【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器视觉，特别是一种炭粉中玻璃颗粒的智能识别与拣选系统及方法。
技术介绍
1、垃圾炭化处理过程是一个综合性的技术流程。该过程的核心环节是将生活垃圾置于高温高压的环境下进行处理，垃圾的有机成分经历热解、碳化等物化反应后转化为炭材料。再通过一系列处理方法如筛分、破碎及整形等过程，获得不同性质和用途的炭材料。最终，这些炭材料被压缩成棒状或块状。经过打包处理，形成可广泛应用于能源、环保、农业等多个领域的炭产品，例如生物质燃料、土壤改良剂或工业原料等。
2、尽管垃圾回收炭化处理在减少垃圾量、降低环境污染以及提高能源回收率方面表现出色，但总体的处理过程复杂，相关技术尚未成熟，炭化产物常包含杂质。其中虽然一些较特殊的杂质可以通过简单过筛的方式去除，但其他杂质如玻璃颗粒的物化性质相对稳定，并且会一直保留在炭化过程中的每个阶段。这些玻璃颗粒主要来源于垃圾中的玻璃制品，虽然它们在炭化过程中被破碎，但难以在其他步骤中被处理或分解，因此出现在各种炭化过程中。玻璃颗粒的存在对炭化产物的应用产生了显著的负面影响。特别是在燃烧应用中，这些颗粒不仅降低燃烧效率，还对燃烧设备造成磨损，缩短设备的使用寿命。
3、颗粒整体的形状偏小且数量众多，无法通过人工的方式分离去除。传统基于密度的分离方法如水浮法效果表现一般。此外水浮后的颗粒需再进行干燥等处理方式后才可以进行储存、运输等工作，该过程还可能带来额外的损失。
4、目前相关企业处理该问题时采用了风选的方式，但整体分离效果并不理想，且额外伴有空气质量等相关问题。炭粉中玻
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种炭粉中玻璃颗粒的智能识别与拣选系统及方法。
2、为达到上述目的，本专利技术是按照以下技术方案实施的：
3、本专利技术的目的之一是要提供一种炭粉中玻璃颗粒的智能识别与拣选系统，包括机架，所述机架顶端一侧固定有滚珠丝杠直线导轨滑台，所述滚珠丝杠直线导轨滑台的滑块上固定有安装板，所述安装板两端分别固定有工作平台，滚珠丝杠直线导轨滑台内侧的机架上固定有与滚珠丝杠直线导轨滑台平行的x轴运动滑台，所述x轴运动滑台的滑块上垂直连接有z轴运动滑台，z轴运动滑台的滑块上垂直连接有y轴运动滑台，y轴运动滑台的滑块上固定有吸附管路，吸附管路的前端安装有吸附头，吸附管路的后端与套接于吸附管路二前端内，吸附管路二后端固定连接到负压收集箱，负压收集箱固定在机架另一侧；x轴运动滑台一端的机架上固定有第二z轴运动滑台，第二z轴运动滑台的滑块上固定有水平布置的横梁，所述横梁一端位于工作平台的上方，所述横梁一端的一侧固定有工业相机、另一侧固定有照明灯光；机架底部固定有控制器；所述滚珠丝杠直线导轨滑台、x轴运动滑台、y轴运动滑台、z轴运动滑台、负压收集箱、工业相机均与控制器电连接，且控制器内存储有利用小目标检测模块以及cbam注意力机制对yolov5的网络进行优化得到的玻璃颗粒识别模型，并对玻璃颗粒识别模型进行训练得到的训练好的玻璃颗粒识别模型，以及吸附拣选时的坐标定位算法。
4、本专利技术的目的之二是要提供一种炭粉中玻璃颗粒的智能识别与拣选方法，包括以下步骤：
5、s1、将掺杂有玻璃颗粒的碳粉装入容器进行摆振处理，至大部分的玻璃颗粒聚集在碳粉的中上层，然后将容器内的碳粉铺平在其中一个工作平台上；
6、s2、利用小目标检测模块以及cbam注意力机制对yolov5的网络进行优化，得到玻璃颗粒识别模型，并对玻璃颗粒识别模型进行训练得到训练好的玻璃颗粒识别模型，配合工业相机与照明灯光组合的条件下通过滚珠丝杠直线导轨滑台将其中一个工作平台驱动至相机正下方后，由相机采集该工作平台上的碳粉图像，将获取的碳粉图像输入到训练好的玻璃颗粒识别模型，输出了碳粉图像中玻璃颗粒在该工作平台上的位置信息，并将位置信息进行转换为对应方向上的位移信息；
