Two real store photographs, chosen for density and for products that look different
from each other, each with its own enrolled store:
demo-images/demo-image-1-mediya-dairy.jpg CC0 MEDIYA dairy case
21 products kept (13 price cards dropped), 16 recognised, all 14 products named
demo-images/demo-image-2-milk-case.jpg CC BY 2.0 supermarket milk case
56 detections, 49 recognised, all 13 products named
Both were enrolled the way a store would be: the products were read off a contact
sheet of the detections, their crops became the store's gallery (stock-mediya,
stock-milk150), and a head was trained on them. `build_store_from_shelf.py` is that
flow.
The filter came out of the first image. Every Japanese supermarket photo has the same
artifact: the detector boxes the shelf-edge price cards as products, because a card is
roughly the shape of a pack - 13 of 34 detections on image 1 were cards. Their text
separates them cleanly: a card's characters are 30-44% digits and it prints the
tax-excluded price (本体), while a product's are 3-19% digits. Cards are now dropped
before classification, and the count is reported as `price_cards_dropped` rather than
hidden.
demo-images/README.md records how to run both, what the demo shows, and the honest
caveat: both shelves are enrolled, so the recognition rate is in-distribution - what
the app does on a shelf it has been onboarded to, not on one it has never seen.
175 tests pass.
Co-Authored-By: Devin <158243242+devin-ai-integration[bot]@users.noreply.github.com>
|
||
|---|---|---|
| .. | ||
| add | ||
| code | ||
| demo-images | ||
| docs | ||
| runs/detect/train | ||
| stock | ||
| stock-lopia | ||
| stock-mediya | ||
| stock-milk150 | ||
| .gitignore | ||
| DEMO.md | ||
| detected_empty_slots.jpg | ||
| detected_image.jpg | ||
| image.jpg | ||
| README.md | ||
| requirements-dev.txt | ||
| requirements.txt | ||
| run_app.bat | ||
| run_app.sh | ||
| supermarket_diagram.png | ||
| test_empty_slots.jpg | ||
🍡 Dorayaki - Smart Supermarket Shelf AI & Inventory Recognition
Hệ thống nhận diện sản phẩm trên kệ siêu thị và quản lý tồn kho theo kiến trúc client - server: mô hình thị giác máy tính (YOLO + Local Feature Matching: SURF/SIFT, ORB, BRISK, Hybrid theo paper Electronics 2023, 12, 3640) chạy trong một recognition server, còn các client (web, thiết bị chụp ảnh) chỉ gửi khung hình và nhận kết quả.
Server phục vụ 2 chế độ:
- Live (nhận diện thời gian thực) - camera hoặc video gửi liên tục qua WebSocket, sản phẩm được phát hiện trên từng khung hình, theo dõi (tracking) xuyên khung hình, phân loại một lần cho mỗi sản phẩm và gắn nhãn ngay trên màn hình.
- Photo (ảnh tĩnh) - chụp/upload/chọn ảnh kệ, nhận diện toàn bộ kệ trong một lần, bấm vào từng sản phẩm để xem chi tiết, tồn kho và điểm matching.
📋 Yêu cầu hệ thống (System Requirements)
- Hệ điều hành: Windows 10/11, macOS hoặc Linux.
- Python: 3.10 - 3.12 (khuyên dùng 3.11/3.12).
- Phần cứng: CPU 4 lõi trở lên, RAM 8GB. GPU không bắt buộc: trên máy M5 đo được CPU nhanh hơn MPS (28ms so với 112ms mỗi khung hình).
🚀 Cài đặt và chạy
Bước 1: Chuẩn bị thư mục dự án
Cần có đầy đủ:
code/- mã nguồn server, client web, client mẫu.runs/- trọng số YOLO đã train (runs/detect/train/weights/best.pt).stock/- catalogstock.csvvà ảnh mẫu sản phẩmsku_001->sku_022.add/vàimage.jpg- ảnh kệ mẫu để test/demo.requirements.txt,requirements-dev.txt.
Bước 2: Tạo môi trường ảo
conda create -n dorayaki python=3.11 -y
conda activate dorayaki
hoặc venv:
python3 -m venv .venv
source .venv/bin/activate # Windows: .venv\Scripts\activate
Bước 3: Cài đặt thư viện
pip install -r requirements-dev.txt
(requirements-dev.txt = requirements.txt + httpx cho test.)
Bước 4: Khởi chạy recognition server
python code/app.py --port 8080
Script có sẵn: run_app.bat (Windows) hoặc ./run_app.sh (Linux/macOS).
