TWI790783B - 編碼基板、座標定位系統及其方法 - Google Patents

編碼基板、座標定位系統及其方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI790783B
TWI790783B TW110138902A TW110138902A TWI790783B TW I790783 B TWI790783 B TW I790783B TW 110138902 A TW110138902 A TW 110138902A TW 110138902 A TW110138902 A TW 110138902A TW I790783 B TWI790783 B TW I790783B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
grids
dimension
coordinate
pattern
grid
Prior art date
Application number
TW110138902A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202318339A (zh
Inventor
何丹期
陳奕鈞
崔文
Original Assignee
財團法人工業技術研究院
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 財團法人工業技術研究院 filed Critical 財團法人工業技術研究院
Priority to TW110138902A priority Critical patent/TWI790783B/zh
Priority to CN202111358303.7A priority patent/CN116011916A/zh
Priority to US17/561,597 priority patent/US20230124210A1/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI790783B publication Critical patent/TWI790783B/zh
Publication of TW202318339A publication Critical patent/TW202318339A/zh

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/14—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation using light without selection of wavelength, e.g. sensing reflected white light
    • G06K7/1404—Methods for optical code recognition
    • G06K7/1408—Methods for optical code recognition the method being specifically adapted for the type of code
    • G06K7/1417—2D bar codes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/70—Determining position or orientation of objects or cameras
    • G06T7/73—Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/06009—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code with optically detectable marking
    • G06K19/06037—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code with optically detectable marking multi-dimensional coding
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/06009—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code with optically detectable marking
    • G06K19/06046—Constructional details
    • G06K19/06056—Constructional details the marking comprising a further embedded marking, e.g. a 1D bar code with the black bars containing a smaller sized coding
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/06009—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code with optically detectable marking
    • G06K19/06046—Constructional details
