本实用新型涉及自动化设备技术技术领域，尤其涉及一种无人零售柜。
背景技术：
新型的无人零售货柜，使用手机扫码开门，关门自动支付，其识别商品的方式有多种，但体验感较好的当属图像识别商品，既不增加商品成本，也不改变用户的使用习惯，补货员在补货时也比较方便，因此基于图像识别的无人零售柜，厂商想尽一切办法提高图像识别的识别率。除此之外，减少图像识别的干扰也是间接提高图像识别的一个方向；良好画质的图像拍摄离不开摄像头的补光，而想办法使摄像头拍摄的图片光线更均匀也是间接提升图像识别率的一种方法。
但是，现有的无人零售货柜，其采用的照明方式多采用灯条，将灯条置于货柜的后背面或平行贴于箱体侧壁两边，这两种方式分别存在如下缺点：
1、置于后背面的灯条，光线向前即人的方向正对照射，开门时刺眼，关门时光线反射到门体上再折射回去，宜反光，使得内部光线不一，不利于图像识别效果；
2、平行贴于箱体侧壁两边的灯条，人眼直视光线，较刺眼，两侧灯条相对照射，光线相互影响，光线不均匀，且容易形成影像，亦不利于图像识别效果。
技术实现要素：
(一)要解决的技术问题
本实用新型的目的是：提供一种结构简单、设计合理、体验感好且能使得柜体内部光线相对更均匀以利于提高图像识别效果的无人零售柜，以解决现有货柜的照明方式存在柜体内部光线不均匀造成不利于图像识别的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种无人零售柜，包括柜体、设于所述柜体内的主控板及光线强度可调节的照明模块，所述照明模块与所述主控板连接；所述柜体内设有至少一层用于摆放货物的搁架，所述照明模块包括多个与所述主控板连接的光源，各个所述光源分别设于每层所述搁架的上方，且使得所述光源发出的光线能均匀向下照射至该层所述搁架上的货物。
根据上述技术方案的优选，所述光源包括至少一组倾斜向下设置的灯组件，所述灯组件设于所述搁架的一侧或多侧上。
根据上述技术方案的优选，所述灯组件的布置方式包括设于所述搁架的前侧单侧、设于所述搁架的后侧单侧、以所述搁架的中心为中心对称设置在所述搁架的左右两侧、以所述搁架的中心为中心对称设置在所述搁架的前后两侧的一种或多种组合。
根据上述技术方案的优选，所述照明模块还包括数量与所述灯组件相同的斜条，所述斜条与所述灯组件一一对应设置；所述斜条具有与垂直于所述搁架板面的方向呈预设角度设置的安装面，所述灯组件设于所述安装面上。
根据上述技术方案的优选，当所述柜体的尺寸确定后，所述预设角度随着相邻两层所述搁架的间距的增大而增大，且所述预设角度增加的变化量呈正态分布；或，当相邻两层所述搁架的间距确定后，所述预设角度随着所述柜体的尺寸的增大而减小，且所述预设角度减小的变化量呈正态分布。
根据上述技术方案的优选，所述光源包括面光源，所述面光源设于所述搁架的底部及所述柜体的顶壁上，以使得所述面光源发出的光线能均匀向下照射至下层所述搁架上的货物。
根据上述技术方案的优选，所述光源包括多个点光源，多个所述点光源均匀分布在所述搁架的底部及所述柜体的顶壁上，以使得所述点光源发出的光线能均匀向下照射至下层所述搁架上的货物。
根据上述技术方案的优选，所述柜体的内壁面及搁架的外表面均涂覆有防反光涂层。
根据上述技术方案的优选，每层所述搁架上均设有至少一个隔板，所述隔板通过卡扣固定在所述搁架上，以将所述搁架分隔成多个用于放置所述货物的区域。
根据上述技术方案的优选，进一步地，还包括与所述主控板连接的红外感应模块，当所述红外感应模块检测有人靠近或远离时，所述主控板调亮或调暗所述照明模块的光线强度。
根据上述技术方案的优选，所述柜体内还设有与所述主控板连接的光敏传感器，所述主控板根据所述光敏传感器检测到的所述柜体内部的光强来调节所述照明模块的光线强度。
根据上述技术方案的优选，进一步地，还包括与所述主控板连接的电源模块、摄像模块、开关模块、报警模块、通讯模块及负载控制模块，所述电源模块用于提供电源；所述摄像模块用于拍摄放置于所述搁架上的货物；所述开关模块用于打开或关闭所述柜体的柜门；所述报警模块用于向用户发出警报信号，同时通过所述主控板发送警报信号至服务器；所述通讯模块用于实现所述主控板与分别所述摄像模块、开关模块、报警模块及负载控制模块之间的通信；所述负载控制模块用于控制所述柜体的基本负载控制。
