1.一种图像识别方法,其特征在于,包括:
S1,对目标图像进行采集,形成自建数据集;
S2,对图像进行分割,然后从中提取带有物料特征及托盘信息的数据集;
S3,进行图像标注增强,将数据集分为训练集、验证集和测试集;
S4,构建改进YOLO‑v5模型;
S5,训练改进YOLO‑v5模型,得到最佳的训练模型;
S6,将训练好的YOLO‑v5模型对物料进行分类识别,对托盘负载进行判断,输出物料的种类,以及托盘的负载情况。
2.根据权利要求1所述的图像识别方法,其特征在于,所述S3包括:
采用Labelimg软件,对图像中的物品类别和位置信息进行标注,保证标注信息与标注图片相对应;
对标注后的图像进行数据增强,采用的方法为将图像分若干次顺时针旋转若干角度,然后随机调整每张图像的亮度和色度,增加高斯噪声,进行图片随机叠加,图像增强的同时生成对应的标注文件。
3.根据权利要求1所述的图像识别方法,其特征在于,所述S4包括:
S4‑1,采用改进的MobileNet‑v3网络结构作为改进YOLO‑v5模型中的Backbone部分,所述改进MobileNet‑v3网络结构,采用像素级和通道级注意力机制CANet替换MobileNet‑v3基础网络Bneck中的SE注意力机制;所述改进YOLO‑v5模型中的Backbone的网络结构由1个
3x3卷积、14层bneck结构组成;输入的图像首先经过一个3x3卷积缩小特征尺寸,然后进入
14层bneck结构进行特征提取;其中bneck结构采用倒残差结构的形式,先用1x1的逐点卷积进行升维操作,扩张特征图通道,丰富特征数量,然后在进行3x3的卷积操作选择性地加入CANet注意力机制,最后经过1x1卷积获得最后特征图;
S4‑2,沿用原YOLO‑v5模型中FPN+PAN的网络结构设计作为改进YOLO‑v5模型中的neck部分,经过S4‑1得到的特征图由FPN层由下到上传达特征信息,将低分辨率、高语义信息的高层特征和高分辨率、低语义信息的底层特征自下到上进行融合,然后经过PAN自上向下进行加强定位信息;
S4‑3,采用Transformer检测头作为改进YOLO‑v5模型中的head部分,所述Transformer检测头为利用Transformer改进原有YOLO‑v5模型中的Head部分得到,将S4‑2得到的特征图传入Transformer检测头,利用Transformer获取的局部信息比CNN大的特点,来加强对于小物体的检测。
4.根据权利要求1所述的图像识别方法,其特征在于,所述S5包括:
利用训练集对于改进YOLO‑v5模型进行训练学习,更新权重参数,使用测试集对训练的最佳权重参数进行测试,保证其识别的准确率和实时性满足VGA小车识别标准,并最终得到最佳的训练模型。
5.一种AGV物料分拣方法,其特征在于,包括:
步骤1,通过web网页登录服务模块进入客户端,在客户端内开启当前工作模式,此时数字摄像头开始工作,将全局拍摄到的托盘负载情况通过无线AP产生的局域网,向后台服务器进行传输;
步骤2,后台服务器将视频帧转化为图像,将转化好的图像数据传入图像识别模块,图像识别模块包含如权利要求1‑4中任一所述的改进YOLO‑v5模型,图像识别模块进行识别判断,若识别到托盘有负载时,则通过任务管理模块向带有工业摄像头的AGV下发搬运任务;
步骤3,带有工业摄像头的AGV接受到搬运任务后,通过路径规划模块计算出当前AGV的位置到达搬运区域的路线,当AGV根据计算的路线行驶至搬运区域,工业摄像头采集物料图像,将扫描到的物料视频信息传入后台服务器;
步骤4,后台服务器将获取的实时视频信息流转化为图像信息,并传入图像识别模块,图像识别模块进行识别判断,输出物料类别,同时,再次调用路径规划模块,计算出当前物料类别所要存放的区域,给AGV规划路径,AGV根据规划路径完成搬运工作。
6.一种AGV物料分拣系统,用于实现如权利要求5所述的AGV物料分拣方法,其特征在于,包括客户端、后台服务器、无线AP、数字摄像头和AGV,所述客户端、后台服务器和无线AP依次通信连接,所述无线AP分别与数字摄像头和AGV通信连接,所述AGV上具有可自动转动的工业摄像头。
7.根据权利要求6所述的一种AGV物料分拣系统,其特征在于,所述后台服务器包括web网页登录服务模块、图像识别模块、路径规划模块、任务管理模块和状态监控模块;所述web网页登录服务模块用于提供基于浏览器端的登录控制界面,可在PC端进行线上控制,也可在移动端进行现场控制;所述图像识别模块用于对物料进行分类识别,对托盘负载进行判断,输出物料的种类,以及托盘的负载情况;所述任务管理模块用于对AGV进行任务下达和任务管理;所述路径规划模块用于管控AGV运行路径和行进轨迹;所述状态监控模块用于监控AGV运行状态。