[发明专利]垃圾分类方法及其分类系统

说明书

本发明涉及垃圾分类技术领域，尤其是指一种垃圾分类方法及其分类系统，获取待分类垃圾的光谱图像数据；对待分类垃圾的光谱图像数据进行材质分析处理和轮廓分析处理，确定待分类垃圾的材质、目标放置位置以及抓取位置；根据待分类垃圾的目标放置位置和抓取位置，机器人将待分类垃圾从抓取位置移至目标放置位置。本发明通过高光谱成像装置拍摄待分类垃圾图像，并通过处理装置对待分类垃圾图像进行处理，确定待分类垃圾的材质、目标放置位置以及抓取位置，随后控制机器人对待分类垃圾进行分拣，从而实现自动垃圾分类，减少人工干预，且相对于传统的人工分类方式，大大提高的分拣效率，分类准确率高。

技术领域

本发明涉及垃圾分类技术领域，尤其是指一种垃圾分类方法及其分类系统。

背景技术

在城市化建设和日常生活中，每年都会产生大量的生活垃圾、建筑垃圾等，若这些垃圾不能得到有效的处理，只能对其进行填埋堆放，造成资源的浪费。随着社会的持续发展，人们的环保意识逐渐增强，环保、循环利用成为现阶段的热门话题，而如何让垃圾循环利用的关键在于分拣，但传统的垃圾分类是通过人工的方式来实现的，这种方式具有效率低、工作环境差以及对人体产生不良影响等等后果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种减少人工干预，提高垃圾分类效率的垃圾分类方法及其分类系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：垃圾分类方法，包括以下步骤：

S100：获取待分类垃圾的光谱图像数据；

S200：对待分类垃圾的光谱图像数据进行材质分析处理和轮廓分析处理，确定待分类垃圾的材质、目标放置位置以及抓取位置；

S300：根据待分类垃圾的目标放置位置和抓取位置，机器人将待分类垃圾从抓取位置移至目标放置位置。

优选的，所述步骤S100中，通过高光谱成像装置获取待分类垃圾的光谱图像数据。

优选的，所述高光谱成像装置的波段范围为900nm至1700nm。

优选的，在步骤S200中，所述材质分析处理包括以下步骤：

S210：通过多元散射矫正和滤波拟合法对光谱图像数据进行预处理,得到平滑的光谱图像数据；

S220：对已预处理的光谱图像数据进行求导，然后对求导的结果进行特征归一化处理；

S230：通过PCA主成分分析对已特征归一化的光谱图像数据进行降维处理，生成测试集；

S240：分类器将测试集与数据库中的训练集做对比，确定待分类垃圾的材质。

优选的，在步骤S200中，所述轮廓分析处理包括以下步骤：

S250：对已确定材质的待分类垃圾光谱图像数据进行连通域提取，确定待分类垃圾的轮廓，根据待分类垃圾的轮廓判断待分类垃圾的抓取位置。

垃圾分类系统，包括输送装置、高光谱成像装置、机器人、存储装置以及处理装置，所述高光谱成像装置、机器人以及存储装置均与处理装置通信连接；

所述输送机构用于输送待分类垃圾；

所述高光谱成像装置用于获取待分类垃圾的光谱图像，并将该光谱图像传输至处理装置；

所述机器人用于抓取待分类垃圾，以及对抓取的待分类垃圾移位；

所述存储装置用于存储由机器学习模型训练的待分类垃圾各材质数据形成的数据库；