(三)有益效果
本实用新型的上述技术方案具有如下优点：
本实用新型提供了一种无人零售柜，包括柜体、设于柜体内的主控板及光线强度可调节的照明模块，照明模块与主控板连接；柜体内设有至少一层用于摆放货物的搁架，照明模块包括多个与主控板连接的光源，各个光源分别设于每层搁架的上方，且使得光源发出的光线能均匀向下照射至该层搁架上的货物。采用本申请提供的无人零售柜，通过将光源设于每层搁架上货物的上方，一方面使得光源能以最佳角度照射于物品上，减少光线反射，使得柜体内部光线较均匀，进而利于摄像模块拍摄的图片光线均匀，有利于图像识别效果的提升；另一方面以使得货柜内光线向下不直接对着人，不会刺眼，同时不会产生影子干涉，体验感更好。另外，照明模块的光线可调节，如此，可根据外部环境需要，合理调节光源发出的光线强弱，以进一步地利于提高图像识别的效果。
附图说明
图1是本实用新型实施例一的无人零售柜的外部结构图；
图2是本实用新型实施例一的无人零售柜的内部结构图；
图3是本实用新型实施例一的无人零售柜的搁架与摄像模块及面光源的设置结构示意图；
图4是本实用新型实施例二的无人零售柜的内部结构图；
图5是本实用新型实施例二的无人零售柜的搁架与摄像模块及点光源的设置结构仰视图；
图6是本实用新型实施例二的无人零售柜的搁架与摄像模块及点光源的设置结构正视图；
图7是本实用新型实施例三的无人零售柜的内部结构图；
图8是本实用新型实施例三的无人零售柜的搁架与斜条及灯组件的布置方式示意图，其中，灯组件设于搁架的左右两侧；
图9是本实用新型实施例三的无人零售柜的搁架与隔板的连接方式示意图；
图10是本实用新型实施例三的无人零售柜的搁架与摄像模块的连接方式示意图；
图11是本实用新型实施例三的无人零售柜的灯组件的结构示意图；
图12是本实用新型实施例三的无人零售柜的搁架与斜条及灯组件的布置方式示意图，其中，灯组件设于搁架的前后两侧；
图13是本实用新型实施例三的无人零售柜的灯组件的角度调整示意图；
图14是本实用新型实施例三的无人零售柜的灯组件的角度变化随H或L变化的正态分布示例图；
图15是本实用新型实施例一的无人零售柜的主控板与其它各个模块之间的连接关系框图。
图中：1：箱体；2：门体；3：智能锁；4：门把手；5：隔板；6：搁架；7：斜条；8：灯组件；9：摄像模块；10：门封条；11：搁架卡扣；12：隔板卡扣；13：红外感应模块；14：面光源；15：点光源。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型保护的范围。
实施例一
如图1至图3及图15所示，本实用新型实施例提供了一种无人零售柜，包括柜体、设于柜体内的主控板及光线强度可调节的照明模块，照明模块与主控板连接；柜体内设有至少一层用于摆放货物的搁架6，照明模块包括多个与主控板连接的光源，各个光源分别设于每层搁架6的上方，且使得光源发出的光线能均匀向下照射至该层搁架6上的货物。其中，照明模块，用于给柜体内商品进行照明，同时也用于摄像模块9工作时的补光。
具体地，在本实施例中，柜体包括箱体1及门体2，箱体1内用于放置待售卖的物品，优选的，箱体1的前侧开口，门体2可转动地连接在箱体1的前侧开口处，以符合用户的使用习惯；同时，用户仅需拉开门体2，即可方便拿取所要购买的目标物品，结构简单，设计合理。
箱体1内设有至少一层用于摆放货物的搁架6，照明模块设于每层搁架6的上方，如此，照明模块的光源发出的光线能够均匀向下照射至该层搁架6上的货物，进而一方面使得光源能以最佳角度照射于物品上，减少光线反射，使得柜体内部光线较均匀，进而利于摄像模块9拍摄的图片光线均匀，有利于图像识别效果的提升；另一方面以使得货柜内光线向下不直接对着人，不会刺眼，同时不会产生影子干涉，体验感更好。另外，照明模块的光线可调节，如此，可根据外部环境需要，合理调节光源发出的光线强弱，以进一步地利于提高图像识别的效果。
