一种智能电子秤

文档序号:715477 发布日期:2021-04-16 浏览:25次 >En<

阅读说明:本技术 一种智能电子秤 (Intelligent electronic scale ) 是由 靳智 于 2020-12-15 设计创作,主要内容包括:本发明涉及称量设备技术领域,具体涉及一种智能电子秤,包括称量台和服务器,称量台内设置有用于检测商品重量信息的压力传感器;称量台上设置有微型摄像头,微型摄像头用于采集商品的当前图像信息;压力传感器和微型摄像头分别与服务器信号连接,服务器包括:输入模块,用于获取商品的重量信息和当前图像信息;数据库,用于预先存储商品的名称、参照图像信息和单价信息;处理模块,用于根据图像比较算法处理当前图像信息,从数据库中匹配出商品的名称和单价信息;并根据单价信息和当前重量确定商品的总价;还包括与服务器信号连接的管理员终端,服务器还包括自纠正模块。采用本方案能够解决图像识别相似商品误判率较高的问题。(The invention relates to the technical field of weighing equipment, in particular to an intelligent electronic scale, which comprises a weighing platform and a server, wherein a pressure sensor for detecting the weight information of commodities is arranged in the weighing platform; the weighing platform is provided with a micro camera which is used for acquiring the current image information of the commodity; pressure sensor and miniature camera head respectively with server signal connection, the server includes: the input module is used for acquiring weight information and current image information of the commodity; a database for storing in advance names of commodities, reference image information, and unit price information; the processing module is used for processing the current image information according to an image comparison algorithm and matching the name and unit price information of the commodity from the database; determining the total price of the commodity according to the unit price information and the current weight; the system also comprises an administrator terminal in signal connection with the server, and the server also comprises an automatic correction module. By adopting the scheme, the problem of high misjudgment rate of similar commodities of image recognition can be solved.)

一种智能电子秤

技术领域

本发明涉及称量设备技术领域,具体涉及一种智能电子秤。

背景技术

电子秤作为一种日常生活中常用的工具,已经得到越来越广泛的使用;在使用传统的电子秤时,必须将商品的单价与商品的名称提前保存在电子秤中。在商品被放在电子秤上进行称量时,称量人员需要找到此商品对应的按钮进行输入;然而,由于各种新品层出不穷,商品的种类会越来越多,这样,称量人员(特别是新来的称量人员)在对商品进行称量时可能需要耗费较长时间找到商品对应的按钮进行输入,从而导致称重的效率较低。

对此,中国专利公开号为CN109506751A的文件中公开了一种电子秤,包括称量台,其内部设置有用以检测商品的重量的传感器,所述电子秤还包括:摄像头,所述摄像头用于采集放置于所述称量台上的商品的图像;通信部件,所述通信部件用于与服务器进行通信;存储器,所述存储器用于存储所述摄像头所采集的图像;处理器,所述处理器用于控制所述摄像头的操作以及控制所述通信部件与服务器之间的通信,所述处理器还用于从所述存储器获取所述摄像头所采集的图像,并基于所述图像,获取所述商品的名称和单价,进而基于所述商品的单价和所述商品的重量,确定所述商品的总价。

上述方案中,利用摄像头采集图像来智能识别商品的名称,并据此获取商品单价进行称量,如此,在称量商品时可无需手动的输入操作,即可自动完成称量操作,因而,可以大大提高称量的效率。但是,对于果蔬或部分包装相似的商品,现有基于图像识别技术的电子秤可能识别错误,误判率较高,极易给顾客造成经济损失,引发供、销双方矛盾,影响购物体验。

发明内容

本发明意在于提供一种智能电子秤,能够解决图像识别相似商品误判率较高的问题。

本发明提供的基础方案为:一种智能电子秤,包括称量台和服务器,称量台内设置有用于检测商品重量信息的压力传感器;称量台上设置有微型摄像头,微型摄像头用于采集商品的当前图像;压力传感器和微型摄像头分别与服务器信号连接,服务器包括:

输入模块,用于获取商品的重量信息和当前图像;

数据库,用于预先存储商品的名称、参照图像和单价信息;

处理模块,用于根据图像比较算法处理当前图像,从数据库中匹配出商品的名称和单价信息;并根据单价信息和当前重量确定商品的总价;

还包括与服务器信号连接的管理员终端,服务器还包括自纠正模块,所述自纠正模块包括:

判断子模块,用于获取当前图像和参照图像经图像比较算法处理后生成的相似度,并判断是否存在多张相似度达到预设阈值的参照图像;如果是,则获取微型摄像头采集的顾客人脸图像;

分析子模块,用于提取顾客人脸图像中的面部表情,判断面部表情是否异常,如果是,则判断该商品疑似称量有误,生成告警信息;并将告警信息发送至管理员终端。

本发明的工作原理及优点在于:

