CN111069090B - 基于颜色识别的自动分拣跟踪方法及小车 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于颜色识别的自动分拣跟踪方法及小车，包括如下步骤：识别模块扫描目标的RGB颜色用于颜色匹配并录制目标的移动影像；若目标颜色与控制模块中预设颜色相互匹配，则触发驱动模块使小车跟随目标移动，移动至目标抵达预设地点小车返回初始位置；目标脱离预设的路径范围时触发报警模块进行报警；若目标颜色与控制模块中预设颜色不匹配，则触发夹取模块将颜色不一致的目标取出。通过颜色识别的自动分拣跟踪方法可以识别颜色不一致的目标颜色并进行分拣，还可以跟随目标同时移动，当目标输送至与预设的地图范围不一致时进行报警，成本相对降低，且提高了分拣效率，降低了物品运送过程中的错误率。

Description

基于颜色识别的自动分拣跟踪方法及小车

技术领域

本发明涉及识别跟踪技术领域，尤其涉及一种基于颜色识别的自动分拣跟踪方法及小车。

背景技术

现有的商品分拣方式包括两种方式：人工分拣和机械分拣，人工分拣由于需要更换不同的分拣人员以提高分拣效率，人力成本较高，且由于人眼视觉疲劳的存在有时会存在分拣错误的情况；而随着机械现代化的不断的发展，物品的分拣过程也变得越来越自动化，现有的分拣机器通常都是通过商品表面的条形码或者二维码扫描来实现分拣的，在物品的分拣过程中需要将商品进行预处理，在商品或者包装表面贴上不同的标签以进行下一步的分拣过程，分拣工艺相对较为复杂，并且分拣完成后商品的下一步运输过程没有进行监控，当分拣机械程序出现故障时，很容易出现大批量分拣错误的情况。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种基于颜色识别的自动分拣跟踪方法及小车，旨在解决现有的分拣方式效率较低，且需要进行贴标的预处理才能进行扫描分拣，操作较为复杂的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出一种基于颜色识别的自动分拣跟踪方法，包括如下步骤：

识别模块扫描目标的RGB颜色用于颜色匹配并录制目标的移动影像；

若目标颜色与控制模块中预设颜色相互匹配，则触发驱动模块使小车跟随目标移动，移动至目标抵达预设地点后小车返回初始位置；

目标脱离预设的路径范围时触发报警模块进行报警；

若目标颜色与控制模块中预设颜色不匹配，则触发夹取模块将颜色不一致的目标取出；

WiFi模块向远程终端发送控制模块中储存的与预设颜色一致的目标数量和预设颜色不一致的目标数量以及目标的移动影像。

优选地，在所述“小车跟随目标移动”步骤中，避障模块探测周围的障碍物控制小车的行进方向，若位于小车一侧的避障模块探测到障碍物，小车向另一侧移动。

优选地，在所述“小车跟随目标移动”步骤中，当目标丢失时，小车以丢失点为中心确定矩形的扫描范围，重新识别目标的RGB颜色并进行目标匹配，若与目标的颜色匹配，则小车继续跟随目标移动；否，则触发报警模块进行报警同时小车返回至初始位置。

优选地，在所述“小车跟随目标移动”步骤中，小车被卡住不能移动时，将触发报警模块进行报警。

本发明还提出一种小车，使用上述任一项所述的基于颜色识别的自动分拣跟踪方法，包括：控制模块，用于控制其余模块的开启和关闭和储存信息；识别模块，用于识别目标的RGB颜色和录制影像；蓝牙模块，用于传输信号和图像至控制模块；WiFi模块，用于向远程终端发送控制模块中储存的与预设颜色一致的目标数量和预设颜色不一致的目标数量以及目标的移动影像；移动模块，用于小车的移动和转弯；驱动模块，用于提供动力驱使移动模块的运行；报警模块，用于目标脱离预设的路径范围及小车被障碍物卡住时的报警；避障模块，用于探测小车跟随目标移动过程中周围存在的障碍物；夹取模块，用于将与预设颜色不一致的目标夹出。

