CN114749393B - 一种双相机物料识别单元、识别系统及色选机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双相机物料识别单元、识别系统及色选机，属于色选机技术领域。本发明的物料识别单元包括第一相机以及第二相机，第一相机、第二相机均设置于该安装板上，其中，第一相机用于对物料的颜色进行识别，第二相机用于对物料的透明度进行识别。所述的第一相机、第二相机为水平安装，第一相机和第二相机视线区的重叠区域覆盖物料的识别区。本发明的识别单元，可以同时对物料颜色和物料透明度进行识别，达到更加高效的色选效果。另外，本发明的双相机物料识别系统，共用一块背景板，结构设计巧妙、安装简单，不需要改变箱体原本的结构。

Description

一种双相机物料识别单元、识别系统及色选机

技术领域

本发明属于色选机技术领域，更具体地说，涉及一种双相机物料识别单元、识别系统及色选机。

背景技术

色选机是根据物料光学特性的差异，利用光电技术将颗粒物料中的异色颗粒自动分拣出来的设备。色选机的工作原理是被选物从顶部的料斗进入，被选物料沿通道下滑，加速下落进入分选室内的观察区，并从相机和背景板间穿过。在相机的识别作用下，根据光的强弱或颜色变化，使系统产生输出信号驱动电磁阀工作吹出异色颗粒至接料斗的废料腔内，而好的被选物继续下落至接料斗成品腔内。

传统的色选机识别系统一般只能对物料颜色或者透明度进行单独识别，这导致色选机的工作效率降低。

经检索，中国专利申请号为201420639790.3的申请案，公开了一种带有双相机的色选箱，该申请案前后设置两个色选箱，每个色选箱的内部均设有第一安装板和第二安装板，第一相机安装在第一安装板上，第二相机安装在第二安装板上，所述的第二安装板位于第一安装板的下端且两者之间的夹角为160-165度。该申请案通过前后各设双相机能有效增加待选物料的观察范围，避免各种漏选、多选的情况。但是，该申请案中的相机同样只能对物料颜色或物料透明度其中之一进行识别。

又如，中国专利申请号为201020669907.4的申请案，公开了一种双色复选杂粮色选机，该申请案中，分选室内的色选光学系统中设有上、下两组光学镜头，且上、下两组光学镜头前分别安装红色和绿色两种颜色的滤光片。该申请案的色选机可应用于存在多种疵品状态的物料色选。但是并不适应于物料颜色相近的杂质分选，例如玻璃。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有的色选机识别系统功能相对单一、不能同时对物料颜色和透明度进行识别的问题，本发明提供了一种双相机物料识别单元、识别系统及色选机。采用本发明的技术方案，可以对物料颜色和物料透明度进行同时识别，达到更加高效的色选效果。另外，本发明的识别系统结构设计合理，安装简单，不需要改变箱体原本的结构。

2、技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明的一种双相机物料识别单元，包括第一相机、第二相机，第一相机、第二相机均设置于安装板上，其中，第一相机用于对物料的颜色进行识别，第二相机用于对物料的透明度进行识别。

进一步地，所述的第一相机、第二相机为水平安装，第一相机和第二相机视线区的重叠区域覆盖物料的识别区。

进一步地，所述的第一相机设有红外镜头，第二相机设有可见光镜头。

本发明的一种物料识别系统，包括上述的识别单元和背景板，所述的识别单元设置有至少2组，一组识别单元形成一个识别通道，多组识别单元沿安装板的长度方向排列；所述的背景板设置一块，多组识别单元共用该块背景板。

进一步地，还包括通道划分工件，所述通道划分工件的长度与一个识别通道的长度相同，单个识别通道配备48～72个吹嘴，该通道划分工件上开设有与吹嘴位置相对应的校准孔。

进一步地，所述的通道划分工件上至少开设首、中、尾三个校准孔，且3个校准孔呈均匀分布，3个校准孔分别对准一个识别通道中的3个吹嘴。

进一步地，所述的通道划分工件上开设有6个校准孔，6个校准孔不特定的对准一个识别通道的6个吹嘴。

进一步地，所述的通道划分工件上设有第一安装座，该第一安装座卡设在吹嘴内。

进一步地，所述的安装板包括本体、第一折边、第二折边，本体上设置有第二安装座，该第二安装座的一侧安装有相机，另一侧安装有线性图像传感器和电路板。

本发明的一种色选机，包括上述的物料识别系统。

3、有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明的一种双相机物料识别单元，通过设置第一相机和第二相机，其中，第一相机对物料的颜色进行识别，第二相机用于对物料的透明度进行识别，与传统的单相机色选箱，该设计能同时对非玻璃杂质和异色玻璃进行分选，提高了工作效率；

(2)本发明的一种物料识别系统，第一相机和第二相机为水平安装，两相机的重叠区域为有效的识别区，实现同时分选功能；同时，水平设置的两相机需要背景板的尺寸较原来的单相机相比没有太大的增加，原来单相机的背景板可以直接使用，不需要对整个原来的设备进行较大的改动；

