一种基于可回收垃圾精准分类的人机交互方法及其装置转让专利

申请号 : CN202210044082.4

文献号 : CN114408408B

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发明人 : 张准黄邦超王培州李明虔林冠铭蓬鹏吴浅灿杨英杰徐文昊

申请人 : 华南师范大学

摘要 :

本发明属于可回收垃圾分类技术领域,具体涉及一种基于可回收垃圾精准分类的人机交互方法、装置、系统及其平台。本方案通过提供的方法感应人体靠近数据,并根据所述人体靠近数据实时激活人机交互系统;实时对可回收垃圾进行精细化识别判定;分析处理可回收垃圾数据信息,实时生成可回收垃圾处理建议以及平台,还有相应的装置及系统,便捷了本装置在校园的布置和自由组合;同时本装置的自适应学习系统,强化巩固了学生垃圾精细化分类的意识习惯;同时本装置的积分统计系统极大程度上方便了学校制定奖励机制,进一步鼓励学生进行垃圾精细化分类最终能够实现在潜移默化中营造人们垃圾精细化分类的氛围,实现垃圾变废为宝达到节能减排美化市容的目的。

权利要求 :

1.一种基于可回收垃圾精准分类的人机交互方法,其特征在于所述方法具体包括如下步骤:感应人体靠近数据,并根据所述人体靠近数据实时激活人机交互系统;

实时对可回收垃圾进行精细化识别判定;

分析处理可回收垃圾数据信息,实时生成可回收垃圾处理建议;

所述步骤感应人体靠近数据,并根据所述人体靠近数据实时激活人机交互系统之中,还包括如下步骤:检测并判定是否有人体靠近,若有则激活人机交互系统,否则,人机交互系统保持原有休眠状态;

所述步骤实时对可回收垃圾进行精细化识别判定之中,还包括如下步骤:获取可回收垃圾初步数据,根据所述初步数据开启相应可回收垃圾类别收纳装置;

对所述收纳装置中的可回收垃圾实时进行形状、体积及种类精细化识别;根据精细化识别数据,并结合检测到的可回收垃圾质量数据进行数据匹配;具体为:识别窗口内部的所具备的精细化识别防误投中,将利用摄像头进行识别垃圾的形状、体积及种类,并依靠压力传感器面板检测垃圾的质量并将两者的检测结果进行匹配,达到进一步精细化识别防误投;若精细化识别结果与本回收窗口匹配,则投递成功;若精细化识别与本回收窗口不匹配,则退回垃圾,并语音提醒丢入到匹配的回收窗口;

所述步骤获取可回收垃圾初步数据,根据所述初步数据开启相应可回收垃圾类别收纳装置之中,还包括如下步骤:根据可回收垃圾初步数据,实时生成问答奖励分值;

所述步骤根据精细化识别数据,并结合检测到的可回收垃圾质量数据进行数据匹配之中,还包括如下步骤:根据数据匹配情况,判定是否将所述可回收垃圾予以退回处理;

所述步骤分析处理可回收垃圾数据信息,实时生成可回收垃圾处理建议之中,还包括如下步骤:生成与所述可回收垃圾数据信息相应的积分;汇总所述积分并对所述积分实时语音或画面展示;

所述生成与所述可回收垃圾数据信息相应的积分,汇总所述积分并对所述积分实时语音或画面展示,还包括如下步骤:将垃圾数量或质量所转化成积分,并通过语音和画面显示的方式告知学生,最后将数据上传到云端;将对学生每次精细化分类垃圾前问题的回答情况,依据知识图谱进行数据分析,并在提供对应的反馈建议以及相关的题目进行针对性的巩固训练,提高学生垃圾分类意识。

2.一种基于可回收垃圾精准分类的人机交互装置,其特征在于所述装置应用于如权利要求1所述的基于可回收垃圾精准分类的人机交互方法;

所述装置具体包括:供电系统、人机交互系统、精细化识别防误投系统、自适应学习系统以及积分统计系统;

所述供电系统具体设置有太阳能电池板,锂离子电池组和电源管理模块;

所述太阳能电池板由太阳能电池和结构支撑框架构成;所述锂离子电池组包含多节串并联的圆柱形锂离子电池单体;

所述人机交互系统具体包括语音交互单元和屏幕界面交互单元;

所述精细化识别防误投系统具体包括垃圾精细化识别平台、平台移动装置和垃圾回收及误投退回装置;

所述人机交互系统,具体还包括:

感应激活单元,用于感应人体靠近数据,并根据所述人体靠近数据实时激活人机交互系统;

识别判定单元,用于实时对可回收垃圾进行精细化识别判定;

分析生成单元,用于分析处理可回收垃圾数据信息,实时生成可回收垃圾处理建议;

第一判定模块,用于检测并判定是否由人体靠近,若有则激活人机交互系统,否则,人机交互系统保持原有休眠状态;

所述识别判定单元中,还设置有:

第一获取处理模块,用于获取可回收垃圾初步数据,根据所述初步数据开启相应可回收垃圾类别收纳装置;