在使用的过程中,首先通过压力传感器和微型摄像头分别获取被测商品的重量和图像,发送至输入模块;再由处理模块根据图像比较算法对商品图像进行识别,从数据库中匹配得到该商品的名称和单价,由商品的重量和单价确定总价;无需专门安排人员来称重;避免称量人员在对商品进行称量时耗费较长时间输入商品信息,从而提高商品称重的效率。

此外,通过设置自纠正模块,对当前图像与参照图像经图像比较算法处理后得出的相似度进行判断,如果存在多张相似度达到预设阈值的参照图像,说明数据库中有多个与当前商品图像相似的参照图像,可能会发生误判;通过获取微型摄像头采集到的顾客人脸图像,并对人脸图像的面部表情进行识别,基于顾客的面部表情对是否出现称量有误进行判断,并在称量有误时生成告警信息,并发送至管理员终端提示工作人员。

综上,通过识别商品图像,并结合顾客的人脸表情识别进行辅助判断;能够及时感知到相似商品出现称量有误的情况,减小误判率。且本方案中将是否存在多张相似度达到预设阈值的参照图像的判断作为是否采集和识别顾客人脸表情图像的前置条件,避免顾客的人脸表情分析长时间处于工作状态,能够降低系统的运算量和功耗;最后再提示工作人员处理,可以避免相似商品的误判造成顾客或商店的经济损失。

进一步,所述图像比较算法为感知哈希算法。感知哈希算法能够对相似图片进行搜索工作,且处理和加载速度较快,能够减少顾客等待时间,提升顾客的用户体验。

进一步,判断子模块还用于根据感知哈希算法处理当前图像信息和若干参照图像,得到多个汉明距离信息;并判断汉明距离信息小于预设阈值的参照图像数量,如果参照图像数量大于1,则获取微型摄像头采集的顾客人脸图像。由于感知哈希算法中,主要是通过汉明距离来衡量两张图像的相似度,即如果得到的汉明距离小到一定程度,说明两张图像相似;采用该判断方式能够对是否存在多张相似度达到预设阈值的参照图像进行判断,便于后续感知图像识别是否存在误判。

进一步,分析子模块还用于对人脸图像中的眉部特征进行检测,并根据眉部特征判断顾客是否皱眉,如果是,则判断面部表情异常。当图像识别商品产生误判,将会导致计算出的总价与顾客预期不符,顾客会对此感到疑惑;通常人们在感到疑惑时会皱眉;基于这一点,本方案在商品图像识别的基础上,结合顾客的表情分析,能够更加准确地进行判断。

进一步,分析子模块还用于将顾客人脸图像逐帧转换为多张静态图片,将静态图片输入预先建立的数学模型中,并获取眉部特征的位置信息;如果连续两帧静态图片中眉部特征的位置信息发生变化,则判断面部表情为皱眉。本方案意在提供一种能够判断皱眉的具体方式。

进一步,所述数学模型为二维模型,位置信息包括横坐标和纵坐标。由于皱眉时,是眉毛的一端向中间靠,通过二维模型中的横纵坐标,能够判断出连续两帧静态人脸图片中的眉毛是否移动,从而识别出皱眉表情。

进一步,判断子模块还用于判断顾客在预设时间范围内是否再次提起商品进行称量,如果是,则判定该商品疑似称量有误。顾客对商品的价格产生疑问,通常还会提起商品重新进行称量;本方案能够在顾客人脸表情识别的基础上,对顾客是否重新商品称量进行感知和判断,使得判定结果更加准确有效。

进一步,还包括设置在称量台上的触摸显示屏;

分析子模块还用于在商品疑似称量有误时,判断管理员是否繁忙,如果是,则将相似度达到预设阈值的参照图像所对应的商品名称发送至触摸显示屏;

输入模块还用于获取用户通过触摸显示屏选择的商品名称;

处理模块还用于根据商品名称从数据库中匹配出单价信息,并基于单价信息和重量信息得到商品的总价。通过设置触摸显示屏,能够在管理员繁忙时,直接将相似度高的商品名称显示出来,供顾客自己选择最后完成商品价格计算;从而减轻管理员的负担,并加快商品称重的效率。

进一步,所述管理员终端为手机端;服务器还设置有蓝牙通信模块;服务器通过蓝牙通信模块与管理员手机端信号连接;还包括检测模块,用于检测手机端与服务器的蓝牙状态,若蓝牙状态为断开,则判断管理员繁忙。管理员大部分时间是在商品称量点值守,在繁忙时可能会离开值守点,在其他区域工作;采用蓝牙通信不仅能够完成数据的传输,还能够起到精准定位的作用。无需再单独设置一个GPS模块进行定位,而且GPS定位容易受到环境因素干扰,定位的准确性偏低;本方案正是凭借蓝牙短距离通信的特性,当蓝牙状态为连接时说明管理员就在附近,能够快速赶到称量台解决问题;相反的,如果蓝牙断开了,则说明管理员没有在附近,需要用户自己选择商品名称进行称量。

