CN111831673B - 货品识别***、货品识别方法及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种货品识别***、货品识别方法及电子设备。货品识别方法包括如下步骤：数据库构建、托盘参数采集、重量变化值判断。本发明通过在托盘上表面安装压力毯的方式，实时采集每一托盘的重量发生变化的托盘区域轮廓和托盘重量变化值。当有货品从货架的托盘上被取走或被放置于所述托盘时，可以实时判断出被取走或被放置的货品的种类及数量，从而可以保证用户的购物数据库中的购物记录与用户实际购物情况一致。

Description

货品识别***、货品识别方法及电子设备

技术领域

本发明涉及一种用于零售业的货品识别技术，具体涉及一种货品识别***、货品识别方法及电子设备。

背景技术

公开号为CN108332829A的中国专利公开了一种基于重量监测的货品感知***及货品感知方法，公开号为CN108497839A中国专利公开了一种可感知货品的货架，以上两件专利都是涉及一种用于无人便利店的智能货架，需要利用重量传感器实时监控货架上每一种货品的变化情况，记录货品变动的种类及数量。以上方案都是采用琴键式托盘，在每层设置多个并列的独立托盘，每一托盘中放置同一种类的货品，同一层多个托盘之间互不影响。将货品从货架中取出时，重量传感器可以准确判断种类及数量，其不足之处在于，当用户将货品放至错误位置时，计算机***只能根据判断出货品摆放错误，但不能确定被错放的货品种类及数量，因为多种商品具有大致相同的重量是非常有可能发生的普遍事件，商品的重量值与商品种类并非是一一对应的。

如果用户将货架上的食物取下并食用，将食用后的食物放回原托盘，计算机***只能识别出此物的重量与该托盘上原属货品不同，不能判断这一货品是属于这一托盘的、但被食用过的货品还是属于其他托盘的货品，只能做出简单的报警。如果该货品是原来位于其他托盘的其他货品，是可以二次销售的，工作人员不在短时间内作出调整也可以；如果是被食用过的货品，是不能二次销售的，应当报警提示工作人员或用户，尽快取走。同时，计算机能识别出是哪一个用户放回此货品的，但由于难以判断此货品的具体种类及数量，因此也不能从用户的电子购物车中删除该货品，导致用户电子购物车中的购物记录与真实购物情况不符。

此外，以上两件专利采用的琴键式托盘结构与常见的货架托盘结构很大差异，需要重新开发模具和设计托盘，安装大量的重量传感器，琴键式货架的成本比常规货架高很多；而且，琴键式货架的每一托盘的尺寸都是固定不变的，只能摆放货品尺寸与托盘一致的一些货品，如果摆放不同尺寸的其他货品必须要重新定做托盘，这样就会进一步提高货架的使用成本。

发明内容

本发明的目的在于，解决现有技术的智能货架存在的放回货品种类识别准确性差的问题、错拿错放问题及货架成本过高的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种货品识别方法，其包括如下步骤：构建货品数据库，用以存储被放在货架的托盘上的每一货品的货品信息，所述货品信息包括每一货品的种类、单品重量、所处栏位以及底面轮廓；实时采集每一托盘的重量变化值；当所述重量变化值为非零数值时，记录托盘参数，包括重量变化值、重量发生变化的栏位以及重量发生变化的托盘区域轮廓；以及判断所述重量变化值是否小于0，若是，判定有货品被从货架的托盘上取走，根据所述托盘参数及所述货品信息判断被取走货品的种类及数量，存储所述被取走货品的种类、数量及底面轮廓至取走货品的用户的购物数据库；若否，判定有货品被放置于货架的托盘上，根据所述托盘参数及放置所述货品的用户的购物数据库判断被放置于货架的货品的种类及数量，从放置货品的用户的购物数据库中删除该货品对应的货品信息。

进一步地，根据所述托盘参数及所述货品信息判断被取走货品的种类及数量的步骤，具体包括如下步骤：对比重量发生变化的栏位的编号及货品数据库中每一货品所处栏位的编号，获取被取走货品的种类；以及计算所述重量变化值的绝对值与货品数据库中该种类货品的单品重量的商值，对该商值做取整处理，获取被取走货品的数量。

进一步地，判断被放置于货架的货品的种类及数量的步骤，包括如下步骤：判断所述重量变化值是否与放置所述货品的用户的购物数据库中一个货品的重量或多个货品的总重量相同；若是，获取被放置于货架的货品的种类及数量的M种可能性结果；若否，判定所述货品为异物。

