CN109523428A - 基于图像识别技术的智能餐饮结算方法、系统、装置及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明基于图像识别技术的智能餐饮结算方法、系统、装置及介质，包括如下步骤：采集全部菜品的信息并存储于菜品数据库；配置所供应菜品的菜品信息；图像采集设备采集待结算菜品的图像；菜品识别模块将采集的待结算菜品的图像与所供应菜品的菜品信息进行比对，并识别待结算菜品的品种；结算模块根据菜品信息对待结算菜品的价格进行统计和结算。与现有技术相比，本发明的有益效果如下：由于使用了菜品激活列表，在系统实际使用时，菜品识别模块仅需将待识别菜品图像与菜品激活列表中的各菜品视觉特征进行比较与识别，而无需对菜品信息数据库中全部菜品进行比较分析，缩小了图像识别模块的分析范围，显著提高了菜品识别的速度与准确率。
Description
技术领域
本发明涉及电子与信息处理系统领域，尤其涉及一种智能餐饮结算系统，特别是一种基于图像识别技术的智能餐饮结算方法、系统、装置及介质。
背景技术
餐饮结算系统广泛应用于各类餐饮服务提供场所中。对于食堂、快餐店等自选餐厅，其餐厅运营情况具备就餐人流量大、结算速度快等特点，因此其配备的餐饮结算系统也应具备结算处理容量大、结算速度快、结算可靠性高等特点。截至目前，以上此类餐饮服务提供场所多采用人工结算方式进行结算，其结算速度慢，结算可靠性与结算处理容量均较低。
同时，随着全球经济的飞速发展与民众生活水平的不断提高，人民群众对自身健康问题的关注程度也在不断增强，而作为人体健康状况的重要影响因素之一，日常膳食安排与管理已成为目前健康管理领域的重点研究方向。在膳食管理的实际应用中，膳食信息获取环节的实现是系统实用化的关键。而目前各类餐厅所采用的人工结算方式并不能够准确获取餐厅就餐者的准确就餐内容，无法实现膳食信息获取。
为了进一步提升餐厅的信息化程度与运行效率，满足膳食管理对于膳食信息的获取需求，近年来，基于智能设备的智能结算系统逐渐在各自选餐厅中推广开来。但是，目前市场提供的智能餐饮结算系统主要为基于RFID技术的智能结算系统，其设计较为复杂、系统性能和可靠性均较差，在实现中不能完全满足结算系统的快速、可靠性与膳食信息准确性要求。同时，随着图像识别技术的发展，利用菜品图像识别的智能结算系统也已逐渐投入应用。但是，由于目前图像识别技术的性能限制，市场主流应用的智能结算系统并不能够完全准确地识别全部菜品，使得目前基于图像识别的智能结算系统并不具备较强的实用性。
现有技术1，中国实用新型专利《餐饮结算设备》(申请号：201720917687.4)公开了一种餐饮结算设备，包括结算台、摄像头、控制器以及刷卡器。结算台上设置有食品放置区域和刷卡结算区域。摄像头通过一与结算台连接的支架设置于所述食品放置区域上方，用于获取放置于所述食品放置区域的食品图片信息。控制器设置于所述刷卡结算区域，所述控制器连接有存储单元，所述存储单元内存储有底库食品图片以及与食品对应的价格信息，所述控制器用于根据所述摄像头采集的食品图像信息与底库食品图片的比对结果以及食品对应的价格信息生成消费信息。刷卡器设置于所述刷卡结算区域，用于读取餐卡信息并根据所述消费信息进行结。本实用新型能在快速结算的同时，保证结算的准确性，且能节省人工成本。
现有技术2，中国实用新型专利《结算台及结算系统》(申请号：201720520832.5)公开了一种结算台及结算系统，所述结算系统包括设置有RFID射频芯片的餐具、结算台、移动终端及服务器，餐具放置于结算台上，结算台与服务器通信连接；所述结算台包括支撑组件和结算台本体，支撑组件和结算台固定连接，且支撑组件上设置有摄像装置，结算台本体包括壳体、以及设置于壳体内的射频读卡器、主控芯片和网络通信芯片，壳体上设置有刷卡机，刷卡机、射频读卡器、摄像装置和网络通信芯片分别与主控芯片电连接，且网络通信芯片与服务器通信连接，与现有技术中的人工收银结算相比，计算速度快且准确率高，可以有效维护食堂秩序。