进一步,还包括设置在称量台上的语音播放模块,用于在称量后,对商品的名称、重量信息和总价进行语音播报。通过设置语音播报模块,能够便于视力不好的老年人知晓所购买物品的名称、重量和价格;相对于观看屏幕效率更高。如果电子秤识别的物品有误,这样更能引起购物者的注意,才会做出皱眉表情。

附图说明

图1为本发明一种智能电子秤实施例一的系统框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明:

实施例一

如图1所示,一种智能电子秤,包括称量台和服务器,称量台内设置有用于检测商品重量信息的压力传感器;称量台上设置有微型摄像头,微型摄像头用于采集商品的当前图像;压力传感器和微型摄像头分别与服务器信号连接,服务器包括:

输入模块,用于获取商品的重量信息和当前图像;

数据库,用于预先存储商品的名称、参照图像和单价信息;

处理模块,用于根据图像比较算法处理当前图像,从数据库中匹配出商品的名称和单价信息;并根据单价信息和当前重量确定商品的总价;具体的,本实施例中图像比较算法采用加载速度较快的感知哈希算法;

还包括与服务器信号连接的管理员终端,服务器还包括自纠正模块,所述自纠正模块包括:

判断子模块,用于获取当前图像和参照图像经图像比较算法处理后生成的相似度,并判断是否存在多张相似度达到预设阈值的参照图像;如果是,则获取微型摄像头采集的顾客人脸图像;本实施例中,判断子模块具体还用于根据感知哈希算法处理当前图像信息和若干参照图像,得到多个汉明距离信息;并判断汉明距离信息小于预设阈值(本实施例中设定为5)的参照图像数量,如果参照图像数量大于1,则获取微型摄像头采集的顾客人脸图像。

感知哈希算法主要是利用图片的低频信息,其工作过程基本如下:(1)缩小尺寸:将图片缩小到8x8的尺寸,总共64个像素;(2)简化色彩:将8*8的小图片转换成灰度图像;(3)计算平均值:计算所有64个像素的灰度平均值;(4)比较像素的灰度:将每个像素的灰度,与平均值进行比较。大于或等于平均值,记为1;小于平均值,记为0;(5)计算hash值:将上一步的比较结果,组合在一起,就构成了一个64位的整数,这就是这张图片的指纹;

简单来说,比较两张图片的相似性,就是先计算这两张图片的hash指纹,也就是64位0或1值,然后计算不同位的个数(汉明距离)。如果这个值为0,则表示这两张图片非常相似,如果汉明距离小于5,则表示有些不同,但比较相近,如果汉明距离大于10则表明完全不同的图片。

分析子模块,用于提取顾客人脸图像中的面部表情,判断面部表情是否异常,如果是,则判断该商品疑似称量有误,生成告警信息;并将告警信息发送至管理员终端。本实施例中,对于面部异常表情的检测,具体是通过分析子模块对人脸图像中的眉部特征进行检测,并根据眉部特征判断顾客是否皱眉,如果是,则判断面部表情异常;为了识别面部的皱眉表情,分析子模块还用于将顾客人脸图像逐帧转换为多张静态图片,将静态图片输入预先建立的数学模型中,并获取眉部特征的位置信息;如果连续两帧静态图片中眉部特征的位置信息发生变化,则判断面部表情为皱眉;其中的数学模型具体为二维模型,位置信息包括横坐标和纵坐标。

举个例子,被称量的商品为“菠萝”,经感知哈希算法处理后,从数据库中匹配出一张参照图像,汉明距离为4的“菠萝”图像;还包括另一张参照图像,汉明距离为4的“凤梨”图像;因此存在2张(2>1)汉明距离均小于预设阈值5的参照图像,则需要判断顾客人脸图像中面部表情是否为皱眉,本实施例中,选取人脸图像中眉毛靠近眉心的一端作为关键点,如果关键点在二维模型中的横纵坐标发生变化,则判定面部表情为皱眉;生成告警信息“请前往称量台”并发送到管理员终端。

除了根据采集顾客的面部表情进行判断外,在另一实施例中,还可以通过判断子模块判断顾客在预设时间范围内是否再次提起商品进行称量,如果是,则判定该商品疑似称量有误。具体的,重新提起商品称量可以通过采集图像和压力传感器检测数据实现,例如,顾客将商品放在称量台上得到图像A和重量信息A,在预设时间范围(10秒)内,通过微型摄像头和压力传感器,再次采集到与图像A相同的图像B,与重量信息A相同的重量信息B,则说明顾客重新提起商品称量。

