CN115082863A - 一种智能化垃圾分类投放扫描系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于垃圾分类投放技术领域，包括筛分垃圾箱、智能复合杆柱、垃圾分类投放管控系统和垃圾投放监督APP；筛分垃圾箱，用于筛分且分类存储垃圾，筛分垃圾箱旁标记待投放垃圾辨识区，待投放垃圾辨识区为垃圾投放的指定站立区；筛分垃圾箱与智能复合杆柱就近安装，智能复合杆柱上安装有智能摄像头和信息投放装置；智能摄像头的拍摄范围覆盖筛分垃圾箱和待投放垃圾辨识区，用于采集并识别筛分垃圾箱和待投放垃圾辨识区的实时图像信息；信息投放装置，用于提示垃圾分类投放信息；垃圾分类投放管控系统，用于进行垃圾分类投放管控。本发明的有益效果是重点解决垃圾分类投放指导装置成本高、用户分类投放体验性和积极性不足的问题。

Description

一种智能化垃圾分类投放扫描系统及方法

技术领域

本发明涉及垃圾分类投放领域，具体讲是一种智能化垃圾分类投放扫描系统及方法。

背景技术

随着全球城市化进程加快和物质生活水平提高，城市区域人口密度不断提升、生活垃圾处理压力不断增加。垃圾的有效回收处理是减少生活垃圾最终处置量、实现部分有价值物质的回收利用的唯一手段，也是减少资源消耗、美化生活环境、实现社会可持续发展和资源合理利用的必由之路。其中垃圾的准确、分类投放是第一步。我国住房和城乡建设部2月21日于上海召开的2019年全国城市生活垃圾分类工作现场会上提出，2019年起全国地级及以上城市将全面启动生活垃圾分类工作，到2020年底，46个重点城市要基本建成垃圾分类处理系统，2025年底前，全国地级及以上城市要基本建成垃圾分类处理系统。

具有以下问题：

目前国内居民在生活垃圾分类投放方面还存在参与程度、分类准确程度不高的问题。具体突出表现在以下两个方面：

一是垃圾分类标准各异，已知的各地分类标准举例如下：

厨余(湿)垃圾、有害垃圾、大件垃圾、可回收物、其他垃圾等五大类；

有机垃圾(厨房垃圾、变质食品等)、无机垃圾(玻璃瓶、易拉罐、铁器、废纸和橡塑制品等)和有毒有害垃圾(过期药品、废电池、残存油漆、废旧灯管等)；可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾、其他垃圾四类；

饮料瓶、废纸、金属、纺织物、塑料、玻璃、厨余垃圾、有害垃圾；

二是积极性、准确度程度有待进一步提高。由于监督、激励手段不足，加之对垃圾种类复杂多样，在日常生活中，垃圾的分类投放主要靠用户自觉，准确度不足。

针对以上现状，借助图像识别及人工智能技术的发展，国内外有研究机构、公司提出了基于图像识别的垃圾分类指导技术：如Intuitive AI研发的Oscar垃圾分类系统，配32英寸显示屏和人工智能摄像头，可以识别手中的物品并告诉你如何正确处理它们，并可以针对投放正确与否进行趣味性的提示，该系统在加拿大温哥华的一个机场以及西蒙弗雷泽大学等地进行测试；广东数相智能科技有限公司提出了“一种基于图像识别的垃圾分类信息投放装置和系统”，包括垃圾分类提示屏(包括摄像头、信息处理器、显示模块和供电模块)。暨南大学提出了一种“基于互联网的垃圾分类回收系统及垃圾分类终端机”，包括垃圾分类终端机、清洁工人专用扫码设备、用户端、系统管理员端、垃圾回收运营管理平台和远程服务器。

