[发明专利]一种基于边缘上下文的餐盘自动结算方法

说明书

本发明公开了一种基于边缘上下文的餐盘自动结算方法，包括：获取盛有菜品的餐盘样本图片，提取样本图片中的餐盘边缘上下文特征；采集盛有菜品的餐盘图像，将采集到的餐盘图像进行图像处理；基于图像处理后的结果结合步骤一中提取到的餐盘边缘上下文特征进行特征匹配；如果匹配成功，则根据匹配对应的菜品价格进行结算。通过针对不同餐盘形状对应不同价格的菜品的食堂，可以对餐盘图像自动进行识别，从而计算出价格，一方面节省了人力资源的投入，另一方面提高了效率，降低结算错误出现的概率。

技术领域

本发明属于图像处理领域，涉及一种基于边缘上下文的餐盘自动结系统。

背景技术

随着科学技术的发展，无人看守的餐盘自动结算方法凭借着无人力要求、快捷的特点越来越流行，其中，结算方法中常用到的方法基本上可分为三类：RFID电子标签法，压力传感器法和基于图像识别的餐盘检测法。电子标签法虽然准确率高，检测速度快，但是成本较高，在食堂这样潮湿的环境下，损坏现象也经常发生。利用压力传感器方法来识别餐盘的方法精确度不高。现有的基于图像识别的餐盘检测法有基于颜色特征和基于形状特征的，基于颜色特征的餐盘识别算法没有考虑到食堂的盘子使用率高，颜色容易发生改变，而现有的基于形状特征的餐盘识别算法大多都是用霍夫变换来匹配形状，检测效率不高。

发明内容

为解决上述问题，本发明针对现有的餐盘识别技术的缺点，提出了一种基于边缘上下文的餐盘自动结算方法，提高了餐盘自动结算方法中餐盘识别的效率。

为实现上述目的，本发明的技术方案为基于边缘上下文的餐盘自动结算方法，包括：

步骤一，获取盛有菜品的餐盘样本图片，提取样本图片中的餐盘边缘上下文特征；

步骤二，采集盛有菜品的餐盘图像，将采集到的餐盘图像进行图像处理；

步骤三，基于图像处理后的结果结合步骤一中提取到的餐盘边缘上下文特征进行特征匹配；

步骤四，如果匹配成功，则根据匹配对应的菜品价格进行结算。

可选的，所述获取盛有菜品的餐盘样本图片，提取样本图片中的餐盘边缘上下文特征，包括：

对盛有菜品的餐盘图像进行预处理；

对预处理后的图像进行特征提取，获取各餐盘的特征向量。

可选的，所述对盛有菜品的餐盘图像进行预处理包括：

获取到的餐盘图片转化为灰度图，采用以下公式将三通道彩色图片转化为灰度图：

Gray＝R*0.299+G*0.587+B*0.114

其中R、G、B分别表示RGB颜色空间中红绿蓝三个通道的颜色值，Gray表示转化后的灰度值。

可选的，所述对预处理后的图像进行特征提取，获取各餐盘的特征向量包括：

将餐盘图像的中心作为中心点p，在以p为圆心，R为半径的局域内按对数距离间隔建立2个同心圆，将此区域按圆周方向四等分，得到八个空间区域；

计算每个空间区域每个像素的梯度方向与强度，用四个不同方向的卷积掩膜作为模板对每个区域的所有像素值进行卷积运算，从而计算出每个像素的梯度方向与梯度强度。

可选的，所述基于图像处理后的结果结合步骤一中提取到的餐盘边缘上下文特征进行特征匹配包括：

在图像上滑动窗口遍历所有像素并计算边缘上下文特征，预先设立一个与录入的餐盘图像大小一致的窗口，用该窗口遍历图像的每个像素，计算所有像素的边缘上下文特征；

将待识别图像的特征向量与录入的餐盘特征向量进行匹配，计算区域的特征向量和模板特征向量的误差，来表示它们的相似程度，当误差小于阈值时，表示匹配成功。