本發(fā)明涉及商品智能識(shí)別，提供一種立式風(fēng)冷展示柜及其圖像處理方法。

背景技術(shù)：

1、近年來，配置攝像頭模塊的立式風(fēng)冷展示柜需求逐漸增大，方便了廠家快速查看排面和分析銷量情況。商品識(shí)別系統(tǒng)作為立式風(fēng)冷展示柜的關(guān)鍵部分，其用于獲取當(dāng)日購買的商品種類和數(shù)量信息，并且將上述信息用于后續(xù)計(jì)算當(dāng)日銷量。目前商品識(shí)別系統(tǒng)采用兩類方案，一是采用攝像頭視覺采集和重感模塊重力識(shí)別相結(jié)合，二是采用攝像頭視覺采集，后者在維護(hù)，使用壽命和成本方面有較大優(yōu)勢。

2、現(xiàn)在市面上采用攝像頭視覺采集的智能售賣柜和智能展示柜，攝像頭拍攝的控制方法存在不足，拍攝時(shí)可能無法清楚的拍攝柜內(nèi)物品取放狀況，此外由于柜內(nèi)外溫差較大，打開柜門后，安裝在柜門上的攝像頭易起霧，影響照片的清晰度交錯(cuò)，導(dǎo)致在使用過程中存在識(shí)別成功率不高的問題。

3、因此，如何提供一種僅使用攝像頭視覺采集可清楚的拍攝柜內(nèi)物品取放狀況的展示柜，并通過將圖像進(jìn)行處理獲得清晰的圖像，將其整合到整套識(shí)別系統(tǒng)中，是當(dāng)前亟須解決的一項(xiàng)技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種立式風(fēng)冷展示柜的圖像處理方法，除去圖像的霧氣，本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種立式風(fēng)冷展示柜，僅使用攝像頭可清楚的拍攝柜內(nèi)物品取放狀況。

2、為解決本發(fā)明的第一個(gè)問題，本發(fā)明提供一種立式風(fēng)冷展示柜的圖像處理方法，其特征在于，包括：

3、s1：從拍攝的原始視頻與原始照片中獲取原始圖像s(i,j)，將彩色圖像分為紅綠藍(lán)三個(gè)通道，提取其紅綠藍(lán)三個(gè)顏色通道的像素值，并將像素值轉(zhuǎn)換到對(duì)數(shù)域；

4、s2：基于retinex算法對(duì)圖像進(jìn)行分解，將圖像分解為反射圖像和亮度圖像，分離反射圖像，

5、

6、式中sc(i,j)為各通道的原始圖像，rc(i,j)為各通道的反射圖像，l(i,j)為亮度圖像，r、g、b為紅綠藍(lán)三色通道；

7、s3：確定濾波器窗口中每個(gè)像素值的權(quán)重和λ；

8、s4：將傳統(tǒng)的retinex算法中的高斯濾波器用雙邊濾波器替代，修正亮度分量，

9、

10、式中，p∈s(i,j)為像素p在s(i，j)域內(nèi)，σs為原始圖像s的高斯標(biāo)準(zhǔn)差，σr為空間域的高斯標(biāo)準(zhǔn)差，ii為待求解點(diǎn)的橫坐標(biāo)，ij為帶求解點(diǎn)的縱坐標(biāo)，*為卷積符號(hào)；

11、s5：合并各通道反射圖像，并將反射圖像從對(duì)數(shù)域轉(zhuǎn)換到實(shí)數(shù)域，得到輸出圖像，

12、r(i,j)＝logr(i,j)

13、式中，r(i,j)為修正后反射圖像；

14、s6：將得到輸出圖像線性拉伸，輸出以相應(yīng)的格式顯示，得到去除霧氣后的圖像。

15、具體的，在步驟s3中，每個(gè)像素值的權(quán)重和λ的計(jì)算方式如下，

16、s3.1：計(jì)算局部對(duì)比度，

17、

18、式中，d(i,j)為局部對(duì)比度，amax為最大灰度值，amin為最小灰度值；

19、s3.2：根據(jù)每個(gè)像素點(diǎn)的局部對(duì)比度，分別計(jì)算低細(xì)節(jié)區(qū)域、中細(xì)節(jié)區(qū)域和高細(xì)節(jié)區(qū)域的隸屬度，

20、ηe＝4sigm{αe[d(i,j)-βe]}×sigm{-αe[d(i,j)-βe]}

21、式中αe為像素灰度值系數(shù)，βe為局部對(duì)比度系數(shù)，d(i,j)∈[0,1]，e∈{1,2,3}，η1、η2和η3分別為低細(xì)節(jié)區(qū)域隸屬度、中細(xì)節(jié)區(qū)域隸屬度和高細(xì)節(jié)區(qū)域隸屬度；

22、s3.3：計(jì)算濾波器窗口中每個(gè)像素值的權(quán)重和λ，用于權(quán)重歸一化，

23、

24、式中，λlow為低細(xì)節(jié)區(qū)域權(quán)重，λmid為中細(xì)節(jié)區(qū)域權(quán)重，λhigh為高細(xì)節(jié)區(qū)域權(quán)重。

