CN114751114B - 一种厨余垃圾分类管理系统的管理方法 - Google Patents

一种厨余垃圾分类管理系统的管理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种厨余垃圾分类管理系统的管理方法，公开了规范投递过程，集成到系统后所有投递人将按照统一的流程进行垃圾投递，同时方便数据采集和归档。投递过程与身份绑定，方便信息回溯的同时也提高威慑力度。只有在身份认证通过后，才可以进行投递。投递完成后对投递的垃圾进行物体识别，对分类错误的垃圾进行标记提示，并展示出本次投递结果。按照投递垃圾的识别结果，给出投递评分和积分。积分可以兑换垃圾袋或到指定地点购买物品。

Description

一种厨余垃圾分类管理系统的管理方法
技术领域
本发明涉及一种厨余垃圾分类管理系统的管理方法。
背景技术
厨余垃圾含有极高的水分与有机物，很容易腐坏，产生恶臭，在垃圾回收过程中，会对厨余垃圾进行单独回收和处理，一方面减少填埋场的有机物数量，也可以减少因为水分过多给垃圾焚烧等处理方法带来的负面影响。如何保障居民在日常投递垃圾的过程中，有意识地养成厨余垃圾分类投递，需要一整套的方法和系统的支持。
发明内容
根据现有技术中存在的问题，本发明提供了一种厨余垃圾分类管理系统的管理方法，旨在利用身份认证、投递过程规范、垃圾识别、积分鼓励等多种方法相配合，借助系统来完成整套的投递及奖励流程；同时该方法中，还提供参数配置的方式，动态调节分类要求力度，减少厨余垃圾分类阻力。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种厨余垃圾分类管理系统的管理方法，包括以下步骤：
S1、垃圾投递：
打开桶盖：身份认证通过后才允许打开桶盖，
用户投递垃圾：打开桶盖后用户按照要求投递垃圾，厨余垃圾需要放置到固定的桶；
垃圾称重：用户在投递完成后，垃圾桶的称重模块会根据重量变化计算投递重量；
打开补光灯：称重完成后开始打开补光灯，
投递拍照：触发垃圾桶顶部的摄像头拍照功能，摄像头根据光照等情况，自动调整光圈、曝光时间、聚焦等参数，对垃圾进行拍照；(本步骤中必须在打开补光灯后，延迟200ms后才触发拍照，防止补光灯打开延迟对拍照效果造成影响；)
关闭桶盖：拍照完成后自动关闭垃圾桶盖，完成垃圾投递过程；
S2、垃圾识别：
垃圾识别包括图片上传、照片识别、区域标注；
把摄像头拍照后的图片上传，使用人工智能服务对上传的照片进行物品识别，识别的物品只包含不允许投递到厨余垃圾桶的物品，可以减少服务器的运算量；
识别的结果按照物品名称、左上角位置、右下角位置给出，如果识别到多个物品，则给出多条识别记录；
S3、投递结果：
投递结果共包含分值计算、结果展示、投递提示、积分累计四个模块；
根据识别到物品的结果、物品的大小，按照公式计算扣分值，其中k表示第几个识别的物体，(xk1,yk1)为第k个物体识别区域左上角坐标，(xk2,yk2)为第k个物体识别区域右下角坐标，zk表示该物品的影响程度，rate是可配置参数，表示投递准确地要求，可按照小区或区域对垃圾分类的接受程度进行设置；扣分值还需要考虑重复识别情况，综合考虑前三次投递的情况，减少前面投递给本次投递带来的影响；
把本次投递的物品识别记录与前三次物品识别记录依次进行比较，发现有相同物品的，计算二者的重复面积，重复面积的计算方式为首先找到重复面积左上角和右下角的坐标，然后根据坐标计算重复面积与原有面积的比值，如果均超过90％，则认定为是同一物品；如果认定为同一物品则不计入该次投递结果，最终计算出总的分值；
结果展示本次投递的用户信息：时间、分值和包含物品识别范围的垃圾照片；
积分计算规则为J＝100-F。
进一步的，所述管理系统包括：
身份认证模块：用于对投递垃圾的人身份识别，通过后才允许打开桶盖；
垃圾投递模块：用于垃圾的投递、称重、拍照，及开关垃圾桶；
垃圾识别模块：用于对投递的垃圾进行图片上传、识别与区域标注；
投递结果模块：用于对投递的垃圾进行分值计算、结果展示、投递提示、积分累计。
进一步的，所述身份认证包括身份识别和身份认证两个模块。
