CN112509249A - 一种用于区块链的机器视觉电子秤***及使用方法 - Google Patents

一种用于区块链的机器视觉电子秤***及使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种用于区块链的机器视觉电子秤***及使用方法,所述***包括云服务器模块,机器视觉电子秤组合模块和移动客户端模块,所述机器视觉电子秤组合模块将数据发送至所述云服务器模块中处理并存储,所述云服务器将处理好的数据返还给所述机器视觉电子秤组合模块,所述移动客户端模块通过扫描所述机器视觉电子秤组合模块生成的二维码进行交易,交易信息会存入所述机器视觉电子秤组合模块组成的区块链中,所述移动客户端模块通过网络向所述机器视觉电子秤组合模块申请访问交易信息。本发明无需手动操作,解决了人为操作失误,提高了称重效率。加入了手势结算,适用于有视听和语言障碍的人群购物,提高了电子秤的实用性和交易的安全性。

Description

一种用于区块链的机器视觉电子秤***及使用方法
技术领域
本发明属于区块链和物联网技术领域,具体涉及一种用于区块链的机器视觉电子秤***及使用方法。
背景技术
随着社会的发展,市场规模的增大,电子秤已经成为人们生活中不可缺少的生活工具。
在传统的电子秤中,个人电子秤会被一些无良商家事先动手脚,致使称重不准确,缺斤少两。公共电子秤在称重时必须提前将所有物品的名称和单价存入电子秤中,称量时操作人员需要先用眼睛判断出物品的名称,然后才能在传统的电子秤上面找到对应的输入键进行输入。一旦操作人员记不清物品的名称时,就需要对照表单查询此物品的编号,然后再将对应的物品编号输入电子秤中进行识别计算。而且在使用期间的称量数据正常不会保留,因此销售人员无法准确的掌握市场的需求。
对于相似的专利,如申请号为201811082391.0的一种电子秤,其电子秤依然保留着传统电子秤按键输入的方式,没有摆脱人工操作,从而并没有达到真正的智能化。其称量数据全部上传服务器一旦数据在上传过程中出现数据丢失、个别设备被篡改等问题,必然会增加后期维护的成本。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的问题和不足,提供一种用于区块链的机器视觉电子秤***和使用方法。
众所周知,区块链技术具有去中心化,不可篡改的特点。本发明通过引入区块链技术,解决现有电子秤中数据存储安全问题,真正实现智能化。
为达到上述目的,本发明采用如下技术方案予以实现。
一种用于区块链的机器视觉电子秤***,由云服务器模块1,机器视觉电子秤组合模块2和移动客户端模块3构成,所述机器视觉电子秤组合模块2将数据发送至所述云服务器模块1中处理并存储,所述云服务器1将处理好的数据返还给所述机器视觉电子秤组合模块2,所述移动客户端模块3通过扫描所述机器视觉电子秤组合模块2生成的二维码进行交易,交易信息存入所述机器视觉电子秤组合模块2组成的区块链中,所述移动客户端模块3通过网络向所述机器视觉电子秤组合模块2申请访问交易信息。
进一步地,上述云服务器模块1采用通用云服务器,如华为云、阿里云或腾讯云,所述云服务器模块1用于提前训练并存储所需销售物品的图片和规定的结账手势,并通过网络将上述机器视觉电子秤组合模块2上传的数据进行处理并存储。
进一步地,上述机器视觉电子秤组合模块2由若干个相同的机器视觉电子秤模块组成,所述若干个相同的机器视觉电子秤模块通过通信构成区块链***完成交易数据的传输和验证。
