CN111605915A - 一种商用餐厨垃圾分类处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种商用餐厨垃圾分类处理装置，其包括识别装置、垃圾桶、垃圾桶放置架以及移动装置；所述识别装置设置在垃圾桶放置架的上端，用于对待分类的餐厨垃圾进行识别，获得待分类的餐厨垃圾的类别，并向用户展示所述待分类的餐厨垃圾的类别；所述垃圾桶设置在所述垃圾桶放置架的内部；所述移动装置设置在所述垃圾桶放置架的下端，用于对垃圾桶放置架进行移动。本发明通过识别装置对待分类的餐厨垃圾进行识别，并向用户展示识别出的餐厨垃圾的类别，可以有效地避免用户由于忘记待分类垃圾的类别而错误地分类餐厨垃圾。

Description

一种商用餐厨垃圾分类处理装置
技术领域
本发明涉及垃圾分类领域，具体涉及一种商用餐厨垃圾分类处理装置。
背景技术
厨余垃圾是指居民日常生活及食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的垃圾，包括丢弃不用的菜叶、剩菜、剩饭、果皮、蛋壳、茶渣、骨头等。进行餐厨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、生态等几方面的效益。但是由于餐厨垃圾种类过多，人们并很难完全记住所有餐厨垃圾的种类，因此往往会造成餐厨垃圾的误分类。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种商用餐厨垃圾分类处理装置，其包括其包括识别装置、垃圾桶、垃圾桶放置架以及移动装置；
所述识别装置设置在垃圾桶放置架的上端，用于对待分类的餐厨垃圾进行识别，获得待分类的餐厨垃圾的类别，并向用户展示所述待分类的餐厨垃圾的类别；
所述垃圾桶设置在所述垃圾桶放置架的内部；
所述移动装置设置在所述垃圾桶放置架的下端，用于对垃圾桶放置架进行移动。
优选地，所述商用餐厨垃圾分类处理装置还包括用于控制识别装置开启与关闭的控制装置，所述控制装置通过判断在预设的时间长度内用户与垃圾桶之间的平均距离aved来对识别装置进行开启与关闭的控制，在识别装置处于关闭状态时，若所述平均距离aved小于预设的平均距离阈值，则所述控制装置控制识别装置开启，在识别装置处于开启状态时，若所述平均距离aved大于预设的平均距离阈值，则所述控制装置控制识别装置关闭；
所述控制装置在预设的时间长度内采用固定的间隔获取NP次用户与垃圾桶之间的距离，所述平均距离aved采用如下方式进行计算：
Figure BDA0002514026160000011
式中，npi表示第i次获取的用户与垃圾桶之间的距离。
优选地，所述商用餐厨垃圾分类处理装置还包括压缩装置，所述压缩装置用于对垃圾桶内的餐厨垃圾进行压缩，所述压缩装置设置在垃圾桶放置架的内部。
优选地，所述商用餐厨垃圾分类处理装置还包括电源装置，所述电源装置与所述识别装置连接，为所述识别装置供电。
本发明的有益效果为：
本发明通过识别装置对待分类的餐厨垃圾进行识别，并向用户展示识别出的餐厨垃圾的类别，可以有效地避免用户由于忘记待分类垃圾的类别而错误地分类餐厨垃圾。通过设置控制装置来识别用户与垃圾桶之间的距离，从而判断是否有用户在使用商用餐厨垃圾分类处理装置，在没有用户使用餐厨垃圾分类处理装置时，关闭识别装置，从而达到节约能源效果。而设置了压缩装置，则是可以有效地提升垃圾桶装载垃圾的能力。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1，为本发明一种商用餐厨垃圾分类处理装置的一种示例性实施例图。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
参见图1，本发明的一种商用餐厨垃圾分类处理装置，其包括识别装置1、垃圾桶2、垃圾桶放置架3以及移动装置4；
所述识别装置1设置在垃圾桶放置架3的上端，用于对待分类的餐厨垃圾进行识别，获得待分类的餐厨垃圾的类别，并向用户展示所述待分类的餐厨垃圾的类别；
所述垃圾桶2设置在所述垃圾桶放置架3的内部；
所述移动装置4设置在所述垃圾桶放置架3的下端，用于对垃圾桶放置架3进行移动。
本发明上述实施例，通过识别装置1对待分类的餐厨垃圾进行识别，并向用户展示识别出的餐厨垃圾的类别，可以有效地避免用户由于忘记待分类垃圾的类别而错误地分类餐厨垃圾。
