一种基于人脸识别技术的商品推荐系统技术方案

一种基于人脸识别技术的商品推荐系统，包括在超市门的两侧安装红外传感器，用于检测是否有用户进入超市；超市内靠近门口的上方安装一个摄像头，用于提取用户的脸部特征；超市天花板的四个角落以及货架之间安装摄像头，用于对用户进行实时跟踪；在云服务器上搭建推荐系统模块，用于完成用户数据和商品数据的存储和管理，对用户的人脸特征数据、用户的行为数据以及商品的属性数据进行统计和计算，根据相似度从大到小的顺序进行商品推荐；超市管理员通过PC端查看用户信息和推荐商品信息，用户通过手机端查看推荐的商品；本发明专利技术有助于提高用户购买率进而增加超市的销量。购买率进而增加超市的销量。购买率进而增加超市的销量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于人脸识别技术的商品推荐系统


[0001]本专利技术属于计算机应用
，具体涉及一种基于人脸识别技术的商品推荐系统。

技术介绍

[0002]随着我国科学信息技术和互联网的不断发展，人们逐渐从一开始的信息匮乏的时代，迈向信息过载的时代。随之而来的问题是，消费者面对大量物品信息时很难找到自己感兴趣的信息，甚至有部分消费者表现得无从下手。并且随着生活水平的不断提高，人们对物品的追求也截然不同。而推荐系统可以为用户提供个性化的推荐，从而提升用户体验感，并且超市可以通过推荐系统增加超市产品与用户接触、购买的概率。推荐系统本质上是在用户需求不明确的情况下，从海量的信息中为用户寻找其感兴趣的信息的技术手段。但是，推荐系统仍存在冷启动问题，冷启动问题指的是一个系统的新用户没有与他相关的历史记录，系统无法给其提供精确的推荐，或者是新产品没有关于其被评价或购买的相关信息，无法将其推荐给合适的用户。