进一步地,上述机器视觉电子秤模块包括控制模块2-10、本体2-1、称重台2-2、托盘2-3、支架2-5、第二显示屏2-7、语音模块2-8和图像采集模块2-9。所述控制模块2-10放置在所述本体2-1中,通过接口连接和控制其他模块工作,所述本体2-1的上面放置内置有压力传感器模块的所述称重台2-2,所述托盘2-3固定在所述称重台2-2上,所述支架2-5竖直固定连接在所述本体2-1的一侧,所述第一显示屏2-7固定设置在所述本体2-1与所述支架2-5相对应的另一侧面上,所述图像采集模块2-9固定设置所述支架2-5顶端,所述语音模块2-8放置在所述支架2-5开设有的开口腔内。
进一步地,上述支架2-5由长支架和短支架通过所述转轴2-4相连接构成。
进一步地,在上述支架2-5与上述第一显示屏2-7相对应的一侧面上还设置有第二显示屏2-6。
进一步地,上述控制模块2-10中包括微处理器模块2-10-1、通信模块2-10-2和存储模块2-10-3,所述微处理器模块2-10-1采用含有Linux***的处理器,所述通信模块2-10-2采用当前主流的通信方式,如5G、4G或WiFi。
进一步地,上述图像采集模块2-9采用带有照明功能的USB或MIPI接口摄像头。
进一步地,上述语音模块2-8采用通用的串口语音模块。
进一步地,上述压力传感器模块选择通用接口的压力传感器模块。
进一步地,上述第一显示屏2-7和上述第二显示屏2-6均采用HDMI接口的显示模块。
进一步地,上述移动客户端模块3选择智能手机或平板电脑。
为实现上述目的,本发明采用了另一种技术方案:
一种用于区块链的机器视觉电子秤及其***的使用方法,步骤如下:
步骤100:使用者通过移动客户端模块2-9注册身份信息,获得身份二维码并拥有电子秤***使用权;
步骤101:使用者将购买的物品放置在机器视觉电子秤***任一某个机器视觉电子秤模块的称重台2-2的托盘2-3上进行称重;
步骤102:某个机器视觉电子秤模块中的图像采集模块现场采集放置在称重台上的物品图片;
步骤103:机器视觉电子秤***判断网络状态,当有网络的情况下进行步骤104操作,当没有网络的情况下进行步骤105操作;
步骤104:在有网络的情况下,某个机器视觉电子秤模块将采集到的物品重量和物品图片通过网络上传给云服务器模块1进行数据处理,处理好的数据将返还给此机器视觉电子秤模块;
步骤105:在没有网络的情况下,某个机器视觉电子秤模块将采集到的物品重量和物品图片与存储器2-10-3中的图片进行对比识别,再通过若干机器视觉电子秤组合模块2组成的区块链将处理好的数据返还给某个机器视觉电子秤模块;
步骤106:某个机器视觉电子秤模块将步骤103或者步骤104返还的数据通过第二显示屏2-6和第一显示屏2-7显示;
步骤107:使用者购物结束,向某个机器视觉电子秤模块的图像采集模块2-9出示结账手势,图像采集模块2-9将采集到的结账手势与存储器2-10-3中规定的手势进行对比识别,识别成功后再通过若干机器视觉电子秤模块组成的区块链节点群进行身份二维码验证,验证成功后返回给某个机器视觉电子秤模块付款码,识别失败后语音模块2-8会提示顾客重新出示结账手势,某个机器视觉电子秤模块会重新对结账手势进行采集和识别;
步骤108:语音模块2-8播报交易信息,交易数据存入由若干机器视觉电子秤组合模块2组成的区块链中,使用者通过移动客户端模块3进行扫码结账。
与现有技术相比,本发明所述设计方案,可以达到以下效果:
1.整个***无需手动操作,可以解决人为操作的失误,提高称重效率。
2.加入了手势结算,适用于有视听和语言障碍的人群购物,提高电子秤的实用性。
3.若干个机器视觉电子秤模块组成区块链节点,提高交易的安全性。
4.可以统一管理,大幅度减小单个售点的哄抬物价,维持市场秩序,有利于更好地规划市场。
附图说明
图1为本发明的***架构示意图;
图2为本发明的机器视觉电子秤结构示意图;
图3为本发明的***称重工作流程图;
