基于深度学习的智能垃圾分类引导系统研制

发布时间：2024-03-10 21:02

　　根据相关统计数据,我国三分之二的大中城市已经陷入到垃圾包围中,而且,城市生活垃圾仍以8%-10%的速度持续增长。因此,必须采取有效的办法综合治理城市垃圾问题。推行垃圾分类是破解当前“垃圾围城”困境的关键。本文充分考虑当前国民垃圾分类的意识薄弱、分类知识匮乏、各城市分类标准不统一等情况,聚集源头垃圾分类投放,研发一款智能垃圾分类投放引导系统。该系统的研发将对于普及垃圾分类知识和垃圾回收率的提升起到很好的示范及推动作用,具有重要的社会及经济价值。本文的主要工作内容如下:一、垃圾图像分类算法设计。首先,介绍了垃圾图像的独有特点,并分析了斯坦福大学垃圾图像数据集Trash Dataset的不足,自行采集构建了新的垃圾图像分类数据集Garbage Dataset。其次,基于Garbage Dataset数据集设计了多任务学习的垃圾图像分类网络,比较了多种基于深度学习的分类网络在该数据集上的表现,综合运用了数据增广、warmup动态学习率、标签平滑等优化策略,最终优化的模型分类准确率达到了96.82%。二、新增垃圾类别的持续学习算法设计。首先,分析构建持续学习垃圾图像数据集的必要性,并通过精选开源...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-12018年各省（区、市）城市生活垃圾产生情况（单位：万吨）

第1章绪论1第1章绪论1.1课题的研究背景及意义随着我国经济的发展，城市化进程不断加速，生活垃圾对城市环境的威胁日益增加，如图1-1所示。据中国城市环境卫生协会提供的数据[1]，目前我国600多座大中城市三分之二陷入垃圾包围之中，四分之一的城市已经没有合适的垃圾填埋堆放场地，每年....

图1-3不带识别的智能垃圾桶[38].（a）垃圾分类收集箱；（b）智能果皮箱

天津大学硕士学位论文61.4现有研究及相关商业产品存在的问题推行垃圾分类是我国的一项重大战略决策，但在政策实际实施中存在很多困难，一方面前期需要大量资金投入建立完备的分类回收装置；另一方面，各地现有垃圾分类准则不一，居民对物品所属类别不太确定。现阶段，比较成熟的商业化垃圾分类装置....

图1-4智能识别垃圾桶.（a）阿尔飞思公司产品[39]；（b）TrashBot[40]

第1章绪论7图1-4智能识别垃圾桶.（a）阿尔飞思公司产品[39]；（b）TrashBot[40]上面提到的这两款智能商业化智能垃圾桶，虽然都可以实现垃圾分类，但这类一体化“封闭式”设计的智能垃圾桶存在以下问题：分类种类限制太大，一般只能实现二分类；由于受内部视觉检测空间的限制，....

图2-1TrashDataset数据集6类别样例[35]

第2章基于深度学习的垃圾图像分类算法研究17图2-10Denseblock[20]Res2Net[43]从ResNet的残差模块出发，增加多尺度特征，并扩大每个网络层的感受野范围。层级计算如式（2-1）：11()1==+iiiiixiyKxyis(2-1)其中，Ki代表卷积操作，....

本文编号：3925316