CN209531485U - 基于图像识别的自动分拣装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于工业生产的分拣装置技术领域，具体涉及基于图像识别的自动分拣装置，包括输送线、依次设置在输送线上的图像识别单元、分拣单元，识别单元包括对输送线上物品进行数据采集的图像采集模块、根据图像采集模块的采集数据生成物品分拣数据的分析模块，分拣单元包括多个沿输送线设置的分拣机构、对到达分拣机构处的物品进行验证的验证机构，验证机构包括验证图像采集模块、将验证图像采集模块的验证信息与分拣模块生成物品分拣数据进行比对的比对模块，验证信息与物品分拣数据比对一致后，比对模块控制分拣机构进行分拣操作，物品识别后再进行验证验证，物品识别信息、分拣信息、验证信息一致后在进行对应的分拣操作，分拣正确率高。

Description

基于图像识别的自动分拣装置

技术领域

本实用新型属于工业生产的分拣装置技术领域，具体涉及基于图像识别的自动分拣装置。

背景技术

随着现代化工业的迅猛发展，已有越来越多的生产企业将目光聚焦到生产成本的降低上，以期提高市场竞争力。对于生产企业而言，其加工、转运、流通等各个环节都离不开搬运分拣操作。因此，搬运分拣工作的高效与否将直接影响企业的生产效率，进而影响生产成本。传统搬运分拣方式，一般采用人工及半人工搬运分拣的方式，这种方法通常会造成人员设备投资高、利用率低下。

随着自动识别技术的不断发展，自动识别技术逐渐应用到搬运分拣的生产中，极大的提高了搬运分拣生产的效率，自动化程度高，降低成产成本。自动识别技术就是应用一定的识别装置，通过被识别物品和识别装置之间的接近活动，自动地获取被识别物品的相关信息，并提供给后台的计算机处理系统来完成相关后续处理的一种技术。自动识别包括条码识别技术、生物识别技术、图像识别技术、磁卡识别技术等，其中图像识别技术，是利用计算机对图像进行处理、分析和理解，以识别各种不同模式的目标和对象的技术，图像识别技术在工业生产中的搬运分拣上应用较多，通过在物品传送设备的上方设置图像识别模块，通过图像识别模块对物品进行分类，随后完成对物品的相应的分拣操作。而现有的基于图像识别的分拣设备，过于的注重分拣的效率，一般进行一次识别后就进行相应的分类、分拣操作，仅靠单次的识别而进行性分类的正确率低，物品识别分类后，得不到验证，导致分拣错乱，正确率低，极大的影响分拣效率的提高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述缺陷，提供基于图像识别的自动分拣装置，物品识别后再进行验证验证，物品识别信息、分拣信息、验证信息一致后在进行对应的分拣操作，分拣正确率高。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

基于图像识别的自动分拣装置，包括输送线、依次设置在输送线上的图像识别单元、分拣单元，其特征在于：

所述的识别单元包括采集输送线上物品图样信息的图像采集模块、根据图像采集模块采集的图样信息生成物品对应分拣数据的分析模块，

所述的分拣单元包括多个沿输送线设置的分拣机构、对到达分拣机构处的物品进行验证的验证机构，所述的验证机构包括采集到达分拣机构处物品验证图样信息的验证图像采集模块、将验证图像采集模块的验证图样信息与图像采集模块的图样信息、分拣模块生成的分拣数据进行比对的比对模块，验证图样信息、与对应物品的图样信息、分拣数据比对一致后，比对模块控制分拣机构进行分拣操作，

所述的分拣机构包括由比对模块控制将物品由输送线上向侧边推出的顶料机构、对顶料机构推出的物品进行收集的收料机构，顶料机构、收料机构关于输送线左右对称设置。

进一步的，所述的输送线上于图像采集模块前侧还设有对物品进行整理的理料机构，理料机构包括设置在输送线边侧的理料架、理料架上设置的迫使物品处于输送线中心处的理料摆臂，理料摆臂的数目为两个，两个理料摆臂关于输送线中间左右对称设置，理料摆臂前端与理料架活动连接，理料摆臂的后端向输送线中部倾斜使两个理料摆臂呈V状结构。

