CN115601027A - 一种基于大数据的自助零售收银系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于大数据的自助零售收银系统及方法，包括顾客账号模块、商品包装特征模块、商品判断模块，所述顾客账号模块用于管理顾客账号，完成正常的顾客账号操作，所述商品包装特征模块用于存储并更新商品包装特征库中的包装信息，所述商品判断模块用于判断当前商品是否为正确商品；所述顾客账号模块包括顾客账号注册模块、人脸信息录入模块、信息保存模块、人脸识别模块，所述人脸信息录入模块与信息保存模块电连接；所述顾客账号注册模块用于让顾客在系统后台中注册顾客账号，所述人脸信息录入模块用于让顾客录入自己的人脸信息，所述信息保存模块用于顾客在账号中保存其购买的商品记录，本发明，具有结账效率高的特点。

Description

一种基于大数据的自助零售收银系统及方法

技术领域

本发明涉及自助收银技术领域，具体为一种基于大数据的自助零售收银系统及方法。

背景技术

无人值守自助零售店是一种新兴零售店形式，这种零售店通常由顾客自己将购买的物品在自助收银机的结账区域进行条纹码扫描，然后进行结账，在顾客多了的时候需要排队结账耽误效率，或者设立多个自助收银机提高成本，同时顾客手动一个个进行扫描十分费时费力。因此，设计结账效率高的一种基于大数据的自助零售收银系统及方法是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于大数据的自助零售收银系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于大数据的自助零售收银系统，包括顾客账号模块、商品包装特征模块、商品判断模块，所述顾客账号模块用于管理顾客账号，完成正常的顾客账号操作，所述商品包装特征模块用于存储并更新商品包装特征库中的包装信息，所述商品判断模块用于判断当前商品是否为正确商品；

所述顾客账号模块包括顾客账号注册模块、人脸信息录入模块、信息保存模块、人脸识别模块，所述人脸信息录入模块与信息保存模块电连接；所述顾客账号注册模块用于让顾客在系统后台中注册顾客账号，所述人脸信息录入模块用于让顾客录入自己的人脸信息，所述信息保存模块用于顾客在账号中保存其购买的商品记录，所述人脸识别模块用于识别当前顾客；

商品包装特征模块包括商品扫描模块、特征库建立模块、特征库更新模块、信息上传模块，所述商品扫描模块与特征库建立模块电连接，所述特征库更新模块与信息上传模块电连接；所述商品扫描模块用于抓取并存储顾客手上拿取的商品包装特征，所述特征库建立模块用于根据抓取到的顾客手上拿取的商品包装特征建立起特征库，所述特征库更新模块用于根据最新的信息对特征库中的信息进行更新并替换，所述信息上传模块用于将特征库中的更新后的信息上传至服务器中；

所述商品判断模块包括相似度计算模块、价格纠错模块、支付模块、商品信息共享模块，所述相似度计算模块与信息上传模块电连接；所述相似度计算模块用于计算扫描的商品与其他商品之间的相似度，所述价格纠错模块用于在扫描出来的价格与实际情况不符合时让顾客手动扫描条码进行计价，所述支付模块用于顾客对购买的商品在顾客账号里扣款进行支付，所述商品信息共享模块用于顾客之间商品偏好信息交流和商品推荐。

一种基于大数据的自助零售收银系统的工作方法，该方法的主要工作流程为：

S0、顾客在系统后台中通过顾客账号注册模块注册顾客账号，并通过人脸信息录入模块录入自己的人脸信息，并与顾客的支付手段进行绑定；

S1、在顾客手拿商品进行排队和扫描条码支付时，系统后台通过商品扫描模块对顾客手上拿取的商品包装特征进行抓取并存储，利用人脸识别模块识别出顾客的身份，如果识别不出来则标记为临时顾客；

S2、将商品包装的颜色、形状、材质建立为一个个商品包装特征识别点，系统根据顾客手中拿取的商品，判断识别点并录入商品包装特征，通过特征库建立模块来统计全系统后台中顾客的商品包装特征，并建立商品包装特征库，系统通过特征库更新模块根据实时更新的商品包装特征来更新特征库；

