一种基于图像识别的智能分类垃圾桶控制系统的制作方法

1.本发明涉及智能控制领域，更具体的说，尤其涉及一种基于图像识别的智能分类垃圾桶控制系统。


背景技术：

2.随着经济的高速发展，我国的城市化进程不断加快，人们的生活水平不断提高，与此同时，城市生活垃圾也在急剧增加，成为严重的社会问题。传统的焚烧、填埋等不合理的垃圾处理方式会对环境造成不可逆的损害。因此，推广垃圾分类迫在眉睫。虽然目前已经出台了一些有关垃圾分类的规章制度，但是在城市社区内推行得不够顺利，主要原因在于居民不能清楚各种垃圾的类别，垃圾分类给居民带来了巨大的困扰，人们迫切需要一种能够自动识别垃圾类别的系统。因此，设计一种基于图像识别的智能分类垃圾桶控制系统具有较大的意义。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种基于图像识别的智能分类垃圾桶控制系统，该系统能够采集用户所要投放垃圾的图像并进行垃圾类别识别，从而引导用户将垃圾投至对应类别的投放口，实现方便、快捷的智能垃圾分类，具有较好的用户体验。
4.本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种基于图像识别的智能分类垃圾桶控制系统，包括智能分类垃圾桶和图像识别服务器，所述智能分类垃圾桶和图像识别服务器以无线网络的方式进行连接。所述智能分类垃圾桶包括：多个用于存储不同类别垃圾的垃圾存储箱、安装于各个垃圾存储箱上的指示灯、摄像头、启动按钮、电子显示屏、垃圾存量监测模块和主控模块，所述指示灯、摄像头、启动按钮、电子显示屏、垃圾存量监测模块与主控模块相连接。所述摄像头用于采集用户投放垃圾的图像信息，所述启动按钮用于启动摄像头拍摄将要投放垃圾图像的功能，当用户将所要投放的垃圾置于摄像头前并且按下启动按钮时，摄像头启动拍摄垃圾图像信息的功能，并将图像传送至主控模块进行后续处理；所述主控模块负责确定所要投放垃圾的种类，将分析得到的垃圾种类显示在所述电子显示屏上，并且控制对应类别的垃圾存储箱上的指示灯亮起，引导用户正确地进行垃圾投放；所述指示灯会根据对应垃圾存储箱内壁安装的垃圾存量监测模块监测到的已有垃圾存量的由少到多分别显示绿色、黄色、红色三种颜色，其中红色代表该垃圾存储箱已满，无法再继续投放垃圾。
5.进一步的，所述主控模块负责确定所要投放垃圾的种类，主控模块将摄像头采集到的垃圾图像通过无线网络传送至所述图像识别服务器，图像识别服务器使用部署的垃圾分类识别模型对垃圾图像进行分类识别，得到识别结果，并将识别结果通过无线网络发送至智能分类垃圾桶的主控模块，从而确定垃圾的类别。
6.进一步的，所述主控模块采用树莓派控制芯片。
7.进一步的，所述图像识别服务器部署的垃圾分类识别模型以现有的resnet
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18神
经网络为基础进行构建，所述垃圾分类识别模型根据预先准备的大量垃圾图片数据进行训练，以提升模型的识别准确率。
8.本发明的有益效果在于：
9.1)本发明使用摄像头获取所要投放垃圾的图像信息，再结合计算机视觉技术的图像识别算法模型对其进行垃圾种类判断，根据判断结果将对应种类的垃圾存储箱上的指示灯亮起，引导用户将垃圾投放至正确的分类垃圾投放口中，实现了垃圾的智能识别和快速、准确分类，具有较高的效率。
10.2)本发明利用垃圾存量监测模块对垃圾存储箱内的垃圾存量进行监测，当垃圾接近装满时，会控制垃圾存储箱外侧安装的指示灯显示红色灯光来提示用户该垃圾投放口已无法再继续投放垃圾，需要等待专门的环卫工人来清空垃圾存储箱。
11.3)本发明使用远程的图像识别服务器进行垃圾图像类别判断处理，可以在服务器端对垃圾图像识别算法模型进行部署、更新和维护，为智能分类垃圾桶控制系统的垃圾桶终端设备分担了图像识别计算工作，节省了垃圾桶终端设备的能耗。
附图说明
12.图1是本发明的系统框架示意图；
13.图2是本发明的功能流程示意图。
具体实施方式
14.以下结合说明书附图，对本发明作进一步说明：
15.如图1
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2所示，一种基于图像识别的智能分类垃圾桶控制系统，包括智能分类垃圾桶和图像识别服务器，所述智能分类垃圾桶和图像识别服务器以无线网络的方式进行连接。
16.具体的，智能分类垃圾桶包括：多个用于存储不同类别垃圾的垃圾存储箱、安装于各个垃圾存储箱上的指示灯、摄像头、启动按钮、电子显示屏、垃圾存量监测模块和主控模块，所述指示灯、摄像头、启动按钮、电子显示屏、垃圾存量监测模块与主控模块相连接。
17.具体的，摄像头用于采集用户投放垃圾的图像信息，启动按钮用于启动摄像头拍摄将要投放垃圾图像的功能，当用户将所要投放的垃圾置于摄像头前并且按下启动按钮时，摄像头启动拍摄垃圾图像信息的功能，并将图像传送至主控模块进行后续处理；
18.具体的，主控模块负责确定所要投放垃圾的种类，将分析得到的垃圾种类显示在所述电子显示屏上，并且控制对应类别的垃圾存储箱上的指示灯亮起，引导用户正确地进行垃圾投放；
19.具体的，指示灯会根据对应垃圾存储箱内壁安装的垃圾存量监测模块监测到的已有垃圾存量的由少到多分别显示绿色、黄色、红色三种颜色，其中红色代表该垃圾存储箱已满，无法再继续投放垃圾。
20.具体的，主控模块负责确定所要投放垃圾的种类时，主控模块将摄像头采集到的垃圾图像通过无线网络传送至所述图像识别服务器，图像识别服务器使用部署的垃圾分类识别模型对垃圾图像进行分类识别，得到识别结果，并将识别结果通过无线网络发送至智能分类垃圾桶的主控模块，从而确定垃圾的类别。
21.具体的，主控模块采用树莓派控制芯片。
22.具体的，图像识别服务器部署的垃圾分类识别模型以现有的resnet
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18神经网络为基础进行构建，所述垃圾分类识别模型根据预先准备的大量垃圾图片数据进行训练，以提升模型的识别准确率。
23.上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。