精细化识别模块,用于对所述收纳装置中的可回收垃圾实时进行形状、体积及种类精细化识别;

检测匹配模块,用于根据精细化识别数据,并结合检测到的可回收垃圾质量数据时间进行数据匹配;

第一生成模块,用于根据可回收垃圾初步数据,实时生成问答奖励分值;

回退模块,用于根据数据匹配情况,判定是否将所述可回收垃圾予以退回处理;

所述分析生成单元中,还设置有:

第二生成模块,用于生成与所述可回收垃圾数据信息相应的积分;

展示模块,用于汇总所述积分并对所述积分实时语音或画面展示。

3.一种基于可回收垃圾精准分类的人机交互平台,其特征在于,包括:处理器、存储器以及基于可回收垃圾精准分类的人机交互平台控制程序;

其中在所述的处理器执行所述的基于可回收垃圾精准分类的人机交互平台控制程序,所述的基于可回收垃圾精准分类的人机交互平台控制程序被存储在所述存储器中,所述的基于可回收垃圾精准分类的人机交互平台控制程序,实现如权利要求1所述的基于可回收垃圾精准分类的人机交互方法步骤。

4.一种计算机可读取存储介质,其特征在于,所述计算机可读取存储介质存储有基于可回收垃圾精准分类的人机交互平台控制程序,所述的基于可回收垃圾精准分类的人机交互平台控制程序,实现如权利要求1所述的基于可回收垃圾精准分类的人机交互方法步骤。

说明书 :

一种基于可回收垃圾精准分类的人机交互方法及其装置

技术领域

[0001] 本发明属于可回收垃圾分类技术领域,具体涉及一种基于可回收垃圾精准分类的人机交互方法、装置、系统及其平台。

背景技术

[0002] 随着人们生活质量的不断提高,垃圾量也在逐渐增加,近几年国家也在深入推进的生活垃圾分类工作,人们垃圾分类意识也有所提高,绝大多数人都已经能够将可回收垃圾、湿垃圾、有害垃圾、其他垃圾准确的分类投放。然而据调查,精细化分类后的垃圾变废为宝的价值量倍增,但目前中国城市垃圾分类处理系统的后端90%以上由人力分拣,人力分拣的成本极高。如何让垃圾分类的效率更高,让可回收垃圾的处置和利用得到进一步优化。我们发现在垃圾分类的前端进行垃圾精细化分类,能在一定程度上减轻后端垃圾精细化分拣系统的压力。因此,进一步唤醒人们垃圾精细化分类的意识势在必行。然而,垃圾精细化分类的意识也不是凭空产生的,而是通过长期的自我约束潜移默化中形成的。因此,精细化分类垃圾的意识从小抓起非常有必要。但是,目前尚缺少一种用于校园可回收垃圾精细化分类的教育方法及其装置。
[0003] 因此,针对以上技术问题缺陷,急需设计和开发一种基于可回收垃圾精准分类的人机交互方法、装置、系统、平台及其存储介质。

