CN116479718B - 基于面积检测的混凝土智能化加工系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于面积检测的混凝土智能化加工系统，包括：行进铺路机构主体，包括调配处理器件、成品推送器件、行驶驱动器件、速度控制器件以及多个原料放置容器；用料解析机构，用于将逐级锐化图像中的各个路面成像区域中占据像素点数量最多的路面成像区域作为当前路面区域，基于所述当前路面区域的像素点数量以及所述当前路面区域的各个像素点分别对应的各个景深值采用AI解析模型解析所述当前路面区域的实际路面面积。本发明的基于面积检测的混凝土智能化加工系统运行稳定、操作简便。由于能够引入AI解析模型智能解析各种形状的路面的混凝土铺设面积，从而兼顾了铺设原料的节省和路面铺设的效率的改善。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土加工领域，更具体地，涉及一种基于面积检测的混凝土智能化加工系统。
背景技术
一般地，混凝土的组成有水、水泥、增强剂、骨料等等。在制作的时候，要先把材料准备齐全，然后根据相对应的比例进行调配。等到调配均匀后，就能进行使用了。假如是要制作透水混凝土的情况下，因为是多孔性质的轻质混凝土，所以不用添加太多的细骨料。并且透水混凝土的外观是呈现蜂窝状态结构的，这种混凝土的特点就是透水，而且重量非常轻，还可以透气。
在采用自动化的路面混凝土铺设操作中，需要对不同形状的路面提取确定各自的路面面积，进而基于确定的路面面积确定铺设路面需要的混凝土体积，以及基于需要的混凝土体积再确定各个原料的调配体积，从而在行进中执行混凝土各个原料的按比例调配，完成混凝土的自动制作以及自动铺设。其中的难点在于，不同形状路面的路面面积的精确确定，这直接决定了铺设原料的节省和路面铺设的效率，显然，现有技术中的不同形状路面的路面面积的确定机制较为粗糙，无法达到上述描述的技术效果。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，本发明提供了一种基于面积检测的混凝土智能化加工系统，能够引入AI解析模型基于当前路面区域的像素点数量以及当前路面区域的各个像素点分别对应的各个景深值精确解析当前路面区域的实际路面面积，从而完成对不同形状路面的可靠面积鉴定，为铺设原料的节省和路面铺设的效率的改善提供了关键的参考数据。
根据本发明的一方面，提供了一种基于面积检测的混凝土智能化加工系统，所述系统包括：
行进铺路机构主体，包括调配处理器件、成品推送器件、行驶驱动器件、速度控制器件以及多个原料放置容器，所述多个原料放置容器用于分别放置调整混凝土成品的多种原料，所述调配处理器件分别与所述多个原料放置容器连接，用于按调配比例获取来自所述多个原料放置容器的多种原料并执行调配处理以获得混凝土成品，所述成品推送器件与所述调配处理器件连接，用于将所述调配处理器件完成调配的混凝土成品铺设到行进铺路机构主体下方的待装路面；
路面成像器件，设置在行进铺路机构主体的前端，用于在所述行进铺路机构主体执行行进操作之前，对待装路面执行成像动作，以获得铺设环境图像；
逐级锐化器件，与所述路面成像器件连接，用于对接收到的铺设环境图像依次执行边缘锐化动作、对比度增强动作以及脉冲干扰消除动作，以获得相应的逐级锐化图像，所述逐级锐化器件包括数据接收单元、初级转换单元、次级转换单元、末级转换单元以及数据输出单元；
对象提取机构，与所述逐级锐化器件连接，用于基于路面对应的亮度数值范围提取接收到的逐级锐化图像中的每一个路面像素点，对所述逐级锐化图像中的各个路面像素点进行去除孤立路面像素点后的剩余多个路面像素点的拟合处理，以获得所述逐级锐化图像中的各个路面成像区域；