    • G06K19/06093—Constructional details the marking being constructed out of a plurality of similar markings, e.g. a plurality of barcodes randomly oriented on an object
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/14—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation using light without selection of wavelength, e.g. sensing reflected white light
    • G06K7/1404—Methods for optical code recognition
    • G06K7/1408—Methods for optical code recognition the method being specifically adapted for the type of code
    • G06K7/1426—Multi-level bar codes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/10—Segmentation; Edge detection
    • G06T7/13—Edge detection
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/20—Image preprocessing
    • G06V10/22—Image preprocessing by selection of a specific region containing or referencing a pattern; Locating or processing of specific regions to guide the detection or recognition
    • G06V10/225—Image preprocessing by selection of a specific region containing or referencing a pattern; Locating or processing of specific regions to guide the detection or recognition based on a marking or identifier characterising the area
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/20—Image preprocessing
    • G06V10/24—Aligning, centring, orientation detection or correction of the image
    • G06V10/245—Aligning, centring, orientation detection or correction of the image by locating a pattern; Special marks for positioning
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/08—Logistics, e.g. warehousing, loading or distribution; Inventory or stock management
    • G06Q10/087—Inventory or stock management, e.g. order filling, procurement or balancing against orders
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30204—Marker

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

一種編碼基板適用於被攝像裝置拍攝以產生影像。所述編碼基板包括排列為二維陣列的多個網格，其中每一該些網格包含不重疊的第一圖案及第二圖案。第一圖案對應於第一維度編碼值，第二圖案對應於第二維度編碼值。影像被處理器執行後掃描這些網格。在第一維度方向，處理器依據這些網格中連續排列的至少二者對應的至少二第一圖案輸出第一座標，在第二維度方向，處理器依據這些網格中連續排列的至少二者對應的至少二第二圖案輸出第二座標。

Description

編碼基板、座標定位系統及其方法
本發明涉及基於電腦視覺的物體辨識技術，特別是一種編碼基板、座標定位系統及方法。
商品盤點對於實體零售業而言是一個重要議題，據統計，實體零售業耗費在品盤點上的成本在整體營業成本佔有極高的比例。具體而言，現有的盤點方式係透過人力直接對貨架上商品的數量進行檢查，以針對數量不足的品項進行補貨，然而此種補貨方式需花費大量的人力成本和時間成本，導致盤點效率無法提高。為了強化商店的營運管理以及提升生產力及強化服務體驗，有必要找出一種高效率的盤點方式，藉此提高整體的補貨效率，進而節省企業的人事成本。
基於電腦視覺的物體辨識技術已被成功地應用在各種領域，此技術的的前提為：攝像裝置拍攝到的物體的尺寸足以支援辨識時所用的演算法。然而在賣場中，為了有效利用空間，商品通常是緊密地被排列於貨架層板上。此時透過攝像裝置拍攝到的影像，僅能辨識出貨架上最前方的商品，而位於貨架內側的商品則因為前方商品遮擋的問題而無法被辨識，因此無法計算出商品的實際數量。
