机械设计制造及其自动化-基于图像识别技术的超市自动称重秤设计.docx

《机械设计制造及其自动化-基于图像识别技术的超市自动称重秤设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计制造及其自动化-基于图像识别技术的超市自动称重秤设计.docx（28页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、本设计目的在于设计一种运用图像识别技术的电子秤，解决传统电子秤使用起来效率低的问题，将图像识别技术结合到传统的电子秤上，从而免去绝大多数人工操作，并且提升称重效率和精度。首先对自动称重秤的发展趋势进行分析,介绍图像识别技术的工作原理，列举目前常见的称重秤的优缺点。电子秤的硬件选择，软件设计。关键词：图像识别；称重秤；自动称重AbstractThepurposeofthisdesignistodesignane1ectronicsca1eusingimagerecognitiontechno1ogytoso1vetheprob1emof1owefficiencyintheuseoftraditi

2、ona1e1ectronicsca1e,imagerecognitiontechno1ogyiscombinedwiththetraditiona1e1ectronicsca1e,soastoavoidthemajorityofmanua1operation,andimprovetheefficiencyandaccuracyofweighing.First1y,thedeve1opmenttrendofautomaticweighingsca1eisana1yzed,theworkingprincip1eofimagerecognitiontechno1ogyisintroduced,and

3、theadvantagesanddisadvantagesofcommonweighingsca1eare1isted.E1ectronicweighinghardwarese1ection,softwaredesign.Keywords:imagerecognition；Weighingsaid;；Automaticweighing引言11 .研究背景与意义11 .研究背景12 .研究意义12 .国内外研究现状21 .称重秤的历史22 .电子秤的发展趋势23 .图像识别技术工作原理44 .目前世界上流行的自动识别技术45 .图像识别技术目前主要应用领域51 .遥感图像识别52 .军事刑侦53

4、 .生物医学54 .机器视觉56 .目前常见的称重秤的优缺点61. 杆秤62. 台秤63. 案秤64. 弹簧秤65. 电子磅秤66. 托盘67. 电子秤78. 装载机电子秤77 .具有图像识别功能电子秤设计思路7二 .总体设计8三 .系统硬件设计91 .摄像头92 .处理器113 .数据传输模块124 .电子秤模块121 .小票打印机结构132 .信息显示屏143 .摄像头、显示屏、打印机支撑架154 .电子秤夕卜壳15四 .系统软件设计171 .自动识别功能172 .商品信息数据传输与商品数据统计分析软件部分173 .称重并打印条形码18五 .对图像识别技术的未来展望211 .图像识别技术的

5、现状212 .图像识别技术的未来展望233 .总结23参考文献24郑重声明错误!未定义书签。基于图像识别技术的超市自动称重秤设计一.引言1研究背景与意义1 .研究背景当今世界，计算机和网络技术的快速发展使国内计算机图像识别技术研究取得了重大进展，以提供适合智能图像识别技术研究的环境，但与发达国家相比仍有许多不足之处。许多企业无法娴熟地使用智能图像识别技术。随着大数据时代的到来，所有技术手段都在快速发展，数字图像处理技术也在计算机技术的支持下不断进步。智能图像识别技术是人工智能领域的一个非常重要的研究领域，人们提出了开发强大的方法来有效识别不同类型的图像，在使用智能模式识别技术识别图像时，被识别

6、的图像首先被输入到计算机系统，该系统将图像与图像本身进行比较，提取特征并进行一定的分类。用于数字图像识别的计算机智能图像识别技术为图像处理的各个领域提供了一种实用的方法，以确保信息的完整性和真实性达到最高程度。但是，在智能图像识别过程中，计算机必须处理非常大的数据，因此，如果要提高识别精度和识别速度，技术人员应加大对图像特征的提取，将冗余信息消除和智能图像识别技术做到最好，加快其他方面的研究工作，以促进应用。智能计算机图像识别需要利用这一点，因为图像包含的信息元素太多，如果系统逐个元素进行识别，不仅会消耗大量的时间，而且还会影响识别速度。基于关键信息的识别能够准确地识别特定的元素，并保留重要的

