收銀臺的制作方法

專利名稱：收銀臺的制作方法
技術領域：
本發明涉及自動化收銀臺中的用于識別物品的分類裝置，以及涉及包括這種分類裝置的自動化收銀臺。本發明進一步涉及用于自動化收銀臺的方法。
背景技術：
在當今商店中可以購買許多不同類型的物品(如蔬菜、水果)和不同的包裝。有些商店使用自動收銀臺的分類裝置用于識別物品。例如，US4676343A描述了如何在收銀臺處一起使用輸送機秤和用于讀取標簽的激光掃描器。標簽被特別地布置成由激光掃描器讀取，并且包括有關物品的重量的信息，該信息應與由該秤讀取的物品的實際重量匹配。根據US4676343的設備存在的一個問題是，激光掃描器和秤必須用于識別物品，這消耗資源，并且如果激光掃描器或秤中的一個出現故障，則在過程中產生多次中斷。另一個問題是，特定標簽必須呈現在物品上，如果沒有標簽，這要求消費者必須將標簽貼在物品上。由于消費者的錯誤處理，因此可能會出現問題。對標簽的需求進一步提供的缺點在于，消費者可能不容易購買散裝物品，而是將需要稱重和識別物品，以保證所需的標簽的正確性。在CA2054851、US5662190、US20060138220 和 US20040262391 中描述了其它已知的設備。 收銀臺的分類裝置因此是公知的，但先前已知的裝置中沒有一個是自動用于處理不同類型的物品的，如水果和產品，并且同時被布置為提供關于識別的最佳程度的安全性，然而仍然需要極少使用傳感器資源。

發明內容
相對于現有技術，存在對收銀臺的用于自動識別物品的改進的分類裝置的需求，其中不正確的識別的次數接近零，并且其中最佳地使用傳感器資源，用于降低處理器功耗，從而保持高的處理器速度。本發明試圖借助用于識別物品的分類裝置解決上文提及的問題。根據本發明的第一方面，提供一種自動化收銀臺中的用于識別物品的分類裝置。該分類裝置包括存儲器單元，該存儲器單元被配置為存儲多個數字參考信號，每個數字參考信號對應于物品標識，和連接到存儲器單元的處理器，其中，該分類裝置還包括連接到所述處理器的光譜傳感器，其中光譜傳感器被配置為在將物品放置在重量傳感器之前、之上或之后時確定物品的測量信號，并且其中處理器被配置為將所述測量信號與所述數字參考信號進行比較，以便將所述物品識別為在存儲器單元中的現有物品標識。根據本發明的第二方面，自動收銀臺被設置為包括根據本發明的第一方面的分類
>J-U ρ α裝直。根據本發明的第三方面，提供一種在自動化收銀臺中分類物品的方法。該方法包括提供分類裝置的步驟，該分類裝置包括能夠存儲多個數字參考信號的存儲器單元，每個數字參考信號對應于物品標識；處理器，該處理器連接到存儲器單元和重量傳感器，和連接到所述處理器的光譜傳感器，其中，所述方法還包括以下步驟在將物品放置在重量傳感器之前、之上或之后時，借助于光譜傳感器確定物品的測量信號，以及通過借助處理器將所述測量信號與所述數字參考信號進行比較以便將所述物品為在存儲器單元中的現有物品標識而對所述物品進行分類。根據本發明的第四方面，提供包括用于識別物品的分類裝置的自動收銀臺。分類裝置包括用于稱量物品的重量傳感器、包括一個或多個物品的信息的存儲器單元，其中分類裝置包括連接到所述存儲器單元和重量傳感器的處理器。存儲器單元包括一個或多個第一信號，其中每個第一信號與相應的物品標識相關，第一信號由紅外線光譜傳感器(從此稱為NIR傳感器)創建，其中，所述分類裝置包括連接到處理器的第一 NIR傳感器，其中，第一 NIR傳感器被布置為在物品被放置在重量傳感器之前、之上或之后時創建與物品相關的第二信號，其中，處理器被布置成比較第二信號和第一信號，以便將物品識別為存儲器單元中的現有物品標識，其中收銀臺被布置成在第二信號創建之前、期間或之后借助于重量傳感器裝置稱重物品，其中，處理器被布置成使用物品的重量和物品標識用于決定物品的價格。 重量傳感器可以包括自動傳送和稱重物品的輸送機秤。分類裝置還包括輪廓傳感器和/或條形碼傳感器和/或使用光學字符識別和機器文本譯碼的符號讀取傳感器和/或顏色紋理傳感器和/或顏色直方圖傳感器和/或另一個光譜傳感器，這些傳感器與光譜傳感器共同協作，使得在以任何組合，特別是以下述組合激活所述傳感器以及光譜傳感器時，允許根據正被識別的物品停用或停止其余的傳感器-重量傳感器和輪廓傳感器以及符號讀取傳感器，或-輪廓傳感器和符號讀取傳感器，或-重量傳感器和符號讀取傳感器，或-重量傳感器和顏色直方圖傳感器以及輪廓傳感器，或-重量傳感器和輪廓傳感器和顏色紋理傳感器以及符號讀取傳感器，或-重量傳感器和條形碼傳感器，或-僅符號讀取傳感器，或-顏色直方圖傳感器和顏色紋理傳感器，或-顏色直方圖傳感器，或-顏色紋理傳感器，或-所述另一個光譜傳感器以及上述組合中的任一種，或-僅另一個光譜傳感器。分類裝置還可以包括初始傳感器，初始傳感器100%地識別所述物品，并且被布置成在系統的學習期間被使用，所述系統的學習是通過首先識別所述物品和隨后傳送所述物品通過分類裝置進行的，使得所有的傳感器都識別所述物品的屬性，所述屬性隨后作為數字參考信號被存儲在數據庫中。初始傳感器可以是用于手動使用的條形碼讀取器。分類裝置可以包括隧道狀結構，該隧道狀結構完全或部分地屏蔽該分類裝置的一部分和至少一些傳感器，以防止未經授權的人影響分類過程。第一 NIR傳感器可以被布置為讀取物品，并且在學習程序期間創建數字參考信號。分類裝置可包括被布置為讀取物品并且在學習程序期間創建第一信號的第二 NIR傳感器。收銀臺可以包括連接到處理器的交互式顯示單元，該交互式顯示單元用于顯示關于物品標識、重量和價格的信息，所述交互式顯示單元被布置成由用戶使用用于批準所顯示的信息。分類裝置可以包括輪廓傳感器和/或條形碼傳感器和/或使用光學字符識別和機器文本譯碼的符號讀取傳感器和/或顏色紋理傳感器和/或顏色直方圖傳感器和/或光譜傳感器(從此稱為VIS傳感器)，其與顏色紋理傳感器和/或顏色直方圖傳感器組合在從200nm到400nm和從660nm到IlOOnm的區間中操作，但是在顏色紋理傳感器和顏色直方圖傳感器被斷開時在從200納米至1100納米的區間中操作，顏色紋理傳感器和顏色直方圖傳感器與第一 NIR傳感器和重量傳感器合作一起運行，使得如果在所述傳感器以及第一 NIR傳感器和重量傳感器被以下列組合激活時，根據被識別的物品，允許其余的傳感器被停用或停止-重量傳感器和輪廓傳感器以及符號讀取傳感器，或-輪廓傳感器和符號讀取傳感器，或-重量傳感器和符號讀取傳感器，或-重量傳感器和顏色直方圖傳感器以及輪廓傳感器，或-重量傳感器和輪廓傳感器和顏色紋理傳感器以及符號讀取傳感器，或-重量傳感器和條形碼傳感器，或-只有符號讀取傳感器，或-顏色直方圖傳感器和顏色紋理的傳感器，或-顏色直方圖傳感器，或-顏色紋理傳感器，或-VIS傳感器在與上述的任何組合的組合，或-只有VIS傳感器。