一种基于机器视觉的组合式投料口控制系统的制作方法

1.本发明涉及投料口控制技术领域，尤其涉及一种基于机器视觉的组合式投料口控制系统。


背景技术：

2.投料口是自动售货机的关键部件，是衔接投放商品通路和饮料储货室之间的过渡装置。目前市场上的投料口与长度调节模块连接在一起进行运动，其长度为定值，而市场上的饮料长度各异，无法根据饮料的长度进行调整，无法对饮料的绝大部分进行减缓纠正作用，并且无法实时对商品投入投料口的状态进行监控，无法起到对投料口商品的投入进行摆正姿态平稳控制，大大增加故障率。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种基于机器视觉的组合式投料口控制系统，以解决现有技术中存在的投料口是自动售货机的关键部件，是衔接投放商品通路和饮料储货室之间的过渡装置。目前市场上的投料口与长度调节模块连接在一起进行运动，其长度为定值，而市场上的饮料长度各异，无法根据饮料的长度进行调整，无法对饮料的绝大部分进行减缓纠正作用，并且无法实时对商品投入投料口的状态进行监控，无法起到对投料口商品的投入进行摆正姿态平稳控制，大大增加故障率的上述问题。
4.为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种基于机器视觉的组合式投料口控制系统，包括：投料口检测单元、投料口控制单元和终端显示单元；
6.所述投料口检测单元用于采集投料口投放商品对应的信息数据，所述信息数据包括投料口商品图像信息数据和商品包装上重量图像信息数据；
7.所述投料口控制单元用于将采集的信息数据进行分析，获取对应的投料口分析结果，根据投料口分析结果对投料口进行控制；
8.所述终端显示单元用于查看投料口对应的信息数据以及通过人工操作对投料口进行控制。
9.其中，所述投料口检测单元包括：投料口机器视觉模块和商品包装机器视觉模块；
10.所述投料口机器视觉模块用于当商品投入至投料口指定位置时，采集当前商品图像信息数据，通过采集商品图像判断对应商品包装所处的角度；
11.所述商品包装机器视觉模块用于采集通过所述投料口控制单元控制商品旋转至设定角度后对应的商品包装图像。
12.其中，所述投料口控制单元包括：旋转角度控制模块、识别控制模块、开启控制模块和长度调节控制模块；
13.所述旋转角度控制模块用于根据所述投料口机器视觉模块采集商品图像判断对应商品包装所在的角度，通过分析获取当前商品包装所在角度位于所述商品包装机器视觉
模块拍摄角度时需旋转角度数，所述旋转角度控制模块控制商品旋转至所述商品包装机器视觉模块能拍摄商品包装的位置；
14.所述识别控制模块用于通过采集的对应商品包装图像进行识别，通过识别获取当前商品基本信息，基本信息包括商品的重量、商品的类别以及所在位置；
15.所述开启控制模块用于对采集的当前商品图像信息数据进行判断，若判断商品位于投料口时，所述开启控制模块控制投料口开关装置开启投料口入口，商品通过入口投至投料口内；
16.所述长度调节控制模块用于通过采集的对应商品包装图像确认商品所在位置以及商品重量，通过对商品所在位置以及重量进行分析，获取当前保障商品稳定运输的预设长度数值，所述长度调节控制模块将托板长度调节为预设长度数值。
17.其中，所述终端显示单元包括：信息查看模块和操作模块；
18.所述信息查看模块用于查看所述投料口检测单元采集的商品信息数据；
19.所述操作模块用于工作人员通过按键操作对所述投料口控制单元发送控制指令，所述投料口控制单元根据接收的控制指令对投料口进行控制。
20.其中，所述商品包装机器视觉模块包括：线阵相机子模块、图像数据管控子模块；
21.所述线阵相机子模块用于通过拍摄对应商品包装图片的方式采集商品关键信息，所述线阵相机子模块根据拍摄获取的高清图像数据中商品的动态变化调整扫描行频，商品关键信息包括：商品对应名称、商品对应名称的基本信息、商品所处投料口位置信息；
22.所述图像数据管控子模块用于对高清图像数据进行预处理以及图像数据存储，其中，在图像采集过程中，采集的投料口高清图像数据通过所述图像数据管控子模块进行存储，所述图像数据管控子模块采取多线程技术增加图像存储的响应速度。
