CN109162069A - 一种基于立式洗涤装置的污渍识别装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于立式洗涤装置的污渍识别装置，包括：图像采集装置，两组图像采集装置分别设置于洗衣体的前后两侧，用于采集悬挂于洗衣体内衣物的正面图像和反面图像；处理器，处理器与图像采集装置连接，用于获取正面图像和反面图像，并采用卷积神经网络对正面图像和反面图像进行污渍识别；处理器还与洗衣体内的超声波洗涤组件连接，用于根据识别获得的污渍位置控制超声波洗涤组件对污渍位置进行洗涤。本发明中通过处理器对采集到的衣物图像进行污渍识别，并根据获得的污渍位置控制超声波洗涤组件在对衣物进行洗涤的过程中对污渍位置进行重点洗涤，可以精准、有效去除衣物上的污渍，提高了用户体验。

Description

一种基于立式洗涤装置的污渍识别装置

技术领域

本发明涉及洗涤技术领域，更具体地说，涉及一种基于立式洗涤装置的污渍识别装置。

背景技术

目前市面上的洗衣机主要有波轮洗衣机和滚筒洗衣机，波轮洗衣机主要是将混有衣物处理剂的洗涤水和衣物充分混合接触，并通过翻转衣物使衣物与衣物之间、衣物与洗涤桶内桶壁上的纹路充分摩擦接触，以达到对衣物的清洁作用；滚筒洗衣机则是利用电动机的机械做功使滚筒旋转，衣物在滚筒中不断地被提升摔下，再提升再摔下，做重复运动，加上洗衣粉和水的共同作用使衣物洗涤干净。

现有的洗衣机识别衣物脏污的方法为对衣物进行预洗涤，通过浑浊传感器测量洗涤水浑浊度，然后再对衣物进行一次洗涤并测量洗涤水的浑浊度，通过两次洗涤水浑浊度的差值设定洗衣机的洗衣模式及档位，而无法识别衣物具体位置上的污渍，使得洗衣机只对衣物进行大范围同等的洗涤，在洗涤过程中难以完全去除衣物上的污渍。

发明内容

针对现有技术中洗衣机无法识别衣物具体位置上的污渍，只能对衣物进行大范围同等的洗涤，在洗涤过程中难以完全去除衣物上的污渍缺陷，本发明提供了一种基于立式洗涤装置的污渍识别装置。

本发明提供的一种基于立式洗涤装置的污渍识别装置，包括：

图像采集装置，两组所述图像采集装置分别设置于洗衣体的前后两侧，用于采集悬挂于所述洗衣体内衣物的正面图像和反面图像；

处理器，所述处理器与所述图像采集装置连接，用于获取所述正面图像和所述反面图像，并采用卷积神经网络对所述正面图像和所述反面图像进行污渍识别；所述处理器还与所述洗衣体内的超声波洗涤组件连接，用于根据识别获得的污渍位置控制所述超声波洗涤组件对所述污渍位置进行洗涤。

可选地,所述图像采集装置包括光源和至少一个摄像镜头，所述光源为条状光源且所述光源设置于所述摄像镜头的上方或下方。

可选地,两组所述图像采集装置中的摄像镜头设置于同一水平面。

可选地,每组所述图像采集装置包括2至4个等间距设置的摄像镜头，所述摄像镜头均与所述处理器连接，所述处理器用于合成所述摄像镜头在同一水平面拍摄的图像。

可选地,还包括：近红外光谱传感器，所述近红外光谱传感器设置于所述图像采集装置的下方，所述近红外光谱传感器与所述处理器连接，用于在获取到所述处理器发送的污渍位置时发射测量光至所述污渍位置，并接收反射光；

