应用于垃圾分类投放点的物联网监控方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了应用于垃圾分类投放点的物联网监控方法和系统，其通过对垃圾分类投放点进行拍摄来得到相应的视频数据信息，并从该视频数据信息中提取得到垃圾桶对应的目标图像，接着分析该目标图像来确定垃圾桶自身及其附近区域的垃圾存在状态信息进而得到对应的垃圾投放状态信息，最后通过物联网将垃圾投放状态信息发送至终端机中，以实现关于垃圾分类投放点的位置信息与垃圾投放状态信息相关联的报警操作，这样能够提高垃圾分类投放点运行的智能化程度，同时通过关于垃圾分类投放点的位置信息与垃圾投放状态信息相关联的报警操作，能够便于对垃圾分类投放点进行及时的定位和清理，从而提高垃圾分类投放点运行的可持续性。

【技术实现步骤摘要】
应用于垃圾分类投放点的物联网监控方法和系统
本专利技术涉及物联网控制的
，特别涉及应用于垃圾分类投放点的物联网监控方法和系统。
技术介绍
垃圾分类投放已经成为垃圾处理的一个主要发展趋势，通过垃圾分类投放能够实现对不同类型垃圾的区别化处理，从而提高垃圾的回收利用效率和降低垃圾对环境的污染。目前，大部分垃圾分类投放点都是无人守候和没有任何智能化设备支持的垃圾分类投放点，其无法对垃圾投放量进行实时监测以及无法对垃圾任意丢弃的情况作出准确可靠的判断，并且无法根据垃圾分类投放点的垃圾投放状态进行有针对性性的报警操作，这严重地降低了垃圾分类投放点运行的智能化和自动化程度以及无法及时地垃圾分类投放点进行清理，从而降低垃圾分类投放点运行的可持续性。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本专利技术提供应用于垃圾分类投放点的物联网监控方法和系统，其通过对垃圾分类投放点进行拍摄，以此获得关于该垃圾投放点的视频数据信息，并对该视频数据信息进行预处理，从而获得该垃圾分类投放点包含的所有垃圾桶对应的目标图像，再对该目标图像进行分析处理，以此确定该垃圾桶自身及其附近区域的垃圾存在状态信息，并根据该垃圾存在状态信息，确定该垃圾分类投放点的垃圾投放状态信息，最后通过物联网将所述垃圾投放状态信息发送至终端机中，并指示该终端机根据该垃圾分类投放点的位置信息及其对应的垃圾投放状态信息进行适应性的报警操作；可见，该应用于垃圾分类投放点的物联网监控方法和系统通过对垃圾分类投放点进行拍摄来得到相应的视频数据信息，并从该视频数据信息中提取得到垃圾桶对应的目标图像，接着分析该目标图像来确定垃圾桶自身及其附近区域的垃圾存在状态信息进而得到对应的垃圾投放状态信息，最后通过物联网将垃圾投放状态信息发送至终端机中，以实现关于垃圾分类投放点的位置信息与垃圾投放状态信息相关联的报警操作，其采用视频拍摄的方式对垃圾分类投放点进行自动化的监控，这样能够提高垃圾分类投放点运行的智能化程度，同时通过关于垃圾分类投放点的位置信息与垃圾投放状态信息相关联的报警操作，能够便于对垃圾分类投放点进行及时的定位和清理，从而提高垃圾分类投放点运行的可持续性。本专利技术提供应用于垃圾分类投放点的物联网监控方法，其特征在于，其包括如下步骤：步骤S1，对垃圾分类投放点进行拍摄，以此获得关于所述垃圾投放点的视频数据信息，并对所述视频数据信息进行预处理，从而获得所述垃圾分类投放点包含的所有垃圾桶对应的目标图像；步骤S2，对所述目标图像进行分析处理，以此确定所述垃圾桶自身及其附近区域的垃圾存在状态信息，并根据所述垃圾存在状态信息，确定所述垃圾分类投放点的垃圾投放状态信息；步骤S3，通过物联网将所述垃圾投放状态信息发送至终端机中，并指示所述终端机根据所述垃圾分类投放点的位置信息及其对应的垃圾投放状态信息进行适应性的报警操作；进一步，在所述步骤S1中，对垃圾分类投放点进行拍摄，以此获得关于所述垃圾投放点的视频数据信息，并对所述视频数据信息进行预处理，从而获得所述垃圾分类投放点包含的所有垃圾桶对应的目标图像具体包括：步骤S101，对所述垃圾分类投放点进行周期扫描拍摄，以此获得关于所述垃圾投放点的视频数据信息；步骤S102，按照预设时间间隔从所述视频数据信息中提取若干图像帧，并对提取得到的图像帧进行识别处理，以此获取所述图像帧中垃圾桶的存在状态信息；步骤S103，根据所述图像帧中垃圾桶的存在状态信息，判断所述图像帧中的垃圾桶是否具有完整形态，若是，则将对应的图像帧作为所述目标图像，若否，则将对应的图像帧剔除；进一步，在所述步骤S2中，对所述目标图像进行分析处理，以此确定所述垃圾桶自身及其附近区域的垃圾存在状态信息，并根据所述垃圾存在状态信息，确定所述垃圾分类投放点的垃圾