进一步的，所述身份识别采用人脸机和刷卡两种方式。
进一步的，所述人脸机放置在投递垃圾的必经之路上，采用红外自动识别人体，发现有人进入范围后自动开始人脸抓拍，抓拍完成后对人脸数据进行匹配，匹配规则为只匹配该小区或允许区域内的人员，匹配成功后进入垃圾投递。
进一步的，所述刷卡方式在人脸无法识别，或未录入人脸的情况下，支持刷卡方式完成身份验证，匹配规则为只匹配该小区或允许区域发行的垃圾投递卡，身份认证通过后进入垃圾投递。
进一步的，所述结果展示，对于投递分数低于投递平均值的用户，还需要给出语音提示，告知分类情况低于平均水平。
进一步的，所述积分计算结果允许为负数，但是在前期推行垃圾分类时，一般会调整参数，使F尽量为正数。
进一步的，所述积分累计按照户进行累加，同一户积分累加到一起；计算出本次投递累加积分后更新到户积分中。
进一步的，积分兑换过程首先需要验证身份、然后进行兑换，验证身份可以使用人脸或者刷卡，只要是属于该户，都可以使用该户积分；兑换完成后记录下兑换数据，并系统中减去已使用积分，兑换积分不允许超过已有积分。
本发明的有益效果：
规范投递过程，集成到系统后所有投递人将按照统一的流程进行垃圾投递，同时方便数据采集和归档。
投递过程与身份绑定，方便信息回溯的同时也提高威慑力度。
只有在身份认证通过后，才可以进行投递。
投递完成后对投递的垃圾进行物体识别，对分类错误的垃圾进行标记提示，并展示出本次投递结果。
按照投递垃圾的识别结果，给出投递评分和积分。
积分可以兑换垃圾袋或到指定地点购买物品。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
如图1所示，一种厨余垃圾分类管理系统的管理方法，包括以下步骤：
S1、垃圾投递：
打开桶盖：身份认证通过后才允许打开桶盖：所述身份认证包括身份识别和身份认证两个模块；所述身份识别采用人脸机和刷卡两种方式；所述人脸机放置在投递垃圾的必经之路上，采用红外自动识别人体，发现有人进入范围后自动开始人脸抓拍，抓拍完成后对人脸数据进行匹配，匹配规则为只匹配该小区或允许区域内的人员，匹配成功后进入垃圾投递；所述刷卡方式在人脸无法识别，或未录入人脸的情况下，支持刷卡方式完成身份验证，匹配规则为只匹配该小区或允许区域发行的垃圾投递卡，身份认证通过后进入垃圾投递；
用户投递垃圾：打开桶盖后用户按照要求投递垃圾，厨余垃圾需要放置到固定的桶；
垃圾称重：用户在投递完成后，垃圾桶的称重模块会根据重量变化计算投递重量；
打开补光灯：称重完成后开始打开补光灯，
投递拍照：触发垃圾桶顶部的摄像头拍照功能，摄像头根据光照等情况，自动调整光圈、曝光时间、聚焦等参数，对垃圾进行拍照；(本步骤中必须在打开补光灯后，延迟200ms后才触发拍照，防止补光灯打开延迟对拍照效果造成影响；)
关闭桶盖：拍照完成后自动关闭垃圾桶盖，完成垃圾投递过程；
S2、垃圾识别：
垃圾识别包括图片上传、照片识别、区域标注；
把摄像头拍照后的图片上传，使用人工智能服务对上传的照片进行物品识别，识别的物品只包含不允许投递到厨余垃圾桶的物品，可以减少服务器的运算量；
识别的结果按照物品名称、左上角位置、右下角位置给出，如果识别到多个物品，则给出多条识别记录；
S3、投递结果：
投递结果共包含分值计算、结果展示、投递提示、积分累计四个模块；
根据识别到物品的结果、物品的大小，按照公式计算扣分值，其中k表示第几个识别的物体，(xk1,yk1)为第k个物体识别区域左上角坐标，(xk2,yk2)为第k个物体识别区域右下角坐标，zk表示该物品的影响程度，rate是可配置参数，表示投递准确地要求，可按照小区或区域对垃圾分类的接受程度进行设置；扣分值还需要考虑重复识别情况，综合考虑前三次投递的情况，减少前面投递给本次投递带来的影响；
把本次投递的物品识别记录与前三次物品识别记录依次进行比较，发现有相同物品的，计算二者的重复面积，重复面积的计算方式为首先找到重复面积左上角和右下角的坐标，然后根据坐标计算重复面积与原有面积的比值，如果均超过90％，则认定为是同一物品；如果认定为同一物品则不计入该次投递结果，最终计算出总的分值；
