CN107054936A - 一种基于图像识别的垃圾分类提示垃圾桶和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于图像识别的垃圾分类提示垃圾桶和系统，该垃圾桶包括摄像头、信息处理器、垃圾桶外壳、若干个内设垃圾桶、指示灯控制器、若干个指示灯和供电模块；若干个内设垃圾桶位于垃圾桶外壳内，垃圾桶外壳上设有距离感应开关和若干个分类投放口；摄像头用于将拍摄到的垃圾图片发送至信息处理器，信息处理器用于根据垃圾图片和其预存的标准模板库中的标准模板进行垃圾识别处理，生成分类结果信息，并根据分类结果信息发送亮灯信号至指示灯控制器，以使指示灯控制器根据亮灯信号控制对应的指示灯进行亮灯。本发明的优点在于通过图像识别技术快速进行垃圾识别，帮助人们在日常生活中快速进行垃圾分类，减少垃圾二次分拣的工作量。

Description

一种基于图像识别的垃圾分类提示垃圾桶和系统

技术领域

本发明涉及垃圾的辅助分类识别技术，尤其涉及一种基于图像识别的垃圾分类提示垃圾桶和系统。

背景技术

如何通过垃圾分类管理，最大限度地实现垃圾资源利用，减少垃圾处置量，改善生存环境质量，是当前世界各国共同关注的迫切问题之一。根据国家制定的统一标准，现在生活垃圾被广泛分为四类，分别是可回收物、餐厨垃圾、有害垃圾和其他垃圾。可回收物表示适宜回收和资源利用的垃圾，主要包括废纸、塑料、玻璃、金属和布料五大类，用蓝色垃圾容器收集，通过综合处理回收利用。餐厨垃圾包括剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶、果皮等食品类废物，用绿色垃圾容器收集，餐厨垃圾经生物技术就地处理堆肥。有害垃圾，指含有对人体健康有害的重金属、有毒的物质或者对环境造成现实危害或者潜在危害的废弃物。包括电池、荧光灯管、灯泡、水银温度计、油漆桶、部分家电、过期药品、过期化妆品等，用红色垃圾容器收集。这些垃圾需要特殊安全处理，单独回收。其它垃圾为除上述几类垃圾之外的难以回收的废弃物，如砖瓦陶瓷、渣土、尘土等，用灰色垃圾容器收集，采取卫生填埋的处理方式，以有效减少对地下水、地表水、土壤及空气的污染。

但有一些特殊类型的垃圾，人们日常很难准确判断出它的分类，如纸巾和厕所纸由于水溶性太强不可回收被列为“其它垃圾”，类似的还有陶器、烟盒；大棒骨因为“难腐蚀”也被列入“其它垃圾”；而残枝落叶、包括家里开败的鲜花等却属于“厨房垃圾”。同时，有一些多种材质组成的废弃物各部分的所属分类也不尽相同，需要拆分后对应分类丢弃，如何对各类型垃圾准确分类成为难题。

综上，目前大部分人缺乏垃圾分类的全面知识，更无法准确记住并判断复杂繁多的垃圾究竟属于何种类型，来对应准确分类投放丢弃，给城市环境和垃圾处理造成很大压力。因此，如何在日常生活中，让人们对垃圾进行快速、准确的分类是本领域亟需解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于图像识别的垃圾分类提示垃圾桶和系统，其能实现对垃圾的智能分类。

本发明的目的采用以下技术方案实现：

一种基于图像识别的垃圾分类提示垃圾桶，包括摄像头、信息处理器、垃圾桶外壳、若干个内设垃圾桶、指示灯控制器、若干个指示灯和供电模块；

若干个内设垃圾桶位于垃圾桶外壳内，垃圾桶外壳上设有与若干个内设垃圾桶位置一一对应的若干个分类投放口；若干个指示灯和若干个分类投放口位置一一对应；

摄像头用于将拍摄到的垃圾图片发送至信息处理器，信息处理器用于根据垃圾图片和其预存的标准模板库中的标准模板进行垃圾识别处理，生成分类结果信息，并根据分类结果信息发送亮灯信号至指示灯控制器，以使指示灯控制器根据亮灯信号控制对应的指示灯进行亮灯；

供电模块用于为摄像头、信息处理器、指示灯控制器和若干个指示灯进行供电。

作为优选，还包括控制电机和若干个距离感应开关；距离感应开关设于垃圾桶外壳上与分类投放口对应的位置，若干个距离感应开关和若干个分类投放口一一对应；分类投放口上盖设有投放口盖；

