物料投放方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本申请物料传送技术领域，具体而言，涉及一种物料投放方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

现有技术中在对物料进行投放时，例如在建筑垃圾(物料)进行处置的过程中，物料通过挖机或者铲车投放给料机，物料在给料机链板机上呈现为连续的堆体，由于物料堆体自身以及堆体之间料宽料厚均不同，无法实现稳定连续给料，致使下级破碎设备出现卡料、堵料等情况，存在物料投放的稳定性低的问题。

发明内容

本申请的实施例在于提供一种物料投放方法、装置、电子设备及存储介质，以解决目前方法物料投放的稳定性低的问题。

本申请的实施例提供了一种物料投放方法，所述方法包括：

获取物料的轮廓；

基于所述轮廓计算所述物料在单位时间长度内检测到的每个指定截面的指定截面面积；

对所有所述指定截面面积进行积分得到所述物料的物料体积；

基于所述物料体积以及预设体积区间与投料速度值的对应关系得到所述物料的投料速度值；

基于所述投料速度值计算所述物料从检测点到投放点的投料时间，所述投放点为投放所述物料的位置，所述检测点为所述物料在给料机链板上离开待检测区域的位置；

基于所述投料时间进行物料投放。

在上述实现过程中，基于所述物料体积以及预设体积区间与投料速度值的对应关系得到所述物料的投料速度值，并基于所述投料速度值计算投料时间，即根据物料的体积调整物料的投料时间，避免出现因物料体积变化造成的卡料或者堵料的情况，提高物料投放的稳定性。

可选地，所述获取物料的轮廓包括：

通过投影设备将激光信息投射至所述物料的表面；

通过摄像设备获取所述物料在所述激光信息投射下的图像；

对所述图像进行滤波处理得到滤波图像；

对所述滤波图像进行腐蚀处理得到去噪图像；

利用边缘函数以及设定算子在所述去噪图像中确定所述轮廓。

在上述实现过程中，基于物料造成的激光投影的变化确定物料的深度和位置等信息，对由所述摄像设备采集到的物料的图像依次进行滤波以及腐蚀处理得到所述去噪图像，能够避免所述图像中的噪声对于轮廓提取的干扰，提高得到所述轮廓的准确性。

可选地，所述基于所述轮廓计算所述物料在单位时间长度内检测到的每个指定截面的指定截面面积包括：

在所述单位时间长度内获取各个指定截面；

获取每个所述指定截面上由所述轮廓包围形成的与所述每个所述指定截面对应的目标区域；

获取每个所述目标区域内的像素数目；

基于所述像素数目以及单个像素的面积值计算所述每个指定截面面积。

在上述实现过程中，所述目标区域的像素数目与所述单个像素的面积的乘积等于所述指定截面面积，由于所述单个像素面积是所述摄像设备的参数，即所述单个像素面积是已知参数，因此将所述指定截面面积的计算能够转换为计算所述目标区域的像素数目，简化了计算所述指定截面面积的方式，提高了计算所述指定截面面积的计算速率。

可选地，所述基于所述投料速度值计算所述物料从检测点到投放点的投料时间包括：

当在所述检测点处检测到第一堆物料时，通过第一计算公式计算所述第一堆物料的投料时间；

所述第一计算公式包括：

其中，t

在上述实现过程中，通过所述第一计算公式计算第一堆物料的投料时间，在所述第一堆料经过所述检测点之前，所述给料机链板上没有任何其他物料，需要单独进行计算，因此将第一堆物料进行单独计算能够提高投料时间的计算准确度。

可选地，所述基于所述投料速度值计算所述物料从检测点到投放点的投料时间包括：

当在所述检测点检测到第二堆物料时，通过第二计算公式计算所述第二堆物料的投料时间；

所述第二计算公式包括：

其中，t

在上述实现过程中，第二堆物料在经过所述检测点时，第二堆物料的投料时间受到所述第一堆物料的影响，因此需要单独就第二堆物料进行计算，因此将第二堆物料进行单独计算能够提高投料时间的计算准确度。