23.其中，所述投料口控制单元对图像中的商品进行识别以及对图像进行分析，识别商品后将商品基本信息保存至信息查看模块的excel表格中，工作人员通过所述信息查看模块查询对应商品信息以及通过所述信息查看模块查看商品位于投料口时的图像信息。
24.其中，所述识别控制模块包括：深度学习子模块和投料异常识别子模块；
25.所述深度学习模块用于根据商品位于投料口时的商品图像信息数据提取模板图像信息和搜索图像信息的特征，将模板图像信息的特征图作为卷积核与搜索图像的特征图进行卷积，卷积后得到响应图，响应图中峰值点映射到原始图像中获取预估的目标位置，对当前商品所处位置进行判断，看是否符合预估的目标位置；
26.所述投料异常识别模块用于对采集图像数据进行数据分析，通过数据分析识别投料口是否存在异常情况，若发现投料口存在异常情况则自动报警。
27.其中，所述深度学习子模块基于深度学习算法将图像数据输入，通过训练输出学习结果；
28.建立高斯背景模型，基于高斯背景模型获取图像特征数据；
29.基于高斯背景模型的分布，获取图像特征数据中每个像素点像素信息和高斯背景模型的匹配程度，根据像素信息和高斯背景模型的匹配程度对前景点与背景点进行分类，将前景作为检测出来的目标，通过图像中各个像素点更新高斯分布参数，获取高斯模型的更新，直到训练完成；
30.对采集的图像进行预处理，将图像进行高斯平滑滤波，剔除噪声，利用高斯建模的
方法确定背景和前景，对前景进行腐蚀与膨胀处理即闭运算，消除干扰，选出图像对应区域，利用图像面积与阈值进行筛选，提取图像中的目标。
31.其中，当所述投料口机器视觉模块检测到商品位于投料口时，所述投料口控制单元触发所述线阵相机子模块进入拍照状态，所述线阵相机子模块获取到目标图像之后，通过识别控制模块解析目标图像，获取目标图像中商品信息以及位置信息，根据商品信息以及位置信息获取对应的分析结果，长度调节控制模块根据对应的分析结果对托板长度进行调节，通过对托板长度调节摆正商品姿态，商品通过托板从投料口平稳传输至储货仓中。
32.其中，基于模糊控制对托板长度进行调控，其中，模糊控制包括：输入量模糊化、模糊推理、输出量解模糊；
33.输入量模糊化：把托板长度实际输入变量通过对应规则用模糊量表示，长度调节控制模块对托板长度以及商品数据进行分析，通过分析确定实际变化量的变化范围，根据对应商品的重量以及所在位置的稳定度将变化范围划分若干个等级；
34.模糊推理：将对应的模糊控制规则转化为控制规则表，基于深度学习子模块获取的不同商品所处不同位置时托板长度的变化值，根据变化值进行模糊推理；
35.输出量解模糊：依据模糊规则的推理输出商品所在位置、重量数据和托板当前所处长度的规律，利用重心法对托板长度变化规律去模糊处理。
36.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
37.一种基于机器视觉的组合式投料口控制系统，包括：投料口检测单元、投料口控制单元和终端显示单元；所述投料口检测单元用于采集投料口投放商品对应的信息数据，所述信息数据包括投料口商品图像信息数据和商品包装上重量图像信息数据；所述投料口控制单元用于将采集的信息数据进行分析，获取对应的投料口分析结果，根据投料口分析结果对投料口进行控制；所述终端显示单元用于查看投料口对应的信息数据以及通过人工操作对投料口进行控制。通过对投料口图像信息数据以及商品重量数据的分析，获取标准的商品控制方位，对投料口进行控制降低商品传输时的冲击力，通过控制还可以对倾斜的商品进行摆正姿态，保障商品正常进入售货机内。
38.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
39.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
40.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
41.图1为本发明实施例中一种基于机器视觉的组合式投料口控制系统的结构图；
42.图2为本发明实施例中一种基于机器视觉的组合式投料口控制系统的流程图；
