[0001] 本申请涉及图像识别领域，具体涉及一种车载水面垃圾检测装置。

[0002] 由于环卫资源有限且清理水面垃圾的工作区域过大，导致环卫作业有限，一些垃圾不易被及时检测并清理掉，这些没有被检测到的垃圾不仅影响了水体观感，也造成了水质污染和生态破坏。

[0003] 随着科技进步，目前检测技术日益成熟，然而，大多数目标检测方法要求丰富的算力和海量的存储资源，对算力部署稀疏、存储资源欠缺的郊区来说不切实际。实用新型内容

[0004] 鉴于以上所述相关技术的缺点，本申请提供一种车载水面垃圾检测装置，以解决水面垃圾检测的技术问题。

[0005] 本申请提供了一种车载水面垃圾检测装置，所述车载水面垃圾检测装置包括：控制模块、定位模块、图像采集模块和图像识别模块；所述定位模块用于获取车辆定位信息，所述定位模块与所述控制模块连接，通过所述定位模块将所述车辆定位信息上传至所述控制模块；所述控制模块包括用于基于所述车辆定位信息生成巡检点的数控单元和用于存储垃圾图像的存储单元，所述控制模块与所述图像采集模块连接，用于当检测到所述车辆定位信息到达所述巡检点时控制所述图像采集模块采集水面图像；所述图像采集模块安装于车辆上，与所述图像识别模块连接，用于将采集到的所述水面图像发送至图像识别模块；所述图像识别模块与所述控制模块连接，用于识别所述水面图像中的垃圾区域得到带有所述垃圾区域的垃圾图像，并将所述垃圾图像上传至所述存储单元。

[0006] 于本申请的一实施例中，所述图像采集模块与定位模块连接，采集所述垃圾图像时获取图像定位信息，将带有所述图像定位信息的所述垃圾图像上传至存储单元。

[0007] 于本申请的一实施例中，所述定位模块包括定位接收器、定位天线和微处理器；所述定位天线与所述定位接收器连接，用于接收定位卫星发出的脉冲信号，并将所述脉冲信号发送至所述定位接收器；所述定位接收器与所述微处理器连接，用于将接收的所述脉冲信号转换为所述微处理器可识别的电子信号，并将所述电子信号发送至所述微处理器；所述微处理器用于接收所述电子信号，并基于所述电子信号得到所述车辆定位信息，并将所述车辆定位信息上传至所述控制模块。

[0008] 于本申请的一实施例中，所述定位接收机还包括授时单元，所述授时单元用于根据所述脉冲信号更新所述定位模块的定位时间。

[0009] 于本申请的一实施例中，所述数控单元指引车辆检测一个巡检点后继续检测下一个巡检点，直到遍历所有巡检点。

[0010] 于本申请的一实施例中，所述数控单元中存储巡检地图信息和摄像头仰俯角信息，所述数控单元基于所述巡检地图信息和所述车辆定位信息生成所述巡检点，基于所述摄像头仰俯角信息控制所述图像采集模块采集图像。

[0011] 于本申请的一实施例中，图像采集模块包括摄像头。

[0012] 于本申请的一实施例中，所述摄像头的拍摄角度至少为160°，所述摄像头的像素至少为500万。

[0013] 于本申请的一实施例中，所述图像识别模块中内置预设检测模型，所述预设检测模型用于对采集到的所述水面图像进行水面垃圾的识别检测。

[0014] 于本申请的一实施例中，所述预设检测模型搭载于STM32芯片上。

[0015] 本实用新型的有益效果：本实用新型的实施例提供了一种车载水面垃圾检测装置，该装置通过控制模块、定位模块、图像采集模块和图像识别模块相互配合，实现对水面垃圾的精准检测，通过定位模块获取车辆定位信息并上传至控制模块，通过控制模块得到巡检点，基于巡检点控制车辆对水域进行巡检，保证应检尽检，通过安装在车辆上的图像采集模块采集水面图像，并通过图像识别模块对水面图像进行识别，可以快速识别出水面图像中是否存在垃圾区域，将识别出垃圾区域的垃圾图像上传至控制模块的存储单元，便于工作人员进行查看并及时对该片水域进行清理，减少水域的垃圾和水质污染。

[0016] 应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

[0019] 以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0020] 需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，遂图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

[0021] 需要说明的是，本申请中，“第一”、“第二”等仅为对相似对象的区分，并非是对相似对象的顺序限定或先后次序限定。所描述的“包括”、“具有”等变形，表示该词语的主语所涵盖的范围除该词语所示出的示例外，并不排他。

[0022] 可以理解的是，在本申请中记载的各种数字编号、步序编号等标号为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请的范围。本申请标号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定。

[0023] 在下文描述中，探讨了大量细节，以提供对本申请实施例的更透彻的解释，然而，对本领域技术人员来说，可以在没有这些具体细节的情况下实施本申请的实施例是显而易见的，在其他实施例中，以方框图的形式而不是以细节的形式来示出公知的结构和设备，以避免使本申请的实施例难以理解。

[0024] 请参见图1，图1是本申请的一示例性实施例示出的一种车载水面垃圾检测装置的结构示意图，该车载水面垃圾检测装置包括控制模块110、定位模块120、图像采集模块130和图像识别模块140。

[0025] 在本申请的一个实施例中，定位模块120用于获取车辆定位信息，定位模块120与控制模块110连接，通过定位模块120将车辆定位信息上传至控制模块110；控制模块110包括用于基于车辆定位信息生成巡检点的数控单元111和用于存储垃圾图像的存储单元112，控制模块110与图像采集模块130连接，用于当检测到车辆定位信息到达巡检点时控制图像采集模块130采集水面图像；图像采集模块130安装于车辆上，与图像识别模块140连接，用于将采集到的水面图像发送至图像识别模块140；图像识别模块140与控制模块110连接，用于识别水面图像中的垃圾区域得到带有垃圾区域的垃圾图像，并将垃圾图像上传至存储单元111。