距离感应开关用于获取物体的距离，并发送第一距离信息至控制电机，以使控制电机控制投放口盖开启；供电模块为控制电机供电。

作为优选，分类投放口处设有导向板，导向板从分类投放口向内设垃圾桶，呈倾斜向下状形成滑道。

作为优选，还包括显示屏；信息处理器还用于将分类结果信息发送至显示屏进行显示，供电模块为显示屏进行供电。作为优选，垃圾分类提示垃圾桶还包括感应器，感应器用于获取人的距离，并根据距离发送识别请求信息至信息处理器；信息处理器根据识别请求信息控制摄像头的工作状态。

作为优选，信息处理器还用于根据识别请求信息控制显示屏的工作状态。

作为优选，显示屏为触摸显示屏，触摸显示屏还用于根据用户的操作发送操作信号至信息处理器，以使信息处理器根据操作信号控制摄像头的工作状态。

本发明的目的之二采用以下技术方案实现：

一种基于图像识别的垃圾分类提示垃圾系统，包括垃圾分类提示垃圾桶、远程管理服务器和管理端，垃圾分类提示垃圾桶还包括通信模块；信息处理器通过通信模块和远程管理服务器连接；管理端用于发送预设显示信息至远程管理服务器，以使远程服务器发送预设显示信息至信息处理器；信息处理器将预设显示信息发送至显示屏进行显示。

一种基于图像识别的垃圾分类提示垃圾系统，包括垃圾分类提示垃圾桶、远程管理服务器和管理端，垃圾分类提示垃圾桶还包括通信模块；信息处理器通过通信模块和远程管理服务器连接；管理端用于发送设备安装信息至远程管理服务器，以使远程管理服务器根据设备安装信息配置信息处理器中的标准模板库。

一种基于图像识别的垃圾分类提示垃圾系统，包括垃圾分类提示垃圾桶和远程管理服务器，垃圾分类提示垃圾桶还包括通信模块；信息处理器通过通信模块和远程管理服务器连接；信息处理器还用于将无法识别的垃圾图片发送至远程管理服务器，以使远程管理服务器更新远程管理服务器中的总类模板库。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：通过图像识别技术快速进行垃圾识别并作出垃圾所属分类的提示，帮助人们日常快速方便的进行垃圾分类处理，减少垃圾二次分拣的工作量，使人们在垃圾分类时可以轻松分辨垃圾所属类别并对应处理，对实现垃圾资源再利用，减少垃圾处置量，改善生存环境质量，对减少环境污染起到帮助作用。

附图说明

图1为本发明的垃圾分类提示垃圾桶的正视图；

图2为本发明的垃圾分类提示垃圾桶的后视图；

图3为本发明的垃圾分类提示垃圾桶的侧视图；

图4为本发明的垃圾分类提示垃圾桶的模块连接图；

图5为本发明的垃圾识别方法的流程图。

图中：01、识别标识；02、摄像头；03、显示屏；04、感应器；05、广告板；06、太阳能板；07、指示灯；08、投放口盖；09、距离感应开关；10、观察窗；11、门；12、通信模块；13、信息处理器；14、控制电机；15、指示灯控制器；16、旋转杆；17、伸缩弹簧；18、导向板；19、内设垃圾桶。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

为了方便大家对应各种垃圾的细类进行垃圾分类处理，减少城市垃圾处理的压力，本发明提供了一种可以根据现有分类垃圾投入使用状况，在后台对应配置提示分类种类，能够自动识别垃圾所属分类并进行分类提示的垃圾分类自动识别的提示垃圾桶。该垃圾分类自动识别的提示垃圾桶经过远程后台配置后，与已部署投入使用的分类垃圾桶分类类别一一对应，内置的识别模块利用图像识别技术快速进行垃圾识别并作出垃圾所属分类的对应分类垃圾桶投放提示。本发明帮助人们日常快速方便的进行垃圾分类处理，减少垃圾二次分拣的工作量，使人们在垃圾分类时可以轻松分辨垃圾所属类别并对应处理，对实现垃圾资源再利用，减少垃圾处置量，改善生存环境质量，对减少环境污染起到帮助作用。

