【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于水利工程，尤其涉及一種基于圖像識別的水面垃圾打撈裝置及方法。
技術介紹
1、
2、目前，國內外對水面垃圾的清理主要采用人工打撈和機械打撈兩種方式。人工打撈由環衛工人完成，勞動強度大、工作環境惡劣、人身安全沒有保障，不僅清理難度大、綜合成本高，而且無法治理在大雨臺風季節爆發的的水葫蘆等海域污染。而機械打撈裝置具有間斷性，笨拙性，耗時性等明顯缺點，無法適應小型河流，湖泊等水面垃圾清理的需要。
3、專利cn202022708075.9公開了一種無人船水面垃圾打撈設備，包括無人船本體，無人船本體的上端設置有船艙，無人船本體的前端傾斜安裝有延伸到船艙上方的水面垃圾收集機構，無人船本體的下端設置有平衡水腔，能根據打撈需要調節無人船的吃水深度，從而調節無人船前側打撈機構的打撈深度。但是該裝置仍需要人工進行控制，無法實現自動垃圾識別并準確吸附垃圾，同時該裝置長度仍偏長，不適合在小型河流中機動，靈活性偏低。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種基于圖像識別的水面垃圾打撈裝置及方法，以解決上述問題，達到結構簡單、合理，適用于小型河流、湖泊的使用，同時能自動識別水面垃圾，自動進行打撈的目的。
2、為實現上述目的，本專利技術提供了如下方案：一種基于圖像識別的水面垃圾打撈裝置及方法，包括：
3、環形漂浮船體；
4、垃圾收集裝置，所述垃圾收集裝置包括高度監測件和設置在所述環形漂浮船體內側的紗布，所述紗布穿過所述環形漂浮船體的內圈
5、打撈機構，所述打撈機構設置在所述環形漂浮船體的外側，所述打撈機構用于打撈水面的垃圾并將打撈的垃圾倒入所述紗布中；
6、圖像采集機構，所述圖像采集機構設置在所述環形漂浮船體上，所述圖像采集機構用于識別水面垃圾并定位水面垃圾的位置；
7、控制單元，所述控制單元用于控制所述環形漂浮船體、打撈機構運行。
8、優選的，所述垃圾收集裝置還包括若干固定連接在所述環形漂浮船體內圈頂部的支架，若干所述支架的頂部之間固定連接有支撐圈，所述紗布可拆卸連接在所述支撐圈上。
9、優選的，若干所述支架分別向所述環形漂浮船體的內側傾斜，且所述支架與所述環形漂浮船體的軸線之間的夾角為45度。
10、優選的，所述高度檢測件包括固定連接在所述支撐圈上的兩組對射光電傳感器，兩組所述對射光電傳感器關于所述環形漂浮船體的軸線對稱設置，兩組所述對射光電傳感器用于監測所述紗布內堆積的垃圾高度是否超過所述支撐圈。
11、優選的，所述打撈機構包括固定連接在所述環形漂浮船體外側的第一電機驅動盒，所述第一電機驅動盒的轉軸上固定連接有伸縮桿件，所述伸縮桿件遠離所述轉軸的一端設置有打撈網，所述第一電機驅動盒通過轉動伸縮桿件使所述打撈網中的垃圾倒入所述紗布中。
12、優選的，所述伸縮桿件遠離所述轉軸的一端固定連接有外框，所述外框的兩相對側壁上分別鉸接有鉸接座，兩所述鉸接座的轉動軸線與所述轉軸的軸線相平行，兩所述鉸接座之間固定連接有內框，所述打撈網固定連接在所述內框之間，所述鉸接座與所述外框之間設置有限位件，所述外框在所述伸縮桿件帶動下繞所述轉軸由水平轉動至垂直狀態前，所述內框始終處于水平狀態，所述外框在所述伸縮桿件帶動下繞所述轉軸繼續轉動，所述限位件使所述外框、內框之間相對靜止，使所述內框內的垃圾倒入所述紗布中。
13、優選的，所述環形漂浮船體的底部固定連接有第二承托架，所述第二承托架的底部固定連接有供電機構和控制單元。
14、優選的，所述環形漂浮船體的底部設置有兩組螺旋槳，兩組所述螺旋槳關于所述環形漂浮船體的軸線對稱設置，所述環形漂浮船體內設置有兩組電機驅動組件，兩組所述電機驅動組件分別用于驅動兩組所述螺旋槳轉動。
15、優選的，所述環形漂浮船體上固定連接有第一承托架，所述第一承托架上固定連接有太陽能板，所述太陽能板用于向所述供電機構充電。
16、一種基于圖像識別的水面垃圾打撈方法，打撈步驟包括：
17、向控制單元中輸入河道信息，便于控制單元確定環形漂浮船體的運動路線；
18、環形漂浮船體行進過程中通過圖像采集機構區分水面垃圾，確定水面垃圾位置，隨后環形漂浮船體運行至水面垃圾處，通過打撈機構將垃圾打撈至紗布中；
19、當紗布中堆積的垃圾高度達到限制高度時，控制單元自動控制環形漂浮船體返航。
20、與現有技術相比，本專利技術具有如下優點和技術效果：由于紗布處于環形漂浮船體的中間且浸沒在水下，打撈上的垃圾在紗布中隨環形漂浮船體共同漂浮，隨打撈進行，環形漂浮船體自身的重量不會改變，可大大降低行駛阻力，降低能耗；高度監測件的主要作用是監測紗布中堆積的垃圾是否達到限制高度；圖像采集機構的主要作用是識別水面垃圾并定位水面垃圾的位置，便于環形漂浮船體自動行駛到打撈位置。整體上，本專利技術的打撈裝置結構簡單、合理，節能環保，適用于小型河流、湖泊的使用，同時能夠自動識別水面垃圾，并自動進行打撈，再水面垃圾打撈到設定的量后可以自動返航。