7、s3、控制器根据位移信息通过调节x轴运动滑台、y轴运动滑台和z轴运动滑台使吸附头贴近该工作平台上的玻璃颗粒进行玻璃颗粒的吸附，依此重复定位及吸附过程直至完成工作平台上的玻璃颗粒的吸附拣选，被吸附的玻璃颗粒由负压收集箱收集；然后通过滚珠丝杠直线导轨滑台将另一个工作平台驱动至相机的正下方，进行另一个工作平台上的璃颗粒的位置信息识别及吸附拣选。
8、与现有技术相比，本专利技术将经摆振处理减小随机性后的样品混合物铺在工作平台后，根据视觉识别定位的方式，获取在平面内玻璃颗粒信息，再进行后续的定位吸附工作，实现了基本拣选分离的同时，可以实现低成本、高效的完成整体的拣选工作，经过本专利技术进行拣选后，碳粉中的玻璃颗粒平面面积占比能够降至3％以下。
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1.一种炭粉中玻璃颗粒的智能识别与拣选系统，包括机架，其特征在于，所述机架顶端一侧固定有滚珠丝杠直线导轨滑台，所述滚珠丝杠直线导轨滑台的滑块上固定有安装板，所述安装板两端分别固定有工作平台，滚珠丝杠直线导轨滑台内侧的机架上固定有与滚珠丝杠直线导轨滑台平行的X轴运动滑台，所述X轴运动滑台的滑块上垂直连接有Z轴运动滑台，Z轴运动滑台的滑块上垂直连接有Y轴运动滑台，Y轴运动滑台的滑块上固定有吸附管路，吸附管路的前端安装有吸附头，吸附管路的后端与套接于吸附管路二前端内，吸附管路二后端固定连接到负压收集箱，负压收集箱固定在机架另一侧；X轴运动滑台一端的机架上固定有第二Z轴运动滑台，第二Z轴运动滑台的滑块上固定有水平布置的横梁，所述横梁一端位于工作平台的上方，所述横梁一端的一侧固定有工业相机、另一侧固定有照明灯光；机架底部固定有控制器；所述滚珠丝杠直线导轨滑台、X轴运动滑台、Y轴运动滑台、Z轴运动滑台、负压收集箱、工业相机均与控制器电连接，且控制器内存储有利用小目标检测模块以及CBAM注意力机制对YOLOv5的网络进行优化得到的玻璃颗粒识别模型，并对玻璃颗粒识别模型进行训练得到的训练好的玻璃
2.一种炭粉中玻璃颗粒的智能识别与拣选方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的炭粉中玻璃颗粒的智能识别与拣选方法，其特征在于，玻璃颗粒识别模型进行训练时，设置batch＝8、epoch＝200及图形尺寸为1280pixel的超参数。
...【技术特征摘要】
1.一种炭粉中玻璃颗粒的智能识别与拣选系统，包括机架，其特征在于，所述机架顶端一侧固定有滚珠丝杠直线导轨滑台，所述滚珠丝杠直线导轨滑台的滑块上固定有安装板，所述安装板两端分别固定有工作平台，滚珠丝杠直线导轨滑台内侧的机架上固定有与滚珠丝杠直线导轨滑台平行的x轴运动滑台，所述x轴运动滑台的滑块上垂直连接有z轴运动滑台，z轴运动滑台的滑块上垂直连接有y轴运动滑台，y轴运动滑台的滑块上固定有吸附管路，吸附管路的前端安装有吸附头，吸附管路的后端与套接于吸附管路二前端内，吸附管路二后端固定连接到负压收集箱，负压收集箱固定在机架另一侧；x轴运动滑台一端的机架上固定有第二z轴运动滑台，第二z轴运动滑台的滑块上固定有水平布置的横梁，所述横梁一端位于工作平台的上方，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：石广丰，孙赫禹，刘效含，裴雷钢，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：
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