[0032]用圖像采集單元采集的圖像會含有一個以上的物品，如圖3所示，圖像100上有A、 B、C三個物品。分別對應(yīng)數(shù)據(jù)庫中物品ID為A、B、C的三個注冊數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)庫中，物品 △注冊了兩個點(diǎn)特征？厶1:(€^2，~，€128)和？厶2 :(€^2，，"，打28)，物品8注冊了1 個特征？81:(€142，."，打28)，物品（：注冊了1個特征？(：1 :(€1，€2，."，打28)。一般來 說，一個物品圖像會有若干注冊特征點(diǎn)。圖像中是用注冊過程中相同的點(diǎn)檢測算法檢測出 若干特征點(diǎn)。這些特征點(diǎn)理論上與注冊的特征數(shù)量和位置相同。然后由于噪聲的存在，可 能存在多檢或者少檢的情況。
[0033]獲得圖像的特征點(diǎn)后，也計(jì)算點(diǎn)的特征，并將這些點(diǎn)特征逐個同數(shù)據(jù)庫中的點(diǎn)特 征進(jìn)行一一對應(yīng)匹配。特征匹配就是一個距離計(jì)算的過程，如下式所示
[0034]
[0035] 這里，F(xiàn)1和F2是特征向量；f是特征向量中某一維的值；N為特征的維數(shù)。
[0036]如果兩個特征點(diǎn)的距離dist(Fl，F(xiàn)2)小于一個特定的閾值，則認(rèn)為這兩個點(diǎn)匹配 成功。如果圖像中的點(diǎn)與數(shù)據(jù)庫中同一個ID的特征點(diǎn)匹配成功的點(diǎn)數(shù)大于一定的閾值，則 認(rèn)為圖像中存在數(shù)據(jù)庫的物品。
[0037]②拓?fù)浞治觯?br>[0038]將采集的圖像與數(shù)據(jù)庫中的物品圖像進(jìn)行拓?fù)浞治觯袛辔锲贩胖梦恢檬欠裾_ 以及實(shí)際物品是否缺失，并將判斷結(jié)果輸出進(jìn)行顯示。
[0039]具體地，所述物品檢點(diǎn)步驟中，拓?fù)浞治龅木唧w過程還包括：通過中央處理器，將 圖像采集單元采集的圖像標(biāo)記為參考圖像，數(shù)據(jù)庫中的物品圖像標(biāo)記為目標(biāo)圖像，利用特 征點(diǎn)對，計(jì)算目標(biāo)圖像與參考圖像之間的映射關(guān)系，并根據(jù)映射關(guān)系將目標(biāo)圖像坐標(biāo)映射 到參考圖像上，形成目標(biāo)圖像在參考圖像上的拓?fù)潢P(guān)系，通過拓?fù)浞治雠袛辔锲贩胖梦恢?是否正確以及實(shí)際物品是否缺失。
[0040]在參考圖像上，將對應(yīng)于目標(biāo)圖像的圖像區(qū)域定義為匹配圖像區(qū)域，將沒有對應(yīng) 的目標(biāo)圖像的圖像區(qū)域，定義為不匹配圖像區(qū)域；對于匹配圖像區(qū)域，檢查其周圍的匹配圖 像區(qū)域的拓?fù)涫欠竦韧跀?shù)據(jù)庫中的拓?fù)?，拓?fù)涞韧瑒t為實(shí)際物品放置位置正確，拓?fù)洳?等同則報告實(shí)際物品放錯位置，并將注冊數(shù)據(jù)庫中的位置信息顯示出來，進(jìn)行提示；對于不 匹配圖像區(qū)域，檢查其周圍的匹配圖像區(qū)域中對應(yīng)于正確的物品位置的圖像區(qū)域，檢索數(shù) 據(jù)庫中相應(yīng)的位置信息，數(shù)據(jù)庫中的位置信息存在相關(guān)聯(lián)的圖像則報告實(shí)際物品缺失。
[0041]請參閱圖4,根據(jù)點(diǎn)匹配結(jié)果，可以進(jìn)一步將圖像劃分為若干圖像區(qū)域。每個區(qū)域 對應(yīng)一個物品的ID。對應(yīng)每個區(qū)域，我們考查區(qū)域之間的拓?fù)潢P(guān)系，通過拓?fù)潢P(guān)系分析，判 斷出位置正確的物品和位置錯誤的物品。如圖5所示，我們定義一個物品同周圍的物品的 空間拓?fù)潢P(guān)系為8種：左上、正上、右上、正左、正右、左下、正下、右下。對于注冊庫中的商 品，根據(jù)注冊的位置關(guān)系，可以獲得8個預(yù)定義的空間物品ID。對于圖像中的區(qū)域，我們依 次掃描它對應(yīng)的空間位置的物品，判斷在當(dāng)前圖像中相應(yīng)的位置正確出現(xiàn)的物品。如果在 注冊庫中出現(xiàn)的物品ID與實(shí)際圖像中的ID-致，則標(biāo)記圖像中的物品位置正確的計(jì)數(shù)加1〇
[0042] 如圖4所示，區(qū)域A有兩個區(qū)域在注冊數(shù)據(jù)庫中，分別為物品B(正右)，物品C(右 下)。在物品A的正下方?jīng)]有物品，標(biāo)記為空?？諈^(qū)域也算作一個正確空間拓?fù)溆?jì)數(shù)。于是 物品A的正確物品的空間拓?fù)溆?jì)數(shù)為3。同理，物品B和C也為3。假定物品C放錯位置， 意味著物品C出現(xiàn)在不該出現(xiàn)的位置。則A的空間拓?fù)溆?jì)數(shù)2 (物品B正確，空位置D正 確）；同理，物品B為2 ;C為0。于是判斷出C為放錯位置的物品。
[0043] 最終，拓?fù)浞治龅慕Y(jié)果通過顯示單元，如IXD顯示器，進(jìn)行顯示以提示點(diǎn)檢操作人 員。
[0044] 上述實(shí)施例只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù) 的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍， 凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之 內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 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：采集物品的外觀圖像 的圖像采集單元；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(jìn)行特征點(diǎn)檢測并提取圖像點(diǎn)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(jìn)行圖像匹配和拓 撲分析的中央處理器單元，所述中央處理器單元中還設(shè)有用于提取圖像點(diǎn)特征數(shù)據(jù)的圖像 點(diǎn)檢測器；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 和檢索的數(shù)據(jù)存儲單元；與所述中央處理器相連接，顯示中央處理器的拓?fù)浞治鼋Y(jié)果的顯 示單元。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于圖像匹配的自動物品管理系統(tǒng)，其特征在于，所述 圖像點(diǎn)檢測器為Harris角點(diǎn)檢測器或SIFT點(diǎn)檢測器。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供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，采集物品的外觀圖像；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(jìn)行特征點(diǎn)檢測并提取圖像點(diǎn)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(jìn)行圖像匹配和拓?fù)浞治?；?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；顯示單元，與所述中央處理器相連接，顯示中央處理器的拓?fù)浞治鼋Y(jié)果。采用本實(shí)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(diǎn)的工作強(qiáng)度，提高了檢點(diǎn)效率。
【IPC分類】G06Q10/06, G06K9/00
【公開號】CN205068476
【申請?zhí)枴緾N201320109875
【發(fā)明人】余俊池, 曾煒
【申請人】蘇州斯普銳智能系統(tǒng)有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2013年3月11日