本發(fā)明涉及生活用品，特別地，涉及一種智能跟隨購(gòu)物車。

背景技術(shù)：

隨著超市在各城市的廣泛開張，選擇超市購(gòu)物的百姓也越來越多，不可否認(rèn)超市在我們生活中扮演著重要的角色。但是超市中也難免存在以下幾個(gè)問題：

1、在有些大型超市物品很多、面積大，可能會(huì)讓消費(fèi)者一時(shí)難以準(zhǔn)確找到正確路線甚至在超市中迷路。

2、小孩不能像大人一樣方便購(gòu)物，畢竟沉重的購(gòu)物車對(duì)小孩子們來說是挺難使用的，不使用購(gòu)物車的話，當(dāng)手中拿了一些物品的時(shí)候行動(dòng)就很不方便了。

3、老年人購(gòu)物不方便，若老人有老花眼一時(shí)難以看清物品信息也會(huì)給其購(gòu)物帶來不便，對(duì)于行動(dòng)不便的老年人購(gòu)物更是存在諸多不便。

4、在消費(fèi)者把購(gòu)物車推到停車場(chǎng)后裝卸完物品，購(gòu)物車隨便放置也會(huì)給其他路人造成不便，對(duì)此還需要雇傭?qū)ｉT人員收集使用后的購(gòu)物車。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中購(gòu)物車導(dǎo)致購(gòu)物不便的問題，目前尚未有有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種智能跟隨購(gòu)物車，允許購(gòu)物車自動(dòng)跟隨人類移動(dòng)，方便購(gòu)物。

基于上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種智能跟隨購(gòu)物車，包括：

車體，用于盛放物品；

方向獲取裝置，設(shè)置于車體前方，用于以基于周圍的方式獲取被跟隨者相對(duì)于購(gòu)物車的方向信息；

距離獲取裝置，設(shè)置于車體前方，用于獲取被跟隨者相對(duì)于購(gòu)物車的距離信息；

控制裝置，連接至方向獲取裝置與距離獲取裝置，用于根據(jù)被跟隨者相對(duì)于購(gòu)物車的方向與距離信息控制生成驅(qū)動(dòng)命令；

驅(qū)動(dòng)裝置，設(shè)置于車體下方，連接至控制裝置，用于根據(jù)驅(qū)動(dòng)命令使購(gòu)物車向被跟隨者運(yùn)動(dòng)。

其中，方向獲取裝置包括：

成像模塊，用于連續(xù)獲取購(gòu)物車行進(jìn)方向上的影像信息；

識(shí)別模塊，連接至成像模塊，用于從影像信息上識(shí)別出被跟隨者的影像，并以基于周圍的方式獲取被跟隨者相對(duì)于購(gòu)物車的方向信息。

并且，識(shí)別模塊包括：

分塊單元，用于對(duì)影像信息進(jìn)行分塊；

特征單元，用于從影像信息中依次指定每個(gè)像素，為像素構(gòu)建像素區(qū)域使用歸一化方法將像素區(qū)域處理為歸一化結(jié)果，并計(jì)算獲得對(duì)于指定像素基于周圍的局部特征；

