库存监控方法及库存监控装置与流程

1.本公开属于库存监控领域，具体来说涉及一种库存监控方法及库存监控装置。


背景技术：

2.对于制造业、食品行业等行业来说，库存监控是非常重要的一个方面。有效的库存监控可以快速对库存中的物品的种类、数量、时间等进行准确地统计，从而获得相关的信息，便于对库存物品进行管理。对于食品行业，尤其是快餐行业，对于食品的库存监控尤为重要。例如，对于在保温柜中的食品而言，当库存中的食品的存放时间超过一定的时间后，需要将其丢弃，以免超过有效期；当库存中的食品被售卖出一部分后，需要及时补货，以保证后续的食品供应。因此，保温柜中的食品处于售卖、上新、售卖的动态过程中，保温柜中的食品的数量、位置、上新时间相应地处于动态的变化过程中。
3.在已有的库存监控方法中，最初采用人工盘点，然而其因依赖于人而可能存在错误，且也不适用于这种复杂的动态变化的物品的监控。大量采用的一种方式是采用rfid技术实现实时追踪。此外，也存在基于图像的库存盘点。
4.对于rfid技术而言，其主要适用于衣服或者容器的追踪，但是并不是用于对于单个食品本身的追踪，无法跟踪到容器内的食品的数量变化；目前的基于图像的库存盘点仅能用于完全平铺且单个物品之间良好区分的物品，并不能处理堆叠的产品。此外，对于市场上的商用相机都工作于常温，相机温度一般不超过55度，无法适应更高温度的工作环境。然而对于一些食品而言，需要将其放置在较高温度的保温柜中，这限制了相机的工作场景和使用寿命。