用料解析机构，与所述对象提取机构连接，用于将所述逐级锐化图像中的各个路面成像区域中占据像素点数量最多的路面成像区域作为当前路面区域，基于所述当前路面区域的像素点数量以及所述当前路面区域的各个像素点分别对应的各个景深值采用AI解析模型解析所述当前路面区域的实际路面面积；
其中，所述用料解析机构还用于基于解析到的所述当前路面区域的实际路面面积确定与所述当前路面区域的实际路面面积成正比的铺设所述当前路面区域所需要的混凝土成品体积。
因此，本发明至少具备以下几处有益的技术效果：
首先，采用定制结构的行进铺路机构，用于完成每一块路面的混凝土的自动化铺设，所述行进铺路机构包括调配处理器件、成品推送器件、行驶驱动器件、速度控制器件以及多个原料放置容器，所述多个原料放置容器用于分别放置调整混凝土成品的多种原料，所述调配处理器件分别与所述多个原料放置容器连接，用于按调配比例获取来自所述多个原料放置容器的多种原料并执行调配处理以获得混凝土成品，所述成品推送器件与所述调配处理器件连接，用于将所述调配处理器件完成调配的混凝土成品铺设到行进铺路机构主体下方的待装路面；
其次，将铺设现场针对性优化处理后的图像中的各个路面成像区域内占据像素点数量最多的路面成像区域作为当前路面区域，基于所述当前路面区域的像素点数量以及所述当前路面区域的各个像素点分别对应的各个景深值采用AI解析模型解析所述当前路面区域的实际路面面积，从而实现当前待铺设路面的面积的智能化解析；
再次，基于解析到的当前路面区域的实际路面面积确定与当前路面区域的实际路面面积成正比的铺设当前路面区域所需要的混凝土成品体积，进而确定铺设所述当前路面区域需要使用的多种原料分别对应的多个体积并发送给调配处理器件进行混凝土的现场调配制作，从而节省原料的同时提升了路面铺设的效率。
本发明的基于面积检测的混凝土智能化加工系统运行稳定、操作简便。由于能够引入AI解析模型智能解析各种形状的路面的混凝土铺设面积，从而兼顾了铺设原料的节省和路面铺设的效率的改善。
附图简要说明
本领域技术人员通过参考附图可更好理解本发明的众多优点，其中：
图1是依照本发明的第1实施例的基于面积检测的混凝土智能化加工系统的内部结构示意图。
图2是依照本发明的第2实施例的基于面积检测的混凝土智能化加工系统的内部结构示意图。
图3是依照本发明的第3实施例的基于面积检测的混凝土智能化加工系统的内部结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的基于面积检测的混凝土智能化加工系统的实施例进行详细说明。
图1是依照本发明的第1实施例的基于面积检测的混凝土智能化加工系统的内部结构示意图，所述系统包括：
行进铺路机构主体，包括调配处理器件、成品推送器件、行驶驱动器件、速度控制器件以及多个原料放置容器，所述多个原料放置容器用于分别放置调整混凝土成品的多种原料，所述调配处理器件分别与所述多个原料放置容器连接，用于按调配比例获取来自所述多个原料放置容器的多种原料并执行调配处理以获得混凝土成品，所述成品推送器件与所述调配处理器件连接，用于将所述调配处理器件完成调配的混凝土成品铺设到行进铺路机构主体下方的待装路面；
示例地，所述行驶驱动器件可以为车载平台机构，还可以内置导航控制元件，用于控制所述车载平台机构的行进位置；
路面成像器件，设置在行进铺路机构主体的前端，用于在所述行进铺路机构主体执行行进操作之前，对待装路面执行成像动作，以获得铺设环境图像；
逐级锐化器件，与所述路面成像器件连接，用于对接收到的铺设环境图像依次执行边缘锐化动作、对比度增强动作以及脉冲干扰消除动作，以获得相应的逐级锐化图像，所述逐级锐化器件包括数据接收单元、初级转换单元、次级转换单元、末级转换单元以及数据输出单元；
对象提取机构，与所述逐级锐化器件连接，用于基于路面对应的亮度数值范围提取接收到的逐级锐化图像中的每一个路面像素点，对所述逐级锐化图像中的各个路面像素点进行去除孤立路面像素点后的剩余多个路面像素点的拟合处理，以获得所述逐级锐化图像中的各个路面成像区域；
