一種基于紅外面陣檢測的食堂點(diǎn)菜系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于紅外面陣檢測的食堂點(diǎn)菜系統(tǒng)。 技術(shù)背景
[0002] 現(xiàn)在高校學(xué)生用餐以食堂為主，高校食堂的學(xué)生用餐方式為：用餐者排列成對，隊(duì) 首的用餐者向食堂打菜人員說明自己需要的菜名，打菜人員根據(jù)菜名為用餐者打菜，然后 打菜人員計(jì)算出所消費(fèi)金額，并將消費(fèi)金額輸入到刷卡器，由用餐者刷卡進(jìn)行支付。
[0003] 由于用餐時(shí)間集中，用餐時(shí)食堂人聲嘈雜，加上用餐者會(huì)帶有口音，打菜人員不容 易聽清楚用餐者所說的菜名，用餐者也會(huì)采用指勢指明自己需要的菜，但是由于用餐者和 打菜人員所處位置不同，打菜人員也不容易確定用餐者指勢指向的目標(biāo)菜品，而且每次打 完菜還需要打菜人員計(jì)算用餐人員所消費(fèi)的金額，并在刷卡器上進(jìn)行操作，使得打菜的效 率不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服目前食堂打菜時(shí)，打菜人員不容易確定用餐者指示的目標(biāo)菜品，打菜人 員需要口算得到消費(fèi)金額的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種能夠根據(jù)用餐人的手勢準(zhǔn)確得到目標(biāo) 菜品基于紅外面陣檢測的食堂點(diǎn)菜系統(tǒng)。
[0005] -種基于紅外面陣檢測的食堂點(diǎn)菜系統(tǒng)，包括支架，安裝于支架上的紅外線陣列， 指示燈和處理器，每個(gè)指示燈對應(yīng)一個(gè)菜盤；紅外線陣列安裝于支架上，紅外線陣列的數(shù)量 為多個(gè)，每個(gè)紅外線陣列形成一個(gè)由橫向紅外線束組和縱向紅外線束組形成的紅外線檢測 面，紅外線檢測面平行設(shè)置，每個(gè)紅外線束具有線束標(biāo)記；紅外線束的通、斷狀態(tài)輸入處理 器中；用餐者點(diǎn)菜時(shí)手臂穿過各紅外線檢測面，被手臂遮擋的紅外線束處于斷開狀態(tài)，未被 手臂遮擋的紅外線束處于連通狀態(tài)； 處理器分別獲取每個(gè)紅外線檢測面中各紅外線束的通、斷狀態(tài)，得到斷開狀態(tài)的紅外 線束圍成的矩形并獲取該矩形的中心點(diǎn)，再以每個(gè)面的矩形中心點(diǎn)擬合成直線，獲取擬合 直線與菜盤所在面的交點(diǎn)，最后判斷出該交點(diǎn)處于哪個(gè)菜盤的區(qū)域內(nèi)，交點(diǎn)所在的菜盤區(qū) 域作為用餐者選中的菜品，處理器使與交點(diǎn)所在菜盤區(qū)域?qū)?yīng)的指示燈亮起，其余指示燈 處于熄滅狀態(tài)。
[0006] 進(jìn)一步，紅外線檢測面等距離分布，橫向紅外線束組的線束等距離平行分布，縱向 紅外線束組的線束等距離平行分布。紅外線束由成對設(shè)置的紅外線發(fā)射器和紅外線接收器 發(fā)出和接收，當(dāng)紅外線發(fā)射器和紅外線接收器之間的光路被擋住時(shí)，該紅外線束處于斷開 狀態(tài)；當(dāng)紅外線發(fā)射器和紅外線接收器之間的光路無遮擋時(shí)，該紅外線束處于接通狀態(tài)。
[0007] 進(jìn)一步，紅外線束處于接通狀態(tài)時(shí)，紅外線接收器置高電平并輸入處理器中，紅外 線束處于斷開狀態(tài)時(shí)，紅外線接收器置低電平并輸入處理器中，處理器獲取每個(gè)紅外線接 收器的信號(hào)；處理器以其中一個(gè)紅外線檢測面作為基準(zhǔn)檢測面，以基準(zhǔn)檢測面中任意一個(gè) 紅外線接收器或紅外發(fā)射器所在位置作為坐標(biāo)系原點(diǎn)、以橫向紅外線束組所在直線作為X 軸、以縱向紅外線束組所在直線作為Y軸、以紅外檢測面的排列方向作為Z軸建立XYZO坐 標(biāo)系，菜盤所在的平面與XOZ面平行，每個(gè)紅外線發(fā)射器和接收器以其與坐標(biāo)系原點(diǎn)的距 離設(shè)置坐標(biāo)；處理器分別獲取每個(gè)紅外檢測面獲取處于斷開狀態(tài)的紅外線發(fā)射器和紅外線 接收器的坐標(biāo)，并得到這些坐標(biāo)圍成的矩形區(qū)域。
