CN112918969B - 一种移动垃圾分类物流分拣方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种移动垃圾分类物流分拣方法，在现有物流分拣设备以及物流分拣工艺的基础上，通过预先形成垃圾分类图像特征数据库，以采用工业相机对所采集输送垃圾的传送带图像做分割处理，得到多个垃圾放置子区域，进而通过提取各垃圾放置子区域的待分类垃圾图像，标识出每一个待分类垃圾图像中的待识别垃圾的轮廓图像，然后再利用垃圾分类图像特征数据库识别出各待识别垃圾的种类，从而将不同种类的垃圾利用各自对应的子传送带输出。同时，物流分拣中心管理设备还会把垃圾分拣处理过程中的已分拣垃圾子信息做分割化处理，得到多个已分拣垃圾子信息区块，且把这些已分拣垃圾子信息区块发布到垃圾分拣区块链上，确保了垃圾处理信息所涉及数据的安全。

Description

一种移动垃圾分类物流分拣方法
技术领域
本发明涉及物流领域，尤其涉及一种移动垃圾分类物流分拣方法。
背景技术
当然，针对日常生活中的垃圾进行分类，已经慢慢成为人们日常的生活习惯，并且垃圾分类的意识已经逐渐深入到人们的日常行动中。
现在居民区内通常会放置好分别放置不同种类垃圾的垃圾箱，以供居民用户把分类好的生活垃圾投入到不同的垃圾箱中，实现垃圾的正确投放。
市政部分也会在一定的时间段将居民区内的垃圾箱送入到分拣中心，以利用自动化设备且辅助人工的方式对送来的居民区垃圾做二次分拣，以确保不同种类的垃圾输送到对应的垃圾处理工序。
但是，现有的生活垃圾分拣方法也存在一些问题：
由于生活垃圾分拣工作与日常的物流分拣在很多方面存在一定的共性，本质上都是对不同物品的分拣，因此如何在现有物流分拣设备和分拣工序基础上做出改进，以实现对生活垃圾的分拣，进而避免市政部分投入专门的经费来购置垃圾分拣设备，成为当前物流领域需要关注的又一问题。
不仅如此，生活垃圾的处理过程虽然看似只是日常市政工作的一部分，但是，关于某一个地区内的生活垃圾信息却也蕴含着大量的有用数据，通过处理这些数据，就可以分析出一个地区的居民人口数量、人口性别比例情况、生活方式情况以及很多经济指标，一旦关于生活垃圾的这些信息被非法获取到或者泄露，将会给国民经济生活正常运行造成重大安全隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种移动垃圾分类物流分拣方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种移动垃圾分类物流分拣方法，其特征在于，包括如下步骤1～步骤11：
步骤1，物流分拣中心管理设备预先形成垃圾分类图像特征数据库；其中，垃圾分类图像特征数据库包括若干分别对应不同种类垃圾的垃圾图像特征子数据库；
步骤2，物流分拣中心管理设备控制输入机械爪将未分类的垃圾抓取到传送带上输送；
步骤3，物流分拣中心管理设备控制工业相机采集所述传送带的传送带图像，并对位于传送带图像上且放置垃圾的区域做区域分割，形成多个垃圾放置子区域；其中，该传送带图像为彩色图像；
步骤4，物流分拣中心管理设备控制工业相机分别采集每一个垃圾放置子区域上的待分类垃圾图像；
步骤5，工业相机在每个待分类垃圾图像中标识出各待识别垃圾的轮廓图像，且发送给物流分拣中心管理设备；
步骤6，物流分拣中心管理设备根据各待识别垃圾的轮廓图像以及所述垃圾分类图像特征数据库，识别出各待识别垃圾的轮廓图像所对应的垃圾种类；
步骤7，物流分拣中心管理设备控制输出机械爪分拣出已识别出垃圾种类的垃圾，且将已识别出的该垃圾放置到与该垃圾种类相对应的子传送带上；