在一种实施例中，所述商用餐厨垃圾分类处理装置还包括用于控制识别装置1开启与关闭的控制装置，所述控制装置通过判断在预设的时间长度内用户与垃圾桶2之间的平均距离aved来对识别装置1进行开启与关闭的控制，在识别装置1处于关闭状态时，若所述平均距离aved小于预设的平均距离阈值，则所述控制装置控制识别装置1开启，在识别装置1处于开启状态时，若所述平均距离aved大于预设的平均距离阈值，则所述控制装置控制识别装置1关闭；
所述控制装置在预设的时间长度内采用固定的间隔获取NP次用户与垃圾桶2之间的距离，所述平均距离aved采用如下方式进行计算：
Figure BDA0002514026160000031
式中，npi表示第i次获取的用户与垃圾桶2之间的距离。
本发明上述实施例，通过设置控制装置来识别用户与垃圾桶2之间在预设的时间长度内的平均距离，从而判断是否有用户在使用商用餐厨垃圾分类处理装置，在没有用户使用餐厨垃圾分类处理装置时，关闭识别装置1，从而达到节约能源效果。同时，通过平均距离的识别，可以避免误识别，因为有时候用户仅是经过商用餐厨垃圾分类处理装置，并没有打算进行使用，如果通过单次测量用户与垃圾桶2之间的距离就进行判断，误判率过高，识别装置1的频繁误启动不利于能源的节约。
在一种实施例中，所述控制装置包括单片机和红外距离传感器，所述单片机与所述识别装置1电性连接，所述单片机通过所述红外距离传感器在预设的时间长度内采用固定的间隔获取NP次用户与垃圾桶2之间的距离，并计算在预设的时间长度内用户与垃圾桶2之间的平均距离aved。
在一种实施例中，所述商用餐厨垃圾分类处理装置还包括压缩装置，所述压缩装置用于对垃圾桶2内的餐厨垃圾进行压缩，所述压缩装置设置在垃圾桶放置架3的内部。
本发明上述实施例，设置了压缩装置，可以有效地提升垃圾桶2装载垃圾的能力。因为垃圾餐厨垃圾在垃圾桶2内部容易互相堆叠从而留下大量的空隙，降低垃圾桶2的装载垃圾的能力。
在一种实施例中，所述商用餐厨垃圾分类处理装置还包括电源装置，所述电源装置与所述识别装置1连接，为所述识别装置1供电。
在一种实施例中，所述识别装置1包括图像获取模块、识别模块和显示模块；
所述图像获取模块用于获取待分类的餐厨垃圾的图像，并传输至识别模块；
所述识别模块用于对所述图像进行识别，获得该图像中包含的待分类的餐厨垃圾的类别；
所述显示模块用于显示待分类的餐厨垃圾的类别。
本发明上述实施例，通过图像识别的方式获取待分类的垃圾的类别，有效地解决了用户在不知道待分类的垃圾的名称时，如何进行餐厨垃圾分类的问题。从而避免餐厨垃圾的误分类。
在一种实施例中，所述显示模块包括OLED显示屏。
在一种实施例中，所述识别模块包括灰度化模块、亮度调节模块、降噪模块、特征提取模块、特征匹配模块；
所述灰度化模块用于对待分类的餐厨垃圾的图像进行灰度化处理，获得灰度图像；
所述亮度调节模块用于对所述灰度图像进行亮度调节处理，获得亮度调节图像；
所述降噪模块用于对所述亮度调节图像进行降噪处理，获得降噪图像；
所述特征提取模块用于对所述降噪图像进行特征提取，获取餐厨垃圾的特征数据；
所述特征匹配模块用于将所述餐厨垃圾的特征数据与预存的餐厨垃圾种类标准特征数据进行匹配，从而识别出餐厨垃圾的种类，根据餐厨垃圾的种类从预存的分类标准中确定待分类的餐厨垃圾的所属的垃圾分类的类别。
在一种实施例中，所述类别包括可回收物、湿垃圾、干垃圾、有害垃圾。
在一种实施例中，所述对所述灰度图像进行亮度调节处理，获得亮度调节图像，包括：
采用如下方式对灰度图像f(x,y)进行亮度调节：
Figure BDA0002514026160000041
式子中，af(x,y)表示亮度调节后获得的亮度调节图像，(x,y)表示像素点的坐标，gt表示图像分割阈值，tf表示灰度图像的灰度级总数，
Figure BDA0002514026160000042
表示预设的亮度调节控制系数。
本发明上述实施例，通过对灰度图像进行亮度调节处理，可以有效地避免灰度图像的亮度分布不均对后续的餐厨垃圾所属的垃圾分类类别的识别的影响。
在一种实施例中，所述图像分割阈值gt通过otsu算法获得。
在一种实施例中，所述对所述亮度调节图像进行降噪处理，获得降噪图像，包括：
对亮度调节图像进行脉冲降噪处理，获得去脉冲图像；
对所述去脉冲图像进行高斯降噪处理，获得降噪图像。
在一种实施例中，所述对亮度调节图像进行脉冲降噪处理，获得去脉冲图像，包括：
使用下述公式计算亮度调节图像中当前正在处理的像素点的脉冲噪点系数mqx：
Figure BDA0002514026160000051
