一种用于吸盘卸废钢过程中的喷雾抑尘方法技术

本发明专利技术提供一种用于吸盘卸废钢过程中的喷雾抑尘方法，包括以下步骤：在卸废钢的区域架设雾炮设备和抓取相机，利用相机获取吸盘的运动轨迹，以及吸盘的吸附状态的视频数据；提取相机获取到的吸盘图片数据，确定吸盘的吸附状态；使用

【技术实现步骤摘要】
一种用于吸盘卸废钢过程中的喷雾抑尘方法


[0001]本专利技术属于卸货降尘领域，具体地说是一种用于吸盘卸废钢过程中的喷雾抑尘方法
。

技术介绍

[0002]按照新的环保政策，如果废钢加工厂地进行切割
、
打包
、
压块
、
分拣等产生粉尘的作业，必须进行封闭并安装除尘设施，否则一律关停，作为无组织排放不达标处理，所以为了保证工作人员的身体健康，需要对密封的工作车间进行喷雾，从而抑制废钢的扬尘
。
[0003]为了提升废弃金属的回收利用率，需要将金属与其他物质进行分离，因此就需要使用相应的金属分离器，金属分离器的吸盘进行吸附，现利用电磁原理对分离器进行通电进行产生磁性，实现对金属的持续吸附，以便达到分离的目的，废钢使用吸盘对废钢进行卸货，吸盘从料堆与车厢之间往复周期运动直到将车内废钢清理完毕，当吸盘将废钢料件运送到料堆上方放下时，废钢中的灰尘随着废钢的下落而扬起，废钢中夹杂着各种各样的灰尘，尤其在卸货的过程中，卸料区域附近会扬起灰尘，这些灰尘对人体和环境具有较大的危害
。
为了降低灰尘带来的危害，需要使用喷雾设备来抑制空气中的灰尘
。
目前的抑尘方式是通过灰尘传感器来测量空气中灰尘颗粒的浓度，当灰尘空气浓度达到一定程度则开启喷雾设备
。
但是，废钢卸料扬起的灰尘覆盖范围较小，而且卸货的区域随机，卸货扬起的灰尘很难被灰尘传感器捕捉到，这则导致对于卸货过程中的抑尘作用不明显
。
[0004]综上，因此本专利技术提供了一种用于吸盘卸废钢过程中的喷雾抑尘方法，以解决上述问题
。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种用于吸盘卸废钢过程中的喷雾抑尘方法，以解决现有技术中废钢卸料扬起的灰尘覆盖范围较小，而且卸货的区域随机，卸货扬起的灰尘很难被灰尘传感器捕捉到，这则导致对于卸货过程中的抑尘作用不明显等问题
。
[0006]一种用于吸盘卸废钢过程中的喷雾抑尘方法，包括以下步骤：
[0007]在卸废钢的区域架设雾炮设备和抓取相机，利用相机获取吸盘的运动轨迹，以及吸盘的吸附状态的视频数据；
[0008]提取相机获取到的吸盘图片数据，确定吸盘的吸附状态；
[0009]使用
labelImg
标注工具，对两种状态的吸盘进行标注，吸废钢的标注为“xp_steel”，没吸废钢的标注为“xp”，对图片进行标注，定位图片中的吸盘位置；
[0010]利用图片标注后的数据集划分，将数据集划分为训练集
、
验证集和测试集三部分，得到吸盘两种状态下的检测模型；
[0011]使用吸盘的检测模型对视频帧进行预测，若帧中没有吸盘，则模型输出为空，放弃该帧，若吸盘底部没有吸取废钢，则模型输出吸盘的状态“xp”和坐标点，若吸盘的底部有废钢，则模型输出吸盘状态“xp_steel”和坐标；
[0012]检测模型对视频帧中的目标进行追踪，追踪吸盘的状态，在模型输出的状态为“xp_steel”的时候，同时输出坐标，视频帧继续追踪，当视频帧中的目标消失，模型输出的状态为“xp”的时候，输出此时的坐标；
[0013]当“xp
‑
steel”的追踪
ID
消失，说明吸盘已经将废钢放下，此时模型检测到“xp”时，说明此刻灰尘即将升起，将“xp”的检测出来的坐标转化为雾炮坐标系里的坐标；
[0014]雾炮得到检测后的坐标，进行
10s
的喷雾作业
。
[0015]进一步的，所述抓取相机选择海康
400
万分辨率相机，对于相机抓取的视频数据，按照
50
帧进行抽帧，采集吸盘图片数据
。
[0016]进一步的，所述采集的图片保存在“image”的目录中，新建目录“image_label”用于存储标注文件，打开
labelImg
标注工具后，选择要标注的文件夹“image”和配置标注文件保存的路径“image_label”,
标注文件格式选择为“PascalVOC”，然后点击鼠标对图片中吸盘进行矩形框标注
。
[0017]进一步的，使用基于深度学习的目标检测技术对吸盘进行识别，采用的是
Yolov8
