本发明涉及无人化智能零售技术领域，具体而言，涉及一种商品识别方法及装置。
背景技术
随着人们对生活便利程度的不断追求和改善，近年来出现的自结算货架、自动售货机等无人货架的普及和发展也越来越快，无人货架的形态呈现出从普通货架到智能零售柜的进化，智能零售柜可极大的提高购买的方便性和商品的多样性，从而提升销售的客单价和运营效率。无人智能零售柜的关键技术，是高效及精准的商品识别技术。目前主流的商品识别技术有rfid、视觉和重力三大类，基于重力的商品识别技术以其设备成本低、运维简单、体验高等优势，有大规模推广的趋势。基于重力的智能零售柜方案，需要提前对商品重量进行记录，并对零售柜内每个称重台上所放置商品品类的记录；而后通过扫码开门后持续读取称重台上所承载重量的增加减少的变化值，来判断顾客所取走和放回商品的品类和数量，继而在关门后自动生成账单并扣款，实现无人零售的闭环。
但是目前主流的基于重力的智能零售柜，主要方案为一个称重台上限定一种商品品类，通过简单判断单个称重台上的重量变化的数据，得到何种商品被顾客拿起，和多少数量被顾客拿起，无法通过单个称重台确定不同种类和重量的商品被拿取的件数，存在需要设置大量称重台，设备成本较高的问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种商品识别方法及装置，以解决上述现有技术中存在的无法通过单个称重台确定不同种类和重量的商品被拿取的件数，存在需要设置大量称重台，设备成本较高的问题。
本发明的实施例通过如下方式实现：
第一方面，本发明实施例提供了一种商品识别方法，所述商品识别方法包括：确定购物周期内放置商品的称重台的重量数据是否发生变化；基于所述重量数据的变化获得行为分析结果；基于所述行为分析结果判断所述购物周期内被拿起或放下的商品的种类和件数，确定用户最终拿取的商品组合。
结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，在所述确定购物周期内放置商品的称重台的重量数据是否发生变化之前，所述商品识别方法还包括：分别获取各种类商品的单件重量信息；基于所述单件重量信息将单件重量不同的多个种类的商品放置在所述称重台上；确定所述称重台上不同种类商品的重量，以作为所述重量数据的初始数值。
结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，在所述基于所述重量数据的变化获得行为分析结果之前，所述商品识别方法还包括：基于所述重量数据的变化和所述初始数值，采用穷举法计算出所述购物周期内用户最终拿取的所有商品组合可能。
结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述基于所述重量数据的变化获得行为分析结果，包括：对所述重量数据进行微分计算，生成与所述重量数据对应的数据曲线；基于所述数据曲线的斜率和极值点，确定用户拿取或放下的商品的次序和重量。
结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述基于所述行为分析结果判断所述购物周期内被拿起或放下的商品的种类和件数，确定用户最终拿取的商品组合，包括：基于所述用户拿取或放下的商品的次序和重量在所述用户最终拿取的所有商品组合可能中选取最优可能，确定所述最优可能为所述用户最终拿取的商品组合。
第二方面，本发明实施例提供了一种商品识别装置，所述商品识别装置包括：重量数据获取模块，用于确定购物周期内放置商品的称重台的重量数据是否发生变化。行为分析模块，用于基于所述重量数据的变化获得行为分析结果。商品组合确定模块，用于基于所述行为分析结果判断所述购物周期内被拿起或放下的商品的种类和件数，确定用户最终拿取的商品组合。
结合上述第二方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述商品识别装置还包括商品预置模块，所述商品预置模块包括：单件重量信息获取单元，用于分别获取各种类商品的单件重量信息。组合放置策略生成单元，用于基于所述单件重量信息将单件重量确定不同种类商品的组合放置策略。初始数值确定模块，用于确定所述称重台上基于所述组合放置策略放置的不同种类商品的重量，以作为所述重量数据的初始数值。
结合上述第二方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述商品识别装置还包括：穷举模块，用于基于所述重量数据的变化和所述初始数值，采用穷举法计算出所述购物周期内用户最终拿取的所有商品组合可能。
结合上述第二方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述行为分析模块包括：数据曲线确定单元，用于对所述重量数据进行微分计算，生成与所述重量数据对应的数据曲线。次序及重量确定单元，用于基于所述数据曲线的斜率和极值点，确定用户拿取或放下的商品的次序和重量。
第三方面，本发明实施例提供了一种可读取存储介质，所述可读取存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行上述任一方面所述商品识别方法中的步骤。
本发明实施例的有益效果是：
本发明实施例提供了一种商品识别方法及装置，所述商品识别方法在购物周期内识别称重台的重量数据是否发生变化，保证获取的商品重量变化在同一购物周期内，提高了重量数据获取的精确性。并通过所述重量数据的变化获得行为分析结果，从而对用户拿起或放下商品的次序以及种类进行判定，得到用户每次拿起或放下的商品的重量。继而基于所述行为分析结果判断用户在购物周期内拿起或放下的种类和件数，进而通过同一称重台确定用户拿取的不同种类以及不同件数的商品组合。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明第一实施例提供的一种商品识别方法的流程示意图；