发明内容

[0004] 本发明的第一目的在于提供一种基于可回收垃圾精准分类的人机交互方法;
[0005] 本发明的第二目的在于提供一种基于可回收垃圾精准分类的人机交互的装置;
[0006] 本发明的第三目的在于提供一种基于可回收垃圾精准分类的人机交互的系统;
[0007] 本发明的第四目的在于提供一种基于可回收垃圾精准分类的人机交互的平台;
[0008] 本发明的第一目的是这样实现的:所述方法具体包括如下步骤:
[0009] 感应人体靠近数据,并根据所述人体靠近数据实时激活人机交互系统;
[0010] 实时对可回收垃圾进行精细化识别判定;
[0011] 分析处理可回收垃圾数据信息,实时生成可回收垃圾处理建议。
[0012] 进一步地,所述步骤感应人体靠近数据,并根据所述人体靠近数据实时激活人机交互系统之中,还包括如下步骤:
[0013] 检测并判定是否由人体靠近,若有则激活人机交互系统,否则,人机交互系统保持原有休眠状态。
[0014] 进一步地,所述步骤实时对可回收垃圾进行精细化识别判定之中,还包括如下步骤:
[0015] 获取可回收垃圾初步数据,根据所述初步数据开启相应可回收垃圾类别收纳装置;
[0016] 对所述收纳装置中的可回收垃圾实时进行形状、体积及种类精细化识别;
[0017] 根据精细化识别数据,并结合检测到的可回收垃圾质量数据时间进行数据匹配。
[0018] 进一步地,所述步骤获取可回收垃圾初步数据,根据所述初步数据开启相应可回收垃圾类别收纳装置之中,还包括如下步骤:
[0019] 根据可回收垃圾初步数据,实时生成问答奖励分值。
[0020] 进一步地,所述步骤根据精细化识别数据,并结合检测到的可回收垃圾质量数据时间进行数据匹配之中,还包括如下步骤:
[0021] 根据数据匹配情况,判定是否将所述可回收垃圾予以退回处理。
[0022] 进一步地,所述步骤分析处理可回收垃圾数据信息,实时生成可回收垃圾处理建议之中,还包括如下步骤:
[0023] 生成与所述可回收垃圾数据信息相应的积分;
[0024] 汇总所述积分并对所述积分实时语音或画面展示。
[0025] 本发明的第二目的是这样实现的:所述装置具体包括:供电系统、人机交互系统、精细化识别防误投系统、自适应学习系统以及积分统计系统;
[0026] 所述供电系统具体设置有太阳能电池板,锂离子电池组和电源管理模块;
[0027] 所述太阳能电池板由太阳能电池和结构支撑框架构成;所述锂离子电池组包含多节串并联的圆柱形锂离子电池单体;
[0028] 所述人机交互系统具体包括语音交互单元和屏幕界面交互单元;
[0029] 所述精细化识别防误投系统具体包括垃圾精细化识别平台、平台移动装置和垃圾回收及误投退回装置。
[0030] 本发明的第三目的是这样实现的:所述系统具体包括:
[0031] 感应激活单元,用于感应人体靠近数据,并根据所述人体靠近数据实时激活人机交互系统;
[0032] 识别判定单元,用于实时对可回收垃圾进行精细化识别判定;
[0033] 分析生成单元,用于分析处理可回收垃圾数据信息,实时生成可回收垃圾处理建议。
[0034] 本发明的第四目的是这样实现的:所述平台包括:处理器、存储器以及基于可回收垃圾精准分类的人机交互的平台控制程序;
[0035] 其中在所述的处理器执行所述的基于可回收垃圾精准分类的人机交互的平台控制程序,所述的基于可回收垃圾精准分类的人机交互的平台控制程序被存储在所述存储器中,所述的基于可回收垃圾精准分类的人机交互的平台控制程序,实现所述的基于可回收垃圾精准分类的人机交互的方法步骤。
[0036] 本发明通过方法感应人体靠近数据,并根据所述人体靠近数据实时激活人机交互系统;实时对可回收垃圾进行精细化识别判定;分析处理可回收垃圾数据信息,实时生成可回收垃圾处理建议,以及与所述方法相应的装置、系统、平台;将垃圾的精细化分类变成一种新奇有趣的事情,寓教于乐,培养学生从小养成精细化分类垃圾的好习惯。同时装置供电系统搭载的太阳能供电方式大大降低了电量成本,也达到了节能减排的环保观念。同时装置包含语音识别、视觉识别等新奇有趣的人机交互系统紧跟人工智能的时代潮流,极大程度上吸引学生运用本装置进行垃圾精细化分类;同时本装置的精细化识别防误投系统视觉与称重的识别配合大大提高了垃圾识别精度、自动化移动平台也大大降低了本装置的生产成本;同时本装置的搭扣设计,大大便捷了本装置在校园的布置和自由组合;同时本装置的自适应学习系统,进一步强化巩固了学生垃圾精细化分类的意识习惯;同时本装置的积分统计系统极大程度上方便了学校制定奖励机制,进一步鼓励学生进行垃圾精细化分类。本装置最终能够实现在潜移默化中营造人们垃圾精细化分类的氛围,实现垃圾变废为宝达到节能减排,美化市容的目的。

附图说明

[0037] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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的附图。
[0038] 图1为本发明一种基于可回收垃圾精准分类的人机交互方法流程示意图;
[0039] 图2为本发明一种基于可回收垃圾精准分类的人机交互方法之二流程示意图;
[0040] 图3为本发明一种基于可回收垃圾精准分类的人机交互方法之三流程示意图;
[0041] 图4为本发明一种基于可回收垃圾精准分类的人机交互装置之一示意图;
[0042] 图5为本发明一种基于可回收垃圾精准分类的人机交互装置之二示意图;
[0043] 图6为本发明一种基于可回收垃圾精准分类的人机交互装置之三示意图;
[0044] 图7为本发明一种基于可回收垃圾精准分类的人机交互装置之四示意图;
[0045] 图8为本发明一种基于可回收垃圾精准分类的人机交互装置之五示意图;
[0046] 图9为本发明一种基于可回收垃圾精准分类的人机交互装置之六示意图;
[0047] 图10为本发明一种基于可回收垃圾精准分类的人机交互装置之七示意图;
[0048] 图11为本发明一种基于可回收垃圾精准分类的人机交互装置之八示意图;
[0049] 图12为本发明一种基于可回收垃圾精准分类的人机交互装置之九示意图;
[0050] 图13为本发明一种基于可回收垃圾精准分类的人机交互装置之十示意图;
[0051] 图14为本发明一种基于可回收垃圾精准分类的人机交互装置之十一示意图;
[0052] 图15为本发明一种基于可回收垃圾精准分类的人机交互装置之十二示意图;
[0053] 图16为本发明一种基于可回收垃圾精准分类的人机交互装置之十三示意图;
[0054] 图17为本发明一种基于可回收垃圾精准分类的人机交互系统架构示意图;
[0055] 图18为本发明一种基于可回收垃圾精准分类的人机交互平台架构示意图;
[0056] 图19为本发明一种实施例中计算机可读取存储介质架构示意图;
[0057] 图中:
[0058] 1‑太阳能面板;2‑交互终端;3‑垃圾回收柜;4‑舵机;5‑电机a;6‑摄像头;7‑压力传感面板;8‑滑轨;9‑滑轮;19‑滑轨凸起;20‑滑轨凹槽;10‑垃圾投放槽;11‑电机b;12‑垃圾退回槽;13‑电机c;14‑垃圾桶固定架;15‑垃圾桶;16‑垃圾柜箱壳;17‑搭扣a;18‑搭扣b;
[0059] 本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