结果展示本次投递的用户信息：时间、分值和包含物品识别范围的垃圾照片；
积分计算规则为J＝100-F。所述积分累计按照户进行累加，同一户积分累加到一起；计算出本次投递累加积分后更新到户积分中；
积分兑换过程首先需要验证身份、然后进行兑换，验证身份可以使用人脸或者刷卡，只要是属于该户，都可以使用该户积分；兑换完成后记录下兑换数据，并系统中减去已使用积分，兑换积分不允许超过已有积分；
所述结果展示，对于投递分数低于投递平均值的用户，还需要给出语音提示，告知分类情况低于平均水平；
所述积分计算结果允许为负数，但是在前期推行垃圾分类时，一般会调整参数，使F尽量为正数。
居民来到垃圾投递点后，人脸机自动识别到用户人脸数据，与居民数据进行匹配，通过后自动打开垃圾桶盖。
居民投递垃圾后，系统自动对投递的垃圾进行称重。
称重完成后打开拍照补光灯，延迟200ms后触发摄像头拍照。
摄像头按照光照距离等情况，自动调整光圈大小，曝光时间、聚焦等，对垃圾图片进行拍摄，照片分辨率大小1920*1080。
对拍摄的照片上传、使用人工智能对非厨余垃圾物品进行识别，并给出识别列表，假如识别结果如下表：
编号 左上角坐标 右上角坐标 物品
1 (500,500) (800,700) 餐巾纸
2 (1200,800) (1500,950) 杯子
最终识别结果需要考虑前3次的投递情况，假如前3次的物品识别情况如下表：
编号 左上角坐标 右上角坐标 物品
1 (490,510) (790,710) 餐巾纸
2 (100,800) (200,900) 塑料袋
把当前的物品识别与前3次数据进行对比，发现有物品餐巾纸重复，所以对二者的重复面积进行计算，按照各自坐标，确定重复面积的坐标为(500，510)-(790,700)，重复面积为(790-500)*(700-510)＝55100，物品识别原始的面积分别为60000，60000，重复面积与识别物品的比值为91.8％，超过90％，所以认为是前面投递的物品，不计算在本次投递里，所以最终的物品识别为：
编号 左上角坐标 右上角坐标 物品
2 (1200,800) (1500,950) 杯子
根据识别物品按照公式计算扣分值，假如杯子的影响程度配置为0.05％，rate配置为0.5，则最终计算的结果为11.25.
按照公式J＝100-F计算出最终投递得分为88.75.
把得分88.75增加到该居民所在户。
后续如果居民需要使用积分，在积分兑换场所进行刷脸或刷卡完成身份认证后选购积分兑换物品。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种厨余垃圾分类管理系统的管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、垃圾投递：
身份认证通过后才允许打开桶盖；打开桶盖后用户按照要求投递垃圾，厨余垃圾需要放置到固定的桶；用户在投递完成后，垃圾桶的称重模块会根据重量变化计算投递重量；称重完成后开始打开补光灯；触发垃圾桶顶部的摄像头拍照功能，对垃圾进行拍照；拍照完成后自动关闭垃圾桶盖；
S2、垃圾识别：
把摄像头拍照后的图片上传，使用人工智能服务对上传的照片进行物品识别，识别的物品只包含不允许投递到厨余垃圾桶的物品，可以减少服务器的运算量；识别的结果按照物品名称、左上角位置、右下角位置给出，如果识别到多个物品，则给出多条识别记录；
S3、投递结果：
根据识别到物品的结果、物品的大小，按照公式计算扣分值，其中k表示第几个识别的物体，(xk1,yk1)为第k个物体识别区域左上角坐标，(xk2,yk2)为第k个物体识别区域右下角坐标，zk表示该物品的影响程度，rate是可配置参数，表示投递准确地要求；扣分值还需要考虑重复识别情况，综合考虑前几次投递的情况，减少前面投递给本次投递带来的影响；
把本次投递的物品识别记录与前几次物品识别记录依次进行比较，发现有相同物品的，计算二者的重复面积，重复面积的计算方式为首先找到重复面积左上角和右下角的坐标，然后根据坐标计算重复面积与原有面积的比值，如果均超过90%，则认定为是同一物品；如果认定为同一物品则不计入该次投递结果，最终计算出总的分值；积分计算规则为J=100-F；结果展示本次投递的用户信息：时间、分值和包含物品识别范围的垃圾照片。