還提供在自動收銀臺處的方法作為進一步的方面，該自動收銀臺包括用于識別物品的分類裝置，其中分類裝置包括用于稱量物品的重量傳感器，包括一個或多個物品的信息的存儲器單元，其中分類裝置包括連接到存儲器單元和重量傳感器的處理器。存儲器單元包括一個或多個第一信號，其中每個第一信號與相應的物品標識相關，該第一信號由紅外光譜傳感器(從此稱為NIR傳感器)創建，，所述分類裝置包括連接到處理器的第一近紅外傳感器，其中，第一 NIR傳感器被布置為在物品被放置在重量傳感器之前、之上或之后時創建與物品相關的第二信號，其中，處理器將第二信號與第一信號進行比較，以便將物品識別為存儲器單元中的現有物品標識，其中稱重傳感器在在意見創建第二信號之前、期間或之后稱重物品，其中處理器采用物品的重量和標識確定該物品的價格。重量傳感器可以包括可自動地傳送和稱重物品的輸送機秤。分類的裝置可以包括輪廓傳感器和/或條形碼傳感器和/或執行光學字符識別和(機器)文本譯碼的符號讀取傳感器和/或顏色紋理傳感器和/或顏色直方圖的傳感器，這些傳感器與所述第一 NIR傳感器和重量傳感器以下述方式共同操作在所述傳感器與第一NIR傳感器和重量傳感器被以下列組合激活時，根據被識別的物品，允許其余的傳感器停用或停止-重量傳感器和輪廓傳感器以及符號讀取傳感器，或-輪廓傳感器和符號讀取傳感器，或-重量傳感器和符號讀取傳感器，或-重量傳感器和顏色直方圖傳感器以及輪廓傳感器，或-重量傳感器和輪廓傳感器和顏色紋理傳感器以及符號讀取傳感器，或-重量傳感器和條形碼傳感器，或-只有符號讀取傳感器，或-顏色直方圖傳感器和顏色紋理傳感器，或-顏色直方圖傳感器，或-顏色紋理傳感器。分類裝置，可以進一步包括初始傳感器，初始傳感器100%地識別所述物品，并且被布置成在系統的學習期間被使用，所述系統的學習是通過首先識別所述物品和隨后傳送所述物品通過分類裝置進行的，使得所有的傳感器都識別所述物品的屬性，所述屬性隨后作為數字參考信號被存儲在數據庫中。初始傳感器可以是用于手動使用的條形碼讀取器。第一 NIR傳感器可以讀取物品并且在學習程序期間創建第一信號。分類裝置可以包括第二 NIR傳感器，第二 NIR傳感器讀取物品并且在學習程序期間創建第一信號。收銀臺可以包括連接到處理器的交互式顯示單元，該交互式顯示單元用于顯示關于物品標識、重量和價格的信息，所述交互式顯示單元被布置成由用戶使用用于批準所顯示的信息。分類裝置還可以包括輪廓傳感器和/或條形碼傳感器和/或執行光學字符識別和(機器)文本譯碼的符號讀取傳感器和/或顏色紋理傳感器和/或顏色直方圖傳感器和/或光譜傳感器(從此稱為VIS傳感器)，其與顏色紋理傳感器和/或顏色直方圖傳感器組合在從200nm到400nm和從660nm到IlOOnm的區間中操作,但是在顏色紋理傳感器和顏色直方圖傳感器被斷開時在從200納米至1100納米的區間中操作，顏色紋理傳感器和顏色直方圖傳感器與第一 NIR傳感器和重量傳感器合作一起運行，使得在所述傳感器以及第一NIR傳感器和重量傳感器被在下列組合激活時，根據被識別的物品，允許其余的傳感器停用或停止-重量傳感器和輪廓傳感器以及符號讀取傳感器，或-輪廓傳感器和符號讀取傳感器，或-重量傳感器和符號讀取傳感器，或-重量傳感器和顏色直方圖傳感器以及輪廓傳感器，或-重量傳感器和輪廓傳感器和顏色紋理傳感器以及符號讀取傳感器，或-重量傳感器和條形碼傳感器，或-只有符號讀取傳感器，或-顏色直方圖傳感器和顏色紋理傳感器，或
-顏色直方圖傳感器，或-顏色紋理的傳感器，或-VIS傳感器與任何上述組合的組合，或-只有VIS傳感器。根據本發明的又一個方面，提供包括用于識別物品的分類裝置的自動化收銀臺。分類裝置包括用于稱量物品的重量傳感器、包括一個或多個物品的信息的存儲器單元、連接到存儲器單元和重量傳感器的處理器、以及連接到處理器的紅外光譜傳感器，紅外光譜傳感器從此被稱為NIR傳感器并且檢測從約780nm到2500nm的波長。存儲器單元包括由第一 NIR傳感器或另一個NIR傳感器創建的一個或多個第一信號，其中每個第一信號與相應的物品標識相關。可以通過使用第一 NIR傳感器、第二 NIR傳感器在收銀臺處直接創建第一信號，或通過將由未連接到收銀臺的NIR傳感器創建的信號存儲在所述存儲器中而創建第一信號。當NIR傳感器用在某種物品上時，例如，特定類型的蘋果，接收第一信號，第一信號可以耦合到物品并且可以被標注為在存儲器單元中的特定物品標識，例如物品的名稱。每種類型物品創建唯一的第一信號，第一信號可以被耦合到物品的標識。第一 NIR傳感器被布置為在物品放置在重量傳感器之前、之上或者之后時，創建與物品相關的第二信號。處理器隨后被配置為比較第二信號和第一信號，以便將物品識別為在存儲器單元中的現有物品標識。收銀臺被配置為在第二信號創建之前、期間或之后，借助于重量傳感器稱量物品。物品的重量連同物品標識被處理器隨后用于確定物品的價格。在本發明的一個優點是，收銀臺可以自動地識別所有種類的物品，而不需要消費者在收銀臺前例如通過粘貼條形碼而識別物品。NIR傳感器特別適合識別水果和蔬菜以及某些類型的散裝物品，因為由于使用照相機和圖像處理的傳感器不能夠確定物品的標識的事實，這類物品以前需要消費者識別物品并且隨后標記該類物品。重量傳感器優選地包括自動地傳送和測量物品的輸送機秤。消費者將在這里將物品放置在傳送帶上，傳送帶或者稱重和隨后傳送物品，或者傳送、保持和稱重物品，用于物品的稍后運送。正如前面提到的，第一 NIR傳感器可以在稱重之前、期間或之后布置在收銀臺處。然而，最快的方式是在傳送帶保持用于測量物品時，允許第一 NIR傳感器來識別的物品O根據本發明的一個實施例，作為NIR傳感器和重量單元的補充，收銀臺可以配備有一個或多個傳感器，其中，如果根據本發明使用一個或多個傳感器，提供如下優點在使用最小資源以及時間和精力的情況下，在識別物品時提供更高的安全性。應當提到，物品應在小于一秒中被識別，用于由消費者考慮自動化收銀臺是用戶友好的。通過使用根據某些預先結合的傳感器，本發明試圖解決具有幾個傳感器的資源的最佳利用的問題，其在識別物品上提供高的安全性，以及高的處理速度。該組合還提供的優點在于在完成給定組合時，即在所述傳感器或組合的多個傳感器提供識別的肯定的結果時，其它傳感器可以斷開或指向其他物品的識別，這提供過程資源的優化。因而根據多個預定組合設計具有幾個傳感器的實施例，所述多個預定組合包括現有傳感器的部分集合，其中，預定組合之一足夠提供肯定結果。