一种基于AI识别的商品结算系统的制作方法

一种基于ai识别的商品结算系统
技术领域
1.本发明涉及商品结算领域，尤其涉及一种基于ai识别的商品结算系统。


背景技术：

2.随着社会经济的快速发展，中国的城镇人口所占全国人口的总数比例越来越高，根据国家统计局的结果显示，城镇人口所占比例从2010年的％x上升为2020年的％x。城镇人口数量的增加，导致城市人口的集中分布。城市人口的集中增长，意味着该区域的相匹配的公共服务设施建设也需要快速建设。人口的集中增长，需要配套的超市，医院，学校等社会单位满足其必要需求。其中最重要的就是超市，超市做为人口生活消费的主要场所，承担着比医院和学校更加直接的基础角色；人的生活离不开衣食住行，超市为人口提供了衣食住行当中最重要的食这一环节。由于人的工作生活时间规律性，超市中经常出现的一幕是消费者排了很长的队等待水果和蔬菜打称计费，收银台的消费者拍了很长的队伍等待付款出超市。从根本上来讲，是人口消费时间的集中，当然由于超市蔬菜水果计费都是人工计量计费系统，效率低下，也是一个主要原因。由于用人成本的增加，超市不愿意使用更多的人力用于称重计费等，因此，以上场景只能通过技术手段进行解决，提高超市的蔬菜水果称重计费效率和付款效率，提高消费的购物体验。


