一种智能扫描识别装置、方法及系统与流程

本发明涉及图像识别领域，更具体地说，涉及一种智能扫描识别装置、方法及系统。

背景技术

随着手机支付的普及，智能终端的用户群越来越大，同时也对软件提出了更多智能、人性化的需求。随着电子商务的普及，数字化系统支付方式受到越来越多消费者和商家的青睐，消费者进行支付时无需使用现金，商家也无需进行找零，简化了交易过程。目前对于支付，比较受广大用户欢迎的便是扫码支付，商家将需要支付的金额生成支付码，用户仅仅需要扫描该支付码便可读取需要支付的金额。但是现有的条码扫描支付装置扫描范围是固定的，而对于停车场和高速公路收费处等特殊场合，当车辆停靠的位置超出了条码扫描支付装置的扫描范围时，将不能进行支付操作，从而给消费者带来极大的不便，目前尚没有合适的解决方案。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种智能扫描识别装置、方法及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种智能扫描识别装置，包括：

用于实时采集目标物体的实时图像的图像采集装置；

与所述图像采集装置连接、用于接收所述实时图像以对所述实时图像识别分析处理、并根据识别分析处理结果输出与所述实时图像对应的支付信息或目标跟随信号的图像处理控制单元；

与所述图像处理控制单元连接、用于接收所述目标跟随信号并根据所述目标跟随信号控制所述图像采集装置实时跟随所述目标物体的目标跟随装置。

优选地，所述图像采集装置包括用于实时采集所述目标物体的实时图像、并实时输出所述实时图像的摄像头模块。

优选地，所述摄像头模块为定焦摄像头模块或可变焦摄像头模块。

优选地，所述图像处理控制单元包括：

与所述图像采集装置连接、用于接收识别所述实时图像并输出支付信息或者传输所述实时图像的图像识别模块；

与所述图像识别模块连接、用于接收所述图像识别模块传输的实时图像、并分析所述实时图像以输出所述目标跟随信号的图像分析模块。

优选地，所述图像识别模块包括：图像处理器以及与所述图像处理器连接的存储模块；

所述存储模块用于存储预设图像；

所述图像处理器与所述存储模块连接、用于在接收到所述实时图像时从所述存储模块中提取所述预设图像，并将所述实时图像与所述预设图像进行比对，根据比对结果输出与所述实时图像对应的支付信息或者传输所述实时图像。

优选地，所述目标跟随装置包括：

用于固定所述图像采集装置的云台；

设置在所述云台内并与所述图像采集装置连接、用于接收所述目标跟随信号并根据所述目标跟随信号控制所述图像采集装置实时跟随所述目标物体的驱动机构。

优选地，所述驱动机构包括驱动马达。

本发明还构造一种智能扫描识别系统，包括终端以及以上所述的智能扫描识别装置；

所述终端与所述智能扫描识别装置中的图像处理控制单元连接、用于接收所述支付信息。

本发明还构造一种智能扫描识别方法，应用于以上所述的智能扫描识别装置，包括以下步骤：

在目标物体进入图像采集装置的扫描范围内时，所述图像采集装置实时采集所述目标物体的实时图像，并发送所述实时图像至图像处理控制单元；

所述图像处理控制单元接收所述实时图像并对所述实时图像进行识别分析处理，判断所述实时图像是否为预设图像，若否，输出目标跟随信号；

目标跟随装置根据所述目标跟随信号控制所述图像采集装置实时跟随所述目标物体。

优选地，所述方法还包括：

若所述实时图像为所述预设图像，则所述图像处理控制单元输出与所述实时图像对应的支付信息。

实施本发明的一种智能扫描识别装置，具有以下有益效果：本发明的智能扫描识别装置可自动对目标物体进行跟踪及锁定，解决了传统的条码扫描支付设备扫描范围固定不变的缺陷而导致支付失败的问题，提高了支付的成功率及用户体验。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例提供的一种智能扫描识别装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种智能扫描识别方法的流程示意图；