43.图3为本发明实施例中一种基于机器视觉的组合式投料口控制系统中的投料口控制单元结构图。
具体实施方式
44.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
45.本发明实施例提供了一种基于机器视觉的组合式投料口控制系统，请参照图1至图3，包括：投料口检测单元、投料口控制单元和终端显示单元；
46.所述投料口检测单元用于采集投料口投放商品对应的信息数据，所述信息数据包括投料口商品图像信息数据和商品包装上重量图像信息数据；
47.所述投料口控制单元用于将采集的信息数据进行分析，获取对应的投料口分析结果，根据投料口分析结果对投料口进行控制；
48.所述终端显示单元用于查看投料口对应的信息数据以及通过人工操作对投料口进行控制。
49.上述技术方案的工作原理为：所述投料口检测单元用于采集投料口投放商品对应的信息数据，所述信息数据包括投料口商品图像信息数据和商品包装上重量图像信息数据；所述投料口控制单元用于将采集的信息数据进行分析，获取对应的投料口分析结果，根据投料口分析结果对投料口进行控制；所述终端显示单元用于查看投料口对应的信息数据以及通过人工操作对投料口进行控制。通过对投料口图像信息数据以及商品重量数据的分析，获取标准的商品控制方位，对投料口进行控制降低商品传输时的冲击力，通过控制还可以对倾斜的商品进行摆正姿态，保障商品正常进入售货机内。
50.上述技术方案的有益效果为：所述投料口检测单元用于采集投料口投放商品对应的信息数据，所述信息数据包括投料口商品图像信息数据和商品包装上重量图像信息数据；所述投料口控制单元用于将采集的信息数据进行分析，获取对应的投料口分析结果，根据投料口分析结果对投料口进行控制；所述终端显示单元用于查看投料口对应的信息数据以及通过人工操作对投料口进行控制。通过对投料口图像信息数据以及商品重量数据的分析，获取标准的商品控制方位，对投料口进行控制降低商品传输时的冲击力，通过控制还可以对倾斜的商品进行摆正姿态，保障商品正常进入售货机内。
51.在另一实施例中，所述投料口检测单元包括：投料口机器视觉模块和商品包装机器视觉模块；
52.所述投料口机器视觉模块用于当商品投入至投料口指定位置时，采集当前商品图像信息数据，通过采集商品图像判断对应商品包装所处的角度；
53.所述商品包装机器视觉模块用于采集通过所述投料口控制单元控制商品旋转至设定角度后对应的商品包装图像。
54.上述技术方案的工作原理为：所述投料口机器视觉模块用于当商品投入至投料口指定位置时，采集当前商品图像信息数据，通过采集商品图像判断对应商品包装所处的角度；所述商品包装机器视觉模块用于采集通过所述投料口控制单元控制商品旋转至设定角度后对应的商品包装图像。通过拍摄商品包装图像就可以获取商品所有信息，方便对商品进行分析。
55.上述技术方案的有益效果为：所述投料口机器视觉模块用于当商品投入至投料口指定位置时，采集当前商品图像信息数据，通过采集商品图像判断对应商品包装所处的角度；所述商品包装机器视觉模块用于采集通过所述投料口控制单元控制商品旋转至设定角
度后对应的商品包装图像。通过拍摄商品包装图像就可以获取商品所有信息，方便对商品进行分析。
56.在另一实施例中，所述投料口控制单元包括：旋转角度控制模块、识别控制模块、开启控制模块和长度调节控制模块；
57.所述旋转角度控制模块用于根据所述投料口机器视觉模块采集商品图像判断对应商品包装所在的角度，通过分析获取当前商品包装所在角度位于所述商品包装机器视觉模块拍摄角度时需旋转角度数，所述旋转角度控制模块控制商品旋转至所述商品包装机器视觉模块能拍摄商品包装的位置；
58.所述识别控制模块用于通过采集的对应商品包装图像进行识别，通过识别获取当前商品基本信息，基本信息包括商品的重量、商品的类别以及所在位置；
59.所述开启控制模块用于对采集的当前商品图像信息数据进行判断，若判断商品位于投料口时，所述开启控制模块控制投料口开关装置开启投料口入口，商品通过入口投至投料口内；
60.所述长度调节控制模块用于通过采集的对应商品包装图像确认商品所在位置以及商品重量，通过对商品所在位置以及重量进行分析，获取当前保障商品稳定运输的预设长度数值，所述长度调节控制模块将托板长度调节为预设长度数值。