用料解析机构，与所述对象提取机构连接，用于将所述逐级锐化图像中的各个路面成像区域中占据像素点数量最多的路面成像区域作为当前路面区域，基于所述当前路面区域的像素点数量以及所述当前路面区域的各个像素点分别对应的各个景深值采用AI解析模型解析所述当前路面区域的实际路面面积；
其中，所述用料解析机构还用于基于解析到的所述当前路面区域的实际路面面积确定与所述当前路面区域的实际路面面积成正比的铺设所述当前路面区域所需要的混凝土成品体积；
其中，将所述逐级锐化图像中的各个路面成像区域中占据像素点数量最多的路面成像区域作为当前路面区域，基于所述当前路面区域的像素点数量以及所述当前路面区域的各个像素点分别对应的各个景深值采用AI解析模型解析所述当前路面区域的实际路面面积包括：所述AI解析模型为完成多次学习后的深度神经网络；
其中，所述AI解析模型为完成多次学习后的深度神经网络包括：完成学习的次数与混凝土成品铺设的厚度单调正向关联。
图2是依照本发明的第2实施例的基于面积检测的混凝土智能化加工系统的内部结构示意图。
在图2中，与图1不同，本发明的第2实施例的基于面积检测的混凝土智能化加工系统还可以包括：
数据存储机构，与所述用料解析机构连接，用于存储所述AI解析模型的各项模型数据；
例如，可以采用MMC存储卡、TF存储卡、SD存储卡或者FLASH闪存来实现所述数据存储机构。
图3是依照本发明的第3实施例的基于面积检测的混凝土智能化加工系统的内部结构示意图。
在图3中，与图1不同，本发明的第3实施例的基于面积检测的混凝土智能化加工系统还可以包括：
模型构建机构，与所述用料解析机构连接，用于对深度神经网络执行多次学习以获得所述AI解析模型。
接着，继续对本发明的基于面积检测的混凝土智能化加工系统的具体结构进行进一步的说明。
在根据本发明的各个实施例的基于面积检测的混凝土智能化加工系统中：
所述用料解析机构还与所述调配处理器件连接，用于将铺设所述当前路面区域所需要的混凝土成品体积需要使用的多种原料分别对应的多个体积发送给所述调配处理器件使用；
其中，将铺设所述当前路面区域所需要的混凝土成品体积需要使用的多种原料分别对应的多个体积发送给所述调配处理器件使用包括：所述调配处理器件基于铺设所述当前路面区域所需要的混凝土成品体积需要使用的多种原料分别对应的多个体积从所述多个原料放置容器处获取多种原料以执行调配处理。
在根据本发明的各个实施例的基于面积检测的混凝土智能化加工系统中：
对接收到的铺设环境图像依次执行边缘锐化动作、对比度增强动作以及脉冲干扰消除动作，以获得相应的逐级锐化图像，所述逐级锐化器件包括数据接收单元、初级转换单元、次级转换单元、末级转换单元以及数据输出单元包括：数据接收单元、初级转换单元、次级转换单元、末级转换单元以及数据输出单元依次连接；
其中，对接收到的铺设环境图像依次执行边缘锐化动作、对比度增强动作以及脉冲干扰消除动作，以获得相应的逐级锐化图像，所述逐级锐化器件包括数据接收单元、初级转换单元、次级转换单元、末级转换单元以及数据输出单元包括：所述数据接收单元用于接收铺设环境图像，所述初级转换单元用于对接收到的铺设环境图像执行边缘锐化动作；
其中，对接收到的铺设环境图像依次执行边缘锐化动作、对比度增强动作以及脉冲干扰消除动作，以获得相应的逐级锐化图像，所述逐级锐化器件包括数据接收单元、初级转换单元、次级转换单元、末级转换单元以及数据输出单元包括：所述次级转换单元用于对所述初级转换单元的输出图像执行对比度增强动作；
其中，对接收到的铺设环境图像依次执行边缘锐化动作、对比度增强动作以及脉冲干扰消除动作，以获得相应的逐级锐化图像，所述逐级锐化器件包括数据接收单元、初级转换单元、次级转换单元、末级转换单元以及数据输出单元包括：所述末级转换单元用于对所述次级转换单元的输出图像执行脉冲干扰消除动作。
