CN113369155B - 可再生垃圾废品识别检测及自动回收系统及方法 - Google Patents

可再生垃圾废品识别检测及自动回收系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了可再生垃圾废品识别检测及自动回收系统，包括：信息分析模块、执行模块、中央控制模块、无线通信模块，所述信息分析模块包括识别单元和存储单元，所述识别单元对废品进行识别，并将识别出的废品信息保存在存储单元；所述中央控制模块，获取信息分析模块中存储单元中存储的废品信息，同时也对信息分析模块中的识别单元、执行模块中的粉碎单元及收集单元进行控制。本发明不仅能够对垃圾废品进行有效识别，且能够从多方面对数据进行综合分析，使得识别的效果更好，回收效率更高。

Description

可再生垃圾废品识别检测及自动回收系统及方法
技术领域
本发明涉及废品回收技术领域，具体为可再生垃圾废品识别检测及自动回收系统及方法。
背景技术
随着社会的快速发展，城市化进程的不断加快，使得城市人口不断增多，进而导致产生的城市垃圾不断增多，这种情况不但使得周围环境遭到破坏，还严重伤害到人们的身心健康，同时由于人们对垃圾随意丢弃，不能对垃圾进行有效分类，还使得资源无法进行回收利用，对资源造成严重的浪费。
现有的垃圾分类回收系统，要么是只能够对垃圾进行收纳，还需要人工进行识别、分拣，造成了严重的人力资源浪费，要么对垃圾自动识别的精度不高，使得垃圾回收效果不好。
针对上述情况，我们需要可再生垃圾废品识别检测及自动回收系统及方法，不仅能够对垃圾废品进行有效识别，且能够从多方面对数据进行综合分析，使得识别的效果更好，回收效率更高。
发明内容
本发明的目的在于提供可再生垃圾废品识别检测及自动回收系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：可再生垃圾废品识别检测及自动回收方法，具体操作步骤如下：
S1、通过中央控制模块控制信息分析模块中的识别单元，对识别单元内放置的废品进行识别，判断对应废品为可回收废品还是不可回收废品，识别单元将识别的废品信息保存到信息分析模块中的存储单元中；
S2、中央控制模块获取存储单元中存储的废品信息，并对最近一次获取的废品信息进行判断，判断该废品信息对应的是可回收废品还是不可回收废品，
当该废品信息为可回收废品时，将该废品信息传递给执行模块中的粉碎单元，
当该废品信息为不可回收废品时，将该废品信息传递给执行模块中的收集单元；
S3、中央控制模块对接收最近一次获取的废品信息的单元进行控制，
当该单元为粉碎单元时，则控制粉碎单元对可回收废品进行粉碎处理，并将碎屑保存在第一储藏箱中，
当该单元为收集单元时，则控制收集单元将不可回收废品收集到第二储藏箱中；
S4、在第一储藏箱中废品粉碎后的碎屑或第二储藏箱中的废品达到指定范围时，执行模块中的预警单元会生成预警信息，并传递给无线通信模块进行报警，无线通信模块将预警信息传至本地区服务公司，同时对该预警信息对应的储藏箱进行更换。
进一步的，所述识别单元包括红外图像采集单元、数据处理单元、数据匹配单元，
所述红外图像采集单元通过红外摄像头对废品的图像进行采集；
所述数据处理单元对红外图像采集单元采集的废品图像进行处理，并提取图像中废品轮廓及轮廓内第一区域、第二区域、第三区域及第四区域对应像素点的数据信息；
所述数据匹配单元将对比数据库中该轮廓对应的对比类别中不同对比数据与该轮廓内第一区域、第二区域、第三区域及第四区域对应的数据信息进行对比，进而匹配出该废品信息；
所述第一区域、第二区域、第三区域及第四区域均为半径为r个像素点的圆形，所述第一区域、第二区域、第三区域的圆心呈等边三角形分布，且三个区域之间的距离为L个像素点，所述第四区域的圆心与该等边三角形的中点重合。
