CN104318277B - 一种商品销售过程检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种商品销售过程检测装置，包括外壳、输送机构主电机（3）、光源头（5）和商品进出输送机构（8）、摄像头（9）、读码器（10）、商品检测装置（11）、商品入口（12）、商品兑奖做标记激光器（13）和商品出口（15）。本发明的商品销售过程检测装置结构简单，使用方便，可以方便有效的对商品进行检测和标记。

Description

一种商品销售过程检测装置

技术领域

本发明涉及商品销售过程检测装置。

背景技术

现有技术中，对于带有玻璃纸和条码的商品进行检测均采用人工进行，效率低下，无法实现自动化进行。

因此，需要商品销售过程检测装置以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是针对在现有技术中对于带有玻璃纸和条码的商品检测的不足，提供商品销售过程检测装置。

为实现上述发明目的，本发明商品销售过程检测装置可采用如下技术方案：

一种商品销售过程检测装置，包括外壳、输送机构主电机、商品进出输送机构、摄像头、读码器、商品检测装置、商品入口、商品兑奖做标记激光器和商品出口，

所述外壳的两侧分别上设置有商品入口和商品出口，所述商品进出输送机构设置在所述外壳中，所述商品进出输送机构的一端连接所述商品入口和商品出口之间设置有商品进出输送机构处，所述输送机构主电机连接所述商品进出输送机构，所述商品进出输送机构包括输送带，所述商品进出输送机构与所述商品入口的连接端设置有商品检测装置，所述输送带的上方设置有摄像头、读码器和商品兑奖做标记激光器，所述摄像头和商品兑奖做标记激光器均对准商品的正上方，所述读码器对准所述商品的条码。

更进一步的，还包括打印机和打印纸，所述外壳的前侧设置有兑奖出纸口，所述打印机设置在所述兑奖出纸口处，所述打印纸连接所述打印机。

更进一步的，还包括反射激光器和挡板，所述反射激光器从所述商品的侧面对商品进行照射，所述挡板设置在所述反射激光器照射所述商品产生的反射光的路线上。利用反射激光器的光线照射商品，光线经过反射，投影在挡板上。检测挡板上光线反射强度来区别是否有玻璃纸。对同一包装的商品，有无玻璃纸，光线强度有很大差别，很容易区分。

更进一步的，所述反射激光器为线性红色激光器。经试验，红色激光器反射效果较好，容易分辨。

更进一步的，所述挡板为黑色板。黑色在RGB三通道彩色图像中值都为0，减少了噪声干扰。

更进一步的，所述商品兑奖做标记激光器为条形激光器。通过条形激光器在商品上打上条形印记，方便对商品进行检测。

更进一步的，所述商品检测装置为光电传感器。

更进一步的，所述商品入口和商品出口共用一个出口。

更进一步的，商品玻璃纸的检测方法，包括以下步骤：

1)、利用相机采集所述挡板上的图像，所述图像的长度与商品长度相同，所述图像为RGB图像；

2)、选择所述图像的R通道；

3)、对图像进行垂直梯度处理，得到梯度图像；

4)、对步骤3)得到的梯度图像进行阈值分割,其中，得到分割图，分割图的背景为黑色，有效区域为白色；

5)、统计步骤3)中得到的有效区域的长度，当有效区域的长度大于图像长度的75％时，则商品玻璃纸为完整的；当有效区域的长度小于图像长度的75％时，则商品玻璃纸为不完整的。本发明的烟包玻璃纸检测方法通过检测反射光线长度即可方便判断烟包的玻璃纸完整与否，容易实施，稳定性好，检测速度快。

更进一步的，带条码商品的条码标记检测方法，在带条码商品条码区域进行标记，包括以下步骤：

1)、对带条码商品进行拍照，得到带条码商品的图像；

2)、前期处理：对带条码商品的图像进行梯度变换，得到梯度图像；

3)、对带条码商品的图像中条码位置进行定位；

4)、对条码区域图像进行阈值分割形成二值图；

5)、对步骤4)得到的二值图进行腐蚀运算得到标记形状。本发明的带条码商品的条码标记检测方法在带条码商品条码区域进行标记，检测方法简单，稳定性高，适用不同品牌不同包装的商品，对于相机和带条码商品的相对位置精度要求不高。

