CN110683240A - 一种基于图像处理的垃圾分类处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于图像处理的垃圾分类处理系统，包括图像采集模块，在用户丢弃垃圾的时候，拍摄用户要丢弃的垃圾，得到垃圾图像；图像处理模块，将图像采集模块中得到的垃圾图像依次进行裁剪处理、去噪处理以及亮度处理；图像对比模块，将图像处理模块处理后的垃圾图像和垃圾图像数据库中存储的垃圾的图像进行对比；垃圾分类模块，根据图像对比模块得到的垃圾种类，开启对应的垃圾筒的筒盖，待用户丢完垃圾后，将垃圾筒的筒盖闭合。本发明通过对用户要丢掉的垃圾进行拍摄，同时进行图像识别，判断垃圾的种类，并且自动的将垃圾丢到符合垃圾种类的垃圾筒中，从而使得垃圾进行有序的分类，在后期对垃圾进行处理的时候不会对环境造成污染。

Description

一种基于图像处理的垃圾分类处理系统

技术领域

本发明涉及垃圾分类技术领域，特别涉及一种基于图像处理的垃圾分类处理系统。

背景技术

垃圾分类，是将垃圾按可回收再使用和不可回收再使用的方法进行分类。人类每日会产生大量的垃圾，大量的垃圾未经分类回收再使用并任意弃置会造成环境污染。垃圾分类就是在将垃圾分类投放，并通过分类的清运和回收使之重新变成资源。

垃圾处理的方法大多处于传统的堆放填埋方式，占用上万亩土地；苍蝇乱飞，污水四溢，臭气熏天，严重地境。因此进行垃圾分类收集可以减少垃圾处理量和处理设备，降低处理成本，减少土地资源的消耗，具有社会、经济、生态三方面的效益。

在目前的垃圾分类的实行中，经常有不少的群众，不知道要扔的垃圾的种类，因此，在将垃圾丢入垃圾桶的时候，很有可能将垃圾丢入错误的垃圾筒，为后期的处理垃圾处理就会带来不便。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供一种基于图像处理的垃圾分类处理系统，通过对用户要丢掉的垃圾进行拍摄，同时进行图像识别，判断垃圾的种类，并且自动的将垃圾丢到符合垃圾种类的垃圾筒中，从而使得垃圾进行有序的分类，在后期对垃圾进行处理的时候不会对环境造成污染。

为此，本发明提供一种基于图像处理的垃圾分类处理系统，包括：

图像采集模块，通过架设在垃圾筒上的摄像单元进行拍摄，在用户丢弃垃圾的时候，拍摄用户要丢弃的垃圾，得到垃圾图像；

图像处理模块，将图像采集模块中得到的垃圾图像依次进行裁剪处理、去噪处理以及亮度处理；

垃圾图像数据库，用于存储垃圾的图像和垃圾的图像所对应的垃圾种类；

图像对比模块，将图像处理模块处理后的垃圾图像和垃圾图像数据库中存储的垃圾的图像进行对比，在垃圾图像数据库中找到与图像处理模块处理后的垃圾图像一致的垃圾的图像，得到该垃圾的图像所对应的垃圾种类；