本发明识别单元包括红外图像采集单元、数据处理单元、数据匹配单元，先通过红外图像采集单元对废品图像进行采集，然后在数据处理单元中对图像进行灰度处理，将图像信心进行数据化，根据数据化的图像信息对废品轮廓及轮廓内第一区域、第二区域、第三区域及第四区域对应像素点的数据信息进行提取，最后在数据匹配单元中将提取的废品轮廓与轮廓内第一区域、第二区域、第三区域及第四区域对应像素点的数据信息和对比数据库中的对比数据进行对比，进一步匹配出废品的信息，将第一区域、第二区域、第三区域设置成等边三角形是因为等边三角形的三个顶点位置容易确认，同时可根据等边三角形的三个顶点对废品图像所在的平面进行确认。
进一步的，所述数据处理单元提取红外图像采集单元采集的图像，对采集的图像进行灰度处理，比较相邻像素点的灰度值，
当相邻像素点的灰度值之差大于第一预设值时，则对灰度值较小的像素点进行标注，图像中标注的像素点所组成的轮廓即为废品的轮廓，提取图像中废品轮廓及轮廓内的图像信息，
将废品轮廓内图像的中心点作为第四区域的圆心，根据第四区域的位置，分别获取第一区域、第二区域、第三区域的图像信息，所述第一区域的圆心与第四区域的圆心构成的直线在图像中竖直方向上，分别计算第一区域、第二区域、第三区域和第四区域内各像素点对应灰度值的平均值An，所述n为区域的序号，n为1、2、3或4，然后与对比数据进行比较。
本发明数据处理单元设置第一区域的圆心在图像中竖直方向且过第四区域的圆心的直线上，是因为第一区域、第二区域、第三区域呈等边三角形分布，第四区域在等边三角形的中点上，因此，在确定第四区域的圆心所在的点后，就能够对等边三角形的变化范围进行确认，进一步确行第一区域的圆心所在的点，就能够对第一区域、第二区域、第三区域和第四区域的位置进行确定，同时将第一区域、第二区域、第三区域呈等边三角形分布，是因为不在一条直线上的三点能够确定一个平面，进而通过第一区域、第二区域、第三区域的位置能够确定对比数据中需要对比的部分，而对比部分中等边三角形的中点所在的第四区域的数据与A4比较，能够判断出对比数据与废品轮廓内图像是否相符，采用等边三角形分布，一方面是因为确定一个面最少需要三个点，同时选取的点越多，对数据的处理情况越复杂，因处理数据对系统造成的负荷越大，因此选取三个点最好，另一方面，等边三角形中点到三个顶点的距离相等，且中点到各顶点连线之间的夹角相等，在确认一个中点及一个顶点的位置后，能够快速的确认另外两个顶点的位置，同时，因为三角形具有棱角，其既可以满足对具有棱角的图案的数据提取，又可以避免单位面积图形因棱角过多导致图形的范围过大，使得对图案的数据提取不准确，如对锥形且图案较小的废品上进行信息提取时，三角形比多边形提取的完整信息的可能性更大，即获取的数据信息更准确，因此在此处将第一区域、第二区域、第三区域设置成等边三角形分布，第四区域设置成等边三角形的中点。
进一步的，所述数据匹配单元在将第一区域、第二区域、第三区域和第四区域内各像素点对应灰度值的平均值An与对比数据进行对比时，
先根据废品轮廓对对比数据库中的对比类别进行筛选，提取该废品轮廓对应的对比类别，
然后分别对各个对比类别中的不同对比数据进行对比，在每个对比数据中分别计算半径为r个像素点的圆形区域内的平均灰度值B，
分别将B与A1、A2、A3的差值的绝对值C1、C2、C3与第二预设值进行比较，
当C1、C2、C3的值小于等于第二预设值时，则对相应B值对应圆形区域的圆心进行标记，C1对应的标记为D1，C2对应的标记为D2，C3对应的标记为D3，
当C1、C2、C3的值大于第二预设值时，则不进行标记，
分别统计D1、D2、D3在该对比数据中对应的区域，根据第一区域、第二区域、第三区域的圆心构成的等边三角形关系，判断D1、D2、D3在该对比数据中对应区域满足该等边三角形关系且对应C1、C2、C3的和最小的情况，
