CSCD来源期刊
中国科技核心期刊
RCCSE中国核心学术期刊
JST China 收录期刊

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于改进Inception ResNet V2网络的可回收垃圾分拣系统

徐丽 周腊吾 李高嘉

徐丽, 周腊吾, 李高嘉. 基于改进Inception ResNet V2网络的可回收垃圾分拣系统[J]. 环境工程, 2024, 42(4): 233-241. doi: 10.13205/j.hjgc.202404027
引用本文: 徐丽, 周腊吾, 李高嘉. 基于改进Inception ResNet V2网络的可回收垃圾分拣系统[J]. 环境工程, 2024, 42(4): 233-241. doi: 10.13205/j.hjgc.202404027
XU Li, ZHOU Lawu, LI Gaojia. A RECYCLABLE WASTE SORTING SYSTEM BASED ON AN IMPROVED INCEPTION RESNET V2 NETWORK[J]. ENVIRONMENTAL ENGINEERING , 2024, 42(4): 233-241. doi: 10.13205/j.hjgc.202404027
Citation: XU Li, ZHOU Lawu, LI Gaojia. A RECYCLABLE WASTE SORTING SYSTEM BASED ON AN IMPROVED INCEPTION RESNET V2 NETWORK[J]. ENVIRONMENTAL ENGINEERING , 2024, 42(4): 233-241. doi: 10.13205/j.hjgc.202404027

基于改进Inception ResNet V2网络的可回收垃圾分拣系统

doi: 10.13205/j.hjgc.202404027
基金项目: 

长沙理工大学研究生科研创新项目(CSLGCX23059)

湖南省自然科学基金项目(2018JJ2434)

详细信息
    作者简介:

    徐丽(2000-),女,硕士研究生,主要研究方向为废物资源化利用、人工智能。2206943539@qq.com

    通讯作者:

    徐丽(2000-),女,硕士研究生,主要研究方向为废物资源化利用、人工智能。2206943539@qq.com

A RECYCLABLE WASTE SORTING SYSTEM BASED ON AN IMPROVED INCEPTION RESNET V2 NETWORK

  • 摘要: 垃圾围城一直是困扰我国城市管理的一大难题。针对可回收垃圾处理过程难度大的问题,提出了1套基于改进的Inception ResNet V2网络结合ROBOT MG400机械臂进行可回收垃圾自动化分拣的系统。首先,对MG400机械臂上的夹具进行改进,使之更适用于垃圾抓取;然后,自主创建了50850张数据集,在此基础上对垃圾图像经过背景降噪、图像分类以及投票算法的处理,并在Inception ResNet V2网络的输出层加入CBAM注意力机制,提高模型识别的准确性;最后对整个系统进行了实验验证。结果表明:该系统可较为准确地分类垃圾并收集至对应垃圾收集容器中,训练时模型的准确率为99.35%,在系统中传送带运行时识别准确率为95.39%,改进的网络在实际应用中的mAP值比原模型高2.56%,并且系统的分拣效率可达到60件/min。该系统可高效率、高准确率、高精度独立地完成可回收垃圾的分拣工作。
  • [1] 贺嘉妮,刘意立,李竺霖,等. 生活垃圾分类运输能耗分析[J]. 环境工程,2021,39(10):136-142.
    [2] 任中山,陈瑛,王永明,等. 生活垃圾分类对垃圾焚烧发电产业发展影响的分析[J]. 环境工程,2021,39(6):150-153

    ,206.
    [3] 何汶峰,郑宇,刘蓓蓓,等. 垃圾分类政策对垃圾焚烧大气污染排放的影响[J].中国环境科学,2022,42(5):2433-2441.
    [4] 金宜英,邴君妍,罗恩华,等. 基于分类趋势下的我国生活垃圾处理技术展望[J]. 环境工程,2019,37(9):149-153

    ,130.
    [5] 袁建野,南新元,蔡鑫,等. 基于轻量级残差网路的垃圾图片分类方法[J]. 环境工程,2021,39(2):110-115.
    [6] 张月文,李松恒,张炜,等. 基于机器视觉的可回收垃圾智能分拣系统设计[J]. 实验室研究与探索,2022,41(7):98-103

