【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及分類系統，具體為一種基于體積的垃圾自動分類系統。
技術介紹
1、大量垃圾在進行集中處理的過程中，為了適應處理需求，需要對垃圾按照體積大小進行篩選分類，傳統技術中最常見的分類方式就是通過篩網配合振動進行篩分，大體積的垃圾留在篩上，小體積的垃圾被篩分落下；在實際的工作中，由于垃圾形狀的不固定性，存在一些長條狀或桿狀的垃圾，例如各類管道垃圾等，在篩網篩分的過程中，長條狀的垃圾很容易穿過篩孔，進入到下方小體積垃圾中，但是由于長條狀的垃圾本身體積較大，當長度大于一定程度時，不便于后續處理，還需要人工目視撿出，增加了人工占用的成本。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種基于體積的垃圾自動分類系統，以解決上述
技術介紹
中提出的問題。
2、為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種基于體積的垃圾自動分類系統，包括下料傳送帶模塊、網孔板組件、扶管單元、梳理傳送帶模塊、導向遮板組件和承接傳送帶模塊，垃圾通過所述下料傳送帶模塊輸送到網孔板組件上，所述網孔板組件上貫穿開設有篩孔，所述扶管單元為管狀結構，所述扶管單元與網孔板組件的表面垂直，所述扶管單元的上端與網孔板組件上開設的篩孔對應連通，所述扶管單元的下端開口，所述網孔板組件上的垃圾通過篩孔實現篩分，能夠通過篩孔的垃圾會通過扶管單元向下滑落，所述梳理傳送帶模塊設置在扶管單元的下方用于對扶管單元中滑落的垃圾進行接取，所述扶管單元和所述梳理傳送帶模塊之間設置有導向遮板組件，所述導向遮板組件由相互平行的板狀結構構成，上述
3、所述網孔板組件輸出端設置有一級接斗，所述一級接斗用于對無法通過網孔板組件上篩孔的垃圾進行接取，所述梳理傳送帶模塊和承接傳送帶模塊之間設置有篩下物接斗，所述篩下物接斗用于承接梳理傳送帶模塊和承接傳送帶模塊之間掉落的垃圾，所述承接傳送帶模塊的輸出端設置有進行垃圾接取的二級接斗。
4、所述網孔板組件上設置有振動單元，所述振動單元具有水平振動和上下振動功能，所述振動單元通過水平振動使得網孔板組件上的垃圾定向流動。
5、所述網孔板組件的上方設置有工業相機，所述工業相機的外部設置有運算處理模塊，所述運算處理模塊中設置有控制算法，所述控制算法通過工業相機對網孔板組件上的垃圾流動情況進行檢測，所述控制算法基于工業相機的檢測，對振動單元進行反饋控制。
6、所述控制算法具體包括：預先使用工業相機對網孔板組件處于正常無垃圾的狀態進行圖像采集，獲取所有固定部件的圖像信息，對采集到的固定部件圖像進行特征提取，將這些特征數據存儲在設備信息數據庫中，作為后續區分固定部件與垃圾的依據；設定用于判斷垃圾卡住的時間閾值，即垃圾在多長時間內無位移則判定為卡住；設定面積累加值，即卡住垃圾總面積超過此值時進行反饋。
7、按照設定的圖像采集幀率，使用工業相機對網孔板組件上的垃圾進行實時圖像采集，得到連續的圖像序列，對采集到的每一幅圖像進行灰度化處理和圖像濾波；針對每一幅處理后的圖像，利用預先存儲的設備固定部件特征信息進行識別，對于圖像中的每個區域，提取與設備信息錄入時相同類型的特征，然后與數據庫中的固定部件特征進行匹配，當某個區域的特征與固定部件特征匹配成功時，將該區域標記為固定部件區域，并在后續的垃圾檢測過程中忽略該區域，避免誤判為卡住的垃圾。
8、對連續的圖像序列進行幀間分析，以確定垃圾的運動狀態，計算相鄰兩幀圖像之間的差異圖像，對于第t幀和第t+1幀圖像，逐像素計算其差值，得到差分圖像，在差分圖像中，值大于一定數值的區域表示在這兩幀之間發生了變化，即垃圾在運動。
9、對差分圖像進行連通區域分析，將相鄰且差值大于一定數值的像素點劃分為同一個連通區域，每個連通區域可視為一個潛在的運動垃圾區域；為每個連通區域分配一個唯一的標識，并在后續的圖像幀中跟蹤這些區域的位置變化，通過計算區域的質心位置來描述區域的位置，并對比相鄰幀中同一標識區域的位置變化，如果某個區域在連續若干幀內位置變化小于一定的閾值，則判定該區域內的垃圾卡住。
