[发明专利]一种面向垃圾焚烧进料的自动给料控制方法及系统

权利要求书

1.一种面向垃圾焚烧进料的自动给料控制方法，其特征是：包括以下步骤：

S1：实时采集垃圾进料口图像，获取成像面的深度信息；

S2：根据深度信息进行高斯混合模型背景建模；

S3：根据高斯混合模型背景模型进行三维重建计算垃圾体积；

S4：根据垃圾体积判断是否进行进料。

2.根据权利要求1所述的一种面向垃圾焚烧进料的自动给料控制方法，其特征是：所述步骤S2中高斯混合模型背景建模，包括以下步骤：

S21：用K个高斯分布组成的混合模型表示图像中每一个像素；

S22：参数初始化；

S23：进行模型匹配，若匹配成功，则采用第一参数更新方案进行参数更新，否则以第二参数更新方案进行参数更新；

S24：对各个高斯分布的权重进行归一化处理，将每个高斯分别按照由大到小排序，并取前B_j个高斯分布作为背景分布

其中，K∈[3,5]，为表示像素j在t时刻的混合高斯模型中第i个高斯分量的权重，第i个高斯分量的标准差，d为高斯分别总数，w_k为第k个高斯分布的权值，T为预设阈值。

3.根据权利要求2所述的一种面向垃圾焚烧进料的自动给料控制方法，其特征是：所述步骤S22中，参数初始化包括：令每个高斯分布的权重令混合高斯模型中所有的高斯分布的标准差为σ_init，并取首帧图像的每个像素值作为每个高斯分布均值的初始值，其中，σ_init为预设值。

4.根据权利要求2所述的一种面向垃圾焚烧进料的自动给料控制方法，其特征是：所述步骤S23中，模型匹配包括：对于每次输入的当前帧图像中的像素点x_j,t，将其与当前K个模型按照匹配公式进行比较，直到找到匹配新像素值的分布模型，匹配公式如下：

其中，和为上一时刻第i个高斯分量的均值和标准差。

5.根据权利要求2或4所述的一种面向垃圾焚烧进料的自动给料控制方法，其特征是：所述第一参数更新方案包括：保持除第i个高斯分布的其它高斯分布的均值与标准差不变，更新第i个高斯分量的权重、均值和方差

其中α是模型的学习率，ρ为参数的学习率。

6.根据权利要求2或4所述的一种面向垃圾焚烧进料的自动给料控制方法，其特征是：所述第二参数更新方案包括：用新的高斯分别替代第K个高斯分布，令新的高斯分布的均值为标准差和权值为和原来的高斯分布的均值和标准差保持不变，权重

7.根据权利要求1所述的一种面向垃圾焚烧进料的自动给料控制方法，其特征是：所述步骤S3包括以下步骤：

S31：建立筛选公式

其中，D_i为第i时刻深度传感器获得的深度信息，Bg_D为RGBD空间中D空间分量高斯混合模型建模得到的背景模型，E为预设阈值；

S32：将满足筛选公式的所有像素点j转换成点云坐标X_j，Y_j，Z_j；

S33：以存在物体的像素为底面，为顶面，将底面分割成N个正方形，计算底面X方向最大差值L即：则单个正方形长度为R_l＝L/N，并计算每个正方形面积S；

S34：对每个正方形中心点坐标X_r，Y_r，Z_r，在Z轴方向寻找满足：的顶面坐标，如能找到则高度差则进料口内垃圾体积V_t＝S*H_r*n，其中E′为预设值。

8.一种面向垃圾焚烧进料的自动给料控制系统，适用于采用权利要求1-7任一项所述的方法，其特征是：包括深度传感器平台(2)、深度传感器(1)和处理器，深度传感器与处理器相连，所述深度传感器设置在深度传感器平台上，深度传感器检测面覆盖进料口(3)，所述处理器还与垃圾焚烧装置的铰刀相连。