基于图像识别技术的塑料垃圾分类回收装置和控制方法与流程

本发明涉及垃圾箱回收技术领域，尤其是涉及一种对塑料垃圾进行自动分类回收的装置和控制方法。

背景技术：

随着人口的增多以及社会的发展，垃圾的产量越来越多，当所有垃圾都混为一体的时候，在垃圾处理的时候容易引起环境的污染以及资源的浪费。为了给垃圾分类，通常会在垃圾站进行简单的垃圾分类，但是这种简单的分类需要大量的人工去操作，浪费人力成本，也浪费时间，混合垃圾堆积的时间久了，还容易发臭腐烂，导致不易分离，且严重影响环境。

最好的垃圾分类方法就是通过产生垃圾的个人，自觉将不同的垃圾进行分类后再分别扔入不同的垃圾箱中，这种方法能有效提高垃圾分类的效率，但是这种方法普及起来困难，由于不同人体的认知以及教育水平和个人修养素质的不同，不能保证每个人都这么去操作，这样依旧会产生一定数量的混合垃圾，且垃圾分类也会耽误人们的时间，故很难通过垃圾制造源头对垃圾进行分类，需要有一种强制性的装置可以自动对垃圾进行分类，特别是对于不容易降解的塑料制品垃圾进行分类。

通过大范围调查了解，目前还没有太好的塑料垃圾分类方法，其中与本技术相近似的是一种通过商品条码来识别的方法。该方法是将各种可回收塑料垃圾的商品条形码事先存储到数据库中，当用户投放垃圾时装置会扫描瓶体的条码，如果识别出是在可回收范围内，则予以回收。采用现有方法，需要事先采集已知的可回收塑料商品的所有条码信息，并建立相关数据库，本地回收装置必须要与平台联网，由本地获取商品条码，上传到平台，由平台识别是否可回收，即该方法不能实现本地识别；同时还需要实时动态维护商品条码信息库。由于塑料产品或以塑料包装的产品品类繁多，且层出不穷，因此要想保证回收率，需要不断实时更新识别库。如果没有条码或条码被损坏，则无法识别。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明公开一种基于图像识别技术的塑料垃圾分类装置和控制方法，能够通过图像信息识别塑料垃圾的种类，并通过挡板，从而控制垃圾投入对应的分类腔体中进行自动分类。

本发明公开一种基于图像识别技术的塑料垃圾分类装置，包括：

箱体：包括外壳，外壳上设置有垃圾投放口，外壳内部设置有多个腔体，且每个腔体与垃圾投放口连通的位置上都设置有自动开启的挡板；

摄像头：设置在外壳上；

主控制板：与摄像头电连接，还与控制挡板打开与闭合的挡板控制机构电连接，包括主控模块、图像模块和驱动模块，图像模块与驱动模块分别与主控模块电连接，图像模块与摄像头电连接，驱动模块与挡板控制机构电连接，所述图像模块中存储有塑料垃圾分类图像识别系统。

其中，所述主控制板上还设置有显示模块，箱体上设置有显示屏，显示屏与显示模块电连接，显示模块与主控模块电连接，显示屏显示垃圾投放信息。

其中，所述主控制板上还设置有无线通信模块，无线通信模块与主控模块电连接，无线通信模块与远处客户端无限通信，远程客户端包括远程服务端或手机客户端，手机客户端扫描显示屏上的识别二维码，连接通信，箱体获取手机客户端上的身份信息。

其中，所述垃圾投放口位置设置有感应物体的距离感应装置，感应装置与主控模块电连接，感应装置感应垃圾投放口位置有物体经过，发出感应信号给主控模块，主控模块发送信息给图像模块，图像模块控制摄像头开启，扫描拍摄物体上的塑料分类标识图像。

其中，所述垃圾投放口与主通道连接，不同腔体挡板依次设置在主通道的不同位置，主通道为向下延伸的滑动槽结构，多个挡板分别从上至下设置在主通道的底部，挡板打开，垃圾经过该开口位置后落入对应的腔体中。