61.上述技术方案的工作原理为：所述旋转角度控制模块用于根据所述投料口机器视觉模块采集商品图像判断对应商品包装所在的角度，通过分析获取当前商品包装所在角度位于所述商品包装机器视觉模块拍摄角度时需旋转角度数，所述旋转角度控制模块控制商品旋转至所述商品包装机器视觉模块能拍摄商品包装的位置；所述识别控制模块用于通过采集的对应商品包装图像进行识别，通过识别获取当前商品基本信息，基本信息包括商品的重量、商品的类别以及所在位置；所述开启控制模块用于对采集的当前商品图像信息数据进行判断，若判断商品位于投料口时，所述开启控制模块控制投料口开关装置开启投料口入口，商品通过入口投至投料口内；所述长度调节控制模块用于通过采集的对应商品包装图像确认商品所在位置以及商品重量，通过对商品所在位置以及重量进行分析，获取当前保障商品稳定运输的预设长度数值，所述长度调节控制模块将托板长度调节为预设长度数值。通过控制托板长度从而确保商品传输的稳定性，通过控制还可以对倾斜的商品进行摆正姿态，保障商品正常进入售货机内。
62.上述技术方案的有益效果为：所述旋转角度控制模块用于根据所述投料口机器视觉模块采集商品图像判断对应商品包装所在的角度，通过分析获取当前商品包装所在角度位于所述商品包装机器视觉模块拍摄角度时需旋转角度数，所述旋转角度控制模块控制商品旋转至所述商品包装机器视觉模块能拍摄商品包装的位置；所述识别控制模块用于通过采集的对应商品包装图像进行识别，通过识别获取当前商品基本信息，基本信息包括商品的重量、商品的类别以及所在位置；所述开启控制模块用于对采集的当前商品图像信息数据进行判断，若判断商品位于投料口时，所述开启控制模块控制投料口开关装置开启投料口入口，商品通过入口投至投料口内；所述长度调节控制模块用于通过采集的对应商品包装图像确认商品所在位置以及商品重量，通过对商品所在位置以及重量进行分析，获取当前保障商品稳定运输的预设长度数值，所述长度调节控制模块将托板长度调节为预设长度数值。通过控制托板长度从而确保商品传输的稳定性，通过控制还可以对倾斜的商品进行
摆正姿态，保障商品正常进入售货机内。
63.在另一实施例中，所述终端显示单元包括：信息查看模块和操作模块；
64.所述信息查看模块用于查看所述投料口检测单元采集的商品信息数据；
65.所述操作模块用于工作人员通过按键操作对所述投料口控制单元发送控制指令，所述投料口控制单元根据接收的控制指令对投料口进行控制。
66.上述技术方案的工作原理为：所述信息查看模块用于查看所述投料口检测单元采集的商品信息数据；所述操作模块用于工作人员通过按键操作对所述投料口控制单元发送控制指令，所述投料口控制单元根据接收的控制指令对投料口进行控制。从而方便了工作人员对投料口进行操作。
67.上述技术方案的有益效果为：所述信息查看模块用于查看所述投料口检测单元采集的商品信息数据；所述操作模块用于工作人员通过按键操作对所述投料口控制单元发送控制指令，所述投料口控制单元根据接收的控制指令对投料口进行控制。从而方便了工作人员对投料口进行操作。
68.在另一实施例中，所述商品包装机器视觉模块包括：线阵相机子模块、图像数据管控子模块；
69.所述线阵相机子模块用于通过拍摄对应商品包装图片的方式采集商品关键信息，所述线阵相机子模块根据拍摄获取的高清图像数据中商品的动态变化调整扫描行频，商品关键信息包括：商品对应名称、商品对应名称的基本信息、商品所处投料口位置信息；
70.所述图像数据管控子模块用于对高清图像数据进行预处理以及图像数据存储，其中，在图像采集过程中，采集的投料口高清图像数据通过所述图像数据管控子模块进行存储，所述图像数据管控子模块采取多线程技术增加图像存储的响应速度。
71.上述技术方案的工作原理为：所述线阵相机子模块用于通过拍摄对应商品包装图片的方式采集商品关键信息，所述线阵相机子模块根据拍摄获取的高清图像数据中商品的动态变化调整扫描行频，商品关键信息包括：商品对应名称、商品对应名称的基本信息、商品所处投料口位置信息；所述图像数据管控子模块用于对高清图像数据进行预处理以及图像数据存储，其中，在图像采集过程中，采集的投料口高清图像数据通过所述图像数据管控子模块进行存储，所述图像数据管控子模块采取多线程技术增加图像存储的响应速度。