[0008] 進(jìn)一步，以最接近菜盤的紅外檢測面為基準(zhǔn)檢測面，以最接近菜盤的紅外檢測面 的左下角的紅外接收器的位置作為坐標(biāo)原點(diǎn)，測量得到菜盤所在平面與坐標(biāo)原點(diǎn)的距離， 并獲得每個(gè)菜盤的四個(gè)頂點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)的距離，將菜盤的四個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)預(yù)存于處理器 中。
[0009] 進(jìn)一步，處理器以每個(gè)面的矩形中心點(diǎn)通過最小二乘法擬合成直線，擬合直線生 成后，處理器分別計(jì)算各矩形中心點(diǎn)與擬合直線的距離，剔除大于預(yù)設(shè)極限距離的中心點(diǎn)， 再將剩余的矩形中心點(diǎn)通過最小二乘法擬合成直線，再分別計(jì)算各矩形中心點(diǎn)與擬合直線 的距離，剔除大于預(yù)設(shè)極限距離的中心點(diǎn)；如此迭代多次，直到所有中心點(diǎn)與擬合直線的距 離小于預(yù)設(shè)極限距離，或者迭代次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)迭代次數(shù)為止；預(yù)設(shè)極限距離和迭代次數(shù)均 預(yù)存于處理器中。
[0010] 進(jìn)一步，指示燈與菜盤的對應(yīng)關(guān)系預(yù)存于處理器中，菜盤的菜價(jià)與菜盤一一對應(yīng)， 指示燈亮起時(shí)，對應(yīng)菜盤的菜價(jià)輸入處理器中進(jìn)行菜價(jià)計(jì)算。
[0011] 指示燈亮起時(shí)，代表與指示燈對應(yīng)的菜盤被選中。點(diǎn)菜時(shí)做如下要求：點(diǎn)菜的時(shí)候 手要處于所有紅外線檢測面的范圍內(nèi)，點(diǎn)完菜，手離開，系統(tǒng)沒有檢測到手持續(xù)幾秒鐘后， 認(rèn)為點(diǎn)菜結(jié)束。然后處理器計(jì)算獲得的菜價(jià)總和輸入刷卡機(jī)中，刷卡機(jī)固定安裝于支架上。 約定再指一次該菜盤，邊上的指示燈滅掉，表示不選擇該菜，金額也從累加的金額中刪去。 刷卡完畢后，系統(tǒng)復(fù)位，累計(jì)菜價(jià)清零，準(zhǔn)備。
[0012] 進(jìn)一步，支架上設(shè)有能夠拍攝菜盤中實(shí)際菜品圖片的攝像頭，攝像頭獲取的實(shí)際 菜品圖片輸入處理器中，處理器中預(yù)設(shè)有菜品圖像和菜品價(jià)格對應(yīng)表，處理器將攝像頭獲 取的實(shí)際菜品圖片與菜品圖像對比、尋找到與實(shí)際菜品圖片最相近的菜品圖像和菜品價(jià) 格，使菜品價(jià)格與菜盤一一對應(yīng)。
[0013] 由于在食堂打菜時(shí)，用餐者通常是用手臂形成直線指向所需的菜品，因此，本發(fā)明 通過截取用餐者穿過紅外線檢測面的一段信號(hào)，并擬合形成用餐者的指向方向，從而獲取 對應(yīng)菜品，克服了食堂環(huán)境嘈雜，聲音不易識(shí)別問題。
[0014] 本發(fā)明的有益效果在于： 1、在食堂嘈雜的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)高效率的點(diǎn)菜操作，用餐者可以選擇在點(diǎn)菜終端的觸摸屏 上進(jìn)行點(diǎn)菜，也可以選擇用指勢完成點(diǎn)菜操作，點(diǎn)菜系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)點(diǎn)菜情況計(jì)算出消費(fèi)金 額，并將消費(fèi)金額傳送給刷卡器。
