楊晨 吳旻 盧彪

摘 要：通過(guò)對(duì)垃圾的識(shí)別，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)垃圾的分類。有6種功能，人臉識(shí)別，物體追蹤，物體識(shí)別，巡線追蹤，顏色識(shí)別，標(biāo)簽（二維碼）識(shí)別。僅需一個(gè)按鍵即可完成AI訓(xùn)練。HuskyLens板載UART/I2C接口，可以連接到Arduino、Raspberr Pi、LattePanda、micro：bit等主流控制器，實(shí)現(xiàn)硬件無(wú)縫對(duì)接。HuskyLens直接輸出識(shí)別結(jié)果給控制器。不僅可以正確回收垃圾，還能夠節(jié)省分揀垃圾帶來(lái)的時(shí)間成本和人力成本。

關(guān)鍵詞：人工智能;AI物體識(shí)別;智能垃圾回收系統(tǒng);實(shí)驗(yàn)教學(xué)

目前我國(guó)垃圾日益增多，但是其中有很多的垃圾可以回收利用，但是由于許多的垃圾混合在一起，這就導(dǎo)致了垃圾分揀工作繁重，也導(dǎo)致了許多的資源浪費(fèi)，所以許多的城市開始實(shí)行垃圾分類，但是由于很多的垃圾人們無(wú)法分辨垃圾種類，導(dǎo)致了許多垃圾錯(cuò)誤分類。本作品是設(shè)計(jì)一個(gè)可以自動(dòng)識(shí)別垃圾，然后通過(guò)識(shí)別后有設(shè)備控制然后通過(guò)舵機(jī)來(lái)打開相應(yīng)的垃圾桶，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)垃圾分類。HuskyLens二哈識(shí)圖是一款簡(jiǎn)單易用的AI視覺傳感器，內(nèi)置6種功能：人臉識(shí)別、物體追蹤、物體識(shí)別、巡線追蹤、顏色識(shí)別、標(biāo)簽（二維碼）識(shí)別。

一、作品設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)方案和實(shí)現(xiàn)原理：HuskyLens板載UART/I2C接口，可以連接到Arduino、Raspberr Pi、LattePanda、micro：bit等主流控制器，實(shí)現(xiàn)硬件無(wú)縫對(duì)接。HuskyLens直接輸出識(shí)別結(jié)果給控制器。

二、系統(tǒng)的功能指標(biāo)、按鍵和接口說(shuō)明

功能按鍵與學(xué)習(xí)按鍵的基本操作如下：●向左或向右撥動(dòng)“功能按鍵"，切換到不同的功能?！穸贪础睂W(xué)習(xí)按鍵”，學(xué)習(xí)指定的物體;長(zhǎng)按”學(xué)習(xí)按鍵”，從不同的角度和距離持續(xù)學(xué)習(xí)指定的物體;如果HuskyLens之前學(xué)習(xí)過(guò)，則短按'學(xué)習(xí)按鍵"，可讓HuskyLens忘記當(dāng)前功能下所學(xué)的?！耖L(zhǎng)按“功能按鍵”，進(jìn)入當(dāng)前功能的二級(jí)菜單參數(shù)設(shè)置界面，向左、向右撥動(dòng)或向下短按"功能按鍵”即可設(shè)置相關(guān)參數(shù)

物體追蹤操作設(shè)置：1.向左或向右撥動(dòng)"功能按鍵"至屏幕頂部顯示”物體追蹤”。2.長(zhǎng)按"功能按鍵"，進(jìn)入物體追蹤功能的二級(jí)菜單參數(shù)設(shè)置界面。3.向右撥動(dòng)"功能按鍵"，選中”學(xué)習(xí)開啟”，然后短按功能按鍵"，接著向右撥動(dòng)"功能按鍵"打開"學(xué)習(xí)開啟”的開關(guān)，即：進(jìn)度條顏色變藍(lán)，進(jìn)度條上的方塊位于進(jìn)度條的右邊。再短按功能按鍵”，確認(rèn)該參數(shù)。4.同樣的方法打開自動(dòng)保存模型的開關(guān)。5.也可以設(shè)置"學(xué)習(xí)框長(zhǎng)寬比"和"學(xué)習(xí)框大小"來(lái)調(diào)整學(xué)習(xí)框的尺寸，以便于更好的匹配所學(xué)物體的尺寸。6.向左撥動(dòng)"功能按鍵"，選中"保存并返回"，短按功能按鍵”，屏幕提示"是否保存參數(shù)"默認(rèn)選擇"確認(rèn)"，此時(shí)短按功能按鍵，即可保存參數(shù)，并自動(dòng)返回到物體追蹤模式。