式子中，tar表示当前正在处理的像素点，nb表示tar的(2k+1)×(2k+1)大小的邻域像素点的集合，nonb表示nb中元素的总数，ly表示nb中的元素，dma表示g(ly)-g(tar)的最大值，dmi表示g(ly)-g(tar)的最小值，g(ly)表示nb中的元素ly的灰度值，g(tar)表示tar的灰度值，ε表示预设的常数型脉冲降噪调节参数，v1、v2、v3、v4分别表示在以tar的位置为坐标原点的坐标系中，0度、45度、90度、135度方向上的邻域像素点的方差，vma表示v1、v2、v3、v4中的最大值，vmi表示v1、v2、v3、v4中的最小值；
将mqx与预设的脉冲噪点阈值mqt进行比较，若mqx大于mqt，则当前正在处理的像素点为脉冲噪声点，否则，当前正在处理的像素点为脉冲噪声点不属于脉冲噪声点；
对于脉冲噪声点mqr，采用下述公式进行滤波处理：
Figure BDA0002514026160000052
式子中，g(amq)'表示滤波处理后的mqr的灰度值，γ1和γ2为预设的权重系数，avem表示mqr中，(2k2+1)×(2k2+1)大小的邻域LY2中的灰度均值，z1表示LY2中，灰度值大于mqr的像素点的数量，z2表示LY2中，灰度值小于等于mqr的像素点的数量。
本发明上述实施例，通过计算mqx来判断当前正在处理的像素点tar是否为脉冲像素点，在计算mqx时考虑了tar与其(2k+1)×(2k+1)的邻域之间的灰度值的差异，同时排除了极端像素值差异对mqx的影响，提高了mqx的计算准确度，同时也考虑了0度、45度、90度、135度方向上的邻域像素点的方差，可以避免对图像边缘像素点的误识别，有效地保留了图像的边缘信息。
在一种实施例中，所述对所述去脉冲图像进行高斯降噪处理，获得降噪图像，包括：
对去脉冲图像进行小波分解，获得高频系数图像和低频系数图像；
对高频系数图像进行自适应门限值处理，获得自适应门限值处理后的高频系数图像；
对低频系数图像进行均衡化处理，获得均衡化处理后的低频系数图像；
将所述自适应门限值处理后的高频系数图像和均衡化处理后的低频系数图像进行小波重构，获得降噪图像。
在一种实施例中，所述对高频系数图像进行自适应门限值处理，获得自适应门限值处理后的高频系数图像，包括：
使用下述函数对高频系数图像进行自适应门限值处理：
Figure BDA0002514026160000061
式子中，gp表示小波分解获得的高频系数图像，gpt表示预设的门限值，Φ表示扩张调节系数，Γ表示范围控制系数，Θ表示高频系数图像的噪声标准差，sgn表示符号函数。
本发明上述实施例，对小波分解获得的高频系数图像进行自适应的门限值处理，为不同的情况的高频系数图像提供了更适合的处理函数，同时也考虑了扩张调节系数、范围控制系数、噪声标准差这些指标，可以全面而准确地对高频系数图像中的噪点进行降噪处理，提高了后续的餐厨垃圾类型识别的精度。
在一种实施例中，所述对低频系数图像进行均衡化处理，获得均衡化处理后的低频系数图像，包括：
对低频系数图像使用全局直方图均衡算法进行均衡化处理，获得初步处理图像cb；
对低频系数图像先进行中值滤波处理，然后获得其边缘图像by；
对cb和by进行如下融合：
adp＝θ(σ1×cb+σ2×by)
adp表示均衡化处理后的低频系数图像，σ1和σ2为预设的融合权重系数，θ表示控制系数，将adp内的像素点的灰度值控制在[0,255]区间。
本发明上述实施例，通过对低频系数图像先进行中值滤波处理，然后提取边缘图像，在根据边缘图像和初步处理图像进行融合，可以避免传统的全局直方图均衡化算法容易导致图像细节以及边缘信息的丢失的问题。
在一种实施例中，所述扩张调节系数、范围控制系数均为常数型系数。
在一种实施例中，当k＝1时，tar的邻域大小为3×3，以tar的坐标为(0,0)，则其0度方向上的邻域像素点的坐标分别为(-1,0)、(0,0)、(1,0)；45度方向上的邻域像素点的坐标分别为(-1,-1)、(0,0)、(1,1)；90度方向上的邻域像素点的坐标分别为(0,-1)、(0,0)、(0,1)；135度方向上的邻域像素点的坐标分别为(-1,1)、(0,0)、(1,-1)。
在一种实施例中，所述移动装置4包括万向轮以及万向轮锁定装置，所述万向轮锁定装置用于控制所述万向轮停止运动。
本发明上述实施例，通过设置万向轮的方式，有利于对垃圾桶放置架3进行移动。
在一种实施例中，所述识别装置1还包括语音获取模块，所述语音获取模块用于获取用户关于待分类的餐厨垃圾的名称的语音信息，并传输至识别模块，所述识别模块对所述语音信息进行识别，识别出其中包含的待分类的餐厨垃圾的名称，并根据所述名称获取待分类的餐厨垃圾的类别，并将所述类别传输至显示模块进行展示。
