CN114044279B - 智能垃圾桶 - Google Patents
智能垃圾桶 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114044279B CN114044279B CN202111265794.0A CN202111265794A CN114044279B CN 114044279 B CN114044279 B CN 114044279B CN 202111265794 A CN202111265794 A CN 202111265794A CN 114044279 B CN114044279 B CN 114044279B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- garbage
- barrel cover
- image
- rubbish
- rotating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65F—GATHERING OR REMOVAL OF DOMESTIC OR LIKE REFUSE
- B65F1/00—Refuse receptacles; Accessories therefor
- B65F1/0033—Refuse receptacles; Accessories therefor specially adapted for segregated refuse collecting, e.g. receptacles with several compartments; Combination of receptacles
- B65F1/0053—Combination of several receptacles
- B65F1/006—Rigid receptacles stored in an enclosure or forming part of it
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65F—GATHERING OR REMOVAL OF DOMESTIC OR LIKE REFUSE
- B65F1/00—Refuse receptacles; Accessories therefor
- B65F1/10—Refuse receptacles; Accessories therefor with refuse filling means, e.g. air-locks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65F—GATHERING OR REMOVAL OF DOMESTIC OR LIKE REFUSE
- B65F1/00—Refuse receptacles; Accessories therefor
- B65F1/14—Other constructional features; Accessories
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65F—GATHERING OR REMOVAL OF DOMESTIC OR LIKE REFUSE
- B65F1/00—Refuse receptacles; Accessories therefor
- B65F1/14—Other constructional features; Accessories
- B65F1/1484—Other constructional features; Accessories relating to the adaptation of receptacles to carry identification means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65F—GATHERING OR REMOVAL OF DOMESTIC OR LIKE REFUSE
- B65F1/00—Refuse receptacles; Accessories therefor
- B65F1/0033—Refuse receptacles; Accessories therefor specially adapted for segregated refuse collecting, e.g. receptacles with several compartments; Combination of receptacles
