後的一第二組影像(即第四~第六張影像)；然後，該影像處理單元4比對該第一組影像和該第二組影像；且如圖3所示，當該影像處理單元4發現該第一組影像中的該物體S1包含有該第二組影像中的該物體S2所沒有的物件時，該影像處理單元4則判定有物件被放入該儲物櫃體11。

反之，在圖4中，根據上述找出臨界影像的方式，該影像處理單元4將會以圖4中的第三張影像當做該臨界影像，並以第一~第三張影像為第一組影像，第四~第六張影像為第二組影像，且該影像處理單元4將發現該第二組影像中的該物體S1包含有該第一組影像中的該物體S2所沒有的物件，因此判定有物件被從該儲物櫃體11取出。

而且，當該影像處理單元4判定有物件被放入該儲物櫃體11後，該影像處理單元4會將該第一組影像儲存於該記憶體單元2的一入庫儲存區21，並以該第一組影像中的該臨界影像做為一物件入庫影像，並將該物件入庫影像及其被擷取的時間儲存於該記憶體單元2的一出入庫物件管理表單22；而當該影像處理單元4判定有物件被從該儲物櫃體11取出後，該影像處理單元4以該第二組影像中該標誌M位於該基準線L的該第二側L2且與該基準線L距離最大的該張影像，例如圖4中的第六張影像，做為一物件出庫影像，並將該物件出庫影像及其被擷取的時間儲存於該出入庫物件管理表單22；然後，該影像處理單元4將該第二組影像與儲存於該入庫儲存區21中的至少一第一組影像進行比對，以於該入庫儲存區21中尋找與該第二組影像相似的該第一組影像，並於該入庫儲存區21中找到與該第二組影像相似的該第一組影像時，刪除該第二組影像以及該入庫儲存區21中與該第二組影像相似的該第一組影像。

此外，本實施例的物件倉儲管理系統還包括一設於該儲物箱1上，例如該門板12外表面的顯示器5，該影像處理單元4與該顯示器5電連接，且該影像處理單元4會自動地或根據使用者透過設於該儲物箱1上的一輸入介面輸入的操作指令，將該出入庫物件管理表單22輸出至該顯示器5，使該顯示器5顯示該出入庫物件管理表單22。藉此，該儲物箱1的使用者即可透過該顯示器5顯示的該出入庫物件管理表單22內容，得知該儲物箱1中儲藏有哪些物品和該些物品被放入該儲物箱1的時間，以及哪些物品已被從該儲物箱1中取出和取出的時間。

此外，本實施例還可包括一設於該儲物箱1並與該影像處理單元4電連接的無線傳輸模組6，例如短距離無線通訊模組、無線網路通訊模組等，且該影像處理單元4會定時地或者隨時地(例如當有物件被放入該儲物箱1或者有物件被從該儲物箱1取出時)透過該無線傳輸模組6將該出入庫物件管理表單22輸出至一電子裝置7，該電子裝置7可以是一使用者的手機或平板電腦等可攜式電子裝置，或者是設於遠端或雲端的一伺服器，再由該伺服器將該出入庫物件管理表單22傳送至該使用者的手機或平板電腦等可攜式電子裝置。藉此，使用者即可透過所使用的可攜式電子裝置得知該儲物箱1中的物件的出入庫資訊。

綜上所述，上述實施例藉由拍攝儲物箱1的開口111被開放期間的複數個影像，並根據該等影像判斷有物體在開口111附近移動時，藉由在各個影像中設定位於開口111處的基準線L以及將影像中的物體標示一標誌M，並將該等影像依拍攝時序前後排列後，根據該標誌M與該基準線L之距離變化，從該等影像中找出該臨界影像，再根據該臨界影像將該等影像分成包含該臨界影像以及該臨界影像之前的該等影像的第一組影像，以及在該臨界影像之後的第二組影像，並比對該第一組影像和該第二組影像，即可判斷是否有物件被放入該儲物箱1中或者是否有物件被從該儲物箱1中取出，藉此，本實施例無需事先搜集儲物箱，例如冰箱可能會存放的各式各樣的物品或食材的大量資料來訓練一影像辨識模型，即可判斷是否有物件出入庫並對出入庫物件進行有效的管理，確實達到本發明的功效與目的。

惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。

1:儲物箱 11:儲物櫃體 12:門板 111:開口 1111側邊 2:記憶體單元 21:入庫儲存區 22:出入庫物件管理表單 3:記憶體單元 31:攝影鏡頭 32:控制器 4:影像處理單元 5:顯示器 6:無線傳輸模組 7:電子裝置 L:基準線 L1:第一側 L2:第二側 M:標誌 S、S1、S2:物體

