本期推荐本栏目责任编辑:代影ComputerKnowledgeandTechnology电脑知识与技术第19卷第4期(2023年2月)基于Jetsonnano的跟随购物小车系统的设计与实现杨强强1,2,宋子诚2,姜凌昊2,吴佳成2(1.上海大学通信与信息工程学院,上海200000;2.上海电力大学电子与信息工程学院,上海200000)摘要:以疫情背景下减少超市环境中人与人之间的相互接触,减轻购物时的负担,提升购物时的效率与便捷性为目的,提出并设计一种基于Jetsonnano开发板的自动跟随购物小车。小车由Jetson开发板作为主控系统,利用摄像头拍摄画面传入系统作为输入,采用深度学习方法实现跟随算法的完成。具体采用哈希算法作为行人匹配的工具,卡尔曼滤波方法进行行人轨迹预测,由超声波模块进行紧急躲避障碍功能,预防小车在突发情况下撞到障碍或丢失目标人物。关键词:智能跟随小车;超声模块;摄像头;哈希算法;卡尔曼滤波中图分类号:TN871,TP368文献标识码:A文章编号:1009-3044(2023)04-0007-03开放科学(资源服务)标识码(OSID):1引言截至目前,我国的人口基数仍然较大,在普通的超市和购物商场中,消费和购物的流程比较复杂,时间花费长。放置商品是普通的购物车唯一能做到的功能,其应用过于单一[1]。据中国连锁经营协会数据统计,预计到今年,无人零售商店交易额将达到1.8万亿元[2]。但在当前阶段,中国的无人超市发展仍在探索,而且在发展过程中还存在一些问题,人与人之间一些必要的接触很难避免[3]。若想提高购物的效率,减少顾客间的接触,本文提出了以Jetsonnano开发板为核心控制器的智能跟随购物小车,小车可以在识别顾客后,进行无接触跟随,直到整个购物过程结束。并设计了超声波避障功能,以避免突然出现的行人或者购物车之间发生碰撞。2智能购物车硬件设计2.1硬件系统总体设计系统硬件主要需要实现两个功能:①在起始阶段,根据摄像头和图像学习的知识,提取出目标人物的特征,确定要跟随的目标并在使用过程中全程保持跟随;②通过超声波模块定位与小车有一定距离的物体,躲避突然进入路线中的物体,避免发生碰撞。智能购物小车结构框图如图1所示。2.2Jetsonnano主控JetsonNano由英伟达出品的,是一款体积较小,性能较强的智能芯片,这款芯片包含了四核Cortex-A57处理芯片,配备了4GBLPDDR内存以及128核MaxwellGPU,支持多种算法和AI框架,如Tensor⁃Flow、PyTorch、Caffe等,支持NVIDIAJetPack,这就使得许多神经网络可以在开发板上并行运行,进而可以实现图像分类...