CN116894987B - 基于多传感特征的回收物可循环度评估和分类方法、装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于多传感特征的回收物可循环度评估和分类方法、装置，所述方法包括：获取垃圾的立体三维视图，计算垃圾表面的几何面；获取垃圾的重量，并对垃圾进行光谱识别，由此确定垃圾的表面材质，确定垃圾是否包括内容物；在垃圾不包括内容物的情况下，按照垃圾的材质和几何面，对垃圾进行分类，运输至对应分类的区域；在垃圾的表面材质为塑料且包括内容物的情况下，将垃圾打开获取其中的内容物，结合内容物的几何面，对内容物进行分类，运输至对应分类的区域。采用上述技术方案，引入垃圾的几何面特征作为判断依据，结合生活垃圾的主要类别和外形，能够有效的、快速的进行垃圾分类，提供一种图像特征分类之外的垃圾分类方式。
Description
技术领域
本发明涉及垃圾循环和分类技术领域，尤其涉及一种基于多传感特征的回收物可循环度评估和分类方法、装置。
背景技术
现如今，在大力倡导绿色环保的背景下，垃圾循环和垃圾分类成为了关注的重点和热点问题。大部分城市已经引入了基于垃圾分类的垃圾循环制度和要求，特别是在住宅区域，建立了垃圾分类的垃圾处理基础设施。
但是在实际执行的过程中，由于种种原因，人们主要执行垃圾分类、垃圾归类，不同的垃圾种类投入不同的垃圾箱中，还存在较大的执行难度。因此，为了解决这个问题，提供了诸多主动的垃圾分类方案，主要是基于图像特征分类识别的技术方案。
但是其中存在的问题是，生活垃圾的种类多种多样，很难通过训练样本的训练得到较为准确的图像分类模型，而且由于生活垃圾的特殊性，通常垃圾处于挤压或破损状态，并且挤压和破损状态没有规律性，因此也难以从训练样本中学习得到有效的特征，此外，生活垃圾由塑料袋包裹，仅仅识别得到塑料袋的结果不能塑料袋垃圾的内容物。综上，现有的垃圾分类方案难以用于实际操作，不适用于生活垃圾分类，难以准确的进行垃圾分类和垃圾循环。
发明内容
发明目的：本发明提供一种基于多传感特征的回收物可循环度评估和分类方法、装置，通过垃圾的表面材质和密度判断垃圾内是否有内容物，引入垃圾的几何面特征作为判断依据，对垃圾进行分类和可循序度评估；垃圾属于包裹有内容物的塑料袋的情况下，打开塑料袋获取内容物，通过内容物的材质和几何面，对内容物进行分类和可循序度评估；通过垃圾和内容物的材质和几何面，结合生活垃圾的主要类别和外形，能够有效的、快速的进行垃圾分类，提供一种图像特征分类之外的垃圾分类方式。
技术方案：本发明提供一种基于多传感特征的回收物可循环度评估和分类方法，包括：对于投放的垃圾，在下落的过程中，获取垃圾的立体三维视图，计算垃圾的体积和表面的几何面；垃圾下落至内置托盘，获取垃圾的重量，并对垃圾进行光谱识别，由此确定垃圾的密度和表面材质，确定垃圾是否包括内容物；在垃圾不包括内容物的情况下，按照垃圾的材质和几何面，对垃圾进行分类，以及确定垃圾的可循环度，将符合可循环标准的垃圾作为回收物，运输至对应分类的区域；在垃圾的表面材质为塑料且包括内容物的情况下，根据垃圾的几何面，确定是否将垃圾打开；在将垃圾打开的情况下，获取其中的内容物，对内容物分别获取立体三维视图、进行光谱识别，确定内容物的材质，结合内容物的几何面，对内容物进行分类，以及确定内容物的可循环度，将符合可循环标准的内容物作为回收物，运输至对应分类的区域；在不将垃圾打开的情况下，将垃圾运输至待人工处理区域。