- B65F2001/008—Means for automatically selecting the receptacle in which refuse should be placed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65F—GATHERING OR REMOVAL OF DOMESTIC OR LIKE REFUSE
- B65F2210/00—Equipment of refuse receptacles
- B65F2210/138—Identification means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65F—GATHERING OR REMOVAL OF DOMESTIC OR LIKE REFUSE
- B65F2210/00—Equipment of refuse receptacles
- B65F2210/176—Sorting means
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/10—Waste collection, transportation, transfer or storage, e.g. segregated refuse collecting, electric or hybrid propulsion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明涉及智能垃圾桶,包括桶盖、桶体和底座,桶体内部设有沿底座中心对称布置的至少一组箱体,箱体顶部空间设有载物台,载物台与旋转装置连接,旋转装置具有沿底座中心垂直布置的旋转轴,旋转装置带动载物台沿旋转轴转动;桶体内侧壁设有图像采集装置,图像采集装置获取载物台盛放垃圾的图像信息发送给中央处理单元,中央处理单元利用图像信息中的颜色特征和纹理特征识别垃圾的种类,向旋转装置发出指令,控制旋转装置带动载物台转动至对应分类的箱体上方,载物台底部的垃圾分类口开启,实现垃圾分类投放。垃圾桶利用内部的图像采集装置对所投入的垃圾进行识别分类,分类后利用旋转装置将分类完毕的垃圾投入到对应的箱体内。
Description
技术领域
本发明涉及垃圾桶技术领域,具体为智能垃圾桶。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息,不必然构成在先技术。
目前较为常见的垃圾桶是标有可回收和不可回收的两箱式垃圾桶,能够在一定程度上实现垃圾分类,一方面此种分类依赖于垃圾投放者自身的辨识能力,垃圾投放者对分类规则不了解的情况下容易引发不正确的垃圾投放,另一方面受限于垃圾桶的容量,在清理不及时的情况下,遇到阴雨等恶劣天气的情况下无法抑制垃圾发酵产生的异味。此外,垃圾桶受到多种因素的限制,在接近满溢状态的情况下,无法提醒市政人员确保垃圾桶被及时清理。
发明内容
为了解决上述背景技术中存在的技术问题,本发明提供智能垃圾桶,将垃圾桶的桶体分为沿中心布置的四组箱体,每组箱体设置单独的垃圾投放口,在箱体顶部开口和垃圾投放口之间的空间中利用被旋转装置带动的载物台形成暂存区域,通过桶体内壁的摄像头识别暂存区域投入的垃圾种类,利用旋转装置带动载物台运动至对应的箱体上方,开启载物台底部开口将垃圾投入到对应的箱体内实现分类。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
本发明的第一个方面提供智能垃圾桶,包括桶盖、桶体和底座,桶体内部设有沿底座中心对称布置的至少一组箱体,箱体顶部空间设有载物台,载物台与旋转装置连接,旋转装置具有沿底座中心垂直布置的旋转轴,旋转装置带动载物台沿旋转轴转动;
桶体内侧壁设有图像采集装置,图像采集装置获取载物台盛放垃圾的图像信息发送给中央处理单元,中央处理单元利用图像信息中的颜色特征和纹理特征识别垃圾的种类,向旋转装置发出指令,控制旋转装置带动载物台转动至对应分类的箱体上方,载物台底部的垃圾分类口开启,实现垃圾分类投放。
桶盖包括并列布置且连接在一起的桶盖上外壳和桶盖下外壳,桶盖上外壳和桶盖下外壳形成桶盖内部空间,桶盖上设有贯穿桶盖上外壳和桶盖下外壳的垃圾投放口,垃圾投放口一侧设有分类红外传感器。
分类红外传感器位于桶盖内部空间,检测端朝向垃圾投放口上方,通过检测垃圾投放口上方被遮挡,开启垃圾投放口上实现待分类垃圾的投放。
