Three defects, all found by scoring the live path against ground truth. Inherited labels carried frame id 0. `_inherit_labels` set `label_box` but never `label_frame_id`, so every inherited label was mapped back to the source image with the first frame's offset. During a pan that puts the box a whole pan-distance from the product it names, which is why most streamed tracks matched no labelled facing. It now stamps the current frame and anchors to the raw detection box rather than the smoothed track box, which lags a pan. The reference lane upscaled views smaller than a pyramid level. `sku_l09.jpg` is 407x305, so its 400 px level was a 305->400 blow-up: a blur with no high-frequency detail to disagree with, which won 31 of 54 crops on the shelf it was cut from. A view is now used only at the levels it actually has. `score_stream.py` measured the wrong thing. It counted any facing touching the window by one pixel (23 of 47 "in-catalog" facings were less than half visible), scored a correct text-lane answer as a false accept because it checked enrollment before correctness, and counted tracks rather than facings, which reported 138% coverage of a 24-facing window. It now takes the union of the window rects the client showed, keeps facings at least half inside, checks correctness first, and reports facings named separately from labels correct. Measured on add/image6.jpg, stock-lopia-clean, 20 s per run: pan backend facings named precision 0 van 11/24 (46%) 52% 0 local 11/24 (46%) 100% 2 van 12/24 (50%) 45% 2 local 18/24 (75%) 100% 12 van 11/24 (46%) 28% 12 local 16/24 (67%) 83% eval_identity on the same catalog is unchanged by the upscale fix (local 61% end-to-end at 88% precision full, 59% at 95% live), and 1 of 602 distractor crops from the 11 out-of-catalog shelf photos reaches 10 inliers, none reach 20. |
||
|---|---|---|
| .. | ||
| add | ||
| code | ||
| demo-images | ||
| docs | ||
| eval/labels | ||
| runs/detect/train | ||
| stock | ||
| stock-demo | ||
| stock-lopia | ||
| stock-lopia-clean | ||
| stock-mediya | ||
| stock-milk150 | ||
| .gitignore | ||
| DEMO.md | ||
| image.jpg | ||
| pyproject.toml | ||
| README.md | ||
| requirements-dev.txt | ||
| requirements.lock | ||
| requirements.txt | ||
| run-demo-server.sh | ||
| run_app.bat | ||
| run_app.sh | ||
| supermarket_diagram.png | ||
| uv.lock | ||
🍡 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).weights/dinov2_vits14_lvd142m.safetensors- DINOv2 backbone for the identity gallery. Not in Git. See "DINOv2 weights" below.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
DINOv2 weights
The identity gallery embeds crops with DINOv2 ViT-S/14 (LVD-142M), Apache-2.0. It loads only a local file and does not contact Hugging Face, including when YOLO_OFFLINE is unset. Without the file, gallery identity fails and the server log says the weights are missing.
The pinned file is model.safetensors from timm/vit_small_patch14_dinov2.lvd142m, sha256 04d27f3400d059fc0cfd7d17dd1909a75bf3ea8fb3eeb48b97cb99e57ee20081 (~84 MB). Copy a cache you already have; do not fetch one from an unknown URL:
mkdir -p weights
cp "$HOME/.cache/huggingface/hub/models--timm--vit_small_patch14_dinov2.lvd142m/snapshots/"*/model.safetensors \
weights/dinov2_vits14_lvd142m.safetensors
DORAYAKI_DINOV2_WEIGHTS overrides that path. A file with any other sha256 is refused.
With the gallery identity backend, enrolled views are embedded into an ignored
stock-dir/.gallery_cache_<image_size>.npz feature cache. The cache is reused
only when its key matches the preprocessing version, image size, pinned DINOv2
SHA-256, catalog CSV, enrolled SKU/view order and image bytes; its matrix shape,
numeric finite values and row identities are also checked. A stale or malformed
cache is rebuilt. A cache hit still checks the local model file's SHA-256, and
gallery startup refuses readiness if the pinned weights or usable gallery are
missing. OCR continues on the separate tag worker (tag_executor).
(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.
Live WebSocket protocol 1 also supports an optional full-resolution crop lane:
clients advertise capabilities, then answer per-track crop_request messages
from their buffered capture. Clients without the capability are unchanged; wire
examples, byte limits, expiry and errors are in docs/API.md.
# 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.
For the native app demo, ./run-demo-server.sh uses stock-lopia-clean by
default: stock-lopia is shelf crops cut from the image6 evaluation photo, so
scoring against it is memorization. Pass another stock directory explicitly to
change stores; the script writes ignored local app endpoints and a local token.
Identity backends
--identity picks what names a product. The default is local:
local— RootSIFT over a per-SKU reference pyramid, similarity-constrained RANSAC, a hue check, then a text lane (OCR of the crop against each catalog row's name plus its packshot OCR) that vetoes a match whose package text names a different row and answers on its own when geometry finds nothing. Measured on the correctedimage6labels at live resolution: 59% of in-catalog facings named at 95% precision, 0 of 48 unknowns accepted. Rows with no enrolled image are still answerable, because the text lane builds their signature from the catalog name.matcher— Van's original SURF/ORB/BRISK composite, kept as the E-1 baseline lane for comparison. Always answers, so it accepts near-unknown siblings.gallery— the DINOv2 embedding gallery. Fenced off: it is not the default and it refuses to start without the pinned weights. Its recall collapses as the catalog grows (7/42 recall@10 at 493 SKUs), so it is not the recognition path.
The text lane needs OCR. On macOS that is Vision, which is already wired in
code/ocr.py; DORAYAKI_OCR=none disables it and the local lane then stands
alone (43% coverage at 79% precision on the same labels).
🛠️ Kiểm tra hệ thống (Tests)
From recognization/, after pip install -r requirements.lock (or pip install -r requirements-dev.txt):
YOLO_OFFLINE=1 YOLO_AUTOINSTALL=false python -m unittest discover -s code -p 'test_*.py' -v
That discovers every code/test_*.py module. test_real_model is included and skipped unless DORAYAKI_REAL_MODEL=1 (it loads the YOLO weights). CI runs the same command from .github/workflows/test.yml.
YOLO_OFFLINE=1 python code/bench_engine.py # speed measurement, not part of the suite
🌟 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, gallery.py, tags.py, tag_cards.py
stream_client.py # client mẫu (camera / video / pan ảnh tĩnh)
bench_engine.py # đo tốc độ
test_*.py # unittest modules (discover -s code -p 'test_*.py')
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