[发明专利]具有自动校准以及图像校正功能的基于图像的库存控制系统

说明书

本申请要求请号为61/087,565，发明名称为基于图像的库存控制系统的临时专利的优先权，这里将参照引用其全部内容。

技术领域

本发明涉及一种库存控制系统，更具体地说涉及一种基于图像的库存控制系统，其基于所收集到的该系统各个存储位置的图像，来决定存储在该系统中的目标的库存情况状态。

背景技术和发明内容

当在生产或服务环境下使用工具时，将工具在使用后放回存储单元如工具箱是非常重要的。雇主通常对工具箱进行手工的库存检查以减少或消除高价工具的错放或失窃的问题。公司可以对雇员的工具箱进行随机的检查以防止失窃并且监视工具位置。

某些产业具有严格的工具库存控制标准，用于防止工具遗留在可引起严重破坏的工作环境中所造成的事故。对于航空工业来说，确保没有意外地将工具遗留在正在生产、安装或修理的飞行器或导弹中是非常重要的。航空工业协会曾经制定了一种被称为国家航空标准的标准，包括推荐的程序、人员管理与操作以减少航空工业产品的外来物损伤(FOD)。FOD被定义为不属于飞行器结构部分的任意对象。发现的最普遍的外来物是螺母、螺钉、保险丝以及手用工具。对工具进行库存控制以防止工具被遗弃在飞行器中是非常重要的。

某些工具箱具有嵌入的库存测定部件以跟踪工具箱中所保存的工具的库存情况。例如，某些工具箱在每个工具存储位置之内或紧靠处配置有触觉传感器、磁传感器或红外传感器，以检测工具是否处于每个工具存储位置之中。根据传感器产生的信号，工具箱能够确定是否有工具遗失。尽管这类库存检查在某种程度上有用，其仍然存在许多缺点。例如，如果传感器检测到某些东西占据着存储位置，工具箱将判定该存储位置处没有工具遗失。然而，工具箱无法得知是正确的工具确实被放回至工具箱内，还是仅仅是某些物体被放入该存储位置以欺骗系统。此外，在工具箱中的众多存储位置配置传感器是繁重且昂贵的，并且大量的传感器容易出现损伤或故障，这将产生错误的消极或积极警报。

因此，需要一种有效的库存控制系统，其可以帮助跟踪和统计工具的使用，以及确定它们在使用之后是否被真正地放回原处。同样还需要一种库存控制系统，其可以确切的知道何种工具从工具箱中被移动或放回。此外，由于多个工作人员可能有权使用同一个工具箱，就需要一种库存控制系统，其可以跟踪用户以及他或她对工具的使用以确定任何工具损失或错放的责任。

本申请描述了高度自动化的库存控制系统的不同实施例，其利用独特的机器成像和方法来确定存储单元中的库存状态。典型的特征包括通过对系统资源的有效利用以处理复杂的图像数据，自动成像以及镜头校准，通过图像数据进行工具的特性识别，用于收集库存图像的适应时间，高效的产生用于核对库存状态的参考数据，图像质量的自动补偿等等。

根据本发明的一个方面，系统和新的图像校准方法被提出。一个典型的库存控制系统包括至少一个存储抽屉，每个存储抽屉包括用于存储物体的多个存储位置，其中每个抽屉与一个具有已知颜色属性的标识符相关联；数据存储系统，其存储各个存储抽屉的关联标识符的已知颜色属性的信息；数据处理器，其被配置为：存取一张采集的存储抽屉图像的图像数据，其中存储抽屉带有与其对应的标识符；存取与该采集图像相关的抽屉对应的标识符的已知颜色属性的信息；确定该采集图像中标识符的颜色属性；确定校正系数(要求改变)，如基于该采集图像中标识符的颜色属性和该标识符的已知颜色属性确定的一个补偿值；将该校正因数应用到随后由图像检测装置所采集的图像。采集到的抽屉的图像可以是整个抽屉的图像，也可以是抽屉的一部分图像。

根据另一个实施例，一个典型的库存控制系统至少包括一个存储抽屉，每个存储抽屉包括用于存储物体的多个存储位置，其中每个抽屉与至少两个已知并且非重复的参考图案相关联；一图像检测装置，其被配置为采集一个存储抽屉的分图像，其中存储抽屉与该参考图案相关联，且参考图案以这样的方式提供：图像检测装置获取的每张图像中至少包括两种已知且非重复的参考图案；一数据存储系统，用于存储各个存储抽屉中参考图案的位置信息；以及一数据处理器。所述数据处理器被配置为：存取图像检测装置采集的抽屉分图像的图像数据；提取抽屉分图像中参考图案的相关信息；存取存储在数据存储系统中的位置信息；根据分图像中的参考图案和位置信息确定与分图像对应的抽屉的部分。

图像检测装置可被配置为采集抽屉的多个分图像，对于每一张图像检测装置获取的多个分图像，数据处理器可以根据每个分图像中的参考图案和存储在数据存储系统中的位置信息判定与多个分图像中的每个相对应的抽屉的部分。该多个分图像可被拼接在一起以形成较大的抽屉的图像。