[0060] 为便于更好的理解本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步说明,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。
[0061] 本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用,本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用,在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。
[0062] 需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
[0063] 另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。其次,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时,应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
[0064] 本发明为实现一种基于可回收垃圾精准分类的人机交互方法、平台及装置。
[0065] 如图1所示,是本发明实施例提供的基于可回收垃圾精准分类的人机交互的方法的流程图。
[0066] 以下结合附图对本发明作进一步阐述。
[0067] 如图1‑3所示,本发明提供了一种基于可回收垃圾精准分类的人机交互方法,所述的方法具体包括如下步骤:
[0068] S11、感应人体靠近数据,并根据所述人体靠近数据实时激活人机交互系统;
[0069] S12、实时对可回收垃圾进行精细化识别判定;
[0070] S13、分析处理可回收垃圾数据信息,实时生成可回收垃圾处理建议。
[0071] 所述步骤感应人体靠近数据,并根据所述人体靠近数据实时激活人机交互系统之中,还包括如下步骤:
[0072] S111、检测并判定是否由人体靠近,若有则激活人机交互系统,否则,人机交互系统保持原有休眠状态。
[0073] 所述步骤实时对可回收垃圾进行精细化识别判定之中,还包括如下步骤:
[0074] S121、获取可回收垃圾初步数据,根据所述初步数据开启相应可回收垃圾类别收纳装置;
[0075] S122、对所述收纳装置中的可回收垃圾实时进行形状、体积及种类精细化识别;
[0076] S123、根据精细化识别数据,并结合检测到的可回收垃圾质量数据时间进行数据匹配。
[0077] 所述步骤获取可回收垃圾初步数据,根据所述初步数据开启相应可回收垃圾类别收纳装置之中,还包括如下步骤:
[0078] S1211、根据可回收垃圾初步数据,实时生成问答奖励分值。
[0079] 所述步骤根据精细化识别数据,并结合检测到的可回收垃圾质量数据时间进行数据匹配之中,还包括如下步骤:
[0080] S1231、根据数据匹配情况,判定是否将所述可回收垃圾予以退回处理。
[0081] 所述步骤分析处理可回收垃圾数据信息,实时生成可回收垃圾处理建议之中,还包括如下步骤:
[0082] S131、生成与所述可回收垃圾数据信息相应的积分;
[0083] S132、汇总所述积分并对所述积分实时语音或画面展示。
[0084] 具体地,在本发明实施例中,本方案一种用于校园可回收垃圾精细化分类的教育方法及其装置,将垃圾的精细化分类变成一种新奇有趣的事情,寓教于乐,培养学生从小养成精细化分类垃圾的好习惯。
[0085] 为解决上述技术问题,本发明提供一种用于校园可回收垃圾精细化分类的教育方法包括以下步骤:
[0086] S1、学生靠近本用于校园可回收垃圾精细化分类的教育装置时,装置上搭载的近接传感器感应到有人靠近,便将整个教育装置系统从休眠状态中激活,并在显示屏上显示登录界面。
[0087] S2、学生可通过语音交互的方式从人脸识别登录、学生卡刷卡登录、二维码扫码登录三种方式中根据实际需求任选一种登录方式。
[0088] S3、学生登录成功后,本教育装置系统便会开启回收垃圾前的问答模式。首先询问学生想精细化分类的可回收垃圾是什么,如:塑料瓶、易拉罐等;接着询问学生认为该垃圾属于精细化可回收垃圾的哪一个种类。若回答正确会有相对应的额外加分奖励,若回答错误则无额外加分奖励。无论回答正确与否,本教育装置均会开启学生所携带的垃圾对应的识别窗口。
[0089] S4、学生将所携带的垃圾丢入对应的识别窗口后,识别窗口内部的所具备的精细化识别防误投系统将利用摄像头进行识别垃圾的形状、体积及种类,并依靠压力传感器面板检测垃圾的质量并将两者的检测结果进行匹配,达到进一步精细化识别防误投的目的。若精细化识别结果与本回收窗口匹配,则投递成功;若精细化识别与本回收窗口不匹配,则退回垃圾,并语音提醒丢入到匹配的回收窗口。
