本发明属于建筑施工，具体而言，涉及一种拌合站料仓原材料检验智能标识牌结构及使用方法。
背景技术：
1、混凝土拌合站碎石进场入仓后，标识牌可以明确标示出每个料仓所存放的材料种类，规格型号、进场日期、生产厂家、检验日期等，能够循环周转使用，尤其是采用推拉标示牌的方式，简单方便的对“已检验”和“待检验”进行切换，并且醒目的显示材料是否已检验，以防止上料人员误将未检验材料用于混凝土的拌制。
2、目前，拌合站料仓标识牌采用固定式标识牌，不能够醒目显示检验状态，上料人员误将未检验材料用于混凝土的拌制的情况时有发生，且一般采用人工手写的方式对标识牌的内容进行更改，料仓的数量众多，人工去更新内容，影响了数据的及时性。
3、如中国专利申请号cn202121053126.7一种用于混凝土拌合站料场的智能化信息标识装置，通过led显示屏和手机配合进行信息的展示，但标识牌只能进行上下升降，工作人员的身高不一致，导致不同的工作人员使用时都需要对标识牌的位置进行改变，且标识牌一般设置在拌合站料仓外，拌合站又位于建筑施工场地附近，存在施工碎屑飞溅的问题，导致显示屏被损坏，工作人员会砸伤。为此，设计一种更安全的拌合站料仓原材料检验智能标识牌结构及使用方法。
技术实现思路
1、本发明实施例提供了一种拌合站料仓原材料检验智能标识牌结构及使用方法，解决了标识牌只能进行上下升降，工作人员的身高不一致，导致不同的工作人员使用时都需要对标识牌的位置进行改变，且标识牌一般设置在拌合站料仓外，拌合站又位于建筑施工场地附近，存在施工碎屑飞溅的问题，导致显示屏被损坏，工作人员会砸伤的问题。
2、鉴于上述问题，本发明提出的技术方案是：
3、本发明提供一种拌合站料仓原材料检验智能标识牌结构，包括标识牌、机械臂、防护罩、标识牌控制系统和拌合站控制系统，所述标识牌的前侧嵌设有显示器、摄像头和按钮；
4、所述机械臂设置在所述标识牌的后侧，所述机械臂包括驱动臂、调节臂、连接臂和电机仓，所述调节臂位于所述驱动臂与所述连接臂之间，所述连接臂螺丝连接在所述标识牌的后侧，所述电机仓位于所述驱动臂的两端；
5、所述防护罩设置在所述标识牌的正上方，所述防护罩的内侧设置有连接杆，所述防护罩的内侧设置有用于固定所述连接杆的固定块，所述连接杆的外侧设置有齿轮，所述齿轮的下方设置有旋转轴，所述旋转轴的一端连接有电机；
6、所述标识牌控制系统用于对标识牌展示的信息及位置调节的控制，所述标识牌控制系统包括数据采集模块、人脸识别模块、身高识别模块、数据处理模块、报警模块、数据存储平台和通信模块；
7、所述数据采集模块用于采集所述机械臂的移动数据和工作人员的图像数据；
8、所述人脸识别模块用于对工作人员的人脸信息进行识别；
9、所述身高识别模块用于对工作人员的身高信息进行识别；
10、所述数据处理模块用于对所述数据采集模块采集的信息进行处理，给所述人脸识别模块和所述身高识别模块提供数据信息，所述数据处理模块包括图像处理单元、人体检测单元、特征提取单元、关键点定位单元、人脸配对单元、数据校准单元和数据输出单元；
11、所述图像处理单元利用matlab语言对所述采集模块采集的工作人员图像数据进行初步的处理；
12、所述人体检测单元利用人体分割技术对所述图像处理单元处理后的图像识别人体；
13、所述特征提取单元利用灰度共生矩阵技术和其他特征技术配合对所述人体检测单元分割后的图像进行脸部纹理特征的提取；
14、所述关键点定位单元利用姿态估计技术对所述人体检测单元的人体图像进行关键点定位，包括头部、躯干部位、手部、腿部及脚部；
15、所述人脸配对单元用于识别与所述数据存储平台中的人脸信息数据进行匹配；
16、所述数据校准单元用于所述人脸配对单元的配对后的数据进行校正，检查是否存在误差；
17、所述数据输出单元用于将所述数据校准单元校对后的数据进行传输；
18、所述报警模块用于在所述数据采集模块采集的机械臂位移数据和工作人员的图像数据超出阀值和预设信息时进行报警；
19、所述数据存储平台用于存储标识牌工作相关的信息，所述数据存储平台包括身份录入单元、权限划分单元、信息匹配单元、信息追踪单元和预警单元；
20、所述通信模块利用无线通信技术将所述标识牌控制系统与所述拌合站控制系统进行数据互通。