进一步地，门体2包括门框及嵌设于门框内的面板，面板的透视程度可根据实际实施需求选择透明或半透明，以便于用户可以看见箱体内的待售物品的重量及数量。其中，面板优选采用玻璃材质制成，外形美观且价格低廉，同时因玻璃不易随温度的变化而发生相应的化学变化，利于确保箱体内物品的品质及提高用户体验。
根据上述技术方案的优选，光源包括面光源14，面光源14设于搁架6的底部及柜体的顶壁上，以使得面光源14发出的光线能均匀向下照射至下层搁架6上的货物。
优选的，在本实施例中，光源采用面光源14来替代传统的灯条，面光源14出光柔和、不伤眼、省电、光线自然，体验感更好，进一步地，面光源14安装于柜体的搁架6底部及柜体的顶壁上，以能向下照射于放置于下层搁架6的货物上；利于使得摄像模块9拍摄的图片光线均匀，有利于图像识别效果的提升。
优选的，面光源14的形状为长条形，均匀排列在摄像模块9的四周，或者，面光源14为板状结构，当摄像头安装于柜体两侧时，柜体底部整体安装一整块面光源14。
根据上述技术方案的优选，柜体的内壁面及搁架6的外表面均涂覆有防反光涂层。
进一步优选的，为防止光源发出的光线反射后再折射，以造成柜体内部光线不一的问题，在柜体的各个内壁面及搁架6的外表面均涂覆有防反光涂层，以有效确保柜体内的光线均匀，进而利于图像识别效果的提升。
根据上述技术方案的优选，每层搁架6上均设有至少一个隔板5，隔板5通过卡扣固定在搁架6上，以将搁架6分隔成多个用于放置货物的区域。
针对通过摄像模块9拍摄货物进行图像识别来确认用户购物种类和数量，要求商品不能叠加摆放，优选的，可以在搁架6上增加隔板5，将商品隔开，避免商品歪斜从而导致叠加摆放，这样可有效避免因摄像模块9拍摄的图片可能会缺失一部分被压在下面的商品，导致扣款错误；鉴于图像识别的拍摄方式，摆放的商品最好限定个头较高的，以避免叠加堆放，如饮料、瓶装酸奶、罐头、桶装薯片等类似的商品。
在本实施例中，搁架6上设有多个隔板卡扣12，隔板5通过隔板卡扣12固定在搁架6上；另外，在搁架6的两侧设有搁架卡扣11，安装时，可将搁架6嵌于箱体1内壁两侧的凹槽内，结构简单，安装效果好。
除上述之外，其搁架6和搁板也可以做成一个整体，以利于提高整个柜体的安装效率。
根据上述技术方案的优选，进一步地，还包括与主控板连接的红外感应模块13，当红外感应模块13检测有人靠近或远离时，主控板调亮或调暗照明模块的光线强度。
在本实施例中，红外感应模块13包括设于门体2上的红外感应传感器。具体地，当感应到有人到来时，主控板发送信号给照明模块，调亮照明模块的亮度，有利于用户观察货柜内商品；当用户打开货柜门时，主控板接收到门开信号，发送渐亮信号给照明模块，照明模块的光线在几秒的时间内逐渐调亮，减少用户的眼睛直面光线的瞬间不适，体验感更好。当有人离开时，主控板发送信号至照明模块，调暗照明模块的亮度，以利于节约电源。
其中，红外感应传感器也可以安装在门体2上，也可以安装在箱体1的侧边或底部，具体可根据实际实施条件来选择合理的安装位置。
根据上述技术方案的优选，柜体内还设有与主控板连接的光敏传感器，主控板根据光敏传感器检测到的柜体内部的光强来调节照明模块的光线强度。
进一步地，柜体内可以安装光敏传感器，根据光敏传感器检测到的柜体内部光强可以进行进一步调整照明模块的亮度；具体来说，当光敏传感器检测到柜体内部光线较亮时，主控板控制照明模块的亮度调暗；反之，当光敏传感器检测到柜体内部光线较暗时，主控板控制照明模块的亮度调高。
根据上述技术方案的优选，进一步地，还包括与主控板连接的电源模块、摄像模块9、开关模块、报警模块、通讯模块及负载控制模块，电源模块用于提供电源；摄像模块9用于拍摄放置于搁架6上的货物；开关模块用于打开或关闭柜体的柜门；报警模块用于向用户发出警报信号，同时通过主控板发送警报信号至服务器；通讯模块用于实现主控板与分别摄像模块9、开关模块、报警模块及负载控制模块之间的通信；负载控制模块用于控制柜体的基本负载控制。
具体地，在本实施例中，无人零售柜还包括与主控板连接的电源模块、摄像模块9、报警模块、通信模块、开关模块及负载控制模块。
其中，电源模块用于为整个无人零售柜供电；