桶盖下外壳表面设有沿桶盖中心对称布置的至少一组红外传感器。
红外线传感器的检测端位于箱体上方,用于获取箱体内垃圾的装填高度。
旋转装置包括套接在旋转轴外侧的旋转柱,旋转柱通过旋转侧支柱与载物台连接,旋转轴与电机连接。
桶体侧壁设有位于每一组箱体上方的分类垃圾投放口,分类垃圾投放口的高度不高于载物台。
桶盖内部空间设有定位装置,用于获取垃圾桶位置信息并发送给中央处理单元。
桶盖上外壳表面设有显示装置和太阳能组件,底座设有电池组件,太阳能组件与电池组件连接。
与现有技术相比,以上一个或多个技术方案存在以下有益效果:
1.垃圾桶利用内部的图像采集装置对所投入的垃圾进行识别分类,分类后利用旋转装置将分类完毕的垃圾投入到对应的箱体内。
2.利用箱体内的红外线传感器监测垃圾装填高度,弥补传统人工维护垃圾桶不能及时清理维护的缺陷。
3.识别分类的过程中,针对垃圾颜色特征和纹理特征向量的处理,利用模糊化的方式减少计算量,相较于直接使用初始的颜色特征向量直接进行颜色特征匹配的方式更加便捷。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明一个或多个实施例提供的垃圾桶整体结构示意图;
图2是本发明一个或多个实施例提供的桶盖上外壳结构示意图;
图3是本发明一个或多个实施例提供的桶盖下外壳结构示意图;
图4是本发明一个或多个实施例提供的旋转装置结构示意图;
图5是本发明一个或多个实施例提供的桶体俯视结构示意图;
图6是本发明一个或多个实施例提供的图像识别流程图;
图中:1、桶盖,111、桶盖上外壳,112、桶盖内部空间,113、桶盖下外壳,2、桶体,3、底座,4、可回收物箱体,5、有害垃圾箱体,6、厨余垃圾箱体,7、其他垃圾箱体,8、可回收物投放口, 9、有害垃圾投放口,10、厨余垃圾投放口,11、其他垃圾投放口, 12、垃圾投放口,121、分类红外传感器,13、GPS定位装置,14、第一显示装置,15、第二显示装置,16、太阳能组件,17、第一红外线传感器,18、第二红外线传感器,19、第三红外线传感器,20、第四红外线传感器,21、旋转装置,211、旋转轴,212、第一旋转侧支柱,213、第二旋转侧支柱,214、旋转柱,22、载物台,221、垃圾分类口,23、第一摄像头,24、第二摄像头,25、锂电池组。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出,以下详细说明都是示例性的,旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
为了解决背景技术中所描述的问题,以下实施例给出了一种智能垃圾桶,将垃圾桶的桶体分为沿中心布置的四组箱体,每组箱体设置单独的垃圾投放口,在箱体顶部开口和垃圾投放口之间的空间中利用被旋转装置带动的载物台形成暂存区域,通过桶体内壁的摄像头识别暂存区域投入的垃圾种类,利用旋转装置带动载物台运动至对应的箱体上方,开启载物台底部开口将垃圾投入到对应的箱体内实现分类。
实施例一:
如图1-6所示,智能垃圾桶,包括桶盖1、桶体2和底座3,桶体2内部设有沿底座3中心对称布置的至少一组箱体,箱体顶部空间设有载物台22,载物台22与旋转装置21连接,旋转装置21具有沿底座3中心垂直布置的旋转轴211,旋转装置21带动载物台22沿旋转轴211转动;
桶体2内侧壁设有图像采集装置,图像采集装置获取载物台22 盛放垃圾的图像信息发送给中央处理单元,中央处理单元利用图像信息中的颜色特征和纹理特征识别垃圾的种类,向旋转装置21发出指令,控制旋转装置21带动载物台22转动至对应分类的箱体上方,载物台22底部的垃圾分类口221开启,实现垃圾分类投放。
桶盖1包括并列布置且连接在一起的桶盖上外壳111和桶盖下外壳113,桶盖上外壳111和桶盖下外壳113形成桶盖内部空间112,桶盖1上设有贯穿桶盖上外壳111和桶盖下外壳113的垃圾投放口 12,垃圾投放口12一侧设有分类红外传感器121。
分类红外传感器121位于桶盖内部空间112,检测端朝向垃圾投放口12上方,通过检测垃圾投放口12上方被遮挡,开启垃圾投放口12上实现待分类垃圾的投放。
桶盖下外壳113表面设有沿桶盖1中心对称布置的至少一组红外传感器,本实施例中为四组传感器,分别为第一红外线传感器17,第二红外线传感器18、第三红外线传感器19和第四红外线传感器 20。
红外线传感器的检测端位于箱体上方,用于获取箱体内垃圾的装填高度。本实施例中,第一红外线传感器17,第二红外线传感器 18、第三红外线传感器19和第四红外线传感器20的检测端分别位于四个可回收物箱体4的正上方。
