[发明专利]一种瓷砖分类识别方法及装置

权利要求书

1.一种瓷砖分类识别方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1，设置相机参数；

步骤2，传送带启动，带动瓷砖运动；

步骤3，判断瓷砖是否进入光电开关检测范围；

步骤4，当瓷砖进入光电开关检测范围时相机采集图像；

步骤5，当瓷砖离开光电开关检测范围时停止当前图像帧的采集并保存图像；

步骤6，对图像进行深度学习训练并分类；

步骤7，按照分类结果并把信号传输给瓷砖分拣机。

2.根据权利要求1所述的一种瓷砖分类识别方法，其特征在于，在步骤1中，所述相机参数包括曝光时间、白平衡、增益和帧率，相机为采用CCD或CMOS光敏元件的工业相机，相机内部具有闪速存储器或内置硬盘卡。

3.根据权利要求1所述的一种瓷砖分类识别方法，其特征在于，在步骤2中，所述传送带为皮带输送线、滚筒输送线、链板输送线、网带输送线中任意一种输送线的传送带。

4.根据权利要求1所述的一种瓷砖分类识别方法，其特征在于，在步骤3中，所述判断瓷砖是否进入光电开关检测范围方法为，设置一个光电开关在传送带上，光电开关包括红外线检测部分、电压比较器，光电开关的红外线检测部分采用一对红外发送接收管完成，当电路正常工作时，无瓷砖遮挡则红外接收头有红外线照射，正向输入电压高于负向输入电压，电压比较器输出高电平，判定为没有瓷砖进入光电开关检测范围；当在红外发射接收管间有不透光的瓷砖时，红外接收头无红外线照射，正向输入电压低于负向输入电压，则电压比较器输出低电平，判定为瓷砖进入光电开关检测范围；当正向输入电压高于负向输入电压时，电压比较器正向输入电压4V-5V，负向输入电压为3.3V；当正向输入电压低于负向输入电压时，电压比较器正向输入电压2V-3V，负向输入电压为3.3V；电压比较器型号为LM324、LM358、uA741、TL081234、OP07、OP27、LM339、LM393任意一种。

5.根据权利要求1所述的一种瓷砖分类识别方法，其特征在于，在步骤4中，所述相机为线阵CCD工业相机，对待测陶瓷状表明进行图像采集，采集单张图像的开始与结束由光电开关控制。

6.根据权利要求1所述的一种瓷砖分类识别方法，其特征在于，在步骤5中，图像帧的采集并保存图像通过图像采集卡进行，能够适应不同环境下传送带的速度，经过编码器会得到RS422的差分信号，根据图像采集卡相应的线扫面频率，采集并保存图片。

7.根据权利要求1所述的一种瓷砖分类识别方法，其特征在于，在步骤6中，对图像进行深度学习训练并分类的方法为以下步骤：

输入图像I，通过从I中采集W×H×d维的特征图像F，特征向量F(x,y)＝φ(I,x,y)，F的大小为W×H×d维，d为F(x,y)中元素的个数，函数φ为图像颜色的映射，(x,y)表示像素坐标，范围在W，H内，R(x,y),G(x,y),B(x,y)为像素值，分别表示相对x，y的一阶微分的范数，分别表示相对x，y的二阶微分的范数，对于的瓷砖色差分类任务，构造色差采样特征公式F(x,y)：

其中，I(x,y)为图像色差值，图像样本的采样区域{z_k}是采样区域R中d维的采样区域协方差C_R，为正整数，k为采样区域R的特征点均值，i＝1…n，j＝1…n，n为正整数；

对于n×n采样矩阵Z_k(i)，Z_k(j)，Z_k(i),Z_k(j)最优核矩阵为：

K^*＝tr(Z_k(i)Z_k(j)^-1)-logdet(Z_k(i)Z_k(j)^-1)-n，其中n为空间的维度，根据得到的最优核矩阵K^*，Tr为线性变换函数，通过直接计算两点之间的相似性进行分类，分类结果为色差不同的瓷砖。

8.一种瓷砖分类识别装置，其特征在于，所述装置包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序运行在以下装置的单元中：

相机参数设置单元，用于设置相机参数；

瓷砖运动单元，用于传送带启动，带动瓷砖运动；

检测范围判断单元，用于判断瓷砖是否进入光电开关检测范围；

图像采集单元，用于当瓷砖进入光电开关检测范围时相机采集图像；

图像保存单元，用于当瓷砖离开光电开关检测范围时停止当前图像帧的采集并保存图像；

学习分类单元，用于对图像进行深度学习训练并分类；

瓷砖分拣单元，用于按照分类结果并把信号传输给瓷砖分拣机。