银联POS机：「人工智能」自制以「秤重」来计算价格的 AI POS 收款机

投稿用户 • 2024年8月21日 pm8:19 • POS机免费办理 • 阅读 60

「人工智能」自制以「秤重」来计算价格的 AI POS 收款机

作者：曾成训（CH.Tseng）

现实生活中除了单纯以「物品数量」结帐外，还有其他情况是以「秤重」来计算价格的，也就是「重量乘上单位价格」，这类的场景比如水果摊、糖果铺、自助餐、中药行、菜市场等。

如果有一台 POS 机，能够识别物品并自动切换以重量或数量的方式来结帐，该有多方便啊！下面我们就来实际操作一台自动 POS 机，能够识别商品并依据商品种类来决定所采用的计价方式，比如西瓜用斤，鸡蛋用颗数来计算等。

所需材料只要一块普通的树莓派，不需要任何硬件加速器，大约 1000 元就能搞定，对于不需要打印发票或链接后台 POS 系统的小商家可说是相当方便！

功能需求

自动识别商品
秤重功能

各个商品可设定自己的秤重单位和单位价格（如公斤、斤、克）

连续物品的结帐功能（一位顾客会购买多样商品，因此需一样样依次识别秤重后再一起结帐）
不同类商品但单位重量价格相同，可放在一起同时结帐

使用零件

树莓派板子 x1 （约 350~500 元）

其实使用树莓派 3B 即可，识别秤重约 3 秒可完成，但当然如果能使用 4 版当然会更好，使用者体验会更佳！

树莓派 7” 官方屏幕（含触控） x1 （约 450~600元）

您也可以使用其它种类的屏幕（只是后面我所附的 3D 打印外壳可能就不适用了），另外程序中的互动方式是以触控方式来设计，因此有触控功能会比较方便。

HX711 模组 5 kg 压力感测器 x1 （约 35~70元）

这类的压力感测器是将应变片贴附在钢或铝的柱状体上，主要是通过感应这个柱状体上微小的变化来探知物体的重量：另外，HX711 为 24 位元的 A/D 转换器，由于其感应的数值很小，需通过 HX711 模组来放大。

Web Camera x1 （约 60~200 元）

摄像头使用的是 C310（只要是标准的 USB WebCam 都可以使用），而由于 YOLO V3-Tiny 模型的图片尺寸需求为 416×416，因此使用一般最便宜的 VGA 即可。

3D 打印外壳

外壳设计如下，分别为主体和秤重盘，可一体化树莓派和秤重模组等零件；我是以白色来打印，不过由于屏幕为黑色，因此模型颜色使用黑色其实会更适合。

组装和接线

由于零件不多，因此组装相当容易，基本上就是把秤重模组放入圆形凹槽、树莓派含屏幕倒扣在方形凹槽即可。

HX711 模组与树莓派的接法如下：

VCC 5V
GND 接地
DT Pin 29（GPIO 5）
SCK Pin 31（GPIO 6）

组装后的样子：

程序设计

使用者动作流程：同一位顾客的多个商品，可使用结帐按钮来累积其金额：清空按钮则可清除目前的购物车，开始下一位客人的结帐。

秤重模组程序：HX711 在网络上有现成的 python module 可直接使用，我参考的是这个，有稍加修改后再整合到程序中；这个程序每次执行时，会先侦测目前的重量，以其作为基准（代表重量为零），所以一开始执行程序时记得不要放任何东西在秤盘上。

程序和参数说明

如果您使用的零件都相同，基本上只要修改设定 pos.ini 的内容，并改成您自己训练好的模型即可。

各项参数说明如下：

[products]#格式为 Label ID: [品名, 单价(每重量单位或每个), 计价单位]#计价单位 --> g:斤, kg:公斤, gram:克, one:一个labels_tw={"v1":["橘子", 42, "g"], "v2":["鸡蛋", 10, "one"], "v3":["绿辣椒", 18, "g"], "v4":["玉米荀", 0.25, "gram"], "v5":["小蕃茄", 12, "g"], "v6":["枣子", 30, pos机套现 "one"], "v7":["哈密瓜", 65, "kg"], "v8":["苹果", 25, "one"], "v20": ["红萝卜", 8, "g"], "v22":["牛奶芭乐", 20, "one"], "v23":["带壳玉米荀", 0.15, "gram"] } [camera]cam_id=0#(H, V) 是否水平或垂直翻转画面flipFrame=(False,False) #是否将过程录制成影片record_video=True #影片名称video_out=output.avi #每秒帧数frame_rate=2 [desktop]#背景图片的路径名一清POS机称bg=images/bg.jpg #(y,x) 购物车的显示尺寸cart_list_size=(350,250) #仅仅显示用, 侦测种类detection_txt=蔬菜 [operation]#CN, ENlang=cn#seconds 商品结帐的结果, 要显示几秒wait_for_next=3 [yoloModel]# yolov3-tiny, yolov3 可选择YOLO-Tiny或YOLOV3版本modeltype=yolov3-tinyobjnames=model/obj.namesweights=model/yolov3-tiny_81000.weightscfg=model/yolov3-tiny.cfg [system]#是否切换到全屏幕来执行full_screen=Truename_win=AI_POS

小结

不同种类的物品可设定专属的秤重单位（公斤、克、斤），或换成以数量计价；商品的识别时间约为 4 秒，如果想要更快的速度，可将树莓派 3 替换成第四代，或者加上 NCS 加速棒甚至改用 Jetson Nano，相信能得到更好的识别效率。

编辑：AI智慧

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