进一步地，判断被放置于货架的货品的种类及数量的步骤，包括如下步骤：判断重量发生变化的托盘区域的轮廓是否与放置所述货品的用户的购物数据库中至少一货品的轮廓一致；若是，获取所述货品的种类及数量的N种可能性结果；若否，判定所述货品为异物。

进一步地，判断被放置于货架的货品的种类及数量的步骤，包括如下步骤：判断所述货品的重量是否与放置所述货品的用户的购物数据库中至少一货品的重量相同；若是，获取被放置于货架的货品的种类及数量的M种可能性结果，即为重量对比结果；判断重量发生变化的托盘区域的轮廓是否与放置所述货品的用户的购物数据库中至少一货品的轮廓一致；若是，获取所述货品的种类及数量的N种可能性结果，即为轮廓对比结果；以及对比所述重量对比结果与所述轮廓对比结果，若二者中有且仅有一个结果相同，该结果即为被放置于货架的货品的种类及数量。

进一步地，所述货品识别方法还包括如下步骤：识别每一用户的身份信息；根据每一用户的身份信息生成每一用户的购物数据库；当所述重量变化值小于0时，判断取走货品的用户的身份；当所述重量变化值大于0时，判断放置货品的用户的身份。

进一步地，构建货品数据库的步骤，具体包括如下步骤：初始化货品数据库，录入每一托盘的栏位编号至所述货品数据库；录入每一栏位对应的货品信息至所述货品数据库，所述货品信息包括该栏位对应的货品的种类及单品重量；以及采集每一种货品的底面轮廓，并将所述底面轮廓存储至所述货品数据库；当一货品被放置于一托盘时，该托盘发生重量变化的区域的轮廓即为该货品的底面轮廓。

进一步地，所述货品识别方法还包括如下步骤：当重量变化值小于0时，从所述货品数据库中删除被取走货品的货品信息；当重量变化值大于0时，若被放置于货架的货品不是异物，将被放置于货架的每一货品的货品种类、单品重量、所处栏位及底面轮廓作为一组货品信息存储至所述货品数据库。

进一步地，所述货品识别方法还包括如下步骤：根据被放置于货架的货品的种类从所述货品数据库查找该货品对应的栏位；判断该种类货品对应的栏位与重量发生变化的栏位是否一致；若是，判定所述货品被放置于正确栏位；若否，判定所述货品被放置于错误栏位，可选择地发出报警信号。

进一步地，所述货品的底面轮廓包括货品底面的形状和尺寸；以及所述重量发生变化的托盘区域轮廓包括重量发生变化的托盘区域的形状和尺寸。

进一步地，在构建货品数据库的步骤之前，还包括如下步骤：设置至少一货架，每一货架包括多个托盘，每一托盘被分隔成至少一个栏位；在每一托盘上表面设置一压力毯；以及摆放至少一货品于至少一托盘内，每一货品的底面接触压力毯的顶面，每一栏位被放置有同一种货品；其中，所述压力毯用于实时获取托盘的重量变化值、发生重量变化的栏位及发生重量变化的托盘区域的轮廓。

本发明还提供一种电子设备，包括：存储器，用于存储可执行程序代码；以及处理器，连接至所述存储器，通过读取所述可执行程序代码，以运行与所述可执行程序代码对应的计算机程序，以执行前文所述的货品识别方法中的步骤。

本发明还提供一种货品识别***，包括前文所述电子设备。

进一步地，本发明还提供一种货品识别***，所述货品识别***还包括：至少一货架，每一货架包括多个托盘，每一托盘被分隔成多个栏位，用于摆放货品；以及至少一压力毯，贴附于每一托盘的上表面，且连接至一电子设备；所述压力毯用于实时获取托盘的重量变化值、发生重量变化的栏位及发生重量变化的托盘区域的轮廓。

进一步地，所述压力毯包括均匀分布的多个压力传感器。

进一步地，所述货品识别***还包括隔离件，所述隔离件可拆卸式安装至每一托盘上方，用以将所述托盘分隔成多个栏位 。

本发明的有益效果在于，提供一种货品识别***、货品识别方法及电子设备，通过在托盘上表面安装压力毯的方式，获取并记录托盘上每一种类货品的重量和货品轮廓，实时采集每一托盘的重量发生变化的托盘区域轮廓和托盘重量变化值。