有鑑於此，本發明提出一種編碼基板，座標定位系統及其方法，可依據攝像裝置拍攝貨架得到的影像，計算出未放置商品的空位的座標。
本發明適用於將編碼基板佈建於貨架層板上，當攝像裝置拍攝貨架層板的影像時，處理器從影像中的編碼基板找到可辨識的編碼圖案，進一步從多個編碼圖案解碼出空位的座標，從而推算出貨架上的商品數量。
依據本發明一實施例的一種編碼基板，適用於被一攝像裝置拍攝以產生一影像，所述編碼基板包括：排列為二維陣列的多個網格，其中：每一該些網格包含不重疊的一第一圖案及一第二圖案，其中：該第一圖案對應於一第一維度編碼值；該第二圖案對應於一第二維度編碼值；該影像被一處理器執行後掃描該些網格，其中：在一第一維度方向，該處理器依據該些網格中連續排列的至少二者對應的該至少二第一圖案輸出一第一座標；以及在一第二維度方向，該處理器依據該些網格中連續排列的至少二者對應的該至少二第二圖案輸出一第二座標。
依據本發明一實施例的一種座標定位方法，適用於前述之編碼基板，該編碼基板上設置有多個物件，該編碼基板包括排列為二維陣列的多個網格，所述方法包括以一處理器執行下列步驟：控制一攝像裝置拍攝該編碼基板及該些物件產生一影像；在一第一維度方向，從該些網格中找到連續排列的M個網格；在一第二維度方向，從該些網格中找到連續排列的N個網格；依據該M個第一圖案對應的M個第一維度編碼值產生一第一座標；依據該N個第二圖案對應的N個第二維度編碼值產生一第二座標；以及依據該第一座標及該第二座標輸出一定位座標；其中該M個網格對應的該M個第一圖案未被該些物件遮蔽；該N個網格對應的該N個第二圖案未被該些物件遮蔽；且該M個網格中的一者與該N個網格中的一者相同。
依據本發明一實施例的座標定位系統，包括前述的編碼基板、攝像裝置及處理器。攝像裝置用於拍攝編碼基板產生影像。處理器電性連接攝像裝置，處理器用於依據影像執行前述的座標定位方法以產生定位座標。
綜上所述，本發明提出的編碼基板，僅需要在第一維度和第二維度上各找到指定數量的完整網格影像即可進行解碼。本發明提出的網格中的第一圖案及第二圖案簡化了編碼方式，從而讓網格尺寸遠小於傳統的大型編碼圖案。因此，本發明特別適用於貨架層板的空間定位，因為貨架上的商品通常為緊密排列，而傳統的二維條碼由於尺寸較大，無法在狹窄的層板空缺區域中被完整拍攝，因此無法獲得精確的空間定位資訊。反觀本發明提出的編碼基板，其視覺化編碼樣式僅需辨識到貨架層板底部狹長的空缺區域即可進行定位，符合貨架商品陳列之特性。
以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。
以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及特點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之構想及特點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。
本發明提出一種編碼基板，使用此編碼基板的座標定位系統及其方法，下文先介紹編碼基板的組成，然後說明座標定位系統的其餘裝置以及這些裝置的運作方式。 一般而言，商品在上架時通常是同類商品彼此緊靠，位於最內側的第一列商品靠著貨架背板開始逐列擺設至外側。因此，相對於從物件辨識的角度進行商品辨識，從貨架層板剩餘的空間也可精確推算出商品的數量。有鑑於先前技術僅能辨識出貨架上最前方的商品、而位於貨架內側的商品則因為前方商品遮擋的問題而無法被辨識的問題，本發明著重於從貨架層板剩餘的空間推算商品的數量，可以很好地改善上述缺失。圖1是本發明一實施例的編碼基板的範例，所述編碼基板包括：排列為二維陣列的多個網格，例如圖1展示的編碼基板是由25個網格排列為5×5二維陣列的形式。本發明不限制二維陣列的形狀必須為正方形，對於任意形狀的二維平面結構，只要是採用下文所述的網格組合而成，皆屬於本發明提出的編碼基板的範圍。在實際應用上，考量到貨架的形狀，編碼基板可為非正方形之矩形。
圖2是本發明一實施例的網格的範例，每個網格包含不重疊的第一圖案及第二圖案。在此範例中，第一圖案位於網格的左上角，第二圖案位於網格的右下角。從另一角度觀之，每個網格具有一視覺化樣式，此視覺化樣式包含兩個圖案，其中在第一圖案及第二圖案中間必須保留一段空白區域，換言之，此網格必須滿足：至少可找到一條水平掃描線橫越此網格，但不同時通過第一圖案及第二圖案，且至少可找到一條垂直掃描線橫越此網格，但不同時通過第一圖案及第二圖案。透過上述設置，可確保當前網格中的第一圖案及第二圖案彼此不接觸，降低影像辨識上的誤判機率。
在圖2展示的範例中，網格的形狀是正方形，且邊長為d。第一圖案及第二圖案的每一者有兩個邊對齊網格的邊界，其邊長如圖2所標示，然而，圖2中的數值僅為舉例而非用以限制本發明，這些數值可以根據實際設計需求作調整，且網格可以為非正方形之矩形。
編碼基板所呈現的二維平面的視覺化樣式，是以二維網格系統（grid system）為基礎進行座標編碼值的分配，其中第一圖案對應於第一維度（如X軸）編碼值，第二圖案對應於第二維度（如Y軸）編碼值。請參考圖3，其繪示編碼值與圖案的對應關係的範例。如圖3所示，八個編碼值0~7分別對應至八個不同樣式的圖案，每個圖案可分為上下兩個部分。請一併參考圖3及圖2的邊長範例，每個部分的像素區塊按邊長可分為三種類型：1×2、4×2、0×0（即空白，無像素填滿），因此，除了上下兩部分皆為0×0類型的像素區塊不適合用來代表編碼值，由兩個像素區塊可以組合出的圖案共有八種（3×3-1）。然而，本發明不限制圖案由幾個部分組成，也不限制每一部分的像素區塊的類型數量，實務上，可根據網格尺寸以及所需編碼的平面尺寸決定上述參數。此外，圖3展示的對應關係適用於第一維度或第二維度。請一併參考圖1及圖3，將圖3中以水平方向（第一維度）展示的對應關係旋轉90度後可得到垂直方向（第二維度）的對應關係。
