[0001] 本发明涉及环卫技术领域，具体涉及一种积分式垃圾分类回收方法、分类方法和系统。

[0002] 垃圾分类是对垃圾收集处置传统方式的改革，是对垃圾进行有效处置的一种科学管理方法。人们面对日益增长的垃圾产量和环境状况恶化的局面，如何通过垃圾分类管理，
最大限度地实现垃圾资源利用，减少垃圾处置量，改善生存环境质量，是当前世界各国共同
关注的迫切问题之一。但目前国内居民在生活垃圾分类投放方面还存在参与程度、分类准
确程度不高的问题。为了解决该问题，现有方法是通过奖励来提高用户的积极性。垃圾在投
放时都是装在垃圾袋中的，然而由于监督不足，而且垃圾种类复杂多样，无法有效分辨出用
户是否对垃圾袋中的垃圾进行了分类，部分用户将没有分类的垃圾当作分类完成的垃圾投
放到垃圾分类回收装置中，也获得了积分奖励，影响了用户对垃圾分类的积极性。

[0014] 下面详细描述本发明的实施例，所述的实施例示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

[0015] 在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”、“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须
具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

[0016] 此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括
一个或者多个该特征，在本发明描述中，“至少”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具
体的限定。

[0017] 在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连
接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领
域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。

[0018] 在发明中，除非另有规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之
间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第
二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征
在第二特征 “之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表
示第一特征水平高度低于第二特征。

[0019] 下面结合说明书的附图，通过对本发明的具体实施方式做进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨
在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

[0020] 如图1所示，一种积分式垃圾分类回收方法，该方法包括以下步骤：S1：垃圾回收装置通过摄像头获取目标用户的人脸图像，然后将获取的人脸图像与保存的账户的人脸图像
进行匹配，并登录匹配的人脸图像对应的目标账户。用户还可以通过手机号码进行登录目
标账户，目标账户由用户预先通过人脸图像或/和用户手机号码在垃圾回收装置上进行注
册。S2：垃圾回收装置接收目标用户输入的垃圾类型信号，并根据垃圾类型信号打开相对应
的垃圾箱的开口，然后通过摄像头获取垃圾袋上的二维码，并记录该垃圾袋的重量。在投放
垃圾时，用户在垃圾回收装置的显示屏上输入要投放的垃圾类型，垃圾回收装置打开对应
垃圾类型的垃圾箱的开口，然后提醒用户进行扫码投放，使用户对装满垃圾的垃圾袋上的
二维码进行扫码，再投放到垃圾箱中，垃圾回收装置对投放的垃圾袋进行称重。S3：垃圾回
收装置根据垃圾袋的重量添加对应的待定积分到目标账户，然后将对应的垃圾袋传输到垃
圾分类装置，使垃圾分类装置对垃圾袋中的垃圾类型进行验证。待定积分根据用户投放的
垃圾的重量计算出来的，用户投放的垃圾越重，待定积分越多。而垃圾回收装置还没有对垃
圾袋中的垃圾进行验证，所以待定积分并不会直接投放到用户的目标账户的总积分中，等
垃圾回收装置对垃圾袋中的垃圾进行验证后，再根据验证结果对待定积分增加或减少后，
再汇总到目标账户的总积分中。S4：垃圾回收装置接收垃圾分类装置发送的验证积分和验
证图像，然后根据待定积分和验证积分计算实际积分，再将实际积分添加到目标账号的总
积分中，并将实际积分、总积分和验证图像发送到目标用户的APP端。垃圾回收装置将计算
出的实际积分和验证图像发送给目标用户，使目标用户可以准确地知道目标账户的总积分
的增加方式，提高用户对垃圾分类的积极性；用户可以根据验证图像清楚知道自身对垃圾
分类的错误在哪里，提高了用户对垃圾分类的了解程度，使用户可以更加准确地对垃圾进
行分类。

