智能分类垃圾箱的制作方法

本实用新型涉及垃圾分类领域，尤其涉及一种智能分类垃圾箱。

背景技术：

随着国家经济的发展，人民生活水平不断地提高，日常生活中产生的垃圾的种类和数量也在增加，仅依靠人力回收的时间成本和货币成本也日益增加；如何快速、准确、高效地分类回收这些垃圾成为一个亟待解决的难题。目前社区中普遍存在的垃圾桶和回收装置有，双箱式分类垃圾桶，单体式塑料垃圾桶，推行式垃圾车；后两种垃圾桶和回收装置没有分类投放口，即便是有分类投放口的双箱式分类垃圾桶也因分类标准、投放标志不明显，导致现行垃圾桶和回收装置对垃圾回收再利用并没有起到良好的效果。在此背景下，智能垃圾箱已经陆续在很多小区中推广和使用。这类智能垃圾箱使用时先给用户进行身份登记，对用户投放后的垃圾重量进行称重并积分，当积分累积到一定值，用户可以用积分兑换商品。

目前，智能垃圾箱中所使用的方案是先通过用户识别并登陆，而后由用户自主选择所需投放的垃圾种类，此时相应的投放口会打开。对此使用过程也存在较多不便，尤其是当用户手持垃圾时。进一步地，在公开号为“cn108945885a”的中国发明专利申请公开文本中公开一种该智能垃圾箱的箱体内部设有外置视频识别单元和中控单元，外置视频识别单元包括第一摄像头，用于摄取含有垃圾袋的图像。基于上述结构，该垃圾箱运行过程中，第一摄像头摄取含有垃圾袋的图像，中控单元识别图像中垃圾袋颜色，并基于上述识别信息开启其中一个箱门组件。采用此方案，其能够省略用户选择所需投放的垃圾分类选项，可通过中控自动判断即可打开对应箱门，从而简化用户操作步骤，便于用户使用。此外，该智能垃圾箱的运行方法还采用人脸识别的用户识别方式，从而可避免用户需携带卡片或手机等方式登录，且用户也无需进行任何操作(如刷指纹)，在此情况下，用户即便双手持垃圾袋时，也可实现快速登录和投递。

但是，上述专利文本所公开的技术方案还存在如下缺陷：

1，方案中的第一摄像头位置摆放太高，按照用户习惯以及卫生的角度考虑，用户很少会将垃圾袋提起超过人上半身高度并将垃圾袋对着摄像头进行识别；

2，该箱体结构没有考虑夜间用户人脸识别以及垃圾袋识别的情况。

3，该方案没有说明开启第一摄像头进行垃圾袋识别以及第二摄像头进行人脸识别触发的条件和能触发识别的装置设备，第一摄像头和第二摄像头若实时处于开启和识别状态，会造成资源计算浪费以及电量的消耗问题，必须达到一定要求后才能开启第一摄像头和第二摄像头进行识别。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种智能分类垃圾箱，该智能分类垃圾箱仅在人体传感器检测到用户时，才会触发垃圾袋颜色识别单元和用户摄像头工作，从而可以避免系统实时处于开启和识别状态，解决造成资源计算浪费以及电量的消耗问题。

为了实现上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

智能分类垃圾箱，包括箱体，所述箱体内部设有多个投放腔，每个投放腔的箱体上均设有箱门组件；所述箱体上还设有垃圾袋颜色识别单元、用户摄像头和中控单元，所述用户摄像头，用于摄取含有用户头像的图像；所述中控单元识别图像中人脸特征，并基于上述用户信息与平台数据库进行比对，判断用户身份；所述垃圾袋颜色识别单元用于识别垃圾袋颜色特征，在判断合法用户后，中控单元并基于上述垃圾袋颜色信息开启其中一个箱门组件；其特征在于：所述箱体外侧还设有人体传感器，人体传感器检测到用户时输出触发信号给中控单元，中控单元控制垃圾袋颜色识别单元和用户摄像头开启工作。

