基于JAVACV圖像識別技術的超市管理系統的設計與實現

摘 要：本文基于不同類型的超市對于當前網絡管理系統的綜合需求，以及通過不同超市的多樣化管理機制的調研，來針對超市管理系統進行下一步的具體的構建和設計。我們將以方便管理層管理人員以及方便工作人員進行庫存管理和商品銷售管理為主要目標，以達到員工通過圖像識別技術達到網上定時、定地的簽到，庫存的出庫以及入庫的管理，商品的銷售以及關聯關系最優預測等功能，來使得人員管理、銷售管理及倉庫管理等工作更加方便。

關鍵詞：超市管理系統；圖像識別；JAVACV；大數據；預測

中圖分類號：TP315 文獻標識碼：A

Abstract：Based on the integrated demands of various supermarkets for the present NMS and the investigation into the diversified management mechanism of them，the paper aims at putting forward a further and concrete design and construction for the supermarket management system.In order to facilitate staff management，warehouse management and sales management，the study achieves some functions，including online checking-in management through image identification technology，in-warehouse and out-warehouse management，commodity sales and optimal prediction of incidence relation.The system brings much convenience to personnel management，sales management and warehouse management，etc..

Keywords：the supermarket management system；image identification；JAVACV；bigdata；predication

1 引言（Introduction）

隨著互聯網技術的飛速進展，各個行業對于通過管理系統[1]來進行管理的需求也日益增加，一個好的管理系統是非常重要的[1]。在當前的社會中，由于管理系統的方便性以及易操作性，市場上的超市管理系統已經普及。在當今市場上，大多數的超市管理系統功能都普遍針對產品的出庫、入庫的操作，并且大都采用的是C/S架構。例如目前中國主要的超市管理軟件主要有金蝶系列管理軟件、金動力管理軟件、瑞星的超市管理系統、百財超市管理系統、精誠超市管理系統、科脈超市管理系統等。因為，目前人們重點只是放在了針對商品以及庫存的管理上，在人員的管理方面有所欠缺，故而在人員的管理效率上并不是很理想。本項目將針對此問題展開設計與實現。

2 開發背景（Development background）

超市管理的方法以及所使用的工具自超市出現以來，一直受到社會的廣泛關注，在經過國內外許多學者的研究得出許多針對超市管理的方法，超市管理系統最主要的有采購、銷售和庫存。

對于采購管理的研究，其重要性于1832年被最早的提出，Charles Babbage指出“負責資源的關鍵職員是負責選擇采購、接受合格配送的物料人”。20世紀初，采購進入了第二個比較重要的時期。在20世紀90年代采購概念和采購管理得到了極大的發展。

在銷售管理的研究方面，由于商品是超市的重要組成部分，因而商品的銷售成為了超市管理中一塊非常重要的管理模塊。

相對于庫存管理方面來說，在1915年美國的F.W.哈里斯發表了關于經濟訂貨批量模型，開創了現代庫存管理理論的研究。1965年，物料需求計劃（MRP）理論由博士約瑟夫·哈里奇提出。緊接著MRPII由維特于1981年提出。使得銷售經營的管理等過程更加的方便可行。隨著管理工作的科學化，庫存管理的理論有了很大的發展，形成了許多庫存模型，使得管理效果顯著。

根據諸多學者的研究，同時隨著計算機技術的出現，軟件開發人員設計與開發出了許許多多的超市管理系統。例如，劉汝潔于2012年開發的收銀管理系統就對超市收銀管理帶來了很大的便利。吳效珩于2012年通過對數據庫的研究優化了計算機對超市庫存的管理，編寫了超市后臺管理系統，隨著計算機技術的不斷發展，超市管理軟件開發的質量也越來越高，性能也隨著越來越好。

但是各種類型的超市所應用的管理系統功能都較為單一，主要是針對銷售管理與庫存管理的。對于一個整體來說其運作必定是一個團體，我認為人員管理在系統中也應該是不可或缺的，因為以不同的方式組織使用管理控制系統，將提高公司或者企業的對于風險和威脅的有效性管理[2]。

