【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于农药包装，具体涉及一种农药包装自动分拣识别系统的设计。
技术介绍
1、近年来,农药污染问题频频发生,关于农药包装污染及农药污染的问题日益严重,废弃农药包装对环境有着严重的危害，分拣回收处理是解决农药包装有害物污染的有效办法。随着计算机技术和图像处理技术的发展，利用这些技术进行农药包装的自动分拣和识别已经成为可能。通过自动分拣和识别系统，可以大大提高分拣效率，减少人力成本，降低错误率，提高农药包装的回收效率，降低环境风险。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决农药包装废弃物回收率低，造成环境污染的问题，提出了一种农药包装自动分拣识别系统。
2、本专利技术的技术方案为：一种农药包装自动分拣识别系统，包括输送带、图像采集模块、图像处理模块、分拣控制模块和分拣执行模块；所述输送带分别与图像采集模块、图像处理模块、分拣控制模块和分拣执行模块连接；所述图像处理模块分别与图像采集模块和分拣控制模块通信连接；所述分拣控制模块与分拣执行模块通信连接。
3、本专利技术的有益效果是：
4、1.本专利技术创新性地提出了结合计算机视觉和深度学习技术的农药包装自动分拣和识别方法，具有识别速度快、准确性高、抗干扰能力强等优点，使得分拣系统能够在复杂环境下稳定运行，有效提高了农药包装的分拣效率。
5、2.自动分拣和识别系统可以替代传统的人工分拣方式，大大减少人力成本，提高工作效率，降低对人力资源的依赖，有助于推动产业转型升级。
6、
7、4.本专利技术适用于不同种类、不同形状的农药包装，具有较强的适应性和实用性。
8、作为优选，所述输送带由电机驱动，输送带表面采用防滑材质。
9、上述优选方案的有益效果是：
10、输送带由电机驱动，速度可调，以确保产品稳定输送，同时输送带表面采用防滑材质，避免产品在输送过程中发生滑动或翻转。
11、作为优选，所述图像采集模块包括高清工业相机、照明装置和图像采集控制器；所述图像采集控制器分别与高清工业相机和图像处理模块通信连接。
12、上述优选方案的有益效果是：
13、通过包括高清工业相机、照明装置和图像采集控制器的图像采集模块，完整地捕捉清晰、高质量的产品图像，大大减少人力成本，同时有助于通过对农药包装进行精确识别和分类。
14、作为优选，所述高清工业相机采用高分辨率ccd或cmos传感器。
15、上述优选方案的有益效果是：
16、采用高分辨率ccd或cmos传感器，可以捕捉清晰、高质量的产品图像，同时相机参数如分辨率、帧率、曝光时间等可根据实际需求进行调节。
17、作为优选，所述照明装置采用led光源，用于提供均匀稳定的照明。
18、上述优选方案的有益效果是：
19、采用led光源来提供均匀稳定的照明，避免产品表面出现阴影或反光，确保图像采集质量，同时照明装置的角度、强度等参数可根据不同产品的表面特性进行优化调整。
20、作为优选，所述图像处理模块包括依次通信连接的图像预处理单元、特征提取单元和分类识别单元；
21、所述图像预处理单元用于对图像进行图像校正、图像增强和背景分割处理；
22、所述特征提取单元利用灰度共生矩阵或傅里叶变换方法提取农药包装产品的尺寸特征、形状特征、颜色特征和纹理特征；
23、所述分类识别单元与分拣控制模块通信连接，分类识别单元基于模式匹配和机器学习，利用神经网络和支持向量机算法对农药包装产品的类别进行自动识别。
24、作为优选，所述分类识别单元对农药包装产品的类别进行自动识别的方法包括以下步骤：
25、s1.收集农药包装产品图像数据，标注农药包装产品的类别标签，并进行预处理；
26、s2.基于模式匹配法，通过特征提取单元提取农药包装产品的尺寸特征、形状特征、颜色特征和纹理特征；
27、s3.将农药包装产品的类别标签、尺寸特征、形状特征、颜色特征和纹理特征分为训练集和测试集；
28、s4.构建机器学习模型，并将训练集输入机器学习模型进行训练，得到训练好的机器学习模型；
29、s5.利用测试集对训练好的机器学习模型进行优化，得到农药包装产品的类别识别模型；
30、s6.利用农药包装产品的类别识别模型对待识别的农药包装图像进行识别。
31、上述优选方案的有益效果是：
32、通过图像预处理单元、特征提取单元和分类识别单元，采用多尺度分析技术和特征提取算法，对农药包装进行细致入微的识别，避免了传统方法中对包装表面细节的忽略。
33、作为优选，所述分拣控制模块包括依次通信连接的分拣逻辑控制单元、plc控制器和气动执行器驱动电路；所述分拣逻辑控制单元由分拣逻辑控制程序组成；
