基于图像匹配的自动物品管理系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及物品管理系统，尤其是涉及一种基于图像匹配的自动物品管理系 统。
【背景技术】
[0002] 传统物品管理方法普遍采用人工检点的方式来管理物品，以判断仓库、超市等存 储空间中的物品是否放置在正确的位置以及在相应的位置是否放置了相应的物品。当物品 比较多时，这种传统的物品管理方法需要耗费大量的人工和时间，工人工作强度大，检点效 率较低，而且容易出错。
【发明内容】
[0003] 为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种能够基于图像匹配实现对物品 的管理，该系统结构简单、操作方便，有效地降低了检点工作强度，提高了检点效率。
[0004] 为了达到上述目的，本实用新型提供一种基于图像匹配的自动物品管理系统，其 特征在于，包括：
[0005] 图像采集单元，采集物品的外观图像；
[0006] 中央处理器单元，与所述图像采集单元相连接，接收所述图像采集单元采集的图 像，对图像进行特征点检测并提取图像点特征数据，使所述图像采集单元采集的图像与位 置信息通过物品ID建立关联并建立数据库，对采集的图像与数据库中的物品图像进行图 像匹配和拓扑分析；
[0007] 数据存储单元，与所述中央处理器相连接，存储数据库并接受所述中央处理器的 数据写入、读取和检索；
[0008] 显示单元，与所述中央处理器相连接，显示中央处理器的拓扑分析结果。
[0009] 通过采用上述自动物品管理系统，对物品进行检点时，只需对物品进行拍照，采集 物品的外观图像，系统就可以自动将拍摄的图像与数据库中的物品图像进行匹配并通过拓 扑分析判断物品的位置是否正确以及实际物品是否缺失。
[0010] 较佳地，所述中央处理器单元中还设有图像点检测器。更佳地，所述图像点检测器 为Harris角点检测器或SIFT点检测器。
[0011] 相较于现有技术，采用本实用新型提供的基于图像匹配的自动物品管理系统，极 大地降低了物品检点的工作强度，提高了检点效率。
【附图说明】
[0012] 图1为本实用新型基于图像匹配的自动物品管理系统的结构示意图。
[0013] 图2为本实用新型基于图像匹配的自动物品管理系统具体实施过程的流程方框 示意图。
[0014] 图3为本实用新型基于图像匹配的自动物品管理系统进行图像匹配的示意图。
[0015] 图4为本实用新型基于图像匹配的自动物品管理系统对图像进行拓扑分析的示 意图。
[0016] 图5为本实用新型基于图像匹配的自动物品管理系统中定义空间拓扑关系的示 意图。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合附图对本实用新型优选的实施方式进行详细说明。
[0018] 请参阅图1及图2,其分别绘示本实用新型基于图像匹配的自动物品管理系统的 结构示意图和具体实施过程的流程方框图。
[0019] 本实用新型提供的一种基于图像匹配的自动物品管理系统包括图像采集单元、中 央处理器单元、数据存储单元和显示单元。
[0020] 图像采集单元，采集物品的外观图像。
[0021] 中央处理器单元，与所述图像采集单元相连接，接收所述图像采集单元采集的图 像，对图像进行特征点检测并提取图像点特征数据，使上述图像采集设备采集的图像与位 置信息通过物品ID建立关联并建立数据库，对拍摄的图像与数据库中的物品图像进行图 像匹配和拓扑分析。
[0022] 数据存储单元，与所述中央处理器相连接，存储数据库并接受所述中央处理器的 数据写入、读取和检索。
[0023] 显示单元，与所述中央处理器相连接，显示中央处理器的拓扑分析结果。
[0024] 所述中央处理器单元中还设有图像点检测器，所述图像点检测器为Harris角点 检测器或SIFT点检测器。
[0025] 本实用新型具体实施过程如下：
[0026] (一）图像注册步骤S01
[0027] 采集每种物品的至少一张图像和位置信息并建立数据库，同一种物品的图像和位 置信息通过相同的物品ID关联，对于数据库中的图像，进行特征点检测，并提取点特征， 所有的图像点特征形成图像特征库。针对每种物品，通过图像采集单元拍摄物品的外观图 像，并将拍摄得到的图像存储在注册数据库中，给这些图像登记相同的物品ID，对相同物品 ID的图像给出在实际环境中的位置信息。如图片100中包含货物A、B、C、D四种货物，数据库 中包含以下信息：货物A，ID=A，位置（Xu，图片1.jpg;货物B，ID=B，位置（x2,y2,z2)， 图片 2.jpg;货物C，ID=C，位置（x3,y3,z3)，图片 3.jpg;货物D，ID=D，位置（x4,y4,z4)，图片 4.jpg。数据库存储在数据存储单元。
[0028] 进行特征点检测的步骤为通过中央处理器中的点检测器抽取图像上的特征点，所 述图像点特征为H0G特征。所述点检测器为Harris角点检测器或SIFT点检测器。这里， 我们采用性能比较好的SIFT点特征。一个SIFT点特征为128个浮点数。我们将这个128 个浮点数作为一个点的特征保存到数据库中。
[0029] (二）物品检点步骤S02
[0030] ①图像匹配：
[0031] 使用图像采集单元采集物品的图像，采集的图像包含一个以上的物品；然后对采 集的图像抽取特征点特征，并提取图像点特征，通过这些点特征与所述图像特征库中的点 特征一一对应形成特征点对，将拍摄的图像与数据库中的物品图像进行匹配。具体地，所述 物品检点步骤中，图像匹配的具体过程还包括：将所采集图像的点特征分别与所述图像特 征库中的点特征进行匹配，统计匹配成功的特征点对，并将数据库中含有这些特征点对的 物品ID检索出来，根据物品ID统计检索出的每一种物品对应的特征点对数量，对特征点对 数量大于一定阈值（4对）的物品ID判断为匹配成功。