CN102743144A - 智能干洗式洗鞋机及干洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能干洗式洗鞋机，包括箱体、鞋位固定装置、刷位固定装置、干洗装置和控制系统；刷位固定装置设置有通过直流电机带动其转动的纵向和横向弹簧刷，并使其在清洗过程中其刷轴与待洗鞋鞋面的形状弯曲配合。本发明采用图像识别系统对待洗鞋进行鞋面污渍检测和鞋码识别，来实现针对污渍定位清洗，大大的提高的了洗鞋质量和清洗效率，以及采用可弯曲的贴面变形型弹簧辊刷，让清洗更加彻底，大大提高了清洗效率。本发明提出了一种洗鞋的方法，解决了水洗对鞋面的损伤和无法对鞋子进行杀菌消毒的现状，经过识别污渍、刷洗、冲洗、烘干来实现整个的洗鞋过程，充分发挥了干洗效果好、杀菌消毒，大大提高了洗鞋质量和洗鞋效率。
Description
技术领域
本发明涉及鞋类自动清洗技术领域，特别涉及一种干洗式的洗鞋机及其干洗方法。
背景技术
现今社会飞速发展，人们的水平日益提高，人们对自己的外表穿着更加的注重。一双干净舒适的鞋子对于社会人士来说，既体现了体面的外表，也是对其日常工作脚部舒适卫生的一种保证。洗鞋机将成为继洗衣机之后，一个新的替代人们手工洗涤鞋子的家庭电器及商业产品，将成为我们日常生活中不可缺少的物品。随着科技技术的发展，现有的洗鞋机的清洗效果及效率无法满足人们的需求，现已申请专利的洗鞋机虽然很多，但其大多数专利还存在的很多缺陷。而使用干洗技术来实现洗鞋的，至今没有相关的设计。
就现有专利及现市场已有的洗鞋机中典型样式来说，都存在着一些问题和缺陷，专利申请号为99108256.7和专利申请号为201110305821.2属于同一种机型，其优点在于其洗鞋量大，但对鞋面的清洗效果并不好，因为鞋子有浮力，可能在清洗的过程中，有些地方清洗到了，但是肯定还有一部分盲区无法清洗，影响了洗鞋效果。而且在洗鞋机中，鞋子胡乱的旋转拉压，很容易破坏鞋子，及产生脱胶等问题，影响鞋子质量。专利申请号为200410042737.6的洗鞋机，机构简单。但是其清洗是通过往复震动，刷子运动方向只有水平，且水平行程很短，鞋后端面就无法清洗到，大大影响了洗鞋效果。其次如果其毛刷比较长，很可能毛刷和鞋面接触的一端，将长时间接触，无法实现其刷洗功能。而其最大的问题在于，他只能针对一个尺码的鞋子进行清洗，无法适应各种鞋码的高质量清洗。专利申请号为201110305821.2的洗鞋机，机构简单。但是在效果上存在较大缺陷。整套刷鞋机器对于鞋子侧面及其后跟断面无法清洗，大大降低了洗鞋效果。其次在功能上，他实现了对鞋子内部的刷洗。但是我们知道，鞋子内部主要是由于脚气引起的真菌和细菌，而并不是想鞋子表面那样的污渍需要刷洗，只需要通过清洗液消毒即可。综上所述，现今的洗鞋机其最大的弊端是不能适应各种鞋码长度的鞋子，只能实现表面的初加工，无法实现针对清洗的功能，导致整体的清洗效果、清洗效率并不是很好。而水洗对鞋面的损伤还是很大的，且对皮鞋的清洗是无法实现的。鞋内的真菌长时间囤积，造成脚气。
因此急需一种自动识别待洗鞋表面污渍及鞋子尺码并进行污渍定位清洗的装置和方法。
发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供一种通过干洗的方式来清洗待洗鞋表面的装置和方法。该装置能自动识别待洗鞋表面污渍及待洗鞋尺码并进行污渍定位清洗。
本发明的目的之一是提出一种干洗式洗鞋机装置；本发明的目的之二是提出一种识别鞋面污渍，智能处理的洗鞋方法。
本发明的目的之一是通过以下技术方案来实现的：
