CN111717560A - 一种基于计算机视觉技术的智能分类垃圾桶 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于计算机视觉技术的智能分类垃圾桶,包括:垃圾桶投放口、倾倒翻板、用于采集垃圾图像的摄像头、用于根据垃圾图像得到该物品对应分类的分类识别装置、多个分类独立式小垃圾桶、用于放置独立式小垃圾桶的旋转底座以及用于控制倾倒翻板,使其翻转,将物品倒入对应分类独立式小垃圾桶的控制器。该基于计算机视觉技术的智能分类垃圾桶,通过使用基于计算机视觉技术的图像分类方法,大大提高了垃圾分类的准确率,通过设计了四个独立的小垃圾桶,小垃圾桶可以单独取出,功能精巧,同时整体的空间利用率高,实现了在办公室、家中客厅等使用场景下的便捷垃圾分类。
Description
技术领域
本发明涉及环保技术,尤其涉及一种基于计算机视觉技术的智能分类垃圾桶。
背景技术
随着人们对环保的重视以及国家环保相关政策的推行,垃圾分类已成为一项公民基本任务。针对这一实际的生活问题,现在市面上已经出现很多“分类”垃圾桶或垃圾箱,但这些分类垃圾桶往往是体积很大,只适合在室外使用,又或是没有智能分类功能的普通小型垃圾桶。对于办公室、家中客厅的使用场景,市面上还没有比较成熟的智能分类垃圾桶。同时,垃圾分类的前提和基础是垃圾的识别,传统的垃圾分拣技术主要应用磁性和重量等传感设备对垃圾进行简单的分拣,适用范围较小,分类效果较差。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷,提供一种基于计算机视觉技术的智能分类垃圾桶。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于计算机视觉技术的智能分类垃圾桶,包括:
垃圾桶投放口、倾倒翻板、用于采集垃圾图像的摄像头、用于根据垃圾图像得到该物品对应分类的分类识别装置、多个分类独立式小垃圾桶、用于放置独立式小垃圾桶的旋转底座以及用于控制倾倒翻板,使其翻转,将物品倒入对应分类独立式小垃圾桶的控制器。
按上述方案,所述倾倒翻板通过翻板轴端插孔安装在垃圾桶的上部。
按上述方案,所述倾倒翻板由翻板轴端和翻板板面组成,所述翻板轴端安装在所述翻板轴端插孔内,翻板板面与翻板轴端固定连接。
按上述方案,所述控制器包括第一步进电机、齿轮齿条机构,齿轮齿条机构一方面与步进电机连接,另一方面与倾倒翻板连接;以及第二步进电机、锥形齿轮机构和中心轴,其中中心轴上方是通过锥形齿轮与第二步进电机连接,中心轴下方与旋转底座连接;
第一步进电机通过齿轮齿条机构将第一步进电机的输出进行传递,倾倒翻板通过齿轮齿条机构的动力输入,完成对应的翻转与复位作业;
第二步进电机根据分类识别装置的分类信号通过锥形齿轮机构将动力传递给中心轴,进而带动旋转底座旋转,将放置在旋转底座上面的独立式小垃圾桶带动旋转,使设定独立式小垃圾桶旋转至倾倒翻板的倾倒位置下方。
按上述方案,所述垃圾桶包括上部主框架,所述上部主框架前部设计为垃圾桶投放口,上部主框架后部设有用于安装固定分类识别装置和控制器的安装固定平台。
按上述方案,所述独立式小垃圾桶一共有四个,可独立地从旋转底座中取下,四个独立式小垃圾桶分别对应可回收垃圾、厨余垃圾、其他垃圾、有害垃圾。
按上述方案,所述独立式小垃圾桶设有用于检测垃圾是否堆满的传感器。
按上述方案,所述分类识别装置采用树莓派,所述控制器芯片为STM32开发板。
本发明产生的有益效果是:
1、该基于计算机视觉技术的智能分类垃圾桶,设计了四个独立的小垃圾桶,小垃圾桶可以单独取出,功能精巧,同时整体的空间利用率高,实现了在办公室、家中客厅等使用场景下的便捷垃圾分类。
2、该基于计算机视觉技术的智能分类垃圾桶,通过使用基于计算机视觉技术的图像分类方法,结合嵌入式的树莓派与STM32开发板的识别控制处理,大大提高了垃圾分类的准确率。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1是本发明实施例的结构示意图;
图2是本发明实施例的上部主框架的结构示意图;
图3是本发明实施例的运动机构的结构示意图;
图4是本发明实施例的四个小垃圾桶的结构示意图;
图中,1-顶盖;2-小型摄像头;3-上部主框架;301-垃圾桶投放口;302-翻板轴端插孔;303-中心轴插孔;4-树莓派;5-电源;6-STM32开发板;7-上部双层平台;8-步进电机a;9-齿轮齿条机构;901-齿轮a;902-齿条;903-齿轮b;10-翻板;1001-翻板轴端;1002-翻板板面;11-步进电机b;12-中心轴;13-独立式小垃圾桶;14-旋转底座;15-垃圾桶门。