一种垃圾桶外溢垃圾的检测方法技术

本发明专利技术公开了一种垃圾桶外溢垃圾的检测方法，步骤为：S1暴露垃圾判断：将预先训练好的模型接入监控视频流进行帧推理操作，读取帧图像进行判断监控区域内是否存在暴露垃圾；S2垃圾桶满溢判断：判断是否存在满溢的垃圾桶，若有则上报告警；若不存满溢垃圾桶则转至步骤S3；S3桶外垃圾判断：判断垃圾桶外是否存在桶外垃圾，若无桶外垃圾则返回步骤S1读取下一帧图像；若有桶外垃圾则转至步骤S4；S4确认告警内容：计算桶外垃圾的数量及其占垃圾桶的目标框大小的比值，若数量或比值有一项超过设定的阈值则上报告警，告警内容为监控区域内有垃圾且垃圾桶存在满溢，否则告警内容为监控区域内有暴露垃圾。该方法提高了垃圾外溢检测的准确性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种垃圾桶外溢垃圾的检测方法


[0001]本专利技术涉及人工智能
，具体涉及一种垃圾桶外溢垃圾的检测方法。

技术介绍

[0002]目前，大多数垃圾桶满溢的监控管理方式仍然依赖于人工值守或巡视，这种方法需要消耗大量的人力资源，而且容易出现监管不及时的情况，效率低下。另外，传统的监测方法如超声波测距和称重传感器也很难准确判断垃圾桶的满溢情况。而现有的垃圾桶满溢监测方法大多数只是基于深度学习在模型上检测上做的检测方法，不能及时地发现满溢风险并预先做出处理，同时考虑摄像头的角度问题，此类方法容易将垃圾桶外的垃圾被误判为垃圾桶内的垃圾，从而使垃圾桶被误判为满溢，方法的泛化能力不强。
[0003]中国专利文献(C N115170935A)公开了一种依据图像理解的垃圾桶状态识别方法及设备，涉及图像识别领域。主要包括：对垃圾桶的灰度图像进行基于边缘的分割，并将所有分割区域中灰度方差最小的分割区域作为参考区域，以将相对于参考区域的差异程度大于预设第一阈值的分割区域的面积占比作为破碎程度指标；计算垃圾桶的顶部预设范围内的图像与其对应的标准图像的第一相似度，以及垃圾桶的底部预设范围内的图像与其对应的标准图像的第二相似度；根据第一相似度、第二相似度以及破碎程度指标，获取垃圾桶的收容指标，以确定垃圾桶是否被装满。该技术方案对于图像质量低的垃圾桶，分割效果可能不佳，导致识别结果不准确。如果垃圾桶的环境发生了显著的变化，例如灯光变暗，可能影响识别结果的准确性。破碎程度指标是基于图像分割的，如果垃圾桶内部有障碍物，则可能影响识别结果的准确性。计算相似度的方法可能存在误差，导致识别结果不准确。
[0004]中国专利文献(CN 113378703 A)公开了一种检测垃圾桶状态的方法，包括：构建状态检测模型，所述状态检测模型依次包括第一编码器网络、解码器网络、第二编码器网络、判别网络；根据采集获得的图像样本集对构建的所述状态检测模型进行训练，获得训练完毕的所述状态检测模型；使用所述状态检测模型对输入的垃圾桶图像进行处理以得到与所述输入的垃圾桶图像对应的预测值，可以实现垃圾箱状态的检测。该技术方案中需要大量的图像样本来训练状态检测模型，以保证模型的准确性。如果图像样本不够丰富，模型的准确性可能受到影响。此外，如果垃圾桶内部的内容发生变化，模型可能需要重新训练，以适应新的情况。此外，检测模型需要大量的计算资源，因此可能需要高性能的计算机硬件。因此，需要对该方法进行进一步的改进和优化，以提高检测效率和准确性。