10、當檢測到垃圾卡住時，對卡住的垃圾區域進行面積計算，對于每個被判定為卡住的垃圾連通區域，通過統計區域內的像素數量來近似計算其面積；將每次檢測到的卡住垃圾面積累加到一個總面積累加變量中，用于后續與設定的面積累加閾值進行比較。
11、實時比較面積累加變量與設定的面積累加閾值，如果面積累加超過閾值，算法觸發反饋機制，此時運算處理模塊發出信號到振動單元，使得振動單元上下振動一定時間。
12、與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：
13、本專利技術基于體積的垃圾自動分類系統，能夠在基于體積大小對垃圾進行篩選分類時，對長條狀通過篩孔的垃圾進行分選，從而有效減少篩選垃圾的過程中長條狀垃圾通過篩孔混合在篩下物的小體積垃圾中，提高垃圾自動分類系統的分類效果。
14、本專利技術通過設置的工業相機、振動單元等結構配合，通過視覺分析檢測垃圾的流動情況，當出現卡住問題時，振動單元驅動網孔板組件上下振動，使得被卡住的垃圾能夠從篩孔中脫離，實現自動防卡滯功能。
15、本專利技術控制算法，能夠提高網孔板組件的工作效率；通過算法實時檢測被卡住的垃圾面積，從而在被卡住的垃圾面積低于一定閾值時，保持網孔板組件的正常篩分工作；當卡住的垃圾面積高于一定閾值時，通過振動單元控制網孔板組件上下振動實現卡滯脫離，從而避免網孔板組件頻繁上下振動，而影響水平振動篩分輸送的工作進行。
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1.一種基于體積的垃圾自動分類系統，包括下料傳送帶模塊、網孔板組件、扶管單元、梳理傳送帶模塊、導向遮板組件和承接傳送帶模塊，其特征在于：垃圾通過所述下料傳送帶模塊輸送到網孔板組件上，所述網孔板組件上貫穿開設有篩孔，所述扶管單元為管狀結構，所述扶管單元與網孔板組件的表面垂直，所述扶管單元的上端與網孔板組件上開設的篩孔對應連通，所述扶管單元的下端開口，所述網孔板組件上的垃圾通過篩孔實現篩分，能夠通過篩孔的垃圾會通過扶管單元向下滑落，所述梳理傳送帶模塊設置在扶管單元的下方用于對扶管單元中滑落的垃圾進行接取，所述扶管單元和所述梳理傳送帶模塊之間設置有導向遮板組件，所述導向遮板組件由相互平行的板狀結構構成，上述板狀結構所在的平面與梳理傳送帶模塊的運行方向平行，上述板狀結構所在的平面與扶管單元的中心線平行，所述導向遮板組件與扶管單元上下對應；當長條狀垃圾通過網孔板組件上的篩孔時，首先通過扶管單元限位，進入到導向遮板組件之間，導向遮板組件對長條狀垃圾進行垂直于梳理傳送帶模塊運行方向的限位，使得長條狀垃圾落在梳理傳送帶模塊上時與梳理傳送帶模塊的運行方向平行，所述梳理傳送帶模塊的輸出端間隔一定距離
2.根據權利要求1所述的一種基于體積的垃圾自動分類系統，其特征在于：所述網孔板組件輸出端設置有一級接斗，所述一級接斗用于對無法通過網孔板組件上篩孔的垃圾進行接取，所述梳理傳送帶模塊和承接傳送帶模塊之間設置有篩下物接斗，所述篩下物接斗用于承接梳理傳送帶模塊和承接傳送帶模塊之間掉落的垃圾，所述承接傳送帶模塊的輸出端設置有進行垃圾接取的二級接斗。
3.根據權利要求1所述的一種基于體積的垃圾自動分類系統，其特征在于：所述網孔板組件上設置有振動單元，所述振動單元具有水平振動和上下振動功能，所述振動單元通過水平振動使得網孔板組件上的垃圾定向流動。
4.根據權利要求3所述的一種基于體積的垃圾自動分類系統，其特征在于：所述網孔板組件的上方設置有工業相機，所述工業相機的外部設置有運算處理模塊，所述運算處理模塊中設置有控制算法，所述控制算法通過工業相機對網孔板組件上的垃圾流動情況進行檢測，所述控制算法基于工業相機的檢測，對振動單元進行反饋控制。
5.根據權利要求4所述的一種基于體積的垃圾自動分類系統，其特征在于，所述控制算法具體包括：預先使用工業相機對網孔板組件處于正常無垃圾的狀態進行圖像采集，獲取所有固定部件的圖像信息，對采集到的固定部件圖像進行特征提取，將這些特征數據存儲在設備信息數據庫中，作為后續區分固定部件與垃圾的依據；設定用于判斷垃圾卡住的時間閾值，即垃圾在多長時間內無位移則判定為卡住；設定面積累加值，即卡住垃圾總面積超過此值時進行反饋。
6.根據權利要求5所述的一種基于體積的垃圾自動分類系統，其特征在于：按照設定的圖像采集幀率，使用工業相機對網孔板組件上的垃圾進行實時圖像采集，得到連續的圖像序列，對采集到的每一幅圖像進行灰度化處理和圖像濾波；
