一种缝纫机针管理方法、系统、存储介质及计算机设备与流程

本发明涉及工具管理技术领域，特别是涉及一种缝纫机针管理方法、系统、存储介质及计算机设备。

背景技术：

监狱是罪犯刑罚执行的重点场所，劳动改造是改造罪犯的重要方法。在罪犯劳动改造工作中，根据生产的产品类型不同，会使用到不同的劳动生产工具(物品)，比如缝纫机针、小剪刀、大剪刀、螺丝刀、镊子、折叠刀、剥线钳、尖嘴钳、电笔等。这些物品一方面满足劳动改造罪犯习艺的需要，另一方面也是一些潜在的二次犯罪工具或自杀工具，需要严格管理。

为此，监狱采用rfid技术严格管理这些物品。方法是将每件物品吊一个rfid标签，实现实时读取，确保物品实时在线以及标签相连的物品位置或区域的判断。但针对缝纫机针头的管理，rfid赋码管理方法并不适用，还需依靠人工管理缝纫机针头，因此通常会存在数量清点不便、完整程度标准不一致、出入库记录不准确，导致工具流失存在潜在风险的问题。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种能够对缝纫机针进行识别、收发记录及标准化管理的缝纫机针管理方法、系统、存储介质及计算机设备。

一种缝纫机针管理方法，应用于汇聚节点服务器，所述汇聚节点服务器与相邻节点区域内的管理箱柜通信，所述方法包括：

当判断到有用户进入节点区域时，获取该用户的身份信息及所需归还的缝纫机针的机针信息，并打开相应的管理箱柜，所述机针信息包括缝纫机针及针盘；

对用户放置于所述管理箱柜中的缝纫机针的完整性进行识别，以得到该用户的归还信息，所述缝纫机针的完整应包括机针的类型、数量及损害程度；

根据该用户的归还信息生成相应的归还记录，将该归还记录通过管理箱柜进行展示的同时转发至汇聚节点服务器。

根据本发明提供的缝纫机针管理方法，当判断到有用户进入节点区域时，获取该用户的身份信息及所需归还的缝纫机针的机针信息，并打开相应的管理箱柜，以便于用户对所需归还的缝纫机针进行归还；通过对用户放置于所述管理箱柜中的缝纫机针的完整性进行识别，以便于根据该用户的归还信息生成相应的归还记录，通过将该归还记录通过管理箱柜进行展示的同时转发至汇聚节点服务器，以便于所述汇聚节点服务器能够对各个管理箱柜中的机针分布情况进行统计，且能够根据各个节点区域内各机柜中机针的热门程度进行理货进度与类型的调整，解决了现有技术针对缝纫机针头的管理中，rfid赋码管理方法并不适用，还需依靠人工管理缝纫机针头，因此通常会存在数量清点不便、完整程度标准不一致、出入库记录不准确，导致工具流失存在潜在风险的问题，实现了对缝纫机针的智能识别、收发记录及标准化管理，满足了实际应用需求。

另外，根据本发明上述的缝纫机针管理方法，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，对用户放置于所述管理箱柜中的缝纫机针的完整性进行识别的方法包括：

获取该缝纫机针的图像信息，通过双边滤波算法对所述缝纫机针的图像信息进行降噪处理，以得到预处理图像；

对所述预处理图像的边缘进行检测、分割、计数与比对，以得到该用户的归还信息。

进一步地，通过双边滤波算法对所述缝纫机针的图像信息进行降噪处理，以得到预处理图像的方法包括：

将所述缝纫机针的图像信息转换为灰度图像，并进行高斯模糊化处理；

计算进行高斯模糊化后的灰度图像的梯度，根据梯度计算所述灰度图像的边缘幅值与角度，并对非最大信号进行压制处理，以得到中间图像；

对进行双阈值边缘连接处理后的中间图像进行二值化处理，以得到所述预处理图像。

进一步地，对所述预处理图像的边缘进行检测、分割、计数与比对的方法包括：

通过机器视觉形状识别算法对预处理图像进行检测与边缘勾勒，从而得到所述缝纫机针的完整图像；

通过图像灰度直方图算法对所述缝纫机针的完整图像进行图像分割，保留有效区域，并通过腐蚀膨胀去除噪声，连通区域；

通过对连通区域进行边缘检测，确定机针的个数，同时勾勒出机针的形状轮廓，并与数据库中存储的机针进行比对。

进一步地，当放置所述管理箱柜中的缝纫机针为新增物品时，则对该缝纫机针进行入库处理。

进一步地，对缝纫机针进行入库处理的方法包括：

获取该缝纫机针的机针图像，对所述机针图像进行边缘化处理后得到该缝纫机针的入库信息，所述入库信息包括该缝纫机针的类型、机针型号、针柄像素、针柄长度、针头像素、针头长度及长度比例系数；