一种基于图像识别的垃圾分类提示垃圾系统，包括垃圾分类提示垃圾桶、远程管理服务器和管理端，垃圾分类提示垃圾桶如图1至3所示，包括框架、识别标识01、摄像头02、信息处理器13、显示屏03、感应器04、通信模块12、供电模块、广告板05、指示灯07、距离感应开关09、控制电机14、指示灯控制器15、旋转杆16、伸缩弹簧17、垃圾桶外壳、内设垃圾桶19；供电模块包括太阳能板06、充电控制器和蓄电池。

垃圾桶外壳设于框架的底部，内设垃圾桶19设于垃圾桶外壳内，垃圾桶外壳上设有和内设垃圾桶19对应的投放口盖08，用于观察内设垃圾桶19内容量是否满了的观察窗10，以及打开后可以取出内设垃圾桶19的门11。

内设垃圾桶19的数量为若干个，每个内设垃圾桶19的外表面使用不同颜色、印有各个垃圾分类名称、对应图案。对应各个垃圾分类分别制造，配合外部嵌套不同分类对应颜色的垃圾袋或结合分类标签，用于装对应各分类投放的垃圾。投放口盖08设置在每个内设垃圾桶19对应的分类投放口的位置，作用为盖住放置垃圾的分类投放口，防止垃圾被雨水浸泡或因其他原因产生的异味四溢，若干个投放口盖08和若干个内设垃圾桶19一一对应。

距离感应开关09设于垃圾桶外壳上，控制电机14设于垃圾桶外壳内，并在垂直方向上位于投放口盖08的上方。投放口盖08和旋转杆16的侧壁固定连接，旋转杆16旋转的时候可以带动投放口盖08旋转；旋转杆16的一端和垃圾桶外壳转动连接，旋转杆16的另一端和控制电机14的输出轴固定连接。距离感应开关09的数量为若干个，若干个距离感应开关09和若干个投放口盖08位置一一对应。

距离感应开关09用于感知和判断物体的距离，并发送第一距离信息至控制电机14，以使控制电机14启动；控制电机14带动旋转杆16旋转，使得固定在旋转杆16上的投放口盖08开启；投放口盖08将垃圾桶外壳上的分类投放口盖合，分类投放口处设有导向板18，导向板18从分类投放口向内设垃圾桶19呈倾斜向下状形成滑道，使投放到内设垃圾桶19上端的垃圾可以滑落入内设垃圾桶19内，防止垃圾掉落到内设垃圾桶19外框架与内设垃圾桶19之间，不便于环卫工人清洁。

当用户将垃圾向对应的分类投放口准备投放时，投放口的距离感应开关感应到有物体靠近，启动控制电机，控制电机带动旋转杆转动，将投放口盖绕置在旋转杆上开启投放口，方便用户从分类垃圾投放口将垃圾投入相应的内设垃圾桶；垃圾投放完毕后，控制电机延迟3秒反转，通过伸缩弹簧17的拉力将投放口盖重新遮盖在分类垃圾投放口上。

投放口盖08远离旋转杆16的一侧通过伸缩弹簧17和垃圾桶外壳连接；垃圾投放后，控制电机14设置延时一定时间后反转，通过伸缩弹簧17的拉力将投放口盖08重新遮盖在分类投放口上。伸缩弹簧17位于分类投放口的两侧。

指示灯07的数量为若干个；指示灯07设置在投放口盖08上方，每个指示灯07对应一个投放口盖08，与需要提示的垃圾分类一一对应设置，多个指示灯07均与指示灯控制器15电连接。

显示屏03设于框架的一面，广告板05设于框架的另一面；太阳能板06设于框架的顶部。识别标识01设于框架上，在本实施例中，识别标识01为二维码，每台提示屏均配有唯一编码，对应使用编码布置在框架上便于扫描处。该编码用于部署垃圾桶时和部署地点对应存储于远程管理服务器，用于根据区域对各个投放安装点的垃圾桶进行广告投放管理。

如图4所示，摄像头02、显示屏03和感应器04均与信息处理器13连接；信息处理器13通过通信模块12和远程管理服务器连接。

摄像头02设于框架的一面，并位于显示屏03的下方；摄像头02用于获取其拍摄范围内的图片信息或视频信息；在本实施例中，摄像头02用于获取垃圾图片，并将垃圾图片发送至信息处理器13。感应器04用于感知和判断人的距离，并根据人的距离信息发送识别请求信息至信息处理器13；感应器04可以是红外线感应器04、也可以是微波感应器04，感应器04内嵌装置在框架的一面，并靠近摄像头02的位置。感应器04也可以是按钮，通过用户按下按钮，发送识别请求信息给信息处理器13。

