基于视觉识别的智能回收系统的制作方法

本发明涉及垃圾分拣，尤其涉及一种基于视觉识别的智能回收系统。

背景技术：

1、可回收垃圾主要包括废玻璃、废金属、废塑料、废纸、废旧衣服和废旧小家电等。目前可回收垃圾原生物料通常为多种类别的可回收物混收混运，所以需要对可回收垃圾原生物料进行分门别类。

2、中国专利公开号：cn113275256a，公开了一种基于视觉识别系统的可回收垃圾智能分拣装置，包括分选皮带输送机和料格，还包括环形皮带输送机、翻板盘、卸料电磁模块、视觉识别器和电控柜，所述分选皮带输送机和若干个料格分别靠近环形皮带输送机设置，若干个所述翻板盘分别安装在环形皮带输送机之上并依次经过视觉识别器从而识别出所盛装的可回收垃圾的种类，所述翻板盘由卸料电磁模块驱动而从水平状态变换为倾斜状态从而将所盛装的可回收垃圾倒入其中一个料格之中，所述电控柜分别与分选皮带输送机、环形皮带输送机、卸料电磁模块和视觉识别器电连接；由此可见，所述现有技术存在以下问题：未考虑到视觉检测模块难以精准对玻璃和塑料的材质进行区分，未能根据待回收物的实际的体积与重量对压缩机构的压力进行调节，影响了待回收物分类的精确性和对待回收物分类压缩的效率。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种基于视觉识别的智能回收系统，用以克服现有技术中未考虑到视觉检测模块难以精准对玻璃和塑料的材质进行区分，未能根据待回收物的实际的体积与重量对压缩机构的压力进行调节，影响了待回收物分类的精确性和对待回收物分类压缩的效率的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种基于视觉识别的智能回收系统，包括：外壳，在外壳的单个侧壁上并排开设有若干用以接收待回收物包装的开口；所述外壳内部上表面设有若干第一测距传感器和若干第二测距传感器；

3、承接模块，其设置在所述外壳下方，用以承接外壳接收待回收物包装中的待回收物，包括开设有若干凹槽的承接台以及位于各凹槽下方以装载分拣后的对应种类的待回收物的箱体，各箱体底部均设有重量传感器且各箱体内均设有用以压缩箱体内待回收物的压缩机构；所述第一测距传感器位于对应的所述箱体底部中心位置的上方且所述第二测距传感器位于对应的所述箱体底部边角位置的上方；

4、分拣模块，其设置在所述外壳内，包括设置在所述外壳内部上表面以将待回收物分拣至对应的所述凹槽内的第一机械臂和用以将待回收物分拣至对应的所述凹槽内、将第二可回收物根据颜色进行分拣至用以接收第二可回收物的对应的箱体内的第二机械臂，第二机械臂上设有一用以识别第二可回收物材质的电容式接近传感器；

5、图像采集模块，其设置在所述外壳内，包括设置在所述外壳内部下表面用以获取所述承接台内待回收物图像信息的第一图像采集器和若干分别设置在所述箱体内部以分别检测各箱体中压缩后的待回收物体积的第二图像采集器；

6、比对模块，其与所述图像采集模块中的对应部件相连，用以将比对模块内预设有的待回收物的图像信息与所述图像采集模块获取的单个待回收物的图像信息进行比对以确定该待回收物的分类信息，分类信息包括，第一可回收物、第二可回收物、第一待回收物和第二待回收物，其中，第一可回收物为不包括塑料材质物品的可回收物，第二可回收物为仅包括塑料材质和玻璃材质的可回收物，第一待回收物为不可回收物，第二待回收物为有害物；针对单个待回收物包装，所述比对模块将该待回收物包装中的各类待回收物的数量进行统计以获取该待回收物包装中数量最多的待回收物所属种类；

