[发明专利]一种建筑垃圾在线分拣系统和分拣方法

权利要求书

1.一种建筑垃圾在线分拣系统，其特征在于:包括物料输送装置、物料检测装置、工控机、分拣装置和若干回收箱；该物料输送装置用于将物料分散地运送至检测区；该物料检测装置采集检测区内物料的图片和光谱信息，对图片进行图像处理得到物料的几何特征，对光谱信息采用主成分分析算法和机器学习算法获得物料的材料种类并反馈至工控机；该工控机与分拣装置相连以根据几何特征和材料种类控制分拣装置动作将物料分拣至对应的回收箱。

2.如权利要求1所述的一种建筑垃圾在线分拣系统，其特征在于：所述物料输送装置包括慢速传送带和快速传送带，该慢速传送带的末端与快速传送带的前端重合；所述检测区位于该快速传送带装置上。

3.如权利要求1所述的一种建筑垃圾在线分拣系统，其特征在于：所述物料检测装置包括高光谱相机、图像处理模块和分类处理模块；该高光谱相机位于所述检测区以采集所述图像和光谱信息；该图像处理模块与高光谱相机相连以进行图像处理；该分类处理模块与图像处理模块相连以处理获得材料种类。

4.如权利要求1所述的一种建筑垃圾在线分拣系统，其特征在于：所述分拣装置包括四轴龙门架机器人，该四轴龙门架机器人与所述工控机相连并设有机械爪。

5.一种建筑垃圾在线分拣方法，其特征在于:包括如下步骤

1)将物料分散地运送至检测区以采集物料的图片和光谱信息；

2)对图片进行图像处理得到物料的几何特征；

3)对光谱信息采用主成分分析算法得到特征波长，再结合机器学习算法获得物料的材料种类；

4)根据几何特征和物料种类结合运动控制算法控制分拣装置进行分拣。

6.如权利要求5所述的一种建筑垃圾在线分拣方法，其特征在于：所述图像处理包括滤波、二值化、边缘检测、轮廓提取及计算轮廓矩得到所述几何特征，其包括物料的轮廓、质心和旋转角。

7.如权利要求5所述的一种建筑垃圾在线分拣方法，其特征在于：所述主成分分析算法包括：

3A.1)将样本矩阵数据正态标准化得到矩阵A，并求矩阵A的相关系数矩阵R；

3A.2)用雅克比方法求相关系数矩阵R的特征值s；

3A.3)根据特征值s求各个成分的贡献率，根据所需的阈值，当累计贡献率达到阈值，则取相应最大的几个贡献率的成分为主成分；

3A.4)以波段为横坐标，作各主成分的载荷系数曲线；分析载荷系数曲线，各条曲线的波峰波谷处即为原始数据的区别点，即为特征波长。

8.如权利要求5所述的一种建筑垃圾在线分拣方法，其特征在于：所述机器学习算法为基于极限学习机的机器学习算法。

9.如权利要求5所述的一种建筑垃圾在线分拣方法，其特征在于：所述运动控制算法为PID控制算法。