[发明专利]一种基于RFID的倾斜物体检测方法

权利要求书

1.一种基于RFID的倾斜物体检测方法，其特征在于，包括：

步骤1：在除了顶部和底部外，物体的其他四个面每个面贴上两个RFID标签，这两个标签为一组，一个为竖直标签，一个为横放标签，两个标签中心点的连线水平，对每侧的两个标签进行标记；

步骤2：物体在传送带上从右往左做匀速直线运动，RFID天线与阅读器相连，天线保持不动，RFID阅读器读取RFID标签的信号；

或者，物体保持不动，RFID阅读器从左往右沿物体做匀速直线移动；RFID阅读器读取RFID标签的信号；

步骤3：对步骤2中阅读器读取到的各个标签的原始信号进行数据处理，为处理后的标签信号进行进一步的曲线拟合；

步骤4：通过每个侧面中两个标签横坐标对齐后的两条曲线的相位差判断标签姿态；

步骤5：根据步骤4中对标签姿态的检测来判断每个侧面中两个标签的先后顺序及姿态，从而判断物体是否被倾斜放置。

2.根据权利要求1所述的一种基于RFID的倾斜物体检测方法，其特征在于，步骤3的具体方法包括：

标签和天线之间的距离用d表示，相位由每次通信中的往返距离2d确定，标签相位值θ可以表示为：

其中，λ是波长，μ是常数，θ_TX，θ_RX和θ_TAG为RFID阅读器发射电路、标签反射特性和阅读器接收电路造成的相位失真，也为常数；

将式1中相位2π的模运算去掉得到：

将去除2π的模运算的相位曲线为一个V型曲线；

通过最小二乘拟合的方法得到拟合后相位曲线，拟合阶数为8。

3.根据权利要求1所述的一种基于RFID的倾斜物体检测方法，其特征在于，步骤4的具体方法包括：

在一个侧面中，将该侧面的竖直标签和横放标签分别标记为s1，t1，将标记为竖直的标签s1的拟合相位曲线的最低点记为将标记为横放的标签t1的拟合相位曲线的最低点记为将这个两点的横坐标对齐，以标签s1为基准，找到相同横坐标下标签t1曲线上的点，若标签t1曲线上不存在相应横坐标，则找到标签t1曲线上左右最接近这个横坐标的两个点，取这两个点之间的连线上横坐标对应的点；用新取得的点构成的曲线取代对其前的曲线，完成时间戳对齐操作；求出横坐标对齐后的两条曲线的相位差，采用标签s1曲线纵坐标减标签t1曲线纵坐标；即：

其中，和分别为标签s1和标签t1曲线纵坐标，k为对齐后的一条曲线的点的个数；此时若D＜0，则标签s1相位曲线开口比标签t1大，标签s1为横放状态，标签t1为竖直状态，若D＞0，则标签t1为横放状态，标签s1为竖直状态。

4.根据权利要求1所述的一种基于RFID的倾斜物体检测方法，其特征在于，步骤5的具体方法包括：

步骤51：判断多个物体的放置姿态时利用多线程，在程序中打开阅读器的线程，阅读器开始读取信号接收范围内的所有标签信号；设置一个标签信号采集完毕的时间间隔，当该标签信号在这个时间间隔内没有被读到，程序判断该标签信号采集完毕，开始对其数据进行计算；

步骤52：判断物体各个面两个标签的相对位置：标签的相对位置和标签的相位值曲线位置有关，标签去除2π的模运算的相位曲线最低点的顺序即是标签的相对顺序；

步骤53：根据步骤4中判断出的标签放置姿态和每个侧面中两个RFID标签的相对位置，判断物体放置姿态是否正确；两个或两个以上面的两个标签之间的相对位置基本一致，则判定物体倾斜90°放置；两个或两个以上面的两个标签之间的相对位置为竖直-横放，则物体是正放的；反之，若两个或两个以上面的两个标签之间的相对位置为横放-竖直，即物体倒置。