其中，所述感应装置为距离感应装置。

本发明公开一种基于图像识别技术的塑料垃圾分类的控制方法，

图像模块中有基于图像识别技术识别塑料分类标识的程序；

摄像头拍摄塑料垃圾分类标识图像，并将图像信息传输给图像模块；

图像模块通过图像识别程序识别塑料分类图像信息，并通过运算识别出塑料的分类标识信息，将分类标识信息发送给主控模块；

主控模块对图像模块传送的塑料分类标识信息与事先存储好的塑料分类标识信息进行比对，确定当前塑料垃圾的种类；

主控模块根据塑料分类标识信息的种类控制驱动模块运动；

驱动模块根据主控模块的指令，开启对应的挡板，垃圾投入主通道中，经过开启的挡板位置落入对应的腔体中。

其中，当主控模块识别出对应的塑料分类标识信息后，控制与之连接的显示模块上的显示屏，显示垃圾的分类信息，在显示屏上的显示信息包括：天气信息、时间信息、箱体的身份信息，以及用于宣传环保知识、常识，广告信息。

其中，手机客户端可以扫描箱体上的二维码，并上报身份信息；箱体主控模块将垃圾投放信息通过无线通信模块发送至远程服务端进行数据记录。

其中，当垃圾靠近垃圾投放口时，垃圾投放口位置的感应装置感应是否有垃圾，当检测到有垃圾靠近时，感应装置发送感应信息给与之连接的主控模块，主控模块通过控制图像模块控制摄像头开启，对垃圾进行图像拍摄。

本发明的有益效果在于：较现有技术的垃圾分类装置和控制方法，本发明的分类装置结构简单，控制方法也简单，无需存储大量的塑料袋的条形码信息，只需要存储国际通行的塑料分类标识信息即可，通过摄像头拍摄塑料物品上的分类标识，通过图像模块的图像识别程序识别出对应的塑料分类标识信息，传输到主控模块，通过与主控模块上预存的塑料分类标识信息进行对比，得出该塑料的分类信息，并控制驱动模块驱动对应的挡板打开，垃圾投入后落入对应的腔体中进行自动分类，本发明为提高用户投放垃圾的积极性，本装置还会与平台对接，在装置端还可以通过手机客户端扫描显示屏上的二维码，实现用户身份识别，在用户投放垃圾成功后，将投放信息上传到平台，平台根据奖励规则，给予用户一定的奖励和环保激励，同时还可以通过显示区，向用户宣传环保意识等内容。

附图说明

图1为本发明箱体结构示意图；

图2为本发明多个腔体连接示意图；

图3为本发明主控制板模块连接示意图；

图4为本发明可回收塑料分类标志图；

图5为本发明控制方法流程图。

主要元件说明

1、箱体11、垃圾投放口

12、腔体13、摄像头

14、挡板口控制机构15、感应装置

16、主通道17、显示屏

151、主控模块

152、图像模块153、驱动模块

154、显示模块155、无线通信模块

156、感应模块。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

请参阅图1-3，本发明最关键的构思在于公开一种基于图像识别技术的塑料垃圾分类装置，包括：

箱体1：包括外壳，外壳上设置有垃圾投放口11，外壳内部设置有多个腔体12，且每个腔体12与垃圾投放口11连通的位置上都设置有自动开启的挡板121；

摄像头13：设置在箱体1的外壳上；

主控制板15：与摄像头13电连接，还与控制挡板121打开与闭合的挡板121控制机构电连接，包括主控模块151、图像模块152、驱动模块153、显示模块154、无线通信模块155和感应模块156，图像模块152、驱动模块153、显示模块154、无线通信模块155和感应模块156分别与主控模块151电连接，图像模块152与摄像头13电连接，驱动模块153与挡板控制机构14电连接，显示模块154与显示屏电连接，感应模块156与感应装置15电连接，无线通信模块155与远处客户端无线通信，远程客户端包括手机客户端与远处服务器端。

