CN109310248A - 产品使用情况光学确定*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于以光学方式确定产品分配器中用过的和/或剩余的产品的量的方法、***和设备。

Description

产品使用情况光学确定***
本申请要求2016年6月30日提交的美国临时申请第62/357249号的优先权益。
技术领域
本公开涉及以光学方式确定分配器中的产品的量和/或类型。
背景技术
分配消费产品的***在今天的许多环境中普遍存在。例如，手巾分配器在许多半私人和公共洗手间以及休息室中很常见。确定分配器中剩余多少产品且因此确定何时需要再填充此分配器可能是费时费力的，在一些情景中，需要服务人员或建筑维护团队成员按设定的调度检查分配器并根据需要进行再填充。此过程可能会导致检查分配器并确定(1)不需要再填充，这导致对分配器的不必要的巡视，从而导致建筑管理的效率低和额外的成本，或(2)分配器是空的，这会使用户感到失望。
发明内容
一般来说，本说明书的主题涉及以光学方式确定例如折叠手巾分配器的分配器中剩余多少产品，或所述产品的确实性。一般来说，本说明书中所描述的主题的一个方面可实施于***中，所述***包含一种分配器，其包括：主体，其用于装纳消费产品，所述主体具有上部部分和下部部分，所述下部部分具有分配开口，通过所述分配开口将所述消费产品分配给用户，且其中所述消费产品具有顶部部分且所述顶部部分具有识别标记，且随着分配所述消费产品，所述顶部部分和识别标记远离所述主体的所述上部部分移动；光学装置，其紧接所述上部部分，且被配置成俘获所述识别标记的至少部分图像；以及处理装置，其与所述光学装置进行数据通信，且被配置成确定所述图像的特性，以及所述图像与图像签名的匹配状态和剩余的所述消费产品的量中的至少一个。这个方面的其它实施例包含对应的***、设备和方法。
本说明书中所描述的主题的又一方面可实施于方法中，所述方法包含：由光学传感器生成纸产品分配器中的消费产品的顶部部分上的识别标记的图像；由处理装置分析所述图像以确定所述图像的特性；以及基于所述特性确定剩余的所述消费产品的量。这个方面的其它实施例包含对应的***、设备和计算机程序产品。
在一些实施方案中，本文中所描述的所述方法、***、设备和计算机程序产品具有以下特征，包含其中所述消费产品是堆叠、折叠手巾。所述顶部部分是所述堆叠、折叠手巾中的顶部手巾。所述光学装置是相机。所述识别标记是所述消费产品的提供商的商标。所述识别标记是所述消费产品的设计元素。所述设计元素是印刷或压花图案。所述图像的所述特性是以下中的一个或多个：清晰度、强度、边缘梯度、所述光学装置相对于所述识别标记的焦距或所述光学装置与识别标记之间的焦距、特征匹配、与所述识别标记的相关性和类似性。
所述识别标记的所述部分图像是所述识别标记的至少一部分的相片。所述处理装置基于所述光学装置与所述识别标记之间的距离确定剩余的所述消费产品的所述量。所述处理装置被配置成基于所述识别标记在所述光学装置的视场中的相对大小确定剩余的所述消费产品的所述量。所述处理装置被配置成基于所述识别标记的所述大小与各自对应于剩余产品的不同量的一个或多个模板的比较而确定剩余的消费产品的所述量。所述处理装置被配置成响应于确定所述匹配状态是假而生成警报，所述匹配状态是假指示所述图像与所述图像签名不匹配。所述处理装置被配置成响应于确定所述匹配状态是假而阻止分配，所述匹配状态是假指示所述图像与所述图像签名不匹配。
本说明书中所描述的主题的特定实施例可被实施以便实现下列一个或多个优点。例如，可在不需要服务人员打开和以物理方式检查所述分配器的情况下确定剩余的产品的水平或量。另外，产品水平/量感测***并不需要在再填充产品时由服务人员复位或校准机械触发器或杠杆(例如，随着产品消耗而向下移动的搁置于所述产品上的杠杆臂)，这在确定剩余和/或用过的产品的所述量时减小误差。
因为所述产品水平/量感测***使用光学检测技术，所以所述***不仅可检测剩余和/或用过的产品的所述量，而且基于所述产品的已知特性识别产品的类型。此类检测可用于例如特定地识别产品的类型(例如，来自制造商B的产品A或来自制造商D的产品C)。此功能性可用于在将非兼容或未经授权的产品***到所述分配器中的情况下阻止分配(或向服务人员发警报)。
