一种瓷砖分拣系统的制作方法

本说明书涉及瓷砖分拣领域，具体而言，涉及一种瓷砖分拣系统。

背景技术：

由于采用喷墨技术的陶瓷生产，瓷砖的颜色、花纹、图案越来越多，表面越来越复杂。而依靠人工根据色差程度对瓷砖进行检测，容易受到各种不稳定因素干扰，导致错判、误判以及分色不准确的情况。

技术实现要素：

本说明书实施例提供一种瓷砖分拣系统，用以克服现有技术中存在的至少一个技术问题。

根据本说明书实施例的第一方面，提供一种瓷砖分拣系统，包括：机架、传输机构、导正装置、图像采集装置、瓷砖分色装置、标记装置以及分拣装置，其中：

所述传输机构水平安装在所述机架上；

所述导正装置设置在所述传输机构的前端，待分拣的瓷砖经所述导正装置导正后进入所述传输机构；

所述图像采集装置位于所述导正装置后方，所述图像采集装置包括隧道光源、线阵相机、第一方型罩、固定板；其中，两个所述固定板对称安装在所述机架两侧，所述第一方型罩开口朝下安装在所述机架上，所述第一方型罩位于所述固定板外侧，所述隧道光源安装在所述固定板上端，所述线阵相机设置在所述第一方型罩顶板正中央；隧道光源内侧弧形的反光面将隧道光源内置的光源向上发射的光束均匀反射到所述传输机构的上表面，形成亮度均匀的光面，所述线阵相机透过所述隧道光源顶部的通光口扫描匀速通过光面的瓷砖并生成瓷砖图像，所述图像采集装置将所述瓷砖图像发送至所述瓷砖分色装置，且该瓷砖由所述传输机构传输至所述标记装置；

所述瓷砖分色装置从接收到的瓷砖图像中截取到包含瓷砖的瓷砖图片，调用色差检测模型，通过所述色差检测模型计算所述瓷砖图片与每种色号的标准板瓷砖图片之间的色差值，根据预设的色差阈值以及所述瓷砖图片与每种色号的标准板瓷砖图片之间的色差值，确定瓷砖的色号，并将色号发送至所述标记装置；

所述标记装置位于所述图像采集装置后方，所述标记装置根据接收到的色号标记相应的瓷砖，该瓷砖标记后由所述传输机构传输至所述分拣装置；

所述分拣装置位于所述标记装置后方，所述分拣装置根据瓷砖上标记的色号进行分拣。

可选地，所述传输机构的上表面为反光面。

可选地，所述隧道光源包括：外壳、光源、通光口，其中：所述外壳内侧为向上凸的弧形反光面，所述弧形反光面的中心线与瓷砖前进方向垂直，所述外壳两侧为相互平行的安装板，所述隧道光源通过所述安装板安装于所述固定板上端；所述弧形反光面底部前后两侧装有遮光板；所述光源安装在所述遮光板上方，所述遮光板长度不小于所述光源长度；所述通光口为长条形，所述通光口贯穿所述外壳顶部，所述光源、通光口、弧形反光面的中心线相互平行。

可选地，所述图像采集装置还包括第二方型罩，所述第二方型罩安装在所述线阵相机的上方。

可选地，所述系统还包括生成所述色差检测模型的装置，所述生成色差检测模型的装置包括：获取训练样本模块、颜色特征提取模型生成模块和色差检测模型生成模块，其中：所述获取训练样本模块，被配置为获取训练样本集，所述训练样本集包括多组训练样本，每组训练样本包含瓷砖样本图片及对应的用以表征瓷砖颜色的颜色特征；所述颜色特征提取模型生成模块，被配置为通过所述训练样本集对颜色特征提取模型进行训练，得到所述颜色特征提取模型，所述颜色特征提取模型的损失函数为中心损失函数；所述色差检测模型生成模块，被配置为将所述颜色特征提取模型的输出作为所述色差检测模型的输入，所述色差检测模型用来计算输入的瓷砖图片与预先设置的标准板瓷砖图片之间的色差值。

可选地，所述瓷砖分色装置包括：获取模块、计算模块和色号确定模块，其中：所述获取模块，被配置为从获取的图像中截取到包含瓷砖的瓷砖图片；所述计算模块，被配置为调用色差检测模型，通过所述色差检测模型计算瓷砖图片与每种色号的标准板瓷砖图片之间的色差值；其中，所述标准板瓷砖图片为每种色号的参考图片；所述色号确定模块，被配置为根据预设的色差阈值以及瓷砖图片与每种色号的标准板瓷砖图片之间的色差值，确定瓷砖的色号。