72.上述技术方案的有益效果为：所述线阵相机子模块用于通过拍摄对应商品包装图片的方式采集商品关键信息，所述线阵相机子模块根据拍摄获取的高清图像数据中商品的动态变化调整扫描行频，商品关键信息包括：商品对应名称、商品对应名称的基本信息、商品所处投料口位置信息；所述图像数据管控子模块用于对高清图像数据进行预处理以及图像数据存储，其中，在图像采集过程中，采集的投料口高清图像数据通过所述图像数据管控子模块进行存储，所述图像数据管控子模块采取多线程技术增加图像存储的响应速度。
73.在另一实施例中，所述投料口控制单元对图像中的商品进行识别以及对图像进行分析，识别商品后将商品基本信息保存至信息查看模块的excel表格中，工作人员通过所述信息查看模块查询对应商品信息以及通过所述信息查看模块查看商品位于投料口时的图像信息。
74.上述技术方案的工作原理为：所述投料口控制单元对图像中的商品进行识别以及对图像进行分析，识别商品后将商品基本信息保存至信息查看模块的excel表格中，工作人
员通过所述信息查看模块查询对应商品信息以及通过所述信息查看模块查看商品位于投料口时的图像信息。
75.上述技术方案的有益效果为：所述投料口控制单元对图像中的商品进行识别以及对图像进行分析，识别商品后将商品基本信息保存至信息查看模块的excel表格中，工作人员通过所述信息查看模块查询对应商品信息以及通过所述信息查看模块查看商品位于投料口时的图像信息。
76.在另一实施例中，所述识别控制模块包括：深度学习子模块和投料异常识别子模块；
77.所述深度学习模块用于根据商品位于投料口时的商品图像信息数据提取模板图像信息和搜索图像信息的特征，将模板图像信息的特征图作为卷积核与搜索图像的特征图进行卷积，卷积后得到响应图，响应图中峰值点映射到原始图像中获取预估的目标位置，对当前商品所处位置进行判断，看是否符合预估的目标位置；
78.所述投料异常识别模块用于对采集图像数据进行数据分析，通过数据分析识别投料口是否存在异常情况，若发现投料口存在异常情况则自动报警。
79.上述技术方案的工作原理为：所述深度学习模块用于根据商品位于投料口时的商品图像信息数据提取模板图像信息和搜索图像信息的特征，将模板图像信息的特征图作为卷积核与搜索图像的特征图进行卷积，卷积后得到响应图，响应图中峰值点映射到原始图像中获取预估的目标位置，对当前商品所处位置进行判断，看是否符合预估的目标位置；所述投料异常识别模块用于对采集图像数据进行数据分析，通过数据分析识别投料口是否存在异常情况，若发现投料口存在异常情况则自动报警。
80.上述技术方案的有益效果为：所述深度学习模块用于根据商品位于投料口时的商品图像信息数据提取模板图像信息和搜索图像信息的特征，将模板图像信息的特征图作为卷积核与搜索图像的特征图进行卷积，卷积后得到响应图，响应图中峰值点映射到原始图像中获取预估的目标位置，对当前商品所处位置进行判断，看是否符合预估的目标位置；所述投料异常识别模块用于对采集图像数据进行数据分析，通过数据分析识别投料口是否存在异常情况，若发现投料口存在异常情况则自动报警。
81.在另一实施例中，所述深度学习子模块基于深度学习算法将图像数据输入，通过训练输出学习结果；
82.建立高斯背景模型，基于高斯背景模型获取图像特征数据；
83.基于高斯背景模型的分布，获取图像特征数据中每个像素点像素信息和高斯背景模型的匹配程度，根据像素信息和高斯背景模型的匹配程度对前景点与背景点进行分类，将前景作为检测出来的目标，通过图像中各个像素点更新高斯分布参数，获取高斯模型的更新，直到训练完成；
84.对采集的图像进行预处理，将图像进行高斯平滑滤波，剔除噪声，利用高斯建模的方法确定背景和前景，对前景进行腐蚀与膨胀处理即闭运算，消除干扰，选出图像对应区域，利用图像面积与阈值进行筛选，提取图像中的目标。
85.上述技术方案的工作原理为：所述深度学习子模块基于深度学习算法将图像数据输入，通过训练输出学习结果；
86.建立高斯背景模型，基于高斯背景模型获取图像特征数据；