2.根据权利要求1所述一种厨余垃圾分类管理系统的管理方法，其特征在于，所述管理系统包括：
身份认证模块：用于对投递垃圾的人身份识别，通过后才允许打开桶盖；
垃圾投递模块：用于垃圾的投递、称重、拍照，及开关垃圾桶；
垃圾识别模块：用于对投递的垃圾进行图片上传、识别与区域标注；
投递结果模块：用于对投递的垃圾进行分值计算、结果展示、投递提示、积分累计。
3.根据权利要求1所述一种厨余垃圾分类管理系统的管理方法，其特征在于，所述身份认证包括身份识别和身份认证两个模块。
4.根据权利要求3所述一种厨余垃圾分类管理系统的管理方法，其特征在于，所述身份识别采用人脸机和刷卡两种方式。
5.根据权利要求4所述一种厨余垃圾分类管理系统的管理方法，其特征在于，所述人脸机放置在投递垃圾的必经之路上，采用红外自动识别人体，发现有人进入范围后自动开始人脸抓拍，抓拍完成后对人脸数据进行匹配，匹配规则为只匹配允许区域内的人员，匹配成功后进入垃圾投递。
6.根据权利要求4所述一种厨余垃圾分类管理系统的管理方法，其特征在于，所述刷卡方式在人脸无法识别，或未录入人脸的情况下，支持刷卡方式完成身份验证，匹配规则为只匹配允许区域发行的垃圾投递卡，身份认证通过后进入垃圾投递。
7.根据权利要求1所述一种厨余垃圾分类管理系统的管理方法，其特征在于，所述结果展示，对于投递分数低于投递平均值的用户，还需要给出语音提示，告知分类情况低于平均水平。
8.根据权利要求1所述一种厨余垃圾分类管理系统的管理方法，其特征在于，所述积分计算结果允许为负数。
9.根据权利要求2所述一种厨余垃圾分类管理系统的管理方法，其特征在于，所述积分累计按照户进行累加，同一户积分累加到一起；计算出本次投递累加积分后更新到户积分中。
10.根据权利要求9所述一种厨余垃圾分类管理系统的管理方法，其特征在于，积分兑换过程首先需要验证身份、然后进行兑换，验证身份可以使用人脸或者刷卡，只要是属于该户，都可以使用该户积分；兑换完成后记录下兑换数据，并系统中减去已使用积分，兑换积分不允许超过已有积分。
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GR01 Patent grant
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CB03 Change of inventor or designer information
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Inventor after: Wang Zhijian

Inventor after: Zhao Wanli

Inventor after: Han Shouyi

Inventor after: Jiang Wenbiao

Inventor after: Pan Zhigang

Inventor after: Shen Sijia

Inventor after: Zheng Zhangqi

Inventor after: Zhang Kaiyong

Inventor after: Zheng Yiling

Inventor after: Wang Kaiwei

Inventor before: Han Shouyi

Inventor before: Jiang Wenbiao

Inventor before: Pan Zhigang

Inventor before: Shen Sijia

Inventor before: Zheng Zhangqi

Inventor before: Zhang Kaiyong

Inventor before: Zheng Yiling

Inventor before: Wang Kaiwei

Inventor before: Zhao Wanli