图3是本发明实施例提供的一种智能扫描识别装置可选的硬件结构剖视图；

图4是本发明实施例提供的智能扫描识别装置调整图像采集装置水平角度的示意图；

图5是本发明实施例提供的智能扫描识别装置调整图像采集装置上下角度的示意图；

图6是本发明实施例提供的一种智能扫描识别系统的结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

本发明提供的智能扫描识别装置可应用于停车场和/或高速公路停车收费等场所。通过采用本发明的智能扫描识别装置解决了因停车位置超出传统扫描支付装置的固定扫描范围造成支付容易失败的问题，提高了支付的成功率及用户体验。

如图1所示，本发明实施例提供的智能扫描识别装置可包括：图像采集装置10、图像处理控制单元20、以及目标跟随装置30。具体的，图像采集装置10用于实时采集目标物体的实时图像并将所采集的实时图像传输给图像处理控制单元20，图像处理控制单元20对实时图像进行识别分析处理、并根据识别分析处理结果输出与实时图像对应的支付信息或目标跟随信号，目标跟随装置30根据图像处理控制单元20输出的目标跟随信号自动控制图像采集实时跟随目标物体，以实现对目标物体的跟踪及锁定。

本发明实施例中，图像采集装置10可包括摄像头模块，其中，该摄像头模块用于实时采集目标物体的实时图像、并实时输出实时图像的摄像头模块。可以理解地，该摄像头模块在通电后一直处于工作状态，当目标物体进入摄像头模块的视场角范围内时，摄像头模块立即采集目标物体的实时图像，并将所采集的目标物体的实时图像发送给图像处理控制单元20。

作为选择，本发明实施例的摄像头模块可以为定焦摄像头模块，也可以为可变焦摄像头模块。具体的，定焦摄像头模块包括镜头和图像感测芯片，而可变焦摄像头模块包括镜头、图像感测芯片以及变焦马达，通过变焦马达可改变镜头与图像感测芯片之间的距离，进而达到改变摄像头模块的焦距的目的。

进一步地，本发明摄像头模块不执行跟随动作时，预先设置在固定的角度，以便于对目标物体的图像采集。

图像处理控制单元20，与图像采集装置10连接，可对图像采集装置10所采集的实时图像进行实时识别分析处理，以获得与实时图像对应的支付信息或者输出目标跟踪信号。该图像处理控制单元20可包括一个或多个组件。

作为选择，该图像处理单元可包括：图像识别模块21和图像分析模块22。

图像识别模块21与图像采集装置10连接、用于接收识别实时图像并输出支付信息或者传输实时图像。

进一步地，图像识别模块21包括图像处理器201以及与图像处理器201连接的存储模块202。存储模块202用于存储预设图像。图像处理器201与存储模块202连接、用于在接收到实时图像时从存储模块202中提取预设图像，并将实时图像与预设图像进行比对，根据比对结果输出与实时图像对应的支付信息或者传输实时图像。其中，该实时图像为连续的多幅实时图像。在一个具体实施例中，图像处理器201接收图像采集装置10发送的目标物体的实时图像时，先将所接收的多幅实时图像进行比对，如果前后两幅实时图像差异明显，则进行下一步图像识别流程：即获取实时图像的特征信息，将实时图像的特征信息与预设图像的特征信息进行比对，若实时图像的特征信息与预设图像的特征信息匹配，则可判定实时图像为预设图像，同时根据该实时图像输出与该实时图像对应的支付信息。反之，若实时图像的特征信息与预设图像的特征信息不匹配，则可判定实时图像不是预设图像，并将该实时图像传送给图像分析模块22。

在其他实施例中，也可以在存储模块202中预存目标物体的图像，该预存目标物体图像为非支付码图像。例如，可将“汽车驾驶员一侧车窗位”设置为非支付码图像。当图像识别模块21识别出所接收的实时图像为非支付码图像时，将该实时图像传送给图像分析模块22。

本发明实施例中，预设图像为支付码，如可以为条码支付码或者二维码支付码；或者预设图像为人脸图像。

预设图像的特征信息包括条码或二维码图像特征信息、或者人脸图像特征信息。

进一步地，本发明实施例的图像识别模块21可与外部设备进行通信。该外部设备可以为可实现收付功能的终端200。具体的，当实时图像与预设图像匹配时，图像处理器201所输出的与该实时图像对应的支付信息可通过有线或无线的方式发送给外部设备，由外部设备根据支付信息完成支付。