垃圾分类模块，根据图像对比模块得到的垃圾种类，开启对应的垃圾筒的筒盖，待用户丢完垃圾后，将垃圾筒的筒盖闭合。

进一步，所述图像采集模块包括：

用户检测模块，用于检测用户距离垃圾筒的距离；

垃圾定位模块，当用户检测模块检测到用户相对于垃圾筒的距离达到设定的距离的时候，提取用户手部的图像；

垃圾拍摄模块，使用像素放大用户手部的图像并进行拍摄，在从拍摄的图像中将手部的图像去除，得到垃圾图像。

更进一步，所述用户检测模块包括：

视频获取模块，将摄像单元所拍摄的视频进行获取；

视频处理模块，检测视频获取模块获取的视频中出现的人形的图像，并且对出现的人形的图像的图像进行监控，同时得到出现的人形的图像的大小；

距离数据库，用于存储出现的人形的图像的大小所对应的距离垃圾筒的距离；

距离测算模块，在距离数据库中查找与出现的人形的图像的大小一致的出现的人形的图像的大小所对应的距离垃圾筒的距离。

更进一步，所述垃圾拍摄模块包括：

图像拍摄模块，通过识别技术检测用户手部的位置，再通过像素放大用户手部的图像，最后对放大后的用户手部的图像进行拍摄，得到用户的手部图像；

图像提取模块，将图像拍摄模块中得到的用户的手部图像中的手部的图案提取出来，同时划分手部的图案的边缘范围；

图像生成模块，将图像提取模块中得到的手部的图案的边缘范围内填充设定的颜色，得到垃圾图像。

进一步，所述图像处理模块包括：

垃圾识别模块，通过像素识别技术将用户手中的垃圾的图像识别出来，得到垃圾的单一图像；

图像突出模块，将垃圾识别模块中得到的垃圾的单一图像进行突出处理，使得垃圾的单一图像与背景具有鲜明的对比度，得到新的垃圾图像；

图像变换模块，将图像突出模块中得到的新的垃圾图像依次进行裁剪、去噪以及亮度处理。

进一步，所述垃圾图像数据库还用于存储垃圾的图像和垃圾的图像的特征值。

更进一步，所述图像对比模块包括：

特征值提取模块，用于提取图像处理模块处理后的垃圾图像的特征值；

特征值对比模块，将特征值提取模块提取到的垃圾图像的特征值和所述垃圾图像数据库中存储的垃圾的图像的特征值进行对比；

垃圾种类确定模块，查找到特征值提取模块提取到的垃圾图像的特征值和所述垃圾图像数据库中存储的垃圾的图像的特征值一致的垃圾的图像的特征值所对应的垃圾种类。

本发明提供的一种基于图像处理的垃圾分类处理系统，具有如下有益效果：

1、通过对用户要丢掉的垃圾进行拍摄，同时进行图像识别，判断垃圾的种类，并且自动的将垃圾丢到符合垃圾种类的垃圾筒中，从而使得垃圾进行有序的分类，在后期对垃圾进行处理的时候不会对环境造成污染；

2、通过在视频中提取人形的图像，得到人形图像由大变小的过程，通过人形图像的变化，判断扔垃圾的人距离垃圾筒的远近；

3、通过直接判断人手中的垃圾图像的类型，得到垃圾的分类，自动打开相应的垃圾筒，使得用户可以直接将垃圾丢入垃圾筒，不会丢错。

附图说明

图1为本发明提供的一种基于图像处理的垃圾分类处理系统的整体系统连接示意图；

图2为本发明提供的一种基于图像处理的垃圾分类处理系统的图像采集模块的系统连接示意图；

图3为本发明提供的一种基于图像处理的垃圾分类处理系统的用户检测模块的系统连接示意图；

图4为本发明提供的一种基于图像处理的垃圾分类处理系统的垃圾拍摄模块的系统连接示意图；

图5为本发明提供的一种基于图像处理的垃圾分类处理系统的图像处理模块的系统连接示意图；

图6为本发明提供的一种基于图像处理的垃圾分类处理系统的图像对比模块的系统连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的多个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

在本申请文件中，未经明确的部件型号以及结构，均为本领域技术人员所公知的现有技术，本领域技术人员均可根据实际情况的需要进行设定，在本申请文件的实施例中不做具体的限定。

实施例1

本实施例提供了一种基于图像处理的垃圾分类处理系统，通过基本的必要技术特征实现本发明，以解决本申请文件中技术背景部分所提出的问题。

具体的，如图1所示，一种基于图像处理的垃圾分类处理系统，包括：

图像采集模块，通过架设在垃圾筒上的摄像单元进行拍摄，在用户丢弃垃圾的时候，拍摄用户要丢弃的垃圾，得到垃圾图像；

图像处理模块，将图像采集模块中得到的垃圾图像依次进行裁剪处理、去噪处理以及亮度处理；

垃圾图像数据库，用于存储垃圾的图像和垃圾的图像所对应的垃圾种类；

图像对比模块，将图像处理模块处理后的垃圾图像和垃圾图像数据库中存储的垃圾的图像进行对比，在垃圾图像数据库中找到与图像处理模块处理后的垃圾图像一致的垃圾的图像，得到该垃圾的图像所对应的垃圾种类；