在本实施例子中，主控模块151中存储有不同塑料的分类标识信息。在本实施例中，可回收的塑料分类分为7中，各自的标识图像都有区别，参阅图4，本实施例中，采用的是国际通用的塑料分类回收标志，塑料类回收标志的形状为正三角形，详细分类的数字1-7位于三角形的正中央，在本实施例中，在主控模块151上分别存储该1-7号数字对应的种类，并编制好对应的种类塑料垃圾投放的腔体12位置，通过摄像头13，拍摄到塑料垃圾上的标识图像，再通过图像识别技术，识别出塑料垃圾上的分类标志号1、2、……7，就可以知道当前塑料垃圾的分类，并控制挡板控制机构14将垃圾投放入对应的腔体12中。

垃圾投放口与主通道16连接，不同腔体挡板121依次设置在主通道16的不同位置，主通道16为向下延伸的滑动槽结构，多个挡板121分别从上至下设置在主通道16的底部，挡板121打开，垃圾经过该开口位置后落入对应的腔体中。请参阅图3，与垃圾投放口11连接的主通道16向下延伸，且在本实施例中，设置有三个分类腔体12，分别为第一腔体12a，第二腔体12b和第三腔体12c，每个腔体回收不同类别的塑料垃圾，通过程序进行设定，而每一个腔体12的上方与主通道16连接的位置都设置有可以自动打开和关闭的挡板121，第一腔体12a对应第一挡板121a，第二腔体12b对应第二挡板121b，第三腔体12c对应第三挡板121c，三个挡板12同时通过挡板控制结构14来控制，当主控模块151判定塑料垃圾需要投入到第二腔体12b时，挡板控制机构14控制第一挡板12a和第三挡板12c闭合，而第二挡板12b打开，这样，当塑料垃圾通过主通道16滑落至第二挡板12b位置时，通过通孔落入对应的第二腔体12b内，从而完成分类动作，操作简单方便。

请参阅图5，本发明还公开一种基于图像识别技术的塑料垃圾分类的控制方法，包括：

主控制板中预先存储国际通行的塑料分类标识信息；

当垃圾靠近垃圾投放口时，垃圾投放口位置的感应装置15感应是否有垃圾靠近，当检测到有垃圾靠近时，感应装置15发送感应信息给与之连接的主控模块151，主控模块151通过控制图像模块152控制摄像头13开启，对垃圾进行图像拍摄；且感应装置15为红外感应装置15或者光线感应装置15。

摄像头13自动拍摄垃圾袋，并将图像信息传输给图像模块152；

图像模块152识别图像信息，并通过图像识别技术识别出塑料分类标识信息，将分类标识信息发送给主控模块151；

当主控模块151识别出对应的分类标识信息后，控制与之连接的显示模块154上的显示屏，显示垃圾的分类信息，在显示屏上还显示天气、时间及箱体的身份等信息，还可以显示环保知识、常识，还可以显示广告等内容；通常这种身份信息会以二维码的形式表现，包括箱体1的编号，所在的小区位置，分类类型等等；

主控模块151对图像模块152传送的分类标识信息与事先存储好的塑料分类标识信息进行比对，确定图像模块152识别的分类标识信息的种类；

主控模块151根据分类标识信息的种类控制驱动模块153运动；

驱动模块153根据主控模块151的指令，驱动挡板控制机构14口供纸对应的挡板121打开或关闭，垃圾投入主通道16中，经过开启的挡板121位置落入对应的腔体142中。

在本实施例中，手机客户端扫描箱体1上的二维码，并上传身份信息到平台，主控模块151将垃圾投放信息通过无线通信模块155发送至远程服务端进行数据记录，这样远程服务器端即可收集到垃圾投放人每次投放垃圾的类型、时间等等，可拓展的，可以根据该数据信息设立一个奖励平台，统计客户的垃圾自动分类行为积分，给予用户一定的奖励和环保激励，以提高用户对垃圾进行分类投放的积极性，同时还可以通过显示屏17，还可以用于通知消息宣传，以提高用户环保意识。

以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

应该说明的是，上述系统实施例中，所包括的各个模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于可读取存储介质中。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。