家用垃圾分類器

李嘉禾

很多人對目前垃圾分類的標準不是很了解，小區和家庭垃圾分類主要靠人工督導，效率低下，容易出錯。市面上已有的垃圾分類設備大多是應用于小區級別的分類指導設備或機器人，但垃圾分類的第一站是家庭，其作用比小區的垃圾分類更重要。

在家進行垃圾分類，很多人都依賴垃圾分類軟件，不僅使用不便，還常常出現識別不清、分類不準的情況。因此，基于視覺圖像識別原理，我采用分布式計算的體系架構設計了一種垃圾分類器，它具有識別準確率隨著訓練樣本數增加而逐步提高的特性，成本可控，便于推廣。

一、結構設計

家用垃圾分類器主要包含圖像采集、圖像處理、處理結果指示三部分。

圖像采集部分主要包括視頻攝像頭，負責采集圖像。圖像處理部分主要包括樹莓派，通過網絡將采集的圖像傳至云端進行識別。處理結果指示部分主要包括雙色指示燈，負責顯示識別結果，并根據分析結果來控制對應的指示燈亮。

二、使用方法

依據《大連市生活垃圾分類管理條例》，生活垃圾主要分為可回收物、廚余垃圾、有害垃圾和其他垃圾四類。家中可準備四個垃圾桶，在垃圾桶上貼上垃圾類別的標簽，每個垃圾桶旁放一個智能垃圾分類器。

每次扔垃圾時逐一詢問垃圾分類器的攝像頭，讓垃圾分類器自動識別垃圾種類。如果符合該垃圾桶的垃圾類別，對應的指示燈亮綠色;如果不符合，對應的指示燈亮紅色。

三、結論與展望

該垃圾分類器能很好地解決家庭垃圾分類管理問題，使用方便，節省了人力，提高了分類的準確性，價格低廉，具有一定的推廣和實用價值。

該系統處于研發階段，距離產品化還有一定的距離。在產品化的過程中還要不斷完善，比如，利用比樹莓派更具性價比的硬件完成本地端的數據采集和結果顯示，不斷訓練和更新云端識別算法，提高識別準確率，采用更小、更美觀的結構將本地端設備與垃圾桶融為一體，為垃圾桶增加智能運動，等等。（指導老師：于春杰? ?趙秋梅）

專家點評

李嘉禾同學的家用垃圾分類器是一件令人心動的發明作品，它突破了一般人的慣性思維：想到垃圾要分類，就想發明智能垃圾桶。然而，很多專業人員和企業都研制了智能垃圾桶，青少年發明人要想超越他們的產品是很難的，大多數人設計的作品只不過是重復性勞動而產生的低水平項目罷了。

但李嘉禾同學能獨辟蹊徑，通過自己敏銳的觀察力和分析問題的能力，發現別人沒有發現的問題，并用垃圾分類器巧妙地滿足了家庭垃圾分類的具體需求，貌似簡單，實則不易。從另外一個角度看，李嘉禾同學觀察智能特別突出，創新意識和創新能力已具備了一定的功底。希望他在學好科學文化知識的同時，進一步拓展自己的多種智能，讓自己的創新精神和創新能力得到實質性的培育與發展，成長為具有科研潛質、報國志向的創新人才。

（欄目編輯? 秦銀銀）A0A7CFF6-7C29-4613-BA6E-9A87051CAEC8