傳感器可以順序地切換開啟，即被激活，以便找到傳感器的有益的組合或部分集合，或所有的傳感器可以是活動狀態，直到一個組合提供肯定結果。在這種情況下，肯定的結果應該被理解為該組合的所有傳感器是否已經檢測和識別物品的預定屬性，在該組合中的該屬性提供物品標識。可以通過檢查包括許多物品的屬性的數據庫確定所述標識。屬性的示例可以包括由條形碼和/或文本和/或圖形和/或圖案標記的重量、尺寸、顏色、形狀、輪廓。根據實施例，分類裝置總是包括輪廓傳感器和/或條形碼傳感器和/或執行光學字符識別和(機器)文本譯碼的符號讀取傳感器和/或顏色紋理傳感器和/或顏色直方圖傳感器和/或VIS傳感器。符號讀取傳感器從此稱為0CR，這是“光學字符識別(OpticalCharacter Recognition) ”的一般已知的英文表達的縮寫符號。VIS傳感器是包括光源和VIS照相機的光譜儀，，從此將其稱為VIS傳感器，VIS傳感器檢測從約200納米到1100納米的波長。光譜從而與從400納米延伸到660納米的可見光的波長重疊。實驗已經表明，在根據本發明的裝置中，在VIS傳感器在完整頻率區間200納米-1100納米中操作時，包括顏色紋理傳感器和/或顏色直方圖傳感器和/或可見光傳感器的分類裝置沒有令人滿意地操作，因為在可見光間隔中，即在400nm和660nm之間，顏色傳感器和VIS傳感器之間有沖關。因此，根據本發明的VIS傳感器，在其與顏色紋理傳感器和/或顏色直方圖傳感器組合時，在200納米和400納米之間以及在660納米和1100納米之間的區間被激活。但是如果顏色紋理傳感器和顏色直方圖傳感器斷開，VIS傳感器可以在200納米和1100納米之間的完整頻率區間中工作，因為沒有沖突。該處理器被編程，以控制傳感器達到分類裝置的最佳效率。所述傳感器以如下方式合作根據被識別的物品，如果所述傳感器被以下組合激活，則允許除了重量傳感器和NIR傳感器之外的剩余的傳感器停用或根本不被激活-重量傳感器和輪廓傳感器以及0CR，或-輪廓傳感器和0CR，或-重量傳感器和0CR，或-重量傳感器和顏色直方圖傳感器以及輪廓傳感器，或-重量傳感器和輪廓傳感器以及0CR，或-重量傳感器和顏色直方圖傳感器和輪廓傳感器和顏色紋理傳感器和OCR以及條形碼傳感器，或-重量傳感器和輪廓傳感器和顏色紋理傳感器以及0CR，或-重量傳感器和條形碼傳感器，或-僅0CR，或-VIS傳感器與任何上述組合的組合，或-只有VIS傳感器。本發明的優點之一是，該組合在最小資源使用的情況下提供最佳的高安全性，將在下面解釋對此進行說明。符號讀取傳感器連接到計算機/圖像處理單元，計算機/圖像處理單元使用一種算法，該算法使用來自圖像中的信息，該圖像來自現有照相機或該裝置的照相機。對于基本上借助符號讀取可以明確地識別的物品，如果符號讀取傳感器(OCR)識別符號和/或文本，符號和/或文本然后明確地標識物品，則這將是足夠的。可以通過僅使用符號讀取傳感器(OCR)識別物品的實施例是預先包裝的產品，其中消費者不需要執行任何程序，如再填充或任何其他程序。使用符號讀取傳感器是不夠的物品的示例是一些散裝物品，其中物品的數量，即重量，是未知的。物品的進一步的屬性可能是必要的，并且可能需要符號讀取和/或重量和/或顏色直方圖和/或顏色紋理和/或輪廓。應提及，“輪廓”被定義為三維物體的二維投影。某些物品因此比其他物品更難以識別，并根據物品，需要分類裝置所包括傳感器中的一個或幾個。優選地,重量傳感器包括一個輸送機秤，輸送機秤包括一個輸送機部和與輸送機部連接的一個秤重單元，輸送機秤自動地傳送物品、秤重物品和發送重量的信息到數據庫。以這樣的方式，將不需要來自員工和消費者的貢獻，消除了將物品人工搬運到稱重單元上的需求。一個或多個傳感器可被連接到收銀臺，用于控制輸送機秤。輪廓傳感器包括用于提供靜止或運動圖像的照相機，可以優選為讀取水平投影表面的線性照相機，或線性照相機與包括用于讀取垂直投影的垂直光幕的物體傳感器的組合。輪廓傳感器被連接到圖像處理單元，其中根據數據庫中的屬性檢查輪廓，即三維對象的二維投影。條形碼傳感器包括用于提供靜止或運動圖像的照相機。條形碼傳感器被連接到圖像處理單元，其中根據數據庫中的屬性檢查條形碼。符號讀取傳感器包括用于提供靜止或運動圖像的照相機。符號讀取傳感器被連接到圖像處理單元，其中根據數據庫中的屬性檢查符號。顏色紋理傳感器包括用于提供靜止和移動圖像的照相機。在顏色紋理傳感器被連接到圖像處理單元，其中根據數據庫中的屬性檢查顏色紋理。圖像處理單元包括一種算法，該算法計算圖像中何處存在某種顏色。一個常見的算法是“威布爾顏色紋理算法”，但也可考慮其他算法。顏色直方圖傳感器包括用于提供靜止和運動圖像的照相機。在圖像中的顏色比通常由代表圖(所謂的直方圖)圖示。通過圖像的所有像素的檢查生成直方圖，并且將具有特定的顏色值的大量像素進行加和。上述的圖像處理單元可以由一個或幾個單元構成，并且可以包括具有能夠執行上述分析的軟件的一個或多個計算機。分類裝置可以包括被包括在上面提到的傳感器中的一個或多個照相機。優選實施例的一個示例是，輪廓傳感器包括第一照相機，第一照相機以在物品通過攝像機時讀取輪廓的方式定位。根據本發明，線性照相機是適合的，因為讀取然后在物品在兩條傳送帶之間或在半透明的表面上的傳送過程中發生。同樣適合的是，分類裝置包括第二照相機和可能的幾個照相機，以能夠從不同的角度看到物品，以在檢測條形碼、文本和圖像時，實現盡可能高的可靠性。其他照相機，并且如果適用，另一個照相機/多個照相機，被配置為記錄將由圖像處理單元使用的圖像或圖像，用于分析顏色直方圖、顏色紋理、OCR和條形碼讀取。一個進一步的替代是，分類裝置僅包括第一照相機和第二照相機，其中第二照相機光學地連接到從不同的角度觀察物品的一個或幾個透鏡，并且其中圖像處理單元從相應的角度分析圖像。但是，前面提到的被定位在傳送帶之間的線性照相機是在條形碼定位在物品以下時可以捕獲條形碼的唯一的照相機。NIR傳感器以如下這種方式工作紅外光照射物品，并且參照由表面比率/表面性能引起的相位移和在創建反射光譜的物品處的化學鍵分析來自物品的反射紅外光。現有技術本身已知NIR傳感器。上面提到的NIR是英文術語“近紅外光譜”的縮寫，并且包括用于近紅外光的光源，和可以記錄近紅外光的NIR照相機。典型地，近紅外光具有580-2500納米的波長，或優選780-1750納米的波長。該波長已被證明是適合用于分析散裝物料、水果和蔬菜。在此上下文中，“NIR”可以包括光源和NIR照相機，即用于分析的完整的NIR結構。然而，“NIR傳感器”可以只包括檢測設備，例如，光導探測器和光譜儀。通過使用近紅外傳感器分析已知物品，接收唯一反射光譜，該唯一反射光譜可以與物品相關。