多目标分类智能垃圾箱电控设计研究

程军，曹鑫楠，王中昊，胡嘉格，袁丹

（重庆交通大学，重庆，400074）

0 引言

随着提倡环保的呼声日益提高，社会对垃圾分类越来越重视，不少城市实行了垃圾强制分类措施。但随之而来的是居民对垃圾种类的认识不够清楚的问题。近年来，智能垃圾箱的使用受到广泛关注，它可以在一定程度上代替人工，提高垃圾分类准确率。本装置所具有的示教功能可以帮助提高居民垃圾分类意识，从源头上解决现实生活中垃圾分类准确率低的问题。城市生活垃圾分类收集已经是大势所趋、不能回避。为此设计了一种具有多目标分类和示教功能的智能垃圾箱。

1 系统硬件设计

本装置是通过Linux嵌入式系统为核心的多目标分类智能垃圾箱。首先垃圾箱的图像模块通过调用OpenCV算法寻找图像中目标垃圾的数量和位置，分别传入模板识别和InceptionResNet V2神经网络识别，最终可得出目标物所在的位置和种类。其次，通过语音模块、显示模块播报目标物体所属垃圾种类和显示中英文名称，然后通过控制模块驱动各部分机械结构将目标垃圾投入对应容纳桶中，最后通过超声波测距传感器对桶内剩余容量进行监测。电源模块分为包括电池降压模块和锂聚合物电池。电池提供整个装置所需电源，电池降压模块准确地输送各个模块所需电流，保证各个模块供电正常，实现稳定操作。

图1 系统硬件原理框图

2 系统主要模块设计

2.1 图像模块

图2 图像模块主控芯片电路原理图……