作为优选，所述箱体外侧还设有补光灯和光敏传感器，所述光敏传感器用于检测环境亮度，光敏传感器检测环境亮度低于一定数值时输出触发信号给中控单元；当上述光敏传感器和人体传感器均输出触发信号给中控单元时，中控单元控制补光灯对于识别对象进行补光。该技术方案中，在箱体外侧设置的补光灯能够在夜间光线不足的时候对于识别对象进行补光，从而可在使设备能够在夜间准确判断垃圾袋颜色；而进一步地，上述补光灯是基于光敏传感器对于环境亮度的检测数据触发的，因此补光灯仅会在夜间光线不足时触发；最后，上述补光灯同样以人体传感器的触发信号为基础，即在用户处于识别区才会启动，而在离开识别区后会熄灭，从而避免了夜间光污染。

作为优选，所述垃圾袋颜色识别单元包括垃圾袋识别摄像头和颜色识别模块，垃圾袋识别摄像头用于摄取含有垃圾袋的图像，颜色识别模块识别图像中的垃圾袋颜色特征。

作为优选，所述补光灯的照射方向朝向垃圾袋识别摄像头的摄像方向。

作为优选，所述垃圾袋识别摄像头处于箱门组件下方的箱体上，补光灯处于垃圾袋识别摄像头上方，补光灯具有从上往下的照射角度。

作为优选，所述用户摄像头处于箱体前端面顶部。上述方案中，为了贴合用户使用习惯，垃圾袋识别摄像头处于箱门组件下方的箱体上，也正好是用户手提垃圾袋的位置，避免用户需要提高垃圾袋进行识别；而用户摄像头处于顶部，则是成人用户的身高范围之内。而补光灯优选仅对于垃圾袋进行补光，而不对于用户脸部进行补充，因为对于用于脸部补偿会对用户眼睛造成闪光，影响使用体验。

本实用新型采用上述技术方案，上述技术方案涉及一种智能分类垃圾箱，该智能分类垃圾箱中设置了垃圾袋颜色识别单元、用户摄像头和中控单元，用户摄像头，用于摄取含有用户头像的图像，中控单元识别图像中人脸特征，并基于上述用户信息与平台数据库进行比对，判断用户身份；垃圾袋颜色识别单元用于识别垃圾袋颜色特征，中控单元并基于上述垃圾袋颜色信息开启其中一个箱门组件。通过该方案即可自动识别用户并开启对应分类箱的箱门，简化用户操作步骤即可实现垃圾分类回收。而该方案进一步设置人体传感器，仅在人体传感器检测到用户时，才会触发垃圾袋颜色识别单元和用户摄像头工作，从而可以避免系统实时处于开启和识别状态，解决造成资源计算浪费以及电量的消耗问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1所示的智能分类垃圾箱，包括箱体1，所述箱体1内部设有多个投放腔，每个投放腔的箱体1上均设有箱门组件2，所述箱门组件2可采用各种可自动化控制结构。另外，该方案中的所述箱体1上还设有垃圾袋颜色识别单元、用户摄像头3、人体传感器4、补光灯5、光敏传感器6和中控单元，其中，垃圾袋颜色识别单元、用户摄像头3、人体传感器4、补光灯5、光敏传感器6均处于箱体1的前面板外侧上。

所述用户摄像头3，用于摄取含有用户头像的图像；所述中控单元识别图像中人脸特征，并基于上述用户信息与平台数据库进行比对，判断用户身份。所述垃圾袋颜色识别单元用于识别垃圾袋颜色特征；具体地，垃圾袋颜色识别单元包括垃圾袋识别摄像头7和颜色识别模块，垃圾袋识别摄像头7用于摄取含有垃圾袋的图像，颜色识别模块识别图像中的垃圾袋颜色特征。在判断合法用户后，中控单元并基于上述垃圾袋颜色信息开启其中一个箱门组件2。所述人体传感器4检测到用户时输出触发信号给中控单元，中控单元控制垃圾袋颜色识别单元和用户摄像头3开启工作。该方案中，可自动识别用户并开启对应分类箱的箱门，简化用户操作步骤即可实现垃圾分类回收。而该方案进一步设置人体传感器4，仅在人体传感器4检测到用户时，才会触发垃圾袋颜色识别单元和用户摄像头3工作，从而可以避免系统实时处于开启和识别状态，解决造成资源计算浪费以及电量的消耗问题。另外，该智能分类垃圾箱在中控单元调用用户摄像头3给用户进行拍照时播报“开始识别”语音，拍照结束后，播报“拍照结束”语音。