摄像模块9用于拍摄搁架6上货物的图片，并发送至云端服务器，进行图像识别，从而获取用户取出货品的种类和数量，进而进行自动结账扣款；
报警模块用于发现异常情况时，向用户发出提示信息，同时发送相关信息给工作人员，尤其用于用户选购结束后，云端接收到的货品压力变化和该隔层内商品预值的压力变化值有出入时，发送提示信息给用户，进一步地，若在箱体内安装有监控摄像头，可以发送用户购物期间的行为视频给工作人员；
通信模块，用于实现各模块之间的通信；
开关模块，用于接收到开门信号时，打开门锁，以及接收到关门信号时，关闭门锁；
负载控制模块，用于控制货柜基本负载控制。
优选的，在本实施例中，摄像模块9包括多个分别与主控板连接的摄像头，多个摄像头按预设方式设于箱体1内，以形成覆盖所有物品的全视角。其中，预设方式可根据实际需求按阵列分布、对称式分布或不规则分布在箱体1内。其中，上述摄像头采用广角摄像头或鱼眼摄像头，视角范围大，可拍摄整层搁架6上货物所在的范围。
进一步优选的，摄像头通过卡扣或者螺钉等结构件固定安装在每层搁架6的底部，垂直向下拍摄，利于拍摄更大范围内的货物图片，本方案的面光源14光线柔和均匀，有利于摄像头拍摄的照片无影干涉。
具体使用时，当用户关门后，主控板接收到门关信号，发送拍照指令给摄像头，摄像头启动拍摄，当全部摄像头拍摄成功并完成图片上传后，摄像头发送完成命令给主控板，主控板接收到摄像头拍摄完毕信息后，发送查询指令到红外感应模块13，当红外感应模块13返回否定信号时，即货柜门前无活体，则主控板发送指令到照明模块，调暗照明灯的亮度，节省不必要的电量浪费。
进一步地，还包括安装在箱体1上的智能锁3，智能锁3与控制器连接，控制器通过智能锁3控制门体2的打开并检测关门信号；还包括设置在箱体1外部的购买启动件，购买启动件与控制器连接；其中，购买启动件包括启动按键或购买系统接入码。
为防止冷气/热气外漏，需对门体2关闭后的箱体1和门体2进行密封，其中，密封条可以设置在箱体1上，也可以设置在门体2上；在本实施例中，密封条为设置在门体2上的门封条10，结构简单，设计合理，也能有效防止冷量或热量损失，节能环保，确保减少制热/制冷费用。
进一步地，本申请提供的无人零售柜，在门体2上安装有门把手4，便于用户拉开门体2，结构简单，生产成本低且用户体验好。
实施例二
与实施例一中的技术方案相比，区别在于光源的安装方式不同，具体包括：
如图4至图6所示，本实施例提供的无人零售柜，其中，光源包括多个点光源15，多个点光源15均匀分布在搁架6的底部及柜体的顶壁上，以使得点光源15发出的光线能均匀向下照射至下层搁架6上的货物。
在本实施例中，优选的，采用LED点光源15替代传统的灯条，光线较柔软，体验感好；多个点光源15均匀分布于搁架6的底部，以使得点光源15发出的光线向下照射于放置于下层搁架6的货物上。另外，点光源15的形状可以是呈四角交叉摆放或呈回型摆放或其它合理的摆放方式，具体可根据实际实施条件来选择合理的点光源15摆放方式。
其它技术方案与实施例一的相同，为避免赘述，不再重复。
实施例三
与实施例一中的技术方案相比，区别在于光源的安装方式不同，具体包括：
如图7至图14所示，本实施例提供的无人零售柜，光源包括至少一组倾斜向下设置的灯组件8，灯组件设于搁架6的一侧或多侧上。
将灯组件8倾斜向下设置，以使得灯组件8发出的光线能较均匀的洒在下层搁架6的货物上，利于柜体内部的光线均匀，进而利于提高图像识别效果；优选的，灯组件8可以使用面光源14，也可以使用由LED灯珠组成的点光源15，用于给柜体内货物进行照明，并用于摄像头工作时的补光，光线较柔软，利于提高用户的体验感；同时，灯组件8的数量及布置方式可根据实际实施条件来进行合理的选择。
进一步优选的，灯组件8的布置方式包括设于搁架6的前侧单侧、设于搁架6的后侧单侧、以搁架6的中心为中心对称设置在搁架6的左右两侧、以搁架6的中心为中心对称设置在搁架6的前后两侧的一种或多种组合。
在本实施例中，将灯组件8倾斜且对称安装于柜体的前后或左右两侧，以使得灯组件8发出的光线能以最佳角度照射于货物上，减少两侧光线相互反射，使得柜体内部光线相对更均匀，摄像头拍摄的图片光线均匀，有利于图像识别效果的提升。
