本發(fā)明屬于廢棄物智能回收技術(shù)領(lǐng)域及“互聯(lián)網(wǎng)+”資源循環(huán)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及了一種“互聯(lián)網(wǎng)+”包裝瓶智能回收系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

“白色污染垃圾”時刻威脅著我們的生活環(huán)境。其中，塑料包裝瓶是重要的污染源之一。若能采取措施對廢棄塑料特別是塑料包裝瓶進(jìn)行回收利用，將有效緩解環(huán)境污染壓力，節(jié)省石油資源。但目前還缺乏正規(guī)、完善的廢塑料瓶回收體系，廢塑料流向難以控制。目前，進(jìn)行塑料包裝瓶回收的多是“游擊隊”回收隊伍，回收后的塑料包裝瓶大多流入了非法的小粉碎作坊，產(chǎn)品技術(shù)含量和附加值較低，造成了環(huán)境的二次污染。因此提高塑料包裝瓶的回收率、規(guī)范回收系統(tǒng)，對我國的經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展具有重要意義。

研制和推廣廢塑料瓶自動回收機(jī)也被認(rèn)為是改進(jìn)廢塑料塑料瓶回收系統(tǒng)最有效的辦法之一。世界上第一款智能包裝回收機(jī)由挪威Tomra公司發(fā)明，近年來國內(nèi)也逐漸出現(xiàn)了智能回收機(jī)的實物及專利。但目前國內(nèi)現(xiàn)有的廢塑料瓶回收裝置的設(shè)計并不完善，具體存在以下問題：

1)操作不夠方便、識別方式單一。目前，已出現(xiàn)的塑料瓶回收機(jī)主要是基于紅外線掃描條形碼來識別的，它嚴(yán)格要求瓶罐的條形碼保持完整，且瓶身上端必須先投入機(jī)器回收口內(nèi)，如專利CN104408820A、CN104361681A。如果投入瓶罐上的條形碼破損，或者瓶子里面有殘液，機(jī)器將拒絕回收。上述問題限制了對塑料瓶的回收效率，降低了人們對塑料瓶回收機(jī)器的使用意愿。

2)塑料包裝瓶的返利方式有限、網(wǎng)聯(lián)智能化不完整。如返利形式單一，若選擇一卡通返利，需要復(fù)雜的設(shè)置，操作稍慢就會“吞瓶”，影響用戶的體驗。

3)現(xiàn)有回收機(jī)為多單機(jī)工作，無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和到網(wǎng)絡(luò)終端智能控制，不利于智能回收機(jī)的推廣。近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，塑料瓶回收機(jī)人機(jī)交互系統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)特征開始顯現(xiàn)。如專利CN202711369U提出了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的塑料瓶回收機(jī)概念，服務(wù)人員可以遠(yuǎn)程監(jiān)控回收機(jī)的工作狀況；但是其功能還不完善。

因此，有必要設(shè)計一種操作方便、識別率高、功能完善的包裝瓶智能回收系統(tǒng)及方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種“互聯(lián)網(wǎng)+”包裝瓶智能回收系統(tǒng)及方法，操作和使用方便。

本發(fā)明所提供的技術(shù)方案為：

一種“互聯(lián)網(wǎng)+”包裝瓶智能回收系統(tǒng)，包括智能回收裝置、云端服務(wù)器和用戶終端設(shè)備；

所述智能回收裝置和用戶終端設(shè)備均通過互聯(lián)網(wǎng)(及相應(yīng)的應(yīng)用程序接口)與云端服務(wù)器通信連接；

所述智能回收裝置包括人機(jī)交互系統(tǒng)、機(jī)電控制裝置、包裝瓶傳送旋轉(zhuǎn)裝置、包裝瓶識別裝置、包裝瓶壓縮及破碎裝置和機(jī)柜；

所述機(jī)電控制裝置、包裝瓶傳送旋轉(zhuǎn)裝置、包裝瓶識別裝置、包裝瓶壓縮及破碎裝置均設(shè)置在機(jī)柜內(nèi)；

所述人機(jī)交互系統(tǒng)設(shè)置在機(jī)柜一側(cè)面板上；

人機(jī)交互系統(tǒng)與機(jī)電控制裝置相連；

包裝瓶傳送旋轉(zhuǎn)裝置、包裝瓶識別裝置、包裝瓶壓縮及破碎裝置均受控于機(jī)電控制裝置；

所述包裝瓶傳送旋轉(zhuǎn)裝置用于包裝瓶的傳送和旋轉(zhuǎn)，包裝瓶識別裝置用于對包裝瓶材質(zhì)、重量、圖像進(jìn)行識別，包裝瓶壓縮及破碎裝置用于將回收的包裝瓶進(jìn)行壓縮和破碎，便于包裝瓶的存儲。所述機(jī)電控制裝置包括控制模塊、信號處理模塊、特征匹配模塊和通信模塊，分別用于對智能回收裝置機(jī)電部件的控制、包裝瓶材質(zhì)、重量、圖像、位置信號的處理，以及將特征數(shù)據(jù)與存儲的包裝瓶模板進(jìn)行對比和上傳。