进一步的，所述的顶料机构为设置在输送线侧边的伸缩装置，伸缩装置的输出端朝向输送线一侧，所述的收料机构为与伸缩装置输出端相对着的集料盒，所述的验证图像采集模块设置在伸缩装置处。

进一步的，所述的图像采集模块包括至少一个图像采集摄像机、固定图形采集摄像机的采集支架，

进一步的，所述的验证图像采集模块为设置伸缩装置上的验证图像采集摄像机，所述的伸缩装置为气缸。

进一步的，所述的理料摆臂包括与理料架活动连接的连接架、滚筒、驱动滚筒转动的电机，滚筒在连接架上呈倾斜状设置，滚筒由前至后向输送线中部倾斜，滚筒表面设有螺旋状的花纹。

进一步的，所述的理料摆臂上设有多个竖向的滚筒、驱动滚筒转动的电机，理料摆臂上还设有在多个滚筒间连接传动的传动机构。

进一步的，所述的分拣机构与验证机构一一对应，所述的分析模块为分析 MCU,所述的比对模块为控制MCU。

本实用新型的有益效果是：采用上述方案，物品随输送线输送的同时，经分析模块识别、再经比对模块验证，只有识别信息、验证信息、分拣数据一致后，物品才能够被顶料机构推出输送至正确的收料机构处，物品分拣的正确率高，可持续运行、不停顿，分拣的效率高。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，本实用新型前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。

图1为本实用新型一种实施方式的示意图。

图2为本实用新型中物品图像信息识别、验证的步骤框图。

图3为本实用新型一种实施方式中采集支架处的俯视图。

图4为本实用新型一种实施方式中采集支架处的侧视图。

图5为本实用新型一种实施方式中理料架处的俯视图。

图6为本实用新型另一种实施方式中理料摆臂的结构示意图。

图7为本实用新型另一种实施方式中采集支架处的俯视图。

图8为本实用新型另一种实施方式中采集支架处的侧视图。

其中：1为输送线，2为图像采集模块，21为采集支架，22为图像采集摄像机，3为分析模块，4为分拣机构，41为顶料机构，42为收料机构，5为验证图像采集模块，6为比对模块，7为理料架，71为理料摆臂，711为连接架，712为滚筒，713为电机，714为调节板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

实施例1：参照图1、图2，基于图像识别的自动分拣装置，包括输送线1、依次设置在输送线1上的理料机构、图像识别单元、分拣单元，输送线1由输送架、输送架上的输送带、驱动输送带转动的驱动元件构成，图像识别单元包括采集输送线1上所有物品的图样信息的图像采集模块2、根据图像采集模块2 采集的图样信息生成物品对应分拣数据的分析模块3。

参照图3、图4，图像采集模块2包括架设在输送线1上的采集支架21、采集支架21上设置的正对着输送带的图像采集摄像机22，图像采集摄像机22的数目为四个，四个图像采集摄像机22在输送线的输送带上方呈环形排布的设置在采集支架2上，四个图像采集摄像机22从不同的角度采集物品的图片，将采集的图样信息传送给分析模块3，分析模块3采用分析数据的MCU,分析模块3 内存储所有物品的特征识别数据，及所有物品相应的分拣分类数据，能够根据采集的图样信息准确识别经过图像采集模块2时的物品的种类，四个图像采集摄像机22从不同角度采集图像，合成物品的全景图像，根据全景图像信息识别处该物品的种类，分析模块3识别出物品后立即生成该物品的分拣分类数据，并将识别出物品的信息、该物品的分拣分类数据打包发送给分拣单元。