可选地，所述计算模块包括：判断子模块，被配置为判断标准板瓷砖图片对应的颜色特征个数是否为0；其中，所述颜色特征由色差检测模型对瓷砖图片进行特征提取获得；添加子模块，被配置为若标准板瓷砖图片对应的颜色特征个数为0，则为瓷砖添加新色号，并将瓷砖图片作为该色号对应的标准板瓷砖图片；计算子模块，被配置为若标准板瓷砖图片对应的颜色特征个数不为0，则通过所述色差检测模型计算瓷砖图片与每种色号的标准板瓷砖图片之间的色差值。

可选地，所述色号确定模块包括：挑选子模块，被配置为根据瓷砖图片与每种色号的标准板瓷砖图片之间的色差值，得到瓷砖图片与每种色号的标准板瓷砖图片的最小色差值；色号确定子模块，被配置为将所述最小色差值与预设的色差阈值进行比较，若所述最小色差值小于所述预设的色差阈值，则将与所述最小色差值对应的标准板瓷砖图片的色号确定为瓷砖的色号，并将对应的瓷砖图片作为该色号的标准板瓷砖图片；若所述最小色差值大于所述预设的色差阈值，则为瓷砖添加新色号，并将对应的瓷砖图片作为新色号对应的标准板瓷砖图片。

可选地，所述系统还包括显示装置，所述瓷砖分色装置将瓷砖图片以及该瓷砖对应的色号发送至显示装置，显示装置接收并显示瓷砖图片以及该瓷砖对应的色号。

可选地，所述系统还包括标准板自动采集装置和标准板人工录入装置，其中：所述标准板自动采集装置采集若干瓷砖图片，通过所述色差检测模型计算每两个瓷砖图片之间的色差值；将每个瓷砖图片与其他瓷砖图片之间的每个色差值进行求和，得到每个瓷砖图片与其他瓷砖图片之间的色差值之和；将每个瓷砖图片对应的色差值之和按照从小到大的顺序进行排列，得到瓷砖图片的色差关系表；挑选多个位于色差关系表前列的瓷砖图片作为同种色号的标准板瓷砖图片，并将该标准板瓷砖图片发送至所述色差检测模型；所述标准板人工录入装置通过人工选定各种色号的标准板瓷砖图片，并将该标准板瓷砖图片发送至色差检测模型。

本说明书实施例的有益效果如下：

待分拣的瓷砖经由导正装置导正后，进入传输机构；传输机构将瓷砖传输至图像采集装置，图像采集装置内置的隧道光源在传输机构上表面形成亮度均匀的光面，当瓷砖匀速通过该光面时，图像采集装置内置的线阵相机透过隧道光源顶部长条形的通光口扫描该瓷砖，从而生成瓷砖图像，并将该瓷砖图像发送至瓷砖分色装置，且该瓷砖由传输机构传输至标记装置；瓷砖分色装置将瓷砖图像进行截取获得包含瓷砖的瓷砖图片，调用色差检测模型，通过色差检测模型计算瓷砖图片与每种色号的标准板瓷砖图片之间的色差值，根据预设的色差阈值以及瓷砖图片与每种色号的标准板瓷砖图片之间的色差值，确定瓷砖的色号，并将色号发送至标记装置；标记装置根据接收到的色号对相应的瓷砖进行标记，该瓷砖标记后由传输机构传输至分拣装置；分拣装置根据瓷砖上标记的色号进行分拣。利用传输机构实现瓷砖的全自动传输，在瓷砖传输的途径上设置相关装置，从导正、图像采集、分色处理、标记以及分拣，全部实现自动化，从而实现自动分拣瓷砖的目的。全自动化的瓷砖分拣系统替代了人工分拣，解决了人工根据色差程度对瓷砖进行检测容易受到各种不稳定因素干扰，导致错判、误判以及分色不准确的问题，提高了瓷砖分色的准确率。

本说明书实施例的创新点包括：

1、利用传输机构实现瓷砖的全自动传输，在瓷砖传输的途径上设置相关装置，从导正、图像采集、分色处理、标记以及分拣，全部实现自动化，从而实现自动分拣瓷砖的目的。全自动化的瓷砖分拣系统替代了人工分拣，解决了人工根据色差程度对瓷砖进行检测容易受到各种不稳定因素干扰，导致错判、误判以及分色不准确的问题，提高了瓷砖分色的准确率，是本说明书实施例的创新点之一。

