基于機(jī)器視覺的家庭智能分類垃圾桶設(shè)計研究
發(fā)布時間:2022-09-29 19:32
生活垃圾分類對于城市良好生活環(huán)境的建立和資源最大化利用具有重要意義,且家庭作為生活垃圾產(chǎn)生的源頭,從家庭開始進(jìn)行分類回收也在逐漸受到相關(guān)政府部門和研究學(xué)者的關(guān)注。雖然各城市都制定了垃圾分類的政策,但是由于人們分類知識欠缺、分類意思薄弱等因素,導(dǎo)致實(shí)際分類效果并不理想。而隨著人工智能技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等的快速發(fā)展,使得垃圾分類的智能化成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。本文針對當(dāng)前居民垃圾分類知識欠缺、源頭分類環(huán)節(jié)缺失等問題,利用機(jī)器視覺技術(shù)和vgg16神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類算法,并結(jié)合分類機(jī)構(gòu),設(shè)計了一款家庭智能分類垃圾桶。該垃圾桶可實(shí)現(xiàn)對垃圾種類的識別,并實(shí)現(xiàn)自動分類入桶,完成垃圾的自動分類,代替人為分類,提高垃圾分類的準(zhǔn)確性。本文主要研究內(nèi)容如下:1.通過研究和分析現(xiàn)有基于機(jī)器視覺的分類裝置和識別分類的算法,結(jié)合機(jī)械結(jié)構(gòu),制定家庭智能分類垃圾桶的總體設(shè)計方案;并基于設(shè)計要求,選擇整個設(shè)計研究過程中需要使用的硬件。2.對比分析現(xiàn)有機(jī)器視覺系統(tǒng)光源設(shè)置、圖像采集注意事項等,并結(jié)合實(shí)際效果,確定圖像采集系統(tǒng)的攝像頭位置、光源位置等。另外,結(jié)合現(xiàn)有分類標(biāo)準(zhǔn)確定分類依據(jù),并收集垃圾13個二類垃圾,共98種垃圾,并通過...
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 垃圾分類
1.2.2 機(jī)器視覺
1.2.3 目標(biāo)識別與分類技術(shù)
1.2.4 智能分類垃圾桶
1.2.5 研究綜述
1.3 研究創(chuàng)新點(diǎn)和研究難點(diǎn)
1.4 研究方法
1.5 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
第二章 基于機(jī)器視覺的分類垃圾桶方案設(shè)計
2.1 分類標(biāo)準(zhǔn)
2.2 總體方案
2.2.1 自動分類系統(tǒng)設(shè)計要求
2.2.2 系統(tǒng)構(gòu)成
2.3 硬件設(shè)計
2.3.1 主板選型
2.3.2 攝像頭選型
2.3.3 光源選型
2.3.4 舵機(jī)選型
2.4 操作環(huán)境和配置
2.5 本章小結(jié)
第三章 圖像采集裝置設(shè)計及圖像采集
3.1 引言
3.2 圖像采集裝置設(shè)計
3.2.1 設(shè)計要求
3.2.2 裝置搭建
3.2.3 拍照程序調(diào)試
3.3 圖像采集
3.3.1 采集對象
3.3.2 采集注意事項
3.3.3 采集流程
3.4 圖像采集結(jié)果及討論
3.4.1 采集結(jié)果
3.4.2 采集結(jié)果討論
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于機(jī)器學(xué)習(xí)的垃圾分類模型
4.1 垃圾識別模型
4.1.1 前期準(zhǔn)備
4.1.2 建模與評估
4.1.3 結(jié)果
4.2 垃圾分類模型
4.2.1 準(zhǔn)備階段
4.2.2 建模與評估
4.2.3 結(jié)果
4.3 本章小結(jié)
第五章 智能分類垃圾桶設(shè)計開發(fā)與應(yīng)用
5.1 智能垃圾桶整體設(shè)計方案
5.1.1 外形
5.1.2 尺寸設(shè)計
5.2 分類結(jié)構(gòu)設(shè)計
5.3 整體系統(tǒng)搭建
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 主要貢獻(xiàn)及創(chuàng)新點(diǎn)
6.2 不足與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]如何實(shí)行生活垃圾分類——回顧上海市生活垃圾分類實(shí)施方法[J]. 趙喆超. 中國市場. 2019(06)
[2]生活垃圾管理條例7月1日起施行[J]. 王霽. 上海人大月刊. 2019(02)
[3]我國生活垃圾分類發(fā)展歷程?障礙及對策[J]. 彭韻,李蕾,彭緒亞,楊屏錦,趙小飛,馬垚. 中國環(huán)境科學(xué). 2018(10)
[4]綠色全自動智能分類垃圾桶[J]. 李明,王晨景. 科技資訊. 2017(16)
[5]基于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)保智能分類回收垃圾桶[J]. 張晚霞,劉敏,楊成福,張東方. 電腦迷. 2017(04)
[6]一種智能分類垃圾桶系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 熊建橋,陸衛(wèi),季小涵,萬錦曉,張志剛,付杰. 機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新. 2016(05)
[7]水果成熟度的高光譜成像無損檢測研究[J]. 楊昆程,孫梅,陳興海. 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報. 2015(04)
[8]基于視覺技術(shù)的蘋果分揀系統(tǒng)設(shè)計[J]. 王鑫,趙瑩,楊簡. 中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報. 2014(05)
[9]上海制定促進(jìn)生活垃圾分類減量辦法[J]. 陳實(shí). 政策瞭望. 2014(07)
[10]廣州市垃圾分類政策實(shí)施的成效、問題及對策研究[J]. 羅穎詩. 宿州教育學(xué)院學(xué)報. 2014(01)
碩士論文
[1]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的低分辨率行人與人臉檢測和識別研究[D]. 姜亞東.電子科技大學(xué) 2018
[2]城市居民垃圾分類行為的影響因素研究[D]. 劉璟煊.西北大學(xué) 2018