接着确定该情况下该等边三角形的中点E，计算该对比数据中以中点E为圆心，以r个像素点为半径的圆形区域内的平均灰度值BE，将BE与A4的差值与第二预设值进行对比，
当BE与A4的差值小于等于第二预设值时，则判定该废品轮廓内图像与该对比数据相符，
当BE与A4的差值大于第二预设值时，则判定该废品轮廓内图像与该对比数据不相符。
本发明数据匹配模块在将An与对比数据进行对比时，先筛选出第一区域、第二区域、第三区域的圆心可选择的范围，然后根据第一区域、第二区域、第三区域的圆心之间的距离关系，确认第一区域、第二区域、第三区域及第四区域的具体位置，接着在对比数据中计算第四区域内的平均灰度值BE，最后根据BE与A4的差值与第二预设值之间的大小关系判断该废品轮廓内图像与该对比数据是否相符。
进一步的，所述数据匹配单元提取与该废品轮廓内图像相符的对比数据，获取该对比数据对应的废品信息。
进一步的，所述数据匹配单元根据废品轮廓对对比数据库中的对比类别进行筛选，提取该废品轮廓对应的对比类别后，还对该废品轮廓对应的对比类别进行优先级排序，所述排序需要获取周边环境因素值Q，并根据周边环境因素值Q进行判断。
本发明周边环境因素值Q对该废品轮廓对应的对比类别进行优先级排序，能够提前根据周边环境提前对对比类别进行筛选，优先级高的先进行对比，这种方式能够快速提高对比到相符对比数据的速度，减少对比时间，提高识别效率。
进一步的，所述周边环境因素值Q受单位区域内丢垃圾的所属年龄段人员占比、单位区域内各类型商铺的占比及不同年龄段去不同类型商铺的比例，
分别筛选每个年龄段去不同类型商铺的比例中比例最高对应的类型商铺，使得一个年龄段对应一种类型商铺，
所述不同年龄段对应不同的环境因素系数，将该年龄段对应的环境因素系数乘上该年龄段对应类型商铺的比例，将所得结果W作为周边环境因素值Q的一个值，
对周边环境值Q内的各个W值按从大到小的顺序进行排序，将排序结果中各W值的排名作为该W值对应的商铺类型的排名，
所述商铺类型与对比类别是一对多的对应关系，所述商铺类型的排名与对比类别的优先级排名相等，所述商铺类型的排名越高，对应的对比类别的优先级越高，
同一优先级的对比类别则按照单位时间内回收的个数从大到小的顺序进行排序。
本发明从单位区域内丢垃圾的所属年龄段人员占比、单位区域内各类型商铺的占比及不同年龄段去不同类型商铺的比例这三个方面综合考虑，确定周边环境因素值Q，将周边环境因素值Q内各W值的排名作为该W值对应的商铺类型的排名，并根据商铺类型的排名，确定对应的对比类别的优先级。
进一步的，所述预警单元在第一储藏箱中废品粉碎后的碎屑或第二储藏箱中的废品达到指定范围时，会生成预警信息进行报警，
所述预警单元包括红外警示线，所述红外警示线的所在位置对第一储藏箱及第二储藏箱的容量进行限制，当第一储藏箱中废品粉碎后的碎屑或第二储藏箱中的废品超过红外警示线，并遮挡住红外警示线时，预警单元就会生成预警信息进行报警。
本发明预警单元通过判断红外警示线是否被遮挡住，来确定是否进行报警。
可再生垃圾废品识别检测及自动回收系统，包括：信息分析模块、执行模块、中央控制模块、无线通信模块，
所述信息分析模块包括识别单元和存储单元，所述识别单元对废品进行识别，并将识别出的废品信息保存在存储单元；
所述执行模块包括粉碎单元、收集单元和预警单元，所述粉碎单元对可回收废品进行粉碎处理，并将碎屑保存在第一储藏箱中，所述收集单元将不可回收废品收集到第二储藏箱中，所述预警单元在第一储藏箱中废品粉碎后的碎屑或第二储藏箱中的废品达到指定范围时，会生成预警信息进行报警；
所述中央控制模块，获取信息分析模块中存储单元中存储的废品信息，同时也对信息分析模块中的识别单元、执行模块中的粉碎单元及收集单元进行控制；
所述无线通信模块，接收执行模块中预警模块生成的预警信息，将预警信息传至本地区服务公司，同时对该预警信息对应的储藏箱进行更换。