将所述入库信息通过管理箱柜展示与存储后转发至汇聚节点服务器。

进一步地，所述方法还包括：

获取预设时间段内，用户对当前管理箱柜中出借的缝纫机针的归还程度；

当判断到在所述预设时间段内，每次用户对所述缝纫机针的归还程度均小于最低预设归还程度时，则控制所述管理箱柜由正常管理模式切换为强制维护模式。

本发明的另一个实施例还提出一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

本发明的另一个实施例还提出一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述方法。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实施例了解到。

附图说明

图1是本发明第一实施例提出的缝纫机针管理方法的流程图；

图2是本发明第一实施例中步骤s101的的具体流程图；

图3是本发明第二实施例提出的缝纫机针管理系统的结构框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

请参阅图1，本发明第一实施例提出的一种缝纫机针管理方法，其中，包括步骤s101～s103：

步骤s101，当判断到有用户进入节点区域时，获取该用户的身份信息及所需归还的缝纫机针的机针信息，并打开相应的管理箱柜，所述机针信息包括缝纫机针及针盘。

步骤s102，对用户放置于所述管理箱柜中的缝纫机针的完整性进行识别，以得到该用户的归还信息，所述缝纫机针的完整应包括机针的类型、数量及损害程度。

步骤s103，根据该用户的归还信息生成相应的归还记录，将该归还记录通过管理箱柜进行展示的同时转发至汇聚节点服务器。

其中，由于进行缝纫机针管理的范围较大区域较大，为了提高本方法实施的可靠性，具体实施时，可根据各缝纫机管理箱柜的类型、位置、距离或工作区域对缝纫机针的管理范围进行区域划分，划分为多个节点区域，每个节点区域内可设有多个用于缝纫机针管理的管理箱柜。该管理箱柜包括人机交互模块、视觉技术模块、控制模块、机柜平台、通信模块及身份识别模块。所述人机交互模块具有人体感知、视频监控、身份识别、开关柜门及数据显示功能；所述视觉技术模块具有ccd摄像头，能够通过机器视觉图像识别对标准针盘及机针进行识别；控制模块内存储有数据库并能够产生控制信号以控制相应的模块运行；机柜模块包括机柜结构、电源模块及散热模块；通信模块用于机柜内部的通信及与汇聚节点服务器的通信；身份识别模块具有ic卡或指纹识别功能，能够对用户的身份进行识别，以确定操作人员的合法性及权限进行确定，只有在操作人员的身份合法时才打开柜门。

请参阅图2，对用户放置于所述管理箱柜中的缝纫机针的完整性进行识别的方法包括如下步骤：

步骤s1011，获取该缝纫机针的图像信息，通过双边滤波算法对所述缝纫机针的图像信息进行降噪处理，以得到预处理图像。通过用双边滤波算法去除噪音，使图像清晰度高。

进一步地，将所述缝纫机针的图像信息转换为灰度图像，并进行高斯模糊化处理，通过将所述缝纫机的图像转换为灰度图像，以减少图像处理的复杂程度，提高图像处理效率，且高斯模糊化处理能够进一步减少图像的噪声，降低图像的细节层次；计算进行高斯模糊化后的灰度图像的梯度，根据梯度计算所述灰度图像的边缘幅值与角度，并对非最大信号进行压制处理，以减少畸变，从而得到中间图像；对进行双阈值边缘连接处理后的中间图像进行二值化处理，以得到所述预处理图像。

具体的，为确保照片清晰可识别，需采用灯光辅助装置对待拍照的物品进行灯光补偿。其中进行拍照的ccd摄像机的拍照高度固定，以确保在同一环境下机针长度与像素的比例不变。本实施例中，使用opencv库读入需要处理的缝纫机针的图像。

步骤s1012，对所述预处理图像的边缘进行检测、分割、计数与比对，以得到该用户的归还信息。

进一步地，通过机器视觉形状识别算法对预处理图像进行检测与边缘勾勒，从而得到所述缝纫机针的完整图像；通过图像灰度直方图算法对所述缝纫机针的完整图像进行图像分割，保留有效区域，并通过腐蚀膨胀去除噪声，连通区域；通过对连通区域进行边缘检测，确定机针的个数，同时勾勒出机针的形状轮廓，并与数据库中存储的机针进行比对。