(3)本发明的一种物料识别系统，通过通道划分工件能够对两相机的有效识别区与吹嘴实现一一对应，保证了相机识别与吹嘴的一致性，从而使得色选效果稳定性较高。

附图说明

图1为本发明中一种物料识别系统的结构示意图；

图2为本发明中双相机水平安装对应背景板高度的示意图；

图3为本发明中双相机垂直安装对应背景板高度的示意图；

图4为本发明中双相机水平安装时视线照射范围示意图；

图5为本发明中4组双相机水平安装时视线照射范围示意图；

图6为本发明中4组双相机水平安装示意图；

图7为本发明中通道划分工件的结构示意图；

图8为本发明中通道划分工件校准原理示意图。

图中：11、第一相机；12、第二相机；13、安装板；131、本体；132、第一折边；133、第二折边；

2、识别区；3、背景板；4、吹嘴；5、通道划分工件；51、校准孔；52、第一安装座；6、第二安装座。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。

实施例1

本实施例的一种双相机物料识别单元，包括第一相机11、第二相机12，第一相机11、第二相机12均设置于安装板13上，且该第一相机11和第二相机12位于同侧。其中，第一相机11用于对物料的颜色进行识别，第二相机12用于对物料的透明度进行识别。其中，第一相机11用于对物料的颜色进行识别，第二相机12用于对物料的透明度进行识别。在对玻璃物料进行色选时，第一相机11可以对物料中的异色玻璃，例如带有漆料的玻璃进行分选。第二相机12可以对物料中的非玻璃杂质，例如不透明物体，石子进行分选。相比于传统的单相机色选箱，需要分两次进行。这种双相机的设置，其中一个相机安装有红外镜头，另一个相机安装有可见光镜头，能同时对非玻璃杂质和异色玻璃进行分选，大大提高了工作效率。

实施例2

本实施例的一种物料识别系统，采用实施例1中的物料识别单元，且该物料识别单元至少设置2组，一组识别单元形成一个识别通道，也即识别区。多组识别单元沿安装板13的长度方向排列；所述的背景板3设置一块，多组识别单元共用一块背景板3。

如图6所示，安装板13包括本体131、第一折边132、第二折边133，本体131上设置有第二安装座6，该第二安装座6的一侧安装有相机，另一侧安装有线性图像传感器和电路板。第一折边132和第二折边133可焊接在箱体上，这样，整个安装板13的稳固性就能得到了最大保证，防止安装板13发生晃动，导致相机的照射角度发生偏移，从而影响色选效果。

本实施中，相机的视线为线性照射，也就是说单个相机的视线区为一平面，同样，识别区2也可以认为是一条直线，所谓的识别区2指的是，物料离开滑槽下沿，继续下落到某一区域，物料在该区域被相机进行识别。从传统的通道划分角度考虑，第一相机11和第二相机12应该以识别区2为中线对称分布，即两个相机呈上下方向垂直分布(参考图3)。这样，两个相机的视线区没有重叠的部分，使得通道的划分变得简单。传统的通道划分是根据相机来划分的，也就是一个相机对应一个通道，该相机的视线区能够覆盖对应通道的识别区2。在实际使用中发现，如果第一相机11和第二相机12呈垂直分布，虽然通道划分变得容易，但是对应背景板3的高度(以图3所示的方向为准)需要增加。而背景板3是安装在背景箱上，如果改动背景板3的尺寸，就需要对整个背景箱的结构进行调整，这样就必须对原来的箱体进行重新设计。

为了避免对箱体作较大的改动，本实施例中，第一相机11和第二相机12呈左右水平分布。也就是说第一相机11和第二相机12的排布方式与识别区2为平行设置。这样，原来背景板可以直接利用，另外，两个相机用同一块背景板，可消除因背景板的颜色差异给色选结果带来的影响。但是两个相机的水平分布，使得第一相机11和第二相机12的视线区就会存在重叠区域(参考图2、图4)，此时的通道划分就不能简单以单个相机的视线区来进行划分。为了保证第一相机11和第二相机12能够同时进行对物料进行分选，就必须保证物料识别区2同时被两个相机照射到，也就是说第一相机11和第二相机12视线区的公共区域覆盖该通道的识别区2，这样，在该识别区2内的物料就能顺利地被两个相机同时识别，从而实现对不透明物和透明的异色玻璃进行同时分选。为了进一步提高相机对进入到识别区2物料的照射效果，第一相机11和第二相机12的视线均垂直于物料的下落方向，具体的是指物料从滑槽的下料口到识别区这段距离的下落方向，且第一相机11、第二相机12的视线在识别区2重叠区域的长度等于该通道识别区2本身的长度。