21、作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动臂为u形设计，所述电机仓设置在所述驱动臂的两端，所述电机仓的内部设置有电机a和电机b，其中一个电机a的输出端与所述调节臂传动连接，另一个电机b的输出端传动连接有安装块；
22、所述防护罩的侧面为梯形设计，所述连接杆与所述固定块固定连接，所述连接杆贯穿所述齿轮，并于所述齿轮插接，所述齿轮设置在所述连接杆的中心处，所述旋转轴的外表面开设有与所述齿轮适配的啮合槽，所述电机的输出端与所述旋转轴转动连接，所述电机嵌设在所述标识牌的后侧。
23、作为本发明的一种优选技术方案，所述数据采集模块包括机械臂位移采集单元和人体图像采集单元，所述机械臂位移采集单元利用传感器对机械臂的移动状态和实际位置进行采集，传感器包括六轴运动传感器、角度传感器和编码器，具体包括：
24、a，所述标识牌控制系统控制所述机械臂移动，在靠近所述机械臂末端的关节处安装六轴运动传感器，捕捉机械臂末端的运动和方向，通过卡尔曼滤波器融合数据，得到机械臂的姿态和位置；
25、b，在所述机械臂的关节处安装角度传感器，以测量关节的旋转角度；
26、c，在所述机械臂的电机a和电机b上安装编码器，编码器与电机a和电机b的电机轴直接相连，提供所述机械臂的位置和速度信息；
27、所述人体图像采集单元利用所述摄像头对工作人员进行图像的捕捉，所述摄像头包括双目摄像头、移动侦测摄像头或带有云台功能的摄像头中的一种或多种。
28、作为本发明的一种优选技术方案，所述图像处理单元利用matlab语言对图像数据进行缺失、模糊、重复的图像查找并清除，建立图像色彩和温度值的映射，将图像转化为表示温度值的数组，参考热应力模型对图像数据的温差进行计算，对图像的视觉效果进行增强；
29、所述人体检测单元利用人体分割技术对所述图像处理单元处理后的图像识别人体，具体包括：通过图像处理单元处理后的图形数据，使用人体检测算法在图像中检测人体，在此基础上通过区域分割技术进行人体的分割，在使用边缘算法提取人体轮廓，得到人体数据；
30、所述特征提取单元利用灰度共生矩阵技术进行脸部纹理特征的提取，具体包括：选择图像数据的一个像素点作为中心像素，并计算中心像素与其周围像素之间的灰度差值，通过对灰度共生矩阵进行计算，得到统计特性利用计算得到的统计特性作为特征，将选择后的特征表示为向量或矩阵，用于后续的识别任务。
31、作为本发明的一种优选技术方案，所述关键点定位单元进行关键点定位具体包括：
32、a，利用vgg19网络提取图像特征，生成特征图；
33、b，利用姿态估计技术对特征图处理，生成姿态估计技术中的pcm确定图像中每个关键点的位置，通过paf确定关键点之间的连接关系；
34、c，结合pcm和paf的信息，利用算法构建人体骨架。
35、作为本发明的一种优选技术方案，所述脸识别模块和所述身高识别模块利用所述数据处理模块处理的数据进行人脸和身高识别，人脸识别具体包括：利用所述图像处理单元处理后图像数据，通过人体检测单元进行图像分割识别人体，随后通过所述特征提取单元提取人体图像的特征，利用所述人脸配对单元将提取到的人脸数据与所述数据存储平台存储的人脸数据进行比对，数据校准单元利用直接比较法使用所述数据存储平台存储的人脸数据与待校准的数据进行直接比较，确定偏差，调整识别的人脸信息，通过数据输出单元向所述标识牌控制系统发送识别信息；
36、身高识别具体包括：利用分割出的人体特征通过关键点定位单元对人体的关键部位进行识别，得到头部和脚部的位置，计算人在图像中的高度，根据识别出的身高和头部位置，计算出标识牌应该移动到的位置，通过数据输出单元向所述标识牌控制系统发送识别信息，所述标识牌控制系统接收到定位信息后，生成所述机械臂的运动指令，机械臂根据指令移动标识牌到指定位置。
37、作为本发明的一种优选技术方案，所述身份录入单元用于录入工作人员的身份信息，包括人脸、工作岗位和工作内容；
38、所述权限划分单元用于根据工作人员岗位内容进行访问权限的划分；
39、所述信息匹配单元用于给所述人脸识别模块提供人脸和身份的匹配信息；
40、所述信息追踪单元用于在所述人脸识别模块配对失败后，对该工作人员在所述拌合站控制系统中的操作进行追踪；
41、所述预警单元用于对工作人员在所述标识牌控制系统中超出权限的强制操作进行预警提示。
42、另一方面，一种拌合站料仓原材料检验智能标识牌结构及使用方法的方法，包括以下步骤：