，进而采用训练集训练，得到吸盘的两种状态下的检测模型
。
[0018]进一步的，由于所述吸盘只有在吸废钢的时候才会产生灰尘，使用
yolov8
的目标追踪算法
BoT
‑
SORT
对“xp_steel”状态的吸盘进行目标追踪，追踪算法在目标检测算法的基础上对物体赋予
ID。
[0019]进一步的，所述将“xp”的检测出来的坐标转化为雾炮坐标系里的坐标，坐标系之间的转换关系如图2；
[0020]其中，图像像素坐标系表示场景中三维点在图像平面上的投影，其坐标原点在
CCD
图像平面的左上角，
u
轴平行于
CCD
平面水平向右，
v
轴垂直于
u
轴向下，坐标使用
(u,v)
表示，即像素在数组中的行数和列数，图像物理坐标系其坐标原点在
CCD
图像平面的中心，
x,y
轴分别平行于图像像素坐标系的坐标轴，坐标用
(x,y)
表示，相机坐标系是以相机的光心为坐标原点，
X
，
Y
轴平行于图像坐标系的
X
，
Y
轴，相机的光轴为
Z
轴，坐标系满足右手法则，世界坐标系用于表示场景点的绝对坐标
。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0022]1、
本专利技术，利用机器视觉技术，通过对吸盘的识别，追踪其运动轨迹，当吸盘放下废钢时，将吸盘的坐标发送给雾炮设备，雾炮设备喷出的水雾可以精准的将空气中灰尘抑制住，达到精准抑尘的目的
。
[0023]2、
本专利技术通过高分辨率的相机，对拍摄范围内的吸盘进行监控，监控吸盘的工作状态，不再对监控范围内的灰尘进行检测，实时监测，通过确定吸盘的工作状态，进而判断雾炮设备是否需要进行工作，可靠性高，检测的精准度更高，无需外置的灰尘传感器等，对检测区域进行针对性的降尘处理，降尘过程中，能够实现全程自动化控制，无需人工干预，可以节省人工成本
。
附图说明
[0024]图1是本专利技术流程图；
[0025]图2是本专利技术坐标系之间的转换关系图
。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述
。
以下实施例用于说明本专利技术，但不能用来限制本专利技术的范围
。
[0027]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于吸盘卸废钢过程中的喷雾抑尘方法，其特征在于：包括以下步骤：在卸废钢的区域架设雾炮设备和抓取相机，利用相机获取吸盘的运动轨迹，以及吸盘的吸附状态的视频数据；提取相机获取到的吸盘图片数据，确定吸盘的吸附状态；使用
labelImg
标注工具，对两种状态的吸盘进行标注，吸废钢的标注为“xp_steel”，没吸废钢的标注为“xp”，对图片进行标注，定位图片中的吸盘位置；利用图片标注后的数据集划分，将数据集划分为训练集
、
验证集和测试集三部分，得到吸盘两种状态下的检测模型；使用吸盘的检测模型对视频帧进行预测，若帧中没有吸盘，则模型输出为空，放弃该帧，若吸盘底部没有吸取废钢，则模型输出吸盘的状态“xp”和坐标点，若吸盘的底部有废钢，则模型输出吸盘状态“xp_steel”和坐标；检测模型对视频帧中的目标进行追踪，追踪吸盘的状态，在模型输出的状态为“xp_steel”的时候，同时输出坐标，视频帧继续追踪，当视频帧中的目标消失，模型输出的状态为“xp”的时候，输出此时的坐标；当“xp
‑
steel”的追踪
ID
消失，说明吸盘已经将废钢放下，此时模型检测到“xp”时，说明此刻灰尘即将升起，将“xp”的检测出来的坐标转化为雾炮坐标系里的坐标；雾炮得到检测后的坐标，进行
10s
的喷雾作业
。2.
如权利要求1所述用于吸盘卸废钢过程中的喷雾抑尘方法，其特征在于：所述抓取相机选择海康
400
万分辨率相机，对于相机抓取的视频数据，按照
50
帧进行抽帧，采集吸盘图片数据
。3.
如权利要求1所述用于吸盘卸废钢过程中的喷雾抑尘方法，其特征在于：所述采集的图片保存在“image”的目录中，新建目录“image_label”用于存储标注文件，打开
labelImg
标注工具后，选择要标注的文件夹“image”和配置标注文件保...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐志斌，王仁伟，孙军欢，张云飞，汪奇，
申请(专利权)人：北京智视科技有限公司，
类型：发明
国别省市：