2、隧道光源内侧的光源向下发射的光束被遮光板挡住，向上发射的光速被隧道光源内侧的弧形反光面反射到传输机构上表面，形成亮度均匀的光面，使得位于该光面内的瓷砖的各部分亮度均匀，线阵相机透过隧道光面顶部的通光口扫描匀速经过光面内的瓷砖，利用隧道光源和线性相机之间的位置关系以及隧道光源形成的光面，线阵相机可以采集到清晰的亮度均匀的瓷砖图像，降低了瓷砖分色的难度以及提高了瓷砖分色的准确率，是本说明书实施例的创新点之一。

3、利用生成色差检测模型的装置，用颜色特征表征瓷砖图片，再基于瓷砖图片和标准板瓷砖图片之间不同的颜色特征，计算出瓷砖图片和标准板瓷砖图片之间的色差值，将瓷砖之间不明确的颜色差别用明确的瓷砖图片之间的色差值去表征，是本说明书实施例的创新点之一。

4、获取到包含瓷砖的瓷砖图片，并调用色差检测模型，通过色差检测模型计算瓷砖图片与每种色号的标准板瓷砖图片之间的色差值，从所有色差值中挑选最小色差值，若该最小色差值小于预设的色差阈值，则将与所述最小色差值对应的标准板瓷砖图片的色号确定为瓷砖的色号，若该最小色差值大于预设的色差阈值，则为瓷砖添加新色号，完成瓷砖的分色。从获取瓷砖图片到完成瓷砖分色，按照预先设定好的程序进行，系统的合理的完成瓷砖分色。消除了肉眼观察瓷砖的色差程度带来的各种不稳定因素干扰，解决了错判、误判以及分色不准确的问题，提高了瓷砖分色的准确率，是本说明书实施例的创新点之一。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据本说明书实施例提供的一种瓷砖分拣系统的装置示意图；

图中，102为导正装置，104为传输机构，106为图像采集装置，108为瓷砖分色装置，110为标记装置，112为分拣装置；

图2示出了根据本说明书实施例提供的图像采集装置的结构示意图；

图中，202为线阵相机，204为隧道光源，206为固定板，208为第一方型罩，210为机架，212为第二方型罩；

图3示出了根据本说明书实施例提供的隧道光源的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本说明书保护的范围。

需要说明的是，本说明书实施例及附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本说明书实施例公开了一种瓷砖分拣系统。以下分别进行详细说明。

图1示出了根据本说明书实施例提供的一种瓷砖分拣系统的装置示意图。如图1所示，该瓷砖分拣系统包括：机架210、传输机构104、导正装置102、图像采集装置106、瓷砖分色装置108、标记装置110以及分拣装置112，其中：

所述传输机构104水平安装在所述机架210上；所述导正装置102设置在所述传输机构104的前端，待分拣的瓷砖经所述导正装置102导正后进入所述传输机构104；所述图像采集装置106位于所述导正装置102后方，所述图像采集装置106包括隧道光源201、线阵相机202、第一方型罩208、固定板206；其中，两个所述固定板206对称安装在所述机架210两侧，所述第一方型罩208开口朝下安装在所述机架210上，所述第一方型罩208位于所述固定板206外侧，所述隧道光源204安装在所述固定板206上端，所述线阵相机202设置在所述第一方型罩208顶板正中央；隧道光源204内侧弧形的反光面将隧道光源204内置的光源向上发射的光束均匀反射到所述传输机构104的上表面，形成亮度均匀的光面，所述线阵相机202透过所述隧道光源204顶部的通光口扫描匀速通过光面的瓷砖并生成瓷砖图像，所述图像采集装置106将所述瓷砖图像发送至所述瓷砖分色装置108，且该瓷砖由所述传输机构104传输至所述标记装置110；所述瓷砖分色装置108从接收到的瓷砖图像中截取到包含瓷砖的瓷砖图片，调用色差检测模型，通过所述色差检测模型计算所述瓷砖图片与每种色号的标准板瓷砖图片之间的色差值，根据预设的色差阈值以及所述瓷砖图片与每种色号的标准板瓷砖图片之间的色差值，确定瓷砖的色号，并将色号发送至所述标记装置110；所述标记装置110位于所述图像采集装置106后方，所述标记装置110根据接收到的色号标记相应的瓷砖，该瓷砖标记后由所述传输机构104传输至所述分拣装置112；所述分拣装置112位于所述标记装置110后方，所述分拣装置112根据瓷砖上标记的色号进行分拣。