有益效果：本发明的商品销售过程检测装置结构简单，使用方便，可以方便有效的对商品进行检测和标记。

附图说明

图1是商品销售过程检测装置正面的结构示意图；

图2是商品销售过程检测装置C-C向剖面示意图；

图3是商品销售过程检测装置的立体图；

图4是烟包玻璃纸检测方法的检测示意图；

图5是烟包玻璃纸检测方法的流程图；

图6是带条码商品的条码标记检测方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

请参阅图1、图2和图3所示，本发明的商品销售过程检测装置，包括外壳、输送机构主电机3、商品进出输送机构8、摄像头9、读码器10、商品检测装置11、商品入口12、商品兑奖做标记激光器13和商品出口15。

外壳上设置有商品入口12和商品出口15，商品进出输送机构8设置在外壳中，商品进出输送机构8的一端连接商品入口12，输送机构主电机3连接商品进出输送机构8。优选的，商品入口12和商品出口15共用一个出口，这样只需在外壳上开一个出口即可完成任务，只需控制输送机构主电机3的正转与反转即可实现商品的进出。商品进出输送机构8包括输送带，商品进出输送机构8与商品入口12的连接端设置有商品检测装置11，优选的，商品检测装置11为光电传感器，其型号为E3Z-D81。输送带的上方设置有摄像头9、读码器10和商品兑奖做标记激光器13。商品兑奖做标记激光器13为条形激光器。通过条形激光器在商品上打上条形印记，方便对商品进行检测。摄像头9和商品兑奖做标记激光器13均对准商品14的正上方，读码器10对准商品14的条码。

还包括打印机6和打印纸7，外壳的前侧设置有兑奖出纸口，打印机6设置在兑奖出纸口处，打印纸7连接打印机6。

还包括反射激光器1和挡板，反射激光器1从商品14的侧面对商品14进行照射，挡板设置在反射激光器1照射商品14产生的反射光的路线上。利用反射激光器的光线照射商品，光线经过反射，投影在挡板上。检测挡板上光线反射强度来区别是否有玻璃纸。对同一包装的商品，有无玻璃纸，光线强度有很大差别，很容易区分。其中，优选的，反射激光器1为线性红色激光器。经试验，红色激光器反射效果较好，容易分辨。挡板为黑色板,黑色在RGB三通道彩色图像中值都为0，减少了噪声干扰。

请参阅图4和图5所示，以烟包为例，具体的烟包玻璃纸的检测方法如下：

本发明的烟包玻璃纸检测方法，在烟包的一侧利用激光器对烟包进行照射，在激光器反射光的路线上设置挡板，其中，挡板为黑色挡板。黑色在RGB三通道彩色图像中值都为0，减少了噪声干扰。激光器为线性红色激光器。经试验，红色激光器反射效果较好，容易分辨。而且本发明的烟包玻璃纸检测方法采用检测反射光的长度来确定玻璃纸是否完整，所以采用线性红色激光器。

包括以下步骤：

1)、利用相机采集挡板上的图像，图像的长度与烟包长度相同，图像为RGB图像；

2)、选择图像的R通道；

3)、对图像进行垂直梯度处理，得到梯度图像；垂直梯度，即为垂直方向的梯度值。由于玻璃纸毕竟不是标准的镜面反射，存在漫反射情况。使得很难将目标从背景分离出来。如图1所示。一般图像边缘都比较稳定，基于使用场合是检测一条水平线，所以仅仅使用梯度垂直方向的值即可，公式为。

4)、对步骤3)得到的梯度图像进行阈值分割,其中，得到分割图，分割图的背景为黑色，有效区域为白色；其中，优选的，阈值分割的分割阈值为3-9，此值为经过多次试验所得结果，稳定性较高。