可选地，所述基于所述投料速度值计算所述物料从检测点到投放点的投料时间包括：

当所述检测点检测到所述第一堆物料以及所述第二堆物料之后的物料时，通过第三计算公式计算所述第一堆物料以及所述第二堆物料之后的任意物料的投料时间；

所述第三计算公式包括：

其中，t

在上述实现过程中，在经过给料机链板的起始检测阶段之后，从第三堆物料开始每一堆物料的投料时间与给料机的运行速率无关，可以基于投料速率v

本申请的实施例提供了一种物料投放装置，所述物料投放装置包括：

获取模块，用于获取物料的轮廓；

面积计算模块，用于基于所述轮廓计算所述物料在单位时间长度内检测到的每个指定截面的指定截面面积；

体积计算模块，用于对所有所述指定截面面积进行积分得到所述物料的物料体积；

速度计算模块，用于基于所述物料体积以及预设体积区间与投料速度值的对应关系得到所述物料的投料速度值；

时间计算模块，用于基于所述投料速度值计算所述物料从检测点到投放点的投料时间，所述投放点为投放所述物料的位置，所述检测点为所述物料在给料机链板上离开待检测区域的位置；

物料投放模块，用于基于所述投料时间进行物料投放。

在上述实现过程中，基于所述物料体积以及预设体积区间与投料速度值的对应关系得到所述物料的投料速度值，并基于所述投料速度值计算投料时间，即根据物料的体积调整物料的投料时间，避免出现因物料体积变化造成的卡料或者堵料的情况，提高物料投放的稳定性。

可选地，所述获取模块具体用于：

通过投影设备将激光信息投射至所述物料的表面；

通过摄像设备获取所述物料在所述激光信息投射下的图像；

对所述图像进行滤波处理得到滤波图像；

对所述滤波图像进行腐蚀处理得到去噪图像；

基于所述去噪图像利用边缘函数以及设定算子确定所述轮廓。

在上述实现过程中，基于物料造成的激光投影的变化确定物料的深度和位置等信息，对由所述摄像设备采集到的物料的图像依次进行滤波以及腐蚀处理得到所述去噪图像，能够避免所述图像中的噪声对于轮廓提取的干扰，提高得到所述轮廓的准确性。

可选地，所述面积计算模块具体用于：

在所述单位时间长度内获取各个指定截面；

获取每个所述指定截面上由所述轮廓包围形成的与所述每个所述指定截面对应的目标区域；

获取每个所述目标区域内的像素数目；

基于所述像素数目以及单个像素的面积值计算所述每个指定截面面积。

在上述实现过程中，所述目标区域的像素数目与所述单个像素的面积的乘积等于所述指定截面面积的，由于所述单个像素面积是所述摄像设备的参数，即所述单个像素面积是已知参数，因此将所述指定截面面积的计算能够转换为计算所述目标区域的像素数目，简化了计算所述指定截面面积的方式，提高了计算所述指定截面面积的计算速率。

可选地，所述时间计算模块具体用于：

当在所述检测点处检测到第一堆物料时，通过第一计算公式计算所述第一堆物料的投料时间；

所述第一计算公式包括：

其中，t

在上述实现过程中，通过所述第一计算公式计算第一堆物料的投料时间，在所述第一队物料经过所述检测点之前，所述给料机链板上没有任何其他物料，需要单独进行计算，因此将第一堆物料进行单独计算能够提高投料时间的计算准确度。

可选地，所述时间计算模块具体用于：

当在所述检测点检测到第二堆物料时，通过第二计算公式计算所述第二堆物料的投料时间；

所述第二计算公式包括：

其中，t

在上述实现过程中，第二堆物料在经过所述检测点时，第二堆物料的投料时间受到所述第一堆物料的影响，因此需要单独就第二堆物料进行计算，因此将第二堆物料进行单独计算能够提高投料时间的计算准确度。

