CN216188131U - 一种社区袋装垃圾处理设备及监控系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种社区袋装垃圾处理设备及监控系统，所述社区袋装垃圾处理设备，包括：垃圾投放带、垃圾检测带、垃圾压缩带以及垃圾处理带；所述垃圾投放带包括第一传送带及称重检测机构，所述第一传送带设置于所述称重检测机构上，通过所述称重检测机构能够检测投放在所述第一传送带上的袋装垃圾的重量；所述垃圾检测带包括第二传送带、垃圾预检机构、X光检测机构以及垃圾回流组件，所述第二传送带与所述第一传送带连接，所述垃圾预检机构、X光检测机构以及第一摆杆依次设置于所述第二传送带上；本申请的社区袋装垃圾处理设备提高了垃圾分类效率，避免二次污染；实现了垃圾预检、分类识别、压缩、处理的全程自动化，以促进社会资源的重复利用。

Description

一种社区袋装垃圾处理设备及监控系统

技术领域

本申请属于环保设备技术领域，更具体地说，是涉及一种社区袋装垃圾处理设备及监控系统。

背景技术

随着国家对环保的重视，垃圾分类全国推广，逐步进入社区落实执行。当前在社区设置的垃圾分类站，都需要人提前把垃圾分类好，并且丢入指定的分类垃圾箱，在垃圾分类推广的前期阶段，普通人还未习惯垃圾分类的方式，很多时候人们并未对垃圾进行手动分类，而是一整袋各种垃圾混合在一起，随便找个垃圾箱投入，达不到垃圾分类的效果。

当前做自动垃圾分类的装置和方法，有些是采用金属探测器进行垃圾中的金属探测，如申请号为CN202110554458.1的一种垃圾自动分料装置，但是金属探测器只能探测金属垃圾，无法精准探测垃圾具体属于国家规定的4个垃圾分类类别(可回收物、厨余垃圾、有害垃圾以及其它垃圾)的哪一类。有些是使用可见光摄像头对垃圾进行识别；对于可见光摄像头识别垃圾，如申请号为CN202110516646.5的一种基于机器视觉的水面垃圾收集分类装置及方法，它要求垃圾是暴露可见的，不能对袋装的垃圾进行识别，如果将袋装垃圾拆开检测，一方面增加了人力需求，另一方面增加了二次污染及细菌传播的可能性。

另外,由于社区垃圾的种类多而复杂,常可能存在一些违禁品，例如爆炸物、毒品等，当众多垃圾混合在一起时，容易发生物理或化学反应，对社区居民造成严重危害。加上物业等相关工作人员无法实时监控每个垃圾处理设备的工作状态、垃圾存储量，设备经常损坏。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种社区袋装垃圾处理设备及监控系统，以解决现有技术对袋装垃圾分类过程中存在的准确性不足、二次污染严重、安全性不足以及监管不到位的技术问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种社区袋装垃圾处理设备，所述社区袋装垃圾处理设备，包括：垃圾投放带、垃圾检测带、垃圾压缩带以及垃圾处理带；

所述垃圾投放带包括第一传送带及称重检测机构，所述第一传送带设置于所述称重检测机构上，通过所述称重检测机构能够检测投放在所述第一传送带上的袋装垃圾的重量；

所述垃圾检测带包括第二传送带、垃圾预检机构、X光检测机构以及垃圾回流组件，所述第二传送带与所述第一传送带连接，所述垃圾预检机构、X光检测机构以及第一摆杆依次设置于所述第二传送带上；

其中，所述垃圾预检机构能够对袋装垃圾进行预检，以判断袋装垃圾的安全性；所述X光检测机构能够检测识别袋装垃圾的类别，以判断垃圾分类的准确性；所述垃圾回流组件能够对垃圾分类不准确的袋装垃圾进行回流，所述垃圾压缩带能够对垃圾分类准确的袋装垃圾进行压缩，所述垃圾处理带能够将压缩后的袋装垃圾按照类别处理。

优选地，所述垃圾预检机构包括龙门架、扫描摄像头以及光幕，所述龙门架设置于所述第二传送带上，所述扫描摄像头安装于所述龙门架的顶部，用于扫描所述第一传送带上袋装垃圾；所述光幕设置于所述龙门架的内侧，用于扫描袋装垃圾的体积。

优选地，所述垃圾预检机构还包括温度检测器及违禁品检测装置，所述温度检测器及所述违禁品检测装置置于所述龙门架的内侧，所述温度检测器用于检测袋装垃圾的温度，所述违禁品检测装置用于检测袋装垃圾中的违禁品成分。

优选地，所述垃圾预检机构还包括液体检测器以及金属探测器，所述液体检测器以及所述金属探测器置于所述龙门架的内侧，所述液体检测器用于检测袋装垃圾的液体成分，所述金属探测器用于检测袋装垃圾的金属成分。