5)、统计步骤3)中得到的有效区域的长度，当有效区域的长度大于图像长度的75％时，则烟包玻璃纸为完整的；当有效区域的长度小于图像长度的75％时，则烟包玻璃纸为完整的。统计有效区域的长度比统计面积更加稳定，所以采用统计有效区域的长度来判断玻璃纸完整与否。长度是相对于x坐标轴，每个x坐标最多有一个点。

优选的，将步骤1)中图像分割为2段图像，对每一段图像分别采用步骤2)-5)对玻璃纸进行检测，其中，步骤5)中图像长度为每一段图像的长度。

2段图像分别对应烟包的两端。一般烟包的玻璃都是从两端开始撕开，因此2段图像分别对应烟包的两端可以有效确定玻璃纸被撕开的位置。

本发明的烟包玻璃纸检测方法通过检测反射光线长度即可方便判断烟包的玻璃纸完整与否，容易实施，稳定性好，检测速度快。

请参阅图6所示，以一个带条码的商品为例，本发明的带条码商品的条码标记检测方法，在带条码商品条码区域进行标记，包括以下步骤：

1)、对带条码商品进行拍照，得到带条码商品的图像；

2)、前期处理：对带条码商品的图像进行梯度变换，得到梯度图像；

3)、对带条码商品的图像中条码位置进行定位；

4)、对条码区域图像进行阈值分割形成二值图；

5)、对步骤4)得到的二值图进行腐蚀运算得到标记形状。

优选的，步骤4)中所述阈值分割为ostu动态阈值分割。ostu动态阈值分割可以自动寻找阈值，消除光源不稳定的影响，实现图像分割。

其中，步骤2)中梯度变换为x方向和y方向的梯度变换。其中，x方向为带条码商品的长度方向，y方向为带条码商品的厚度方向。

其中，步骤3)中对带条码商品图像中条码位置进行定位的方法包括以下步骤：

一、将步骤2)中梯度图像进行阈值分割，过滤掉非边缘部分；

二、将步骤一中得到的图像依次进行图像闭运算处理，将条码的条纹边缘连通起来；

三、查找步骤2)中的最大连通区域；

四、确定步骤3)得到的最大连通区域上下限和左右限，得到条码区域的位置。从连通图中已经将条码的大致区域分割出来了，但是很容易将不相关的其他区域连通起来，造成了分割的条码区域过大，因此还需要精确地确定最大连通区域的上下限和左右限。

具体的，步骤四中通过对最大连通区域的x方向的梯度图像求方差，求方差的平均值a，其中，方差大于0.5a的区域为条码区域，从而确定所述最大连通区域的上下限b。利用方差确定最大连通区域的上下限b稳定性高，

具体的，步骤四中确定最大连通区域左右限包括以下步骤：

(1)、将0.5b的作为阈值；

(2)、取条码区域的任意位置，并向此位置的两侧逐段计算上下限；

(3)、当步骤(2)计算得到的上下限低于步骤(1)中所述阈值时，则为最大连通区域的左右限。在稳定性较高的最大连通区域的上下限b的基础上计算得到最大连通区域的左右限，稳定性也较高。

发明原理：在每个带条码商品上面都有条形码，条码内纹理单一，背景也很稳定。适合＝定位与标记检测，并适用于不同包装的带条码商品。

实施例1：

在每个带条码商品上面都有条形码，条码内纹理单一，背景也很稳定。适合定位与标记检测，并适用于不同包装的带条码商品。对于检测算法主要包含三个部分，前期处理；条码定位；标记检测。

前期处理：主要是对目标图像进行梯度的变换(x方向和y方向梯度)，作为下一步的基础。

条码定位：是整个算法成功与否的前提。由于条码的特征是条状在水平放置后有很强的梯度

经过(Fx-Fy)变换后，条码边缘有很强的响应，经过固定阈值分割会过滤掉非边缘部分。而条码的各个条纹边缘距离很近，经过高斯模糊和合适形状的图像闭运算后会将条码的条纹边缘连通起来，经过试验带条码商品的其他部分很难达到这么大。通过查找最大连通区域就可以粗略的找到条码的区域。此时区域内可能还包含其他不相关部分影响后面检测，对于此区域进行上下左右限的确定。上下限使用Fx图条码区域的方差。超出条码的区域有很强的衰减，设定一个比例即可有效的确定上下限。左右限的确定比较困难，在连通图中设定高度比例可以确定，但不太稳定。所以在下一步(与经验值比对)过程中，超出正常值。则重新调整各个参数重新计算。