本发明提供的智能干洗式洗鞋机，包括箱体、用于固定设置待洗鞋的鞋位固定装置、设置于箱体内的干洗装置和控制系统；所述鞋位固定装置包括翻转板、连接架、鞋位调节装置和压持板，所述翻转板与箱体活动连接，所述连接架设置于翻转板上，所述连接架一端与用于将待洗鞋压持于翻转板之间的压持板连接，所述连接架的另一端与鞋位调节装置活动连接；所述干洗装置包括油箱、油泵、喷油嘴和用于回收在清洗过程中流下的干洗剂的余液收集装置，所述余液收集装置包括设置于鞋位固定装置下方的导流板，所述油泵和油箱设置于箱体底部，所述油泵的抽油口与油箱的出油口通过管道连接，所述余液收集装置与油箱的进油口连接，所述油泵将从油箱中抽出的干洗剂通过喷油嘴喷涂到待洗鞋上，所述油箱的进油口和出油口设置有过滤器，所述油泵的抽油口设置有过滤器，所述导流板的出油口与干洗装置中油箱的进油口连接；所述控制系统与油泵连接。
进一步，所述干洗装置还包括风干/烘干装置和设置与鞋位固定装置上的温度传感器，所述风干/烘干装置和温度传感器分别与控制系统连接；所述鞋位固定装置端部设置有用于固定待洗鞋的鞋模，所述鞋模通过螺纹控制升降，所述风干/烘干装置通过管道将热风吹到待洗鞋表面和内部，所述温度传感器获取待洗鞋表面和内部的温度信号并反馈到控制系统中与参考值进行比较，所述控制系统将比较信号输入到风干/烘干装置中用来控制吹风的冷热及开闭；所述管道在风口端底部设置有细孔。
进一步，还包括刷位固定装置，所述刷位固定装置包括刷位调节装置、移动滑块和支架，所述刷位调节装置通过移动滑块设置于支架上；所述刷位调节装置包括齿轮箱、光轴、滑台、丝杆和步进电机，所述齿轮箱中设置有纵向弹簧刷、横向弹簧刷、直流电机和从动轴；所述齿轮箱通过轴承与光轴在水平方向滑动配合，所述滑台设置于支架上，所述齿轮箱固定于滑台上，所述齿轮箱通过移动滑块与丝杆连接，所述丝杆与步进电机连接，所述步进电机与控制系统连接，所述直流电机与从动轴连接，所述从动轴分别与纵向弹簧刷、横向弹簧刷转动连接，所述直流电机与控制系统连接。
进一步，所述纵向弹簧刷为纵向弹簧辊刷，所述横向弹簧刷为横向弹簧辊刷，所述纵向弹簧辊刷和横向弹簧辊刷的刷轴为可弯曲弹簧轴，所述横向弹簧辊刷在清洗过程中其刷轴与待洗鞋鞋面的形状弯曲配合，所述纵向弹簧辊刷的下端与设置于从动轴上的圆锥齿轮连接，所述纵向弹簧辊刷的端部轴连接处设置有复位弹簧和调节滑块，所述复位弹簧和调节滑块使得纵向弹簧辊刷的上部紧贴待洗鞋的底部凹陷处，所述纵向弹簧辊刷在清洗过程中其刷轴与待洗鞋鞋面的形状弯曲配合。
进一步，还包括图像识别系统，所述图像识别系统包括图像传感器、图像处理器和定位控制模块；
所述图像传感器，用于采集鞋面图像信号，并将鞋面图像信号输入到图像处理器中；
所述图像处理器，用于接收处理分析鞋面图像信号，得到待洗鞋的长度信号及鞋面污渍的位置信号，并将长度信号和位置信号输入到定位控制模块中；
所述定位控制模块，用于根据位置信号确定纵向弹簧刷、横向弹簧刷的清洗时间信号，并将清洗时间信号输入到刷位固定装置中以确定其刷位固定装置的固定位置和清洗时间。
进一步，所述图像处理器中用于确定鞋面污渍位置信号是通过污渍判断模块来进行的，所述污渍判断模块包括二值化处理模块、图像轮廓模块、轮廓线平滑度模块、比较模块，
所述二值化处理模块，用于将RGB图像转化为二值图像；
所述图像轮廓模块，用于获取鞋面的轮廓线；
所述轮廓线平滑度模块，用于计算轮廓线相邻像素点连线的斜率总和；
所述比较模块，用于比较轮廓线斜率总和与预设阈值，如果轮廓线斜率总和大于预设阈值，则该轮廓线为污渍图像，如果轮廓线斜率总和小于或等于预设阈值，则该轮廓线鞋面固有图像。
进一步，所述图像处理器中用于确定鞋面污渍位置信号是通过污渍判断模块来进行的，所述污渍判断模块包括二值化处理模块、图像轮廓模块、轮廓线平滑度模块、比较模块，
所述二值化处理模块，用于将RGB图像转化为二值图像；
所述图像轮廓模块，用于获取鞋面的轮廓线；
所述轮廓线平滑度模块，用于计算轮廓线相邻或相隔像素点连线的斜率的绝对值；
所述比较模块，用于比较轮廓线相邻或相隔两点斜率与预设阈值，记录斜率大于预设阈值的个数，如果个数大于预设值，则该轮廓线定义为污渍图像；如果个数小于预设值，则该轮廓线定义为鞋面固有图像。
进一步，所述控制系统包括微处理器控制电路、直流电机控制电路、步进电机控制电路、风干/烘干控制电路、油泵控制电路、显示电路、按键电路、报警电路和自动复位电路；