信息处理器13用于根据识别请求信息控制摄像头02的工作状态；例如在识别请求信息小于第一预设距离时，控制摄像头02进行拍摄获取垃圾图片或视频，摄像头02将垃圾图片发送至信息处理器13。

信息处理器13还用于根据识别请求信息控制显示屏03的工作状态；例如，在识别请求信息小于第二预设距离时，控制显示屏03进行工作，显示预设显示信息。

信息处理器13通过通信模块12连接互联网，并通过互联网和远程管理服务器连接交互信息；管理人员通过管理端和远程管理服务器连接。管理人员可以通过管理端发送预设显示信息至远程管理服务器，以使远程管理服务器将预设显示信息发送至信息处理器13，信息处理器13将预设显示信息发送至显示屏03进行显示。预设显示信息可以是公益广告信息等内容。通信模块12可以是WIFI模块或GPRS模块。

信息处理器13的识别模块用于根据垃圾图片进行判断生成分类结果信息，并将分类结果信息发送至显示屏03进行显示，以及根据分类结果信息发送亮灯信号至指示灯控制器15，以使指示灯控制器15控制对应的指示灯07进行亮灯；具体的，将垃圾图片进行预处理、特征提取，然后与其预存的标准模板库中的标准模板做比对，判断垃圾图片的所属分类，如果待识别垃圾有多个不同所属分类部分组成，则分别将各个不同分类区域进行标记，判断出各部分的所属分类，同时对应各区域标记，并将分类结果信息发送至信息处理器13的分类提示模块；分类结果信息包括区域标记信息和分类判断结果。信息处理器13通过通信模块12将无法识别的物品图片传送到远程管理服务器备份存储，远程管理服务器对这类图片定期进行学习训练后再更新至总类模板库。

分类提示模块用于将分类结果信息发送至显示屏03进行显示；作为优选，垃圾分类提示垃圾桶还包括扬声器；分类提示模块还用于将分类结果信息发送至扬声器进行语音提示；分类结果信息的显示和语音提示根据各个分类预先设置。如可回收物使用蓝色色块及文字及标记并配上可回收物图标和对应语音提示内容；餐厨垃圾用绿色色块及文字标记配餐厨垃圾图标及对应语音提示内容；有害垃圾使用红色色块及文字标记、配有害垃圾图标和对应语音提示内容；其他垃圾使用灰色色块及文字标记、配其他垃圾图标和对应语音提示内容。这样标记与目前主流的垃圾分类和标记统一，便于用户对应分类识别，减少学习和记忆成本。

远程管理服务器用于管理、配置安装在各处的垃圾分类自动识别提示垃圾桶，对提示垃圾桶进行配置分类管理、广告投放管理。在设备安装时，获取管理人员通过管理端上传的安装垃圾分类自动识别提示垃圾桶的对应的分类垃圾桶图片、设备二维码和安装地点信息，并将上述设备安装信息一一存储。管理端为提示垃圾桶进行管理，在安装提示垃圾桶时，将安装地点已设置的垃圾桶照片、提示屏上的二维码以及安装地点的详细信息发送至远程管理服务器。

在本实施例中，管理端分为配置管理端和显示管理端；管理人员通过配置管理端发送设备安装信息至远程管理服务器；以及通过显示管理端发送/配置预设显示信息至远程管理服务器。

在配置标准模板库时，远程管理服务器根据已设置的分类垃圾桶的现有垃圾分类照片，识别到垃圾桶的对应分类，即内设垃圾桶19的对应分类，然后配置各个垃圾分类提示垃圾桶的信息处理器13中的标准模板库中的分类，即各个垃圾分类提示垃圾桶对应提示的分类。如安装的分类垃圾桶，只有可回收、不可回收两类，在自动配置时则只根据这两个大类进行分类提示；如安装的分类垃圾桶的细类较多，则根据已有的细类进行设置，相应的，提示时可以分类的类别也更细更多。同时，远程管理服务器与垃圾分类自动识别提示垃圾桶通过网络连接，定期将训练好的标准模板更新到信息处理器13中的标准模板库，并获取提示屏的摄像头02拍摄到的无法识别的垃圾物品图片，从而进一步升级远程管理服务器的总类模板库。在广告投放管理时，可以根据设备的编号和对应的安装区域进行分区广告投放。