优选地，所述垃圾预检机构还包括摆正机构，所述摆正机构包括红外感应器、推板以及驱动所述推板摆动的动力机构，所述红外感应器及所述动力机构设置于所述龙门架的内侧，所述红外感应器用于感应袋装垃圾的位置，所述动力机构能够驱动所述推板对袋装垃圾的位置进行摆正。

优选地，所述垃圾回流组件包括第一摆杆组件以及待分类垃圾桶，所述第一摆杆组件设置于所述第二传送带的末端，所述待分类垃圾桶设置于所述第二传送带的一侧，通过所述第一摆杆组件能够将袋装垃圾推至所述待分类垃圾桶内。

优选地，所述垃圾压缩带包括垃圾压缩器以及污水处理机构，通过所述垃圾压缩器能够对袋装垃圾进行压缩，所述污水处理机构与所述垃圾压缩器连通，用于排放袋装垃圾压缩时产生的污水。

优选地，所述垃圾处理带包括第三传送带、第二摆杆组件、第三摆杆组件以及若干分类垃圾桶，所述第三传送带与所述垃圾压缩带连接，所述第二摆杆组件与所述第三摆杆组件设置于所述第三传送带上，若干所述分类垃圾桶分别设置于所述第三传送带的两侧。

优选地，所述社区袋装垃圾处理设备还包括人机交互组件，所述人机交互界面包括触屏、人脸识别摄像头以及报警灯，所述触屏用于显示系统信息且供社区居民选择垃圾类型，所述人脸识别摄像头识别身份，所述报警灯用于提示垃圾分类检测结果。

本申请还提供一种社区袋装垃圾处理监控系统，所述社区袋装垃圾处理监控系统包括云端服务器、社区监控设备以及至少一个如上所述的社区袋装垃圾处理设备；

其中，所述社区袋装垃圾处理设备与所述云端服务器连接，所述云端服务器与所述社区监控设备连接，使得所述社区监控设备可以通过所述云端服务器监控每一个所述社区袋装垃圾处理设备的运行情况。

本申请提供的社区袋装垃圾处理设备，与现有技术相比，通过所述垃圾投放带以及垃圾检测带能够对袋装垃圾进行预检，判断袋装垃圾的安全性，排除损坏设备的风险，提高垃圾分类效率；采用所述X光检测机构检测识别袋装垃圾的类别，在未打开袋装垃圾的情况下判断垃圾分类的准确性，有效避免二次污染；通过所述垃圾回流组件可对垃圾分类不准确的袋装垃圾进行回流，以便社区居民再次分类；通过所述垃圾压缩带能够对垃圾分类准确的袋装垃圾进行压缩，缩小袋装垃圾体积；通过所述垃圾处理带能够将压缩后的袋装垃圾按照类别处理；实现了垃圾预检、分类识别、压缩、处理的全程自动化，以促进社会资源的重复利用。

本申请提供的社区袋装垃圾处理监控系统，与现有技术相比，所述社区监控设备可以通过所述云端服务器监控每一个所述社区袋装垃圾处理设备的运行情况，远程获取每个社区袋装垃圾处理设备的垃圾存储量，及时清理满溢垃圾桶；及时发现社区垃圾中的危险品以及违禁品，确保社区居民安全。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的社区袋装垃圾处理设备的主视图；

图2为图1中的社区袋装垃圾处理设备的俯视图；

图3为图1中的垃圾检测带的主视图；

图4为图3中的垃圾检测带的立体图；

图5为图4中的垃圾预检机构的立体图；

图6为图1中的垃圾压缩带与垃圾处理带的状态示意图(一)；

图7为图1中的垃圾压缩带与垃圾处理带的状态示意图(二)；

图8为图1中的垃圾压缩带与垃圾处理带的状态示意图(三)；

图9为图1中的垃圾压缩带与垃圾处理带的状态示意图(四)；

图10为本申请实施例提供的监控系统的示意图。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1至图4，现对本申请实施例提供的社区袋装垃圾处理设备100进行说明。所述社区袋装垃圾处理设备100，包括：垃圾投放带10、垃圾检测带20、垃圾压缩带30以及垃圾处理带40。

具体的，所述垃圾投放带10包括第一传送带11及称重检测机构12，所述第一传送带11设置于所述称重检测机构12上，通过所述称重检测机构12能够检测投放在所述第一传送带11上的袋装垃圾的重量。

具体的，所述垃圾检测带20包括第二传送带21、垃圾预检机构22、X光检测机构23以及垃圾回流组件24，所述第二传送带21与所述第一传送带11连接，所述垃圾预检机构22、X光检测机构23以及第一摆杆依次设置于所述第二传送带21上。