所述“互聯(lián)網(wǎng)+”包裝瓶智能回收系統(tǒng)采用基于“互聯(lián)網(wǎng)+”模式的通訊架構(gòu)；基于“互聯(lián)網(wǎng)+”模式的通訊架構(gòu)具體包括管理員、云端服務(wù)器、用戶、人機(jī)交互系統(tǒng)、機(jī)電控制裝置、用戶終端設(shè)備。云端服務(wù)器中的數(shù)據(jù)庫類型為MySQL DB。用戶終端設(shè)備上設(shè)有回收機(jī)App模塊。人機(jī)交互系統(tǒng)以及用戶終端設(shè)備上的回收機(jī)App模塊均通過相應(yīng)的應(yīng)用程序接口與云端服務(wù)器進(jìn)行通信。人機(jī)交互系統(tǒng)則還通過串口通訊的方式與智能回收裝置回收機(jī)中的機(jī)電控制裝置進(jìn)行通信。管理員利用云端服務(wù)器的后臺管理界面對云端服務(wù)器中的管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)進(jìn)行更新和維護(hù)，并遠(yuǎn)程對智能回收裝置進(jìn)行調(diào)試、維護(hù)、軟件和模板數(shù)據(jù)管理等，用戶則可通過人機(jī)交互系統(tǒng)或用戶終端設(shè)備上的回收機(jī)App模塊進(jìn)行智能回收裝置的操作。用戶終端設(shè)備上的回收機(jī)App模塊包括人機(jī)交互界面、賬戶管理單元、智能回收裝置定位單元、返利單元、提現(xiàn)單元；用戶終端設(shè)備上的回收機(jī)App模塊可以通過云端服務(wù)器與智能回收裝置實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，具備直接操控智能回收裝置、用戶賬戶管理(用于用戶終端設(shè)備的注冊和登錄認(rèn)證)、智能回收裝置定位【在智能回收機(jī)布置好后，將其位置上傳到云端服務(wù)器；回收機(jī)App模塊通過智能回收裝置定位單元從云端服務(wù)器獲取智能回收機(jī)的位置，從而查找到附近的回收機(jī)】、智能回收領(lǐng)域交流、廣告信息發(fā)布、提現(xiàn)等功能。

所述包裝瓶傳送旋轉(zhuǎn)裝置包括皮帶、滾輪、電機(jī)和位置傳感器；皮帶和滾輪由電機(jī)驅(qū)動，電機(jī)受控于機(jī)電控制裝置；皮帶和滾輪分別用于實現(xiàn)包裝瓶的傳送和徑向旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而配合包裝瓶識別裝置實現(xiàn)包裝瓶的傳送和旋轉(zhuǎn)識別；位置傳感器用于檢測包裝瓶的傳送位置，并將位置信號傳送給機(jī)電控制裝置。

所述包裝瓶識別裝置包括包裝瓶稱重裝置、材質(zhì)識別傳感器、條碼掃描器、圖像識別裝置；所述稱重裝置利用壓電原理對包裝瓶進(jìn)行稱重；材質(zhì)識別傳感器用于對包裝瓶材質(zhì)(金屬與否)的識別；條碼識別裝置通過與包裝瓶傳送旋轉(zhuǎn)裝置的配合可對任意朝向的包裝瓶的條碼進(jìn)行識別，降低了包裝瓶放入回收裝置時的位置要求；圖像識別裝置用于采集包裝瓶的圖像。機(jī)電控制裝置接收位置傳感器發(fā)送的位置信號，當(dāng)判斷包裝瓶傳送至包裝瓶稱重裝置、材質(zhì)識別傳感器、條碼掃描器和圖像識別裝置時，控制暫停傳送或使得滾輪旋轉(zhuǎn)以進(jìn)行條碼掃描，以便采集包裝瓶重量、材質(zhì)、條碼和圖像特征。