7、信息，从而使处理更加智能，识别效果更好。2 .研究意义在日常生活中，去超市购物是很常见的，只是在称重区排长队时感到不悦。目前，在实践中使用的大多数商业秤仍然是传统的电子秤。由于每种产品的价格每天都在变化，在输入单价时很容易记错价格，这很考验卖家的记忆力。代码输入法可以通过改变数据库来改变单价，但需要大量经过培训的专职工作人员，因为代码很长，难以记忆。供应商经常要为不同的物品输入代码，称重、贴标签和记账。如果忘记了代码，就必须在系统中重新查找，这增加了顾客的等待时间，影响了购物体验。在超市里，顾客在不同类型的水果和蔬菜之间进行选择是很常见的，收银员不仅需要识别具体的水果或蔬菜类型(如香蕉、苹果、

8、梨)，还需要识别其品种以确定价格。这个问题已经通过包装货物来解决，但在很多情况下，消费者想选择自己的产品，因此不能被包装，必须称重。解决这个问题的一个常见办法是给水果和蔬菜分配一个代码，但这种方法需要记住大量的代码，会导致定价错误。止匕外，许多超市为收银员分发带有图片和代码的传单，但这是有问题的，因为传单阅读起来很费时间。当今社会特别关注的图像识别，解决了一个直到现在还没有被技术有效解决的问题。水果和蔬菜也可以通过计算机视觉从不同品种的水果集合中自动分类。图像识别技术可与传统的电子秤相结合，以消除大部分手工作业，提高称量效率和准确性。3 .国内外研究现状1 .称重秤的历史如果说文字是人类精神文

9、明进步的预兆，那么天平作为称量和交换的工具，无疑是人类物质发展的重要推动力。中国有5000多年的历史，是世界上最早发展天平的国家之一。长期以来，古代杆秤的发展是由手工完成的，使用绳缝、非定量的铁块和木头、竹子和骨头制成的秤。直到20世纪，传统杆秤的结构才逐渐转变为外刀纽与刀承或内刀纽与刀承结构。1949年后，中国逐渐制定了杆秤的法规和国标，并加强了对计量系统的法律控制。1985年至1987年，中国对杆秤的结构进行了完全改变。原来的木棒被金属棒取代，解决了木棒的测量问题。准确性不在因为地区和天气条件的影响而改变，它们适应了半机械化、通用化、标准化、和大规模生产的需要。从古代的杆秤到今天的智能自动

10、检重机，人类的进步是可以想象的。2 .电子秤的发展趋势电子台秤在贸易中被广泛使用，但只能在有限的地方进行使用。电子称重仪器的运用通常更加繁琐和集合化。(1)微型化。完全符合小容量、低轮廓和轻重量的电子台秤的新结构趋势，电子台秤和电子轮秤容量低的问题可以使用圆形的非常薄称重传感器，这不仅可以降低成本，还可以提高稳定性和可靠性，对于中等或大容量的电子台秤和电子地磅来说，使用薄壁钢制方形或矩形封闭部分焊接在秤体上，是衡器设计中一个特别有前途的发展。(2)模块化。对于大结构和更大结构，就好比大型的具有静态功能和动态功能的电子类型的汽车衡，拆分并以不同的长度组合可以使用标准结构的模块来完成，以创造新的变

11、化和标准，这种结构尤其是提高了产品的可靠性、产品通用性和产品互换性，它还降低了成本，显著提高了生产效率而且还提升了产品质量，它还提高了公司的竞争力。(3)整合化静态和动态电子卡车秤、特种秤、便携式静态和动态电子轮秤、小型电子台秤等可与秤体和卡车称重传感器、称重称本体结构的集合化。(4)智能化运用电脑的强大计算功能来增强称显示屏幕的功能可以通过电脑和电子秤器显示控制器和的组合来实现，因此这是当今市场上带有微电脑秤终端的电子秤和市场上普通的果蔬电子秤之间的本质区别。(5)全面化电子称重技术的发展是基础性的研究不断深化，应用方式不断扩大，向新技术领域方向不断开拓，相关领域和行业不断结合，各种称重、自