反射光譜可以直接用作與該物品相關的信號或反射光譜被處理以創建該信號。商店里的物品在不同的場合可能會看著有所不同，例如物品長老(最終果實會爛)，并且物品可以裝在一個或幾個塑料袋中，或物品可以是單個的或成組，或者被布置在不同的方向中；還有物品的自然變化，等等。收銀臺的環境在不同的商店也可能是不同的，例如，不同的光線、色彩等。所有這些參數表明，在一定的場合在一定的環境中一定的物品的NIR光譜不必匹配在另一場合在另一個環境中的物品的另一個NIR光譜。為了能夠在根據本發明的收銀臺中使用NIR傳感器，第一信號需要在一定的程度上匹配第二信號，使得該處理器能夠通過比較識別物品。因此，如果第一信號在與第二信號相同的環境中創建，這是一個優點。由于在使用過程中在收銀臺處創建第二信號，如果在相同的條件期間創建第一信號，這是有優勢的。根據本發明，分類系統具有這樣的自學習功能，其中通過使用物品標識編程存儲器單元而創建第一信號，此后物品在類似于使用的環境(即用于參照消費者使用的收銀臺的環境)的過程中被傳送通過收銀臺。考慮上述變化，物品通過收銀臺并且以不同的變化被運送多次，例如，使用一個或幾個包和/或單個或成組等等。每次物品被運送通過收銀臺，并且NIR傳感器分析物品，第一信號被創建，這意味著每個物品標識可以與大量的第一信號相關，使得處理器在將物品與第二信號和一個或多個第一信號進行比較時將能夠識別該物品。在學習期間，第一 NIR傳感器可以布置成進行分析，或將連接第二 NIR傳感器。不需要在其中將使用收銀臺的確切位置處執行所述學習，而是可以在其它位置執行所述學習。在創建第一和第二信號時，將通過背景光譜，即空的收銀臺，或空的傳送帶，考慮周圍環境。在分析物品時，背景光譜是已知的，并且也可以以不同的方式考慮處理器。輪廓傳感器的線性照相機優選地與NIR攝像機組合使用，以提供物品被定位在傳送帶上的位置的信息。NIR攝像機能夠沿兩條傳送帶之間的狹縫移動，但需要時間移動到用于讀取的位置。VIS傳感器是包括適合上述波長的照明裝置和能夠記錄在200納米和1100納米之間的波長的光的VIS照相機的光譜儀。類似于NIR傳感器，當光被物品部分地吸收或反射時，VIS傳感器使用波長的變化。VIS傳感器特別地適合用于分析不同深淺的棕色，這使得其適合用于分析通常是很難通過任何其他傳感器分類的面包。能夠由Vis傳感器檢測到深淺不同的褐色。在此上下文中，“VIS傳感器”可以包括光源以及VIS攝像機，即用于分析的完整的VIS裝置。然而，VIS傳感器也可以是一個單獨的設備，未連接到光源，而是包括導光探測器和光譜儀。通過借助VIS傳感器分析已知的物品，接收到獨特的反射光譜(VIS光譜)，該反射光譜可以耦合到物品。反射光譜可以直接地用作用于物品的信號，或者反射光譜可以被處理用于創建該信號。在商店里的物品在不同的場合可能會看著有所不同，例如物品長老(最終果實會爛)，并且物品可以裝在一個或幾個塑料袋中，或物品可以單個或成組，或者被布置在不同的方向中；還有物品的自然變化，等等。收銀臺的環境在不同的商店也可能是不同的，例如，不同的光線、色彩等。所有這些參數表明，在一定的場合在一定的環境中一定的物品的VIS光譜不必匹配在另一場合在另一個環境中的物品的另一個VIS光譜。為了能夠在根據本發明的收銀臺中使用Vis傳感器，代表背景信號的第三信號和包括物品的背景的第四信號需要匹配，使得處理器能夠通過比較識別物品。因此，如果在與第四信號相同的環境中創建第三信號，這是一個優點。由于在使用過程中在收銀臺處創建第四信號，如果在相同的條件過程中創建第三信號，這是有優勢的。根據本發明，分類系統具有這樣的自學習功能，其中通過使用物品標識編程存儲器單元創建第三信號，此后物品在類似于使用的環境(即用于涉及消費者使用的收銀臺的環境)的過程中被傳送通過收銀臺。考慮上述變化，物品通過收銀臺并且以不同的變化被運送多次，例如，使用一個或幾個包和/或單個或成組等等。每次物品被運送通過收銀臺，Vis傳感器分析物品，第三信號被創建，這意味著每個物品標識可以與大量的第三信號相關，使得處理器在將物品與第四信號和一個或多個第三信號進行比較時將能夠識別物品。在學習期間，第一Vis傳感器可以布置成進行分析，或將連接第二 VIS傳感器。不需要在其中將使用收銀臺的確切位置處執行所述學習，而是可以在其它位置處執行所述學習。VIS傳感器可以包括作為探測器的光纜，該探測器將來自物品的光分配到VIS照相機。NIR傳感器可以包括作為探測器的光纜，該探測器將來自物品的光分配到NIR照相機。VIS傳感器和NIR傳感器中的每一個可以連接到作為探測器的光纜，該探測器被配置成會聚成共同的光纜，該共同的光纜將來自物品的光分配到VIS照相機和NIR照相機。分類裝置可以包括連接到數據庫的手持式條形碼讀取器。在物品太大時，可以使用手持式條形碼讀取器，用于正在傳送裝置上的被傳送物品。分類裝置可有利地包括自學習功能，其容許該系統變為自學習的。“自學習”表示分類裝置的所有傳感器變成有效的，用于在物品首次通過傳感器時識別物品。該傳感器確定物品的屬性/特性，并且將屬性存儲在數據庫中。當使用自學習功能時，已經使用預定標識(例如，EAN代碼)和任選的價格將物品記錄在物品寄存器中。物品寄存器可以是數據庫的一部分，或連接到物品標識的數據庫的單獨的數據庫。分類裝置也可以由連接到該數據庫條形碼讀取器補充，并且優選可以被以自學習功能使用。在第一次物品被傳送通過分類裝置時，固定式掃描器讀取條形碼，這保證物品的識別，這導致由傳感器檢測到的屬性作為正確的物品標識被存儲在數據庫中。傳感器優選地可以完全或部分放置在隧道狀結構，隧道狀結構屏蔽傳送帶的一部分，并且因此通過防止未經授權的人影響分類過程的可能性而提高安全性。


在下文中，將參照附圖描述本發明，其中
圖1示意性地顯示根據本發明的第一實施例的收銀臺的頂視圖；圖2示意性地顯示根據圖1的收銀臺的側視圖；圖3示意性地顯示根據本發明的第二實施例的收銀臺的頂視圖；圖4示意性地顯示根據圖3的收銀臺的側視圖。圖5示意性地顯示根據本發明的第三實施例的收銀臺的頂視圖；圖6示意性地顯示根據圖5的收銀臺的側視圖；圖7示意性地顯示根據本發明的第四實施例的收銀臺的頂視圖；圖8示意性地顯示根據圖7的收銀臺的側視圖；和圖9是根據實施例的分類裝置的方法的示意性工作流程。
