一种智能化扫码调制奶茶机器人的信息采集系统及方法与流程

本发明涉及智能机器人，具体涉及一种智能化扫码调制奶茶机器人的信息采集系统及方法。

背景技术：

1、现有的奶茶店一般采用人工加糖、人工加料以及人工罐装奶茶的方式进行操作的，在大的订单量需求下，人工操作的效率受到限制，且人为操作避免不了在加糖、加料或罐装奶茶的过程中，没有按照消费者的要求精准制作奶茶。因此，通过智能化信息采集和智能化机械设备实现自动调制奶茶的机器人。

技术实现思路

1、本发明提供一种智能化扫码调制奶茶机器人的信息采集系统及方法，以解决现有技术中存在的上述问题。

2、本发明提供一种智能化扫码调制奶茶机器人的信息采集系统，该信息采集系统包括：粘贴在杯体上的第一扫码区域、第二扫码区域；以及扫码采集模块、红外激光设备、位置调整机构和信息统计模块；所述第一扫码区域设置条形码，所述第二扫码区域设置二维码；

3、通过扫码采集模块对第一扫码区域进行扫码，采集记录当前扫码杯体所处于的序列信息；扫码完成后，通过红外激光设备在第一扫码区域的条形码的任意位置刻蚀已扫标记；通过位置调整机构调整扫码采集模块与第二扫码区域的位置关系，通过扫码采集模块采集二维码信息，获取杯体对应的奶茶制作信息，将奶茶制作信息以及序列信息传输至信息统计模块。

4、优选的，通过红外激光设备刻蚀已扫标记的条形码再次被扫码采集模块进行信息采集时，扫码采集模块将不能获得条形码的信息，条形码反馈给扫码采集模块的信息为空。

5、优选的，还包括位置判断模块，当扫码采集模块移动至第二扫描区域时，位置判断模块判断扫码采集模块的中心点是否与二维码的中心点重合，若重合，通过距离传感器采集扫码采集模块与杯体之间的距离，若距离在设定的距离范围内，通过扫码采集模块直接对二维码进行扫码，采集二维码包含的信息；若距离在设定的距离范围之外，通过位置调整机构调整扫码采集模块与杯体之间的距离，直至调整后的距离落入设定的距离范围内，通过扫码采集模块对二维码进行扫码，采集二维码包含的信息；

6、若扫码采集模块的中心点是否与二维码的中心点不重合，通过位置调整机构调整扫码采集模块的位置，直至扫码采集模块的中心点与二维码的中心点重合。

7、优选的，所述奶茶制作信息包括加糖量、奶茶液体量、配料量；所述信息统计模块将所述奶茶制作信息传输至奶茶机器人的自动加糖模块、自动加奶茶模块或配料添加模块中，自动加糖模块、自动加奶茶模块或配料添加模块根据加糖量、奶茶液体量、配料量分别进行自动制作。

8、优选的，还包括二维码识别模块，用于对二维码扫描过程中对二维码的识别；

9、所述二维码识别模块包括：

10、去噪单元，用于对二维码图像进行滤波处理，减少二维码图像中的噪声；

11、二维码分级单元，用于对二维码图像进行曝光效果的评估和分级，筛选出曝光不正常的图像进行二值化处理；

12、二维码图像二值化单元，将图像局部特性和全局灰度信息关联，进行二值化处理。

13、优选的，所述二维码图像二值化单元包括：

14、全局阈值计算单元，用于根据最大类间方差法计算二维码图像的全局阈值；

15、全局阈值的计算公式如下：

16、δ2＝μ0(m0-m)2+μ1(m1-m)2

17、

18、

19、其中，类间方差δ2，l表示灰度图像灰度级总数目，pi表示灰度值i的概率，在二维码图像中的像素按照灰度值用阈值t划分为两类，灰度值在0到t-1之间的第一像素集，以及灰度值在t到l-1之间的第二像素集，l表示灰度图像灰度级总数目，当类间方差δ2达到最大值时，对应的阈值t为全局阈值，μ0表示第一像素集被选取到的概率，μ1表示第二像素集被选取到的概率，m0表示第一像素集中像素点灰度均值，m1表示第二像素集中像素点灰度均值，m表示整幅图像的灰度均值。

20、局部阈值计算单元，用于通过基于积分图像算法获得二维码图像上每一点的局部阈值；

21、最终阈值计算单元，用于将全局阈值和局部阈值进行加权，得到每一个像素点的最终阈值；

22、最终灰度阈值计算单元，用于计算整个二维码图像的两类均值条件约束；对小于灰度阈值的类计算获得第一灰度均值，对大于灰度阈值的类计算获得第二灰度均值，格局第一灰度均值和第二灰度均值确定最终灰度阈值；

