基于顏色識別的餐盤自動計價方法及其系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于顏色識別的餐盤自動計價方法及其系統(tǒng)，首先，顏色傳感器采集餐盤底面的顏色后，將顏色信號發(fā)送至單片機；接著，單片機通過計算顏色信號后計算出不同餐盤所對應的價格，并將價格信號發(fā)送至顯示屏；然后，顯示屏根據(jù)收到的價格信號顯示相應的收費價格。本發(fā)明具有以下的有益效果：1)利用顏色特征，采集顏色信號，并用程序實現(xiàn)計價，與常見刷卡系統(tǒng)相關聯(lián)，容易被推廣；2)較傳統(tǒng)收銀方式有方便快捷的優(yōu)勢，比起條形碼、芯片計價，更加簡捷、便宜，使用更靈活；3)系統(tǒng)運行時，無人化管理，更先進；4)機器計算更高效，故而更公平。
【專利說明】基于顏色識別的餐盤自動計價方法及其系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及快餐鄰域，更具體地說是涉及一種基于顏色識別的餐盤自動計價方法及其系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著城市生活節(jié)奏的不斷加快，人們越來越多地通過各類快餐來解決“食”這個問題。市面上現(xiàn)有自助計價系統(tǒng)有在盤子上裝芯片或條形碼，但這些方法成本高而且很容易受洗滌、溫度等環(huán)境而影響。
[0003]總之，現(xiàn)有快餐存在以下的問題:
[0004]I)結算時往往排著長隊，從而導致效率低；
[0005]2)結算人員手忙腳亂，易發(fā)生錯誤令顧客不滿。
【發(fā)明內容】
[0006]針對現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種基于顏色識別的餐盤自動計價方法及其系統(tǒng)，由于餐盤顏色不易變化，這樣能夠根據(jù)不同顏色的餐盤來確定相應食物的價格。
[0007]為達到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術方案:
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了 一種基于顏色識別的餐盤自動計價方法，該餐盤自動計價方法的具體步驟為:
[0009]A.顏色傳感器采集餐盤底面的顏色后，將顏色信號發(fā)送至單片機；
[0010]B.單片機通過計算顏色信號后計算出不同顏色餐盤所對應的價格，并將價格信號發(fā)送至顯示屏；
[0011]C.顯示屏根據(jù)收到的價格信號顯示相應的收費價格。
[0012]所述步驟A的具體步驟為:
[0013]Al.啟動后顏色傳感器進行白平衡調整；
[0014]A2.顏色傳感器采集餐盤底面的顏色后，將餐盤底面的顏色分解為R、G、B三個分量的電流信號；
[0015]A3.將R、G、B三個分量的電流信號轉換成R、G、B三個分量的脈沖信號并將上述3個脈沖信號發(fā)送給單片機。
[0016]所述步驟B的具體步驟為:
[0017]單片機在單位時間內分別計算R、G、B三個分量的脈沖信號的個數(shù)后，與預設在數(shù)據(jù)庫內的R、G、B三個分量的脈沖數(shù)值表中的數(shù)值進行匹配后，根據(jù)相應RGB值所在的區(qū)域確定相應顏色餐盤所裝菜肴的價格，輸出價格信號至顯示屏。
[0018]所述餐盤自動計價方法進一步包括以下步驟:
[0019]通過單紅外發(fā)射式傳感器向單片機發(fā)送工作信號，確保是餐盤放在系統(tǒng)設備上以使得單紅外發(fā)射式傳感器發(fā)送信號，可以避免其他有色物體掃過設備上方產(chǎn)生干擾。[0020]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種餐盤自動計價系統(tǒng)，包括:
[0021]顏色傳感器，用于采集餐盤底面的顏色；
[0022]單片機，用于計算不同顏色所對應的餐費價格；
[0023]顯示屏，用于顯示餐費。
[0024]進一步地，所述的餐盤自動計價系統(tǒng)，還包括:
[0025]單紅外發(fā)射式傳感器，用于啟動單片機工作。
[0026]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提出的一種基于顏色識別的餐盤自動計價方法及其系統(tǒng)，具有以下的有益效果:
[0027]I)利用顏色特征，采集顏色信號，并用程序實現(xiàn)計價，與常見刷卡系統(tǒng)相關聯(lián)，容易被推廣；