S3、系统根据顾客所录入的商品包装特征，将其与服务器上的其他商品包装特征进行相似度分析，通过相似度计算模块计算商品之间的相似度，判断是否为特征库内的商品，并具体确定是哪个商品，若无法识别，则顾客通过手动扫描条形码确定商品，若为已有商品则更新特征库中该商品原有的包装特征，若为全新商品则记录此次排队时抓取的商品包装特征并计入特征库中并命名为新商品；

S4、顾客从排队位置走向收银机时，将已确定的顾客手中拿取的商品进行显示，顾客判断是否为正确商品，当所有商品都正确则进行支付，不正确则进行纠错并将错误信息反馈给系统后台。

根据上述技术方案，上述步骤S1中，商品包装特征录入的基本方法为：

根据商品的特性来录入商品的包装特征，n为所有商品的包装特征数量，

，

为商品A的包装特征，当采集商品A的包装特征时，录入

到

的值，当商品A有某种显化包装特征时，录入

，否则，录入

；

为正确商品的包装特征，根据

到

的值，当正确商品有某种显化包装特征时，录入

，否则，录入

，正确商品在未明确时需要对比特征库中录入的所有商品。

根据上述技术方案，上述步骤S2中，特征库的建立与更新的主要方法为：

商品A包装特征在所有系统后台登记录入的正确商品中所占有的比例

为

其中，分子为该商品的所有显化特征的总数，m为该商品当前扫描出的所有特征总数，每新扫描并确定一个特征点，m的值都会增加1，对应的分子根据是否为显化特征决定是否加1，

的值也会更新，实现特征库的更新，由于顾客拿取商品的角度不同，每次扫描出的特征都会有所不同，此种方法为之前该商品没扫描出来的特征进行补充完善。

根据上述技术方案，上述步骤S3中，商品之间相似度的计算方法为：将商品A与特征库中的所有商品进行相似度计算，商品A与正确商品之间的相似度X的计算公式为：

其中，相似度X越高，代表商品A与正确商品的包装特征越相似，则更有可能是库中录入的正确商品，当X小于临界阈值时，则判断该商品为全新商品，重新开始建立商品A的特征库。

根据上述技术方案，所述商品扫描模块包括悬挂式轨道装置、条码扫描框、前置摄像头、移动摄像头，所述移动摄像头安装在悬挂式轨道装置上，所述悬挂式轨道装置用于让移动摄像头上下左右移动，所述条码扫描框用于利用条码扫描的方式进行商品识别，所述前置摄像头用于在顾客扫描条码支付时对商品进行近距离拍摄。

根据上述技术方案，还包括S5、系统记录下该顾客购买的所有商品，并计算这些商品与其他商品包装之间的相似度，当包装相似度高但不同的商品时，系统会将相似包装的商品信息推荐给该顾客。

根据上述技术方案，上述步骤S5中，系统将相似包装的商品信息推荐给该顾客的规则为：

S4-1、系统计算出顾客购买的商品与其他商品包装之间的相似度为X，并剔除购买的相同商品，当商品包装之间的相似度较高时，意味着两个商品的审美偏好相似度高，商品相似包装的商品信息的分享规则为：在系统内，推荐给某顾客的广告中共有k条商品信息，则与该顾客的共享规则与商品之间的相似度X有关，即随机分享

条相似包装的商品信息；

S4-2、系统计算出不同顾客相互之间购买的商品包装总相似度，商品包装总相似度为

X，其中，

为调节系数，并将推荐指数按从高到低排列给顾客，供顾客选择；顾客选择来联系相似包装商品的购买者，双方经过沟通后一起共享购物信息。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，在顾客排队等待结账时，通过移动摄像头将商品的包装特征进行采集，进而判断最相似的商品为正确商品，在顾客结账时只需要核对账单是否正确，免去了顾客手动一个个扫描商品的麻烦，同时无需在商品上架和包装升级时专门采集商品的包装信息，转而将采集商品包装特征的过程放在排队过程中，且系统可以自主更新商品包装特征信息，运营维护成本低。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体模块结构示意图；

图2是本发明的整体工作原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明提供技术方案：一种基于大数据的自助零售收银系统，包括顾客账号模块、商品包装特征模块、商品判断模块，顾客账号模块用于管理顾客账号，完成正常的顾客账号操作，商品包装特征模块用于存储并更新商品包装特征库中的包装信息，商品判断模块用于判断当前商品是否为正确商品；