本实施例中,桶体2内部设有可回收物箱体4,有害垃圾箱体5、厨余垃圾箱体6和其他垃圾箱体7共四组,可回收物箱体4,有害垃圾箱体5、厨余垃圾箱体6和其他垃圾箱体7的上方且位于桶体2 侧壁上分别设有分类垃圾投放口,本实施例中对应为可回收物垃圾投放口8,有害垃圾投放口9,厨余垃圾投放口10和其他垃圾投放口11,经四组投放口投放的垃圾能够不经过载物台22直接落入对应的箱体内,垃圾投放者如果能够辨别垃圾的种类则投入到对应的箱体内,若不能辨别垃圾的种类,则由垃圾投放口12投入待分类的垃圾,由垃圾桶自身完成垃圾分类,并投放至对应的箱体内。
桶盖上外壳111表面设有第一显示装置14、第二显示装置15和太阳能组件16。
旋转装置21包括套接在旋转轴211外侧的旋转柱214,旋转柱 214通过旋转侧支柱与载物台22连接,本实施例中,旋转侧支柱具有并列布置的两组,分别为第一旋转侧支柱212和第二旋转侧支柱 213,用于承担载物台22的重量。
具体如下:
智能垃圾桶包括桶盖1、桶体2、底座3,桶盖1包括桶盖上外壳111,桶盖内部空间112和桶盖下外壳113,桶盖上外壳111设有第一显示装置14,第二显示装置15,太阳能组件16和垃圾投放口 12,垃圾投放口12一侧设有分类红外传感器121。
第一显示装置14,第二显示装置15根据用户需要进行信息投放,太阳能组件16利用光电效应,将太阳辐射能直接转换成电能,作为垃圾桶供电装置,分类红外传感器121检测是否有用户进行垃圾投放。
当有垃圾投放时,分类红外传感器121触发,垃圾投放口12打开,垃圾投放至载物台22,桶盖下外壳113设有均匀布置的第一红外线传感器17,第二红外线传感器18、第三红外线传感器19和第四红外线传感器20。
第一红外线传感器17,第二红外线传感器18、第三红外线传感器19和第四红外线传感器20的检测端位于四个可回收物箱体4的正上方,利用红外信号遇到可回收物箱体4内的垃圾距离不同反射强度也不同的原理,在每次投放垃圾前对每一个可回收物箱体4中垃圾的高度进行实时检测并由中央处理单元反馈到后台管理程序中,后台管理程序与工作人员的手机通讯,方便相关工作人员掌握辖区内垃圾桶内的运行情况及时进行垃圾清理。
桶体2内部设有并列布置的可回收物箱体4,有害垃圾箱体5、厨余垃圾箱体6和其他垃圾箱体7,可回收物箱体4,有害垃圾箱体 5、厨余垃圾箱体6和其他垃圾箱体7上方的桶体2侧壁,分别设有可回收物垃圾投放口8,有害垃圾投放口9,厨余垃圾投放口10和其他垃圾投放口11,四组箱体的圆周中心设有旋转装置21,旋转装置21侧部连接载物台22,桶体2内侧壁设有第一摄像头23和第二摄像头24,用于获取载物台22的图像信息。
可回收物箱体4,有害垃圾箱体5、厨余垃圾箱体6,其他垃圾箱体7将垃圾分为四大类,根据垃圾的不同种类进行投放,用户可通过可回收物垃圾投放口8,有害垃圾投放口9,厨余垃圾投放口 10,其他垃圾投放口11直接进行垃圾的投放,或是通过垃圾投放口 12投入载物台22;载物台22作为垃圾暂存装置,通过第一摄像头 23,第二摄像头24进行垃圾图像识别,从而通过21旋转装置将载物台旋转至垃圾对应箱体进行垃圾投放。
底座3设有锂电池组26,锂电池组可将太阳能组件16所产生的电能进行存储,以供后期垃圾桶供电。
GPS定位装置13,可将垃圾桶所在位置传输到终端,方便工作人员进行垃圾桶清理。
第一摄像头23和第二摄像头24构成垃圾识别处理系统当垃圾被用户通过可回收物垃圾投放口8,有害垃圾投放口9,厨余垃圾投放口10,其他垃圾投放口11或者垃圾投放口12后将会落入载物台 22上,启动较低位置的第二摄像头24进行图像识别,在进行图像拍摄的同时唤醒未工作时处于休眠状态的第一摄像头23,第一摄像头23在被唤醒后也立即对所投入物体进行图像的拍摄,辅助第二摄像头24进行所投放垃圾的识别。拍摄的图像经过中央处理单元进行图像分割、图像颜色特征提取和图像纹理特征提取等操作后在本地和云端同时进行特征匹配,查找出匹配度最高的选项后反馈到中央处理单元,由此确定所投入垃圾的种类。
当垃圾桶识别出垃圾的种类后控制旋转柱214旋转至相应种类垃圾箱上方进而进行后续对垃圾的投放。鉴于对使用人群和实际应用环境的考量,判断出载物台工作环境应该维持在0—5公斤,所以采用了三个大型轴承固定旋转侧支柱并加装齿轮通过采用固定安装的静音电机来带动整个载物台22的旋转,并可以在10公斤负载下稳定运行。
当载物台22到相应箱体上方时垃圾分类口22将会打开进而实现了垃圾的分类投放。在垃圾投放后载物台22将会复位至垃圾投放口12的正下方。