其中，所述垃圾预检机构22能够对袋装垃圾进行预检，以判断袋装垃圾的安全性；所述X光检测机构23能够检测识别袋装垃圾的类别，以判断垃圾分类的准确性；所述垃圾回流组件24能够对垃圾分类不准确的袋装垃圾进行回流，所述垃圾压缩带30能够对垃圾分类准确的袋装垃圾进行压缩，所述垃圾处理带40能够将压缩后的袋装垃圾按照类别处理。

可以理解的是,当社区袋装垃圾处理设备100运用于社区时，社区居民可以在投放垃圾前将袋装垃圾分好类，然后将分好类的袋装垃圾投放在所述垃圾投放带10的第一传送带11上，所述称重检测机构12能够检测到袋装垃圾的重量，对袋装垃圾进行第一步判断，若袋装垃圾过重或过轻，超过正常垃圾的范围，则判断为非正常垃圾，不予分类，系统将提示居民将垃圾进行分袋或者合袋，以确保所述社区袋装垃圾处理设备100不会被损坏，同时能够准确对袋装垃圾进行分类，另外还有利于提高垃圾分类效率。

若所述称重检测机构12检测到袋装垃圾的重量为正常，则所述第一传送带11输送该袋装垃圾至所述第二传送带21上，此时，所述垃圾预检机构22开始对袋装垃圾进行预检，预检的项目包括但不限于对袋装垃圾进行体积扫描、外观图像识别、金属探测、液体检测、温度检测、违禁品检测。如发现预检不合格的情况，例如通过体积扫描判断袋装垃圾体积过大，导致可能无法通过X光检测机构23，通过外观图像识别发现袋装垃圾的垃圾袋未系紧，垃圾可能会溢出，通过金属探测发现金属物品过大，且无法压缩，通过液体检测袋装垃圾内液体含量超标，通过温度检测袋装垃圾内含有高温物体，通过违禁品检测发现袋装垃圾内含有毒品、易燃易爆物等，则所述第二传送带21反向传输，使得该预检不合格的袋装垃圾重新输送至第一传送带11上，系统将提示居民将垃圾进行重新处理，或者由物业工作人员通过特殊方式进行处理。

若所述垃圾预检机构22带该袋装垃圾预检合格，则所述第二传送带21输送该袋装垃圾至所述X光检测机构23内，此时，所述X光检测机构23开始对袋装垃圾进行检测，通过获取袋装垃圾的X光图像，进而识别袋装垃圾的类别，以判断垃圾分类的准确性；若识别袋装垃圾的类别包含国家规定的四大类垃圾中的多类，则判断该袋装垃圾分类不准确，然后所述第二传送带21继续将该袋装垃圾传输至所述垃圾回流组件24，以便社区居民可以取回该袋装垃圾，进行重新分类。

若X光检测机构23检测识别到袋装垃圾分类正确，则所述第二传送带21输送该袋装垃圾至所述垃圾压缩带30，所述垃圾压缩带30对该袋装垃圾进行压缩，进而缩小体积，方便存储，所述垃圾处理带40将压缩后的袋装垃圾按照X光检测机构23识别到的类别投放到对应的垃圾桶内进行存储。

本申请提供的社区袋装垃圾处理设备100，与现有技术相比，通过所述垃圾投放带10以及垃圾检测带20能够对袋装垃圾进行预检，判断袋装垃圾的安全性，排除损坏设备的风险，提高垃圾分类效率；采用所述X光检测机构23检测识别袋装垃圾的类别，在未打开袋装垃圾的情况下判断垃圾分类的准确性，有效避免二次污染；通过所述垃圾回流组件24可对垃圾分类不准确的袋装垃圾进行回流，以便社区居民再次分类；通过所述垃圾压缩带30能够对垃圾分类准确的袋装垃圾进行压缩，缩小袋装垃圾体积；通过所述垃圾处理带40能够将压缩后的袋装垃圾按照类别处理；实现了垃圾预检、分类识别、压缩、处理的全程自动化，以促进社会资源的重复利用。

在本申请另一个实施例中，请一并参阅图5，所述垃圾预检机构22包括龙门架221、扫描摄像头222以及光幕223，所述龙门架221设置于所述第二传送带21上，所述扫描摄像头222安装于所述龙门架221的顶部，用于扫描所述第一传送带11上袋装垃圾；所述光幕223设置于所述龙门架221的内侧，用于扫描袋装垃圾的体积。

可以理解的是，当社区居民将袋装垃圾投放在所述垃圾投放带10的第一传送带11上时，触发称重检测机构12后，所述扫描摄像头222可以获取位于所述第一传送带11上的袋装垃圾的图像，通过图像识别检测判断该袋装垃圾的垃圾袋是否系紧，以防止垃圾溢出或散开。当该袋装垃圾在第二传送带21的作用下经过龙门架221时，所述光幕223能够扫描获取该袋装垃圾的体积，防止因体积过大卡在X光检测机构23内，对设备造成堵塞及损坏。另外，通过统计每个袋装垃圾的体积与重量，还能估算已经分类且存储的垃圾重量，进而提醒后台工作人员及时对每个社区的垃圾进行处理，防止垃圾桶满溢的情况发生。