所述处理器还用于对所述反射光进行光谱分析并获得污渍种类，根据所述污渍种类控制所述超声波洗涤组件采用对应的洗涤模式对所述污渍位置进行洗涤。

可选地,所述污渍种类包括油渍、汗渍、血渍和食物污渍，所述处理器用于在分析得污渍为油渍时，控制所述超声波洗涤组件喷射第一洗涤液并延长洗涤时间1至2分钟；

所述处理器用于在分析得污渍为汗渍时，控制所述超声波洗涤组件喷射第二洗涤液并减少洗涤时间2至3分钟；

所述处理器用于在分析得污渍为血渍时，控制所述超声波洗涤组件喷射第三洗涤液并延长洗涤时间3至5分钟；

所述处理器用于在分析得污渍为食物污渍时，控制所述超声波洗涤组件喷射第四洗涤液并减缓30％至50％的移动洗涤速度。

可选地，还包括：反射式光电传感器，所述反射式光电传感器设置于所述图像采集装置的上方或与所述图像采集装置设置于同一水平面；

所述反射式光电传感器与所述处理器连接，用于在检测到衣物后发送信号至所述处理器，以使所述处理器控制所述图像采集装置采集衣物的图像。

可选地,所述处理器包括识别分割模块，用于采用全卷积神经网络结构对所述正面图像或反面图像上的污渍进行识别分割，获得第一图像；

边缘识别模块，用于采用随机森林边缘检测算法对所述正面图像或反面图像上的污渍边缘进行识别，并采用超像素算法对识别获得的污渍边缘图像进行超像素化处理，获得第二图像；

结合模块，用于将所述第一图像和所述第二图像重叠结合，获得标记有污渍位置和范围的识别图像。

可选地，还包括：扫描元件，所述扫描元件设置于所述洗衣体外，用于所述衣物的标签进行扫描并获得所述衣物的信息；

所述处理器与所述扫描元件连接，用于将所述衣物的信息与所述正面图像和/或所述反面图像进行对比，获得所述正面图像和/或所述反面图像中与所述衣物的信息不匹配的位置，并记录为污渍位置。

可选地,所述处理器包括识别获取模块，用于采用图像识别方法对所述衣物的图像进行识别，并获得所述衣物的图像各个位置上对应的布料和颜色；

对比定位模块，用于将所述衣物的图像各个位置上对应的布料和颜色分别与所述衣物的信息中的布料和颜色分布进行对比，并对布料或颜色不匹配的位置进行定位。

本发明具有以下有益效果：

本发明中在立式洗涤装置内部的前后两侧设置了图像采集装置，对悬挂着的衣物的正反面图像进行采集，并通过处理器对采集到的衣物图像进行污渍识别，获得衣物上污渍的具体位置，由处理器根据获得的污渍位置控制超声波洗涤组件在对衣物进行洗涤的过程中对污渍位置进行重点洗涤，可以精准、有效去除衣物上的污渍，提高了用户体验。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明实施例提供的一种立式洗涤装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种污渍识别装置的安装位置示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。还需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

为了便于理解，以下先对本发明实施例提供的污渍识别装置所应用的立式洗涤装置进行详细介绍。请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种立式洗涤装置的结构示意图。其中，立式洗涤装置包括：洗衣体1，洗衣体1内部的左右两侧设置分别有一组链条2，两组链条2相互平行且均绕成四边形结构。洗衣体1的顶部设置有第一驱动组件3，第一驱动组件3具体可以为步进电机，步进电机通过两端的联轴器和传动装置带动链条2持续转动；通过脉冲信号控制步进电机，可以使得步进电机间歇性地带动链条2转动，且步进电机每转动一步的距离都是一致的。衣物竖直悬挂在两组链条2之间，可以随着链条2的转动在洗衣体1的四个面内360°转动，即由洗衣体1的正面--底面--背面—顶面，最后回到洗衣体1的正面。在洗衣体1的底面设置有超声波洗涤组件4，超声波洗涤组件4朝下设置，在衣物经过洗衣体1的底面时，可以对衣物进行洗涤，且超声波洗涤组件4上连接有第二驱动组件(驱动电机)，可以带动超声波洗涤组件4在水平方向上滑动，以使得超声波洗涤组件4可以对水平方向的衣物位置进行洗涤，即横向洗涤衣物。具体地，超声波洗涤组件4可以为超声波振子，通过超声震动对衣物进行隔层洗涤，即同时对衣物的两层进行洗涤。

如图1和图2所示，图2为本发明实施例提供的一种污渍识别装置的安装位置示意图。本发明实施例提供的一种基于立式洗涤装置的污渍识别装置，包括：图像采集装置，两组所述图像采集装置分别设置于洗衣体的前后两侧，用于采集悬挂于所述洗衣体内衣物的正面图像和反面图像；其中，一组图像采集装置可以设置于所述洗衣体1的柜门上，对衣物的正面进行图像采集；另一组图像采集装置可以设置于洗衣体1内部中心位置，对衣物的反面进行图像采集。

