基于机器视觉的家庭智能分类垃圾桶设计研究
发布时间：2022-09-29 19:32
生活垃圾分类对于城市良好生活环境的建立和资源最大化利用具有重要意义,且家庭作为生活垃圾产生的源头,从家庭开始进行分类回收也在逐渐受到相关政府部门和研究学者的关注。虽然各城市都制定了垃圾分类的政策,但是由于人们分类知识欠缺、分类意思薄弱等因素,导致实际分类效果并不理想。而随着人工智能技术、物联网技术等的快速发展,使得垃圾分类的智能化成为国内外研究的热点。本文针对当前居民垃圾分类知识欠缺、源头分类环节缺失等问题,利用机器视觉技术和vgg16神经网络分类算法,并结合分类机构,设计了一款家庭智能分类垃圾桶。该垃圾桶可实现对垃圾种类的识别,并实现自动分类入桶,完成垃圾的自动分类,代替人为分类,提高垃圾分类的准确性。本文主要研究内容如下:1.通过研究和分析现有基于机器视觉的分类装置和识别分类的算法,结合机械结构,制定家庭智能分类垃圾桶的总体设计方案;并基于设计要求,选择整个设计研究过程中需要使用的硬件。2.对比分析现有机器视觉系统光源设置、图像采集注意事项等,并结合实际效果,确定图像采集系统的摄像头位置、光源位置等。另外,结合现有分类标准确定分类依据,并收集垃圾13个二类垃圾,共98种垃圾,并通过...
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 研究现状
1.2.1 垃圾分类
1.2.2 机器视觉
1.2.3 目标识别与分类技术
1.2.4 智能分类垃圾桶
1.2.5 研究综述
1.3 研究创新点和研究难点
1.4 研究方法
1.5 研究内容与技术路线
第二章 基于机器视觉的分类垃圾桶方案设计
2.1 分类标准
2.2 总体方案
2.2.1 自动分类系统设计要求
2.2.2 系统构成
2.3 硬件设计
2.3.1 主板选型
2.3.2 摄像头选型
2.3.3 光源选型
2.3.4 舵机选型
2.4 操作环境和配置
2.5 本章小结
第三章 图像采集装置设计及图像采集
3.1 引言
3.2 图像采集装置设计
3.2.1 设计要求
3.2.2 装置搭建
3.2.3 拍照程序调试
3.3 图像采集
3.3.1 采集对象
3.3.2 采集注意事项
3.3.3 采集流程
3.4 图像采集结果及讨论
3.4.1 采集结果
3.4.2 采集结果讨论
3.5 本章小结
第四章 基于机器学习的垃圾分类模型
4.1 垃圾识别模型
4.1.1 前期准备
4.1.2 建模与评估
4.1.3 结果
4.2 垃圾分类模型
4.2.1 准备阶段
4.2.2 建模与评估
4.2.3 结果
4.3 本章小结
第五章 智能分类垃圾桶设计开发与应用
5.1 智能垃圾桶整体设计方案
5.1.1 外形
5.1.2 尺寸设计
5.2 分类结构设计
5.3 整体系统搭建
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 主要贡献及创新点
6.2 不足与展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]如何实行生活垃圾分类——回顾上海市生活垃圾分类实施方法[J]. 赵喆超. 中国市场. 2019(06)
[2]生活垃圾管理条例7月1日起施行[J]. 王霁. 上海人大月刊. 2019(02)
[3]我国生活垃圾分类发展历程?障碍及对策[J]. 彭韵,李蕾,彭绪亚,杨屏锦,赵小飞,马垚. 中国环境科学. 2018(10)
[4]绿色全自动智能分类垃圾桶[J]. 李明,王晨景. 科技资讯. 2017(16)
[5]基于物联网的环保智能分类回收垃圾桶[J]. 张晚霞,刘敏,杨成福,张东方. 电脑迷. 2017(04)
[6]一种智能分类垃圾桶系统的设计[J]. 熊建桥,陆卫,季小涵,万锦晓,张志刚,付杰. 机电产品开发与创新. 2016(05)
[7]水果成熟度的高光谱成像无损检测研究[J]. 杨昆程,孙梅,陈兴海. 食品科学技术学报. 2015(04)
[8]基于视觉技术的苹果分拣系统设计[J]. 王鑫,赵莹,杨简. 中国农机化学报. 2014(05)
[9]上海制定促进生活垃圾分类减量办法[J]. 陈实. 政策瞭望. 2014(07)
[10]广州市垃圾分类政策实施的成效、问题及对策研究[J]. 罗颖诗. 宿州教育学院学报. 2014(01)
硕士论文
[1]基于卷积神经网络的低分辨率行人与人脸检测和识别研究[D]. 姜亚东.电子科技大学 2018
[2]城市居民垃圾分类行为的影响因素研究[D]. 刘璟煊.西北大学 2018
[3]史密斯模型视角下我国城市生活垃圾分类执行状况研究[D]. 宋雨航.北京化工大学 2018
[4]基于机器视觉的苹果分拣关键技术研究[D]. 张力超.石河子大学 2018