所述圖像識別裝置，包括光源、攝像裝置和光學(xué)系統(tǒng)，其中光學(xué)系統(tǒng)包括菲涅耳透鏡和反光板。所述光源設(shè)置在攝像頭附近，兩者位于待識別物體同一側(cè)；所述菲涅耳透鏡設(shè)置在光源和攝像頭與待識別物體之間；所述反光板設(shè)置在待識別物體另一側(cè)，與光源和攝像頭相對；物品輪廓獲取及識別方法包括以下步驟：(1)光源射出的光線通過菲涅爾透鏡整形成平行光；(2)平行光通過待識別物體，在反光板上留下與待識別物體對應(yīng)的輪廓陰影；(3)反光板反射回的光線(含有待測物體輪廓陰影)經(jīng)過菲涅爾透鏡匯聚，被攝像頭捕獲形成圖像，形成捕獲的圖像含有待識別測物體的輪廓陰影，圖像中待識別物體的輪廓陰影之外為均勻、明亮的背景，與待識別物體的物品輪廓陰影具有很強(qiáng)的反差；(4)圖像識別裝置將圖像傳送至機(jī)電控制裝置，機(jī)電控制裝置對圖像進(jìn)行二值化、輪廓提取處理，得到待識別物體的輪廓；再將其與包裝瓶模板進(jìn)行對比，以識別待測物體。通過圖像識別裝置可精確的提取含有待識別測物體的輪廓陰影的圖像，并將其傳輸至機(jī)電控制裝置；機(jī)電控制裝置對圖像進(jìn)行二值化、輪廓提取處理，得到物體的輪廓，并將其存儲單元預(yù)先存儲的包裝瓶模板包裝瓶識別裝置進(jìn)行對比，從而識別用戶投入的物體是否為可回收的包裝瓶。

所述智能回收裝置還包括光電傳感器，所述光電傳感器位于包裝瓶識別裝置與包裝瓶壓縮及破碎裝置之間，若經(jīng)包裝瓶識別裝置和機(jī)電控制裝置判斷為可回收的包裝瓶，則包裝瓶會經(jīng)過光電傳感器進(jìn)入包裝瓶壓縮及破碎裝置，若判斷為不是可回收的包裝瓶，則包裝瓶會退回到投瓶口，不會經(jīng)過光電傳感器，從而實現(xiàn)投瓶成功數(shù)的檢測。

所述機(jī)柜的外形為類包裝瓶外形，包括回收機(jī)機(jī)架和內(nèi)置包裝瓶回收箱，回收機(jī)機(jī)架用于安裝人機(jī)交互系統(tǒng)、機(jī)電控制裝置、包裝瓶傳送旋轉(zhuǎn)裝置、包裝瓶識別裝置和包裝瓶壓縮及破碎裝置；內(nèi)置包裝瓶回收箱用于回收塑料包裝瓶。

一種“互聯(lián)網(wǎng)+”包裝瓶智能回收裝置方法，采用上述的系統(tǒng)進(jìn)行包裝瓶智能回收，步驟如下：

1)機(jī)電控制裝置通過人機(jī)交互系統(tǒng)或用戶終端設(shè)備接收到用戶進(jìn)行投瓶操作指令后，打開投瓶口，提示用戶從投瓶口投入包裝瓶；同時可以在人機(jī)交互系統(tǒng)上設(shè)置前置攝像頭，當(dāng)機(jī)電控制裝置通過人機(jī)交互系統(tǒng)或用戶終端設(shè)備接收到用戶進(jìn)行投瓶操作指令后，控制前置攝像頭開啟，對現(xiàn)場圖像進(jìn)行采集并存儲，以采集操作人的頭像，防止對機(jī)器的破壞行為；

2)用戶投入包裝瓶后，機(jī)電控制裝置控制包裝瓶傳送旋轉(zhuǎn)裝置工作，使得包裝瓶向前移動或旋轉(zhuǎn)；【通過設(shè)置在投瓶口的位置傳感器檢測用戶是否投入包裝瓶】

3)包裝瓶在運(yùn)動與旋轉(zhuǎn)過程中，包裝瓶識別裝置對包裝瓶進(jìn)行材質(zhì)識別、稱重、條碼識別和圖像識別，并將識別結(jié)果上傳至機(jī)電控制裝置；

4)機(jī)電控制裝置將識別結(jié)果與儲存的包裝瓶模板進(jìn)行特征匹配，以判斷用戶送入的物體是否為可回收的包裝瓶；【只有識別結(jié)果中的重量、材質(zhì)和圖像與包裝瓶模板信息完全匹配，才判定為可回收的包裝瓶，若重量、材質(zhì)和圖像中有一項不匹配，則判定為不是可回收的包裝瓶。本發(fā)明中不依賴于條碼掃描，不管條碼是否掃描成功，都將繼續(xù)進(jìn)行重量、材質(zhì)和圖像識別和匹配，若重量、材質(zhì)和圖像識別匹配都成功了，則可以進(jìn)行回收。條碼掃描的目的是為了更好地與包裝瓶模板進(jìn)行匹配，在特性特征匹配時，首先進(jìn)行條碼匹配，若條碼匹配成功，則將識別結(jié)果中的其它特征與該條碼對應(yīng)的包裝瓶模板的其它特征進(jìn)行匹配，若條碼匹配失敗，則繼續(xù)將識別結(jié)果中的其它特征與所有包裝瓶模板的其它特征進(jìn)行匹配，這樣處理加快了匹配速度，且避免了現(xiàn)有技術(shù)中，如果條碼損壞就回收不了的問題。】

