基于图像识别的物料分选装置及物料分选方法与流程

本发明涉及涉及物料分选领域，特别是涉及一种基于图像识别的的物料分选装置。

背景技术：

物料分选就是将物料按照固定的标准或一定的要求挑选分类成不同类别等级的产品,以增加其使用价值。物料分选可以满足不同产品深加工的要求,实现资源合理、经济、有效地利用,减少对环境的污染、对生态的破坏。如建筑垃圾中实现废弃木材与废砖瓦的分选，废弃木材可作为木质再生板材的原材料或造纸等，废砖瓦生产骨料，可用于生产再生砖、砌块、墙板、地砖等建材制品；生活垃圾中废旧塑料、废旧金属的分选，其中废旧塑料的分选是废旧塑料回收利用的瓶颈环节,废旧金属大多可以作为再生资源重新利用；农业中核桃去壳等领域均涉及到物料的分选。

目前针对不同物料的分选常采用人工分选、水选、风选等方法进行，但是人工分选存在低效率，且不能解决当下人工成本上涨这一日益突出的问题；水选存在水污染，且不符合国家发展资源节约环境友好型社会战略的要求；风选法无污染，但就目前大多数的风选装备结构过于复杂，风选效率较低且存在物料被误选或物料选不净等问题。因此，发明一种不同物料的分选装置，并推广到各个领域中应用具有重要意义。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供了一种基于风选法和图像识别技术的分选装置，分离效率高，分离效果彻底，有很高的实际应用价值。

本发明解决其主要技术问题所采用的技术方案是：基于图像识别的物料分选装置及物料分选方法，进料端、第一收集槽和第二收集槽，还包括高压风枪、图像获取模块和图像处理模块；所述高压风枪朝向水平方向出风，且该高压风枪具有若干个出风口，该若干个出风口布设于同一水平面，且沿与出风方向相垂直的方向并列排布；所述图像获取模块与所述进料端的位置相对，实时获取物料掉落的图像信息，并传输至用于提取物料外形特征的所述图像处理模块，处理获得相应的控制信号；所述若干个出风口互相独立，并与所述图像处理模块相连接，根据所述图像处理模块所发出的控制信号，所述若干个出风口中的一个或多个打开出风；所述第一收集槽设置于所述出料端和所述高压风枪的下方，所述第二收集槽沿所述高压风枪的出风方向偏离于所述第一收集槽；所述第二收集槽偏离第一收集槽的偏离距离为S，偏离距离S与所述高压风枪的风力相匹配，并使物料可在高压风枪的作用下掉落至所述第二收集槽。

以出风方向为X轴方向，水平面内，与X轴垂直的方向为Y轴方向，竖直方向为Z轴方向；出风口互相独立且在水平面内并列排布于Y轴方向，当物料沿Z轴方向下落时，识别获得需要分选物料的Y轴坐标。根据Y轴坐标，图像处理装置选择相应的高压风枪出风口进行工作，使需要分选的物料沿X轴方向运动，落入第二收集槽。

所述进料端设有输送带和限位板，该输送带的二侧具有防护板；所述限位板沿与输送带相垂直的方向设置于输送带的表面，并使输送带的表面形成狭长的过料孔，使待分选的物料以较为分散的形态平铺于输送带表面。

所述输送带的一端设有导向板；该导向板为一斜坡结构，该导向板的顶端与所述输送带的一端相接，底端延伸至所述吹风机的上方。该导向板用于引导物料沿竖直方向下落，即消除输送带所施加的初速度。

所述图像获取模块为CCD相机或CMOS相机；该CCD相机或CMOS相机以恒定时间间隔连续拍摄图片，并传输至所述图像处理模块。

所述第一收集槽和所述第二收集槽均为上宽下窄的梯形槽。

本发明解决其次要技术问题所采用的技术方案是，基于图像识别的物料分选方法，包括上述方案的基于图像识别的物料分选装置，该物料分选方法包括：

(1)将混合物料通过进料端输送；

(2)使混合物料通过图像获取模块的拍摄区域，图像获取模块以恒定的时间间隔获取图片；

(3)图像处理模块对所获得的图片加以识别，获取物料的边缘形状信息，根据边缘形状信息对物料进行分类；并开启相应位置的高压风枪出风口；

(4)通过所述第一收集槽和所述第二收集槽分别收集形状不同的两种物料。

本发明的有益效果是：颗粒混合物在通过进料端进入后，依次通过所述数码相机的拍摄区域和所述高压风枪的风力区域。所述图像处理模块获得数码相机所拍摄到的图像后，通过对颗粒混合物的照片进行处理；根据混合物的形状信息，将混合物区分为A类颗粒和B类颗粒。根据所获得的图像信号，将控制信号输出至所述高压风枪；所述第一收集槽和所述第二收集槽沿所述出风口的出风方向依次排列；所述高压风枪设有沿水平方向一字排列的若干个出风口，所述高压风枪的若干个出风口根据控制信号分别出风，并使待分选物料根据需求分别落入所述第一收集槽或所述第二收集槽。本发明的分选装置基于风选法和图像识别技术，分离效率高，分离效果彻底，有很高的实际应用价值。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的基于图像识别的物料分选装置及物料分选方法不局限于实施例。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的局部结构示意图。