25、具體的，所述λlow＝1.5，所述λmid＝1.5，所述λhigh＝3。

26、為解決本發(fā)明的第二個(gè)問題，本發(fā)明提供一種立式風(fēng)冷展示柜，其特征在于，包括：

27、柜體，所述柜體內(nèi)設(shè)置有儲(chǔ)物腔，所述柜體具有開口；

28、柜門，所述柜門與柜體活動(dòng)連接，用于遮擋所述開口，在柜門處設(shè)置有檢測開關(guān)門狀況的霍爾開關(guān)；

29、第一圖像采集單元，所述第一圖像采集單元設(shè)置在柜體內(nèi)側(cè)，錄制柜門開啟狀態(tài)的原始視頻；

30、第二圖像采集單元，所述第二圖像采集單元設(shè)置在柜門的開合處，第二圖像采集單元拍攝多張儲(chǔ)物腔內(nèi)的原始照片；

31、處理器，所述處理器中設(shè)置有圖像傳感器、數(shù)字信號(hào)處理芯片以及控制模塊，使用根據(jù)上述所述的圖像處理方法處理采集的原始照片與原始視頻，在所述處理器中還設(shè)置有數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊獲取并篩選霍爾開關(guān)通斷的時(shí)間間隔。

32、具體的，所述第二圖像采集單元在多個(gè)時(shí)間區(qū)段內(nèi)以不同拍攝頻率拍攝原始照片，所述處理器分別獲取每個(gè)時(shí)間區(qū)段的最后一張照片。

33、具體的，所述時(shí)間區(qū)段根據(jù)平均開門時(shí)間t確定，至少包括第一時(shí)間區(qū)段與第二時(shí)間區(qū)段，所述第一時(shí)間區(qū)段的時(shí)間為平均開門時(shí)間t的到

34、具體的，所述數(shù)據(jù)處理模塊中設(shè)置有最小開啟時(shí)間ta，開門時(shí)間間隔小于最小開門時(shí)間ta的數(shù)據(jù)為無效數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理模塊獲取最近的m次時(shí)間間隔，從中再篩除n次時(shí)間間隔最長的開啟時(shí)間，得到m-n次有效的開門時(shí)間，根據(jù)該m-n次有效開門時(shí)間計(jì)算平均值得到平均開門時(shí)間t。

35、具體的，所述第一時(shí)間區(qū)段中，每tb秒拍攝一張照片，所述第二時(shí)間區(qū)段中，每tc秒拍攝一張照片，所述tb>tc。

36、具體的，所述第一圖像采集單元與所述第二圖像采集單元的攝像頭處設(shè)置有疏水納米離子鍍膜。

37、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

38、1、本發(fā)明通過軟件算法適配，基于retinex算法對(duì)圖像進(jìn)行處理，并將傳統(tǒng)的retinex算法中的高斯濾波器用雙邊濾波器替代，修正亮度分量，有針對(duì)性地優(yōu)化獲取的圖像，解決圖像起霧的問題，提高圖像的清晰度，并且可以控制生產(chǎn)成本。

39、2、本發(fā)明通過控制攝像頭的拍攝時(shí)間，在多個(gè)時(shí)間區(qū)段內(nèi)以不同拍攝頻率拍攝照片，僅通過攝像頭獲取柜內(nèi)物品的取放狀況，無需額外安裝陀螺儀等設(shè)備，節(jié)約生產(chǎn)成本。

技術(shù)特征：

1.一種立式風(fēng)冷展示柜的圖像處理方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式風(fēng)冷展示柜的圖像處理方法，其特征在于，在步驟s3中，每個(gè)像素值的權(quán)重和λ的計(jì)算方式如下，

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的立式風(fēng)冷展示柜的圖像處理方法，其特征在于：所述λlow＝1.5，所述λmid＝1.5，所述λhigh＝3。

4.一種立式風(fēng)冷展示柜，其特征在于，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的立式風(fēng)冷展示柜，其特征在于：所述第二圖像采集單元在多個(gè)時(shí)間區(qū)段內(nèi)以不同拍攝頻率拍攝原始照片，所述處理器分別獲取每個(gè)時(shí)間區(qū)段的最后一張照片。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的立式風(fēng)冷展示柜，其特征在于：所述時(shí)間區(qū)段根據(jù)平均開門時(shí)間t確定，至少包括第一時(shí)間區(qū)段與第二時(shí)間區(qū)段，所述第一時(shí)間區(qū)段的時(shí)間為平均開門時(shí)間t的到

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的立式風(fēng)冷展示柜，其特征在于：所述數(shù)據(jù)處理模塊中設(shè)置有最小開啟時(shí)間ta，開門時(shí)間間隔小于最小開門時(shí)間ta的數(shù)據(jù)為無效數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理模塊獲取最近的m次時(shí)間間隔，從中再篩除n次時(shí)間間隔最長的開啟時(shí)間，得到m-n次有效的開門時(shí)間，根據(jù)該m-n次有效開門時(shí)間計(jì)算平均值得到平均開門時(shí)間t。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的立式風(fēng)冷展示柜，其特征在于：所述第一時(shí)間區(qū)段中，每tb秒拍攝一張照片，所述第二時(shí)間區(qū)段中，每tc秒拍攝一張照片，所述tb>tc。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的立式風(fēng)冷展示柜，其特征在于：所述第一圖像采集單元與所述第二圖像采集單元的攝像頭處設(shè)置有疏水納米離子鍍膜。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及商品智能識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，提供一種立式風(fēng)冷展示柜及其圖像處理方法，通過軟件算法適配，基于Retinex算法對(duì)圖像進(jìn)行處理，并將傳統(tǒng)的Retinex算法中的高斯濾波器用雙邊濾波器替代，有針對(duì)性地優(yōu)化獲取的圖像，解決圖像起霧的問題，提高圖像的清晰度，通過控制攝像頭的拍攝時(shí)間，在多個(gè)時(shí)間區(qū)段內(nèi)以不同拍攝頻率拍攝照片，僅通過攝像頭獲取柜內(nèi)物品的取放狀況，有效控制了生產(chǎn)成本。

技術(shù)研發(fā)人員：楊嘉偉,薛寧,常沖,董西剛,韓衛(wèi)東,周成志,汪允華
受保護(hù)的技術(shù)使用者：澳柯瑪股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2