若是可回收的包裝瓶，則在人機(jī)交互系統(tǒng)或用戶終端設(shè)備上顯示投瓶成功，并計入投瓶成功數(shù)，并將投瓶成功信息上傳至云端；同時，包裝瓶繼續(xù)運(yùn)動并落入包裝瓶壓縮破碎裝置；包裝瓶在包裝瓶壓縮破碎裝置中被壓縮、剪切，隨后掉入機(jī)柜中的內(nèi)置包裝瓶回收箱。

若不是可回收的包裝瓶，則在人機(jī)交互系統(tǒng)或用戶終端設(shè)備的界面上顯示投瓶失敗信息；同時將包裝瓶退回到投瓶口，并提示用戶取回包裝瓶；

5)通過人機(jī)交互系統(tǒng)或用戶終端設(shè)備提示用戶是否結(jié)束投瓶，若用戶選擇繼續(xù)投瓶，則返回步驟2)進(jìn)入下一個回收周期；若用戶選擇結(jié)束投瓶并返利，機(jī)電控制裝置進(jìn)入返利流程，控制關(guān)閉投瓶口，回收機(jī)回到待機(jī)狀態(tài)。

在返利流程中，返利方式包括手機(jī)充值、累計到個人賬戶和環(huán)保捐獻(xiàn)。用戶可以選擇手機(jī)充值、累計到個人賬戶、環(huán)保捐獻(xiàn)等方式進(jìn)行返利。返利成功后，在人機(jī)交互系統(tǒng)或用戶終端設(shè)備上顯示返還金額、本次投瓶的環(huán)保貢獻(xiàn)等數(shù)據(jù)。云端服務(wù)器中設(shè)有賬號管理系統(tǒng)，用于用戶注冊賬號和賬號登錄認(rèn)證。用戶在智能回收機(jī)上通過人機(jī)交互系統(tǒng)輸入賬號登錄個人賬號；或者首先通過用戶終端設(shè)備輸入賬號登錄個人賬戶，再通過用戶終端設(shè)備掃描智能回收裝置上的二維碼進(jìn)行用戶身份識別，從而實現(xiàn)智能回收機(jī)上個人賬號登錄。

所述步驟4)中，若是可回收的包裝瓶，包裝瓶會經(jīng)過光電傳感器進(jìn)入包裝瓶壓縮及破碎裝置，若不是可回收的包裝瓶，則包裝瓶會退回到投瓶口，不會經(jīng)過光電傳感器，從而實現(xiàn)投瓶成功數(shù)的檢測。

所述步驟4)中包裝瓶模板的建立方法為：智能回收裝置對不同類型典型的包裝瓶特征進(jìn)行學(xué)習(xí)，建立相應(yīng)的包裝瓶模板，并將其保存至包裝瓶模板數(shù)據(jù)庫；包裝瓶模板數(shù)據(jù)庫保存在智能回收裝置內(nèi)部的存儲單元，并上傳至云端服務(wù)器。智能回收裝置內(nèi)部的存儲單元上的包裝瓶模板通過自身學(xué)習(xí)獲得，或從云端服務(wù)器下載獲得，云端服務(wù)器也可主動下發(fā)包裝瓶模板至智能回收裝置。

有益效果：

本發(fā)明的包裝瓶智能回收裝置基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的特點，將包裝瓶回收裝置與互聯(lián)網(wǎng)連通，實現(xiàn)了管理員、用戶、云端、網(wǎng)絡(luò)終端、智能回收機(jī)的交互和數(shù)據(jù)共享，并具備回收機(jī)的數(shù)據(jù)模板智能學(xué)習(xí)、回收機(jī)在線操控、返利、用戶個人賬戶管理、環(huán)保理念宣傳、環(huán)保大數(shù)據(jù)的構(gòu)建等功能。此外，本回收裝置采用新型的集成包裝瓶識別方法，可以有效防止包裝瓶的錯誤識別，提升智能回收裝置的用戶體驗水平。具體技術(shù)特點表現(xiàn)在以下幾點：