值得补充说明的是，由于所述光幕223只能扫描到物体在某一视角的投影面积，因此，所述光幕223能获取的该袋装垃圾的体积是结合训练模型、所述扫描摄像头222获取的袋装垃圾的图像以及袋装垃圾的重量综合估算出来的，以提高准确率。

进一步地，请一并参阅图5，所述垃圾预检机构22还包括温度检测器224及违禁品检测装置225，所述温度检测器224及所述违禁品检测装置225置于所述龙门架221的内侧，所述温度检测器224用于检测袋装垃圾的温度，所述违禁品检测装置225用于检测袋装垃圾中的违禁品成分。

可以理解的是，通过所述温度检测器224检测袋装垃圾的温度，可以防止高温物体进入X光检测机构23及垃圾处理带40，如袋装垃圾中含有未完全冷却的木炭、短路的电池，进一步降低垃圾处理存在的潜在风险。

该违禁品主要指的是毒品、易燃易爆物，由于常规爆炸物以及毒品等违禁品具有一定的挥发性，违禁品检测装置225可以采用试纸对袋装垃圾的外表进行采样，在通过热解析进样器能够对微小的样品进行检测，以确保检测精准度。如一经发现，则通过系统通知到物业，签完现场核实。

进一步地，请一并参阅图5，所述垃圾预检机构22还包括液体检测器226以及金属探测器227，所述液体检测器226以及所述金属探测器227置于所述龙门架221的内侧，所述液体检测器226用于检测袋装垃圾的液体成分，所述金属探测器227用于检测袋装垃圾的金属成分。

可以理解的是，基于金属探测器227，如发现金属物品过大，且无法压缩，则系统将提示居民将垃圾进行重新处理，或者由物业工作人员通过特殊方式进行处理，以免损坏压缩设备。通过液体检测袋装垃圾内液体含量超标，则系统将提示居民将垃圾进行重新处理，将袋装垃圾中的液体倒出后再进行分类。

进一步地，请一并参阅图5，所述垃圾预检机构22还包括摆正机构228，所述摆正机构228包括红外感应器2281、推板2282以及驱动所述推板2282摆动的动力机构2283，所述红外感应器2281及所述动力机构2283设置于所述龙门架221的内侧，所述红外感应器2281用于感应袋装垃圾的位置，所述动力机构2283能够驱动所述推板2282对袋装垃圾的位置进行摆正。

可以理解的是，如袋装垃圾的位置靠近所述第二传送带21的边缘，为使得垃圾预检机构22与X光检测机构23能够更好的检测，所述动力机构2283驱动所述推板2282将袋装垃圾的位置推至所述第二传送带21的中间。

在本申请另一个实施例中，请一并参阅图4，所述垃圾回流组件24包括第一摆杆组件241以及待分类垃圾桶242，所述第一摆杆组件241设置于所述第二传送带21的末端，所述待分类垃圾桶242设置于所述第二传送带21的一侧，通过所述第一摆杆组件241能够将袋装垃圾推至所述待分类垃圾桶242内。

可以理解的是，所述垃圾回流组件24能够对垃圾分类不准确的袋装垃圾进行回流，以便社区居民再次分类。

在本申请另一个实施例中，请一并参阅图1，所述垃圾压缩带30包括垃圾压缩器31以及污水处理机构(图未示)，通过所述垃圾压缩器31能够对袋装垃圾进行压缩，所述污水处理机构与所述垃圾压缩器31连通，用于排放袋装垃圾压缩时产生的污水。

可以理解的是，由于厨余垃圾中水分较多，在压缩过程中可能会产生大量废水，因此通过设置污水处理机构方便处理压缩过程中产生的污水，所述污水处理机构可以连通社区的污水管道。

在本申请另一个实施例中，请一并参阅图6至图9，所述垃圾处理带40包括第三传送带41、第二摆杆组件42、第三摆杆组件43以及若干分类垃圾桶44，所述第三传送带41与所述垃圾压缩带30连接，所述第二摆杆组件42与所述第三摆杆组件43设置于所述第三传送带41上，若干所述分类垃圾桶44分别设置于所述第三传送带41的两侧。

可以理解的是，若干所述分类垃圾桶44包括可回收垃圾桶441、厨余垃圾桶442、有害垃圾桶443以及其它垃圾桶444。当所述第二摆杆组件42及所述第三摆杆组件43如图6所示时，压缩后的袋装垃圾在第三传送带41的输送下会进入所述可回收垃圾桶441；当所述第二摆杆组件42及所述第三摆杆组件43如图7所示时，压缩后的袋装垃圾在第三传送带41的输送下会进入所述厨余垃圾桶442；当所述第二摆杆组件42及所述第三摆杆组件43如图8所示时，压缩后的袋装垃圾在第三传送带41的输送下会进入所述有害垃圾桶443；当所述第二摆杆组件42及所述第三摆杆组件43如图9所示时，压缩后的袋装垃圾在第三传送带41的输送下会进入所述其它垃圾桶444。