所述直流电机控制电路、步进电机控制电路、风干/烘干控制电路、油泵控制电路、显示电路、按键电路和报警电路分别与微处理器控制电路连接；
所述微处理器控制电路，用于对鞋面污渍及鞋长进行分析处理，并自动生成相应程序，对整体清洗过程从识别到烘干各个环节进行准确控制；
所述直流电机控制电路，用于控制直流电机转速，以实现停止及各转速刷洗，来适应各类待洗鞋的清洗状态；
所述步进电机控制电路，用于通过控制步进电机的旋转，来控制其水平运动，以控制刷位固定装置对于待洗鞋的相对位置，并在其停留针对清洗；
所述风干/烘干控制电路，用于通过温度传感器的反馈信号对参考值比对，来控制吹风的冷热及开闭；
所述油泵控制电路，用于控制油泵的开启和关闭；
所述显示电路，用于对外输出待洗鞋的清洗状态信息；
所述按键电路，用于输入待洗鞋的清洗状态信息；
所述报警电路，用于发出清洗状态的信息；
所述自动复位电路，用于初始化控制系统的工作状态。
本发明的目的之二是通过以下技术方案来实现的：
本发明提供的洗鞋机的干洗方法，包括以下步骤：
本发明提供的利用该洗鞋机来进行的干洗方法，包括以下步骤：
S1：固定待洗鞋的位置；
S2：通过图像传感器采集待洗鞋的鞋面图像信号；
S3：通过图像处理器处理分析鞋面图像信号，得到待洗鞋的长度信号及鞋面污渍的位置信号，并将长度信号和位置信号输入到定位控制模块中；
S4：启动油泵，向鞋面及其鞋内间断喷油；
S5：根据污渍的位置信号及鞋子的长度信号来控制步进电机，如果是污渍区域则步进电机停留预设时间，同时加速直流电机的洗刷转速；
S6：回收和过滤从鞋面流下的清洗油；
S7：待洗鞋刷洗结束，齿轮箱归位，对待洗鞋内外的污渍进行冲洗；
S8：冲洗程序完成后，关闭油泵，启动风干装置、烘干装置对鞋面及其鞋子内部进行风干和加热烘干；
S9：清洗结束，自动报警。
进一步，所述步骤S3中的待洗鞋的长度信号及鞋面污渍的位置信号是通过以下步骤来进行：
S31：将RGB图像转化为二值图像；
S32：获取鞋面的轮廓线；
S33：计算轮廓线相邻像素点连线的斜率绝对值总和，或者计算轮廓线相邻或相隔两点斜率的绝对值；
S34：比较轮廓线斜率绝对值总和与预设阈值，如果轮廓线斜率绝对值总和大于预设阈值，则该轮廓线为污渍图像，如果轮廓线斜率绝对值总和小于或等于预设阈值，则该轮廓线鞋面固有图像；
或者比较轮廓线相邻或相隔两点斜率的绝对值与预设阈值，记录斜率的绝对值大于预设阈值的个数，如果个数大于预设值，则该轮廓线定义为污渍图像；如果个数小于预设值，则该轮廓线定义为鞋面固有图像。
本发明的优点在于：本发明采用图像识别技术对待洗鞋进行鞋面污渍检测和鞋码识别，来实现污渍定位清洗，通过控制步进电机，实现定位清洗污渍，解决了现今已有洗鞋机存在不能针对污渍清洗的问题，大大的提高的了洗鞋质量和清洗效率，以及采用运动机械结构及贴面变形型毛刷即弹簧辊刷，让待洗鞋通过一系列可弯曲的弹簧辊刷包裹起来，充分贴合鞋面，让清洗更加彻底，解决了现今已有洗鞋机的无法贴合鞋面、精细清洗，清洗效果不佳的问题，大大提高了清洗效率。
本发明提出了一种洗鞋的方法，解决了水洗对鞋面的损伤和无法对鞋子进行杀菌消毒的现状，经过识别、刷洗、冲洗、烘干来实现整个的洗鞋过程，充分发挥了干洗效果好、杀菌消毒、对鞋子磨损低及其对鞋具有保养功能的特点，大大提高了洗鞋质量和洗鞋效率。
本发明的其它优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其它优点可以通过下面的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为本发明实施例提供的智能洗鞋机整体结构图；
图2为本发明实施例提供的智能洗鞋机鞋位固定装置示意图；
图3为本发明实施例提供的智能洗鞋机鞋位调节装置示意图；
图4为本发明实施例提供的智能洗鞋机干洗装置示意图；
图5为本发明实施例提供的智能洗鞋机驱动装置示意图；
