一种智能售货柜用商品识别系统及商品识别方法与流程

本发明属于智能售货柜，尤其涉及一种智能售货柜用商品识别系统及商品识别方法。

背景技术：

1、近年来，无人售卖的智能售货柜，满足了人们追求灵活、方便、快捷的购物体验，成为新零售爆点。商品识别系统作为智能售货柜的关键部分，其用于获取购买的商品种类和数量信息，用于后续计算商品价格及自动扣款步骤的准确实施。

2、视觉采集与重感组件相结合的商品识别方式是立式智能售货柜广泛采用的一种形式，而在卧式智能售货柜中，由于重感组件易受冷冻柜柜内结霜影响，卧式智能售货柜仍然主要采用识别效率较低的基于视觉采集的商品识别方式。

3、目前，在立式智能售货柜中，重感组件通常是设置在柜体内，包括多种设置方案，例如：在每个货道设置一个重感组件，或者在每层货架设置一套双重感捏合的重感组件，或者多层货架设置一套双重感捏合的重感组件等。然而，上述这些柜内设置重感组件的方案存在相同的问题：(1)售货柜开门瞬间的冷热变换易对重感组件产生影响，从而导致重感数据波动，这对重感组件的温漂提出了更高的要求；(2)当柜内产生冷凝水时，冷凝水结冰后易对重感组件产生影响，而且，重感组件易被异物卡住，因而，重感组件安装精度要求和防护要求较高，必须要考虑安装间隙问题。专利cn209486780u虽然公开了在万向轮和柜体的连接处设置重感组件的方案，然而，在柜外设置重感组件时，由于柜体易受外力作用，例如，当消费者手扶柜体门时，重感组件既会感应到重量变化，难以保证商品识别的准确度。

4、因而，如何提供一种识别更准确且不受柜内结霜或急速冷热变化影响的智能售货柜用商品识别系统，是当前亟需解决的一项技术问题。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明提供了一种智能售货柜用商品识别系统及商品识别方法，该商品识别系统识别准确度高、识别效率高，不受柜内结霜或急速冷热变化影响，而且，既能够适用于立式智能售货柜，也能够适用于卧式智能售货柜。

2、本发明提供一种智能售货柜用商品识别系统，包括：

3、四个重力传感器，分别安装于智能售货柜的四个支撑底脚与柜体的底部四角之间，用于采集相对于初始时刻柜体及其内部商品的总重量变化量；

4、信号处理板，其与四个重力传感器分别通信连接，用于实时对四个重力传感器采集的总重量变化量数据进行捏合，并实时输出捏合后的重量数据；

5、主控单元，其通信连接于信号处理板，包括存储器和处理器；存储器用于存储信号处理板输出的重量数据；处理器被配置为：按照预设的时间间隔，计算该间隔时间段内存储的全部重量数据的均值和标准差；若计算获得的标准差小于预设偏差，取计算获得的重量数据均值作为该间隔时间段的重感数值，并记录在存储器中；若计算获得的标准差大于或等于预设偏差，则剔除该间隔时间段内的重量数据；在柜门被打开时从存储器调取前一次关门后至本次开门前记录的多个重感数值，确定开门前重量，并在柜门关闭后从存储器调取本次关门后记录的多个重感数值，确定关门后重量，并根据开门前重量与关门后重量的差值确定本次售卖的商品。

6、本发明还提供了一种智能售货柜商品识别方法，包括如下步骤：

7、s1、通过分别安装于智能售货柜的四个支撑底脚与柜体的底部四角之间的四个重力传感器，实时采集相对于初始时刻柜体及其内部商品的总重量变化量；对四个重力传感器采集的总重量变化量数据进行捏合，得到捏合后的重量数据；

8、s2、按照预设的时间间隔，计算该间隔时间段内全部重量数据的均值和标准差；若计算获得的标准差小于预设偏差，则将计算获得的重量数据均值记为该间隔时间段的重感数值；若计算获得的标准差大于或等于预设偏差，则剔除该间隔时间段内的重量数据；

9、s3、当柜门被打开时，根据前一次关门后至本次开门前记录的多个重感数值，确定开门前重量；在柜门关闭后，根据本次关门后记录的多个重感数值，确定关门后重量；根据开门前重量与关门后重量的差值，确定本次售卖的商品。

