專利名稱：一種食堂就餐自助計費和繳費系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及配合IC卡使用的自助計費和繳費系統(tǒng)，特別是ー種食堂就餐自助計費和繳費系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，電子信息行業(yè)的高速進步帶動了校園數(shù)字化建設(shè)工作的深入發(fā)展，現(xiàn)在很多學校都開始使用校園ー卡通替代校園傳統(tǒng)的日常生活所需的ー些校園證件，例如教師工作證、學生證、圖書館借書證、食堂就餐卡、醫(yī)療證、各種體育娛樂設(shè)施使用證等證件和現(xiàn)金交易等，達到證件、考勤、消費、娛樂、餐飲等收費的全電子化和智能化。校園ー卡通系統(tǒng)主要采用非接觸式IC卡作為載體，結(jié)合電子技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、單片機技術(shù)及數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)等高新科技，實現(xiàn)電子系統(tǒng)的統(tǒng)一管理。校園ー卡通里面有ー個集成電路芯片(IC)和ー個感應(yīng)線圈，平時無電流通過。當IC卡靠近讀寫器，受到讀寫器的脈沖之后，卡片線圈會產(chǎn)生電流，通過芯片發(fā)送信號給讀寫器，讀寫器再對芯片數(shù)據(jù)進行處理等操作。但這些繳費操作都是在基于人工來完成的，這就在實際操作過程中帶來了很多弊端。例如，我們平時在校園食堂吃飯的時候經(jīng)常發(fā)現(xiàn)在餐費刷卡的地方排了很長的隊伍，食堂工作人員在那邊忙碌的清點餐盤上食物的價格，排在后面隊伍的同學常常要等上很久才能進行就餐，嚴重影響了就餐時間和就餐心情，此外，此項繁瑣的計費方式也大大增加了食堂人員的工作負擔。所以，雖然校園ー卡通功能范圍比較廣，技術(shù)嫻熟，但在智能化應(yīng)用方面尤其是計費操作方面還存在著諸多不便，有待改善。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供ー種食堂就餐自助計費和繳費系統(tǒng)，它主要解決現(xiàn)有食堂就餐使用IC卡在食物計費方面速度慢、效率低的技術(shù)問題，它尤其適用于就餐時間較為集中和就餐人數(shù)較為擁堵的學校食堂使用，該套系統(tǒng)具有很高的計費速度和穩(wěn)定性能。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型是這樣實現(xiàn)的。ー種食堂就餐自助計費和繳費系統(tǒng)，其特征在于它包括N個彩色攝像頭、N個圖像采集卡、N臺上位機和N臺一卡通計費讀卡器，N為大于等于I的自然數(shù)；所述的彩色攝像頭連接圖像采集卡，且彩色攝像頭的信號輸出端通過數(shù)據(jù)線連接到上位機，所述的上位機通過串ロ線連接一卡通計費讀卡器。所述的食堂就餐自助計費和繳費系統(tǒng)，其特征在于所述的N臺一卡通計費讀卡器分別通過串ロ線連接到一臺食堂前置機，該食堂前置機通過交換機和集線器連接中心結(jié)算服務(wù)器。本實用新型的技術(shù)效果是本實用新型系統(tǒng)加入圖像自動識別和上位機自動計費功能的校園ー卡通系統(tǒng)，它配合用不同顔色的餐盤，可以通過自動識別食物價格和自動計費，有效的提高計費速度，緩解學校就餐時間食堂擁堵的情況。在付費過程中，學生只要排好隊伍將餐盤放在系統(tǒng)彩色攝像頭底部就行，餐盤食物費用會自動在ー卡通讀卡器上顯示，學生只要有序刷卡就可以完成食物的購買。彩色攝像頭將餐盤圖像傳送到系統(tǒng)上位機上，由上位機上編寫好的LabVIEW圖像處理軟件對餐盤圖像進行處理，根據(jù)餐具的不同顏色和對應(yīng)的不同價格以及餐具的個數(shù)來統(tǒng)計餐盤所有食物的價格。上位機將餐盤費用數(shù)據(jù)經(jīng)過RS485串ロ總線與食堂POS進行通信，由內(nèi)部轉(zhuǎn)換器將ニ進制數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換為十進制信息在讀卡器上顯示。POS機內(nèi)部的讀卡器讀取ー卡通持卡人磁條信息，學生只要將ー卡通放在POS機上，餐費將會從ー卡通個人賬戶上自動扣除，付費模式方便快速。食堂里的各POS機與食堂前置機進行串ロ通信，由食堂前置機通過交換機/集線器與學校中心結(jié)算服務(wù)器進行學生付費信息傳輸，及時對學生ー卡通賬戶信息進行更新。

圖I是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