具体的，按照垃圾的重量和体积，计算垃圾的实际密度，若实际密度高于垃圾的表面材质的参考密度，且差值超过标准数值的情况下，认定垃圾包括内容物。
具体的，按照垃圾的材质，划分垃圾的第一大类，按照垃圾表面的几何面的数量和斜度分布，将垃圾划分至垃圾对应的第一大类下属的第二小类；每个第一大类对应有多个第二小类；第二小类的每个类别，设置有几何面的数量范围和斜度分布范围。
具体的，按照垃圾的第二小类，确定垃圾的可循环度等级，按照垃圾上是否存在挤压点以及挤压点的数量，确定垃圾可循环等级下的可循环值；若大于等于三个几何面共同交于一个顶点，且几何面的边的数量符合认定数量范围，则将顶点作为挤压点。
具体的，所述几何面，指垃圾表面的平面或曲面；挤压点相邻的几何面，不纳入垃圾表面的几何面的计算。
具体的，若垃圾表面的几何面的数量大于种类认定数量，则认定垃圾为塑料袋，确定将垃圾打开。
具体的，将垃圾提起，破坏表面的塑料袋并抓取，使得塑料袋内的内容物下落，在下落至内置托盘的过程中，通过图像识别确定各个内容物，并对每个内容物分别获取立体三维视图、进行光谱识别。
具体的，在识别得到内容物属于厨余垃圾的情况下，直接对相应的内容物进行分类，并运输至对应分类的区域。
具体的，在内容物不属于厨余垃圾的情况下，按照内容物的材质，划分垃圾的第一大类，按照内容物表面的几何面的数量和斜度分布，将内容物划分至内容物对应的第一大类下属的第二小类，按照内容物的第二小类，确定内容物的可循环度等级，按照内容物上是否存在挤压点以及挤压点的数量，确定垃圾可循环等级下的可循环值。
本发明还提供一种基于多传感特征的回收物可循环度评估和分类装置，包括：箱体、物品投放口、立体三维视图获取器、光谱仪、内置托盘、称重传感器、计算单元、塑料垃圾打开机构、推杆单元和存储单元，其中：所述物品投放口，设置于箱体上，用于接收外部投放的垃圾；所述立体三维视图获取器，设置于箱体内部，在投放的垃圾从所述物品投放口进入，下落至内置托盘的过程中，获取垃圾的立体三维视图；对垃圾的内容物分别获取立体三维视图；所述光谱仪，设置于箱体内部，对下落至内置托盘的垃圾进行光谱识别，由此确定垃圾的表面材质；对垃圾的内容物分别进行光谱识别，确定内容物的材质；所述内置托盘，设置于箱体内部，位于物品投放口下侧，内置有称重传感器，用于获取垃圾的重量；所述计算单元，按照垃圾的立体三维视图，计算垃圾的体积和表面的几何面，按照垃圾的体积和重量，确定垃圾的密度，结合垃圾的表面材质，确定垃圾是否包括内容物；在垃圾不包括内容物的情况下，按照垃圾的材质和几何面，对垃圾进行分类，以及确定垃圾的可循环度；在垃圾的表面材质为塑料且包括内容物的情况下，根据垃圾的几何面，确定是否将垃圾打开；按照垃圾的内容物的立体三维视图计算表面的几何面，结合垃圾的内容物的材质，对内容物进行分类，以及确定内容物的可循环度；所述塑料垃圾打开机构，用于将垃圾打开，获取其中的内容物；所述推杆单元，设置于箱体内部，位于内置托盘上侧，将符合可循环标准的垃圾或内容物作为回收物，运输至对应分类的存储单元。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：通过垃圾的表面材质和密度判断垃圾内是否有内容物，引入垃圾的几何面特征作为判断依据，对垃圾进行分类和可循序度评估；垃圾属于包裹有内容物的塑料袋的情况下，打开塑料袋获取内容物，通过内容物的材质和几何面，对内容物进行分类和可循序度评估；通过垃圾和内容物的材质和几何面，结合生活垃圾的主要类别和外形，能够有效的、快速的进行垃圾分类，提供一种图像特征分类之外的垃圾分类方式。