為此，我們項目將在此處使用B/S架構，摒棄C/S架構使得系統開發難、維護難以及操作繁瑣的不適用性等缺點。同時加入圖像識別技術使得人員的管理操作的準確性增加，來進行項目的編寫。因為安卓系統作為一個市場占有率超過50%的手機平臺，使得移動設備上軟件的快捷應用成為可能[3]，我們也將實現移動端在安卓系統中的應用，進而使得本系統使用體驗起來更加的全面，管理起來更加的方便。

3 系統的設計與實現（Design and implementation

of the system）

3.1 開發環境

系統開發我們使用JSP語言來進行開發，使用jdk1.8來進行編譯，使用MySql來進行數據的存取；系統開發環境，PC端我們使用的是MyEclipse10，移動端使用的Android Studio，采用XML語言來進行界面的布局設計，嵌入sdk將移動端與PC端進行連接。

3.2 系統模塊設計

（1）整體模塊描述

系統由BS架構和移動端組成，系統在運行過程中主要包括網絡訪問、員工操作生成數據、數據處理，以及數據處理結果顯示等。模塊主要分為人員管理模塊、銷售管理模塊、庫存管理模塊，以及進貨管理模塊。

人員管理模塊管理功能主要包括：職工信息管理、人員簽到信息管理。

銷售管理模塊管理功能主要包括：銷售信息的查詢、銷售信息的維護、銷售信息的盤點，以及銷售產品之間的最有搭配預測和推薦。

庫存管理模塊管理功能主要包括：庫存信息查詢、庫存信息維護。

進貨管理模塊管理功能主要包括：供貨商信息管理、供貨信息查詢、供貨信息維護。

以上多樣的功能皆通過職員登錄以后才能進行瀏覽與操作。

系統功能模塊圖如圖1所示。

在人員管理模塊可以查看超市人員的信息，以及瀏覽超市總體的簽到信息；銷售管理模塊可以查詢銷售的信息，進行銷售信息的修改與刪除，結算最后銷售商品的賬目以及根據銷售單進行商品與商品之間的最優搭配預測；再進貨管理模塊可以查看供貨商的對應信息，進行進貨信息的查詢與維護；在庫存管理模塊可以進行庫存信息的查詢與維護等操作。

（2）數據處理設計

在登錄PC端或者移動端后，根據賬戶級別進入相應的操作界面。根據管理員進行點擊不同的功能模塊按鈕進入相應的功能界面進行操作。數據處理流程圖如圖2所示。

3.3 功能的實現

（1）使用流程

系統使用流程如圖3所示。系統進入主界面以后，點擊登錄進入登錄界面，輸入賬戶與密碼，驗證賬戶名和密碼通過后，根據賬戶級別進入相應的功能界面，點擊不同的功能模塊按鈕，將進入相應的功能界面進行操作。

（2）B/S模式

B/S模式是一種當前方便且流行的一種運作模式，隨著當今軟件系統的改進與更新越來越頻繁，B/S架構模式的產品就體現出了其明顯的更為方便的特性，其節省了管理人員的在某些方面時間上的所不必要的損失，提高了工作人員的工作效率與工作量，其在軟件升級和維護方面會越來越容易，而且B/S模式的系統使用起來也將會越來越簡單，這對于無論公司、工作人員還是用戶來說人力、物力、時間、費用的節省是顯而易見的。