附图和下文的描述中阐述了本说明书中所描述主题的一个或多个实施方案的细节。主题的其它特征、方面和优点将从描述、附图以及权利要求书变得显而易见。
附图说明
图1A是具有第一量的产品的实例产品分配器的表示。
图1B是图1A的产品的实例识别标记的表示。
图2A是具有第二量的产品的图1A的实例产品分配器的表示。
图2B是图2A的产品的实例识别标记的表示。
图3是用于以光学方式确定产品分配器中剩余和/或用过的产品的量的实例过程的流程图。
各附图中的类似附图标记指示类似的元件。
具体实施方式
本公开大体上涉及以光学方式确定例如折叠手巾分配器的分配器中剩余多少产品。
在一些实施方案中，分配器使用光学装置，例如相机，以确定产品分配器中例如堆叠手巾的剩余产品的量。例如，分配器使用产品上的识别标记的特性(例如，光学装置的视场中产品徽标的大小，或例如分辨率或清晰度的图像处理变量)来进行此类确定。
随着产品消耗，会剩余较少的产品且分配器中的产品水平对应地降低。继而，在此实例中，随着产品水平降低且产品(和产品上的标记)更远离安装在分配器的顶部附近的相机移动，产品上的识别标记对于所述相机将显得较小。
下文参考图1A、1B、2A和2B更详细地描述此类产品使用情况确定***的操作。
图1A是具有第一量110的产品103的实例产品分配器100的表示。在一些实施方案中，分配器100具有装纳消费产品103的主体102。例如，分配器100可以是拭巾/擦拭物、手巾、擦面纸或卫生纸分配器100，且产品103对应地可以是拭巾/擦拭物、卷拢或堆叠(且任选地是折叠)手巾、堆叠擦面纸或卷拢卫生纸。分配器100可例如由复合材料和/或金属材料制成，且可手动地和/或自动地分配产品103。
所述主体包含上部部分104(例如，最接近洗手间或休息室的天花板的部分)和下部部分106(例如，最接近洗手间或休息室的地板的部分)。在一些实施方案中，下部部分106具有分配开口108，通过分配开口108将消费产品103分配给用户。在其它实施方案中，分配开口108可例如在分配器100的前盖或部分上。
消费产品103具有顶部部分112。例如，图1A的折叠和堆叠手巾具有最接近分配器100的上部部分104的顶部部分112。在一些实施方案中，顶部部分112是堆叠的最靠近上部部分104的顶部处的一个手巾(或纸巾或拭巾/擦拭物)。在产品103是例如卫生纸或卷拢手巾的卷拢产品的实施方案中，顶部部分112是最接近上部部分104的卷(或片)段。
如上文所描述，顶部部分112具有识别标记114。在一些实施方案中，识别标记114是消费产品103的提供商的商标或徽标，或是消费产品103的设计元素，例如产品103上的部分或全部或印刷或压花图案。
分配器100包含紧接上部部分104的光学装置116。在一些实施方案中，光学装置116是相机或其它成像装置，其被定位和定向成俘获图像或识别或检测产品103上的识别标记114的特性或特征。例如，光学装置116可拍摄识别标记的图片/相片，和/或可以其它方式生成识别标记114的光学表示(例如，对比度或线/边缘图或渲染)。
在分配器100的操作和产品103的消耗期间，随着通过开口108从分配器100的底部中分配产品104，顶部部分112和因此识别标记114远离主体102的上部部分104移动，这会降低产品103的水平，如图2A中所展示。
图2A是具有第二量120的产品103的实例产品分配器100的表示。图2A中所展示的产品103的量120小于图1A的量110，这意味着，相比于图1A，图2A中剩余较少的产品103。因此，图1A表示大体上充满产品103的分配器，且图2A表示在一些产品103已被分配之后且因此剩余较少的产品103的分配器100。在卷拢产品103的背景下，上述情况将适用-卷拢产品103的直径随着使用而减小，这会致使卷拢产品103的外表面随着产品103被分配而更远离上部部分104。
因此，光学装置116与识别标记114之间的距离随着产品103消耗而改变。例如，在图1A中，光学装置116与识别标记114之间的距离是距离122。在图2A中，在已消耗/使用更多产品之后，光学装置116与识别标记114之间的距离是距离124，其大于距离122。