需要说明的是，远程管理服务器中的总类模板库中有本系统所涉及的所有垃圾类别的分类目录，包括垃圾分类的大类，和大类下各种细分的小类；信息处理器中的标准模板库中的目录也包括所涉及的所有垃圾类别的分类目录，但是远程管理服务器根据设备安装地区特点配置内置垃圾桶对应的垃圾投放分类，和对应的识别类别，可能所有目录中只有几个大类目录被调用，或包含一些细小分类，进行识别。但是总类模板库中可能有定期更新的新的标准模板，可以更新至信息处理器中的标准模板库中。

显示屏03为触摸显示屏，触摸显示屏还用于根据用户的操作，发送操作信号至信息处理器13，信息处理器13根据操作信号控制摄像头02的工作状态。例如，用户在识别完一个垃圾之后，还需要进行第二次识别，可以通过触摸显示屏发送再次识别的控制信号至信息处理器13，信息处理器13控制摄像头02进行再次拍摄。

太阳能板06通过充电控制器和蓄电池连接；供电模块为摄像头02、显示屏03、感应器04和信息处理器13进行供电，其工作原理为现有技术，在此不再赘述。太阳能板06设在框架的顶部，呈三角形固定设置。

广告板05设于框架的另一面，可以用于展示定期投放更新的户外张贴平面广告，可以用于宣传垃圾分类的益处。

远程管理服务器建立垃圾分类目录，根据目录通过搜索引擎获取大量对应目录下的垃圾物品图片进行预处理、特征提取、识别训练，从而建立总类模板库。如：将垃圾分为四大类，分别为：可回收物、餐厨垃圾、有害垃圾和其他垃圾。将可回收物分类中包含的物品如纸箱、饮料塑料瓶、装啤酒的玻璃瓶、易拉罐等所涉及到的物品通过搜索引擎获取对应图片，将这些物品的图片进行预处理、特征提取、识别训练从而建立对应的可回收物识别的总类模型库；相应的，将餐厨垃圾、有害垃圾和其他垃圾各个分类下对应包含的物品通过同样方式建立总类模板库。

安装人员在安装垃圾分类提示垃圾桶时，打开手机上的管理端APP，启动设备安装管理系统，扫描设备上的二维码、提交安装点的地理位置信息，将上述设备安装信息传输到远程管理服务器，并完成设备安装、启用。远程管理服务器接收到管理端APP传输的设备安装信息，根据设备安装信息进行信息处理器13的对应配置，并对应设备编码记录存储设备的对应安装地点信息，同时发送预设显示信息至已安装的提示屏的信息处理器13。

当用户准备对丢弃的垃圾物品进行分类投放识别时，靠近提示垃圾桶，信息处理器13接收到感应器04感应到有人进入到设置的感应距离范围的识别请求信息，提示垃圾桶的显示屏停止广告播放并启动垃圾分类的识别模块，进入识别流程。

显示屏03通过语音和画面提示用户将待识别的垃圾物品靠近摄像头02以便于摄像头02能够清晰获取到垃圾物品的图像；同时在显示屏03的中央区域展示摄像头02获取到的画面内容。等待用户调整垃圾物品的位置和与摄像头02的距离，摄像头02捕捉到待识别的垃圾物品的清晰图像后，识别模块进行识别；

识别模块获取到待识别垃圾物品图片，将图片进行预处理、特征提取后与系统中预存的垃圾分类模型库中的各分类数据做比对，判断待识别垃圾的所属分类。如果待识别垃圾有多个部分组成，属于不同分类，则对应各区域标记后，分别判断出各部分的所属分类，同时，将分类结果信息发送到分类提示模块。

分类提示模块将识别模块传送的分类结果信息，根据提示规则在待识别垃圾图片上一一标记，并在显示屏03上进行显示，还可以通过语音结合文字、颜色及图标的形式，提示用户按所标记的类别将垃圾分类投放到旁边的分类垃圾桶。例如，“蓝色区域部分为可回收垃圾，绿色区域部分为厨余垃圾，请按提示标记分类，感谢你对环保的支持”。以上完成一次完整的垃圾识别分类提示过程。在屏幕右下方同时有重新识别按钮，用户可以选择重新识别开始识别其他需要分类的垃圾物品。如用户不进行任何操作离开，感应器04感应到用户离开，将信息反馈给信息处理器13后，信息处理器13则切换到广告模块控制显示屏03播放广告内容。