具體實施例方式圖1示意性地顯示根據從本發明的第一實施例的收銀臺上方觀看的視圖。圖1顯示包括用于物品3的識別的分類裝置2的自動收銀臺I。分類裝置2包括用于稱量物品3的重量傳感器4、包括一個或多個物品的信息的存儲器單元5、連接到存儲器單元5和重量傳感器4的處理器6、和連接到處理器6的第一光譜傳感器7，在此根據相關聯的波長間隔將第一光譜傳感器7標注為NIR或VIS傳感器7。存儲器單元5包括由第一光譜傳感器7或其他光譜傳感器(未顯示)創建的一個或多個第一信號，所述第一信號(signature)或每個第一信號被連接到相應的物品標識(identity)。通過使用第一光譜傳感器7或者第二光譜傳感器(圖中未顯示)，或者通過使用未連接到收銀臺I的光譜傳感器創建的信號加載存儲器，可以在收銀臺處立即創建第一信號。在圖1中，重量傳感器4被顯示放置在第一 NIR或VIS傳感器7之前，這意味著第一 NIR或VIS傳感器被布置為在物品已經被稱重(即放置在重量傳感器上并且然后被稱重)以后建立第二信號。處理器6然后布置成比較第二信號與第一信號，以將物品3識別為在存儲器單元5中的一個現有的物品標識。物品的重量將由處理器用來與物品標識一起確定物品的價格。正如之前提到的本發明的一個好處是，收銀臺自動識別各種物品，消費者不需要在收銀臺前識別物品，例如，使用條形碼。NIR或VIS傳感器對于識別水果和蔬菜以及某些類型的散裝物品是特別有價值的，因為由于使用攝像機和圖像處理的傳感器還不能夠確定物品標識的事實，這些物品以前需要消費者識別物品并且然后標記該物品。優選地，所述重量傳感器4包括輸送機秤8，輸送機秤8自動地傳送并且稱重物品。輸送機秤8包括第一傳送帶9和傳送帶靠在其上的秤單元10。消費者將物品放在第一傳送帶9上，其中秤單元10稱重物品，并且然后第一傳送帶9帶走物品3。代替地，第一傳送帶9傳送物品3到適當的位置、停止和稱重，并且然后進一步傳送物品3。在收銀臺I處，布置有傳感器，該傳感器提供用于第一傳送帶9和秤單元10的控制的處理器信息。第一 NIR或VIS傳感器7，或連接到處理器6的NIR或VIS傳感器(未顯示)，可以被布置成在物品3已經被識別為能夠連接到第一信號的學習過程期間讀取物品和創建第一信號。圖1顯示，收銀臺I包括連接到處理器6的交互式顯示單元11，交互式顯示單元11用于顯示至少一個物品標識。在顯示單元11被布置由一個用戶使用以能夠批準所顯示的信息。如果第一 NIR或VIS傳感器7標識物品3，則在顯示單元11中顯示圖像或文本，如果用戶發現所顯示的信息與放在收銀臺I上的物品相匹配，則消費者批準。可以顯示更多信息，如重量和價格，其中如果它是正確的，用戶批準所顯示的。除了重量傳感器4、第一 NIR或VIS傳感器7和顯示單元11，圖1顯示用于傳送物品3的第二傳送帶12以及第三傳送帶13。通過參考符號X和在運動方向上顯示的箭頭在圖1-8中顯示傳送帶上的物品的運動方向。幾個傳送帶的目的是，物品可以傳送到合適的最終區域，在該最終區域中可以由用戶在支付以后拾起物品或多個物品。另一個目的是，收銀臺I可以被以如下方式設計將重量傳感器放置在第一 NIR或VIS傳感器7之后(參見圖3-8)，或者可以以在稱重物品的同時第一 NIR或VIS傳感器7可以分析物品的方式放置第一 NIR或VIS傳感器7。后者未顯示，因為在圖1-8中顯示的實施例的情況下，如何相對于秤單元放置第一 NIR或VIS傳感器7應該是明顯的。具有多個傳送帶的進一步的目的是用于收銀臺設置有多個傳感器時。根據本發明的一個實施例，作為第一 NIR或VIS傳感器7和重量傳感器4的補充，收銀臺I可以設置有一個或多個另外的傳感器，如果根據本發明使用所述一個或多個另外的傳感器，則這在識別物品時帶來增加安全性的優勢，但是最低限度地使用資源和時間以及能量。在這里應當提到，優選地應在小于一秒內識別物品3應，用于由消費者將自動化收銀臺視為用戶友好的。在涉及到識別產品以及高的處理速度時，通過使用根據提供較高的安全性的一些預定組合的傳感器，本發明的目的還在于解決用于幾個傳感器的最佳的資源利用的問題。所述組合還提供了以下優點在給定的組合被滿足時，即，該傳感器或組合的傳感器提供肯定的識別決定，剩余的傳感器可以被斷開或被控制朝向識別其它物品，這提供處理資源的優化。雖然本發明主要地基于根據上述的重量傳感器4和NIR或VIS傳感器7，但圖1顯示，但收銀臺包括以如下方式連接的多個傳感器包括現有的傳感器的部分集合的多個預定組合足夠用于肯定的決定，即識別物品3。應當提到的是，具有其它傳感器的實施例提供大量的組合，并且其因此未被顯示在單獨的附圖中，因為其只會帶來大量的附圖而沒有增加對本發明的理解。所述傳感器可以被按順序接通，即激活，以能夠找到傳感器的有益的組合，或者傳感器的部分集合或所有的傳感器可以是活動狀態，直到一個組合提供肯定的決定，其中冗余的傳感器中的一個或多個可以被斷開。在該組合中的所有傳感器已經檢測和識別物品的預定屬性時，得到肯定的決定，其中在該組合中的屬性一起給予物品一標識。可以通過對包括大量物品的屬性的數據庫的控制確定所述標識。根據先前已經描述的內容，可以將數據庫存儲在存儲器單元中。屬性的示例是重量、尺寸、顏色、形狀、輪廓、帶有條形碼和/或文本和/或圖形和/或圖案的標記。為了提供成功的分類，激活的傳感器確定物品3的測量信號。測量信號與感測到的信號相關聯，并且可能因此是多個不同的物品屬性的數字表示。為此目的，該處理器被配置為將策略信號與存儲在存儲器單元5中的數字參考信號進行比較，以計算預定數目的物品標識的匹配概率。后面的步驟優選地通過將測量信號與存儲器單元的所有數字參考信號(或數字參考信號的子集)進行比較，并且隨后將具有最高匹配概率的物品標識提供給其它分類算法，如BBN分類裝置。激活的傳感器優選地是光譜傳感器7、24，或者NIR、VIS或者NIR和VIS兩者，根據先前已描述的內容，該光譜傳感器7、24被實現為在明確定義的波長區域內運行的單個陣列光譜儀。因此，測量信號是在給定的波長區間中的反射率光譜的數字表示。分類裝置還可以使用選自如下裝置組成的組的其它傳感器光譜傳感器24、輪廓傳感器14、條形碼讀取器15、符號讀取傳感器16、顏色紋理傳感器17、顏色直方圖傳感器18或者秤4。在使用兩個或更多的不同的傳感器從而提供兩個或更多個不同的測量信號的情況下，處理器6被配置成通過比較來自不同傳感器4、7、14、15、16、17、18和24的匹配概率，并且選擇具有最高匹配概率的物品標識，確定特定的物品標識。通過比較第一傳感器的測量信號被識別的物品標識，以及通過比較第二或另外的傳感器的測量信號被識別的物品標識因此被發送到BBN網絡，以供進一步分析。在這種情況下，對于不同的傳感器和比較分析，標識可能不完全一樣。分類方法還可以包括將最高匹配概率與報警閾值進行比較的步驟，在最高匹配概率低于報警閾值的情況中，在繼續之前等待手動輸入。