图6为本发明实施例提供的智能洗鞋机贴合型弹簧辊刷示意图；
图7为本发明实施例提供的智能洗鞋机清洗控制系统示意图；
图8为本发明实施例提供的智能洗鞋机清洗流程示意图。
图中，1表示鞋位调节装置、2表示连接架、3表示压持板、4表示翻转板、5表示移动滑块、6表示光杆、7表示丝杠、8表示连接块、9表示支架、10表示步进电机、11表示导流板、12表示油箱、13表示纵向弹簧刷、14表示复位弹簧、15表示横向弹簧刷、16表示调节滑块、17表示同步带、18表示同步带齿轮、19表示第一齿轮、20表示第二齿轮、21表示直流电机、22表示鞋位固定装置、23表示铰链、24表示过滤系统、25表示油泵、26表示滑台、27表示光轴、28表示齿轮箱、29表示热风机、30表示风口、31表示顺风管。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
图1为本发明实施例提供的智能洗鞋机整体结构图，图2为本发明实施例提供的智能洗鞋机鞋位固定装置示意图，图3为本发明实施例提供的智能洗鞋机鞋位调节装置示意图，图4为本发明实施例提供的智能洗鞋机干洗装置示意图，图5为本发明实施例提供的智能洗鞋机驱动装置示意图，图6为本发明实施例提供的智能洗鞋机贴合型弹簧辊刷示意图，图7为本发明实施例提供的智能洗鞋机清洗控制系统示意图，图8为本发明实施例提供的智能洗鞋机清洗流程示意图，如图所示：本发明提供的智能干洗式洗鞋机，包括箱体、用于固定设置待洗鞋的鞋位固定装置22、设置于箱体内的干洗装置和控制系统；本发明实施例的控制系统采用FPGA或SOPC。整个箱体结构为长方体框架结构，鞋位固定装置为通过铰链23连接可以翻转的翻盖，通过翻盖来进行待洗鞋的装取。
所述鞋位固定装置22包括翻转板4、连接架2、鞋位调节装置1和压持板3，所述翻转板4与箱体活动连接，所述连接架2通过固定支架块固定设置于翻转板上，所述连接架一端与用于将待洗鞋压持于翻转板之间的压持板连接，所述连接架的另一端与鞋位调节装置1活动连接，本发明中鞋位调节装置1采用与固定支架块配合的螺栓来进行，该螺栓旋进或旋出就可以调节与连接架连接的压持板与翻转板之间的相对位置。
鞋位固定装置是通过铰链让翻转板于箱体连接起来。当翻转板翻下时，使用者可对鞋子进行安装或者卸取。当机子正常运行时，翻转板与箱体处于闭合状态。此时待洗鞋处于标准的清洗位置。移动滑块通过焊接与整个翻转板固定在一起。通过螺纹与螺栓配合。使用者在对鞋子进行安装时，通过旋动螺栓，由于连接架与移动滑块的接头处为自由通孔，从而可对连接架进行上下升降。压持板通过铰链于连接架连接在一起。预清洗的待洗鞋安装在压持板的正下方，压持板深入鞋口。通过连接架的下降，鞋内底产生正压力，压持板的正压力让清洗的待洗鞋固定在翻转板上。
所述干洗装置包括油箱12、油泵25、喷油嘴和用于回收在清洗过程中流下的干洗剂的余液收集装置，所述余液收集装置包括设置于鞋位固定装置下方的导流板11，所述油泵和油箱设置于箱体底部，所述油泵的抽油口与油箱的出油口通过管道连接，所述余液收集装置与油箱的进油口连接，所述油泵将从油箱中抽出的干洗剂通过喷油嘴喷涂到待洗鞋上，所述油箱的进油口和出油口设置有过滤器，所述油泵的抽油口设置有过滤器，所述油箱中还设置有过滤系统24用于过滤油箱中干洗油中的杂物，所述导流板11的出油口与干洗装置中油箱的进油口连接；所述控制系统与油泵连接。
所述干洗装置还包括风干/烘干装置和设置与鞋位固定装置上的温度传感器，所述风干/烘干装置和温度传感器分别与控制系统连接；所述鞋位固定装置端部设置有用于固定待洗鞋的鞋模，所述鞋模通过螺纹控制升降，从而到达压持锁紧的效果，鞋模还具有防止待洗鞋在清洗过程中受压变形而影响清洗效果的作用，所述风干/烘干装置通过管道将热风吹到待洗鞋表面和内部，本发明提供的风干/烘干装置采用热风机29，该热风机29通过顺风管31将热风输送到待洗鞋处，顺风管的风口30正对待洗鞋，所述温度传感器获取待洗鞋表面和内部的温度信号并反馈到控制系统中与参考值进行比较，所述控制系统将比较信号输入到风干/烘干装置中用来控制吹风的冷热及开闭；所述管道在风口端底部设置有细孔。