可选地，所述时间计算模块具体用于：

当所述检测点检测到所述第一堆物料以及所述第二堆物料之后的物料时，通过第三计算公式计算所述第一堆物料以及所述第二堆物料之后的任意物料的投料时间；

所述第三计算公式包括：

其中，t

在上述实现过程中，在经过给料机链板的起始检测阶段之后，从第三堆物料开始每一堆物料的投料时间与给料机的运行速率无关，可以基于投料速率v

本申请的实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器中存储有程序指令，所述处理器运行所述程序指令时，执行上述任意方法中的步骤。

本申请的实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器运行时，执行上述任意方法中的步骤。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

图1为本申请实施例提供的一种物料投放方法的流程图。

图2为本申请的实施例提供的一种获取物料的轮廓步骤的流程图。

图3为本申请实施例提供的一种计算指定截面面积步骤的流程图。

图4为本申请实施例提供的一种物料投放装置示意图。

图例：70-物料投放装置；701-获取模块；702-面积计算模块；703-体积计算模块；704-速度计算模块；705-时间计算模块；706-物料投放模块。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

在进行物料投放的过程中，为了提高物料投放的稳定性，本申请的实施例提供了一种物料投放方法，请参看图1，图1为本申请实施例提供的一种物料投放方法的流程图，所述物料投放方法包括以下分步骤：

步骤S1：获取物料的轮廓。

可以理解的是，可以通过获取物料的图像，在该图像上进行轮廓提取就可以得到该物料的轮廓。获取物料的图像可以通过摄像设备对物料进行拍摄获取，摄像设备包括相机、摄像机、手机、摄像头等设备。在实际的场景中，例如建筑行业对建筑垃圾进行筛分的时候，物料是呈现为堆状的堆状物料，在步骤S1中获取的是整个堆状物料的轮廓。

请参看图2，图2为本申请的实施例提供的一种获取物料的轮廓步骤的流程图。可选地，步骤S1包括以下分步骤：

步骤S11：通过投影设备将激光信息投射至物料的表面。

可以理解的是，投影设备是一种可以将光线投射至指定位置的设备，能够将投影的对象进行放大，即采用投影设备能够对物料进行放大，便于获取物料的轮廓。投影设备可以采用激光投影仪，激光投影仪将激光信息投射到物料的表面。

步骤S12：通过摄像设备获取物料在激光信息投射下的图像。

可以理解的是，摄像设备采集摄影设备投射在物料表面的激光信息，并且可以根据激光信息的变化来计算物料的位置以及深度等信息。为了减少外界环境对于摄像设备获得物料的图像的干扰，可以采用辅助光源以使物料的图像更加清晰。

作为一种实施方式，在步骤S11以及步骤S12中，投影设备将激光信息投射至堆状物料的表面，摄像设备可以安装于给料机链板的正上方，安装角度为与水平面保持预定倾斜角，预定倾角可以根据实际需要进行设置。摄像设备的安装高度可以为距离皮带机约为预定距离处，可以理解的是，预定距离可以根据实际需要进行设置。摄像设备的拍摄方向与给料机链板传送物料的方向相同，摄像设备视野应该至少覆盖给料机链板。

步骤S13：对图像进行滤波处理得到滤波图像。

可以理解的是，在对物料的图像进行滤波处理时可以采用均值滤波算法、中值滤波算法或者双边滤波算法等滤波方法。其中，中值滤波算法是一种非线性平滑技术，中值滤波算法将物料的图像上的每一个像素点的灰度值设置为该像素点所在的窗口内的所有像素点灰度值的中值，中值滤波算法可以有效的消除椒盐噪声，同时也可以保护物料图像中物料的边缘对应的信息，提高物料边缘提取的准确性。其中椒盐噪声是一种脉冲噪声，是图像中经常见到的一种噪声，它是一种随机出现的白点或者黑点。

其中，均值滤波算法是一种低通滤波算法，均值滤波算法会将物料图像中的高频部分将会去掉，因此可以帮助消除物料的图像中的尖锐噪声，提高物料的图像的平滑度。双边滤波算法同时考虑了物料的图像中的像素空间差异以及强度差异，因此能够保持物料的图像边缘的特性。可以理解的是，可以根据具体的场景需求来选择上述不同的滤波方法。