（3）數據處理預測商品最優關系搭配模塊

在當今大數據的分析與預測已經逐漸成為熱潮并且逐步占據著當前的世界市場，因此順應潮流，當前數據處理預測商品最優關系搭配模塊是本系統的核心模塊之一，該模塊設計的技術有使用JSP+Servlet技術去進行前臺數據接收與后臺數據庫存儲，在接收前臺Web數據后通過服務器的Servlet類中的HttpServlet對象提交給服務器端處理進行邏輯運算，通過HttpServlet對象將數據傳遞給預測算法，在算法通過特定邏輯的計算之后生成邏輯結果數據，之后通過JAVA中的Connection類對象連接數據庫，PreparedStatement類載入數據庫將數據放入數據庫的同時，使用HttpServlet類對象通過request請求將數據推送至前臺web端顯示。操作請求結束后，將使用Connection、PreparedStatement和Result類對象調用close（）方法釋放內存資源。由此，來得出什么種類與什么種類商品之間搭配放起來為最優關系選擇，來潛移默化的提高商品的銷量。

（4）運用JAVACV的圖像識別

如今圖像識別技術也已然是當今世界的熱門潮流之一，因此，在綜合其他超市管理系統的基本功能之上，我們也運用熱門技術。

我們運用JAVACV圖像人臉識別技術，使用Haarcascade庫用于檢測面部特征，這將提高系統的運行時間效率[4]，在攝像頭捕獲照片后在主成分空間分析與人臉圖像進行比對[5]，從而實現人臉識別。圖像識別是以圖像的主要特征為基礎的[6]。每個圖像都有它的特征，在圖像識別過程中，系統必須排除輸入的多余信息，抽出關鍵的信息[6]。將PCA于LDA方法相結合進行性別鑒別的方法[7]，并且也根據圖片的相似性，來進行圖片的分析與識別[8]。從而使得識別更加的方便、快捷。在運用以上方法與技術我們的管理系統加入了在線簽到的功能。

如果用戶簽到登錄方式用的是PC端的話，因為PC端無法使用GPS定位功能，我們將要求其拍一張有著本單位特有的標志物的圖片來進行實時簽到考勤，如若用手機端簽到，則信息錄入將有著具體的時間以及地點。這將大大降低平時普通考勤使用的手簽或者按指紋方式所用的時間，以及提高了考勤的準確率和真實率。

3.4 測試實例

工作單位中的人員輸入賬戶與密碼登錄系統。如圖4所示。

4 結論（Conclusion）

本文以解決在超市管理系統中提升人員管理的效率以及提高工作人員到工作單位后的簽到效率和簽到的準確率、真實率為目的，設計了一款基于JAVACV圖像識別的系統。系統完成商品管理、庫存管理、銷售管理以及運用圖像識別技術實現人員在線簽到和人員信息管理等功能。后臺算法進行商品數據關系的分析，進行商品間的最優關系的搭配以及后期預測，經數據處理分析后實現“啤酒尿布”的功能。相信超市的人員簽到及人員信息管理的問題將得到有效的解決。

參考文獻（References）

[1] SN Zealand.Quality Management Systems：Requirements[J].Total Quality Management，2008，263（6803）：160.

[2] Dianelaure Arjalies，Julia Mundy.The Use of Management Control Systems to Manage CSR Strategy：A Levers of Control Perspective[J].Management Accounting Research，2013（24）：284-300.

[3] Sudipta Ghosh，S.R.Tandan.Shielding Android Application Against Reverse Engineering[J].International Journal of Engineering Research & Technology，2013（6）：2635-2643.

[4] Birendra NathTripathy，Abinash Dash.Prototype Drowsiness Detection System[D].2012.

[5] 蔣理.基于JAVACV的人臉識別登錄系統的設計與實現[J].黑龍江信息科技，2014（21）：187.

[6] 于麗穎.圖像識別方法技術分析與應用——第24屆全國煤礦自動化與信息化學術會議暨第6屆中國煤礦信息化與自動化高層論壇論文集[C].江蘇：中煤科工集團常州自動化研究院，2014.

[7] M.P.Dubuisson-Jolly & A.Gupta.Color and Texture Fusion：Application to Image Segmentation and GIS Updating[J].Image and Vision Computing，2012（18）：823-831.

[8] 臧睦君.圖像場景識別的特征研究[D].吉林大學，2015.

作者簡介：

車文韜（1993-），男，本科生.研究領域：算法設計，圖像識

別，軟件工程.