其中，1、输送带，11、防护板；2、高压风枪，21、出风口；3、第一收集槽；4、第二收集槽；5、图像获取模块；6、A类物料；7、B类物料。

具体实施方式

实施例：

参见图1至图2所示，本发明的基于图像识别的物料分选装置及物料分选方法，进料端、第一收集槽3和第二收集槽4；还包括高压风枪2、图像获取模块5和图像处理模块；所述高压风枪2朝向水平方向出风，且该高压风枪2具有若干个出风口21，该若干个出风口21布设于同一水平面，且沿与出风方向相垂直的方向并列排布；所述图像获取模块5与所述进料端的位置相对，实时获取物料掉落的图像信息，并传输至用于提取物料外形特征的所述图像处理模块，处理获得相应的控制信号；所述若干个出风口21互相独立，并与所述图像处理模块相连接，根据所述图像处理模块所发出的控制信号，所述若干个出风口21中的一个或多个打开出风；所述第一收集槽3设置于所述出料端和所述高压风枪2的下方，所述第二收集槽4沿所述高压风枪2的出风方向偏离于所述第一收集槽3；所述第二收集槽4偏离第一收集槽3的偏离距离为S，偏离距离S与所述高压风枪2的风力相匹配，并使物料可在高压风枪2的作用下掉落至所述第二收集槽4。

其中，以出风方向为X轴方向，水平面内，与X轴垂直的方向为Y轴方向，竖直方向为Z轴方向。物料混合物包括A类物料6和B类物料7。输送带1到图像获取模块5的垂直距离为H1，图像获取单元到高压风枪2的垂直距离为H2，输送带1到第一收集槽3或第二收集槽4的垂直距离为H3。

所述进料端设有输送带1和限位板，该输送带1的二侧具有防护板11；所述限位板沿与输送带1相垂直的方向设置于输送带1的表面，并使输送带1的表面形成狭长的过料孔，使待分选的物料以较为分散的形态平铺于输送带1表面。

所述输送带1的一端设有导向板；该导向板为一斜坡结构，该导向板的顶端与所述输送带1的一端相接，底端延伸至所述吹风机的上方。

所述图像获取模块5为CCD相机或CMOS相机；该CCD相机或CMOS相机以恒定时间间隔连续拍摄图片，并传输至所述图像处理模块。

所述第一收集槽3和所述第二收集槽4均为上宽下窄的梯形槽。

本发明的工作过程包括：

(1)包含A类物料6(图中标识为圆形)和B类物料7(图中标识为三角形)的物料混合物通过输送带1输送，并在限位板的作用下在输送带1表面分散排列。

(2)当物料混合物从输送带1表面经过H1高度下落后，进入图像获取模块5(本实施例为数码相机)的拍摄区域；图像获取模块5以恒定的时间间隔获取图片；图像处理模块对所获得的图片加以识别，获取物料的边缘形状信息。以图中的物料为例，判断偏向圆形的外形将归类为A类物料6，判断偏向三角形的外形将归类为B类物料7。记录所有B类物料7的Y轴坐标信息。

(3)相应的高压风枪2出风口21在图像处理模块的控制下，开启工作。使相应Y轴坐标上的物料被吹走，落入第二收集槽4；其他Y轴坐标点上的高压风枪2出风口21关闭，落入第一收集槽3。实现了不同物料的分选。

本发明的基于图像识别的物料分选方法，包括上述方案的基于图像识别的物料分选装置，该物料分选方法包括：

(1)将混合物料通过进料端输送；

(2)使混合物料通过图像获取模块5的拍摄区域，图像获取模块5以恒定的时间间隔获取图片；

(3)图像处理模块对所获得的图片加以识别，获取物料的边缘形状信息，根据边缘形状信息对物料进行分类；并开启相应位置的高压风枪出风口；

(4)通过所述第一收集槽3和所述第二收集槽4分别收集形状不同的两种物料。

上述实施例仅用来进一步说明本发明的基于图像识别的物料分选装置及物料分选方

法，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。