附图说明
图1为本发明提供的基于多传感特征的回收物可循环度评估和分类装置的结构示意图；
图2为本发明提供的装置的内置托盘和推杆单元的俯视图；
1-箱体；2-物品投放口；3-立体三维视图获取器；4-光谱仪；5-内置托盘；6-推杆单元；601-主推杆；602-副推杆；7-存储单元；701-挡板；702-隔板。
实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
参阅图1，其为本发明提供的基于多传感特征的回收物可循环度评估和分类装置的结构示意图；参阅图2，其为本发明提供的装置的内置托盘5和推杆单元6的俯视图。
本发明提供一种基于多传感特征的回收物可循环度评估和分类方法、装置，对于装置而言，包括多个部件，每个部件用于执行可循环度评估和分类方法的步骤或功能。
本发明提供的基于多传感特征的回收物可循环度评估和分类装置，包括：箱体1、物品投放口2、立体三维视图获取器3、光谱仪4、内置托盘5、称重传感器、计算单元、塑料垃圾打开机构、推杆单元6和存储单元7，其中：所述物品投放口2，设置于箱体1上，用于接收外部投放的垃圾；所述立体三维视图获取器3，设置于箱体1内部，在投放的垃圾从所述物品投放口2进入，下落至内置托盘5的过程中，获取垃圾的立体三维视图；对垃圾的内容物分别获取立体三维视图；所述光谱仪4，设置于箱体1内部，对下落至内置托盘5的垃圾进行光谱识别，由此确定垃圾的表面材质；对垃圾的内容物分别进行光谱识别，确定内容物的材质；所述内置托盘5，设置于箱体1内部，位于物品投放口2下侧，内置有称重传感器，用于获取垃圾的重量；所述计算单元，按照垃圾的立体三维视图，计算垃圾的体积和表面的几何面，按照垃圾的体积和重量，确定垃圾的密度，结合垃圾的表面材质，确定垃圾是否包括内容物；在垃圾不包括内容物的情况下，按照垃圾的材质和几何面，对垃圾进行分类，以及确定垃圾的可循环度；在垃圾的表面材质为塑料且包括内容物的情况下，根据垃圾的几何面，确定是否将垃圾打开；按照垃圾的内容物的立体三维视图计算表面的几何面，结合垃圾的内容物的材质，对内容物进行分类，以及确定内容物的可循环度；所述塑料垃圾打开机构，用于将垃圾打开，获取其中的内容物；所述推杆单元6，设置于箱体1内部，位于内置托盘5上侧，将符合可循环标准的垃圾或内容物作为回收物，运输至对应分类的存储单元7。
在具体实施中，从物品投放口2投入的垃圾在下落的过程中，在没有下落至内置托盘5时，垃圾全部的外表面均可以被观察获取，此时，立体三维视图获取器3可以获取垃圾的立体三维视图，并通过计算单元，依据立体三维视图计算垃圾的体积和垃圾表面的几何面。
在具体实施中，某些表面材质较为柔软或者可变化的垃圾，在下落过程中外表面的形状可能发生变化，可能会对几何面的提取产生障碍，但经过验证发现，由于绝大多数情况下，发生这种情况的是包裹有内容物的塑料袋，即使外表面的形状发生变化，但是塑料袋外表面还是有足够的几何面特征来准确的进行判断。
