基于光面成像的自动结算系统及结算方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于光面成像的自动结算系统及结算方法，包括光面成像装置，摄像装置，商品传送装置，计算分析单元；所述光面成像装置包括线光源，透镜，面阵相机，线光源照亮的平面、透镜面、面阵相机平面三个平面交于一条线；所述光面成像装置安装在所述的商品传送装置的一端或侧面并高于商品传送装置；拍摄商品照片的摄像装置安装于商品传送装置的除底部之外的多个部位；所述的计算分析单元将光面成像装置获得的截面轮廓、截面面积、摄像装置获得的照片信息进行匹配商品。本发明专利技术采用光面成像、图像匹配技术，不需要给商品增加额外的标识；先比较商品截面图像，再比较商品各面照片，与直接比较商品彩色照片相比，减少了图像匹配的计算时间。

Automatic settlement system and settlement method based on optical surface imaging

【技术实现步骤摘要】
基于光面成像的自动结算系统及结算方法
本专利技术涉及结算系统
，特别涉及一种基于光面成像、图像匹配的自动结算系统及结算方法。
技术介绍
无人超市是未来零售行业的发展新趋势。在无人超市的运营中，结算收银是最为关键的一个环节。目前，无人超市结算主要采用两种技术：RFID(RadioFrequencyIdentification，射频识别)技术和图像匹配技术。RFID技术是利用商品上的标签对商品进行识别，从而计算商品价格，使用RFID技术时需要给商品贴RFID标签，增加二次工作量。图像比较方法是通过拍摄商品图片，与图片库中图片进行比较，查找到对应商品进行计算，图像比较方法复杂，速度较慢。
技术实现思路
1、专利技术目的。本专利技术的目的是解决现有技术的不足，提供一种基于光面成像的自动结算系统。2、本专利技术所采用的技术方案。本专利技术公开了一种基于光面成像的自动结算系统，包括光面成像装置，摄像装置，商品传送装置，计算分析单元；所述光面成像装置包括线光源，透镜，面阵相机，线光源照亮的平面、透镜面、面阵相机平面三个平面交于一条线；所述光面成像装置安装在所述的商品传送装置的一端或侧面并高于商品传送装置；拍摄商品照片的摄像装置安装于商品传送装置的除底部之外的任一或多个部位；所述的计算分析单元将光面成像装置获得的截面轮廓、截面面积、摄像装置获得的照片信息进行匹配商品。更进一步具体实施方式中，采用2个以上光面成像装置。更进一步具体实施方式中，所述摄像装置为多个，除安装在商品传送装置上方以外，还安装于商品传送装置侧面以及前后。更进一步具体实施方式中，所述商品传送装置在侧面安装LED与光电探测器相间排列的阵列传感器获得商品的投影截面轮廓。更进一步具体实施方式中，所述的摄像装置采用Kinect的RGB-D相机获得货物颜色与高度分布的信息。更进一步具体实施方式中，所述商品传送装置上还设有称重模块。本专利技术公开了一种基于光面成像、图像匹配技术的自动结算方法，具体步骤如下:步骤1、预采集商品信息并记录将商品面积最大的一面朝下放置于商品传送装置上，通过光面成像装置得到商品某一高度水平面处截面的轮廓和面积；通过摄像装置拍摄商品的照片；通过传送装置上的称重模块得到商品重量；将上述信息进行记录。步骤2、扫描待结算商品信息将待结算商品面积最大的一面朝下放置于商品传送装置上，商品传送装置周围仍装有光面成像装置和摄像装置，得到待结算商品的截面轮廓、截面面积、照片、重量。步骤3、利用比较算法对比待结算商品价格利用标准比较算法，将待结算商品的截面轮廓、截面面积、俯视彩色照片、照片和重量与后台系统中存有的商品信息比较，使用相似度算法比较两幅图像的相似度，根据商品类型设置相似度阈值，达到相似度阈值图像即为匹配，查找到待结算商品对应的商品及其价格，进行计算。更进一步具体实施方式中，所述的步骤3中比较算法具体步骤如下：步骤3.1首先比较截面轮廓和截面面积，若得到唯一的匹配结果，则该结果即为待测商品，若得到几个匹配结果，则将待结算商品与这几个匹配商品继续进行比较；步骤3.2比较商品俯视彩色照片，若得到唯一的匹配结果，则该结果即为待测商品，如仍有几个匹配结果，则可将待结算商品与这几个商品继续进行比较；步骤3.3比较侧视彩色照片或匹配商品的重量进行比较，筛选出最终结果，并通过另一参数即不同角度的照片、重量进行匹配，筛选错误信息。3、本专利技术所产生的技术效果。1)采用光面成像技术、图像匹配技术，不需要给商品增加额外的标识，减少二次工作量。2)先比较商品截面图像，再比较商品各面照片，与直接比较商品彩色照片相比，减少了图像匹配的计算时间，提高结算速度。附图说明图1为自动结算系统中光面成像装置结构示意图。图2为光面成像装置侧视图。图3为自动结算系统结构示意图。图4为结算过程中查找待结算商品价格方法流程图。具体实施方式实施例1本专利技术公开了一种基于光面成像的自动结算系统，包括2个以上光面成像装置，摄像装置，商品传送装置，计算分析单元；所述光面成像装置包括线光源，透镜，面阵相机，线光源照亮的平面、透镜面、面阵相机平面三个平面交于一条线；所述光面成像装置安装在所述的商品传送装置的一端或侧面并高于商品传送装置；拍摄商品照片的摄像装置安装于商品传送装置的除底部之外的任一或多个部位；所述的计算分析单元将光面成像装置获得的截面轮廓、截面面积、摄像装置获得的照片信息进行匹配商品。所述商品传送装置在侧面安装LED与光电探测器相间排列的阵列传感器获得商品的投影截面轮廓。，所述的摄像装置还可以采用Kinect的RGB-D相机获得货物颜色与高度分布的信息。所述商品传送装置上还设有称重模块。本专利技术公开了一种基于光面成像、图像匹配技术的自动结算方法，具体步骤如下:步骤1、预采集商品信息并记录将商品面积最大的一面朝下放置于商品传送装置上，通过光面成像装置得到商品某一高度水平面处截面的轮廓和面积；通过摄像装置拍摄商品的照片；通过传送装置上的称重模块得到商品重量；将上述信息进行记录。步骤2、扫描待结算商品信息将待结算商品面积最大的一面朝下放置于商品传送装置上，商品传送装置周围仍装有光面成像装置和摄像装置，得到待结算商品的截面轮廓、截面面积、照片、重量。步骤3、利用比较算法对比待结算商品价格利用标准比较算法，将待结算商品的截面轮廓、截面面积、俯视彩色照片、照片和重量与后台系统中存有的商品信息比较，使用相似度算法比较两幅图像的相似度，根据商品类型设置相似度阈值，达到相似度阈值图像即为匹配，查找到待结算商品对应的商品及其价格，进行计算，具体步骤如下：步骤3.1首先比较截面轮廓和截面面积，若得到唯一的匹配结果，则该结果即为待测商品，若得到几个匹配结果，则将待结算商品与这几个匹配商品继续进行比较；步骤3.2比较商品俯视彩色照片，若得到唯一的匹配结果，则该结果即为待测商品，如仍有几个匹配结果，则可将待结算商品与这几个商品继续进行比较；步骤3.3比较侧视彩色照片或匹配商品的重量进行比较，筛选出最终结果，并通过另一参数即不同角度的照片、重量进行匹配，筛选错误信息。实施例2图1为自动结算系统中光面成像装置结构示意图。如图所示，光面成像装置包括光源1，滤波片2，透镜3，面阵相机4。光源照亮的平面、透镜面、面阵相机平面三个平面交于一条线；当线光源1照亮平面上出现物体时，光被物体反射，反射光经过滤波片2和透镜3成像在面阵相机4相应位置，像的形状为物体被线光源照亮的轮廓，进而可计算出物体轮廓面积。光源照亮的平面即物面上的一点A(Xobj,Yobj,0),在面阵相机面平面即像面上的像点为a(x,y,z)。图2为光面成像装置侧视图。如图2所示，像面(面阵相机4平面)位置由透镜3面与物面(线光源1照亮平面)夹角a，透镜中心距三面交线距离L以及透镜焦距f决定，像面与物面夹角b可以由以下公式求出：u＝sina·Xobjh0＝cosa·Xobj-L图3为自动结算系统结构示意图。如图所示，光面成像装置5的线光源面10位于商品传送装置6的某固定高度H处，摄像装置7安装于商品传送装置6的上方，当有多个摄像装置时，可安装在商品传送装置上方、侧面以及前后位置。商品传送装置6上安装有称重模块8。计算分析单元9与光面成像装置5、摄像装置7和称重模块8连接，进行数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光面成像的自动结算系统，其特征在于：包括光面成像装置，摄像装置，商品传送装置，计算分析单元；所述光面成像装置包括线光源，透镜，面阵相机，线光源照亮的平面、透镜面、面阵相机平面三个平面交于一条线；所述光面成像装置安装在所述的商品传送装置的一端或侧面并高于商品传送装置；拍摄商品照片的摄像装置安装于商品传送装置的除底部之外的任一或多个部位；所述的计算分析单元将光面成像装置获得的截面轮廓、截面面积、摄像装置获得的照片信息进行匹配商品。