7、判定模块，其分别与所述外壳、所述承接模块以及所述比对模块中的对应部件相连，用以根据单个待回收物包装中数量最多的单类待回收物的数量占该待回收物包装内待回收物总数量的比重和根据单个待回收物包装中塑料制品的数量和单个待回收物包装中塑料制品的总轮廓面积求得的单个待回收物包装的评分以确定针对该待回收物包装的回收方式，以及，根据单个箱体中分类后的待回收物的重量和测距传感器测得的距离计算针对各箱体中分类后的待回收物的压缩参考值，并根据计算的压缩参考值确定所述压缩机构的运行方式；

8、调节模块，其分别与所述承接模块、所述分拣模块以及所述判定模块中的对应部件相连，用以在所述判定模块判定单个待回收物包装中数量最多的待回收物所属种类为第二可回收物时控制第二机械臂以对应的预设参数运行以对该待回收物包装中的待回收物进行分拣，并在完成分拣时根据所述第二机械臂的分拣次数判定是否对用以计算待回收物包装的评分p中的对应参数进行调节，以及，根据判定模块计算的压缩参考值与预设压缩参考值的差值将压缩机构的预设压力调节至对应值，并根据单个箱体中压缩后的待回收物的体积将用以计算针对该箱体的压缩参考值y中的对应参数调节至对应值。

9、进一步地，所述判定模块在第一预设条件下根据所述比对模块获取的单个待回收物包装中数量最多的单类待回收物的数量占该待回收物包装内待回收物总数量的比重确定针对该待回收物包装中待回收物是否分类的判定方式，其中，

10、第一判定方式为所述判定模块判定单个待回收物包装为未分类待回收物，判定模块根据所述图像采集模块获取的待回收物的分类信息控制所述第一机械臂将待回收物分拣至对应凹槽；所述第一判定方式满足所述比重小于等于预设比重；

11、第二判定方式为所述判定模块判定单个待回收物包装为已分类待回收物，判定模块根据所述图像采集模块获取的待回收物的分类信息控制所述第一机械臂将待回收物分拣至对应凹槽，并根据计算的针对该待回收物包装的评分对分拣后的各种类待回收物进行二次筛分；所述第二判定方式满足所述比重大于所述预设比重；

12、所述第一预设条件为所述第一图像采集器采集到所述承接台上的单个待回收物包装的图像信息。

13、进一步地，所述判定模块在所述第二判定方式下根据计算的单个待回收物包装的评分p确定单个待回收物包装回收方式的二次判定方式，设定，其中，u为所述图像采集模块获取的单个待回收物包装中物品的总数量，u0为图像采集模块获取的单个待回收物包装中塑料制品的数量，v为单个待回收物包装中待回收物的总轮廓面积，vi为单个待回收物包装中第i个塑料制品的轮廓面积，α为第一预设评价参数，α=4.5，β为第二预设评价参数，β=5.5；

14、第一二次判定方式为所述判定模块判定该待回收物包装为第一类包装，并根据所述图像采集模块获取的待回收物的分类信息控制所述第一机械臂依次将各待回收物分拣至对应所述凹槽内；所述第一二次判定方式满足单个待回收物包装的评分小于等于预设评分；

15、第二二次判定方式为所述判定模块判定该待回收物包装为第二类包装，判定模块根据所述图像采集模块获取的待回收物的分类信息控制所述第二机械臂依次将各待回收物分拣至对应所述凹槽内，调节模块根据统计的第二机械臂的分拣次数将第一预设评价参数和第二预设评价参数调节至对应值；所述第二二次判定方式满足单个待回收物包装的评分大于预设评分。

16、进一步地，所述判定模块在所述第二二次判定方式下根据统计的第二机械臂的分拣次数确定针对第一预设评价参数和第二预设评价参数的调节方式，其中，

17、第一调节方式为所述判定模块使用当前的第一预设评价参数和第二预设评价参数计算单个待回收物包装的评分；所述第一调节方式满足所述第二机械臂的分拣次数小于等于第一预设次数；

18、第二调节方式为所述判定模块使用预设第一系数将第一预设评价参数升高至对应值，并使用预设第二系数将第二预设评价参数降低至对应值；所述第二调节方式满足所述第二机械臂的分拣次数小于等于第二预设次数且大于所述第一预设次数；