具体的，如图5所示，信息处理器13用于根据垃圾图片进行判断生成分类结果信息的垃圾识别处理包括如下具体步骤：

步骤101、获取待识别的垃圾图片；

步骤102、对待识别的垃圾图片进行预处理，得到待分割图片；

具体的，预处理包括如下子步骤：对垃圾图片进行解码、降噪和去除干扰点得到待分割图片。

对垃圾图片进行滤波去除像素点高度为1和2的噪声，以便后续的处理可以更好的进行。滤波去除干扰点的过程为现有技术，在此不再赘述。

步骤103、对待分割图片进行分割处理，得到分割图片；

分割处理具体包括如下子步骤：

步骤31、通过种子填充算法将待分割图片进行分割，得到若干个子图片；

其中有一些子图片只包含一种物品在其中，即分割图片；但是有一些子图片中可能包括一种以上的物品在其中，即物品粘连了，则需要对这些子图片进行进一步分割才能得到最终的分割图片。

步骤32、获取子图片的特征信息，判断该特征信息是否属于预设阈值范围内，如果是则该子图片即为分割图片，否则执行步骤33。

特征信息包括子图片中物品总点数、物品宽高比、物品形状、物品透明度、物品颜色、物品纹理和物品图案等，物品总点数即该子图片中物品的像素点的数量，宽高比为该物品的区域的宽高比。具体根据每种垃圾的图片特征不同进行不同的特征信息判断。

比如：每一种类型的物品，都有一些不同尺寸的长宽比例数值，但都会在一个范围内浮动，根据这类物品的长宽比浮动比例建立对应的阀值，如果不在预设阈值范围内，则说明这个物体某一部分被挡住了，长度或宽度不够，所以偏离了预设阈值。

预设阈值根据物品的每一种垃圾的特征信息统计分析所得。

需要说明的是，为了获取子图片的不同特征信息，对待识别的垃圾图片进行预处理的处理有所不同，例如为了获取物品形状的特征信息，预处理过程还包括边缘检测；具体的不同特征信息获取的与预处理过程可以从现有技术获知，在此不再赘述。

步骤33、获取该子图片的垂直投影图，通过在垂直投影图中寻找谷点的方法，获取物品粘连的位置，并根据此将子图片进一步分割成分割图片。

步骤104、通过质心对齐和线性插值放大将分割图片的尺寸归一化为预设尺寸，以防图片中的物品存在位置偏移、大小不一和旋转不定的问题。

步骤105、获取分割图片的特征向量；具体为：将分割图片分割成N*M的子分割图片，获取每一个子分割图片中所有的像素点的RGB值，得到N*M维特征向量，N和M为预设数字，每个特征向量都包括对应的子分割图片中所有的像素点的RBG值。

步骤106、将分割图片的特征向量和标准模板库中的标准模板进行一一比对，根据特征向量和标准模板判断该分割图片的类别，并生成分类结果信息。

标准模板库中存有各种垃圾类别的标准模板，每一种垃圾类别都有几百个标准模板，通过预处理、分割处理和特征提取后，将训练集分类垃圾物品的特征向量存入文件中。训练时，需要指明各分类垃圾物品的正确值。每一种垃圾的标准模板都是单个物品的标准特征向量，在建立标准模板库时，粘连的垃圾物品图片不加入标准模板库。

首先信息处理服务器建立垃圾分类目录，根据目录通过搜索引擎获取大量对应目录下的垃圾图片进行预处理、分割处理、归一化和获取特征向量，从而建立垃圾分类识别的标准模板库。如：将垃圾分为4大类，分别为：可回收物、餐厨垃圾、有害垃圾和其他垃圾。

将可回收物分类中包含的物品如纸箱、饮料塑料瓶、装啤酒的玻璃瓶、易拉罐等所涉及到的物品通过搜索引擎获取对应图片，将这些物品的图片进行预处理、分割处理、归一化和获取特征向量从而建立对应的可回收物识别的标准模板库；

相应的，将餐厨垃圾、有害垃圾和其他垃圾各个分类下对应包含的物品通过同样方式建立识别的标准模板库。

获取到待识别垃圾图片，将图片进行预处理、分割处理和特征提取后与系统中预存的垃圾分类的标准模板库中的各分类数据做比对，判断待识别垃圾的所属分类。如果待识别垃圾有多个部分组成，属于不同分类，则对应各区域标记后，分别判断出各部分的所属分类，同时，将上述区域标记信息、分类判断结果传送到垃圾分类提示模块。