当有货品从货架的托盘上被取走时，将托盘重量变化值与货品数据库中每一托盘对应的货品信息作对比，可以判断出从托盘上被取走的货品种类及数量，并将被取走货品的重量值及底部轮廓等货品信息存储至取走货品的用户的购物数据库。当有货品被放置于托盘时，将托盘重量变化值及轮廓与放置货品的用户的购物数据库中货品的重量和轮廓作对比，可以判断出放回至托盘的货品种类及数量，进而将用户的购物数据库中与该货品相应的货品信息删除，从而可以保证用户的购物数据库中的购物记录与用户实际购物情况一致。

本发明中使用的货架，与现有的货架结构近似，只需在普通货架托盘上安装压力毯即可，无需特意做成琴键式，可以有效降低货架成本，而且每一托盘的栏位宽度是可调节的，可以用于摆放不同尺寸的货品。

附图说明

图1为本发明所述货架的整体结构示意图；

图2为本发明所述压力毯的结构示意图；

图3为本发明所述货品识别***的模块结构示意图；

图4为本发明所述货架的前端结构示意图；

图5为本发明所述货架的后端结构示意图；

图6为本发明所述货品识别方法的流程图；

图7为本发明所述货品数据库构建步骤的流程图；

图8为本发明所述用户身份获取步骤的流程图。

图中各个部件标号如下：

1、支架，2、压力毯，10、货架，11、托盘，12、隔离件，

20、电子设备，21、第一毯面，22、第二毯面，23、压力传感器，

30、摄像头，41、第一排孔，42、第二排孔，51、第一限位孔，

52、第二限位孔，100、货品识别***，121、第一支架，122、第二支架，

123、第三支架，201、存储器，202、处理器。

具体实施方式

以下参考说明书附图完整介绍本发明的优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，其保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的部件以相似数字标号表示。本发明所提到的方向用语，例如，上、下、前、后、左、右、内、外等，仅是附图中的方向，只是用来解释和说明本发明，而不是用来限定本发明的保护范围。

当某些部件被描述为“在”另一部件“上”时，所述部件可以直接置于所述另一部件上；也可以存在一中间部件，所述部件置于所述中间部件上，且所述中间部件置于另一部件上。当一个部件被描述为“安装至”或“连接至”另一部件时，二者可以理解为直接“安装” 或“连接”，或者一个部件通过一中间部件间接 “安装至”或“连接至”另一个部件。

如图1所示，本实施例提供一种用于无人便利店的货品识别***100，包括一种被放置于无人便利店内的货架10，货架10包括至少一支架1以及至少一压力毯2，每一货架10包括多个托盘11，每一托盘11被分隔成多个栏位；在每一托盘11上表面设置一压力毯2，即压力毯2贴附于每一托盘11的上表面。

具体地，如图2所示，所述压力毯2包括第一毯面21、第二毯面22以及多个压力传感器23；第一毯面21贴附于一托盘11上表面；第二毯面22设于所述第一毯面21上方，其边缘处连接至所述第一毯面21；多个压力传感器23均匀分布于所述第二毯面22与所述第一毯面21之间的间隙内。压力毯2中任意两个相邻的压力传感器23的间距为2-10毫米，优选5毫米，不仅能够检测到托盘上货品重量的实时变化，还能检测到重量发生变化的栏位位置，还能检测到重量发生变化的托盘区域的轮廓，也即被取走或被放回的货品的轮廓。

如图3所示，货品识别***100还包括一种电子设备20，电子设备20设于货架10内部或外部，压力毯2连接至电子设备20。摆放至少一货品于至少一托盘11内，每一栏位被放置有同一种货品。压力毯2用于获取货品或货品的重量及其底面轮廓，还用于获取重量发生变化的托盘区域的轮廓。压力毯2的数据传输至电子设备20，电子设备20可以计算出减少的重量，同时还可以获取重量发生变化的栏位位置以及货品的轮廓，从而判断出从货架托盘上被取走货品的种类及数量，以及被放回货架托盘的货品的种类及数量。

为便于栏位的分隔，货架10还包括隔离件12，可拆卸式安装至所述支架1，用以将托盘11分成至少一栏位。以货架10或托盘11朝向用户的一端为前端，远离用户的一端为后端，优选隔离件12的前端高度低于其后端的高度，以便于用户货架10上或在托盘11内拿取或放置货品。托盘11分隔成的多个栏位用以放置不同的货品，货架10可以被安装于一冰箱或冰柜内。

