基于图像信息识别技术的垃圾分类装置设计与研究

发布时间：2025-01-06 00:23

　　当前人们不满足于传统的、效率低下的人工分类垃圾的方式,开发新型、智能型垃圾分类装置越来越成为现代垃圾分类的重要任务。本文基于图像信息识别对垃圾分类装置的机械系统、下位机控制系统以及上位机识别程序进行设计,主要内容如下:首先,分析新型垃圾分类装置的发展趋势,提出两种自动分类方案:(1)采用识别垃圾袋颜色的方式对可回收、不可回收、有害等类别的垃圾分类;(2)使用图像处理技术和深度学习技术对可回收类单个垃圾进行分类。根据提出的两种方案,进行垃圾自动分类装置的具体方案设计,包括适应两种分类方案的箱体框架单元、分运机构单元及运输收纳箱单元结构方案设计,和垃圾自动分类装置控制方案设计,从而实现收纳、识别与分类等功能。其次,对两种分类方案的分析基础上,利用工程设计软件对垃圾自动分类装置的整体结构进行设计,建立出装置各机械单元的3D模型,并采用有限元分析软件对关键受力零部件进行静力学分析,验证其可靠性。在对颜色识别自动分类装置控制方案分析的基础上,确定下位机工作流程以及各动作之间的衔接关系,并且对装置下位机的控制程序及电路进行设计。在对图像识别自动分类装置方案分析的基础上,采用Resnet-34残差神经...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究目的及意义
    1.4 研究的主要内容及组织架构
    1.5 本章小结
第二章 垃圾自动分类装置方案构建
    2.1 引言
    2.2 设计要求及方案构建
        2.2.1 设计要求
        2.2.2 方案构建
    2.3 机械系统布局
    2.4 控制系统方案设计
        2.4.1 垃圾自动分类装置控制系统方案设计
        2.4.2 颜色识别下位机控制系统方案设计
        2.4.3 颜色识别上位机管理系统方案设计
        2.4.4 图像识别上位机识别程序方案设计
    2.5 本章小结
第三章 垃圾自动分类装置机械系统设计
    3.1 引言
    3.2 装置框架及收纳口设计
    3.3 分运机构设计
    3.4 运输收纳箱设计
    3.5 关键零部件有限元分析
    3.6 本章小结
第四章 垃圾自动分类装置控制系统设计与研究
    4.1 引言
    4.2 颜色识别下位机控制系统设计
        4.2.1 颜色空间模型及白平衡调整方法
        4.2.2 颜色识别下位机控制系统流程设计
        4.2.3 颜色识别下层控制电路功能及流程设计
        4.2.4 颜色识别上层控制电路功能及流程设计
    4.3 单个垃圾图像识别数据集及实验环境搭建
    4.4 单个垃圾图像识别程序设计及研究
        4.4.1 神经网络概述
        4.4.2 流程设计及预处理
        4.4.3 神经网络与参数设计
        4.4.4 神经网络训练、测试及结果分析
    4.5 本章小结
第五章 垃圾自动分类装置试制及实验
    5.1 引言
    5.2 垃圾自动分类装置工程样机试制
    5.3 垃圾自动分类装置样机实验
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
附录 A 下位机电气原理图
攻读学位期间所取得的相关科研成果
致谢



本文编号：4023502