一种基于视觉识别的分类系统及方法

本发明涉及视觉分类装置，具体为一种基于视觉识别的分类系统及方法。

背景技术：

1、现有技术中公开号为“cn113697320a”的一种智能垃圾桶及垃圾自动分类方法，该智能垃圾桶自上而下分为三层：第一层由垃圾暂存机构和分类转盘组成，所述垃圾暂存机构为用户放置待分类垃圾之处，配置红外传感器和视觉传感器；所述分类转盘开有扇形通孔，第二层由四类垃圾储物箱组成，分别是干垃圾、湿垃圾、可回收物和有害垃圾，第三层由控制系统和运动机构组成，所述控制系统包含树莓派、单片机及其附加电路，所述运动机构主要控制垃圾暂存机构和分类转盘的转动，上述装置提供的智能垃圾桶可完全自动执行垃圾分类，易于实现集群互联、满溢通报等其他功能，具有自动化程度高、结构简单可靠、制造成本较低等优点，应用前景十分广阔。

2、但是上述该智能垃圾桶及垃圾自动分类方法在使用过程中仍然存在较为明显的缺陷：上述装置一次仅能完成一种垃圾的旋转分类，分类效率低下，且上述装置采用的板式下料方式容易造成垃圾残留，且不方便进行清洗和维护。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于视觉识别的分类系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种基于视觉识别的分类系统，该分类系统包括分类转盘、若干物料承接筒和视觉分类摄像头，所述分类转盘旋转式设置于若干物料承接筒上方，所述分类转盘包括若干物料承接隔间，在分类转盘带动物料旋转至相应的物料承接筒上方时将物料承接隔间内的物料投送至相应的物料承接筒内；

4、若干所述物料承接隔间均包括转轴式安装在同一旋转座上的一对围合夹板，一对所述围合夹板之间通过柔性承载帘连接，所述围合夹板通过夹角变化从而改变柔性承载帘的形态，当围合夹板相离到达极限位置时，此时柔性承载帘展开形成扇形平面状态，随着围合夹板的夹角减小，柔性承载帘由扇形平面状态调整为u型下料状态，当处于扇形平面状态时，物料得以停留在柔性承载帘上，当处于u型下料状态时，物料在自身重力作用下沿柔性承载帘形成的斜坡下落并最终进入下方设置的物料承接筒内，随着围合夹板的相互靠近，其上承载的物料在围合夹板夹角缩小过程中被压缩；

5、所述视觉分类摄像头固定设置于分类转盘上方，在分类转盘的旋转过程中对各个物料承接隔间内的物料进行识别，并在物料旋转至对应的物料承接筒上方时通过调节围合夹板的角度变化从而促使柔性承载帘由平面状态改变为u型下料状态。

6、优选的，若干所述物料承接隔间的数量为四个，同一物料承接隔间内的两个围合夹板在完全展开状态下形成90°夹角。

7、优选的，所述分类转盘、物料承接筒及视觉分类摄像头均安装在分选箱内，所述分类转盘旋转式设置于分选箱上方形成的分选隔间内，所述旋转座轴心处还固定安装有旋转轴，所述旋转轴连接在分选箱内固定安装的旋转电机的驱动轴上，若干所述物料承接筒一一对应式设置于分选箱底部开设的落料隔间内，所述分选隔间与落料隔间之间通过过渡通道连通，所述视觉分类摄像头固定安装于分选隔间上方，所述分选箱位于落料隔间的侧边还开设有取料口，所述取料口处通过合页设置有取料门，所述过渡通道内设置有自动启闭门。

8、优选的，所述分选箱上部还开设有投料口，所述投料口上方设置有翻盖。

9、优选的，所述分选隔间上方的分选箱内还固定安装有下料喷头和清洗喷头，所述下料喷头和清洗喷头的总和与物料承接筒数量一致且一一对应，所述清洗喷头设置于翻盖下方，若干所述下料喷头通过管道与喷气泵机连通，所述清洗喷头通过管道与水泵连通。

10、优选的，所述围合夹板的转轴上一一对应安装有旋转减速电机，通过旋转减速电机的旋转带动每组物料承接隔间内的围合夹板同步进行相向或相离运动。

11、优选的，若干所述物料承接筒的数量为4个，具体包括：冲洗喷淋落料筒、可回收垃圾落料筒、不可回收垃圾落料筒、厨余垃圾落料筒，所述冲洗喷淋落料筒位于清洗喷头下方。

12、一种基于视觉识别的分类方法，采用上述的基于视觉识别的分类系统，包括以下步骤：

13、步骤一：物料通过分选箱上方开设的投料口依次送入物料承接隔间内，使得每个物料承接隔间内有且仅有一种分选物，此时若干物料承接隔间内的围合夹板展开至极限位置，柔性承载帘展开形成扇形平面状态，使其能够对落入其上的待分选物料进行承载；