[0026] 在本申请的一个实施例中，该车载水面垃圾检测装置的工作逻辑包括：通过定位模块120获取车辆定位信息，将车辆定位信息发送给控制模块110中的数控单元111，数控中心111根据车辆定位信息调取如图2所示的巡检地图，图2是本申请的一示例性实施例示出的巡检地图和巡检点示意图，图2为本实施例适应性示出的一张巡检示意图，在水域沿边设置了多个巡检点，若定位模块120检测到车辆到达了巡检点，根据巡检点的位置信息，控制模块110控制图像采集模块130中摄像头的俯仰角对准巡检点的周边的水域，通过图像采集模块130对巡检点周边的水域进行视频录制或拍摄图像得到水面图像，将水面图像上传至图像识别模块140中，根据图像识别模块140中内置的预设检测模型对水面图像进行垃圾区域的检测，如果检测出存在垃圾区域，则图像识别模块140发送二次采集图像请求至控制模块110，以使控制模块110控制图像采集模块130摄像头聚焦并再次拍摄更清晰的带有垃圾区域的垃圾图像，同时通过定位模块120获取该垃圾图像获取点的图像定位信息，将垃圾图像及图像定位信息上传至控制模块110中的存储单元112并返回数控单元111，若未检测出水面图像存在垃圾区域，则返回数控单元111，数控单元111读取下一巡检点的位置信息，继续执行上述步骤，直到图2中的巡检点全部遍历。

[0027] 在本申请的一个实施例中，图像采集模块130与定位模块120连接，采集垃圾图像时获取图像定位信息，将带有图像定位信息的垃圾图像上传至存储单元。

[0028] 在本申请的一个实施例中，定位模块120包括定位接收器、定位天线和微处理器；定位天线与定位接收器连接，用于接收定位卫星发出的脉冲信号，并将脉冲信号发送至定位接收器；定位接收器与微处理器连接，用于将接收的脉冲信号转换为微处理器可识别的电子信号，并将电子信号发送至微处理器；微处理器用于接收电子信号，并基于电子信号得到车辆定位信息，并将车辆定位信息上传至控制模块110。

[0029] 在本申请的一个实施例中，定位模块120包括GPS接收机、GPS天线和微处理器，GPS接收机由接收电路和授时电路组成，作用是接收来自GPS卫星发出的脉冲信号，并将该脉冲信号转换为能够被GPS微处理器识别和处理的信号，GPS接收机还具有授时功能，可以根据GPS卫星发出的脉冲更新当前的实时时间，GPS天线用于接收GPS卫星发出的脉冲信号，并将其转换成能够被GPS接收机识别的信号。GPS微处理器的主要作用是承担GPS定位功能，根据GPS接收机接收到的GPS卫星的脉冲信号，测量出当前的位置，并将其转换为全球标准的经纬度坐标，最终将定位结果传递给控制模块110。

[0030] 在本申请的一个实施例中，定位接收机还包括授时单元，授时单元用于根据脉冲信号更新定位模块120的定位时间。

[0031] 在本申请的一个实施例中，数控单元111指引车辆检测一个巡检点后继续检测下一个巡检点，直到遍历所有巡检点。

[0032] 在本申请的一个实施例中，数控单元111中存储巡检地图信息和摄像头仰俯角信息，数控单元111基于巡检地图信息和车辆定位信息生成巡检点，基于摄像头仰俯角信息控制图像采集模块130采集图像。

[0033] 在本申请的一个实施例中，控制模块110主要作用是进行数据存储与协同控制作用，包括了数控单元111和存储单元112，控制模块110中存储了车辆的巡检地图、摄像头俯仰角信息以及巡检点摄像头的网格化位置信息，同时控制模块110还可以指引汽车的运动轨迹、控制图像采集模块中的摄像头电机与图像采集、控制图像识别模块140中的预设检测模型调用以及检测结果的反馈。

[0034] 在本申请的一个实施例中，图像采集模块130包括摄像头。

[0035] 在本申请的一个实施例中，高清摄像头的拍摄角度至少为160°，高清摄像头的像素至少为500万。

[0036] 在本申请的一个实施例中，摄像头为高清摄像头，主要作用是在车辆到达巡检点后进行图像采集，对巡检点附近水域进行视频录制或图片拍摄，在本实施例中的高清摄像头为500万的高清摄像头且拍摄角为160°，同时该高清摄像头还具有内置对焦系统，满足在不同距离的巡检点下，该高清摄像头能够拍摄出清晰的视频或者图片，另外在疑似存在垃圾的区域，能够通过该高清摄像头进一步聚焦拍摄出高清视频或图片用于图像识别模块140进一步判断是否存在垃圾。

[0037] 在本申请的一个实施例中，图像识别模块140中内置预设检测模型，预设检测模型用于对采集到的水面图像进行水面垃圾的识别检测。

[0038] 在本申请的一个实施例中，预设检测模型搭载于STM32芯片上。

[0039] 在本申请的一个实施例中，图像别模块140中的预设检测模型可以对图像采集模块130录制的视频流或图像进行垃圾检测，本实施例中的预设检测模型是采用一种基于轻量级的水面垃圾检测模型，该预设检测模型通过图像去噪、边缘检测、边缘膨胀以及目标物框定等轻量级的计算，可以实现水面图像的垃圾区域检测，由于该预设检测模型不涉及矩阵迭代、模型训练等大规模数据运算操作，使得该预设检测模型可以在STM32芯片上搭载实现，极大的降低了计算资源成本。

[0040] 上述实施例仅示例性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，但凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。