一種基于機器視覺的建筑垃圾分揀裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于城市垃圾處理領域，具體涉及一種基于機器視覺的建筑垃圾分揀
目.0
【背景技術】
[0002]隨著經濟的快速發展，人民生活水平和生活質量日益提升。隨著城鎮化建設及各種基礎設施建設的不斷推進，城市建筑垃圾的量也不斷加大，并呈逐年增長趨勢。越來越多的建筑垃圾如何處理，成為城市管理的一大重要問題，建筑垃圾的高效處理和資源化再利用也成為了發展的必然趨勢。普通的垃圾填埋、焚燒雖然能短時間內緩解這一問題，但是對環境造成了嚴重污染，因此許多國家采取了分類分揀或分類回收等方式，實現了建筑垃圾的可持續利用。造成現有的建筑垃圾無法高效地回收利用主要原因包括:現有的篩選、磁選、風選、人工分揀等手段難以高精度分揀大小、顏色、形狀相近的不同物質的建筑垃圾，只能對建筑垃圾進行粗粒度分揀，沒能對建筑垃圾進行合理利用和再生使用。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種基于機器視覺的建筑垃圾分揀裝置，對大小、顏色、形狀等相近的建筑垃圾物料，通過機器視覺技術進行處理和聚類分析，獲取有針對性的紅外圖像信息，控制高壓噴氣裝置實現分揀，實現建筑垃圾物料的高效處理和合理利用。
[0004]為實現上述目的，本實用新型的技術方案是設計一種基于機器視覺的建筑垃圾分揀裝置，包括:振動給料裝置、輸送裝置、紅外光透射裝置、圖像采集裝置、高壓噴氣裝置、主控制裝置、分類收集裝置；
[0005]所述的振動給料裝置，用于向輸送裝置提供建筑垃圾物料，使被測建筑垃圾物料沿輸送裝置寬度方向均勻間隔排布，且沿著輸送裝置的長度方向均勻間隔排布；
[0006]所述的輸送裝置，受主控制裝置控制，用于將建筑垃圾物料輸送通過紅外光透射裝置和圖像采集裝置的檢測區，最終使被測建筑垃圾物料以預定速度落入分類收集裝置中；
[0007]所述的紅外光透射裝置，安裝在所述的輸送裝置的上方，用以對被測建筑垃圾物料進行紅外光透射，并成像在所述的圖像采集裝置上；
[0008]所述的圖像采集裝置，安裝在所述的輸送裝置內部，并與紅外光透射裝置的位置在同一直線上，用以采集紅外光透射裝置發出的紅外光經過被測建筑垃圾后的圖像，并將采集的保護被測建筑垃圾相關信息的檢測數據傳輸到主控制裝置；
[0009]所述高壓噴氣裝置，受主控制裝置控制，各高壓噴氣口根據建筑垃圾檢測的位置，在預設的時間進行噴氣，該預設時間與輸送裝置的輸送速度有關;噴氣的強度受主控制裝置控制，主要根據被測建筑垃圾的相關物理性質(材料、大小)確定；
[0010]所述主控制裝置，接收紅外透射裝置和圖像采集裝置所述輸出的檢測數據，將其與預存標準樣數據比較，采集紅外透射圖像，對采集到的紅外透射圖像根據預設閾值進行處理，所述預設閾值根據目標材料建筑來及的吸收特性進行設定;采用圖像處理算法對紅外圖像進行處理，并采用K-Means算法進行聚類分析;判斷該檢測數據所對應的建筑垃圾物料是否為挑選料，在判斷出建筑垃圾物料為挑選料時，控制高壓噴氣裝置在預定時間內向該挑選料的下落軌跡噴射高壓氣體；
[0011]所述分類收集裝置，包含多個(多于或等于兩個)集料槽，用以收集受到高壓噴氣裝置噴射高壓氣體而引起下落軌跡發生變化的被測建筑垃圾，高壓噴氣裝置通過噴射高壓氣體使不同被測檢測垃圾下落到分類收集裝置的不同集料槽內；
[0012]本實用新型的一種基于機器視覺的建筑垃圾分揀裝置的工作過程如下:
[0013]對紅外光透射裝置與圖像采集裝置進行坐標標定，并根據輸送裝置的輸送速度建立圖像采集裝置坐標與輸送裝置坐標系的映射關系;振動給料裝置接收前道工序處理后的建筑垃圾物料，將其均勻、連續地排布至輸送裝置上，使被測建筑垃圾物料沿輸送裝置寬度方向均勻間隔排布，且沿著輸送裝置的長度方向均勻間隔排布;輸送裝置上的被測建筑垃圾進入檢測區時，紅外光透射裝置對被測建筑垃圾進行紅外光透射，圖像采集裝置采集透射的紅外光圖像并輸出到主控制裝置;主控制裝置對接收到的包含了被測建筑垃圾信息的紅外光透射圖像進行預處理，所述的圖像預處理包括灰度化、圖像增強、濾波處理，以克服圖像干擾;根據被測建筑垃圾的紅外吸收特性設定圖像灰度閾值，將灰度值滿足預設閾值區間的像素點判斷為目標灰度值;對預處理后的所述被測建筑垃圾的圖形使用Sobel邊緣算子進行處理，計算出圖像水平和垂直方向的梯度并求取模值，使用分水嶺算法進行圖像分割;在形態學處理后標記前景對象，再控制標記分水嶺，采用K-Means算法對圖像進行聚類處理，判斷該被測建筑垃圾是否為挑選料，并對每一聚類處理結果計算傳送裝置的相應位置;控制高壓噴氣裝置上與該挑選料所對應的噴氣口在預設時間工作，并以預設的強度將該挑選料從預設下落軌跡中進入分類收集裝置的對應槽位內，從而實現對大小、顏色、形狀等相近的被測建筑垃圾物料進行快速在線檢測與分揀。
[0014]本實用新型X射線熒光在線檢測分揀建筑垃圾的裝置適應性好，分揀效率和準確性高，實現了對大小、顏色、形狀等相近的不同物質建筑垃圾物料的快速在線檢測分揀;采用機器視覺技術，可在程序中預設需要分離的物料特征，通過成熟的數字圖像處理技術進行處理和聚類分析，獲取有針對性的紅外圖像信息，控制高壓噴氣裝置實現分揀，功能擴展性強，分揀速度快;同時通過本實用新型基于機器視覺的建筑垃圾分揀裝置分揀后，可對分離后的建筑垃圾單獨回收利用，不但滿足了市場需求以及提高了企業效益，而且更好的實現建筑垃圾的資源化再利用。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的不意圖；
[0016]圖2為根據本實用新型實施例的建筑垃圾分揀裝置。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和實施例，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術方案，而不能以此來限制本實用新型的保護范圍。
[0018]本實用新型具體實施例如下:
[0019]本實施例中被測建筑垃圾物料為廢棄砂石和廢棄磚塊的混合物料，采用本實用新型的建筑垃圾分揀裝置，將混合建筑垃圾物料中的廢棄砂石和廢棄磚塊分揀并分別收集。
[0020]如圖1所示，一種基于機器視覺的建筑垃圾分揀裝置，包括:振動給料裝置1、輸送裝置2、紅外光透射裝置3、圖像采集裝置4、高壓噴氣裝置5、主控制裝置、分類收集裝置6;
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