处理器，所述处理器与所述图像采集装置连接，用于获取所述正面图像和所述反面图像，并采用卷积神经网络对所述正面图像和所述反面图像进行污渍识别；所述处理器还与所述洗衣体内的超声波洗涤组件连接，用于根据识别获得的污渍位置控制所述超声波洗涤组件对所述污渍位置进行洗涤。

在洗衣前，先将衣物悬挂于洗衣体1内部的前侧，并且由第一驱动组件3通过链条2带动衣物往洗衣体1底部的洗衣区域，在衣物下降至进入图像采集装置采集图像的范围内时，启动图像采集装置对衣物的正反面同时进行图像采集，且图像采集装置可以实时将采集得到的衣物图像传输至处理器中。处理器在获取到衣物的正面图像以及反面图像后，对图像上的污渍进行识别，并且可以通过构建坐标系的方式将污渍上的位置进行标记，以便于处理器后续控制超声波洗涤组件对污渍位置进行精准的洗涤。

具体地,所述图像采集装置包括光源5和至少一个摄像镜头6，所述光源5为条状光源5且所述光源5设置于所述摄像镜头6的上方或下方。由于衣物通常具有一定的宽度，因此设置长条形的光源5可以对衣物宽度平面上的任意位置打上均匀的光线，避免光线不均匀而对图像质量产生影响。

另外,两组所述图像采集装置中的摄像镜头6可以设置于同一水平面，以便于处理器对衣物图像上污渍位置进行定位。需要说明的是，由于衣物在转动至洗衣体1底部的洗衣区域时，衣物的正面朝下，衣物的反面朝上，即超声波洗涤组件4贴于衣物的反面上，对衣物进行震动洗涤。由于，衣物在洗涤过程中，衣物的正面始终处于衣物的反面下，即超声波洗涤组件4同时对衣物的正反两层衣料进行洗涤，并且为隔着衣物反面的一层对衣物正面的一层进行震动洗涤。因此，为了保证衣物正面的一层衣料的洗涤效果，在处理器根据两组图像采集装置所传输的正面图像和反面图像，对正面图像上的污渍进行二度标记，并且控制超声波洗涤组件4加大对衣物正面位置上的污渍进行洗涤的力度。

为了保证能够完整采集到衣物在水平面上的图像,每组所述图像采集装置包括2至4个等间距设置的摄像镜头6，所述摄像镜头6均与所述处理器连接，所述处理器用于合成所述摄像镜头6在同一水平面拍摄的图像。可以理解的是，2至4个摄像镜头6等间距地设置同一水平面上可以有效地保证在摄像镜头6离衣物距离较近的时候，仍可以将衣物在水平面上所有位置拍摄下来。处理器可以根据每个摄像镜头6排列的位置，将每个摄像镜头6单独拍摄得到的图像进行拼接，获得衣物在水平面上完整的图像。

进一步地,本发明实施例提供的污渍识别装置具体还可以包括有：近红外光谱传感器，所述近红外光谱传感器设置于所述图像采集装置的下方，所述近红外光谱传感器与所述处理器连接，用于在获取到所述处理器发送的污渍位置时发射测量光至所述污渍位置，并接收反射光；所述处理器还用于对所述反射光进行光谱分析并获得污渍种类，根据所述污渍种类控制所述超声波洗涤组件采用对应的洗涤模式对所述污渍位置进行洗涤。

可以理解的是,所述污渍种类包括油渍、汗渍、血渍和食物污渍；根据不同的污渍种类需要采用不同的洗涤液以及不同的洗涤模式。所述处理器用于在分析得污渍为油渍时，控制所述超声波洗涤组件喷射第一洗涤液并延长洗涤时间1至2分钟；所述处理器用于在分析得污渍为汗渍时，控制所述超声波洗涤组件喷射第二洗涤液并减少洗涤时间2至3分钟；所述处理器用于在分析得污渍为血渍时，控制所述超声波洗涤组件喷射第三洗涤液并延长洗涤时间3至5分钟；所述处理器用于在分析得污渍为食物污渍时，控制所述超声波洗涤组件喷射第四洗涤液并减缓30％至50％的移动洗涤速度。其中，第一洗涤液具体可以为洗洁精等，第二洗涤液具体可以为衣领净等，第三洗涤液具体可以为过氧化氢溶液，第四洗涤液具体可以为普通的洗涤剂。

