一種基於AR技術的倉庫管理方法及系統與流程
2023-09-18 03:55:45
本發明涉及倉庫管理技術領域，特別是涉及一種基於AR技術的倉庫管理方法及系統。
背景技術：
AR(Augmented Reality)，又叫增強現實技術，是一種實時地計算攝影機影像的位置及角度並加上相應圖像、視頻、3D模型的技術，這種技術的目標是在屏幕上把虛擬世界套在現實世界並進行互動。
增強現實技術，它是一種將真實世界信息和虛擬世界信息「無縫」集成的新技術，是把原本在現實世界的一定時間空間範圍內很難體驗到的實體信息(視覺信息，聲音，味道，觸覺等)，通過電腦等科學技術，模擬仿真後再疊加，將虛擬的信息應用到真實世界，被人類感官所感知，從而達到超越現實的感官體驗。AR系統具有三個突出的特點：1、真實世界和虛擬的信息集成；2、具有實時交互性；3、是在三維尺度空間中增添定位虛擬物體。請參閱圖1，現有的AR設備至少包括有AR攝像機10、AR顯示器20以及控制器30這三大構件，AR攝像機攝取的真實世界圖像輸入到控制器中，與控制器中圖形系統產生的虛擬景象合成，並輸出到AR顯示器。用戶從顯示設備上看到最終的增強場景圖片。
在實現本發明的過程中，發明人發現現有在倉庫管理中，倉庫內的物資的數據主要是存儲於倉庫數據中心中，而在倉庫的盤點、巡檢等日常管理作業時，倉庫管理人員只進行物資種類和數量的核對，很難在第一時間獲得物資的存儲信息，不便於倉庫物資管理。
技術實現要素：
為此，需要提供一種基於AR技術的倉庫管理方法及系統，用於解決倉庫盤點、巡檢操作時，難於及時獲得物資的存儲信息，不便於倉庫物資管理的問題。
為實現上述目的，發明人提供了一種基於AR技術的倉庫管理方法，該基於AR技術的倉庫管理方法，包括以下步驟：
實時獲取AR攝像機所拍攝的視頻數據，以及AR攝像機的位置和拍攝角度；
識別所述視頻數據中的物資標籤，從倉庫數據中心獲取該物資標籤所對應的物資信息；
將從倉庫數據中心所獲取到的物資信息，疊加至所述視頻數據中，並通過AR顯示器顯示所述視頻數據以及物資信息。
進一步的，還包括步驟：
根據圖像識別技術，捕捉AR攝像機所拍攝到的貨架號；
從倉庫數據中心獲取所述貨架號所存放物資的物資信息；
將所述貨架號所存放物資的物資信息，疊加至所述視頻數據中，並通過AR顯示器顯示所述視頻數據以及物資信息。
進一步的，還包括步驟：
根據所識別到的物資標籤，以及該物資標籤所對應的物資信息，統計倉庫內物資的種類，以及各類物資的數量；
並所統計的結果反饋至倉庫管理終端。
進一步的，所述AR顯示器顯示視頻數據時，從倉庫數據中心所獲取到的物資信息顯示於AR顯示器的左右兩側。
進一步的，所述物資信息包括物資的種類和入庫時間。
為解決上述技術問題，發明人還提供了一種基於AR技術的倉庫管理系統，該基於AR技術的倉庫管理系統包括AR攝像機、倉庫數據中心、AR顯示器以及控制器；
所述AR攝像機用於拍攝的視頻數據，以及獲取AR攝像機的位置和拍攝角度；
所述倉庫數據中心用於存儲倉庫內所存放物資的物資信息；
所述控制器用於識別所述視頻數據中的物資標籤，從倉庫數據中心獲取該物資標籤所對應的物資信息，從及將從倉庫數據中心所獲取到的物資信息，疊加至所述視頻數據中；
所述AR顯示器用於顯示所述視頻數據和物資信息。
進一步的，所述控制器還用於根據圖像識別技術，捕捉AR攝像機所拍攝到的貨架號；從倉庫數據中心獲取所述貨架號所存放物資的物資信息；以及將所述貨架號所存放物資的物資信息，疊加至所述視頻數據中；
所述AR顯示器用於顯示所述視頻數據和物資信息。
進一步的，所述控制器還用於根據所識別到的物資標籤，以及該物資標籤所對應的物資信息，統計倉庫內物資的種類，以及各類物資的數量；並所統計的結果反饋至倉庫管理終端。
進一步的，所述AR攝像機、AR顯示器和控制器設置於手推車上。
進一步的，所述物資信息包括物資的種類和入庫時間。
區別於現有技術，上述技術方案通過AR攝像機獲取倉庫內物資的視頻信息，並識別視頻數據中的物資標籤，從後臺的倉庫數據中心獲取該物資的信息，以及將物資信息疊加到視頻信息中，並通過AR顯示器顯示，從而通過AR顯示器，可直觀且快速的獲取存儲於倉庫數據中心該物資的物資數據，有效解決了倉庫盤巡檢時物資信息獲取不便的問題，有效提高了倉庫物資管理的效率。
附圖說明
圖1為背景技術所述AR設備的示意圖；