請再參考圖1所示的編碼基板，在組成編碼基板的多個網格中，若兩個網格共用同一個邊，則稱這兩個網格彼此相鄰。對於所有相鄰的兩個網格，將其中一者稱為第一網格，另一者稱為第二網格；第一網格中的第一圖案與第二網格中的第一圖案不相鄰，且第一網格中的第二圖案與第二網格中的第二圖案不相鄰。上述設置可確保當前網格中的第一圖案及第二圖案分別不與鄰近方格中的第一圖案及一第二圖案接觸，更進一步降低影像辨識上的誤判機率。
本發明一實施例提出的編碼基板適用於被攝像裝置拍攝以產生影像，處理器掃描此影像中拍到的多個網格。在第一維度方向，處理器依據連續排列的至少二網格對應的至少二個第一圖案輸出第一座標。在第二維度方向，處理器依據連續排列的至少二網格對應的至少二個第二圖案輸出第二座標。圖4是一個大型編碼基板的範例，位於X軸下方的數字為第一維度編碼值，位於Y軸右方的數字為第二維度編碼值。下方表格一呈現的對應關係包括編碼序列、取自此序列的連續四個編碼值、以及這四個編碼值代表的座標。表格一的對應關係適用於第一維度及第二維度。
表格一
序列 00001001101020022020…
編碼值 0000 0001 0010 0100 … 1020 0200 …
座標 0 1 2 3 … 10 11 …
依據連續四個第一維度編碼值可解碼出第一座標，依據連續四個第二維度編碼值可解碼出第二座標。例如：在圖4標示的L型區域中，連續四個第一維度編碼值為“1 0 2 0”，代表第一座標為10；連續四個第二維度編碼值為“10 0 1”，代表第二座標為4，因此，L型區域的交點的座標為(10, 4)。下文以第一維度編碼值為例，說明產生第一維度編碼值的方式，而產生第二維度編碼值也可遵循相同的方式。
在第一維度方向，連續排列的多個網格對應於多個第一圖案，而這些第一圖案對應的多個第一維度編碼值係關聯於德布魯因序列（de Bruijn sequence），但本發明不以此為限。德布魯因序列是一個循環序列，記為B(k, n)，其定義為：每一個長度為n且由{0, 1, …, k-1}等元素組成的子字串在此序列中只出現一次。例如，B(2, 3)的一個解為序列“00010111”，其中所有長度為3且由{0, 1}等元素組成的子序列為000, 001, 010, 101, 011, 111, 110, 100。
請參考圖3，從八個編碼值0~7挑選出不重複的兩個編碼值，並滿足第一個挑選的編碼值小於第二個挑選的編碼值，可列舉出28種排列（8×7÷2），包括： “01”, “02”, “03”, …, “07”, “12”, “13”, …, “17”, …, “67”。本發明基於上述排列對B(2, 4)的一個序列 “0000100110101111”進行修改，如下所述：
對於組合“01”，將序列修改為“000010011010 1111”；
對於組合“02”，將序列修改為“ 000020022020 2222”；…
對於組合“12”，將序列修改為“111121122121 2222”；…
對於組合“13”，將序列修改為“ 111131133131 3333”；…
對於組合“67”，將序列修改為“ 666676677676 7777”。
在上述修改中，由於“0000”, “1111”, “2222”, …, “7777”等子序列將重複出現，故本發明只保留第一次出現的子序列，並刪除後續重複出現的子序列。按照上述方式，本發明產生一個長度為252字元的編碼序列： “000010011010200220203003303040044040500550506006606070077070111121122121311331314114414151155151611661617117717122223223323242244242522552526226626272277272333343344343533553536336636373377373444454455454644664647447747455556556656575577575666676677676”
若一個網格的尺寸為1公分×1公分，則按上述編碼序列構成的編碼基板可支援的尺寸達到6.3504平方公尺（2.52×2.52）。
圖5是本發明一實施例的座標定位方法的流程圖，所述方法適用於圖6A所展示的場景，包括前述的編碼基板以及設置在編碼基板上的多個物件。所述方法包括以處理器執行下列步驟：步驟S1為「控制攝像裝置拍攝編碼基板及物件產生影像」，步驟S2為「在第一維度的方向，找到連續排列的M個網格」，步驟S3為「在第二維度的方向，找到連續排列的N個網格」，步驟S4為「依據M個第一圖案對應的M個第一維度編碼值產生第一座標」，步驟S5為「依據N個第二圖案對應的N個第二維度編碼值產生第二座標」，以及步驟S6為「依據第一座標及第二座標輸出定位座標」。
在步驟S1中，本發明不限制攝像裝置拍攝編碼基板的角度，例如：當編碼基板設置於賣場貨架的承載板時，盤點人員可以站在貨架前方，使用具有照相功能的智慧型手機拍攝承載板以及乘載板上的商品；也可以在上層的承載板底面設置攝像鏡頭拍攝下層承載板。
在步驟S2中，被找到的M個網格必須滿足這M個網格對應的M個第一圖案未被任何物件遮蔽的條件。同理，在步驟S3中，被找到的N個網格必須滿足這N個網格對應的N個第二圖案未被任何物件遮蔽的條件。在本發明一實施例中，M=N=4，然而本發明並不限制M、N的數值大小。