在具体实施中，立体三维视图获取器3，可以是双目立体视觉相机或者是激光雷达等可以用于获取立体三维视图的设备，此处不再赘述。
本发明实施例中，几何面，指垃圾表面的平面或曲面。
在具体实施中，例如长方形是由6个平面几何面构成，例如听装饮料通常是由一个曲面几何面和两个平面几何面，几何面的表面需要是连续的，若存在某条线，该线上的点与相邻面上的相邻点相比，存在较大的斜度或斜率变化，且变化率超过预定阈值，则认为该线是相邻两个几何面的分界线。
在具体实施中，在垃圾下落至内置托盘5时，设置在内置托盘5内的称重传感器可以获取垃圾的重量，设置在箱体1内部的光谱仪4可以识别垃圾的表面材质。
本发明实施例中，按照垃圾的重量和体积，计算垃圾的实际密度，若实际密度高于垃圾的表面材质的参考密度，且差值超过标准数值的情况下，认定垃圾包括内容物。
在具体实施中，计算单元通过垃圾的重量和体积计算得到的实际密度，与垃圾的表面材质的参考密度相比，来判断垃圾是否包括内容物，其中标准数值可以根据实际应用场景相应的设定。
在具体实施中，判断垃圾是否包括内容物，重点在于垃圾的实际密度高于垃圾表面材质的密度。在垃圾的实际密度与垃圾表面材质的参考密度相近甚至相等时，说明垃圾内没有其他物品，或者垃圾内部没有镂空区域，垃圾的表面材质即是垃圾的构成材质，当然这类情况可能较少。在垃圾的实际密度低于垃圾表面材质的参考密度时，会有两种情况，第一种是垃圾内部存在镂空区域，第二种是垃圾内部的物品的密度小于垃圾表面材质的密度，第一种情况同样属于垃圾内没有内容物的情况，而第二种情况，考虑到生活垃圾通常采用较为轻薄的材质进行包装，因此发生的情况非常之少，因此不对上述第二种情况进行特别的考虑。
本发明实施例中，在垃圾不包括内容物的情况下，计算单元按照垃圾的材质和几何面，对垃圾进行分类，以及确定垃圾的可循环度，具体而言，按照垃圾的材质，划分垃圾的第一大类，按照垃圾表面的几何面的数量和斜度分布，将垃圾划分至垃圾对应的第一大类下属的第二小类；每个第一大类对应有多个第二小类；第二小类的每个类别，设置有几何面的数量范围和斜度分布范围。
在具体实施中，通过垃圾的表面材质，可以进行一级分类，即划分垃圾的第一大类，第一大类是按照生活垃圾材质进行大类的划分，例如垃圾的材质是纸质，即可以将垃圾划分为纸质垃圾类别，垃圾的材质是塑料，即可以将垃圾划分为塑料垃圾类别，垃圾的材质是棉麻等纺织材质，可以将垃圾划分为纺织垃圾类别，垃圾的材质是金属，可以将垃圾划分为金属类别垃圾。
在具体实施中，按照垃圾表面的几何面的数量和斜度分布，可以将垃圾进一步进行划分，划分至垃圾对应的第一大类下属的第二小类。例如，垃圾是纸质垃圾类别，按照垃圾几何面的数量范围和斜度分布范围，垃圾几何面的数量为6，斜度数值低，可以划分为纸质垃圾类别下第二小类的纸盒类，垃圾几何面的数量为2，可以划分为纸质垃圾类别下第二小类的纸张类；例如，垃圾是塑料垃圾类别，垃圾几何面的数量为6，斜度数值低，可以划分为塑料垃圾类别下第二小类的塑料包装盒类，垃圾几何面的数量为3至4，其中一个曲面几何面斜度较大，其他的几何面斜度较低，可以划分为塑料垃圾类别下第二小类的塑料饮品杯；例如，垃圾是纺织垃圾类别，垃圾几何面的数量为2至6，斜度数值低，可以划分为服饰垃圾；例如，垃圾是金属类别垃圾，垃圾几何面的数量为6，斜度数值低，可以划分为金属垃圾类别下第二小类的金属盒类，垃圾几何面的数量为3至4，其中一个曲面几何面斜度较大，其他的几何面斜度较低，可以划分为金属垃圾类别下第二小类的听装杯。
