基于Jetson_Nano的智能分类垃圾桶设计_申健.pdf
《基于Jetson_Nano的智能分类垃圾桶设计_申健.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于Jetson_Nano的智能分类垃圾桶设计_申健.pdf(3页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、Science and Technology&Innovation科技与创新2023 年 第 03 期61文章编号:2095-6835(2023)03-0061-03基于 Jetson Nano 的智能分类垃圾桶设计申 健,王明鑫,周 鑫,吴 阳(无锡太湖学院智能装备工程学院,江苏 无锡 214064)摘要:随着经济的发展,人民对社会可持续发展及资源再利用的关注度日益增加,垃圾分类理念也被大众广泛认可。智能分类垃圾桶的设计可以准确且有效地进行垃圾分类,无需人工分拣垃圾,继而实现后续垃圾回收资源化及再利用。设计主要以 Jetson Nano 的 YOLOv4 图像识别技术为主,通过摄像采集垃圾图
2、像,根据图像的特征信息进行垃圾类别识别,并利用自动控制完成垃圾分类。关键词:垃圾分类;Jetson Nano;图像识别;自动控制中图分类号:TP29文献标志码:ADOI:10.15913/ki.kjycx.2023.03.018党的十九大报告中提出,人与自然和谐共生,必须树立“绿水青山就是金山银山”的理念。为响应国家号召,全国多地开始实施垃圾分类政策,提高资源转化率,实现可持续发展。近年来,随着中国乃至全球经济水平的高速发展,人们的物质水平不断提高,相对应的垃圾量也在迅速增长,由垃圾产生的问题也日益突出,已经危害到人们所生存的环境甚至危害到人们的身体健康。生活中人们通常没有垃圾分类的意识,或者
3、很多人没有学习过垃圾分类方面的知识,不能很好地将垃圾正确、合理分类。因此,生活垃圾智能分类装置对人类的发展至关重要,它体现了资源可持续、环境可持续发展的精神。然而垃圾分类的具体操作仍有难度,大众分类意识和能力都有欠缺;垃圾分类种类繁多,分为可回收垃圾、有害垃圾、厨余垃圾、其他垃圾等,其中部分垃圾分类边界模糊,容易造成错误投放。因此,可以通过自动控制等方式来解决人为垃圾分类不准确及分类耗时的问题1,给予分类投放指导。本文研究的是基于 Jetson Nano 图像识别技术的智能分类垃圾桶,通过图像识别、智能机制分析等可以有效提高垃圾分类效率。垃圾分类是生活垃圾进行前端处理的重要环节。通过垃圾分类投
4、放、垃圾分类收集,把有用物资从生活垃圾中分离出来重新回收分类处理、充分利用,变废为宝。既提高生活垃圾的资源化利用水平,又可减少垃圾处置量,是实现生活垃圾减量化的有效途径和手段。垃圾分类收集有益于对不同的类型生活垃圾进行分类处理,垃圾分类收集处理是对传统生活垃圾收集处理方式的改革,是对生活垃圾进行有效处理的一种科学管理方法。面对日益增加的生活垃圾产生量和急剧恶化的环境状况,如何才能通过垃圾分类管理最大限度地充分利用生活垃圾,减少垃圾处置量,有效改善生存质量,是当前世界各国共同关注的迫切问题之一。王伟杰等2基于 YOLOv4 智能垃圾分类回收机器人的研究中利用机器人进行图像采集并计算,将垃圾进行智
5、能分类,并放入相应垃圾桶中。陈亚宇等3在研究图像处理的废弃物分类与定位方法时利用图像处理算法结合质心定位算法实现对废弃物进行准确定位。吴蓬勃等4针对人工智能相关专业深度机器学习理论与实践脱节的情况,结合市场对垃圾分拣的实际需求,设计了一款基于 TensorFlow 的垃圾视觉分拣机器人实验平台,实现了对垃圾的视觉分拣。实验平台可满足深度学习、工业机器人、机器视觉等先进技术的实践教学要求,有助于提高学生的创新与实践能力。生活垃圾中有些物质不易降解,使土地受到侵蚀。实行垃圾分类,清除掉能回收分类处理、不易降解的物质后,减少的生活垃圾量可达 50%以上。废弃电池内含有金属汞、镉等有毒物质,会对环境产
6、生危害;土壤中的废塑料会导致农作物减产。回收可以再次利用上述物质,减少环境污染。回收可回收物可以再次利用物品价值,如 1 t 废塑料可回炼 600 kg 无铅汽油或柴油;回收分类处理 1 500 t 废纸,可免除砍伐用于生产 1 200 t 纸的树木;1 t 易拉罐熔融后能变成 1 t 非常好的铝块,可少采 20 t 的铝矿。垃圾分类回收可再次利用物品,实现变废为宝。基于垃圾分类准确度低、基金项目2021 年江苏省大学生创新创业项目(编号:202113571041Y);江苏高校“青蓝工程”优秀青年骨干教师项目(苏教师函202111 号)科技与创新Science and Technology&I
7、nnovation622023 年 第 03 期效率不高的问题,本文设计了一款基于 Jetson Nano 的YOLOv45图像识别技术的智能分类垃圾桶。1智能分类垃圾桶的系统框架设计智能分类垃圾桶的主要目标是实现对生活垃圾的智能分类,提高垃圾分类的精确度,减少人工的参与,节约成本。包括以下内容:研究垃圾分类过程,分析关键技术问题,并制定合理的结构方案和自动化方案;设计生活垃圾的回收硬件机构;设计生活垃圾的输送和分类机构(利用有 2 个自由度的舵机);设计智能垃圾桶的满载检测(利用传感器);设计整个机器的安装平台和配套结构;解决整套装置的软件编程问题,先利用摄像头实现图像识别、图像处理、图像分
8、类,再深入到舵机动作,将图像分类扩大到实物分类,从而实现垃圾分类。本文在设计之初考虑到实用性及成本等问题,采用了模块化设计理念,将整体分为 3 个部分,即检测系统、控制系统、执行系统。在整个智能分类垃圾桶系统中,STM32 单片机是核心控制机制,它联系了各个模块之间的运作,并且 STM32 单片机也对外提供采集电路、液晶屏、按键功能等。通过研究基于 Python的树莓派主板,通过树莓派控制摄像头和舵机,利用摄像头进行图像识别、图像分类,从而控制舵机进行垃圾分类。生活垃圾的投放装置包括动力机构、传动机构。其中动力机构包括蓄电池、SPT5435LV 舵机、电机,传动机构包括同步带轮、偏心轴、轴承、
9、连杆。开启电源,摄像头将分析完的数据通过树莓派传输给舵机,舵机按照已经设定好的动作进行,将生活垃圾传送并投放到相对应的位置。利用红外传感器,对垃圾桶进行满载检测,当单个垃圾桶的容量达到 80%时,满载检测器自动发出满载警报,从而保留摄像头所分析出来的参数。2图像识别技术将生活垃圾先进行识别分类、再分类处理全过程的一体化设计,从而将生活垃圾准确、有效地投放到相应的智能垃圾桶中,同时降低生活垃圾对生存环境的影响,既保护了环境,体现了可持续发展原则,还能更高效率地利用可回收垃圾继续产生经济效益,变废为宝。在一般认知中,当谈起图像识别技术就会想到人工智能技术,即通过计算机对采集的图像进行处理、分析和理
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 Jetson_Nano 智能 分类 垃圾桶 设计 申健
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。