垃圾分类模块，根据图像对比模块得到的垃圾种类，开启对应的垃圾筒的筒盖，待用户丢完垃圾后，将垃圾筒的筒盖闭合。

在本实施例中，首先，通过架设在垃圾筒上的摄像单元进行拍摄，在用户丢弃垃圾的时候，拍摄用户要丢弃的垃圾，得到垃圾图像，其次，将得到的垃圾图像依次进行裁剪处理、去噪处理以及亮度处理，然后，将处理后的垃圾图像和垃圾图像数据库中存储的垃圾的图像进行对比，在垃圾图像数据库中找到与图像处理模块处理后的垃圾图像一致的垃圾的图像，得到该垃圾的图像所对应的垃圾种类，这其中，需要垃圾图像数据库的支持，垃圾图像数据库，用于存储垃圾的图像和垃圾的图像所对应的垃圾种类，最后，根据得到的垃圾种类，开启对应的垃圾筒的筒盖，待用户丢完垃圾后，将垃圾筒的筒盖闭合。

在实际的使用中，用户在垃圾筒出进行扔垃圾，架设在垃圾筒上的摄像单元进行拍摄，将垃圾的图像得到，之后进行处理，得到该垃圾对应的垃圾种类，之后开启该垃圾种类对应的垃圾筒的筒盖，这样用户直接将垃圾丢入垃圾筒即可，无需自行判断垃圾的种类，导致垃圾种类出错的问题，从而使得垃圾进行有序的分类，在后期对垃圾进行处理的时候不会对环境造成污染。

实施例2

本实施例是基于实施例1并对实施例1中的实施方案进行优化，使得本实施例在运行的过程中更加的稳定，性能更加的良好，但是并不仅限于本实施例所描述的一种实施方式。

具体的，如图2所示，所述图像采集模块包括：

用户检测模块，用于检测用户距离垃圾筒的距离；

垃圾定位模块，当用户检测模块检测到用户相对于垃圾筒的距离达到设定的距离的时候，提取用户手部的图像；

垃圾拍摄模块，使用像素放大用户手部的图像并进行拍摄，在从拍摄的图像中将手部的图像去除，得到垃圾图像。

在上述技术特征中，首先检测用户距离垃圾筒的距离，然后当检测到用户相对于垃圾筒的距离达到设定的距离的时候，提取用户手部的图像，最后使用像素放大用户手部的图像并进行拍摄，在从拍摄的图像中将手部的图像去除，得到垃圾图像。

更具体的，如图3所示，所述用户检测模块包括：

视频获取模块，将摄像单元所拍摄的视频进行获取；

视频处理模块，检测视频获取模块获取的视频中出现的人形的图像，并且对出现的人形的图像的图像进行监控，同时得到出现的人形的图像的大小；

距离数据库，用于存储出现的人形的图像的大小所对应的距离垃圾筒的距离；

距离测算模块，在距离数据库中查找与出现的人形的图像的大小一致的出现的人形的图像的大小所对应的距离垃圾筒的距离。

在上述的技术方案中，首先，将摄像单元所拍摄的视频进行获取，然后检测获取的视频中出现的人形的图像，并且对出现的人形的图像的图像进行监控，同时得到出现的人形的图像的大小，最后，在距离数据库中查找与出现的人形的图像的大小一致的出现的人形的图像的大小所对应的距离垃圾筒的距离。其中，距离数据库用于存储出现的人形的图像的大小所对应的距离垃圾筒的距离。