    ,107.
    [7] ABEYWICKRAMA T, CHEEMA M A, TANIAR D. K-nearest neighbors on road networks: a journey in experimentation and in-memory implementation[J]. Proceedings of the Vldb Endowment, 2016, 9(6): 492-503.
    [8] 康庄,杨杰,郭濠奇. 基于机器视觉的垃圾自动分类系统设计[J]. 浙江大学学报(工学版),2020,54(7):1272-1280,1307.
    [9] SUN Q R, LIU Y Y, CHEN Z Z, et al. Meta-transfer learning through hard tasks[J]. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 2022,44(3): 1443-1456.
    [10] XIE W Z, LI S P, XU W, et al. Study on the CNN model optimization for household garbage classification based on machine learning[J]. Journal of Ambient Intelligence and Smart Environments,2022,14(6):439-454.
    [11] 梅志敏,陈艳,胡杭,等. 机器人与机器视觉的垃圾分拣系统设计[J]. 机械设计与制造,2022(4):275-278.
    [12] ZHAO Y, HUANG H C, LI Z X, et al. Intelligent garbage classification system based on improve MobileNetV3-Large[J]. Connection Science,2022,34(1).
    [13] 程镕杰,杨耘,李龙威,等. 基于深度可分离卷积的轻量化残差网络高光谱影像分类[J]. 光学学报,2023,43(12):303-312.
    [14] 张栋,姜媛媛. 融合注意力机制与逆残差结构的轻量级钻机目标检测方法[J]. 电子测量与仪器学报,2022,36(11):201-210.
    [15] 卢鹏,曹阳,邹国良,等. 改进Shufflenetv2_YOLOv5的轻量级SAR图像舰船目标实时检测[J].海洋测绘,2023,43(1):58-62

    ,82.
    [16] LIN K S, ZHOU T, GAO X F, et al. Deep convolutional neural networks for construction and demolition waste classification: VGGNet structures, cyclical learning rate, and knowledge transfer[J]. Journal of Environmental Management,2022,318:115501.
    [17] HAYAT M, BENNAMOUN M, AN S J. Deep reconstruction models for image set classification[J]. IEEE transactions on pattern analysis and machine intelligence,2015,37(4).
    [18] REN S Q, HE K M, GIRSHICK R, et al. Faster R-CNN: towards real-time object detection with region proposal networks[J]. IEEE Transactions on Pattern Analysis & Machine Intelligence,2017,39(6):1137-1149.
    [19] SZEGEDY C, IOFFE S,VANHOUCKE V.Inception-v4,lnception-ResNet and the impact of residual connections on learning[J].arXiv:1602.07261,2016.
    [20] 刘星辰,周奇才,赵炯,等. 一维卷积神经网络实时抗噪故障诊断算法[J]. 哈尔滨工业大学学报,2019,51(7):89-95.
    [21] SZEGEDY C,LOFFE S,VANHOUCKE V, et al.Inception-v4,inception-resnet and the impact of residual connections onlearning[C]//Proceedings of Association for the Advance of Artificial Intelligence.Menlo Park:AAAI,2017:4-12.
    [22] 刘星辰,周奇才,赵炯,等. 一维卷积神经网络实时抗噪故障诊断算法[J]. 哈尔滨工业大学学报,2019,51(7):89-95.
    [23] BUTERA L,FERRANTE A,JERMINI M, et al. Precise agriculture: effective deep learning strategies to detect pest insects[J].IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica,2022,9(2):246-258.
    [24] HE K M, ZHANG X Y, REN S Q, et al.Deep residual learning for image recognition[C]//29th lEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition.Las Vegas:lEEE Computer Society,2016:770-778.
    [25] 马燕,余海军,钟发生,等. 基于残差编解码网络的CT图像金属伪影校正[J]. 仪器仪表学报,2020,41(8):160-169.
    [26] 范敏,孟鑫余,夏嘉璐,等. 云边协同下基于深度迁移网络的配电台区异常工况诊断方法[J]. 电机与控制学报,2023,27(1):128-138.
    [27] 肖鹏程,徐文广,张妍,等. 基于SE注意力机制的废钢分类评级方法[J]. 工程科学学报,2023,45(8):1342-1352.
    [28] WOO S,PARK J,LEE J Y,et al.Cbam: convolutional block attention module[C]//Proceedings of the European Conference on Computer Vision(ECCV),2018:3-19.
    [29] 樊继慧,滕少华,金弘林. 基于改进Sigmoid卷积神经网络的手写体数字识别[J]. 计算机科学,2022,49(12):244-249.
    [30] 肖蔓君,陈思颖,倪国强,等. 基于Sigmoid函数局部视觉适应模型的真实影像再现[J]. 光学学报,2009,29(11):3050-3056.
    [31] 王绍文,宋鹏,谭军,等. 基于QHAdam梯度优化算法的最小二乘逆时偏移[J]. 地球物理学报,2022,65(7):2673-2680.
    [32] 陈纪宏,卞荣星,张听雪,等. 垃圾分类对碳减排的影响分析:以青岛市为例[J].环境科学,2023,44(5):2995-3002.
    [33] 张天,孙连英,杨琰,等. 基于改进残差网络的陷落柱识别方法[J]. 煤田地质与勘探,2023,5(5):171-179.
    [34] 张洪,盛永健,黄子龙,等. 基于W-DenseNet的减压阀不平衡样本故障诊断模型[J]. 控制与决策,2022,37(6):1513-1520.
    [35] 白中浩,李智强,蒋彬辉,等. 基于改进YOLOv2模型的驾驶辅助系统实时行人检测[J]. 汽车工程,2019,41(12):1416-1423.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  72
  • HTML全文浏览量:  11
  • PDF下载量:  3
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2023-05-17
  • 网络出版日期:  2024-06-01

目录

    /

    返回文章
    返回