还包括刷位固定装置，所述刷位固定装置包括刷位调节装置、移动滑块5和支架9，所述刷位调节装置通过移动滑块5设置于支架9上，所述刷位调节装置包括齿轮箱28、光轴27、滑台26、丝杆7和步进电机10，所述齿轮箱中设置有纵向弹簧刷13、横向弹簧刷15、直流电机和从动轴；所述齿轮箱28通过轴承与光轴在水平方向滑动配合，所述滑台设置于支架上，所述齿轮箱同连接块8固定于滑台26上，所述齿轮箱通过移动滑块与丝杆连接，所述丝杆与步进电机连接，所述步进电机与控制系统连接，所述直流电机21与从动轴连接，所述从动轴分别与纵向弹簧刷、横向弹簧刷转动连接，所述直流电机21与控制系统连接。所述支架9为水平架，所述水平架焊接在箱体上，横跨整个箱体。滑台通过螺栓及焊接固定在水平架上。齿轮箱由四根光轴固定，通过直线轴承与光轴的配合，让其可在水平方向滑动。同时，齿轮箱通过焊接的移动滑块与滑台上的丝杆进行配合，通过步进电机驱动丝杆，使得丝杆旋转来带动齿轮箱水平移动。在箱体的正下方设置干洗装置和控制系统。
单片机通过对直流电机的驱动，来带动设置于直流电机转轴上的第一齿轮19转动，该第一齿轮为转动齿轮，通过与设置于从动轴上的第二齿轮20的配合带动整根从动轴旋转，该第二齿轮为伞形锥齿轮，在从动轴的旋转下，带动着从动轴上的锥形齿轮及皮带轮旋转起来。通过皮带17及同步带齿轮18的配合，带动和纵向弹簧刷轴上的锥形齿轮及皮带轮旋转起来。从而带动横纵向刷转动，对鞋面进行清洗。
所述纵向弹簧刷为纵向弹簧辊刷，所述横向弹簧刷为横向弹簧辊刷，所述纵向弹簧辊刷和横向弹簧辊刷的刷轴为可弯曲弹簧轴，所述横向弹簧辊刷在清洗过程中其刷轴与待洗鞋鞋面的形状弯曲配合，所述纵向弹簧辊刷的下端与设置于从动轴上的圆锥齿轮连接，所述纵向弹簧辊刷的端部轴连接处设置有复位弹簧14和调节滑块16，所述复位弹簧和调节滑块使得纵向弹簧辊刷的上部紧贴待洗鞋的底部凹陷处，所述纵向弹簧辊刷在清洗过程中其刷轴与待洗鞋鞋面的形状弯曲配合。所述纵向弹簧辊刷在清洗过程中其刷轴与待洗鞋鞋面的形状弯曲配合，实现了贴面清洗的效果。
本发明提供的弹簧辊刷是一种通过类似弹簧的轴来代替普通毛刷的硬轴，从而实现弯曲和拉伸的功效，根据材料的弹性系数不同来满足拉伸和弯曲强度的需要，在待洗鞋进行清洗时，设置的六个弹簧辊刷通过皮带轮和锥形齿轮传动，来带动起旋转刷洗，保证鞋刷的刷毛与待洗鞋能够完全贴合。本发明提供的鞋刷的刷毛长度尽可能缩短，为一种短毛刷，可以根据需要在弹簧轴上安装各种适合的材料，如尼龙丝、绒毛，来进一步提高洗鞋效率，该短毛刷在清洗过程中，刷毛的长度正好在旋转的过程中于待洗鞋相切。如果刷毛太长，很可能导致毛刷与鞋子的清洗一直保持在一个拍打的过程，浪费了很多能源而无法贴面切线刷洗。如果鞋毛太短，则毛刷于鞋子无法接触，根本就无法清洗。由于在清洗过程中，弹簧刷的弯曲都是向外凸起的，让弹簧辊刷面对鞋子的内侧毛刷更加浓密紧致，从而更好的提高洗鞋效率。
所述余液收集装置包括设置于鞋位固定装置下方的导流板，所述导流板的出油口与干洗装置中油箱的进油口连接。
在清洗过程中，流下的干洗液通过各个方向的导流板流入油箱。在箱体底部的剩余空间里，安装油泵、风机、加热丝和FPGA或SOPC。在清洗过程中，油箱进出油口及油泵抽油口装的过滤器对清洗过程中流下的剩余干洗剂进行过滤回收使用。
还包括图像识别系统，所述图像识别系统包括图像传感器、图像处理器和定位控制模块；
所述图像传感器，用于采集鞋面图像信号，并将鞋面图像信号输入到图像处理器中；
所述图像处理器，用于接收处理分析鞋面图像信号，得到待洗鞋的长度信号及鞋面污渍的位置信号，并将长度信号和位置信号输入到定位控制模块中；
所述定位控制模块，用于根据位置信号确定纵向弹簧刷、横向弹簧刷的清洗时间信号，并将清洗时间信号输入到刷位固定装置中以确定其刷位固定装置的固定位置和清洗时间。
