CN112415097A - 一种异物检测***及其检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种异物检测***及其检测方法，利用数据采集模块采集物品信息和声波信息；利用数据处理模块接收物品信息和声波信息并进行处理，得到数据处理信息，利用数据分析模块接收数据处理信息，对数据处理信息中物品的样本值和声波的反馈值进行分析，得到数据分析信息；利用识别模块根据数据分析信息生成不同的识别结果，利用不同的识别结果组合得到结果分类集；利用显示模块显示结果分类集；利用分类模块根据结果分类集对物品进行分类和运输；本发明用于解决现有方案中不能兼顾异物检测效率和准确性的问题，以及不能快速获取异物种类的问题。

Description

一种异物检测***及其检测方法
技术领域
本发明涉及异物检测技术领域，尤其涉及一种异物检测***及其检测方法。
背景技术
现有的异物检测机分为通道式、落体式、管道式和板式检测机，现有的异物检测方案通过光线或者电磁的变化对异物进行检测，或者通过图像识别算法对异物进行分析，一方面，受异物材料的影响，比如金属容易对检测的结果造成影响，使得检测的准确性不佳，另一方面，对检测出的异物进行分析时，需要耗费较多的时间去分析异物的材质，影响检测的效率，使得监测点额准确性和效率不能兼顾。
专利公开号CN108375796A公开了一种异物检测***，包括稳压电源、采样电路、逆变器、检测线圈、电容及用于控制逆变器的逆变频率的控制器；采样电路用于采样稳压电源的当前输出电流；控制器用于当检测到当前输出电流大于稳压电源的固定工作电流且超出的电流值大于预设值时，确定所检测环境中存在异物。该申请可以将异物检测***置于但不仅限于强磁场环境中，如无线充电***，能够及时发现异物的存在，防止无线充电***中温度的升高，从而避免了火灾的发生，提高了无线充电***的安全性和可靠性。
现有的异物检测***存在的缺陷是：检测设备容易受到异物材质的影响导致检测的准确性低，使得检测***不能兼顾异物检测效率和准确性的问题，以及不能快速获取异物种类的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种异物检测***及其检测方法，本发明所要解决的技术问题为：
如何解决现有方案中不能兼顾异物检测效率和准确性的问题，以及不能快速获取异物种类的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种异物检测***，包括数据采集模块、通信模块、数据处理模块、数据分析模块、识别模块、显示模块和分类模块；
所述数据采集模块用于采集物品信息和声波信息，该物品信息包含物品长度数据、物品宽度数据、物品高度数据和物品材料数据，该声波信息包含声波发射时间、声波接收时间和声波数据，通过通信模块将物品信息和声波信息发送至数据处理模块；
所述数据处理模块用于接收物品信息和声波信息并进行处理，包括：通过对物品信息进行处理和计算得到物品的样本值，通过对声波信息进行处理和计算得到声波的反馈值，将样本值与物品信息中的数据组合，得到物品处理信息，将反馈值与声波信息中的数据进行组合，得到声波处理信息，将物品处理信息和声波处理信息进行分类组合，得到数据处理信息，并通过通信模块将数据处理信息发送至数据分析模块；
所述数据分析模块用于接收数据处理信息，对数据处理信息中物品的样本值和声波的反馈值进行分析，得到数据分析信息，将数据分析信息发送至识别模块；
所述识别模块用于根据数据分析信息生成不同的识别结果，利用不同的识别结果组合得到结果分类集，并将结果分类集发送至分类模块；
所述显示模块用于显示结果分类集；所述分类模块包含第一分类单元和第二分类单元，用于根据结果分类集对物品进行分类和运输；
所述通信模块用于对各个模块之间的数据进行传输。
优选的，通过对物品信息进行处理和计算得到物品的样本值，具体的步骤包括：
S21：获取物品信息中的物品长度数据、物品宽度数据、物品高度数据和物品材料数据，将物品长度数据中的物品长度标记为D1，将物品宽度数据中的物品宽度标记为D2，将物品高度数据中的物品高度标记为D3；
S22：设定不同的物品材料均对应一个不同的材料预设值，将物品材料数据与所有的物品材料进行匹配获取对应的材料预设值并标记为D4；
S23：利用公式获取物品的样本值，该公式为：
Figure BDA0002829694340000031
其中，a1、a2、a3、a4均表示为预设的不同比例系数，且a4>a1>a2>a3，μ表示为预设的物品修正因子。
优选的，通过对声波信息进行处理和计算得到声波的反馈值，具体的步骤包括：