进一步地，为了保证图像采集装置可以采集到有效的衣物图像，还可以设置有反射式光电传感器，其中，反射式光电传感器设置于所述图像采集装置的上方或与所述图像采集装置设置于同一水平面；所述反射式光电传感器与所述处理器连接，用于在检测到衣物后发送信号至所述处理器，以使所述处理器控制所述图像采集装置采集衣物的图像。

由于衣物一开始为竖直悬挂于洗衣体1上，在第一驱动组件3的带动下转动至超声波洗涤组件4的下方进行洗涤，因此可以将反射式光电传感器设置于所述图像采集装置的上方或与所述图像采集装置设置于同一水平面，可以在衣物的底部即将进入图像采集区域的时候，由反射式光电传感器感应到衣物的经过，并且传输信号至处理器上，使得处理器控制所述图像采集装置启动并采集衣物的图像。而在衣物全部经过图像采集区域后，由于没有了衣物的反射作用，反射式光电传感器中的光源5接收器无法接收到光源5发射器所发射的光线，中止传输信号至处理器，因此处理器5控制图像采集装置停止采集图像，使得只有在图像采集区域内存在衣物的时候，图像采集装置才会工作，节省了电力资源的同时也避免了图像采集装置长期处于工作状态而导致其损坏。

进一步地,所述处理器可以包括识别分割模块，用于采用全卷积神经网络结构对所述正面图像或反面图像上的污渍进行识别分割，获得第一图像；边缘识别模块，用于采用随机森林边缘检测算法对所述正面图像或反面图像上的污渍边缘进行识别，并采用超像素算法对识别获得的污渍边缘图像进行超像素化处理，获得第二图像；结合模块，用于将所述第一图像和所述第二图像重叠结合，获得标记有污渍位置和范围的识别图像。通过在全卷积神经网络结构中采用随机森林边缘检测算法和超像素算法对衣物图像上的污渍进行边缘识别，可以精确地识别获得衣物上污渍的范围，便于超声波洗涤组件4对衣物进行范围性重点洗涤。

进一步地，本发明实施例提供的污渍识别装置还可以包括：扫描元件，所述扫描元件设置于所述洗衣体外，用于所述衣物的标签进行扫描并获得所述衣物的信息；所述处理器与所述扫描元件连接，用于将所述衣物的信息与所述正面图像和/或所述反面图像进行对比，获得所述正面图像和/或所述反面图像中与所述衣物的信息不匹配的位置，并记录为污渍位置。

可以理解的是，衣物上一般都会设置有附有衣物的详细信息的标签或条形码，例如衬衫或T恤领口处的标签或条形码，裤子的裤头处的标签或条形码。因此在洗衣前，通过扫描模块事先扫描衣物的标签或条形码可以获取到衣物的布料以及颜色分布等信息。例如，扫描某件衬衫时，可以获得衬衣的信息如下：布料为纯棉，颜色分布为整体白色。需要注意的是，在扫描一些T恤的时候，由于T恤中可能存在图案或LOGO等具有不同颜色的色块，在扫描标签或条形码时，需要获得整件T恤上的颜色分布，以便于后续对比识别污渍。具体地，可以由处理器中的识别获取模块采用图像识别方法对所述衣物的图像进行识别，并获得所述衣物的图像各个位置上对应的布料和颜色；然后由对比定位模块将所述衣物的图像各个位置上对应的布料和颜色分别与扫描获得的所述衣物的信息中的布料和颜色分布进行对比，并对布料或颜色不匹配的位置进行定位，获得不匹配的具体位置的定位坐标，其中，定位坐标可以以(x，y)的形式进行表示。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种基于立式洗涤装置的污渍识别装置，其特征在于,包括：

