CN103971471A - 基于颜色识别的餐盘自动计价方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于颜色识别的餐盘自动计价方法及其系统，首先，颜色传感器采集餐盘底面的颜色后，将颜色信号发送至单片机；接着，单片机通过计算颜色信号后计算出不同餐盘所对应的价格，并将价格信号发送至显示屏；然后，显示屏根据收到的价格信号显示相应的收费价格。本发明具有以下的有益效果：1)利用颜色特征，采集颜色信号，并用程序实现计价，与常见刷卡系统相关联，容易被推广；2)较传统收银方式有方便快捷的优势，比起条形码、芯片计价，更加简捷、便宜，使用更灵活；3)系统运行时，无人化管理，更先进；4)机器计算更高效，故而更公平。

Description

基于颜色识别的餐盘自动计价方法及其系统

技术领域

本发明涉及快餐邻域，更具体地说是涉及一种基于颜色识别的餐盘自动计价方法及其系统。

背景技术

随着城市生活节奏的不断加快，人们越来越多地通过各类快餐来解决“食”这个问题。市面上现有自助计价系统有在盘子上装芯片或条形码，但这些方法成本高而且很容易受洗涤、温度等环境而影响。

总之，现有快餐存在以下的问题：

1)结算时往往排着长队，从而导致效率低；

2)结算人员手忙脚乱，易发生错误令顾客不满。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种基于颜色识别的餐盘自动计价方法及其系统，由于餐盘颜色不易变化，这样能够根据不同颜色的餐盘来确定相应食物的价格。

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

根据本发明的一方面，提供了一种基于颜色识别的餐盘自动计价方法，该餐盘自动计价方法的具体步骤为：

A.颜色传感器采集餐盘底面的颜色后，将颜色信号发送至单片机；

B.单片机通过计算颜色信号后计算出不同颜色餐盘所对应的价格，并将价格信号发送至显示屏；

C.显示屏根据收到的价格信号显示相应的收费价格。

所述步骤A的具体步骤为：

A1.启动后颜色传感器进行白平衡调整；

A2.颜色传感器采集餐盘底面的颜色后，将餐盘底面的颜色分解为R、G、B三个分量的电流信号；

A3.将R、G、B三个分量的电流信号转换成R、G、B三个分量的脉冲信号并将上述3个脉冲信号发送给单片机。

所述步骤B的具体步骤为：

单片机在单位时间内分别计算R、G、B三个分量的脉冲信号的个数后，与预设在数据库内的R、G、B三个分量的脉冲数值表中的数值进行匹配后，根据相应RGB值所在的区域确定相应颜色餐盘所装菜肴的价格，输出价格信号至显示屏。

所述餐盘自动计价方法进一步包括以下步骤：

通过单红外发射式传感器向单片机发送工作信号，确保是餐盘放在系统设备上以使得单红外发射式传感器发送信号，可以避免其他有色物体扫过设备上方产生干扰。

根据本发明的另一方面，还提供了一种餐盘自动计价系统，包括：

颜色传感器，用于采集餐盘底面的颜色；

单片机，用于计算不同颜色所对应的餐费价格；

显示屏，用于显示餐费。

进一步地，所述的餐盘自动计价系统，还包括：

单红外发射式传感器，用于启动单片机工作。

与现有技术相比，本发明提出的一种基于颜色识别的餐盘自动计价方法及其系统，具有以下的有益效果：

1)利用颜色特征，采集颜色信号，并用程序实现计价，与常见刷卡系统相关联，容易被推广；

2)较传统收银方式有方便快捷的优势，比起条形码、芯片计价，更加简捷、便宜，使用更灵活；

3)系统运行时，无人化管理，更先进；

4)机器计算更高效，故而更公平。

附图说明

图1是本发明的实施例1的原理示意图；

图2是本发明的实施例2的电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

实施例1

实验设备：颜色传感器TCS230、单片机AT89S52、显示屏LCD1602A、5V直流电源、单红外反射式传感器、不同颜色物体、万用表等。将颜色传感器TCS230和单红外反射式传感器与单片机AT89S52连接上，单片机再与显示屏LCD1602A连接，硬件原理图如图1。

工作时给单片机供5V直流电，并将设备置于无其它颜色干扰的环境中，此时TCS230上的4只LED灯会发白光，经过短暂的白平衡设备就能正常工作了。假定不同颜色盘子所装的食物价格不等，LED灯照在一种盘子上会产生对应颜色的光，红绿蓝等不同色光有着不同的波长和频率，TCS230先后接受到不同的色光信号时其中的光电二极管会将之转换成不同强度的电流，不同强度的电流将会被TCS230中的电流到频率转换器转换成不同频率的脉冲信号，与之相连的单片机AT89S52会接收到这样的脉冲信号，其中的计数器会计量出一定时间(即单位时间，单位时间指的是预先设置在单片机内的一个时间值)内该信号的脉冲个数，因而不同色光所产生的脉冲个数也就不一样，利用编程可将脉冲个数转换成对应颜色的RGB值，单片机AT89S52利用采集的RGB值即可计算出该种颜色盘子所装食物的价格，再将价格数值显示在所连接的LCD1602A显示屏上面。这样的实验流程便初步完成了基于颜色识别的餐盘自动计价系统论证，但由于考虑到实际操作中设备的运作可能会受到来自餐盘以外的物体颜色干扰，所以我们增设了一个单红外式传感器(可调节距离参数)，这样一来只有当餐盘放在距离红外线传感器足够近时，方使得TCS230开始工作。

