[发明专利]一种智能识别河道垃圾并进行分类收集的无人船系统

说明书

本发明公开了一种智能识别河道垃圾并进行分类收集的无人船系统，属于河道垃圾清理技术领域，包括区域划分模块、垃圾识别模块、路线规划模块、回收分类模块和服务器；通过区域划分模块划分河道垃圾清理区域，垃圾识别模块识别垃圾清理区域内的垃圾；路线规划模块规划河道垃圾的清理路线，实时获取垃圾图像坐标区域的中心坐标，标记为中心点，根据实时采集的中心点建立中心点动态分布图，对动态分布图中的中心点进行代表区域合并，获得动态垃圾合并图，标记无人船的坐标，基于蚁群算法计算无人船清理所有垃圾的最短路径，将对应的最短路径标记为全程规划路径；实现对河道垃圾的智能化清理，使得河道垃圾的清理更加的快捷和安全。

技术领域

本发明属于河道垃圾清理技术领域，具体是一种智能识别河道垃圾并进行分类收集的无人船系统。

背景技术

在城乡的河道水面上都会漂浮着蔬菜叶、塑料袋、饮料瓶、树枝树叶、包装盒、衣物等垃圾，水面上这些垃圾有人为的，也有自然界风雨等因素所产生的。这些垃圾会对河道环境和水质产生极大的影响。为了河道环境的美观和水体清洁，需要把河道中的这些垃圾进行清理；但是在河道中清理垃圾时，多数采用人工打捞的方式，不仅成本高而且效率低下，工人还时常面临落水的危险，因此目前需要一种智能识别河道垃圾并进行分类收集的无人船系统，用于解决河道垃圾清理的问题。

发明内容

为了解决上述方案存在的问题，本发明提供了一种智能识别河道垃圾并进行分类收集的无人船系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种智能识别河道垃圾并进行分类收集的无人船系统，包括区域划分模块、垃圾识别模块、路线规划模块、回收分类模块和服务器；

通过区域划分模块划分河道垃圾清理区域，垃圾识别模块识别垃圾清理区域内的垃圾；路线规划模块规划河道垃圾的清理路线，实时获取垃圾图像坐标区域的中心坐标，标记为中心点，根据实时采集的中心点建立中心点动态分布图，对动态分布图中的中心点进行代表区域合并，获得动态垃圾合并图，标记无人船的坐标，基于蚁群算法计算无人船清理所有垃圾的最短路径，将对应的最短路径标记为全程规划路径；根据全程规划路径获取无人船进入各个垃圾合并区域的区域起点，以及离开对应垃圾合并区域的区域终点；获取无人船的清理宽度，根据清理宽度、区域起点和区域终点设置遍布垃圾合并区域的清理路线；

再通过回收分类模块对无人船回收的垃圾进行分类；

对动态垃圾合并图中的中心点进行代表区域合并的方法包括：

步骤SA1：设置最大合并半径和两个中心点之间的最大距离，将两个中心点之间的最大距离标记为分布距离；在所有的中心点中任选一个中心点作为p点；

步骤SA2：实时计算动态垃圾合并图中p点到所有中心点之间的距离，标记为计算距离；将计算距离小于分布距离的所有中心点标记为p₁点，形成一个类别，确定该类别的类别中心，根据类别中心计算该类别的类别半径L₁；

步骤SA3：实时计算p₁点到剩余所有的中心点之间的距离，将距离小于分布距离的中心点标记为p₂点，p₁点和p₂点形成一个新的类别，确定该类别的类别中心，根据类别中心计算该类别的类别半径L₂，依次类推，直到标记p_i点，p_i点表示第i次计算的中心点；获得类别半径L_i，其中i＝1，2，3，……，n；

类别半径L_i不小于最大合并半径时，完成中心点合并，将合并区域内的中心点进行垃圾坐标区域替换。

步骤SA3中完成中心点合并的方法包括：

当类别半径L_i等于最大合并半径时，完成中心点合并；