步骤S14：对滤波图像进行腐蚀处理得到去噪图像。

在步骤S13中得到的滤波图像中存在不属于提取物料的轮廓需要的干扰区域，因此需要对滤波图像进行形态学处理，即选取不影响测量面积的结构元素对滤波图像进行膨胀处理达到修复完善边界的作用，在对滤波图像进行腐蚀操作去除干扰区域之后得到去噪图像以提高得到轮廓的准确性。

可以理解的是，膨胀处理指的是在去噪图像的边缘添加像素值，使得整个去噪图像的像素值扩张以达到去噪图像膨胀的效果，也可以理解为对去噪图像进行像素插值处理。

步骤S15：利用边缘函数以及设定算子在去噪图像中确定轮廓。

可以理解的是，在步骤S15中在去噪图像中确定轮廓时，可以采用边缘函数的高斯函数的拉普拉斯探测算子通过双边缘零交叉点位置确定物料的轮廓，其中拉普拉斯探测算子的模板如下：

其中，

步骤S2：基于轮廓计算物料在单位时间长度内检测到的每个指定截面的指定截面面积。

请参看图3，图3为本申请实施例提供的一种计算指定截面面积步骤的流程图。可选地，步骤S2包括以下步骤：

步骤S21：在单位时间长度内获取各个指定截面。

可以理解的是，单位时间长度可以由预定单位检测距离除以给料机无物料传送时的链板速度，可以通过以下公式进行计算：

其中，t

可以理解的是，预定单位检测距离可以根据给料机链板的长度以及用户的实际需求进行设置。

步骤S22：获取每个指定截面上由轮廓包围形成的与每个指定截面对应的目标区域。

可以理解的是，获取物料的指定截面之后，每个指定截面的边是物料的轮廓与该指定截面相交得到的部分，这个部分轮廓包围形成的部分就是目标区域。

步骤S23：获取每个目标区域内的像素数目。

步骤S24：基于像素数目以及单个像素的面积值计算每个指定截面面积。

在步骤S23以及步骤S24中，目标区域的像素数目与单个像素的面积的乘积等于指定截面面积，由于单个像素面积是摄像设备的参数，即单个像素面积是已知参数，因此将指定截面面积的计算能够转换为计算目标区域的像素数目，简化了计算指定截面面积的方式，能够提高计算指定截面面积的计算速率。

步骤S3：对所有指定截面面积进行积分得到物料的物料体积。

可以理解的是，对单位时间长度内得到的所有指定截面面积进行积分之后就能够得到在单位时间长度内的物料的体积。通过截面积分的方式计算物料的体积等够对不规则形状的物料体积进行计算，提高得到物料体积的准确性。

步骤S4：基于物料体积以及预设体积区间与投料速度值的对应关系得到物料的投料速度值。

可以理解的是，预设体积区间与投料速度值的对应关系是根据历史投料经验总结得到的对应关系，例如在筛分建筑垃圾的过程中，相关工作人员对建筑垃圾形成的堆状物料进行投放时总结得到的预设体积区间与投料速度值的对应关系如下表1所示：

表1

在表1中0-20m

步骤S5：基于投料速度值计算物料从检测点到投放点的投料时间，投放点为投放物料的位置，检测点为物料在给料机链板上离开待检测区域的位置。

可选地，步骤S5包括以下分步骤：

步骤S51：当在检测点处检测到第一堆物料时，通过第一计算公式计算第一堆物料的投料时间。

步骤S52：第一计算公式包括：

其中，t

可以理解的是，通过第一计算公式计算第一堆物料的投料时间，此时是第一堆物料经过检测点之前，给料机链板上除了第一堆物料没有任何其他物料，也就是给料机才开始工作，因此需要对第一堆物料单独进行计算，将第一堆物料进行单独计算能够提高投料时间的计算准确度。

可选地，步骤S5包括以下分步骤：

步骤S53：当在检测点检测到第二堆物料时，通过第二计算公式计算第二堆物料的投料时间。

步骤S54：第二计算公式包括：

其中，t

可以理解的是，第二堆物料在经过检测点时，第二堆物料的投料时间受到第一堆物料的影响，因此需要单独就第二堆物料进行计算，将第二堆物料进行单独计算能够提高投料时间的计算准确度。