1)本發(fā)明基于智能回收的發(fā)展趨勢，提出了更為完善的“互聯(lián)網(wǎng)+”模式的通訊架構(gòu)，實現(xiàn)了管理員、用戶、云端、網(wǎng)絡(luò)終端、智能回收機(jī)之間完整的信息交互、數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)鏈的建設(shè)，使回收機(jī)具備手機(jī)終端在線操控、個人終端賬戶管理、智能回收網(wǎng)絡(luò)宣傳平臺、智能回收大數(shù)據(jù)的構(gòu)建等功能。

2)基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的架構(gòu)，開發(fā)出了回收機(jī)的智能學(xué)習(xí)功能。利用回收機(jī)對標(biāo)準(zhǔn)樣瓶特征進(jìn)行學(xué)習(xí)，并通過互聯(lián)網(wǎng)將特征數(shù)據(jù)上傳至云端的包裝瓶模板庫，管理員可通過終端管理模板數(shù)據(jù)庫，并有選擇性的將模板下發(fā)到特定回收機(jī)。上述學(xué)習(xí)模式可推廣到其他智能回收裝置。

3)開發(fā)出了新型的包裝瓶的條碼旋轉(zhuǎn)識別裝置，降低了用戶放入包裝瓶時的位置要求，提高了識別效率。

4)開發(fā)出的新型圖像識別裝置是一種基于光學(xué)反射系統(tǒng)的裝置，可精確的提取物體輪廓特征，特別適合包裝瓶的圖像識別。具有識別過程簡單、可靠、成本低的特點，可完全取代國外同種功能的圖像傳感器產(chǎn)品。

5)本發(fā)明設(shè)計了新型的條碼在線旋轉(zhuǎn)掃描裝置、基于新型光學(xué)系統(tǒng)的稱重裝置、材質(zhì)識別系統(tǒng)、圖像識別裝置，將條碼識別、重量、材質(zhì)和圖像識別等多種物品識別技術(shù)進(jìn)行集成，對塑料包裝瓶進(jìn)行精確的識別和分選。本發(fā)明中不依賴于條碼掃描，不管條碼是否掃描成功，都將繼續(xù)進(jìn)行重量、材質(zhì)和圖像稱重、圖形和材質(zhì)識別和匹配，若重量、材質(zhì)和圖像稱重、圖形和材質(zhì)識別匹配都成功了，則可以進(jìn)行回收。條碼掃描的目的是為了更好地與包裝瓶模板進(jìn)行匹配，在特性特征匹配時，首先進(jìn)行條碼匹配，若條碼匹配成功，則將識別結(jié)果中的其它特征與該條碼對應(yīng)的包裝瓶模板的其它特征進(jìn)行匹配，這樣處理加快了匹配速度，且避免了現(xiàn)有技術(shù)中，如果條碼損壞就回收不了的問題。本發(fā)明將克服現(xiàn)有回收機(jī)識別方式單一，識別錯誤率高，防誤投和詐取回收金的功能較弱的缺陷，識別過程完全由機(jī)器完成，可以有效降低包裝瓶的錯誤識別率，提高了用戶的使用體驗，并降低了因惡意、蓄意以及錯誤投擲(非回收物)而造成的回收機(jī)損耗。本發(fā)明也有利于對不同規(guī)格、材質(zhì)的塑料包裝瓶進(jìn)行分選，也將有可能彌補(bǔ)市場上回收機(jī)回收物品種類單一的缺陷。

6)本發(fā)明在用戶終端設(shè)備上首次研發(fā)出與回收機(jī)關(guān)聯(lián)的的回收機(jī)App模塊，回收機(jī)App模塊包括通信單元、人機(jī)交互單元、賬戶管理單元、智能回收裝置定位單元、返利單元、提現(xiàn)單元?；厥諜C(jī)App模塊集成了與智能回收機(jī)間信息交互、回收機(jī)的在線操控、用戶賬戶管理、回收機(jī)的定位、電子貨幣返利和提現(xiàn)、智能回收信息查看和發(fā)布等多種功能，起到用戶-互聯(lián)網(wǎng)-回收機(jī)的橋梁作用，將有利推動環(huán)保理念的宣傳、大數(shù)據(jù)的構(gòu)建、公民和企業(yè)環(huán)保貢獻(xiàn)檔案的建立，以及環(huán)保概念的互聯(lián)網(wǎng)平臺盈利模式的推廣。本發(fā)明開發(fā)的回收機(jī)App模塊，通過互聯(lián)網(wǎng)可與回收機(jī)進(jìn)行信息交互和控制。經(jīng)過認(rèn)證的用戶可直接利用網(wǎng)絡(luò)終端對回收機(jī)進(jìn)行操控，并通過網(wǎng)絡(luò)終端進(jìn)行返利和提現(xiàn)、個人賬戶管理、信息查看和發(fā)布等。將網(wǎng)絡(luò)終端整合到本發(fā)明中的“互聯(lián)網(wǎng)+”的架構(gòu)中，將有效的提升用戶體驗水平，并將對智能回收的推廣起到積極的推動作用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的智能回收裝置基本結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明電路原理圖；