在優選的實施例中，該方法包括將最高匹配概率與兩個報警閾值進行比較的步驟，在最高匹配概率低于最低的報警閾值的情況中，該方法在繼續之前等待來自服務員的手動輸入，并且在最高匹配概率高于最低的報警閾值但低于上限報警閾值的情況中，該方法在繼續之前等待來自用戶的手動輸入。另外，如果秤4用來作為分類傳感器，將最高匹配概率與報警閾值進行比較的步驟包括以下步驟將物品的重量和與對應于具有最高匹配概率的參考信號的物品標識相關聯的重量區域進行比較。在進一步的實施例中，如果輪廓傳感器14被用作分類傳感器，則將最高匹配概率與報警閾值進行比較的步驟包括以下步驟將物品的形狀和與對應于具有最高匹配概率的參考信號的物品標識相關聯的形狀區間進行比較。在又一個實施例中，如果條形碼讀取器15被用作分類傳感器，則將最高匹配概率與報警閾值進行比較的步驟包括以下步驟掃描物品的條形碼并且將掃描的條形碼的信息和與對應于具有最高匹配概率的參考信號的物品標識相關聯的條形碼信息進行比較。圖9顯示可以由分類裝置實現的分類算法100的示意性流程圖。該算法包括用于提供物品的成功分類的若干步驟，例如，在自動化收銀臺中。在步驟102中，傳感器確定物品的測量信號。測量信號因而發送到例如結合在處理器6中的比較單元，在步驟104中該比較單元將測量信號與的數字參考信號進行比較。在此之后，在步驟106中，計算物品標識的預定數目的匹配概率。作為一個可選的步驟110a，將在步驟106中計算出的最高匹配概率與報警閾值相比較，并且在最高匹配概率低于報警閾值的情況中，該方法在繼續之前等待手動輸入。作為替代方法，該方法100包括步驟110b，其中將在步驟106中計算出的最高匹配概率與兩個報警閾值進行比較，其中在最高匹配概率低于最低的報警閾值的情況中，該方法在繼續之前等待服務員的手動輸入，在最高匹配概率高于最低的報警閾值但高于上限報警閾值的情況中，該方法在繼續之前等待來自用戶的手動輸入。步驟IlOa和IlOb還可以分別地進一步包括子步驟112、114和116。在步驟112中，將最高匹配概率與報警閾值進行比較的步驟包括將物品的重量和與對應于具有最高匹配概率的參考信號的物品標識相關聯的重量區間進行比較。在步驟114中，將最高匹配概率與報警閾值進行比較的步驟包括將物品的形狀和與對應于具有最高匹配概率的參考信號的物品標識相關聯的形狀區間進行比較。在步驟116中，將最高匹配概率與報警閾值進行比較的步驟包括以下步驟掃描物品的條形碼并且將掃描的條形碼的信息和與對應于具有最高匹配概率的參考信號的物品標識相關聯的條形碼信息進行比較。根據一個實施例中，分類裝置包括重量傳感器4、第一 NIR或VIS傳感器7、輪廓傳感器15和/或條形碼傳感器15和/或使用光學字符識別和(機器)文本譯碼的符號讀取傳感器16和/或顏色紋理傳感器17和/或顏色直方圖傳感器18。讀取傳感器16從此被稱為OCR,這是“光學字符識別(Optical Character Recognition) ”的一般已知的英文表達的縮寫符號。傳感器以這樣的方式合作，如果傳感器被以如下組合激活，則根據正被識別的物品，允許剩余的傳感器停用或根本不被激活-重量傳感器4和輪廓傳感器14以及OCR16，或-輪廓傳感器14和OCR16，或-重量傳感器4和OCR16，或-重量傳感器4和顏色直方圖傳感器18以及輪廓傳感器14，或-重量傳感器4和輪廓傳感器14和OCR16，或-重量傳感器4和顏色直方圖傳感器18和輪廓傳感器14和顏色紋理傳感器17和OCR 16以及條形碼傳感器15，或-重量傳感器4和輪廓傳感器14和顏色紋理傳感器17以及OCR16，或-重量傳感器4和條形碼傳感器15，或-OCR 16。輪廓傳感器14可以包括用于靜止或運動圖像的照相機，但還可以包括物體傳感器。在圖1中，輪廓傳感器14顯示為線性照相機，其放置在第一傳送帶和第二傳送帶之間的狹縫中讀取水平投影表面，與由垂直光幕構成的用于讀取垂直投影的物體傳感器20結合。輪廓傳感器14被連接到用于圖像處理的單元，其中根據數據庫中的屬性核對輪廓(即三維物體的二維投影)。在圖1中，顯示物體傳感器20，物體傳感器20包括垂直站立在第一傳送帶和第二傳送帶12之間的狹縫的光幕裝置。光幕裝置包括多個二極管，具有在光幕裝置的一側的變送器和在另一側的接收器。憑經驗地，已經顯示，二極管的優選量是32個二極管的量級，并且紅外二極管提供良好的結果。本發明并不限定于基于紅外光的32個二極管，而是任何其他數目和頻率都可以工作，只要光幕的相對光束根據物品的特性在不同的高度上進行折射，并且然后提供有關物品形狀的信息。由于物品移動通過光幕，通過在某些時間點讀取光幕，可以創建三維圖像。圖1顯示條形碼傳感器15包括用于靜止或運動圖像的照相機，符號讀取傳感器16包括用于靜止或運動圖像的照相機，顏色紋理傳感器17包括用于靜止或運動圖像的照相機，并且顏色直方圖傳感器18包括用于靜止或運動圖像的照相機。顏色直方圖傳感器18優選地被配置為檢測三個不同顏色的屬性，即i)HUE值，ii)blob值以及iii)拓撲值。本發明并不限于所使用的一個或多個照相機，只要相應的傳感器可以提供信息到處理器，該處理器然后可以提供有關物品標識的信息。分類裝置2還包括初始傳感器21，初始傳感器100%地識別物品3，并且被布置成在系統的學習期間被使用，所述系統的學習是通過首先識別物品3，隨后傳送物品3通過分類裝置2，在分類裝置2中所有的傳感器都識別物品3的屬性，物品3的屬性隨后將被存儲在用于物品的屬性的數據庫中。在圖1中，初始傳感器21被顯示為被設計為用于手動使用的條形碼讀取器15。然而，初始傳感器21可以包括可以提供正確信息到存儲器單元的其它設備。例如，用戶可以為每一個物品手動輸入物品的產品名稱或其他信息，如價格和/或每單元重量的價格。然而，條形碼讀取器或其它傳感器容許該系統可以是以物品設置有條形碼或其他標識并且然后被饋送到系統的方式自學習的，該系統自動地讀取標識，并且然后讓剩余的傳感器創建其自己的物品的信號/識別標記。圖1顯示包括手持式傳感器22的分類裝置，該手持式傳感器100%地識別物品，并且可以在物品對于其它分類裝置來說太大時使用該手持式傳感器。手持式傳感器可以是用于手動使用的條形碼讀取器。圖2示意性地顯示根據圖1的收銀臺的側視圖。圖3示意性地顯示從根據本發明的其它實施例的收銀臺上方看的視圖。圖3顯示與在圖1中相同的布置，但是重量傳感器4和第一 NIR或VIS傳感器7的順序不同。圖3顯示重量傳感器4放置在第一 NIR或VIS傳感器7之后。參照圖1和圖2，圖3顯示在傳送帶的移動方向上不同的傳送帶按以下順序布置在彼此之后第二傳送帶12、第三傳送帶和具有重量單元的第一傳送帶9。在圖3以及在圖1和2中，顯示單元11連接到重量傳感器4，以便用戶將能夠批準與稱重有關的物品。