分組單元，用于根據(jù)對(duì)于指定像素的局部特征，將指定像素歸入固定的組中，被歸入同一個(gè)固定的組中的指定像素被視為具有相同類型紋理的圖像；

對(duì)照單元，用于將每個(gè)組的紋理類型與被跟隨者的影像進(jìn)行對(duì)比，確定被跟隨者在影像信息上的運(yùn)動(dòng)方向。

并且，分塊單元還用于：

將影像信息無殘留地分割為多個(gè)像素塊，N個(gè)像素塊均是正方形像素集合；

使用歸一化方法處理多個(gè)像素塊，獲得多個(gè)像素塊的歸一化結(jié)果，并計(jì)算多個(gè)像素塊的歸一化結(jié)果的平均值。

并且，特征單元用于：

從影像信息中依次選定每個(gè)像素；

以指定像素為中心，從影像信息中選取到多個(gè)鄰域像素，多個(gè)鄰域像素到指定像素的距離均為定值；

分別以多個(gè)鄰域像素中的每一個(gè)為中心，從影像信息中截取出多個(gè)鄰域塊，多個(gè)鄰域塊是分別以每個(gè)鄰域像素為中心的正方形像素集合；

使用歸一化方法處理多個(gè)鄰域塊，獲得多個(gè)鄰域塊的歸一化結(jié)果，并計(jì)算多個(gè)鄰域塊的歸一化結(jié)果的平均值；

根據(jù)多個(gè)鄰域塊的歸一化結(jié)果與多個(gè)鄰域塊的歸一化結(jié)果的平均值，獲得對(duì)于指定像素的基于周圍的局部特征。

同時(shí)，距離獲取裝置包括：

發(fā)射模塊，用于向被跟隨者方向發(fā)射電磁信號(hào)；

接收模塊，連接至發(fā)射模塊，用于接收被跟隨者反射的電磁信號(hào)，并根據(jù)反射信號(hào)獲取被跟隨者相對(duì)于購(gòu)物車的距離信息。

另外，控制裝置包括：

采集模塊，用于接收被跟隨者相對(duì)于購(gòu)物車的方向與距離信息；

轉(zhuǎn)動(dòng)計(jì)算模塊，用于根據(jù)被跟隨者相對(duì)于購(gòu)物車的方向信息計(jì)算出購(gòu)物車應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度與方向；

平動(dòng)計(jì)算模塊，用于根據(jù)被跟隨者相對(duì)于購(gòu)物車的距離信息計(jì)算出購(gòu)物車應(yīng)當(dāng)保持的速度；

輸出模塊，連接至轉(zhuǎn)動(dòng)計(jì)算模塊與平動(dòng)計(jì)算模塊，用于根據(jù)購(gòu)物車應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度與方向、應(yīng)當(dāng)保持的速度生成驅(qū)動(dòng)命令。

并且，轉(zhuǎn)動(dòng)計(jì)算模塊根據(jù)被跟隨者相對(duì)于購(gòu)物車的方向信息計(jì)算出購(gòu)物車應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度與方向包括：

在被跟隨者相對(duì)于購(gòu)物車的方向角大于邊界限制時(shí)，以最大轉(zhuǎn)動(dòng)角度向被跟隨者所在方向轉(zhuǎn)動(dòng)；

在被跟隨者相對(duì)于購(gòu)物車的方向角小于邊界限制且大于誤差范圍時(shí)，以標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)動(dòng)角度向被跟隨者所在方向轉(zhuǎn)動(dòng)；

在被跟隨者相對(duì)于購(gòu)物車的方向角小于誤差范圍時(shí)，不進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。

同時(shí)，平動(dòng)計(jì)算模塊根據(jù)被跟隨者相對(duì)于購(gòu)物車的距離信息計(jì)算出購(gòu)物車應(yīng)當(dāng)保持的速度包括：

在被跟隨者相對(duì)于購(gòu)物車的距離大于跟蹤距離時(shí)，以追趕速度向被跟隨者所在位置運(yùn)動(dòng)；

在被跟隨者相對(duì)于購(gòu)物車的距離小于跟蹤距離且大于安全距離時(shí)，以跟隨速度向被跟隨者所在位置運(yùn)動(dòng)；

在被跟隨者相對(duì)于購(gòu)物車的距離小于安全距離時(shí)，保持靜止。

上述車體為購(gòu)物筐；方向獲取裝置為攝像頭與單片機(jī)的組合；距離獲取裝置為激光頭與激光接收器的組合；驅(qū)動(dòng)裝置為電動(dòng)輪。

從上面所述可以看出，本發(fā)明提供的技術(shù)方案通過使用方向獲取裝置與距離獲取裝置獲取被跟隨者相對(duì)于購(gòu)物車的方向與距離，并以此控制驅(qū)動(dòng)裝置使購(gòu)物車向被跟隨者運(yùn)動(dòng)的技術(shù)手段，允許購(gòu)物車自動(dòng)跟隨人類移動(dòng)，方便購(gòu)物。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種智能跟隨購(gòu)物車的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種智能跟隨購(gòu)物車的識(shí)別模塊的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)一步進(jìn)行清楚、完整、詳細(xì)地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種智能跟隨購(gòu)物車。