本发明通过各个模块的协同合作，共同实现了对废品的有效识别，且在储藏箱满溢时报警的功能，信息分析模块对废品进行识别并将识别信息进行保存，执行模块根据对废品的识别结果的不同，实施不同的执行措施，并在储藏箱满溢时，通过无线通信模块对本地区服务公司进行报警，中央控制模块则是对信息分析模块及执行模块进行控制，判断这两个模块是否执行。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明不仅能够对垃圾废品进行有效识别，且能够从多方面对数据进行综合分析，使得识别的效果更好，回收效率更高。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明可再生垃圾废品识别检测及自动回收系统的组成示意图；
图2是本发明可再生垃圾废品识别检测及自动回收系统及方法识别单元的流程示意图；
图3是本发明可再生垃圾废品识别检测及自动回收系统及方法识别单元中数据匹配单元的流程示意图；
图4是本发明可再生垃圾废品识别检测及自动回收系统及方法根据周边环境因素值Q对废品轮廓对应的对比类别进行优先级排序的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供技术方案：可再生垃圾废品识别检测及自动回收方法，具体操作步骤如下：
S1、通过中央控制模块控制信息分析模块中的识别单元，对识别单元内放置的废品进行识别，判断对应废品为可回收废品还是不可回收废品，识别单元将识别的废品信息保存到信息分析模块中的存储单元中；
S2、中央控制模块获取存储单元中存储的废品信息，并对最近一次获取的废品信息进行判断，判断该废品信息对应的是可回收废品还是不可回收废品，
当该废品信息为可回收废品时，将该废品信息传递给执行模块中的粉碎单元，
当该废品信息为不可回收废品时，将该废品信息传递给执行模块中的收集单元；
S3、中央控制模块对接收最近一次获取的废品信息的单元进行控制，
当该单元为粉碎单元时，则控制粉碎单元对可回收废品进行粉碎处理，并将碎屑保存在第一储藏箱中，
当该单元为收集单元时，则控制收集单元将不可回收废品收集到第二储藏箱中；
S4、在第一储藏箱中废品粉碎后的碎屑或第二储藏箱中的废品达到指定范围时，执行模块中的预警单元会生成预警信息，并传递给无线通信模块进行报警，无线通信模块将预警信息传至本地区服务公司，同时对该预警信息对应的储藏箱进行更换。
所述识别单元包括红外图像采集单元、数据处理单元、数据匹配单元，
所述红外图像采集单元通过红外摄像头对废品的图像进行采集；
所述数据处理单元对红外图像采集单元采集的废品图像进行处理，并提取图像中废品轮廓及轮廓内第一区域、第二区域、第三区域及第四区域对应像素点的数据信息；
所述数据匹配单元将对比数据库中该轮廓对应的对比类别中不同对比数据与该轮廓内第一区域、第二区域、第三区域及第四区域对应的数据信息进行对比，进而匹配出该废品信息；
所述第一区域、第二区域、第三区域及第四区域均为半径为r个像素点的圆形，所述第一区域、第二区域、第三区域的圆心呈等边三角形分布，且三个区域之间的距离为L个像素点，所述第四区域的圆心与该等边三角形的中点重合。
本发明识别单元包括红外图像采集单元、数据处理单元、数据匹配单元，先通过红外图像采集单元对废品图像进行采集，然后在数据处理单元中对图像进行灰度处理，将图像信心进行数据化，根据数据化的图像信息对废品轮廓及轮廓内第一区域、第二区域、第三区域及第四区域对应像素点的数据信息进行提取，最后在数据匹配单元中将提取的废品轮廓与轮廓内第一区域、第二区域、第三区域及第四区域对应像素点的数据信息和对比数据库中的对比数据进行对比，进一步匹配出废品的信息，将第一区域、第二区域、第三区域设置成等边三角形是因为等边三角形的三个顶点位置容易确认，同时可根据等边三角形的三个顶点对废品图像所在的平面进行确认。