43、s1，通过机械臂将标识牌安装在拌合站料仓外，利用通信模块使其与拌合站控制系统之间信息互通，远程了解原材料的检验信息，通过标识牌的显示器显示原材料的检验信息，在原材料不合格时，通过报警模块进行报警，并通过数据存储平台存储检验信息；
44、s2，在需要进行人工查验或修改时，工作人员走到标识牌的识别范围，通过数据处理模块对摄像头拍摄的图像进行处理，利用人脸识别模块对工作人员的权限进行识别，利用身高识别模块对工作人员的身高进行识别；
45、s3，基于识别的结果，标识牌控制系统控制机械臂将标识牌移动到工作人员能够查看的位置，工作人员根据权限对标识牌的信息进行查看和操作；
46、s4，在标识牌移动的同时，标识牌控制系统控制电机，电机带动旋转轴转动，利用啮合槽旋转轴带动齿轮转动，齿轮带动与连接杆连接的防护罩转动，控制防护罩向前转动，直到防护罩能够将工作人员罩在下面。
47、相对于现有技术，本发明的有益效果是：
48、(1)本发明通过将标识牌设置成悬挂式的，在无人操作时，通过机械臂可进行折叠，减少占用的空间，也可避免被来往的机械设备损坏，通过防护罩对标识牌和使用标识牌的工作人员进行防护，防止被施工碎屑砸伤；
49、(2)本发明通过设置标识牌控制系统，通过摄像机配合人脸识别操作人员的身份，利用姿态估计技术对操作人员的身高识别，基于身高识别的数据控制机械臂将标识牌移动到工作人员脸部位置，通过自动化的人脸识别和身高识别，可以快速准确地定位人员的位置，从而提高工作效率。
50、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
1.一种拌合站料仓原材料检验智能标识牌结构，其特征在于，包括标识牌(100)、机械臂(200)、防护罩(300)、标识牌控制系统(400)和拌合站控制系统(500)，所述标识牌(100)的前侧嵌设有显示器(101)、摄像头(102)和按钮(103)；
2.根据权利要求1所述的一种拌合站料仓原材料检验智能标识牌结构，其特征在于，所述驱动臂(202)为u形设计，所述电机仓(205)设置在所述驱动臂(202)的两端，所述电机仓(205)的内部设置有电机(305)a和电机(305)b，其中一个电机(305)a的输出端与所述调节臂(203)传动连接，另一个电机(305)b的输出端传动连接有安装块(201)；
3.根据权利要求2所述的一种拌合站料仓原材料检验智能标识牌结构，其特征在于，所述数据采集模块(401)包括机械臂位移采集单元(4011)和人体图像采集单元(4012)，所述机械臂位移采集单元(4011)利用传感器对机械臂(200)的移动状态和实际位置进行采集，传感器包括六轴运动传感器、角度传感器和编码器，具体包括：
4.根据权利要求1所述的一种拌合站料仓原材料检验智能标识牌结构，其特征在于，所述图像处理单元(4041)利用matlab语言对图像数据进行缺失、模糊、重复的图像查找并清除，建立图像色彩和温度值的映射，将图像转化为表示温度值的数组，参考热应力模型对图像数据的温差进行计算，对图像的视觉效果进行增强；
5.根据权利要求4所述的一种拌合站料仓原材料检验智能标识牌结构，其特征在于，所述关键点定位单元(4044)进行关键点定位具体包括：
6.根据权利要求5所述的一种拌合站料仓原材料检验智能标识牌结构，其特征在于，所述人脸识别模块(402)和所述身高识别模块(403)利用所述数据处理模块(404)处理的数据进行人脸和身高识别，人脸识别具体包括：利用所述图像处理单元(4041)处理后图像数据，通过人体检测单元(4042)进行图像分割识别人体，随后通过所述特征提取单元(4043)提取人体图像的特征，利用所述人脸配对单元将提取到的人脸数据与所述数据存储平台(406)存储的人脸数据进行比对，数据校准单元(4046)利用直接比较法使用所述数据存储平台(406)存储的人脸数据与待校准的数据进行直接比较，确定偏差，调整识别的人脸信息，通过数据输出单元(4047)向所述标识牌控制系统(400)发送识别信息；
7.根据权利要求1所述的一种拌合站料仓原材料检验智能标识牌结构，其特征在于，所述身份录入单元(4061)用于录入工作人员的身份信息，包括人脸、工作岗位和工作内容；
8.一种拌合站料仓原材料检验智能标识牌结构的使用方法，应用于权利要求1～7中任一项所述的一种拌合站料仓原材料检验智能标识牌结构，其特征在于，包括以下步骤：