圖3是本發(fā)明的“互聯(lián)網(wǎng)+”包裝瓶智能回收系統(tǒng)通訊架構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明一個實施例的包裝瓶智能回收方法流程圖；

圖5是本發(fā)明另一個實施例的包裝瓶智能回收方法流程圖；

圖6是本發(fā)明圖像識別裝置原理圖。

附圖標(biāo)記說明：

1-人機(jī)交互系統(tǒng)；

2-機(jī)電控制裝置；

3-包裝瓶傳送旋轉(zhuǎn)裝置；

4-包裝瓶識別裝置；

41-條碼掃描器、42-稱重裝置、43-圖像識別裝置、44-材質(zhì)識別傳感器、45-位置傳感器、46-光電傳感器；

5-包裝瓶壓縮及破碎裝置；

6-機(jī)柜；

61-包裝瓶回收箱。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步具體說明。

圖1是本發(fā)明的包裝瓶智能回收裝置基本結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本發(fā)明電路原理圖。如圖1和圖2所示，所述的“互聯(lián)網(wǎng)+”包裝瓶智能回收裝置，包括人機(jī)交互系統(tǒng)1、機(jī)電控制裝置2、包裝瓶傳送旋轉(zhuǎn)裝置3、包裝瓶識別裝置4、包裝瓶壓縮及破碎裝置5、機(jī)柜6。

所述的人機(jī)交互系統(tǒng)1用于用戶進(jìn)行包裝瓶回收的操作、工作人員對裝置的調(diào)試與維護(hù)、與云端服務(wù)器及裝置中機(jī)電控制裝置的通訊。

所述機(jī)電控制裝置2用于對智能回收裝置機(jī)電部件的控制、包裝瓶材質(zhì)、重量、圖像、位置信號的處理、以及與觸摸操控屏中一體機(jī)的通訊。

所述包裝瓶傳送旋轉(zhuǎn)裝置3由皮帶、滾輪、電機(jī)、位置傳感器等組成，用于包裝瓶的傳送、徑向旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)包裝瓶的移動以及識別。

所述包裝瓶識別裝置4包括條碼掃描器41，稱重裝置42、圖像識別裝置43、材質(zhì)識別傳感器44、位置傳感器45、光電傳感器46；所述條碼掃描器41用于掃描包裝瓶瓶身條形碼，稱重裝置42用于包裝瓶的稱重、圖像識別裝置43用于包裝瓶輪廓形狀的識別、材質(zhì)識別傳感器44用于包裝瓶材質(zhì)的識別；所述的條形掃描器41在掃描瓶身條碼過程無需讓包裝瓶條碼朝上，可以提高用戶的使用體驗；所述的圖像識別裝置43包括光源、攝像裝置和光學(xué)系統(tǒng)，其中光學(xué)系統(tǒng)包括菲涅耳透鏡和反光板，其結(jié)構(gòu)如圖6所示。在對包裝瓶圖像識別過程中，首先對包裝瓶進(jìn)行圖像攝取，隨后將圖像送入機(jī)電控制裝置進(jìn)行輪廓的提取和匹配；所述稱重裝置42可以對包裝瓶重量進(jìn)行精確測量，當(dāng)重量超過預(yù)設(shè)值后，機(jī)電控制裝置發(fā)出拒收信號。包裝瓶識別成功的條件是：稱重裝置42、圖像識別裝置43和材質(zhì)識別傳感器44獲得的包裝瓶信息與機(jī)電控制裝置2中的包裝瓶模板信息完全匹配，當(dāng)其中的某一項識別結(jié)果不匹配，則判定為包裝瓶識別失敗。當(dāng)識別成功后，光電傳感器46進(jìn)行計數(shù)，同時包裝瓶從所述包裝瓶傳送旋轉(zhuǎn)裝置3的皮帶上自動落入包裝瓶壓縮及破碎裝置5，進(jìn)行破碎和壓縮，最后落入內(nèi)置包裝瓶回收箱61；當(dāng)包裝瓶識別失敗，包裝瓶傳送旋轉(zhuǎn)裝置3將包裝瓶送回投瓶口，設(shè)置在投瓶口的位置傳感器45感應(yīng)到物品時，在人機(jī)交互系統(tǒng)1上提示用戶取回包裝瓶。