投放状态信息具体包括：步骤S201，对所述目标图像进行灰度化转换处理，以此得到对应的灰度化目标图像，并根据所述灰度化目标图像中像素的灰度等级值分布情况，确定所述垃圾桶和垃圾各自在所述灰度化目标图像中的边界像素分布情况；步骤S202，根据所述边界像素分布情况，确定所述目标图像中垃圾桶与垃圾之间的相对位置关系信息和垃圾量多寡信息，以此作为所述垃圾存在状态信息；步骤S203，根据所述相对位置关系信息和所述垃圾量多寡信息，确定所述垃圾分类投放点中垃圾桶投放是否处于满溢状态和/或垃圾桶附近是否存在垃圾投放遗漏的情况，以此作为所述垃圾投放状态信息；进一步，在所述步骤S3中，通过物联网将所述垃圾投放状态信息发送至终端机中，并指示所述终端机根据所述垃圾分类投放点的位置信息及其对应的垃圾投放状态信息进行适应性的报警操作具体包括：步骤S301，通过物联网将所述垃圾投放状态信息发送至终端机中，并将所述垃圾分类投放点的位置信息与所述垃圾投放状态信息进行关联处理，以此实现在所述终端机中显示所有垃圾分类投放点的位置分布地图；步骤S302，若垃圾投放状态信息表示垃圾桶投放处于满溢状态和/或垃圾桶附近存在垃圾投放遗漏的情况，则指示所述终端机在所述位置分布地图中进行相应的标识操作和/或提醒操作；进一步，所述应用于垃圾分类投放点的物联网监控方法还包括获取所述垃圾分类投放点包含的所有垃圾桶对应的目标图像，并计算所述垃圾桶自身及其附近区域的垃圾存在状态信息，并获取所述垃圾箱内外到达警戒值所需的时间，并计算其与环卫工人抵达垃圾箱的时间差，执行指示所述终端机根据所述垃圾分类投放点的位置信息及其对应的垃圾投放状态信息进行适应性的报警操作，其具体为：第一、获取所述垃圾分类投放点包含的所有垃圾桶对应的目标图像，并利用下面公式(1)，对所述目标图像进行分析处理，以获取所述垃圾桶自身及其附近区域的垃圾存在状态信息R，在上述公式(1)中，n表示所述垃圾箱中厨余垃圾、可回收垃圾、其他垃圾、有害垃圾的总数量、且n的取值为4-10之间的正整数，t表示对所述垃圾投放点进行图像拍摄的时间间隔、且其取值为3min的正整数倍，dt表示时间间隔t内垃圾箱中堆放的垃圾的最大长度值，wt表示时间间隔t内垃圾箱中堆放的垃圾的最大宽度值，ht表示时间间隔t内垃圾箱中堆放的垃圾的最大高度值，ht-1表示时间间隔t-1内垃圾箱中堆放的垃圾的最大高度值，Dt表示时间间隔t内垃圾箱外部对应的图像的灰色像素点数量、且sum(Dt)∈{0,1}，当垃圾箱外部对应的图像的灰色像素点数量大于0，则sum(Dt)的取值为1，当垃圾箱外部对应的图像的灰色像素点数量等于0，则sum(Dt)的取值为0，Dt-1表示时间间隔t内垃圾箱外部对应的图像的灰色像素点数量，s0表示图像中单位像素点集合的面积、且1个单位像素点集合包括100个像素点，lt表示时间间隔t内垃圾箱外部堆放的垃圾的最大高度值，n*wt*dt*(ht-ht-1)表示时间间隔t内垃圾箱内堆放的垃圾体积的变化率，sum(Dt)*(Dts0-Dt-1s0)lt表示时间间隔t内垃圾箱外的垃圾体积的变化率，表示，表示，表示，表示，第二、根据所述垃圾桶自身及其附近本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.应用于垃圾分类投放点的物联网监控方法，其特征在于，其包括如下步骤：/n步骤S1，对垃圾分类投放点进行拍摄，以此获得关于所述垃圾投放点的视频数据信息，并对所述视频数据信息进行预处理，从而获得所述垃圾分类投放点包含的所有垃圾桶对应的目标图像；/n步骤S2，对所述目标图像进行分析处理，以此确定所述垃圾桶自身及其附近区域的垃圾存在状态信息，并根据所述垃圾存在状态信息，确定所述垃圾分类投放点的垃圾投放状态信息；/n步骤S3，通过物联网将所述垃圾投放状态信息发送至终端机中，并指示所述终端机根据所述垃圾分类投放点的位置信息及其对应的垃圾投放状态信息进行适应性的报警操作。/n

【技术特征摘要】
1.应用于垃圾分类投放点的物联网监控方法，其特征在于，其包括如下步骤：
步骤S1，对垃圾分类投放点进行拍摄，以此获得关于所述垃圾投放点的视频数据信息，并对所述视频数据信息进行预处理，从而获得所述垃圾分类投放点包含的所有垃圾桶对应的目标图像；
步骤S2，对所述目标图像进行分析处理，以此确定所述垃圾桶自身及其附近区域的垃圾存在状态信息，并根据所述垃圾存在状态信息，确定所述垃圾分类投放点的垃圾投放状态信息；
步骤S3，通过物联网将所述垃圾投放状态信息发送至终端机中，并指示所述终端机根据所述垃圾分类投放点的位置信息及其对应的垃圾投放状态信息进行适应性的报警操作。


