【摘 要】
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随着现代化建设的不断推进,拆迁和建设中残留的砖石、混凝土等建筑垃圾不断增加,由于人工分选成本不断提高,建筑垃圾自动分选已成为当务之急。现阶段废砖混自动分选主要使用色选机将砖石或混凝土喷出,从而实现砖石和混凝土的分离。由于工况恶劣、电机速度波动等问题,导致色选机色选精度较低,难以实现较为精确的分选。针对废砖混难以精确分选的问题,本文设计了一个基于QT的气喷分选系统,能有效克服现阶段色选机精度低和能耗
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随着现代化建设的不断推进,拆迁和建设中残留的砖石、混凝土等建筑垃圾不断增加,由于人工分选成本不断提高,建筑垃圾自动分选已成为当务之急。现阶段废砖混自动分选主要使用色选机将砖石或混凝土喷出,从而实现砖石和混凝土的分离。由于工况恶劣、电机速度波动等问题,导致色选机色选精度较低,难以实现较为精确的分选。针对废砖混难以精确分选的问题,本文设计了一个基于QT的气喷分选系统,能有效克服现阶段色选机精度低和能耗高的弊端。其主要研究内容如下:(1)针对恶劣工况环境下,砖混检测准确率低、实时性差的问题,提出一种污染工况下输送带目标检测算法。该算法利用背景差分法的基本思想,通过动态定位当前帧图片在整体背景图片的位置,获取当前帧图片的背景图片,解决了传统背景差分法在背景变化较快时背景模型无法及时更新的问题,实现了输送带污染工况下的目标检测,并在HSV空间进行二值化后实现了砖混的分类。经试验,本算法可以有效消除带面污染对目标检测的影响,且有较强的实时性。(2)针对电机速度波动导致分选精度低的问题,提出一种多目标跟踪测速算法。该算法利用运动规律、面积、灰度、角点等融合特征,快速且精确的实现了带上多目标跟踪,并在跟踪的基础上实现了多目标测速。经试验,本算法跟踪准确率高达99%、测速误差小于10%,且测速效率高,满足实时性要求。(3)针对现阶段色选机在分选砖石和混凝土时色选精度低的问题,提出一套基于QT的气喷分选系统。该系统融合污染工况下的目标检测算法和多目标跟踪测速算法,精确检测带上目标并判断每个目标抵达气喷阀门的准确时间,从而减少气喷时间、提高气喷精度和色选机工作效率。经试验,本系统鲁棒性强、能耗低、色选精度高达95%,满足建筑垃圾砖混精确分选的基本要求。本文所开发的气喷分选技术属于废弃品分选和矿石分选的共性技术,在建筑垃圾领域可以应用于砖混分选,在生活垃圾领域可以对塑料瓶和易拉罐等进行分选,在矿石分选领域可以对矿石的残次品进行剔除,应用范围较为广阔。
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