[發明專利]基于圖像匹配的自動物品管理方法及其系統

有效

• 申請號: 201310076390.6
• 申請日: 2013-03-11
• 公開（公告）號: CN103150631B
• 公開（公告）日: 2016-11-09
• 發明（設計）人: 余俊池;曾煒
• 申請（專利權）人: 蘇州斯普銳智能系統有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06K9/64;G06T7/00
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛;趙艷

1.一種基于圖像匹配的自動物品管理方法，其特征在于，包括以下步驟：

圖像注冊步驟：采集每種物品的至少一張圖像和位置信息并建立數據庫，同一種物品的圖像和位置信息通過相同的物品ID關聯，對于數據庫中的圖像，進行特征點檢測，并提取圖像點特征，所有的圖像點特征形成圖像特征庫；

物品檢點步驟：

①圖像匹配：

使用圖像采集設備采集物品的圖像，采集的圖像包含一個以上的物品；然后對采集的圖像進行特征點檢測，并提取圖像點特征，通過這些圖像點特征與所述圖像特征庫中的圖像點特征一一對應形成特征點對，將拍攝的圖像與數據庫中的物品圖像進行匹配；

②拓撲分析：

將采集的圖像與數據庫中的物品圖像進行拓撲分析，判斷物品放置位置是否正確以及實際物品是否缺失，并將判斷結果輸出進行顯示。

2.根據權利要求1所述的一種基于圖像匹配的自動物品管理方法，其特征在于，所述的圖像注冊步驟還包括：針對每種物品，使用圖像采集設備拍攝物品的外觀圖像，并將拍攝得到的圖像存儲在數據庫中，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境中的位置信息。

3.根據權利要求1所述的一種基于圖像匹配的自動物品管理方法，其特征在于，進行特征點檢測的步驟為通過點檢測器抽取圖像上的特征點。

4.根據權利要求3所述的一種基于圖像匹配的自動物品管理方法，其特征在于，所述點檢測器為Harris角點檢測器或SIFT點檢測器。

5.根據權利要求1所述的一種基于圖像匹配的自動物品管理方法，其特征在于，所述物品檢點步驟中，圖像匹配的具體過程還包括：將采集的圖像的圖像點特征分別與所述圖像特征庫中的圖像點特征進行匹配，統計匹配成功的特征點對，并將數據庫中含有這些特征點對的物品ID檢索出來，根據物品ID統計檢索出的每一種物品對應的特征點對數量，對特征點對數量大于一定閾值的物品ID判斷為匹配成功。

6.根據權利要求5所述的一種基于圖像匹配的自動物品管理方法，其特征在于，所述閾值為4對。

7.根據權利要求1所述的一種基于圖像匹配的自動物品管理方法，其特征在于，所述物品檢點步驟中，拓撲分析的具體過程還包括：將采集的圖像標記為參考圖像，數據庫中的物品圖像標記為目標圖像，利用特征點對，計算目標圖像與參考圖像之間的映射關系，并根據映射關系將目標圖像坐標映射到參考圖像上，形成目標圖像在參考圖像上的拓撲關系，通過拓撲分析判斷物品放置位置是否正確以及實際物品是否缺失。

8.根據權利要求7所述的一種基于圖像匹配的自動物品管理方法，其特征在于，拓撲分析的具體過程還包括：在參考圖像上，將對應于目標圖像的圖像區域定義為匹配圖像區域，將沒有對應的目標圖像的圖像區域定義為不匹配圖像區域；對于匹配圖像區域，檢查其周圍的匹配圖像區域的拓撲是否等同于數據庫中的拓撲，拓撲等同則為實際物品放置位置正確，拓撲不等同則報告實際物品放錯位置，并將注冊數據庫中的位置信息顯示出來，進行提示；對于不匹配圖像區域，檢查其周圍的匹配圖像區域中對應于正確的物品位置的圖像區域，檢索數據庫中相應的位置信息，數據庫中的位置信息存在相關聯的圖像則報告實際物品缺失。

9.一種基于圖像匹配的自動物品管理系統，其特征在于，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，對圖像進行特征點檢測并提取圖像點特征數據，使上述圖像采集設備采集的圖像與位置信息通過物品ID建立關聯并建立數據庫，對拍攝的圖像與數據庫中的物品圖像進行圖像匹配和拓撲分析；

數據存儲單元，與所述中央處理器相連接，存儲數據庫并接受所述中央處理器的數據寫入、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撲分析結果。

10.根據權利要求9所述的一種基于圖像匹配的自動物品管理系統，其特征在于，所述中央處理器單元中還設有點檢測器，所述點檢測器為Harris角點檢測器或SIFT點檢測器。