技术实现要素：

5.基于此，有必要提供一种库存监控方法以及库存监控装置，以解决现有技术的库存监控技术存在的上述问题中至少一个。
6.为此，本公开提出一种库存监控方法，用于对库存的物品进行监控，所述方法包括：
7.当接收到物品发生变更的信号时，对物品进行监控；
8.对物品进行扫描；根据扫描结果获取物品信息；
9.基于所获取的物品信息对库存的物品的信息进行更新；
10.其特征在于，
11.对物品进行扫描以及根据扫描结果获取物品信息包括建立包含所述物品的高度在内的点云信息，并建立所述物品的全景深度信息，进而确定所述物品信息。
12.根据本公开的一个方面，确定所述物品信息包括：
13.基于所述全景深度信息和物品占据的面积计算物品的体积；
14.基于所计算出的物品的体积，结合先验的物品堆叠状况下的状态信息，计算出物品数量。
15.根据本公开的一个方面，所述对物品进行扫描采用3d相机进行，所述扫描采用线扫描、结构光或飞行时间法。
16.根据本公开的一个方面，所述状态信息包括物品的密度、排列规则、可堆叠状况中的至少一个。
17.根据本公开的一个方面，对物品进行扫描是指对新增加的物品、被废弃的物品或者留存的物品中的至少一个进行扫描。
18.根据本公开的一个方面，物品发生变更的信号是指放置所述物品的容器被打开或者关闭。
19.根据本公开的一个方面，所述物品信息包括物品的品类、数量、更新时间中的至少一个。
20.根据本公开的一个方面，当库存量低于预设值时，进行补货提示或自动补货。
21.本公开还提出一种适用于执行本公开的库存监控方法的库存监控装置，包括：
22.物品变更检测装置，用于检测库存物品是否发生变更；
23.扫描装置，用于对库存中的物品进行扫描并建立包括所述物品的高度在内的点云信息；视觉信息处理装置，用于对扫描装置的点云信息进行处理，建立所述物品的全景深度信息，进而确定物品信息；以及
24.控制器，当物品变更检测装置检测到库存物品发生变更后，所述控制器控制所述扫描装置进行扫描，并根据视觉信息处理装置处理后的物品信息对库存物品的信息进行更新。
25.根据本公开的一个方面，所述扫描装置设置于机械臂上，且只有在进行扫描时才进入盛放物品的容器内部。
26.本公开提出的库存监控方法以及库存监控装置具有以下优点：
27.1、响应于物品变更，实时地对变更后的物品进行扫描，能够实现对物品的及时扫描，实现库存的高精度监控，采用三维机器视觉技术，既能够实现对平铺产品的精确数量统计，还能够以高精度完成无序堆叠情况下的物品的数量估算；
28.2、减少扫描装置在盛放物体的容器内的停留时间，从而减少扫描装置在恶劣环境下的停留时间，提高扫描装置的寿命。
附图说明
29.从以下对优选实施例的说明以及结合附图得到本公开的其它优点、特征和细节。之前在说明书中提到的特征和特征组合以及以下在附图说明中提到的和/或在图中单独示出的特征和特征组合不仅在各自所说明的组合中、也在其它组合中或单独地可采用，而没有脱离本公开范围。在附图中：
30.图1示意性地示出了本公开的库存监控方法中的对于补货情况进行监控的流程图；
31.图2示意性地示出了本公开的库存监控方法中的对于将物品废弃的情况进行监控的流程图；
32.图3示意性地示出了本公开的库存监控方法中通过扫描获得物品数量的流程图；
33.图4示意性地示出了用于执行本公开的库存监控方法的装置构成图。
34.附图仅是示意性的，它们仅示出为了阐明本公开所必需的那些部分，而其他部分可能被省略或仅仅简单提及。即，除附图中所示出的步骤外，本公开还可以包括其他步骤。
具体实施方式
35.虽然将参照含有本公开的较佳实施例的附图充分描述本公开，但在此描述之前应了解本领域的普通技术人员可修改本文中所描述的公开，同时获得本公开的技术效果。因此，须了解本文中的描述对本领域的普通技术人员而言为一广泛的揭示，且其内容不在于限制本公开所描述的示例性实施例。
36.另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。
37.在图1-3所示的方法中，以对保温柜内的食品的库存监控为例，对本公开的库存监控方法进行说明。在保温柜内放置有多个食品，例如面包、鸡翅等，其可以具有规则或者不规则的形状，并且多个食品可以是平铺的形式，也可以是堆叠在一起；当顾客下单了相应的食品后，对应数量的食品会被以人工或者自动化机械抓取等方式取出，以供应给顾客。此外，当保温柜内的食品数量的减少时，根据实际情况例如顾客数量、是工作日还是节假日/双休日等因素，会对保温柜内的食品的数量进行补充。除了补充食品外，还会对保温柜内的食品进行废弃。这是因为为了给顾客提供成品食品的最佳的质量和口感，当某个批次的食品在保温柜内的放置时间超过预定时间后，将被废弃而不是供应顾客食用。为此，需要实时跟踪监视每个批次的食品，并且当它们从制作完成开始被存放一定的时间段(即，“效期”，超过该时间段可能出现品质劣化的情况)而没有被供应给消费者食用时，对它们进行专门的处理、例如废弃。
38.参见图1，针对补货情况下的库存监控进行说明。在保温柜中的食品少于一定数量时，保温柜的柜门被打开，由工作人员人工向保温柜中添加新一批次的食品。当然，补货也可以自动进行，例如通过传送带或者机械臂等将新一批次的食品输送至保温柜。补货方式并非本公开的重点所在，本公开仅将补货作为一个触发条件。本实施例开始于步骤s11，即响应于该触发条件，开始进行库存监控。
39.随后进入步骤s12，对补货批次进行扫描。在本公开中，采用三维机器视觉对补货的批次进行扫描。
40.在步骤s13中，将步骤s12扫描所获取的信息进行处理，从而获得此次上货的品类和数量。此外，优选地，还可以相应地记录上货时间。
41.在步骤s14中，基于步骤s13中所获取的批次信息来对总的批次信息进行更新。
42.具体地，针对步骤s12和步骤s13，在此结合图3对其进行说明。
43.图3示出了一种采用三维机器视觉来获取物品数量的计算方法。图3中的方法包括如下步骤：