[5]基于机器视觉的智能制造产品识别与检测方法研究[D]. 张晨旭.哈尔滨工业大学 2018
[6]我国城市生活垃圾分类处理管理现状及对策研究[D]. 倪怡宏.湖北大学 2018
[7]上海市城市生活垃圾分类政策执行研究[D]. 柳平.哈尔滨商业大学 2018
[8]视觉系统在异型烟码垛机器人系统中的应用研究[D]. 胡敏.重庆大学 2017
本文编号：3683181
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 研究现状
1.2.1 垃圾分类
1.2.2 机器视觉
1.2.3 目标识别与分类技术
1.2.4 智能分类垃圾桶
1.2.5 研究综述
1.3 研究创新点和研究难点
1.4 研究方法
1.5 研究内容与技术路线
第二章 基于机器视觉的分类垃圾桶方案设计
2.1 分类标准
2.2 总体方案
2.2.1 自动分类系统设计要求
2.2.2 系统构成
2.3 硬件设计
2.3.1 主板选型
2.3.2 摄像头选型
2.3.3 光源选型
2.3.4 舵机选型
2.4 操作环境和配置
2.5 本章小结
第三章 图像采集装置设计及图像采集
3.1 引言
3.2 图像采集装置设计
3.2.1 设计要求
3.2.2 装置搭建
3.2.3 拍照程序调试
3.3 图像采集
3.3.1 采集对象
3.3.2 采集注意事项
3.3.3 采集流程
3.4 图像采集结果及讨论
3.4.1 采集结果
3.4.2 采集结果讨论
3.5 本章小结
第四章 基于机器学习的垃圾分类模型
4.1 垃圾识别模型
4.1.1 前期准备
4.1.2 建模与评估
4.1.3 结果
4.2 垃圾分类模型
4.2.1 准备阶段
4.2.2 建模与评估
4.2.3 结果
4.3 本章小结
第五章 智能分类垃圾桶设计开发与应用
5.1 智能垃圾桶整体设计方案
5.1.1 外形
5.1.2 尺寸设计
5.2 分类结构设计
5.3 整体系统搭建
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 主要贡献及创新点
6.2 不足与展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]如何实行生活垃圾分类——回顾上海市生活垃圾分类实施方法[J]. 赵喆超. 中国市场. 2019(06)
[2]生活垃圾管理条例7月1日起施行[J]. 王霁. 上海人大月刊. 2019(02)
[3]我国生活垃圾分类发展历程?障碍及对策[J]. 彭韵,李蕾,彭绪亚,杨屏锦,赵小飞,马垚. 中国环境科学. 2018(10)
[4]绿色全自动智能分类垃圾桶[J]. 李明,王晨景. 科技资讯. 2017(16)
[5]基于物联网的环保智能分类回收垃圾桶[J]. 张晚霞,刘敏,杨成福,张东方. 电脑迷. 2017(04)
[6]一种智能分类垃圾桶系统的设计[J]. 熊建桥,陆卫,季小涵,万锦晓,张志刚,付杰. 机电产品开发与创新. 2016(05)
[7]水果成熟度的高光谱成像无损检测研究[J]. 杨昆程,孙梅,陈兴海. 食品科学技术学报. 2015(04)
[8]基于视觉技术的苹果分拣系统设计[J]. 王鑫,赵莹,杨简. 中国农机化学报. 2014(05)
[9]上海制定促进生活垃圾分类减量办法[J]. 陈实. 政策瞭望. 2014(07)
[10]广州市垃圾分类政策实施的成效、问题及对策研究[J]. 罗颖诗. 宿州教育学院学报. 2014(01)
硕士论文
[1]基于卷积神经网络的低分辨率行人与人脸检测和识别研究[D]. 姜亚东.电子科技大学 2018
[2]城市居民垃圾分类行为的影响因素研究[D]. 刘璟煊.西北大学 2018
[3]史密斯模型视角下我国城市生活垃圾分类执行状况研究[D]. 宋雨航.北京化工大学 2018
[4]基于机器视觉的苹果分拣关键技术研究[D]. 张力超.石河子大学 2018
[5]基于机器视觉的智能制造产品识别与检测方法研究[D]. 张晨旭.哈尔滨工业大学 2018
[6]我国城市生活垃圾分类处理管理现状及对策研究[D]. 倪怡宏.湖北大学 2018
[7]上海市城市生活垃圾分类政策执行研究[D]. 柳平.哈尔滨商业大学 2018
[8]视觉系统在异型烟码垛机器人系统中的应用研究[D]. 胡敏.重庆大学 2017
本文编号：3683181
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shengwushengchang/3683181.html
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