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原文传递一种基于视觉系统的水草打捞船及水草打捞方法

专利名称：	一种基于视觉系统的水草打捞船及水草打捞方法
摘要：	本发明涉及一种基于视觉系统的水草打捞船及水草打捞方法，属于水草打捞技术领域。本发明包括船体、视觉控制系统、水草打捞机构、水草收集机构和动力机构；其中视觉控制系统、水草打捞机构、水草收集机构和动力机构安装在船体上，视觉控制系统用于识别水面上水草的位置并控制打捞船行驶到水草区域，行驶到水草区域后水草打捞机构将水草打捞到水草收集机构中进行粉碎和储存。本发明利用视觉系统可智能识别水面上的水草，自动控制打捞船打捞水草，可实现无人操作，可有效地清除湖面等小型水面的漂浮水草，打捞效率高可节省人力物力。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	云南;53
申请人：	昆明理工大学
发明人：	张印辉;李逾严;何自芬
专利状态：	有效
申请日期：	2018-11-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-03T00:00:00+0800
申请号：	CN201811442610.1
公开号：	CN109703707A
分类号：	B63B35/32(2006.01);B;B63;B63B;B63B35
申请人地址：	650093 云南省昆明市五华区学府路253号
主权项：	1.一种基于视觉系统的水草打捞船，其特征在于：包括船体、水草打捞机构、水草收集机构和动力机构；所述水草打捞机构、水草收集机构和动力机构安装在船体上；所述动力机构用于驱动打捞船行驶到水草区域；所述水草打捞机构用于通过传动横轴（9）的水平转动转换为收集扇旋转轴（7）的垂直转动，从而带动收集扇叶（8）转动收集水草；所述船体包括船身，且还用于通过输送带（4）把打捞的水草运送到水草收集机构；所述水草收集机构用于通过粉碎器（3）粉碎水草并存储在水草储存室（2）中。 2.根据权利要求1所述的基于视觉系统的水草打捞船，其特征在于：所述船体包括船身（1）、输送带（4）、支架杆（5）、输送带电机（12）、输送带传动链条（13）；其中输送带电机（12）安装在船身（1）上，输送带电机（12）通过输送带传动链条（13）与输送带（4）连接，输送带电机（12）通过输送带传动链条（13）带动输送带（4）运转，将水草送至水草收集机构。 3.根据权利要求1所述的基于视觉系统的水草打捞船，其特征在于：所述水草打捞机构包括收集扇叶（8）、收集扇旋转轴（7）、传动横轴（9）、收集扇传动链条（10）、收集扇驱动电机（11）；其中收集扇叶（8）与收集扇旋转轴（7）连接同轴转动，收集扇驱动电机（11）与收集扇传动链条（10）连接，收集扇传动链条（10）再与传动横轴（9）连接；收集扇驱动电机（11）驱动收集扇传动链条（10）运动，带动传动横轴（9）转动，传动横轴（9）与两个收集扇旋转轴（7）分别通过两对锥形齿轮啮合配合，来将传动横轴（9）的水平转动转换为收集扇旋转轴（7）的垂直转动，从而带动收集扇叶（8）转动收集水草。 4.根据权利要求1所述的基于视觉系统的水草打捞船，其特征在于：所述水草收集机构包括水草储存室（2）、粉碎器（3）；其中水草从输送带（4）倒下后，由粉碎器（3）粉碎，在水草储存室（2）中储存。 5.根据权利要求1所述的基于视觉系统的水草打捞船，其特征在于：所述动力机构包括油箱（14）、螺旋桨（16）、发动机皮带（17）、发动机（18）；其中发动机螺旋桨（16）安装在船身（1）尾部，发动机（18）通过发动机皮带（17）带动螺旋桨（16）旋转给打捞船提供动力。 6.根据权利要求1-5任一项所述的基于视觉系统的水草打捞船，其特征在于：还包括视觉控制系统；视觉控制系统安装在船体上，所述视觉控制系统包括摄像头（6）、控制器（15）；其中摄像头（6）用于将图像信息传至控制器（15），通过控制器（15）分别控制发动机（17）、输送带电机（12）和收集扇驱动电机（11）运转。 7.一种利用权利要求1-5任一项所述的基于视觉系统的水草打捞船进行水草打捞的方法，其特征在于：所述水草打捞的方法的具体步骤如下： StepA1、发动机（18）通过发动机皮带（17）带动螺旋桨（16）旋转给打捞装置提供动力使打捞船行驶到水草区域； StepA2、收集扇驱动电机（11）驱动收集扇传动链条（10）运动，带动传动横轴（9）转动，将传动横轴（9）的水平转动转换为收集扇旋转轴（7）的垂直转动，从而带动收集扇叶（8）转动收集水草； StepA3、输送带电机（12）转动通过输送带传动链条（13）带动输送带（4）运转，将收集好的水草送至水草收集机构； StepA4、收集好的水草送到水草收集机构内由粉碎器（3）粉碎，在水草储存室（2）中储存。 8.一种利用权利要求6所述的基于视觉系统的水草打捞船进行水草打捞的方法，其特征在于：所述水草打捞的方法的具体步骤如下： StepB1、视觉控制系统通过摄像头（6）将图像传送给控制器（15），控制器（15）识别出水草的位置，并控制驱动发动机（18）工作通过发动机皮带（17）带动螺旋桨（16）旋转给打捞装置提供动力使打捞船行驶到水草区域； StepB2、控制器（15）控制驱动收集扇驱动电机（11）工作从而驱动收集扇传动链条（10）运动，带动传动横轴（9）转动，将传动横轴（9）的水平转动转换为收集扇旋转轴（7）的垂直转动，从而带动收集扇叶（8）转动收集水草； StepB3、控制器（15）控制驱动输送带电机（12）转动通过输送带传动链条（13）带动输送带（4）运转，将收集好的水草送至水草收集机构； StepB4、收集好的水草送到水草收集机构内由粉碎器（3）粉碎，在水草储存室（2）中储存。 9.根据权利要求8所述的基于视觉系统的水草打捞船进行水草打捞的方法，其特征在于：所述控制器（15）识别水草位置的方法是基于水草识别deeplab算法，deeplab是一种深度学习神经网络；首先需要采集包含水草的水面环境图片，将图片数据输入deeplab神经网络中对模型进行训练，训练好的模型能提取水草图像特征，从而能对图片进行像素级别的语义分割，识别出水草的位置和离打捞船的距离；控制器（15）利用位置和距离信息控制打捞船移动到水草区域进行打捞。
所属类别：	发明专利