【技术特征摘要】
1.一种基于光面成像的自动结算系统，其特征在于：包括光面成像装置，摄像装置，商品传送装置，计算分析单元；所述光面成像装置包括线光源，透镜，面阵相机，线光源照亮的平面、透镜面、面阵相机平面三个平面交于一条线；所述光面成像装置安装在所述的商品传送装置的一端或侧面并高于商品传送装置；拍摄商品照片的摄像装置安装于商品传送装置的除底部之外的任一或多个部位；所述的计算分析单元将光面成像装置获得的截面轮廓、截面面积、摄像装置获得的照片信息进行匹配商品。2.根据权利要求1所述的基于光面成像的自动结算系统，其特征在于：采用2个以上光面成像装置。3.根据权利要求1所述的基于光面成像的自动结算系统，其特征在于：所述摄像装置为多个，除安装在商品传送装置上方以外，还安装于商品传送装置侧面以及前后。4.根据权利要求1所述的基于光面成像的自动结算系统，其特征在于：所述商品传送装置在侧面安装LED与光电探测器相间排列的阵列传感器获得商品的投影截面轮廓。5.根据权利要求1所述的基于光面成像的自动结算系统，其特征在于：所述的摄像装置采用Kinect的RGB-D相机获得货物颜色与高度分布的信息。6.根据权利要求1所述的基于光面成像的自动结算系统，其特征在于：所述商品传送装置上还设有称重模块。7.一种基于光面成像、图像匹配技术的自动结算方法，其特征在于：步骤1、预采集商品信息并记录将商...

【专利技术属性】
技术研发人员：何赛灵，
申请(专利权)人：苏州优函信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32