图2为本发明第一实施例提供的一种行为分析步骤的流程示意图；
图3为本发明第二实施例提供的一种商品识别装置的模块示意图；
图4为本发明第三实施例提供的一种可应用于本申请实施例中的电子设备的结构框图。
图标：100-商品识别装置；110-重量数据获取模块；120-行为分析模块；130-商品组合确定模块；140-穷举模块；200-电子设备；201-存储器；202-存储控制器；203-处理器；204-外设接口；205-输入输出单元；206-音频单元；207-显示单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
第一实施例
经本申请人研究发现，随着无人货柜的发展和普及，无人货柜逐渐向智能零售柜进化，目前主流基于重力的智能零售柜方案，一个称重台上限定一种商品品类，是比较简单有效的识别商品的方案。基于此方案的商品识别算法，只需要判断重量数据变化稳定后和之前重量数据的差值，即可得到商品被取走的品类和数量。随着客户对商品品类数量要求的提高，一个零售柜内需要支持多达几十种的商品品类。此时，单称重台单商品种类的方案需要在一个智能零售柜内部署大量的称重台以满足多类商品摆放的需要，这势必带来硬件成本和后期维护成本的上升，单称重台支持多种商品一起摆放的需求显得极为迫切。但因为引入多商品不同重量带来的复杂性，比如a、b两种商品的重量和为c商品的重量，或者m个a商品的重量等于n个b商品的重量等情况，使得单称重台单商品的简单通过稳定重量的差值来判断商品数量的识别算法不能满足该种复杂情况下的使用。现有的智能零售柜在采用重力进行商品识别时无法做到通过单一的称重称对不同种类、不同件数的商品进行识别，多采用一个单一称重称对应一个种类的商品，此种商品识别方式存在需要称重称数量多、硬件成本高的问题。为了解决上述问题，本发明第一实施例提供了一种商品识别方法。
请参考图1，图1为本发明第一实施例提供的一种商品识别方法的流程示意图。应当注意的是，所述商品识别方法中各步骤可通过处理器、单片机、计算机或其他能够进行计算处理的计算设备。所述商品识别方法可以包括如下步骤：
步骤s10：确定购物周期内放置商品的称重台的重量数据是否发生变化。
步骤s20：基于所述重量数据的变化获得行为分析结果。
步骤s30：基于所述行为分析结果判断所述购物周期内被拿起或放下的商品的种类，确定用户最终拿取的商品组合。
应当理解的是，在执行步骤s10之前，本实施例还会对所述重量数据的初始数值进行预设，所述始数值的预设步骤可以包括：分别获取各种类商品的单件重量信息；基于所述单件重量信息将单件重量确定不同种类商品的组合放置策略；确定所述称重台上基于所述组合放置策略放置的不同种类商品的重量，以作为所述重量数据的初始数值。可选地，所述组合放置策略应根据所述单件重量信息避免将单件重量相同的两种商品放在同一称重台，同时还应当尽量避免不同种类或相同种类的多件商品加起来重量刚好等于另一种商品重量的情况。
作为一种实施方式，为了获取用户每次拿起或放下商品的操作，本实施例中所述称重台进行重量更新的频率为每秒8-10次。
对于步骤s10，所述购物周期为用户打开智能零售柜的柜门到关闭所述柜门之间，所述柜门的打开和关闭可以由能够判断柜门开闭的光电二极管、滑动传感器等传感器件发出。
对于步骤s20，所述“基于所述重量数据的变化获得行为分析结果”对应具体的行为分析步骤请参考图2，图2为本发明第一实施例提供的一种行为分析步骤的流程示意图。所述行为分析步骤可以如下：
步骤s21：对所述重量数据进行微分计算，生成与所述重量数据对应的数据曲线。
步骤s22：基于所述数据曲线的斜率和极值点，确定用户拿取或放下的商品的次序和重量。
对于步骤s22，在斜率发生变化时即为用户拿起或放下一件或者多件商品的时候，因此可以由不同斜率之间的拐点判断出用户拿起或放下商品的操作时间和次数，同时由每相邻两个拐点之间的重量差值的极值点推测出用户该次拿起或放下的商品的总重量。
接下来应该执行步骤s30，本实施例中步骤s30中所述“基于所述行为分析结果判断所述购物周期内被拿起或放下的商品的种类和件数，确定用户最终拿取的商品组合”可以具体包括：基于所述用户拿取或放下的商品的次序和重量在所述用户最终拿取的所有商品组合可能中选取最优可能，确定所述最优可能为所述用户最终拿取的商品组合。例如，用户所述行为分析表明用户第一次拿起100g商品，第二次放下100g商品，第三次拿起300g商品，第四次放下100g商品，则判断所述用户最终拿取200g商品，在所有商品组合中发现只有2个100g的a商品总重量为200g，则确定所述用户拿取的所有商品组合可能中选取最优可能为拿取一件a商品，即所述用户最终拿取的商品组合。
作为一种实施方式，本实施例在通过步骤s20进行行为分析之前还可以执行步骤：基于所述重量数据的变化和所述初始数值，采用穷举法计算出所述购物周期内用户最终拿取的所有商品组合可能。以使步骤s30可以在所述用户最终拿取的所有商品组合可能中选取最优可能，进一步提高商品识别的准确度。
第二实施例
为了更好地配合本发明第一实施例提供的所述商品识别方法，本发明第二实施例还提供了一种商品识别装置100。
请参考图3，图3为本发明第二实施例提供的一种商品识别装置的模块示意图。
商品识别装置100包括重量数据获取模块110、行为分析模块120和商品组合确定模块130。
重量数据获取模块110，用于确定购物周期内放置商品的称重台的重量数据是否发生变化。
行为分析模块120，用于基于所述重量数据的变化获得行为分析结果。
