[發明專利]一種基于紅外視覺的垃圾智能分揀裝置及方法

在審

• 申請號: 201911191453.6
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN110773455A
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 夏衛生;陳德成;劉演冰;黃增濤;張進葉
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: B07C5/34
• 分類號: B07C5/34;B07C5/342;B07C5/02;B07C5/36
• 代理公司: 42201 華中科技大學專利中心
• 代理人: 李智;孔娜

1.一種基于紅外視覺的垃圾智能分揀裝置，其特征在于，包括送料單元(1)、熱激勵單元(2)、紅外檢測單元(3)、分揀單元(4)、智能處理單元，其中：所述熱激勵單元(2)、紅外檢測單元(3)和分揀單元(4)依次設置于所述送料單元(1)上方；所述紅外檢測單元(3)和分揀單元(4)與所述智能處理單元相連；

分揀時，待分揀垃圾在所述送料單元(1)的帶動下移動，所述熱激勵單元(2)對待分揀垃圾進行加熱，所述紅外檢測單元(3)實時檢測加熱后待分揀垃圾的輻射能與圖像信息數據并傳輸給智能處理單元，所述智能處理單元對該數據進行處理并控制所述分揀單元(4)完成垃圾分揀。

2.如權利要求1所述的基于紅外視覺的垃圾智能分揀裝置，其特征在于，該裝置還包括垃圾收集單元(5)，其用于存放所述分揀單元(4)分揀的垃圾。

3.如權利要求1所述的基于紅外視覺的垃圾智能分揀裝置，其特征在于，所述送料單元(1)為機械手、送料鏟、電機振動給料機、傳送帶、傳送輥中的一種或多種。

4.如權利要求1所述的基于紅外視覺的垃圾智能分揀裝置，其特征在于，所述熱激勵單元(2)為紅外輻射加熱器、電阻絲加熱器、探照燈加熱器、熱風加熱器、熱板加熱器中的一種。

5.如權利要求1所述的基于紅外視覺的垃圾智能分揀裝置，其特征在于，所述紅外檢測單元(3)包括紅外熱像儀、紅外相機、紅外測溫儀中的一種或多種以及紅外相機。

6.如權利要求1-5任一項所述的基于紅外視覺的垃圾智能分揀裝置，其特征在于，所述分揀單元(4)為氣動拾取器或電動拾取器。

7.一種基于紅外視覺的垃圾智能分揀方法，采用如權利要求1-6任一項所述的裝置進行，其特征在于，包括如下步驟：

S1待分揀垃圾均勻分散在送料單元(1)上，并在送料單元(1)的帶動下移動至熱激勵單元(2)下方，熱激勵單元(2)對待分揀垃圾表面加熱，使待分揀垃圾升溫；

S2升溫后的待分揀垃圾在送料單元(1)的帶動下移動至紅外檢測單元(3)下方，紅外檢測單元(3)實時對待分揀垃圾的輻射能與圖像信息數據進行檢測，并將檢測到的數據傳輸到智能處理單元；

S3智能處理單元根據輻射能數據得到待分揀垃圾表面的溫度分布，并根據該溫度分布對待分揀垃圾進行初步分類，然后根據圖像信息確定待分揀垃圾的種類和其在送料單元(1)上的位置，并按照確定的種類和位置控制分揀單元(4)完成垃圾分揀。

8.如權利要求7所述的基于紅外視覺的垃圾智能分揀方法，其特征在于，智能處理單元獲取到圖像信息后，對圖像信息進行圖像增強和分割處理，然后采用神經網絡算法確定待分揀垃圾的種類，采用邊緣檢測算法確定待分揀垃圾在送料單元(1)上的位置。

9.如權利要求7所述的基于紅外視覺的垃圾智能分揀方法，其特征在于，熱激勵單元(2)對待分揀垃圾表面加熱時，熱流密度為10⁶W·m^-2～2×10⁶W·m^-2。