[0005]中国专利文献(CN 113284177 A)公开了一种垃圾桶满溢状态识别方法，包括：获取包含有目标垃圾桶内部区域的原始图像；依据所述原始图像，获取与所述目标垃圾桶内部对应的第一图像区域；获取所述第一图像区域内各像素的灰度值的直方图；依据所述直方图，确定所述第一图像区域中灰度值大于预定的第一灰度值的像素数量；依据所述像素数量，确定所述目标垃圾桶的满溢状态。该技术方案存在误识别情况，因为它依赖于预定义的第一灰度值，如果环境光线发生变化或图像采集质量不佳，可能导致误识别。此外，如果垃圾桶内部有复杂的物体，例如纸张或塑料袋，它们的灰度值可能与垃圾的灰度值相似，导
致误识别。因此，需要对该方法进行进一步的改进和优化，以提高识别准确性。
[0006]中国专利文献(CN 113313018 A)公开了一种检测垃圾桶满溢状态的方法及装置，通过获取至少包含有一个垃圾桶的待检测图像，将待检测图像输入检测模型，得到检测模型输出的待检测图像中垃圾桶的满溢状态，该满溢状态包括满与不满，其中，检测模型被配置为，具备对输入的待检测图像进行处理，以提取待检测图像中垃圾桶所在位置的图像特征，并基于垃圾桶所在位置的图像特征确定垃圾桶满溢状态的能力。该专利技术实施例提供的方法，检测模型可以对获取的待检测图像进行处理，提取待检测图像中垃圾桶所在位置的图像特征，并基于提取的图像特征，确定并输出待检测图像中垃圾桶的满溢状态，因此可以在一定程度上避免漏监已经处于满的状态的垃圾桶。该技术方案存在误识别情况，因为检测模型的准确性受到训练数据的影响。如果训练数据不够丰富，或者存在噪声或其他干扰因素，检测模型的准确性可能受到影响。此外，如果垃圾桶外部有其他物体，例如遮挡物，它们可能干扰检测模型的识别，导致误识别。因此，需要对该方法进行进一步的改进和优化，以提高识别准确性。
[0007]中国专利文献(CN 114119959 A)公开了一种基于视觉的垃圾桶满溢检测方法及装置，其方法包括：训练得到用于检测垃圾桶位置的目标检测模型；利用训练好的教师模型为无标签的数据分配伪标签，利用带真实标签的数据和伪标签数据训练学生模型，通过不断迭代，训练得到垃圾满溢分类模型；将待检测监控图片输入到目标检测模型，得到每个垃圾桶的位置坐标，根据位置坐标提取每张图片的特征信息，将特征信息输入垃圾满溢分类模型，判断是否满溢。本申请通过上述方案提出一种新的垃圾桶满溢检测方法，先用目标检测算法检测出垃圾桶的位置然后利用分类网络对垃圾桶是否满溢进行判别，对比传统的单一的检测算法，该方法不仅可以达到更高的精度，而且也适用新型的垃圾分类垃圾箱。该技术方案需要大量的带标签的数据来训练模型，同时需要较高的计算资源来进行检测，在实际应用中还需要考虑到实际环境中的干扰因素，如光线变化等，需要进行相应的调整。此外该方法的实现复杂，需要涉及多个模型的训练和维护。在实际使用中，需要频繁的训练模型，以保证模型的准确性。如果目标检测模型识别失败，将导致整个系统的识别失败。因此，需要对该方法进行进一步的改进和优化，以提高识别准确性。
[0008]中国专利文献(CN 114155467 A)公开了一种垃圾桶满溢检测方法、装置和电子设备，包括：获取待检测视频图像；利用垃圾目标检测模型对所述待检测视频图像进行目标检测，得到检测目标，所述检测目标包括一个检测目标或多个检测目标；对所述检测目标进行分析处理，得到所述检测目标的统计信息；对所述统计信息进行汇总，将汇总信息通告至垃圾清运工作方。该专利技术通过多种算法实现对各种真实场景下垃圾桶的满溢情况检验，为高效地垃圾清运工作提供了帮助，同时采用了常规摄像机内加高效的分析模块的方案，最小化了硬件依赖及对系统的要求，减少了对现有系统改造的工作量，极大节省总流成本。该技术方案在算法准确性上：检测算法对于图像的分析处理可能存在一定的误差，导致检测结果不准确。环境限制：该方法对于环境的要求比较高，例如光线强度、图像清晰度等因素都会影响到检测结果。计算资源需求：该方法需要大量的计算资源，例如高性能的GPU，导致部分低端设备无法使用。