S31：获取声波发射时间、声波接收时间和声波数据，将声波发射时间标记为S1，将声波接收时间标记为S2，获取声波发射时间和声波接收时间之间间隔的时间差，得到检测时差并标记为S3；
S32：获取声波数据中声波的发射信号强度和接收信号强度，设定不同的声波信号强度均对应一个不同的声波预设值，将发射信号强度与所有的声波信号强度进行匹配获取对应的声波预设值并标记为S4，将接收信号强度与所有的声波信号强度进行匹配获取对应的声波预设值并标记为S5；
S33：利用公式获取声波的反馈值，该公式为：
Figure BDA0002829694340000041
其中，b1和b2均表示为预设的不同比例系数，且b1>b2，α表示为预设的声波修正因子，HYB表示为物品的样本值。
优选的，对数据处理信息中物品的样本值和声波的反馈值进行分析，得到数据分析信息，具体的步骤包括：
S41：将物品的样本值根据预设的样本集进行筛选，获取样本值对应的样品信号值；
S42：将声波的反馈值与样品信号值进行对比，若反馈值等于样品信号值，则生成第一分析数据；若反馈值不等于样品信号值，则生成第二分析数据；
S43：根据第二分析数据获取反馈值对应的声波数据，获取声波数据中的声波频谱，将声波频谱与预设的声波频谱数据集进行匹配，获取声波频谱对应的材质，得到分析匹配数据；
S44：将第一分析数据、第二分析数据和分析匹配数据组合，得到数据分析信息。
优选的，所述识别模块用于根据数据分析信息生成不同的识别结果，具体的分析步骤包括：
S51：获取数据分析信息，若数据分析信息中包含第一分析数据，则判定物品中不包含异物，并生成第一识别信号，第一识别信号用于将物品通过分类模块中的第一分类单元进行转运和存储；
S52：若数据分析信息中包含第二分析数据，则判定物品中包含异物，并生成第二识别信号，第二识别信号用于将物品通过分类模块中的第二分类单元进行转运和暂存；
S53：第一识别信号和第二识别信号构成不同的识别结果。
优选的，所述显示模块用于显示结果分类集，包括：根据第一识别信号显示物品不包含异物的提示，根据第二识别信号显示物品包含异物的提示，并根据分析匹配数据显示异物的材质。
一种异物检测***的检测方法，该检测方法的具体步骤包括：
步一：采集物品信息和声波信息，对物品信息进行处理和计算得到物品的样本值，通过对声波信息进行处理和计算得到声波的反馈值；
步二：将样本值与物品信息中的数据组合，得到物品处理信息，将反馈值与声波信息中的数据进行组合，得到声波处理信息，将物品处理信息和声波处理信息进行分类组合，得到数据处理信息；
步三：对数据处理信息中物品的样本值和声波的反馈值进行分析，得到数据分析信息；
步四：根据数据分析信息生成不同的识别结果，利用不同的识别结果组合得到结果分类集；
步五：根据结果分类集进行显示和提示，并根据结果分类集对物品进行分类和运输。
本发明的有益效果：
本发明公开的各个方面，通过数据采集模块、通信模块、数据处理模块、数据分析模块、识别模块、显示模块和分类模块的配合，利用数据采集模块采集物品信息和声波信息，该物品信息包含物品长度数据、物品宽度数据、物品高度数据和物品材料数据，该声波信息包含声波发射时间、声波接收时间和声波数据，通过对物品的长度、宽度、高度和材料进行综合分析，可以获取到该类物品的标准信息，通过声波对物品进行检测，根据声波发射时间、声波接收时间和声波数据进行综合分析，检测物品中是否包含异物以及对异物的材质进行匹配，可以有效提高检测的效率；
利用数据处理模块接收物品信息和声波信息并进行处理，通过对物品信息进行处理和计算得到物品的样本值，通过对声波信息进行处理和计算得到声波的反馈值，将样本值与物品信息中的数据组合，得到物品处理信息，将反馈值与声波信息中的数据进行组合，得到声波处理信息，将物品处理信息和声波处理信息进行分类组合，得到数据处理信息；
利用数据分析模块接收数据处理信息，对数据处理信息中物品的样本值和声波的反馈值进行分析，得到数据分析信息；通过根据声波的反馈值进行分析可以得到物品中是否包含有异物的结果，并且声波的检测可以消除电磁检测容易受到异物材质使得检准确性不佳的问题；
利用识别模块根据数据分析信息生成不同的识别结果，利用不同的识别结果组合得到结果分类集；利用识别模块可以解决不能快速获取异物种类的问题；
利用显示模块显示结果分类集；利用分类模块根据结果分类集对物品进行分类和运输；可以解决不能兼顾异物检测效率和准确性的问题。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明一种异物检测***的原理框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1所示，本发明为一种异物检测***，包括数据采集模块、通信模块、数据处理模块、数据分析模块、识别模块、显示模块和分类模块；