[0028]2)較傳統(tǒng)收銀方式有方便快捷的優(yōu)勢，比起條形碼、芯片計價，更加簡捷、便宜，使用更靈活；
[0029]3)系統(tǒng)運行時，無人化管理，更先進；
[0030]4)機器計算更高效，故而更公平。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031]圖1是本發(fā)明的實施例1的原理示意圖；
[0032]圖2是本發(fā)明的實施例2的電路示意圖。
【具體實施方式】
[0033]下面結合附圖和實施例進一步說明本發(fā)明的技術方案。
[0034]實施例1
[0035]實驗設備:顏色傳感器TCS230、單片機AT89S52、顯示屏LCD1602A、5V直流電源、單紅外反射式傳感器、不同顏色物體、萬用表等。將顏色傳感器TCS230和單紅外反射式傳感器與單片機AT89S52連接上，單片機再與顯示屏IXD1602A連接，硬件原理圖如圖1。
[0036]工作時給單片機供5V直流電，并將設備置于無其它顏色干擾的環(huán)境中，此時TCS230上的4只LED燈會發(fā)白光，經(jīng)過短暫的白平衡設備就能正常工作了。假定不同顏色盤子所裝的食物價格不等，LED燈照在一種盤子上會產(chǎn)生對應顏色的光，紅綠藍等不同色光有著不同的波長和頻率，TCS230先后接受到不同的色光信號時其中的光電二極管會將之轉換成不同強度的電流，不同強度的電流將會被TCS230中的電流到頻率轉換器轉換成不同頻率的脈沖信號，與之相連的單片機AT89S52會接收到這樣的脈沖信號，其中的計數(shù)器會計量出一定時間(即單位時間，單位時間指的是預先設置在單片機內的一個時間值)內該信號的脈沖個數(shù)，因而不同色光所產(chǎn)生的脈沖個數(shù)也就不一樣，利用編程可將脈沖個數(shù)轉換成對應顏色的RGB值，單片機AT89S52利用采集的RGB值即可計算出該種顏色盤子所裝食物的價格，再將價格數(shù)值顯示在所連接的LCD1602A顯示屏上面。這樣的實驗流程便初步完成了基于顏色識別的餐盤自動計價系統(tǒng)論證，但由于考慮到實際操作中設備的運作可能會受到來自餐盤以外的物體顏色干擾，所以我們增設了一個單紅外式傳感器(可調節(jié)距離參數(shù))，這樣一來只有當餐盤放在距離紅外線傳感器足夠近時，方使得TCS230開始工作。
[0037]基于顏色識別的餐盤自動計價系統(tǒng)設計主要包括:白平衡調整、信號獲取、信號轉換和傳輸、RGB采集、價格計算及顯示，流程圖見圖1。
[0038]白平衡調整是實驗過程開始的第一步。TCS230顏色傳感器對光的三原色反應不同，則輸出脈沖個數(shù)、RGB值也不相同。使用該設備之前必須先得進行白平衡使得TCS230所識別的白色是三原色相等的。因此，其它色光相對白光的對比過程將會正常，白光的RGB值均為255，而其它色光成分中各顏色因子所占比重的多少將會通過對比白光(RGB255)的方式顯不O
[0039]白平衡過程設置定時器為一固定時間，顏色識別時選通三種顏色的濾波器，計算這段時間內TCS230的輸出脈沖數(shù)，得出一個比例因子，通過這個比例因子可以把這些脈沖數(shù)變?yōu)?55(白光)。在實際測試時，使用同樣的時間進行計數(shù)，把測得的脈沖數(shù)再乘以求得的比例因子，然后就可以得到所對應的R、G和B的值。
[0040]目前，自助餐產(chǎn)業(yè)逐漸使用不同顏色的餐盤區(qū)分價格種類繁多的菜肴，然而人工計算難免出錯，據(jù)此，我們根據(jù)顏色識別技術，可將不同顏色餐盤的RGB值測算出來，采用單片機編程方法經(jīng)過運算將RGB值轉換成價格。以下主要討論顏色差別明顯的紅色、綠色、藍色，顯然這幾種顏色的R值、G值、B值分別接近255，如紅色:R = 244，G = 15，B = 22。那么我們經(jīng)過多次測量可以將三個值分別處于某一區(qū)間定義為紅色，編程時可在這種情況下輸出裝有不同菜肴的紅色餐盤的價格，例如:5元。其他顏色餐盤菜肴的計價原理類似，但是當顏色種類繁多時，就得經(jīng)過仔細地測量，定義出更多精確的價格區(qū)間以保證各種顏色餐盤的菜肴價格都正確顯示。定義出的價格區(qū)間例如可以是預設在數(shù)據(jù)庫內的R、G、B三個分量的脈沖數(shù)值表。
[0041]另外，設置好相應距離參數(shù)的單紅外反射式傳感器可以確保所計顏色是餐盤放在設備上的情況下計得的，而并非其他有色物體掃過設備上方產(chǎn)生干擾計得的。