载物台22形成暂存区域发挥垃圾暂存的功能,载物台22由底部能开和的金属托盘构成并受旋转装置支撑控制。旋转装置采用了套筒式结构内层柱体固定并通过三个大型轴承连接外侧套筒,暂存装置焊接在外层套筒上,外侧套筒加装了齿轮,通过固定的静音电机驱动齿轮并带动暂存装置。此旋转装置最大可实现负载10公斤长时间稳定运行,远远超过设计的正常负荷强度。用户将垃圾投放到垃圾桶内将会落到所述暂存区域内进行拍照识别,当垃圾种类确定后所述中央处理单元将会控制旋转装置带动所述垃圾暂存装置旋转到相应垃圾存储装置上并打开托盘进行垃圾的投放。
在进行对垃圾图像处理的过程中,摄像头采集垃圾的图像信息,中央处理单元将会对摄像头所采集的图片进行分割处理,分割处理后提取各个图像区域的颜色特征和纹理特征,纹理特征与颜色特征综合处理的特征性要远远优于单独提取图像的颜色特征或纹理特征。特征提取后对所采集图像区域与被检索图像相似度比较。
在进行相似度比较时,为了提高检索的速度与准确度没有采用传统的逐个区域依次对比方法,而是引入一个动态参数,利用一个动态参数来约束检索与被检索的范围,在算力相同的情况下有着比传统方法更快的速度以及更高的准确率。这些运算将在本地处理的同时经中央处理单元压缩上传至云端,进而使采集的图像与云端数据库中的特征图像进行更精确的比对;当预设的图像样本的特征信息与提取采集的图像的特征信息进行比对;且特征信息与预设的图像样本的特征信息匹配度达到预设值时,匹配成功,实现对垃圾的精准分类。
为了提高图像识别的准确率和识别速度,图像识别过程中的颜色特征提取和图像特征匹配步骤如下:
图像特征提取:图像特征提取是图像识别技术的根基,图像特征提取的准确性和特征程度直接决定了图像识别结果的精度。特征提取首先将从图片从RGB空间映射到HSV空间,并通过对其色调、饱和度、亮度进行分级量化,经过实验验证将色调、饱和度和亮度分别量化16级、4级和4级的特征向量,将每幅图片的颜色特征转化为256维颜色特征向量。
投入垃圾桶内的垃圾由于自身颜色和纹理复杂,为了提高提出初的特征向量的代表性和有效性以及提高后续特征匹配效率,将垃圾图像的颜色特征向量进行模糊化处理。经处理后的特征向量为:
经过实验,对原始图像特征向量第j个元素的极大值与平均值综合处理,并进行归一化处理进而得出模糊化后的特征向量的每个元素,并组成模糊化后的特征向量,将图像中近似的颜色和纹理模糊的认定为一类,具体的的特征元素模糊化公式如下:
其中,mean(Vc (i))代表特征向量Vc (i)中所有元素的平均值, max(Vc (i))代表特征向量Vc (i)中取值最大的元素。经过实验对比,通过对颜色特征向量的模糊化处理使得图像特征匹配速度、准确率均有大幅提高,使得通过图像识别分类垃圾的准确率较高,提升了垃圾桶的运行效率与续航时间。
图像特征匹配:为了进一步提高图像检索系统的性能,使用了基于欧氏距离的相似性度量方法、基于曼哈顿距离的相似性度量方法、基于余弦距离的相似性度量方法和基于最大最小值的相似性度量方法4种常用的相似性度量方法。通过实验对比,在4种常用的相似性度量方法中找出最恰当的相似性度量方法——最大最小值相似性度量方法,并通过这种相似性度量方法计算给定查询对象与所有被检索图像之间的相似度,通过相似度值筛选出n个相似度较高的特征向量,并构建n维哈夫曼树,通过对权值不同的各个元素进行带权运算进而找到最佳匹配的特征向量,实现对特征向量的精确识别。
第一红外线传感器17,第二红外线传感器18、第三红外线传感器19和第四红外线传感器20和分类红外传感器121成红外线处理系统,第一红外线传感器17,第二红外线传感器18、第三红外线传感器19和第四红外线传感器20分别位于可回收物箱体4,有害垃圾箱体5.厨余垃圾箱体6,其他垃圾箱体7的正上方,利用红外信号遇到垃圾距离不同反射强度也不同的原理,在每次投放垃圾前对垃圾存储装置中垃圾高度进行实时检测并由中央处理单元反馈到手机管理程序中,方便相关管理人员及时进行垃圾清理。分类红外传感器121位于垃圾投放口12的上侧,当检测到有垃圾投放时,将驱动打开垃圾投放口12,其他时间使垃圾投放口12处于关闭状态,避免暴雨等恶劣天气下雨水进行垃圾桶内部,避免垃圾由于雨水浸泡产生异味的状况。
红外传感器位于桶体2正上方,因为红外线具有传播不扩散性,且红外线在传播时需要一定的时间,根据二极管发射红外线与接收器接收到物体反射回的红外线之间的时间差和红外线传播的速度就可以实现对物体距离的测量。并且通过对参数的调整与优化测量误差已经控制在可正常工作的范围内,并且在每次投放垃圾前对垃圾存储装置中垃圾高度进行实时检测并由中央处理单元反馈到所述手机管理程序中,方便相关管理人员及时进行垃圾清理。