技术实现要素：

3.鉴于以上技术问题，本发明提供了一种基于ai识别的商品结算系统，解决现实生活中超市人力称重计费效率低下的问题。
4.本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。
5.本发明公开一种基于ai识别的商品结算系统，包括主控模块和分别与所述主控模块连接的采集模块、称重模块、蓝牙通信模块、触摸显示模块、打印模块、云端服务器；
6.所述采集模块，用于采集所述称重模块上的商品图像，将所述商品图像传入所述主控模块；
7.所述称重模块，用于在接收到所述主控模块的命令后，对商品进行称重后将重量数据传入所述主控模块；
8.所述蓝牙通信模块，用于与管理员手机连接，接收来自于管理员手机的商品的单价信息和打折信息后传入所述主控模块；
9.所述触摸显示模块，用于在触发称重指令的位置的被接触后，产生称重指令至所述主控模块，以使得所述主控模块控制所述称重模块开始称重，以及接收并显示来自于所述主控模块的付款二维码数据，所述二维码数据中包括计费信息；
10.所述云端服务器，用于根据所述二维码数据，查询相对应的付款记录，在得到与所述二维码数据相对应的付款记录后，发送付款确认信息至所述主控模块；
11.所述打印模块，用于接收来自于所述主控模块的打印信息后触发打印；
12.所述主控模块，用于对所述商品图像进行基于ai模型的物品品种识别，在得到准确的商品种类后，匹配与所述商品种类相对应的所述单价信息和所述打折信息，并根据所述重量数据，生成所述二维码数据，以及，在接收到所述付款确认信息后，控制所述打印模块打印所述商品种类、所述单价信息、所述打折信息、所述重量数据和所述计费信息。
13.进一步的，所述系统还包括接口模块，所述主控模块通过所述接口模块与所述打印模块和所述云端服务器连接。
14.进一步的，所述主控模块还用于，在预设时间段内统计存在所述付款确认信息的每个商品的所述重量数据的累加数，在其中一个商品的所述重量数据的累加数等于或大于该商品对应的预设库存阈值时，所述主控模块发送该商品的预警数据至所述云端服务器，所述云端服务器将所述预警数据转发到运营员手机。
15.进一步的，所述ai模型对所述商品图像进行物品品种识别的流程为：对所述采集模块获取到的所述商品图像进行预处理；将预处理后的所述商品图像进行特征抽取；对所述特征进行概率匹配，根据匹配结果，得到所述商品种类；其中，在每个所述特征匹配得到的概率小于预设阈值时，或/和在得到两个或两个以上的所述商品种类时，或/和匹配时间超过规定时间时，触发所述主控模块控制所述触摸显示模块显示用于告知使用者故障原因的告示和显示求助弹窗，且在所述求助弹窗被触摸触发后，所述主控模块上传求助信息至所述云端服务器，所述求助信息包括故障原因、故障地点和时间，所述云端服务器将所述求助信息转发至对应的管理员手机。
16.进一步的，在所述求助弹窗被触摸触发后，还可以是，所述主控模块通过所述蓝牙通信模块的广播数据，将所述求助信息发至对应的所述管理员手机。
17.进一步的，所述ai模型存储在所述主控模块的存储单元中，所述管理员手机通过所述蓝牙通信模块将经过训练的一个或多个所述ai模型传输至所述主控模块，以及，所述主控模块根据所述商品图像，实时更新所述ai模型。
18.进一步的，所述称重模块按所述商品种类划分有多个，所述采集模块和所述ai模型也有多个，多个所述采集模块、所述ai模型和所述称重模块一一对应。
19.本公开的技术方案具有以下有益效果：
20.对于消费者而言，解决超市运营过程中，消费者购买水果或者蔬菜排队称重付费等浪费时间的操作，提升购物体验。
21.对于超市而言，本发明可以基本上替代人工针对蔬菜水果等案台进行打称计费和相关蔬菜水果产品的收银问题，节省人力，降低了运营成本。
22.对于超市而言，本发明可以针对蔬菜水果等易坏商品进行有效的数据统计，为超市的运营管理人员提供有效准确的数据支撑，为超市的运营管理提供运营参考，提升超市的运营效率和销售价值。
23.针对目前大部分超市和商场已经购买普通计量计费的电子秤，可以直接连接到本发明中，经过usb接口或者串口与主控模块进行连接，直接升级为智能化的电子秤，达到和本发明一样的使用效果，无需购买本发明中的所有模块和部件，节省成本，做到了产品的有效利用。
附图说明
24.图1为本说明书实施例中商品结算系统的结构框图。
25.图2为本说明书实施例中主控模块的结构框图；
26.图3为本说明书实施例中蓝牙通信模块的结构框图；
27.图4为本说明书实施例中称重模块的电路原理图。
具体实施方式
28.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
29.如图1所示，本说明书实施例提供一种基于ai识别的商品结算系统，包括主控模块1和分别与主控模块1连接的采集模块2、称重模块3、蓝牙通信模块4、触摸显示模块5、打印模块6、云端服务器7；
30.采集模块2，用于采集称重模块3上的商品图像，将商品图像传入主控模块1；
31.称重模块3，用于在接收到主控模块1的命令后，对商品进行称重后将重量数据传入主控模块1；
32.蓝牙通信模块4，用于与管理员手机8连接，接收来自于管理员手机8的商品的单价信息和打折信息后传入主控模块1；
33.触摸显示模块5，用于在触发称重指令的位置的被接触后，产生称重指令至主控模块1，以使得主控模块1控制称重模块3开始称重，以及接收并显示来自于主控模块1的付款二维码数据，二维码数据中包括计费信息；
34.云端服务器7，用于根据二维码数据，查询相对应的付款记录，在得到与二维码数据相对应的付款记录后，发送付款确认信息至主控模块1；
35.打印模块6，用于接收来自于主控模块1的打印信息后触发打印；
36.主控模块1，用于对商品图像进行基于ai模型的物品品种识别，在得到准确的商品种类后，匹配与商品种类相对应的单价信息和打折信息，并根据重量数据，生成二维码数据，以及，在接收到付款确认信息后，控制打印模块6打印商品种类、单价信息、打折信息、重量数据和计费信息。