步骤8，物流分拣中心管理设备对每一个子传送带上所传送垃圾的总重量做出计量统计以及提取每一个子传送带的编号，形成对应每一个子传送带所输送垃圾种类的已分拣垃圾子信息；其中，已分拣垃圾子信息包括有子传送带编号、物流分拣中心管理设备的位置信息、垃圾种类名称以及该类垃圾的总重量；
步骤9，物流分拣中心管理设备针对各已分拣垃圾子信息做分割和加密处理，得到对应每一个已分拣垃圾子信息的已分拣垃圾子信息区块；
步骤10，物流分拣中心管理设备将各已分拣垃圾子信息区块发布到垃圾分拣区块链上的每一个参与节点；其中，垃圾分拣区块链由市政垃圾分拣管理中心、多个垃圾运输管理中心以及多个物流分拣中心管理设备所形成；
步骤11，物流分拣中心管理设备将与各已分拣垃圾子信息区块对应的临时私钥分别发布给垃圾分拣区块链上的市政垃圾分拣管理中心管理。
改进地，在所述移动垃圾分类物流分拣方法中，在步骤3中，所述物流分拣中心管理设备控制工业相机按照如下步骤a1～a5的方式对位于传送带图像上且放置垃圾的区域做区域分割，以形成多个垃圾放置子区域：
步骤a1，获取工业相机采集的传送带图像；其中，传送带图像标记为JPG；
步骤a2，将所述传送带图像转换为灰度图像，得到传送带灰度图像；
步骤a3，以所述灰度图像的任一侧边作为起始边际，沿该任一侧边朝着与其正对一侧的方向查找，查找到多个灰色度变化边界线；其中，在所述传送带灰度图像中查找到的灰色度变化边界线数量标记为N，第n个灰色度变化边界线标记为Ln，1≤n≤N；
步骤a4，将所述多个灰色度变化边界线作为区域分割线，以对所述灰度图像做区域分割，得到多个分割区域；
步骤a5，以所得每一个分割区域作为一个垃圾放置子区域。
进一步地，在所述移动垃圾分类物流分拣方法中，在步骤9中，物流分拣中心管理设备处理得到已分拣垃圾子信息区块的过程包括如下步骤S1～S4：
步骤S1，物流分拣中心管理设备将已分拣垃圾子信息按照预设规则做分割化处理，得到多个已分拣垃圾子信息片段；其中，已分拣垃圾子信息标记为S，已分拣垃圾子信息被分割成M个已分拣垃圾子信息片段，按照分割的先后顺序，第m个已分拣垃圾子信息片段标记为Sm，S＝{S1,…,Sm,…,SM}，1≤m≤M，M≥3；
步骤S2，物流分拣中心管理设备生成预设数目的带编号的临时私钥，且由所有的临时私钥形成临时私钥列表；其中，该预设数目与已分拣垃圾子信息片段的总数量M等值，临时私钥列表标记为KEY，按照编号的先后顺序，第m个临时私钥标记为keym，KEY＝{key1,…,keym,…,keyM}；
步骤S3，物流分拣中心管理设备将具有相同编号的已分拣垃圾子信息片段和临时私钥作为一个加密处理对象组，以形成含有所述预设数目组的加密处理对象组集合；其中，加密处理对象组集合标记为Z，加密处理对象组集合中的第m个加密处理对象组标记为Zm，Zm＝{keym,Sm}，Z＝{Z1,…,Zm…,ZM}；
步骤S4，物流分拣中心管理设备针对所述加密处理对象组集合，分别利用位于同一个加密处理对象组中的临时私钥对与该临时私钥相对应的已分拣垃圾子信息片段做加密处理，得到已分拣垃圾子信息区块集合；其中，已分拣垃圾子信息区块集合标记为Block，Block＝{Block1,…,Blockm,…,BlockM}，Blockm为已分拣垃圾子信息区块集合Block中的第m个已分拣垃圾子信息区块，且已分拣垃圾子信息区块Blockm由加密处理对象组Zm中的临时私钥keym对已分拣垃圾子信息片段Sm加密处理得到；
已分拣垃圾子信息区块Blockm包括区块头主标识符、区块头和区块高度，区块头主标识符为该已分拣垃圾子信息区块Blockm的编号m，区块头包含有上一个已分拣垃圾子信息区块Blockm-1的哈希值、该已分拣垃圾子信息区块Blockm的哈希值以及时间戳，区块高度包含有已分拣垃圾子信息片段Sm内的所有已分拣垃圾子信息。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