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1所示,一种基于计算机视觉技术的智能分类垃圾桶,包括顶盖1,起着封装的作用,用于采集垃圾图像的小型摄像头2固定安装在所述的顶盖1上,具有拍照的功能,采集经过垃圾桶投放口放置在翻板上的垃圾的图像,上部主框架3前部是垃圾桶投放口301,即垃圾从所述的垃圾桶投放口301进行投放,所述的上部主框架3内有翻板轴端插孔302和中心轴插孔303,分别用来安装翻板和中心轴,用于根据垃圾图像得到该物品对应的分类的分类识别装置为树莓派4,对接收的小型摄像头2拍摄的照片,随之进行分析处理,得到该物品对应的分类,电源5为整个智能分类垃圾桶提供电量,STM32开发板6为控制器的控制板,在收到树莓派4发来的信号指令后,完成相应的控制作业,控制作业包括倾倒翻板对应的翻转与复位作业;以及使设定独立式小垃圾桶旋转至倾倒翻板的倾倒位置下方的旋转作业。步进电机a8在收到所述的STM32开发板6的控制指令后,进行相应运作,齿轮a901、齿条902和齿轮b903组成的齿轮齿条机构9将所述的步进电机a8的输出进行传递,翻板10由翻板轴端1001和翻板板面1002组成,所述的翻板轴端1001安装在所述的翻板轴端插孔302内,翻板板面1002与所述的翻板轴端1001固定连接,垃圾经所述的垃圾桶投放口301投放后,放置在所述的翻板板面1002上,所述的翻板10通过来自所述的齿轮齿条机构9的动力输入,完成对应的翻转与复位作业,步进电机b11在收到所述的STM32开发板6的控制指令后进行运作,并随之通过锥形齿轮机构将动力传递给中心轴12,进而带动旋转底座14旋转,最后将放置在所述旋转底座14上面的四个独立式小垃圾桶带动旋转。
上部双层平台7安装在所述的上部主框架3的后部上方,起到对所述的树莓派4、电源5和STM32开发板6的固定支撑,有着充分利用空间的作用,垃圾桶门15可以打开和关闭,方便独立式小垃圾桶的取出。
一种基于计算机视觉技术的智能分类垃圾桶具体作业流程如下:垃圾经所述的垃圾桶投放口301投放后,放置在所述的翻板板面1002上,之后小型摄像头2进行自动拍照,并将照片信息传递给树莓派4,树莓派4在处理分析了照片信息后,确定垃圾的具体类别,并将信息传递给STM32开发板6,然后STM32开发板6首先控制步进电机b11,让其带动中心轴12转动,随之与中心轴12固定连接的旋转底座14旋转,之后独立式小垃圾桶13在旋转底座14的旋转下转动到对应位置,然后STM32开发板6控制步进电机a8开始运转,之后在齿轮齿条机构9的传动下,翻板10将翻板板面1002上的垃圾翻转到对应的小垃圾桶里面,最后STM32开发板6再控制步进电机a8使得翻板10复位,准备下一次作业,待到某个小垃圾桶垃圾堆满了,该智能分类垃圾桶会提示倾倒垃圾,这时打开垃圾桶门15,取出相应的小垃圾桶进行倾倒,最后放回并关闭垃圾桶门15即可。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于计算机视觉技术的智能分类垃圾桶,其特征在于,包括:
垃圾桶投放口、倾倒翻板、用于采集垃圾图像的摄像头、用于根据垃圾图像得到该物品对应分类的分类识别装置、多个分类独立式小垃圾桶、用于放置独立式小垃圾桶的旋转底座以及用于控制倾倒翻板,使其翻转,将物品倒入对应分类独立式小垃圾桶的控制器。
2.根据权利要求1所述的基于计算机视觉技术的智能分类垃圾桶,其特征在于,所述倾倒翻板通过翻板轴端插孔安装在垃圾桶的上部。
3.根据权利要求2所述的基于计算机视觉技术的智能分类垃圾桶,其特征在于,所述倾倒翻板由翻板轴端和翻板板面组成,所述翻板轴端安装在所述翻板轴端插孔内,翻板板面与翻板轴端固定连接。
4.根据权利要求1所述的基于计算机视觉技术的智能分类垃圾桶,其特征在于,所述控制器包括第一步进电机、齿轮齿条机构,齿轮齿条机构一方面与步进电机连接,另一方面与倾倒翻板连接;以及第二步进电机、锥形齿轮机构和中心轴,其中中心轴上方是通过锥形齿轮与第二步进电机连接,中心轴下方与旋转底座连接;
第一步进电机通过齿轮齿条机构将第一步进电机的输出进行传递,倾倒翻板通过齿轮齿条机构的动力输入,完成对应的翻转与复位作业;
第二步进电机根据分类识别装置的分类信号通过锥形齿轮机构将动力传递给中心轴,进而带动旋转底座旋转,将放置在旋转底座上面的独立式小垃圾桶带动旋转,使设定独立式小垃圾桶旋转至倾倒翻板的倾倒位置下方。
5.根据权利要求1所述的基于计算机视觉技术的智能分类垃圾桶,其特征在于,所述垃圾桶包括上部主框架,所述上部主框架前部设计为垃圾桶投放口,上部主框架后部设有用于安装固定分类识别装置和控制器的安装固定平台。
6.根据权利要求1所述的基于计算机视觉技术的智能分类垃圾桶,其特征在于,所述独立式小垃圾桶一共有四个,可独立地从旋转底座中取下,四个独立式小垃圾桶分别对应可回收垃圾、厨余垃圾、其他垃圾、有害垃圾。
7.根据权利要求1所述的基于计算机视觉技术的智能分类垃圾桶,其特征在于,所述独立式小垃圾桶设有用于检测垃圾是否堆满的传感器。
8.根据权利要求1所述的基于计算机视觉技术的智能分类垃圾桶,其特征在于,所述分类识别装置采用树莓派,所述控制器芯片为STM32开发板。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200929 |
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