一種基于紅外面陣檢測的食堂點菜系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于紅外面陣檢測的食堂點菜系統(tǒng)。 技術背景
[0002] 現在高校學生用餐以食堂為主，高校食堂的學生用餐方式為：用餐者排列成對，隊 首的用餐者向食堂打菜人員說明自己需要的菜名，打菜人員根據菜名為用餐者打菜，然后 打菜人員計算出所消費金額，并將消費金額輸入到刷卡器，由用餐者刷卡進行支付。
[0003] 由于用餐時間集中，用餐時食堂人聲嘈雜，加上用餐者會帶有口音，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菜品，而且每次打 完菜還需要打菜人員計算用餐人員所消費的金額，并在刷卡器上進行操作，使得打菜的效 率不高。

【發(fā)明內容】

[0004] 為了克服目前食堂打菜時，打菜人員不容易確定用餐者指示的目標菜品，打菜人 員需要口算得到消費金額的缺點，本發(fā)明提供了一種能夠根據用餐人的手勢準確得到目標 菜品基于紅外面陣檢測的食堂點菜系統(tǒng)。
[0005] -種基于紅外面陣檢測的食堂點菜系統(tǒng)，包括支架，安裝于支架上的紅外線陣列， 指示燈和處理器，每個指示燈對應一個菜盤；紅外線陣列安裝于支架上，紅外線陣列的數量 為多個，每個紅外線陣列形成一個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置，每個紅外線束具有線束標記；紅外線束的通、斷狀態(tài)輸入處理 器中；用餐者點菜時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，再以每個面的矩形中心點擬合成直線，獲取擬合 直線與菜盤所在面的交點，最后判斷出該交點處于哪個菜盤的區(qū)域內，交點所在的菜盤區(qū) 域作為用餐者選中的菜品，處理器使與交點所在菜盤區(qū)域對應的指示燈亮起，其余指示燈 處于熄滅狀態(tài)。
[0006] 進一步，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。紅外線束由成對設置的紅外線發(fā)射器和紅外線接收器 發(fā)出和接收，當紅外線發(fā)射器和紅外線接收器之間的光路被擋住時，該紅外線束處于斷開 狀態(tài)；當紅外線發(fā)射器和紅外線接收器之間的光路無遮擋時，該紅外線束處于接通狀態(tài)。
[0007] 進一步，紅外線束處于接通狀態(tài)時，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，紅外線接收器置低電平并輸入處理器中，處理器獲取每個紅外線接 收器的信號；處理器以其中一個紅外線檢測面作為基準檢測面，以基準檢測面中任意一個 紅外線接收器或紅外發(fā)射器所在位置作為坐標系原點、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 標系，菜盤所在的平面與XOZ面平行，每個紅外線發(fā)射器和接收器以其與坐標系原點的距 離設置坐標；處理器分別獲取每個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，并得到這些坐標圍成的矩形區(qū)域。
[0008] 進一步，以最接近菜盤的紅外檢測面為基準檢測面，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原點，測量得到菜盤所在平面與坐標原點的距離， 并獲得每個菜盤的四個頂點與坐標原點的距離，將菜盤的四個頂點的坐標預存于處理器 中。
[0009] 進一步，處理器以每個面的矩形中心點通過最小二乘法擬合成直線，擬合直線生 成后，處理器分別計算各矩形中心點與擬合直線的距離，剔除大于預設極限距離的中心點， 再將剩余的矩形中心點通過最小二乘法擬合成直線，再分別計算各矩形中心點與擬合直線 的距離，剔除大于預設極限距離的中心點；如此迭代多次，直到所有中心點與擬合直線的距 離小于預設極限距離，或者迭代次數達到預設迭代次數為止；預設極限距離和迭代次數均 預存于處理器中。
[0010] 進一步，指示燈與菜盤的對應關系預存于處理器中，菜盤的菜價與菜盤一一對應， 指示燈亮起時，對應菜盤的菜價輸入處理器中進行菜價計算。
[0011] 指示燈亮起時，代表與指示燈對應的菜盤被選中。點菜時做如下要求：點菜的時候 手要處于所有紅外線檢測面的范圍內，點完菜，手離開，系統(tǒng)沒有檢測到手持續(xù)幾秒鐘后， 認為點菜結束。然后處理器計算獲得的菜價總和輸入刷卡機中，刷卡機固定安裝于支架上。 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)復位，累計菜價清零，準備。
[0012] 進一步，支架上設有能夠拍攝菜盤中實際菜品圖片的攝像頭，攝像頭獲取的實際 菜品圖片輸入處理器中，處理器中預設有菜品圖像和菜品價格對應表，處理器將攝像頭獲 取的實際菜品圖片與菜品圖像對比、尋找到與實際菜品圖片最相近的菜品圖像和菜品價 格，使菜品價格與菜盤一一對應。
[0013] 由于在食堂打菜時，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，并擬合形成用餐者的指向方向，從而獲取 對應菜品，克服了食堂環(huán)境嘈雜，聲音不易識別問題。
[0014] 本發(fā)明的有益效果在于： 1、在食堂嘈雜的環(huán)境下實現高效率的點菜操作，用餐者可以選擇在點菜終端的觸摸屏 上進行點菜，也可以選擇用指勢完成點菜操作，點菜系統(tǒng)自動根據點菜情況計算出消費金 額，并將消費金額傳送給刷卡器。
[0015] 2、視覺系統(tǒng)可以識別菜盤桌上各菜盤內的菜品信息，可以應對菜品更換等情況， 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指示燈進行打菜，結算由處理器完成，使得打菜人員的勞 動強度降低，提高了食堂效率。
【附圖說明】
[0017] 圖1是裝置整體結構示意圖。
[0018] 圖2是相機和相機安裝座布置圖。
[0019] 圖3是LED指示燈示意圖。
[0020] 圖4是相機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、相機安裝 座，7、攝像頭，8、點菜終端，9、支撐板，10、刷卡器，11、墻。
【具體實施方式】
[0025] 如圖1所示，一種基于機器視覺的食堂點菜輔助裝置，包括處理器，支架5,相機安 裝座6,攝像頭7,菜盤1，LED指示燈2,菜盤桌3,點菜終端8,多個紅外線檢測面4,支撐板 9,刷卡器10,墻11，螺釘。
[0026] 如圖2所示，支架5上設有能夠拍攝菜盤中實際菜品圖片的攝像頭7,攝像頭7獲 取的實際菜品圖片輸入處理器中，處理器中預設有菜品圖像和菜品價格對應表，處理器將 攝像頭獲取的實際菜品圖片與菜品圖像對比、尋找到與實際菜品圖片一致的菜品圖像和菜 品價格，使菜品價格與指示燈2 -一對應。
[0027] 如圖3所示，所述的菜盤1放置在菜盤桌3上，每個菜盤1旁邊設置有LED指示燈 2。墻11體上設置有支撐板9,支撐板9上設置有點菜終端8,點菜終端8旁邊設置有刷卡 器10,支撐板9上設置有支架5,支架5上設置有橫向紅外線發(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 接收陣列構成一個個紅外線檢測面4,這些紅外線檢測面4檢測用餐者的小臂的朝向，進而 通過手臂的指向完成點菜。相機7B用于采集當日菜盤1的圖片，相機7,點菜終端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)射器和一列堅直紅外線接收器組成，每一個橫向紅外線發(fā)送器與一個水平紅外線接 收器對應，每一個縱向紅外線發(fā)射器與一個堅直紅外線接收器對應，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橫向紅外線發(fā)送器的紅外光束，堅直紅外線接收器 能收到來自對應縱向紅外線發(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原點、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