首先，该发明的物流分拣方法在现有物流分拣设备以及物流分拣工艺的基础上，通过预先形成垃圾分类图像特征数据库，以采用工业相机对所采集输送垃圾的传送带图像做分割处理，得到多个垃圾放置子区域，进而通过提取各垃圾放置子区域的待分类垃圾图像，标识出每一个待分类垃圾图像中的待识别垃圾的轮廓图像，然后再利用垃圾分类图像特征数据库识别出各待识别垃圾的种类，从而将不同种类的垃圾利用各自对应的子传送带输出。
其次，针对垃圾分拣过程中所产生的各种已分拣垃圾子信息，物流分拣中心管理设备都会把这些已分拣垃圾子信息做加密处理，形成对应每一个已分拣垃圾子信息的已分拣垃圾子信息区块，然后再把各已分拣垃圾子信息区块发布到垃圾分拣区块链上，而且物流分拣中心管理设备还会把与各已分拣垃圾子信息区块对应的临时私钥分别发布给垃圾分拣区块链上的市政垃圾分拣管理中心管理，不仅将已分拣垃圾子信息存储到垃圾分拣区块链上，而且解密这些已分拣垃圾子信息区块的私钥均有市政垃圾分拣管理中心持有管理，避免因随意泄漏而对已分拣垃圾子信息区块的破解隐患，有效确保了垃圾处理信息所涉及数据的安全。
附图说明
图1为本发明实施例中的移动垃圾分类物流分拣方法流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
本实施例提供一种移动垃圾分类物流分拣方法。参见图1所示，该移动垃圾分类物流分拣方法，包括如下步骤1～步骤11：
步骤1，物流分拣中心管理设备预先形成垃圾分类图像特征数据库；其中，垃圾分类图像特征数据库包括若干分别对应不同种类垃圾的垃圾图像特征子数据库；
步骤2，物流分拣中心管理设备控制输入机械爪将未分类的垃圾抓取到传送带上输送；
步骤3，物流分拣中心管理设备控制工业相机采集所述传送带的传送带图像，并对位于传送带图像上且放置垃圾的区域做区域分割，形成多个垃圾放置子区域；其中，该传送带图像为彩色图像；其中，在该实施例中，物流分拣中心管理设备控制工业相机按照如下步骤a1～a5的方式对位于传送带图像上且放置垃圾的区域做区域分割，以形成多个垃圾放置子区域：
步骤a1，获取工业相机采集的传送带图像；其中，传送带图像标记为JPG；
步骤a2，将所述传送带图像转换为灰度图像，得到传送带灰度图像；其中，传送带灰度图像标记为jpg；
步骤a3，以所述灰度图像jpg的任一侧边作为起始边际，沿该任一侧边朝着与其正对一侧的方向查找，查找到多个灰色度变化边界线；其中，在所述传送带灰度图像jpg中查找到的灰色度变化边界线数量标记为N，第n个灰色度变化边界线标记为Ln，1≤n≤N；
步骤a4，将所述多个灰色度变化边界线作为区域分割线，以对所述灰度图像jpg做区域分割，得到多个分割区域；
步骤a5，以所得每一个分割区域作为一个垃圾放置子区域。
步骤4，物流分拣中心管理设备控制工业相机分别采集每一个垃圾放置子区域上的待分类垃圾图像；
步骤5，工业相机在每个待分类垃圾图像中标识出各待识别垃圾的轮廓图像，且发送给物流分拣中心管理设备；
步骤6，物流分拣中心管理设备根据各待识别垃圾的轮廓图像以及所述的垃圾分类图像特征数据库，识别出各待识别垃圾的轮廓图像所对应的垃圾种类；
步骤7，物流分拣中心管理设备控制输出机械爪分拣出已识别出垃圾种类的垃圾，且将已识别出的该垃圾放置到与该垃圾种类相对应的子传送带上；
步骤8，物流分拣中心管理设备对每一个子传送带上所传送垃圾的总重量做出计量统计以及提取每一个子传送带的编号，形成对应每一个子传送带所输送垃圾种类的已分拣垃圾子信息；其中，已分拣垃圾子信息包括有子传送带编号、物流分拣中心管理设备的位置信息、垃圾种类名称以及该类垃圾的总重量；
步骤9，物流分拣中心管理设备针对各已分拣垃圾子信息做分割和加密处理，得到对应每一个已分拣垃圾子信息的已分拣垃圾子信息区块；其中，物流分拣中心管理设备处理得到已分拣垃圾子信息区块的过程包括如下步骤S1～S4：
