[发明专利]一种基于视频分析多品种物品连续自动识别称重机

说明书

本发明公开了一种基于视频分析多品种物品连续自动识别称重机及其程序控制方法，涉及到基于视频的目标检测技术和物联网技术，其主要解决了人工称重物品种类繁多，价格数字难记，操作效率低等问题，通过构建目标检测深度神经网络模型，基于已标注坐标的物品样本图像训练深度神经网络模型，利用重量传感器采集承重托盘上所有品种物品的重量，利用摄像头采集视频连续进行目标检测并跟踪目标坐标位置变化，计算得到每个物品的重量，可以同时查询出多个物品其对应的信息，如单价、厂商、生产日期等，来对多个相应物品信息进行按需处理，从而降低操作人员的工作量，提高称重效率。

技术领域：

本发明涉及机器视觉领域，尤其涉及一种基于视频分析多品种物品连续自动识别称重机。

背景技术：

随着电子技术的发展，各种电子称重器在多种应用场景被普遍使用。目前的称重器都需要人工输入物品代码或名称等方式，来实现不同物品的称重。这既要记住物品的名字或代码，又要记住对应的价格，是一件非常困难的事，并且物品和价格还经常变动。另外目前的称重器，一次只能称重一种物品，操作员必须放一件物品到承重托盘，进行称重，从承重托盘拿开物品，再放置另一种物品到承重托盘进行称重。本发明提出了一种基于视频分析多品种物品连续自动识别称重机，来实现多种物品连续自动识别和称重，从而降低操作人员的工作量，提高称重效率。

发明内容：

针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种基于视频分析多品种物品连续自动识别称重机及其程序控制方法。

本发明的一种基于视频分析多品种物品连续自动识别称重机，包括触摸显示屏、摄像头、支撑杆、承重托盘和控制器，所述承重托盘上设有支撑杆，所述支撑杆中部通过连接杆连接有摄像头，支撑杆顶端设有触摸显示屏，所述承重托盘边侧还设有打签口、扬声器及USB接口，所述承重托盘内部设有控制器、重量传感器、Flash存储器、SD卡、通信模块、电源模块及价签打印机，所述控制器分别与重量传感器、Flash存储器、SD卡、通信模块、电源模块、价签打印机、触摸显示屏、扬声器、USB接口及摄像头连接。

优选的，所述控制器包括arm处理器及GPU。

优选的，所述通信模块为无线通信模块。

本发明的一种基于视频分析多品种物品连续自动识别称重机的程序控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

a.构建目标检测深度神经网络模型，模型必须能够多目标同时识别，并能检测到多目标相应的坐标，包括但不限于RCNN，fast RCNN，faster RCNN，SSD，YOLO等目标检测技术；

b.基于已标注坐标的物品样本图像训练步骤a中的目标检测深度学习模型，使其生成一个目标检测深度神经网络模型；

c.利用重量传感器连续采集承重托盘上所有品种物品的重量，连续记录下称重时间与称重的重量；

d.通过摄像头采集承重托盘上所有品种物品的图像并输入到步骤b中训练好的目标检测深度神经网络中进行检测，连续记录下物品检测时间、所有物品的种类和所有物品的坐标。根据连续视频帧物品种类和物品坐标变化，判断不同视频帧中的称重托盘上物品是否同一个，是否有新的物品放置到承重托盘，是否有承重托盘上的物品被拿走。最后得到每个物品在视频中连续的坐标位置；

e.根据步骤c，d中返回的物品信息，进行按需计算处理所称重所有品种物品的物品的相关信息。计算步骤如下：根据记录下来的称重时间、称重重量和每个物品在视频中对应称重时间的位置坐标，计算得到每个物品的重量。

f.称重和视频分析，步骤c、d保持同步。用户启动称重过程，步骤c、d同时开始。用户结束称重过程，步骤c、d同时结束。根据步骤e中计算得到的每个物品的品种和重量，查询物品单价，打印放入承重托盘每件物品单价、总价和所有物品总价，由价签打印机输出。