所述数据采集模块用于采集物品信息和声波信息，该物品信息包含物品长度数据、物品宽度数据、物品高度数据和物品材料数据，该声波信息包含声波发射时间、声波接收时间和声波数据，通过通信模块将物品信息和声波信息发送至数据处理模块；
所述数据处理模块用于接收物品信息和声波信息并进行处理，包括：通过对物品信息进行处理和计算得到物品的样本值，具体的步骤包括：
获取物品信息中的物品长度数据、物品宽度数据、物品高度数据和物品材料数据，将物品长度数据中的物品长度标记为D1，将物品宽度数据中的物品宽度标记为D2，将物品高度数据中的物品高度标记为D3；
设定不同的物品材料均对应一个不同的材料预设值，将物品材料数据与所有的物品材料进行匹配获取对应的材料预设值并标记为D4；
利用公式获取物品的样本值，该公式为：
Figure BDA0002829694340000071
其中，a1、a2、a3、a4均表示为预设的不同比例系数，且a4>a1>a2>a3，μ表示为预设的物品修正因子；
通过对声波信息进行处理和计算得到声波的反馈值，具体的步骤包括：
获取声波发射时间、声波接收时间和声波数据，将声波发射时间标记为S1，将声波接收时间标记为S2，获取声波发射时间和声波接收时间之间间隔的时间差，得到检测时差并标记为S3；
获取声波数据中声波的发射信号强度和接收信号强度，设定不同的声波信号强度均对应一个不同的声波预设值，将发射信号强度与所有的声波信号强度进行匹配获取对应的声波预设值并标记为S4，将接收信号强度与所有的声波信号强度进行匹配获取对应的声波预设值并标记为S5；
利用公式获取声波的反馈值，该公式为：
Figure BDA0002829694340000081
其中，b1和b2均表示为预设的不同比例系数，且b1>b2，α表示为预设的声波修正因子，HYB表示为物品的样本值；
将样本值与物品信息中的数据组合，得到物品处理信息，将反馈值与声波信息中的数据进行组合，得到声波处理信息，将物品处理信息和声波处理信息进行分类组合，得到数据处理信息，并通过通信模块将数据处理信息发送至数据分析模块；
所述数据分析模块用于接收数据处理信息，对数据处理信息中物品的样本值和声波的反馈值进行分析，得到数据分析信息，将数据分析信息发送至识别模块；具体的步骤包括：
将物品的样本值根据预设的样本集进行筛选，获取样本值对应的样品信号值；
将声波的反馈值与样品信号值进行对比，若反馈值等于样品信号值，则生成第一分析数据；若反馈值不等于样品信号值，则生成第二分析数据；
根据第二分析数据获取反馈值对应的声波数据，获取声波数据中的声波频谱，将声波频谱与预设的声波频谱数据集进行匹配，获取声波频谱对应的材质，得到分析匹配数据；
将第一分析数据、第二分析数据和分析匹配数据组合，得到数据分析信息；
所述识别模块用于根据数据分析信息生成不同的识别结果，利用不同的识别结果组合得到结果分类集，并将结果分类集发送至分类模块；具体的分析步骤包括：
获取数据分析信息，若数据分析信息中包含第一分析数据，则判定物品中不包含异物，并生成第一识别信号，第一识别信号用于将物品通过分类模块中的第一分类单元进行转运和存储；
若数据分析信息中包含第二分析数据，则判定物品中包含异物，并生成第二识别信号，第二识别信号用于将物品通过分类模块中的第二分类单元进行转运和暂存；
第一识别信号和第二识别信号构成不同的识别结果；
所述显示模块用于显示结果分类集；所述分类模块包含第一分类单元和第二分类单元，用于根据结果分类集对物品进行分类和运输；包括：根据第一识别信号显示物品不包含异物的提示，根据第二识别信号显示物品包含异物的提示，并根据分析匹配数据显示异物的材质；
所述通信模块用于对各个模块之间的数据进行传输。
实施例2
一种异物检测***的检测方法，该检测方法的具体步骤包括：
步一：采集物品信息和声波信息，对物品信息进行处理和计算得到物品的样本值，通过对声波信息进行处理和计算得到声波的反馈值；
步二：将样本值与物品信息中的数据组合，得到物品处理信息，将反馈值与声波信息中的数据进行组合，得到声波处理信息，将物品处理信息和声波处理信息进行分类组合，得到数据处理信息；
步三：对数据处理信息中物品的样本值和声波的反馈值进行分析，得到数据分析信息；
步四：根据数据分析信息生成不同的识别结果，利用不同的识别结果组合得到结果分类集；
步五：根据结果分类集进行显示和提示，并根据结果分类集对物品进行分类和运输；
上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置。