步骤S1，物流分拣中心管理设备将已分拣垃圾子信息按照预设规则做分割化处理，得到多个已分拣垃圾子信息片段；其中，已分拣垃圾子信息标记为S，已分拣垃圾子信息被分割成M个已分拣垃圾子信息片段，按照分割的先后顺序，第m个已分拣垃圾子信息片段标记为Sm，S＝{S1,…,Sm,…,SM}，1≤m≤M，M≥3；
步骤S2，物流分拣中心管理设备生成预设数目的带编号的临时私钥，且由所有的临时私钥形成临时私钥列表；其中，该预设数目与已分拣垃圾子信息片段的总数量M等值，临时私钥列表标记为KEY，按照编号的先后顺序，第m个临时私钥标记为keym，KEY＝{key1,…,keym,…,keyM}；
步骤S3，物流分拣中心管理设备将具有相同编号的已分拣垃圾子信息片段和临时私钥作为一个加密处理对象组，以形成含有所述预设数目组的加密处理对象组集合；其中，加密处理对象组集合标记为Z，加密处理对象组集合中的第m个加密处理对象组标记为Zm，Zm＝{keym,Sm}，Z＝{Z1,…,Zm…,ZM}；
步骤S4，物流分拣中心管理设备针对所述加密处理对象组集合，分别利用位于同一个加密处理对象组中的临时私钥对与该临时私钥相对应的已分拣垃圾子信息片段做加密处理，得到已分拣垃圾子信息区块集合；其中，已分拣垃圾子信息区块集合标记为Block，Block＝{Block1,…,Blockm,…,BlockM}，Blockm为已分拣垃圾子信息区块集合Block中的第m个已分拣垃圾子信息区块，且已分拣垃圾子信息区块Blockm由加密处理对象组Zm中的临时私钥keym对已分拣垃圾子信息片段Sm加密处理得到；
已分拣垃圾子信息区块Blockm包括区块头主标识符、区块头和区块高度，区块头主标识符为该已分拣垃圾子信息区块Blockm的编号m，区块头包含有上一个已分拣垃圾子信息区块Blockm-1的哈希值、该已分拣垃圾子信息区块Blockm的哈希值以及时间戳，区块高度包含有已分拣垃圾子信息片段Sm内的所有已分拣垃圾子信息。
步骤10，物流分拣中心管理设备将各已分拣垃圾子信息区块发布到垃圾分拣区块链上的每一个参与节点；其中，垃圾分拣区块链由市政垃圾分拣管理中心、多个垃圾运输管理中心以及多个物流分拣中心管理设备所形成；
步骤11，物流分拣中心管理设备将与各已分拣垃圾子信息区块对应的临时私钥分别发布给垃圾分拣区块链上的市政垃圾分拣管理中心管理。
尽管以上详细地描述了本发明的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种移动垃圾分类物流分拣方法，其特征在于，包括如下步骤1～步骤11：
步骤1，物流分拣中心管理设备预先形成垃圾分类图像特征数据库；其中，垃圾分类图像特征数据库包括若干分别对应不同种类垃圾的垃圾图像特征子数据库；
步骤2，物流分拣中心管理设备控制输入机械爪将未分类的垃圾抓取到传送带上输送；
步骤3，物流分拣中心管理设备控制工业相机采集所述传送带的传送带图像，并对位于传送带图像上且放置垃圾的区域做区域分割，形成多个垃圾放置子区域；其中，该传送带图像为彩色图像；其中，在该步骤3中，物流分拣中心管理设备控制工业相机按照如下步骤a1～a5的方式对位于传送带图像上且放置垃圾的区域做区域分割，以形成多个垃圾放置子区域：
步骤a1，获取工业相机采集的传送带图像；其中，传送带图像标记为JPG；
步骤a2，将所述传送带图像转换为灰度图像，得到传送带灰度图像；
步骤a3，以所述灰度图像的任一侧边作为起始边际，沿该任一侧边朝着与其正对一侧的方向查找，查找到多个灰色度变化边界线；其中，在所述传送带灰度图像中查找到的灰色度变化边界线数量标记为N，第n个灰色度变化边界线标记为Ln，1≤n≤N；