步驟S2至S4的流程，基本上與步驟S3至S5的流程一致，其差別在於影像處理時所採用的維度不同。下文以第一維度為例，說明步驟S2至S4的實施細節，步驟S3至步驟S5的流程可依此類推。
圖7是圖5中步驟S2的細部流程圖，在第一維度方向從多個網格中找到連續排列的M個網格的方式如下所述：
步驟S21，在第一維度方向，處理器依據影像產生多個候選掃描線SL1~SL3，如圖6A所示。
步驟S22，處理器依據這些候選掃描線SL1~SL3及長度閾值決定目標掃描線SL1。長度閾值關聯於解碼出第一座標所需要的第一維度編碼值的數量，在本範例中，長度閾值為4個網格的長度。目標掃描線SL1是候選掃描線SL1~SL3中的至少一者，換言之，處理器在所有水平掃描線SL1~SL3中，找出「通過至少4個網格中間的空白區域」的至少一水平掃描線作為目標掃描線SL1。
步驟S23，處理器依據目標掃描線SL1及邊緣偵測演算法決定網格邊界GM1、GM2，如圖6B所示。詳言之，處理器先依據目標掃描線SL1及指定寬度找到兩個候選區域，然後在這兩個區域中，各自找到符合指定條件的一條網格邊GM1、GM2。所述指定寬度可以是網格的一半邊長，所述的兩個候選區域是從目標掃描線SL1的兩側分別延伸指定寬度所構成，所述指定條件則是與第一圖案重疊比例最高的直線，所述邊緣偵測演算法例如是隨機抽樣一致算法（RANdom SAmple Consensus，RANSAC），此演算法是隨機取樣多個候選點建立直線，再計算該直線與第一圖案的重疊比例。
圖8是圖5中步驟S4的細部流程圖，依據M個第一圖案對應的M個第一維度編碼值產生第一座標的步驟如下所述：步驟S41為「依據網格邊界及間距值產生至少二偵測線」，步驟S42為「依據偵測線的像素比例解碼得到第一維度編碼值」，步驟S43為「依據第一維度編碼值產生第一座標」。
在步驟S23中已得知網格邊界GM1、GM2，又依據圖2可得知網格邊長d，以及第一圖案的邊長與網格邊長d的比例關係；因此，在步驟S41中，從網格邊界線GM1向網格內部平移特定的間距值（例如0.1d和0.3d）可得到通過第一圖案的兩個像素區塊的兩條偵測線DL1、DL2，如圖6C所示。請一併參考圖6C及圖9，圖9是兩條偵測線DL1、DL2分別通過組成第一圖案的兩個像素區塊的示意圖。
在其他實施例中，若第一圖案由n個像素區塊組成，則步驟S41需產生n條偵測線。
在步驟S42中，處理器依據偵測線DL1、DL2上的黑色像素及白色像素的長度比例進行解碼操作，得到至少二個第一維度編碼值，如圖9所示。在本範例中，偵測線DL1、DL2通過四個網格，因此在步驟S42中將產生四個第一維度編碼值。
在步驟S43中，處理器可依據第一維度編碼值查詢表格一以產生第一座標。
如前所述，步驟S3的實施細節可按照圖7所示的流程進行適應性修改，步驟S5的實施細節可按照圖8 所示的流程進行適應性修改。請參考圖6D，其繪示處理器在第二維度的方向產生兩條偵測線DL3、DL4的示意圖。
請參考圖5的步驟S6。若處理器確認M個網格中的一者與N個網格中的一者相同，相當於找到如圖4所示的L型區域的交點，則該交點在第一維度的座標值為第一座標，在第二維度的座標值為第二座標。處理器輸出的定位座標包括第一座標及第二座標。
圖10是本發明一實施例的座標定位系統的方塊架構圖，如圖10所示，座標定位系統10包括前述的編碼基板1、攝像裝置3以及處理器5。攝像裝置3用於拍攝編碼基板1以產生影像，處理器5電性連接攝像裝置3，處理器5用於依據影像執行如前述的座標定位方法以產生定位座標。
綜上所述，本發明提出的編碼基板，僅需要在第一維度和第二維度上各找到指定數量的完整網格影像即可進行解碼。本發明提出的網格中的第一圖案及第二圖案簡化了編碼方式，如此一來，僅需偵測第一圖案、第二圖案的連續出現程度，而不用按照先前技術必須辨識出完整的二維識別碼（QR code），一旦二維識別碼的資訊完整度不足就會導致辨識失敗。此外，上述設置也使得網格尺寸遠小於傳統的大型編碼圖案。因此，本發明特別適用於貨架層板的空間定位，因為貨架上的商品通常為緊密排列，而傳統的二維條碼由於尺寸較大，無法在狹窄的層板空缺區域中被完整拍攝，因此無法獲得精確的空間定位資訊。反觀本發明提出的編碼基板，其視覺化編碼樣式僅需辨識到貨架層板底部狹長的空缺區域即可進行定位，符合貨架商品陳列之特性。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。
10:座標定位系統 1:編碼基板 3:攝像裝置 5:處理器 d:網格邊長 DL1, DL2, DL3, DL4:偵測線 GM1, GM2:網格邊界 SL1, SL2, SL3:掃描線 S1~S6, S21~S23, S41~S43:步驟
圖1是本發明一實施例的編碼基板的範例； 圖2是本發明一實施例的網格的範例； 圖3是本發明一實施例的編碼值-圖案對應關係圖的範例； 圖4是本發明一實施例的大型編碼基板的範例； 圖5是本發明一實施例的座標定位方法的流程圖； 圖6A~圖6D是執行本發明一實施例的座標定位方法時的場景示意圖； 圖7、圖8是圖5中步驟S2、S4的細部流程圖； 圖9是基於偵測線判斷第一維度編碼值的示意圖；以及 圖10是本發明一實施例的座標定位系統的方塊架構圖。
S1~S6:步驟

Claims (9)

  1. 一種編碼基板，適用於被一攝像裝置拍攝以產生一影像，該編碼基板包括：排列為二維陣列的多個網格，其中：每一該些網格包含彼此不接觸的一第一圖案及一第二圖案，其中：該第一圖案對應於一第一維度編碼值；該第二圖案對應於一第二維度編碼值；該影像被一處理器執行後掃描該些網格，其中：在一第一維度方向，該處理器依據該些網格中連續排列的至少二者對應的該至少二第一圖案輸出一第一座標；以及在一第二維度方向，該處理器依據該些網格中連續排列的至少二者對應的該至少二第二圖案輸出一第二座標。