其中:1.云服务器模块,2.机器视觉电子秤组合模块,3.移动客户端模块,2-1.本体,2-2.称重台,2-3.托盘,2-4.转轴,2-5.支架,2-6.第二显示屏,2-7.第一显示屏,2-8.语音模块,2-9.图像采集模块,2-10.控制模块。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步详细描述。
图1是本发明的***架构示意图。一种用于区块链的机器视觉电子秤***,由云服务器模块1,机器视觉电子秤组合模块2和移动客户端模块3构成,所述机器视觉电子秤组合模块2将数据发送至所述云服务器模块1中处理并存储,所述云服务器1将处理好的数据返还给所述机器视觉电子秤组合模块2,所述移动客户端模块3通过扫描所述机器视觉电子秤组合模块2生成的二维码进行交易,交易信息存入所述机器视觉电子秤组合模块2组成的区块链中,所述移动客户端模块3通过网络向所述机器视觉电子秤组合模块2申请访问交易信息。
上述云服务器模块1主要用于存储提前训练好的需要售卖物品的图片集和规定的结账手势,所述售卖物品可根据场景进行选择,还可以用于提前存储所需售卖物品的单价、品种和产地,所述结算手势规定为“OK”,即同一只手的大拇指和食指弯曲成封闭的圆形,其余三根手指自然伸直,所述云服务器模块1通过网络与上述机器视觉电子秤组合模块2进行通信,上述机器视觉电子秤组合模块2将采集到的物品数据上传至所述云服务器模块1中,所述云服务器模块1完成物品数据的处理和存储并将处理好的数据通过网络返还给上述机器视觉电子秤组合模块2。
其中,所述物品数据包括:物品图片、物品重量、称重时间和称量物品的电子秤编号。
上述机器视觉电子秤组合模块2由若干个相同的机器视觉电子秤模块组成,所述若干个相同的机器视觉电子秤模块通过通信构成区块链***完成交易数据的传输和验证,所述机器视觉电子秤组合模块2还可向上述移动客户端模块3出示付款二维码。
上述移动客户端模块3采用智能手机或者平板电脑,所述移动客户端模块3用于身份注册、扫码支付和数据查询。所述身份验证由上述若干个相同的机器视觉电子秤模块通过通信构成区块链***进行身份验证,身份验证成功后,所述移动客户端模块3会接收到一对公私钥匙,所述私钥用于身份验证时签名,所述公钥会在所述私钥签名后生成二维码,所述二维码用于后续的支付验证。
图2是本发明的外观结构示意图。上述机器视觉电子秤组合模块2由若干个相同的机器视觉电子秤模块组成,所述机器视觉电子秤模块由控制模块2-10、本体2-1、称重台2-2、托盘2-3、转轴2-4、支架2-5、第二显示屏2-7、语音模块2-8和图像采集模块2-9组成,所述控制模块2-10放置在所述本体2-1中,通过接口连接和控制其他模块工作,所述本体2-1的上面放置内置有压力传感器模块的所述称重台2-2,所述托盘2-3固定在所述称重台2-2上,所述支架2-5竖直固定连接在所述本体2-1的一侧,所述第一显示屏2-7固定设置在所述本体2-1与所述支架2-5相对应的另一侧面上,所述图像采集模块2-9固定设置所述支架2-5顶端,所述语音模块2-8放置在所述支架2-5开设有的开口腔内。
上述支架2-5由长支架和短支架通过上述转轴2-4相连接构成,所述长支架通过所述转轴2-4可以朝向上述第一显示屏2-7放向旋转90°进行折叠。
在上述支架2-5与上述第一显示屏2-7相对应的一侧面上还设置有第二显示屏2-6。
上述控制模块2-10中包括微处理器模块2-10-1、通信模块2-10-2和存储模块2-10-3,所述微处理器模块2-10-1中完成身份注册和身份认证,所述区块链中搭建以太坊平台或者超级账本Fabric完成智能合约部署,所述智能合约需要根据参与方的要求编写,例如:建立市场监管者与卖方两者间的合约或者买卖双方之间的合约,合约中可规定市场监管者查询市场销售数据,卖家有权利在监管者设定的价格范围内通过上述移动客户端模块3设置自己所卖物品的价格,买方可查看部分购买数据。