2.如权利要求1所述的应用于垃圾分类投放点的物联网监控方法，其特征在于：
在所述步骤S1中，对垃圾分类投放点进行拍摄，以此获得关于所述垃圾投放点的视频数据信息，并对所述视频数据信息进行预处理，从而获得所述垃圾分类投放点包含的所有垃圾桶对应的目标图像具体包括：
步骤S101，对所述垃圾分类投放点进行周期扫描拍摄，以此获得关于所述垃圾投放点的视频数据信息；
步骤S102，按照预设时间间隔从所述视频数据信息中提取若干图像帧，并对提取得到的图像帧进行识别处理，以此获取所述图像帧中垃圾桶的存在状态信息；
步骤S103，根据所述图像帧中垃圾桶的存在状态信息，判断所述图像帧中的垃圾桶是否具有完整形态，若是，则将对应的图像帧作为所述目标图像，若否，则将对应的图像帧剔除。


3.如权利要求2所述的应用于垃圾分类投放点的物联网监控方法，其特征在于：
在所述步骤S2中，对所述目标图像进行分析处理，以此确定所述垃圾桶自身及其附近区域的垃圾存在状态信息，并根据所述垃圾存在状态信息，确定所述垃圾分类投放点的垃圾投放状态信息具体包括：
步骤S201，对所述目标图像进行灰度化转换处理，以此得到对应的灰度化目标图像，并根据所述灰度化目标图像中像素的灰度等级值分布情况，确定所述垃圾桶和垃圾各自在所述灰度化目标图像中的边界像素分布情况；
步骤S202，根据所述边界像素分布情况，确定所述目标图像中垃圾桶与垃圾之间的相对位置关系信息和垃圾量多寡信息，以此作为所述垃圾存在状态信息；
步骤S203，根据所述相对位置关系信息和所述垃圾量多寡信息，确定所述垃圾分类投放点中垃圾桶投放是否处于满溢状态和/或垃圾桶附近是否存在垃圾投放遗漏的情况，以此作为所述垃圾投放状态信息。


4.如权利要求3所述的应用于垃圾分类投放点的物联网监控方法，其特征在于：
在所述步骤S3中，通过物联网将所述垃圾投放状态信息发送至终端机中，并指示所述终端机根据所述垃圾分类投放点的位置信息及其对应的垃圾投放状态信息进行适应性的报警操作具体包括：
步骤S301，通过物联网将所述垃圾投放状态信息发送至终端机中，并将所述垃圾分类投放点的位置信息与所述垃圾投放状态信息进行关联处理，以此实现在所述终端机中显示所有垃圾分类投放点的位置分布地图；
步骤S302，若垃圾投放状态信息表示垃圾桶投放处于满溢状态和/或垃圾桶附近存在垃圾投放遗漏的情况，则指示所述终端机在所述位置分布地图中进行相应的标识操作和/或提醒操作。


5.如权利要求1所述的应用于垃圾分类投放点的物联网监控方法，其特征在于：
所述应用于垃圾分类投放点的物联网监控方法还包括获取所述垃圾分类投放点包含的所有垃圾桶对应的目标图像，并计算所述垃圾桶自身及其附近区域的垃圾存在状态信息，并获取所述垃圾箱内外到达警戒值所需的时间，并计算其与环卫工人抵达垃圾箱的时间差，执行指示所述终端机根据所述垃圾分类投放点的位置信息及其对应的垃圾投放状态信息进行适应性的报警操作，其具体为：
第一、获取所述垃圾分类投放点包含的所有垃圾桶对应的目标图像，并利用下面公式(1)，对所述目标图像进行分析处理，以获取所述垃圾桶自身及其附近区域的垃圾存在状态信息R，



在上述公式(1)中，n表示所述垃圾箱中厨余垃圾、可回收垃圾、其他垃圾、有害垃圾的总数量、且n的取值为4-10之间的正整数，t表示对所述垃圾投放点进行图像拍摄的时间间隔、且其取值为3min的正整数倍，dt表示时间间隔t内垃圾箱中堆放的垃圾的最大长度值，wt表示时间间隔t内垃圾箱中堆放的垃圾的最大宽度值，ht表示时间间隔t内垃圾箱中堆放的垃圾的最大高度值，ht-1表示时间间隔t-1内垃圾箱中堆放的垃圾的最大高度值，Dt表示时间间隔t内垃圾箱外部对应的图像的灰色像素点数量、且sum(Dt)∈{0,1}，当垃圾箱外部对应的图像的灰色像素点数量大于0，则sum(Dt)的取值为1，当垃圾箱外部对应的图像的灰色像素点数量等于0，则su...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文昭，余丹，兰雨晴，王丹星，
申请(专利权)人：中标慧安信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11