在具体实施中，第二小类的每个类别，设置的几何面的数量范围和斜度分布范围，可以按照实际情况进行对应的设定。由于生活垃圾在确定材质之后，其具体的类别是具有一定的规律性的，比如服饰、塑料包装、纸张、纸盒、金属盒、塑料杯等等。因此，通过本发明提供的方法，确定材质之后，引入几何面的判断方式，也即通过垃圾的外形几何面特征，结合生活垃圾的规律性，可以有效对生活垃圾进行分类。相比现有技术中常用的图像识别，具有突出的优势，例如图像识别很难分辨生活垃圾的材质，也因此很难去提供可循环度评估结果。
本发明实施例中，计算单元按照垃圾的第二小类，确定垃圾的可循环度等级，按照垃圾上是否存在挤压点以及挤压点的数量，确定垃圾可循环等级下的可循环值。
本发明实施例中，若大于等于三个几何面共同交于一个顶点，且几何面的边的数量符合认定数量范围（按照实际应用情况进行设定，通常为3），则将顶点作为挤压点。
本发明实施例中，挤压点相邻的几何面，不纳入垃圾表面的几何面的计算。
在具体实施中，划分垃圾的第二小类后，可以确定垃圾的可循环度等级，循环等级可以根据实际情况进行划分，一般而言，根据材质和加工程序来确定，比如纸质容易回收循环，纸质类别垃圾的循环等级较高，而塑料类别垃圾的循环等级较低。进一步的，通过挤压点数量，可以认定垃圾挤压混合破损的程度，如果挤压点很多，说明垃圾被破坏的程度较强，一定程度上也会影响垃圾的类别分类，此时垃圾的可循环值较低，如果挤压点少，说明垃圾很大程度上保持原样，此时垃圾的可循环值较高。
在具体实施中，将符合可循环标准的垃圾作为回收物，运输至对应分类的区域，是通过装置的推杆推送至存储单元7对应的部分。存储单元7中有多层，每层有由隔板702划分的多个小存储区域，不同的层对应不同的第一大类，每层的每个小存储区域对应不同的第二小类，推杆单元6在投放物品口的两侧分别设置有两个副推杆，在投放物品口下侧设置有主推杆601，通过副推杆602可以将垃圾推至对应的小存储区域，然后主推杆601将垃圾从内置托盘5推至存储单元7。在存储单元7中设置有多个挡板701，存储单元7每层对应一个倾斜设置的挡板，例如当垃圾需要运输至存储单元7的第一层（共三层），则存储单元7第二层和第三层的挡板701可以动作至竖直状态，垃圾直接落在第一层的挡板701上，从挡板上进入存储单元7第一层对应的小存储区域，如果垃圾需要运输至存储单元7的第三层，则第三层的挡板701保持原先的倾斜状态，垃圾从挡板701滑落至存储单元7第三层对应的小存储区域。
在具体实施中，挤压点的计算，同样体现了通过垃圾几何面特征进行识别，优于其他的识别方式，原因在于，通过表面特征可以确定垃圾识别处于挤压或破损状态，这是图像识别等分类方式难以实现的。
在具体实施中，由于挤压所造成的几何面，不属于垃圾原本的几何面，因此挤压点相邻的几何面，不纳入垃圾表面的几何面的计算，进一步提升分类识别的准确度。
本发明实施例中，计算单元在垃圾的表面材质为塑料且包括内容物的情况下，根据垃圾的几何面，确定是否将垃圾打开，若垃圾表面的几何面的数量大于种类认定数量（根据实际情况进行设定），则认定垃圾为塑料袋，确定将垃圾打开。
在具体实施中，生活垃圾中常见的是通过塑料垃圾袋包裹垃圾，而图像识别是无法对这类垃圾进行识别，而通过在认定垃圾材质为塑料的情况下，若垃圾表面的几何面的数量大于种类认定数量，则认定垃圾为塑料袋，因此通过塑料垃圾袋表面的几何面较多，几何面特征较为明显，因此是容易判断垃圾是否为包裹有内容物的塑料垃圾袋。