顾客账号模块包括顾客账号注册模块、人脸信息录入模块、信息保存模块、人脸识别模块，人脸信息录入模块与信息保存模块电连接；顾客账号注册模块用于让顾客在系统后台中注册顾客账号，人脸信息录入模块用于让顾客录入自己的人脸信息，信息保存模块用于顾客在账号中保存其购买的商品记录，人脸识别模块用于识别当前顾客；

商品包装特征模块包括商品扫描模块、特征库建立模块、特征库更新模块、信息上传模块，商品扫描模块与特征库建立模块电连接，特征库更新模块与信息上传模块电连接；商品扫描模块用于抓取并存储顾客手上拿取的商品包装特征，特征库建立模块用于根据抓取到的顾客手上拿取的商品包装特征建立起特征库，特征库更新模块用于根据最新的信息对特征库中的信息进行更新并替换，信息上传模块用于将特征库中的更新后的信息上传至服务器中；

商品判断模块包括相似度计算模块、价格纠错模块、支付模块、商品信息共享模块，相似度计算模块与信息上传模块电连接；相似度计算模块用于计算扫描的商品与其他商品之间的相似度，价格纠错模块用于在扫描出来的价格与实际情况不符合时让顾客手动扫描条码进行计价，支付模块用于顾客对购买的商品在顾客账号里扣款进行支付，商品信息共享模块用于顾客之间商品偏好信息交流和商品推荐，在顾客结账时只需要核对账单是否正确，免去了顾客手动一个个扫描商品的麻烦；

一种基于大数据的自助零售收银系统的工作方法，该方法的主要工作流程为：

S0、顾客在系统后台中通过顾客账号注册模块注册顾客账号，并通过人脸信息录入模块录入自己的人脸信息，并与顾客的支付手段进行绑定；

S1、在顾客手拿商品进行排队和扫描条码支付时，系统后台通过商品扫描模块对顾客手上拿取的商品包装特征进行抓取并存储，利用人脸识别模块识别出顾客的身份，如果识别不出来则标记为临时顾客；

S2、将商品包装的颜色、形状、材质建立为一个个商品包装特征识别点，系统根据顾客手中拿取的商品，判断识别点并录入商品包装特征，通过特征库建立模块来统计全系统后台中顾客的商品包装特征，并建立商品包装特征库，系统通过特征库更新模块根据实时更新的商品包装特征来更新特征库；

S3、系统根据顾客所录入的商品包装特征，将其与服务器上的其他商品包装特征进行相似度分析，通过相似度计算模块计算商品之间的相似度，判断是否为特征库内的商品，并具体确定是哪个商品，若无法识别，则顾客通过手动扫描条形码确定商品，若为已有商品则更新特征库中该商品原有的包装特征，若为全新商品则记录此次排队时抓取的商品包装特征并计入特征库中并命名为新商品；

S4、顾客从排队位置走向收银机时，将已确定的顾客手中拿取的商品进行显示，顾客判断是否为正确商品，当所有商品都正确则进行支付，不正确则进行纠错并将错误信息反馈给系统后台；

无需在商品上架和包装升级时专门采集商品的包装信息，转而将采集商品包装特征的过程放在排队过程中，且系统可以自主更新商品包装特征信息，运营维护成本低；

上述步骤S1中，商品包装特征录入的基本方法为：

根据商品的特性来录入商品的包装特征，n为所有商品的包装特征数量，

，

为商品A的包装特征，当采集商品A的包装特征时，录入

到

的值，当商品A有某种显化包装特征时，录入

，否则，录入

；

为正确商品的包装特征，根据

到

的值，当正确商品有某种显化包装特征时，录入

，否则，录入

，正确商品在未明确时需要对比特征库中录入的所有商品；

上述步骤S2中，特征库的建立与更新的主要方法为：

商品A包装特征在所有系统后台登记录入的正确商品中所占有的比例

为

其中，分子为该商品的所有显化特征的总数，m为该商品当前扫描出的所有特征总数，每新扫描并确定一个特征点，m的值都会增加1，对应的分子根据是否为显化特征决定是否加1，

的值也会更新，实现特征库的更新，由于顾客拿取商品的角度不同，每次扫描出的特征都会有所不同，此种方法为之前该商品没扫描出来的特征进行补充完善；

上述步骤S3中，商品之间相似度的计算方法为：将商品A与特征库中的所有商品进行相似度计算，商品A与正确商品之间的相似度X的计算公式为：

其中，相似度X越高，代表商品A与正确商品的包装特征越相似，则更有可能是库中录入的正确商品，当X小于临界阈值时，则判断该商品为全新商品，重新开始建立商品A的特征库，建立时需要顾客手动扫描条形码进行支付，并且调用之前扫描该商品包装的图像信息并抓取和建立特征，当X大于临界值但相似度不高时，判断该商品的包装进行了升级；