在本申请另一个实施例中，请一并参阅图3，所述社区袋装垃圾处理设备100还包括人机交互组件50，所述人机交互界面包括触屏51、人脸识别摄像头52以及报警灯53，所述触屏51用于显示系统信息且供社区居民选择垃圾类型，所述人脸识别摄像头52识别身份，所述报警灯53用于提示垃圾分类检测结果。

可以理解的是，社区居民可以通过人脸识别摄像头52登录系统，系统可以记录每一户社区居民的垃圾分类情况以及垃圾产生重量，对每一户居民进行评级，例如每一户社区居民垃圾分类越准确且垃圾产生的数量越少，评级越高，以鼓励社区居民养成良好的垃圾分类习惯，并减少制造垃圾。

请参阅图10，本申请还提供一种社区袋装垃圾处理监控系统200，所述社区袋装垃圾处理监控系统200包括云端服务器201、社区监控设备202以及至少一个如上所述的社区袋装垃圾处理设备100。

其中，所述社区袋装垃圾处理设备100与所述云端服务器201连接，所述云端服务器201与所述社区监控设备202连接，使得所述社区监控设备202可以通过所述云端服务器201监控每一个所述社区袋装垃圾处理设备100的运行情况。

本申请提供的社区袋装垃圾处理监控系统200，与现有技术相比，所述社区监控设备202可以通过所述云端服务器201监控每一个所述社区袋装垃圾处理设备100的运行情况，远程获取每个社区袋装垃圾处理设备100的垃圾存储量，及时清理满溢垃圾桶；及时发现社区垃圾中的危险品以及违禁品，确保社区居民安全。

本申请还提供一种基于X光图像的袋装垃圾分类检测方法，用于补充说明所述X光检测机构23能够检测识别袋装垃圾的类别，以判断垃圾分类的准确性。

所述基于X光图像的袋装垃圾分类检测方法，包括以下步骤：

步骤S1，获取袋装垃圾的X光图像；

步骤S2，对所述X光图像进行分层，得到若干层级图像；

步骤S3，分别对若干所述层级图像以及所述X光图像进行目标检测，每个图像分别得到若干实体目标；

步骤S4，分别对若干所述实体目标进行细粒度类别识别，得到若干初始细粒度类别；

步骤S5，对若干所述初始细粒度类别进行融合处理，得到若干有效细粒度类别；

步骤S6，若若干所述有效细粒度类别属于同一类垃圾，则判断垃圾分类正确，否则判断垃圾分类有误。

值得说明的是，X射线能穿透一般可见光所不能透过的物质。可见光因其波长较长，光子其有的能量很小，当射到物体上时，一部分被反射，大部分为物质所吸收，不能透过物体；而X射线则不然，因其波长短，能量大，照在物质上时，仅一部分被物质所吸收，大部分经由原子间隙而透过，表现出很强的穿透能力。X射线穿透物质的能力与X射线光子的能量有关，X射线的波长越短，光子的能量越大，穿透力越强。X射线的穿透力也与物质密度有关，密度大的物质，对X射线的吸收多，透过少；密度小者，吸收少，透过多。

因此，在步骤S1中，当利用X射线穿透打包好的垃圾袋时，可以获取到袋装垃圾的X光图像。

由于袋装垃圾内的物体材料种类与形状复杂，获得的X光图像中的物体相对密集，因此，在步骤S2中，需要对所述X光图像进行分层，得到若干层级图像。必须说明的是，因为有的X光机获取的X光图像默认是是彩色的，则对所述X光图像进行分层时，需要对X光图像先进行颜色聚类，再提取色层，每种色层对应一个层级图像；而有的X光机获取的X光图像默认是灰度图，则使用灰度值范围来区分不同的灰度层，每种灰度层对应一个层级图像。通过对所述X光图像进行分层，以拆分袋装垃圾袋中的不同垃圾。

但是，由于部分垃圾可能由多种不同材料组合而成，可能会导致同一种垃圾的不同组成部分在不同的层级图像中，因此对单个所述层级图像进行目标检测时检测到的实体目标是不完整的，所以在步骤S3中，还会对原始的X光图像进行目标检测，进而可以检测到该垃圾的完整实体目标，以弥补对单个所述层级图像进行目标检测的缺点。另外，所述目标检测优选采用深度学习目标检测模型的方法。

由于每个所述层级图像与所述X光图像都可以检测到多个实体目标，在步骤S4中，需要对每一个实体目标都进行细粒度类别识别，将每个实体目标输入深度学习的细粒度分类模型进行分类，以进一步识别所述实体目标所属的细分类别。例如，所述细分类别包括玻璃瓶子、钥匙、电池、水果、陶瓷砖瓦等。