从国内外已上实践看，以上技术或系统仍然存在以下问题：一是多数需要现场定制或增加专用设备，如摄像头、屏幕信息投放装置，造成现场实施成本高；二是缺乏调动用户主动按指导分类的积极性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能化垃圾分类投放扫描系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的技术方案是：一种智能化垃圾分类投放扫描系统及方法，所述垃圾分类投放系统包括筛分垃圾箱、智能复合杆柱、垃圾分类投放管控系统和垃圾投放监督APP；所述筛分垃圾箱，用于筛分且分类存储垃圾，筛分垃圾箱旁标记待投放垃圾辨识区，待投放垃圾辨识区为垃圾投放的指定站立区；所述筛分垃圾箱与智能复合杆柱就近安装，智能复合杆柱上安装有智能摄像头和信息投放装置；所述智能摄像头的拍摄范围覆盖筛分垃圾箱和待投放垃圾辨识区，用于采集并识别筛分垃圾箱和待投放垃圾辨识区的实时图像信息；所述信息投放装置，用于提示垃圾分类投放信息；所述垃圾分类投放管控系统，用于基于智能摄像头采集并识别的筛分垃圾箱和待投放垃圾辨识区的实时图像信息，进行垃圾分类投放管控；所述垃圾投放监督APP绑定垃圾投放人的人脸信息，用于垃圾投放积分的显示及管理。

所述智能摄像头包括采集模块、判断模块、人脸识别模块、垃圾类型识别模块和追踪模块；所述采集模块，用于采集筛分垃圾箱和待投放垃圾辨识区的实时图像信息；所述判断模块，用于基于采集模块采集的待投放垃圾辨识区的实时图像信息，判断是否有垃圾进入待投放垃圾辨识区，有垃圾进入待投放垃圾辨识区时，启动人脸识别模块、垃圾类型识别模块和追踪模块；所述人脸识别模块，用于识别垃圾投放人并判断其是否已注册垃圾投放监督APP，若未注册，则信息投放装置提示垃圾投放人注册垃圾投放监督APP，完成人脸绑定；所述垃圾类型识别模块，用于识别待投放垃圾的垃圾类型，所述垃圾类型通过信息投放装置显示；所述追踪模块，用于控制智能摄像头追踪感知投放过程，如待投放垃圾的类型与其被投放的垃圾箱匹配，则垃圾投放监督APP对该垃圾投放人进行积分奖励并自动累计入垃圾投放人积分账户；否则，信息投放装置提示投放错误信息。

所述垃圾分类投放管控系统包括同步模块、传输模块和管理模块；所述同步模块，用于管理垃圾标准分类模板，使其垃圾分类标准与智能摄像头的垃圾识别类型一致；所述传输模块，用于实现智能摄像头通过信息投放装置向投放人的信息传输；所述管理模块，用于管理用户档案，进行积分核算奖励。

所述垃圾分类投放管控系统还包括监测模块；所述监测模块，用于基于智能摄像头采集并识别的筛分垃圾箱实时图像信息，定时监测筛分垃圾箱存储状态，如接近满箱，则调度垃圾收集车辆进行回收处置。

所述垃圾分类投放管控系统还包括调整模块；所述调整模块，用于根据垃圾投放箱的投放规律，调整垃圾分类箱个数及类别。

所述筛分垃圾箱采用可透视防雨顶盖，既便于从上部投放垃圾，又便于通过智能摄像头识别垃圾存储状态。

所述信息投放装置包括信息显示屏和报警器，分别用于图形界面提示和语音提示；信息显示屏，用于显示垃圾投放监督APP用户扫描二维码、垃圾类型和投放错误信息；所述报警器，用于提示垃圾类型和投放错误信息。

