本发明涉及垃圾分类技术领域，更具体地说，涉及一种基于ai技术的智能垃圾分类方法及系统。
随着社会经济的快速发展，人民的生活水平逐步提高，但同时所产生的生活垃圾也大幅增加。在丢弃垃圾时，许多居民的垃圾分类积极性不高，会将整袋垃圾直接丢入垃圾桶，加重了环卫工人的分拣工作压力；同时，许多居民不甚清楚垃圾分类细则，容易出现丢错垃圾桶的情况。
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于ai技术的智能垃圾分类方法和一种基于ai技术的智能垃圾分类系统。
向垃圾投递箱投递垃圾后，摄像头拍照识别所述垃圾投递箱中垃圾的类别；其中，垃圾种类包括可计价垃圾和不可计价垃圾；
检测可计价垃圾的重量，根据所测重量以及预设的计价规则输出与可计价垃圾对应的回收金额；
垃圾投递箱、金属类垃圾回收箱、玻璃类垃圾回收箱、纸类垃圾回收箱、纺织类垃圾回收箱、塑料类垃圾回收箱、有害类垃圾回收箱、无用垃圾回收箱，以及有机肥料回收箱；
第一过滤器：用于分离已压缩餐余类垃圾中的无用垃圾和液体垃圾，还用于分离已压缩无法识别垃圾中的无用垃圾和液体垃圾；
第二过滤器：用于分离所述第一过滤器滤出的液体垃圾中的有机肥料和液体垃圾；
所述摄像头、所述电子秤、所述第一传感器、所述第二传感器、所述第三传感器、所述研磨器、所述挤压器以及所述烘干器均与所述智能自助终端通讯连接；
第一皮带输送机：用于传送金属类垃圾、玻璃类垃圾、纸类垃圾、纺织类垃圾、塑料类垃圾以及有害类垃圾；
清洗烘干机：用于清洗并烘干所述第一皮带输送机输送带和所述第二皮带输送机输送带；
智能自助终端机：用于采集用户的人脸图像，并更新智能自助终端上与所采集人脸图像关联的用户存款信息；还用于语音交互，为用户提供在线帮助和提醒；还用于根据识别出的垃圾种类控制第一皮带输送机和第二皮带输送机的运行，还用于根据餐余类垃圾和无法识别垃圾的体积控制研磨器、挤压器、沉淀器、烘干器的运行；还用于将各步骤中所生成的数据上传到云端管理系统；还用于向用户显示当前投递垃圾的种类、重量以及回收金额。
本发明的有益效果在于：向垃圾投递箱投递垃圾后，摄像头拍照识别垃圾投递箱中垃圾的类别；检测可计价垃圾的重量，根据所测重量以及预设的计价规则输出与可计价垃圾对应的回收金额；根据预设的回收规则对可计价垃圾和不可计价垃圾分别进行回收，通过摄像头取代人工进行垃圾类别的判断，从而用户在投递垃圾时，只需确保每次所投递的垃圾为同一类物品，可以不用了解完整、全面的垃圾分类细则，从而既减轻了用户的分类压力；同时，采用有偿奖励的方式，提高了居民进行垃圾分类的积极性。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：
图1是本发明实施例一提供的一种基于ai技术的智能垃圾分类方法的实现流程图；
图2是本发明实施例二提供的一种基于ai技术的智能垃圾分类系统的结构示意图；
图3是本发明实施例三提供的一种基于ai技术的智能垃圾分类系统中垃圾投递箱的俯视图；
图4是本发明实施例三提供的一种基于ai技术的智能垃圾分类系统中垃圾投递箱的剖切图；
图5是本发明实施例三提供的一种基于ai技术的智能垃圾分类系统中第一皮带输送机的工作示意图。
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明实施例提供了一种基于ai技术的智能垃圾分类方法，如图1所示，包括如下步骤：