本实施例可直接在现有托盘基础上改进，不用做成琴键式，可以降低成本，而且每一栏位宽度可调节，可适用于货品尺寸不同的场景。本实施例可以根据托盘尺寸定制压力毯2的规格尺寸，将传统货架改造成智能货架，可以降低货架的生产成本和维护成本。

如图4、图5所示，本实施例中，隔离件12包括第一支架121和/或第二支架122和/或第三支架123；上述支架皆为至少一根金属杆制成的，成本较低。第一支架121可拆卸式安装至托盘11前端；第二支架122可拆卸式安装至托盘11后端；第三支架123的一端可拆卸式安装至托盘11前端，其另一端可拆卸式安装至托盘11后端，将托盘11分成至少一栏位。这样通过可插拔的隔离件12就可轻松分栏位，而且栏位宽度可调节，适合货品尺寸不同的情况，栏位不受货品尺寸的严格限制，货架10不用做成琴键式，只需在整个托盘11上安装压力毯2即可，可以降低成本。

如图4、图5所示，为便于通过可插拔的隔离件12就可轻松分栏位，隔离件12除了包括第一支架121、第二支架122和第三支架123以外，其还包括贯穿于托盘11的前端的第一排孔41、贯穿于托盘11的后端的第二排孔42。第一支架121的下端***至第一排孔41，第二支架122的下端***至第二排孔42，第三支架123的前端***至第一排孔41，其后端***至第二排孔42，第三支架123的前端、后端分别可插拔式安装至第一支架121、第二支架122，第一排孔41、第二排孔42用以固定第三支架123，使得第三支架123在前后方向上无法偏转，保持相对稳定，至少一第三支架123就可以将托盘11分成多个栏位，每个栏位用于摆放同一种类的货品。用户可以随时将至少一第三支架123从原位置拔出，***至另一位置，从而可以根据实际需求调整每一栏位的宽度，使得栏位的宽度与需要摆放的货品尺寸相对应。

如图6所示，基于前文所述的货品识别***100，本实施例还提供一种货品识别方法，包括如下步骤S1-S12。其中，步骤S1-S4是硬件设置步骤。

如图3所示，电子设备20包括存储器201和处理器202；存储器201内设有一种存储介质，用于存储可执行程序代码；处理器202通过读取可执行程序代码来运行与可执行程序代码对应的计算机程序，以执行一种货品识别方法中的若干步骤S5-S12。

本实施例通过在整个托盘11上安装压力毯2，获取重量变化和货品轮廓，轮廓包括形状和尺寸，实时采集每一托盘11的重量发生变化的托盘区域轮廓，以此为依据结合重力方案和/或视觉方案可准确识别货品的数量和种类。

S1、货架设置步骤，设置至少一货架10，每一货架10包括多个托盘11，每一托盘11被可拆卸式连接至托盘11的隔离件12分隔成至少一个栏位。本实施例可直接在现有托盘基础上改进，不用做成琴键式，可以降低成本，而且栏位宽度可调节，适合货品尺寸灵活多变的场景。本实施例可以定制压力毯2的规格大小，将普通货架改造成智能货架，避免了对现有普通货架的浪费，大大节省了额外采购货架的费用。

S2、压力毯设置步骤，在每一托盘11上表面设置一压力毯2，贴附于每一托盘11的上表面，且连接至所述电子设备20。所述压力毯2用于获取托盘上的货品的重量及其底面轮廓，还用于获取重量发生变化的托盘区域的轮廓。货品的底面轮廓，包括货品底面的形状和尺寸。压力毯2包括两个毯面以及均匀分布于所述两个毯面之间的、排列成矩阵状的多个压力传感器23；其中，任意两个相邻传感器的距离为2-10毫米，优选相邻两个压力传感器23间距5mm。当货品被放置于一托盘11的压力毯2上时，被货品压到的压力传感器会产生电信号，并发送至电子设备20，电子设备20根据压力毯2传送的电信号可以计算出发生重量变化的托盘区域的轮廓，也即从托盘被取走或被放置于托盘的货品的底部轮廓，包括货品底部的形状和尺寸。电子设备20还可以计算出托盘的重量变化量，也即从托盘被取走或被放置于托盘的货品的重量。

S3、货品摆放步骤，摆放至少一货品于至少一托盘11内，优选地，每一栏位被放置有同一种货品。每一货品的底部都与托盘上表面的压力毯直接接触，货品不能层叠摆放，以确保每一货品的底部轮廓都能被电子设备采集到。