[0021] 作为其中一种实施列，步骤S1中，垃圾回收装置将获取的人脸图像与保存的账户的人脸图像进行匹配，包括以下步骤：垃圾回收装置预先接收目标用户的创建目标账号的
命令，然后通过摄像头获取若干张目标用户的人脸图像，再通过卷积神经网络根据所述的
若干张人脸图像来构建人脸匹配模型；垃圾回收装置接收到目标用户输入的登录命令后，
通过摄像头获取当前目标用户的人脸图像，然后将当前的人脸图像与保存的人脸匹配模型
进行匹配；垃圾回收装置将匹配度最高且匹配度大于或等于设定值的人脸匹配模型对应的
账号作为当前目标用户的目标账号，并登录目标账号；若匹配度最高的人脸匹配模型的匹
配度小于设定值，则垃圾回收装置重新获取当前目标用户的人脸图像来进行匹配。

[0022] 人脸识别技术包含三个部分：（1）人脸检测
面貌检测是指在动态的场景与复杂的背景中判断是否存在面部图像，并分离出这
种面部图像。一般有下列几种方法：①参考模板法（首先设计一个或数个标准人脸的模板，
然后计算测试采集的样品与标准模板之间的匹配程度，并通过阈值来判断是否存在人脸）、
②人脸规则法（由于人脸具有一定的结构分布特征，所谓人脸规则的方法即提取这些特征
生成相应的规则以判断测试样品是否包含人脸）、③样品学习法（这种方法即采用模式识别
中人工神经网络的方法，即通过对面部图像样品集和非面部图像样品集的学习产生分类
器）、
④肤色模型法（这种方法是依据面貌肤色在色彩空间中分布相对集中的规律来进
行检测）和⑤特征子脸法（这种方法是将所有面部图像集合视为一个面部图像子空间，并基
于检测样品与其在子空间的投影之间的距离判断是否存在面部图像。值得提出的是，上述5
种方法在实际检测系统中也可综合采用）等等。

[0023] （2）人脸跟踪面貌跟踪是指对被检测到的面貌进行动态目标跟踪。具体采用基于模型的方法或
基于运动与模型相结合的方法。此外，利用肤色模型跟踪也不失为一种简单而有效的手段。

[0024] （3）人脸比对面貌比对是对被检测到的面貌像进行身份确认或在面部图像库中进行目标搜索。
这实际上就是说，将采样到的面部图像与库存的面部图像依次进行比对，并找出最佳的匹
配对象。所以，面部图像的描述决定了面部图像识别的具体方法与性能。主要采用特征向量
与面纹模板两种描述方法：①特征向量法：该方法是先确定眼虹膜、鼻翼、嘴角等面部图像
五官轮廓的大小、位置、距离等属性，然后再计算出它们的几何特征量，而这些特征量形成
一描述该面部图像的特征向量。②面纹模板法：该方法是在库中存贮若干标准面部图像模
板或面部图像器官模板，在进行比对时，将采样面部图像所有像素与库中所有模板采用归
一化相关量度量进行匹配。此外，还有采用模式识别的自相关网络或特征与模板相结合的
方法。人脸识别技术的核心实际为“局部人体特征分析”和“图形/神经识别算法”。这种算法
是利用人体面部各器官及特征部位的方法。如对应几何关系的数据形成识别参数与数据库
中所有的原始参数进行比较、判断与确认。一般要求判断时间低于1秒。

[0025] 识别过程一般分三步：（1）首先建立人脸的面部图像档案。即用摄像机采集单位人员的人脸的面部图像文件或取他们的照片形成面部图像文件，并将这些面部图像文件生成
面纹（Faceprint）编码贮存起来。（2）获取当前的人体面部图像。即用摄像机捕捉的当前出
入人员的面部图像，或取照片输入，并将当前的面部图像文件生成面纹编码。（3）用当前的
面纹编码与档案库存的比对。即将当前的面部图像的面纹编码与档案库存中的面纹编码进
行检索比对。上述的“面纹编码”方式是根据人脸脸部的本质特征和开头来工作的。这种面
纹编码可以抵抗光线、皮肤色调、面部毛发、发型、眼镜、表情和姿态的变化，具有强大的可
靠性，从而使它可以从百万人中精确地辨认出某个人。人脸的识别过程，利用普通的图像处
理设备就能自动、连续、实时地完成。