12、动控制、信息处理等问题的综合技术不断发展的规律。当今的零售系统需要提供商业化的电子价格表，将各种控制信息、重量显示和销售紧密地结合起来，以实现自动调整。(6)合并。工业称重和测量方法或过程还要求许多称重和测量系统可以结合起来，这意味着可以根据需要调整测量范围，硬件可以与软件相连，软件可以根据具体程序进行修改和扩展等等，输入和输出数据和指令必须有不同的语言和条形码，并且必须能够与外部控制和数据处理设备进行通信。3 图像识别技术工作原理这之中非常重要的一步是在图像中提取出图片的特征，识别准确性是由从图像中提取的特征决定的，因为图像识别是通过提取图片的特征，然后建立机器分类模型进行图像识别，图像识别

13、的准确性取决于图像识别中清晰和结构良好的特征，例如，形状和颜色频率是广泛使用的特征，性能良好。这是一种图像处理技术，根据需要将图像分成有意义的区域或部分，分割的好坏直接影响到后续图像处理的效果，尽管今天有许多图像处理方法，但图像通常被平滑、着色或以其他方式处理，并构成后续图像识别的基础。识别技术的技术原理是识别特征区域，即图像或物体中含有最多信息的部分,因此，所选图像中信息量最大的部分或特征被强调和定位，而其他不明显的特征被忽略，这个过程使用了一种图像识别算法（也称为图像分类器），该算法将图像作为输入，并输出其包含的内容，为了让该算法学习图像的内容，它需要学习区分类别，例如，如果一个图像识别系

14、统的目的是识别和鉴定狗，那么图像识别算法需要在成千上万的狗图像和成千上万不包含狗的背景图像上进行训练。因为人眼识别和基于计算机的图像分析之间没有什么区别，所以在对于图像识别方法中的识别来说，两者都是根据存储在内存中的图像来识别图像，人眼依靠物体的特征来识别它们，并通过评估其特征来区分相片，电脑分析照片是图像识别技术使用地关键，需要确定被处理图片的特征，而且需要完成图像分析就需要根据收集的相关信息来判断，因为电脑数据库中已经收集许多案例信息，所以在进行识别时，电脑便可以调用数据库中数据，并与要分析的照片进行比较，从而实现准确的图像识别。简单地说，这意味着计算机以与人眼相同的方式检查图像并确定其关

15、键信息。由于识别是基于关键信息的，它可以准确地学习某些元素并记住重要的信息，使识别过程和结果都更加智能。4 .目前世界上流行的自动识别技术条码读取技术是在严格条件下的环境中读取的；红外识别技术受到穿透率的影响明显较大；相机直接摄像技术拍到物体表面，产生数字记录，然后传送给自动识别软件。然而这种技术依赖于环境，定位物体表面不能在雪、雨、雾的气候下使用，同样不能在凹凸不平的地方使用，过于鸡肋。卡片识别也分为接触式和非接触式识别，接触式识别卡包括：IC卡、磁条卡和光学卡，它们因其成制造本低、故障率低和易于使用而被广泛使用，但是，在使用条件和阅读速度上有限制，非接触式身份证，如射频卡。它们被广泛用于铁路车辆号码的自动识别、高速公路的自动收费、乘客出入控制、集装箱运输等，因为它们不受使用环境的限制，并且具有很高的读取速度。5 .图像识别技术目前主要应用领域图像识别方法可以基于基本的图像特征，也可以基于不同图像的不同特征，在人类图像识别系统中，往往只能通过不同层次的信息处理来实现复杂图像的识别，图像识别技术是立体视觉、运动分析和数据融合等实用技术的基础，可用于许多领域，如导航、地图和地形引导、自然资源分析、天气预报、环境监测和生理损害研究。1 .遥感图像识别航空照片和卫星遥感图像通常使用识别技术进行处理，以提取有用的信息，目前，这项技术主要用于地形和地质侦察