优选地，所述避障模块包括设置于小车四边用于探测小车跟随目标移动时周围的远距离障碍物的红外传感器。

优选地，所述避障模块还包括设置于小车四角用于探测小车跟随目标移动时周围的远距离障碍物的光敏传感器。

优选地，所述避障模块还包括绕小车四周呈发射状分布用于探测小车跟随目标移动时周围的近距离障碍物的光纤探头。

优选地，所述小车的前端设有防撞条，所述防撞条为橡胶材质。

优选地，所述小车的上端还设有防护罩，所述防护罩为透明材质。

本发明的自动分拣跟踪方法及小车具有如下有益效果：通过颜色识别的自动分拣跟踪方法可以识别颜色不一致的目标颜色并进行分拣，还可以跟随目标同时移动，当目标输送至与预设的地图范围不一致时进行报警，提高了分拣效率，降低了物品运送过程中的错误率。识别模块扫描目标的RGB颜色与控制模块中的预先设置的颜色进行相互匹配，当目标的颜色与控制模块预设的颜色一致时，控制模块将触发驱动模块使小车跟随开始跟随目标一起移动，直至目标抵达预设地点小车将自动返回至初始位置进行下一次的颜色识别跟踪，当小车跟随目标移动至预设的地图范围以外的区域时，触发报警模块进行报警，用户可以及时的将目标放回至初始的输送路径继续运输；当目标的颜色与控制模块中的预设颜色不一致时，触发夹取模块将该目标夹出，控制模块除了触发各个模块的开关以外，还分别储存与预设颜色一致的目标数量和与预设颜色不一致的目标数量，用于向远程终端发送数量信息，用户可以通过记录的与预设颜色一致的目标数量和与预设颜色不一致的目标数量来计算次品率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明小车一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	光敏传感器	2	红外传感器
3	光纤探头

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示诸如上、下、左、右、前、后……，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种基于颜色识别的自动分拣跟踪方法及小车。基于颜色识别的自动分拣跟踪方法主要使用在物品分拣及跟踪定位中，例如使用于青色和红色水果的分拣，或者使用于分拣喷漆和上色工艺品中颜色不一致的次品，通过颜色识别的自动分拣跟踪方法可以识别颜色不一致的目标颜色并进行分拣，还可以跟随目标同时移动，当目标输送至与预设的地图范围不一致时进行报警，成本相对降低，且提高了分拣效率，降低了物品运送过程中的错误率。下面以工艺品为例进行具体实施例的描述：

在本发明一实施例中，基于颜色识别的自动分拣跟踪方法，包括如下步骤：

识别模块扫描目标的RGB颜色用于颜色匹配并录制目标的移动影像；

若目标颜色与控制模块中预设颜色相互匹配，则触发驱动模块使小车跟随目标移动，移动至目标抵达预设地点小车返回初始位置；

目标脱离预设的路径范围时触发报警模块进行报警；

若目标颜色与控制模块中预设颜色不匹配，则触发夹取模块将颜色不一致的目标取出；

WiFi模块向远程终端发送控制模块中储存的与预设颜色一致的目标数量和预设颜色不一致的目标数量和目标的移动影像。

具体的，识别模块扫描工艺品的RGB颜色与控制模块中的预先设置的颜色进行相互匹配，当工艺品的颜色与控制模块预设的颜色一致时，说明该工艺品为合格的成品可进行下一步的运输或者传送工作，此时控制模块将触发驱动模块使小车跟随开始跟随工艺品一起移动，直至工艺品抵达预设地点小车将自动返回至初始位置进行下一次的颜色识别跟踪，工艺品在运输的过程中可能由于外力或者环境作用偏离预设的路径范围，当小车跟随工艺品移动至预设的地图范围以外的区域时，触发报警模块进行报警，用户可以及时的将工艺品放回至初始的输送路径继续运输；当工艺品的颜色与控制模块中的预设颜色不一致时，则说明该工艺品为不合格的次品，触发小车的夹取模块将该工艺品夹出不传输至下一道工序，控制模块除了触发各个模块的开关以外，还分别储存与预设颜色一致的工艺品数量和与预设颜色不一致的工艺品数量，用于向远程终端发送数量信息，用户可以通过记录的与预设颜色一致的工艺品数量和与预设颜色不一致的工艺品数量来计算次品率，促进生产的发展，该基于颜色识别的自动分拣跟踪方法使用多台小车配合识别跟踪效率将会更高。

进一步地，在所述“小车跟随目标移动”步骤中，避障模块探测周围的障碍物控制小车的行进方向，若位于小车一侧的避障模块探测到障碍物，小车向另一侧移动。如此，小车跟随工艺品移动时，可能存在相对较为复杂的环境，需要对于小车行进过程中的障碍物进行躲避，避障模块可采用光纤探头，在光线较差的区域可以提供照明，在光线较好的区域则可以探测小车近距离范围内的障碍物，当位于小车一侧的光纤探头与障碍物接触时，触发小车向另一个方向移动。避障模块还可以为光敏传感器，由光敏传感器通过物体反射回来的光线不一致，当光敏传感器探测到的结果存在差别时，有物体存在的一侧光敏传感器的测量值较大，触发小车向反方向移动；除此之外，避障模块还可以为红外传感器，通过探测物体表面反射回来的红外光来识别障碍物的存在，向障碍物的另一个方向移动。