所述图像处理器中用于确定鞋面污渍位置信号是通过污渍判断模块来进行的，所述污渍判断模块包括二值化处理模块、图像轮廓模块、轮廓线平滑度模块、比较模块，
所述二值化处理模块，用于将RGB图像转化为二值图像；
所述图像轮廓模块，用于获取鞋面的轮廓线；设定阈值，比较二值图像各像素的灰度值与阈值大小，像素灰度值大于设定阈值时将此像素变为黑色，否则变为白色。当扫描的上一个像素变为黑色时，扫描下一个像素阈值应设定为和变为黑色像素点的原来灰度值相近，按行依次扫描。当一行结束开始下一行的扫描时，这一行的起始阈值应该和上一行的起始阈值相同，逐行进行扫描。这样我们就得到鞋面图像的轮廓线；
所述轮廓线平滑度模块，用于计算轮廓线相邻像素点连线的斜率绝对值总和，或者计算轮廓线相邻或相隔像素点连线的斜率的绝对值；
所述比较模块，用于比较轮廓线斜率绝对值总和与预设阈值，如果轮廓线斜率绝对值总和大于预设阈值，则该轮廓线为污渍图像，如果轮廓线斜率绝对值总和小于或等于预设阈值，则该轮廓线鞋面固有图像。
或者该比较模块还可以采用以下方法来实现比较判断待洗鞋面上的污渍，即比较轮廓线相邻或相隔两点斜率的绝对值与预设阈值，记录斜率的绝对值大于预设阈值的个数，如果个数大于预设值，则该轮廓线定义为污渍图像；如果个数小于预设值，则该轮廓线定义为鞋面固有图像，采用计算相隔像素点连线的斜率的绝对值，可以减小计算量，较快污渍定位速度。
所述控制系统包括微处理器控制电路、直流电机控制电路、步进电机控制电路、风干/烘干控制电路、油泵控制电路、显示电路、按键电路、报警电路和自动复位电路；
所述直流电机控制电路、步进电机控制电路、风干/烘干控制电路、油泵控制电路、显示电路、按键电路和报警电路分别与微处理器控制电路连接；
所述微处理器控制电路，用于对鞋面污渍及鞋长进行分析处理，并自动生成相应程序，对整体清洗过程从识别到烘干各个环节进行准确控制；
所述直流电机控制电路，用于控制直流电机转速，以实现停止及各转速刷洗，来适应各类待洗鞋的清洗状态；
所述步进电机控制电路，用于通过控制步进电机的旋转，来控制其水平运动，以控制刷位固定装置对于待洗鞋的相对位置，并在其停留针对清洗；
所述风干/烘干控制电路，用于通过温度传感器的反馈信号对参考值比对，来控制吹风的冷热及开闭；
所述油泵控制电路，用于控制油泵的开启和关闭；
所述显示电路，用于对外输出待洗鞋的清洗状态信息；包括清洗过程中的不同状态、鞋码、鞋类等信息。
所述按键电路，用于输入待洗鞋的清洗状态信息；通过输入鞋类来设定不同待洗鞋的洗涤方式，如皮鞋弹簧辊刷转速可以减慢，布鞋可以加快。
所述报警电路，用于发出清洗状态的信息；如清洗结束后的提示，或清洗发生故障的提示。
所述自动复位电路，用于初始化控制系统的工作状态。
本发明还提供了一种干洗鞋的方法，包括以下步骤：
S1：固定待洗鞋的位置；
S2：通过图像传感器采集待洗鞋的鞋面图像信号；
S3：通过图像处理器处理分析鞋面图像信号，待洗鞋的长度信号及鞋面污渍的位置信号是通过以下步骤来进行：
S31：将RGB图像转化为二值图像；
S32：获取鞋面的轮廓线；
S33：计算轮廓线相邻像素点连线的斜率绝对值总和，或者计算轮廓线相邻或相隔像素点连线的斜率的绝对值；
S34：比较轮廓线斜率绝对值总和与预设阈值，如果轮廓线斜率绝对值总和大于预设阈值，则该轮廓线为污渍图像，如果轮廓线斜率绝对值总和小于或等于预设阈值，则该轮廓线鞋面固有图像；得到待洗鞋的长度信号及鞋面污渍的位置信号，并将长度信号和位置信号输入到定位控制模块中；
或者比较轮廓线相邻或相隔两点斜率的绝对值与预设阈值，记录斜率的绝对值大于预设阈值的个数，如果个数大于预设值，则该轮廓线定义为污渍图像；如果个数小于预设值，则该轮廓线定义为鞋面固有图像，采用计算相隔像素点连线的斜率的绝对值，可以减小计算量，较快污渍定位速度。
S4：启动油泵，向鞋面及其鞋内间断喷油；
S5：根据污渍的位置信号及鞋子的长度信号来控制步进电机，如果是污渍区域则步进电机停留预设时间，同时加速直流电机的洗刷转速；