技术特征：
1.一种基于图像识别的智能分类垃圾桶控制系统，其特征在于：包括智能分类垃圾桶及图像识别服务器，所述智能分类垃圾桶及图像识别服务器以无线网络的方式进行连接；所述智能分类垃圾桶包括，多个用于存储不同类别垃圾的垃圾存储箱、安装于各个垃圾存储箱上的指示灯、摄像头、启动按钮、电子显示屏、垃圾存量监测模块及主控模块，所述指示灯、摄像头、启动按钮、电子显示屏、垃圾存量监测模块与主控模块相连接；所述摄像头用于采集用户投放垃圾的图像信息，所述启动按钮用于启动摄像头拍摄将要投放垃圾图像的功能，当用户将所要投放的垃圾置于摄像头前并且按下启动按钮时，摄像头启动拍摄垃圾图像信息的功能，并将图像传送至主控模块进行后续处理；所述主控模块负责确定所要投放垃圾的种类，将分析得到的垃圾种类显示在所述电子显示屏上，并且控制对应类别的垃圾存储箱上的指示灯亮起，引导用户正确地进行垃圾投放；所述指示灯会根据对应垃圾存储箱内壁安装的垃圾存量监测模块监测到的已有垃圾存量的由少到多分别显示绿色、黄色、红色三种颜色，其中红色代表该垃圾存储箱已满，无法再继续投放垃圾。2.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的智能分类垃圾桶控制系统，其特征在于：所述主控模块负责确定所要投放垃圾的种类过程如下：主控模块将摄像头采集到的垃圾图像通过无线网络传送至所述图像识别服务器，图像识别服务器使用部署的垃圾分类识别模型对垃圾图像进行分类识别，得到识别结果，并将识别结果通过无线网络发送至智能分类垃圾桶的主控模块，从而确定垃圾的类别。3.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的智能分类垃圾桶控制系统，其特征在于：所述主控模块采用树莓派控制芯片。4.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的智能分类垃圾桶控制系统，其特征在于：所述图像识别服务器部署的垃圾分类识别模型以resnet
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18神经网络为基础进行构建，所述垃圾分类识别模型根据预先准备的大量垃圾图片数据进行训练，以提升模型的识别准确率。

技术总结
本发明公开一种基于图像识别的智能分类垃圾桶控制系统，其系统包括智能分类垃圾桶和图像识别服务器，所述智能分类垃圾桶和图像识别服务器以无线网络的方式进行连接。所述智能分类垃圾桶包括：多个用于存储不同类别垃圾的垃圾存储箱、安装于各个垃圾存储箱上的指示灯、摄像头、启动按钮、电子显示屏、垃圾存量监测模块和主控模块；所述摄像头用于采集用户投放垃圾的图像信息；所述启动按钮用于启动摄像头拍摄将要投放垃圾图像的功能；本发明能够采集用户所要投放垃圾的图像并进行垃圾类别识别，从而引导用户将垃圾投至对应类别的投放口，实现方便、快捷的智能垃圾分类，具有较好的用户体验。用户体验。用户体验。


技术研发人员：郑水华 徐逸伦 林伟
受保护的技术使用者：浙江工业大学
技术研发日：2021.07.31
技术公布日：2021/11/2