根据上述技术方案的优选，照明模块还包括数量与灯组件8相同的斜条7，斜条7与灯组件8一一对应设置；斜条7具有与垂直于搁架6板面的方向呈预设角度θ设置的安装面，灯组件8设于安装面上。
进一步地，在本实施例中，斜条7具有一个用于安装灯组件8的安装面，灯组件8与安装面通过胶液、螺丝钉卡槽或其他任意方式进行固定，以使得灯组件8与安装面所在板面平行，即灯组件8的垂直面与水平线呈夹角θ，或者说前视图中，灯组件8与垂直线呈夹角θ，进而使得将灯组件8的光线倾斜一定角度、较均匀的洒在下层搁架6的货物上。
根据上述技术方案的优选，当柜体的尺寸确定后，预设角度随着相邻两层搁架6的间距的增大而增大，且预设角度增加的变化量呈正态分布；当相邻两层搁架6的间距确定后，预设角度随着柜体的尺寸的增大而减小，且预设角度减小的变化量呈正态分布。
其中，柜体的尺寸指的是零售柜内部前后或左右宽度，为表述方便，将柜体的尺寸记作L；相邻两层搁架6的间距记作H；预设角度的变化量记作△θ。
上述柜体的尺寸L、灯组件8与垂直方向的夹角角度θ、相邻两层货架高度H的关系是：
当L一定时，若H越大，则θ越大；同时，随着H的增大，θ的变化量△θ呈正态分布；
当H一定时，若L越大，则θ越小；同时，随着L的增大，θ的变化量△θ呈正态分布；
如图14为上述△θ随H或L的变化所呈现的正态分布的一个示例图；如图13中，宽度L1固定时，当高度H增大时，即H2>H1，则高度H1对应角度θ1，高度H2对应角度θ2，有θ2>θ1；高度H1固定时，当宽度L1增大时，即L2>L1，则宽度L1对应角度θ1，宽度L2对应角度θ3，有θ3<θ1；
优选的，零售柜相邻两层搁架6的高度H一般在30-40cm，柜体内部的宽度L一般在45-60cm，通过大量测试实验，得出以下结论：
宽度L在45-60cm范围内，当相邻两层搁架6高度H在20-30cm之间时，选定角度θ在10-20度之间，照射效果最佳；
宽度L在45-60cm范围内，当相邻两层搁架6高度H在30-40cm之间时，选定角度θ在20-30度之间，照射效果最佳；
宽度L在45-60cm范围内，当相邻两层搁架6高度H在40-50cm之间时，选定角度θ在30-40度之间，照射效果最佳；
相邻两层货架高度H在30-40cm范围内，当柜体内部宽度L在30-45cm范围内，选定角度θ在30-45度之间，照射效果最佳；
相邻两层货架高度H在30-40cm范围内，当柜体内部宽度L在60-120cm范围内，选定角度θ在15-20度之间，照射效果最佳。
特别的，相邻两侧隔板5之间的高度L较大时，前后或左右两侧的灯组件8可以采用多组灯组件8按照上下平行安装在柜体两侧，并根据实际情况调整灯组件8的倾斜角度；另外，灯组件8既可以固定在搁架6底部的斜条7上，也可以通过柜体内部前后两侧或左右两侧的凹槽进行固定。
其它技术方案与实施例一的相同，为避免赘述，不再重复。
需进一步说明的是，上述各个实施例中光源的选取类型及布置方式，既可以单独使用，也可以自由组合使用，具体可根据实际实施条件进行合理的设置。
综上所述，本实用新型提供了一种无人零售柜，包括柜体、设于柜体内的主控板及光线强度可调节的照明模块，照明模块与主控板连接；柜体内设有至少一层用于摆放货物的搁架，照明模块包括多个与主控板连接的光源，各个光源分别设于每层搁架的上方，且使得光源发出的光线能均匀向下照射至该层搁架上的货物。采用本申请提供的无人零售柜，通过将光源设于每层搁架上货物的上方，一方面使得光源能以最佳角度照射于物品上，减少光线反射，使得柜体内部光线较均匀，进而利于摄像模块拍摄的图片光线均匀，有利于图像识别效果的提升；另一方面以使得货柜内光线向下不直接对着人，不会刺眼，同时不会产生影子干涉，体验感更好。另外，照明模块的光线可调节，如此，可根据外部环境需要，合理调节光源发出的光线强弱，以进一步地利于提高图像识别的效果。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。