图像分析模块22，与图像识别模块21连接、用于接收图像识别模块21传输的实时图像、并分析实时图像以输出目标跟随信号。可以理解地，当实时图像与预设图像不匹配时，图像分析模块22需要对实时图像作进一步的分析处理。具体的，图像分析模块22接收图像采集装置10采集的目标物体的实时图像，图像分析模块22根据所接收的多幅实时图像的先后顺序进行分析比对，进而确定所获取的实时图像的位置变化，最终获得目标物体的运行轨迹，根据该运行轨迹输出目标跟随信号，通过该目标跟随信号控制调节图像采集装置10的角度，以使图像采集装置10实时跟随及锁定目标物体。

在本发明实施例中，图像分析模块22输出的目标跟随信号为pwm控制信号，通过根据目标物体的实时运行轨迹输出相应的pwm控制信号可以实时控制驱动马达的转动，进而由驱动马达驱动摄像头模块转动以调整摄像头模块的角度，使摄像头模块可实时跟随目标物体，最终识别出支付码。

可选的，图像分析模块22可以采用单片机、dsp处理器或者arm芯片，例如，可采用armcortexta5处理器。

作为选择，本发明实施例的图像识别模块21与图像分析模块22还可以集成在一个芯片内。

本发明实施例中，目标跟随装置30可包括：用于固定图像采集装置10的云台32和驱动机构31。

驱动机构31设置在云台32内并与图像采集装置10连接、用于接收目标跟随信号并根据目标跟随信号控制图像采集装置10实时跟随目标物体。该驱动机构31可以为驱动马达。

进一步地，当完成目标物体跟随动作后，图像分析模块22还输出控制信号至驱动机构31，以控制驱动机构31将摄像头模块返回初始角度。其中，初始角度可以设为朝向来车方向的角度，通过在每次完成扫描支付后，将摄像头模块返回初始角度，有利于摄像头模块实时监测来车方向的目标物体。

如图3所示，当目标物体进入摄像头模块的视场角范围内时，摄像头模块会连续抓取目标物体的实时图像并实时传输给图像识别模块21，图像识别模块21接收目标物体的实时图像并对实时图像进行识别，当识别出实时图像为预设图像时(即支付码)时，输出与该实时图像对应的支付信息，并发送给外部设备，由外部设备完成支付操作；若识别出实时图像为非支付码时，图像识别模块21同步将目标物体的实时图像发送给图像分析模块22，图像分析模块22对目标物体的实时图像进行分析处理，获得目标物体的运行轨迹，并根据目标物体的运行轨迹发送目标跟随信号至目标跟随装置30，以驱动目标跟随装置30中的驱动马达转动，进而调整摄像头模块的角度，以使摄像头模块可实时跟随目标物体，直至识别出实时图像为支付码为止，最后将支付码的支付信息传输给外部设备，由外部设备完成支付操作。

如图4，为本发明的智能扫描识别装置调整摄像头模块水平方向角度的示意图。如图4所示，当汽车处于位置1、位置2、位置3这三个位置时，该智能扫描识别装置中的驱动机构31均可根据图像分析模块22输出的目标跟随信号控制摄像头模块，以使摄像头模块可以实时跟随目标物体(如汽车驾驶员一侧车窗位)的移动而调整合适的角度(水平方向的角度)。具体过程如下：当目标物体进入摄像头模块的视场角范围内时，摄像头模块实时采集目标物体的实时图像并同步传输至图像识别模块21，图像识别模块21对实时图像进行识别：若识别出为预设图像(支付码)时，获取该实时图像的支付信息并传输给外部设备，由外部设备完成支付；若识别出为非预设图像(非支付码)时，采集的实时图像同步传输给图像分析模块22，图像分析模块22对实时图像进行分析处理，根据实时图像的位置变化获得目标物体的运行轨迹，并根据目标物体的运行轨迹产生相应的目标跟随信号，并发送至目标跟随装置30，由目标跟随装置30中的驱动机构31驱动摄像头模块实时跟随目标物体，直至识别出实时图像为预设图像(支付码)，再获取该实时图像的支付信息并传输给外部设备，由外部设备完成支付。进一步地，当完成扫描识别支付后，图像分析模块22同时发送控制信号至驱动机构31，以控制驱动机构31带动摄像头模块返回初始角度(如来车方向的角度)。