所述数据处理单元提取红外图像采集单元采集的图像，对采集的图像进行灰度处理，比较相邻像素点的灰度值，
当相邻像素点的灰度值之差大于第一预设值时，则对灰度值较小的像素点进行标注，图像中标注的像素点所组成的轮廓即为废品的轮廓，提取图像中废品轮廓及轮廓内的图像信息，
将废品轮廓内图像的中心点作为第四区域的圆心，根据第四区域的位置，分别获取第一区域、第二区域、第三区域的图像信息，所述第一区域的圆心与第四区域的圆心构成的直线在图像中竖直方向上，分别计算第一区域、第二区域、第三区域和第四区域内各像素点对应灰度值的平均值An，所述n为区域的序号，n可为1、2、3、4，然后与对比数据进行比较。
本发明数据处理单元设置第一区域的圆心在图像中竖直方向且过第四区域的圆心的直线上，是因为第一区域、第二区域、第三区域呈等边三角形分布，第四区域在等边三角形的中点上，因此，在确定第四区域的圆心所在的点后，就能够对等边三角形的变化范围进行确认，进一步确行第一区域的圆心所在的点，就能够对第一区域、第二区域、第三区域和第四区域的位置进行确定，同时将第一区域、第二区域、第三区域呈等边三角形分布，是因为不在一条直线上的三点能够确定一个平面，进而通过第一区域、第二区域、第三区域的位置能够确定对比数据中需要对比的部分，而对比部分中等边三角形的中点所在的第四区域的数据与A4比较，能够判断出对比数据与废品轮廓内图像是否相符，采用等边三角形分布，一方面是因为确定一个面最少需要三个点，同时选取的点越多，对数据的处理情况越复杂，因处理数据对系统造成的负荷越大，因此选取三个点最好，另一方面，等边三角形中点到三个顶点的距离相等，且中点到各顶点连线之间的夹角相等，在确认一个中点及一个顶点的位置后，能够快速的确认另外两个顶点的位置，同时，因为三角形具有棱角，其既可以满足对具有棱角的图案的数据提取，又可以避免单位面积图形因棱角过多导致图形的范围过大，使得对图案的数据提取不准确，如对锥形且图案较小的废品上进行信息提取时，三角形比多边形提取的完整信息的可能性更大，即获取的数据信息更准确，因此在此处将第一区域、第二区域、第三区域设置成等边三角形分布，第四区域设置成等边三角形的中点。
本实施例中第一预设值5，若相邻两像素点A的灰度值为128、B的灰度值为125，
因为128-125=3<5，则对像素点A进行标注。
所述数据匹配单元在将第一区域、第二区域、第三区域和第四区域内各像素点对应灰度值的平均值An与对比数据进行对比时，
先根据废品轮廓对对比数据库中的对比类别进行筛选，提取该废品轮廓对应的对比类别，
然后分别对各个对比类别中的不同对比数据进行对比，在每个对比数据中分别计算半径为r个像素点的圆形区域内的平均灰度值B，
分别将B与A1、A2、A3的差值的绝对值C1、C2、C3与第二预设值进行比较，
当C1、C2、C3的值小于等于第二预设值时，则对相应B值对应圆形区域的圆心进行标记，C1对应的标记为D1，C2对应的标记为D2，C3对应的标记为D3，
当C1、C2、C3的值大于第二预设值时，则不进行标记，
本实施例中第二预设值为10，
若某对比数据中某半径为r个像素点的圆形区域内的平均灰度值为80，且分别与A1、A2、A3的差值的绝对值为23、8、15，
由于23>10,8<10,15>10,
那么将该圆形区域内的圆心标记为D2。
分别统计D1、D2、D3在该对比数据中对应的区域，根据第一区域、第二区域、第三区域的圆心构成的等边三角形关系，判断D1、D2、D3在该对比数据中对应区域满足该等边三角形关系且对应C1、C2、C3的和最小的情况，
接着确定该情况下该等边三角形的中点E，计算该对比数据中以中点E为圆心，以r个像素点为半径的圆形区域内的平均灰度值BE，将BE与A4的差值与第二预设值进行对比，
当BE与A4的差值小于等于第二预设值时，则判定该废品轮廓内图像与该对比数据相符，