以及在根据本发明的各个实施例的基于面积检测的混凝土智能化加工系统中：
所述多个原料放置容器用于分别放置调整混凝土成品的多种原料，所述调配处理器件分别与所述多个原料放置容器连接，用于按调配比例获取来自所述多个原料放置容器的多种原料并执行调配处理以获得混凝土成品包括：所述多个原料放置容器分别设置多个原料输出端口，用于通往所述调配处理器件；
其中，所述多个原料放置容器用于分别放置调整混凝土成品的多种原料，所述调配处理器件分别与所述多个原料放置容器连接，用于按调配比例获取来自所述多个原料放置容器的多种原料并执行调配处理以获得混凝土成品包括：所述多个原料放置容器的多种原料包括水、水泥、增强剂和骨料；
其中，所述速度控制器件与所述行驶驱动器件连接，用于控制所述行驶驱动器件按照设定行进速度执行行驶操作。
另外，在所述基于面积检测的混凝土智能化加工系统中，其中，所述多个原料放置容器用于分别放置调整混凝土成品的多种原料，所述调配处理器件分别与所述多个原料放置容器连接，用于按调配比例获取来自所述多个原料放置容器的多种原料并执行调配处理以获得混凝土成品包括：所述调配处理器件内置加热单元，用于为调配处理提供现场加热操作。
虽然本发明已以实施例揭示如上，但其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应当可以做出适当的改动和同等替换。因此本发明的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种基于面积检测的混凝土智能化加工系统，其特征在于，所述系统包括：
行进铺路机构主体，包括调配处理器件、成品推送器件、行驶驱动器件、速度控制器件以及多个原料放置容器，所述多个原料放置容器用于分别放置调整混凝土成品的多种原料，所述调配处理器件分别与所述多个原料放置容器连接，用于按调配比例获取来自所述多个原料放置容器的多种原料并执行调配处理以获得混凝土成品，所述成品推送器件与所述调配处理器件连接，用于将所述调配处理器件完成调配的混凝土成品铺设到行进铺路机构主体下方的待装路面；
路面成像器件，设置在行进铺路机构主体的前端，用于在所述行进铺路机构主体执行行进操作之前，对待装路面执行成像动作，以获得铺设环境图像；
逐级锐化器件，与所述路面成像器件连接，用于对接收到的铺设环境图像依次执行边缘锐化动作、对比度增强动作以及脉冲干扰消除动作，以获得相应的逐级锐化图像，所述逐级锐化器件包括数据接收单元、初级转换单元、次级转换单元、末级转换单元以及数据输出单元；
对象提取机构，与所述逐级锐化器件连接，用于基于路面对应的亮度数值范围提取接收到的逐级锐化图像中的每一个路面像素点，对所述逐级锐化图像中的各个路面像素点进行去除孤立路面像素点后的剩余多个路面像素点的拟合处理，以获得所述逐级锐化图像中的各个路面成像区域；
用料解析机构，与所述对象提取机构连接，用于将所述逐级锐化图像中的各个路面成像区域中占据像素点数量最多的路面成像区域作为当前路面区域，基于所述当前路面区域的像素点数量以及所述当前路面区域的各个像素点分别对应的各个景深值采用AI解析模型解析所述当前路面区域的实际路面面积；
其中，所述用料解析机构还用于基于解析到的所述当前路面区域的实际路面面积确定与所述当前路面区域的实际路面面积成正比的铺设所述当前路面区域所需要的混凝土成品体积。
2.如权利要求1所述的基于面积检测的混凝土智能化加工系统，其特征在于：
将所述逐级锐化图像中的各个路面成像区域中占据像素点数量最多的路面成像区域作为当前路面区域，基于所述当前路面区域的像素点数量以及所述当前路面区域的各个像素点分别对应的各个景深值采用AI解析模型解析所述当前路面区域的实际路面面积包括：所述AI解析模型为完成多次学习后的深度神经网络；