分拣单元包括多个沿输送线1设置的分拣机构4、对到达分拣机构4处的物品进行验证的验证机构，验证机构包括采集到达分拣机构4处物品验证图样信息的验证图像采集模块5、将验证图像采集模块5的验证图样信息与图像采集模块的图样信息、分拣模块生成的分拣数据进行比对的比对模块6，验证图样信息、与对应物品的图样信息、分拣数据比对一致后，比对模块控制分拣机构进行分拣操作，每个分拣机构4对应一类物品，多个分拣机构4对应不同类的物品，以完成物品的分类分拣，通过分析模块3可设置或自动分配每个比对模块6的验证对象，即分析模块3可自动分配或者设置每个分拣机构4分拣的物品种类，分析单元3根据识别出的物品的信息将特定物品的图像信息、该物品的分拣分类数据发送到指定的分拣机构4所对应的比对模块6，分拣机构4包括由比对模块6控制横向设置在输送线1侧边将输送线1上的物品推出输送线1的顶料机构41、对顶料机构41推出的物品进行收集的收料机构42，顶料机构41、收料机构42关于输送线1左右对称设置，顶料机构41采用横向设置在输送线侧边的顶料气缸，顶料气缸的输出端设有推板，推板悬置在输送带上，收料机构42 为与顶料气缸输出端相对着的集料盒，验证图像采集模块6为验证图像采集摄像机，验证图像采集模块6通过验证支架固定在顶料气缸的上，验证图像采集摄像机的数目为四个，四个验证图像采集摄像机在验证支架上呈环状排布均匀设置，验证图像采集摄像机的镜头朝向输送线的输送带上的物品，输送线上的物品到达该分拣机构处时，验证支架将四个验证图像采集摄像机悬置在输送点输送带的上方，比对模块6接收从分析模块2处发来的特定物品的图样信息、以及对应的分拣分类数据，比对模块6内存储有物品特征识别数据、物品分拣分类数据，根据分析模块3发出的分拣指令，对经过该分拣机构处的特定物品进行识别、并进行分拣，特定的物品到达该分拣机构处被验证图像采集模块5 采集验证图像信息，物品达到后，四个验证图像采集摄像机从不同的方位采集物品的图像发送到比对模块6，由比对模块6生成物品的全景图像，并将生成的全景的验证图像信息与分析模块发送过来的图样信息、分拣分类数据进行比对，并调用自身存储的物品识别数据、物品分拣数据进行再次对比甄别，信息一致后，控制顶料气缸的输出端伸出将输送线上的物品箱侧边顶出，顶出的物品由该分拣机构的集料盒收集，常态下，顶料气缸的输出端属于不伸出状态，接收到指令后立即伸出，将物品推出，实现分拣操作，多个沿输送线输送方向设置的分拣机构对应分拣不同类别或不同规格的物品，在物品沿输送线输送的过程中，分拣机构互相间独立运行对特定的物品进行分拣分类，物品的分拣过程中，进行了双重的识别甄选，有效保证了物品分拣的准确率，输送中分拣，不影响输送速度，有效提高了分拣的效率。

输送线1上于图像采集模块2前侧还设有对物品进行整理的理料机构，参照图5，理料机构包括设置在输送线1边侧的理料架7、理料架7上设置的迫使物品处于输送线中心处的理料摆臂71，理料摆臂71的数目为两个，两个理料摆臂71关于输送线1中间左右对称设置，理料摆臂71前端与理料架7活动连接，理料摆臂71包括与理料架7活动连接的连接架711、滚筒712、驱动滚筒712 转动的电机713，连接架711前端与理料架7通过轴活动连接，滚筒712沿连接架711的前后方向水平设置，滚筒712与连接架711可转动配合，电机713的输出轴与滚筒712连接驱动滚筒712转动，连接架711上设有一弧形的调节板 714，调节板714向理料架7一侧延伸，调节板714上沿弧形板体设有多个调节孔，理料架7上对应处设有插孔，插孔内设有插销，插销与调节板714上的不同位置处的调节孔配合可调节连接架711与输送线1输送方向的夹角，即实现滚筒712与输送线1的不同夹角角度，使两个滚筒712在输送线上呈V状结构，滚筒712的表面设有螺旋状的纹路，物品在随输送线到达理料机构处后，两个滚筒72迫使物品移动至输送线1输送带上的中部处，对输送带上的物品进行整理，使物品处于输送带的中部区域，为后侧图像采集模块、验证图像采集模块对物品的图像采集创造有利条件，促使提高本装置的分拣精度，转动中滚筒712 能够避免物品在滚筒处堆积，物品在于滚筒接触后，在滚筒与物品间的摩擦力、输送线输送带的作用下，物品向后朝输送带中部运动，滚筒712的外部为橡胶材质，纹路的螺旋方向沿滚筒右前向后的方向，纹路开设在橡胶材质的外部，避免物品损伤，同时提供更大的摩擦力，使物品沿滚筒壁运动，使物品处于输送带的中部，完成理料操作。