分类提示模块将垃圾识别模块传送的垃圾对应各区域标记、分类结果信息，根据提示规则在待识别垃圾图片上一一标记并展示给用户，使用语音结合文字、颜色及图标的形式，提示用户按所标记的类别进行垃圾分类投放处理。结合语音提示“蓝色区域部分为可回收垃圾，绿色区域部分为厨余垃圾，请按提示标记分类投放，感谢你对环保的支持”。

进一步地，步骤32中初步判断子图片为分割图片后，为了防止判断错误，步骤106中还包括根据特征向量和标准模板判断该分割图片中是否包含粘连物品，如果是则返回步骤33，将该分割图片进行分割，否则根据特征向量和标准模板判断该分割图片的类别。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于图像识别的垃圾分类提示垃圾桶，其特征在于，包括摄像头、信息处理器、垃圾桶外壳、若干个内设垃圾桶、指示灯控制器、若干个指示灯和供电模块；

若干个内设垃圾桶位于垃圾桶外壳内，垃圾桶外壳上设有与若干个内设垃圾桶位置一一对应的若干个分类投放口；若干个指示灯和若干个分类投放口位置一一对应；

摄像头用于将拍摄到的垃圾图片发送至信息处理器，信息处理器用于根据垃圾图片和其预存的标准模板库中的标准模板进行垃圾识别处理，生成分类结果信息，并根据分类结果信息发送亮灯信号至指示灯控制器，以使指示灯控制器根据亮灯信号控制对应的指示灯进行亮灯；

供电模块用于为摄像头、信息处理器、指示灯控制器和若干个指示灯进行供电。

2.如权利要求1所述的垃圾分类提示垃圾桶，其特征在于，还包括控制电机和若干个距离感应开关；距离感应开关设于垃圾桶外壳上与分类投放口对应的位置，若干个距离感应开关和若干个分类投放口一一对应；分类投放口上盖设有投放口盖；

距离感应开关用于获取物体的距离，并发送第一距离信息至控制电机，以使控制电机控制投放口盖开启；供电模块为控制电机供电。

3.如权利要求1所述的垃圾分类提示垃圾桶，其特征在于，分类投放口处设有导向板，导向板从分类投放口向内设垃圾桶，呈倾斜向下状形成滑道。

4.如权利要求1所述的垃圾分类提示垃圾桶，其特征在于，还包括显示屏；信息处理器还用于将分类结果信息发送至显示屏进行显示，供电模块为显示屏进行供电。如权利要求1所述的垃圾分类提示垃圾桶，其特征在于，垃圾分类提示垃圾桶还包括感应器，感应器用于获取人的距离，并根据距离发送识别请求信息至信息处理器；信息处理器根据识别请求信息控制摄像头的工作状态。

5.如权利要求5所述的垃圾分类提示垃圾桶，其特征在于，信息处理器还用于根据识别请求信息控制显示屏的工作状态。

6.如权利要求1所述的垃圾分类提示垃圾桶，其特征在于，显示屏为触摸显示屏，触摸显示屏还用于根据用户的操作发送操作信号至信息处理器，以使信息处理器根据操作信号控制摄像头的工作状态。

7.一种基于图像识别的垃圾分类提示垃圾系统，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的垃圾分类提示垃圾桶、远程管理服务器和管理端，垃圾分类提示垃圾桶还包括通信模块；信息处理器通过通信模块和远程管理服务器连接；

管理端用于发送预设显示信息至远程管理服务器，以使远程服务器发送预设显示信息至信息处理器；信息处理器将预设显示信息发送至显示屏进行显示。

8.一种基于图像识别的垃圾分类提示垃圾系统，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的垃圾分类提示垃圾桶、远程管理服务器和管理端，垃圾分类提示垃圾桶还包括通信模块；信息处理器通过通信模块和远程管理服务器连接；

管理端用于发送设备安装信息至远程管理服务器，以使远程管理服务器根据设备安装信息配置信息处理器中的标准模板库。

9.一种基于图像识别的垃圾分类提示垃圾系统，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的垃圾分类提示垃圾桶和远程管理服务器，垃圾分类提示垃圾桶还包括通信模块；信息处理器通过通信模块和远程管理服务器连接；

信息处理器还用于将无法识别的垃圾图片发送至远程管理服务器，以使远程管理服务器更新远程管理服务器中的总类模板库。