当BE与A4的差值大于第二预设值时，则判定该废品轮廓内图像与该对比数据不相符。
本发明数据匹配模块在将An与对比数据进行对比时，先筛选出第一区域、第二区域、第三区域的圆心可选择的范围，然后根据第一区域、第二区域、第三区域的圆心之间的距离关系，确认第一区域、第二区域、第三区域及第四区域的具体位置，接着在对比数据中计算第四区域内的平均灰度值BE，最后根据BE与A4的差值与第二预设值之间的大小关系判断该废品轮廓内图像与该对比数据是否相符。
所述数据匹配单元提取与该废品轮廓内图像相符的对比数据，获取该对比数据对应的废品信息。
所述数据匹配单元根据废品轮廓对对比数据库中的对比类别进行筛选，提取该废品轮廓对应的对比类别后，还对该废品轮廓对应的对比类别进行优先级排序，所述排序需要获取周边环境因素值Q，并根据周边环境因素值Q进行判断。
本发明周边环境因素值Q对该废品轮廓对应的对比类别进行优先级排序，能够提前根据周边环境提前对对比类别进行筛选，优先级高的先进行对比，这种方式能够快速提高对比到相符对比数据的速度，减少对比时间，提高识别效率。
所述周边环境因素值Q受单位区域内丢垃圾的所属年龄段人员占比、单位区域内各类型商铺的占比及不同年龄段去不同类型商铺的比例，
分别筛选每个年龄段去不同类型商铺的比例中比例最高对应的类型商铺，使得一个年龄段对应一种类型商铺，
本实施例中若有S1、S2、S3三种类型的商铺，若有一年龄段x去S1、S2、S3三种类型商铺的比例分别为50%、30%、20%，
由于50%>30%，50%>20%，则年龄段x对应S1类型的商铺。
所述不同年龄段对应不同的环境因素系数，将该年龄段对应的环境因素系数乘上该年龄段对应类型商铺的比例，将所得结果W作为周边环境因素值Q的一个值，
对周边环境值Q内的各个W值按从大到小的顺序进行排序，将排序结果中各W值的排名作为该W值对应的商铺类型的排名，
所述商铺类型与对比类别是一对多的对应关系，所述商铺类型的排名与对比类别的优先级排名相等，所述商铺类型的排名越高，对应的对比类别的优先级越高，
同一优先级的对比类别则按照单位时间内回收的个数从大到小的顺序进行排序。
本实施例中若S4类型的商铺对应的对比类别分别为y1、y2、y3，
当S4类型的商铺的排名为1时，则y1、y2、y3的优先级排名均为第一优先级。
本发明从单位区域内丢垃圾的所属年龄段人员占比、单位区域内各类型商铺的占比及不同年龄段去不同类型商铺的比例这三个方面综合考虑，确定周边环境因素值Q，将周边环境因素值Q内各W值的排名作为该W值对应的商铺类型的排名，并根据商铺类型的排名，确定对应的对比类别的优先级。
所述预警单元在第一储藏箱中废品粉碎后的碎屑或第二储藏箱中的废品达到指定范围时，会生成预警信息进行报警，
所述预警单元包括红外警示线，所述红外警示线的所在位置对第一储藏箱及第二储藏箱的容量进行限制，当第一储藏箱中废品粉碎后的碎屑或第二储藏箱中的废品超过红外警示线，并遮挡住红外警示线时，预警单元就会生成预警信息进行报警。
本发明预警单元通过判断红外警示线是否被遮挡住，来确定是否进行报警。
可再生垃圾废品识别检测及自动回收系统，包括：信息分析模块、执行模块、中央控制模块、无线通信模块，
所述信息分析模块包括识别单元和存储单元，所述识别单元对废品进行识别，并将识别出的废品信息保存在存储单元；
所述执行模块包括粉碎单元、收集单元和预警单元，所述粉碎单元对可回收废品进行粉碎处理，并将碎屑保存在第一储藏箱中，所述收集单元将不可回收废品收集到第二储藏箱中，所述预警单元在第一储藏箱中废品粉碎后的碎屑或第二储藏箱中的废品达到指定范围时，会生成预警信息进行报警；
所述中央控制模块，获取信息分析模块中存储单元中存储的废品信息，同时也对信息分析模块中的识别单元、执行模块中的粉碎单元及收集单元进行控制；
