【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及分类系统，具体为一种基于体积的垃圾自动分类系统。
技术介绍
1、大量垃圾在进行集中处理的过程中，为了适应处理需求，需要对垃圾按照体积大小进行筛选分类，传统技术中最常见的分类方式就是通过筛网配合振动进行筛分，大体积的垃圾留在筛上，小体积的垃圾被筛分落下；在实际的工作中，由于垃圾形状的不固定性，存在一些长条状或杆状的垃圾，例如各类管道垃圾等，在筛网筛分的过程中，长条状的垃圾很容易穿过筛孔，进入到下方小体积垃圾中，但是由于长条状的垃圾本身体积较大，当长度大于一定程度时，不便于后续处理，还需要人工目视捡出，增加了人工占用的成本。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于体积的垃圾自动分类系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于体积的垃圾自动分类系统，包括下料传送带模块、网孔板组件、扶管单元、梳理传送带模块、导向遮板组件和承接传送带模块，垃圾通过所述下料传送带模块输送到网孔板组件上，所述网孔板组件上贯穿开设有筛孔，所述扶管单元为管状结构，所述扶管单元与网孔板组件的表面垂直，所述扶管单元的上端与网孔板组件上开设的筛孔对应连通，所述扶管单元的下端开口，所述网孔板组件上的垃圾通过筛孔实现筛分，能够通过筛孔的垃圾会通过扶管单元向下滑落，所述梳理传送带模块设置在扶管单元的下方用于对扶管单元中滑落的垃圾进行接取，所述扶管单元和所述梳理传送带模块之间设置有导向遮板组件，所述导向遮板组件由相互平行的板状结构构成，上述
3、所述网孔板组件输出端设置有一级接斗，所述一级接斗用于对无法通过网孔板组件上筛孔的垃圾进行接取，所述梳理传送带模块和承接传送带模块之间设置有筛下物接斗，所述筛下物接斗用于承接梳理传送带模块和承接传送带模块之间掉落的垃圾，所述承接传送带模块的输出端设置有进行垃圾接取的二级接斗。
4、所述网孔板组件上设置有振动单元，所述振动单元具有水平振动和上下振动功能，所述振动单元通过水平振动使得网孔板组件上的垃圾定向流动。
5、所述网孔板组件的上方设置有工业相机，所述工业相机的外部设置有运算处理模块，所述运算处理模块中设置有控制算法，所述控制算法通过工业相机对网孔板组件上的垃圾流动情况进行检测，所述控制算法基于工业相机的检测，对振动单元进行反馈控制。
6、所述控制算法具体包括：预先使用工业相机对网孔板组件处于正常无垃圾的状态进行图像采集，获取所有固定部件的图像信息，对采集到的固定部件图像进行特征提取，将这些特征数据存储在设备信息数据库中，作为后续区分固定部件与垃圾的依据；设定用于判断垃圾卡住的时间阈值，即垃圾在多长时间内无位移则判定为卡住；设定面积累加值，即卡住垃圾总面积超过此值时进行反馈。
7、按照设定的图像采集帧率，使用工业相机对网孔板组件上的垃圾进行实时图像采集，得到连续的图像序列，对采集到的每一幅图像进行灰度化处理和图像滤波；针对每一幅处理后的图像，利用预先存储的设备固定部件特征信息进行识别，对于图像中的每个区域，提取与设备信息录入时相同类型的特征，然后与数据库中的固定部件特征进行匹配，当某个区域的特征与固定部件特征匹配成功时，将该区域标记为固定部件区域，并在后续的垃圾检测过程中忽略该区域，避免误判为卡住的垃圾。
8、对连续的图像序列进行帧间分析，以确定垃圾的运动状态，计算相邻两帧图像之间的差异图像，对于第t帧和第t+1帧图像，逐像素计算其差值，得到差分图像，在差分图像中，值大于一定数值的区域表示在这两帧之间发生了变化，即垃圾在运动。
9、对差分图像进行连通区域分析，将相邻且差值大于一定数值的像素点划分为同一个连通区域，每个连通区域可视为一个潜在的运动垃圾区域；为每个连通区域分配一个唯一的标识，并在后续的图像帧中跟踪这些区域的位置变化，通过计算区域的质心位置来描述区域的位置，并对比相邻帧中同一标识区域的位置变化，如果某个区域在连续若干帧内位置变化小于一定的阈值，则判定该区域内的垃圾卡住。
10、当检测到垃圾卡住时，对卡住的垃圾区域进行面积计算，对于每个被判定为卡住的垃圾连通区域，通过统计区域内的像素数量来近似计算其面积；将每次检测到的卡住垃圾面积累加到一个总面积累加变量中，用于后续与设定的面积累加阈值进行比较。
11、实时比较面积累加变量与设定的面积累加阈值，如果面积累加超过阈值，算法触发反馈机制，此时运算处理模块发出信号到振动单元，使得振动单元上下振动一定时间。
12、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
13、本专利技术基于体积的垃圾自动分类系统，能够在基于体积大小对垃圾进行筛选分类时，对长条状通过筛孔的垃圾进行分选，从而有效减少筛选垃圾的过程中长条状垃圾通过筛孔混合在筛下物的小体积垃圾中，提高垃圾自动分类系统的分类效果。
14、本专利技术通过设置的工业相机、振动单元等结构配合，通过视觉分析检测垃圾的流动情况，当出现卡住问题时，振动单元驱动网孔板组件上下振动，使得被卡住的垃圾能够从筛孔中脱离，实现自动防卡滞功能。
15、本专利技术控制算法，能够提高网孔板组件的工作效率；通过算法实时检测被卡住的垃圾面积，从而在被卡住的垃圾面积低于一定阈值时，保持网孔板组件的正常筛分工作；当卡住的垃圾面积高于一定阈值时，通过振动单元控制网孔板组件上下振动实现卡滞脱离，从而避免网孔板组件频繁上下振动，而影响水平振动筛分输送的工作进行。
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1.一种基于体积的垃圾自动分类系统，包括下料传送带模块、网孔板组件、扶管单元、梳理传送带模块、导向遮板组件和承接传送带模块，其特征在于：垃圾通过所述下料传送带模块输送到网孔板组件上，所述网孔板组件上贯穿开设有筛孔，所述扶管单元为管状结构，所述扶管单元与网孔板组件的表面垂直，所述扶管单元的上端与网孔板组件上开设的筛孔对应连通，所述扶管单元的下端开口，所述网孔板组件上的垃圾通过筛孔实现筛分，能够通过筛孔的垃圾会通过扶管单元向下滑落，所述梳理传送带模块设置在扶管单元的下方用于对扶管单元中滑落的垃圾进行接取，所述扶管单元和所述梳理传送带模块之间设置有导向遮板组件，所述导向遮板组件由相互平行的板状结构构成，上述板状结构所在的平面与梳理传送带模块的运行方向平行，上述板状结构所在的平面与扶管单元的中心线平行，所述导向遮板组件与扶管单元上下对应；当长条状垃圾通过网孔板组件上的筛孔时，首先通过扶管单元限位，进入到导向遮板组件之间，导向遮板组件对长条状垃圾进行垂直于梳理传送带模块运行方向的限位，使得长条状垃圾落在梳理传送带模块上时与梳理传送带模块的运行方向平行，所述梳理传送带模块的输出端间隔一定距离
2.根据权利要求1所述的一种基于体积的垃圾自动分类系统，其特征在于：所述网孔板组件输出端设置有一级接斗，所述一级接斗用于对无法通过网孔板组件上筛孔的垃圾进行接取，所述梳理传送带模块和承接传送带模块之间设置有筛下物接斗，所述筛下物接斗用于承接梳理传送带模块和承接传送带模块之间掉落的垃圾，所述承接传送带模块的输出端设置有进行垃圾接取的二级接斗。
3.根据权利要求1所述的一种基于体积的垃圾自动分类系统，其特征在于：所述网孔板组件上设置有振动单元，所述振动单元具有水平振动和上下振动功能，所述振动单元通过水平振动使得网孔板组件上的垃圾定向流动。
4.根据权利要求3所述的一种基于体积的垃圾自动分类系统，其特征在于：所述网孔板组件的上方设置有工业相机，所述工业相机的外部设置有运算处理模块，所述运算处理模块中设置有控制算法，所述控制算法通过工业相机对网孔板组件上的垃圾流动情况进行检测，所述控制算法基于工业相机的检测，对振动单元进行反馈控制。
5.根据权利要求4所述的一种基于体积的垃圾自动分类系统，其特征在于，所述控制算法具体包括：预先使用工业相机对网孔板组件处于正常无垃圾的状态进行图像采集，获取所有固定部件的图像信息，对采集到的固定部件图像进行特征提取，将这些特征数据存储在设备信息数据库中，作为后续区分固定部件与垃圾的依据；设定用于判断垃圾卡住的时间阈值，即垃圾在多长时间内无位移则判定为卡住；设定面积累加值，即卡住垃圾总面积超过此值时进行反馈。
6.根据权利要求5所述的一种基于体积的垃圾自动分类系统，其特征在于：按照设定的图像采集帧率，使用工业相机对网孔板组件上的垃圾进行实时图像采集，得到连续的图像序列，对采集到的每一幅图像进行灰度化处理和图像滤波；
7.根据权利要求6所述的一种基于体积的垃圾自动分类系统，其特征在于：对连续的图像序列进行帧间分析，以确定垃圾的运动状态，计算相邻两帧图像之间的差异图像，对于第t帧和第t+1帧图像，逐像素计算其差值，得到差分图像，在差分图像中，值大于一定数值的区域表示在这两帧之间发生了变化，即垃圾在运动。
8.根据权利要求7所述的一种基于体积的垃圾自动分类系统，其特征在于：对差分图像进行连通区域分析，将相邻且差值大于一定数值的像素点划分为同一个连通区域，每个连通区域可视为一个潜在的运动垃圾区域；为每个连通区域分配一个唯一的标识，并在后续的图像帧中跟踪这些区域的位置变化，通过计算区域的质心位置来描述区域的位置，并对比相邻帧中同一标识区域的位置变化，如果某个区域在连续若干帧内位置变化小于一定的阈值，则判定该区域内的垃圾卡住；
9.根据权利要求8所述的一种基于体积的垃圾自动分类系统，其特征在于：当检测到垃圾卡住时，对卡住的垃圾区域进行面积计算，对于每个被判定为卡住的垃圾连通区域，通过统计区域内的像素数量来近似计算其面积；将每次检测到的卡住垃圾面积累加到一个总面积累加变量中，用于后续与设定的面积累加阈值进行比较。
10.根据权利要求9所述的一种基于体积的垃圾自动分类系统，其特征在于：实时比较面积累加变量与设定的面积累加阈值，如果面积累加超过阈值，算法触发反馈机制，此时运算处理模块发出信号到振动单元，使得振动单元上下振动一定时间。
...【技术特征摘要】
1.一种基于体积的垃圾自动分类系统，包括下料传送带模块、网孔板组件、扶管单元、梳理传送带模块、导向遮板组件和承接传送带模块，其特征在于：垃圾通过所述下料传送带模块输送到网孔板组件上，所述网孔板组件上贯穿开设有筛孔，所述扶管单元为管状结构，所述扶管单元与网孔板组件的表面垂直，所述扶管单元的上端与网孔板组件上开设的筛孔对应连通，所述扶管单元的下端开口，所述网孔板组件上的垃圾通过筛孔实现筛分，能够通过筛孔的垃圾会通过扶管单元向下滑落，所述梳理传送带模块设置在扶管单元的下方用于对扶管单元中滑落的垃圾进行接取，所述扶管单元和所述梳理传送带模块之间设置有导向遮板组件，所述导向遮板组件由相互平行的板状结构构成，上述板状结构所在的平面与梳理传送带模块的运行方向平行，上述板状结构所在的平面与扶管单元的中心线平行，所述导向遮板组件与扶管单元上下对应；当长条状垃圾通过网孔板组件上的筛孔时，首先通过扶管单元限位，进入到导向遮板组件之间，导向遮板组件对长条状垃圾进行垂直于梳理传送带模块运行方向的限位，使得长条状垃圾落在梳理传送带模块上时与梳理传送带模块的运行方向平行，所述梳理传送带模块的输出端间隔一定距离平齐设置有承接传送带模块，长度大于两倍梳理传送带模块和承接传送带模块之间间距的垃圾能够通过梳理传送带模块的传送到达承接传送带模块上。
2.根据权利要求1所述的一种基于体积的垃圾自动分类系统，其特征在于：所述网孔板组件输出端设置有一级接斗，所述一级接斗用于对无法通过网孔板组件上筛孔的垃圾进行接取，所述梳理传送带模块和承接传送带模块之间设置有筛下物接斗，所述筛下物接斗用于承接梳理传送带模块和承接传送带模块之间掉落的垃圾，所述承接传送带模块的输出端设置有进行垃圾接取的二级接斗。
3.根据权利要求1所述的一种基于体积的垃圾自动分类系统，其特征在于：所述网孔板组件上设置有振动单元，所述振动单元具有水平振动和上下振动功能，所述振动单元通过水平振动使得网孔板组件上的垃圾定向流动。
4.根据权利要求3所述的一种基于体积的垃圾自动分类系统，其特征在于：所述网孔板组件的上方设置有工业相机，所述工业相机的外部设置有运算处理模块，所述运算处理模块中设置有控制算法，所述控制算法通过工业相机对网孔板组件上的垃圾流动情况进行检测，所述控制算法基于...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙立勇，孙立兵，肖进文，卢伟刚，欧阳增松，冼庆军，
申请(专利权)人：深圳市盘龙环境技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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