S4、摄像头设置步骤，在无人便利店的顶部和/或货架10前端设置至少一摄像头30，连接至所述电子设备20，摄像头30优选三维摄像头，可连续获取多帧三维影像。有一部分摄像头设于便利店的顶部，其视野覆盖便利店底面的全部范围，电子设备根据每一用户在便利店内的实时影像判断每一用户的位置。当某一托盘的重量发生变化时，电子设备判断此时每一用户的两个手部的坐标集是否与该托盘上方空间的坐标集有交集，如有交集，获取在托盘重量变动时朝该托盘伸手的用户的身份，也即从该托盘取走货品或者放置货品至该托盘的用户的身份。还有一部分摄像头设于货架前端，其视野覆盖货架前方的空间。当某一托盘的重量发生变化时，电子设备截取该时间点之前或之后的一个时间段内货架前方空间的影像，也即用户伸手取走或放回货品过程中的实时影像，包括位于用户手中的货品的全部或部分的图片，结合计算机视觉技术和机器学习技术，将货品的图片录入货品识别模型中，进一步判断出被取走或被放回货品的种类。

S5、货品数据库构建步骤，构建货品数据库，用以存储被放在货架10的托盘11上的每一货品的多组货品信息，所述货品信息包括每一货品的种类、单品重量、所处栏位以及底面轮廓。如图7所示，构建货品数据库的步骤S5具体包括如下步骤：S51、初始化货品数据库，录入货架编号、托盘编号以及每一托盘上每一栏位的栏位编号； S52、录入每一栏位对应的货品信息至所述货品数据库，所述货品信息包括该栏位对应的货品种类及该种类货品的单品重量及货品价格；S53、至少一货品被摆放至一货架10的一托盘11上，实时采集每一种类货品的底面轮廓，并将其存储至所述货品数据库。其中，所述货品的底面的轮廓包括货品底面的形状和货品底面的尺寸。

S6、托盘参数采集步骤，实时采集每一托盘11的重量变化值；当所述重量变化值为非零数值时，记录托盘参数，包括重量变化值、重量发生变化的栏位以及重量发生变化的托盘区域轮廓。其中，所述重量发生变化的托盘区域轮廓包括重量发生变化的托盘区域的形状和尺寸。

当一用户进店时，电子设备根据该用户的二维码或身份卡获取进入便利店的每一用户的身份，根据用户身份信息为每一用户构建一购物数据库。当所述重量变化值为非零数值时，电子设备根据便利店高处的摄像头实时获取每一用户的手部位置，将用户手部位置与托盘位置对比，即可得出哪一用户向哪一托盘伸手的结论。每当发生一次购物事件时，托盘上某一栏位的重量会发生变化，同一时间向该栏位伸手的用户即为取走或放回货品的用户，从而可以判断出取走或放回货品用户身份，进而可以同步更新该用户的购物数据库。

S7、重量变化值判断步骤，判断所述重量变化值X是否小于0，若是，判定有货品被从货架的托盘上取走，执行步骤S8-S9；若否，判定有货品被放置于货架的托盘上，执行步骤S10-S14。

S8、第一货品判定步骤，判定有货品从货架的某一托盘上被取走，根据所述托盘参数及所述货品信息判断被取走货品的种类及数量种类及数量，具体包括如下步骤：对比重量发生变化的栏位的编号及货品数据库中每一货品所处栏位的编号，获取被取走货品的种类，从货品数据库中获取该种类货品的单品重量；计算所述重量变化值的绝对值与货品数据库中该种类货品的单品重量的商值，对该商值做取整处理，获取被取走货品的数量。

S9、购物数据库第一更新步骤，更新用户的购物数据库，存储被取走货品的种类、数量及被取走货品的底面轮廓至取走货品的用户的购物数据库，同时，在货品数据库中记录每一货品数量变动情况，更新货品数据库中货架上货品的库存量。

S10、第二货品判定步骤，判定有货品被放置于货架的一托盘上，且所述货品的重量与所述重量变化值相同。

S11、重量对比步骤，判断所述重量变化值，即所述货品的重量，是否与放置货品的用户的购物数据库中某一个货品的重量或多个货品的总重量相同，若否，判定被放置于货架的该货品为异物；若是，获取被放置于货架的货品的种类的M种可能性结果，并执行下一步骤S12。