在步骤S4中，每一个实体目标都会对应得到一个初始细粒度类别，有的初始细粒度类别对应一个实体目标，有的初始细粒度类别对应多个个实体目标。因此，为提高细分类别的准确率，需要对若干所述初始细粒度类别进行融合处理，以达剔除若干初始细粒度类别中的部分无效细粒度类别，得到若干有效细粒度类别。

在步骤S6中，若最终得到的有效细粒度类别只含有玻璃瓶子与钥匙，而玻璃瓶子与钥匙都归属于可回收垃圾，则判断若干所述有效细粒度类别属于同一类垃圾。若最终得到的有效细粒度类别含有玻璃瓶子与水果，而玻璃瓶子属于可回收垃圾，水果属于厨余垃圾，则判断垃圾分类有误。

值得补充说明的是，通过对若干所述实体目标进行细粒度类别识别，得到若干初始细粒度类别，即使细粒度类别识别存在一定的误差，在步骤S6中也可以将其归属到同一类垃圾。例如，将金属瓶子识别成了玻璃瓶子，但是金属瓶子与玻璃瓶子同属于可回收垃圾一类，因此，不影响最终的垃圾分类结果，因此，通过对若干所述实体目标进行细粒度类别识别，提高了垃圾分类的鲁棒性。

另外，“同一类垃圾”应当指的是国家规定的4个垃圾分类类别的其中一种，国家规定的4个垃圾分类类别包括可回收物、厨余垃圾、有害垃圾以及其它垃圾。

本申请提供的基于X光图像的袋装垃圾分类检测方法，与现有技术相比，通过获取袋装垃圾的X光图像，可以在未打开袋装垃圾的情况下，对袋装垃圾进行智能分类检测，减少二次污染；分别对若干所述层级图像以及所述X光图像进行目标检测，既避免X光图像中的不同目标相互干扰，又防止同一种垃圾的不同组成部分出现在不同的层级图像中而导致的目标遗漏或识别错误；通过对若干所述实体目标进行细粒度类别识别及融合处理，提高了垃圾分类的鲁棒性以及准确性。

在本申请另一个实施例中，所述X光图像为彩色图像，对所述X光图像进行分层的方法包括以下步骤:

对所述X光图像进行颜色聚类；

对颜色聚类后的图像提取色层，每一色层为一层级图像。

可以理解的是，现有的X光机输出的X光图像大多默认是是彩色图像，该彩色图像是经过X光机的处理得到的。例如，对所述X光图像进行颜色聚类，使得颜色聚类后的图像只有红、绿、蓝三种颜色，因此可以提取到三个层级图像，每一个层级图像中的对象都是物理性质相似的垃圾，使得袋装垃圾中的不同种类的垃圾分离出来。

在本申请另一个实施例中，所述X光图像为灰度图像，对所述X光图像进行分层的方法包括以下步骤:

将灰度区间0至255分成若干个灰度级；

对所述X光图像根据灰度级分成若干个灰度层；

每一灰度层为一层级图像。

可以理解的是，例如将灰度区间0到255分成、30至80、80至150、150至255等四个灰度级，果皮类垃圾对X光的吸收能力较弱，其实体目标对应的灰度区间大多位于80至150内，而金属类垃圾对X光的吸收能力较强，其实体目标对应的灰度区间大多位于0至30内。因此，可以将所述X光图像中的不同实体目标提取到对应的层级图像中，避免在目标识别时相互干扰。

当然，还可以将灰度区间0到255分得更细，例如每5个灰度值为一个灰度级，这样可以将细粒度类别分得更细，但是同时运算量及反应时间会多一点，在实际运用时，必须根据实际设定。

在本申请另一个实施例中，所述基于X光图像的袋装垃圾分类检测方法还包括：

步骤S3.1，将至少任意两个层级图像执行像素逻辑“或”操作，得到组合层级图像，对所述组合层级图像进行目标检测，每个图像分别得到若干实体目标。

可以理解的是，因为有的垃圾由不同材料组成，组成材料之间对X光的吸收能力差异较大，会导致该垃圾的不同组成材料对应的实体目标出现在不同的层级图像中。

例如，一个灯泡，其主要由玻璃罩及金属灯头组成，由于玻璃罩与金属灯头之间对X光的吸收能力差异较大，玻璃罩的实体目标出现在灰度级150至255的层级图像中，金属灯头的实体目标出现在灰度级0至30的层级图像中，因此，在对灰度级150至255的层级图像进行目标检测中只能识别到玻璃罩部分，在对灰度级0至30的层级图像进行目标检测中只能识别到金属灯头部分，而直接对所述X光图像进行目标检测得到的实体目标可能会存在袋装垃圾中其它垃圾的干扰，导致对所述实体目标进行细粒度类别识别时发生偏差，最终玻璃罩会被识别成玻璃饮料瓶，而金属灯头被识别成金属饮料盖，都被归类于可回收垃圾中。