单个识别通道配备通常设有多个吹嘴4，吹嘴4的设置数量过少，会有部分落料未能被精准吹扫。若过多，吹嘴口大小就会减小，造成大料的移动路径达不到要求。具体到本实施例中，单个识别通道配备48～72个吹嘴4，优选为64个，即单个识别通道被平均分成64份，物料落到识别区2后被相机检测到属于不透明物或异色玻璃，系统控制相对应位置的吹嘴进行吹扫，以剔除该不合格物料。相机识别到合格物料则不进行动作，合格物料直接下落到对应的腔室内。需要注意的是，这里的单个识别通道的长度L大约300mm左右。为了让每个吹嘴4能够对各自区域内的物料进行精准吹扫，就需要相机能够对每个吹嘴4的吹扫区域进行单独识别、判断。为了方便理解，我们可以认为每个相机的照射方位是由多个单独的照射区域组成。而本实施例中，第一相机11和第二相机12的重叠照射区域为有效的照射区，所以，可以认为该有效的照射区由64个单独的照射区组成，也就是说第一相机11和第二相机12的有效的照射区同样被分成64份，这样就使采集的信号与物料及吹嘴口的位置形成一一对应，从而保证相机能够对每个吹嘴4的吹扫区域进行精准识别。

在相机进行进行精准识别之前，需要对相机的照射范围进行调节，随着通道的增加，对应的吹嘴4的数量会达到几百个，这就导致了相机的校准工作变得非常麻烦。为解决这一问题，本实施例中设计个一种通道划分工件5。

本实施例中，第一相机11和第二相机12均设有4个，即包括4个通道。一个识别单元在识别区能识别64个吹嘴对应的长度，简称一个通道。如图7、图8所示，该通道划分工件5的长度与单个识别通道的长度相同，且该通道划分工件5上开设有与吹嘴位置相对应的校准孔51。另外，通道划分工件5上设有第一安装座52，该第一安装座52卡设在吹嘴内。为了保证校准的准确性，通道划分工件5上至少开设三个校准孔51，且三个校准孔51呈首、中、尾均匀分布；本实施例中，所述的通道划分工件5上开设有6个校准孔51，6个校准孔51不特定的对准一个识别通道的6个吹嘴4。具体的，通道划分工件5上开设的6个校准孔51，分别对应第9个、第17个、第25个、第41个、第49个、第57个吹嘴。校准时，将通道划分工件5卡设在对应通道的吹嘴上，调整相机的角度使得相机对应的单独照射区分别通过6个校准孔51，则表明校准成功。若相机对应的单独照射区照射在通道划分工件5的实体部分上，则继续调整相机的角度，直至到通过对应的校准孔51，校准完成，取下通道划分工件5。如其它通道需要进行校准，操作方法和上述一样。

实施例3

本实施例的一种色选机，包括实施例2中所述的物料识别系统，传统的色选机在一个色选通道配备一台相机进行物料的识别操作。但是一个相机只能对物料颜色或者透明度进行单独识别。实际生产中，被分选物料的特性不同，例如对玻璃进行分选时，被选物料中往往同时存在非玻璃杂质和异色玻璃，这就需要通过两次分选来达到最终的分选效果，操作相对繁琐，影响了工作效率。本实施例的色选机能够同时对物料的颜色和透明度进行识别进行识别，大大提高了工作效率。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种物料识别系统，其特征在于：包括识别单元和背景板（3），所述的识别单元设置有至少2组，一组识别单元形成一个识别通道，多组识别单元沿安装板（13）的长度方向排列；所述的背景板（3）设置一块，多组识别单元共用该块背景板（3）；

所述的识别单元包括第一相机（11）、第二相机（12），第一相机（11）、第二相机（12）均设置于安装板（13）上，其中，第一相机（11）用于对物料的颜色进行识别，第二相机（12）用于对物料的透明度进行识别；

还包括通道划分工件（5），所述通道划分工件（5）的长度与一个识别通道的长度相同，单个识别通道配备48-72个吹嘴（4），该通道划分工件（5）上开设有与吹嘴（4）位置相对应的校准孔（51）；

所述的通道划分工件（5）上至少开设首、中、尾三个校准孔（51），且3个校准孔（51）呈均匀分布，3个校准孔（51）分别对准一个识别通道的3个吹嘴（4）。

2.根据权利要求1所述的一种物料识别系统，其特征在于：所述的通道划分工件（5）上开设有6个校准孔（51），6个校准孔（51）不特定的对准一个识别通道的6个吹嘴（4）。

3.根据权利要求2所述的一种物料识别系统，其特征在于：所述的通道划分工件（5）上设有第一安装座（52），该第一安装座（52）卡设在吹嘴（4）内。

4.根据权利要求3所述的一种物料识别系统，其特征在于：所述的安装板（13）包括本体（131）、第一折边（132）、第二折边（133），本体（131）上设置有第二安装座（6），该第二安装座（6）的一侧安装有相机，另一侧安装有线性图像传感器和电路板。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种物料识别系统，其特征在于：所述的第一相机（11）、第二相机（12）为水平安装，第一相机（11）和第二相机（12）视线区的重叠区域覆盖物料的识别区（2）。

6.根据权利要求4所述的一种物料识别系统，其特征在于：所述的第一相机（11）设有红外镜头，第二相机（12）设有可见光镜头。

7.一种色选机，其特征在于：包括权利要求1-6中任一项所述的物料识别系统。