圖3是包裝瓶智能回收裝置“互聯(lián)網(wǎng)+”通訊架構(gòu)示意圖。智能回收機(jī)以互聯(lián)網(wǎng)為核心，將管理員、云端、人機(jī)交互系統(tǒng)、回收機(jī)APP、回收機(jī)(機(jī)電控制裝置)、用戶進(jìn)行連接。具體來說是云端起到數(shù)據(jù)存儲和大數(shù)據(jù)的構(gòu)建的作用，本發(fā)明中采取的數(shù)據(jù)庫類型為MySQLDB。管理員利用后臺管理界面對云端中的管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)進(jìn)行更新和維護(hù)，并遠(yuǎn)程對智能回收裝置進(jìn)行調(diào)試、維護(hù)、軟件和模板數(shù)據(jù)管理等。人機(jī)交互系統(tǒng)為用戶提供了操作界面，同時為管理員提供了回收機(jī)的管理和維修通道。人機(jī)交互系統(tǒng)通過串口通訊的方式與回收機(jī)中的機(jī)電控制裝置進(jìn)行通信，人機(jī)交互系統(tǒng)以及回收機(jī)APP均通過相應(yīng)的應(yīng)用程序接口與云端進(jìn)行通信。用戶可利用回收機(jī)APP替代人機(jī)交互系統(tǒng)對智能回收裝置進(jìn)行操控。通過終端APP軟件，實現(xiàn)了用戶的信息、包裝瓶的回收數(shù)據(jù)等在云端、智能回收機(jī)、手機(jī)和終端間的共享和交換。

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

實施例1：

使用“互聯(lián)網(wǎng)+”包裝瓶智能回收方法，在一個實施例中，如圖4所示，具體按以下方法進(jìn)行：

1)人機(jī)交互系統(tǒng)在接收到用戶進(jìn)行投瓶操作指令后，一體機(jī)前置攝像頭開啟并對現(xiàn)場圖像進(jìn)行采集并存儲；同時，提示用戶從投瓶口投入包裝瓶；

2)用戶投入包裝瓶后，機(jī)電控制裝置指示包裝瓶傳送旋轉(zhuǎn)裝置工作，使得包裝瓶向前移動或旋轉(zhuǎn)；

3)包裝瓶在移動或旋轉(zhuǎn)過程中，回收機(jī)的包裝瓶識別裝置對包裝瓶進(jìn)行材質(zhì)識別、稱重、條碼識別、圖像識別，并將識別結(jié)果上傳至機(jī)電控制裝置；

4)機(jī)電控制裝置將識別結(jié)果進(jìn)行特征匹配，以判斷用戶送入的物體是否為可回收的包裝瓶。同時，機(jī)電控制裝置將識別結(jié)果上傳至人機(jī)交互系統(tǒng)；

若識別成功，人機(jī)交互系統(tǒng)屏幕顯示投瓶成功，并計入投瓶成功數(shù)；包裝瓶繼續(xù)運(yùn)動并落入包裝瓶壓縮破碎裝置。包裝瓶在包裝瓶壓縮破碎裝置中被壓縮、剪切，隨后掉入機(jī)柜中的內(nèi)置包裝瓶回收箱；同時，智能回收機(jī)提醒用戶是否結(jié)束投瓶；若選擇否，回收機(jī)將再次打開投瓶口并提示用戶投瓶；若用戶選擇結(jié)束投瓶并返利，回收機(jī)將進(jìn)入返利流程，控制關(guān)閉投瓶口，并將投瓶成功信息上傳至云端，回收機(jī)回到待機(jī)狀態(tài)；

若識別失敗，人機(jī)交互系統(tǒng)屏幕顯示投瓶失敗信息；同時包裝瓶退回到投瓶口，智能回收機(jī)提示用戶取回包裝瓶；當(dāng)用戶取回包裝瓶后，智能回收機(jī)提示用戶是否結(jié)束投瓶，若繼續(xù)投瓶，則智能回收機(jī)進(jìn)入下一個回收周期；若用戶選擇結(jié)束投瓶并返利，回收機(jī)將進(jìn)入返利流程，控制關(guān)閉投瓶口，回收機(jī)回到待機(jī)狀態(tài)；

5)在返利環(huán)節(jié)，用戶可以選擇的返利方式有：手機(jī)充值、累計到APP個人賬戶、環(huán)保捐獻(xiàn)等。返利成功后，用戶將在人機(jī)交互系統(tǒng)屏幕或用戶終端設(shè)備上顯示返還金額、本次投瓶的環(huán)保貢獻(xiàn)等數(shù)據(jù)。

