一种物品轮廓获取及识别的装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106874903A(43)申请公布日2017.06.20(21)申请号201710089340.X(22)申请日2017.02.20(71)申请人湖南大学地址410082湖南省长沙市岳麓区麓山南路2号(72)发明人王刚陈敬炜徐峥勇(74)专利代理机构长沙市融智专利事务所43114代理人杨萍(51)Int.Cl.G06K9/20(2006.01)G06K9/46(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种物品轮廓获取及识别的装置及方法(57)摘要本发明公开了一种物品轮廓获取及识别的装置及方法，所述装置包括光源、菲涅尔透镜、反光板、光源、摄像头及微处理器；所述方法包括以下步骤：1)布置在摄像头附近的光源射出的光线通过菲涅尔透镜整形成平行光；2)平行光通过待测物体，在反光板上留下与待测物体对应的轮廓阴影；3)反光板反射回的光线经过菲涅尔透镜汇聚，被摄像头捕获形成图像；4)通过微处理器对摄像头捕获的图像进行二值化、轮廓提取处理，得到待测物体的轮廓；(5)将该轮廓与轮廓样本库进行对比，识别待测物体。本发明特别适用于包装瓶等废弃物智能回收过程中的物品图像识别，具有结构简单，造价低廉的特点。CN106874903ACN106874903A权利要求书1/1页1.一种物品轮廓获取及识别的装置，其特征在于：包括光源、菲涅尔透镜、反光板、光源、摄像头及微处理器；所述光源设置在摄像头附近，两者位于待测物体同一侧；所述菲涅耳透镜位于光源和摄像头与待测物体之间，摄像头和光源布置在菲涅耳透镜的焦距位置；所述反光板设置在待测物体另一侧，与光源和摄像头相对；所述的菲涅尔透镜用于将光源射出的光线整形成平行光，并把反光板反射回的光线进行汇聚；所述的反光板用于反射来自于菲涅耳透镜的平行光；所述的摄像头用于捕获反光板反射回的光线并经由菲涅耳透镜汇聚形成的图像；所述的微处理器用于对摄像头输出的图像进行灰度化和二值化处理，并进行边缘检测、轮廓提取和轮廓匹配。2.根据权利要求1所述的一种物品轮廓获取及识别的装置，其特征在于：所述反光板采用镜面反射镜或棱镜式反光膜。3.一种物品轮廓获取及识别的装置方法，其特征在于，使用权利要求1或2所述的一种物品轮廓获取及识别的装置，具体按以下方法步骤进行：1)布置在摄像头附近的光源射出的光线通过菲涅尔透镜整形成平行光；2)平行光通过待测物体，在反光板上留下与待测物体对应的轮廓阴影；3)反光板反射回的光线经过菲涅尔透镜汇聚，被摄像头捕获形成图像；4)通过微处理器对摄像头捕获的图像进行灰度化和二值化处理，并进行边缘检测和轮廓提取，得到待测物体的轮廓；5)将该轮廓与轮廓样本库进行对比，识别待测物体。4.根据权利要求3所述的物品轮廓获取及识别方法，其特征在于，对二值化处理后的图像数据，采用Laplace算子或Prewitt算子进行边缘检测。2CN106874903A说明书1/4页一种物品轮廓获取及识别的装置及方法技术领域[0001]本发明属于物体图像识别技术领域及废弃物智能回收技术领域，特别涉及了一种包装瓶等小型物品轮廓获取及识别的装置及方法。背景技术[0002]研制和推广废塑料瓶等垃圾的智能回收装置被认为是规范包装瓶的回收体系，减少“白色垃圾”污染的最有效的途经之一。在包装瓶的智能回收装置中，物品的识别技术是核心部件。高效、准备的识别可以有效地杜绝错误回收并防止回收欺诈行为，从而大大的提高机器的可靠性。[0003]申请号为201220364458.1和200620092237.8的实用新型专利中公开了一种基于对包装瓶的条码扫描进行识别的方案；但是，由于条码容易被仿造，也易损毁。因此，导致基于条形码的识别方式阻碍了智能回收方式的推广。采用集成的物品识别手段是智能回收的发展趋势，其中物品的图像识别技术是最关键的技术之一。申请号为201410670766.0的发明专利申请公开了一种利用摄像头捕获不包含和包含物品的回收舱图像并作为底图和比较图，从而识别物品是否为可回收塑料瓶的方案，但该技术的识别精度依赖于图像的质量。申请号为200810200993.1的发明专利申请公开了一种罐体图像识别装置，通过CCD相机摄取图像并将其与数据库中图像进行对比，但未给出实现的技术细节。申请号为200620092237.8的实用新型专利公开了一种在饮料瓶两侧分别放置发光源和光敏元件以判断饮料瓶大小的方案，但是这样做只能判断出物体的直径，很难对投入的饮料瓶外形进行精确地检测和判断。另外，在塑料瓶的外形图像识别方面的研究还有其他的一些进展，如机器视觉方法、RGB法、图像对比方法等，上述技术复杂、成本高，并且还未真正应用到回收机产品中。[0004]如上所述，为了解决上述问题，