如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的提供了一種智能跟隨購(gòu)物車包括：

車體11，用于盛放物品；

方向獲取裝置12，設(shè)置于車體前方，用于以基于周圍的方式獲取被跟隨者相對(duì)于購(gòu)物車的方向信息；

距離獲取裝置13，設(shè)置于車體前方，用于獲取被跟隨者相對(duì)于購(gòu)物車的距離信息；

控制裝置14，連接至方向獲取裝置與距離獲取裝置，用于根據(jù)被跟隨者相對(duì)于購(gòu)物車的方向與距離信息控制生成驅(qū)動(dòng)命令；

驅(qū)動(dòng)裝置15，設(shè)置于車體下方，連接至控制裝置，用于根據(jù)驅(qū)動(dòng)命令使購(gòu)物車向被跟隨者運(yùn)動(dòng)。

其中，方向獲取裝置包括：

成像模塊，用于連續(xù)獲取購(gòu)物車行進(jìn)方向上的影像信息；

識(shí)別模塊，連接至成像模塊，用于從影像信息上識(shí)別出被跟隨者的影像，并以基于周圍的方式獲取被跟隨者相對(duì)于購(gòu)物車的方向信息。

如圖2所示，識(shí)別模塊包括：

分塊單元21，用于對(duì)影像信息進(jìn)行分塊；

特征單元22，用于從影像信息中依次指定每個(gè)像素，為像素構(gòu)建像素區(qū)域使用歸一化方法將像素區(qū)域處理為歸一化結(jié)果，并計(jì)算獲得對(duì)于指定像素基于周圍的局部特征；

分組單元23，用于根據(jù)對(duì)于指定像素的局部特征，將指定像素歸入固定的組中，被歸入同一個(gè)固定的組中的指定像素被視為具有相同類型紋理的圖像；

對(duì)照單元24，用于將每個(gè)組的紋理類型與被跟隨者的影像進(jìn)行對(duì)比，確定被跟隨者在影像信息上的運(yùn)動(dòng)方向。

并且，分塊單元還用于：

將影像信息無殘留地分割為多個(gè)像素塊，N個(gè)像素塊均是正方形像素集合；

使用歸一化方法處理多個(gè)像素塊，獲得多個(gè)像素塊的歸一化結(jié)果，并計(jì)算多個(gè)像素塊的歸一化結(jié)果的平均值。

并且，特征單元用于：

從影像信息中依次選定每個(gè)像素；

以指定像素為中心，從影像信息中選取到多個(gè)鄰域像素，多個(gè)鄰域像素到指定像素的距離均為定值；

分別以多個(gè)鄰域像素中的每一個(gè)為中心，從影像信息中截取出多個(gè)鄰域塊，多個(gè)鄰域塊是分別以每個(gè)鄰域像素為中心的正方形像素集合；

使用歸一化方法處理多個(gè)鄰域塊，獲得多個(gè)鄰域塊的歸一化結(jié)果，并計(jì)算多個(gè)鄰域塊的歸一化結(jié)果的平均值；

根據(jù)多個(gè)鄰域塊的歸一化結(jié)果與多個(gè)鄰域塊的歸一化結(jié)果的平均值，獲得對(duì)于指定像素的基于周圍的局部特征。

具體地，特征單元的工作流程如下：

從影像信息中依次選定每個(gè)像素x_c；

以指定像素x_c為中心，從影像信息中選取到p個(gè)鄰域像素x_{r，p，n}，p個(gè)鄰域像素x_{r，p，n}到指定像素x_c的距離均為r，其中n分別取[0，p-1]內(nèi)的p個(gè)整數(shù)；

分別以p個(gè)鄰域像素x_r，p，n中的每一個(gè)為中心，從影像信息中截取出p個(gè)鄰域塊p個(gè)鄰域塊都是尺寸為w_r×w_r的、分別以每個(gè)鄰域像素x_{r，p，n}為中心的正方形像素集合；