S6：回收和过滤从鞋面流下的清洗油；
S7：待洗鞋刷洗结束，齿轮箱归位，对待洗鞋内外的污渍进行冲洗；
S8：冲洗程序完成后，启动风干/烘干装置对鞋面及其鞋子内部进行风干和加热烘干；
S9：清洗结束，自动报警。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1. 智能干洗式洗鞋机，其特征在于：包括箱体、用于固定设置待洗鞋的鞋位固定装置、设置于箱体内的干洗装置和控制系统；所述鞋位固定装置包括翻转板、连接架、鞋位调节装置和压持板，所述翻转板与箱体活动连接，所述连接架设置于翻转板上，所述连接架一端与用于将待洗鞋压持于翻转板之间的压持板连接，所述连接架的另一端与鞋位调节装置活动连接；所述干洗装置包括油箱、油泵、喷油嘴和用于回收在清洗过程中流下的干洗剂的余液收集装置，所述余液收集装置包括设置于鞋位固定装置下方的导流板，所述油泵和油箱设置于箱体底部，所述油泵的抽油口与油箱的出油口通过管道连接，所述余液收集装置与油箱的进油口连接，所述油泵将从油箱中抽出的干洗剂通过喷油嘴喷涂到待洗鞋上，所述油箱的进油口和出油口设置有过滤器，所述油泵的抽油口设置有过滤器，所述导流板的出油口与干洗装置中油箱的进油口连接；所述控制系统与油泵连接。
2. 根据权利要求1所述的智能干洗式洗鞋机，其特征在于：所述干洗装置还包括风干/烘干装置和设置与鞋位固定装置上的温度传感器，所述风干/烘干装置和温度传感器分别与控制系统连接；所述鞋位固定装置端部设置有用于固定待洗鞋的鞋模，所述鞋模通过螺纹控制升降，所述风干/烘干装置通过管道将热风吹到待洗鞋表面和内部，所述温度传感器获取待洗鞋表面和内部的温度信号并反馈到控制系统中与参考值进行比较，所述控制系统将比较信号输入到风干/烘干装置中用来控制吹风的冷热及开闭；所述管道在风口端底部设置有细孔。
3. 根据权利要求2所述的智能干洗式洗鞋机，其特征在于：还包括刷位固定装置，所述刷位固定装置包括刷位调节装置、移动滑块和支架，所述刷位调节装置通过移动滑块设置于支架上；所述刷位调节装置包括齿轮箱、光轴、滑台、丝杆和步进电机，所述齿轮箱中设置有纵向弹簧刷、横向弹簧刷、直流电机和从动轴；所述齿轮箱通过轴承与光轴在水平方向滑动配合，所述滑台设置于支架上，所述齿轮箱固定于滑台上，所述齿轮箱通过移动滑块与丝杆连接，所述丝杆与步进电机连接，所述步进电机与控制系统连接，所述直流电机与从动轴连接，所述从动轴分别与纵向弹簧刷、横向弹簧刷转动连接，所述直流电机与控制系统连接。
4. 根据权利要求3所述的智能干洗式洗鞋机，其特征在于：所述纵向弹簧刷为纵向弹簧辊刷，所述横向弹簧刷为横向弹簧辊刷，所述纵向弹簧辊刷和横向弹簧辊刷的刷轴为可弯曲弹簧轴，所述横向弹簧辊刷在清洗过程中其刷轴与待洗鞋鞋面的形状弯曲配合，所述纵向弹簧辊刷的下端与设置于从动轴上的圆锥齿轮连接，所述纵向弹簧辊刷的端部轴连接处设置有复位弹簧和调节滑块，所述复位弹簧和调节滑块使得纵向弹簧辊刷的上部紧贴待洗鞋的底部凹陷处，所述纵向弹簧辊刷在清洗过程中其刷轴与待洗鞋鞋面的形状弯曲配合。
5. 根据权利要求4所述的智能干洗式洗鞋机，其特征在于：还包括图像识别系统，所述图像识别系统包括图像传感器、图像处理器和定位控制模块；
所述图像传感器，用于采集鞋面图像信号，并将鞋面图像信号输入到图像处理器中；
所述图像处理器，用于接收处理分析鞋面图像信号，得到待洗鞋的长度信号及鞋面污渍的位置信号，并将长度信号和位置信号输入到定位控制模块中；
所述定位控制模块，用于根据位置信号确定纵向弹簧刷、横向弹簧刷的清洗时间信号，并将清洗时间信号输入到刷位固定装置中以确定其刷位固定装置的固定位置和清洗时间。
6. 根据权利要求5所述的智能干洗式洗鞋机，其特征在于：所述图像处理器中用于确定鞋面污渍位置信号是通过污渍判断模块来进行的，所述污渍判断模块包括二值化处理模块、图像轮廓模块、轮廓线平滑度模块和比较模块；
所述二值化处理模块，用于将RGB图像转化为二值图像；