其中,用户通过上述移动客户端3完成身份注册,注册成功后,所述移动客户端3会收到只属于自己的一对公私钥,所述身份注册由上述的智能合约完成注册信息,注册成功后,所述智能合约会根据相应的合约地址分配给注册用户一对公私钥,注册者通过私钥签名生成公钥二维码,此二维码用于在交易时进行身份认证。
上述微处理器模块2-10-1为含有Linux操作***的处理器,如树莓派。
上述通信模块2-10-2为5G、4G或者WiFi。
上述图像采集模块2-9采用带有照明功能的USB接口或者MIPI接口的数字摄像头代替,所述数字摄像头可以直接将视频采集设备产生的模拟视频转换成数字信号,进而存储在上述微处理器2-10-1中。
需要了解的是,图像采集模块2-9不仅可以采集静态物品的图像,还可以采集动态物品的图像,如果上述托盘2-3上放置了动态物品,所述图像采集模块2-9就会在设定的时间内采集固定的图片并从中选取最优图片存储到存储器模块2-10-3中,所述图像采集模块2-9还可用于采集结算手势,所述结算手势规定为“OK”,即同一只手的大拇指和食指弯曲成封闭的圆形,其余三根手指自然伸直。
上述语音模块2-8采用通用的串口语音模块,所述语音模块2-8提示顾客所购物品的信息与所购物品的总价,所述物品的信息包括:物品的单价、重量和品种,所述语音模块2-8还可对***错误进行报警,所述***错误包括:未采集到图像或者图像识别错误。
上述压力传感器模块2-2用于采集放置在上述托盘2-3上的物品的重量,所述压力传感器模块2-2采用UART接口与上述微处理器模块2-10-1连接,当放置静态物品时,压力传感器模块2-2检测到有压力变化就开始采集当前物品的重量,并将采集到的重量存入所述存储器2-10-3中。
需要了解的是,所述压力传感器2-2采用“低通滤波”和“加权平均”的算法进行采集动态物品的重量,其中,低通滤波和加权平均的算法作用在于:低通滤波可以有效的去除波动比较大的数据,可以减小动态物体剧烈活动而对称重的准确性产生影响,加权平均的作用在于使称重结果趋于精确。
上述第一显示屏2-7和上述第二显示屏2-6采用HDMI接口的显示模块,所述第一显示屏2-7用于向顾客显示所秤物品的信息,包括:物品的名称、种类、重量和单价,所述第二显示屏2-6用于向市场管理人员显示所秤物品的名称、单价、重量和销售量,所述第一显示屏2-7还用于向顾客显示支付二维码,顾客通过上述移动客户端模块3扫码支付二维码进行付款。
要注意的是,上述支付二维码为所述机器视觉电子秤组合模块2生成的货币支付二维码,不隶属于任何第三方,所述二维码用于完成顾客和所述机器视觉电子秤模块间点对点的资金传递,比传统采用第三方支付更加安全可靠,其中,所述移动客户端3还可以向上述机器视觉电子秤组合模块2发送查询请求,上述机器视觉电子秤组合模块2会根据发送者的权限等级进行开放查询内容。
上述机器视觉电子秤组合模块2还包括电源,所述电源通过电源线给所述机器视觉电子秤组合模块2供电,也可采用电池供电。
图3是本发明的***称重工作流程图,具体步骤如下:
步骤100,使用者通过移动客户端模块2-9注册身份信息,获得身份二维码并拥有电子秤***使用权。
步骤101,使用者将购买的物品放置在机器视觉电子秤***任一某个机器视觉电子秤模块的称重台2-2的托盘2-3上进行称重。
步骤102,某个机器视觉电子秤模块中的图像采集模块2-9现场采集放置在托盘2-3上的物品图片。
步骤103,机器视觉电子秤***判断网络状态,当有网络的情况下进行步骤104操作,当没有网络的情况下进行步骤105操作。