例如，如果该货品重量为50克，用户的购物数据库中只有一种50克的货品，M=1。如果该货品重量为200克，但用户的购物数据库中有两种200克的货品、三种100克的货品，五种货品各一个，被放置于货架的货品可能是一个200克的货品（两种可能），或是两个100克（三种可能）的货品，共有五种可能性结果，M=5。如果该货品重量为185克，用户的购物数据库中没有185克的货品，M=0，判定该货品为异物，如用户的手机等。

所述异物是指不属于该便利店的其他货品，这一货品原本就不是被摆放在该便利店的货架上的。当一货品的货品种类被判定为异物时，电子设备可以发出报警信号。

S12、轮廓对比步骤，判断重量发生变化的托盘区域的轮廓是否与放置所述货品的用户的购物数据库中至少一货品的轮廓一致，若是，判定被放置于货架的货品的轮廓与所述货品的轮廓相同，获取被放置于货架的货品的种类的N种可能性结果；若否，说明被放置于货架的货品与用户购物数据库中的某一种货品相比，重量相同但轮廓不同，就可以判定被放置于货架的货品为异物。

例如，如果被放置于货架的货品的底面轮廓为边长12厘米的正方形，用户的购物数据库中有只有一种货品的底面轮廓为边长12厘米的正方形，且该货品的重量与被放置于货架的货品的重量相同，可以认为该货品即为被放置于货架的货品。如果被放置于货架的货品底面轮廓为直径10厘米的圆形，但用户的购物数据库中有四种货品的底面轮廓为直径10厘米的圆形，可以认为该货品可能是这四种货品中的一种，N=4。如果被放置于货架的货品底面轮廓为长度为20厘米、宽度为3厘米的长条形，但用户的购物数据库中没有货品的底面轮廓与该货品相同，N=0，判定该货品为异物，可能是用户随身携带的物品，如雨伞。

其中，步骤S11和S12的先后顺序可前后调换，或同步执行，互不影响。在步骤S11或S12中，当M=0或N=0时，可以判定为放置的货品为异物。

S13、被放回货品的种类判断步骤，当M>0且N>0时,结合步骤S11、S12分别得出的可能性结果，可以进一步确定所述货品的货品种类，若被放置于货架的货品的重量及轮廓皆与用户购物数据库中的某一种或几种货品的重量及轮廓相同，就可以推断出被放置于货架的货品即为此货品。例如，在步骤S11中得知该货品重量为200克，在步骤S12中得知该货品底面轮廓为直径10厘米的圆形；若步骤S11的五种可能性方案中，刚好只有一种货品的底面轮廓为直径10厘米的圆形，或者，步骤S12的四种可能性方案中刚好只有一种货品的重量为200克，即可确定被放回的货品的种类及数量。

在通常情况下，一个用户在一间便利店内购买货品的总数量通常少于10件，偶尔会达到10至20件。在样本量比较小的情况下，被放置于货架的货品的重量及轮廓皆与用户购物数据库中的某一种或几种货品的重量及轮廓相同的可能性基本都是唯一的，执行以上步骤S11-13就已经可以判断被放置于货架的货品的种类和数量。

若步骤S11-13被执行后，被放在货架的货品的种类及数量可能性结果并非唯一的，存在两种以上的可能性结果，可以结合其他货品识别技术，进一步识别出的这些可能性结果的差异，从而准确地确定该货品的种类及数量。其他货品识别技术包括：计算机视觉技术，利用货品的实时影像进一步判断货品的种类；RFID识别技术，在不同货品上设置RFID标签，利用射频识别技术判断货品的种类，等等。S14、数据库第二更新步骤，更新用户的购物数据库，从放回该货品的用户的购物数据库中删除该货品对应的货品信息，使得用户的实际购物情况与购物数据库信息一致。更新货品数据库，若被放置于货架的货品不是异物，将被放置于货架的每一货品的单品重量、底面轮廓、货品种类及所处栏位（即重量发生变化的栏位编号）作为一组货品信息存储至所述货品数据库中。

根据被放置于货架的货品的种类从所述货品数据库查找该货品对应的栏位编号，判断该种类的货品对应的栏位编号与重量发生变化的栏位编号是否一致，若是，判定所述货品被放置于其正确栏位，货品数据库仅记录其数量变动情况；若否，判定所述货品被放置于错误栏位，在货品数据库中该栏位对应的货品信息中除了原有的货品，还增加被错放的货品的信息，将被放置于货架的每一货品的货品种类、单品重量、所处栏位及底面轮廓作为一组货品信息存储至所述货品数据库。当一货品被错放至错误栏位时，可选择地，电子设备发出报警信号。

