CN111453244A - 一种基于云识别的全自动分类垃圾桶及其分类方法 - Google Patents

一种基于云识别的全自动分类垃圾桶及其分类方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于云识别的全自动分类垃圾桶及其分类方法，外桶盖，通过铰接轴铰接在桶体的上边缘；摄像头，用于拍摄要投入的垃圾的图像，设置在外桶盖的表面；多个承物桶，每一个承物桶均设置在桶体的内部；拨杆部，设置在桶体的入口处，用于分别开启其中一个承物桶的入口；中央处理器，分别与摄像头、拨杆部以及云端处理器信号连接；电源装置，分别与中央处理器、摄像头以及拨杆部电连接。本发明将垃圾以图像的方式进行识别，在根据识别的垃圾确定合适的承物桶，从而开启对应的承物桶，使得用户将垃圾投入，从而使得用户在不知道其垃圾的类别的情况下也可以将垃圾投入正确的垃圾桶中，为后期的垃圾处理的提供便利。

Description

一种基于云识别的全自动分类垃圾桶及其分类方法
技术领域
本发明涉及垃圾桶技术领域，特别涉及一种基于云识别的全自动分类垃圾桶及其分类方法。
背景技术
垃圾分类，指按一定规定或标准将垃圾分类储存、分类投放和分类搬运，从而转变成公共资源的一系列活动的总称。分类的目的是提高垃圾的资源价值和经济价值，力争物尽其用。目前，将垃圾分为了4个种类，分别是干垃圾、湿垃圾、有害垃圾以及可回收垃圾，但是由于垃圾的样式繁多，大部分人对该方面知识掌握不全面，不清楚垃圾应当如何归类。现有的分类垃圾系统多用于工业，没有用于居民，而且现有的垃圾分类系统也无法做到精确识别垃圾类别并且价格非常的昂贵。
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，提供一种基于云识别的全自动分类垃圾桶及其分类方法，将垃圾以图像的方式进行识别，在根据识别的垃圾确定合适的承物桶，从而开启对应的承物桶，使得用户将垃圾投入，从而使得用户在不知道其垃圾的类别的情况下也可以将垃圾投入正确的垃圾桶中，为后期的垃圾处理的提供便利。
为此，本发明提供一种基于云识别的全自动分类垃圾桶，包括桶体，还包括：摄像头，用于拍摄要投入的垃圾的图像；多个承物桶，每一个所述承物桶均设置在所述桶体的内部；拨杆部，设置在所述桶体的入口处，用于分别开启其中一个所述承物桶的入口；中央处理器，分别与所述摄像头、所述拨杆部以及云端处理器信号连接；电源装置，分别与所述中央处理器、所述摄像头以及所述拨杆部电连接。
进一步，所述拨杆部包括：电机，固定在固定杆的顶部，所述固定杆的底部固定在所述桶体的底面上，所述固定杆的中轴线与所述桶体的中轴线上重合；漏板，是一个开设有扇形通口的圆板，所述电机的输出轴通过键连接在所述漏板底面的中央；拨杆，位于所述漏板的上方；棘轮机构，分别连接所述漏板的圆心和所述拨杆的一端；所述电机与所述中央处理器信号连接，所述电机与所述电源装置电连接。
更进一步，所述棘轮机构包括：轴垫，所述轴垫的上表面固定所述拨杆的下表面；转动轴，固定在所述轴垫的下表面的中央，所述转动轴的轴身上均匀的开设有至少两条沟槽；卡盘，固定在所述漏板上表面的圆心处，卡盘上均匀的固定有设有至少两个卡爪，所述卡爪与所述沟槽的数量相等且位置一一对应。
进一步，所述拨杆部与所述桶体可拆卸连接；所述承物桶的底部设置有凹陷；所述桶体的底面设置有凸起，凸起与所述凹陷相匹配且位置对应。
进一步，所述承物桶的外表面设置有外侧设有半U形槽，所述承物桶的顶部边缘设置有用于挂接垃圾袋的挂钩。
进一步，所述摄像头设置在所述桶体上端内表面，摄像头位于所述拨杆部的上方，所述摄像头的摄像范围为所述拨杆部的上方。