步骤104,在有网络的情况下,某个机器视觉电子秤模块将采集到的物品重量和物品图片通过网络上传给云服务器模块1进行数据处理,处理好的数据将返还给此机器视觉电子秤模块。
步骤105,在没有网络的情况下,某个机器视觉电子秤模块将采集到的物品重量和物品图片与存储器2-10-3中的图片进行对比识别,再通过若干机器视觉电子秤组合模块2组成的区块链将处理好的数据返还给某个机器视觉电子秤模块。
步骤106,某个机器视觉电子秤模块将步骤103或者步骤104返还的数据通过第二显示屏2-6和第一显示屏2-7显示。
步骤107,使用者将购买的物品移出机器视觉电子秤***任一某个机器视觉电子秤模块的称重台2-2的托盘2-3并向图像采集模块2-9出示结帐手势,所述结账手势为“OK”,即同一只手的大拇指和食指弯曲成封闭的圆形,其余三根手指自然分开伸直,所述某个机器视觉电子秤中的压力传感器检测到重量变化后图像采集模块采集结账手势,图像采集模块将采集到的手势与存储器中规定的手势进行对比识别,识别成功后再通过若干机器视觉电子秤模块组成的区块链节点群进行身份二维码验证,验证成功后返回给某个机器视觉电子秤模块付款码,识别失败后语音模块会提示顾客重新出示结账手势,所述某个机器视电子秤模块会重新对结账手势进行采集和识别。
要注意的是,上述支付码为所述机器视觉电子秤组合模块2生成的货币支付二维码,不隶属于任何第三方,所述二维码用于完成顾客和所述机器视觉电子秤模块间点对点的资金传递,比传统采用第三方支付更加安全可靠。
步骤108,语音模块2-8播报交易信息,交易数据存入由若干机器视觉电子秤组合模块组成的区块链中,使用者通过移动客户端进行扫码结账。
以上所述仅是本发明例举的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内,可利用上述的技术内容作出些许改动或修饰,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,依据本发明的技术实质对以上实施例所作出的任何简单的修饰、等同变化,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种用于区块链的机器视觉电子秤***,其特征在于,由云服务器模块(1),机器视觉电子秤组合模块(2)和移动客户端模块(3)构成,所述机器视觉电子秤组合模块(2)将数据发送至所述云服务器模块(1)中处理并存储,所述云服务器模块(1)将处理好的数据返还给所述机器视觉电子秤组合模块(2),所述移动客户端模块(3)通过扫描所述机器视觉电子秤组合模块(2)生成的二维码进行交易,交易信息存入所述机器视觉电子秤组合模块(2)中组成的区块链中,所述移动客户端模块(3)通过网络向所述机器视觉电子秤组合模块(2)申请访问交易信息。
2.根据权利要求1所述的一种用于区块链的机器视觉电子秤***,其特征在于,所述云服务器模块(1)用于提前训练并存储所需销售物品的图片和规定的结账手势,并通过网络将上述机器视觉电子秤组合模块(2)上传的数据进行处理并存储。
3.根据权利要求2所述的一种用于区块链的机器视觉电子秤***,其特征在于,所述结账手势为“OK”,即同一只手的大拇指和食指弯曲成封闭的圆形,其余三根手指自然分开伸直。
4.根据权利要求2所述的一种用于区块链的机器视觉电子秤***,其特征在于,所述机器视觉电子秤组合模块(2)由若干个相同的机器视觉电子秤模块组成,所述若干个相同的机器视觉电子秤模块通过通信构成区块链***完成交易数据的传输和验证。