商品组合确定模块130，用于基于所述行为分析结果判断所述购物周期内被拿起或放下的商品的种类和件数，确定用户最终拿取的商品组合。
作为一种实施方式，本实施例中的商品识别装置100还包括商品预置模块110，所述商品预置模块110包括：单件重量信息获取单元，用于分别获取各种类商品的单件重量信息；组合放置策略生成单元，用于基于所述单件重量信息将单件重量确定不同种类商品的组合放置策略；初始数值确定模块，用于确定所述称重台上基于所述组合放置策略放置的不同种类商品的重量，以作为所述重量数据的初始数值。
可选地，本实施例中的商品预置模块110还包括：穷举模块140，用于基于所述重量数据的变化和所述初始数值，采用穷举法计算出所述购物周期内用户最终拿取的所有商品组合可能。
可选地，本实施例中的行为分析模块120包括：数据曲线确定单元，用于对所述重量数据进行微分计算，生成与所述重量数据对应的数据曲线；次序及重量确定单元，用于基于所述数据曲线的斜率和极值点，确定用户拿取或放下的商品的次序和重量。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法中的对应过程，在此不再过多赘述。
第三实施例
请参照图4，图4为本发明第三实施例提供的一种可应用于本申请实施例中的电子设备的结构框图。电子设备200可以包括商品识别装置100、存储器201、存储控制器202、处理器203、外设接口204、输入输出单元205、音频单元206、显示单元207。
所述存储器201、存储控制器202、处理器203、外设接口204、输入输出单元205、音频单元206、显示单元207各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。所述商品识别装置100包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器201中或固化在商品识别装置100的操作系统(operatingsystem，os)中的软件功能模块。所述处理器203用于执行存储器201中存储的可执行模块，例如商品识别装置100包括的软件功能模块或计算机程序。
其中，存储器201可以是，但不限于，随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)，只读存储器(readonlymemory，rom)，可编程只读存储器(programmableread-onlymemory，prom)，可擦除只读存储器(erasableprogrammableread-onlymemory，eprom)，电可擦除只读存储器(electricerasableprogrammableread-onlymemory，eeprom)等。其中，存储器201用于存储程序，所述处理器203在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的流过程定义的服务器所执行的方法可以应用于处理器203中，或者由处理器203实现。
处理器203可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器203可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，简称cpu)、网络处理器(networkprocessor，简称np)等；还可以是数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现成可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器203也可以是任何常规的处理器等。
所述外设接口204将各种输入/输出装置耦合至处理器203以及存储器201。在一些实施例中，外设接口204，处理器203以及存储控制器202可以在单个芯片中实现。在其他一些实例中，他们可以分别由独立的芯片实现。
输入输出单元205用于提供给用户输入数据实现用户与所述服务器(或本地终端)的交互。所述输入输出单元205可以是，但不限于，鼠标和键盘等设备。
音频单元206向用户提供音频接口，其可包括一个或多个麦克风、一个或者多个扬声器以及音频电路。
显示单元207在所述电子设备200与用户之间提供一个交互界面(例如用户操作界面)或用于显示图像数据给用户参考。在本实施例中，所述显示单元207可以是液晶显示器或触控显示器。若为触控显示器，其可为支持单点和多点触控操作的电容式触控屏或电阻式触控屏等。支持单点和多点触控操作是指触控显示器能感应到来自该触控显示器上一个或多个位置处同时产生的触控操作，并将该感应到的触控操作交由处理器203进行计算和处理。
可以理解，图4所示的结构仅为示意，所述电子设备200还可包括比图4中所示更多或者更少的组件，或者具有与图4所示不同的配置。图4中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法中的对应过程，在此不再过多赘述。
综上所述，本发明实施例提供了一种商品识别方法及装置，所述商品识别方法在购物周期内识别称重台的重量数据是否发生变化，保证获取的商品重量变化在同一购物周期内，提高了重量数据获取的精确性。并通过所述重量数据的变化获得行为分析结果，从而对用户拿起或放下商品的次序以及种类进行判定，得到用户每次拿起或放下的商品的重量。继而基于所述行为分析结果判断用户在购物周期内拿起或放下的种类和件数，进而通过同一称重台确定用户拿取的不同种类以及不同件数的商品组合。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。