[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

本發明屬于垃圾智能處理領域，并具體公開了一種基于紅外視覺的垃圾智能分揀裝置及方法，包括送料單元、熱激勵單元、紅外檢測單元、分揀單元、智能處理單元，其中，所述熱激勵單元、紅外檢測單元和分揀單元依次設置于所述送料單元上方；分揀時，待分揀垃圾在所述送料單元的帶動下移動，所述熱激勵單元對待分揀垃圾進行加熱，所述紅外檢測單元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完成垃圾分揀。本發明裝置采用自動化、機械化、智能化的實現方式，其適應性好、識別準確讀高、可檢測物體種類廣泛，實用價值高。

技術領域

本發明屬于垃圾智能處理領域，更具體地，涉及一種基于紅外視覺的垃圾智能分揀裝置及方法。

背景技術

隨著城市化進程的加快以及人口的增長，工業廢料與生活垃圾數量暴增。同時由于我國缺乏完整的垃圾分類回收體系，垃圾分揀與處理技術的不足使得暴增的垃圾給城市環境造成嚴重破壞，垃圾污染與土地侵占也阻礙了城市的發展。經統計，我國每年約產生1900萬噸垃圾，為了實現垃圾資源化、減量化、無害化，我們需要把垃圾中的塑料、織物、鐵制品等分離開來。而在很多地區的垃圾分揀處理任務卻嚴重依賴“純手工”，如此繁重的分揀任務依賴人力勞動完成效率低下，造成垃圾堆積，浪費土地資源，還可能污染地下水。因此為了實現高效可回收垃圾的循環利用，更好地推動城市化進程，保護人類賴以生存的環境，需要發展垃圾自動分揀裝置。

為了實現垃圾的自動分揀，專利CN 206064993 U公開了一種用于垃圾處理裝置的垃圾分揀裝置，包括機體外殼，所述機體外殼上端設有進料口，所述進料口下方設有第一傳送帶，所述第一傳送帶下方設有第二傳送帶，該實用新型通過第一傳送帶和第二傳送帶將垃圾分別輸送到磁吸輥和過濾板上，通過鏟板，濾出廢水并分離出金屬；但該實用新型是利用磁吸輥來實現磁性物質與無磁性物質的分離，并不能進一步分揀無磁性物質，具有一定的應用局限性。專利CN 108582580 A公開了一種基于近紅外光譜技術的塑料在線分揀裝置及其分揀方法，該裝置包括傳送單元，傳送單元頂部沿其運動方向依次設置有照明單元、探頭單元和機械手，探頭單元通過導線還依次連接有光纖合束器、分光單元、控制器和機械手，該裝置通過收集經塑料物反射的紅外光，分析其光譜來判別塑料的種類，再通過控制裝置控制機械手分揀；該發明專利通過分析近紅外光譜來判別塑料物種類，但由于黑色塑料物幾乎不反射紅外線，透明塑料物也會對近紅外光譜產生很大影響，導致這種方法很難識別黑色塑料物，對于透明塑料物的識別誤差也比較大。再者，該方法只能識別有機物，不適用于建筑廢料等無機物的識別分揀，且信息處理效率低，具有一定的應用局限性。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種基于紅外視覺的垃圾智能分揀裝置及方法，其目的在于，通過熱激勵單元和紅外檢測單元配合得到待分揀垃圾的輻射能與圖像信息數據，通過智能處理單元進行待分揀垃圾種類和位置的自主識別，進而完成垃圾分揀，裝置采用自動化、機械化、智能化的實現方式，適應性好、識別準確讀高、可檢測物體種類廣泛，實用價值高。

為實現上述目的，按照本發明的一方面，本發明提出了一種基于紅外視覺的垃圾智能分揀裝置，包括送料單元、熱激勵單元、紅外檢測單元、分揀單元、智能處理單元，其中：所述熱激勵單元、紅外檢測單元和分揀單元依次設置于所述送料單元上方；所述紅外檢測單元和分揀單元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的帶動下移動，所述熱激勵單元對待分揀垃圾進行加熱，所述紅外檢測單元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完成垃圾分揀。

作為進一步優選的，該裝置還包括垃圾收集單元，其用于存放所述分揀單元分揀的垃圾。

作為進一步優選的，所述送料單元為機械手、送料鏟、電機振動給料機、傳送帶、傳送輥中的一種或多種。