44.首先，在步骤s31中，对所监控的物品进行扫描。结合图1，例如当保温柜的柜门关闭后，表明补货已经完成，此时相机启动，开始对待监控的物品进行扫描。该步骤s31对应于图1中的步骤s12。
45.扫描所采用的机器例如是3d相机，优选采用高精度3d相机。由3d相机对保温柜内
的物品进行扫描拍照，该扫描能够建立起多个物品形成的总体的点云信息，尤其是高精度点云信息。特别是对于堆叠的多个物品，由3d相机进行的扫描同样能够形成点云信息。扫描可以利用线扫描、结构光、飞行时间法(tof,time of flight)等多种方法。
46.当完成对物体的扫描后，即建立了多个物品形成的总体的点云信息。随后在步骤s32中，建立全景深度信息。通过点云处理，建立堆叠物体的表面深度信息，建立地形图，该地形图中包含多个物品形成的总体的深度信息。
47.在步骤s33中，基于步骤s32中所建立的地形图，尤其是其中的深度信息，结合先验的底面位置或者物品所处的位置/占据的面积，计算出堆叠物品的体积。
48.随后，在步骤s34中，基于所计算出的堆叠的物品的体积，结合先验的相关产品堆叠状况下的状态信息(如密度、排列规则、可堆叠状况等)，计算出产品数量。
49.步骤s32至步骤s34对应于图1中的步骤s13。在图3所示的示例中，除了对该批次的物品的数量进行计算外，还可以通过图像识别的方式对物品的种类进行识别，从而获取其种类。
50.对于图3所示的方法而言，在保温柜内剩余物品数量越少的情况下，3d相机推算出的物品的数量越精确，这可以实现物品快售卖完情况下的低库存量预警的准确性。
51.作为一个有利的实施方式，当库存量低于预设值时，可以发出声音或者灯光或者振动，以提醒工作人员进行补货。或者，当库存量低于预设值时，也可以采用自动补货的形式来实现补货。
52.由此，对于无序堆叠状态下的食品，本公开能够估算其数量，对于平铺状态下的产品，本公开能够准确统计，结合保温柜的开关门信号，可以在工作人员补货后实时进行扫描，从而更新库存信息，实现有效的库存监控。
53.以下结合图2针对对食品废弃的情况下的库存监控进行说明。如前所述，为了保证食品的口感和安全，在食品被制作出来一定时间后，如果仍然未被售出，则需要将其废弃，以免超过有效期。图2描述了在废弃食物后如何对留存的食物/废弃的食物进行记录。
54.如图2所示，本实施例开始于步骤s21，即响应于该触发条件，开始进行库存监控。该触发条件可以是员工废弃陈列柜内的食品，由此给出废弃完成的信号。
55.随后进入步骤s22，对留存的批次进行扫描。同样地，在本公开中，采用三维机器视觉对留存的批次进行扫描。
56.在步骤s23中，将步骤s22扫描所获取的信息进行处理，从而获得留存食品的品类和数量。由此，当获得留存食品的品类和数量后，可以与废弃前的食品的品类和数量进行比较，可以获得废弃的食品的品类和数量。当然，废弃信息也可以由工作人员进行记录。
57.此外，在步骤s23中，也可以直接对废弃的食品进行扫描，从而获取废弃的品类、数量，并记录废弃时间。
58.在步骤s24中，对批次信息进行更新。在该步骤中，可以对留存的食品信息进行更新，也可以对废弃的食品种类进行更新。由此，可以实时地掌握相关的信息。
59.同样地，针对步骤s22中的扫描，可以采用与图3所示的方法相同的步骤，在此不再赘述。
60.作为本公开的一个可选方案，当采用自动配餐方式进行配餐时，可以在配餐过程中自动记录配餐时所采用的食品的品类、数量、时间，并从相应批次中作扣除，从而实时更
新库存的批次信息和对应的数量。
61.图4示意性地示出了用于执行本公开的库存监控方法的装置构成图。由图4可知，用于执行本公开的库存监控方法的装置包括扫描装置、物品变更检测装置、控制器以及视觉信息处理装置。各装置的功能对应于上文进行的描述；其中，扫描装置可以采用3d相机，用于扫描库存中的物品信息；物品变更检测装置用于检测用于盛放物品的容器的开闭，例如可以是上文所述的检测保温柜柜门开闭的装置，例如光敏元件、角度传感器等，当然也可以根据不同的情况而采取相应的检测装置；视觉信息处理装置用于处理来自扫描装置的信息，并根据该信息获取物品的相关信息。
62.当采用上述装置执行库存监控时，控制器接收来自物品变更检测装置的信息，并且响应于该信息而指示扫描装置对物品进行扫描，扫描装置将扫描信息发送至视觉信息处理装置，而视觉信息处理装置将处理后的结果发送至控制器，由控制器对物品信息进行更新。
63.作为本公开的一个优选实施方式，扫描装置采用3d相机。优选地，扫描装置设置在机械臂上，只有当检测到库存的物品发生变更而需要扫描时，扫描装置才进入容器内部进行扫描。通过这一设置，可以减少扫描装置在容器内的停留时间。这种设置尤其适用于一些温度较高的场合。例如，在盛放烤肠、面包等物品的容器中，或者其他需要对物品进行加热的容器中，容器内的温度往往较高，由于相机并不适用于长时间停留在这种高温场合。本公开的这一设置大大减少了相机在高温环境下的停留时间，提高了相机寿命。
64.当然，图4中的构成方式仅仅是一种可能的方式，并不是对其物理结构的限制。在能够实现其功能的情况下，本领域技术人员可以采用不同的模块。例如，可以将控制器和视觉信息处理装置设置成不同的物理模块，但是视觉信息处理装置的功能也可以在控制器中实现，或者视觉信息处理装置可集成在控制器中。
65.以上实施例中虽然以食品为例进行了说明，但是本领域技术人员知晓，本公开的库存监控方法显然也可以适用于其他类型的物品，只要其存在库存监控的需要即可。
66.本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
67.本领域的技术人员可以理解，上面所描述的实施例都是示例性的，并且本领域的技术人员可以对其进行修改，各种实施例中所描述的结构在不发生结构或者原理方面的冲突的情况下可以进行自由组合。
68.在详细说明本公开的较佳实施例之后，熟悉本领域的技术人员可清楚地了解，在不脱离随附权利要求的保护范围与精神下可进行各种变化与改变，且本公开亦不受限于说明书中所举示例性实施例的实施方式。