在一个具体实施例中，待分拣的瓷砖经由导正装置102导正后，进入传输机构104；传输机构104将瓷砖传输至图像采集装置106，图像采集装置106内置的隧道光源204在传输机构104上表面形成亮度均匀的光面，当瓷砖匀速通过该光面时，图像采集装置106内置的线阵相机202透过隧道光源204顶部长条形的通光口扫描该瓷砖，从而生成瓷砖图像，并将该瓷砖图像发送至瓷砖分色装置108，且该瓷砖由传输机构104传输至标记装置110；瓷砖分色装置108将瓷砖图像进行截取获得包含瓷砖的瓷砖图片，调用色差检测模型，通过色差检测模型计算瓷砖图片与每种色号的标准板瓷砖图片之间的色差值，根据预设的色差阈值以及瓷砖图片与每种色号的标准板瓷砖图片之间的色差值，确定瓷砖的色号，并将色号发送至标记装置110；标记装置110根据接收到的色号对相应的瓷砖进行标记，该瓷砖标记后由传输机构104传输至分拣装置112；分拣装置112根据瓷砖上标记的色号，对瓷砖进行分拣。利用传输机构104实现瓷砖的全自动传输，在瓷砖传输的途径上设置相关装置，从导正、图像采集、分色处理、标记以及分拣，全部实现自动化，从而实现自动分拣瓷砖的目的。全自动化的瓷砖分拣系统替代了人工分拣，解决了人工根据色差程度对瓷砖进行检测容易受到各种不稳定因素干扰，导致错判、误判以及分色不准确的问题，提高了瓷砖分色的准确率。

在一个具体实施例中，传输机构104的上表面为反光面，若隧道光源204形成的光面区域内有瓷砖没有覆盖的区域，传输机构104的反光面可以补偿瓷砖周围阴影区域的亮度。

在一个具体实施例中，瓷砖分拣系统还包括生成色差检测模型的装置，该装置包括：获取训练样本模块、颜色特征提取模型生成模块和色差检测模型生成模块，其中：所述获取训练样本模块，被配置为获取训练样本集，所述训练样本集包括多组训练样本，每组训练样本包含瓷砖样本图片及对应的用以表征瓷砖颜色的颜色特征；所述颜色特征提取模型生成模块，被配置为通过所述训练样本集对颜色特征提取模型进行训练，得到所述颜色特征提取模型，所述颜色特征提取模型的损失函数为中心损失函数；所述色差检测模型生成模块，被配置为将所述颜色特征提取模型的输出作为所述色差检测模型的输入，所述色差检测模型用来计算输入的瓷砖图片与预先设置的标准板瓷砖图片之间的色差值。由上述内容可知，生成色差检测模型的装置可以用颜色特征表征瓷砖图片，再基于瓷砖图片和标准板瓷砖图片之间不同的颜色特征，计算出瓷砖图片和标准板瓷砖图片之间的色差值，将瓷砖之间不明确的颜色差别用明确的瓷砖图片之间的色差值去表征，该颜色特征可以为rgb颜色空间的颜色特征。

在一个具体实施例中，瓷砖分色装置108包括：获取模块、计算模块和色号确定模块，其中：获取模块，被配置为从获取的图像中截取到包含瓷砖的瓷砖图片；计算模块，被配置为调用色差检测模型，通过所述色差检测模型计算瓷砖图片与每种色号的标准板瓷砖图片之间的色差值；色号确定模块，被配置为根据预设的色差阈值以及瓷砖图片与每种色号的标准板瓷砖图片之间的色差值，确定瓷砖的色号。由上述内容可知，瓷砖分色装置108可以获取包含瓷砖的瓷砖图片，并调用色差检测模型，通过色差检测模型计算瓷砖图片与每种色号的标准板瓷砖图片之间的色差值，从所有色差值中挑选最小色差值，若该最小色差值小于预设的色差阈值，则将与所述最小色差值对应的标准板瓷砖图片的色号确定为瓷砖的色号，若该最小色差值大于预设的色差阈值，则为瓷砖添加新色号，完成瓷砖的分色。从获取瓷砖图片到完成瓷砖分色，按照预先设定好的程序进行，系统的合理的完成瓷砖分色。消除了肉眼观察瓷砖的色差程度带来的各种不稳定因素干扰，解决了错判、误判以及分色不准确的问题，提高了瓷砖分色的准确率。