因此，将至少任意两个层级图像执行像素逻辑“或”操作，得到组合层级图像，该组合层级图像种即可出现完整的灯泡的实体目标，最终可以识别到该灯泡，并将其归类于有害垃圾，提高了垃圾分类检测的准确率。

在本申请另一个实施例中，所述基于X光图像的袋装垃圾分类检测方法还包括：

步骤S4.1，将至少任意两个实体目标执行像素逻辑“或”操作，得到组合实体目标，对所述组合实体目标进行细粒度类别识别，得到初始细粒度类别。

同理，以上一个实施例中的灯泡为例，将至少任意两个实体目标执行像素逻辑“或”操作时，应当保留每个实体目标在层级图像中的位置，以至于得到的组合实体目标为完美拼接在一起的灯泡形状。

值得说明的是，进行目标检测时通常会执行图像处理中的腐蚀、膨胀等程序以排除一些干扰因素，与上一实施例不同，在本实施例中，不采用层级图像执行像素逻辑“或”操作的方式，而是在进行目标检测后，将实体目标执行像素逻辑“或”操作，再进行细粒度类别识别，可以更加有效的排除干扰像素的影响，以准确识别多组成材料的垃圾对应的细粒度类别。

在本申请另一个实施例中，在步骤S4中，所述细粒度类别识别的方法包括：

根据实体目标所在的层级图像，从细粒度分类模型中筛选出该层级图像对应的所有细分类别；

再根据该层级图像中提取到的实体目标的轮廓形状、面积大小进行匹配，以识别到初始细粒度类别。

值得说明的是，每个层级图像中的实体目标的常见材料都是固定的几种，例如果皮类及剩菜剩饭类垃圾对X光的吸收能力较弱，其实体目标都在灰度区间为80至150的层级图像，金属类垃圾及陶瓷类垃圾对X光的吸收能力较强，其实体目标都在灰度区间为0至30的层级图像。因此，相对于只进行轮廓形状、面积大小进行匹配的常规细粒度类别识别方法，本实施例先根据实体目标所在的层级图像，从细粒度分类模型中筛选出该层级图像对应的所有细分类别，既可以缩小匹配对象的数量，提高细粒度类别识别的准确率，又可以减少响应时间。

在本申请另一个实施例中，在步骤S5中，所述融合处理的方法包括：

设置预定阈值T1；

统计每一种初始细粒度类别被识别到的次数K1；

若K1≥T1，则该初始细粒度类别为有效细粒度类别，若K1＜T1，则该初始细粒度类别为无效细粒度类别。

可以理解的是，因为在步骤S3中，分别对若干所述层级图像以及所述X光图像进行目标检测，所以在所述层级图像以及所述X光图像中都可以检索到同一件垃圾的实体目标。另外，同一件垃圾对应的实体目标还可能存在于不同的层级图像中，在不同层级图像都被提取到，并被识别成同一初始细粒度类别。

例如，一把雨伞，其由油布及金属支架组成，而油布与金属支架的X光图像在分层后位于两个不同的层级图像中，该两个层级图像经过目标检测、细粒度类别识别都被识别成伞的初始细粒度类别，则伞的初始细粒度类别被识别到的次数计为2次。若未分层的所述X光图像经过目标检测、细粒度类别识别也识别到了伞的初始细粒度类别，则伞的初始细粒度类别被识别到的次数计为3次。

因此，通过统计每一种初始细粒度类别被识别到的次数，对若干所述初始细粒度类别进行融合处理，得到若干有效细粒度类别；可以有效剔除若干无效细粒度类别，提高垃圾分类检测的鲁棒性。

在本申请另一个实施例中，在步骤S5中，所述融合处理的方法包括：

设置预定阈值T2；

统计每一种初始细粒度类别的积分K2；

若K2≥T2，则该初始细粒度类别为有效细粒度类别，若K2＜T2，则该初始细粒度类别为有效细粒度类别；

其中，每一种初始细粒度类别的积分K2等于该初始细粒度类别每次被识别到的置信度之和。

可以理解的是，因为细粒度分类模型中的初始细粒度类别数量有限，但是每个实体目标都会被识别到对应的一个初始细粒度类别内，会出现该实体目标被识别到的置信度低。

例如，有两个实体目标被识别于同一初始细粒度类别，其置信度分别为40％与45％，则该初始细粒度类别的积分K2＝0.85，若设置预定阈值T2＝1，则K2＜T2，最终判断该初始细粒度类别为无效细粒度类别。因此采用积分制可以进一步细化融合处理的流程，过滤干扰因素，提高垃圾分类的准确性。

