[發(fā)明專利]基于計算機視覺的中式菜肴識別裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410169078.6
• 申請日: 2014-04-16
• 公開（公告）號: CN103942569A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王凌;陳長駿;趙文杰;陳錫愛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國計量學院
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利涉及一種中式菜肴的自動檢測識別裝置，特別涉及一種基于計算機視覺的中式菜肴識別裝置。

背景技術(shù)

在一些酒店、餐館和食堂等餐飲行業(yè)場所，就餐人員數(shù)量較多，結(jié)算收銀員工作壓力很大，迫切需要能夠?qū)崿F(xiàn)菜肴自動識別和自動結(jié)算的系統(tǒng)。目前，市場上已經(jīng)存在的餐廳自助結(jié)算系統(tǒng)產(chǎn)品(如杭州雄偉科技開發(fā)有限公司的“智盤系統(tǒng)”)以及以編碼磁鋼實現(xiàn)碗碟識別的餐廳托盤自動結(jié)算系統(tǒng)(專利申請?zhí)朇N201210175894.9)和基于圖像識別技術(shù)的食堂支付系統(tǒng)及方法(專利申請?zhí)?01210512810.6)等相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)，利用碗碟內(nèi)部自帶的智能卡，或者利用計算機視覺技術(shù)基于碗碟圖像特征進行碗碟盛裝菜肴食物的識別分析。現(xiàn)有相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)存在缺點包括：自帶智能卡的碗碟價格較貴，不宜推廣；需要打菜人員記住不同類型碗碟和價格的對應關(guān)系，且價格種類較少等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供基于計算機視覺的中式菜肴識別裝置，可用于餐館和食堂等餐飲行業(yè)場所，為實現(xiàn)中式菜肴相關(guān)的自動結(jié)算提供條件。

為實現(xiàn)本發(fā)明所述目的，本發(fā)明提供一種基于計算機視覺的中式菜肴識別裝置，該識別裝置包括：視覺采集裝置和計算機系統(tǒng)。

本發(fā)明的視覺采集裝置安裝于收銀臺面上方恰當高度，碗碟直接放在臺面上或者放在托盤上經(jīng)過該視覺采集裝置下方，臺面、托盤和碗碟的顏色要求有較大差異。中式菜肴經(jīng)過視覺采集裝置下方時，視覺采集裝置采集包含若干盛裝中式菜肴的碗碟的連續(xù)視頻圖像，并將所獲得的視頻圖像傳送給計算機系統(tǒng)。

計算機系統(tǒng)設(shè)有視頻數(shù)據(jù)接收軟件模塊、菜肴識別軟件模塊和顯示輸出軟件模塊，并執(zhí)行如下步驟：

a)視頻數(shù)據(jù)接收軟件模塊接收由視覺采集裝置傳送來的包含中式菜肴的連續(xù)視頻，供顯示軟件模塊和菜肴識別軟件模塊使用，并可根據(jù)需要對視頻進行存儲；

b)菜肴識別軟件模塊對視頻圖像進行圖像預處理、子圖像裁切、特征提取和特征分類，從而基于中式菜肴的圖像信息完成中式菜肴的辨識，并將識別結(jié)果傳送給顯示輸出軟件模塊；

c)顯示輸出軟件模塊對采集的視頻進行按要求顯示，并匯總、顯示菜肴識別結(jié)果信息，并把識別結(jié)果發(fā)送給其他系統(tǒng)或裝置。

所述菜肴識別軟件模塊包括圖像預處理子模塊、子圖像裁切子模塊、特征提取子模塊和特征分類子模塊等四大功能子模塊，具體工作過程為：

1)從視頻數(shù)據(jù)接收軟件模塊讀取的視頻圖像首先由圖像預處理子模塊進行濾波去噪和圖像復原等預處理，并將預處理之后的視頻圖像傳送給子圖像裁切子模塊；

2)子圖像裁切子模塊執(zhí)行子圖像裁切處理過程，首先裁切盡可能小的包含內(nèi)有菜肴的碗碟的子圖像，再在該子圖像中裁切不包含碗碟的菜肴子圖像，該處理過程基于碗碟、菜肴和背景圖像的顏色差異確定菜肴碗碟的子圖像；

3)特征提取子模塊利用圖像變換算法對子圖像裁切子模塊傳送的各幅菜肴子圖像進行特征變換，得到各幅菜肴子圖像的低維特征向量，并將其傳送給特征分類子模塊；

4)特征分類子模塊采用模式識別領(lǐng)域的分類算法進行子圖像的特征分類，根據(jù)分類結(jié)果判斷各特征向量所對應的子圖像中菜肴的種類，并將識別結(jié)果傳送給顯示輸出軟件模塊；

本發(fā)明是一種基于計算機視覺的中式菜肴識別裝置，這種識別裝置根據(jù)計算機視覺的原理實現(xiàn)盛裝于碗碟的中式菜肴的自動識別，碗碟內(nèi)部不需要安裝高成本的智能卡，也不需要不同顏色和形狀碗碟來區(qū)別不同價格菜肴，具有成本低、速度快的特點，為實現(xiàn)中式菜肴相關(guān)的自動結(jié)算提供條件。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本發(fā)明各模塊和子模塊之間的連接示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發(fā)明包括兩個組成部分：視覺采集裝置和計算機系統(tǒng)1。視覺采集裝置包含CCD圖像傳感器3和圖像采集接口模塊2。視覺采集裝置采集中CCD圖像傳感器3采集到包含若干盛裝中式菜肴的碗碟的連續(xù)視頻圖像信號，通過圖像采集接口模塊2進行信號轉(zhuǎn)換后，將所獲得的視頻圖像傳送給計算機系統(tǒng)1。本具體實施例中，計算機系統(tǒng)1是普通工控機，圖像采集接口模塊2為PCI圖像采集卡，CCD圖像傳感器3為工業(yè)CCD相機。