实施例2：参照图1、图2，基于图像识别的自动分拣装置，包括输送线1、依次设置在输送线1上的理料机构、图像识别单元、分拣单元，输送线1由输送架、输送架上的输送带、驱动输送带转动的驱动元件构成，图像识别单元包括采集输送线1上所有物品的图样信息的图像采集模块2、根据图像采集模块2 采集的图样信息生成物品对应分拣数据的分析模块3，参照图7、图8，图像采集模块2包括架设在输送线1上的采集支架21、采集支架21上设置的正对着输送带的图像采集摄像机22，图像采集摄像机22数目为5个，其中四个图像采集摄像机22分别采集物品的前后左右视图，第五个图像采集摄像机采集物品的俯视图，将采集的图样信息传送给分析模块3，分析模块3采用分析数据的MCU, 分析模块3内存储所有物品的特征识别数据，及所有物品相应的分拣分类数据，能够根据采集的图样信息准确识别经过图像采集模块2时的物品的种类，五个图像采集摄像机22采集物品的多面视图，通过比对多面视图提高物品识别的精确度，对应的分析模块3内存储所有物品的多角度特征识别数据，分析模块3 识别出物品后立即生成该物品的分拣分类数据，并将识别出物品的信息、该物品的分拣分类数据打包发送给分拣单元。

分拣单元包括多个沿输送线1设置的分拣机构4、对到达分拣机构4处的物品进行验证的验证机构，验证机构包括采集到达分拣机构4处物品验证图样信息的验证图像采集模块5、将验证图像采集模块5的验证图样信息与图像采集模块的图样信息、分拣模块生成的分拣数据进行比对的比对模块6，验证图样信息、与对应物品的图样信息、分拣数据比对一致后，比对模块控制分拣机构进行分拣操作，每个分拣机构4对应一类物品，多个分拣机构4对应不同类的物品，以完成物品的分类分拣，通过分析模块3可设置或自动分配每个比对模块6的验证对象，即分析模块3可自动分配或者设置每个分拣机构4分拣的物品种类，分析单元3根据识别出的物品的信息将特定物品的图像信息、该物品的分拣分类数据发送到指定的分拣机构4所对应的比对模块6，分拣机构4包括由比对模块6控制横向设置在输送线1侧边将输送线1上的物品推出输送线1的顶料机构41、对顶料机构41推出的物品进行收集的收料机构42，顶料机构41、收料机构42关于输送线1左右对称设置，顶料机构41采用横向设置在输送线侧边的顶料气缸，顶料气缸的输出端设有推板，推板悬置在输送带上，收料机构42 为与顶料气缸输出端相对着的集料盒，验证图像采集模块6为验证图像采集摄像机，验证图像采集模块6通过验证支架固定在顶料气缸的上，验证图像采集摄像机的数目为五个，五个验证图像采集摄像机的镜头朝向输送线的输送带上的物品，输送线上的物品到达该分拣机构处时，验证支架将五个验证图像采集摄像机悬置在输送点输送带的上方，采集物品的多面的图像，比对模块6接收从分析模块2处发来的特定物品的图样信息、以及对应的分拣分类数据，比对模块6内存储有物品特征识别数据、物品分拣分类数据，根据分析模块3发出的分拣指令，对经过该分拣机构处的特定物品进行识别、并进行分拣，特定的物品到达该分拣机构处被验证图像采集模块5采集验证图像信息，物品达到后，五个验证图像采集摄像机从不同的方位采集物品的图像发送到比对模块6，验证图像信息与分析模块发送过来的图样信息、分拣分类数据进行比对，并调用自身存储的物品识别数据、物品分拣数据进行再次对比甄别，信息一致后，控制顶料气缸的输出端伸出将输送线上的物品箱侧边顶出，顶出的物品由该分拣机构的集料盒收集，常态下，顶料气缸的输出端属于不伸出状态，接收到指令后立即伸出，将物品推出，实现分拣操作，多个沿输送线输送方向设置的分拣机构对应分拣不同类别或不同规格的物品，在物品沿输送线输送的过程中，分拣机构互相间独立运行对特定的物品进行分拣分类，物品的分拣过程中，进行了双重的识别甄选，有效保证了物品分拣的准确率，输送中分拣，不影响输送速度，有效提高了分拣的效率。