[0042]使用時，將餐盤放在計價平臺上，此時設于計價平臺內的顏色傳感器就能夠采集到餐盤底面的顏色了。
[0043]本發(fā)明創(chuàng)造的創(chuàng)新之處在于利用顏色特征，采集顏色信號，并用程序實現(xiàn)計價，與常見刷卡系統(tǒng)相關聯(lián)，容易被推廣；較傳統(tǒng)收銀方式有方便快捷的優(yōu)勢，比起現(xiàn)有的在餐盤上設置條形碼、芯片進行計價，更加簡捷、便宜，更重要的是相比它們，餐盤的顏色不易因為洗滌或是溫度改變而發(fā)生變化，使用起來不僅靈活而且綠色環(huán)保，系統(tǒng)運行時，無人化管理，十分先進；機器計算很高效，故而公平。這在一定程度上給自助餐計價環(huán)節(jié)提供了參考方案，將會大大提高自助餐產(chǎn)業(yè)的工作效率。
[0044]實施例2
[0045]再請參見圖2所示的一種餐盤自動計價系統(tǒng)，包括:
[0046]顏色傳感器TCS230，用于采集餐盤底面的顏色；
[0047]單片機AT89S52，用于計算不同顏色所對應的餐費價格；
[0048]顯示屏LCD1602A，用于顯示餐費。
[0049]進一步地，還包括單紅外發(fā)射式傳感器，用于啟動單片機AT89S52工作。
[0050]需要指出的是，實施例2的原理和實現(xiàn)過程與實施例1是相同或類似的，故其重復部分在此不再贅述。
[0051]另外，實施例1中闡述的是對于每個帶有顏色的餐盤逐一計價過程，倘若設計一款透明的托盤，透明托盤上有相應數(shù)量呈放餐盤的凹槽，顧客將打好菜肴的餐盤放在透明托盤上的凹槽內。而在計價平臺內與各凹槽相對應的位置上分別設置多個TCS230顏色傳感器便可一次性將托盤中所有餐盤的價格測算出來，利用編程同樣可以將價格累加起來輸出顯示在顯示屏IXD1602A上。單片機AT89S52上的復位管腳可以與刷卡扣費系統(tǒng)連接，更加可以實現(xiàn)刷卡一次設備清零一次，方便下一位顧客的使用。
[0052]本【技術領域】中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明的目的，而并非用作對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質范圍內，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權利要求的范圍內。
【權利要求】
1.一種基于顏色識別的餐盤自動計價方法，其特征在于: 該餐盤自動計價方法的具體步驟為: A.顏色傳感器采集餐盤底面的顏色后，將顏色信號發(fā)送至單片機； B.單片機通過計算顏色信號后計算出不同顏色餐盤所對應的價格，并將價格信號發(fā)送至顯示屏； C.顯示屏根據(jù)收到的價格信號顯示相應的收費價格。
2.根據(jù)權利要求1所述的餐盤自動計價方法，其特征在于: 所述步驟A的具體步驟為: Al.啟動后顏色傳感器進行白平衡調整； A2.顏色傳感器采集餐盤底面的顏色后，將餐盤底面的顏色分解為R、G、B三個分量的電流信號； A3.將R、G、B三個分量的電流信號轉換成R、G、B三個分量的脈沖信號并將上述3個脈沖信號發(fā)送給單片機。
3.根據(jù)權利要求2所述的餐盤自動計價方法，其特征在于: 所述步驟B的具體步驟為: 單片機在單位時間內分別計算R、G、B三個分量的脈沖信號的個數(shù)后，與預設在數(shù)據(jù)庫內的R、G、B三個分量的脈沖數(shù)值表中的數(shù)值進行匹配后，輸出相對應的價格信號至顯示屏。
4.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的餐盤自動計價方法，其特征在于: 所述餐盤自動計價方法進一步包括以下步驟: 通過單紅外發(fā)射式傳感器向單片機發(fā)送工作信號。
5.一種餐盤自動計價系統(tǒng)，其特征在于，包括: 顏色傳感器，用于采集餐盤底面的顏色； 單片機，用于計算不同顏色所對應的餐費價格； 顯示屏，用于顯示餐費。
6.根據(jù)權利要求5所述的餐盤自動計價系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 單紅外發(fā)射式傳感器，用于啟動單片機工作。
【文檔編號】G07G1/12GK103971471SQ201410193006
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月8日 優(yōu)先權日:2014年5月8日
【發(fā)明者】楊順, 劉卓, 田達奇 申請人:上海海事大學