引言

近年来，随着我国经济水平的高速发展，人们的物质消费水平不断提升，垃圾产生量迅速增加。由垃圾引起的问题也日益突出，所以推行垃圾分类势在必行。垃圾分类意义重大，这不仅可以改善生活环境，促进人们健康，还可以节约使用资源，促进经济效益，提升国民素质，建设文明社会。

在国家政策推动以及民众环保意识激增的背景之下。智能垃圾分类已成为未来垃圾管理的必然趋势，以高科技信息化的管理方式推进垃圾分类是垃圾分类的可持续推进之道。简化环保企业和居民个人的垃圾分类回收工作，能够在变废为宝的同时更好的践行垃圾分类意识。在这样的背景之下，我们小组自主设计了一款基于图像识别及多种传感器系统的的垃圾桶。

市场应用与前景

国外：国外在功能上创新之处有以下几种：① 垃圾桶的可伸缩性，即可以根据需要在一定范围内调整垃圾桶的尺寸容积，从而使得垃圾桶可以便捷携带。 ② 厨卫垃圾防异味逸出，采用密封圈密封垃圾桶，这样会降低机械结构的使用寿命；乃至用低温保鲜垃圾，又产生大量的电力消耗。③ 垃圾的回收分类，对垃圾进行人工智能分类是一个技术含量很高的课题，现如今没有哪一款机器能够仅凭产品而不依靠人力来完成垃圾的分类回收工作。况且家用垃圾桶容量很小，没有开展垃圾回收分类的必要。

国内：国内目前的市场上较多出现的是自动开盖垃圾桶，比较先进的大致就有 ① 按钮电动式 ② 红外传感翻盖式 ③ 红外传感侧拉式，这些都是以红外传感技术对垃圾桶的自动开盖去发展，比较偏向于美观便捷，但缺少更多的实用性。总的来说，对于智能垃圾桶，国内外已经有许多发明专利，但其专利多为外观设计专利，在实用性上大打折扣。

系统总体设计

垃圾桶的主要控制，由西门子plc-1200、树莓派第四代、24v直流电机、齿轮机构。当顶端摄像头识别物体之后，有信号传递给树莓派时，树莓派输出信号传递给plc，plc控制电机在接近开关的作用下，齿轮相互咬合进行正反转的运动，从而使垃圾桶正确投放，最后在转动回最初始的位置。

主要过程为由摄像机获取图片，将其转换为数字信号，再将信号输入中央处理器（cpu），然后经过相应的软件提取信息，为正确的判断提供依据，在数字图像算法的支持下，从而可以对三维物体进行形态识别。机器视觉识别主要分为图像预处理、特征提取、图像匹配技术三个部分。