泔水回收体积测量方法

　　申请日20191227

　　公开(公告)日20200424

　　IPC分类号G06T7/62; G06K9/00; G01S19/42; G06Q50/12

　　摘要

　　本发明公开了一种车载泔水回收体积测量系统和方法，该系统包括图像采集单元、边缘计算机、云端服务器、显示单元、开关单元、接口单元、垃圾桶信息采集单元和GPS定位单元，通过对垃圾桶中的泔水垃圾的图像进行识别计算出泔水垃圾的体积和重量。本发明能够有效解决现有技术中餐厨垃圾车车载称重成本高、频维护、难装配、低效率等问题。

　　权利要求书

　　1.一种车载泔水回收体积测量系统，其特征在于：包括图像采集单元、边缘计算机、云端服务器、显示单元、开关单元、接口单元、垃圾桶信息采集单元和GPS定位单元;

　　所述图像采集单元，用于采集泔水图片，并将采集到的泔水图片传递给边缘计算机;

　　所述边缘计算机，用于识别图像采集单元传递过来的泔水图片，计算出被识别成功的泔水图片所对应的泔水垃圾的体积和重量，并将计算结果传递给云端服务器，或将识别失败的泔水图片直接传递给云端服务器;

　　所述云端服务器，用于接收边缘计算机传递过来的计算结果生成联单并将其显示在显示单元上，或对识别失败的泔水图片进行二次识别，计算出被二次识别成功的泔水图片所对应的泔水垃圾的体积和重量，生成联单并将结果反馈给边缘计算机，由边缘计算机将其显示在显示单元上;

　　所述显示单元，至少用于显示泔水垃圾的体积和重量信息;

　　所述开关单元，用于感应装有泔水垃圾的垃圾桶，并触发图像采集单元工作;

　　所述接口单元，至少用于连接开关单元、垃圾桶信息采集单元和GPS定位单元，将开关单元、垃圾桶信息采集单元和GPS定位单元转接到边缘计算机上;

　　所述垃圾桶信息采集单元，用于采集垃圾桶所对应的店铺信息并将其通过接口单元传递边缘机;

　　所述GPS定位单元，用于对泔水车进行定位;

　　所述垃圾桶的内壁上设置有若干条识别刻度标记，各所述识别刻度标记相互平行且垂直于垃圾桶的高度方向。

　　2.根据权利要求1所述的车载泔水回收体积测量系统，其特征在于：所述图像采集单元选用监控摄像头。

　　3.根据权利要求1所述的车载泔水回收体积测量系统，其特征在于：所述边缘计算机选用嵌入式工控机。

　　4.根据权利要求1所述的车载泔水回收体积测量系统，其特征在于：所述显示单元选用触控显示屏。

　　5.根据权利要求1所述的车载泔水回收体积测量系统，其特征在于：所述开关单元选用接近传感器。

　　6.根据权利要求1所述的车载泔水回收体积测量系统，其特征在于：所述接口单元选用传感器Hub。

　　7.根据权利要求1所述的车载泔水回收体积测量系统，其特征在于：所述垃圾桶信息采集单元包括车载RFID读卡器和设置在垃圾桶上的用于存储其所对应的店铺信息的RFID电子标签;

　　所述车载RFID读卡器电性连接到接口单元上。

　　8.根据权利要求7所述的车载泔水回收体积测量系统，其特征在于：所述RFID电子标签选用无源RFID电子标签。

　　9.一种车载泔水回收体积测量方法，基于权利要求1至8中任意一项所述的系统实现，其特征在于，包括如下步骤：

　　步骤1、启动系统，系统开始运行;

　　步骤2、通过GPS定位单元获取泔水车的位置信息，并确认位置信息所在区域的收运表;

　　步骤3、工人将垃圾桶从投放处拉到车旁后挂在自动倒料装置上;

　　步骤4、工人打开自动倒料装置的开关，使得垃圾桶上升;

　　步骤5、在垃圾桶上升过程中，若垃圾桶信息采集单元成功获取该垃圾桶所对应的店铺信息，则直接转入步骤6;若垃圾桶信息采集单元未能成功获取该垃圾桶所对应的店铺信息，则由工人输入该垃圾桶所对应的店铺信息后再转入步骤6;

　　步骤6、开关单元对识别区进行持续检测;

　　步骤7、若开关单元检测到垃圾桶到达识别区，则控制图像采集单元连续采集垃圾桶的图像信息，并传递给边缘计算机;若开关单元未检测到垃圾桶到达识别区，则返回步骤6;

　　步骤8、边缘计算机对接收到的图像信息进行筛选，删除无效的图像信息，得到有效的图像信息;

　　步骤9、边缘计算机对有效的图像信息进行识别，当成功识别有效的图像信息时，通过AI分析被识别成功的图像信息所对应的泔水垃圾的高度并计算出其体积和重量，将计算结果传递给云端服务器后转入步骤10;当未能成功识别有效的图像信息时，将识别失败的图像信息传递给云端服务器，转入步骤11;

　　步骤10、云端服务器根据接收到的步骤9中的计算结果生成联单，并控制显示单元显示该计算结果所对应的泔水垃圾的体积和重量，随后转入步骤13;

　　步骤11、云端服务器对接收到的识别失败的图像信息进行二次识别，当成功识别该图像信息时，通过AI分析被识别成功的图像信息所对应的泔水垃圾的高度并计算出其体积和重量，生成联单后将该图像信息的计算结果反馈给边缘计算机，由边缘计算机控制显示单元显示该计算结果所对应的泔水垃圾的体积和重量，随后转入步骤13;当未能成功识别该图像信息时，转入步骤12;