图1B和2B中反映了此增大距离的效应。图1B是图1A的产品103的实例识别标记114的表示，且图2B是图2A的产品103的实例识别标记114的表示。例如，可基于识别标记114的相对大小、光学装置116的视场检测此效应。更具体地说，视场中被标记114占据的相对部分基于光学装置116与标记114之间的距离而改变，这是通过标记114在图1B中相比于在图2B中占据视场的较大部分来展示，这是因为标记114在图1B中更接近光学装置。
在一些实施方案中，分配器100包含处理装置118，而在其它实施方案中，处理装置118远离分配器100。在任一状况下，处理装置118直接或间接与光学装置116进行数据通信，且可确定或识别图像(例如，由光学装置116俘获)的特性，确定图像与图像签名(例如，存储于处理装置118的存储器中)的匹配状态，和/或确定剩余的消费产品103的量。
在一些实施方案中，处理装置118可例如通过图像处理领域中的特征(例如，边缘)检测技术(例如，Canny边缘检测、Harris&Stephens/P1essey/Shi-Tomasi拐角检测)确定或识别图像的特性。此类特征检测可有助于出于认证标记114和/或确定剩余多少产品103的目的而匹配标记114的图像，如下文所描述。
在一些实施方案中，处理装置118例如可确定图像与图像的已知签名(例如，标记114的已知特征或特性，例如其整体形状、边缘图案、拐角和/或特定图案或颜色或梯度变化等等)的匹配状态。所述已知签名可存储于处理装置的存储器中。例如，处理装置118可使用模板匹配和卷积以确定由光学装置116俘获的标记114的图像是否与标记114的一个或多个已知签名匹配。在一些实施方案中，此匹配过程包含比较多个图像签名与所俘获的图像以确定是否存在匹配。如果匹配数量和/或其它置信度度量未超过最小阈值，那么处理器118确定不存在匹配。相反地，如果处理装置118确定满足或超过阈值，那么处理装置118确定存在匹配。
在一些实施方案中，如果处理装置118确定不存在匹配(例如，假匹配状态)，那么处理装置118生成警报，其可发送(例如，以无线方式)到数据处理***150或到服务人员或建筑管理者的移动装置，指示分配器100中的产品103不可信或未经授权(例如，产品来自不同制造商或来源)。另外，例如，处理装置118可响应于确定匹配状态是假而阻止分配，这是因为未经授权的产品无法通过分配器100正确地分配，从而造成影响分配器100的可操作性的分配错误和/或堵塞。例如，对于自动化分配器100，处理装置118可阻止分配致动器电动机转动和致使分配产品103，从而阻止分配未经授权的产品103。
如上文所提及，在一些实施方案中，处理装置118确定剩余产品103的量。例如，基于识别标记114在光学装置116的视场中的相对大小，处理装置118通过比较此相对大小与标记114在所述视场中的各自对应于剩余产品103的不同量的一个或多个模板而确定剩余产品103的量。例如，处理装置118存储三个此类模板：标记占据视场的100％且对应于满分配器100(即，产品103未被使用)的第一模板；标记占据视场的50％且对应于半满分配器100(即，产品的一半已被使用且剩余一半)的第二模板；以及标记占据视场的10％且对应于几乎空分配器100(即，剩余极少的产品)的第三模板。处理装置118通过比较这些模板与来自光学装置116的图像确定剩余多少产品。如果处理装置118将图像与第一模板匹配(例如，在某一容差内)，那么其确定尚未使用或已使用极少的产品。同样，如果处理装置118将图像与第三模板匹配，那么其确定剩余极少的产品，且例如将需要再填充分配器100的警报发送到建筑管理者/***或服务人员。在一些实施方案中，存在用于提供关于剩余产品103的量的较高粒度的许多模板。
在一些实施方案中，处理装置118基于光学装置116与识别标记114之间的距离确定剩余的消费产品103的量。例如，基于装置116相对于标记114的焦距，处理装置118可确定此类距离。基于此距离，处理装置118可确定剩余多少产品103。因此，作为实例，如果所述距离是两英寸，那么处理装置118确定已使用极少的产品或尚未使用产品。相反地，如果所述距离是十二英寸，那么处理装置118确定剩余极少的产品且应再填充分配器100。