本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一示意圖，說明本發明物件倉儲管理系統的一實施例包括的儲物箱構造； 圖2是一示意圖，說明本實施例設置於儲物箱的硬體電路方塊； 圖3是一示意圖，說明本實施例的儲物箱的開口開放時，有物件放入儲物箱時拍攝到的複數張影像；及 圖4是一示意圖，說明本實施例的儲物箱的開口開放時，從儲物箱取出物件時拍攝到的複數張影像。

2:記憶體單元

21:入庫儲存區

22:出入庫物件管理表單

3:記憶體單元

31:攝影鏡頭

32:控制器

4:影像處理單元

5:顯示器

6:無線傳輸模組

7:電子裝置

Claims (9)

1. 一種物件倉儲管理系統，包括： 一儲物箱，具有一可被開放或封閉的開口； 一記憶體單元，設於該儲物箱； 一影像擷取單元，設於該儲物箱並與該記憶體單元電連接，該影像擷取單元會在該開口被開放至該開口被封閉的期間，持續地擷取該開口附近的複數個影像，並記錄每一個影像及其被擷取的時間於該記憶體單元；及 一影像處理單元，與該記憶體單元電連接，以取得該等影像，並根據該等影像判斷一物體在該開口附近移動時，於各該影像設定一基準線，該基準線的一第一側是該影像中該儲物箱的內部，該基準線的一與該第一側相反的第二側是該影像中該儲物箱的外部；且該影像處理單元將各該影像中的該物體標示一標誌，並依時序前後排列該等影像後，從該等影像的第一張開始找出該標誌位於該基準線的該第一側且與該基準線距離最大的該張影像做為一臨界影像，並以該臨界影像為準，將依時序前後排列的該等影像分成包含該臨界影像和該臨界影像之前的該等影像的一第一組影像，以及在該臨界影像之後的一第二組影像，並比對該第一組影像和該第二組影像，發現該第一組影像中的該物體包含有該第二組影像中的該物體所沒有的物件時，判定有物件被放入該儲物箱，或者，發現該第二組影像中的該物體包含有該第一組影像中的該物體所沒有的物件時，判定有物件被從該儲物箱取出。
2. 如請求項1所述的物件倉儲管理系統，其中該儲物箱具有一儲物櫃體及一與該儲物櫃體的該開口對應的門板，該門板可相對該儲物櫃體開合以開放或封閉該開口。
3. 如請求項1所述的物件倉儲管理系統，其中，該影像擷取單元包括至少一攝影鏡頭及一控制器，該攝影鏡頭設於該開口的一側以拍攝該開口附近影像，該控制器會偵測該開口被開放或封閉以控制該攝影鏡頭動作與否。
4. 如請求項1所述的物件倉儲管理系統，其中，當該影像處理單元判定有物件被放入該儲物箱後，該影像處理單元將該第一組影像儲存於該記憶體單元的一入庫儲存區；而當該影像處理單元判定有物件被從該儲物箱取出後，該影像處理單元將該第二組影像與儲存於該入庫儲存區中的至少一第一組影像進行比對，以於該入庫儲存區中尋找與該第二組影像相似的該第一組影像，並於找到與該第二組影像相似的該第一組影像時，刪除該第二組影像以及與該第二組影像相似的該第一組影像。
5. 如請求項1所述的物件倉儲管理系統，其中，該影像處理單元判定有物件被放入該儲物箱後，該影像處理單元以該臨界影像做為一物件入庫影像，並將該物件入庫影像及其被擷取的時間儲存於該記憶體單元的一出入庫物件管理表單；且該影像處理單元判定有物件被從該儲物箱取出後，該影像處理單元以該第二組影像中該標誌位於該基準線的該第二側且與該基準線距離最大的該張影像做為一物件出庫影像，並將該物件出庫影像及其被擷取的時間儲存於該出入庫物件管理表單。
6. 如請求項5所述的物件倉儲管理系統，還包括一設於該門板外表面的顯示器，且該影像處理單元將該出入庫物件管理表單輸出至該顯示器，使該顯示器顯示該出入庫物件管理表單。
7. 如請求項5所述的物件倉儲管理系統，還包括一與該影像處理單元電連接的無線傳輸模組，且該影像處理單元透過該無線傳輸模組將該出入庫物件管理表單輸出至一電子裝置。
8. 如請求項1所述的物件倉儲管理系統，其中該標誌是一矩形框，其涵蓋該物體的一部分或全部，且該影像處理單元是以該等影像其中在時序上第一張標示該矩形框的該影像中，該矩形框之與該基準線平行且距離該基準線較近的一側邊代表該標誌。
9. 如請求項1所述的物件倉儲管理系統，其中該儲物箱是一冰箱。

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