基于JAVACV圖像識別技術(shù)的超市管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

摘 要：本文基于不同類型的超市對于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的綜合需求，以及通過不同超市的多樣化管理機制的調(diào)研，來針對超市管理系統(tǒng)進行下一步的具體的構(gòu)建和設(shè)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(shù)達到網(wǎng)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(guān)聯(lián)關(guān)系最優(yōu)預(yù)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(guān)鍵詞：超市管理系統(tǒng)；圖像識別；JAVACV；大數(shù)據(jù)；預(yù)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(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速進展，各個行業(yè)對于通過管理系統(tǒng)[1]來進行管理的需求也日益增加，一個好的管理系統(tǒng)是非常重要的[1]。在當(dāng)前的社會中，由于管理系統(tǒng)的方便性以及易操作性，市場上的超市管理系統(tǒng)已經(jīng)普及。在當(dāng)今市場上，大多數(shù)的超市管理系統(tǒng)功能都普遍針對產(chǎn)品的出庫、入庫的操作，并且大都采用的是C/S架構(gòu)。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(tǒng)、百財超市管理系統(tǒng)、精誠超市管理系統(tǒng)、科脈超市管理系統(tǒng)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(shè)計與實現(xiàn)。

2 開發(fā)背景（Development background）

超市管理的方法以及所使用的工具自超市出現(xiàn)以來，一直受到社會的廣泛關(guān)注，在經(jīng)過國內(nèi)外許多學(xué)者的研究得出許多針對超市管理的方法，超市管理系統(tǒng)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(zé)資源的關(guān)鍵職員是負責(zé)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(fā)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(fā)表了關(guān)于經(jīng)濟訂貨批量模型，開創(chuàng)了現(xiàn)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(jīng)營的管理等過程更加的方便可行。隨著管理工作的科學(xué)化，庫存管理的理論有了很大的發(fā)展，形成了許多庫存模型，使得管理效果顯著。

根據(jù)諸多學(xué)者的研究，同時隨著計算機技術(shù)的出現(xiàn)，軟件開發(fā)人員設(shè)計與開發(fā)出了許許多多的超市管理系統(tǒng)。例如，劉汝潔于2012年開發(fā)的收銀管理系統(tǒng)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(shù)據(jù)庫的研究優(yōu)化了計算機對超市庫存的管理，編寫了超市后臺管理系統(tǒng)，隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，超市管理軟件開發(fā)的質(zhì)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(yīng)用的管理系統(tǒng)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(tǒng)中也應(yīng)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(tǒng)，將提高公司或者企業(yè)的對于風(fēng)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(gòu)，摒棄C/S架構(gòu)使得系統(tǒng)開發(fā)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(shù)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(tǒng)作為一個市場占有率超過50%的手機平臺，使得移動設(shè)備上軟件的快捷應(yīng)用成為可能[3]，我們也將實現(xiàn)移動端在安卓系統(tǒng)中的應(yīng)用，進而使得本系統(tǒng)使用體驗起來更加的全面，管理起來更加的方便。

3 系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)（Design and implementation

of the system）

3.1 開發(fā)環(huán)境

系統(tǒng)開發(fā)我們使用JSP語言來進行開發(fā)，使用jdk1.8來進行編譯，使用MySql來進行數(shù)據(jù)的存??；系統(tǒng)開發(fā)環(huán)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(shè)計，嵌入sdk將移動端與PC端進行連接。

3.2 系統(tǒng)模塊設(shè)計

（1）整體模塊描述

系統(tǒng)由BS架構(gòu)和移動端組成，系統(tǒng)在運行過程中主要包括網(wǎng)絡(luò)訪問、員工操作生成數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理，以及數(shù)據(jù)處理結(jié)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(chǎn)品之間的最有搭配預(yù)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(tǒng)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(jié)算最后銷售商品的賬目以及根據(jù)銷售單進行商品與商品之間的最優(yōu)搭配預(yù)測；再進貨管理模塊可以查看供貨商的對應(yīng)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(shù)據(jù)處理設(shè)計

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

3.3 功能的實現(xiàn)

（1）使用流程

系統(tǒng)使用流程如圖3所示。系統(tǒng)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(jù)賬戶級別進入相應(yīng)的功能界面，點擊不同的功能模塊按鈕，將進入相應(yīng)的功能界面進行操作。

（2）B/S模式

B/S模式是一種當(dāng)前方便且流行的一種運作模式，隨著當(dāng)今軟件系統(tǒng)的改進與更新越來越頻繁，B/S架構(gòu)模式的產(chǎn)品就體現(xiàn)出了其明顯的更為方便的特性，其節(jié)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(tǒng)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(jié)省是顯而易見的。

（3）數(shù)據(jù)處理預(yù)測商品最優(yōu)關(guān)系搭配模塊

在當(dāng)今大數(shù)據(jù)的分析與預(yù)測已經(jīng)逐漸成為熱潮并且逐步占據(jù)著當(dāng)前的世界市場，因此順應(yīng)潮流，當(dāng)前數(shù)據(jù)處理預(yù)測商品最優(yōu)關(guān)系搭配模塊是本系統(tǒng)的核心模塊之一，該模塊設(shè)計的技術(shù)有使用JSP+Servlet技術(shù)去進行前臺數(shù)據(jù)接收與后臺數(shù)據(jù)庫存儲，在接收前臺Web數(shù)據(jù)后通過服務(wù)器的Servlet類中的HttpServlet對象提交給服務(wù)器端處理進行邏輯運算，通過HttpServlet對象將數(shù)據(jù)傳遞給預(yù)測算法，在算法通過特定邏輯的計算之后生成邏輯結(jié)果數(shù)據(jù)，之后通過JAVA中的Connection類對象連接數(shù)據(jù)庫，PreparedStatement類載入數(shù)據(jù)庫將數(shù)據(jù)放入數(shù)據(jù)庫的同時，使用HttpServlet類對象通過request請求將數(shù)據(jù)推送至前臺web端顯示。操作請求結(jié)束后，將使用Connection、PreparedStatement和Result類對象調(diào)用close（）方法釋放內(nèi)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(yōu)關(guān)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(shù)也已然是當(dāng)今世界的熱門潮流之一，因此，在綜合其他超市管理系統(tǒng)的基本功能之上，我們也運用熱門技術(shù)。

我們運用JAVACV圖像人臉識別技術(shù)，使用Haarcascade庫用于檢測面部特征，這將提高系統(tǒng)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(xiàn)人臉識別。圖像識別是以圖像的主要特征為基礎(chǔ)的[6]。每個圖像都有它的特征，在圖像識別過程中，系統(tǒng)必須排除輸入的多余信息，抽出關(guān)鍵的信息[6]。將PCA于LDA方法相結(jié)合進行性別鑒別的方法[7]，并且也根據(jù)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(shù)我們的管理系統(tǒng)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(tǒng)。如圖4所示。

4 結(jié)論（Conclusion）

本文以解決在超市管理系統(tǒng)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(shè)計了一款基于JAVACV圖像識別的系統(tǒng)。系統(tǒng)完成商品管理、庫存管理、銷售管理以及運用圖像識別技術(shù)實現(xiàn)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(shù)據(jù)關(guān)系的分析，進行商品間的最優(yōu)關(guān)系的搭配以及后期預(yù)測，經(jīng)數(shù)據(jù)處理分析后實現(xiàn)“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。

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作者簡介：

車文韜（1993-），男，本科生.研究領(lǐng)域：算法設(shè)計，圖像識

別，軟件工程.