步骤s101：向垃圾投递箱投递垃圾后，摄像头拍照识别垃圾投递箱中垃圾的类别；其中，垃圾种类包括可计价垃圾和不可计价垃圾。
本发明实施例适用于垃圾分类回收，尤其是社区内的垃圾分类回收。通过摄像头取代人工进行垃圾类别的判断，从而用户在投递垃圾时，只需确保每次所投递的垃圾为同一类物品，可以不用了解完整、全面的垃圾分类细则，从而既减轻了用户的分类压力，也有利于提高分类准确率。
作为示例的，用户需投递的垃圾有5号电池、7号电池、感冒药以及相片；从现公布的垃圾分类细则可知，5号电池、7号电池、感冒药以及相片均属于有害垃圾，则用户可以采用两种投递方式：
在用户了解5号电池、7号电池、感冒药以及相片均属于有害垃圾的情况下，用户可以将5号电池、7号电池、感冒药以及相片一次性全部投入；
在用户不了解5号电池、7号电池、感冒药以及相片均属于有害垃圾的情况下，用户可以分三次进行垃圾投递：第一次投递5号电池和7号电池，第二次投递感冒药，第三次投递相片。
本发明实施例中，为了避免摄像头长期处在闲置状态，摄像前检测垃圾投递箱中是否有垃圾；若垃圾投递箱中有垃圾，则触发摄像头进行拍照，若垃圾投递箱中没有垃圾，而摄像头进入休眠状态，节省电能。
步骤s102：检测可计价垃圾的重量，根据所测重量以及预设的计价规则输出与可计价垃圾对应的回收金额。
本发明实施例中，可计价垃圾包括金属类垃圾、玻璃类垃圾、纸类垃圾、纺织类垃圾，以及塑料类垃圾；不可计价垃圾包括餐余类垃圾、有害类垃圾以及无法识别垃圾。其中，金属类垃圾包括罐头盒、锡纸盒、饮料易拉罐、金属瓶盖、电线、电缆、金属线管以及金属水管；玻璃类垃圾包括玻璃瓶、玻璃盘以及玻璃杯；纸类垃圾包括报纸、书刊、纸箱、办公用品、油纸、包装纸、点菜单、记录本以及牛奶盒；纺织类垃圾包括衣服、毛巾、台布、枕头以及毛绒玩具；塑料类垃圾包括塑料瓶、塑料盒、塑料袋、保鲜膜、塑料杯、塑封膜、塑料筷子以及塑料盘；餐余类垃圾包括剩菜、剩饭、骨头、菜根、菜叶以及果皮；有害类垃圾包括电池、荧光灯管、灯泡、水银温度计、油漆桶、药品以及化妆品；无法识别垃圾包括宠物粪便。
本发明实施例中，计价规则为：总价＝单价*重量；单价可根据实际情况进行灵活调整，通过予以用户有偿奖励，提高了居民进行垃圾分类的积极性。
作为示例的，金属类垃圾回收单价为1元/kg，纸类垃圾回收单价为0.3元/kg，用户投递的金属类垃圾重量为1.5kg，纸类垃圾重量为1kg，则回收金额为1.8元，即用户可获得的有偿奖励为1.8元。
本发明实施例中，无法识别垃圾有两种情况，一是用户投递时未将整袋垃圾拆开；二是用户已将整袋垃圾拆开且进行了分别投递，但系统无法识别。因此，检测可计价垃圾的重量前，若摄像头拍照识别出垃圾袋没打开时，则向用户输出投递提示信息并接收用户反馈，投递提示信息为“请确认是否已进行垃圾拆分”，提示后，用户可根据实际情况选择重新投递或继续执行，若选择重新投递，则会跳转到摄像头拍照识别步骤，对被拆分开的垃圾进行识别；若选择继续执行，则不动作，等待进入下一步的回收工作。
