人工智能AI物體識別智能垃圾回收系統實驗教學研究與設計

楊晨 吳旻 盧彪

摘 要：通過對垃圾的識別，從而實現對垃圾的分類。有6種功能，人臉識別，物體追蹤，物體識別，巡線追蹤，顏色識別，標簽（二維碼）識別。僅需一個按鍵即可完成AI訓練。HuskyLens板載UART/I2C接口，可以連接到Arduino、Raspberr Pi、LattePanda、micro：bit等主流控制器，實現硬件無縫對接。HuskyLens直接輸出識別結果給控制器。不僅可以正確回收垃圾，還能夠節省分揀垃圾帶來的時間成本和人力成本。

關鍵詞：人工智能;AI物體識別;智能垃圾回收系統;實驗教學

目前我國垃圾日益增多，但是其中有很多的垃圾可以回收利用，但是由于許多的垃圾混合在一起，這就導致了垃圾分揀工作繁重，也導致了許多的資源浪費，所以許多的城市開始實行垃圾分類，但是由于很多的垃圾人們無法分辨垃圾種類，導致了許多垃圾錯誤分類。本作品是設計一個可以自動識別垃圾，然后通過識別后有設備控制然后通過舵機來打開相應的垃圾桶，以此來實現垃圾分類。HuskyLens二哈識圖是一款簡單易用的AI視覺傳感器，內置6種功能：人臉識別、物體追蹤、物體識別、巡線追蹤、顏色識別、標簽（二維碼）識別。

一、作品設計與實現

系統方案和實現原理：HuskyLens板載UART/I2C接口，可以連接到Arduino、Raspberr Pi、LattePanda、micro：bit等主流控制器，實現硬件無縫對接。HuskyLens直接輸出識別結果給控制器。

二、系統的功能指標、按鍵和接口說明

功能按鍵與學習按鍵的基本操作如下：●向左或向右撥動“功能按鍵"，切換到不同的功能。●短按”學習按鍵”，學習指定的物體;長按”學習按鍵”，從不同的角度和距離持續學習指定的物體;如果HuskyLens之前學習過，則短按'學習按鍵"，可讓HuskyLens忘記當前功能下所學的。●長按“功能按鍵”，進入當前功能的二級菜單參數設置界面，向左、向右撥動或向下短按"功能按鍵”即可設置相關參數

物體追蹤操作設置：1.向左或向右撥動"功能按鍵"至屏幕頂部顯示”物體追蹤”。2.長按"功能按鍵"，進入物體追蹤功能的二級菜單參數設置界面。3.向右撥動"功能按鍵"，選中”學習開啟”，然后短按功能按鍵"，接著向右撥動"功能按鍵"打開"學習開啟”的開關，即：進度條顏色變藍，進度條上的方塊位于進度條的右邊。再短按功能按鍵”，確認該參數。4.同樣的方法打開自動保存模型的開關。5.也可以設置"學習框長寬比"和"學習框大小"來調整學習框的尺寸，以便于更好的匹配所學物體的尺寸。6.向左撥動"功能按鍵"，選中"保存并返回"，短按功能按鍵”，屏幕提示"是否保存參數"默認選擇"確認"，此時短按功能按鍵，即可保存參數，并自動返回到物體追蹤模式。

（1）學習物體。把HuskyLens對準需要追蹤的物體，調節物體與HuskyLens的距離，將物體包含在屏幕中央的橙黃色方框內。如不方便，包含特征鮮明的局部亦可。長按”學習按鍵”不松開，并調整角度和距離，使得HuskyLens從不同的角度和距離學習該物體。學習過程中，屏幕上的黃框會標注"學習中：ID1"。

（2）追蹤物體：移動HuskvLens或者目標物體.屏幕中的框會自動追蹤目標物體.追蹤物體時.會顯示"學習中：ID1"，表示HuskyLens邊追蹤物體，邊學習，這樣設置有助于提高物體追蹤的能力，也可以長按功能按鍵，進入二級菜單參數設置，選擇”學習開啟”，關閉此參數。當識別結果滿足要求，達到預期效果，就可關閉一邊追蹤一邊學習的功能，方法是：長按"功能按鍵"，進入物體追蹤功能的二級菜單參數設置，選擇”學習開啟”，關閉此參數即可（進度條顏色變白，進度條上的方塊位于進度條的左邊）。代碼實現以及數據和結果。

三、小結

采用了AI自動識別垃圾的種類，然后自動打開相應的垃圾箱，節省時間，不僅能夠正確回收垃圾，還能夠節省分揀垃圾帶來的時間成本和人力成本。這樣可以大大增加可回收資源的利用率。未來會通過改進本作品，讓本產品能夠早日運用到實際生活中去，這樣不僅可以大大增加資源利用率，還能夠節約許多的人力成本，同時希望能夠不斷地改進本作品，讓本作品能夠變得越來越好。

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