现有技术3，中国发明专利《基于计算机视觉的中式菜肴识别装置》(申请号：201410169078.6)公开了一种基于计算机视觉的中式菜肴识别装置，包括视觉采集装置和计算机系统。计算机系统设有视频数据接收软件模块、菜肴识别软件模块和显示输出软件模块，其执行步骤依次为：视频数据接收软件模块接收包含中式菜肴的连续视频图像；菜肴识别软件模块对获得的视频图像进行预处理、子图像裁切、特征提取和特征分类，实现中式菜肴种类的识别；显示输出软件模块显示中式菜肴识别结果，并且把识别结果发送给其他系统或装置。本发明可用于餐馆和食堂等餐饮行业场所，为实现中式菜肴相关的自动结算提供条件。
现有技术1～现有技术3在实现菜品图像识别时，均采取了“将待识别菜品视觉特征与系统中全部菜品视觉特征进行比对”的方法，因此当系统中存储的菜品种类较多时，菜品图像识别的工作量将明显增大，其准确性也将显著降低。
现有技术4，中国实用新型专利《一种基于餐盘图像识别的餐饮自动结算装置》(申请号：201620845421.9)公开了一种基于餐盘图像识别的餐饮自动结算装置，包括餐盘、摄像机、信号处理器、结算服务计算机，所述的结算服务计算机与所述的信号处理器连接，所述的结算台设置有多个盘槽，所述的餐盘包括多种形状和颜色的餐盘，所述的摄像机采集餐盘的形状和颜色以及对应餐盘的个数，所述的信号处理器将所述的摄像机采集到的信息进行处理并将处理后的数据传输给所述的结算服务计算机，所述的结算服务计算机根据处理后的数据自动计算出结算金额。本实用新型通过识别餐盘的形状以及颜色，再根据餐盘的个数自动结算出消费金额，这节约了人力成本，也不容易出现差错，并给消费者节约了大量的就餐时间。
现有技术5，中国发明专利《一种快速结算方法和装置》(申请号：201410373380.3)公开了一种快速结算方法和装置，涉及计算机技术和图像识别领域，能够提高结算的效率。该方法包括：首先获取餐具的颜色和形状特征信息，并将该特征信息与特征库中的特征信息进行比对，若比对成功则生成并显示与该特征信息对应的结算信息。本发明的实施例用于对餐饮的结算。
现有技术6，中国发明专利《一种餐饮自动结算系统和方法》(申请号：201310048008.0)公开了一种餐饮自动结算系统和方法。该系统包括托盘检测装置、人机对话装置、摄像头和计算机，人机对话装置包括单片机、显示器和语音输出电路，单片机分别与托盘检测装置、显示器、语音输出电路和计算机相连，计算机还与摄像头相连。该方法通过图像处理与识别技术区分出不同颜色、不同形状的餐盘，从而得出每种餐盘对应的菜价，并自动计算出总金额。本发明无需对传统餐盘进行任何定制或改造，成本较低，借助于图像处理与识别技术识别餐盘，以完全自动化的方式计算出总金额，结算方式更为精确、可靠，且效率较高。
现有技术4～现有技术6对于餐厅的供餐服务提出了很高的要求：价格不同的菜品不能盛装在相同餐盘中，因此餐厅在盛装菜品时受到显著限制，如菜品价格多样，则必须准备多种类型的餐盘，同时一体式大餐盘不适用于此类系统(也即此类系统仅适用于自选餐厅)；同时，此类结算系统仅能够获取待结算菜品的价格信息，无法准确获取菜品的具体种类，对于餐厅的统计及后续的营养分析、膳食管理等工作均不利。
发明内容
针对上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种高性能、高可靠性与低成本的基于图像识别技术的智能餐饮结算方法、系统、装置及介质。
为解决上述技术问题，本发明基于图像识别技术的智能餐饮结算方法，包括如下步骤：
步骤1，采集全部菜品的信息并存储于菜品数据库；
步骤2，配置所供应菜品的菜品信息；
步骤3，图像采集设备采集待结算菜品的图像；
步骤4，菜品识别模块将采集的待结算菜品的图像与所供应菜品的菜品信息进行比对，并识别待结算菜品的品种；
步骤5，结算模块根据菜品信息对待结算菜品的价格进行统计和结算。
优选地，菜品信息至少包括菜品的图像特征和价格特征。
优选地，步骤4中，菜品识别模块将采集的待结算菜品的图像与所供应菜品的菜品信息中的图像特征进行比对，并识别待结算菜品的品种。
优选地，步骤5中，结算模块根据菜品信息中的价格特征对待结算菜品的价格进行统计和结算。
优选地，图像采集设备为摄像头。