进一步地，在所述“小车跟随目标移动”步骤中，当目标丢失时，小车以丢失点为中心确定矩形的扫描范围，重新识别目标的RGB颜色并进行目标匹配，若与目标的颜色匹配，则小车继续跟随目标移动；否，则触发报警模块进行报警同时小车返回至初始位置。由于小车在跟随工艺品移动的过程中，会由于躲避障碍物导致与工艺品的跟随状态丢失，此时，根据小车实际运用场景的大小确定一个矩形的扫描范围，如100×200cm²，在该矩形范围内小车识别物体的颜色并进行匹配，当扫描到与预设颜色一致的工艺品时，小车将继续跟随工艺品进行移动，当小车环绕该矩形范围一周且未识别到与工艺品颜色一致的目标时，将触发小车的报警模块进行报警，同时小车将自动返回至初始位置继续进行工艺品的分拣。

进一步地，在所述“小车跟随目标移动”步骤中，小车被卡住不能移动时，将触发报警模块进行报警。由于小车在跟随目标移动的过程中可能由于地形原因或者未能识别的障碍物被卡住，在这种情况下，小车将启动报警模块进行自动报警，用户可以及时的将小车从被卡住的地点挪出，使小车继续进行颜色识别跟踪工作。

本发明还提出一种小车，使用上述任一项所述的基于颜色识别的自动分拣跟踪方法，包括：控制模块，用于控制其余模块的开启和关闭和储存信息；识别模块，用于识别目标的RGB颜色和录制影像；蓝牙模块，用于传输信号和图像至控制模块；WiFi模块，用于向远程终端发送控制模块中储存的与预设颜色一致的目标数量和预设颜色不一致的目标数量以及目标的移动影像；移动模块，用于小车的移动和转弯；驱动模块，用于提供动力驱使移动模块的运行；报警模块，用于目标脱离预设的路径范围及小车被障碍物卡住时的报警；避障模块，用于探测小车跟随目标移动过程中周围存在的障碍物；夹取模块，用于将与预设颜色不一致的目标夹出。

控制模块控制识别模块、驱动模块、报警模块、避障模块和夹取模块的开启和关闭，使小车可以进行颜色识别和自动分拣跟踪，并且控制模块还储存地图信息和颜色信息，控制小车及其跟随的目标在预设的范围内运动，储存的颜色信息可与目标的颜色进行比对；识别模块可以识别目标的RGB颜色并于控制模块储存的颜色进行对比，并且还可以录制目标移动过程中的影像，在小车跟随目标移动的过程中可以进行实时的观测；蓝牙模块用于传输识别模块扫描识别的颜色信号和图像给到控制模块；驱动模块提供动力驱使移动模块的运行，当识别模块识别到的目标颜色与预设的颜色一致时，控制模块将触发驱动模块提供动力，此时小车的移动模块使小车跟随目标一起运动。由于小车在跟随目标的移动过程中可能存在目标脱离预设范围或者小车被卡住的情况，因此设置报警模块进行报警，报警模块可以采用蜂鸣器和警示灯结合的声光报警模块，接收到任何一种信号时用户都可以及时进行处理，防止出现物品分拣过程中出现错误的情况，小车在跟随小车的移动过程中可能存在各种障碍物，因此设置避障模块对障碍物进行预先探测，防止小车与障碍物发生碰撞导致目标跟随丢失或者小车被损坏的情况。识别模块识别到的目标颜色与控制模块预设的颜色不一致时控制模块将触发夹取模块将与目标夹出，实现了不同颜色目标的自动分拣。

进一步地，所述避障模块包括设置于小车四边用于探测小车跟随目标移动时周围的远距离障碍物的红外传感器2。在小车跟随目标的移动过程中由于障碍物的存在，小车需要预先探测及时进行躲避，因此设置红外传感器2，通过物体反射回来的红外光线判断移动的方向是否存在障碍物以及障碍物的距离来控制移动模块进行转向，不需要在光源较好的情况便可以测量小车移动过程中的障碍物。

进一步地，所述避障模块还包括设置于小车四角用于探测小车跟随目标移动时周围的远距离障碍物的光敏传感器1。可以理解，在小车上还设有通过光线感测障碍物的光敏传感器1，直接通过光线的强弱判断小车的移动方向是否存在障碍物，提高障碍物的探测效果。