图像采集装置，两组所述图像采集装置分别设置于洗衣体的前后两侧，用于采集悬挂于所述洗衣体内衣物的正面图像和反面图像；

处理器，所述处理器与所述图像采集装置连接，用于获取所述正面图像和所述反面图像，并采用卷积神经网络对所述正面图像和所述反面图像进行污渍识别；所述处理器还与所述洗衣体内的超声波洗涤组件连接，用于根据识别获得的污渍位置控制所述超声波洗涤组件对所述污渍位置进行洗涤。

2.根据权利要求1所述的基于立式洗涤装置的污渍识别装置，其特征在于,所述图像采集装置包括光源和至少一个摄像镜头，所述光源为条状光源且所述光源设置于所述摄像镜头的上方或下方。

3.根据权利要求2所述的基于立式洗涤装置的污渍识别装置，其特征在于,两组所述图像采集装置中的摄像镜头设置于同一水平面。

4.根据权利要求3所述的基于立式洗涤装置的污渍识别装置，其特征在于,每组所述图像采集装置包括2至4个等间距设置的摄像镜头，所述摄像镜头均与所述处理器连接，所述处理器用于合成所述摄像镜头在同一水平面拍摄的图像。

5.根据权利要求1所述的基于立式洗涤装置的污渍识别装置，其特征在于,还包括：近红外光谱传感器，所述近红外光谱传感器设置于所述图像采集装置的下方，所述近红外光谱传感器与所述处理器连接，用于在获取到所述处理器发送的污渍位置时发射测量光至所述污渍位置，并接收反射光；

所述处理器还用于对所述反射光进行光谱分析并获得污渍种类，根据所述污渍种类控制所述超声波洗涤组件采用对应的洗涤模式对所述污渍位置进行洗涤。

6.根据权利要求5所述的基于立式洗涤装置的污渍识别装置，其特征在于,所述污渍种类包括油渍、汗渍、血渍和食物污渍，所述处理器用于在分析得污渍为油渍时，控制所述超声波洗涤组件喷射第一洗涤液并延长洗涤时间1至2分钟；

所述处理器用于在分析得污渍为汗渍时，控制所述超声波洗涤组件喷射第二洗涤液并减少洗涤时间2至3分钟；

所述处理器用于在分析得污渍为血渍时，控制所述超声波洗涤组件喷射第三洗涤液并延长洗涤时间3至5分钟；

所述处理器用于在分析得污渍为食物污渍时，控制所述超声波洗涤组件喷射第四洗涤液并减缓30％至50％的移动洗涤速度。

7.根据权利要求1所述的基于立式洗涤装置的污渍识别装置，其特征在于,还包括：反射式光电传感器，所述反射式光电传感器设置于所述图像采集装置的上方或与所述图像采集装置设置于同一水平面；

所述反射式光电传感器与所述处理器连接，用于在检测到衣物后发送信号至所述处理器，以使所述处理器控制所述图像采集装置采集衣物的图像。

8.根据权利要求1所述的基于立式洗涤装置的污渍识别装置，其特征在于,所述处理器包括识别分割模块，用于采用全卷积神经网络结构对所述正面图像或反面图像上的污渍进行识别分割，获得第一图像；

边缘识别模块，用于采用随机森林边缘检测算法对所述正面图像或反面图像上的污渍边缘进行识别，并采用超像素算法对识别获得的污渍边缘图像进行超像素化处理，获得第二图像；

结合模块，用于将所述第一图像和所述第二图像重叠结合，获得标记有污渍位置和范围的识别图像。

9.根据权利要求1所述的基于立式洗涤装置的污渍识别装置，其特征在于,还包括：扫描元件，所述扫描元件设置于所述洗衣体外，用于所述衣物的标签进行扫描并获得所述衣物的信息；

所述处理器与所述扫描元件连接，用于将所述衣物的信息与所述正面图像和/或所述反面图像进行对比，获得所述正面图像和/或所述反面图像中与所述衣物的信息不匹配的位置，并记录为污渍位置。

10.根据权利要求9所述的基于立式洗涤装置的污渍识别装置，其特征在于,所述处理器包括识别获取模块，用于采用图像识别方法对所述衣物的图像进行识别，并获得所述衣物的图像各个位置上对应的布料和颜色；

对比定位模块，用于将所述衣物的图像各个位置上对应的布料和颜色分别与所述衣物的信息中的布料和颜色分布进行对比，并对布料或颜色不匹配的位置进行定位。