在其他实施例中,为避免出现同一个顾客称量另一份相同的商品(例如成个装的西瓜、柚子等)时,导致系统误判为重新称量。还包括修正模块,修正模块包括采集子模块、标识物选取子模块和识别子模块,其中:

采集子模块用于在顾客称量商品时,驱动微型摄像头获取称量视频,并根据图像处理算法将称量视频转换为若干张时间连续的待识别图片;具体的,将视频分解为图片可采用现有的视频处理软件,如Free Video To JPG Converter软件,该技术为现有技术,在此不再赘述。

标识物选取子模块用于接收压力传感器采集的重量信息,并在重量信息最大时,获取微型摄像头抓拍的初始图片,在初始图片中定位出商品图像,将商品图像作为标识物图像信息;

识别子模块用于判断若干张待识别图片是否存在标识物信息,如果任一一张待识别图片中未出现标识物图像信息,则判定为称量另一个相同的商品;反之,如果所有待识别图片中均出现标识物图像信息,则判定为重新称量同一商品。

举个例子,存在这样一种情况,顾客A购买了两个重量相同、形状相同的柚子,当顾客在称量第一个柚子时,实时获取压力传感器的测量值,测量值不断上升并达到最大值时,即柚子的实际重量,说明此时柚子在称量台上的放置状态比较稳定了,可以驱动微型摄像头抓拍图片,然后将图片中的商品图像,即柚子图像作为标识物图像信息;又因为微型摄像头还采集了称量过程中的称量视频,称量视频经处理后得到了若干张待识别图片。于是,可以通过识别子模块,将标识物图像信息作为目标,根据标识物图像信息对所有待识别图片进行识别,技术原理类似于现有的目标检测算法。将待识别图片出现了标识物图像信息的,判断结果为真,输出结果1;反之,如果待识别图片未检测到标识物图像信息,判断结果为假,输出结果0;完成所有的待识别图片的检测后,得到一个结果集,如果结果集中全为1,没有出现0,则说明所有待识别图片中均出现标识物图像信息,可以判定为重新称量同一商品。相应的,如果结果集中存在0,则可以判定顾客称量了另一个相同的商品。

为了能够保证待识别图片的视野范围合理,避免视野范围太宽,导致无法对客户是否重新拿起商品的动作进行有效识别;修正模块还包括图像预处理子模块,用于调整待识别图片的视野范围,并根据预设的长度值对待识别图片进行裁剪。例如,设定的长度值等于称量台的长度;由于顾客对商品进行重新称量时,一般是向上提起商品,等待显示屏上显示的重量为0时,再放下商品称量,在图片中属于竖直方向上的变化;如果是称量另外一个相同的商品,顾客则是将称量台旁的商品拿上来称量;基于这个逻辑,在裁剪待识别图片时,则可以仅根据称量台的实际长度对待识别图片进行裁剪,从而避免待识别图片的视野范围过大,导致待识别图片中存在无效信息,对目标的检测造成干扰。

还包括设置在称量台上的语音播放模块;语音播放模块用于在称量后,对商品的名称、重量信息和总价进行语音播报。硬件可选用市面上常用的WT588D语音模块,且通过扬声器播报的方式能够便于视力不好的老年人知晓所购买物品的名称、重量和价格。

实施例二

与实施例一相比,不同之处仅在于,还包括设置在称量台上的触摸显示屏;分析子模块还用于在商品疑似称量有误时,判断管理员是否繁忙,如果是,则将相似度达到预设阈值的参照图像所对应的商品名称发送至触摸显示屏;输入模块还用于获取用户通过触摸显示屏选择的商品名称;处理模块还用于根据商品名称从数据库中匹配出单价信息,并基于单价信息和重量信息得到商品的总价。

具体的,本实施例中管理员终端为手机端;服务器还设置有蓝牙通信模块;服务器通过蓝牙通信模块与管理员手机端信号连接;还包括检测模块,用于检测手机端与服务器的蓝牙状态,若蓝牙状态为断开,则判断管理员繁忙。且蓝牙通信模块为市面上常用的家用蓝牙,服务器与手机端的蓝牙通信距离为10米;采用通信距离较短的蓝牙模块,投入成本相对较低;且这种蓝牙模块更加适用于本方案中的位置检测,如果蓝牙断开,说明管理员与称量台的间隔距离超过10米,可能在其他区域工作,无法及时赶到称量台。

以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述,所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识,能够获知该领域中所有的现有技术,并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力,所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下,结合自身能力完善并实施本方案,一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

10页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:一种高精度体重秤三维度测量计算的方法

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!

技术分类