  2. 如請求項1所述編碼基板，其中在該些網格中，對於所有相鄰的一第一網格及一第二網格，該第一網格中的該第一圖案與該第二網格中的該第一圖案不相鄰；且該第一網格中的該第二圖案與該第二網格中的該第二圖案不相鄰。
  3. 如請求項1所述編碼基板，其中在該第一維度方向，該些網格中連續排列的該些第一圖案對應的該些第一維度編碼值係關聯於德布魯因序列。
  4. 如請求項1所述編碼基板，其中該第一圖案包括多個類型，每一該些類型由至少二像素區塊組成。
  5. 一種座標定位方法，適用於請求項1所述之編碼基板，該編碼基板上設置有多個物件，該編碼基板包括排列為二維陣列的多個網格，所述方法包括以一處理器執行下列步驟：控制一攝像裝置拍攝該編碼基板及該些物件產生一影像；在一第一維度方向，從該些網格中找到連續排列的M個網格；在一第二維度方向，從該些網格中找到連續排列的N個網格；依據該M個第一圖案對應的M個第一維度編碼值產生一第一座標；依據該N個第二圖案對應的N個第二維度編碼值產生一第二座標；以及依據該第一座標及該第二座標輸出一定位座標；其中該M個網格對應的該M個第一圖案未被該些物件遮蔽；該N個網格對應的該N個第二圖案未被該些物件遮蔽；且該M個網格中的一者與該N個網格中的一者相同。
  6. 如請求項5所述座標定位方法，其中在該第一維度方向，從該些網格中找到連續排列的M個網格的步驟包括：在該第一維度方向，依據該影像產生多個候選掃描線，依據該些候選掃描線及一長度閾值決定該些候選掃描線中的一者為一目標掃描線；以及依據該目標掃描線及一邊緣偵測演算法找到一網格邊界。
  7. 如請求項6所述座標定位方法，其中依據該M個第一圖案對應的M個第一維度編碼值產生該第一座標的步驟包括：依據該網格邊界及一間距值產生至少二偵測線；以及依據該至少二偵測線的至少二像素比例解碼得到該至少二第一維度編碼值；以及 依據該至少二第一維度編碼值產生該第一座標。
  8. 如請求項6所述座標定位方法，其中該邊緣偵測演算法包括：隨機抽樣一致算法。
  9. 一種座標定位系統，包括：如請求項1所述之編碼基板；一攝像裝置，用於拍攝該編碼基板產生一影像；以及一處理器，電性連接該攝像裝置，該處理器用於依據該影像執行如請求項5所述之座標定位方法，以產生該定位座標。
TW110138902A 2021-10-20 2021-10-20 編碼基板、座標定位系統及其方法 TWI790783B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW110138902A TWI790783B (zh) 2021-10-20 2021-10-20 編碼基板、座標定位系統及其方法
CN202111358303.7A CN116011916A (zh) 2021-10-20 2021-11-16 编码基板、坐标定位系统及其方法
US17/561,597 US20230124210A1 (en) 2021-10-20 2021-12-23 Encoded substrate, coordinate-positioning system and method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW110138902A TWI790783B (zh) 2021-10-20 2021-10-20 編碼基板、座標定位系統及其方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI790783B true TWI790783B (zh) 2023-01-21
TW202318339A TW202318339A (zh) 2023-05-01

Family

ID=85981717

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110138902A TWI790783B (zh) 2021-10-20 2021-10-20 編碼基板、座標定位系統及其方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230124210A1 (zh)
CN (1) CN116011916A (zh)
TW (1) TWI790783B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130075482A1 (en) * 2007-02-08 2013-03-28 Silverbrook Research Pty Ltd Coding pattern comprising tags with x and y coordinate data divided into respective halves of each tag
CN104105951A (zh) * 2012-02-07 2014-10-15 三菱电机株式会社 用于确定位置的方法和装置
TW201911444A (zh) * 2017-07-31 2019-03-16 日商精工愛普生股份有限公司 電子零件搬送裝置及檢查裝置、定位裝置及方法、零件搬送裝置
TW202009781A (zh) * 2018-08-27 2020-03-01 台達電子工業股份有限公司 物件定位指引系統及其方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8090194B2 (en) * 2006-11-21 2012-01-03 Mantis Vision Ltd. 3D geometric modeling and motion capture using both single and dual imaging