使用歸一化方法φ處理p個(gè)鄰域塊獲得p個(gè)鄰域塊的歸一化結(jié)果并計(jì)算p個(gè)鄰域塊的歸一化結(jié)果的平均值

根據(jù)p個(gè)鄰域塊的歸一化結(jié)果與p個(gè)鄰域塊的歸一化結(jié)果的平均值獲得對(duì)于指定像素x_c的基于周圍的局部特征RELBP_NI_r，p(x_c)

$RELBP\_{\mathrm{NI}}_{r,p}\left(x_c\right)=\underset{n=0}{\overset{p-1}{\Σ}}s\left(\mathrm{\φ}\left({\mathrm{\χ}}_{r,p,w_r,n}\right)-{\mathrm{\μ}}_{r,p,w_r}\right)2^n$

其中，

同時(shí)，距離獲取裝置包括：

發(fā)射模塊，用于向被跟隨者方向發(fā)射電磁信號(hào)；

接收模塊，連接至發(fā)射模塊，用于接收被跟隨者反射的電磁信號(hào)，并根據(jù)反射信號(hào)獲取被跟隨者相對(duì)于購(gòu)物車的距離信息。

另外，控制裝置包括：

采集模塊，用于接收被跟隨者相對(duì)于購(gòu)物車的方向與距離信息；

轉(zhuǎn)動(dòng)計(jì)算模塊，用于根據(jù)被跟隨者相對(duì)于購(gòu)物車的方向信息計(jì)算出購(gòu)物車應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度與方向；

平動(dòng)計(jì)算模塊，用于根據(jù)被跟隨者相對(duì)于購(gòu)物車的距離信息計(jì)算出購(gòu)物車應(yīng)當(dāng)保持的速度；

輸出模塊，連接至轉(zhuǎn)動(dòng)計(jì)算模塊與平動(dòng)計(jì)算模塊，用于根據(jù)購(gòu)物車應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度與方向、應(yīng)當(dāng)保持的速度生成驅(qū)動(dòng)命令。

并且，轉(zhuǎn)動(dòng)計(jì)算模塊根據(jù)被跟隨者相對(duì)于購(gòu)物車的方向信息計(jì)算出購(gòu)物車應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度與方向包括：

在被跟隨者相對(duì)于購(gòu)物車的方向角大于邊界限制時(shí)，以最大轉(zhuǎn)動(dòng)角度向被跟隨者所在方向轉(zhuǎn)動(dòng)；

在被跟隨者相對(duì)于購(gòu)物車的方向角小于邊界限制且大于誤差范圍時(shí)，以標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)動(dòng)角度向被跟隨者所在方向轉(zhuǎn)動(dòng)；

在被跟隨者相對(duì)于購(gòu)物車的方向角小于誤差范圍時(shí)，不進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。

同時(shí)，平動(dòng)計(jì)算模塊根據(jù)被跟隨者相對(duì)于購(gòu)物車的距離信息計(jì)算出購(gòu)物車應(yīng)當(dāng)保持的速度包括：

在被跟隨者相對(duì)于購(gòu)物車的距離大于跟蹤距離時(shí)，以追趕速度向被跟隨者所在位置運(yùn)動(dòng)；

在被跟隨者相對(duì)于購(gòu)物車的距離小于跟蹤距離且大于安全距離時(shí)，以跟隨速度向被跟隨者所在位置運(yùn)動(dòng)；

在被跟隨者相對(duì)于購(gòu)物車的距離小于安全距離時(shí)，保持靜止。

上述車體為購(gòu)物筐；方向獲取裝置為攝像頭與單片機(jī)的組合；距離獲取裝置為激光頭與激光接收器的組合；驅(qū)動(dòng)裝置為電動(dòng)輪。

綜上所述，借助于本發(fā)明的上述技術(shù)方案，通過使用方向獲取裝置與距離獲取裝置獲取被跟隨者相對(duì)于購(gòu)物車的方向與距離，并以此控制驅(qū)動(dòng)裝置使購(gòu)物車向被跟隨者運(yùn)動(dòng)的技術(shù)手段，允許購(gòu)物車自動(dòng)跟隨人類移動(dòng)，方便購(gòu)物。

所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。