进一步，还包括：外桶盖，通过铰接轴铰接在所述桶体的上边缘；所述摄像头设置在所述外桶盖的表面；热释电红外传感器，用于检测人体信号，设置在所述外桶盖的正面，外桶盖正面闭合时朝上的面；LED指示灯，用于指示所述外桶盖的位置状态，设置在所述外桶盖的背面；LCD液晶显示屏，用于显示垃圾的类型，设置在所述外桶盖的背面；所述外桶盖与所述桶体铰接的铰接轴与舵机的输出轴通过键连接；所述中央处理器分别与所述热释电红外传感器、LED指示灯、LCD液晶显示屏以及舵机信号连接；所述电源装置分别与所述热释电红外传感器、LED指示灯、LCD液晶显示屏以及舵机电连接。
更进一步，所述摄像头设置在所述外桶盖的背面，当所述外桶盖开启时，摄像头的摄像范围为所述拨杆部。
对应上述的一种基于云识别的全自动分类垃圾桶，本发明还提供了一种基于云识别的全自动分类垃圾分类方法，包括：
通过摄像头拍摄要丢掉的垃圾的图像，并将所拍摄的图像发送到中央处理器；
中央处理器将接收到的图像发送到云端处理器；
云端处理器使用依次使用图像数据去噪技术、图形分割技术以及图像数据增强技术对接收到的图像进行处理，并将处理后的图像与云端数据库进行对比，得到该图像的垃圾种类，并将垃圾种类发送到中央处理器，所述云端数据库用于存储垃圾的图像以及其所对应的垃圾种类；
中央处理器根据接收的垃圾种类控制电机进行转动，电机带动拨杆部将垃圾拨入承物桶中。
进一步，还包括：
在摄像头拍摄要丢掉的垃圾的图像之前，中央处理器实时的接收热释电红外传感器所检测到的人体信号，当检测到人体信号的时候，中央处理器控制舵机转动，使得外桶盖开启，同时中央处理器控制LED指示灯点亮；
在中央处理器接收到云端处理器发送的垃圾种类的时候，中央处理器将该垃圾种类发送到LCD液晶显示屏进行显示；
当拨杆部将垃圾拨入承物桶中之后，中央处理器控制舵机反向转动，使得外桶盖关闭，同时中央处理器控制LED指示灯熄灭。
本发明提供的一种基于云识别的全自动分类垃圾桶及其分类方法，所产生的有益效果是：将垃圾以图像的方式进行识别，在根据识别的垃圾确定合适的承物桶，从而开启对应的承物桶，使得用户将垃圾投入，从而使得用户在不知道其垃圾的类别的情况下也可以将垃圾投入正确的垃圾桶中，为后期的垃圾处理的提供便利。
附图说明
图1为本发明提供的一种基于云识别的全自动分类垃圾桶的整体结构示意图；
图2为本发明提供的一种基于云识别的全自动分类垃圾桶的外桶盖背面的结构示意图；
图3为本发明提供的一种基于云识别的全自动分类垃圾桶的外桶盖正面的结构示意图；
图4为本发明提供的一种基于云识别的全自动分类垃圾桶的拨杆部中漏板与拨杆板的结构连接关系示意图；
图5为本发明提供的一种基于云识别的全自动分类垃圾桶的拨杆部的卡盘与卡爪的连接结构示意图；
图6为本发明提供的一种基于云识别的全自动分类垃圾桶的拨杆部的结构爆炸示意图；
图7为本发明提供的一种基于云识别的全自动分类垃圾桶的承物桶结构主视示意图；
图8为本发明提供的一种基于云识别的全自动分类垃圾桶的承物桶结构仰视示意图；
图9为本发明提供的一种基于云识别的全自动分类垃圾桶的系统连接关系示意框图。
附图标记说明：
1、外桶盖；101、摄像头；102、舵机；103、热释电红外传感器；104、LCD液晶显示屏；105、LED指示灯；2、拨杆部；201、可拨物挡板；202、限位轴；203、卡盘；204、漏板；205、卡爪；206、轴垫；207、电机；3、承物桶；301、挂钩；302、半U型槽；303、凹陷。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的一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。