23、二值化处理单元，用于根据最终阈值和最终灰度阈值进行二值化处理。

24、优选的，所述信息统计模块在每扫码一个二维码获得相应二维码包含的信息时，在信息统计模块的统计表中设置有统计列，在统计列中，记录扫码二维码的排序以及对应的扫描的二维码的数量；每扫描一个二维码，统计列中增加一个数；

25、基于扫描条形码记录某一时间段内的第一统计数量，基于统计列统计记录相同时间段内的第二统计数量，判断第一统计数量与第二统计数量是否相同，若相同，获取订单平台的在相同时间段内的第三统计数量，所述第三统计数量是消费者实际下单的数量；判断第一统计数量与第三统计数量是否相同，若相同，获得统计合格标志，若不相同，基于信息统计模块中的统计表与订单平台上的订单表进行一一核对，查找统计数量不匹配的原因。

26、优选的，还包括表格匹配对照查找模块，所述表格匹配对照查找模块对信息统计模块中的统计表进行预处理，形成基于订单时间为基准的第一信息表，在该第一信息表中，每一列对应不同的属性特征，每一行对应按照订单时间排序的奶茶名称，所述属性特征包括：加糖量、奶茶液体量、配料量；所述配料量中的配料按照名称依次设置在不同的列中；

27、所述表格匹配对照查找模块对订单平台上订单表进行预处理，形成基于订单时间为基准的第二信息表；

28、将第一信息表和第二信息表均转换为图像格式，形成第一图像和第二图像，对第一图像和第二图像进行图像分析，查找出图像不相同的位置标记在第一图像和第二图像中，根据标记确定第一信息表和第二信息表不同内容，查找出统计不匹配的原因。

29、优选的，还包括二维码定位模块，用于对二维码扫描过程中对二维码的四个顶点进行定位；

30、所述二维码定位模块包括：

31、投影图获得单元，用于对经过粗定位的候选区进行二值化处理，选择任意一块区域，将其划分为五个角度，将图像上的黑点投影到相应的直线上，获得若干个投影图；

32、边界线获得单元，用于在设定的方向上对候选区域的原图进行扫描，获得边界线；

33、四个顶点获得单元，用于采用迭代拟合边缘直线算法，得到相交点外的另一个点开始进行边界扫描，设定扫描间隔，根据写了保留互或去除边缘点，将所有获得的保留点进行最小二乘拟合，获得两个线的交点；依次获得四条线的两两交点，形成二维码的四个顶点。

34、所述迭代拟合边缘直线算法的计算公式如下：

35、本发明还提供一种智能化扫码调制奶茶机器人的信息采集方法，信息采集方法包括：

36、s100，设置粘贴在杯体上的第一扫码区域、第二扫码区域；以及扫码采集模块、红外激光设备、位置调整机构和信息统计模块；所述第一扫码区域设置条形码，所述第二扫码区域设置二维码；

37、s200，通过扫码采集模块对第一扫码区域进行扫码，采集记录当前扫码杯体所处于的序列信息；

38、s300，扫码完成后，通过红外激光设备在第一扫码区域的条形码的任意位置刻蚀已扫标记；

39、s400，通过位置调整机构调整扫码采集模块与第二扫码区域的位置关系，通过扫码采集模块采集二维码信息，获取杯体对应的奶茶制作信息，将奶茶制作信息以及序列信息传输至信息统计模块。

40、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

41、本发明提供一种智能化扫码调制奶茶机器人的信息采集系统及方法，其中信息采集系统包括：粘贴在杯体上的第一扫码区域、第二扫码区域；以及扫码采集模块、红外激光设备、位置调整机构和信息统计模块；所述第一扫码区域设置条形码，所述第二扫码区域设置二维码；通过扫码采集模块对第一扫码区域进行扫码，采集记录当前扫码杯体所处于的序列信息；扫码完成后，通过红外激光设备在第一扫码区域的条形码的任意位置刻蚀已扫标记；通过位置调整机构调整扫码采集模块与第二扫码区域的位置关系，通过扫码采集模块采集二维码信息，获取杯体对应的奶茶制作信息，将奶茶制作信息以及序列信息传输至信息统计模块。条形码的扫码记录可以用于统计制作的奶茶的数量，方便与订单平台出售的奶茶的数量进行核对，保证订单数量与制作数量相匹配，进一步对奶茶制作过程的全方位监督管理。

42、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，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而了解。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。

43、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。