“Go购”-一种超市智能购物车设计与实现

     目前，全国大小超市星罗棋布，超市排队现象时常发生。超市排队过程冗长，效率较低，不仅浪费顾客等待时间，也不利于超市的经营盈利。为此，本文设计了一种超市智能购物车，综合考虑应用需求，实现人脸识别登录、自助扫码购物、自动定位跟随和操作界面可视化等功能。      针对于操作界面设计，以树莓派4B板卡为操作软件的核心控制器。操作界面基于PyQt技术开发，包含人脸识别登录、商品活动推荐和自助扫码计费三大功能。人脸识别算法以MobileNet作为主干特征提取网络，基于MTCNN框架，实现快速精确的人脸识别。商品活动推荐基于html开发，将超市网页嵌入到PyQt界面中，实现超市活动的实时推广。自助扫码计费利用了嵌入式扫码器，结合创建的商品表单，实现商品的精准计费。针对于自动跟随设计，以Arduino mega 2560为自动跟随系统的核心控制器。基于UWB超宽带技术，采用PDOA算法实现高精度室内定位。小车的运动使用纳姆轮，基于PID技术控制直流电机转速，并且在前进过程中通过激光传感器采集避障信息。购物车的主要使用流程为：顾客通过触摸屏上的操作软件刷脸进行账户登录绑定，进入操作系统；佩戴定位标签，小车通过定位标签位置实时跟随目标；用户拿取商品，将商品条形码对准触摸屏下方的扫码器，实现自助购物；结账时，点击操作界面上的结账按钮，自动跳转到支付宝付款界面。      经测试，人脸识别算法单次识别时间为0.6s，识别精度为95.42%；基于UWB的室内定位算法定位的距离误差为6.5cm，角度误差为4.25°，最大距离为80m。用户通过操作软件可获得良好的交互效果，实现自助轻松购物，且硬件成本低，具有良好的市场前景。