Localización de productos en entorno comercial mediante códigos de barras usando un robot móvil

Abstract

El trabajo que se presenta es una continuación de una serie de Trabajos Fin de Grado ya realizados sobre un proyecto acordado entre la empresa Tier1 y la ETSI. La idea del proyecto en su conjunto es, mediante un robot móvil, realizar un mapeo del comercio en cuestión identificando pasillos que serán las celdas libres del mapa y estanterías que serán los obstáculos, localizar las coordenadas dentro de ese mapa de cada producto y, finalmente, planificar una ruta de coste mínimo y realizarla pasando por los diferentes productos que el cliente haya indicado que desea comprar. En este trabajo nos centraremos en la segunda parte, es decir, la localización de los productos en el mapa que es una parte puramente basada en visión por computador, para ello, el robot deberá recorrer todas las estanterías del comercio identificando los productos por su código de barras y asignándoles unas coordenadas (x, y, z) en el mapa previamente calculado. Tomaremos como referencia [1], el trabajo de Pedro Tito Macías Roselló, que fue el último compañero en intervenir en el trabajo y en modificar esta segunda parte concretamente. Antes de intervenir en el proyecto, el robot era capaz de identificar códigos de barras sobre una pared de azulejos, pero a veces identificaba falsos positivos, esto significa que el programa indicaba que en un lugar de la imagen existía un código de barras cuando realmente no era así. El otro problema que presentaba la propuesta previa era que estábamos trabajando sobre una pared prácticamente lisa, luego en caso de introducir algún elemento más en la imagen, la efectividad del algoritmo se vería drásticamente mermada. Por ello, los dos objetivos que se proponen cumplir con este trabajo son resolver ambos problemas expuestos en el párrafo anterior. En primer lugar, lograr que el programa identifique códigos de barras en un entorno comercial real, que es donde queremos implementar este proyecto y, en segundo lugar, reducir las probabilidades de obtener falsos positivos. En la práctica, no se dispone del robot móvil en un entorno comercial real, sería complicado llevarlo y es susceptible de recibir algún golpe accidentalmente por parte de una persona. Además, el trabajo propuesto ya de por sí se considera que es bastante completo. No obstante, se ha tratado de que los experimentos realizados emulen lo más fielmente posible las condiciones reales en las que se encontraría el robot. Dado que no dispondremos del robot, tomaremos imágenes con la cámara del móvil y serán estas imágenes las que se procesen.

The work presented here is a continuation of a series of Final Degree Projects already carried out on a project agreed between the company Tier1 and the ETSI. The idea of the project as a whole is, by means of a mobile robot, to map the shop in question by identifying aisles that will be the free cells on the map and shelves that will be the obstacles, to locate the coordinates of each product on the map and, finally, to plan a minimum cost route and carry it out by passing through the different products that the customer has indicated he wishes to buy. In this work we will focus on the second part, that is, the location of the products on the map, which is a part purely based on computer vision. To do this, the robot must go through all the shelves of the shop identifying the products by their barcode and assigning them coordinates (x, y, z) on the previously calculated map. We will take as a reference [1], the work of Pedro Tito Macías Roselló, who was the last colleague to intervene in the work and to modify this second part specifically. Before intervening in the project, the robot was able to identify barcodes on a tiled wall, but sometimes it identified false positives, meaning that the programme would indicate that there was a barcode in one place in the image when there really wasn't. The other problem with the previous proposal was that we were working on a practically smooth wall, so if we introduced any other element into the image, the effectiveness of the algorithm would be drastically reduced. Therefore, the two objectives of this work are to solve both problems outlined in the previous paragraph. Firstly, to get the program to identify barcodes in a real commercial environment, which is where we want to implement this project, and secondly, to reduce the probability of obtaining false positives. In practice, the mobile robot is not available in a real commercial environment, it would be difficult to carry and is susceptible to being accidentally hit by a person. Moreover, the proposed work is already considered to be quite complete. However, we have tried to ensure that the experiments carried out emulate as closely as possible the real conditions in which the robot would find itself. Since we do not have the robot at our disposal, we will take images with the mobile phone camera and these images will be processed.