19、第三调节方式为所述判定模块使用预设第二系数将第一预设评价参数升高至对应值，并使用预设第四系数将第二预设评价参数降低至对应值；所述第三调节方式满足所述第二机械臂的分拣次数大于所述第二预设次数。

20、进一步地，所述判定模块在第二预设条件下根据设置在所述第二机械臂上设置的电容式接近传感器对所述第二待回收物进行进一步分拣以区分出第二可回收物中的玻璃；所述第二预设条件为所述第二机械臂将待回收物分拣至对应凹槽内，并根据颜色将分类信息为第二可回收物的待回收物分拣至用以接收第二可回收物的对应的箱体内。

21、进一步地，所述判定模块在第三预设条件下计算针对单个所述箱体的所述压缩机构的压缩参考值y，其中w为单个箱体中分类后的待回收物的重量，l1为第一测距传感器测得的距离，l2为第二测距传感器测得的距离，k为第一预设压缩参数，设定k=0.5,j为第二预设压缩参数，设定j=5；

22、所述调节模块根据所述重量传感器获取的单个箱体中分类后的待回收物的重量确定第一预设压缩参数和第二预设压缩参数的修正方式，其中，

23、第一参数修正方式为所述调节模块使用当前的第一预设压缩参数和第二预设压缩参数完成对压缩参考值的计算；所述第一参数修正方式满足所述重量小于等于第二预设重量且大于等于第一预设重量；

24、第二参数修正方式为所述调节模块使用所述预设第二系数将第一预设压缩参数降低至对应值，并使用所述第一预设系数将第二预设压缩参数升高至对应值；所述第二参数修正方式满足所述重量大于所述第二预设重量；

25、设定，；

26、所述第三预设条件为所述判定模块获取的单个箱体中分类后的待回收物的重量大于等于所述第一预设重量。

27、进一步地，所述判定模块在所述第三预设条件下根据计算的压缩参考值确定所述压缩机构是否开始运行的压缩判定方式，其中，

28、第一压缩判定方式为所述判定模块判定压缩机构不运行；所述第一压缩判定方式为所述压缩参考值小于等于预设压缩参考值；

29、第二压缩判定方式为所述判定模块判定压缩机构运行，并计算的压缩参考值与预设压缩参考值的差值，调节模块根据判定模块计算的差值确定压缩机构的预设压力；所述第二压缩判定方式为所述压缩参考值大于所述预设压缩参考值。

30、进一步地，所述调节模块在所述第二压缩判定方式下根据所述判定模块计算的压缩参考值与预设压缩参考值的差值确定压缩机构的压力调节方式，其中，

31、第一压力调节方式为所述调节模块以压缩机构当前的预设压力运行；所述第一压力调节方式满足所述压缩参考值与预设压缩参考值的差值小于等于第一预设差值；

32、第二压力调节方式为所述调节模块使用第一压力调节系数将压缩机构的预设压力增加至对应值，并控制所述压缩机构以调节后的预设压力运行；所述第二压力调节方式满足压缩参考值与预设压缩参考值的差值小于等于第二预设差值且大于所述第一预设差值；

33、第三压力调节方式为所述调节模块使用第二压力调节系数将压缩机构的预设压力增加至对应值，并控制所述压缩机构以调节后的预设压力运行；所述第三压力调节方式满足压缩参考值与预设压缩参考值的差值大于所述第二预设差值。

34、进一步地，所述调节模块根据所述图像采集模块获取的压缩后的待回收物的体积确定第一预设压缩参数和第二预设压缩参数的压缩调节方式，其中，

35、第一压缩调节方式为所述调节模块使用第一压缩系数将第一预设压缩参数和第二预设压缩参数调节至对应值；所述第一压缩调节方式满足压缩后的待回收物的体积小于等于第一预设体积；

36、第二压缩调节方式为所述调节模块使用第二压缩系数将第一预设压缩参数和第二预设压缩参数调节至对应值；所述第二压缩调节方式满足压缩后的待回收物的体积小于等于第二预设体积且大于所述第一预设体积；