87.基于高斯背景模型的分布，获取图像特征数据中每个像素点像素信息和高斯背景模型的匹配程度，根据像素信息和高斯背景模型的匹配程度对前景点与背景点进行分类，将前景作为检测出来的目标，通过图像中各个像素点更新高斯分布参数，获取高斯模型的更新，直到训练完成；
88.对采集的图像进行预处理，将图像进行高斯平滑滤波，剔除噪声，利用高斯建模的方法确定背景和前景，对前景进行腐蚀与膨胀处理即闭运算，消除干扰，选出图像对应区域，利用图像面积与阈值进行筛选，提取图像中的目标。
89.上述技术方案的有益效果为：所述深度学习子模块基于深度学习算法将图像数据输入，通过训练输出学习结果；建立高斯背景模型，基于高斯背景模型获取图像特征数据；基于高斯背景模型的分布，获取图像特征数据中每个像素点像素信息和高斯背景模型的匹配程度，根据像素信息和高斯背景模型的匹配程度对前景点与背景点进行分类，将前景作为检测出来的目标，通过图像中各个像素点更新高斯分布参数，获取高斯模型的更新，直到训练完成；对采集的图像进行预处理，将图像进行高斯平滑滤波，剔除噪声，利用高斯建模的方法确定背景和前景，对前景进行腐蚀与膨胀处理即闭运算，消除干扰，选出图像对应区域，利用图像面积与阈值进行筛选，提取图像中的目标。从而获取准确的图像信息，通过对图像进行分析对投料口进行控制。
90.在另一实施例中，当所述投料口机器视觉模块检测到商品位于投料口时，所述投料口控制单元触发所述线阵相机子模块进入拍照状态，所述线阵相机子模块获取到目标图像之后，通过所述识别控制模块解析目标图像，获取目标图像中商品信息以及位置信息，根据商品信息以及位置信息获取对应的分析结果，所述长度调节控制模块根据对应的分析结果对托板长度进行调节，通过对托板长度调节摆正商品姿态，商品通过托板从投料口平稳传输至储货仓中。
91.上述技术方案的工作原理为：当所述投料口机器视觉模块检测到商品位于投料口时，所述投料口控制单元触发所述线阵相机子模块进入拍照状态，所述线阵相机子模块获取到目标图像之后，通过所述识别控制模块解析目标图像，获取目标图像中商品信息以及位置信息，根据商品信息以及位置信息获取对应的分析结果，所述长度调节控制模块根据对应的分析结果对托板长度进行调节，通过对托板长度调节摆正商品姿态，商品通过托板从投料口平稳传输至储货仓中。通过控制还可以对倾斜的商品进行摆正姿态，保障商品正常进入售货机内。
92.上述技术方案的有益效果为：当所述投料口机器视觉模块检测到商品位于投料口时，所述投料口控制单元触发所述线阵相机子模块进入拍照状态，所述线阵相机子模块获取到目标图像之后，通过所述识别控制模块解析目标图像，获取目标图像中商品信息以及位置信息，根据商品信息以及位置信息获取对应的分析结果，所述长度调节控制模块根据对应的分析结果对托板长度进行调节，通过对托板长度调节摆正商品姿态，商品通过托板从投料口平稳传输至储货仓中。通过控制还可以对倾斜的商品进行摆正姿态，保障商品正常进入售货机内。
93.在另一实施例中，基于模糊控制对托板长度进行调控，其中，模糊控制包括：输入量模糊化、模糊推理、输出量解模糊；
94.输入量模糊化：把托板长度实际输入变量通过对应规则用模糊量表示，长度调节
控制模块对托板长度以及商品数据进行分析，通过分析确定实际变化量的变化范围，根据对应商品的重量以及所在位置的稳定度将变化范围划分若干个等级；
95.模糊推理：将对应的模糊控制规则转化为控制规则表，基于深度学习子模块获取的不同商品所处不同位置时托板长度的变化值，根据变化值进行模糊推理；
96.输出量解模糊：依据模糊规则的推理输出商品所在位置、重量数据和托板当前所处长度的规律，利用重心法对托板长度变化规律去模糊处理
97.上述技术方案的工作原理为：基于模糊控制对托板长度进行调控，其中，模糊控制包括：输入量模糊化、模糊推理、输出量解模糊；
98.输入量模糊化：把托板长度实际输入变量通过对应规则用模糊量表示，长度调节控制模块对托板长度以及商品数据进行分析，通过分析确定实际变化量的变化范围，根据对应商品的重量以及所在位置的稳定度将变化范围划分若干个等级；
99.模糊推理：将对应的模糊控制规则转化为控制规则表，基于深度学习子模块获取的不同商品所处不同位置时托板长度的变化值，根据变化值进行模糊推理；