一种基于图像识别技术的智能餐饮结算系统，包括：
菜品数据库，菜品数据库用于存储全部菜品的菜品信息；
菜品激活列表，菜品激活列表与菜品数据库通信，菜品激活列表用于配置所供应菜品的菜品信息；
图像采集设备，图像采集设备用于采集待结算菜品的图像；
菜品识别模块，菜品识别模块分别与图像采集设备及菜品激活列表通信，菜品识别模块用于将采集的待结算菜品的图像与菜品激活列表中的菜品信息进行比对，并识别待结算菜品的品种；
结算模块，结算模块与菜品识别模块通信，结算模块用于根据菜品信息对待结算菜品的价格进行统计和结算。
优选地，还包括菜品信息模块，菜品信息模块与菜品激活列表通信，菜品信息模块用于显示所供应菜品的信息。
优选地，还包括结算信息显示模块，结算信息显示模块与结算模块通信，结算信息显示模块用于显示价格与结算信息。
一种基于图像识别技术的智能餐饮结算装置，包括：存储有基于图像识别技术的智能餐饮结算程序的存储器及用于运行基于图像识别技术的智能餐饮结算程序的处理器，基于图像识别技术的智能餐饮结算程序配置为实现基于图像识别技术的智能餐饮结算方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有基于图像识别技术的智能餐饮结算程序，基于图像识别技术的智能餐饮结算程序被处理器执行时实现基于图像识别技术的智能餐饮结算方法的步骤。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)菜品结算流程由计算机控制，增加了菜品结算的速度和效率；
(2)系统实际实现时，各模块均可集成于同一计算机系统中，并主要通过软件实现，系统结构简单；
(3)由于采用了图像识别技术，系统实际实现时仅需在结算区域安装摄像头与对应计算机系统，无需对餐厅原有结构进行大规模改造，系统部署方便，成本低；
(4)由于使用了菜品激活列表，在系统实际使用时，菜品识别模块仅需将待识别菜品图像与菜品激活列表中的各菜品视觉特征进行比较与识别，而无需对菜品信息数据库中全部菜品进行比较分析，缩小了图像识别模块的分析范围，显著提高了菜品识别的速度与准确率。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征目的和优点将会变得更明显。
图1为本发明基于图像识别技术的智能餐饮结算系统原理图；
图2为本发明基于图像识别技术的智能餐饮结算方法流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1、图2所示，本发明基于图像识别技术的智能餐饮结算方法，包括如下步骤：
步骤1，采集全部菜品的信息并存储于菜品数据库；
步骤2，配置所供应菜品的菜品信息；
步骤3，图像采集设备采集待结算菜品的图像；
步骤4，菜品识别模块将采集的待结算菜品的图像与所供应菜品的菜品信息进行比对，并识别待结算菜品的品种；
步骤5，结算模块根据菜品信息对待结算菜品的价格进行统计和结算。
优选地，菜品信息至少包括菜品的图像特征和价格特征。
优选地，步骤4中，菜品识别模块将采集的待结算菜品的图像与所供应菜品的菜品信息中的图像特征进行比对，并识别待结算菜品的品种。
优选地，步骤5中，结算模块根据菜品信息中的价格特征对待结算菜品的价格进行统计和结算。
优选地，图像采集设备为摄像头。
一种基于图像识别技术的智能餐饮结算系统，包括：
菜品数据库，菜品数据库用于存储全部菜品的菜品信息；
菜品激活列表，菜品激活列表与菜品数据库通信，菜品激活列表用于配置所供应菜品的菜品信息；
图像采集设备，图像采集设备用于采集待结算菜品的图像；
菜品识别模块，菜品识别模块分别与图像采集设备及菜品激活列表通信，菜品识别模块用于将采集的待结算菜品的图像与菜品激活列表中的菜品信息进行比对，并识别待结算菜品的品种；
结算模块，结算模块与菜品识别模块通信，结算模块用于根据菜品信息对待结算菜品的价格进行统计和结算。
优选地，还包括菜品信息模块，菜品信息模块与菜品激活列表通信，菜品信息模块用于显示所供应菜品的信息。
优选地，还包括结算信息显示模块，结算信息显示模块与结算模块通信，结算信息显示模块用于显示价格与结算信息。
