[发明专利]一种城市垃圾量实时监测方法

权利要求书

1.一种城市垃圾量实时监测方法,其特征在于，首先利用安装在垃圾桶上的摄像头获取垃圾桶内的垃圾的实时图像；其次，利用图像识别相关算法对图像进行解析处理，然后计算垃圾桶内的垃圾量，得到该时刻城市的实时垃圾量后将计算数据反馈给垃圾桶或调度中心，以供决策；

所述图像解析处理过程为：

(1)对彩色图像进行直方图均衡化处理；即使采用了闪光灯补光的方式，由于垃圾桶深度较深且垃圾桶往往套有黑色塑料袋，所以拍到的图片较暗，需要增强图片的对比度以利于边缘识别；

(2)高斯滤波图像去噪；用高斯平滑滤波器卷积扫描图像中的每一个像素，用某像素邻域内像素的加权平均灰度值替代模板中心像素点的值，二维高斯函数形式如式1，高斯内核设置如式2；

(3)计算梯度幅值和方向；图像的每一个像素的横向及纵向梯度近似值用式(3)计算，其中G_x、G_y为Sobel算子；梯度方向用式(4)计算；

(4)非极大值抑制；利用(3)中得到的梯度幅值，找到方向角上最大的点，再将此梯度幅值矩阵中的其他非边缘点抑制为0；

(5)设置两个阈值：高阈值300和低阈值50，检测和连接边缘；

所述计算具体过程为：

(1)对处于图像高度方向中点处的所有像素分别进行正向和反向遍历，分别记录第一个像素值为255的像素点的横坐标，记为lp、rp；

(2)对处于图像宽度方向中点处的所有像素分别进行正向和反向遍历，分别记录第一个像素值为255的像素点的纵坐标，记为up、dp；

(3)记图像宽、高为别为w、h，垃圾桶容积为V，则用式(5)计算垃圾量v；

2.根据权利要求1所述城市垃圾量实时监测方法,其特征在于，所述垃圾桶包括桶体、位于桶体内的垃圾桶、太阳能电池板(1)、电源(3)、保护壳(10)、分类标签(9)、显示屏(8)、控制器(4)、摄像头(5)、闪光灯(6)和通信模块(7)，所述太阳能电池板(1)置于保护壳(10)上方，通过接线柱与电源(3)相连并为其供电；所述电源(3)为可充电电池，置于保护壳(10)内，为显示屏(8)、控制器(4)、摄像头(5)、通信模块(7)供电；所述分类标签(9)贴于保护壳(10)表面；所述显示屏(8)设置于垃圾桶正前方，可显示通讯信息或广告；所述控制器(4)置于保护壳(10)下方左侧；所述摄像头(5)为微型摄像头，置于保护壳(10)下方中心位置，与通信模块(7)相连；所述闪光灯(6)为拍照补光设备，与摄像头同时工作；所述摄像头(5)将采集到的图像通过通信模块(7)无线传递给服务器(14)，通信模块(7)置于保护壳下方右侧；显示屏(8)、摄像头(5)、通信模块(6)均与控制器(4)相连；系统中的服务器(14)处理由终端传来的图像信息后，可将处理结果反馈给终端或调度中心。

3.根据权利要求2所述城市垃圾量实时监测方法,其特征在于，所述通信模块(7)为基于GPRS的远程数据传输模块。