本发明的运行原理：采集物品信息和声波信息，对物品信息进行处理和计算得到物品的样本值，利用公式获取声波的反馈值，该公式为：
Figure BDA0002829694340000101
其中，b1和b2均表示为预设的不同比例系数，且b1>b2，α表示为预设的声波修正因子，HYB表示为物品的样本值；通过对声波信息进行处理和计算得到声波的反馈值；利用公式获取声波的反馈值，该公式为：
Figure BDA0002829694340000102
其中，b1和b2均表示为预设的不同比例系数，且b1>b2，α表示为预设的声波修正因子，HYB表示为物品的样本值；
将样本值与物品信息中的数据组合，得到物品处理信息，将反馈值与声波信息中的数据进行组合，得到声波处理信息，将物品处理信息和声波处理信息进行分类组合，得到数据处理信息；将物品的样本值根据预设的样本集进行筛选，获取样本值对应的样品信号值；
将声波的反馈值与样品信号值进行对比，若反馈值等于样品信号值，则生成第一分析数据；若反馈值不等于样品信号值，则生成第二分析数据；
根据第二分析数据获取反馈值对应的声波数据，获取声波数据中的声波频谱，将声波频谱与预设的声波频谱数据集进行匹配，获取声波频谱对应的材质，得到分析匹配数据；
将第一分析数据、第二分析数据和分析匹配数据组合，得到数据分析信息将物品的样本值根据预设的样本集进行筛选，获取样本值对应的样品信号值；
将声波的反馈值与样品信号值进行对比，若反馈值等于样品信号值，则生成第一分析数据；若反馈值不等于样品信号值，则生成第二分析数据；
根据第二分析数据获取反馈值对应的声波数据，获取声波数据中的声波频谱，将声波频谱与预设的声波频谱数据集进行匹配，获取声波频谱对应的材质，得到分析匹配数据；
将第一分析数据、第二分析数据和分析匹配数据组合，得到数据分析信息；
若数据分析信息中包含第一分析数据，则判定物品中不包含异物，并生成第一识别信号，第一识别信号用于将物品通过分类模块中的第一分类单元进行转运和存储；
若数据分析信息中包含第二分析数据，则判定物品中包含异物，并生成第二识别信号，第二识别信号用于将物品通过分类模块中的第二分类单元进行转运和暂存；
第一识别信号和第二识别信号构成不同的识别结果；
根据第一识别信号显示物品不包含异物的提示，根据第二识别信号显示物品包含异物的提示，并根据分析匹配数据显示异物的材质。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的***和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方法的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。
因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附关联图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，显然“包括”一词不排除其他模块或步骤，单数不排除复数。***权利要求中陈述的多个模块或装置也可以由一个模块或装置通过软件或者硬件来实现。第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (7)

1.一种异物检测***，其特征在于，包括数据采集模块、通信模块、数据处理模块、数据分析模块、识别模块、显示模块和分类模块；
所述数据采集模块用于采集物品信息和声波信息，该物品信息包含物品长度数据、物品宽度数据、物品高度数据和物品材料数据，该声波信息包含声波发射时间、声波接收时间和声波数据，通过通信模块将物品信息和声波信息发送至数据处理模块；
所述数据处理模块用于接收物品信息和声波信息并进行处理，包括：通过对物品信息进行处理和计算得到物品的样本值，通过对声波信息进行处理和计算得到声波的反馈值，将样本值与物品信息中的数据组合，得到物品处理信息，将反馈值与声波信息中的数据进行组合，得到声波处理信息，将物品处理信息和声波处理信息进行分类组合，得到数据处理信息，并通过通信模块将数据处理信息发送至数据分析模块；
所述数据分析模块用于接收数据处理信息，对数据处理信息中物品的样本值和声波的反馈值进行分析，得到数据分析信息，将数据分析信息发送至识别模块；
所述识别模块用于根据数据分析信息生成不同的识别结果，利用不同的识别结果组合得到结果分类集，并将结果分类集发送至分类模块；
所述显示模块用于显示结果分类集；所述分类模块包含第一分类单元和第二分类单元，用于根据结果分类集对物品进行分类和运输；