基于颜色识别的餐盘自动计价系统设计主要包括：白平衡调整、信号获取、信号转换和传输、RGB采集、价格计算及显示，流程图见图1。

白平衡调整是实验过程开始的第一步。TCS230颜色传感器对光的三原色反应不同，则输出脉冲个数、RGB值也不相同。使用该设备之前必须先得进行白平衡使得TCS230所识别的白色是三原色相等的。因此，其它色光相对白光的对比过程将会正常，白光的RGB值均为255，而其它色光成分中各颜色因子所占比重的多少将会通过对比白光(RGB255)的方式显示。

白平衡过程设置定时器为一固定时间，颜色识别时选通三种颜色的滤波器，计算这段时间内TCS230的输出脉冲数，得出一个比例因子，通过这个比例因子可以把这些脉冲数变为255(白光)。在实际测试时，使用同样的时间进行计数，把测得的脉冲数再乘以求得的比例因子，然后就可以得到所对应的R、G和B的值。

目前，自助餐产业逐渐使用不同颜色的餐盘区分价格种类繁多的菜肴，然而人工计算难免出错，据此，我们根据颜色识别技术，可将不同颜色餐盘的RGB值测算出来，采用单片机编程方法经过运算将RGB值转换成价格。以下主要讨论颜色差别明显的红色、绿色、蓝色，显然这几种颜色的R值、G值、B值分别接近255，如红色：R＝244，G＝15，B＝22。那么我们经过多次测量可以将三个值分别处于某一区间定义为红色，编程时可在这种情况下输出装有不同菜肴的红色餐盘的价格，例如：5元。其他颜色餐盘菜肴的计价原理类似，但是当颜色种类繁多时，就得经过仔细地测量，定义出更多精确的价格区间以保证各种颜色餐盘的菜肴价格都正确显示。定义出的价格区间例如可以是预设在数据库内的R、G、B三个分量的脉冲数值表。

另外，设置好相应距离参数的单红外反射式传感器可以确保所计颜色是餐盘放在设备上的情况下计得的，而并非其他有色物体扫过设备上方产生干扰计得的。

使用时，将餐盘放在计价平台上，此时设于计价平台内的颜色传感器就能够采集到餐盘底面的颜色了。

本发明创造的创新之处在于利用颜色特征，采集颜色信号，并用程序实现计价，与常见刷卡系统相关联，容易被推广；较传统收银方式有方便快捷的优势，比起现有的在餐盘上设置条形码、芯片进行计价，更加简捷、便宜，更重要的是相比它们，餐盘的颜色不易因为洗涤或是温度改变而发生变化，使用起来不仅灵活而且绿色环保，系统运行时，无人化管理，十分先进；机器计算很高效，故而公平。这在一定程度上给自助餐计价环节提供了参考方案，将会大大提高自助餐产业的工作效率。

实施例2

再请参见图2所示的一种餐盘自动计价系统，包括：

颜色传感器TCS230，用于采集餐盘底面的颜色；

单片机AT89S52，用于计算不同颜色所对应的餐费价格；

显示屏LCD1602A，用于显示餐费。

进一步地，还包括单红外发射式传感器，用于启动单片机AT89S52工作。

需要指出的是，实施例2的原理和实现过程与实施例1是相同或类似的，故其重复部分在此不再赘述。

另外，实施例1中阐述的是对于每个带有颜色的餐盘逐一计价过程，倘若设计一款透明的托盘，透明托盘上有相应数量呈放餐盘的凹槽，顾客将打好菜肴的餐盘放在透明托盘上的凹槽内。而在计价平台内与各凹槽相对应的位置上分别设置多个TCS230颜色传感器便可一次性将托盘中所有餐盘的价格测算出来，利用编程同样可以将价格累加起来输出显示在显示屏LCD1602A上。单片机AT89S52上的复位管脚可以与刷卡扣费系统连接，更加可以实现刷卡一次设备清零一次，方便下一位顾客的使用。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明的目的，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求的范围内。

Claims (6)

1.一种基于颜色识别的餐盘自动计价方法，其特征在于：

该餐盘自动计价方法的具体步骤为：

A.颜色传感器采集餐盘底面的颜色后，将颜色信号发送至单片机；

B.单片机通过计算颜色信号后计算出不同颜色餐盘所对应的价格，并将价格信号发送至显示屏；

C.显示屏根据收到的价格信号显示相应的收费价格。

2.根据权利要求1所述的餐盘自动计价方法，其特征在于：

所述步骤A的具体步骤为：

A1.启动后颜色传感器进行白平衡调整；

A2.颜色传感器采集餐盘底面的颜色后，将餐盘底面的颜色分解为R、G、B三个分量的电流信号；

A3.将R、G、B三个分量的电流信号转换成R、G、B三个分量的脉冲信号并将上述3个脉冲信号发送给单片机。

3.根据权利要求2所述的餐盘自动计价方法，其特征在于：

所述步骤B的具体步骤为：

单片机在单位时间内分别计算R、G、B三个分量的脉冲信号的个数后，与预设在数据库内的R、G、B三个分量的脉冲数值表中的数值进行匹配后，输出相对应的价格信号至显示屏。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的餐盘自动计价方法，其特征在于：

所述餐盘自动计价方法进一步包括以下步骤：

通过单红外发射式传感器向单片机发送工作信号。

5.一种餐盘自动计价系统，其特征在于，包括：

颜色传感器，用于采集餐盘底面的颜色；

单片机，用于计算不同颜色所对应的餐费价格；

显示屏，用于显示餐费。

6.根据权利要求5所述的餐盘自动计价系统，其特征在于，还包括：

单红外发射式传感器，用于启动单片机工作。