考虑到桶内可能出现温度过高的情况,对红外传感器进行了单独的封装,主要部件有红外传感器、带散热鳍片的铝制外壳、光学防雾镜片、导热铜片以及可以增加导热铜片与传感器接触面积的导热硅脂。这样的设计不仅避免了传感器与垃圾的直接接触还解决传感器在长时间连续工作时的散热问题。
太阳能组件16与锂电池组26构成垃圾桶的供电装置,针对垃圾桶不同使用场景,若在办公楼商场等室内公众场所内时采用外接交流电供电,并内置了大容量锂电池组26在断电后仍可以在一定时间内继续工作;而针对公园景区等室外场景在无法连接外接交流电的情况下将在垃圾桶顶部安装太阳能发电板,并同样设置锂电池组 26,太阳能板16所产生的电能可存入锂电池组26中,在恶劣天气无法发电的情况下也可在一定的时间内继续工作,有效避免了特殊情况下垃圾桶由于储能不足所带来的无法正常工作的状况。
第一显示装置14和第二显示装置15位于垃圾桶盖上外壳,对投放垃圾不同种类进行不同用户反馈,通过文字动画等鼓励倡导垃圾分类的重要意义。除此之外显示装置在商业元素更为浓重还可以显示商品促销活动等商业内容;在景区可以显示景区特色景观以及景区地图等;而在机场火车站等交通枢纽可显示车次航班信息等信息。位于其内部设有GPS定位装置13,可将定位装置反馈的位置信息导入手机管理程序,当手机管理程序实时接收到垃圾桶内红外线传感器反馈的垃圾满溢提示时,相关管理人员可以据此确定需要维护的垃圾桶的状况和位置及时进行维护清理。
垃圾桶外壳整体呈圆柱体,并且针对不同的使用场景进行细节上的精细化区分。并添加显示装置对投放垃圾不同种类进行不同用户反馈,通过文字动画等鼓励倡导垃圾分类。除此之外显示装置在商业元素更为浓重还可以显示商品促销活动等商业内容;在景区可以显示景区特色景观以及景区地图等;而在机场火车站等交通枢纽可显示车次航班信息等信息,依据不同的场景实现信息化展示。在室内等环境较为优良的环境下选择寿命长、显示效果好同时价格较贵的LED显示屏;对于室外等恶劣环境下选择格低廉的LCD屏幕降低更换维护的成本。
上述垃圾桶对所放置的垃圾进行识别分类,同时弥补传统人工维护垃圾桶不能及时清理维护的缺陷;使用者可以更方便的进行垃圾分类,而垃圾桶的运营方在减轻工作负担的同时可以在桶身以及显示装置上展示各种信息。
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,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 (8)
1.智能垃圾桶,其特征在于:包括桶盖、桶体和底座,桶体内部设有沿底座中心对称布置的至少一组箱体,箱体顶部空间设有载物台,载物台与旋转装置连接,旋转装置具有沿底座中心垂直布置的旋转轴,旋转装置带动载物台沿旋转轴转动;
所述桶盖包括并列布置且连接在一起的桶盖上外壳和桶盖下外壳,桶盖上外壳和桶盖下外壳形成桶盖内部空间,桶盖上设有贯穿桶盖上外壳和桶盖下外壳的垃圾投放口,垃圾投放口一侧设有分类红外传感器;
桶体内侧壁设有图像采集装置,图像采集装置获取载物台盛放垃圾的图像信息发送给中央处理单元,中央处理单元利用图像信息中的颜色特征和纹理特征识别垃圾的种类,向旋转装置发出指令,控制旋转装置带动载物台转动至对应分类的箱体上方,载物台底部的垃圾分类口开启,实现垃圾分类投放;
所述中央处理单元会对所采集的图片进行分割处理,分割处理后提取各个图像区域的颜色特征和纹理特征,特征提取后对所采集图像区域与被检索图像相似度比较;所述相似度比较引入一个动态参数,利用一个动态参数来约束检索与被检索的范围,运算同时经中央处理单元压缩上传至云端,进行更精确的比对;
图像特征提取步骤:特征提取首先将从图片从RGB空间映射到HSV空间,并通过对其色调、饱和度、亮度进行分级量化,经过实验验证将色调、饱和度和亮度分别量化16级、4级和4级的特征向量,将每幅图片的颜色特征转化为256维颜色特征向量;将垃圾图像的颜色特征向量进行模糊化处理,经处理后的特征向量为:
对原始图像特征向量第j个元素的极大值与平均值综合处理,并进行归一化处理进而得出模糊化后的特征向量的每个元素,并组成模糊化后的特征向量,将图像中近似的颜色和纹理模糊的认定为一类,具体的特征元素模糊化公式如下:
其中,mean(Vc(i))代表特征向量Vc(i)中所有元素的平均值,max(Vc(i))代表特征向量Vc(i)中取值最大的元素;
图像特征匹配:使用最大最小值相似性度量方法,计算给定查询对象与所有被检索图像之间的相似度,通过相似度值筛选出n个相似度较高的特征向量,并构建n维哈夫曼树,通过对权值不同的各个元素进行带权运算进而找到最佳匹配的特征向量,实现对特征向量的精确识别。