脏污洒落监测系统包括图像采集终端、控制器、数据存储模块，所述图像采集终端和数据存储模块均与控制器电性连接；

所述图像采集终端，用于对投放人员扔垃圾时是否产生垃圾泼洒现象进行图像采集；

数据存储模块，对图像数据以及产生泼洒的投放人员头像进行实时存储；

智能摄像头对投放人员的面部数据进行采集，当投放人员产生泼洒现象，则进行积分扣除一定值处理。

本发明还提供了一种智能化垃圾分类投放扫描系统的方法，包括以下步骤：

步骤1：采集筛分垃圾箱和待投放垃圾辨识区的实时图像信息；

步骤2：基于采集的待投放垃圾辨识区的实时图像信息，判断是否有垃圾进入待投放垃圾辨识区，有垃圾进入待投放垃圾辨识区时，执行步骤3；

步骤3：识别垃圾投放人并判断其是否已注册垃圾投放监督APP，若未注册，则提示垃圾投放人注册垃圾投放监督APP，完成人脸绑定；

步骤4：识别并显示待投放垃圾的类型；

步骤5：追踪感知投放过程，如待投放垃圾的类型与其被投放的垃圾箱匹配，则垃圾投放监督APP对该垃圾投放人进行积分奖励并自动累计入垃圾投放人积分账户；否则，提示投放错误信息；

步骤6：智能摄像头对投放人员的面部数据进行采集，图像采集终端对投放人员身边是否有泼洒污物进行检测，检测到泼洒污物即默认投放人员产生泼洒现象，则进行积分扣除一定值处理。

本发明充分复用城市市政照明智能复合杆柱，采用图像识别、人工智能和人机交互技术，提出了一种基于图像识别和积分奖励的生活垃圾分类投放系统及方法，所述系统为基于智能照明杆柱和分类垃圾箱组合的垃圾分类投放组合装置，重点解决垃圾分类投放指导装置成本高、用户分类投放体验性和积极性不足的问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:

图1为本发明的垃圾分类流程图。

具体实施方式

下面将结合附图1对本发明进行详细说明，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。

本发明通过改进在此提供一种智能化垃圾分类投放扫描系统及方法，如图1所示，所述垃圾分类投放系统包括筛分垃圾箱、智能复合杆柱、垃圾分类投放管控系统和垃圾投放监督APP；所述筛分垃圾箱，用于筛分且分类存储垃圾，筛分垃圾箱旁标记待投放垃圾辨识区，待投放垃圾辨识区为垃圾投放的指定站立区；所述筛分垃圾箱与智能复合杆柱就近安装，智能复合杆柱上安装有智能摄像头和信息投放装置；所述智能摄像头的拍摄范围覆盖筛分垃圾箱和待投放垃圾辨识区，用于采集并识别筛分垃圾箱和待投放垃圾辨识区的实时图像信息；所述信息投放装置，用于提示垃圾分类投放信息；所述垃圾分类投放管控系统，用于基于智能摄像头采集并识别的筛分垃圾箱和待投放垃圾辨识区的实时图像信息，进行垃圾分类投放管控；所述垃圾投放监督APP绑定垃圾投放人的人脸信息，用于垃圾投放积分的显示及管理。

所述智能摄像头包括采集模块、判断模块、人脸识别模块、垃圾类型识别模块和追踪模块；所述采集模块，用于采集筛分垃圾箱和待投放垃圾辨识区的实时图像信息；所述判断模块，用于基于采集模块采集的待投放垃圾辨识区的实时图像信息，判断是否有垃圾进入待投放垃圾辨识区，有垃圾进入待投放垃圾辨识区时，启动人脸识别模块、垃圾类型识别模块和追踪模块；所述人脸识别模块，用于识别垃圾投放人并判断其是否已注册垃圾投放监督APP，若未注册，则信息投放装置提示垃圾投放人注册垃圾投放监督APP，完成人脸绑定；所述垃圾类型识别模块，用于识别待投放垃圾的垃圾类型，所述垃圾类型通过信息投放装置显示；所述追踪模块，用于控制智能摄像头追踪感知投放过程，如待投放垃圾的类型与其被投放的垃圾箱匹配，则垃圾投放监督APP对该垃圾投放人进行积分奖励并自动累计入垃圾投放人积分账户；否则，信息投放装置提示投放错误信息。

所述垃圾分类投放管控系统包括同步模块、传输模块和管理模块；所述同步模块，用于管理垃圾标准分类模板，使其垃圾分类标准与智能摄像头的垃圾识别类型一致；所述传输模块，用于实现智能摄像头通过信息投放装置向投放人的信息传输；所述管理模块，用于管理用户档案，进行积分核算奖励。