Các tham số thường dùng:
| Tham số | Mặc định | Ý nghĩa |
|---|---|---|
--host |
127.0.0.1 |
Đổi thành 0.0.0.0 để mở cho máy khác trong LAN (nên đặt DORAYAKI_API_TOKEN). |
--device |
cpu |
cpu, mps, cuda, cuda:0. |
--imgsz |
640 |
Kích thước đầu vào của detector. |
--live-method |
hybrid |
Thuật toán mặc định cho chế độ live. |
--max-sessions |
4 |
Số client live đồng thời. |
--ssl-certfile / --ssl-keyfile |
- | Bật HTTPS (cần cho camera trên điện thoại). |
Bước 5: Mở ứng dụng
Mở trình duyệt: http://127.0.0.1:8080 (hoặc http://127.0.0.1:8080)
- Tab Live: chọn camera (hoặc "Video file…") rồi bấm Start. Sản phẩm hiện khung xanh kèm tên và giá khi đã nhận diện chắc chắn; khung vàng "要確認" là trường hợp chưa chắc chắn.
- Tab Photo: chọn ảnh mẫu, chụp ảnh hoặc upload ảnh kệ. Nhấn vào sản phẩm để xem chi tiết và bấm Show matching để xem các điểm matching.
Camera trên điện thoại chỉ hoạt động khi trang mở bằng https hoặc localhost (yêu cầu bảo mật của trình duyệt).
🔌 API (dùng cho client khác)
Server có REST + WebSocket đầy đủ, tài liệu chi tiết trong docs/API.md. Swagger UI: http://127.0.0.1:8080/docs.
# Nhận diện một ảnh kệ
curl -X POST --data-binary @image.jpg -H 'Content-Type: image/jpeg' \
'http://127.0.0.1:8080/v1/recognize?classify=true'
# Client live mẫu (camera, video, hoặc pan qua ảnh tĩnh)
python code/stream_client.py --source image.jpg --pan 12 --seconds 20
python code/stream_client.py --source 0 # webcam
Bất kỳ client nào gửi được ảnh JPEG đều dùng được: điện thoại, iPad, camera gắn xe đẩy, camera đeo cổ, robot. Giao thức không phụ thuộc trình duyệt.
🛠️ Kiểm tra hệ thống (Tests)
cd code
YOLO_OFFLINE=1 ../.venv/bin/python -m unittest test_observe test_engine test_tracking test_live test_api -v
# Test với model thật (tải trọng số, chạy ~15s)
DORAYAKI_REAL_MODEL=1 YOLO_OFFLINE=1 ../.venv/bin/python -m unittest test_real_model -v
cd ..
YOLO_OFFLINE=1 .venv/bin/python code/test_suite.py # bộ test gốc
.venv/bin/python code/bench_engine.py # đo tốc độ detect/classify
Lưu ý: chạy test bằng danh sách module cụ thể, không dùng unittest discover vì sẽ import test.py/fast_test.py (script scratch với đường dẫn máy khác và cửa sổ OpenCV chặn).
🌟 Tính năng chính
- Nhận diện thời gian thực (Live): phát hiện sản phẩm trên từng khung hình, theo dõi xuyên khung hình, phân loại một lần cho mỗi sản phẩm, gắn nhãn tên/giá ngay trên khung hình; hiển thị số khung/giây và độ trễ.
- Phát hiện chỗ trống trên kệ (Out-of-Stock): khoanh đỏ các vị trí hết hàng kèm ước lượng số lượng thiếu; có bộ lọc ổn định để khung không nhấp nháy.
- Nhận diện ảnh tĩnh (Photo): nhận diện toàn bộ kệ trong một lần thay vì bấm từng sản phẩm.
- Phân loại đa thuật toán: Hybrid (Paper), SURF/SIFT, ORB, BRISK - đổi được ngay trong lúc chạy.
- Trạng thái trung thực: chỉ hiện tên sản phẩm khi kết quả được chấp nhận; trường hợp mơ hồ hiện "要確認" kèm các ứng viên, không đoán bừa.
- Tương tác chi tiết: bấm vào sản phẩm để xem tên, giá, ngày nhập, hạn sử dụng, tồn kho và điểm matching.
- Đa client: nhiều client kết nối đồng thời, mỗi client có session và tracking riêng.
- Đa ngôn ngữ: Tiếng Anh và Tiếng Nhật.
- Gợi ý chất lượng ảnh: cảnh báo lóa (glare), rung (blur), chụp quá xa.
📁 Cấu trúc mã nguồn
code/
app.py # server: REST /v1 + WebSocket /v1/stream + phục vụ web client
engine.py # RecognitionEngine: detector + matcher + catalog, thread-safe
live.py # LiveSession: tracking, phân loại nền, gắn nhãn, chất lượng ảnh
tracking.py # SessionTracker: ByteTrack với ID riêng cho từng session
detector.py # YOLO detector
feature_matcher.py # SURF/SIFT, ORB, BRISK, Hybrid
identity.py # accepted / ambiguous / unknown / rejected
empty_shelf_detector.py, inventory.py, pipeline.py, observe.py
stream_client.py # client mẫu (camera / video / pan ảnh tĩnh)
bench_engine.py # đo tốc độ
web/ # web client (index.html, styles.css, app.js)
docs/API.md # tài liệu API đầy đủ
docs/design-price-tags-and-compliance.md # thiết kế OCR giá, đối chiếu, compliance, mobile