商品扫描模块包括悬挂式轨道装置、条码扫描框、前置摄像头、移动摄像头，移动摄像头安装在悬挂式轨道装置上，悬挂式轨道装置用于让移动摄像头上下左右移动，条码扫描框用于利用条码扫描的方式进行商品识别，前置摄像头用于在顾客扫描条码支付时对商品进行近距离拍摄；

当工作时，首先利用悬挂式轨道装置将移动摄像头移动至顾客的身边，对商品进行识别和拍摄，随着顾客的移动和拿取姿势的变化，移动摄像头得以对所有商品进行全方位的拍摄和特征识别，当录入的为全新商品时，利用条码扫描框扫描商品条码并确定商品的价格，并且利用前置摄像头对商品进行拍摄，录入商品包装的特征；

还包括S5、系统记录下该顾客购买的所有商品，并计算这些商品与其他商品包装之间的相似度，当包装相似度高但为不同的商品时，系统会将相似包装的商品信息推荐给该顾客；在遇到同类型价格相似但包装元素不同的商品时，顾客第一眼选商品会根据包装风格进行选取，顾客在购买商品时也会形成其独有的包装审美偏好，包装出现的元素与之前重合度越高的商品会更加符合顾客的审美，系统根据包装元素的相似程度来对商品推送进行筛选，在下次客户准备购买该类型的商品时，由于有了之前的印象植入，有助于提高购买欲望，这是系统实现的次要功能。

上述步骤S5中，系统将相似包装的商品信息推荐给该顾客的规则为：

S4-1、系统计算出顾客购买的商品与其他商品包装之间的相似度为X，并剔除购买的相同商品，当商品包装之间的相似度较高时，意味着两个商品的审美偏好相似度高，商品相似包装的商品信息的分享规则为：在系统内，推荐给某顾客的广告中共有k条商品信息，则与该顾客的共享规则与商品之间的相似度X有关，即随机分享

条相似包装的商品信息；

S4-2、系统计算出不同顾客相互之间购买的商品包装总相似度，商品包装总相似度为

X，其中，

为调节系数，并将推荐指数按从高到低排列给顾客，供顾客选择；顾客选择来联系相似包装商品的购买者，双方经过沟通后一起共享购物信息。

商品信息共享模块和顾客账号模块内置于手机app，利用手机对顾客进行推送信息、会员权限和付款操作。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于大数据的自助零售收银系统，其特征在于：包括顾客账号模块、商品包装特征模块、商品判断模块，所述顾客账号模块用于管理顾客账号，完成正常的顾客账号操作，所述商品包装特征模块用于存储并更新商品包装特征库中的包装信息，所述商品判断模块用于判断当前商品是否为正确商品；

所述顾客账号模块包括顾客账号注册模块、人脸信息录入模块、信息保存模块、人脸识别模块，所述人脸信息录入模块与信息保存模块电连接；所述顾客账号注册模块用于让顾客在系统后台中注册顾客账号，所述人脸信息录入模块用于让顾客录入自己的人脸信息，所述信息保存模块用于顾客在账号中保存其购买的商品记录，所述人脸识别模块用于识别当前顾客；

商品包装特征模块包括商品扫描模块、特征库建立模块、特征库更新模块、信息上传模块，所述商品扫描模块与特征库建立模块电连接，所述特征库更新模块与信息上传模块电连接；所述商品扫描模块用于抓取并存储顾客手上拿取的商品包装特征，所述特征库建立模块用于根据抓取到的顾客手上拿取的商品包装特征建立起特征库，所述特征库更新模块用于根据最新的信息对特征库中的信息进行更新并替换，所述信息上传模块用于将特征库中的更新后的信息上传至服务器中；

所述商品判断模块包括相似度计算模块、价格纠错模块、支付模块、商品信息共享模块，所述相似度计算模块与信息上传模块电连接；所述相似度计算模块用于计算扫描的商品与其他商品之间的相似度，所述价格纠错模块用于在扫描出来的价格与实际情况不符合时让顾客手动扫描条码进行计价，所述支付模块用于顾客对购买的商品在顾客账号里扣款进行支付，所述商品信息共享模块用于顾客之间商品偏好信息交流和商品推荐；