GB2497031A (en) * 2010-09-08 2013-05-29 Canon Kk Method and apparatus for 3D-measurement by detecting a predetermined pattern
US9367770B2 (en) * 2011-08-30 2016-06-14 Digimarc Corporation Methods and arrangements for identifying objects
WO2021236107A1 (en) * 2020-05-22 2021-11-25 Purdue Research Foundation Fiducial patterns
WO2022015297A1 (en) * 2020-07-15 2022-01-20 Purdue Research Foundation Fiducial location

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130075482A1 (en) * 2007-02-08 2013-03-28 Silverbrook Research Pty Ltd Coding pattern comprising tags with x and y coordinate data divided into respective halves of each tag
CN104105951A (zh) * 2012-02-07 2014-10-15 三菱电机株式会社 用于确定位置的方法和装置
TW201911444A (zh) * 2017-07-31 2019-03-16 日商精工愛普生股份有限公司 電子零件搬送裝置及檢查裝置、定位裝置及方法、零件搬送裝置
TW202009781A (zh) * 2018-08-27 2020-03-01 台達電子工業股份有限公司 物件定位指引系統及其方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN116011916A (zh) 2023-04-25
TW202318339A (zh) 2023-05-01
US20230124210A1 (en) 2023-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109977886B (zh) 货架空置率计算方法及装置、电子设备、存储介质
US10346987B1 (en) Locating objects on surfaces
CN110047109A (zh) 一种基于自识别标记的相机标定板及其识别检测方法
JP6533895B2 (ja) ドットパターン、ドットパターン形成媒体、ドットパターンの画像データを生成するプログラム、ドットパターン形成装置、光学装置、光学読み取り装置、情報入出力装置、ドットパターン読み取り装置
US10169629B2 (en) Decoding visual codes
US9946947B2 (en) System and method for finding saddle point-like structures in an image and determining information from the same
CN107038441A (zh) 书写板检测和校正
JP6722438B2 (ja) 情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム
CN106709487A (zh) 动物耳标矩阵码的识别方法以及装置
CN108960000A (zh) 一种长条小型二维码识别方法
CN110502948B (zh) 折叠二维码图像的还原方法、还原装置与扫码设备
Zamberletti et al. Neural 1D barcode detection using the Hough transform
TWI790783B (zh) 編碼基板、座標定位系統及其方法
WO2020186900A1 (zh) 窄条二维码、窄条二维码的生成、识别方法、装置及设备
CN110533646B (zh) 一种基于物体检测的货架检出方法
CN109711223A (zh) 一种提升qr码解码率方法及设备
US20230196707A1 (en) Fiducial patterns
CN111951329B (zh) 二维码的识别方法、装置、设备及存储介质
US20230267642A1 (en) Fiducial location
US11790204B2 (en) Read curved visual marks
US20240046597A1 (en) System that calculates available shelf space based on images projected onto the shelf surface
US20200286248A1 (en) Structured light subpixel accuracy isp pipeline/fast super resolution structured light
CN111191759A (zh) 一种二维码的生成方法和基于gpu的定位、解码方法
CN110926370B (zh) 测量方法和系统
Horváth et al. Design and detection of local geometric features for deformable marker fields