[发明专利]基于机器视觉的智能餐厅的结算系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种快速智能餐厅结算系统，属于模式识别和图像处理技术领域。

背景技术

现有的餐厅或食堂结算体系主要分为两种，一种是人工计价，一种是通过自助结算台实现。人工计价就是根据菜单价格表自行计算消费总额。自助计算是在每一个餐具底部植入无线射频芯片（RFID），餐具进入自助结算台的结算区后（射频天线感应区），通过对餐具底部射频芯片进行读写操作，借助于计算机及其通讯技术，实现对餐具底部射频芯片的通信和管理，实现快速结算。这两种结算方式各有其优缺点。人工计价简单便捷，比较适用于餐厅规模及人流量相对较小场所，如小餐馆，便利店等。自助结算系统高效，快捷，适用于高校等人流密集场所，但是该系统需要对每个餐具进行处理，成本较高，且后续维护比较困难。

经过大量的调查研究发现，当下很多餐厅，食堂是以餐具的种类，形状和颜色为依据进行结算收费，工作人员可以此为依据计价。研究发现显存结算体系存在诸多不足，尤其是高峰时段人流量较大时，人工计价相对较慢，出错率较高，顾客排队等待时间较长等问题比较突出。

大多数校园餐厅如今采用的是人工计价方式。结算是以餐具的种类和颜色为依据。以某餐厅为例，餐具种类包括大碗，小碗，大盘，小盘。不同颜色的盘子对应不同的单价，共有白色，红色和黄色三种不同颜色的盘子，其分别对应的价位为白色2元一盘，红色4元一盘，黄色5元一盘，大碗5元一份，小碗0.6元份/人。餐厅工作人员可以此为依据对就餐师生选定的套餐计价，刷卡。结合实际情况，经研究发现，现存的这种结算体系在某些方面有待改善。突出问题罗列如下：

a)当消费者前来就餐，尤其是高峰时段，由于人工计价相对较慢带来的时间延迟，使得需要长时间等待；

b)由于空间有限，且人流量较大，在排队过程中也给后续前来就餐的师生带来诸多不便，碰撞，菜洒落情况时有发生；

c)其次由于是人工计算价格，对总金额的计算出现误算错算的情况的几率很高。

发明内容

针对上述结算效率低，同时耗费较大人力物力资源的现象，结合本专业研究方向模式识别与图像处理，提出一种基于视频检测识别的自助餐厅智能结算系统，在无需工作人员的参与下，就餐人员只需将所选套餐放在识别区域，即可通过本系统识别出总的价格。操作简单，高效且实用。可大大缓解由人工结算带来的排队，拥堵等诸多问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种基于机器视觉的智能餐厅的结算系统，由餐厅智能结算装置、后台结算中心平台以及支付装置组成，所述餐厅智能结算装置包括视频文件拍摄和读取装置、 L型立柱支架、结算平台，所述结算平台上放置托盘，托盘内放置餐具碗和各色圆盘，所述视频文件拍摄和读取装置通过L型立柱支架固定在结算平台放置餐具碗和各色圆盘区域上方，用于拍摄消费者选择套餐内容，并传输给后台结算中心平台；后台结算中心平台通过读取视频流，提取出关键帧的有效图像，并对关键帧的有效图像去除噪声，灰度变换，模糊处理，以及通过遍历图像，使用霍夫变换，模糊神经网络算法识别出具有特定形状和颜色的餐具，从而根据预先对餐具标定的价格计算出消费总额；后台结算中心平台将消费总额数据输入支付装置，使消费者可根据后台结算中心平台界面显示的消费总额提示刷卡消费。

所述后台结算中心平台上部设有结算平台显示器，中部设有视频显示器、选餐明细显示器、消费明细区、注意事项区，下部设有结算区、工作指示灯、反馈按键指示灯，所述视频显示器具有视频输入窗口、视频提示窗口，用于实时显示托盘中的内容；所述选餐明细显示器包括图像智能显示器、选餐明细提示区；所述图像智能显示器显示通过基于视频的关键帧提取算法，对多张关键帧进行模糊处理和决策提取出的高质量的对应时段视频内容的图像，并提示消费者可通过选餐明细提示观察显示区内容是否与实际一致，否则可通过反馈按键指示灯进行反馈；所述的消费明细区根据选餐明细显示器显示的餐具的种类、单价，显示出结算地点和结算时间，以及消费总额；所述的结算区位于消费明细区下方位置，并装有支持刷卡支付的支付装置；所述后台结算中心平台通过支撑架、结算平台调节按钮固定在底座结构上，底座结构上装有防滑装置和柱形固定吸盘装置。

所述视频文件拍摄和读取装置为集成的摄像模块或工业摄像头。

所述视频文件拍摄和读取装置连接摄像机内外参数提取装置，通过摄像机内外参数提取装置对摄像机倾斜角度的补偿，可有效提取视频信息。

所述视频文件拍摄和读取装置还装有光照补偿装置，所述光照补偿装置为LED环形补偿灯。

本发明的有益效果是：