在本发明中，所述摄像单元为摄像头。摄像头建议使用高清摄像头，可以得到该分辨率的像素。

更具体的，如图4所示，所述垃圾拍摄模块包括：

图像拍摄模块，通过识别技术检测用户手部的位置，再通过像素放大用户手部的图像，最后对放大后的用户手部的图像进行拍摄，得到用户的手部图像；

图像提取模块，将图像拍摄模块中得到的用户的手部图像中的手部的图案提取出来，同时划分手部的图案的边缘范围；

图像生成模块，将图像提取模块中得到的手部的图案的边缘范围内填充设定的颜色，得到垃圾图像。

在上述技术方案中，首先通过识别技术检测用户手部的位置，再通过像素放大用户手部的图像，最后对放大后的用户手部的图像进行拍摄，得到用户的手部图像，然后将得到的用户的手部图像中的手部的图案提取出来，同时划分手部的图案的边缘范围，最后将得到的手部的图案的边缘范围内填充设定的颜色，得到垃圾图像。

具体的，如图5所示，所述图像处理模块包括：

垃圾识别模块，通过像素识别技术将用户手中的垃圾的图像识别出来，得到垃圾的单一图像；

图像突出模块，将垃圾识别模块中得到的垃圾的单一图像进行突出处理，使得垃圾的单一图像与背景具有鲜明的对比度，得到新的垃圾图像；

图像变换模块，将图像突出模块中得到的新的垃圾图像依次进行裁剪、去噪以及亮度处理。

在上述技术方案中，首先通过像素识别技术将用户手中的垃圾的图像识别出来，得到垃圾的单一图像，然后将得到的垃圾的单一图像进行突出处理，使得垃圾的单一图像与背景具有鲜明的对比度，得到新的垃圾图像，最后将得到的新的垃圾图像依次进行裁剪、去噪以及亮度处理。

在本实施例中，所述垃圾图像数据库还用于存储垃圾的图像和垃圾的图像的特征值。

其中，如图6所示，所述图像对比模块包括：

特征值提取模块，用于提取图像处理模块处理后的垃圾图像的特征值；

特征值对比模块，将特征值提取模块提取到的垃圾图像的特征值和所述垃圾图像数据库中存储的垃圾的图像的特征值进行对比；

垃圾种类确定模块，查找到特征值提取模块提取到的垃圾图像的特征值和所述垃圾图像数据库中存储的垃圾的图像的特征值一致的垃圾的图像的特征值所对应的垃圾种类。

在上述技术方案中，首先提取图像处理模块处理后的垃圾图像的特征值，然后将提取到的垃圾图像的特征值和所述垃圾图像数据库中存储的垃圾的图像的特征值进行对比，最后查找到提取到的垃圾图像的特征值和所述垃圾图像数据库中存储的垃圾的图像的特征值一致的垃圾的图像的特征值所对应的垃圾种类。其中，垃圾图像数据库还用于存储垃圾的图像和垃圾的图像的特征值，对该技术方案进行数据的支撑。

综上所述，本发明公开了一种基于图像处理的垃圾分类处理系统，包括：图像采集模块，通过架设在垃圾筒上的摄像单元进行拍摄，在用户丢弃垃圾的时候，拍摄用户要丢弃的垃圾，得到垃圾图像；图像处理模块，将图像采集模块中得到的垃圾图像依次进行裁剪处理、去噪处理以及亮度处理；垃圾图像数据库，用于存储垃圾的图像和垃圾的图像所对应的垃圾种类；图像对比模块，将图像处理模块处理后的垃圾图像和垃圾图像数据库中存储的垃圾的图像进行对比，在垃圾图像数据库中找到与图像处理模块处理后的垃圾图像一致的垃圾的图像，得到该垃圾的图像所对应的垃圾种类；垃圾分类模块，根据图像对比模块得到的垃圾种类，开启对应的垃圾筒的筒盖，待用户丢完垃圾后，将垃圾筒的筒盖闭合。本发明通过对用户要丢掉的垃圾进行拍摄，同时进行图像识别，判断垃圾的种类，并且自动的将垃圾丢到符合垃圾种类的垃圾筒中，从而使得垃圾进行有序的分类，在后期对垃圾进行处理的时候不会对环境造成污染。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于图像处理的垃圾分类处理系统，其特征在于，包括：

