西电本科生研发果蔬自助电子秤，利用图像识别技术称重结算

Posted 2021-04-07 POS机网订阅号

 

项目名称：自助果蔬结算系统

项目简介：本项目是一款可同时识别、称重不同果蔬的自助电子秤，关键性技术是多目标图像识别以及分布式称重。工作时通过读取果蔬图像信息进行识别、划分轮廓；再结合多个称重模块的反馈，确定处于不同位置的各个果蔬质量，最后在终端上显示消费信息并生成支付二维码，顾客扫描即可完成支付。该项目填补了市面上智能果蔬称重系统的空白，优于现有的单一智能电子秤，极具市场竞争力。

团队核心成员所在院系：西安电子科技大学电子工程学院

近几年，“无人超市”这一词汇频繁出现在人们的视野当中。2017年在杭州的街头，马云的第一家无人超市正式开业，拉开了无人超市发展的帷幕——没有收银员，结账不用排队，24小时售货……无数颠覆式的字眼充斥着人们的眼球。假以时日，无人超市或许真的终将取代传统超市。以智能化电子秤来代替售货员做单一重复的工作便是无人超市中最重要的一环。依此，刘昭辛和他的“万有引力”团队结合当下最火的人工智能，带来了一套集称重、识别、计量、结算为一体的多功能自助果蔬结算系统。

2017年12月13日，在西安电子科技大学第二十九届星火杯公开答辩的现场，刘昭辛及其团队带来的自助果蔬结算系统，凭借扎实的技术、严谨的态度以及各种商业化的考量，赢得了在场评委们的一致好评，并最终取得了特等奖的好成绩。

源于喜爱，忠于技术

刘昭辛作为一个电子信息专业、主研电磁场微波方向的学生，是如何想到利用算法识别来构建这样一个系统的呢？创造源于生活，在最初团队只有三个成员时，其中一个成员的家长在超市做称重生鲜的工作，她无意间向自己的孩子提起了称重工作的麻烦，于是“万有引力”团队便产生了利用现有技术做一个智能电子秤来代替人力工作的念头。而作为“万有引力”团队的队长，也是整个项目中的算法设计师，刘昭辛极大地发挥了自己对于人工智能的喜爱和关注。基于兴趣与能力，他带领团队成员展开了探索与研究。

敢想敢做，说干就干，有了想法的他们便充满干劲地开始了。在团队成员的默契协作下，第一代作品很轻松便得以完成。但是图像识别成功率却只能达到67%，这和团队成员的预期以及市场所能接受的范围并不相符。一个人要想爬得更高，就意味着他要比寻常人多流汗、多做事、多努力，“万有引力”团队就很好地诠释了这一点。在与团队指导老师石光明教授的不断交流中，他们发现他们使用的CV算法并不能很好的解决图像识别问题，现在业界普遍使用深度学习解决这一问题。团队最终决定采用人工智能中最热门的深度学习技术对第一代作品进行升级改造。但是改造的过程并不是一帆风顺，由于理论基础和实践经验的缺乏，他们很难驾驭这一前沿理论。石老师便悉心指导他们学习理论知识，并且在技术方案、产品规划等关键环节给予了重要帮助。替换了传统CV算法后，系统在图像识别领域的成功率被提高到了99.95%。于是有了“万有引力”的新一代自助果蔬结算系统，一个在硬件结构、商业脉络都被探索得极其深刻，稳定性达到一个新高度的人工智能产品。

精诚所至，金石为开

回想走来的这一路，困难也曾像小山一样横亘在“万有引力”的必经之路上——由于电脑系统不支持算法版本，刘昭辛牺牲了自己寒假的休息时间去高中辅导班修改代码，“当时快过年了，他们高中生都走了，我还在那里写代码，还是蛮惨的，即使你听到外面的鞭炮声你还得写代码，到最后空调都没有了，还得写代码，但那阵儿收获还蛮大的。”刘昭辛如是说。面对困难，他们选择迎难而上，从未曾想过放弃，只因为他们喜欢，于是困难成为了一个个难得的交流学习的机会。“能有这样的机会其实很荣幸，能够和大佬们交流学习算法，并且石老师也经常我们一些建设性的意见，真的感到很荣幸”。

从一个简单的学生作品到一个不简单的具有商业模式、运营思维、独特市场角色的产品，自助果蔬结算系统历经搭建电路、搭建芯片的量产化工作，在技术上取得了极大的突破，从而整个稳定性和准确率都得到了质变。

漫天繁星同样点缀黑夜，为何只撷其中一颗？按照刘昭辛自己的话来讲，一方面是因为他们的作品相较于其他而言关注了应用场景；另一方面则是因为作品本身的稳定性极好，对外展示中从未出现差错。

回望峥嵘，心无止境

谈起第二十八届星火杯获得一等奖的情形，刘昭辛多了一分释然：“刚开始有想法之后，大家只是自己做自己的，有点懈怠。一直到星火杯交作品的前一天晚上，我们都还没有做完，可是一聚到一起，我们竟然通宵把作品做完了。我睡了两个小时，负责组装的队员程宇恒一夜没睡，第二天接着去答辩。当时我觉得老师可能也就是鼓励一下我们吧，给了我们一个校级一等奖。”但那是第一次的仓促作品，非常不成熟，经过一年的重新探索，他们创造出了更高档次的作品，拥有了今天的优秀成绩。

这样优秀的商品在真正投入市场商业化的过程中也面临着诸多的问题，单从产品本身来讲，投入量产化需要产品的算法、硬件或是机械结构的重优化，以此追求更高的稳定度。

“万有引力”的期望是，在更远的未来，这个自助水果结算系统将不再局限于生鲜，而是能在散装零食等方面开拓更广阔的发展空间。目前他们与PNP等投资人正在协商，也在做进一步的技术壁垒，等到技术产品稳定到一定的程度就会进行投资拓展。

刘昭辛引用了马云的一句话勉励自己——颠覆性的事情才是他真正想做的事情。相信在不久的将来，我们的购物习惯也将因其改变。

金针度人，问鼎苍穹

一路走来，他们从大一参赛时作品并不精致、简单拼凑，到高准确率，再到商业元素与作品的融合，最后形成产品思维。这一切是自身的努力、老师的指导和团队的合作所造就。

问及对于没有经验的参赛者的建议，刘昭辛强调要找到创作的作品的实用价值，思维要活跃，要认真对待创作过程。“做项目其实和学习差不多，都需要你自己潜下心来做，慢慢的积累，从失败中成长，最终会达到提升你自己能力的效果”。