具体的，本发明提供了一种基于云识别的全自动分类垃圾桶，如图1-2所示，包括桶体，还包括：摄像头101，用于拍摄要投入的垃圾的图像；多个承物桶3，每一个所述承物桶3均设置在所述桶体的内部；拨杆部2，设置在所述桶体的入口处，用于分别开启其中一个所述承物桶3的入口；中央处理器，分别与所述摄像头101、所述拨杆部2以及云端处理器信号连接；电源装置，分别与所述中央处理器、所述摄像头101以及所述拨杆部2电连接。
对应上述的一种基于云识别的全自动分类垃圾桶，本发明还提供了一种基于云识别的全自动分类垃圾分类方法，即是上述技术方案的工作原理，如图9所示，具体如下：
首先，通过摄像头101拍摄要丢掉的垃圾的图像，并将所拍摄的图像发送到中央处理器；其次，中央处理器将接收到的图像发送到云端处理器；然后，云端处理器使用依次使用图像数据去噪技术、图形分割技术以及图像数据增强技术对接收到的图像进行处理，并将处理后的图像与云端数据库进行对比，得到该图像的垃圾种类，并将垃圾种类发送到中央处理器；最后，中央处理器根据接收的垃圾种类控制电机207进行转动，电机207带动拨杆部2将垃圾拨入承物桶3中。云端数据库存储的是垃圾的图像以及其所对应的垃圾种类。
在本实施例中，垃圾识别的时候使用的百度云端，使用的云端数据库为百度云数据库。
下面通过实施例的方式，将本发明的技术方案进行逐步的优化。应当说明的是，本发明的实施例根据垃圾的四种类别，分别设置四个承物桶3，分别对应干垃圾、湿垃圾、有害垃圾以及可回收垃圾，四个承物桶3呈田字格的形状分布。
在本实施例中，如图4-6所示，所述拨杆部2包括：电机207，固定在固定杆的顶部，所述固定杆的底部固定在所述桶体的底面上，所述固定杆的中轴线与所述桶体的中轴线上重合；漏板204，是一个开设有扇形通口的圆板，所述电机207的输出轴通过键连接在所述漏板204底面的中央；拨杆201，位于所述漏板204的上方；棘轮机构，分别连接所述漏板204的圆心和所述拨杆201的一端；所述电机207与所述中央处理器信号连接，所述电机207与所述电源装置电连接。
其中，所述棘轮机构包括：轴垫206，所述轴垫206的上表面固定所述拨杆201的下表面；转动轴205，固定在所述轴垫206的下表面的中央，所述转动轴205的轴身上均匀的开设有至少两条沟槽；卡盘203，固定在所述漏板204上表面的圆心处，卡盘203上均匀的固定有设有至少两个卡爪205，所述卡爪205与所述沟槽的数量相等且位置一一对应。卡爪205是通过扭力弹簧与卡盘203连接的。
中央处理器控制电机207顺向旋转，卡爪205、卡盘203、漏板204相配合拨杆201旋转，当漏板204的开口位置位于相应承物桶3上端时，电机207再逆向旋转360度，此时漏板204固定不动，拨杆201转动一圈，拨动垃圾至相应承物桶3内。拨杆201转动360度，就可以使得无论垃圾在什么位置，都可以将垃圾拨动至相应承物桶3内。
在本实施例中，如图7-8所示，所述拨杆部2与所述桶体可拆卸连接；所述承物桶3的底部设置有凹陷303；所述桶体的底面设置有凸起，凸起与所述凹陷303相匹配且位置对应。这样就可以将承物桶3通过凸起和凹陷303卡接在桶体中。
在本实施例中，所述承物桶3的外表面设置有外侧设有半U形槽302。这样就方便承物桶3的拿取、放置以及更换。在本实施例中，所述承物桶3的顶部边缘设置有用于挂接垃圾袋的挂钩301。这样就方便垃圾袋的拿取、放置以及更换。
在本实施例中，所述摄像头101设置在所述桶体上端内表面，摄像头101位于所述拨杆部2的上方，所述摄像头101的摄像范围为所述拨杆部2的上方。
这样在使用的时候，尤其是对一些行动反应都比较迟缓的老年人，在使用的时候，只需要将垃圾放在拨杆部2上，即拨杆部2的漏板205上，就可以直接走开了，由于垃圾在拨杆部2上，这样摄像头101就可以直接检测到拨杆部2的上方有垃圾，就会使得拨杆部2自动将垃圾拨动到对应的承物桶3中，而不需要在扔垃圾的时候，现将垃圾对准摄像头101进行拍摄，在将垃圾放在拨杆部2上，这样所产生的技术效果是为扔垃圾缩短步骤，使得更加节约人们的时间。