本发明还提供了一种基于图像识别技术的智能餐饮结算装置，包括：存储有基于图像识别技术的智能餐饮结算程序的存储器及用于运行基于图像识别技术的智能餐饮结算程序的处理器，基于图像识别技术的智能餐饮结算程序配置为实现基于图像识别技术的智能餐饮结算方法的步骤。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有基于图像识别技术的智能餐饮结算程序，基于图像识别技术的智能餐饮结算程序被处理器执行时实现基于图像识别技术的智能餐饮结算方法的步骤。
实施例
菜品视觉特征数据库，用于存储餐厅售卖的各类菜品的视觉特征数据与各菜品种类对应的价格信息。
在本发明实施例中，菜品视觉特征数据库的主要功能是：存储餐厅(供餐方)售卖的全部菜品视觉特征数据与各菜品种类对应的价格信息，以供菜品识别模块与结算模块进行菜品对比识别与结算。菜品视觉特征数据库初始状态下为空，系统实际使用前，需要对餐厅售卖的全部菜品采集图像，并处理得到其视觉特征，存储于菜品视觉特征数据库。
例如：某餐厅所售卖的全部菜品为：菜品A(价格1元)、菜品B(价格2元)、菜品C(价格3元)、菜品D(价格4元)、菜品E(价格5元)、菜品F(价格6元)，则在系统使用前，需对此6种菜品各采集一定量图像，系统对菜品图像进行一定处理后获取得到菜品视觉特征，并将其特征数据与对应价格存储于菜品视觉特征数据库中。
菜品激活列表，用于存储当次供餐所供应的菜品种类列表。
在本发明实施例中，所述菜品激活列表的主要功能是：存储餐厅(供餐方)在供餐当日(或当次)所将要售卖的全部菜品列表，供菜品识别模块进行菜品对比与识别。本列表在每日(每次)供餐前均为空，需系统操作者在售餐前进行列表配置。
例如：某日餐厅供应的菜品种类为：菜品A、菜品B、菜品C、菜品D，则在当日售餐前，系统操作者需要将菜品激活列表配置为菜品A、菜品B、菜品C、菜品D，即售餐时菜品激活列表的内容为：菜品A、菜品B、菜品C、菜品D。
摄像头，用于采集待结算菜品图像。
在本发明实施例中，所述摄像头的主要功能是：采集待结算菜品图像。摄像头为彩色摄像头，安置于结算区域上方，当待结算菜品放置于结算区域指定位置时，摄像头即可对待结算菜品进行拍照，取得待结算菜品的视觉特征。
例如：在某一次结算中，就餐者选择了菜品1、菜品2两个菜品，则摄像头即可对菜品1、菜品2各采集到一份图像(共拍摄一张图片，再根据各菜品的位置对图片进行分割)，标记为图像1、图像2。
菜品识别模块，用于将采集的待结算菜品图像与菜品激活列表中菜品的视觉特征数据进行比对，并识别得到正确的待结算菜品品种和价格信息。
在本发明实施例中，所述菜品识别模块的主要功能是：对采集的待结算菜品图像进行处理，获取待结算菜品的视觉特征；将待结算菜品的视觉特征与菜品激活列表中的菜品视觉特征进行比对，识别得出待识别菜品的具体种类与价格信息。
例如：菜品识别模块将获得的待结算菜品1、菜品2图像(图像1、图像2)进行处理，得到菜品视觉特征(视觉特征数据1、视觉特征数据2)。将以上菜品视觉特征与菜品激活列表中的菜品A、菜品B、菜品C、菜品D视觉特征进行比对，最终识别得出菜品1的具体种类为“菜品A”，对应价格为1元，菜品2的具体种类为“菜品C”，对应价格为3元。
结算模块，用于对菜品价格信息进行统计和结算。
在本发明实施例中，结算模块根据所述菜品识别模块得到的菜品价格信息进行统计与菜品结算。
作为本发明的另一个可选实施例，所述系统还包括：
结算信息显示模块，用于显示所述菜品价格与结算信息。在本发明实施例中，结算系统还可以对获取的菜品种类(名称)、价格及结算信息进行显示，使得消费者可以实时了解自己的消费情况。
作为本发明的另一个可选实施例，所述系统还包括：
菜品信息模块，用于显示所述菜品具体信息。在本发明实施例中，结算系统还可以对菜品详细信息(如名称、类别、价格等)进行显示，使得消费者可以对自己的饮食内容得到更加充分的了解。
具体工作方法如下：
步骤S101，采集餐厅售卖的全部菜品图像与价格信息，并存储于菜品视觉特征数据库。如：某餐厅所售卖的全部菜品为：菜品A(价格1元)、菜品B(价格2元)、菜品C(价格3元)、菜品D(价格4元)、菜品E(价格5元)、菜品F(价格6元)，则系统使用前对此6种菜品各采集一定量图像，并将其视觉特征数据与对应价格存储于菜品视觉特征数据库中。