标记检测：在确定条码区域后，为消除光源不稳定的影响，对区域图像进行ostu动态阈值分割形成二值图。再通过图像腐蚀运算查找标记形状(形状需满足一定大小要求)，即可实现标记的检测。

本发明的带条码商品的条码标记检测方法在带条码商品的条码区域进行标记，检测方法简单，稳定性高，适用不同品牌不同包装的商品，对于相机和带条码商品的相对位置精度要求不高。

本发明的商品销售过程检测装置结构简单，使用方便，可以方便有效的对商品进行检测和标记。

Claims (8)

1.一种商品销售过程检测装置，其特征在于：包括外壳、输送机构主电机(3)、商品进出输送机构(8)、摄像头(9)、读码器(10)、商品检测装置(11)、商品入口(12)、商品兑奖做标记激光器(13)和商品出口(15)，

所述外壳上设置有商品入口(12)和商品出口(15)，所述商品进出输送机构(8)设置在所述外壳中，所述商品进出输送机构(8)的一端连接所述商品入口(12)，所述输送机构主电机(3)连接所述商品进出输送机构(8)，所述商品进出输送机构(8)包括输送带，所述商品进出输送机构(8)与所述商品入口(12)的连接端设置有商品检测装置(11)，所述输送带的上方设置有摄像头(9)、读码器(10)和商品兑奖做标记激光器(13)，所述摄像头(9)和商品兑奖做标记激光器(13)均对准商品(14)的正上方，所述读码器(10)对准所述商品(14)的条码，

还包括反射激光器(1)和挡板，所述反射激光器(1)从所述商品(14)的侧面对商品(14)进行照射，所述挡板设置在所述反射激光器(1)照射所述商品(14)产生的反射光的路线上，

所述商品销售过程检测装置可执行以下步骤，用于商品玻璃纸的检测：

1)、利用相机采集所述挡板上的图像，所述图像的长度与商品长度相同，所述图像为RGB图像；

2)、选择所述图像的R通道；

3)、对图像进行垂直梯度处理，得到梯度图像；

4)、对步骤3)得到的梯度图像进行阈值分割,其中，得到分割图，分割图的背景为黑色，有效区域为白色；

5)、统计步骤3)中得到的有效区域的长度，当有效区域的长度大于图像长度的75％时，则商品玻璃纸为完整的；当有效区域的长度小于图像长度的75％时，则商品玻璃纸为不完整的。

2.如权利要求1所述的商品销售过程检测装置，其特征在于：还包括打印机(6)和打印纸(7)，所述外壳的前侧设置有兑奖出纸口，所述打印机(6)设置在所述兑奖出纸口处，所述打印纸(7)连接所述打印机(6)。

3.如权利要求1所述的商品销售过程检测装置，其特征在于：所述反射激光器(1)为线性红色激光器。

4.如权利要求3所述的商品销售过程检测装置，其特征在于：所述挡板为黑色板。

5.如权利要求1所述的商品销售过程检测装置，其特征在于：所述商品兑奖做标记激光器(13)为条形激光器。

6.如权利要求1所述的商品销售过程检测装置，其特征在于：所述商品检测装置(11)为光电传感器。

7.如权利要求1所述的商品销售过程检测装置，其特征在于：所述商品入口(12)和商品出口(15)共用一个出口。

8.如权利要求3所述的商品销售过程检测装置，其特征在于：所述商品销售过程检测装置还可执行以下步骤，对带条码商品的条码标记检测，在带条码商品条码区域进行标记：

1)、对带条码商品进行拍照，得到带条码商品的图像；

2)、前期处理：对带条码商品的图像进行梯度变换，得到梯度图像；

3)、对带条码商品的图像中条码位置进行定位；

4)、对条码区域图像进行阈值分割形成二值图；

5)、对步骤4)得到的二值图进行腐蚀运算得到标记形状。