所述无线通信模块，接收执行模块中预警模块生成的预警信息，将预警信息传至本地区服务公司，同时对该预警信息对应的储藏箱进行更换。
本发明通过各个模块的协同合作，共同实现了对废品的有效识别，且在储藏箱满溢时报警的功能，信息分析模块对废品进行识别并将识别信息进行保存，执行模块根据对废品的识别结果的不同，实施不同的执行措施，并在储藏箱满溢时，通过无线通信模块对本地区服务公司进行报警，中央控制模块则是对信息分析模块及执行模块进行控制，判断这两个模块是否执行。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (8)

1.可再生垃圾废品识别检测及自动回收方法，其特征在于，具体操作步骤如下：
S1、通过中央控制模块控制信息分析模块中的识别单元，对识别单元内放置的废品进行识别，判断对应废品为可回收废品还是不可回收废品，识别单元将识别的废品信息保存到信息分析模块中的存储单元中；
S2、中央控制模块获取存储单元中存储的废品信息，并对最近一次获取的废品信息进行判断，判断该废品信息对应的是可回收废品还是不可回收废品，
当该废品信息为可回收废品时，将该废品信息传递给执行模块中的粉碎单元，
当该废品信息为不可回收废品时，将该废品信息传递给执行模块中的收集单元；
S3、中央控制模块对接收最近一次获取的废品信息的单元进行控制，
当该单元为粉碎单元时，则控制粉碎单元对可回收废品进行粉碎处理，并将碎屑保存在第一储藏箱中，
当该单元为收集单元时，则控制收集单元将不可回收废品收集到第二储藏箱中；
S4、在第一储藏箱中废品粉碎后的碎屑或第二储藏箱中的废品达到指定范围时，执行模块中的预警单元会生成预警信息，并传递给无线通信模块进行报警，无线通信模块将预警信息传至本地区服务公司，同时对该预警信息对应的储藏箱进行更换；
所述识别单元包括红外图像采集单元、数据处理单元、数据匹配单元，
所述红外图像采集单元通过红外摄像头对废品的图像进行采集；
所述数据处理单元对红外图像采集单元采集的废品图像进行处理，并提取图像中废品轮廓及轮廓内第一区域、第二区域、第三区域及第四区域对应像素点的数据信息；
所述数据匹配单元将对比数据库中该轮廓对应的对比类别中不同对比数据与该轮廓内第一区域、第二区域、第三区域及第四区域对应的数据信息进行对比，进而匹配出该废品信息；
所述第一区域、第二区域、第三区域及第四区域均为半径为r个像素点的圆形，所述第一区域、第二区域、第三区域的圆心呈等边三角形分布，且三个区域之间的距离为L个像素点，所述第四区域的圆心与该等边三角形的中点重合。
2.根据权利要求1所述的可再生垃圾废品识别检测及自动回收方法，其特征在于：所述数据处理单元提取红外图像采集单元采集的图像，对采集的图像进行灰度处理，比较相邻像素点的灰度值，
当相邻像素点的灰度值之差大于第一预设值时，则对灰度值较小的像素点进行标注，图像中标注的像素点所组成的轮廓即为废品的轮廓，提取图像中废品轮廓及轮廓内的图像信息，
将废品轮廓内图像的中心点作为第四区域的圆心，根据第四区域的位置，分别获取第一区域、第二区域、第三区域的图像信息，所述第一区域的圆心与第四区域的圆心构成的直线在图像中竖直方向上，分别计算第一区域、第二区域、第三区域和第四区域内各像素点对应灰度值的平均值An，所述n为区域的序号，n为1、2、3或4，然后与对比数据进行比较。
3.根据权利要求2所述的可再生垃圾废品识别检测及自动回收方法，其特征在于：所述数据匹配单元在将第一区域、第二区域、第三区域和第四区域内各像素点对应灰度值的平均值An与对比数据进行对比时，
先根据废品轮廓对对比数据库中的对比类别进行筛选，提取该废品轮廓对应的对比类别，
然后分别对各个对比类别中的不同对比数据进行对比，在每个对比数据中分别计算半径为r个像素点的圆形区域内的平均灰度值B，
分别将B与A1、A2、A3的差值的绝对值C1、C2、C3与第二预设值进行比较，