所述商品扫描模块包括悬挂式轨道装置、条码扫描框、移动摄像头，所述移动摄像头安装在悬挂式轨道装置上。

2.一种基于大数据的自助零售收银系统的工作方法，其特征在于：该方法根据权利要求1所述的收银系统进行工作，该方法的工作流程为：

S0、顾客在系统后台中通过顾客账号注册模块注册顾客账号，并通过人脸信息录入模块录入自己的人脸信息，并与顾客的支付手段进行绑定；

S1、在顾客手拿商品进行排队和扫描条码支付时，系统后台通过商品扫描模块对顾客手上拿取的商品包装特征进行抓取并存储，利用人脸识别模块识别出顾客的身份，如果识别不出来则标记为临时顾客；

S2、将商品包装的颜色、形状、材质建立为一个个商品包装特征识别点，系统根据顾客手中拿取的商品，判断识别点并录入商品包装特征，通过特征库建立模块来统计全系统后台中顾客的商品包装特征，并建立商品包装特征库，系统通过特征库更新模块根据实时更新的商品包装特征来更新特征库；

S3、系统根据顾客所录入的商品包装特征，将其与服务器上的其他商品包装特征进行相似度分析，通过相似度计算模块计算商品之间的相似度，判断是否为特征库内的商品，并具体确定是哪个商品，若无法识别，则顾客通过手动扫描条形码确定商品，若为已有商品则更新特征库中该商品原有的包装特征，若为全新商品则记录此次排队时抓取的商品包装特征并计入特征库中并命名为新商品；

S4、顾客从排队位置走向收银机时，将已确定的顾客手中拿取的商品进行显示，顾客判断是否为正确商品，当所有商品都正确则进行支付。

3.根据权利要求2所述的一种基于大数据的自助零售收银系统的工作方法，其特征在于：上述步骤S1中，商品包装特征录入的基本方法为：

根据商品的特性来录入商品的包装特征，n为所有商品的包装特征数量，

，

为商品A的包装特征，当采集商品A的包装特征时，录入

到

的值，当商品A有 某种显化包装特征时，录入

，否则，录入

；

为正确商品的包装特征，根据

到

的值，当正确商品有某种显化包装特征 时，录入

，否则，录入

，正确商品在未明确时需要对比特征库中录入的所有 商品。

4.根据权利要求3所述的一种基于大数据的自助零售收银系统的工作方法，其特征在于：上述步骤S2中，特征库的建立与更新的主要方法为：

商品A包装特征在所有系统后台登记录入的正确商品中所占有的比例

为

其中，分子为该商品的所有显化特征的总数，m为该商品当前扫描出的所有特征总数， 每新扫描并确定一个特征点，m的值都会增加1，对应的分子根据是否为显化特征决定是否 加1，

的值也会更新，实现特征库的更新。

5.根据权利要求4所述的一种基于大数据的自助零售收银系统的工作方法，其特征在于：上述步骤S3中，商品之间相似度的计算方法为：将商品A与特征库中的所有商品进行相似度计算，商品A与正确商品之间的相似度X的计算公式为：

其中，相似度X越高，代表商品A与正确商品的包装特征越相似，则更有可能是库中录入的正确商品。

6.根据权利要求5所述的一种基于大数据的自助零售收银系统的工作方法，其特征在于：还包括S5、系统记录下该顾客购买的所有商品，并计算这些商品与其他商品包装之间的相似度，当包装相似度高但不同的商品时，系统会将相似包装的商品信息推荐给该顾客。

7.根据权利要求6所述的一种基于大数据的自助零售收银系统的工作方法，其特征在于：上述步骤S5中，系统将相似包装的商品信息推荐给该顾客的规则为：

S4-1、系统计算出顾客购买的商品与其他商品包装之间的相似度为X，并剔除购买的相 同商品，当商品包装之间的相似度较高时，意味着两个商品的审美偏好相似度高，商品相似 包装的商品信息的分享规则为：在系统内，推荐给某顾客的广告中共有k条商品信息，则与 该顾客的共享规则与商品之间的相似度X有关，即随机分享

条相似包装的商品信息。

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