自动烟叶分级方法及设备技术

本发明专利技术涉及烟叶分级技术领域，具体涉及自动烟叶分级方法及设备，方法包括，步骤S1，对烟叶堆进行拍摄，获得烟叶深度图像；步骤S2，提取烟叶深度图像中的烟叶内容，计算烟叶深度图像中的烟叶轮廓线；步骤S3，基于烟叶轮廓线确定一位于烟叶堆顶部的目标烟叶，获取目标烟叶的烟叶轮廓，并计算目标烟叶的吸取位置；步骤S4，拍摄目标烟叶获得目标烟叶图像，对目标烟叶进行分级；步骤S5，将目标烟叶转移与目标烟叶的等级相对应的收料框中，返回执行步骤S1，直至烟叶堆中所有烟叶转移完毕。本发明专利技术解决烟叶分级中完整代替人工的问题，通过RGBD数据计算适合吸取的烟叶位置，自动化识别分级，节约了人力，提升了效率。提升了效率。提升了效率。

【技术实现步骤摘要】
自动烟叶分级方法及设备


[0001]本专利技术涉及烟叶分级
，具体涉及烟叶分级的方法和设备。

技术介绍

[0002]烟叶的交易过程中需要根据烟叶等级来确定，目前的烟叶分级一般是将烟农交售的烟叶通过人工的方式进行整齐堆叠，然后通过人工的方式逐片上料和分级，此种方式不仅费时费人力，并且由于人工的疲劳和误差会导致分级的结果不稳定，导致放置在收料框中的烟叶等级与实际不匹配，影响烟叶分级的准确性。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于，提供自动烟叶分级方法，解决以上技术问题；
[0004]本专利技术的目的还在于，提供自动烟叶分级设备，解决以上技术问题。
[0005]本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
[0006]自动烟叶分级方法，包括，
[0007]步骤S1，通过一第一传送带将烟叶堆传送至一相机下方，对所述烟叶堆进行拍摄，获得烟叶深度图像；
[0008]步骤S2，提取所述烟叶深度图像中的烟叶内容，计算所述烟叶深度图像中的烟叶轮廓线；
[0009]步骤S3，基于所述烟叶轮廓线确定一位于所述烟叶堆顶部的目标烟叶，获取所述目标烟叶的烟叶轮廓，基于所述目标烟叶的烟叶轮廓计算所述目标烟叶的吸取位置；
[0010]步骤S4，吸取所述目标烟叶，提升至脱离所述烟叶堆，拍摄所述目标烟叶获得目标烟叶图像，基于所述目标烟叶图像对所述目标烟叶进行分级；
[0011]步骤S5，将所述目标烟叶转移至一第二传动带上，通过所述第二传送带将所述目标烟叶收料至与所述目标烟叶的等级相对应的收料框中，返回执行步骤S1，直至所述烟叶堆中所有烟叶转移完毕。
[0012]优选的，步骤S3包括，
[0013]步骤S31，对所述目标烟叶的烟叶轮廓内的烟叶区域进行分割，获得多个分割区域；
[0014]步骤S32，分别计算所述分割区域的尺寸，将尺寸符合一吸盘的直径大小的所述分割区域标记为吸取候选位置；
[0015]步骤S33，选择一所述吸取候选位置作为所述目标烟叶的吸取位置。
[0016]优选的，步骤S32中，所述吸盘的直径大小为所述吸盘在世界坐标系中的尺寸经坐标系变换后转换到图像坐标系中的尺寸大小。
[0017]优选的，步骤S5包括，
[0018]步骤S51，将所述目标烟叶转移至一第二传送带上方与所述目标烟叶的等级相对应的所述收料框相对应的区域；
[0019]步骤S52，通过一落料装置将所述目标烟叶打落到所述第二传送带上，经所述第二传送带将所述目标烟叶传输至所述收料框内。
[0020]优选的，步骤S5还包括，
[0021]步骤S50，计算所述目标烟叶相对于所述收料框的偏转角度，基于所述偏转角度计算旋转参数对所述目标烟叶进行旋转。
[0022]自动烟叶分级设备，用于实施所述的自动烟叶分级方法，包括，
[0023]所述相机，用于对所述烟叶堆进行拍摄，获得所述烟叶深度图像；
[0024]所述第一传送带，设于所述相机的下方，用于传输所述烟叶堆至一机械手的臂展范围内；
[0025]所述机械手，设于所述第一传送带的一侧位于所述相机的下方，所述机械手上设有一用于吸取烟叶的吸盘；
[0026]所述第二传送带，设于所述机械手的一侧位于所述第一传送带的下方，用于传输所述目标烟叶至所述收料框中；
[0027]多个所述收料框，设于所述第二传送带的落料端，一所述目标烟叶的等级至少对应设有一所述收料框。
[0028]优选的，所述相机集成有彩色平面相机和深度相机，所述相机的下方设有平板光源。
[0029]优选的，所述第一传送带沿横向输送，所述第二传送带沿纵向输送。
[0030]优选的，所述相机连接外部的烟叶分级装置，所述烟叶分级装置接收所述相机发送的目标烟叶图像对所述目标烟叶进行分级。
[0031]优选的，所述第二传送带的一侧设有落料装置。
