CN102976004A - 一种多功能环保电子机智能回收识别系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多功能环保电子机智能回收识别系统，包括回收柜体，所述回收柜体包括检测室和两个元件箱，所述检测室上设有柜门，检测室底部设有收纳门；所述检测室内部室壁和柜门内侧设有若干摄像头，检测室内设有光谱仪信号发射器（即光源），检测室顶部或与光谱仪信号发射器（即光源）相对的面设有光谱仪信号接收器；所述检测室顶部设有伸缩杆，伸缩杆末端设有夹持装置。本发明的有益效果为：本发明的成本低，识别率高，响应速度快、能耗低、抗干扰、耐候性强、自动化程度高、安放于社区、学校、市场等公共场所，可以方便快捷地识别日用的塑料制品塑料袋、饮料瓶、日化用品包装等；并且通过对回收物进行积分的手段，充分激发人们环保的积极性。
Description
技术领域
本发明涉及一种可自动回收取物的多功能环保电子机，尤其涉及一种多功能环保电子机智能回收识别系统。
背景技术
随着人口不断增长，生活水平的日益提高，垃圾产量也在明显增多，而垃圾分类和资源回收，也成为了目前城市垃圾废弃物处理中的核心问题。而在垃圾分类的过程中，最核心的问题在于垃圾分类过于费时费力、成本过高。且由普通的居民对垃圾进行分类，一方面无法做到垃圾分类的准确，另一方面也给居民带来了额外的负担，降低了居民对于垃圾分类的积极性。
因此，提供一种简单、方便，同时成本较为低廉的垃圾分类和资源回收装置势在必行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多功能环保电子机智能回收识别系统，以达到方便快捷地识别日用的塑料制品塑料袋、饮料瓶、日化用品包装，并提高人们对于垃圾分类和资源回收的积极性的目的。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种多功能环保电子机智能回收识别系统，包括回收柜体，所述回收柜体包括检测室和两个元件箱，所述两个元件箱分别设于检测室的两侧，所述检测室上设有柜门，检测室底部设有收纳门；所述检测室内部室壁和柜门内侧设有若干摄像头，检测室内的一个侧面或多个侧面设有光谱仪信号发射器（即光源），检测室顶部或与光谱仪信号发射器（即光源）相对的面设有光谱仪信号接收器；所述检测室顶部设有伸缩杆，伸缩杆末端设有夹持装置。
优选的，所述光谱仪信号发射器为红外光源、火花光谱仪发射器或激光诱导荧光谱仪发射器，所述光谱仪信号接收器为红外光谱仪接收器、火花光谱仪接收器或激光诱导荧光谱仪接收器。
进一步的，所述夹持装置上设有压力传感装置、高频声源发射装置和加热探头。
进一步的，所述收纳门上设有质量传感器、高频声源发射装置和声波检测装置。
进一步的，所述元件箱底部设有液压电机。
进一步的，所述元件箱外侧上部设有触摸显示屏和IC卡插槽。
本发明的有益效果为：成本低，识别率高，响应速度快、能耗低、抗干扰、耐候性强、自动化程度高、安放于社区、学校、市场等公共场所，可以方便快捷地识别日用的塑料制品塑料袋、饮料瓶、日化用品包装等；并且通过对回收物进行积分的手段，能够充分的激发人们环保的积极性。
附图说明
图1为本发明实施例中一种多功能环保电子机智能回收识别系统的结构示意图；
图2为本发明实施例中一种多功能环保电子机智能回收识别系统的图像识别功能的结构示意图；
图3为本发明实施例中一种多功能环保电子机智能回收识别系统的红外识别功能的结构示意图；
图4为本发明实施例中一种多功能环保电子机智能回收识别系统的压力识别、声音识别及声波识别功能的结构示意图。
图中：
1、回收柜体；2、检测室；3、元件箱；4、柜门；5、收纳门；6、摄像头；7、光谱仪信号发射器；8、光谱仪信号接收器；9、伸缩杆；10、夹持装置；11、触摸显示屏；12、IC卡插槽；13、无线信号发射装置。
具体实施方式
如图1所述，本发明实施例所述的一种多功能环保电子机智能回收识别系统，包括回收柜体1，所述回收柜体1包括检测室2和两个元件箱3，所述两个元件箱3分别设于检测室2的两侧，所述检测室2上设有柜门4，检测室2底部设有收纳门5；所述检测室2内部室壁和柜门4内侧设有若干摄像头6，检测室2的一个侧面或多个侧面设有光谱仪信号发射器7（即光源），检测室顶部或与光谱仪信号发射器7（即光源）相对的面设有光谱仪信号接收器8；所述检测室2顶部设有伸缩杆9，伸缩杆9末端设有夹持装置10；所述光谱仪信号发射器7为红外光源、火花光谱仪发射器或激光诱导荧光谱仪发射器，所述光谱仪信号接收器8为红外光源接收器、火花光谱仪接收器或激光诱导荧光谱仪接收器；所述夹持装置10上设有压力传感装置、高频声源发射装置和加热探头；所述收纳门5上设有质量传感器、高频声源发射装置和声波检测装置；所述元件箱3底部设有液压电机；所述元件箱3外侧上部设有触摸显示屏11和IC卡插槽12。
具体实施时，将IC卡放入IC卡插槽，并将回收物放入检测室2后关门，系统启动进入识别状态。识别完成后，设置在下表面的收纳门5打开，回收物落入下柜体，并输出信号，在IC卡上计分，信息的处理在设于元件箱3内的单片机（或芯片，所用数据库也可存储于芯片上）上完成。