输送线1上于图像采集模块2前侧还设有对物品进行整理的理料机构，理料机构包括设置在输送线1边侧的理料架7、理料架7上设置的迫使物品处于输送线中心处的理料摆臂71，理料摆臂71的数目为两个，两个理料摆臂71关于输送线1中间左右对称设置，参照图6，理料摆臂71为框架结构，理料摆臂71 靠近理料架7的前端与理料架7通过轴活动连接，理料摆臂71上设有多个竖向的、沿理料摆臂71长度方向均匀排布的滚筒712，滚筒712为橡胶材质，滚筒 712的端部通过轴承与理料摆臂71活动配合，理料摆臂71的端部设有齿轮，相邻理料摆臂间的齿轮间设有惰轮，理料摆臂71上设有一电机713，电机713的输出轴与其中一个滚筒712连接，带动所有滚筒转动，理料摆臂71上设有一弧形的调节板714，调节板714向理料架7一侧延伸，调节板714上沿弧形板体设有多个调节孔，理料架7上对应处设有插孔，插孔内设有插销，插销与调节板 714上的不同位置处的调节孔配合可调节理料摆臂71与输送线1输送方向的夹角，即实现滚筒712与输送线1的不同夹角角度，使两个滚筒712在输送线上呈V状结构，物品在随输送线到达理料机构处后，两个滚筒72迫使物品移动至输送线1输送带上的中部处，对输送带上的物品进行整理，使物品处于输送带的中部区域，为后侧图像采集模块、验证图像采集模块对物品的图像采集创造有利条件，促使提高本装置的分拣精度，转动中滚筒712能够避免物品在滚筒处堆积，物品在于滚筒接触后，在滚筒与物品间的摩擦力、输送线输送带的作用下，物品向后朝输送带中部运动，滚筒712的外部为橡胶材质，避免物品损伤，同时提供更大的摩擦力，使物品沿滚筒壁运动，使物品处于输送带的中部，完成理料操作。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.基于图像识别的自动分拣装置，包括输送线、依次设置在输送线上的图像识别单元、分拣单元，其特征在于：所述的识别单元包括采集输送线上物品图样信息的图像采集模块、根据图像采集模块采集的图样信息生成物品对应分拣数据的分析模块，所述的分拣单元包括多个沿输送线设置的分拣机构、验证机构，所述的验证机构包括验证图像采集模块、比对模块，比对模块连接控制分拣机构，所述的分拣机构包括顶料机构、收料机构，顶料机构、收料机构关于输送线左右对称设置，比对模块连接控制顶料机构，所述的输送线上于图像采集模块前侧还设有对物品进行整理的理料机构，理料机构包括设置在输送线边侧的理料架、理料架上设置的迫使物品处于输送线中心处的理料摆臂，理料摆臂的数目为两个，两个理料摆臂关于输送线中间左右对称设置，理料摆臂前端与理料架活动连接，理料摆臂的后端向输送线中部倾斜使两个理料摆臂呈V状结构，所述的理料摆臂包括与理料架活动连接的连接架、滚筒、驱动滚筒转动的电机，滚筒在连接架上呈倾斜状设置，滚筒由前至后向输送线中部倾斜，滚筒表面设有螺旋状的花纹。

2.根据权利要求1所述的基于图像识别的自动分拣装置，其特征在于，所述的顶料机构为设置在输送线侧边的伸缩装置，伸缩装置的输出端朝向输送线一侧，所述的收料机构为与伸缩装置输出端相对着的集料盒，所述的验证图像采集模块设置在伸缩装置处。

3.根据权利要求1所述的基于图像识别的自动分拣装置，其特征在于，所述的图像采集模块包括至少一个图像采集摄像机、固定图形采集摄像机的采集支架。

4.根据权利要求2所述的基于图像识别的自动分拣装置，其特征在于，所述的验证图像采集模块为设置伸缩装置上的验证图像采集摄像机，所述的伸缩装置为气缸。

5.根据权利要求1所述的基于图像识别的自动分拣装置，其特征在于，所述的理料摆臂上设有多个竖向的滚筒、驱动滚筒转动的电机，理料摆臂上还设有在多个滚筒间连接传动的传动机构。

6.根据权利要求1所述的基于图像识别的自动分拣装置，其特征在于，所述的分拣机构与验证机构一一对应，所述的分析模块为分析MCU,所述的比对模块为控制MCU。