[0026] 作为其中一种实施列，步骤S2中，垃圾回收装置根据垃圾类型信号打开相对应的垃圾箱的开口，包括以下步骤：垃圾回收装置接收目标用户输入的垃圾类型信号，然后打开
与垃圾类型信号对应的垃圾箱入口；垃圾回收装置控制摄像头工作，并通过扬声器发送可
以投放垃圾信号给目标用户，然后通过摄像头获取垃圾袋上的二维码，并记录该垃圾袋的
重量；垃圾回收装置接收到目标用户输入结束当前类型的垃圾投放信号后或者在第一设定
时间后，垃圾回收装置关闭当前垃圾箱，然后通过扬声器询问目标用户是否有其他类型垃
圾投放；若目标用户输入投放其他类型垃圾的信号，则垃圾回收装置打开对应的垃圾箱的
开口；若目标用户没有输入投放其他类型垃圾的信号，则垃圾回收装置接收到目标用户结
束投放的信号后或者在第二设定时间后，退出当前目标账号。垃圾回收装置在接收多个类
型种类的垃圾时，在用户选择了一个垃圾类型后，可以持续接收同一个种类的垃圾；垃圾回
收装置在接收完一个类型的垃圾后，需要用户再次选择垃圾类型，防止用户将不同的垃圾
投放在同 一个垃圾箱。

[0027] 作为其中一种实施列，步骤S3中，垃圾回收装置根据垃圾袋的重量添加对应的待定积分到目标账户，包括以下步骤：垃圾回收装置在打开垃圾箱的开口前获取当前垃圾箱
中垃圾的重量，设置为第一重量；垃圾回收装置在关闭垃圾箱的开口后获取当前垃圾箱中
垃圾的重量，设置为第二重量；垃圾回收装置用第二重量减去第一重量，得到垃圾袋的重
量，然后将垃圾袋的重量的数值作为待定积分；垃圾回收装置将用户投放的垃圾类型、与垃
圾类型对应的垃圾重量和与垃圾重量对应的待定积分显示给用户，等待用户确认后，把待
定积分存放到用户的目标账户；其中，所述重量的单位为kg。垃圾回收装置在用户投放垃圾
前才对垃圾箱中的垃圾进行计算，防止雨水流到垃圾箱中，加重了用户的垃圾袋的重量，或
者，环卫工对垃圾箱清理后，没有对垃圾箱的重量清零，导致垃圾回收装置检测不到用户投
放的垃圾的重量或检测到的重量小于实际重量。垃圾回收装置在关闭垃圾箱后才对用户投
放的垃圾进行称重，防止用户在称重过程中投放垃圾，导致垃圾回收装置对垃圾的称重不
准确。

[0028] 作为其中一种实施列，步骤S4中，垃圾回收装置根据待定积分和验证积分计算实际积分，包括以下步骤：垃圾回收装置将验证积分中的正确积分除以错误积分，得到积分比
值；其中，所述验证积分等于正确积分与错误积分的和，待定积分等于验证积分；垃圾回收
装置计算待定积分与积分比值的乘积，然后将待定积分与积分比值的乘积作为实际积分。
实际积分由待定积分乘以正确积分和错误积分的比值得到，用户对垃圾的分类越准确，则
用户获取到的实际积分越多，提高用户对垃圾分类的积极性。

[0029] 一种积分式垃圾分类方法，该方法包括以下步骤：垃圾分类装置识别垃圾袋中的二维码，根据垃圾袋中的二维码确定所述垃圾袋的垃圾类型，然后将该垃圾袋输送给环卫
工人，使环卫工人对该垃圾袋中的垃圾进行分类，并将分类后的垃圾分别放置在所属的垃
圾分类装置的垃圾类型的称重平台上；垃圾分类装置根据称重平台所属垃圾类型和所述垃
圾袋的垃圾类型确定所述垃圾袋的正确积分和错误积分，并对称重台上的垃圾进行拍照
后，将垃圾袋的图像数据、正确积分和错误积分发送给垃圾回收装置。