进一步地，所述避障模块还包括绕小车四周呈发射状分布用于探测小车跟随目标移动时周围的近距离障碍物的光纤探头3。如此，由于光敏传感器1和红外传感器2在探测是具有一定的识别范围，当光敏传感器1和红外传感器2均未识别到障碍物的存在时，小车还设有发射状分布的光纤探头3，用于识别近距离的障碍物，当光纤探头3与障碍物接触时，小车向与该光纤探头3另一侧的方向移动，进一步提高小车移动过程中对障碍物的探测效率，同时光纤探头3还可以提供部分照明，使得光敏传感器1对于障碍物的识别更为精准。

进一步地，所述小车的前端设有防撞条，所述防撞条为橡胶材质。由于小车在跟随目标移动的过程中有可能与突然出现的障碍物发生碰撞，因此设置小车前端的防撞条防止小车由于撞击力的原因出现损坏，采用橡胶的防撞条可以减缓部分冲击力的作用，延长小车的使用寿命。

进一步地，所述小车的上端还设有防护罩，所述防护罩为透明材质。小车上的透明防护罩主要是用做保护和防尘作用，由于自动识别跟踪小车在运行过程中可能会与其他物体发生碰撞，在碰撞过程中由于力的作用，安装在小车上端的模块会由于惯性向前发生移动，因此设置防护罩防止各个模块在移动过程中掉落在地被损坏，并且阻隔了大量的灰尘，防止各个模块上灰尘的堆积影响其继续使用，进一步延长了自动识别跟踪小车的使用寿命。防护罩采用透明的材质，在外界即可观察到防护罩内部的模块运行情况，维修和更换模块时更为方便。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.基于颜色识别的自动分拣跟踪方法，其特征在于，包括如下步骤：

识别模块扫描目标的RGB颜色用于颜色匹配并录制目标的移动影像；

若目标颜色与控制模块中预设颜色相互匹配，则触发驱动模块使小车跟随目标移动，移动至目标抵达预设地点后小车返回初始位置；

在所述“小车跟随目标移动”步骤中，避障模块探测周围的障碍物控制小车的行进方向，若位于小车一侧的避障模块探测到障碍物，小车向另一侧移动；

当目标丢失时，小车以丢失点为中心确定矩形的扫描范围，重新识别目标的RGB颜色并进行目标匹配，若与目标的颜色匹配，则小车继续跟随目标移动；否，则触发报警模块进行报警同时小车返回至初始位置；

当小车被卡住不能移动时，将触发报警模块进行报警；

目标脱离预设的路径范围时触发报警模块进行报警；

若目标颜色与控制模块中预设颜色不匹配，则触发夹取模块将颜色不一致的目标取出；

WiFi模块向远程终端发送控制模块中储存的与预设颜色一致的目标数量和预设颜色不一致的目标数量以及目标的移动影像。

2.一种小车，使用如权利要求1所述的基于颜色识别的自动分拣跟踪方法，其特征在于，包括：

控制模块，用于控制其余模块的开启和关闭和储存信息；

识别模块，用于识别目标的RGB颜色和录制影像；

蓝牙模块，用于传输信号和图像至控制模块；

WiFi模块，用于向远程终端发送控制模块中储存的与预设颜色一致的目标数量和预设颜色不一致的目标数量以及目标的移动影像；

移动模块，用于小车的移动和转弯；

驱动模块，用于提供动力驱使移动模块的运行；

报警模块，用于目标脱离预设的路径范围及小车被障碍物卡住时的报警；

避障模块，用于探测小车跟随目标移动过程中周围存在的障碍物；

夹取模块，用于将与预设颜色不一致的目标夹出。

3.根据权利要求2所述的小车，其特征在于，所述避障模块包括设置于小车四边用于探测小车跟随目标移动时周围的远距离障碍物的红外传感器。

4.根据权利要求3所述的小车，其特征在于，所述避障模块还包括设置于小车四角用于探测小车跟随目标移动时周围的远距离障碍物的光敏传感器。

5.根据权利要求4所述的小车，其特征在于，所述避障模块还包括绕小车四周呈发射状分布用于探测小车跟随目标移动时周围的近距离障碍物的光纤探头。

6.根据权利要求3所述的小车，其特征在于，所述小车的前端设有防撞条，所述防撞条为橡胶材质。

7.根据权利要求3所述的小车，其特征在于，所述小车的上端还设有防护罩，所述防护罩为透明材质。

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