垃圾自动分类机构及分类方法与设计方案

本技术涉及一种垃圾自动分类机构及分类方法，分类机构包括图像获取设备、图像处理设备、分类设备、识别箱和若干子垃圾箱，所述识别箱包括可分离的箱体和下盖，其特征在于，所述箱体和下盖分别与各自的传动机构相连，所述图像获取设备用于获取投递进入所述识别箱的垃圾的图片；所述图像处理设备与所述图像获取设备相连，用于对所述图片中的垃圾进行识别分类，确定所述投递进入所述识别箱的垃圾的种类；所述分类设备用于根据图像处理设备确定的垃圾种类，控制所述识别箱移动，使得垃圾能够掉落入与识别出的垃圾种类对应的子垃圾箱中。本技术能够提高垃圾识别的准确率，同时还能够缩小垃圾箱体量。

权利要求书

1.一种垃圾自动分类机构，包括图像获取设备、图像处理设备、分类设备、识别箱和若干子垃圾箱，所述识别箱包括可分离的箱体和下盖，其特征在于，所述箱体和下盖分别与各自的传动机构相连，所述图像获取设备用于获取投递进入所述识别箱的垃圾的图片；所述图像处理设备与所述图像获取设备相连，用于对所述图片中的垃圾进行识别分类，确定所述投递进入所述识别箱的垃圾的种类；所述分类设备用于根据图像处理设备确定的垃圾种类，控制所述识别箱移动，使得垃圾能够掉落入与识别出的垃圾种类对应的子垃圾箱中。

2.根据权利要求1所述的垃圾自动分类机构，其特征在于，所述图像处理设备包括光敏传感器、光源和摄像头；所述光敏传感器的输出端与光源和摄像头的控制端连接；所述光敏传感器用于检测识别箱上盖打开和关闭前后的光线强弱变化，并对光源和摄像头进行触发；所述光源用于发出恒定的光照使得每次的拍照环境相同；所述摄像头用于获取投递进入所述识别箱的垃圾的图片。

3.根据权利要求1所述的垃圾自动分类机构，其特征在于，所述图像处理设备设置在识别箱的侧面，包括卡片式电脑，所述卡片式电脑安装有预训练的两步分类模型，所述两步分类模型包括垃圾识别模型和垃圾分类模型，所述垃圾识别模型用于确定图片信息中的垃圾所属的二级种类，所述垃圾分类模型将由所述垃圾识别模型确定的垃圾所属的二级种类纳入到具体的垃圾类别中。

4.根据权利要求3所述的垃圾自动分类机构，其特征在于，所述垃圾识别模型通过预训练模型从数百万张图片中提取的无标签特征与从垃圾图片样本提取的有标签特征进行组合得到垃圾识别模型；所述垃圾分类模型是将所述垃圾识别模型得到的垃圾图片信息进行二次识别得到分类信息。

5.根据权利要求1所述的垃圾自动分类机构，其特征在于，所述分类设备包括控制器，所述控制器用于控制所述箱体和下盖的传动机构实现将识别箱中的垃圾掉入由所述图像处理设备识别出的垃圾种类对应的子垃圾箱中。

6.根据权利要求1所述的垃圾自动分类机构，其特征在于，所述箱体的传动机构包括上电机、上皮带和上滑块，所述上皮带位于所述若干子垃圾箱的上方，所述箱体与上皮带一侧通过上滑块连接；所述上电机通过电机齿轮带动所述上皮带；所述下盖的传动机构包括下电机、下皮带和下滑块；所述下皮带位于子垃圾箱和上皮带之间，所述下盖与下皮带一侧通过下滑块连接；所述下电机通过电机齿轮带动所述下皮带。

7.一种垃圾自动分类方法，其特征在于，采用如权利要求1-6中任一所述的垃圾自动分类机构，包括以下步骤：

(1)图像获取设备的光敏传感器感受到识别箱上盖在打开和关闭前后的光线强弱变化，触发

光源发出恒定的光照以制造相同的拍照环境，摄像头获取投入识别箱中垃圾的图片并传输至图像处理设备的卡片式电脑；

(2)卡片式电脑将获取的图片载入预训练的两步分类模型，首先由垃圾识别模型确定图片中的垃圾所属的二级种类，再通过垃圾分类模型将由垃圾识别模型确定的垃圾所属的二级种类纳入到具体的垃圾类别中，得到最终的垃圾分类结果；

(3)根据垃圾分类结果，分类设备的控制器控制上电机和下电机同时工作，将识别箱连同下盖一起移动至与垃圾分类结果相对应的子垃圾箱的上方后，上电机停止工作，下电机继续工作，使得识别箱的下盖与箱体分离，从而使垃圾从识别箱落入至子垃圾箱中。

8.根据权利要求7所述的垃圾自动分类方法，其特征在于，所述子垃圾箱共有四个，且四个子垃圾箱的大小相同，所述步骤(3)中上电机和下电机带动箱体和下盖的行程通过移动距离进行控制，分为以下四种情况：设上电机和下电机带动箱体和下盖从初始位置到最终位置的总距离为4x，则：

(A)如果垃圾分类结果是第一类垃圾时，则上电机保持箱体静止，下电机带动下盖运动x距离，下电机再带动下盖反向运动x距离回到初始位置；

(B)如果垃圾分类结果是第二类垃圾时，则上电机带动箱体运动x距离后保持静止，下电机带动下盖运动2x距离，上电机再带动箱体反向运动x距离回到初始位置，下电机再带动识别箱下盖反向运动2x距离回到初始位置；

(C)如果垃圾分类结果是第三类垃圾时，则上电机带动箱体运动2x距离后保持静止，下电机带动下盖运动3x距离，上电机再带动箱体反向运动2x距离回到初始位置，下电机再带动识别箱下盖反向运动3x距离回到初始位置；

(D)如果垃圾分类结果是第四类垃圾时，则上电机带动箱体运动4x距离，下电机带动下盖运动3x距离后保持静止；上电机再带动箱体反向运动4x距离回到初始位置，下电机再带动识别箱下盖反向运动3x距离回到初始位置。

9.根据权利要求7所述的垃圾自动分类方法，其特征在于，所述子垃圾箱共有四个，且四个子垃圾箱的大小相同，所述步骤(3)中上电机和下电机带动箱体和下盖的行程通过移动时间进行控制，分为以下四种情况：设上电机和下电机带动箱体和下盖从初始位置到最终位置的总时间为4t，则：

(a)如果垃圾分类结果是第一类垃圾时，则上电机保持箱体静止，下电机带动下盖运动t时间，下电机再带动下盖反向运动t时间回到初始位置；

(b)如果垃圾分类结果是第二类垃圾时，则上电机带动箱体运动t时间后，再静止t时间，下电机带动下盖运动2t时间；上电机再带动箱体反向运动t时间回到初始位置，下电机再带动下盖反向运动2t时间回到初始位置；

(c)如果垃圾分类结果是第三类垃圾时，则上电机带动箱体运动2t时间后，再静止t时间，下电机带动下盖运动3t时间；上电机再带动箱体反向运动2t时间回到初始位置，下电机再带动下盖反向运动3t时间回到初始位置；

(d)如果垃圾分类结果是第四类垃圾时，则上电机带动箱体运动4t时间，下电机带动下盖运动3t时间后，再静止t时间；上电机再带动箱体反向运动4t时间回到初始位置，下电机再带动下盖反向运动3t时间回到初始位置。

技术说明书

一种垃圾自动分类机构及分类方法

技术领域

本技术涉及垃圾分类技术领域，特别是涉及一种垃圾自动分类机构及分类方法。