技术实现思路

[0003]为克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种人脸识别技术的商品推荐系统，可以有效地解决冷启动问题，当检测的用户为新用户，根据用户的面部特征建立人脸图像档案，并且判断用户的性别和年龄段，为用户推荐相应的商品；针对新的产品，根据用户属性数据、用户的行为数据及商品属性数据，为用户推荐相应的商品。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用的下技术方案是：一种基于人脸识别技术的商品推荐系统，包括有红外发射器和红外接收器，红外发射器和红外接收器安装在超市门两侧，用于检测是否有用户进入超市；摄像头一设在超市内距离超市门上方1.5米处且位于超市门中间的位置，用于获取用户的人脸图像；人脸识别模块，用于提取用户的人脸特征，对比判断该用户是不是新用户；摄像头二、摄像头三、摄像头四、摄像头五分别安装在超市内房顶的四个角落，摄像头一的云台一、摄像头二的云台二、摄像头三的云台三、摄像头四的云台四、摄像头五的云台五均与下位机通信连接；将采集的人脸图像传给下位机，下位机控制云台一、云台二、云台三、云台四、云台五移动，用于对用户在超市内的实时跟踪；摄像头六安装在货架一与货架二之间、且位于货架一的最左端，摄像头六的云台六与下位机通信连接，摄像头六将采集的信息传给下位机，下位机控制云台六移动，用于对用户在超市内的实时跟踪；摄像头七、摄像头九，分别安装在货架二与货架三之间且位于货架二与货架三的两端，其中，摄像头九位于货架五的左侧，摄像头七的云台七、摄像头九的云台九均与下位机通信连接，摄像头七、摄像头九将采集的信息传给下位机，下位机控制云台七、云台九移
动，用于对用户在超市内的实时跟踪；摄像头八安装在货架四与货架二之间且位于货架四的最右端，摄像头八的云台八与下位机通信连接，摄像头八将采集的信息传给下位机，下位机均与云台一、云台二、云台三、云台四、云台五、云台六、云台七、云台八通信连接，下位机控制云台八移动，用于对用户在超市内的实时跟踪；人脸跟踪模块，用于对被检测到的人脸进行动态目标跟踪，根据用户的运动信息确定图像中用户的位置及停留时间，记录用户的行为信息；推荐系统模块，用于完成用户数据和商品数据的存储和管理，对用户的脸部特征数据、用户的行为数据以及商品的属性数据进行统计，利用余弦相似度，计算用户特征的相似度、商品属性的相似度以及用户行为的相似度，根据相似度从大到小的顺序排列，最终选取前三名商品进行自动推荐；PC端通过云服务器与手机端通信连接，PC端用于超市管理员查看用户的行为信息和推荐商品信息；手机端通过云服务器、无线通信模块与下位机通信连接，手机端用于用户浏览、点击、购买推荐的商品；UPS 电源输入端与市电相连；UPS 电源的输出端分别连接有下位机、PC端、红外传感器；UPS 电源将市电稳压后供应给负载使用，同时还向下位机内的电池充电，在市电输入异常时，UPS电源自动切换到蓄电池供电模式，通过逆变器将电池的直流电能转换为交流电能维持对负载的供电；所述的红外发射器和红外接收器共用输入端和输出端，其输入端接USP电源的输出端,输出端接下位机的输入端；摄像头一和云台一选用的是一体设备，二者共用输入端和输出端，其输入端接USP电源的输出端，输出端通过无线通信模块与下位机中的人脸识别模块和人脸跟踪模块通信，下位机通过无线通信模块发送控制云台的指令，使人脸始终位于图像中央；摄像头二和云台二、摄像头三和云台三、摄像头四和云台四、摄像头五和云台五、摄像头六和云台六、摄像头七和云台七、摄像头八和云台八、摄像头九和云台九的输入端、输出端的连接方式与摄像头二和云台二的连接方式相同；USP电源的输入端接市电；下位机的人脸识别模块和人脸跟踪模块通过无线通信模块与云服务器中的推荐系统模块相互通信；PC端的输入端接USP电源的输出端，输出端通过无线通信模块与云服务器中的推荐系统模块通信；云服务器通过无线通信模块发送到手机端的Web窗口，手机端使用移动网络或者WIFI通过Web窗口进行人机交互，查看、浏览以及购买推荐商品，其中，人脸识别模块、人脸跟踪模块和推荐系统模块属于软件。
[0005]所述的红外发射器和红外接收器安装在距离地面0.5米处。
[0006]所述的摄像头一、摄像头二、摄像头三、摄像头四、摄像头五、摄像头六、摄像头七、摄像头八、摄像头九安装的高度距离地面不低于2.5米，且摄像头一、摄像头二、摄像头三、摄像头四、摄像头五、摄像头六、摄像头七、摄像头八、摄像头九的安装具有俯视角度，垂直方向的俯视角度的范围为5
°
～15
°
。
[0007]所述的人脸识别模块利用Adaboost算法和Harr特征实现人脸检测和特征提取，在提取的人脸图像的特征数据与云服务器中已存储的用户图像进行搜索，找出最佳匹配对象，再计算二者脸部特征的相似度，计算相似度的方法采用余弦距离度或欧式距离；若相似
度大于设定的阈值，则用户不是新用户，根据用户的行为信息推荐商品；若相似度不大于设定的阈值，则用户是新用户，根据用户的脸部特征建立人脸图像档案，并且将脸部特征通过分类器判断用户的性别和年龄段，推荐相应的商品。