（1）學(xué)習(xí)物體。把HuskyLens對(duì)準(zhǔn)需要追蹤的物體，調(diào)節(jié)物體與HuskyLens的距離，將物體包含在屏幕中央的橙黃色方框內(nèi)。如不方便，包含特征鮮明的局部亦可。長(zhǎng)按”學(xué)習(xí)按鍵”不松開，并調(diào)整角度和距離，使得HuskyLens從不同的角度和距離學(xué)習(xí)該物體。學(xué)習(xí)過(guò)程中，屏幕上的黃框會(huì)標(biāo)注"學(xué)習(xí)中：ID1"。

（2）追蹤物體：移動(dòng)HuskvLens或者目標(biāo)物體.屏幕中的框會(huì)自動(dòng)追蹤目標(biāo)物體.追蹤物體時(shí).會(huì)顯示"學(xué)習(xí)中：ID1"，表示HuskyLens邊追蹤物體，邊學(xué)習(xí)，這樣設(shè)置有助于提高物體追蹤的能力，也可以長(zhǎng)按功能按鍵，進(jìn)入二級(jí)菜單參數(shù)設(shè)置，選擇”學(xué)習(xí)開啟”，關(guān)閉此參數(shù)。當(dāng)識(shí)別結(jié)果滿足要求，達(dá)到預(yù)期效果，就可關(guān)閉一邊追蹤一邊學(xué)習(xí)的功能，方法是：長(zhǎng)按"功能按鍵"，進(jìn)入物體追蹤功能的二級(jí)菜單參數(shù)設(shè)置，選擇”學(xué)習(xí)開啟”，關(guān)閉此參數(shù)即可（進(jìn)度條顏色變白，進(jìn)度條上的方塊位于進(jìn)度條的左邊）。代碼實(shí)現(xiàn)以及數(shù)據(jù)和結(jié)果。

三、小結(jié)

采用了AI自動(dòng)識(shí)別垃圾的種類，然后自動(dòng)打開相應(yīng)的垃圾箱，節(jié)省時(shí)間，不僅能夠正確回收垃圾，還能夠節(jié)省分揀垃圾帶來(lái)的時(shí)間成本和人力成本。這樣可以大大增加可回收資源的利用率。未來(lái)會(huì)通過(guò)改進(jìn)本作品，讓本產(chǎn)品能夠早日運(yùn)用到實(shí)際生活中去，這樣不僅可以大大增加資源利用率，還能夠節(jié)約許多的人力成本，同時(shí)希望能夠不斷地改進(jìn)本作品，讓本作品能夠變得越來(lái)越好。

參考文獻(xiàn)：

[1]日本垃圾處理：政策演進(jìn)、影響因素與成功經(jīng)驗(yàn)[J].鐘錦文，鐘昕.現(xiàn)代日本經(jīng)濟(jì). 2020（01）

[2]城市生活垃圾監(jiān)管對(duì)策探析[J].劉敏陽(yáng).現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè). 2020（05）

[3]“垃圾圍城”的困境與出路[J].陳臻，何翔.能源. 2019（08）

[4]生活垃圾分類的實(shí)踐困境與義務(wù)進(jìn)路[J].馮林玉，秦鵬.中國(guó)人口資源與環(huán)境. 2019（05）

[5]城市生活垃圾的能源化綜合利用及產(chǎn)業(yè)化模式展望[J].何皓，王旻烜.現(xiàn)代化工. 2019（06）