[0030] 作为其中一种实施列，垃圾分类装置确定所述垃圾袋的正确积分和错误积分，包括以下步骤：垃圾分类装置获取称重平台所属的垃圾类型，然后判断称重平台所属的垃圾
类型与所述垃圾袋的垃圾类型是否相同，再对称重平台上的垃圾进行称重和拍照；若称重
平台所属的垃圾类型与所述垃圾袋的垃圾类型相同，则垃圾分类装置将当前称重平台上的
垃圾重量作为正确积分，并将获取的垃圾图像的名称标注为当前称重平台的垃圾类型；若
称重平台所属的垃圾类型与所述垃圾袋的垃圾类型不相同，则垃圾分类装置将当前称重平
台上的垃圾重量作为错位积分，并将获取的垃圾图像的名称标注为当前称重平台的垃圾类
型；垃圾分类装置将所述垃圾袋的二维码、正确积分、错误积分和垃圾图像打包成数据包发
送给垃圾回收装置。

[0031] 作为其中一种实施列，垃圾分类装置在开始工作前，先通过摄像头获取环卫工人的人脸图像，然后将获取的人脸图像与保存的账户的人脸图像进行匹配，并登录匹配的环
卫工人对应的目标账户；垃圾分类装置确定所述垃圾袋的正确积分和错误积分后，将错误
积分的作为分类积分存储到对该垃圾袋进行分类的环卫工人的目标账号中。

[0032] 一种垃圾分类回收系统，所述垃圾分类系统包括垃圾回收装置和垃圾分类装置，所述垃圾回收装置执行上述的积分式垃圾分类回收方法来回收垃圾，所述垃圾分类装置执
行上述的积分式垃圾分类方法来分类垃圾；所述垃圾回收装置包括摄像头、显示屏、扬声器
和若干垃圾箱；所述垃圾分类装置包括摄像头和若干称重平台。

[0033] 垃圾回收装置接收用户的登录信息（人脸图像或手机号码），然后登录对应的目标账户，然后用户选择要投放的垃圾类型，垃圾回收装置根据垃圾袋上的二维码记录用户投
放的垃圾，并计算用户投放的垃圾的重量，然后根据投放的垃圾的重量计算出待定积分。然
后垃圾回收装置可以通过机械设备或环卫工人，将垃圾箱中的垃圾运送到垃圾分类装置。
环卫工人进行垃圾分类时，先登录自身的账户，然后垃圾分类装置先扫描垃圾袋的二维码，
确定分类过程中的积分会放到对应的目标账户中，垃圾分类装置在将装满垃圾的垃圾袋分
给环卫工人，环卫工人对垃圾袋中的垃圾进行更加专业的分类，确定用户哪些垃圾分类错
误，哪些垃圾分类正确，并对分类的垃圾称重和拍照，然后通过垃圾分类装置和垃圾回收装
置反馈给用户，使用户不仅可以清楚知道垃圾分类投放获得的积分，还可以知道更多关于
垃圾分类的知识。完成分类后，环卫工人可以得到对应的分类积分。用户可以通过垃圾分类
得到的积分从垃圾回收装置中兑换相应的奖励，例如，纸巾、垃圾袋、环保袋或者垃圾分类
模型等等。环卫工人的分类积分可以用作兑换奖励，也可以作为环卫工人的工作绩效。

[0034] 本申请所述的垃圾分类回收系统在回收垃圾时，先通过垃圾回收装置检测垃圾袋的二维码来记录用户分类后投放的垃圾，然后通过垃圾分类装置对用户投放的垃圾进行分
类验证，并根据分类验证的正确积分和错误积分来确定用户的最终积分，有效防止用户将
没有分类的垃圾作为分类垃圾来骗取积分，提高用户对垃圾分类的积极性。垃圾分类装置
在对垃圾分类完成后，会拍摄垃圾的图像并标注上对应的垃圾类型，然后发送给用户，提高
用户对垃圾类型的了解，使用户可以更加准确地对垃圾进行分类。

[0035] 在说明书的描述中，参考术语“合一个实施例”、“优选地”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点，包含于本发明的至少一个实施例或示例中，在本说明书中对于上述术语的示意性表述不一定指
的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个
或多个实施例或者示例中以合适方式结合。说明书的描述中连接的所述连接方式具有明显
的效果和实用效力。

[0036] 通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本发明不局限于上述的具体实施方式，在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发
明的保护范围，应由各权利要求限定之。