论文总字数：17977字

摘 要

近年来自助餐厅得到快速发展，但大多数餐厅还是使用人工点餐的方式来进行结算，为了增强企业竞争力、减少人工点餐带来的失误和费时，也为了增强用户体验感，开发一套自助餐厅智能计费系统就显得尤为重要。

本文主要对自助餐厅智能计费系统的设计、开发、实现和测试进行论述。系统实现中，通过扫描图片或者相机拍摄采集大量图像数据集，在采集的数据集上训练模型，通过参数调整得到最优模型，再用测试图片进行测试识别，通过数据库信息的查询获取每个菜品的价格并计算总价，最后扫描二维码的方式完成支付。本系统能够实现餐厅菜品结算的所有流程，具有较强的实用性。

本系统采用visual studio 2010来进行逻辑方面开发，视觉图像处理软件使用了Halcon，数据库软件采用了Navicat for MySQL，设计语言采用了C#，保证了整个程序的健壮性。

关键字： Microsoft visual studio C# Halcon MySQL

Abstract

with the rapid development of catering services in recent years, only a few restaurants realize self-service settlement. In order to enhance the competitiveness of enterprises, reduce the mistakes and losses caused by manual ordering, and enhance the user experience, the importance of using the intelligent billing system of cafeteria is becoming more and more prominent.

This paper mainly tell the design, development, implementation and testing of the intelligent charging system for cafeteria, and focuses on the development of image recognition. The system identifies each dish in the picture one by one by scanning pictures or videos using contour template matching and training to learn to recognize color. It calculates the price and total price of each dish through database connection, and finally provides two-dimensional code for payment.

This system is developed by visual studio, MySQL is used in database, Halcon is used in visual image processing software, and C# is used in design language to ensure the robustness of the whole program.

Key words: visual studio ; C# ; Halcon ; MySQL

目录

摘要 II

Abstract III

第一章 绪论 1

1.1 系统开发的背景 1

1.2 国内外研究背景 2

第二章 开发工具技术概述 4

2.1 开发工具和相关工具 4

2.1.1 Microsoft visual studio工具 4

2.1.2 MySQL数据库 4

2.1.3 C#语言 4

2.1.4 C#设计模式 5

2.1.5 Halcon机器视觉软件 7

2.2 软件开发环境 7

第三章 系统总体设计 9

3.1 需求分析 9

3.2 功能设计 10

3.2.1 结算模块识别页面 10

3.2.2 标定窗体训练页面 12

3.3 数据库设计 13

第四章 详细设计与系统实现 15

4.1 功能模块图 15

4.2 系统项目结构 15

4.3 显示界面的设计与实现 16

4.4 图像识别的设计与实现 17

4.4.1 标定部分的设计与实现 18

4.4.2 模板部分的设计 20

4.4.3 形状部分的设计与实现 21

4.4.4 颜色部分的设计与实现 22

4.5 数据库连接的设计 25

第五章 系统测试与分析 27

5.1 具体测试的设计 27

5.2 单价保存模块测试 27

5.3 训练样本模块测试 28

5.4识别餐盘模块测试 29

5.5 总结 32

第六章 总结与展望 33

6.1 论文总结 33

6.2 未来展望 33

参考文献 34

致谢 35

第一章 绪论

系统开发的背景

随着时代的发展、社会的进步、收入的提升，人们的经济水平有了很大的提高，餐饮行业得到了快速的发展，许多餐饮行业的品牌如雨后春笋一样的发展，如肯德基、老娘舅等等，不仅仅是这些大品牌的餐饮行业公司的发展，一些小型餐饮企业也得到了快速的发展，如公司、学校食堂等等， 中国餐饮行业发展趋势如图1-1所示。

图 1-1 中国餐饮行业规模

由图1-1中不难发现全国餐饮收入在近十年保持一个持续的增长，预计到2023年全国餐饮收入将会达到6.6万亿元。虽然最近几年全国餐饮行业收入增速有所下滑，但总体来说，依然具有相当大的规模。从图1-2中可以发现，在如今快速的社会节奏中，存在更多的人喜欢在外就餐，在2018年只有10.7%的人在外就餐频率降低，其中90后为在外就餐的主力军。

图1-2 2018年中国消费者外出就餐频次

在这些大环境下，仍然有很多的餐厅采用了最传统的人工结算的方式来进行结算菜品，使用人工结算的模式存在着很多的弊端：如人工结算会存在着计算错误，导致不必要的损失；人工结算处理时间过长，如果餐厅中有较多的顾客的时候，会导致顾客等待时间过长，使用户体验感降低；在人工结算的情况下，需要大量的人工成本，增加了餐厅成本开销。在这种情况之下，自助餐厅智能计费系统的产生是非常有必要的，通过自助识别结算的模式，能够极好的解决以上出现的这些问题。

国内外研究背景

在2008年的时候，国外就已经有试点餐厅使用了自助餐厅智能计费系统，通过相机扫描菜品自动算出价格让客户自行支付，实现了较为完全的自动化，而中国将信息化运用到餐饮行业管理的起步时间相对较晚，最近几年才刚刚起步。与国外有着一定的差距，特别是信息处理方面，尤其是中餐的样式较为复杂，识别难度增大，因此餐厅信息化在我国有着极大的市场，所以在这一方面搞一些研究的意义重大，对于服务人员和企业来说可以大大减轻工作强度，提高工作效率。为了方便人们的生活，提高我们的生活质量，更自由的搭配自己的餐品，我们要将人工点餐的观念向自助结算观念迅速转变。由于计算机信息化发展已经与每一个人息息相关，并且信息化的发展也能够推动社会经济的发展，因此自助餐厅智能计费系统重要性显得越来越大。

第二章 开发工具技术概述

本章介绍一些在实现自助餐厅智能计费系统的过程中所运用到的一些技术和工具，主要使用到Microsoft visual studio来进行逻辑方面的开发，数据库使用MySQL，视觉图像处理软件使用了Halcon，设计语言采用了C#，并使用了相关的设计模式。

2.1 开发工具和相关工具

2.1.1 Microsoft visual studio工具

Microsoft visual studio（简称VS）开发平台非常适合C、C 、C#等语言对windows窗体应用等的开发。这次开发自助餐厅智能计费系统使用的版本是visual studio2010版本。VS2010拥有着升级版的软件测试工具，在运行代码如果出现错误时，它的报错内容更加完善，并且支持最新版的C#语句，而且增强集成开发环境，提高了开发人员的工作效率。

2.1.2 MySQL数据库

MySQL自从设计以来由于它的易操作性深受广大开发人员的喜爱。不仅仅具有易操作性，MySQL还由于处理速度快且软件开源等因素，所以特别适用于个人使用者设计和开发。

2.1.3 C#语言

C#语言是一种面向对象的语言。它具有C和C 强大的功能之外，还去除了它们的一些缺点，如不支持多继承等等。C#与Java也有着很大的相似程度，如子类单一继承父类、语法要求、运行代码的过程等等，但在数组使用、访问修饰符、继承等等方面有着不同的表达方式。由于C#在多种语言的基础上设计出来的，因此它具有语言简洁，功能强大，跨平台能力强等特点。

2.1.4 C#设计模式

本次自助餐厅智能计费系统采用了组合模式的方式进行设计，采用这种模式进行设计，就不必太在意哪些是简单元素，哪些是复杂元素，将所有元素组合在一起当做一个大集合的简单元素来进行处理，这样子做可以大大简化程序的开发。结构图如图2-1所示。

图2-1 组合模式结构图

请支付后下载全文，论文总字数：17977字