[0009]中国专利文献(CN 115035391 A)公开了一种种垃圾桶满溢判别方法，其包括：获取垃圾桶的桶口未投放垃圾时的垃圾桶图像F1，检测所述垃圾桶图像F1的垃圾桶桶口的四
个关键角点，根据四个关键角点计算垃圾桶图像F1的垃圾桶桶口的面积Sd；实时对垃圾桶投放垃圾过程进行监测，获取垃圾投放过程中的一垃圾桶图像F2；结合垃圾桶通口的四个关键角点，对垃圾桶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种垃圾桶外溢垃圾的检测方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1暴露垃圾判断：将预先训练好的模型接入监控视频流进行帧推理操作，读取帧图像进行判断监控区域内是否存在暴露垃圾；S2垃圾桶满溢判断：根据步骤S1的结果进一步判断是否存在满溢的垃圾桶，若有则上报告警，告警内容为监控区域内有垃圾桶满溢且垃圾溢出；若不存满溢垃圾桶，则转至步骤S3；S3桶外垃圾判断：判断垃圾桶外是否存在桶外垃圾，若无桶外垃圾，则返回步骤S1，读取下一帧图像；若有桶外垃圾，则转至步骤S4；S4确认告警内容：计算桶外垃圾的数量以及其占垃圾桶的目标框大小的比值，若数量或比值中有一项超过设定的阈值，则上报告警，告警内容为监控区域内有垃圾且垃圾桶存在满溢，否则告警内容为监控区域内有暴露垃圾。2.根据权利要求1所述的垃圾桶外溢垃圾的检测方法，其特征在于，所述步骤S1中判断监控区域内是否存在暴露垃圾的具体步骤为：首先读取一帧图像并判断帧图像中是否有垃圾或者垃圾桶，若只有垃圾，则上报告警，告警内容为监控区域内有暴露垃圾；若既无垃圾也无垃圾桶，则继续读取下一帧图像；否则转至步骤S2进行垃圾桶满溢判断。3.根据权利要求1所述的垃圾桶外溢垃圾的检测方法，其特征在于，所述步骤S3中判断垃圾桶外是否存在桶外垃圾的具体步骤为：S31：在监控区域内的垃圾桶外识别到垃圾，则先判断该垃圾的目标框与垃圾桶的目标框是否有交集，若无交集，则判定为桶外垃圾；若有交集则计算目标框的面积交并比，即计算该垃圾的目标框与垃圾桶的目标框的交集面积与该垃圾目标框的面积的比值，若比值大于设定的阈值，则暂定为该垃圾为桶内垃圾并转至步骤S32，否则判定为桶外垃圾；S32：对所述步骤S31中的桶内垃圾进行第二判断，首先以垃圾桶的目标框的中心点或者三分点作为区分垃圾桶上及垃圾桶下的分界线，若垃圾在分界线以上则默认为桶内垃圾，否则为桶外垃圾。4.根据权利要求3所述的垃圾桶外溢垃圾的检测方法，其特征在于，所述步骤S31中计算该垃圾与垃圾桶交集面积S
overlap
和该交集面积的比值val，具体公式为：S
overlap
＝S
dustbin
∩S
rubbish
；其中，S
dustbin
表示垃圾桶的目标框的面积，S
rubbish
表示垃圾的目标框的面积，S
ov...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟维，陈晓芳，李鹏博，
申请(专利权)人：南京华苏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：