10、在其中一些实施例中，步骤s1中，通过与四个重力传感器分别通信连接的信号处理板，对四个重力传感器采集的总重量变化量数据进行捏合。

11、在其中一些实施例中，步骤s1中，每间隔100ms输出一次捏合后的重量数据。

12、在其中一些实施例中，步骤s2中，时间间隔为500ms～1s。

13、在其中一些实施例中，步骤s2中，取售卖商品中商品重量的10％作为预设偏差。

14、在其中一些实施例中，步骤s3中，确定开门前重量的步骤为：

15、取前一次关门后至本次开门前连续记录的d+1个重感数值，分别记为c0、c1、c2、……、cd；

16、若|c0-cd|≤s且|cd-cd/2|≤s，则开门前重量为cd；

17、若|c0-cd|≤s且|cd-cd/2|＞s且|c3d/4-cd|≤s，则开门前重量为cd；

18、若|c0-cd|＞s且|cd-cd/2|≤s且|c3d/4-cd|≤s，则开门前重量为cd；

19、若|c0-cd|＞s且|cd-cd/2|＞s且|c3d/4-c0|≤s，则开门前重量为c3d/4；

20、若|c0-cd|＞s且|cd-cd/2|＞s且|c3d/4-c0|＞s且|cd/2-c0|≤s，则开门前重量为cd/2；

21、其中，cd/2为序列c0、c1、c2、……、cd中位于中间位置的一个重感数值或位于中间位置的两个重感数值中的任意一个，c3d/4为序列cd/2、……、cd中位于中间位置的一个重感数值或位于中间位置的两个重感数值中的任意一个，s为预设阈值。

22、在其中一些实施例中，步骤s3中，确定关门后重量的步骤为：

23、取本次关门后连续记录的d′+1个重感数值，分别记为c′0、c′1、c′2、……、c′d′；

24、若|c′0-c′d′|≤s且|c′d′-c′d′/2|≤s，则开门前重量为c′d′；

25、若|c′0-c′d′|≤s且|c′d′-c′d′/2|＞s且|c′3d′/4-c′d′|≤s，则开门前重量为c′d′；

26、若|c′0-c′d′|＞s且|c′d′-c′d′/2|≤s且|c′3d′/4-c′d′|≤s，则开门前重量为c′d′；

27、若|c′0-c′d′|＞s且|c′d′-c′d′/2|＞s且|c′3d′/4-c′0|≤s，则开门前重量为c′3d′/4；

28、若|c′0-c′d′|＞s且|c′d′-c′d′/2|＞s且|c′3d′/4-c′0|＞s且|c′d′/2-c′0|≤s，则开门前重量为c′d′/2；

29、其中，c′d′/2为序列c′0、c′1、c′2、……、c′d′中位于中间位置的一个重感数值或位于中间位置的两个重感数值中的任意一个，c′3d′/4为序列c′d′/2、……、c′d′中位于中间位置的一个重感数值或位于中间位置的两个重感数值中的任意一个。

30、在其中一些实施例中，取售卖商品中商品重量的10％作为预设阈值s。

31、在其中一些实施例中，确定开门前重量的步骤中，连续记录的d+1个重感数值的记录时间跨度不低于20min；确定关门后重量的步骤中，连续记录的d′+1个重感数值的记录时间跨度不低于20min。

32、与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

33、1、本发明提供的智能售货柜用商品识别系统，通过在智能售货柜支撑底脚与柜体底部之间设置的四个重力传感器采集柜体及其内部商品的总重量变化量，通过信号处理板对四个重力传感器采集的数据进行捏合并输出至主控单元，进而，主控单元根据获取的开门前重量与关门后重量的差值确定售卖的商品，该商品识别系统不受柜内结霜或急速冷热变化影响，识别准确度高、识别效率高，且既能够适用于立式智能售货柜，也能够适用于卧式智能售货柜；

34、2、本发明提供的智能售货柜用商品识别系统中，主控单元在接收捏合后的重量数据时，剔除连续采集数据过程中数据偏差较大的时间段内的数据，以避免重力传感器受外部碰触而导致采集数据不准确的问题，保障商品识别的准确性；

35、3、本发明提供的智能售货柜用商品识别系统，仅需设置一套重感，有利于降低成本；

36、4、本发明提供的智能售货柜商品识别方法，通过四个重力传感器采集柜体及其内部商品的总重量变化量并进行数据捏合，在记录数据时，按照预设的时间间隔，计算连续采集的重量数据的均值和标准差，从而对偏差超出预设偏差的重量数据进行剔除，在柜门完成一次开启和关闭后，获取开门前重量与关门后重量，进而通过二者差值确定售卖的商品，该商品识别方法的识别准确度高、识别效率高。