所述垃圾分类投放管控系统还包括监测模块；所述监测模块，用于基于智能摄像头采集并识别的筛分垃圾箱实时图像信息，定时监测筛分垃圾箱存储状态，如接近满箱，则调度垃圾收集车辆进行回收处置。

所述垃圾分类投放管控系统还包括调整模块；所述调整模块，用于根据垃圾投放箱的投放规律，调整垃圾分类箱个数及类别。

所述筛分垃圾箱采用可透视防雨顶盖，既便于从上部投放垃圾，又便于通过智能摄像头识别垃圾存储状态。

所述信息投放装置包括信息显示屏和报警器，分别用于图形界面提示和语音提示；信息显示屏，用于显示垃圾投放监督APP用户扫描二维码、垃圾类型和投放错误信息；所述报警器，用于提示垃圾类型和投放错误信息。

脏污洒落监测系统包括图像采集终端、控制器、数据存储模块，所述图像采集终端和数据存储模块均与控制器电性连接；

所述图像采集终端，用于对投放人员扔垃圾时是否产生垃圾泼洒现象进行图像采集；

数据存储模块，对图像数据以及产生泼洒的投放人员头像进行实时存储；

智能摄像头对投放人员的面部数据进行采集，当投放人员产生泼洒现象，则进行积分扣除一定值处理。

本发明还提供了一种智能化垃圾分类投放扫描系统的方法，包括以下步骤：

步骤1：采集筛分垃圾箱和待投放垃圾辨识区的实时图像信息；

步骤2：基于采集的待投放垃圾辨识区的实时图像信息，判断是否有垃圾进入待投放垃圾辨识区，有垃圾进入待投放垃圾辨识区时，执行步骤3；

步骤3：识别垃圾投放人并判断其是否已注册垃圾投放监督APP，若未注册，则提示垃圾投放人注册垃圾投放监督APP，完成人脸绑定；

步骤4：识别并显示待投放垃圾的类型；

步骤5：追踪感知投放过程，如待投放垃圾的类型与其被投放的垃圾箱匹配，则垃圾投放监督APP对该垃圾投放人进行积分奖励并自动累计入垃圾投放人积分账户；否则，提示投放错误信息；

步骤6：智能摄像头对投放人员的面部数据进行采集，图像采集终端对投放人员身边是否有泼洒污物进行检测，检测到泼洒污物即默认投放人员产生泼洒现象，则进行积分扣除一定值处理。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种智能化垃圾分类投放扫描系统，其特征在于：所述垃圾分类投放系统包括筛分垃圾箱、智能复合杆柱、垃圾分类投放管控系统、脏污洒落监测系统和垃圾投放监督APP；

所述筛分垃圾箱，用于筛分且分类存储垃圾，筛分垃圾箱旁标记待投放垃圾辨识区，待投放垃圾辨识区为垃圾投放的指定站立区；智能复合杆柱上安装有智能摄像头和信息投放装置；所述智能摄像头的拍摄范围覆盖筛分垃圾箱和待投放垃圾辨识区，用于采集并识别筛分垃圾箱和待投放垃圾辨识区的实时图像信息；所述垃圾分类投放管控系统，用于基于智能摄像头采集并识别的筛分垃圾箱和待投放垃圾辨识区的实时图像信息，进行垃圾分类投放管控；所述垃圾投放监督APP绑定垃圾投放人的人脸信息，用于垃圾投放积分的显示及管理；