类似地，基于清晰度、强度、边缘梯度、与识别标记114的相关性和/或类似性的其它图像处理技术可用于确定剩余产品103的量或产品103的确实性。
在一些实施方案中，分配器100包含数据通信装置(例如，发射器或收发器)，所述数据通信装置用以与其它装置通信(例如，通过有线或无线信道或它们的某种组合进行通信)。数据通信装置116可以使用任何数量的通信协议，包含例如WIFI、蓝牙和TCP/IP等等。
图3是用于以光学方式确定产品分配器100中剩余和/或用过的产品103的量的实例过程300的流程图。
生成纸产品分配器中的消费产品的顶部部分上的识别标记的图像(302)。例如，光学装置116生成识别标记114的图像。
分析图像以确定图像的特性(304)。例如，处理装置118分析图像。
基于特性确定剩余的消费产品的量(306)。例如，处理装置118确定剩余产品的量。
在一些实施方案中，光学装置116和处理装置118可被改型为现有分配器，例如先前制造但没有此类能力和/或已经安装于洗手间或其它设施中的分配器。以此方式，例如，以光学方式确定剩余和/或用过的产品的能力可提供到所安装的分配器底座。在一些实施方案中，光学装置116和处理装置118可通过胶粘带、通过螺钉或螺栓等等安装到没有此类装置和/或能力的分配器。无论是在改型应用中还是在其它应用中，对于每个独特分配器和识别标记114，相关距离(例如，122和124)都可被校准且编程到处理装置118中。
如上文所描述，分配器100可包含数据处理***150。数据处理***150可以是分配器100的部分或与之分离(例如，远离)。在数据处理***118远离分配器100的实施方案中，***150和分配器100可以通过无线或有线信道或它们的某种组合进行通信。例如，数据处理***118包含收发器和微处理器以有助于此类通信。在一些实施方案中，数据处理***150连接到WAN或LAN以传达到例如移动装置和/或服务器的其它装置并与之通信。
本说明书中所描述的主题和操作的实施方案可以实施于数字电子电路中或计算机软件、固件或硬件中，包含本说明书中公开的结构以及它们的结构等同物或它们中的一个或多个的组合。本说明书中所描述的主题的实施方案可以被实施为编码在计算机存储介质上以用于由数据处理设备执行或控制数据处理设备的操作的一个或多个计算机程序，即，计算机程序指令的一个或多个模块。替代地或除此之外，程序指令可以编码在人工生成的传播信号上，例如，机器生成的电信号、光信号或电磁信号，所述信号被生成以编码信息，以便传输到合适的接收器设备，从而由数据处理设备执行。
计算机存储介质可以是计算机可读存储装置、计算机可读存储衬底、随机或串行存取存储器阵列或装置，或它们中的一个或多个的组合，或可以包含在它们中。此外，虽然计算机存储介质不是传播信号，但是计算机存储介质可以是在人工生成的传播信号中编码的计算机程序指令的来源或目的地。计算机存储介质还可以是一个或多个单独的物理部件或介质(例如，多个CD、盘或其它存储装置)或可以包含在其中。
本说明书中所描述的操作可以被实施为由数据处理设备或***对存储在一个或多个计算机可读存储装置上的或从其它来源接收的数据执行的操作。
术语数据处理设备或数据处理***涵盖用于处理数据的所有种类的设备、装置和机器，例如包含可编程处理器、计算机、片上***，或前述项中的多个或组合。设备可包含专用逻辑电路，例如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)。除了硬件之外，设备还可以包含为所讨论的计算机程序创建执行环境的代码，例如构成处理器固件、协议栈、数据库管理***、操作***、跨平台运行时环境、虚拟机或它们中的一个或多个的组合的代码。设备和执行环境可以实现各种不同的计算模型基础结构，例如web服务、分布式计算以及网格计算基础结构。