2.如权利要求1所述的智能垃圾桶,其特征在于:所述分类红外传感器位于桶盖内部空间,检测端朝向垃圾投放口上方,通过检测垃圾投放口上方被遮挡,开启垃圾投放口上实现待分类垃圾的投放。
3.如权利要求1所述的智能垃圾桶,其特征在于:所述桶盖下外壳表面设有沿桶盖中心对称布置的至少一组红外传感器。
4.如权利要求3所述的智能垃圾桶,其特征在于:所述红外传感器的检测端位于箱体上方,用于获取箱体内垃圾的装填高度。
5.如权利要求1所述的智能垃圾桶,其特征在于:所述旋转装置包括套接在旋转轴外侧的旋转柱,旋转柱通过旋转侧支柱与载物台连接,旋转轴与电机连接。
6.如权利要求1所述的智能垃圾桶,其特征在于:所述桶体侧壁设有位于每一组箱体上方的分类垃圾投放口,分类垃圾投放口的高度不高于载物台。
7.如权利要求1所述的智能垃圾桶,其特征在于:所述桶盖内部空间设有定位装置,用于获取垃圾桶位置信息并发送给中央处理单元。
8.如权利要求1所述的智能垃圾桶,其特征在于:所述桶盖上外壳表面设有显示装置和太阳能组件,底座设有电池组件,太阳能组件与电池组件连接。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111265794.0A CN114044279B (zh) | 2021-10-28 | 2021-10-28 | 智能垃圾桶 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111265794.0A CN114044279B (zh) | 2021-10-28 | 2021-10-28 | 智能垃圾桶 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114044279A CN114044279A (zh) | 2022-02-15 |
CN114044279B true CN114044279B (zh) | 2022-09-09 |
Family
ID=80206391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111265794.0A Active CN114044279B (zh) | 2021-10-28 | 2021-10-28 | 智能垃圾桶 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114044279B (zh) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101877066A (zh) * | 2010-05-21 | 2010-11-03 | 电子科技大学 | 一种反图像型垃圾邮件的方法及装置 |
FR3032949A1 (fr) * | 2015-02-19 | 2016-08-26 | Uzer | Dispositif de stockage de dechets et procede de tri correspondant |
CN106672509A (zh) * | 2017-03-27 | 2017-05-17 | 杨子涵 | 一种智能垃圾桶 |
CN107054936A (zh) * | 2017-03-23 | 2017-08-18 | 广东数相智能科技有限公司 | 一种基于图像识别的垃圾分类提示垃圾桶和系统 |
CN109625680A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-04-16 | 中国地质大学(武汉) | 一种智能识别分类回收垃圾桶 |
KR20190069742A (ko) * | 2017-12-12 | 2019-06-20 | 김지현 | 소리 분석을 통한 자동 분리수거 장치 |
CN110589285A (zh) * | 2019-09-17 | 2019-12-20 | 西安咏圣达电子科技有限公司 | 一种基于人工智能的视觉垃圾分类辅助系统、方法及装置 |
CN214058693U (zh) * | 2020-10-30 | 2021-08-27 | 陕西科技大学 | 一种智能分类垃圾桶 |
-
2021
- 2021-10-28 CN CN202111265794.0A patent/CN114044279B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101877066A (zh) * | 2010-05-21 | 2010-11-03 | 电子科技大学 | 一种反图像型垃圾邮件的方法及装置 |