37、第三压缩调节方式为所述调节模块使用第三压缩系数将第一预设压缩参数和第二预设压缩参数调节至对应值；所述第三压缩调节方式满足压缩后的待回收物的体积大于所述第二预设体积。

38、进一步地，所述外壳上表面设有一液压机，液压机输出端连接有一用以对单个待回收物包装进行切割拆袋的切刀，切刀外刃处设有若干与所述凹槽尺寸相同的突起；

39、所述承接台一侧设有一转轴，所述外壳与承接台通过转轴相连，用以驱动承接台以转轴为圆心旋转。

40、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，包括，外壳、承接模块、分拣模块、图像采集模块、比对模块，以及，用以根据求得的单个待回收物包装的评分确定针对该待回收物包装的回收方式，根据计算的压缩参考值确定所述压缩机构的运行方式的判定模块，以及，根据判定模块计算的压缩参考值与预设压缩参考值的差值将压缩机构的预设压力调节至对应值，并根据单个箱体中压缩后的待回收物的体积将用以计算针对该箱体的压缩参考值y中的对应参数调节至对应值的调节模块，根据待回收物的实际的体积与重量对压缩机构的压力进行调节，有效提高了待回收物分类的精确性和对待回收物分类压缩的效率。

41、进一步地，对单个待回收物包装内的待回收物是否分类进行判定，对于未分类的待回收物，判定模块控制第一机械臂根据待回收物的分类信息将待回收物分拣至对应凹槽内；对于已分类的待回收物，判定模块对待回收物包装内已分类的待回收物中是否大部分为塑料材质进行判定；若单个待回收物包装为第一类包装即为单个待回收物包装内的待回收物大部分为第二可回收物、第一待回收物或第二待回收物，判定模块控制第一机械臂根据待回收物的分类信息将待回收物分拣至对应凹槽内；若单个待回收物包装为第二类包装即为单个待回收物包装内的待回收物大部分为塑料材质，判定模块控制第二机械臂根据待回收物的分类信息将待回收物分拣至对应凹槽内，在确保对待回收物进行精准分类，合理规划第一机械臂和第二机械臂的工作范围，使之相互配合达到高效的对待回收物进行分类的同时，进一步提高了对待回收物分类压缩的效率。

42、进一步地，所述判定模块在第二二次判定方式下根据第二机械臂的分拣次数对评价参数进行调节，以使第二机械臂的分拣次数降低，在合理的规划第一机械臂和第二机械臂的工作范围，使之相互配合达到高效的对待回收物进行分类的同时，进一步提高了对待回收物分类压缩的效率。

43、进一步地，所述判定模块在对第一预设评价参数和第二预设评价参数调节后控制所述第二机械臂将第二可回收物根据颜色进行分拣至用以接收第二可回收物的对应的箱体内，在分拣过程中第二机械臂通过电容式接近传感器将第二待回收物进行进一步分拣以将第二可回收物中玻璃材质的物品分拣至第一可回收物对应的凹槽内，通过电容式接近传感器对玻璃和塑料的材质进行区分，有效提高了对待回收物分类的精准性。

44、进一步地，针对单个箱体中分类后的待回收物的重量当其达到一定值时计算针对该箱体的压缩参考值以对是否启动压缩机构进行判定，并根据当前待回收物的重量对预设压缩参数进行调节，在确保合理的对待回收物进行压缩的同时，进一步提高了对待回收物分类压缩的效率。

45、进一步地，在确定启动对应的压缩机构后，根据压缩参考值确定压缩机构的压力，在确保合理的对待回收物进行压缩的同时，进一步提高了对待回收物分类压缩的效率。

46、进一步地，根据压缩后的待回收物的体积将第一预设压缩参数和第二预设压缩参数进行调节，根据具体的压缩情况对预设压缩参数进行动态调节以使压缩机构的运行参数维持在适宜范围内，有效提高了对待回收物分类压缩的效率。