计算机程序(也被称为程序、软件、软件应用、脚本或代码)可以以任何形式的编程语言编写，包含汇编或解释语言、声明性或过程语言，并且它可以以任何形式部署，包含作为独立程序或作为适用于计算环境中的模块、部件、子例程、对象或其它单元来部署。计算机程序可以但不必对应于文件***中的文件。程序可以存储在保持其它程序或数据的文件(例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)的一部分中、存储在专用于所讨论程序的单个文件中，或存储在多个协调的文件(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码的部分的文件)中。计算机程序可以被部署以在一台计算机上或位于一个站点或跨多个站点分布并通过通信网络互连的多台计算机上执行。
本说明书中所描述的过程和逻辑流可以由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程处理器来执行，以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行动作。过程和逻辑流也可以由专用逻辑电路，例如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)来执行，并且设备也可以被实施为所述专用逻辑电路。
适用于执行计算机程序的处理器包含例如通用微处理器和专用微处理器，以及任何种类的数字计算机的任何一个或多个处理器。一般来说，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于根据指令来执行动作的处理器，以及用于存储指令和数据的一个或多个存储器装置。一般来说，计算机还将包含用于存储数据的一个或多个大容量存储装置，例如，磁盘、磁光盘或光盘，或操作性地与它们连接，以从其中接收数据或向其中传输数据或两者。然而，计算机无需具有此类装置。此外，计算机还可以嵌入在另一装置中，例如，移动电话、个人数字助理(PDA)、移动音频或视频播放器、游戏控制台、全球定位***(GPS)接收器，或便携式存储装置(例如，通用串行总线(USB)闪存驱动)，这只是举了几个例子。适用于存储计算机程序指令和数据的装置包含所有形式的非易失性存储器、介质和存储器装置，包含例如半导体存储器装置，例如，EPROM、EEPROM以及闪存装置；磁盘，例如内部硬盘或可移动盘；磁光盘；以及CD-ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充，或并入其中。
本说明书中所描述的主题的实施方案可以在包含后端部件(例如，作为数据服务器)或包含中间件部件(例如，应用服务器)或包含前端部件(例如，具有图形用户界面或Web浏览器的客户端计算机，用户可以通过所述图形用户界面或Web浏览器与本说明书中所描述的主题的实现方案进行交互)，或者一个或多个这样的后端、中间件或前端部件的任何组合的计算***中实施。***的部件可以通过数字数据通信(例如，通信网络)的任何形式或介质进行互连。通信网络的实例包含局域网(“LAN”)和广域网(“WAN”)、互连网络(例如，因特网)以及对等网络(例如，自组织对等网络)。
计算***可包含客户端和服务器。客户端和服务器一般彼此远离，且通常通过通信网络进行交互。客户端和服务器的关系由于计算机程序在相应的计算机上运行并在彼此之间具有客户端-服务器关系而产生。在一些实施例中，服务器将数据(例如，HTML页面)传输到用户计算机(例如，为了向用户显示数据并从与用户计算机交互的用户接收用户输入)。可以在服务器处从用户计算机接收在用户计算机处生成的数据(例如，用户交互的结果)。
虽然本说明书含有许多特定实施细节，但是这些细节不应该被解释为对任何发明或可要求保护的内容的范围的限制，而是作为对特定发明的特定实施例特定的特征的描述。在本说明书中在单独的实施例的上下文中所描述的某些特征也可以在单个实施例中组合地实施。相反地，在单个实施例的上下文中所描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合形式在多个实施例中实施。此外，尽管特征在上文可以被描述为以某些组合形式起作用，甚至最初要求如此，但来自要求保护的组合的一个或多个特征可以在一些状况下从组合中删除，并且要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变型。