[0090] S5、学生上述操作完成后,积分系统便会统计学生问题回答正确所得积分以及垃圾数量或者质量所转化积分,并通过语音和画面显示的方式告知学生,最后将数据上传到云端。同时本教育装置系统搭载了的自适应学习系统将对学生每次精细化分类垃圾前问题的回答情况,依据知识图谱进行数据分析,并在提供对应的反馈建议以及相关的题目进行针对性的巩固训练,达到进一步提高学生垃圾分类意识的目的。
[0091] 为实现上述目的,本发明还提供一种基于可回收垃圾精准分类的人机交互的装置,如图4‑16所示,所述装置具体包括:供电系统、人机交互系统、精细化识别防误投系统、自适应学习系统以及积分统计系统;
[0092] 所述供电系统具体设置有太阳能电池板,锂离子电池组和电源管理模块;
[0093] 所述太阳能电池板由太阳能电池和结构支撑框架构成;所述锂离子电池组包含多节串并联的圆柱形锂离子电池单体;
[0094] 所述人机交互系统具体包括语音交互单元和屏幕界面交互单元;
[0095] 所述精细化识别防误投系统具体包括垃圾精细化识别平台、平台移动装置和垃圾回收及误投退回装置。
[0096] 具体地,在本发明方案中,用于校园可回收垃圾精细化分类的教育装置。本装置具体包含供电系统、人机交互系统、精细化识别防误投系统、自适应学习系统以及积分统计系统。
[0097] 所述供电系统具体包含:太阳能电池板,锂离子电池组,电源管理模块所述太阳能电池板由太阳能电池和结构支撑框架构成。所述锂离子电池组包含多节串并联的圆柱形锂离子电池单体,以及带锂离子电池单体均衡、过压过流等多重保护功能的锂离子电池组保护板。所述电源管理模块包含:1.锂电池组充电电路,作为优选地,本实施例选用SY6912a芯片。2.DC‑DC 5V BUCK电路,产生直流5V为人机交互系统、精细化识别防误投系统、自适应学习系统以及积分统计系统供电。优选地,本实施例选用SY8368芯片。3.电机供电电路,即从电池组两端取电,经过防倒灌电路(包括但不限于二极管)和过流保护电路(包括但不限于自恢复保险丝),为电机驱动模块供电。
[0098] 所述人机交互系统具体包含语音交互和屏幕界面交互。所述语音交互包含语音识别学生的声音反馈信号和语音播报欢迎或者提示性的音频信号。所述屏幕界面交互包含屏幕显示窗口信息和接受学生的触屏反馈信号。人机交互系统贯穿于学生运用本教育装置进行可回收垃圾精细化分类这一行为的始终。当本教育装置近接传感器检测到学生靠近后,教育装置系统激活。首先运用语音播报欢迎音频信号,接着在显示屏幕上显示登录方式的选择窗口,包含人脸识别登录、学生卡刷卡登录、二维码扫码登录。学生可根据实际便捷程度利用声音反馈或者触屏反馈的形式任选一种登录方式并进行登录操作。然后屏幕上便会显示“请清楚说出精细化分类的可回收垃圾是什么(例如:塑料瓶、易拉罐、纸团等)?”并进行语音播报,接着学生利用声音反馈的方式进行回答该问题,再接着屏幕上便会显示“请选择您认为它应该归属的垃圾柜类型(废玻璃、废金属、废塑料、废纸、废织物)”并进行语音播报,接着学生利用声音反馈的方式进行回复。若分类正确,屏幕上便会显示“分类正确,请将垃圾丢到打开的正确窗口吧!”并进行语音播报;若分类错误,屏幕上便会显示“分类错误,您所分类的垃圾应该属于XX,请将垃圾丢到打开的正确窗口吧!”并进行语音播报。当学生精细化分类垃圾结束后,系统便会统计本次精细化分类垃圾的总积分并通过屏幕显示以及语音播报。
[0099] 所述精细化识别防误投系统具体包含垃圾精细化识别平台、平台移动装置和垃圾回收及误投退回装置。所述垃圾精细化识别移动平台包含垃圾图像识别及称重匹配识别和平台移动装置。所述垃圾图像识别具体为利用置于平台顶部的摄像头获取下方处于平台上投放的垃圾的图像画面,并将该图像画面上传到云端服务器,云端服务器基于机器视觉进行识别垃圾的形状大小并与深度学习训练的模型进行匹配并反馈初步的识别结果。所述称重匹配识别具体为方形平台上均匀布置的压力传感器,其可测量方形平台上各点的压力值。当垃圾投入到该平台上时,平台上的压力传感器可反馈该垃圾在平台上某个区域的压力值并上传到云端服务器,云端服务器可依据反馈的压力值与视觉识别的初步结果进行匹配进一步精细化的识别确定所投入垃圾的种类。所述精细化识别平台还具有根据平台上各区域的压力值配合视觉确定所投入垃圾的具体数量以及投入的各垃圾的具体质量的特点,其极大程度上便捷了学生一次性投入多个同类型的垃圾,并且也极大程度上确保了系统进行精确的积分统计。所述平台移动装置具体为平台侧边加载的电机、滑轮和滑轨。其通过电机驱动滑轮在滑轨上实现平台在五个精细化分类柜上方根据学生投放的可回收垃圾类型进行自由移动到对应类型的垃圾柜的正上方,实现一个可回收垃圾精细化分类教育装置仅仅只需要一个垃圾精细化识别平台,极大程度上降低了本教育装置的成本。