本发明实施例中，为了便于用户实时获知回收金额情况，输出回收金额的方式包括语音播报和图像显示中的至少一者。进一步的，考虑用户可能未随身携带手机的情况，输出回收金额之后，输出收取方式提示信息并接收用户反馈；提示后，用户可根据实际情况选择即刻收款或延迟收款，若选择即刻收款，则生成供用户收取回收金额的收款二维码；若选择延迟收款，则采集用户的人脸图像，更新智能自助终端上与所采集人脸图像关联的用户存款信息，以供用户下次进行收款；进一步的，为了便于查看特定时段内具体的回收情况，定时由智能自助终端向云端管理系统上传各步骤中所生成的数据，云端管理系统上的数据以报表形式显示。其中，定时上传的时间间隔可根据实际情况进行灵活设置。
步骤s103：根据预设的回收规则对可计价垃圾和不可计价垃圾分别进行回收。
本发明实施例中，回收规则包括与可计价垃圾对应的第一规则，以及与不可计价垃圾对应的第二规则；
第一规则包括：为金属类垃圾时，传送到金属类垃圾回收箱；为玻璃类垃圾时，传送到玻璃类垃圾回收箱；为纸类垃圾时，传送到纸类垃圾回收箱；为纺织类垃圾时，传送到纺织类垃圾回收箱；为塑料类垃圾时，传送到塑料类垃圾回收箱；
第二规则包括：为有害类垃圾时，传送到有害类垃圾回收箱；为无法识别垃圾时，回收规则与餐余类垃圾相同；
将分离出的无用垃圾传送到无用垃圾回收箱，余下的液体垃圾依次进行二次过滤和压缩性沉淀，获得固态的有机肥料以及液态的液体垃圾；
将有机肥料烘干，烘干后传送到有机肥料回收箱，余下的液体垃圾排入污水管道。
通过对无法识别垃圾和餐余类垃圾进行多次处理，使得可回收的回收物种类更多，分拣难度也更小。
本发明实施例中，为了便于及时腾出回收空间，根据预设的回收规则对可计价垃圾和不可计价垃圾分别进行回收之后，检测各回收箱的回收量；若回收量超过预设的第一阈值，则将与该回收箱关联的回收箱位置信息上传至云端管理系统，云端管理系统向指定的回收人员转发与该回收箱关联的信息，以便回收人员及时运走垃圾。进一步的，为了避免箱内温度过高导致安全事故，根据预设的回收规则对可计价垃圾和不可计价垃圾分别进行回收之后，检测有机肥料回收箱箱内温度和无用垃圾回收箱箱内温度，若箱内温度超过预设的第二阈值，则将与该回收箱关联的回收箱位置信息上传至云端管理系统，云端管理系统向指定的物业人员转发与该回收箱关联的信息，以便物业人员及时解决问题。
本发明实施例中，向垃圾投递箱投递垃圾后，摄像头拍照识别垃圾投递箱中垃圾的类别；检测可计价垃圾的重量，根据所测重量以及预设的计价规则输出与可计价垃圾对应的回收金额；根据预设的回收规则对可计价垃圾和不可计价垃圾分别进行回收，通过摄像头取代人工进行垃圾类别的判断，从而用户在投递垃圾时，只需确保每次所投递的垃圾为同一类物品，可以不用了解完整、全面的垃圾分类细则，从而既减轻了用户的分类压力；同时，采用有偿奖励的方式，提高了居民进行垃圾分类的积极性。
本发明实施例提供了一种基于ai技术的智能垃圾分类系统，如图2所示，包括：
垃圾投递箱10、金属类垃圾回收箱11、玻璃类垃圾回收箱12、纸类垃圾回收箱13、纺织类垃圾回收箱14、塑料类垃圾回收箱15、有害类垃圾回收箱16、无用垃圾回收箱17，以及有机肥料回收箱18；
回收设备111：用于对可计价垃圾和不可计价垃圾分别进行回收；回收设备包括：
挤压器(图中未示出)：用于压缩已研磨过的餐余类垃圾和已研磨过的无法识别垃圾；
第一过滤器(图中未示出)：用于分离已压缩餐余类垃圾中的无用垃圾和液体垃圾，还用于分离已压缩无法识别垃圾中的无用垃圾和液体垃圾；
第二过滤器(图中未示出)：用于分离第一过滤器滤出的液体垃圾中的有机肥料和液体垃圾；