[3]史密斯模型視角下我國城市生活垃圾分類執(zhí)行狀況研究[D]. 宋雨航.北京化工大學(xué) 2018
[4]基于機(jī)器視覺的蘋果分揀關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張力超.石河子大學(xué) 2018
[5]基于機(jī)器視覺的智能制造產(chǎn)品識別與檢測方法研究[D]. 張晨旭.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[6]我國城市生活垃圾分類處理管理現(xiàn)狀及對策研究[D]. 倪怡宏.湖北大學(xué) 2018
[7]上海市城市生活垃圾分類政策執(zhí)行研究[D]. 柳平.哈爾濱商業(yè)大學(xué) 2018
[8]視覺系統(tǒng)在異型煙碼垛機(jī)器人系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 胡敏.重慶大學(xué) 2017
本文編號:3683181
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 垃圾分類
1.2.2 機(jī)器視覺
1.2.3 目標(biāo)識別與分類技術(shù)
1.2.4 智能分類垃圾桶
1.2.5 研究綜述
1.3 研究創(chuàng)新點(diǎn)和研究難點(diǎn)
1.4 研究方法
1.5 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
第二章 基于機(jī)器視覺的分類垃圾桶方案設(shè)計
2.1 分類標(biāo)準(zhǔn)
2.2 總體方案
2.2.1 自動分類系統(tǒng)設(shè)計要求
2.2.2 系統(tǒng)構(gòu)成
2.3 硬件設(shè)計
2.3.1 主板選型
2.3.2 攝像頭選型
2.3.3 光源選型
2.3.4 舵機(jī)選型
2.4 操作環(huán)境和配置
2.5 本章小結(jié)
第三章 圖像采集裝置設(shè)計及圖像采集
3.1 引言
3.2 圖像采集裝置設(shè)計
3.2.1 設(shè)計要求
3.2.2 裝置搭建
3.2.3 拍照程序調(diào)試
3.3 圖像采集
3.3.1 采集對象
3.3.2 采集注意事項
3.3.3 采集流程
3.4 圖像采集結(jié)果及討論
3.4.1 采集結(jié)果
3.4.2 采集結(jié)果討論
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于機(jī)器學(xué)習(xí)的垃圾分類模型
4.1 垃圾識別模型
4.1.1 前期準(zhǔn)備
4.1.2 建模與評估
4.1.3 結(jié)果
4.2 垃圾分類模型
4.2.1 準(zhǔn)備階段
4.2.2 建模與評估
4.2.3 結(jié)果
4.3 本章小結(jié)
第五章 智能分類垃圾桶設(shè)計開發(fā)與應(yīng)用
5.1 智能垃圾桶整體設(shè)計方案
5.1.1 外形
5.1.2 尺寸設(shè)計
5.2 分類結(jié)構(gòu)設(shè)計
5.3 整體系統(tǒng)搭建
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 主要貢獻(xiàn)及創(chuàng)新點(diǎn)
6.2 不足與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]如何實(shí)行生活垃圾分類——回顧上海市生活垃圾分類實(shí)施方法[J]. 趙喆超. 中國市場. 2019(06)
[2]生活垃圾管理條例7月1日起施行[J]. 王霽. 上海人大月刊. 2019(02)
[3]我國生活垃圾分類發(fā)展歷程?障礙及對策[J]. 彭韻,李蕾,彭緒亞,楊屏錦,趙小飛,馬垚. 中國環(huán)境科學(xué). 2018(10)
[4]綠色全自動智能分類垃圾桶[J]. 李明,王晨景. 科技資訊. 2017(16)
[5]基于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)保智能分類回收垃圾桶[J]. 張晚霞,劉敏,楊成福,張東方. 電腦迷. 2017(04)
[6]一種智能分類垃圾桶系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 熊建橋,陸衛(wèi),季小涵,萬錦曉,張志剛,付杰. 機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新. 2016(05)
[7]水果成熟度的高光譜成像無損檢測研究[J]. 楊昆程,孫梅,陳興海. 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報. 2015(04)
[8]基于視覺技術(shù)的蘋果分揀系統(tǒng)設(shè)計[J]. 王鑫,趙瑩,楊簡. 中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報. 2014(05)
[9]上海制定促進(jìn)生活垃圾分類減量辦法[J]. 陳實(shí). 政策瞭望. 2014(07)
[10]廣州市垃圾分類政策實(shí)施的成效、問題及對策研究[J]. 羅穎詩. 宿州教育學(xué)院學(xué)報. 2014(01)
碩士論文
[1]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的低分辨率行人與人臉檢測和識別研究[D]. 姜亞東.電子科技大學(xué) 2018
[2]城市居民垃圾分類行為的影響因素研究[D]. 劉璟煊.西北大學(xué) 2018
[3]史密斯模型視角下我國城市生活垃圾分類執(zhí)行狀況研究[D]. 宋雨航.北京化工大學(xué) 2018
[4]基于機(jī)器視覺的蘋果分揀關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張力超.石河子大學(xué) 2018
[5]基于機(jī)器視覺的智能制造產(chǎn)品識別與檢測方法研究[D]. 張晨旭.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[6]我國城市生活垃圾分類處理管理現(xiàn)狀及對策研究[D]. 倪怡宏.湖北大學(xué) 2018
[7]上海市城市生活垃圾分類政策執(zhí)行研究[D]. 柳平.哈爾濱商業(yè)大學(xué) 2018
[8]視覺系統(tǒng)在異型煙碼垛機(jī)器人系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 胡敏.重慶大學(xué) 2017
本文編號:3683181
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