具体的，使用canny边缘检测算法检测边缘，从边缘中获取轮廓。轮廓的个数对应针盘的数目。如果针盘存在倾斜，使用变换函数，扶正图片，方便比较轮廓。由于图片已经过扶正，可以认为被同一个水平的方框都能框起来的连通区域都属于同一根针，这样就可以避免中间的隔断对针的长度的影响，通过清点方框个数即可知机针的个数。接着对连通的区域进行边缘检测，勾勒出机针的形状轮廓，把每一枚机针形状轮廓(总像素z)转化为针柄(像素b)与针头(像素t)两部分。机针长度公式为z＝b+t。可以理解的，通过输入机针参数，比较总长度，如果不相等，则比较下一枚机针，直到型号库中的所有机针比较完成，期间如果没有任何一枚机针比较成功，则视为新的型号或断针；反之，必与某型号机针长度相等，再比较系数比，如果相等，则找到机针型号并输出实际物理长度；否则可以判定为断针，此时可以采用边框加颜色的方法方便识别断针，然后列表和统计机针型号和数量，输出本次操作的借还单据。

其中，标准针盘尽量采用现有的针盘，但具有一定的要求：

第一个要求，照片识别面透明，可以清晰看到每一枚缝纫机针，针盘底色与缝纫机针本身颜色色差大，比如底色为黑色，缝纫机针为银色等；

第二个要求，要求每个针盘的数量固定，比如每盘10枚或20或其它固定数值，确保管理标准化。

进一步地，当放置所述管理箱柜中的缝纫机针为新增物品时，则对该缝纫机针进行入库处理。

具体的，获取该缝纫机针的机针图像，对所述机针图像进行边缘化处理后得到该缝纫机针的入库信息，所述入库信息包括该缝纫机针的类型、机针型号、针柄像素、针柄长度、针头像素、针头长度及长度比例系数；将所述入库信息通过管理箱柜展示与存储后转发至汇聚节点服务器。

具体实施时，根据ccd相机拍摄的单一枚缝纫机针相片，利用canny边缘检测算法，勾勒出机针的形状轮廓(像素zx表示)，实际使用中，由于像素太高带来拍摄和计算机成本太高，所以把机针形状轮廓转化为针柄像素(bx)与针头像素(tx)两部分，zx＝bx+tx表示总长度。实际测量针柄和针头的物理长度bl和tl，分别对应像素bx和tx。实现了像素与物理长度之间的换算与对应。并将机针型号、针柄像素bx与物理长度bl、针头像素tx与物理长度tl、以及针柄针头之比k(＝bx/tx)保存入库。可以理解的，通过将所述入库信息在管理箱柜上展示，以便于操作人员再次核对入库信息，提高入库的可靠性，通过将所述在入库信息存储后转发至汇聚节点服务器，以便于在当前管理箱柜出现故障、操作失误、或恶意修改后，能够再次进行信息的下载，同时还可通过汇聚节点服务获取各个管理箱柜及相邻节点区域的管理箱柜中机针的类型及出借情况，便于进行理货，且便于出借人员了解情况。

再此还需要说明的是，在本发明其他实施例中，所述方法还包括：获取预设时间段内，用户对当前管理箱柜中出借的缝纫机针的归还程度；当判断到在所述预设时间段内，每次用户对所述缝纫机针的归还程度均小于最低预设归还程度时，则控制所述管理箱柜由正常管理模式切换为强制维护模式。

具体的，当预设时间段内如三个月内，用户每次对当前管理箱柜中出借的缝纫机针的归还程度如小与预设的归还程度时，则表明该管理箱柜中物品长期处于出借状态，或其归还的机针的完整程度较低，会影响正常的出借，因此需要对其进行维护，如物品的重新归类与上架。在本发明其他实施例中，还可在该管理箱柜显示用户可进行出借或归还的其他箱柜的位置、物品数量、预约时间、出借期限等。

根据本发明提供的缝纫机针管理方法，当判断到有用户进入节点区域时，获取该用户的身份信息及所需归还的缝纫机针的机针信息，并打开相应的管理箱柜，以便于用户对所需归还的缝纫机针进行归还；通过对用户放置于所述管理箱柜中的缝纫机针的完整性进行识别，以便于根据该用户的归还信息生成相应的归还记录，通过将该归还记录通过管理箱柜进行展示的同时转发至汇聚节点服务器，以便于所述汇聚节点服务器能够对各个管理箱柜中的机针分布情况进行统计，且能够根据各个节点区域内各机柜中机针的热门程度进行理货进度与类型的调整，解决了现有技术针对缝纫机针头的管理中，rfid赋码管理方法并不适用，还需依靠人工管理缝纫机针头，因此通常会存在数量清点不便、完整程度标准不一致、出入库记录不准确，导致工具流失存在潜在风险的问题，实现了对缝纫机针的智能识别、收发记录及标准化管理，满足了实际应用需求。