如图5，为本发明的智能扫描识别装置调整摄像头模块水平方向角度的示意图。如图5所示，当有各种不同高度的汽车时，本实施例以三种典型汽车(如小轿车、中型车suv、大型车卡车)为例进行描述。该智能扫描识别装置中的摄像头模块可以跟随目标物体(如汽车驾驶员一侧车窗位)的不同高度自动调整合适的角度(上下角度)。具体过程如下：当目标物体进入摄像头模块的视场角范围内时，摄像头模块实时采集目标物体的实时图像并同步传输至图像识别模块21，图像识别模块21对实时图像进行识别：若识别出为预设图像(支付码)时，获取该实时图像的支付信息并传输给外部设备，由外部设备完成支付；若识别出为非预设图像(非支付码)时，采集的实时图像同步传输给图像分析模块22，图像分析模块22对实时图像进行分析处理，根据实时图像的位置变化获得目标物体的运行轨迹，并根据目标物体的运行轨迹产生相应的目标跟随信号，并发送至目标跟随装置30，由目标跟随装置30中的驱动机构31驱动摄像头模块实时跟随目标物体，直至识别出实时图像为预设图像(支付码)，再获取该实时图像的支付信息并传输给外部设备，由外部设备完成支付。同样地，当完成扫描识别支付后，图像分析模块22同时发送控制信号至驱动机构31，以控制驱动机构31带动摄像头模块返回初始角度(如来车方向的角度)。

实施本发明的智能扫描识别装置，当目标物体进入摄像头模块视场角范围内时，摄像头模块会连续采集目标物体的实时图像到图像识别模块21，通过对图片的识别，当识别为支付码时，再将此支付码的支付信息传输给外部设备(收付款系统)，完成支付；如果识别为非支付码时，采集的实时图像会传给图像分析模块22，图像分析模块22会对图片进行分析，根据图片的位置变化获得目标物体的运行轨迹，并根据目标物体的运行轨迹发送目标跟随信号给目标跟随装置30，由目标跟随装置30根据目标跟随信号控制摄像头模块对目标物体保持一定范围内的目标跟随，一直到识别出支付码，再将此支付码的支付信息传输给收付款系统，完成支付。通过实施本发明的智能扫描识别装置，可以自动对目标物体进行跟踪及锁定，提高了支付的成功率及用户体验。

参考图6，本发明还提供了一种智能扫描识别系统，该智能扫描识别系统可应用于停车场的收费处或者高速公路的收费处等，可以理解地，还可以应用于其他类似场所，本发明不作具体限定。

如图6所示，该智能扫描识别系统，包括终端200以及上述智能扫描识别装置。终端200可以为能够完成识别支付信息及支付功能的终端200。该终端200与智能扫描识别装置中的图像处理控制单元20连接、用于接收支付信息。具体的，在智能扫描识别装置获得目标物体的实时图像的支付信息后，终端200根据该支付信息执行支付操作，完成支付。

作为选择，该终端200与图像处理控制单元20可以通过有线或无线的方式实现通信连接。

参考图2，本发明公开了一种智能扫描识别方法，该智能扫描识别方法可通过上述智能扫描识别装置实现。

如图2所示，该智能扫描识别方法可以包括以下步骤：

步骤s101、在目标物体进入图像采集装置10的扫描范围内时，图像采集装置10实时采集目标物体的实时图像，并发送实时图像至图像处理控制单元20。

步骤s102、图像处理控制单元20接收实时图像并对实时图像进行识别分析处理，判断实时图像是否为预设图像，若否，输出目标跟随信号。

步骤s103、目标跟随装置30根据目标跟随信号控制图像采集装置10实时跟随目标物体。

进一步地，该智能扫描识别方法还包括：

步骤s104、若实时图像为预设图像，则图像处理控制单元20输出与实时图像对应的支付信息。

以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。