所述图像轮廓模块，用于获取鞋面的轮廓线；
所述轮廓线平滑度模块，用于计算轮廓线相邻像素点连线的斜率总和；
所述比较模块，用于比较轮廓线斜率总和与预设阈值，如果轮廓线斜率总和大于预设阈值，则该轮廓线为污渍图像，如果轮廓线斜率总和小于或等于预设阈值，则该轮廓线鞋面固有图像。
7. 根据权利要求5所述的智能干洗式洗鞋机，其特征在于：所述图像处理器中用于确定鞋面污渍位置信号是通过污渍判断模块来进行的，所述污渍判断模块包括二值化处理模块、图像轮廓模块、轮廓线平滑度模块、比较模块，
所述二值化处理模块，用于将RGB图像转化为二值图像；
所述图像轮廓模块，用于获取鞋面的轮廓线；
所述轮廓线平滑度模块，用于计算轮廓线相邻或相隔像素点连线的斜率的绝对值；
所述比较模块，用于比较轮廓线相邻或相隔两点斜率与预设阈值，记录斜率大于预设阈值的个数，如果个数大于预设值，则该轮廓线定义为污渍图像；如果个数小于预设值，则该轮廓线定义为鞋面固有图像。
8. 根据权利要求1至7任一项所述的智能干洗式洗鞋机，其特征在于：所述控制系统包括微处理器控制电路、直流电机控制电路、步进电机控制电路、风干/烘干控制电路、油泵控制电路、显示电路、按键电路、报警电路和自动复位电路；
所述直流电机控制电路、步进电机控制电路、风干/烘干控制电路、油泵控制电路、显示电路、按键电路和报警电路分别与微处理器控制电路连接；
所述微处理器控制电路，用于对鞋面污渍及鞋长进行分析处理，并自动生成相应程序，对整体清洗过程从识别到烘干各个环节进行准确控制；
所述直流电机控制电路，用于控制直流电机转速，以实现停止及各转速刷洗，来适应各类待洗鞋的清洗状态；
所述步进电机控制电路，用于通过控制步进电机的旋转，来控制其水平运动，以控制刷位固定装置对于待洗鞋的相对位置，并在其停留针对清洗；
所述风干/烘干控制电路，用于通过温度传感器的反馈信号对参考值比对，来控制吹风的冷热及开闭；
所述油泵控制电路，用于控制油泵的开启和关闭；
所述显示电路，用于对外输出待洗鞋的清洗状态信息；
所述按键电路，用于输入待洗鞋的清洗状态信息；
所述报警电路，用于发出清洗状态的信息；
所述自动复位电路，用于初始化控制系统的工作状态。
9. 根据权利要求8所述的洗鞋机来进行的干洗方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：固定待洗鞋的位置；
S2：通过图像传感器采集待洗鞋的鞋面图像信号；
S3：通过图像处理器处理分析鞋面图像信号，得到待洗鞋的长度信号及鞋面污渍的位置信号，并将长度信号和位置信号输入到定位控制模块中；
S4：启动油泵，向鞋面及其鞋内间断喷油；
S5：根据污渍的位置信号及鞋子的长度信号来控制步进电机，如果是污渍区域则步进电机停留预设时间，同时加速直流电机的洗刷转速；
S6：回收和过滤从鞋面流下的清洗油；
S7：待洗鞋刷洗结束，齿轮箱归位，对待洗鞋内外的污渍进行冲洗；
S8：冲洗程序完成后，关闭油泵，启动风干装置、烘干装置对鞋面及其鞋子内部进行风干和加热烘干；
S9：清洗结束，自动报警。
10. 根据权利要求9所述的干洗方法，其特征在于：所述步骤S3中的待洗鞋的长度信号及鞋面污渍的位置信号是通过以下步骤来进行：
S31：将RGB图像转化为二值图像；
S32：获取鞋面的轮廓线；
S33：计算轮廓线相邻像素点连线的斜率绝对值总和，或者计算轮廓线相邻或相隔两点斜率的绝对值；
S34：比较轮廓线斜率总和与预设阈值，如果轮廓线斜率绝对值总和大于预设阈值，则该轮廓线为污渍图像，如果轮廓线斜率绝对值总和小于或等于预设阈值，则该轮廓线鞋面固有图像；
或者比较轮廓线相邻或相隔两点斜率的绝对值与预设阈值，记录斜率的绝对值大于预设阈值的个数，如果个数大于预设值，则该轮廓线定义为污渍图像；如果个数小于预设值，则该轮廓线定义为鞋面固有图像。
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