在本申请另一个实施例中，在步骤S6中，若判断垃圾分类正确，则根据所述袋装垃圾输送至所属垃圾桶中。

在本申请另一个实施例中，在步骤S6中，若判断垃圾分类有误，则发出警报，提示重新分类。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种社区袋装垃圾处理设备，其特征在于，包括：

垃圾投放带、垃圾检测带、垃圾压缩带以及垃圾处理带；

所述垃圾投放带包括第一传送带及称重检测机构，所述第一传送带设置于所述称重检测机构上，通过所述称重检测机构能够检测投放在所述第一传送带上的袋装垃圾的重量；

所述垃圾检测带包括第二传送带、垃圾预检机构、X光检测机构以及垃圾回流组件，所述第二传送带与所述第一传送带连接，所述垃圾预检机构、所述X光检测机构设置于所述第二传送带上；

其中，所述垃圾预检机构能够对袋装垃圾进行预检，以判断袋装垃圾的安全性；所述X光检测机构能够检测识别袋装垃圾的类别，以判断垃圾分类的准确性；所述垃圾回流组件能够对垃圾分类不准确的袋装垃圾进行回流，所述垃圾压缩带能够对垃圾分类准确的袋装垃圾进行压缩，所述垃圾处理带能够将压缩后的袋装垃圾按照类别处理。

2.如权利要求1所述的社区袋装垃圾处理设备，其特征在于，所述垃圾预检机构包括龙门架、扫描摄像头以及光幕，所述龙门架设置于所述第二传送带上，所述扫描摄像头安装于所述龙门架的顶部，用于扫描所述第一传送带上袋装垃圾；所述光幕设置于所述龙门架的内侧，用于扫描袋装垃圾的体积。

3.如权利要求2所述的社区袋装垃圾处理设备，其特征在于，所述垃圾预检机构还包括温度检测器及违禁品检测装置，所述温度检测器及所述违禁品检测装置置于所述龙门架的内侧，所述温度检测器用于检测袋装垃圾的温度，所述违禁品检测装置用于检测袋装垃圾中的违禁品成分。

4.如权利要求2所述的社区袋装垃圾处理设备，其特征在于，所述垃圾预检机构还包括液体检测器以及金属探测器，所述液体检测器以及所述金属探测器置于所述龙门架的内侧，所述液体检测器用于检测袋装垃圾的液体成分，所述金属探测器用于检测袋装垃圾的金属成分。

5.如权利要求2所述的社区袋装垃圾处理设备，其特征在于，所述垃圾预检机构还包括摆正机构，所述摆正机构包括红外感应器、推板以及驱动所述推板摆动的动力机构，所述红外感应器及所述动力机构设置于所述龙门架的内侧，所述红外感应器用于感应袋装垃圾的位置，所述动力机构能够驱动所述推板对袋装垃圾的位置进行摆正。

6.如权利要求1至5任意一项所述的社区袋装垃圾处理设备，其特征在于，所述垃圾回流组件包括第一摆杆组件以及待分类垃圾桶，所述第一摆杆组件设置于所述第二传送带的末端，所述待分类垃圾桶设置于所述第二传送带的一侧，通过所述第一摆杆组件能够将袋装垃圾推至所述待分类垃圾桶内。

7.如权利要求1至5任意一项所述的社区袋装垃圾处理设备，其特征在于，所述垃圾压缩带包括垃圾压缩器以及污水处理机构，通过所述垃圾压缩器能够对袋装垃圾进行压缩，所述污水处理机构与所述垃圾压缩器连通，用于排放袋装垃圾压缩时产生的污水。

8.如权利要求1至5任意一项所述的社区袋装垃圾处理设备，其特征在于，所述垃圾处理带包括第三传送带、第二摆杆组件、第三摆杆组件以及若干分类垃圾桶，所述第三传送带与所述垃圾压缩带连接，所述第二摆杆组件与所述第三摆杆组件设置于所述第三传送带上，若干所述分类垃圾桶分别设置于所述第三传送带的两侧。

9.如权利要求1至5任意一项所述的社区袋装垃圾处理设备，其特征在于，所述社区袋装垃圾处理设备还包括人机交互组件，所述人机交互组件包括触屏、人脸识别摄像头以及报警灯，所述触屏用于显示系统信息且供社区居民选择垃圾类型，所述人脸识别摄像头识别身份，所述报警灯用于提示垃圾分类检测结果。

10.一种社区袋装垃圾处理监控系统，其特征在于，所述社区袋装垃圾处理监控系统包括云端服务器、社区监控设备以及至少一个如权利要求1至9任意一项所述的社区袋装垃圾处理设备；

其中，所述社区袋装垃圾处理设备与所述云端服务器连接，所述云端服务器与所述社区监控设备连接，使得所述社区监控设备可以通过所述云端服务器监控每一个所述社区袋装垃圾处理设备的运行情况。

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