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1.一種基于圖像識別的水面垃圾打撈裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種基于圖像識別的水面垃圾打撈裝置，其特征在于：所述垃圾收集裝置(11)還包括若干固定連接在所述環形漂浮船體(1)內圈頂部的支架(9)，若干所述支架(9)的頂部之間固定連接有支撐圈(10)，所述紗布(19)可拆卸連接在所述支撐圈(10)上。
3.根據權利要求2所述的一種基于圖像識別的水面垃圾打撈裝置，其特征在于：若干所述支架(9)分別向所述環形漂浮船體(1)的內側傾斜，且所述支架(9)與所述環形漂浮船體(1)的軸線之間的夾角為45度。
4.根據權利要求2所述的一種基于圖像識別的水面垃圾打撈裝置，其特征在于：所述高度檢測件包括固定連接在所述支撐圈(10)上的兩組對射光電傳感器(13)，兩組所述對射光電傳感器(13)關于所述環形漂浮船體(1)的軸線對稱設置，兩組所述對射光電傳感器(13)用于監測所述紗布(19)內堆積的垃圾高度是否超過所述支撐圈(10)。
5.根據權利要求2所述的一種基于圖像識別的水面垃圾打撈裝置，其特征在于：所述打撈機構(4)包括固定連
6.根據權利要求5所述的一種基于圖像識別的水面垃圾打撈裝置，其特征在于：所述伸縮桿件遠離所述轉軸(15)的一端固定連接有外框(21)，所述外框(21)的兩相對側壁上分別鉸接有鉸接座(23)，兩所述鉸接座(23)的轉動軸線與所述轉軸(15)的軸線相平行，兩所述鉸接座(23)之間固定連接有內框(22)，所述打撈網(18)固定連接在所述內框(22)之間，所述鉸接座(23)與所述外框(21)之間設置有限位件，所述外框(21)在所述伸縮桿件帶動下繞所述轉軸(15)由水平轉動至垂直狀態前，所述內框(22)始終處于水平狀態，所述外框(21)在所述伸縮桿件帶動下繞所述轉軸(15)繼續轉動，所述限位件使所述外框(21)、內框(22)之間相對靜止，使所述內框(22)內的垃圾倒入所述紗布(19)中。
7.根據權利要求1所述的一種基于圖像識別的水面垃圾打撈裝置，其特征在于：所述環形漂浮船體(1)的底部固定連接有第二承托架(6)，所述第二承托架(6)的底部固定連接有供電機構(7)和控制單元。
8.根據權利要求1所述的一種基于圖像識別的水面垃圾打撈裝置，其特征在于：所述環形漂浮船體(1)的底部設置有兩組螺旋槳(12)，兩組所述螺旋槳(12)關于所述環形漂浮船體(1)的軸線對稱設置，所述環形漂浮船體(1)內設置有兩組電機驅動組件，兩組所述電機驅動組件分別用于驅動兩組所述螺旋槳(12)轉動。
9.根據權利要求7所述的一種基于圖像識別的水面垃圾打撈裝置，其特征在于：所述環形漂浮船體(1)上固定連接有第一承托架(5)，所述第一承托架(5)上固定連接有太陽能板(3)，所述太陽能板(3)用于向所述供電機構(7)充電。
10.一種基于圖像識別的水面垃圾打撈方法，基于權利要求1所述的一種基于圖像識別的水面垃圾打撈裝置，其特征在于，打撈步驟包括：
...【技術特征摘要】
1.一種基于圖像識別的水面垃圾打撈裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種基于圖像識別的水面垃圾打撈裝置，其特征在于：所述垃圾收集裝置(11)還包括若干固定連接在所述環形漂浮船體(1)內圈頂部的支架(9)，若干所述支架(9)的頂部之間固定連接有支撐圈(10)，所述紗布(19)可拆卸連接在所述支撐圈(10)上。
3.根據權利要求2所述的一種基于圖像識別的水面垃圾打撈裝置，其特征在于：若干所述支架(9)分別向所述環形漂浮船體(1)的內側傾斜，且所述支架(9)與所述環形漂浮船體(1)的軸線之間的夾角為45度。
4.根據權利要求2所述的一種基于圖像識別的水面垃圾打撈裝置，其特征在于：所述高度檢測件包括固定連接在所述支撐圈(10)上的兩組對射光電傳感器(13)，兩組所述對射光電傳感器(13)關于所述環形漂浮船體(1)的軸線對稱設置，兩組所述對射光電傳感器(13)用于監測所述紗布(19)內堆積的垃圾高度是否超過所述支撐圈(10)。
5.根據權利要求2所述的一種基于圖像識別的水面垃圾打撈裝置，其特征在于：所述打撈機構(4)包括固定連接在所述環形漂浮船體(1)外側的第一電機驅動盒(14)，所述第一電機驅動盒(14)的轉軸(15)上固定連接有伸縮桿件，所述伸縮桿件遠離所述轉軸(15)的一端設置有打撈網(18)，所述第一電機驅動盒(14)通過轉動伸縮桿件使所述打撈網(18)中的垃圾倒入所述紗布(19)中。
6.根據權利要求5所述的一種基于圖像識別的水面垃圾打撈裝置，其特征在于：所述伸縮桿件遠離所述轉軸(15)的一端固定連接有外框(21)，所述外框(21...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王娟，李一諾，徐皓東，秦宇博，歐陽晨旭，
申請(專利權)人：鄭州大學，
類型：發明
國別省市：
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