其中，步骤S1-S4均为硬件设置步骤，步骤S5-S14均为电子设备20执行的数据处理步骤。

如图8所示，本发明所述货品识别方法还包括用户身份获取步骤，用于获取取走或放置货品的用户的身份，包括由电子设备20执行的如下步骤S15-S17。步骤S15-S16在托盘参数采集步骤S6之前执行，步骤S17在托盘参数采集步骤S6之后执行。

S15、用户身份识别步骤，识别每一用户的身份信息。用户用手机APP软件完成用户注册，登记身份信息及用于付费的银行账户，准备进店时可以用手机生成一个二维码，以表明身份。当一用户进店时，电子设备根据店门口的闸机处的二维码读取器获取该用户的二维码从而获取进入便利店的每一用户的身份。

S16、购物数据库生成步骤，根据每一用户的身份信息生成每一用户的购物数据库。电子设备为每一个扫码进店的用户生成一个购物数据库，用于记录该用户在该便利店内的购物信息。

在托盘参数采集步骤S6中，若托盘的重量变化值为非零数字，步骤S6之后需要执行以下步骤S17。

S17、用户身份判断步骤，判断取走或放置货品的用户的身份，并更新其购物数据库。当所述重量变化值小于0时，判断取走货品的用户的身份；当所述重量变化值大于0时，判断放置货品的用户的身份。当所述重量变化值小于0时，在之后的步骤S9中，将取走货品的用户取走货品的信息记录在该用户的购物数据库中。当所述重量变化值大于0时，在之后的步骤S11-S12中，调用放置货品的用户的购物数据库；在之后的步骤S14中，将放置货品的用户放置货品的信息从该用户的购物数据库中删除。

本发明在常规货架的托盘上表面安装压力毯，利用压力毯内的压力传感器矩阵实时采集被放置于压力毯上的每一货品的重量、位置及底面轮廓等信息。当有货品从货架托盘上被一用户取走时，将每一被取走货品的重量及底面轮廓信息实时存储至该用户的购物数据库内；当一用户放置某货品至一货架托盘时，及时调用该用户的购物数据库，通过将该货品的重量及底面轮廓与该用户的购物数据库做对比，对比二者的重量和底面轮廓，从而判定该货品是否为该用户之前取走的货品，判定该货品的种类及数量。在大多数情况下，电子设备可以通过以上方法解决错拿错放问题，即使用户将货品放置错误的栏位，也能及时从用户的购物数据库中删除这一货品的购物记录，确保用户的购物数据库与真实购物情况一致。

本发明的有益效果在于，提供一种货品识别***、货品识别方法及电子设备，通过在托盘上表面安装压力毯的方式，获取并记录位于托盘上每一货品的重量和底面轮廓，实时采集每一托盘上重量发生变化的托盘区域轮廓和重量变化值。当有货品从一货架托盘上被取走或被放回至一货架托盘时，都能及时准确地判断该货品的种类和数量，并实时更新用户的购物数据库，确保用户在购物数据库中的购物记录与真实购物情况一致，确保为每一用户结算准确，而且不影响错放货品的二次销售，从而有效解决了因用户将货品放置于错误栏位导致购物数据库出错的技术问题。

本发明中使用的货架，与现有的货架结构近似，只需在普通托盘上安装压力毯即可，无需将托盘特意做成各栏位完全分离的琴键式结构，可以有效降低货架成本；而且每一托盘的栏位宽度是可调节的，可以用于摆放不同尺寸的货品，适用场景较多，相对于琴键式托盘，可以有效降低运营和管理成本。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，使本领域的技术人员更清楚地理解如何实践本发明，这些实施方案并不是限制本发明的范围。对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种货品识别方法，其中，包括如下步骤：

构建货品数据库，用以存储被放在货架的托盘上的每一货品的货品信息，所述货品信息包括每一货品的种类、单品重量、所处栏位以及底面轮廓；

实时采集每一托盘的重量变化值；当所述重量变化值为非零数值时，记录托盘参数，包括重量变化值、重量发生变化的栏位以及重量发生变化的托盘区域轮廓；以及

判断所述重量变化值是否小于0，若是，判定有货品被从货架的托盘上取走，根据所述托盘参数及所述货品信息判断被取走货品的种类及数量，存储所述被取走货品的种类、数量及底面轮廓至取走货品的用户的购物数据库；若否，判定有货品被放置于货架的托盘上，根据所述托盘参数及放置所述货品的用户的购物数据库判断被放置于货架的货品的种类及数量，从放置货品的用户的购物数据库中删除该货品对应的货品信息；