所述通信模块用于对各个模块之间的数据进行传输。
2.根据权利要求1所述的一种异物检测***，其特征在于，通过对物品信息进行处理和计算得到物品的样本值，具体的步骤包括：
S21：获取物品信息中的物品长度数据、物品宽度数据、物品高度数据和物品材料数据，将物品长度数据中的物品长度标记为D1，将物品宽度数据中的物品宽度标记为D2，将物品高度数据中的物品高度标记为D3；
S22：设定不同的物品材料均对应一个不同的材料预设值，将物品材料数据与所有的物品材料进行匹配获取对应的材料预设值并标记为D4；
S23：利用公式获取物品的样本值，该公式为：
Figure FDA0002829694330000021
其中，a1、a2、a3、a4均表示为预设的不同比例系数，且a4>a1>a2>a3，μ表示为预设的物品修正因子。
3.根据权利要求1所述的一种异物检测***，其特征在于，通过对声波信息进行处理和计算得到声波的反馈值，具体的步骤包括：
S31：获取声波发射时间、声波接收时间和声波数据，将声波发射时间标记为S1，将声波接收时间标记为S2，获取声波发射时间和声波接收时间之间间隔的时间差，得到检测时差并标记为S3；
S32：获取声波数据中声波的发射信号强度和接收信号强度，设定不同的声波信号强度均对应一个不同的声波预设值，将发射信号强度与所有的声波信号强度进行匹配获取对应的声波预设值并标记为S4，将接收信号强度与所有的声波信号强度进行匹配获取对应的声波预设值并标记为S5；
S33：利用公式获取声波的反馈值，该公式为：
Figure FDA0002829694330000022
其中，b1和b2均表示为预设的不同比例系数，且b1>b2，α表示为预设的声波修正因子，HYB表示为物品的样本值。
4.根据权利要求2所述的一种异物检测***，其特征在于，对数据处理信息中物品的样本值和声波的反馈值进行分析，得到数据分析信息，具体的步骤包括：
S41：将物品的样本值根据预设的样本集进行筛选，获取样本值对应的样品信号值；
S42：将声波的反馈值与样品信号值进行对比，若反馈值等于样品信号值，则生成第一分析数据；若反馈值不等于样品信号值，则生成第二分析数据；
S43：根据第二分析数据获取反馈值对应的声波数据，获取声波数据中的声波频谱，将声波频谱与预设的声波频谱数据集进行匹配，获取声波频谱对应的材质，得到分析匹配数据；
S44：将第一分析数据、第二分析数据和分析匹配数据组合，得到数据分析信息。
5.根据权利要求1所述的一种异物检测***，其特征在于，所述识别模块用于根据数据分析信息生成不同的识别结果，具体的分析步骤包括：
S51：获取数据分析信息，若数据分析信息中包含第一分析数据，则判定物品中不包含异物，并生成第一识别信号，第一识别信号用于将物品通过分类模块中的第一分类单元进行转运和存储；
S52：若数据分析信息中包含第二分析数据，则判定物品中包含异物，并生成第二识别信号，第二识别信号用于将物品通过分类模块中的第二分类单元进行转运和暂存；
S53：第一识别信号和第二识别信号构成不同的识别结果。
6.根据权利要求1所述的一种异物检测***，其特征在于，所述显示模块用于显示结果分类集，包括：根据第一识别信号显示物品不包含异物的提示，根据第二识别信号显示物品包含异物的提示，并根据分析匹配数据显示异物的材质。
7.一种异物检测***的检测方法，其特征在于，该检测方法的具体步骤包括：
步一：采集物品信息和声波信息，对物品信息进行处理和计算得到物品的样本值，通过对声波信息进行处理和计算得到声波的反馈值；
步二：将样本值与物品信息中的数据组合，得到物品处理信息，将反馈值与声波信息中的数据进行组合，得到声波处理信息，将物品处理信息和声波处理信息进行分类组合，得到数据处理信息；
步三：对数据处理信息中物品的样本值和声波的反馈值进行分析，得到数据分析信息；
步四：根据数据分析信息生成不同的识别结果，利用不同的识别结果组合得到结果分类集；
步五：根据结果分类集进行显示和提示，并根据结果分类集对物品进行分类和运输。
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CN114037096A (zh) * 2021-10-29 2022-02-11 河南格林循环电子废弃物处置有限公司 一种家电自动识别并标记的装置及其使用方法
CN114624336A (zh) * 2022-05-16 2022-06-14 四川升拓检测技术股份有限公司 基于轮式隔音的冲击回波声频法的信号检测装置及方法

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