37.其中，本发明需要多个模块协同工作，整个过程分为一下几个步骤。其中第一个步骤，超市管理员手机8设备通过ble蓝牙协议与本发明中的蓝牙通信模块4进行连接，超市管理员可以通过手机端的app针对不同的销售的水果蔬菜进行单价信息以及打折信息的设置，方便本发明后期进行价格的计算。第二个步骤，用户把相关的要称重计费的产品放置于称重模块3上，然后点击触摸显示模块5的触摸屏选择开始称重，触摸显示模块5把用户要求称重计费的信息传输到主控模块1进行后续的信息处理。第三个步骤由于主控模块1接收到触摸显示模块5传输过来的需要称重的指令，控制采集模块进行称重台物品的图像采集工作，并把采集到的商品图像传输到主控模块1；主控模块1通过内置的ai算法模型进行物品品种识别，识别出当前称重的物品类别，并且综合管理员设置的商品单价信息和打折信息进行物品价格计算结果，最终通过二维码的付款码输出到触摸显示设备，等待用户付款操作。第四个步骤，用户扫描触摸显示模块5的二维码进行付款操作，操作完成以后，主控模块
1经过云端服务器7通信获取付款确认信息并且与打印机通信，打印出付款凭证和物品信息。
38.在一实施方式中，系统还包括接口模块9，主控模块1通过接口模块9与打印模块6和云端服务器7连接。
39.其中，接口模块9可以是设置有sido接口、串口、usb接口的功能模块，通过接口模块9，可以与网络路由器设备连接，进而实现与云端服务器7的连接。
40.在一实施方式中，主控模块1还用于，在预设时间段内统计存在付款确认信息的每个商品的重量数据的累加数，在其中一个商品的重量数据的累加数等于或大于该商品对应的预设库存阈值时，主控模块1发送该商品的预警数据至云端服务器7，云端服务器7将预警数据转发到运营员手机。
41.在一实施方式中，ai模型对商品图像进行物品品种识别的流程为：对采集模块2获取到的商品图像进行预处理；将预处理后的商品图像进行特征抽取；对特征进行概率匹配，根据匹配结果，得到商品种类；其中，在每个特征匹配得到的概率小于预设阈值时，或/和在得到两个或两个以上的商品种类时，或/和匹配时间超过规定时间时，触发主控模块1控制触摸显示模块5显示用于告知使用者故障原因的告示和显示求助弹窗，且在求助弹窗被触摸触发后，主控模块1上传求助信息至云端服务器7，求助信息包括故障原因、故障地点和时间，云端服务器7将求助信息转发至对应的管理员手机8。
42.作为补充的，在求助弹窗被触摸触发后，还可以是，主控模块1通过蓝牙通信模块4的广播数据，将求助信息发至对应的管理员手机8。
43.在一实施方式中，ai模型存储在主控模块1的存储单元中，管理员手机8通过蓝牙通信模块4将经过训练的一个或多个ai模型传输至主控模块1，以及，主控模块1根据商品图像，实时更新ai模型。
44.作为补充的，由于ai模块占用空间大，ai模型还可以存储在专门的存储设备中，存储设备可以通过上述实施例中的接口模块9与主控模块1连接。
45.在一实施方式中，称重模块3按商品种类划分有多个，采集模块和ai模型也有多个，多个采集模块、ai模型和称重模块3一一对应。
46.其中，为了提高设备的利用率和运行效率，先人工将商品进行分类，即称重模块3用于对专门种类的商品称重，如用于针对水果的称重，相对应的，该称重模块3在主控模块1中被标记为用于水果称重的，主控模块1便可以控制相对应的采集模块2和ai模型对该称重模块3上的商品进行处理，以便于提高处理效率。
47.以下，将针对本发明中涉及的个别模块，作深一步的解释。
48.其中，如图2所示，主控模块1的结构框图，主控模块包括adc通信接口、摄像头采集接口、触摸显示接口和uart串口，其中，adc通信接口用于与称重模块5通信，摄像头采集接口用于与采集模块的摄像头连接，触摸显示接口和uart串口用于与其他模块设备进行通信，供电模块主要提供3.3v的电源输入，晶振模块为主控模块提供晶振频率。
49.如图3所示，蓝牙通信模块4的结构框图，做为主控模块1与管理员手机8数据传输的桥梁，包括tls8261主控芯片，tls8261主控芯片通过串口与主控模块的控制芯片进行全双工通信，同时通过ble蓝牙协议与管理员手机8设备进行连接和数据传输。本模块传输的数据主要包括超市管理员设置的商品单价信息，打折信息等，同时也包括超市管理员新添
加的经过训练的产品识别ai模型数据等，此数据用于主控模块1算法的识别。本模块硬件层面主要分为晶振模块部分，天线模块部分,tls8261主控芯片部分和电源管理部分，引出uart串口与本发明的主控模块1部分进行uart全双工通信,预留的uart与本发明中的主控模块1进行串口通信。电源管理模块与主控模块1共用3.3v输入。天线模块用于发射蓝牙2.4g频段的广播和接受广播。
50.称重模块5主要负责获取待测商品的质量信息，具体可以采用压力传感器和adc芯片采样结合的方式进行质量称重。如图4所示，压力传感器p1通过ain-和ain+连接到adc芯片u3被进行采样，本电路中3.3v电源通过10uh电感给avdd和dvdd供电，数字电源dvdd的电压值应与主控模块1的电源电压相同或相差较小，确保主控模块1可以稳定读取数字信号，模拟电源advv的电压值不能高于数字电源dvdd的电压值，因此dvdd并联c27电容做隔离来减少数字电路对模拟电路的影响。vref做为参考电压与电源的输入端连接，直接取模拟电源的电源做为参考电压值，也可以添加分压电阻采用分压以降低功耗。agnd为输入地。其中ain-和ain+为差分信号的输入端，接受传感器的模拟信号输入端。dout做为数字输出指示端，pd10做为数据输出数据端。
51.本实施例中的主控模块1通过与dout和sclk连接，可以选择adc芯片u3的数据输出速率和信号，当dout管脚输入为高电平，a/d转换器件未完成数据转换，pd_scl输出低电平状态，当dout管脚从高电平到低电平，产生下降沿，则pd_sck管脚输出25到27位时钟脉冲，主控芯片在读取第一个时钟的上升沿的时候开始读取后续24个时钟信号，后续25到27个信号来选择adc芯片u3的下一次输出的数据速率和信号，因此当pd_sck的输入时钟脉冲信号小于25或高于27个，则需要主控模块1做错误处理。
52.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。