這是一個優點，因為物品的重量對于價格是重要的，這意味著消費者會感知與稱重有關的錯誤價格。錯誤價格可能是由于物品的不正確識別，并且在重量傳感器4的這個位置處用戶可以有機會改變到正確的物品，并且從而通過與正確的物品標識有關的新的或繼續稱重獲得正確的價格。在圖3中，輪廓傳感器14被放置在第二傳送帶12和第三傳送帶13之間，并且第一 NIR或VIS傳感器7在第三傳送帶13和第一傳送帶9之間。圖4示意性地顯示根據圖3的收銀臺的側視圖。圖5示意性地顯示從根據本發明的第三實施例的收銀臺的上方看到的視圖。圖5顯示與圖3和4相同的結構，但是具有另外的攝像機23連接到秤單元10以能夠拍攝物品的圖像。圖像應經由顯示單元11顯示給消費者，以使消費者可以能夠肯定地決定第一 NIR或VIS傳感器是否已經正確地識別物品。圖像也可以被顯示到設置在一定距離處的控制器，并且控制器能夠決定第一 NIR或VIS傳感器是否已經正確地讀取圖像。在多個傳感器被連接到收銀臺I的情況下，同樣使用的是，由消費者或者控制器使用圖像以確定物品是否已被正確標識。為了加快識別過程并且還使其更加穩定，分類裝置可以包括用于物品標識的不確定性的功能，其中許多選項經由顯示單元顯示給消費者。然后，消費者可以選擇正確的選項。在本文中，上述的圖像可以與關于不同選項的顯示信息一起使用，以便識別，因為所存儲的物品的圖像可能會更容易與物品的圖像比較，然后與放置在收銀臺中的物品比較。圖6示意性地顯示根據圖5的收銀臺的側視圖。圖7示意性地顯示從根據本發明的第四實施例的收銀臺上方看的視圖。圖7顯示與圖5和6相同的裝置，但是添加有被布置在第一傳送帶9和第二傳送帶13之間的另一個光譜傳感器24，以通過光譜來識別產品。優選地，所述另一個光譜傳感器24是對第一光譜傳感器7的補充，例如，如果第一光譜傳感器7是NIR傳感器，即，檢測具有在780納米和2500納米之間的波長的光，則所述另一個光譜傳感器24是VIS傳感器，即檢測具有在200納米和1100納米之間的波長的光。因此，如果第一光譜傳感器7是VIS傳感器，則所述另一個光譜傳感器24是NIR傳感器。所述另一個光譜傳感器24 (在這種情況下是VIS傳感器)，以及第一光譜傳感器7 (在這種情況下是NIR傳感器)，可以包括將來自物品光分配到相應的傳感器的光纜。光纜是作為探測器的光導體。VIS傳感器和NIR傳感器都可以被連接到單獨的光纜，該光纜被布置成會聚成共同的光纜，該共同的光纜將來自物品的光分別地分配到VIS傳感器和NIR傳感器。被設置為將來自物品3的光傳輸到光譜傳感器7、24的探測器被布置為能夠相對于裝置的傳送帶(9，12，13)橫向地移動。探測器被連接到光譜傳感器7、24，優選地是單個陣列光譜儀，該單個陣列光譜儀被配置為根據上面已經描述的波長區間操作。即，光譜傳感器可以是VIS傳感器、NIR傳感器或組合式NIR和VIS傳感器。分類裝置可以進一步包括被配置為檢測在傳送帶9、12、13上的物品3的橫向位置的檢測器，和連接到所述檢測器的控制器，所述控制器配置為移動所述至少一個傳感器探頭7到對應于物品3的所述檢測到的橫向位置的位置。這可以通過檢測物品3和計算對應于物品的體積的平均值的橫向位置進行。因此，該檢測器可以是照相機，或被連接到用于計算體積的平均值的圖像處理裝置的任何其他的光學傳感器。該檢測器可以進一步被配置為在物品3沿著傳送帶9、12、13移動時檢測物品3的幾個位置，使得所述至少一個傳感器探測器7被順序地移動到對應于物品3的所述檢測到的橫向位置的位置。因此，如果物品3與傳送帶9、12、13的橫向或縱向的方向沒有對準，探測器將在物品運動期間移動，用于在物品的不同的位置處提供測量信號。分類裝置進一步包括用于照明所述物品3的光源，其中，發射的光具有至少覆蓋光譜傳感器7、24的工作波長的波長分布。優選地，光源也能夠相于所述傳送帶9、12、13橫向地移動，使得物品3在光譜傳感器被激活時被充分地照亮。該檢測器可以進一步由物體傳感器20觸發，物體傳感器被配置為檢測物品3在所述傳送帶9、12、13上的存在。因此，光譜傳感器7、24的光源和探測器可以定位在空閑位置，直到物體傳感器20觸發檢測器，從而光源和探測器被移動到對應于物品體積的平均值的位置。探測器以及光源可以被布置在線性工作臺上，線性工作臺沿所述傳送帶9、12、13的橫向方向布置，用于提供移動功能。由于探測器是可移動的，光譜傳感器，即光譜儀，可以固定地布置在遠程位置處，用于減少可能會負面地影響光譜分析的振動和其他噪聲。然而，光譜儀也可以被安裝到移動工作臺。根據圖1-6的任何一個，VIS傳感器24可以布置在收銀臺處，并且可以被布置在第一傳送帶9、第二傳送帶12或第三傳送帶13處。當VIS傳感器24被接通時，如果其與顏色紋理傳感器17和/或顏色直方圖傳感器18結合使用，則其被配置為在從200nm到400nm和從660nm到IOOnm的區間中操作，但是VIS傳感器24被配置為在顏色紋理傳感器17和顔色直方圖傳感器斷開時在從200nm到IlOOnm的區間中操作。處理器6被布置為根據顏色紋理傳感器和/或顔色直方圖傳感器是否被打開或關閉而控制VIS傳感器的區間。VIS傳感器24可以結合參考圖1-6的任何上述的組合使用，或僅結合重量傳感器4和第一 NIR傳感器7。VIS傳感器24連接到處理器6并且連接到存儲器単元5。存儲器単元包括由VIS傳感器24或由另ー個VIS傳感器(圖中未顯示)創建的ー個或多個第三信號。第三信號或第一信號每ー個都與相應的物品標識相關。通過使用VIS傳感器24或另ー個VIS傳感器(未顯示)，或通過使用由未被連接到收銀臺I的VIS傳感器創建的信號裝載存儲器，可以直接地在收銀臺處創建第三信號。圖7顯示重量傳感器4被配置在VIS傳感器24之后，這意味著，VIS傳感器24被配置為在物品已稱重(即布置在重量傳感器4上和隨后被稱重)之前通過分析建立第四信號。之后，處理器6被布置成將第四信號與第三信號進行比較，以便確定物品3為在存儲器単元5中的現有物品標識。處理器使用物品3的重量連同物品標識，用于確定物品3的價格。圖8示意性地顯示在圖7中的收銀臺的側視圖。須指出的是，圖1-8中顯示的實施例不限制本發明，僅是傳感器和傳送帶的放置的示例。根據本發明的收銀臺可以包括一個或多個傳送帯。在幾個傳送帶的情況下，傳送帶可以朝向彼此成一定角度和/或布置用于將物品流分成為部分流等。添加比所述第一光譜傳感器、重量傳感器更多的傳感器到收銀臺可以被看作用于提高系統識別的進ー步可能性，并且因此，是對用第一光譜傳感器和重量傳感器描述的實施例的補充。以除在圖1至8中顯示以外的各種方式，可以放置附加的傳感器，用于提供在本發明的范圍內的可接受的結果。
權利要求