如图2所示，摄像头6在回收物放入检测室2后，拍摄回收物品照片，与图像数据库里预存的市售的各种品牌和规格的矿泉水、饮料瓶、食用油瓶、洗发水瓶、沐浴露瓶、餐洗净瓶等产品的多角度照片进行比对，图像库里的照片存在单片机（如ARM等）上，采用C语言（或其他语言）编程；由于此类回收物可能被扭曲，因此当比对的相似度达60%即产生信号，启动收纳门5接收。并且根据摄像头6拍摄图像的比例尺关系，可以推算回收物的体积，给IC卡计分。
如图3所示，采用光谱仪信号发射器7和光谱仪信号接收器8配合对回收物进行检测。光谱仪信号发射器7可以为红外光源，也可为降低成本红而采用大功率（如100W）的白炽灯；光谱仪信号接收器8则与光谱仪信号发射器7的发射模式相对应。当信号照射到回收物（如饮料瓶、塑料袋等）时，透射光或散射光被光谱仪信号接收器8接收，根据不同塑料树脂产生的光谱特征峰（如吸收峰）的峰位、的平滑与尖锐度（拐点等），对回收物的特性进行区分，如纸张、玻璃、石块等。
根据谱峰位置可以进一步区分出PE、PP、PET、PVC等，输出信号，使收纳底门倾斜不同角度开启，如右斜30度（接收PE制品）、左斜30度（接收PP制品)、前斜30度（接收PET制品）、后斜30度（接收PVC制品）等。而火花光谱、激光诱导荧光谱的安置与红外光识别类似。并且火花光谱仪可以进一步识别出铝、铜等金属。
如图4所示，将回收物放在检测室2的夹持装置10下，伸缩杆9下降，夹持装置10将回收物夹住，并且夹持压力由最小升至最大，如果最大力不能使回收物产生形变（即不能压动回收物），则说明其属于玻璃、金属等物品，并且不输出信号。如果在最小力也能夹动，则说明其纸张等物品，也不输出信号。
图4中，还可以通过声波检测装置对夹持装置10加持回收物时产生的声音进行记录，并与采集并记录在单片机上的市售的各种品牌规格的矿泉水、饮料瓶、食用油瓶、洗发水瓶、沐浴露瓶等被击打（或挤压）时的声音和玻璃瓶等不同材料被击打时的声音进行比对。当对比的相似度高于60%时即产生信号，启动收纳门5对回收物进行接收。同时，可将检测室的6个面由吸音或隔音材质或结构制成。
在夹持过程中，可通过加热探头接触回收物，并瞬间升温到（80-180度）可以短时间局部热熔回收物，当检测到回收物软化时输出信号。该加热探头也可采用微波或超声等加热等技术。在夹持过程中，可通过高频声源发射装置接触回收物，记录声波穿过回收物的响应特征（如衰减特征），以区分不同的材质。
当回收物回收完毕后，根据回收物的质量（如塑料袋）或体积（如饮料瓶）积分，并将积分输入IC卡。通过检测室2的下表面收纳门5上设置的压力传感器（如简易电子天平）对回收物的质量进行测量，并根据摄像头6拍摄图像的比例尺关系，推算回收物的体积。同时也可以在检测室2的左表面（或上表面）设投影光源，根据回收物在检测室2的右表面（或下表面）的投影面积积分，并将积分输入IC。IC卡中的积分可以在加盟商店兑换商品，或兑换现金，也可以通过触摸屏输入从上柜取购物袋。
当回收物收集到一定程度时，可以启动液压电机对已经收纳的回收物进行紧压处理。
虽然以上仅描述了本发明的具体实施方式范例，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更或修改均落入本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种多功能环保电子机智能回收识别系统，包括回收柜体（1），其特征在于：所述回收柜体（1）包括检测室（2）和分别设于检测室（2）的两侧的元件箱（3），所述检测室（2）上设有柜门（4），检测室（2）底部设有收纳门（5）；所述检测室（2）内部室壁和柜门（4）内侧设有若干摄像头（6），检测室（2）内的一个侧面或多个侧面设有光谱仪信号发射器（7），检测室（2）顶部或与光谱仪信号发射器（7）相对的面上设有光谱仪信号接收器（8）；所述检测室（2）顶部设有伸缩杆（9），伸缩杆（9）末端设有夹持装置（10）。
2.根据权利要求1所述的一种多功能环保电子机智能回收识别系统，其特征在于：所述光谱仪信号发射器（7）为红外光源、火花光谱仪发射器或激光诱导荧光谱仪发射器，所述光谱仪信号接收器（8）为红外光源接收器、火花光谱仪接收器或激光诱导荧光谱仪接收器。
3.根据权利要求1所述的一种多功能环保电子机智能回收识别系统，其特征在于：所述夹持装置（10）上设有压力传感装置、高频声源发射装置和加热探头。
4.根据权利要求1所述的一种多功能环保电子机智能回收识别系统，其特征在于：所述收纳门（5）上设有质量传感器和声波检测装置。
5.根据权利要求1所述的一种多功能环保电子机智能回收识别系统，其特征在于：所述元件箱（3）底部设有液压电机。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种多功能环保电子机智能回收识别系统，其特征在于：所述元件箱（3）外侧上部设有触摸显示屏（11）和IC卡插槽（12）。
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