所述垃圾回收及误投退回装置具体为垃圾精细化识别平台下方安装的舵机,其可根据识别结果通过倾斜平台的方式实现垃圾的回收以及退回。当学生将垃圾投入到垃圾精细化识别平台并且经过识别判断投递正确后,舵机控制平台向后倾斜实现最终的垃圾回收;当学生将垃圾投入到垃圾精细化识别平台并且经过识别判断投递错误后,舵机控制平台向前倾斜将垃圾退回到垃圾退回卡槽,接着打开对应正确的垃圾投递窗口供学生投递。本垃圾回收及误投退回装置旨在教育学生从行动上将垃圾进行精细化分类投入到正确的垃圾柜内,极大程度从行动上锻炼学生提高学生垃圾精细化分类的意识达到教育的目的。
[0100] 所述垃圾回收检测自适应学习系统,是依据可回收垃圾类型构建的知识图谱,系统依据学生每一次进行可回收垃圾精细化分类的情况(包含垃圾投递前的问答对错和垃圾投递过程中垃圾的准确率进行判别),根据学生具体投掷的垃圾种类进行数据统计和算法分析,最后依据知识图谱在云端给予每一位学生个性化的、具体的反馈建议并在学生下一次投掷垃圾前针对性地进行提问,进一步强化学生垃圾精细化分类的意识。
[0101] 所述积分统计系统,是对学生每一次进行垃圾精细化分类的积分计算和统计的后台汇总,用以评判采用奖励还是教育措施。积分具体来源分为:一、垃圾投递前的问答情况进行的积分换算。二、依据不同垃圾类型的数量或者质量进行对应的积分换算。结合两种来源并按照一定比例换算得到积分,且此积分可以多次累加且不会失效。最终可以根据学生进行垃圾精细化分类所获取的积分采取一定的奖励措施,积分越多,相对应可兑换的奖励越丰厚,以调动学生的积极性,进一步鼓励学生进行垃圾精细化分类,最终在潜移默化中提高学生进行精细化分类的意识。
[0102] 图4中,太阳能面板1用于吸收太阳能并转换为电能,最后给整套装置提供电能;交互终端2用于学生用户与装置进行多方式交互;垃圾回收柜3用于垃圾的回收。
[0103] 图7中,舵机4用于控制压力面板7向维持水平或向内倾斜或向外倾斜;电机a5用于驱动凹槽滑轮9翻滚于凸型轨道8上;凹槽滑轨9与凸型轨道的啮合防止脱轨现象;摄像头6架于压力面板7正上方,用于识别位于压力面板7上的垃圾;
[0104] 图8中,根据答题环节学生所选垃圾品种,垃圾精细化识别防误投平台系统,滑动到对应垃圾精细化回收柜,接着该回收柜打开柜顶的垃圾投放槽,等待学生投放垃圾。
[0105] 也就是说,垃圾投放槽10设置于垃圾柜箱壳16顶部用于接收学生用户投放的垃圾;电机b 11用于驱动垃圾投放槽10向内或者向外翻转;垃圾退回槽12用于接收舵机4驱动下向外倾斜的压力传感面板7内的垃圾;电机c用于驱动垃圾退回槽向内或者向外翻转;垃圾桶固定架14用于固定放于垃圾柜箱壳16内部的垃圾桶15;
[0106] 根据答题环节学生所选垃圾品种,垃圾精细化识别防误投平台系统滑动到对应垃圾回收柜3,接着该垃圾回收柜3位于垃圾柜箱壳16顶部的垃圾投放槽10在电机b 11的驱动下向外翻转,等待学生投放垃圾。
[0107] 图9中,学生在垃圾投放槽内投放完垃圾后,该垃圾投放槽在电机的驱使下往内翻转,实现垃圾投放槽内垃圾精准倒入平台上的压力传感面板上,接着系统对所投入的垃圾进行精细化识别。
[0108] 也就是说,学生在垃圾投放槽10内投放完垃圾后,该垃圾投放槽10在电机b 11的驱动下往内翻转,实现垃圾投放槽内垃圾精准倒入平台上的压力传感面板7上,接着系统对所投入的垃圾进行精细化识别。
[0109] 图10中,当系统识别所投入的垃圾属于本垃圾精细化回收柜(例如易拉罐投入废金属类回收柜)的回收范畴,则平台在舵机的驱使下向内翻转,实现垃圾精准投放到垃圾柜内装置的垃圾桶里。
[0110] 也就是说,当系统识别所投入的垃圾属于本垃圾回收柜3(例如易拉罐投入废金属类回收柜)的回收范畴,则压力传感面板7在舵机4的驱动下向内翻转,实现垃圾精准投放到垃圾柜箱壳16内固定于垃圾桶固定架14的垃圾桶15里。
[0111] 图11中,当系统识别所投入的垃圾并不属于本垃圾精细化回收柜(例如易拉罐投入废塑料类回收柜)的回收范畴,则平台在舵机的驱使下向外翻转,实现垃圾精准投放到垃圾柜中部的垃圾退回槽内。
[0112] 也就是说,当系统识别所投入的垃圾并不属于本垃圾回收柜3(例如易拉罐投入废塑料类垃圾回收柜)的回收范畴,则压力传感面板7在舵机4的驱动下向外翻转,实现垃圾精准投放到位于垃圾柜箱壳16中部的垃圾退回槽12内。
[0113] 图12中,垃圾退回槽向外翻转,同步打开正确的精细化分类回收柜的垃圾投放槽,等待学生将垃圾退回槽内的垃圾取回并投入正确的垃圾投放槽内,从而实现在本教育装置的指导下学生通过自己的行动实现正确的垃圾精细化分类。