判断被放置于货架的货品的种类及数量的步骤，包括如下步骤：

判断所述货品的重量是否与放置所述货品的用户的购物数据库中至少一货品的重量相同；若是，获取被放置于货架的货品的种类及数量的M种可能性结果，即为重量对比结果；

判断重量发生变化的托盘区域的轮廓是否与放置所述货品的用户的购物数据库中至少一货品的轮廓一致；若是，获取所述货品的种类及数量的N种可能性结果，即为轮廓对比结果；以及

对比所述重量对比结果与所述轮廓对比结果，若二者中有且仅有一个结果相同，该结果即为被放置于货架的货品的种类及数量。

2.如权利要求1所述的货品识别方法，其中，

根据所述托盘参数及所述货品信息判断被取走货品的种类及数量的步骤，具体包括如下步骤：

对比重量发生变化的栏位的编号及货品数据库中每一货品所处栏位的编号，获取被取走货品的种类；以及

计算所述重量变化值的绝对值与货品数据库中该种类货品的单品重量的商值，对该商值做取整处理，获取被取走货品的数量。

3.如权利要求1所述的货品识别方法，其中，还包括如下步骤：

识别每一用户的身份信息；

根据每一用户的身份信息生成每一用户的购物数据库；以及

当所述重量变化值小于0时，判断取走货品的用户的身份；当所述重量变化值大于0时，判断放置货品的用户的身份。

4.如权利要求1所述的货品识别方法，其中，

构建货品数据库的步骤，具体包括如下步骤：

初始化货品数据库，录入每一托盘的栏位编号至所述货品数据库；

录入每一栏位对应的货品信息至所述货品数据库，所述货品信息包括该栏位对应的货品的种类及单品重量；以及

采集每一种货品的底面轮廓，并将所述底面轮廓存储至所述货品数据库；当一货品被放置于一托盘时，该托盘发生重量变化的区域的轮廓即为该货品的底面轮廓。

5.如权利要求1所述的货品识别方法，其中，还包括如下步骤：

当重量变化值小于0时，从所述货品数据库中删除被取走货品的货品信息；

当重量变化值大于0时，若被放置于货架的货品不是异物，将被放置于货架的每一货品的货品种类、单品重量、所处栏位及底面轮廓作为一组货品信息存储至所述货品数据库。

6.如权利要求1所述的货品识别方法，其中，还包括如下步骤：

根据被放置于货架的货品的种类从所述货品数据库查找该货品对应的栏位；

判断该种类的货品对应的栏位与重量发生变化的栏位是否一致；

若是，判定所述货品被放置于正确栏位；

若否，判定所述货品被放置于错误栏位，可选择地发出报警信号。

7.如权利要求1所述的货品识别方法，其中，

所述货品的底面轮廓包括货品底面的形状和尺寸；以及

所述重量发生变化的托盘区域轮廓包括重量发生变化的托盘区域的形状和尺寸。

8.如权利要求1所述的货品识别方法，其中，

在构建货品数据库的步骤之前，还包括如下步骤：

设置至少一货架，每一货架包括多个托盘，每一托盘被分隔成至少一个栏位；

在每一托盘上表面设置一压力毯，连接至一电子设备；以及

摆放至少一货品于至少一托盘内，每一货品的底面接触压力毯的顶面。

9.一种电子设备，包括：

存储器，用于存储可执行程序代码；以及

处理器，连接至所述存储器，通过读取所述可执行程序代码，以运行与所述可执行程序代码对应的计算机程序，以执行如权利要求1-6中任一项所述的货品识别方法中的步骤。

10.一种货品识别***，包括：

如权利要求9所述电子设备；

至少一货架，每一货架包括多个托盘，每一托盘被分隔成多个栏位，用于摆放货品；以及

至少一压力毯，贴附于每一托盘的上表面，且连接至一电子设备；所述压力毯用于实时获取托盘的重量变化值、发生重量变化的栏位及发生重量变化的托盘区域的轮廓。

11.如权利要求10所述的货品识别***，其中，

所述压力毯包括均匀分布的多个压力传感器。

12.如权利要求10所述的货品识别***，其中，还包括：

隔离件，可拆卸式安装至每一托盘上方，用以将所述托盘分隔成多个栏位。