100.输出量解模糊：依据模糊规则的推理输出商品所在位置、重量数据和托板当前所处长度的规律，利用重心法对托板长度变化规律去模糊处理
101.上述技术方案的有益效果为：基于模糊控制对托板长度进行调控，其中，模糊控制包括：输入量模糊化、模糊推理、输出量解模糊；输入量模糊化：把托板长度实际输入变量通过对应规则用模糊量表示，长度调节控制模块对托板长度以及商品数据进行分析，通过分析确定实际变化量的变化范围，根据对应商品的重量以及所在位置的稳定度将变化范围划分若干个等级；模糊推理：将对应的模糊控制规则转化为控制规则表，基于深度学习子模块获取的不同商品所处不同位置时托板长度的变化值，根据变化值进行模糊推理；输出量解模糊：依据模糊规则的推理输出商品所在位置、重量数据和托板当前所处长度的规律，利用重心法对托板长度变化规律去模糊处理
102.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种基于机器视觉的组合式投料口控制系统，其特征在于，包括：投料口检测单元、投料口控制单元和终端显示单元；所述投料口检测单元用于采集投料口投放商品对应的信息数据，所述信息数据包括投料口商品图像信息数据和商品包装上重量图像信息数据；所述投料口控制单元用于将采集的信息数据进行分析，获取对应的投料口分析结果，根据投料口分析结果对投料口进行控制；所述终端显示单元用于查看投料口对应的信息数据以及通过人工操作对投料口进行控制。2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的组合式投料口控制系统，其特征在于，所述投料口检测单元包括：投料口机器视觉模块和商品包装机器视觉模块；所述投料口机器视觉模块用于当商品投入至投料口指定位置时，采集当前商品图像信息数据，通过采集商品图像判断对应商品包装所处的角度；所述商品包装机器视觉模块用于采集通过所述投料口控制单元控制商品旋转至设定角度后对应的商品包装图像。3.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的组合式投料口控制系统，其特征在于，所述投料口控制单元包括：旋转角度控制模块、识别控制模块、开启控制模块和长度调节控制模块；所述旋转角度控制模块用于根据所述投料口机器视觉模块采集商品图像判断对应商品包装所在的角度，通过分析获取当前商品包装所在角度位于所述商品包装机器视觉模块拍摄角度时需旋转角度数，所述旋转角度控制模块控制商品旋转至所述商品包装机器视觉模块能拍摄商品包装的位置；所述识别控制模块用于通过采集的对应商品包装图像进行识别，通过识别获取当前商品基本信息，基本信息包括商品的重量、商品的类别以及所在位置；所述开启控制模块用于对采集的当前商品图像信息数据进行判断，若判断商品位于投料口时，所述开启控制模块控制投料口开关装置开启投料口入口，商品通过入口投至投料口内；所述长度调节控制模块用于通过采集的对应商品包装图像确认商品所在位置以及商品重量，通过对商品所在位置以及重量进行分析，获取当前保障商品稳定运输的预设长度数值，所述长度调节控制模块将托板长度调节为预设长度数值。4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的组合式投料口控制系统，其特征在于，所述终端显示单元包括：信息查看模块和操作模块；所述信息查看模块用于查看所述投料口检测单元采集的商品信息数据；所述操作模块用于工作人员通过按键操作对所述投料口控制单元发送控制指令，所述投料口控制单元根据接收的控制指令对投料口进行控制。5.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的组合式投料口控制系统，其特征在于，所述商品包装机器视觉模块包括：线阵相机子模块、图像数据管控子模块；所述线阵相机子模块用于通过拍摄对应商品包装图片的方式采集商品关键信息，所述线阵相机子模块根据拍摄获取的高清图像数据中商品的动态变化调整扫描行频，商品关键信息包括：商品对应名称、商品对应名称的基本信息、商品所处投料口位置信息；