步骤a4，将所述多个灰色度变化边界线作为区域分割线，以对所述灰度图像做区域分割，得到多个分割区域；
步骤a5，以所得每一个分割区域作为一个垃圾放置子区域；
步骤4，物流分拣中心管理设备控制工业相机分别采集每一个垃圾放置子区域上的待分类垃圾图像；
步骤5，工业相机在每个待分类垃圾图像中标识出各待识别垃圾的轮廓图像，且发送给物流分拣中心管理设备；
步骤6，物流分拣中心管理设备根据各待识别垃圾的轮廓图像以及所述垃圾分类图像特征数据库，识别出各待识别垃圾的轮廓图像所对应的垃圾种类；
步骤7，物流分拣中心管理设备控制输出机械爪分拣出已识别出垃圾种类的垃圾，且将已识别出的该垃圾放置到与该垃圾种类相对应的子传送带上；
步骤8，物流分拣中心管理设备对每一个子传送带上所传送垃圾的总重量做出计量统计以及提取每一个子传送带的编号，形成对应每一个子传送带所输送垃圾种类的已分拣垃圾子信息；其中，已分拣垃圾子信息包括有子传送带编号、物流分拣中心管理设备的位置信息、垃圾种类名称以及该类垃圾的总重量；
步骤9，物流分拣中心管理设备针对各已分拣垃圾子信息做分割和加密处理，得到对应每一个已分拣垃圾子信息的已分拣垃圾子信息区块；
其中，在该步骤9中，物流分拣中心管理设备处理得到已分拣垃圾子信息区块的过程包括如下步骤S1～S4：
步骤S1，物流分拣中心管理设备将已分拣垃圾子信息按照预设规则做分割化处理，得到多个已分拣垃圾子信息片段；其中，已分拣垃圾子信息标记为S，已分拣垃圾子信息被分割成M个已分拣垃圾子信息片段，按照分割的先后顺序，第m个已分拣垃圾子信息片段标记为Sm，S＝{S1,…,Sm,…,SM}，1≤m≤M，M≥3；
步骤S2，物流分拣中心管理设备生成预设数目的带编号的临时私钥，且由所有的临时私钥形成临时私钥列表；其中，该预设数目与已分拣垃圾子信息片段的总数量M等值，临时私钥列表标记为KEY，按照编号的先后顺序，第m个临时私钥标记为keym，KEY＝{key1,…,keym,…,keyM}；
步骤S3，物流分拣中心管理设备将具有相同编号的已分拣垃圾子信息片段和临时私钥作为一个加密处理对象组，以形成含有所述预设数目组的加密处理对象组集合；其中，加密处理对象组集合标记为Z，加密处理对象组集合中的第m个加密处理对象组标记为Zm，Zm＝{keym,Sm}，Z＝{Z1,…,Zm…,ZM}；
步骤S4，物流分拣中心管理设备针对所述加密处理对象组集合，分别利用位于同一个加密处理对象组中的临时私钥对与该临时私钥相对应的已分拣垃圾子信息片段做加密处理，得到已分拣垃圾子信息区块集合；其中，已分拣垃圾子信息区块集合标记为Block，Block＝{Block1,…,Blockm,…,BlockM}，Blockm为已分拣垃圾子信息区块集合Block中的第m个已分拣垃圾子信息区块，且已分拣垃圾子信息区块Blockm由加密处理对象组Zm中的临时私钥keym对已分拣垃圾子信息片段Sm加密处理得到；
已分拣垃圾子信息区块Blockm包括区块头主标识符、区块头和区块高度，区块头主标识符为该已分拣垃圾子信息区块Blockm的编号m，区块头包含有上一个已分拣垃圾子信息区块Blockm-1的哈希值、该已分拣垃圾子信息区块Blockm的哈希值以及时间戳，区块高度包含有已分拣垃圾子信息片段Sm内的所有已分拣垃圾子信息；
步骤10，物流分拣中心管理设备将各已分拣垃圾子信息区块发布到垃圾分拣区块链上的每一个参与节点；其中，垃圾分拣区块链由市政垃圾分拣管理中心、多个垃圾运输管理中心以及多个物流分拣中心管理设备所形成；
步骤11，物流分拣中心管理设备将与各已分拣垃圾子信息区块对应的临时私钥分别发布给垃圾分拣区块链上的市政垃圾分拣管理中心管理。
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