實施例2：

使用“互聯(lián)網(wǎng)+”包裝瓶智能回收方法，在一個實施例中，如圖5所示，具體按以下方法進(jìn)行：

1)用戶在用戶終端設(shè)備上的回收機(jī)APP模塊中登陸賬號，并通過智能回收機(jī)進(jìn)行二維碼掃描，實現(xiàn)手機(jī)APP賬號與智能回收機(jī)的綁定。

用戶操作回收機(jī)APP模塊，選擇開始投瓶。

智能回收機(jī)在接收到用戶進(jìn)行投瓶操作指令后，一體機(jī)前置攝像頭開啟并對現(xiàn)場圖像進(jìn)行采集并存儲。同時，提示用戶從投瓶口投入包裝瓶；

2)用戶投入包裝瓶后，機(jī)電控制裝置指示包裝瓶傳送旋轉(zhuǎn)裝置工作，使得包裝瓶向前移動或旋轉(zhuǎn)；

3)包裝瓶在移動或旋轉(zhuǎn)過程中，回收機(jī)的包裝瓶識別裝置對包裝瓶進(jìn)行材質(zhì)識別、稱重、條碼識別、圖像識別，并將識別結(jié)果上傳至機(jī)電控制裝置；

4)機(jī)電控制裝置將識別結(jié)果進(jìn)行特征匹配，以判斷用戶送入的物體是否為可回收的包裝瓶；

若識別成功，用戶終端設(shè)備示投瓶成功，并計入投瓶成功數(shù)；包裝瓶繼續(xù)運(yùn)動并落入包裝瓶壓縮破碎裝置。包裝瓶在包裝瓶壓縮破碎裝置中被壓縮、剪切，隨后掉入機(jī)柜中的內(nèi)置包裝瓶回收箱；同時，智能回收機(jī)提醒用戶是否結(jié)束投瓶；若選擇否，回收機(jī)將再次打開投瓶口并提示用戶投瓶；若用戶選擇結(jié)束投瓶并返利，回收機(jī)將進(jìn)入返利流程，控制關(guān)閉投瓶口，并將投瓶成功信息上傳至云端，回收機(jī)回到待機(jī)狀態(tài)；

若識別失敗，用戶終端設(shè)備顯示投瓶失敗信息。同時包裝瓶退回到投瓶口，智能回收機(jī)提示用戶取回包裝瓶。當(dāng)用戶取回包裝瓶后，智能回收機(jī)提示用戶是否結(jié)束投瓶，若繼續(xù)投瓶，則智能回收機(jī)進(jìn)入下一個回收周期。若用戶選擇結(jié)束投瓶并返利，回收機(jī)將進(jìn)入返利流程，控制關(guān)閉投瓶口，回收機(jī)回到待機(jī)狀態(tài)；

5)在返利環(huán)節(jié)，用戶直接通過用戶終端設(shè)備選擇返利方式，如手機(jī)充值、累計到APP個人賬戶、環(huán)保捐獻(xiàn)等。返利成功后，將在用戶終端設(shè)備上顯示返還金額、本次投瓶的環(huán)保貢獻(xiàn)等數(shù)據(jù)。

以上實施例僅是為了更加詳細(xì)描述本發(fā)明的思想和工作原理，應(yīng)理解的是，上述提到實施例不應(yīng)限制本。凡是在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的所有改動和替換，均應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)之列。

本回收裝置提出了新型的集成包裝瓶識別方法，具有包裝瓶正確識別率高、對包裝瓶的放入位置要求低等特點，可方便用戶的使用并能最大限度降低欺詐行為。同時，本回收裝置具有智能學(xué)習(xí)功能，可自動學(xué)習(xí)不同類型包裝瓶的特征，不斷擴(kuò)充包裝瓶模板數(shù)據(jù)庫。此外，本回收裝置架構(gòu)了回收機(jī)-云端-手機(jī)終端的互聯(lián)網(wǎng)信息交互與控制網(wǎng)絡(luò)，用戶可直接通過用戶終端設(shè)備操控智能回收裝置，并使用APP軟件進(jìn)行包裝瓶返利和提現(xiàn)。管理人員則通過互聯(lián)網(wǎng)對回收機(jī)的狀態(tài)及工作過程進(jìn)行監(jiān)控，以及回收機(jī)的軟件以及包裝瓶模板庫的管理。本發(fā)明利用互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)了用戶、智能回收機(jī)、網(wǎng)絡(luò)云端、網(wǎng)絡(luò)終端的交互和數(shù)據(jù)共享，具備了智能回收機(jī)在線操控、返利、用戶認(rèn)證、環(huán)保理念宣傳、環(huán)保大數(shù)據(jù)的構(gòu)建等功能，將有力促進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”資源循環(huán)發(fā)展模式的推廣。