一种基于机器视觉的垃圾分拣系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于机器视觉的垃圾分拣系统，涉及垃圾分拣技术领域，包括目标识别模块和分拣控制模块，其中；所述目标识别模块包括采集单元、形态学识别单元、人工辅助处理单元和中间结果综合处理单元。通过基于机器视觉的垃圾智能分拣系统，通过目标识别模块获取目标及其周围环境的信息，从中识别出所要进行回收处理的高价值目标，并将其位置信息通过数字总线传递给分拣控制模块，从而引导工业机器人完成对回收目标的抓取和放置，实现对目标的高效回收，将视觉识别和机器人协同控制等技术有机结合，实现了智能机器人替代人工进行垃圾分拣的工作，既定目标物体的分类识别和有效分拣，符合可持续发展、以及构建环境友好型社会的发展需求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的垃圾分拣系统
本专利技术涉及垃圾分拣
，具体来说，涉及一种基于机器视觉的垃圾分拣系统。
技术介绍
城市生活垃圾的资源回收处理方式是解决目前我国城市生活垃圾堆积、填埋、焚烧等对环境造成破坏的有效解决方案，符合我国可持续发展、构建环境友好型社会的发展需求，对解决北京等特大型城市的发展与环境破坏的矛盾意义尤为重要。垃圾分拣是实现城市生活垃圾资源回收处理的前提，而垃圾的自动分拣技术是垃圾分拣的必然发展趋势。在垃圾回收处理系统中，垃圾分拣是关键环节，其速率制约整个生产线的效率，是整个系统的关键过程。目前，生活垃圾分拣线主要采用人工分拣的方式，以传送带将生活垃圾持续平铺传送，其两侧站立多名工人以手抓取的方式对垃圾进行分拣。传送带不间断运行，工人长期在垃圾旁边进行重复性的垃圾分拣工作，手工分拣工作不仅量大、长期工作容易疲劳、自动化程度差因而分拣效率低，且具有工作环境恶劣等弊端。针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
针对相关技术中的问题，本专利技术提出一种基于机器视觉的垃圾分拣系统，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种基于机器视觉的垃圾分拣系统，包括目标识别模块和分拣控制模块，其中；所述目标识别模块包括采集单元、形态学识别单元、人工辅助处理单元和中间结果综合处理单元，其中；所述采集单元，用于采集光学图像并传输至所述形态学识别单元；所述形态学识别单元，用于接收采集单元的光学图像，对接收的每帧图像进行图像目标物形态提取、剔除、颜色聚类后得到图像上检测目标在图像坐标系下的二维坐标、角度和时间，并在光学图像上对检测目标物进行着重跟踪显示，判断该目标信息是否与上一帧识别出的目标信息为同一目标，如果不是同一目标则将处理后的图像以及图像上检测目标的坐标、角度和时间信息发送至中间结果综合处理单元，将处理后的图像发送至人工辅助处理单元，否则不发送；所述人工辅助处理单元，用于对接收每帧处理后的图像进行连续显示，由人工根据拍摄的视觉反馈图像的具体情况，在显示的图像上将明显错误目标的着重显示去掉，将着重显示去掉的目标在人机纠错接口坐标系下的坐标信息以及时间发送至中间结果综合处理单元；所述中间结果综合处理单元，用于将人机纠错接口发送的坐标信息转换到图像坐标系下，得到错误目标的坐标或者新加目标，从接收到的每帧图像的检测目标在图像坐标系下的坐标、角度和时间信息中剔除错误目标的信息，得到图像坐标系下，识别目标的坐标、角度和时间信息，同时在接收的着重显示的视觉反馈图像上将错误目标的着重显示去掉，完成视觉识别。进一步的，所述采集单元为工业级定焦镜头。进一步的，所述形态学识别单元其时间为图像拍摄时间，角度为目标所在轴线与图像坐标系X轴之间的夹角。进一步的，所述形态学识别单元对输入的图像分层卷积和池化处理。进一步的，所述分拣控制模块为机械臂。本专利技术的有益效果：本专利技术基于机器视觉的垃圾智能分拣系统，通过目标识别模块获取目标及其周围环境的信息，从中识别出所要进行回收处理的高价值目标，并将其位置信息通过数字总线传递给分拣控制模块，从而引导工业机器人完成对回收目标的抓取和放置，实现对目标的高效回收，将视觉识别和机器人协同控制等技术有机结合，实现了智能机器人替代人工进行垃圾分拣的工作，既定目标物体的分类识别和有效分拣，符合可持续发展、以及构建环境友好型社会的发展需求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，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是根据本专利技术实施例的一种基于机器视觉的垃圾分拣系统的原理框图；图2是根据本专利技术实施例的一种基于机器视觉的垃圾分拣系统的目标识别模块的示意图；图3是根据本专利技术实施例的一种基于机器视觉的垃圾分拣系统的流程示意图一；图4是根据本专利技术实施例的一种基于机器视觉的垃圾分拣系统的流程示意图二；图5是根据本专利技术实施例的一种基于机器视觉的垃圾分拣系统的卷积模型示意图。图中：1、目标识别模块；2、分拣控制模块；11、采集单元；12、形态学识别单元；13、人工辅助处理单元；14、中间结果综合处理单元。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。