34、所述气动执行器驱动电路包括控制输入端in，所述控制输入端in的一端为气动执行器驱动电路的输入端，其另一端分别与限流电阻r1的一端和下拉电阻r2的一端连接，所述下拉电阻r2的另一端接地，所述限流电阻r1的另一端分别与电压源和保护二极管d1的阳极连接，所述保护二极管d1的阴极与驱动晶体管q1的一端连接，所述驱动晶体管q1的另一端与电磁线圈l1的一端连接，所述电磁线圈l1的另一端接地。
35、上述优选方案的有益效果是：
36、基于plc控制器、气动执行器驱动电路和分拣逻辑控制程序单元构建的分拣控制模块实现了自动分拣和识别，降低了对人力资源的依赖，提高了工作效率。
37、作为优选，所述分拣执行模块包括气动分拣装置和收集区域；所述气动分拣装置与分拣控制模块通信连接，用于接收分拣控制模块的分拣指令。
38、上述优选方案的有益效果是：
39、通过气动分拣装置精准地将产品推送到指定的收集区域，实现了对农药包装的精确识别和分类，有利于提高回收率，降低环境污染风险，促进绿色可持续发展。
40、作为优选，所述气动分拣装置包括依次连接的气缸、气阀和气管，用于将产品送入收集区域。
41、上述优选方案的有益效果是：
42、通过气缸、气阀和气管，精准地将产品推送到指定的收集区域，替代传统的人工分拣方式，大大减少人力成本，提高工作效率，降低对人力资源的依赖，有助于推动产业转型升级。
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1.一种农药包装自动分拣识别系统，其特征在于：包括输送带(1)、图像采集模块(2)、图像处理模块(3)、分拣控制模块(4)和分拣执行模块(5)；所述输送带(1)分别与图像采集模块(2)、图像处理模块(3)、分拣控制模块(4)和分拣执行模块(5)连接；所述图像处理模块(3)分别与图像采集模块(2)和分拣控制模块(4)通信连接；所述分拣控制模块(4)与分拣执行模块(5)通信连接。
2.根据权利要求1所述的农药包装自动分拣识别系统，其特征在于：所述输送带(1)由电机驱动，输送带(1)表面采用防滑材质。
3.根据权利要求1所述的农药包装自动分拣识别系统，其特征在于：所述图像采集模块(2)包括高清工业相机、照明装置和图像采集控制器；所述图像采集控制器分别与高清工业相机和图像处理模块(3)通信连接。
4.根据权利要求3所述的农药包装自动分拣识别系统，其特征在于：所述高清工业相机采用高分辨率CCD或CMOS传感器。
5.根据权利要求3所述的农药包装自动分拣识别系统，其特征在于：所述照明装置采用LED光源，用于提供均匀稳定的照明。
6.
7.根据权利要求6所述的农药包装自动分拣识别系统，其特征在于，所述分类识别单元对农药包装产品的类别进行自动识别的方法包括以下步骤：
8.根据权利要求1所述的农药包装自动分拣识别系统，其特征在于：所述分拣控制模块(4)包括依次通信连接的分拣逻辑控制单元、PLC控制器和气动执行器驱动电路；所述分拣逻辑控制单元由分拣逻辑控制程序组成；
9.根据权利要求1所述的农药包装自动分拣识别系统，其特征在于：所述分拣执行模块(5)包括气动分拣装置和收集区域；所述气动分拣装置与分拣控制模块(4)通信连接，用于接收分拣控制模块(4)的分拣指令。
10.根据权利要求1所述的农药包装自动分拣识别系统，其特征在于：所述气动分拣装置包括依次连接的气缸、气阀和气管，用于将产品送入收集区域。
...【技术特征摘要】
1.一种农药包装自动分拣识别系统，其特征在于：包括输送带(1)、图像采集模块(2)、图像处理模块(3)、分拣控制模块(4)和分拣执行模块(5)；所述输送带(1)分别与图像采集模块(2)、图像处理模块(3)、分拣控制模块(4)和分拣执行模块(5)连接；所述图像处理模块(3)分别与图像采集模块(2)和分拣控制模块(4)通信连接；所述分拣控制模块(4)与分拣执行模块(5)通信连接。
2.根据权利要求1所述的农药包装自动分拣识别系统，其特征在于：所述输送带(1)由电机驱动，输送带(1)表面采用防滑材质。
3.根据权利要求1所述的农药包装自动分拣识别系统，其特征在于：所述图像采集模块(2)包括高清工业相机、照明装置和图像采集控制器；所述图像采集控制器分别与高清工业相机和图像处理模块(3)通信连接。
4.根据权利要求3所述的农药包装自动分拣识别系统，其特征在于：所述高清工业相机采用高分辨率ccd或cmos传感器。
5.根据权利要求3所述的农药包装自动分拣识别系统，其特征在于：所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张紫琪，柏雨晴，粟力力，古励，焦斌权，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：
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