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浅述基于机器视觉的建筑垃圾识别分拣系统方案设计
作者:房剑飞 王玉鹏 诸剑
来源:《科学与信息化》2020年第02期
摘 要 建筑垃圾问题一直阻碍着城市发展,建筑垃圾资源化成为社会研究重点。现目前国内建筑垃圾分拣主要依赖人工操作,存在工作效率低、成本高、作业环境恶劣等问题。本文以建筑垃圾为研究对象,结合机器视觉、传感器等技术的应用与研究,设计出一套建筑垃圾自动识别分拣方案,实现对主要固体垃圾的识别分拣。 关键词 机器视觉;建筑垃圾;识别分拣 引言
随着经济发展,城市垃圾增长速度持续增加,垃圾处理问题日益突出。城市建设产生的建筑垃圾占城市垃圾的一半以上,大量的建筑垃圾若不能妥善处理,不仅不符合可持续发展的国策,还会阻碍城市发展,影响市民生活质量。建筑垃圾的总量持续增加,长期依赖高成本的人力分拣并不现实,垃圾分拣技术的突破对国家发展和环保事业具有重要意义。
现目前计算机处理能力提高和硬件成本降低,汽车、包装等领域都逐步应用和推广自动化分拣机器人技术,该应用对于建筑垃圾分拣具有一定指导意义。考虑到建筑垃圾的特殊性,本文针对主要固体建筑垃圾,提出一套基于机器视觉、多传感技术和机器人技术相结合的垃圾智能识别分拣系统方案,旨在代替传统的人工操作,有效提高生产效率、节约成本。 1 工作原理
现在对于普通标准件的识别和分拣,国内外已经能够提供较成熟的方案和产品。但是建筑垃圾因为其对象的多样性和复杂性,难以通过单一特征值的选择和标准数据库的建立来进行准确迅速识别区分。本文利用机器视觉与传感器技术相结合进行目标的检测识别和定位,利用机器人技术和传统技术相结合的方式实现分拣。
系统工作原理:将建筑垃圾置于输送带进行输送。当垃圾进入指定位置后,系统相机进行连续的拍摄获得对象图像信息,完整覆盖于传送带的各类传感器检测获取对象参数信息,数据共同传送至PC机,进行垃圾匹配和种类识别。系统通过视觉模块获得垃圾的位置信息,进行识别对象运动轨迹计算,计算完成后传送至机器人控制器。控制器控制机械手完成对有效垃圾的抓取任务,并放入指定存放点存放。对于非所需固体建筑垃圾,对象到达传送带指定位置后,系统气缸推动至卸料槽[1]。