一种垃圾袋投放自动检测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种垃圾袋投放自动检测系统及方法，本发明专利技术的测系统及方法基于计算机视觉目标检测和目标跟踪，具有自动识别用户投放湿垃圾是否正确的功能。当检测到用户投放湿垃圾违规时，系统自动对违规的行为进行录频，然后把视频通过网络传输到服务器端，为后续的验证做准备。本发明专利技术的垃圾袋投放自动检测系统及方法依靠自身的摄像头传感器获取外部视频数据，然后基于机器学习视觉系统来自动判断用户投放垃圾的行为正确与否，具有如下优点：（1）全自动，无需人为干预，自动判断，自动录屏，且自动上传；（2）检测准确率高，精度大于90%；（3）部署方便，容易规模化扩展。容易规模化扩展。容易规模化扩展。

【技术实现步骤摘要】
一种垃圾袋投放自动检测系统及方法


[0001]本专利技术属于智能垃圾分类设备
，更加具体地说涉及一种垃圾袋投放自动检测系统及方法。
[0002]
技术介绍

[0003]随着国家对于垃圾分类的的重视和投入，越来越多的智能垃圾分类机器系统出现在人们的日常生活中，来方便人们的垃圾分类。由于湿垃圾（厨余垃圾）的特殊性，人们在投放湿垃圾时需要从垃圾袋中倒入湿垃圾桶，而把垃圾袋放入干垃圾桶。
[0004]为了防止人们把湿垃圾和外面的垃圾袋一起投入到湿垃圾桶中，常规的方法就是人为的去监督用户的行为，不过此方法人力成本高，性价比低。现有市面上没有成熟的自动检测系统。
[0005]为切实有效的解决垃圾分类时垃圾袋的投放检测问题。本专利技术采用一种垃圾袋投放自动检测系统及方法，该垃圾袋投放自动检测系统及方法基于计算机视觉目标检测和目标跟踪，具有自动识别用户投放湿垃圾是否正确的功能。当检测到用户投放湿垃圾违规时，系统自动对违规的行为进行录频，然后把视频通过网络传输到服务器端，为后续的验证做准备。
[0006]
技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种自动判断用户投放垃圾的行为正确与否的系统与方法，该系统及方法全自动，无需人为干预，自动判断，自动录屏，自动上传，检测准确率高，精度大于90%，部署方便，容易规模化扩展。
[0008]本专利技术的技术方案是：一种垃圾袋投放自动检测系统，设置有：摄像头输入模块，包括主摄像头和视频采集摄像头，其中所述主摄像头垂直正对垃圾投放口，用作动作检测和判断，所述视频采集摄像头用于采集用户的整体投放动作视频；目标检测模块，包括检测模块和方位坐标估计模块，其中所述检测模块用于接收所述主摄像头采集的动作视频，识别视频中的目标物体，然后把采集的信息传入到所述方位坐标估计模块，计算出目标物体的位置信息；目标跟踪判断模块，用于接收到视频每一帧的目标位置信息以后，通过跟踪算法来来判断相邻两帧之间同一个目标的概率，挑选出同一目标进行跟踪，形成同一目标的跟踪历史轨迹，通过轨迹来判断垃圾袋是否投放正确；信息收集发送模块，包括信号传输模块和视频传输模块，当接收到信号后，所述信号传输模块把信号量通过互联网协议传输到远程服务器端，发信号给视频采集摄像头，视频采集摄像头开始录制视频，并通过所述视频传输模块上传到远程的服务器进行后续的处理。
[0009]进一步的，识别视频中的目标物体为手和垃圾袋，通过采集投放的垃圾袋的图像信息，对图像信息进行图像识别，所述位置信息为坐标值。
[0010]进一步的，所述跟踪算法基于当前检测到的目标会对下一帧的目标位置使用滤波算法进行预判，通过预判位置和下一帧目标的实际位置对滤波参数进行修正，目标物体每一帧的历史坐标信息和参数将会记录保证目标追踪的准确性，其中的计数器主要是用来在特定时间内的目标跟踪判断，当大于阈值时间以后，算法自动认为原物体跟踪失效，从新跟踪新检测出来的目标物，如果算法判断投放错误，就立刻发送指令给下一个模块。
[0011]本专利技术还包括一种垃圾袋投放的自动检测方法，其包括：步骤1、进行检测算法训练，将识别的目标物标识为垃圾袋、手采集相关图片进行标定和训练，使用SSD检测网络作为主干网络进行训练，训练完成后模型参数文件输出到嵌入式主板上进行模型部署；步骤2、进行实际算法部署，根据摄像头输入的图像视角人为定义干垃圾桶和湿垃圾桶的坐标位置，目标检测模块开始工作，当在湿垃圾桶附近检测到目标物垃圾袋或手时，用带有颜色的矩形框进行标识；步骤3、当有连续帧的图像中都检测出目标物时，唤醒目标跟踪判断模块，使用跟踪算法来判断连续帧中的目标物是否是同一个物体，得到正确的投递结果。
[0012]进一步的，跟踪算法基于当前检测到的目标会对下一帧的目标位置使用滤波算法进行预判，通过预判位置和下一帧目标的实际位置对滤波参数进行修正，目标物体每一帧的历史坐标信息和参数将会记录保证目标追踪的准确性。