　　步骤12、采用人工对步骤11中未能成功识别的图像信息进行处理，并将处理结果反馈给边缘计算机，由边缘计算机控制显示单元显示该处理结果所对应的泔水垃圾的体积和重量，随后转入步骤13;

　　步骤13、判断是否关闭系统，若关闭，则操作结束;若不关闭，则返回步骤3。

　　10.根据权利要求9所述的车载泔水回收体积测量方法，其特征在于：所述步骤9和11中，通过密度转化的方法计算出泔水垃圾的体积和重量。

　　说明书

　　一种车载泔水回收体积测量系统和方法

　　技术领域

　　本发明涉及泔水回收技术领域，具体涉及一种车载泔水回收体积测量系统和方法。

　　背景技术

　　餐厨垃圾车又称餐余垃圾车余厨垃圾车或者泔水车，餐厨垃圾车是垃圾车中的一种，是用于收集和运输生活垃圾、食品垃圾(泔水)及城市淤泥的专用车辆。随着我国餐饮业的发展，我国现有酒店、餐馆近350万家，每天产生的餐厨垃圾数量十分惊人，其收集转运方式多样。以餐厨垃圾为对象的餐厨垃圾车也飞快发展。是将桶装“泔水”经该车输送带缓缓上输，在车顶部倒入车厢内(车厢可分为厢体和罐体)，被投放的垃圾经过强有力的推板挤压，然后固液分离，被分离的液体进入罐体底部的污水箱，固体垃圾被压缩储存在罐体，体积变小，如此反复待装满后送至餐厨垃圾资源优化处理厂。整个过程，实现自动化。

　　现有餐厨垃圾车称重均采用电子地磅称重，不能对整个收运过程中每桶垃圾的重量进行监控。随着电子商务行业的发展，餐厨行业也随之达到一个新的高点。如何保证在餐厨垃圾车运输过程中餐厨垃圾不发生意外流失、防止人为偷盗均成为当前餐厨收运行业所面临的问题。收运过程中，人为偷盗餐厨垃圾，往车厢加注自来水冒充餐厨垃圾，骗取国家补贴等行为屡禁不止。

　　现在的称重是通过地磅、过秤的方案对每一桶装有垃圾的桶过一次称，倾卸完垃圾的空桶再过一次称，其差值为餐厨垃圾的重量，但是这样处理不但要花很多时间，而且在每个垃圾收集点都需要准备一个磅秤。这存在社会资源的浪费，也需要消耗大量的时间和人力。

　　为解决上述问题，中国发明专利CN107727210A公开了一种餐厨垃圾车车载称重方法及系统，其在实施过程中存在以下缺点：1、产品成本高，需要按照不同车型设计不同机械构件，并通过机加工成型，因此需要支付定制设计、加工、物料采购等费用;2、安装难度大，需要专用机械切割等设备对车体进行改造，安装调试时间长，安装工具多为重型机械件，难度较大;3、维护频繁，需要人员定期到现场进行标定工作;4、存在质保风险，由于车体被改造，导致客户无法享受原厂质保;5、存在故障风险，由于改装件没有原厂结构的牢固性，导致改装件有可能承受不住满桶150kg左右的泔水而发生脱落，对操作人员造成伤害;6、操作难度大，由于改装件没有原厂结构的牢固性，因此工人需要时刻注意操作规范，特别是倒剩料过程中机械振动和受力较大，应该避免。

　　有鉴于此，需要一种成本低、无需频繁维护、装配简单、效率高的车载泔水回收体积测量系统和方法。

　　发明内容

　　本发明为了解决现有技术中餐厨垃圾车车载称重成本高、频维护、难装配、低效率等问题，提供一种车载泔水回收体积测量系统和方法。

　　为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种车载泔水回收体积测量系统，包括图像采集单元、边缘计算机、云端服务器、显示单元、开关单元、接口单元、垃圾桶信息采集单元和GPS定位单元;

　　所述图像采集单元，用于采集泔水图片，并将采集到的泔水图片传递给边缘计算机;

　　所述显示单元，至少用于显示泔水垃圾的体积和重量信息;

　　所述开关单元，用于感应装有泔水垃圾的垃圾桶，并触发图像采集单元工作;

　　所述接口单元，至少用于连接开关单元、垃圾桶信息采集单元和GPS定位单元，将开关单元、垃圾桶信息采集单元和GPS定位单元转接到边缘计算机上;

　　所述垃圾桶信息采集单元，用于采集垃圾桶所对应的店铺信息并将其通过接口单元传递边缘机;

　　所述GPS定位单元，用于对泔水车进行定位;

　　所述垃圾桶的内壁上设置有若干条识别刻度标记，各所述识别刻度标记相互平行且垂直于垃圾桶的高度方向。

　　上述技术方案中，所述图像采集单元选用监控摄像头。

　　上述技术方案中，所述边缘计算机选用嵌入式工控机。

　　上述技术方案中，所述显示单元选用触控显示屏。

　　上述技术方案中，所述开关单元选用接近传感器。

　　上述技术方案中，所述接口单元选用传感器Hub。

　　上述技术方案中，所述垃圾桶信息采集单元包括车载RFID读卡器和设置在垃圾桶上的用于存储其所对应的店铺信息的RFID电子标签;

　　所述车载RFID读卡器电性连接到接口单元上。

　　上述技术方案中，所述RFID电子标签选用无源RFID电子标签。

　　一种车载泔水回收体积测量方法，包括如下步骤：