7.根據權利要求6所述的一種基于體積的垃圾自動分類系統，其特征在于：對連續的圖像序列進行幀間分析，以確定垃圾的運動狀態，計算相鄰兩幀圖像之間的差異圖像，對于第t幀和第t+1幀圖像，逐像素計算其差值，得到差分圖像，在差分圖像中，值大于一定數值的區域表示在這兩幀之間發生了變化，即垃圾在運動。
8.根據權利要求7所述的一種基于體積的垃圾自動分類系統，其特征在于：對差分圖像進行連通區域分析，將相鄰且差值大于一定數值的像素點劃分為同一個連通區域，每個連通區域可視為一個潛在的運動垃圾區域；為每個連通區域分配一個唯一的標識，并在后續的圖像幀中跟蹤這些區域的位置變化，通過計算區域的質心位置來描述區域的位置，并對比相鄰幀中同一標識區域的位置變化，如果某個區域在連續若干幀內位置變化小于一定的閾值，則判定該區域內的垃圾卡住；
9.根據權利要求8所述的一種基于體積的垃圾自動分類系統，其特征在于：當檢測到垃圾卡住時，對卡住的垃圾區域進行面積計算，對于每個被判定為卡住的垃圾連通區域，通過統計區域內的像素數量來近似計算其面積；將每次檢測到的卡住垃圾面積累加到一個總面積累加變量中，用于后續與設定的面積累加閾值進行比較。
10.根據權利要求9所述的一種基于體積的垃圾自動分類系統，其特征在于：實時比較面積累加變量與設定的面積累加閾值，如果面積累加超過閾值，算法觸發反饋機制，此時運算處理模塊發出信號到振動單元，使得振動單元上下振動一定時間。
...【技術特征摘要】
1.一種基于體積的垃圾自動分類系統，包括下料傳送帶模塊、網孔板組件、扶管單元、梳理傳送帶模塊、導向遮板組件和承接傳送帶模塊，其特征在于：垃圾通過所述下料傳送帶模塊輸送到網孔板組件上，所述網孔板組件上貫穿開設有篩孔，所述扶管單元為管狀結構，所述扶管單元與網孔板組件的表面垂直，所述扶管單元的上端與網孔板組件上開設的篩孔對應連通，所述扶管單元的下端開口，所述網孔板組件上的垃圾通過篩孔實現篩分，能夠通過篩孔的垃圾會通過扶管單元向下滑落，所述梳理傳送帶模塊設置在扶管單元的下方用于對扶管單元中滑落的垃圾進行接取，所述扶管單元和所述梳理傳送帶模塊之間設置有導向遮板組件，所述導向遮板組件由相互平行的板狀結構構成，上述板狀結構所在的平面與梳理傳送帶模塊的運行方向平行，上述板狀結構所在的平面與扶管單元的中心線平行，所述導向遮板組件與扶管單元上下對應；當長條狀垃圾通過網孔板組件上的篩孔時，首先通過扶管單元限位，進入到導向遮板組件之間，導向遮板組件對長條狀垃圾進行垂直于梳理傳送帶模塊運行方向的限位，使得長條狀垃圾落在梳理傳送帶模塊上時與梳理傳送帶模塊的運行方向平行，所述梳理傳送帶模塊的輸出端間隔一定距離平齊設置有承接傳送帶模塊，長度大于兩倍梳理傳送帶模塊和承接傳送帶模塊之間間距的垃圾能夠通過梳理傳送帶模塊的傳送到達承接傳送帶模塊上。
2.根據權利要求1所述的一種基于體積的垃圾自動分類系統，其特征在于：所述網孔板組件輸出端設置有一級接斗，所述一級接斗用于對無法通過網孔板組件上篩孔的垃圾進行接取，所述梳理傳送帶模塊和承接傳送帶模塊之間設置有篩下物接斗，所述篩下物接斗用于承接梳理傳送帶模塊和承接傳送帶模塊之間掉落的垃圾，所述承接傳送帶模塊的輸出端設置有進行垃圾接取的二級接斗。
3.根據權利要求1所述的一種基于體積的垃圾自動分類系統，其特征在于：所述網孔板組件上設置有振動單元，所述振動單元具有水平振動和上下振動功能，所述振動單元通過水平振動使得網孔板組件上的垃圾定向流動。
4.根據權利要求3所述的一種基于體積的垃圾自動分類系統，其特征在于：所述網孔板組件的上方設置有工業相機，所述工業相機的外部設置有運算處理模塊，所述運算處理模塊中設置有控制算法，所述控制算法通過工業相機對網孔板組件上的垃圾流動情況進行檢測，所述控制算法基于...
【專利技術屬性】
技術研發人員：孫立勇，孫立兵，肖進文，盧偉剛，歐陽增松，冼慶軍，
申請(專利權)人：深圳市盤龍環境技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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