脏污洒落监测系统设置在筛分垃圾箱的前端，其用于对投放人员扔垃圾时是否产生垃圾泼洒现象进行监控。

2.根据权利要求1所述的一种智能化垃圾分类投放扫描系统，其特征在于：所述智能摄像头包括采集模块、判断模块、人脸识别模块、垃圾类型识别模块和追踪模块；所述采集模块，用于采集筛分垃圾箱和待投放垃圾辨识区的实时图像信息；所述判断模块，用于基于采集模块采集的待投放垃圾辨识区的实时图像信息，判断是否有垃圾进入待投放垃圾辨识区，有垃圾进入待投放垃圾辨识区时，启动人脸识别模块、垃圾类型识别模块和追踪模块；所述人脸识别模块，用于识别垃圾投放人并判断其是否已注册垃圾投放监督APP，若未注册，则信息投放装置提示垃圾投放人注册垃圾投放监督APP，完成人脸绑定；所述垃圾类型识别模块，用于识别待投放垃圾的垃圾类型，所述垃圾类型通过信息投放装置显示；所述追踪模块，用于控制智能摄像头追踪感知投放过程，如待投放垃圾的类型与其被投放的垃圾箱匹配，则垃圾投放监督APP对该垃圾投放人进行积分奖励并自动累计入垃圾投放人积分账户；否则，信息投放装置提示投放错误信息。

3.根据权利要求1所述的一种智能化垃圾分类投放扫描系统，其特征在于：所述垃圾分类投放管控系统包括同步模块、传输模块和管理模块；所述同步模块，用于管理垃圾标准分类模板，使其垃圾分类标准与智能摄像头的垃圾识别类型一致；所述传输模块，用于实现智能摄像头通过信息投放装置向投放人的信息传输；所述管理模块，用于管理用户档案，进行积分核算奖励。

4.根据权利要求1所述的一种智能化垃圾分类投放扫描系统，其特征在于：所述垃圾分类投放管控系统还包括监测模块；所述监测模块，用于基于智能摄像头采集并识别的筛分垃圾箱实时图像信息，定时监测筛分垃圾箱存储状态，如接近满箱，则调度垃圾收集车辆进行回收处置。

5.根据权利要求1所述的一种智能化垃圾分类投放扫描系统，其特征在于：所述垃圾分类投放管控系统还包括调整模块；所述调整模块，用于根据垃圾投放箱的投放规律，调整垃圾分类箱个数及类别。

6.根据权利要求1所述的一种智能化垃圾分类投放扫描系统，其特征在于：所述筛分垃圾箱采用可透视防雨顶盖，既便于从上部投放垃圾，又便于通过智能摄像头识别垃圾存储状态。

7.根据权利要求1所述的一种智能化垃圾分类投放扫描系统，其特征在于：所述信息投放装置包括信息显示屏和报警器，分别用于图形界面提示和语音提示；信息显示屏，用于显示垃圾投放监督APP用户扫描二维码、垃圾类型和投放错误信息；所述报警器，用于提示垃圾类型和投放错误信息。

8.根据权利要求7所述的一种智能化垃圾分类投放扫描系统，其特征在于，脏污洒落监测系统包括图像采集终端、控制器、数据存储模块，所述图像采集终端和数据存储模块均与控制器电性连接；

所述图像采集终端，用于对投放人员扔垃圾时是否产生垃圾泼洒现象进行图像采集；

数据存储模块，对图像数据以及产生泼洒的投放人员头像进行实时存储；

智能摄像头对投放人员的面部数据进行采集，当投放人员产生泼洒现象，则进行积分扣除一定值处理。

9.一种应用权利要求1-8任一项智能化垃圾分类投放扫描系统的方法，其特征在于：所述垃圾分类投放方法包括以下步骤：

步骤1：采集筛分垃圾箱和待投放垃圾辨识区的实时图像信息；

步骤2：基于采集的待投放垃圾辨识区的实时图像信息，判断是否有垃圾进入待投放垃圾辨识区，有垃圾进入待投放垃圾辨识区时，执行步骤3；

步骤3：识别垃圾投放人并判断其是否已注册垃圾投放监督APP，若未注册，则提示垃圾投放人注册垃圾投放监督APP，完成人脸绑定；

步骤4：识别并显示待投放垃圾的类型；

步骤5：追踪感知投放过程，如待投放垃圾的类型与其被投放的垃圾箱匹配，则垃圾投放监督APP对该垃圾投放人进行积分奖励并自动累计入垃圾投放人积分账户；否则，提示投放错误信息；

步骤6：智能摄像头对投放人员的面部数据进行采集，图像采集终端对投放人员身边是否有泼洒污物进行检测，检测到泼洒污物即默认投放人员产生泼洒现象，则进行积分扣除一定值处理。

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