类似地，虽然操作在附图中是按特定顺序描绘的，但是这不应该被理解为要求此类操作以所示的特定顺序或按先后顺序执行，或所有所示出的操作都被执行，以实现所需结果。在某些情况下，多任务和并行处理可以是有利的。此外，在上文所描述的实施例中各种***部件的分离不应该被理解为在所有实施例中都要求这样的分离，应该理解，所描述的程序部件和***通常可以集成在单个软件产品中或封装到多个软件产品中。
此书面说明并不将本发明限于阐述的精确术语。因此，虽然已经参照上述实例详细描述了本发明，但是本领域的普通技术人员可以在不脱离本发明范围的情况下实现对这些实例的变更、修改和变化。

Claims (20)

1.一种分配器，其包括：
主体，其用于装纳消费产品，所述主体具有上部部分和下部部分，所述下部部分具有分配开口，通过所述分配开口将所述消费产品分配给用户，且其中：
所述消费产品具有顶部部分且所述顶部部分具有识别标记，且
随着分配所述消费产品，所述顶部部分和识别标记远离所述主体的所述上部部分移动；
光学装置，其紧接所述上部部分，且被配置成俘获所述识别标记的至少部分图像；以及
处理装置，其与所述光学装置进行数据通信，且被配置成确定：
所述图像的特性，以及
所述图像与图像签名的匹配状态和剩余的所述消费产品的量中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的分配器，其中所述消费产品是堆叠、折叠手巾。
3.根据权利要求2所述的分配器，其中所述顶部部分是所述堆叠、折叠手巾中的顶部手巾。
4.根据权利要求1所述的分配器，其中所述光学装置是相机。
5.根据权利要求1所述的分配器，其中所述识别标记是所述消费产品的提供商的商标。
6.根据权利要求1所述的分配器，其中所述识别标记是所述消费产品的设计元素。
7.根据权利要求6所述的分配器，其中所述设计元素是印刷或压花图案。
8.根据权利要求1所述的分配器，其中所述图像的所述特性是以下中的一个或多个：清晰度、强度、边缘梯度、所述光学装置相对于所述识别标记的焦距、特征匹配、与所述识别标记的相关性和类似性。
9.根据权利要求1所述的分配器，其中所述识别标记的所述部分图像是所述识别标记的至少一部分的相片。
10.根据权利要求1所述的分配器，其中所述处理装置基于所述光学装置与所述识别标记之间的距离确定剩余的所述消费产品的所述量。
11.根据权利要求1所述的分配器，其中所述处理装置被配置成基于所述识别标记在所述光学装置的视场中的相对大小确定剩余的所述消费产品的所述量。
12.根据权利要求11所述的分配器，其中所述处理装置被配置成基于所述识别标记的所述大小与各自对应于剩余产品的不同量的一个或多个模板的比较而确定剩余的消费产品的所述量。
13.根据权利要求1所述的分配器，其中所述处理装置被配置成响应于确定所述匹配状态是假而生成警报，所述匹配状态是假指示所述图像与所述图像签名不匹配。
14.根据权利要求1所述的分配器，其中所述处理装置被配置成响应于确定所述匹配状态是假而阻止分配，所述匹配状态是假指示所述图像与所述图像签名不匹配。
15.一种方法，其包括：
由光学传感器生成纸产品分配器中的消费产品的顶部部分上的识别标记的图像；
由处理装置分析所述图像以确定所述图像的特性；以及
基于所述特性确定剩余的所述消费产品的量。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述特性是所述识别标记在观察窗中的相对大小，且确定所述量包括比较所述相对大小与各自对应于剩余产品的不同量的已知特征大小。
17.根据权利要求15所述的方法，其中所述消费产品是折叠手巾的堆叠。
18.根据权利要求15所述的方法，其中所述光学传感器是相机。
19.根据权利要求15所述的方法，其中所述识别标记是所述消费产品的提供商的商标。
20.根据权利要求15所述的方法，其中所述识别标记是所述消费产品的设计元素。
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