[发明专利]一种水面漂浮垃圾智能清理系统及控制方法

说明书

本发明提供了一种水面漂浮垃圾智能清理系统，包括：船体；垃圾识别组件，包含检测模组，所述检测模组包括双目相机、面阵激光雷达以及图像处理单元，所述双目相机用于获取水面的彩色图像和深度图像，所述面阵激光雷达用于获取水面的雷达图像，所述图像处理单元用于根据所述彩色图像、所述深度图像以及所述雷达图像获取垃圾的位置；打捞组件；船体控制系统，用于控制船体运动，并进一步用于控制所述垃圾识别组件和所述打捞组件协作，从而实现水面垃圾打捞。还提供一种水面漂浮垃圾智能清理系统的控制方法。本发明中水面漂浮垃圾智能清理系统可以精确识别水面漂浮垃圾的位置的和类型，精确打捞，提高打捞效率。

技术领域

本发明涉及水上垃圾打捞领域，尤其涉及一种水面漂浮垃圾智能清理系统及控制方法。

背景技术

当今社会，人们生产在不断发展，生活也不断进步。而人类社会的发展与进步离不开对大自然的依赖。人与自然的和谐共存是人类生活的永远主题。由于人们对环境的保护意识差，治理力度不够，以及大范围的使用塑料袋，产生了许多环境污染问题，特别是水污染问题。不论是海洋还是淡水湖泊，以及河道，常常在水面上漂浮着各种垃圾。严重影响水质量以及生态环境。因此，对水污染的治理与防护就尤其重要。

目前，对水面漂浮垃圾的处理一般是透过人工打捞和机械打捞。人工打捞费时费力，效率低，并且对人员安全也有很大影响。机械打捞包括人工操控打捞和全自动打捞。人工操控打捞受天气和外界环境影响较大，需要人为控制打捞装置，而且受人员限制，使用范围小。而全自动打捞的装置相当复杂，对水面漂浮垃圾的识别仍有欠缺，无法精确识别水面垃圾，进行精确打捞，从而降低打捞效率，增大打捞成本。

故，本发明旨在提供一种能精确识别水面漂浮垃圾、使用便捷、打捞效率高的垃圾打捞船。

发明内容

本发明提供了一种水面漂浮垃圾智能清理系统，可以有效解决上述问题。

本发明是这样实现的：一种水面漂浮垃圾智能清理系统，包括：

船体，其内放置有垃圾收集箱；

垃圾识别组件，由立杆固定在所述收集箱后端，所述立杆上端依次设有立杆转盘、检测模组以及探照灯；其中，所述检测模组包括双目相机、面阵激光雷达以及图像处理单元，所述双目相机用于获取水面的彩色图像和深度图像，所述面阵激光雷达用于获取水面的雷达图像，所述图像处理单元用于根据所述彩色图像、所述深度图像以及所述雷达图像获取水面物体的位置，以及判断水面物体是垃圾还是障碍物；

打捞组件，用于根据垃圾的位置打捞垃圾并将垃圾放置于所述垃圾收集箱；

船体控制系统，用于控制船体运动，并进一步用于控制所述垃圾识别组件和所述打捞组件协作，从而实现水面垃圾打捞。

本发明还提供了一种水面漂浮垃圾智能清理系统的控制方法，所述控制方法中垃圾识别打捞包含如下步骤：

通过双目相机获取水面彩色图像，使用图像处理单元分析所述彩色图像，得到水面波纹图，进而判断水面物体处的异常波纹，通过所述异常波纹位置得到所述水面物体的分布位置；

通过双目相机和面阵激光雷达分别获取水面深度图像和雷达图像，使用所述图像处理单元分析所述深度图像和所述雷达图像，判断所述水面物体浮于水面高度大于第一高度时为障碍物，否则为垃圾；

如是垃圾则由船体控制系统驱动打捞组件进行垃圾打捞，如是障碍物则避开，继续行进。

作为进一步改进的，所述船体的尾部两侧设有螺旋桨。

作为进一步改进的，所述收集箱上方设置有向后端开启的盖子，所述盖子后端一侧设有盖子驱动机；所述收集箱顶端两侧边和后边分别设有吊钩孔。