圖2為具體實施方式所述基於AR技術的倉庫管理系統的模塊框圖；
圖3a為具體實施方式中頭盔式AR顯示器的示意圖；
圖3b為具體實施方式中視頻透視式增強現實系統的示意圖；
圖4為具體實施方式基於AR技術的倉庫管理方法流程圖；
圖5為具體實施方式基於AR技術的倉庫管理方法流程圖。
附圖標記說明：
10、AR攝像機
20、AR顯示器
30、控制器
40、倉庫數據中心
具體實施方式
為詳細說明技術方案的技術內容、構造特徵、所實現目的及效果，以下結合具體實施例並配合附圖詳予說明。
請參閱圖2，本實施例一種基於AR技術的倉庫管理系統，該倉庫管理系統可用於倉庫內物資的盤點與日常巡檢。倉庫內每個物資均附帶有唯一的可識別的標籤，即物資標籤，該標籤可以為條形碼標籤、二維碼標籤或字符編號標籤，其中字符編號標籤可以是純數字的，也可以由字母與數字組成。該基於AR技術的倉庫管理系統包括有：AR攝像機10、AR顯示器20、控制器30、以及倉庫數據中心40，其中，AR攝像機10和AR顯示器20連接於所述控制器30，所述控制器30與倉庫數據中心40通信連接。
所述AR攝像機即為AR設備中的攝像機，用於拍攝倉庫內的視頻信息，攝像機內設置有室內定位模塊以及角度檢測模塊，通過所述室內定位模塊和角度檢測模塊可精確的對攝像機定位，以及確定攝像機的傾斜角度，從而可計算出攝像機鏡頭的取景區域。在一些實施例中，在倉庫內均勻的設置有多個坐標參考點，AR攝像機可檢測到這些坐標參考點，從而根據檢測到的參考點確定具體位置。
所述AR顯示器即為AR設備中的顯示設備，用於顯示控制器所輸出的圖片或視頻信息。
所述倉庫數據中心用於存儲倉庫內所存放物資的信息，在倉庫內物資種類、數量、存放位置等信息發生變動時，倉庫數據中心內的數據要及時的進行相應的更新。
所述控制器即為AR設備的控制中心，而控制器對AR攝像機所獲取到的視頻數據進行分析，並通過圖像識別技術獲取所述視頻數據中的物資標籤，控制器實時將該物資標籤發送至倉庫數據中心，從倉庫數據中心中該物資標籤所對應的物資的信息，即虛擬物資信息。控制器將從倉庫數據中心所提取的虛擬物資信息，疊加至AR攝像機所拍攝到的圖片或視頻信息中，並發送給AR顯示器進行顯示。上述方案中，視頻數據獲取、物資標籤識別、物資信息獲取、數字疊加以及顯示都是實時進行的，因此可將倉庫中所獲取的物資信息「無縫」(「無縫」即延遲很短，不易被肉眼查覺)的疊加至所述視頻數據中，從而使物資的視頻與物資信息能夠同屏顯示。所述物資信息包括有物資的種類和入庫時間。從而在AR顯示器中，同時顯示AR攝像機所拍攝到的物資的視頻或圖片信息，倉庫數據中心內攝像機拍攝區域所存放物資的物資信息。因此倉庫管理員通過所述AR顯示器即可快速、便捷的得到對應物資在倉庫數據中心中所存儲的信息。
如圖2所示，在本實施例是基於計算機顯示器的AR實現的，AR攝像機攝取的倉庫物資圖像輸入到控制器(即計算機)中，與控制器從倉庫數據中心所獲取的物資信息合成，並輸出到屏幕顯示器，用戶從屏幕上看到最終的增強場景圖片。
如圖3a所示，而在另一實施例中，是基於光學透鏡式頭盔式顯示器(Head-mounted displays，簡稱HMD)實現的，用以增強用戶的視覺沉浸感，倉庫物資圖像(即真實世界圖像)直接通過光學組合器Optical combiners進入人眼，頭部跟蹤器(Head Tracker)所獲取的頭部位置也發送到場景生成器Scene generator，場景生成器生成圖像信息Graphic images，並由監視器Monitors投射至光學組合器中，與真實世界圖像疊加。
輸入到控制器中，與控制器從倉庫數據中心所獲取的物資信息合成，並輸出到頭盔式顯示器中，用戶從屏幕上看到最終的增強場景圖片。該頭盔式AR顯示系統具有簡單、解析度高、沒有視覺偏差等優點。
如圖3b所示，在一實施例中，是視頻透視式增強現實系統，視頻透視式增強現實系統採用的基於視頻合成技術的穿透式HMD(Video See-through HMD)。真實世界的圖像信息經攝像機(Video caneras)獲取並傳送至視頻合併單元(Video Marging)，頭部跟蹤器(Head Tracker)所獲取的頭部位置也發送到視頻合併單元，由視頻合併單元生成組合視頻(Combined video)，並發送由監視器Monitors進行顯示。在該實施例中視頻合併單元從攝像機(Video caneras)的信號中提取出物資的標籤，並從倉庫數據中心獲取該物資標籤所對應的物資信息；以及將該物資信息，疊加至攝像機的視頻數據中，並通過監視器Monitors顯示所述視頻數據以及物資信息。