根据本专利技术的实施例，提供了一种基于机器视觉的垃圾分拣系统。如图1-图2所示，根据本专利技术实施例的基于机器视觉的垃圾分拣系统，包括目标识别模块1和分拣控制模块2，其中；所述目标识别模块1包括采集单元11、形态学识别单元12、人工辅助处理单元13和中间结果综合处理单元14，其中；所述采集单元11，用于采集光学图像并传输至所述形态学识别单元12；所述形态学识别单元12，用于接收采集单元11的光学图像，对接收的每帧图像进行图像目标物形态提取、剔除、颜色聚类后得到图像上检测目标在图像坐标系下的二维坐标、角度和时间，并在光学图像上对检测目标物进行着重跟踪显示，判断该目标信息是否与上一帧识别出的目标信息为同一目标，如果不是同一目标则将处理后的图像以及图像上检测目标的坐标、角度和时间信息发送至中间结果综合处理单元，将处理后的图像发送至人工辅助处理单元13，否则不发送；所述人工辅助处理单元13，用于对接收每帧处理后的图像进行连续显示，由人工根据拍摄的视觉反馈图像的具体情况，在显示的图像上将明显错误目标的着重显示去掉，将着重显示去掉的目标在人机纠错接口坐标系下的坐标信息以及时间发送至中间结果综合处理单元14；所述中间结果综合处理单元14，用于将人机纠错接口发送的坐标信息转换到图像坐标系下，得到错误目标的坐标或者新加目标，从接收到的每帧图像的检测目标在图像坐标系下的坐标、角度和时间信息中剔除错误目标的信息，得到图像坐标系下，识别目标的坐标、角度和时间信息，同时在接收的着重显示的视觉反馈图像上将错误目标的着重显示去掉，完成视觉识别。借助于上述技术方案，基于机器视觉的垃圾智能分拣系统，通过目标识别模块获取目标及其周围环境的信息，从中识别出所要进行回收处理的高价值目标，并将其位置信息通过数字总线传递给分拣控制模块，从而引导工业机器人完成对回收目标的抓取和放置，实现对目标的高效回收，将视觉识别和机器人协同控制等技术有机结合，实现了智能机器人替代人工进行垃圾分拣的工作，既定目标物体的分类识别和有效分拣，符合可持续发展、以及构建环境友好型社会的发展需求。其中，所述采集单元11为工业级定焦镜头。其中，所述形态学识别单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机器视觉的垃圾分拣系统，其特征在于，包括目标识别模块(1)和分拣控制模块(2)，其中；/n所述目标识别模块(1)包括采集单元(11)、形态学识别单元(12)、人工辅助处理单元(13)和中间结果综合处理单元(14)，其中；/n所述采集单元(11)，用于采集光学图像并传输至所述形态学识别单元(12)；/n所述形态学识别单元(12)，用于接收采集单元(11)的光学图像，对接收的每帧图像进行图像目标物形态提取、剔除、颜色聚类后得到图像上检测目标在图像坐标系下的二维坐标、角度和时间，并在光学图像上对检测目标物进行着重跟踪显示，判断该目标信息是否与上一帧识别出的目标信息为同一目标，如果不是同一目标则将处理后的图像以及图像上检测目标的坐标、角度和时间信息发送至中间结果综合处理单元，将处理后的图像发送至人工辅助处理单元(13)，否则不发送；/n所述人工辅助处理单元(13)，用于对接收每帧处理后的图像进行连续显示，由人工根据拍摄的视觉反馈图像的具体情况，在显示的图像上将明显错误目标的着重显示去掉，将着重显示去掉的目标在人机纠错接口坐标系下的坐标信息以及时间发送至中间结果综合处理单元(14)；/n所述中间结果综合处理单元(14)，用于将人机纠错接口发送的坐标信息转换到图像坐标系下，得到错误目标的坐标或者新加目标，从接收到的每帧图像的检测目标在图像坐标系下的坐标、角度和时间信息中剔除错误目标的信息，得到图像坐标系下，识别目标的坐标、角度和时间信息，同时在接收的着重显示的视觉反馈图像上将错误目标的着重显示去掉，完成视觉识别。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的垃圾分拣系统，其特征在于，包括目标识别模块(1)和分拣控制模块(2)，其中；
所述目标识别模块(1)包括采集单元(11)、形态学识别单元(12)、人工辅助处理单元(13)和中间结果综合处理单元(14)，其中；
所述采集单元(11)，用于采集光学图像并传输至所述形态学识别单元(12)；
所述形态学识别单元(12)，用于接收采集单元(11)的光学图像，对接收的每帧图像进行图像目标物形态提取、剔除、颜色聚类后得到图像上检测目标在图像坐标系下的二维坐标、角度和时间，并在光学图像上对检测目标物进行着重跟踪显示，判断该目标信息是否与上一帧识别出的目标信息为同一目标，如果不是同一目标则将处理后的图像以及图像上检测目标的坐标、角度和时间信息发送至中间结果综合处理单元，将处理后的图像发送至人工辅助处理单元(13)，否则不发送；
所述人工辅助处理单元(13)，用于对接收每帧处理后的图像进行连续显示，由人工根据拍摄的视觉反馈图像的具体情况，在显示的图像上将明显错误目标的着重显示去掉，将着重显示去掉的目标在人机纠错接口坐标系下的...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴诚芃，王亚丽，
申请(专利权)人：柴诚芃，
类型：发明
国别省市：浙江;33