“拿上就走”技術的原理分析和應用前景展望

張寶玉

摘 要： 在Amazon Go零售店中，客戶購物不用現場結算攜帶商品即可直接離開，亞馬遜賬戶自動結賬扣費，解決了排隊結賬的常見難題。從計算機技術的角度對其原理進行了分析，力求揭開“拿上就走”技術的神秘面紗。這種新型零售模式依托于人工智能技術的發展應用，結合使用了計算機視覺技術、傳感器融合技術和深度學習技術，“虛擬購物車”能夠實現購物清單動態計算和統計。這種新型科技給人們提供了方便，勢必會得到廣泛的應用。

關鍵詞： “拿上就走”技術； 虛擬購物車；購物清單； 人工智能； 亞馬遜； 新零售

中圖分類號：TP399 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2017）04-32-03

Abstract： Amazon Go food retail stores open， customer shopping， without on-site settlement， goods can be directly carried away. Amazon， automatic closing fee， solves the common problem of the supermarket checkout line， which can save a lot of manpower cost， but also can make consumers more satisfied with the checkout experience. The development and application of a new retail model based on the core technologies such as artificial intelligence technology， computer vision technology， sensor fusion technology and deep learning technology and so on， the virtual shopping cart can realize the dynamic calculation and statistics of the shopping list. The technology of "just walk out" providing people with convenient， is bound to be widely used.

Key words： "just walk out" technology； virtual shopping cart； shopping list； artificial intelligence； Amason； new retail

0 引言

2016年12月5日，美國華盛頓州西雅圖開業一家名為Amazon Go的實體食品零售店，消費者走進商店，打開手機App，掃描二維碼就可以走進貨架選購物品，拿取或放回的所有物品都能被感應追蹤，傳感器會將這些實時變化傳遞給手機App。完成物品選購，消費者可攜帶物品直接離開，亞馬遜賬戶將自動結賬[1]。在這種新型營銷模式中，收銀臺被徹底拋棄，顧客無須提著購物籃排隊結賬，選完商品直接離開，新技術會自動識別并從亞馬遜賬戶中扣除相應錢款，這就是美國電商巨頭亞馬遜推出的革新型實體零售店，這個新舉措有可能給傳統零售行業帶來一場革命。

1 原理分析

在購物時，顧客拿起的所有物品都會自動添加到虛擬購物車里，如果不想要某件物品，直接放回去即可，Amazon GO的技術會自動更新虛擬購物車將相應物品移走。這種跟蹤商品的科技被亞馬遜稱為“拿上就走”技術（Just Walk Out Technology），這項全新線下購物系統擁有強大的監控和算法體系，融入計算機視覺技術（Computer vision Technology）、傳感器融合技術（Sensor Fusion Technology）和深度學習技術（Deep Learning Technology），其本質就是人工智能，原理與自動駕駛汽車相似。

Amazon Go采用計算機視覺技術，通過安置大量攝像頭捕捉購物者在零售店的行為，然后從圖像識別中獲取購物者拿起的商品，再用人工智能中的深度學習去判斷和識別購物者是否需要這件商品，從而決定是否加入購物車，通過多個傳感器感應，在判定購物者離開購物店后，自動統計消費金額并從其亞馬遜賬戶中扣除費用，傳感器融合技術為最終結果的準確性提供保證。

1.1 計算機視覺技術

計算機視覺技術是通過眾多的攝像頭來實現的，主要有兩方面的作用：一是進行人臉識別，判定賬戶的主人是否和系統記錄的一致；二是能夠檢測到貨物從貨架上拿走或者放回的過程，統計匯總購物清單。其內容包含以下兩項。

1.1.1 動作識別

采集客戶的手進入貨架平面前和離開貨架平面后的圖像，把兩者作對比，就可以判斷出是拿取物品還是放回物品。如果是拿取物品，進入前的手和進入后的手及手中物品的圖片的特征是可區分的，簡單來說，進入之前的手是空的，是沒有商品的，離開后的手里是有物品的。如果是放回物品則相反。

1.1.2 物品識別

當客戶從貨架上拿下物品后，圖片識別系統會保存該物品的圖片，結合貨架上的感應器識別出物品的名稱、代碼和數量，記錄在其購物車中。當用戶將某個物品放回貨架上時，系統先確定用戶與該物品的關聯關系（判斷該物品是否在購物清單中），通過檢索圖片，與被放入物品進行比較，識別物品，并更新（刪除）物品清單。同時，系統還要識別被拿出的物品是否與所在位置表示的物品一致，例如，如果商品A被誤放在B物品處，一定要判定出是商品A而不能記錄成商品B。

1.2 傳感器融合技術