其中圖3a和圖3b中的英文名詞解釋為：
Real World:真實世界
Camera Position:相機位置
Graphics System:GPS
Virtual Objects:虛擬對象
Video Marging:視頻合併
Video of Real Scene:真實場景的視頻
Augmented Video:增強視頻
Augmented View(optional in stereo)：增強視圖(可選在立體聲)
Scene generator：場景生成器
Head locations：頭部位置
Head Tracker：頭部跟蹤器
Monitors：監視器
Optical combiners：光學組合器
Video compositor：視頻合成器
Combined video：組合視頻
在一實施方式中，所述基於AR技術的倉庫管理系統在硬體結構上，與上述實施方式相同，不同之處在於，在本實施方式中，除了識別物資標籤，還可識別貨架編號，即貨架號，具體為：
獲取AR攝像機所傳輸的圖片或視頻數據；
控制器根據圖像識別技術，對AR攝像機所傳輸的圖片或視頻數據進行分析，捕捉AR攝像機所拍攝到的貨架號；若捕捉到貨架號，則將該貨架號發送給倉庫數據中心，從倉庫數據中心獲取所述貨架號所存放物資的物資信息；
將所述貨架號所存放物資的物資信息疊加至所述視頻數據中，並通過AR顯示器顯示。
在本實施方式中，通過圖像識別技術確定AR攝像機的拍攝對象，並以倉庫內貨架為單位，從倉庫數據中心獲取整個貨架上的物資信息，並將物資信息與AR攝像機所拍攝到的視頻數據疊加顯示於AR顯示器中。相對於上一實施方式，該實施方式的以整個貨架為單位進行識別和物資信息獲取以及顯示，數據的處理信息量小，巡查效率高。
優選的，為了便於信息查詢，在上述兩實施方式中，所述AR顯示器在顯示時，將從倉庫數據中心所獲取到的物資信息相對的顯示於AR顯示器的一側或兩側，而在AR顯示器的中部顯示AR攝像機所拍攝到的視頻數據。
在一實施方式中，所述基於AR技術的倉庫管理系統除了可以用於核對倉庫數據中心中的數據與倉庫內實際物資存放情況，還可用於統計盤點倉庫內的物資，具體為：
根據所識別到的物資標籤，以及該物資標籤所對應的物資信息，統計倉庫內物資的種類，以及各類物資的數量；
並所統計的結果反饋至倉庫管理終端。其中倉庫管理終端與所述控制器通信連接，倉庫管理終端用於管理倉庫內物資，包括出入庫管理、物資盤點等。
在一實施方式中，所述基於AR技術的倉庫管理系統還包括有一手推車，所述AR攝像機、AR顯示器和控制器設置於手推車上。
請參閱圖4，一實施方式一種基於AR技術的倉庫管理方法，該倉庫管理方法是基於上述基於AR技術的倉庫管理系統的硬體基礎，可用於倉庫內物資的盤點與日常巡檢，該倉庫管理方法包括以下步驟：
S401、實時獲取AR攝像機所拍攝的視頻數據，以及AR攝像機的位置和拍攝角度；
S402、識別所述視頻數據中的物資標籤，從倉庫數據中心獲取該物資標籤所對應的物資信息；
S403、將從倉庫數據中心所獲取到的物資信息，疊加至所述視頻數據中，並通過AR顯示器顯示所述視頻數據以及物資信息。
其中，控制器對AR攝像機所獲取到的視頻數據進行分析，並通過圖像識別技術獲取所述視頻數據中的物資標籤，控制器實時將該物資標籤發送至倉庫數據中心，從倉庫數據中心中該物資標籤所對應的物資的信息，即虛擬物資信息。控制器將從倉庫數據中心所提取的虛擬物資信息，疊加至AR攝像機所拍攝到的圖片或視頻信息中，並發送給AR顯示器進行顯示。所述物資信息包括有物資的種類和入庫時間。從而在AR顯示器中，同時顯示AR攝像機所拍攝到的物資的視頻或圖片信息，和倉庫數據中心內存儲的所述物資標籤所對應的物資信息(即虛擬的物資信息)。從而在AR顯示器中，同時顯示AR攝像機所拍攝到的物資的視頻或圖片信息，倉庫數據中心內攝像機拍攝區域所存放物資的物資信息。因此倉庫管理員通過所述AR顯示器即可快速、便捷的得到對應物資在倉庫數據中心中所存儲的信息。
請參閱圖5，在一實施方式中，所述基於AR技術的倉庫管理方法除了識別物資標籤，還可識別貨架編號，即貨架號，具體為：