塑料垃圾打开机构一般由三个抓手构成，其中一个抓手可以将塑料垃圾袋提起，另外两个抓手抓住垃圾袋后可以将垃圾袋撕开，此时垃圾袋中的内容物下落至内置托盘5，在下落过程中，立体三维视图获取器3可以获取内容物的立体三维视图，下落到内置托盘5上时，光谱仪4可以对内容的材质进行识别。
本发明实施例中，计算单元在识别得到内容物属于厨余垃圾的情况下，直接对相应的内容物进行分类，并运输至对应分类的区域。
在具体实施中，考虑到生活垃圾的实际情况，由于多数的厨余垃圾（骨头、肉类、蔬菜等）都会被放在塑料垃圾袋中统一投入垃圾箱内，并且厨余垃圾通过材质即可判断，无需再引入表面几何面特征。
本发明实施例中，在内容物不属于厨余垃圾的情况下，按照内容物的材质，划分垃圾的第一大类，按照内容物表面的几何面的数量和斜度分布，将内容物划分至内容物对应的第一大类下属的第二小类，按照内容物的第二小类，确定内容物的可循环度等级，按照内容物上是否存在挤压点以及挤压点的数量，确定垃圾可循环等级下的可循环值。
在具体实施中，塑料垃圾袋中的内容物的分类，可以参照上述垃圾分类的方式。
在垃圾中有内容物且不属于塑料垃圾袋的情况下，暂时难以判断内容物的情况，因此移送等待人工处理是较好的选择方式。
Claims (10)
1.一种基于多传感特征的回收物可循环度评估和分类方法，包括：
对于投放的垃圾，在下落的过程中，获取垃圾的立体三维视图，计算垃圾的体积和表面的几何面；
垃圾下落至内置托盘，获取垃圾的重量，并对垃圾进行光谱识别，由此确定垃圾的密度和表面材质，确定垃圾是否包括内容物；
在垃圾不包括内容物的情况下，按照垃圾的材质和几何面，对垃圾进行分类，以及确定垃圾的可循环度，将符合可循环标准的垃圾作为回收物，运输至对应分类的区域；
在垃圾的表面材质为塑料且包括内容物的情况下，根据垃圾的几何面，确定是否将垃圾打开；
在将垃圾打开的情况下，获取其中的内容物，对内容物分别获取立体三维视图、进行光谱识别，确定内容物的材质，结合内容物的几何面，对内容物进行分类，以及确定内容物的可循环度，将符合可循环标准的内容物作为回收物，运输至对应分类的区域；
在不将垃圾打开的情况下，将垃圾运输至待人工处理区域。
2.根据权利要求1所述的基于多传感特征的回收物可循环度评估和分类方法，其特征在于，所述确定垃圾是否包括内容物，包括：
按照垃圾的重量和体积，计算垃圾的实际密度，若实际密度高于垃圾的表面材质的参考密度，且差值超过标准数值的情况下，认定垃圾包括内容物。
3.根据权利要求1所述的基于多传感特征的回收物可循环度评估和分类方法，其特征在于，所述按照垃圾的材质和几何面，对垃圾进行分类，包括：
按照垃圾的材质，划分垃圾的第一大类，按照垃圾表面的几何面的数量和斜度分布，将垃圾划分至垃圾对应的第一大类下属的第二小类；每个第一大类对应有多个第二小类；第二小类的每个类别，设置有几何面的数量范围和斜度分布范围。
4.根据权利要求3所述的基于多传感特征的回收物可循环度评估和分类方法，其特征在于，所述确定垃圾的可循环度，包括：
按照垃圾的第二小类，确定垃圾的可循环度等级，按照垃圾上是否存在挤压点以及挤压点的数量，确定垃圾可循环等级下的可循环值；若大于等于三个几何面共同交于一个顶点，且几何面的边的数量符合认定数量范围，则将顶点作为挤压点。