5.根据权利要求4所述的一种用于区块链的机器视觉电子秤***,其特征在于,所述机器视觉电子秤模块包括控制模块(2-10)、本体(2-1)、称重台(2-2)、托盘(2-3)、支架(2-5)、第二显示屏(2-7)、语音模块(2-8)和图像采集模块(2-9),所述控制模块(2-10)放置在所述本体(2-1)中,通过接口连接和控制其他模块工作,所述本体(2-1)的上面放置内置有压力传感器模块的所述称重台(2-2),所述托盘(2-3)固定在所述称重台(2-2)上,所述支架(2-5)竖直固定连接在所述本体(2-1)的一侧,所述第一显示屏(2-7)固定设置在所述本体(2-1)与所述支架(2-5)相对应的另一侧面上,所述图像采集模块(2-9)固定设置所述支架(2-5)顶端,所述语音模块(2-8)放置在所述支架(2-5)开设有的开口腔内。
6.根据权利要求5所述的一种用于区块链的机器视觉电子秤***,其特征在于,所述控制模块(2-10)中包括微处理器模块(2-10-1)、通信模块(2-10-2)和存储模块(2-10-3)。
7.根据权利要求5所述一种用于区块链的机器视觉电子秤***,其特征在于,所述支架(2-5)由长支架和短支架通过所述转轴(2-4)相连接构成。
8.根据权利要求5所述一种用于区块链的机器视觉电子秤***,其特征在于,在所述支架(2-5)与所述第一显示屏(2-7)相对应的一侧面上还设置有第二显示屏(2-6)。
9.根据权利要求8所述的一种用于区块链的机器视觉电子秤***,其特征在于,所述图像采集模块(2-9)采用带有照明功能的USB或MIPI接口摄像头,所述语音模块(2-8)选择通用的串口语音模块,所述第一显示屏(2-7)和第二显示屏(2-6)均采用HDMI接口的显示模块。
10.一种用于区块链的机器视觉电子秤***的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤100:使用者通过移动客户端模块(2-9)注册身份信息,获得身份二维码并拥有电子秤***使用权;
步骤101:使用者将购买的物品放置在机器视觉电子秤***任一某个机器视觉电子秤模块的称重台(2-2)的托盘(2-3)上进行称重;
步骤102:某个机器视觉电子秤模块中的图像采集模块(2-9)现场采集放置在托盘(2-3)上的物品图片;
步骤103:机器视觉电子秤***判断网络状态,当有网络的情况下进行步骤104操作,当没有网络的情况下进行步骤105操作;
步骤104:在有网络的情况下,某个机器视觉电子秤模块将采集到的物品重量和物品图片通过网络上传给云服务器模块(1)进行数据处理,处理好的数据将返还给此机器视觉电子秤模块;
步骤105:在没有网络的情况下,某个机器视觉电子秤模块将采集到的物品重量和物品图片与存储器(2-10-3)中的图片进行对比识别,再通过若干机器视觉电子秤组合模块(2)组成的区块链将处理好的数据返还给某个机器视觉电子秤模块;
步骤106:某个机器视觉电子秤模块将步骤103或者步骤104返还的数据通过第二显示屏(2-6)和第一显示屏(2-7)显示;
步骤107:使用者购物结束,向某个机器视觉电子秤模块的图像采集模块(2-9)出示结账手势,图像采集模块(2-9)将采集到的结账手势与存储器(2-10-3)中规定的手势进行对比识别,识别成功后再通过若干机器视觉电子秤模块组成的区块链节点群进行身份二维码验证,验证成功后返回给某个机器视觉电子秤模块付款码,识别失败后语音模块(2-8)会提示顾客重新出示结账手势,某个机器视电子秤模块会重新对结账手势进行采集和识别;
步骤108:语音模块(2-8)播报交易信息,交易数据存入由若干机器视觉电子秤组合模块(2)组成的区块链中,使用者通过移动客户端模块(3)进行扫码结账。
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