当C1、C2、C3的值小于等于第二预设值时，则对相应B值对应圆形区域的圆心进行标记，C1对应的标记为D1，C2对应的标记为D2，C3对应的标记为D3，
当C1、C2、C3的值大于第二预设值时，则不进行标记，
分别统计D1、D2、D3在该对比数据中对应的区域，根据第一区域、第二区域、第三区域的圆心构成的等边三角形关系，判断D1、D2、D3在该对比数据中对应区域满足该等边三角形关系且对应C1、C2、C3的和最小的情况，
接着确定该情况下该等边三角形的中点E，计算该对比数据中以中点E为圆心，以r个像素点为半径的圆形区域内的平均灰度值BE，将BE与A4的差值与第二预设值进行对比，
当BE与A4的差值小于等于第二预设值时，则判定该废品轮廓内图像与该对比数据相符，
当BE与A4的差值大于第二预设值时，则判定该废品轮廓内图像与该对比数据不相符。
4.根据权利要求3所述的可再生垃圾废品识别检测及自动回收方法，其特征在于：所述数据匹配单元提取与该废品轮廓内图像相符的对比数据，获取该对比数据对应的废品信息。
5.根据权利要求1或3所述的可再生垃圾废品识别检测及自动回收方法，其特征在于：所述数据匹配单元根据废品轮廓对对比数据库中的对比类别进行筛选，提取该废品轮廓对应的对比类别后，还对该废品轮廓对应的对比类别进行优先级排序，所述排序需要获取周边环境因素值Q，并根据周边环境因素值Q进行判断。
6.根据权利要求5所述的可再生垃圾废品识别检测及自动回收方法，其特征在于：所述周边环境因素值Q受单位区域内丢垃圾的所属年龄段人员占比、单位区域内各类型商铺的占比及不同年龄段去不同类型商铺的比例，
分别筛选每个年龄段去不同类型商铺的比例中比例最高对应的类型商铺，使得一个年龄段对应一种类型商铺，
所述不同年龄段对应不同的环境因素系数，将该年龄段对应的环境因素系数乘上该年龄段对应类型商铺的比例，将所得结果W作为周边环境因素值Q的一个值，
对周边环境值Q内的各个W值按从大到小的顺序进行排序，将排序结果中各W值的排名作为该W值对应的商铺类型的排名，
所述商铺类型与对比类别是一对多的对应关系，所述商铺类型的排名与对比类别的优先级排名相等，所述商铺类型的排名越高，对应的对比类别的优先级越高，
同一优先级的对比类别则按照单位时间内回收的个数从大到小的顺序进行排序。
7.根据权利要求1所述的可再生垃圾废品识别检测及自动回收方法，其特征在于：所述预警单元在第一储藏箱中废品粉碎后的碎屑或第二储藏箱中的废品达到指定范围时，会生成预警信息进行报警，
所述预警单元包括红外警示线，所述红外警示线的所在位置对第一储藏箱及第二储藏箱的容量进行限制，当第一储藏箱中废品粉碎后的碎屑或第二储藏箱中的废品超过红外警示线，并遮挡住红外警示线时，预警单元就会生成预警信息进行报警。
8.应用权利要求1-7中任意一个所述的可再生垃圾废品识别检测及自动回收方法的可再生垃圾废品识别检测及自动回收系统，其特征在于，包括：信息分析模块、执行模块、中央控制模块、无线通信模块，
所述信息分析模块包括识别单元和存储单元，所述识别单元对废品进行识别，并将识别出的废品信息保存在存储单元；
所述执行模块包括粉碎单元、收集单元和预警单元，所述粉碎单元对可回收废品进行粉碎处理，并将碎屑保存在第一储藏箱中，所述收集单元将不可回收废品收集到第二储藏箱中，所述预警单元在第一储藏箱中废品粉碎后的碎屑或第二储藏箱中的废品达到指定范围时，会生成预警信息进行报警；
所述中央控制模块，获取信息分析模块中存储单元中存储的废品信息，同时也对信息分析模块中的识别单元、执行模块中的粉碎单元及收集单元进行控制；
所述无线通信模块，接收执行模块中预警模块生成的预警信息，将预警信息传至本地区服务公司，同时对该预警信息对应的储藏箱进行更换。
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