[0013]综上所述，本专利技术的有益效果在于：本专利技术的垃圾袋投放自动检测系统及方法依靠自身的摄像头传感器获取外部视频数据，然后基于机器学习视觉系统来自动判断用户投放垃圾的行为正确与否，具有如下优点：（1）全自动，无需人为干预。自动判断，自动录频，自动上传；（2）检测准确率高，精度大于90%；（3）部署方便，容易规模化扩展。
[0014]下面通过实施例来更详细说明本专利技术。
[0015]附图说明
[0016]图1是本专利技术的垃圾袋投放自动检测系统的结构框图。
[0017]图2本专利技术的一种垃圾袋投放的自动检测方法的流程图。
具体实施方式
[0018]下面以实施例结合附图的方式对本专利技术进行进一步说明。
[0019]本专利技术的检测系统是基于计算机视觉目标检测和目标跟踪的系统，具有自动识别用户投放湿垃圾是否正确的功能。当检测到用户投放湿垃圾违规时，系统自动对违规的行为进行录频，然后把视频通过网络传输到服务器端，为后续的验证做准备。如图1所示，其是本专利技术系统的结构框图，本专利技术的垃圾袋投放自动检测系统设置有：摄像头输入模块，包括主摄像头和视频采集摄像头，其中主摄像头垂直正对垃圾投放口，用作动作检测和判断，视频采集摄像头用于采集用户的整体投放动作视频；目标检测模块，包括检测模块和方位坐标估计模块，其中所述检测模块用于接收所述
主摄像头采集的动作视频，识别视频中的目标物体（手或者垃圾袋），然后把采集的信息传入到所述方位坐标估计模块，计算出目标物体的位置信息（坐标值）；目标跟踪判断模块，用于接收到视频每一帧的目标位置信息以后，通过跟踪算法来来判断相邻两帧之间同一个目标的概率，挑选出同一目标进行跟踪，形成同一目标的跟踪历史轨迹，通过轨迹来判断垃圾袋是否投放正确；跟踪算法基于当前检测到的目标会对下一帧的目标位置使用滤波算法进行预判，通过预判位置和下一帧目标的实际位置对滤波参数进行修正，目标物体每一帧的历史坐标信息和参数将会记录保证目标追踪的准确性。其中的计数器主要是用来在特定时间内的目标跟踪判断，当大于阈值时间以后，算法自动认为原物体跟踪失效，从新跟踪新检测出来的目标物。如果算法判断投放错误，就立刻发送指令给下一个模块。
[0020]信息收集发送模块，包括信号传输模块和视频传输模块，当接收到信号后，所述信号传输模块把信号量通过互联网协议传输到远程服务器端，发信号给视频采集摄像头，视频采集摄像头开始录制视频，并通过所述视频传输模块上传到远程的服务器进行后续的处理。
[0021]图2为本专利技术的垃圾袋投放的自动检测方法，本专利技术方法的具体流程包括：首先进行检测算法训练部分，由于识别目标物的算法是基于机器学习，所以需要提前准备数据集，来训练我们的模型。此次识别的目标物为1.垃圾袋 2.手。前期采集相关图片2000张进行标定和训练，使用SSD检测网络作为主干网络进行训练。训练完成后模型参数文件输出到嵌入式主板上进行模型部署；其次进行实际算法部署部分，首先根据摄像头输入的图像视角人为定义干垃圾桶和湿垃圾桶的坐标位置（湿垃圾桶所在的区域为A区域）。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种垃圾袋投放自动检测系统，其特征在于，设置有：摄像头输入模块，包括主摄像头和视频采集摄像头，其中所述主摄像头垂直正对垃圾投放口，用作动作检测和判断，所述视频采集摄像头用于采集用户的整体投放动作视频；目标检测模块，包括检测模块和方位坐标估计模块，其中所述检测模块用于接收所述主摄像头采集的动作视频，识别视频中的目标物体，然后把采集的信息传入到所述方位坐标估计模块，计算出目标物体的位置信息；目标跟踪判断模块，用于接收到视频每一帧的目标位置信息以后，通过跟踪算法来来判断相邻两帧之间同一个目标的概率，挑选出同一目标进行跟踪，形成同一目标的跟踪历史轨迹，通过轨迹来判断垃圾袋是否投放正确；信息收集发送模块，包括信号传输模块和视频传输模块，当接收到信号后，所述信号传输模块把信号量通过互联网协议传输到远程服务器端，发信号给视频采集摄像头，视频采集摄像头开始录制视频，并通过所述视频传输模块上传到远程的服务器进行后续的处理。2.根据权利要求1所述的垃圾袋投放自动检测系统，其特征在于：识别视频中的目标物体为手和垃圾袋，通过采集投放的垃圾袋的图像信息，对图像信息进行图像识别，所述位置信息为坐标值。3.根据权利要求1所述的垃圾袋投放自动检测系统，其特征在于：所述跟踪算法基于当前检测到的目标会对下一帧的目标位置使用滤波算法...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈涛，程厚虎，王飞，
申请(专利权)人：上海森元原环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：