摄像头19、电子秤110、第一传感器(图中未示出)、第二传感器113、第三传感器114、研磨器(图中未示出)、挤压器(图中未示出)以及烘干器(图中未示出)均与智能自助终端112通讯连接；
第一皮带输送机115：用于传送金属类垃圾、玻璃类垃圾、纸类垃圾、纺织类垃圾、塑料类垃圾以及有害类垃圾；
第二皮带输送机116：用于传送无法识别垃圾、餐余类垃圾和有机肥料以及无用垃圾；
清洗烘干机(图中未示出)：用于清洗并烘干第一皮带输送机115输送带和第二皮带输送机116输送带；
智能自助终端机112：用于采集用户的人脸图像，并更新智能自助终端上与所采集人脸图像关联的用户存款信息；还用于语音交互，为用户提供在线帮助和提醒；还用于根据识别出的垃圾种类控制第一皮带输送机和第二皮带输送机的运行，还用于根据餐余类垃圾和无法识别垃圾的体积控制研磨器、挤压器、沉淀器、烘干器的运行；还用于将各步骤中所生成的数据上传到云端管理系统；还用于向用户显示当前投递垃圾的种类、重量以及回收金额。
本发明实施例提供了一种基于ai技术的智能垃圾分类系统，与实施例二相同之处不在赘述，不同之处在于，如图3至图5所示，垃圾投递箱10包括底座119、固定在底座119上的电机120、由电机120带动的下转盘121、固定在下转盘121上的中心柱122，以及绕中心柱122呈圆周分布的至少三只活动爪123；活动爪123上设置有供用户放置垃圾的放置区180；各活动爪123的放置区180不等大；各活动爪123均通过橡胶片124与中心柱122固定；各活动爪123均于靠近中心柱122的一端设置有配重块125；下转盘121上固定有多组与活动爪123一一对应的连接柱126；连接柱126与活动爪123转动连接；垃圾投递箱10还包括多组与活动爪123一一对应的顶推机构127；
顶推机构127包括顶推活动爪123的顶推块128，以及与顶推块128下端固定的导向杆129；下转盘121设置有与导向杆129对应的导向槽181、与导向槽181连通的进气口182，以及与进气口182对应的进气管130；顶推机构127还包括对进气管130抽气或充气的气泵(图中未示出)；电子秤110检测可计价垃圾重量时，第一皮带输送机115输送带与电子秤110秤盘贴合。
本发明实施例中，各活动爪123的放置区180不等大，用户即可根据垃圾的体积选择相应大小的放置区180，灵活性更好；摄像头每次仅对同一放置区180的垃圾进行拍照识别；拍摄完成后，电机120带动下转盘121转动以对下一放置区180的垃圾进行拍照识别；识别工作完成后，电机120带动下转盘121转动使得待倒料的活动爪123对准皮带输送机，进而气泵对进气管130充气，从而推动导向杆129和顶推块128上行，进而推动活动爪123转动，即可让活动爪123上的垃圾向下掉落，气泵抽气后，活动爪123在配重块125的作用下旋转回到初始位置，通过气泵的抽充气，即可实现对活动爪123的抖料功能，确保垃圾能全部掉落到皮带输送机上。
其中，电子秤110检测可计价垃圾重量时，第一皮带输送机115输送带与电子秤110秤盘贴合，既利用了电子秤110为垃圾提供支撑，又无需增设将垃圾转送到电子秤110秤盘上的转送机构。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
