[发明专利]一种基于模板匹配的自识别分拣方法

说明书

本发明涉及一种基于模板匹配的自识别分拣方法，所述方法包括：S1：制作模板；S2：采集目标图像；S3：提取模板信息；S4：对视频流进行像素搜索；S5：检测是否存在与像素模板相似的目标物体；若存在，则进行S6，若不存在，则返回S4；S6：计算目标物体的中心坐标；S7：计算机械臂各关节的角度；S8：控制各关节处的舵机转动相应的角度，实现分拣抓取；S9：判断是否继续下一目标物体的分拣，若不需要，停止分拣，若需要，则返回步骤S2；本发明可提高分拣系统应用的广泛性。

技术领域

本发明涉及自识别分拣领域，更具体地，涉及一种基于模板匹配的自识别分拣方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，城市垃圾也越来越多。由于生活垃圾的复杂性和多样性，民众垃圾分类意识不高，垃圾分类市场不成熟等原因，使得我国垃圾分类已经实施了十余年，但仍然没有成效。传统的垃圾分拣大量依赖于人工分拣，分拣人员站在垃圾传送带的两侧，将有害或者有用的垃圾分拣出来。人工分拣的优点是分拣精度高，投入设备成本低；但缺点也显而易见，分拣效率极其低下，而且可能会存在对垃圾分拣人员生命安全的威胁。世界上第一台垃圾分拣机器人是ZenRobotics公司制作的ZenRobotics Recycler；通过机器人对固体垃圾流(金属、木材、矿石、塑料、硬纸板等)进行精确的分离拣选。而SadakoTechnologies公司制作的WALL-B设备，主要是从垃圾流中识别和分拣固体垃圾，包括树脂材料，高密度聚乙烯，砖块，食品罐头等。这两种垃圾分拣系统都局限于内嵌的算法，仅仅只能识别固定的材料，使系统不具备多功能性以及广泛的适应性。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的分拣系统不具广泛性的缺陷，提供一种基于模板匹配的自识别分拣方法。

所述系统包括：图像采集模块、上位机、下位机、机械臂；图像采集模块与上位机电连接，上位机与下位机电连接，下位机与机械臂电连接；

图像采集模块负责模板图像信息和目标图像信息的采集，并将采集的模板图像信息和目标图像信息传送给上位机；

上位机负责模板图像信息的保存与提取，以及根据目标图像信息对机械臂各关节角度信息的计算，并将计算后的角度信息发送给下位机；

下位机根据上位机发送来的信息实现对机械臂的控制；

机械臂为执行机构，负责垃圾分拣动作的执行。

优选地，机械臂采用多自由度的机械臂，机械臂包括若干个关节、若干个力臂和夹持器，关节与力臂相互间隔且依次连接，连接后末端为关节，末端的关节与夹持器连接；夹持器用来夹持物体。

优选地，机械臂包括依次连接的第一关节、第一力臂、第二关节、第二力臂、第三关节、第三力臂、第四关节、第四力臂、第五关节、夹持器；

第五关节控制夹持器处于闭合还是张开的状态；

夹持器用于夹持目标物体；

第一关节设在底座上；

第一关节、第二关节、第三关节、第四关节用来调整机械臂位置，第五关节用来控制夹持器夹持物体。

优选地，夹持器的夹持侧设有压力传感器，压力传感器与下位机连接，用来感应夹持器夹持物体的力度的大小。

优选地，所述的下位机包括WIFI接收模块和主控芯片，WIFI接收模块与上位机无线通信连接，WIFI接收模块与主控芯片电连接。

优选地，WIFI接收模块的型号为：ESP8266，主控芯片的型号为：Stm32f103zet6。

优选地，所述的图像采集模块采用的是罗技公司生产的C920摄像头；C920集成CMOS传感器，最高分辨率为1280*960，最大帧数为30FPS。