1.一種自動化收銀臺(I)中的用于識別物品(3)的分類裝置，包括 存儲器單元(5)，該存儲器單元被配置為存儲多個數字參考信號，每個數字參考信號對應于物品標識，和 連接到存儲器單元(5)的處理器(6)，其中， 該分類裝置(2)還包括連接到所述處理器(6)的光譜傳感器(7，24)，其中光譜傳感器(7,24)被配置為在將物品(3)放置在重量傳感器(4)之前、之上或之后時確定物品(3)的測量信號，并且其中 處理器(6)被配置為將所述測量信號與所述數字參考信號進行比較，以便將所述物品(3)識別為在存儲器單元(5)中的現有物品標識。
2.根據權利要求1所述的分類裝置，其中每個數字參考信號由光譜傳感器(7，24)創建。
3.根據權利要求1或2所述的分類裝置，其中，所述光譜傳感器(7，24)是單個陣列光譜儀。
4.根據權利要求1至3中的任何一項所述的分類裝置，其中，所述光譜傳感器(7，24)被配置為測量具有在200納米和2500納米之間的波長的光。
5.根據權利要求4所述的分類裝置，其中，所述光譜傳感器(7，24)是被配置為測量具有在850納米和2500納米之間的波長的光的紅外光譜傳感器。
6.根據權利要求4所述的分類裝置，其中，所述光譜傳感器(7，24)是被配置為測量具有在200納米和400納米之間以及在660納米和1100納米之間的波長的光的可見光譜傳感器(24)。
7.根據權利要求6所述的分類裝置，其中，所述可見光譜傳感器(24)被配置為測量具有在200納米和1100納米之間的完整區間中的波長的光。
8.根據前述權利要求中的任何一項所述的分類裝置，其中，所述光譜傳感器(7，24)被布置成測量由所述物品(3)反射的光。
9.根據權利要求8所述的分類裝置，還包括至少一個光源，所述至少一個光源被設置成在光譜傳感器(7，24)指向的位置處照亮所述物品(3)。
10.根據權利要求8所述的分類裝置，其中，所述至少一個光源被配置成發射具有在200納米和2500納米之間的波長的光。
11.根據前述權利要求中的任何一項所述的分類裝置，還包括輪廓傳感器(14)和/或條形碼傳感器(15)和/或使用光學字符識別和機器文本譯碼的符號讀取傳感器(16)和/或顏色紋理傳感器(17)和/或顏色直方圖傳感器(18)和/或另一個光譜傳感器(7，24)，這些傳感器與所述光譜傳感器(7)共同協作，使得在以任何組合，特別是以下述組合激活所述傳感器以及光譜傳感器(7，24)時，允許根據正被識別的物品停用或停止其余的傳感器 -重量傳感器(4)和輪廓傳感器(14)以及符號讀取傳感器(16)，或 -輪廓傳感器(14)和符號讀取傳感器(16)，或 -重量傳感器(4)和符號讀取傳感器(16)，或 -重量傳感器(4)和顏色直方圖傳感器(18)以及輪廓傳感器(14)，或 -重量傳感器(4)和輪廓傳感器(14)和顏色紋理傳感器(17)以及符號讀取傳感器(16)，或 -重量傳感器(4)和條形碼傳感器(15)，或 -僅符號讀取傳感器(16)，或 -顏色直方圖傳感器(18)和顏色紋理傳感器(17)，或 -顏色直方圖傳感器(18)，或 -顏色紋理傳感器(17)，或 -所述另一個光譜傳感器(7，24)以及上述組合中的任一種，或 -只有另一個光譜傳感器(7,24)。
12.根據前述權利要求中任一項所述的分類裝置，還包括初始傳感器(21)，初始傳感器100%地識別所述物品(3)，并且被布置成在系統的學習期間被使用，所述系統的學習是通過首先識別所述物品(3)和隨后傳送所述物品(3)通過分類裝置(2)進行的，在所述分類裝置中所有的傳感器都識別所述物品(3)的屬性，所述屬性隨后作為數字參考信號被存儲在數據庫中。
13.根據權利要求12所述的分類裝置，其中，初始傳感器(21)是條形碼讀取器(15)。
14.根據前述權利要求中的任何一項所述的分類裝置，還包括隧道狀結構，該隧道狀結構完全或部分地屏蔽該分類裝置的一部分和至少一些傳感器，以防止未經授權的人影響分類過程。
15.根據前述權利要求中的任何一項所述的分類裝置，其中，光譜傳感器(7，24)被配置為在學習程序期間讀取所述物品(3)并且確定所述數字參考信號。
16.一種自動化收銀臺(I)，包括根據前述權利要求中任一項所述的分類裝置(2)。
17.根據權利要求16所述的自動收銀臺，還包括用于稱重所述物品(3)的重量傳感器⑷。
18.根據權利要求17所述的自動收銀臺，其中，所述重量傳感器(4)包括自動地傳送和稱重所述物品(3)的輸送機秤(8)。
19.根據權利要求16至18中的任一項所述的自動化收銀臺，其中，分類裝置(2)被布置為在確定所述測量信號之前、期間或之后通過重量傳感器(4)稱重所述物品(3)，其中處理器(6)被布置為使用所述物品(3)的重量和物品標識來決定所述物品(3)的價格。
20.根據權利要求16至19中的任一項所述的自動化收銀臺，還包括連接到處理器(6)的交互式顯示單元(11)，該交互式顯示單元用于顯示關于物品標識、重量和價格的信息，所述交互式顯示單元(11)被布置成由用戶使用用于批準所顯示的信息。
21.一種在自動化收銀臺中分類物品的方法，包括以下步驟 提供分類裝置，該分類裝置包括 能夠存儲多個數字參考信號的存儲器單元(5)，每個數字參考信號對應于物品標識； 處理器(6)，該處理器連接到存儲器單元(5)和重量傳感器(4)，和 連接到所述處理器(6)的光譜傳感器(7，24)， 其中，所述方法還包括以下步驟 在將物品(3)放置在重量傳感器(4)之前、之上或之后時，借助于光譜傳感器(7，24)確定物品(3)的測量信號，以及 通過借助處理器(6)將所述測量信號與所述數字參考信號進行比較以便將所述物品(3)識別 為在存儲器單元(5)中的現有物品標識而對所述物品(3)進行分類。
全文摘要
本發明提供了一種自動化收銀臺中的用于識別物品(3)的分類裝置(2)。該分類裝置包括能夠存儲每個對應于物品標識的數字參考信號的存儲器單元(5)和連接到存儲器單元(5)處理器(6)，其中，分類裝置(2)還包括連接到處理器(6)的光譜傳感器(7，24)，其中光譜傳感器(7，24)被配置為在將物品(3)放置在重量傳感器(4)之前、之上或之后時確定物品(3)的測量信號，并且其中處理器(6)被配置為將測量信號與數字參考信號進行比較，以便將物品(3)識別為存儲器單元(5)中的現有物品標識。
文檔編號A47F9/04GK103052343SQ201180033877
公開日2013年4月17日 申請日期2011年6月23日 優先權日2010年7月8日
發明者馬格斯·托恩沃爾, 卡爾·馮賽多, 約翰·摩勒, 埃里克·庫歐埃, 雨果·博伊特恩 申請人:Itab物流掃描公司