步骤S102，配置当日(当次)供餐的菜品激活列表。如：某日餐厅供应的菜品种类为：菜品A、菜品B、菜品C、菜品D，则在当日售餐前，将菜品激活列表配置为菜品A、菜品B、菜品C、菜品D。
步骤S103，摄像头读取得到菜品图像，如：在某一次结算中，就餐者选择了菜品1、菜品2两个菜品，则摄像头对菜品1、菜品2拍照，各采集到一份图像。
步骤S104，菜品识别模块从菜品激活列表中识别得到图像对应的菜品种类和价格信息，如：菜品识别模块将获得的待结算菜品1、菜品2视觉特征与菜品激活列表中的菜品A、菜品B、菜品C、菜品D视觉特征进行比对，最终识别得出菜品1的具体种类为“菜品A”，对应价格为1元，菜品2的具体种类为“菜品C”，对应价格为3元。
步骤S105，结算模块对菜品价格信息进行统计和结算，如：结算模块通过菜品1、菜品2价格最终得到本次结算总价为4元。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种基于图像识别技术的智能餐饮结算方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，采集全部菜品的信息并存储于菜品数据库；
步骤2，配置所供应菜品的菜品信息；
步骤3，图像采集设备采集待结算菜品的图像；
步骤4，菜品识别模块将采集的待结算菜品的图像与所供应菜品的菜品信息进行比对，并识别待结算菜品的品种；
步骤5，结算模块根据菜品信息对待结算菜品的价格进行统计和结算。
2.根据权利要求1所述的基于图像识别技术的智能餐饮结算方法，其特征在于，菜品信息至少包括菜品的图像特征和价格特征。
3.根据权利要求2所述的基于图像识别技术的智能餐饮结算方法，其特征在于，步骤4中，菜品识别模块将采集的待结算菜品的图像与所供应菜品的菜品信息中的图像特征进行比对，并识别待结算菜品的品种。
4.根据权利要求2所述的基于图像识别技术的智能餐饮结算方法，其特征在于，步骤5中，结算模块根据菜品信息中的价格特征对待结算菜品的价格进行统计和结算。
5.根据权利要求1所述的基于图像识别技术的智能餐饮结算方法，其特征在于，图像采集设备为摄像头。
6.一种基于图像识别技术的智能餐饮结算系统，其特征在于，包括：
菜品数据库，菜品数据库用于存储全部菜品的菜品信息；
菜品激活列表，菜品激活列表与菜品数据库通信，菜品激活列表用于配置所供应菜品的菜品信息；
图像采集设备，图像采集设备用于采集待结算菜品的图像；
菜品识别模块，菜品识别模块分别与图像采集设备及菜品激活列表通信，菜品识别模块用于将采集的待结算菜品的图像与菜品激活列表中的菜品信息进行比对，并识别待结算菜品的品种；
结算模块，结算模块与菜品识别模块通信，结算模块用于根据菜品信息对待结算菜品的价格进行统计和结算。
7.根据权利要求6所述的基于图像识别技术的智能餐饮结算系统，其特征在于，还包括菜品信息模块，菜品信息模块与菜品激活列表通信，菜品信息模块用于显示所供应菜品的信息。
8.根据权利要求6所述的基于图像识别技术的智能餐饮结算系统，其特征在于，还包括结算信息显示模块，结算信息显示模块与结算模块通信，结算信息显示模块用于显示价格与结算信息。
9.一种基于图像识别技术的智能餐饮结算装置，其特征在于，包括：存储有基于图像识别技术的智能餐饮结算程序的存储器及用于运行基于图像识别技术的智能餐饮结算程序的处理器，基于图像识别技术的智能餐饮结算程序配置为实现权利要求1～6任一项所述的基于图像识别技术的智能餐饮结算方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，计算机可读存储介质上存储有基于图像识别技术的智能餐饮结算程序，基于图像识别技术的智能餐饮结算程序被处理器执行时实现如权利要求1～6任一项所述的基于图像识别技术的智能餐饮结算方法的步骤。
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