人工智能AI物体识别智能垃圾回收系统实验教学研究与设计

杨晨 吴旻 卢彪

摘 要：通过对垃圾的识别，从而实现对垃圾的分类。有6种功能，人脸识别，物体追踪，物体识别，巡线追踪，颜色识别，标签（二维码）识别。仅需一个按键即可完成AI训练。HuskyLens板载UART/I2C接口，可以连接到Arduino、Raspberr Pi、LattePanda、micro：bit等主流控制器，实现硬件无缝对接。HuskyLens直接输出识别结果给控制器。不仅可以正确回收垃圾，还能够节省分拣垃圾带来的时间成本和人力成本。

关键词：人工智能;AI物体识别;智能垃圾回收系统;实验教学

目前我国垃圾日益增多，但是其中有很多的垃圾可以回收利用，但是由于许多的垃圾混合在一起，这就导致了垃圾分拣工作繁重，也导致了许多的资源浪费，所以许多的城市开始实行垃圾分类，但是由于很多的垃圾人们无法分辨垃圾种类，导致了许多垃圾错误分类。本作品是设计一个可以自动识别垃圾，然后通过识别后有设备控制然后通过舵机来打开相应的垃圾桶，以此来实现垃圾分类。HuskyLens二哈识图是一款简单易用的AI视觉传感器，内置6种功能：人脸识别、物体追踪、物体识别、巡线追踪、颜色识别、标签（二维码）识别。

一、作品设计与实现

系统方案和实现原理：HuskyLens板载UART/I2C接口，可以连接到Arduino、Raspberr Pi、LattePanda、micro：bit等主流控制器，实现硬件无缝对接。HuskyLens直接输出识别结果给控制器。

二、系统的功能指标、按键和接口说明

功能按键与学习按键的基本操作如下：●向左或向右拨动“功能按键"，切换到不同的功能。●短按”学习按键”，学习指定的物体;长按”学习按键”，从不同的角度和距离持续学习指定的物体;如果HuskyLens之前学习过，则短按'学习按键"，可让HuskyLens忘记当前功能下所学的。●长按“功能按键”，进入当前功能的二级菜单参数设置界面，向左、向右拨动或向下短按"功能按键”即可设置相关参数

物体追蹤操作设置：1.向左或向右拨动"功能按键"至屏幕顶部显示”物体追踪”。2.长按"功能按键"，进入物体追踪功能的二级菜单参数设置界面。3.向右拨动"功能按键"，选中”学习开启”，然后短按功能按键"，接着向右拨动"功能按键"打开"学习开启”的开关，即：进度条颜色变蓝，进度条上的方块位于进度条的右边。再短按功能按键”，确认该参数。4.同样的方法打开自动保存模型的开关。5.也可以设置"学习框长宽比"和"学习框大小"来调整学习框的尺寸，以便于更好的匹配所学物体的尺寸。6.向左拨动"功能按键"，选中"保存并返回"，短按功能按键”，屏幕提示"是否保存参数"默认选择"确认"，此时短按功能按键，即可保存参数，并自动返回到物体追踪模式。

（1）学习物体。把HuskyLens对准需要追踪的物体，调节物体与HuskyLens的距离，将物体包含在屏幕中央的橙黄色方框内。如不方便，包含特征鲜明的局部亦可。长按”学习按键”不松开，并调整角度和距离，使得HuskyLens从不同的角度和距离学习该物体。学习过程中，屏幕上的黄框会标注"学习中：ID1"。

（2）追踪物体：移动HuskvLens或者目标物体.屏幕中的框会自动追踪目标物体.追踪物体时.会显示"学习中：ID1"，表示HuskyLens边追踪物体，边学习，这样设置有助于提高物体追踪的能力，也可以长按功能按键，进入二级菜单参数设置，选择”学习开启”，关闭此参数。当识别结果满足要求，达到预期效果，就可关闭一边追踪一边学习的功能，方法是：长按"功能按键"，进入物体追踪功能的二级菜单参数设置，选择”学习开启”，关闭此参数即可（进度条颜色变白，进度条上的方块位于进度条的左边）。代码实现以及数据和结果。

三、小结

采用了AI自动识别垃圾的种类，然后自动打开相应的垃圾箱，节省时间，不仅能够正确回收垃圾，还能够节省分拣垃圾带来的时间成本和人力成本。这样可以大大增加可回收资源的利用率。未来会通过改进本作品，让本产品能够早日运用到实际生活中去，这样不仅可以大大增加资源利用率，还能够节约许多的人力成本，同时希望能够不断地改进本作品，让本作品能够变得越来越好。

参考文献：

[1]日本垃圾处理：政策演进、影响因素与成功经验[J].钟锦文，钟昕.现代日本经济. 2020（01）

[2]城市生活垃圾监管对策探析[J].刘敏阳.现代商贸工业. 2020（05）

[3]“垃圾围城”的困境与出路[J].陈臻，何翔.能源. 2019（08）

[4]生活垃圾分类的实践困境与义务进路[J].冯林玉，秦鹏.中国人口资源与环境. 2019（05）

[5]城市生活垃圾的能源化综合利用及产业化模式展望[J].何皓，王旻烜.现代化工. 2019（06）