图2示出了根据本说明书实施例提供的图像采集装置106的结构示意图。如图2所示，所述图像采集装置106包括隧道光源201、线阵相机202、第一方型罩208、固定板206；其中，两个所述固定板206对称安装在所述机架210两侧，所述第一方型罩208开口朝下安装在所述机架210上，所述第一方型罩208位于所述固定板206外侧，所述隧道光源204安装在所述固定板206上端，所述线阵相机202设置在所述第一方型罩208顶板正中央；隧道光源204内侧弧形的反光面将隧道光源204内置的光源向上发射的光束均匀反射到所述传输机构104的上表面，形成亮度均匀的光面，所述线阵相机202透过所述隧道光源204顶部的通光口扫描匀速通过光面的瓷砖并生成瓷砖图像，所述图像采集装置106将所述瓷砖图像发送至所述瓷砖分色装置108，且该瓷砖由所述传输机构104传输至所述标记装置110。利用隧道光源204内侧的弧形反光面，将光源的光束均匀反射到传输机构104的上表面，形成亮度均匀的光面，使得位于该光面内的瓷砖的各部分亮度均匀，并利用传输机构104的反光面反射光束，补偿瓷砖周围阴影区域的亮度，线阵相机202可以采集到清晰的亮度均匀的瓷砖图像，降低了瓷砖分色的难度以及提高了瓷砖分色的准确率。

在一个具体实施例中，线阵相机202上方装有第二方型罩212，该方形罩212主要用于防止灰尘影响线阵相机202，以及避免光线影响线阵相机202的成像。

图3示出了根据本说明书实施例提供的隧道光源204的结构示意图。如图3所示，隧道光源204包括：外壳、光源、通光口，其中：所述外壳内侧为向上凸的弧形反光面，所述弧形反光面的中心线与瓷砖前进方向垂直，所述外壳两侧为相互平行的安装板，所述隧道光源204通过所述安装板安装于所述固定板206上端；所述弧形反光面底部前后两侧装有遮光板；所述光源安装在所述遮光板上方，所述遮光板长度不小于所述光源长度；所述通光口为长条形，所述通光口贯穿所述外壳顶部，所述光源、通光口、弧形反光面的中心线相互平行。隧道光源内侧的光源向下发射的光束被遮光板挡住，向上发射的光速被隧道光源204内侧的弧形反光面反射到传输机构104上表面，形成亮度均匀的光面，保证位于该光面内的瓷砖的各部分亮度均匀，线阵相机透过隧道光面顶部的通光口扫描匀速经过光面的瓷砖，利用隧道光源204和线性相机202之间的位置关系以及隧道光源204形成的光面，线阵相机202可以采集到清晰的亮度均匀的瓷砖图像，降低瓷砖分色的难度以及提高瓷砖分色的准确率。

在总的实施例中，待分拣的瓷砖经由导正装置102导正后，进入传输机构104；传输机构104将瓷砖传输至图像采集装置106，图像采集装置106内置的隧道光源204在传输机构104上表面形成亮度均匀的光面，当瓷砖匀速通过该光面时，图像采集装置106内置的线阵相机202透过隧道光源204顶部长条形的通光口扫描该瓷砖，从而生成瓷砖图像，并将该瓷砖图像发送至瓷砖分色装置108，且该瓷砖由传输机构104传输至标记装置110；瓷砖分色装置108将瓷砖图像进行截取获得包含瓷砖的瓷砖图片，调用色差检测模型，通过色差检测模型计算瓷砖图片与每种色号的标准板瓷砖图片之间的色差值，根据预设的色差阈值以及瓷砖图片与每种色号的标准板瓷砖图片之间的色差值，确定瓷砖的色号，并将色号发送至标记装置110；标记装置110根据接收到的色号对相应的瓷砖进行标记后，该瓷砖由传输机构104传输至分拣装置112；分拣装置112根据瓷砖上标记的色号，对瓷砖进行分拣。利用传输机构104实现瓷砖的全自动传输，在瓷砖传输的途径上设置相关装置，从导正、图像采集、分色处理、标记以及分拣，全部实现自动化，从而实现自动分拣瓷砖的目的。全自动化的瓷砖分拣系统替代了人工分拣，解决了人工根据色差程度对瓷砖进行检测容易受到各种不稳定因素干扰，导致错判、误判以及分色不准确的问题，提高了瓷砖分色的准确率。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本说明书所必须的。

本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本说明书的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本说明书进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本说明书实施例技术方案的精神和范围。