在本实施例中，还包括：外桶盖1，通过铰接轴铰接在所述桶体的上边缘；所述摄像头101设置在所述外桶盖1的表面；热释电红外传感器103，用于检测人体信号，设置在所述外桶盖1的正面，外桶盖1正面闭合时朝上的面；LED指示灯105，用于指示所述外桶盖1的位置状态，设置在所述外桶盖1的背面；LCD液晶显示屏104，用于显示垃圾的类型，设置在所述外桶盖1的背面；所述外桶盖1与所述桶体铰接的铰接轴与舵机102的输出轴通过键连接；所述中央处理器分别与所述热释电红外传感器103、LED指示灯105、LCD液晶显示屏104以及舵机102信号连接；所述电源装置分别与所述热释电红外传感器103、LED指示灯105、LCD液晶显示屏104以及舵机102电连接。
在上述技术方案中，其工作原理如下：
在摄像头101拍摄要丢掉的垃圾的图像之前，中央处理器实时的接收热释电红外传感器103所检测到的人体信号，当检测到人体信号的时候，中央处理器控制舵机102转动，使得外桶盖1开启，同时中央处理器控制LED指示灯105点亮；当拨杆部2将垃圾拨入承物桶3中之后，中央处理器控制舵机102反向转动，使得外桶盖1关闭，同时中央处理器控制LED指示灯105熄灭。使用热释电红外传感器进行人体检测，以非接触形式检测出人体辐射的红外线，并将其转变为电压信号，可以使得检测的更加精确，当有人接近的时候，就可以检测得到。
同时，在中央处理器接收到云端处理器发送的垃圾种类的时候，中央处理器将该垃圾种类发送到LCD液晶显示屏104进行显示。
同时，在本实施例中，所述摄像头101设置在所述外桶盖1的背面，当所述外桶盖1开启时，摄像头101的摄像范围为所述拨杆部2。
这样在使用的时候，将外桶盖1打开的时候，一般情况下，外桶盖1的开启角度不会超过90度，只需要将垃圾放在拨杆部2上，即拨杆部2的漏板205上，由于垃圾在拨杆部2上，这样摄像头101就可以直接检测到拨杆部2的上方有垃圾，就会使得拨杆部2自动将垃圾拨动到对应的承物桶3中，而不需要在扔垃圾的时候，现将垃圾对准摄像头101进行拍摄，在将垃圾放在拨杆部2上，这样所产生的技术效果是为扔垃圾缩短步骤，使得更加节约人们的时间。
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 (10)

1.一种基于云识别的全自动分类垃圾桶，包括桶体，其特征在于，还包括：
摄像头(101)，用于拍摄要投入的垃圾的图像；
多个承物桶(3)，每一个所述承物桶(3)均设置在所述桶体的内部；
拨杆部(2)，设置在所述桶体的入口处，用于分别开启其中一个所述承物桶(3)的入口；
中央处理器，分别与所述摄像头(101)、所述拨杆部(2)以及云端处理器信号连接；
电源装置，分别与所述中央处理器、所述摄像头(101)以及所述拨杆部(2)电连接。
2.如权利要求1所述的一种基于云识别的全自动分类垃圾桶，其特征在于，所述拨杆部(2)包括：
电机(207)，固定在固定杆的顶部，所述固定杆的底部固定在所述桶体的底面上，所述固定杆的中轴线与所述桶体的中轴线上重合；
漏板(204)，是一个开设有扇形通口的圆板，所述电机(207)的输出轴通过键连接在所述漏板(204)底面的中央；
拨杆(201)，位于所述漏板(204)的上方；
棘轮机构，分别连接所述漏板(204)的圆心和所述拨杆(201)的一端；
所述电机(207)与所述中央处理器信号连接，所述电机(207)与所述电源装置电连接。
3.如权利要求2所述的一种基于云识别的全自动分类垃圾桶，其特征在于，所述棘轮机构包括：