14、步骤二：随着物料的依次投送，分类转盘旋转使得各个物料承接隔间依次向后方投送，再此过程中，视觉分类摄像头用于对投入期内的物料进行识别；

15、步骤三：当各个物料承接隔间内的物料到达相应的物料承接筒上方时，此时分类转盘停止转动，该物料承接隔间内的围合夹板在旋转减速电机的工作下相互靠近使得柔性承载帘由扇形平面状态转变至u型下料状态，此时若需要对物料进行压缩，则过渡通道内的自动启闭门关闭，物料由于无法下落而在两侧的围合挡板继续靠近过程中压缩，随后自动启闭门打开，随着围合挡板的展开复位，物料通过过渡通道落入对应的物料承接筒内，若该物料无需进行压缩，则在围合夹板相互靠近过程中自动启闭门打开，此时物料在柔性承载帘形成的坡度状态下自动滑入过渡通道内，直至最终进入对应的物料承接筒中；

16、步骤四：在物料下落过程中，还通过各个下料喷头形成的脉冲气流推动物料下落，并在物料投送完成后通过清洗喷头对各个物料承接隔间的柔性承载帘表面进行清洁，喷淋形成的污水通过过渡通道落入冲洗喷淋落料筒内。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

18、本发明采用若干物料承接隔间的设置使得该装置能够一次进行多组物料的投放且投放过程可能连续性进行，大大提高了分选效率，同时上述装置采用柔性承载帘作为承载装置，并通过柔性承载帘的形态变化自动进行下料操作，且该柔性承载帘便于进行清洗以及废水的落料，有利于保持该分类系统的卫生和清洁。

技术特征：

1.一种基于视觉识别的分类系统，该分类系统包括分类转盘、若干物料承接筒和视觉分类摄像头，所述分类转盘旋转式设置于若干物料承接筒上方，所述分类转盘包括若干物料承接隔间，在分类转盘带动物料旋转至相应的物料承接筒上方时将物料承接隔间内的物料投送至相应的物料承接筒内，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别的分类系统，其特征在于：若干所述物料承接隔间的数量为四个，同一物料承接隔间内的两个围合夹板在完全展开状态下形成90°夹角。

3.根据权利要求2所述的一种基于视觉识别的分类系统，其特征在于：所述分类转盘、物料承接筒及视觉分类摄像头均安装在分选箱内，所述分类转盘旋转式设置于分选箱上方形成的分选隔间内，所述旋转座轴心处还固定安装有旋转轴，所述旋转轴连接在分选箱内固定安装的旋转电机的驱动轴上，若干所述物料承接筒一一对应式设置于分选箱底部开设的落料隔间内，所述分选隔间与落料隔间之间通过过渡通道连通，所述视觉分类摄像头固定安装于分选隔间上方，所述分选箱位于落料隔间的侧边还开设有取料口，所述取料口处通过合页设置有取料门，所述过渡通道内设置有自动启闭门。

4.根据权利要求3所述的一种基于视觉识别的分类系统，其特征在于：所述分选箱上部还开设有投料口，所述投料口上方设置有翻盖。

5.根据权利要求4所述的一种基于视觉识别的分类系统，其特征在于：所述分选隔间上方的分选箱内还固定安装有下料喷头和清洗喷头，所述下料喷头和清洗喷头的总和与物料承接筒数量一致且一一对应，所述清洗喷头设置于翻盖下方，若干所述下料喷头通过管道与喷气泵机连通，所述清洗喷头通过管道与水泵连通。

6.根据权利要求5所述的一种基于视觉识别的分类系统，其特征在于：所述围合夹板的转轴上一一对应安装有旋转减速电机，通过旋转减速电机的旋转带动每组物料承接隔间内的围合夹板同步进行相向或相离运动。

7.根据权利要求6所述的一种基于视觉识别的分类系统，其特征在于：若干所述物料承接筒的数量为4个，具体包括：冲洗喷淋落料筒、可回收垃圾落料筒、不可回收垃圾落料筒、厨余垃圾落料筒，所述冲洗喷淋落料筒位于清洗喷头下方。

8.一种基于视觉识别的分类方法，采用权利要求1-7任意一项所述的基于视觉识别的分类系统，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明提供一种基于视觉识别的分类系统及方法，该分类系统包括分类转盘、若干物料承接筒和视觉分类摄像头，所述分类转盘旋转式设置于若干物料承接筒上方，在分类转盘带动物料旋转至相应的物料承接筒上方时将物料承接隔间内的物料投送至相应的物料承接筒内；当处于扇形平面状态时，并在物料旋转至对应的物料承接筒上方时通过调节围合夹板的角度变化从而促使柔性承载帘由平面状态改变为U型下料状态，本发明采用若干物料承接隔间的设置使得该装置能够一次进行多组物料的投放且投放过程可能连续性进行，通过柔性承载帘的形态变化自动进行下料操作，且该柔性承载帘便于进行清洗以及废水的落料，有利于保持该分类系统的卫生和清洁。

技术研发人员：吴静雯,刘翔,刘浩林,齐路遥,姜博文,刘鑫,尚常鑫,涂福康
受保护的技术使用者：武汉科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15