其中，所述AI解析模型为完成多次学习后的深度神经网络包括：完成学习的次数与混凝土成品铺设的厚度单调正向关联。
3.如权利要求2所述的基于面积检测的混凝土智能化加工系统，其特征在于，所述系统还包括：
数据存储机构，与所述用料解析机构连接，用于存储所述AI解析模型的各项模型数据。
4.如权利要求2所述的基于面积检测的混凝土智能化加工系统，其特征在于，所述系统还包括：
模型构建机构，与所述用料解析机构连接，用于对深度神经网络执行多次学习以获得所述AI解析模型。
5.如权利要求2-4任一所述的基于面积检测的混凝土智能化加工系统，其特征在于：
所述用料解析机构还与所述调配处理器件连接，用于将铺设所述当前路面区域所需要的混凝土成品体积需要使用的多种原料分别对应的多个体积发送给所述调配处理器件使用。
6.如权利要求5所述的基于面积检测的混凝土智能化加工系统，其特征在于：
将铺设所述当前路面区域所需要的混凝土成品体积需要使用的多种原料分别对应的多个体积发送给所述调配处理器件使用包括：所述调配处理器件基于铺设所述当前路面区域所需要的混凝土成品体积需要使用的多种原料分别对应的多个体积从所述多个原料放置容器处获取多种原料以执行调配处理。
7.如权利要求2-4任一所述的基于面积检测的混凝土智能化加工系统，其特征在于：
对接收到的铺设环境图像依次执行边缘锐化动作、对比度增强动作以及脉冲干扰消除动作，以获得相应的逐级锐化图像，所述逐级锐化器件包括数据接收单元、初级转换单元、次级转换单元、末级转换单元以及数据输出单元包括：数据接收单元、初级转换单元、次级转换单元、末级转换单元以及数据输出单元依次连接。
8.如权利要求7所述的基于面积检测的混凝土智能化加工系统，其特征在于：
对接收到的铺设环境图像依次执行边缘锐化动作、对比度增强动作以及脉冲干扰消除动作，以获得相应的逐级锐化图像，所述逐级锐化器件包括数据接收单元、初级转换单元、次级转换单元、末级转换单元以及数据输出单元包括：所述数据接收单元用于接收铺设环境图像，所述初级转换单元用于对接收到的铺设环境图像执行边缘锐化动作。
9.如权利要求8所述的基于面积检测的混凝土智能化加工系统，其特征在于：
对接收到的铺设环境图像依次执行边缘锐化动作、对比度增强动作以及脉冲干扰消除动作，以获得相应的逐级锐化图像，所述逐级锐化器件包括数据接收单元、初级转换单元、次级转换单元、末级转换单元以及数据输出单元包括：所述次级转换单元用于对所述初级转换单元的输出图像执行对比度增强动作；
其中，对接收到的铺设环境图像依次执行边缘锐化动作、对比度增强动作以及脉冲干扰消除动作，以获得相应的逐级锐化图像，所述逐级锐化器件包括数据接收单元、初级转换单元、次级转换单元、末级转换单元以及数据输出单元包括：所述末级转换单元用于对所述次级转换单元的输出图像执行脉冲干扰消除动作。
10.如权利要求2-4任一所述的基于面积检测的混凝土智能化加工系统，其特征在于：
所述多个原料放置容器用于分别放置调整混凝土成品的多种原料，所述调配处理器件分别与所述多个原料放置容器连接，用于按调配比例获取来自所述多个原料放置容器的多种原料并执行调配处理以获得混凝土成品包括：所述多个原料放置容器分别设置多个原料输出端口，用于通往所述调配处理器件；
其中，所述多个原料放置容器用于分别放置调整混凝土成品的多种原料，所述调配处理器件分别与所述多个原料放置容器连接，用于按调配比例获取来自所述多个原料放置容器的多种原料并执行调配处理以获得混凝土成品包括：所述多个原料放置容器的多种原料包括水、水泥、增强剂和骨料；
其中，所述速度控制器件与所述行驶驱动器件连接，用于控制所述行驶驱动器件按照设定行进速度执行行驶操作。
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