S501、獲取AR攝像機所傳輸的圖片或視頻數據；
S502、控制器根據圖像識別技術，對AR攝像機所傳輸的圖片或視頻數據進行分析，捕捉AR攝像機所拍攝到的貨架號；
S503、若捕捉到貨架號，則將該貨架號發送給倉庫數據中心，從倉庫數據中心獲取所述貨架號所存放物資的物資信息；
S504、將所述貨架號所存放物資的物資信息疊加至所述視頻數據中，並通過AR顯示器顯示。
相對於上一實施方式，本實施方式的數據計算量要更好，具有更快的響應速度；並且特別適用於整個貨架或整片區域的信息核對。
優選的，為了便於信息查詢，在上述兩實施方式中，所述AR顯示器在顯示時，將從倉庫數據中心所獲取到的物資信息相對的顯示於AR顯示器的一側或兩側，而在AR顯示器的中部顯示AR攝像機所拍攝到的視頻數據。
在一實施方式中，除了可以用於核對倉庫數據中心中的數據與倉庫內實際物資存放情況，還可統計盤點倉庫內的物資，具體為：
根據所識別到的物資標籤，以及該物資標籤所對應的物資信息，統計倉庫內物資的種類，以及各類物資的數量；
並所統計的結果反饋至倉庫管理終端。其中倉庫管理終端與所述控制器通信連接，倉庫管理終端用於管理倉庫內物資，包括出入庫管理、物資盤點等。
需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者終端設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者終端設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括……」或「包含……」限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者終端設備中還存在另外的要素。此外，在本文中，「大於」、「小於」、「超過」等理解為不包括本數；「以上」、「以下」、「以內」等理解為包括本數。
本領域內的技術人員應明白，上述各實施例可提供為方法、裝置、或電腦程式產品。這些實施例可採用完全硬體實施例、完全軟體實施例、或結合軟體和硬體方面的實施例的形式。上述各實施例涉及的方法中的全部或部分步驟可以通過程序來指令相關的硬體來完成，所述的程序可以存儲於計算機設備可讀取的存儲介質中，用於執行上述各實施例方法所述的全部或部分步驟。所述計算機設備，包括但不限於：個人計算機、伺服器、通用計算機、專用計算機、網絡設備、嵌入式設備、可編程設備、智能移動終端、智能家居設備、穿戴式智能設備、車載智能設備等；所述的存儲介質，包括但不限於：RAM、ROM、磁碟、磁帶、光碟、快閃記憶體、U盤、移動硬碟、存儲卡、記憶棒、網絡伺服器存儲、網絡雲存儲等。
上述各實施例是參照根據實施例所述的方法、設備(系統)、和電腦程式產品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由電腦程式指令實現流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合。可提供這些電腦程式指令到計算機設備的處理器以產生一個機器，使得通過計算機設備的處理器執行的指令產生用於實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。
這些電腦程式指令也可存儲在能引導計算機設備以特定方式工作的計算機設備可讀存儲器中，使得存儲在該計算機設備可讀存儲器中的指令產生包括指令裝置的製造品，該指令裝置實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。
這些電腦程式指令也可裝載到計算機設備上，使得在計算機設備上執行一系列操作步驟以產生計算機實現的處理，從而在計算機設備上執行的指令提供用於實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。
儘管已經對上述各實施例進行了描述，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造性概念，則可對這些實施例做出另外的變更和修改，所以以上所述僅為本發明的實施例，並非因此限制本發明的專利保護範圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍之內。