轴垫(206)，所述轴垫(206)的上表面固定所述拨杆(201)的下表面；
转动轴(205)，固定在所述轴垫(206)的下表面的中央，所述转动轴(205)的轴身上均匀的开设有至少两条沟槽；
卡盘(203)，固定在所述漏板(204)上表面的圆心处，卡盘(203)上均匀的固定有设有至少两个卡爪(205)，所述卡爪(205)与所述沟槽的数量相等且位置一一对应。
4.如权利要求1所述的一种基于云识别的全自动分类垃圾桶，其特征在于，所述拨杆部(2)与所述桶体可拆卸连接；
所述承物桶(3)的底部设置有凹陷(303)；
所述桶体的底面设置有凸起，凸起与所述凹陷(303)相匹配且位置对应。
5.如权利要求1所述的一种基于云识别的全自动分类垃圾桶，其特征在于，所述承物桶(3)的外表面设置有外侧设有半U形槽(302)；所述承物桶(3)的顶部边缘设置有用于挂接垃圾袋的挂钩(301)。
6.如权利要求1所述的一种基于云识别的全自动分类垃圾桶，其特征在于，所述摄像头(101)设置在所述桶体上端内表面，摄像头(101)位于所述拨杆部(2)的上方，所述摄像头(101)的摄像范围为所述拨杆部(2)的上方。
7.如权利要求1所述的一种基于云识别的全自动分类垃圾桶，其特征在于，还包括：
外桶盖(1)，通过铰接轴铰接在所述桶体的上边缘；所述摄像头(101)设置在所述外桶盖(1)的表面；
热释电红外传感器(103)，用于检测人体信号，设置在所述外桶盖(1)的正面，外桶盖(1)正面闭合时朝上的面；
LED指示灯(105)，用于指示所述外桶盖(1)的位置状态，设置在所述外桶盖(1)的背面；
LCD液晶显示屏(104)，用于显示垃圾的类型，设置在所述外桶盖(1)的背面；
所述外桶盖(1)与所述桶体铰接的铰接轴与舵机(102)的输出轴通过键连接；
所述中央处理器分别与所述热释电红外传感器(103)、LED指示灯(105)、LCD液晶显示屏(104)以及舵机(102)信号连接；
所述电源装置分别与所述热释电红外传感器(103)、LED指示灯(105)、LCD液晶显示屏(104)以及舵机(102)电连接。
8.如权利要求7所述的一种基于云识别的全自动分类垃圾桶，其特征在于，所述摄像头(101)设置在所述外桶盖(1)的背面，当所述外桶盖(1)开启时，摄像头(101)的摄像范围为所述拨杆部(2)。
9.一种基于云识别的全自动分类垃圾分类方法，其特征在于，包括：
通过摄像头(101)拍摄要丢掉的垃圾的图像，并将所拍摄的图像发送到中央处理器；
中央处理器将接收到的图像发送到云端处理器；
云端处理器使用依次使用图像数据去噪技术、图形分割技术以及图像数据增强技术对接收到的图像进行处理，并将处理后的图像与云端数据库进行对比，得到该图像的垃圾种类，并将垃圾种类发送到中央处理器，所述云端数据库用于存储垃圾的图像以及其所对应的垃圾种类；
中央处理器根据接收的垃圾种类控制电机(207)进行转动，电机(207)带动拨杆部(2)将垃圾拨入承物桶(3)中。
10.如权利要求9所述的一种基于云识别的全自动分类垃圾分类方法，其特征在于，还包括：
在摄像头(101)拍摄要丢掉的垃圾的图像之前，中央处理器实时的接收热释电红外传感器(103)所检测到的人体信号，当检测到人体信号的时候，中央处理器控制舵机(102)转动，使得外桶盖(1)开启，同时中央处理器控制LED指示灯(105)点亮；
在中央处理器接收到云端处理器发送的垃圾种类的时候，中央处理器将该垃圾种类发送到LCD液晶显示屏(104)进行显示；
当拨杆部(2)将垃圾拨入承物桶(3)中之后，中央处理器控制舵机(102)反向转动，使得外桶盖(1)关闭，同时中央处理器控制LED指示灯(105)熄灭。
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