[0114] 也就是说,垃圾退回槽12在电机c 13的驱动下向外翻转,同步正确的垃圾回收柜3的垃圾投放槽10在电机b 11的驱动下向外翻转,等待学生将垃圾退回槽12内的垃圾取回并投入正确的垃圾回收柜3的垃圾投放槽10内,从而实现在本教育装置的指导下学生通过自己的行动实现正确的垃圾精细化分类。
[0115] 图13中,当垃圾精细化回收柜内置于垃圾桶顶部的红外传感器检测到垃圾桶满载后,本教育装置系统便会联系相关工作人员进行相关垃圾回收工作,本装置抽屉式结构设计大大便捷了工作人员对垃圾进行回收操作(例如更换内部垃圾桶,或者更换垃圾桶内部的垃圾回收袋)。
[0116] 也就是说;当垃圾回收柜3内置于垃圾桶15顶部的红外传感器检测到垃圾桶15满载后,本教育装置系统便会联系相关工作人员进行相关垃圾回收工作,本装置的垃圾桶固定架14在垃圾柜箱壳16内部采用抽屉式结构便捷垃圾桶取出,同时垃圾桶固定架14与垃圾柜箱壳16的外部采用搭扣a 17实现两者的便捷固定。这些设计大大便捷了工作人员对垃圾进行回收操作(例如更换内部垃圾桶,或者更换垃圾桶内部的垃圾回收袋)。
[0117] 图15中,搭扣b 18用于多个垃圾回收柜3以及交互终端2之间的便捷连接固定。
[0118] 图16中,本教育装置的垃圾回收柜3外部设计的搭扣b 18可实现垃圾柜的自由便捷组合,滑轨凸起19和滑轨凹槽20可实现精准对接。
[0119] 精细化识别防误投平台可在多个垃圾回收柜3间自由滑动,实现本教育装置共用一个精细化识别防误投平台,大大降低了成本。
[0120] 图14‑16中,本教育装置的垃圾精细化分类柜设计的搭扣可实现垃圾柜的自由便捷组合,滑轨的凸起和凹槽可实现精准对接。精细化识别防误投平台可在多个垃圾桶间自由滑动,实现本教育装置共用一个精细化识别防误投平台,大大降低了成本。
[0121] 为实现上述目的,本发明还提供一种基于可回收垃圾精准分类的人机交互系统,如图17所示,所述系统具体包括:
[0122] 感应激活单元,用于感应人体靠近数据,并根据所述人体靠近数据实时激活人机交互系统;
[0123] 识别判定单元,用于实时对可回收垃圾进行精细化识别判定;
[0124] 分析生成单元,用于分析处理可回收垃圾数据信息,实时生成可回收垃圾处理建议。
[0125] 所述感应激活单元中,还设置有:
[0126] 第一判定模块,用于检测并判定是否由人体靠近,若有则激活人机交互系统,否则,人机交互系统保持原有休眠状态。
[0127] 所述识别判定单元中,还设置有:
[0128] 第一获取处理模块,用于获取可回收垃圾初步数据,根据所述初步数据开启相应可回收垃圾类别收纳装置;
[0129] 精细化识别模块,用于对所述收纳装置中的可回收垃圾实时进行形状、体积及种类精细化识别;
[0130] 检测匹配模块,用于根据精细化识别数据,并结合检测到的可回收垃圾质量数据时间进行数据匹配。
[0131] 第一生成模块,用于根据可回收垃圾初步数据,实时生成问答奖励分值。
[0132] 回退模块,用于根据数据匹配情况,判定是否将所述可回收垃圾予以退回处理。
[0133] 所述分析生成单元中,还设置有:
[0134] 第二生成模块,用于生成与所述可回收垃圾数据信息相应的积分;
[0135] 展示模块,用于汇总所述积分并对所述积分实时语音或画面展示。
[0136] 在本发明系统方案实施例中,所述的一种基于可回收垃圾精准分类的人机交互系统中涉及的方法步骤,具体细节已在上文阐述,此处不再赘述。
[0137] 为实现上述目的,本发明还提供一种基于可回收垃圾精准分类的人机交互平台,如图18所示,包括:处理器、存储器以及基于可回收垃圾精准分类的人机交互平台控制程序;
[0138] 其中在所述的处理器执行所述的基于可回收垃圾精准分类的人机交互平台控制程序,所述的基于可回收垃圾精准分类的人机交互平台控制程序被存储在所述存储器中,所述的基于可回收垃圾精准分类的人机交互平台控制程序,实现所述的基于可回收垃圾精准分类的人机交互方法步骤,例如:
[0139] S11、感应人体靠近数据,并根据所述人体靠近数据实时激活人机交互系统;
[0140] S12、实时对可回收垃圾进行精细化识别判定;
[0141] S13、分析处理可回收垃圾数据信息,实时生成可回收垃圾处理建议。
[0142] 步骤具体细节已在上文阐述,此处不再赘述。
[0143] 本发明实施例中,所述的基于可回收垃圾精准分类的人机交互平台内置处理器,可以由集成电路组成,例如可以由单个封装的集成电路所组成,也可以是由多个相同功能或不同功能封装的集成电路所组成,包括一个或者多个中央处理器(Central Processing unit,CPU)、微处理器、数字处理芯片、图形处理器及各种控制芯片的组合等。处理器利用各种接口和线路连接取各个部件,通过运行或执行存储在存储器内的程序或者单元,以及调用存储在存储器内的数据,以执行基于可回收垃圾精准分类的人机交互各种功能和处理数据;