FR3032949A1 (fr) * | 2015-02-19 | 2016-08-26 | Uzer | Dispositif de stockage de dechets et procede de tri correspondant |
CN107054936A (zh) * | 2017-03-23 | 2017-08-18 | 广东数相智能科技有限公司 | 一种基于图像识别的垃圾分类提示垃圾桶和系统 |
CN106672509A (zh) * | 2017-03-27 | 2017-05-17 | 杨子涵 | 一种智能垃圾桶 |
KR20190069742A (ko) * | 2017-12-12 | 2019-06-20 | 김지현 | 소리 분석을 통한 자동 분리수거 장치 |
CN109625680A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-04-16 | 中国地质大学(武汉) | 一种智能识别分类回收垃圾桶 |
CN110589285A (zh) * | 2019-09-17 | 2019-12-20 | 西安咏圣达电子科技有限公司 | 一种基于人工智能的视觉垃圾分类辅助系统、方法及装置 |
CN214058693U (zh) * | 2020-10-30 | 2021-08-27 | 陕西科技大学 | 一种智能分类垃圾桶 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114044279A (zh) | 2022-02-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2020206862A1 (zh) | 一种自动分类系统 | |
CN110053903B (zh) | 生活垃圾分类回收管理系统及方法 | |
CN110697273B (zh) | 一种基于迭代学习控制的生活垃圾智能识别与自动分类系统及方法 | |
CN109606991B (zh) | 智能垃圾桶及基于深度学习的垃圾分类方法 | |
CN204802446U (zh) | 一种智能分类垃圾桶 | |
WO2021179596A1 (zh) | 垃圾分类方法及智能家电设备 | |
CN105035582A (zh) | 一种智能分类垃圾桶 | |
CN111717560A (zh) | 一种基于计算机视觉技术的智能分类垃圾桶 | |
CN111559588A (zh) | 一种垃圾分类投放的智能垃圾桶及垃圾分类投放方法 | |
CN109305490B (zh) | 一种基于图像识别技术的智能分类垃圾箱 | |
CN110428352A (zh) | 可穿戴设备智能分类垃圾的方法及模块化垃圾分类系统 | |
CN110406835A (zh) | 一种智能分类垃圾桶及其分类方法 | |
CN111332651A (zh) | 一种基于深度学习的光电感应垃圾桶 | |
CN113335789A (zh) | 一体化智能分类回收垃圾箱和一种垃圾分类回收方法 | |
CN111646045A (zh) | 一种用于垃圾智能识别自动分类的四分类垃圾桶 | |
CN215507875U (zh) | 基于人工智能神经网络的饮料瓶罐分类装置 | |
CN112793954A (zh) | 一种智能有偿垃圾回收箱及方法 | |
CN114044279B (zh) | 智能垃圾桶 | |
Antora et al. | Design and Implementation of a Smart Bin using IOT for an Efficient Waste Management System | |
CN214297580U (zh) | 一种基于互联网的智能垃圾识别分类装置 | |
CN217576614U (zh) | 智能垃圾箱系统 | |
CN110817194A (zh) | 一种基于图像识别的智能垃圾桶及分类方法 | |
CN215708916U (zh) | 一种智能识别垃圾桶 | |
CN216470019U (zh) | 一种基于互联网的生活垃圾智能分类回收系统 | |
CN212830645U (zh) | 一种自动分类垃圾箱 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |