一种自动售卖机一次出多货的检测方法技术

本发明专利技术公开了一种自动售卖机一次出多货的检测方法，(一)当机具检测到用户支付完成，获取订单商品数目N，设置当前商品计数i＝1；(二)启动摄像头，采集视频图像，初始化背景判定模型；(三)云台上升到第i个商品所在的层；(四)采集视频图像，并更新背景判定模型，获得稳定的背景；(五)发送出货命令，控制货道出货；(六)采集视频图像，进行出货检测，如果规定时间内未检测到货物，提示出货异常，算法结束；否则转下一步；(七)如果当前商品计数i＝N，则全部商品都已出货完毕，算法结束；否则，商品计数i加1，转步骤(三)。通过上述方式，本发明专利技术能够进行一次多货检测，检测不受商品形状、重量限制，适用范围较广，背景更新速度快。

An inspection method of one time delivery of more than one item in automatic vending machine

The invention discloses a detection method for one-time delivery of more goods by an automatic vending machine: (1) when the machine detects that the user's payment is completed, the number of ordered goods n is obtained, and the current goods count I = 1 is set; (2) the camera is started, the video image is collected, and the background determination model is initialized; (3) the cloud top rises to the layer where the ith goods are located; (4) the video image is collected, and the background determination model is updated Type B, obtain a stable background; (5) send the delivery order to control the delivery of goods; (6) collect the video image and carry out the delivery inspection. If no goods are detected within the specified time, it will prompt that the delivery is abnormal and the algorithm is over; otherwise, move to the next step; (7) if the current commodity count I = n, all goods have been delivered and the algorithm is over; otherwise, add 1 to the commodity count I and turn to step (three). Through the above method, the invention can carry out one-time multi goods detection, which is not limited by the shape and weight of the goods, has a wide application range and fast background update speed.

【技术实现步骤摘要】
一种自动售卖机一次出多货的检测方法
本专利技术涉及自动售卖机领域，特别是涉及一种自动售卖机一次出多货的检测方法。
技术介绍
传统的自动售卖机一次只能购买一个商品，如果需要购买多个商品，则需要进行多次购买。每次购买都涉及到商品的选择、支付、出货和取货等环节，过程非常繁琐，十分影响用户体验。难以实现多出货的主要原因是自动售卖机特别是配置云台的自动售卖机的出货检测大都通过红外线光栅进行。红外线光栅装置位于云台两侧，发射红外线形成红外线对射光栅。当商品下落到云台时，红外线被商品遮挡，光栅装置上的传感器检测到遮挡信号，判定商品下落成功。然而，该装置只能实现商品有无的判断，无法进一步判断商品数量，因此也就无法进行多出货的判断。目前，解决多出货的方式主要有以下几种：(一)采用配置传送带的云台。这种方式在云台底部安装传送带，商品成功下落到云台后，传送带启动，将其输送到另一边的商品储物仓中。一次出多个商品时，商品每次只掉落一个，掉落之后就通过传送带传送到储物仓中，然后再掉落下一个，再传送，直到所有商品都传送到储物仓为止。由于每一时刻云台上仅有一个商品，因此可以利用红外线光栅对货品进行检测。该方法的缺点是：(1)云台需要安装传送带，成本较高。(2)需要额外的储物仓，如果储物仓过小，则无法容纳多个商品；如果过大，则会占据自动售卖机较多的储货空间，造成浪费。(二)采用配置称重装置的云台。这种方式在云台底部安装重量传感器，通过称重，判断云台是否有商品下落。由于商品的重量可以事先确定，因此可以根据重量的变化判断云台中商品的数目，实现多出货。该方法的缺点是：重量传感器的灵敏度难以控制，如果灵敏度过高，很容易造成误判；如果灵敏度过低，则无法检测重量较轻的商品。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种自动售卖机一次出多货的检测方法，能够进行一次多货检测，检测不受商品形状、重量限制，适用范围较广，背景更新速度快。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种自动售卖机一次出多货的检测方法，包括以下步骤：(一)自动售卖机的顶部中央安置摄像头，当自动售卖机检测到用户支付完成，获取订单商品数目N，设置当前商品计数i＝1；(二)启动摄像头，采集视频图像，初始化背景判定模型，具体步骤为：S2.1采集一帧原始图像G，并对云台在图像中的位置区域进行裁剪，形成图像G'；S2.2如果G'存在透视畸变，则进行畸变校正，形成图像G”；如果不存在畸变，则令G”＝G'；S2.3对图像G”进行灰度化处理，得到图像C；S2.4对图像C进行高斯模糊处理，设高斯核大小为j*j，得到预处理后的图像C'；S2.5根据图像C'，构造背景判定模型；对于C'中坐标(x,y)对应像素p(x,y)，在以其为中心的j*j区域内，随机抽取k个像素构成一个像素集合set(x,y)＝{p1(x,y),p2(x,y),…pk(x,y)}，作为像素p(x,y)的背景判定模型；背景判定模型M由图像所有像素对应判定模型构成，即M＝{set(x1,y1),set(x2,y2),…set(xm,yn)}，m、n分别代表图像宽度和高度；(三)云台上升到第i个商品所在的层；(四)采集视频图像，并更新背景判定模型M，获得稳定的背景；(五)发送出货命令，控制货道出货；(六)采集视频图像，进行出货检测；如果规定时间内未检测到货物，提示出货异常，算法结束；否则，转下一步；(七)如果当前商品计数i＝N，则全部商品都已出货完毕，算法结束；否则，商品计数i加1，转步骤(三)。进一步，所述步骤(四)具体步骤为：S4.1采用步骤S2.1-S2.4的方法处理一帧图像，得到图像C'；S4.2根据背景判定模型M，对图像C'进行二值化分割，得到二值化图像B；具体做法为：对于C'中坐标(x,y)对应像素p(x,y)，计算p(x,y)与像素模型set(x,y)中k个像素的欧式距离D＝{d1,d2,…dk}；设置距离阈值θ，统计集合D中距离小于θ的元素数目，如果数目大于2，则判定p(x,y)为背景，图像B中对应像素p'(x,y)的值设为0，否则判定为前景，p'(x,y)设为255；S4.3，对二值化图像B进行一次形态学腐蚀操作、一次形态学膨胀操作，得到去除噪声点之后的二值化图像B'；计算B'中白色像素点所占图像的比例，如果比例低于1％，则认为背景稳定，即视野中没有任何物体存在，转步骤(五)；否则，转下一步S4.4；S4.4，利用C'，更新背景模型M，具体为：设定更新概率Pu＝1/16，如果B'中像素p'(x,y)＝0，则根据更新概率，使用C'中对应坐标像素p(x,y)随机替换像素判定模型set(x,y)中一个数值，转步骤S4.1；进一步，所述步骤(六)具体步骤为：S6.1采用步骤S2.1-S2.4的方法处理一帧图像，得到图像C'；S6.2采用步骤S4.2所示方法进行图像分割，得到图像B；S6.3对图像B进行一次形态学腐蚀、二次形态学膨胀操作操作，然后再进行一次形态学腐蚀操作，得到去除噪声点之后的二值化图像B'；S6.4对图像B'进行轮廓检测，提取每一个外部轮廓，计算轮廓包围盒的面积，并剔除面积小于50的轮廓包围盒；计算剔除后轮廓包围盒的总面积S，S除以图像大小，得到商品所占图像比例；如果该比例大于5％，则判定商品成功下落，转步骤(七)；否则，进一步判断是否到达最大检测时间，如果是，提示出货失败，进行异常处理，算法结束；否则，转步骤S6.1。本专利技术的有益效果是：(1)该专利技术采用摄像头进行一次多货检测，不需要对云台进行改造，不需要配置额外的储货仓，也不需要在云台上安装额外的检测设备，成本低廉，实施方便；(2)摄像头检测快速、准确，相对于红外线光栅和重量传感器，检测不受商品形状、重量限制，适用范围较广；(3)该专利技术采用可变背景，更新背景过程中，采用形态学的腐蚀、膨胀操作去除背景噪声，可加快背景更新速度。附图说明图1是本专利技术一种自动售卖机一次出多货的检测方法一较佳实施例的流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。请参阅图1，本专利技术实施例包括：一种自动售卖机一次出多货的检测方法，机具顶端内侧正中安装摄像头，摄像头支持自动变焦、对焦，使视野能够覆盖整个云台区域。本专利技术的实施可分为以下几个步骤：S1，用户支付完成后，启动摄像头，开启多出货检测进程。设订单商品总数为N，当前出货商品计数i＝1。S2，摄像头采集视频图像，并初始化背景判定模型。具体步骤为：(S2.1)采集一帧原始图像G，并对云台在图像中的位置区域进行裁剪，形成图像G'。(S2.2)如果G'存在透视畸变，则进行畸变校正，形成图像G”；如果不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动售卖机一次出多货的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(一)自动售卖机的顶部中央安置摄像头，当自动售卖机检测到用户支付完成，获取订单商品数目N，设置当前商品计数i＝1；/n(二)启动摄像头，采集视频图像，初始化背景判定模型，具体步骤为：/nS2.1采集一帧原始图像G，并对云台在图像中的位置区域进行裁剪，形成图像G'；/nS2.2如果G'存在透视畸变，则进行畸变校正，形成图像G”；如果不存在畸变，则令G”＝G'；/nS2.3对图像G”进行灰度化处理，得到图像C；/nS2.4对图像C进行高斯模糊处理，设高斯核大小为j*j，得到预处理后的图像C'；/nS2.5根据图像C'，构造背景判定模型；对于C'中坐标(x,y)对应像素p(x,y)，在以其为中心的j*j区域内，随机抽取k个像素构成一个像素集合set(x,y)＝{p

【技术特征摘要】
1.一种自动售卖机一次出多货的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
(一)自动售卖机的顶部中央安置摄像头，当自动售卖机检测到用户支付完成，获取订单商品数目N，设置当前商品计数i＝1；
(二)启动摄像头，采集视频图像，初始化背景判定模型，具体步骤为：
S2.1采集一帧原始图像G，并对云台在图像中的位置区域进行裁剪，形成图像G'；
S2.2如果G'存在透视畸变，则进行畸变校正，形成图像G”；如果不存在畸变，则令G”＝G'；
S2.3对图像G”进行灰度化处理，得到图像C；
S2.4对图像C进行高斯模糊处理，设高斯核大小为j*j，得到预处理后的图像C'；
S2.5根据图像C'，构造背景判定模型；对于C'中坐标(x,y)对应像素p(x,y)，在以其为中心的j*j区域内，随机抽取k个像素构成一个像素集合set(x,y)＝{p1(x,y),p2(x,y),…pk(x,y)}，作为像素p(x,y)的背景判定模型；背景判定模型M由图像所有像素对应判定模型构成，即M＝{set(x1,y1),set(x2,y2),…set(xm,yn)}，m、n分别代表图像宽度和高度；
(三)云台上升到第i个商品所在的层；
(四)采集视频图像，并更新背景判定模型M，获得稳定的背景；
(五)发送出货命令，控制货道出货；
(六)采集视频图像，进行出货检测；如果规定时间内未检测到货物，提示出货异常，算法结束；否则，转下一步；
(七)如果当前商品计数i＝N，则全部商品都已出货完毕，算法结束；否则，商品计数i加1，转步骤(三)。


2.根据权利要求1所述的一种自动售卖机一次出多货的检测方法，其特征在于：所述步骤(四)具体步骤为：
S4.1采用步骤S2.1-S2.4的方法处理一帧图像，得到图像C'；
S4.2根据背景...

【专利技术属性】
技术研发人员：高强，赵亚欧，张家重，胡炎，付宪瑞，张金清，
申请(专利权)人：浪潮金融信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32