[0008]所述的人脸跟踪模块是对用户进行人脸检测后加入训练好的运动轨迹模型，利用卡尔曼滤波的方法进行实时跟踪，当用户出现在摄像头一的搜索范围内，摄像头一调整角度对用户进行实时跟踪，计算用户与摄像头一的矢量距离，确定用户在超市内的位置，实现人脸实时跟踪和定位；再利用下位机记录用户停留某一位置的时间，根据用户在某一位置停留的时间，判断用户是否对该区域的商品是否感兴趣；若用户停留的时间不小于设定的阈值，则用户可能对该区域的商品感兴趣，若用户停留的时间小于设定的阈值，则用户可能对该区域的商品不感兴趣，根据用户感兴趣的区域，为用户推荐商品。
[0009]所述的摄像头一与云台一、摄像头二与云台二、摄像头三与云台三、摄像头四与云台四、摄像头五与云台五、摄像头六与云台六、摄像头七与云台七、摄像头八与云台八、摄像头九与云台九选用一体设备；下位机通过无线通信模块采集相应摄像头的图像，经过人脸识别模块和人脸跟踪模块处理，下位机发送控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于人脸识别技术的商品推荐系统，包括有下位机（20）、红外发射器（2）和红外接收器（3），其特征在于，红外发射器（2）和红外接收器（3）安装在超市门（1）两侧，用于检测是否有用户进入超市；摄像头一（4）设在超市内距离超市门（1）的上方1.5米处且位于超市门（1）中间，用于获取用户的人脸图像；人脸识别模块，用于提取用户的人脸特征，对比判断该用户是不是新用户；摄像头二（5）、摄像头三（6）、摄像头四（7）、摄像头五（8）分别安装在超市内房顶的四个角落，摄像头一（4）的云台一（201）、摄像头二（5）的云台二（202）、摄像头三（6）的云台三（203）、摄像头四（7）的云台四（204）、摄像头五（8）的云台五（205）均与下位机（20）通信连接；将采集的人脸图像传给下位机（20），下位机（20）控制云台一（201）、云台二（202）、云台三（203）、云台四（204）、云台五（205）移动，用于对用户在超市内的实时跟踪；摄像头六（9）安装在货架一（13）与货架二（15）之间、且位于货架一（13）的最左端，摄像头六（9）的云台六（206）与下位机（20）通信连接，摄像头六（9）将采集的信息传给下位机（20），下位机（20）控制云台六（206）移动，用于对用户在超市内的实时跟踪；摄像头七（10）、摄像头九（12），分别安装在货架二（15）与货架三（16）之间且位于货架二（15）与货架三（16）的两端，其中，摄像头九（12）位于货架五（17）的左侧，摄像头七（10）的云台七（207）、摄像头九（12）的云台九（209）均与下位机（20）通信连接，摄像头七（10）、摄像头九（12）将采集的信息传给下位机（20），下位机（20）控制云台七（207）、云台九（209）移动，用于对用户在超市内的实时跟踪；摄像头八（11）安装在货架四（14）与货架二（15）之间且位于货架四（14）的最右端，摄像头八（11）的云台八（208）与下位机（20）通信连接，摄像头八（11）将采集的信息传给下位机（20），下位机（20）控制云台八（208）移动，用于对用户在超市内的实时跟踪；人脸跟踪模块，用于对被检测到的人脸进行动态目标跟踪，根据用户的运动信息确定图像中用户的位置及停留时间，记录用户的行为信息；推荐系统模块，用于完成用户数据和商品数据的存储和管理，对用户的脸部特征数据、用户的行为数据以及商品的属性数据进行统计，利用余弦相似度，计算用户特征的相似度、商品属性的相似度以及用户行为的相似度，根据相似度从大到小的顺序排列，最终选取前三名商品进行自动推荐；PC端（18）通过云服务器（25）与手机端（19）通信连接，PC端用于超市管理员查看用户的行为信息和推荐商品信息；手机端（19）通过云服务器（25）、无线通信模块（24）与下位机（20）通信连接，手机端（19）用于用户浏览、点击、购买推荐的商品；UPS 电源（22）输入端与市电（21）相连；UPS 电源（22）的输出端分别连接有下位机、PC端、红外传感器；UPS 电源（22）将市电（21）稳压后供应给负载使用，同时还向下位机内的电池充电，在市电（21）输入异常时，UPS电源（22）自动切换到蓄电池供电模式，通过逆变器将电池的直流电能转换为交流电能维持对负载的供电；所述的红外发射器（2）和红外接收器（3）共用输入端和输出端，其输入端接USP电源(22)的输出端,输出端接下位机（20）的输入端；摄像头一（4）和云台一（201）采用一体设备，二者共用输入端和输出端，其输入端接USP电源（22）的输出端，输出端通过无线通信模块
（24）与下位机（20）中的人脸识别模块和人脸跟踪模块通信，下位机（20）通过无线通信模块（24）发送控制云台（201）的指令，使人脸始终位于图像中央；摄像头二（5）和云台二（202）、摄像头三（6）和云台三（203）、摄像头四（7）和云台四（204）、摄像头五（8）和云台五（205）、摄像头六（9）和云台六（206）、摄像头七（10）和云台七（207）、摄像头八（11）和云台八（208）、摄像头九（12）和云台九（209）的输入端、输出端的连接方式与摄像头二（4）和云台二（201）的连接方式相同；USP电源（22）的输入端接市电（21）；下位机（20）的人脸识别...

【专利技术属性】
技术研发人员：张开生，古璐璐，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：