基于圖像匹配的自動物品管理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及物品管理系統(tǒng)，尤其是涉及一種基于圖像匹配的自動物品管理系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)物品管理方法普遍采用人工檢點的方式來管理物品，以判斷倉庫、超市等存 儲空間中的物品是否放置在正確的位置以及在相應(yīng)的位置是否放置了相應(yīng)的物品。當(dāng)物品 比較多時，這種傳統(tǒng)的物品管理方法需要耗費大量的人工和時間，工人工作強度大，檢點效 率較低，而且容易出錯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決上述問題，本實用新型的目的是提供一種能夠基于圖像匹配實現(xiàn)對物品 的管理，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，有效地降低了檢點工作強度，提高了檢點效率。
[0004] 為了達到上述目的，本實用新型提供一種基于圖像匹配的自動物品管理系統(tǒng)，其 特征在于，包括：
[0005] 圖像采集單元，采集物品的外觀圖像；
[0006] 中央處理器單元，與所述圖像采集單元相連接，接收所述圖像采集單元采集的圖 像，對圖像進行特征點檢測并提取圖像點特征數(shù)據(jù)，使所述圖像采集單元采集的圖像與位 置信息通過物品ID建立關(guān)聯(lián)并建立數(shù)據(jù)庫，對采集的圖像與數(shù)據(jù)庫中的物品圖像進行圖 像匹配和拓撲分析；
[0007] 數(shù)據(jù)存儲單元，與所述中央處理器相連接，存儲數(shù)據(jù)庫并接受所述中央處理器的 數(shù)據(jù)寫入、讀取和檢索；
[0008] 顯示單元，與所述中央處理器相連接，顯示中央處理器的拓撲分析結(jié)果。
[0009] 通過采用上述自動物品管理系統(tǒng)，對物品進行檢點時，只需對物品進行拍照，采集 物品的外觀圖像，系統(tǒng)就可以自動將拍攝的圖像與數(shù)據(jù)庫中的物品圖像進行匹配并通過拓 撲分析判斷物品的位置是否正確以及實際物品是否缺失。
[0010] 較佳地，所述中央處理器單元中還設(shè)有圖像點檢測器。更佳地，所述圖像點檢測器 為Harris角點檢測器或SIFT點檢測器。
[0011] 相較于現(xiàn)有技術(shù)，采用本實用新型提供的基于圖像匹配的自動物品管理系統(tǒng)，極 大地降低了物品檢點的工作強度，提高了檢點效率。
【附圖說明】
[0012] 圖1為本實用新型基于圖像匹配的自動物品管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖2為本實用新型基于圖像匹配的自動物品管理系統(tǒng)具體實施過程的流程方框 示意圖。
[0014] 圖3為本實用新型基于圖像匹配的自動物品管理系統(tǒng)進行圖像匹配的示意圖。
[0015] 圖4為本實用新型基于圖像匹配的自動物品管理系統(tǒng)對圖像進行拓撲分析的示 意圖。
[0016] 圖5為本實用新型基于圖像匹配的自動物品管理系統(tǒng)中定義空間拓撲關(guān)系的示 意圖。
【具體實施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖對本實用新型優(yōu)選的實施方式進行詳細說明。
[0018] 請參閱圖1及圖2,其分別繪示本實用新型基于圖像匹配的自動物品管理系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)示意圖和具體實施過程的流程方框圖。
[0019] 本實用新型提供的一種基于圖像匹配的自動物品管理系統(tǒng)包括圖像采集單元、中 央處理器單元、數(shù)據(jù)存儲單元和顯示單元。
[0020] 圖像采集單元，采集物品的外觀圖像。
[0021] 中央處理器單元，與所述圖像采集單元相連接，接收所述圖像采集單元采集的圖 像，對圖像進行特征點檢測并提取圖像點特征數(shù)據(jù)，使上述圖像采集設(shè)備采集的圖像與位 置信息通過物品ID建立關(guān)聯(lián)并建立數(shù)據(jù)庫，對拍攝的圖像與數(shù)據(jù)庫中的物品圖像進行圖 像匹配和拓撲分析。
[0022] 數(shù)據(jù)存儲單元，與所述中央處理器相連接，存儲數(shù)據(jù)庫并接受所述中央處理器的 數(shù)據(jù)寫入、讀取和檢索。
[0023] 顯示單元，與所述中央處理器相連接，顯示中央處理器的拓撲分析結(jié)果。
[0024] 所述中央處理器單元中還設(shè)有圖像點檢測器，所述圖像點檢測器為Harris角點 檢測器或SIFT點檢測器。
[0025] 本實用新型具體實施過程如下：
[0026] (一）圖像注冊步驟S01
[0027] 采集每種物品的至少一張圖像和位置信息并建立數(shù)據(jù)庫，同一種物品的圖像和位 置信息通過相同的物品ID關(guān)聯(lián)，對于數(shù)據(jù)庫中的圖像，進行特征點檢測，并提取點特征， 所有的圖像點特征形成圖像特征庫。針對每種物品，通過圖像采集單元拍攝物品的外觀圖 像，并將拍攝得到的圖像存儲在注冊數(shù)據(jù)庫中，給這些圖像登記相同的物品ID，對相同物品 ID的圖像給出在實際環(huán)境中的位置信息。如圖片100中包含貨物A、B、C、D四種貨物，數(shù)據(jù)庫 中包含以下信息：貨物A，ID=A，位置（Xu，圖片1.jpg;貨物B，ID=B，位置（x2,y2,z2)， 圖片 2.jpg;貨物C，ID=C，位置（x3,y3,z3)，圖片 3.jpg;貨物D，ID=D，位置（x4,y4,z4)，圖片 4.jpg。數(shù)據(jù)庫存儲在數(shù)據(jù)存儲單元。
[0028] 進行特征點檢測的步驟為通過中央處理器中的點檢測器抽取圖像上的特征點，所 述圖像點特征為H0G特征。所述點檢測器為Harris角點檢測器或SIFT點檢測器。這里， 我們采用性能比較好的SIFT點特征。一個SIFT點特征為128個浮點數(shù)。我們將這個128 個浮點數(shù)作為一個點的特征保存到數(shù)據(jù)庫中。
[0029] (二）物品檢點步驟S02
[0030] ①圖像匹配：
[0031] 使用圖像采集單元采集物品的圖像，采集的圖像包含一個以上的物品；然后對采 集的圖像抽取特征點特征，并提取圖像點特征，通過這些點特征與所述圖像特征庫中的點 特征一一對應(yīng)形成特征點對，將拍攝的圖像與數(shù)據(jù)庫中的物品圖像進行匹配。具體地，所述 物品檢點步驟中，圖像匹配的具體過程還包括：將所采集圖像的點特征分別與所述圖像特 征庫中的點特征進行匹配，統(tǒng)計匹配成功的特征點對，并將數(shù)據(jù)庫中含有這些特征點對的 物品ID檢索出來，根據(jù)物品ID統(tǒng)計檢索出的每一種物品對應(yīng)的特征點對數(shù)量，對特征點對 數(shù)量大于一定閾值（4對）的物品ID判斷為匹配成功。