可选地，步骤S5包括以下分步骤：

步骤S55：当检测点检测到第一堆物料以及第二堆物料之后的物料时，通过第三计算公式计算第一堆物料以及第二堆物料之后的任意物料的投料时间。

步骤S56：第三计算公式包括：

其中，t

可以理解的是，在经过给料机链板的起始阶段之后，从第三堆物料开始每一堆物料的投料时间与给料机链板的运行速率无关，可以基于投料速率v

步骤S6：基于投料时间进行物料投放。

请参看图4，图4为图4为本申请实施例提供的一种物料投放装置示意图。物料投放装置70包括：

获取模块701，用于获取物料的轮廓。

面积计算模块702，用于基于轮廓计算物料在单位时间长度内检测到的每个指定截面的截面面积。

体积计算模块703，用于对所有指定截面面积进行积分得到物料的物料体积。

速度计算模块704，用于基于物料体积以及预设体积区间与投料速度值的对应关系得到物料的投料速度值。

时间计算模块705，用于基于投料速度值计算物料从检测点到投放点的投料时间，投放点为投放所述物料的位置，检测点为物料在给料机链板上离开待检测区域的位置。

物料投放模块706，用于基于投料时间进行物料投放。

可选地，获取模块701具体用于：通过投影设备将激光信息投射至物料的表面，通过摄像设备获取物料在激光信息投射下的图像，对该图像进行滤波处理得到滤波图像，对滤波图像进行腐蚀处理得到去噪图像，基于去噪图像利用边缘函数以及设定算子确定轮廓。

可选地，面积计算模块702具体用于：在单位时间长度内获取各个指定截面，获取每个指定截面上由轮廓包围形成的与每个指定截面对应的目标区域，获取每个目标区域内的像素数目，基于像素数目以及单个像素的面积值计算每个指定截面面积。

可选地，时间计算模块705具体用于：当在检测点处检测到第一堆物料时，通过第一计算公式计算所述第一堆物料的投料时间，第一计算公式包括：

其中，t

可选地，时间计算模块705具体用于：

当在检测点检测到第二堆物料时，通过第二计算公式计算所述第二堆物料的投料时间，第二计算公式包括：

其中，t

可选地，时间计算模块705具体用于：

当检测点检测到第一堆物料以及第二堆物料之后的物料时，通过第三计算公式计算第一堆物料以及第二堆物料之后的任意物料的投料时间，第三计算公式包括：

其中，t

作为一种实施方式，可以对单位时间长度的截面面积以及单位时间长度内的物料体积以及该物料的投放时间进行显示，可以通过显示器进行显示。

本实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器运行时，执行上述任意方法中的步骤。

本实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器中存储有程序指令，所述处理器运行所述程序指令时，执行上述任意方法中的步骤。

综上所述，本申请的实施例提供了一种物料投放方法、装置、电子设备及存储介质，涉及物料传送技术领域，该物料投放方法包括：获取物料的轮廓，基于所述轮廓计算所述物料在单位时间长度内检测到的每个指定截面的指定截面面积，对所有所述指定截面面积进行积分得到所述物料的物料体积，基于所述物料体积以及预设体积区间与投料速度值的对应关系得到所述物料的投料速度值。基于所述投料速度值计算所述物料从检测点到投放点的投料时间，所述投放点为投放所述物料的位置，所述检测点为所述物料在给料机链板上离开待检测区域的位置，基于所述投料时间进行物料投放。

在上述实现过程中，基于所述物料体积以及预设体积区间与投料速度值的对应关系得到所述物料的投料速度值，并基于所述投料速度值计算投料时间，即根据物料的体积调整物料的投料时间，避免出现因物料体积变化造成的卡料或者堵料的情况，提高物料投放的稳定性。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的框图显示了根据本申请的多个实施例的设备的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图中的每个方框、以及框图的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。因此本实施例还提供了一种可读取存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行区块数据存储方法中任一项所述方法中的步骤。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。