[0144] 存储器用于存储程序代码和各种数据,安装在基于可回收垃圾精准分类的人机交互平台中,并在运行过程中实现高速、自动地完成程序或数据的存取。
[0145] 所述存储器包括只读存储器(Read‑Only Memory,ROM),随机存储器(Random Access Memory,RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read‑Only Memory,PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read‑Only Memory,EPROM)、一次可编程只读存储器(One‑time Programmable Read‑Only Memory,OTPROM)、电子擦除式可复写只读存储器(Electrically‑Erasable Programmable Read‑Only Memory,EEPROM)、只读光盘(Compact Disc Read‑Only Memory,CD‑ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
[0146] 为实现上述目的,本发明还提供一种计算机可读取存储介质,如图19所示,所述计算机可读取存储介质存储有基于可回收垃圾精准分类的人机交互平台控制程序,所述的基于可回收垃圾精准分类的人机交互平台控制程序,实现所述的基于可回收垃圾精准分类的人机交互方法步骤,例如:
[0147] S11、感应人体靠近数据,并根据所述人体靠近数据实时激活人机交互系统;
[0148] S12、实时对可回收垃圾进行精细化识别判定;
[0149] S13、分析处理可回收垃圾数据信息,实时生成可回收垃圾处理建议。
[0150] 步骤具体细节已在上文阐述,此处不再赘述。
[0151] 在本发明的实施方式的描述中,需要说明的是,流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0152] 在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理模块的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,“计算机可读取介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。
[0153] 另外,计算机可读取介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
[0154] 在本发明实施例中,为实现上述目的,本发明还提供一种芯片系统,所述芯片系统包括至少一个处理器,当程序指令在所述至少一个处理器中执行时,使得所述芯片系统执行所述的基于可回收垃圾精准分类的人机交互方法步骤,例如:
[0155] S11、感应人体靠近数据,并根据所述人体靠近数据实时激活人机交互系统;
[0156] S12、实时对可回收垃圾进行精细化识别判定;
[0157] S13、分析处理可回收垃圾数据信息,实时生成可回收垃圾处理建议。
[0158] 步骤具体细节已在上文阐述,此处不再赘述。
[0159] 本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
[0160] 本发明通过方法感应人体靠近数据,并根据所述人体靠近数据实时激活人机交互系统;实时对可回收垃圾进行精细化识别判定;分析处理可回收垃圾数据信息,实时生成可回收垃圾处理建议,以及与所述方法相应的装置、系统、平台;将垃圾的精细化分类变成一种新奇有趣的事情,寓教于乐,培养学生从小养成精细化分类垃圾的好习惯。同时装置供电系统搭载的太阳能供电方式大大降低了电量成本,也达到了节能减排的环保观念。同时装置包含语音识别、视觉识别等新奇有趣的人机交互系统紧跟人工智能的时代潮流,极大程度上吸引学生运用本装置进行垃圾精细化分类;同时本装置的精细化识别防误投系统视觉与称重的识别配合大大提高了垃圾识别精度、自动化移动平台也大大降低了本装置的生产成本;同时本装置的搭扣设计,大大便捷了本装置在校园的布置和自由组合;同时本装置的自适应学习系统,进一步强化巩固了学生垃圾精细化分类的意识习惯;同时本装置的积分统计系统极大程度上方便了学校制定奖励机制,进一步鼓励学生进行垃圾精细化分类。本装置最终能够实现在潜移默化中营造人们垃圾精细化分类的氛围,实现垃圾变废为宝达到节能减排,美化市容的目的。
[0161] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。