[发明专利]基于机器视觉的满斗率预测系统和方法

权利要求书

1.基于机器视觉的满斗率预测系统，其特征在于，所述系统包括传感单元、通信单元、预处理单元、预测单元和供电单元，其中：

传感单元，用于采集装载机工作时的图片信息；采集装载机移动时的位置与速度信息；采集装载机挖掘物料的物料信息；采集装载机工作环境的温湿度信息；

通信单元，用于将所述图片信息、位置与速度信息、物料信息和温湿度信息传输至预处理单元和预测单元；

预处理单元，用于将所述图片信息进行降噪和清晰化处理，得到清晰化信息；将图片降噪信息进行尺寸适应改变和拼接，得到适应图片数据；将所述适应图片数据、位置与速度信息、物料信息和温湿度信息融合，得到融合数据；

预测单元，用于以多个融合数据作为训练样本，训练得到卷积神经网络模型；将所述图片信息输入卷积神经网络模型，得到第一满斗率数据；将所述图片信息、位置与速度信息、物料信息和温湿度信息通过图像处理算法推算，得到第二满斗率数据；将所述第一满斗率数据和第二满斗率数据融合对比，得到满斗率预测数据；

供电单元，用于向所述传感单元、通信单元、预处理单元和预测单元供电。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的满斗率预测系统，其特征在于，所述传感单元具体包括：

图片信息采集模块，用于采集装载机工作时的图片信息；

位置与速度信息采集模块，用于采集装载机移动时的位置与速度信息；

物料信息采集模块，用于采集装载机挖掘物料的物料信息；以及

温湿度信息采集模块，用于采集装载机工作环境的温湿度信息。

3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的满斗率预测系统，其特征在于，所述预处理单元具体包括：

清晰化处理模块，用于将所述图片信息进行降噪和清晰化处理，得到清晰化信息；

尺寸适应改变和拼接模块，用于将图片降噪信息进行尺寸适应改变和拼接，得到适应图片数据；以及

同步融合模块，用于将所述适应图片数据、位置与速度信息、物料信息和温湿度信息同步融合，得到融合数据。

4.根据权利要求1所述的基于机器视觉的满斗率预测系统，其特征在于，所述预测单元具体包括：

模型训练模块，用于以多个融合数据作为训练样本，训练得到卷积神经网络模型；

第一满斗率数据生成模块，用于将所述图片信息输入卷积神经网络模型，得到第一满斗率数据；

第二满斗率数据生成模块，用于将所述图片信息、位置与速度信息、物料信息和温湿度信息通过图像处理算法推算，得到第二满斗率数据；以及

满斗率预测数据生成模块，用于将所述第一满斗率数据和第二满斗率数据融合对比，得到满斗率预测数据。

5.根据权利要求1所述的基于机器视觉的满斗率预测系统，其特征在于，所述基于机器视觉的满斗率预测模型训练的系统还包括：

辅助单元，用于将所述图片信息、位置与速度信息、物料信息和温湿度信息备份；监测装载机的工作状态，并在出现异常时告警。

6.基于机器视觉的满斗率预测方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：

采集并处理装载机的图片信息、位置与速度信息、物料信息和温湿度信息，得到融合数据；

以多个融合数据作为训练样本，训练得到卷积神经网络模型；

将所述图片信息输入卷积神经网络模型，得到第一满斗率数据；

将所述图片信息、位置与速度信息、物料信息和温湿度信息通过图像处理算法推算，得到第二满斗率数据；

将所述第一满斗率数据和第二满斗率数据融合对比，得到满斗率预测数据。

7.根据权利要求6所述的基于机器视觉的满斗率预测方法，其特征在于，所述融合数据的生成方法具体包括以下步骤：

采集装载机工作时的图片信息；

采集装载机移动时的位置与速度信息；

采集装载机挖掘物料的物料信息；

采集装载机工作环境的温湿度信息；

将所述图片信息、位置与速度信息、物料信息和温湿度信息传输至预处理单元和预测单元；

将所述图片信息进行降噪和清晰化处理，得到清晰化信息；

将图片降噪信息进行尺寸适应改变和拼接，得到适应图片数据；

将所述适应图片数据、位置与速度信息、物料信息和温湿度信息同步融合，得到融合数据。