[0032]本专利技术的有益效果：由于采用以上技术方案，本专利技术解决烟叶分级中完整代替人工的问题，通过RGBD数据计算适合吸取的烟叶位置，自动化识别分级，节约了人力，提升了效率。
附图说明
[0033]图1为本专利技术实施例中自动烟叶分级设备的结构示意图；
[0034]图2为本专利技术实施例中自动烟叶分级方法的步骤示意图；
[0035]图3为本专利技术实施例中步骤S3的步骤示意图；
[0036]图4为本专利技术实施例中步骤S5的步骤示意图。
具体实施方式
[0037]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0038]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0039]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为本专利技术的限定。
[0040]自动烟叶分级方法，如图1，图2所示，包括，
[0041]步骤S1，通过一第一传送带3将烟叶堆7传送至一相机1下方，对烟叶堆7进行拍摄，获得烟叶深度图像；
[0042]步骤S2，提取烟叶深度图像中的烟叶内容，计算烟叶深度图像中的烟叶轮廓线；
[0043]步骤S3，基于烟叶轮廓线确定一位于烟叶堆7顶部的目标烟叶，获取目标烟叶的烟叶轮廓，基于目标烟叶的烟叶轮廓计算目标烟叶的吸取位置；
[0044]步骤S4，吸取目标烟叶，提升至脱离烟叶堆7，拍摄目标烟叶获得目标烟叶图像，基于目标烟叶图像对目标烟叶进行分级；
[0045]步骤S5，将目标烟叶转移至一第二传动带5上，通过第二传送带5将目标烟叶收料至与目标烟叶的等级相对应的收料框6中，返回执行步骤S1，直至烟叶堆7中所有烟叶转移完毕。
[0046]具体地，本专利技术解决烟叶分级中完整代替人工的问题，包括不需要堆叠整齐的叶子，烟农交售的原始转台即可，自动不需要人工逐片上料和人工分级，提供通过相机1、机械手4联动吸取、分级、落料烟叶的方式，以及提供通过RGBD数据计算适合吸取的烟叶位置的方法，纯机械化的识别，节约了人力，提升了效率。
[0047]进一步的，本专利技术中的烟叶深度图像为RGBD图像，除了红(R)、绿(G)、蓝(B)三个颜色通道以外还具有Depth Map(深度图)，包含相机1与烟叶表面的距离有关的信息的图像通道，烟叶通过上料皮带，被转输到相机1下方，拍摄烟叶堆7的RGBD图像，使用AI算法找到最合适的吸取位置，本实施例中通过基于CNN的UNet网络计算最高高度的烟叶的边缘轮廓线，在其他实施例中也可以使用类似网络。
[0048]在一种较优的实施例中，如图3所示，步骤S3包括，
[0049]步骤S31，对目标烟叶的烟叶轮廓内的烟叶区域进行分割，获得多个分割区域；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.自动烟叶分级方法，其特征在于，包括，步骤S1，通过一第一传送带将烟叶堆传送至一相机下方，对所述烟叶堆进行拍摄，获得烟叶深度图像；步骤S2，提取所述烟叶深度图像中的烟叶内容，计算所述烟叶深度图像中的烟叶轮廓线；步骤S3，基于所述烟叶轮廓线确定一位于所述烟叶堆顶部的目标烟叶，获取所述目标烟叶的烟叶轮廓，基于所述目标烟叶的烟叶轮廓计算所述目标烟叶的吸取位置；步骤S4，吸取所述目标烟叶，提升至脱离所述烟叶堆，拍摄所述目标烟叶获得目标烟叶图像，基于所述目标烟叶图像对所述目标烟叶进行分级；步骤S5，将所述目标烟叶转移至一第二传动带上，通过所述第二传送带将所述目标烟叶收料至与所述目标烟叶的等级相对应的收料框中，返回执行步骤S1，直至所述烟叶堆中所有烟叶转移完毕。2.根据权利要求1所述的烟叶自动分级方法，其特征在于，步骤S3包括，步骤S31，对所述目标烟叶的烟叶轮廓内的烟叶区域进行分割，获得多个分割区域；步骤S32，分别计算所述分割区域的尺寸，将尺寸符合一吸盘的直径大小的所述分割区域标记为吸取候选位置；步骤S33，选择一所述吸取候选位置作为所述目标烟叶的吸取位置。3.根据权利要求2所述的烟叶自动分级方法，其特征在于，步骤S32中，所述吸盘的直径大小为所述吸盘在世界坐标系中的尺寸经坐标系变换后转换到图像坐标系中的尺寸大小。4.根据权利要求1所述的烟叶自动分级方法，其特征在于，步骤S5包括，步骤S51，将所述目标烟叶转移至一第二传送带上方与所述目标烟叶的等级相对应的所述收料框相对应的区域；步骤S52，通过一落...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏璐，
申请(专利权)人：上海启迪睿视智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：