本发明上述实施例，在用户知道待识别的餐厨垃圾的类别时，通过语音获取模块直接获取用户关于待分类的餐厨垃圾的名称的语音信息来识别出待识别的餐厨垃圾的名称，然后根据所述名称识别出待分类的餐厨垃圾的类别，可以有效地加快餐厨垃圾分类的速度。
在一种实施例中，所述图像获取模块包括照相机和补光灯，所述照相机用于获取待分类的餐厨垃圾的图像，所述补光灯用于在光线不足时，为所述照相机提供光线。
在一种实施例中，所述语音获取模块为麦克风。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解应当理解，可以以硬件、软件、固件、中间件、代码或其任何恰当组合来实现这里描述的实施例。对于硬件实现，处理器可以在一个或多个下列单元中实现：专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、设计用于实现这里所描述功能的其他电子单元或其组合。对于软件实现，实施例的部分或全部流程可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成。实现时，可以将上述程序存储在计算机可读介质中或作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。计算机可读介质可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种商用餐厨垃圾分类处理装置，其特征在于，其包括识别装置、垃圾桶、垃圾桶放置架以及移动装置；
所述识别装置设置在垃圾桶放置架的上端，用于对待分类的餐厨垃圾进行识别，获得待分类的餐厨垃圾的类别，并向用户展示所述待分类的餐厨垃圾的类别；
所述垃圾桶设置在所述垃圾桶放置架的内部；
所述移动装置设置在所述垃圾桶放置架的下端，用于对垃圾桶放置架进行移动。
2.根据权利要求1所述的一种商用餐厨垃圾分类处理装置，其特征在于，其还包括用于控制识别装置开启与关闭的控制装置，所述控制装置通过判断在预设的时间长度内用户与垃圾桶之间的平均距离aved来对识别装置进行开启与关闭的控制，在识别装置处于关闭状态时，若所述平均距离aved小于预设的平均距离阈值，则所述控制装置控制识别装置开启，在识别装置处于开启状态时，若所述平均距离aved大于预设的平均距离阈值，则所述控制装置控制识别装置关闭；
所述控制装置在预设的时间长度内采用固定的间隔获取NP次用户与垃圾桶之间的距离，所述平均距离aved采用如下方式进行计算：
Figure FDA0002514026150000011
式中，npi表示第i次获取的用户与垃圾桶之间的距离。
3.根据权利要求1所述的一种商用餐厨垃圾分类处理装置，其特征在于，其还包括压缩装置，所述压缩装置用于对垃圾桶内的餐厨垃圾进行压缩，所述压缩装置设置在垃圾桶放置架的内部。
4.根据权利要求1所述的一种商用餐厨垃圾分类处理装置，其特征在于，其还包括电源装置，所述电源装置与所述识别装置连接，为所述识别装置供电。
5.根据权利要求1所述的一种商用餐厨垃圾分类处理装置，其特征在于，所述识别装置包括图像获取模块、识别模块和显示模块；
所述图像获取模块用于获取待分类的餐厨垃圾的图像，并传输至识别模块；
所述识别模块用于对所述图像进行识别，获得该图像中包含的待分类的餐厨垃圾的类别；
所述显示模块用于显示待分类的餐厨垃圾的类别。
6.根据权利要求1所述的一种商用餐厨垃圾分类处理装置，其特征在于，所述移动装置包括万向轮以及万向轮锁定装置，所述万向轮锁定装置用于控制所述万向轮停止运动。
7.根据权利要求5所述的一种商用餐厨垃圾分类处理装置，其特征在于，所述识别装置还包括语音获取模块，所述语音获取模块用于获取用户关于待分类的餐厨垃圾的名称的语音信息，并传输至识别模块，所述识别模块对所述语音信息进行识别，识别出其中包含的待分类的餐厨垃圾的名称，并根据所述名称获取待分类的餐厨垃圾的类别，并将所述类别传输至显示模块进行展示。
8.根据权利要求5所述的一种商用餐厨垃圾分类处理装置，其特征在于，所述图像获取模块包括照相机和补光灯，所述照相机用于获取待分类的餐厨垃圾的图像，所述补光灯用于在光线不足时，为所述照相机提供光线。
9.根据权利要求7所述的一种商用餐厨垃圾分类处理装置，其特征在于，所述语音获取模块为麦克风。
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