进一步地，所述箱体1外侧还设有补光灯5和光敏传感器6，所述光敏传感器6用于检测环境亮度，光敏传感器6检测环境亮度低于一定数值时输出触发信号给中控单元；当上述光敏传感器6和人体传感器4均输出触发信号给中控单元时，中控单元控制补光灯5对于识别对象进行补光。该技术方案中，在箱体1外侧设置的补光灯5能够在夜间光线不足的时候对于识别对象进行补光，从而可在使设备能够在夜间准确判断垃圾袋颜色；而进一步地，上述补光灯5是基于光敏传感器6对于环境亮度的检测数据触发的，因此补光灯5仅会在夜间光线不足时触发；最后，上述补光灯5同样以人体传感器4的触发信号为基础，即在用户处于识别区才会启动，而在离开识别区后会熄灭，从而避免了夜间光污染。

进一步地，垃圾袋识别摄像头7处于箱门组件2下方的箱体1上，用户摄像头3处于箱体1前端面顶部，补光灯5的照射方向朝向垃圾袋识别摄像头7的摄像方向。具体来说，所述补光灯5处于垃圾袋识别摄像头7上方，补光灯5具有从上往下的照射角度。上述方案中，为了贴合用户使用习惯，垃圾袋识别摄像头7处于箱门组件2下方的箱体1上，也正好是用户手提垃圾袋的位置，避免用户需要提高垃圾袋进行识别；而用户摄像头3处于顶部，则是成人用户的身高范围之内。而补光灯5优选仅对于垃圾袋进行补光，而不对于用户脸部进行补充，因为对于用于脸部补偿会对用户眼睛造成闪光，影响使用体验。

基于上述技术方案的智能分类垃圾箱，实践中各部件能够采用的型号如下，该型号仅为示例性的，不能理解为对本实用新型的限制。

人体传感器4采用红外人体检测传感器型号e3k80-ds3mn2

红外人体检测传感器原理及特点：红外传感器发出平行光经界面反射后向各个不同的方向反射出去，即在各个不同的方向都能接收到反射光线(反射面是粗糙平面或曲面)。我们再从红外传感器上能接收到红外传感器发射的光，则红外传感器处于低电平，当有人时红外传感器处于高电平，即触发状态。

光敏传感器6采用光敏电阻型号：5506光敏电阻5mm，

光敏电阻原理：光敏电阻使用硫化镉和硒化镉等半导体材料制成的电阻器，其工作原理是基于内光电效应，随着光照强度的升高，电阻值迅速降低，由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作飘移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降，其在无光照时，呈高阻状态，暗电阻很大。

利用光敏对光线的光线亮度的变化，自动控制电源的开启与并闭。电源输入端接入电源，地线必须保证接地，才能保证电路遇异常时将多余的浪涌放入大地中。输出端接入负载，当亮度低到10lux的时候，负载的开关自动开启，负载工作。当亮度高于15lux的时候，负载的开关自动关闭，负载停止工作。

用户摄像头3采用半球串口摄像头，型号：jp-c83ck；白色，角度60度；标清；rs232接口。

中控单元采用stm32f407vet6单片机

补光灯5采用可调光调色遥控led射灯散光明装筒灯(无遥控)(5w转动款可调角度，型号:5554。

颜色识别传感器采用2代pixycmucam5高清摄像头图像颜色识别传感器。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。