图像采集模块，通过架设在垃圾筒上的摄像单元进行拍摄，在用户丢弃垃圾的时候，拍摄用户要丢弃的垃圾，得到垃圾图像；

图像处理模块，将图像采集模块中得到的垃圾图像依次进行裁剪处理、去噪处理以及亮度处理；

垃圾图像数据库，用于存储垃圾的图像和垃圾的图像所对应的垃圾种类；

图像对比模块，将图像处理模块处理后的垃圾图像和垃圾图像数据库中存储的垃圾的图像进行对比，在垃圾图像数据库中找到与图像处理模块处理后的垃圾图像一致的垃圾的图像，得到该垃圾的图像所对应的垃圾种类；

垃圾分类模块，根据图像对比模块得到的垃圾种类，开启对应的垃圾筒的筒盖，待用户丢完垃圾后，将垃圾筒的筒盖闭合。

2.如权利要求1所述的一种基于图像处理的垃圾分类处理系统，其特征在于，所述图像采集模块包括：

用户检测模块，用于检测用户距离垃圾筒的距离；

垃圾定位模块，当用户检测模块检测到用户相对于垃圾筒的距离达到设定的距离的时候，提取用户手部的图像；

垃圾拍摄模块，使用像素放大用户手部的图像并进行拍摄，在从拍摄的图像中将手部的图像去除，得到垃圾图像。

3.如权利要求2所述的一种基于图像处理的垃圾分类处理系统，其特征在于，所述用户检测模块包括：

视频获取模块，将摄像单元所拍摄的视频进行获取；

视频处理模块，检测视频获取模块获取的视频中出现的人形的图像，并且对出现的人形的图像的图像进行监控，同时得到出现的人形的图像的大小；

距离数据库，用于存储出现的人形的图像的大小所对应的距离垃圾筒的距离；

距离测算模块，在距离数据库中查找与出现的人形的图像的大小一致的出现的人形的图像的大小所对应的距离垃圾筒的距离。

4.如权利要求2所述的一种基于图像处理的垃圾分类处理系统，其特征在于，所述垃圾拍摄模块包括：

图像拍摄模块，通过识别技术检测用户手部的位置，再通过像素放大用户手部的图像，最后对放大后的用户手部的图像进行拍摄，得到用户的手部图像；

图像提取模块，将图像拍摄模块中得到的用户的手部图像中的手部的图案提取出来，同时划分手部的图案的边缘范围；

图像生成模块，将图像提取模块中得到的手部的图案的边缘范围内填充设定的颜色，得到垃圾图像。

5.如权利要求1所述的一种基于图像处理的垃圾分类处理系统，其特征在于，所述图像处理模块包括：

垃圾识别模块，通过像素识别技术将用户手中的垃圾的图像识别出来，得到垃圾的单一图像；

图像突出模块，将垃圾识别模块中得到的垃圾的单一图像进行突出处理，使得垃圾的单一图像与背景具有鲜明的对比度，得到新的垃圾图像；

图像变换模块，将图像突出模块中得到的新的垃圾图像依次进行裁剪、去噪以及亮度处理。

6.如权利要求1所述的一种基于图像处理的垃圾分类处理系统，其特征在于，所述垃圾图像数据库还用于存储垃圾的图像和垃圾的图像的特征值。

7.如权利要求6所述的一种基于图像处理的垃圾分类处理系统，其特征在于，所述图像对比模块包括：

特征值提取模块，用于提取图像处理模块处理后的垃圾图像的特征值；

特征值对比模块，将特征值提取模块提取到的垃圾图像的特征值和所述垃圾图像数据库中存储的垃圾的图像的特征值进行对比；

垃圾种类确定模块，查找到特征值提取模块提取到的垃圾图像的特征值和所述垃圾图像数据库中存储的垃圾的图像的特征值一致的垃圾的图像的特征值所对应的垃圾种类。

Images