请参阅图3，基于同一发明构思，本发明第二实施例提供的缝纫机针管理方法和系统，包括：

信息获取模块10，用于当判断到有用户进入节点区域时，获取该用户的身份信息及所需归还的缝纫机针的机针信息，并打开相应的管理箱柜，所述机针信息包括缝纫机针及针盘。

进一步地，所述信息获取模块10包括：

信息获取单元，用于获取该缝纫机针的图像信息，通过双边滤波算法对所述缝纫机针的图像信息进行降噪处理，以得到预处理图像。

具体的，将所述缝纫机针的图像信息转换为灰度图像，并进行高斯模糊化处理；计算进行高斯模糊化后的灰度图像的梯度，根据梯度计算所述灰度图像的边缘幅值与角度，并对非最大信号进行压制处理，以得到中间图像；对进行双阈值边缘连接处理后的中间图像进行二值化处理，以得到所述预处理图像。

信息处理单元，用于对所述预处理图像的边缘进行检测、分割、计数与比对，以得到该用户的归还信息。

具体的，通过机器视觉形状识别算法对预处理图像进行检测与边缘勾勒，从而得到所述缝纫机针的完整图像；通过图像灰度直方图算法对所述缝纫机针的完整图像进行图像分割，保留有效区域，并通过腐蚀膨胀去除噪声，连通区域；通过对连通区域进行边缘检测，确定机针的个数，同时勾勒出机针的形状轮廓，并与数据库中存储的机针进行比对。

机针管理模块20，用于对用户放置于所述管理箱柜中的缝纫机针的完整性进行识别，以得到该用户的归还信息，所述缝纫机针的完整应包括机针的类型、数量及损害程度。

进一步地，所述机针管理模块20还用于当放置所述管理箱柜中的缝纫机针为新增物品时，则对该缝纫机针进行入库处理。

具体的，获取该缝纫机针的机针图像，对所述机针图像进行边缘化处理后得到该缝纫机针的入库信息，所述入库信息包括该缝纫机针的类型、机针型号、针柄像素、针柄长度、针头像素、针头长度及长度比例系数；将所述入库信息通过管理箱柜展示与存储后转发至汇聚节点服务器。

记录生成模块30，用于根据该用户的归还信息生成相应的归还记录，将该归还记录通过管理箱柜进行展示的同时转发至汇聚节点服务器。

在此还需要说明的是，所述记录生成模块30还用于获取预设时间段内，用户对当前管理箱柜中出借的缝纫机针的归还程度；当判断到在所述预设时间段内，每次用户对所述缝纫机针的归还程度均小于最低预设归还程度时，则控制所述管理箱柜由正常管理模式切换为强制维护模式。

根据本发明提供的缝纫机针管理系统，当判断到有用户进入节点区域时，获取该用户的身份信息及所需归还的缝纫机针的机针信息，并打开相应的管理箱柜，以便于用户对所需归还的缝纫机针进行归还；通过对用户放置于所述管理箱柜中的缝纫机针的完整性进行识别，以便于根据该用户的归还信息生成相应的归还记录，通过将该归还记录通过管理箱柜进行展示的同时转发至汇聚节点服务器，以便于所述汇聚节点服务器能够对各个管理箱柜中的机针分布情况进行统计，且能够根据各个节点区域内各机柜中机针的热门程度进行理货进度与类型的调整，解决了现有技术针对缝纫机针头的管理中，rfid赋码管理方法并不适用，还需依靠人工管理缝纫机针头，因此通常会存在数量清点不便、完整程度标准不一致、出入库记录不准确，导致工具流失存在潜在风险的问题，实现了对缝纫机针的智能识别、收发记录及标准化管理，满足了实际应用需求。本发明实施例提出的缝纫机针管理系统的技术特征和技术效果与本发明实施例提出的方法相同，在此不予赘述。

此外，本发明的实施例还提出一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

此外，本发明的实施例还提出一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述程序时实现上述方法的步骤。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读存储介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读存储介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读存储介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读存储介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的存储介质，因为可以例如通过对纸或其他存储介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，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以所述权利要求的保护范围为准。