5.根据权利要求4所述的基于多传感特征的回收物可循环度评估和分类方法，其特征在于，所述几何面，指垃圾表面的平面或曲面；挤压点相邻的几何面，不纳入垃圾表面的几何面的计算。
6.根据权利要求5所述的基于多传感特征的回收物可循环度评估和分类方法，其特征在于，所述在垃圾的表面材质为塑料且包括内容物的情况下，根据垃圾的几何面，确定是否将垃圾打开，包括：
若垃圾表面的几何面的数量大于种类认定数量，则认定垃圾为塑料袋，确定将垃圾打开。
7.根据权利要求6所述的基于多传感特征的回收物可循环度评估和分类方法，其特征在于，在将垃圾打开的情况下，获取其中的内容物，对内容物分别获取立体三维视图、进行光谱识别，包括：
将垃圾提起，破坏表面的塑料袋并抓取，使得塑料袋内的内容物下落，在下落至内置托盘的过程中，通过图像识别确定各个内容物，并对每个内容物分别获取立体三维视图、进行光谱识别。
8.根据权利要求7所述的基于多传感特征的回收物可循环度评估和分类方法，其特征在于，所述确定内容物的材质，包括：
在识别得到内容物属于厨余垃圾的情况下，直接对相应的内容物进行分类，并运输至对应分类的区域。
9.根据权利要求8所述的基于多传感特征的回收物可循环度评估和分类方法，其特征在于，所述确定内容物的材质，结合内容物的几何面，对垃圾进行分类，以及确定垃圾的可循环度，包括：
在内容物不属于厨余垃圾的情况下，按照内容物的材质，划分垃圾的第一大类，按照内容物表面的几何面的数量和斜度分布，将内容物划分至内容物对应的第一大类下属的第二小类，按照内容物的第二小类，确定内容物的可循环度等级，按照内容物上是否存在挤压点以及挤压点的数量，确定垃圾可循环等级下的可循环值。
10.一种基于多传感特征的回收物可循环度评估和分类装置，其特征在于，包括：箱体、物品投放口、立体三维视图获取器、光谱仪、内置托盘、称重传感器、计算单元、塑料垃圾打开机构、推杆单元和存储单元，其中：
所述物品投放口，设置于箱体上，用于接收外部投放的垃圾；
所述立体三维视图获取器，设置于箱体内部，在投放的垃圾从所述物品投放口进入，下落至内置托盘的过程中，获取垃圾的立体三维视图；对垃圾的内容物分别获取立体三维视图；
所述光谱仪，设置于箱体内部，对下落至内置托盘的垃圾进行光谱识别，由此确定垃圾的表面材质；对垃圾的内容物分别进行光谱识别，确定内容物的材质；
所述内置托盘，设置于箱体内部，位于物品投放口下侧，内置有称重传感器，用于获取垃圾的重量；
所述计算单元，按照垃圾的立体三维视图，计算垃圾的体积和表面的几何面，按照垃圾的体积和重量，确定垃圾的密度，结合垃圾的表面材质，确定垃圾是否包括内容物；在垃圾不包括内容物的情况下，按照垃圾的材质和几何面，对垃圾进行分类，以及确定垃圾的可循环度；在垃圾的表面材质为塑料且包括内容物的情况下，根据垃圾的几何面，确定是否将垃圾打开；按照垃圾的内容物的立体三维视图计算表面的几何面，结合垃圾的内容物的材质，对内容物进行分类，以及确定内容物的可循环度；
所述塑料垃圾打开机构，用于将垃圾打开，获取其中的内容物；
所述推杆单元，设置于箱体内部，位于内置托盘上侧，将符合可循环标准的垃圾或内容物作为回收物，运输至对应分类的存储单元。
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