所述图像数据管控子模块用于对高清图像数据进行预处理以及图像数据存储，其中，在图像采集过程中，采集的投料口高清图像数据通过所述图像数据管控子模块进行存储，所述图像数据管控子模块采取多线程技术增加图像存储的响应速度。6.根据权利要求4所述的一种基于机器视觉的组合式投料口控制系统，其特征在于，所述投料口控制单元对图像中的商品进行识别以及对图像进行分析，识别商品后将商品基本信息保存至信息查看模块的excel表格中，工作人员通过所述信息查看模块查询对应商品信息以及通过所述信息查看模块查看商品位于投料口时的图像信息。7.根据权利要求3所述的一种基于机器视觉的组合式投料口控制系统，其特征在于，所述识别控制模块包括：深度学习子模块和投料异常识别子模块；所述深度学习模块用于根据商品位于投料口时的商品图像信息数据提取模板图像信息和搜索图像信息的特征，将模板图像信息的特征图作为卷积核与搜索图像的特征图进行卷积，卷积后得到响应图，响应图中峰值点映射到原始图像中获取预估的目标位置，对当前商品所处位置进行判断，看是否符合预估的目标位置；所述投料异常识别模块用于对采集图像数据进行数据分析，通过数据分析识别投料口是否存在异常情况，若发现投料口存在异常情况则自动报警。8.根据权利要求7所述的一种基于机器视觉的组合式投料口控制系统，其特征在于，所述深度学习子模块基于深度学习算法将图像数据输入，通过训练输出学习结果；建立高斯背景模型，基于高斯背景模型获取图像特征数据；基于高斯背景模型的分布，获取图像特征数据中每个像素点像素信息和高斯背景模型的匹配程度，根据像素信息和高斯背景模型的匹配程度对前景点与背景点进行分类，将前景作为检测出来的目标，通过图像中各个像素点更新高斯分布参数，获取高斯模型的更新，直到训练完成；对采集的图像进行预处理，将图像进行高斯平滑滤波，剔除噪声，利用高斯建模的方法确定背景和前景，对前景进行腐蚀与膨胀处理即闭运算，消除干扰，选出图像对应区域，利用图像面积与阈值进行筛选，提取图像中的目标。9.根据权利要求5所述的一种基于机器视觉的组合式投料口控制系统，其特征在于，当所述投料口机器视觉模块检测到商品位于投料口时，所述投料口控制单元触发所述线阵相机子模块进入拍照状态，所述线阵相机子模块获取到目标图像之后，通过识别控制模块解析目标图像，获取目标图像中商品信息以及位置信息，根据商品信息以及位置信息获取对应的分析结果，长度调节控制模块根据对应的分析结果对托板长度进行调节，通过对托板长度调节摆正商品姿态，商品通过托板从投料口平稳传输至储货仓中。10.根据权利要求9所述的一种基于机器视觉的组合式投料口控制系统，其特征在于，基于模糊控制对托板长度进行调控，其中，模糊控制包括：输入量模糊化、模糊推理、输出量解模糊；输入量模糊化：把托板长度实际输入变量通过对应规则用模糊量表示，长度调节控制模块对托板长度以及商品数据进行分析，通过分析确定实际变化量的变化范围，根据对应商品的重量以及所在位置的稳定度将变化范围划分若干个等级；模糊推理：将对应的模糊控制规则转化为控制规则表，基于深度学习子模块获取的不同商品所处不同位置时托板长度的变化值，根据变化值进行模糊推理；
输出量解模糊：依据模糊规则的推理输出商品所在位置、重量数据和托板当前所处长度的规律，利用重心法对托板长度变化规律去模糊处理。

技术总结
本发明公开了一种基于机器视觉的组合式投料口控制系统，包括：投料口检测单元、投料口控制单元和终端显示单元；所述投料口检测单元用于采集投料口投放商品对应的信息数据，所述信息数据包括投料口商品图像信息数据和商品包装上重量图像信息数据；所述投料口控制单元用于将采集的信息数据进行分析，获取对应的投料口分析结果，根据投料口分析结果对投料口进行控制；所述终端显示单元用于查看投料口对应的信息数据以及通过人工操作对投料口进行控制。通过对投料口图像信息数据以及商品重量数据的分析，获取标准的商品控制方位，对投料口进行控制降低商品传输时的冲击力，通过控制还可以对倾斜的商品进行摆正姿态，保障商品正常进入售货机内。进入售货机内。进入售货机内。


技术研发人员：周梓荣 徐贞祥
受保护的技术使用者：广东便捷神科技股份有限公司
技术研发日：2022.12.14
技术公布日：2023/7/19