請參閱圖1，本實用新型公開了ー種食堂就餐自助計費和繳費系統(tǒng)。如圖所示它 包括N個彩色攝像頭、N個圖像采集卡、N臺上位機和N臺一卡通計費讀卡器，N為大于等于I的自然數(shù)；所述的彩色攝像頭連接圖像采集卡，且彩色攝像頭的信號輸出端通過數(shù)據(jù)線(如1394數(shù)據(jù)線)連接到上位機，所述的上位機通過串ロ線(如RS485數(shù)據(jù)線)連接一^^通計費讀卡器(如食堂POS機)。所述的N臺一卡通計費讀卡器分別通過串ロ線(如RS485數(shù)據(jù)線)連接到一臺食堂前置機，該食堂前置機通過交換機和集線器連接中心結(jié)算服務(wù)器。本實用新型系統(tǒng)的工作方案如下所述。I、彩色攝像頭的安裝。由于系統(tǒng)根據(jù)餐盤的不同顔色和其對應(yīng)的價格來做餐費統(tǒng)計，如果采用黑白攝像頭來進行餐盤圖像的獲取，將無法區(qū)分餐盤的顔色信息和價格信息，所以必須采用彩色攝像頭來獲取餐具的圖像，通過1394數(shù)據(jù)線將采集到的圖像經(jīng)由圖像采集卡傳送至上位機上。本實用新型可采用200萬像素的大恒彩色攝像頭CB-200MCL型號來作為系統(tǒng)圖像獲取傳感器。這款像素分辨率為4. 7um*4. 7um的攝像頭能很好的保證系統(tǒng)計算的高精度要求。我們只需將攝像頭安放在食堂窗口和就餐座位的進出通道ロ即可。由于餐盤面積很小，所以系統(tǒng)對攝像頭鏡頭的視場角范圍沒有特定的要求，市場上普通的鏡頭都能滿足系統(tǒng)要求。2、上位機軟件處理。我們將采集到的圖像由上位機軟件進行實時調(diào)用和處理，系統(tǒng)采用NI公司研發(fā)的LabVIEW軟件來編寫相應(yīng)的圖像處理程序。首先需要在軟件上進行參數(shù)設(shè)置，主要包括不同顔色的餐盤所對應(yīng)的不同價格。由編寫好的上位機軟件對餐盤的顔色和對應(yīng)的餐盤個數(shù)進行統(tǒng)計，統(tǒng)計的方法主要采用圖像形態(tài)學處理算法，然后根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)來計算餐盤食物的總體價格。3、上位機價格數(shù)據(jù)輸出和POS機價格數(shù)據(jù)顯示。通過上位機軟件，可以計算得到每一位同學餐盤上食物的總價，然后將數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞程玫腜OS機上進行顯示，方便同學進行刷卡扣費操作。本實用新型主要將RS485串ロ總線應(yīng)用于上位機與POS機之間的數(shù)據(jù)通信。有別于RS232串ロ總線，RS485串ロ總線接ロ主要采用平衡驅(qū)動器和差分接收器，抗共模噪聲能力強，而且接ロ信號電壓值較低，不容易損壞接ロ電路的芯片，能很好的保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。此外，RS485的數(shù)據(jù)傳輸率也較快，最高可達10Mbps。高速的軟件處理速度和數(shù)據(jù)傳輸率能很好的解決人工計價的很多不足之處，例如計費時間長和容易導致計價錯誤等情況。4、防止誤計費軟件處理。在上位機對餐盤食物進行計費過程中，可能有其他同學的餐盤圖像誤入攝像頭視場角范圍內(nèi)，這時候如果也將其費用統(tǒng)計進去的話，系統(tǒng)將會出現(xiàn)誤計費錯誤。為了防止這種情況的發(fā)生，可以在上位機軟件上進行圖像感興趣區(qū)域(region of interest,簡稱 R0I)的設(shè)定，只要付費同學將餐盤放到設(shè)定位置，就不會發(fā)生誤統(tǒng)計和誤計費的問題，完全保證了學生的利益。綜上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用來限定本實用新型的實施范圍。即凡依本實用新型申請專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應(yīng)為本實用新型的技術(shù)范疇。
權(quán)利要求1.一種食堂就餐自助計費和繳費系統(tǒng)，其特征在于它包括N個彩色攝像頭、N個圖像采集卡、N臺上位機和N臺一卡通計費讀卡器，N為大于等于I的自然數(shù)；所述的彩色攝像頭連接圖像采集卡，且彩色攝像頭的信號輸出端通過數(shù)據(jù)線連接到上位機，所述的上位機通過串口線連接一卡通計費讀卡器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的食堂就餐自助計費和繳費系統(tǒng)，其特征在于所述的N臺一卡通計費讀卡器分別通過串口線連接到一臺食堂前置機，該食堂前置機通過交換機和集線器連接中心結(jié)算服務(wù)器。
專利摘要本實用新型涉及一種食堂就餐自助計費和繳費系統(tǒng)。它包括N個彩色攝像頭、N個圖像采集卡、N臺上位機和N臺一卡通計費讀卡器，N為大于等于1的自然數(shù)；所述的彩色攝像頭連接圖像采集卡，且彩色攝像頭的信號輸出端通過數(shù)據(jù)線連接到上位機，所述的上位機通過串口線連接一卡通計費讀卡器。它主要解決現(xiàn)有食堂就餐使用IC卡在食物計費方面速度慢、效率低的技術(shù)問題，它尤其適用于就餐時間較為集中和就餐人數(shù)較為擁堵的學校食堂使用，該套系統(tǒng)具有很高的計費速度和穩(wěn)定性能。
文檔編號G07F19/00GK202422301SQ20122000436
公開日2012年9月5日 申請日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者周春樵, 金晅宏 申請人:上海理工大學