[0015] 2、視覺系統(tǒng)可以識(shí)別菜盤桌上各菜盤內(nèi)的菜品信息，可以應(yīng)對菜品更換等情況， 無需人工參與，提高食堂的工作效率。
[0016] 3、打菜人員只需要根據(jù)指示燈進(jìn)行打菜，結(jié)算由處理器完成，使得打菜人員的勞 動(dòng)強(qiáng)度降低，提高了食堂效率。
【附圖說明】
[0017] 圖1是裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖2是相機(jī)和相機(jī)安裝座布置圖。
[0019] 圖3是LED指示燈示意圖。
[0020] 圖4是相機(jī)B采集的菜盤圖像。
[0021] 圖5是紅外線檢測面示意圖。
[0022] 圖6是紅外線檢測面原理示意圖。
[0023] 圖7更新菜品信息工作流程圖。
[0024] 圖中1、菜盤，2、LED指示燈，3、菜盤桌，4、紅外線檢測面陣，5、支架，6、相機(jī)安裝 座，7、攝像頭，8、點(diǎn)菜終端，9、支撐板，10、刷卡器，11、墻。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 如圖1所示，一種基于機(jī)器視覺的食堂點(diǎn)菜輔助裝置，包括處理器，支架5,相機(jī)安 裝座6,攝像頭7,菜盤1，LED指示燈2,菜盤桌3,點(diǎn)菜終端8,多個(gè)紅外線檢測面4,支撐板 9,刷卡器10,墻11，螺釘。
[0026] 如圖2所示，支架5上設(shè)有能夠拍攝菜盤中實(shí)際菜品圖片的攝像頭7,攝像頭7獲 取的實(shí)際菜品圖片輸入處理器中，處理器中預(yù)設(shè)有菜品圖像和菜品價(jià)格對應(yīng)表，處理器將 攝像頭獲取的實(shí)際菜品圖片與菜品圖像對比、尋找到與實(shí)際菜品圖片一致的菜品圖像和菜 品價(jià)格，使菜品價(jià)格與指示燈2 -一對應(yīng)。
[0027] 如圖3所示，所述的菜盤1放置在菜盤桌3上，每個(gè)菜盤1旁邊設(shè)置有LED指示燈 2。墻11體上設(shè)置有支撐板9,支撐板9上設(shè)置有點(diǎn)菜終端8,點(diǎn)菜終端8旁邊設(shè)置有刷卡 器10,支撐板9上設(shè)置有支架5,支架5上設(shè)置有橫向紅外線發(fā)送陣列，橫向紅外線接收陣 列，縱向紅外線發(fā)送陣列，縱向紅外線接收陣列。處于同一平面的橫向紅外線發(fā)送陣列，橫 向紅外線接收陣列，縱向紅外線發(fā)送陣列，縱向紅外線接收陣列形成一個(gè)紅外線檢測面4。
[0028] 橫向紅外線發(fā)送陣列、橫向紅外線接收陣列、縱向紅外線發(fā)送陣列和縱向紅外線 接收陣列構(gòu)成一個(gè)個(gè)紅外線檢測面4,這些紅外線檢測面4檢測用餐者的小臂的朝向，進(jìn)而 通過手臂的指向完成點(diǎn)菜。相機(jī)7B用于采集當(dāng)日菜盤1的圖片，相機(jī)7,點(diǎn)菜終端8, LED指 示燈2和刷卡器10連接至處理器，由處理器統(tǒng)一管理。
[0029] 紅外線檢測面4由一列橫向紅外線發(fā)射器，一列水平紅外線接收器，一列縱向紅 外線發(fā)射器和一列堅(jiān)直紅外線接收器組成，每一個(gè)橫向紅外線發(fā)送器與一個(gè)水平紅外線接 收器對應(yīng)，每一個(gè)縱向紅外線發(fā)射器與一個(gè)堅(jiān)直紅外線接收器對應(yīng)，埋在沒有遮擋的情況 下，水平紅外線接收器能收到來自對應(yīng)橫向紅外線發(fā)送器的紅外光束，堅(jiān)直紅外線接收器 能收到來自對應(yīng)縱向紅外線發(fā)射器的紅外光束。
[0030] 以最接近菜盤1的紅外檢測面為基準(zhǔn)檢測面，以最接近菜盤1的紅外檢測面的左 下角的紅外接收器的位置作為坐標(biāo)原點(diǎn)、以橫向紅外線束組所在直線作為X軸、以縱向紅 外線束組所在直線作為Y軸、以紅外檢測