【技術實現步驟摘要】
本申請涉及智慧城市管理，且更為具體地，涉及一種基于物聯網感知的智慧城市分類識別管理平臺及方法。
技術介紹
1、垃圾分類和回收管理是現代城市管理的重要組成部分，旨在減少垃圾總量，提高資源利用率，減輕對環境的壓力。在實際操作過程中垃圾分類和回收管理仍面臨不少挑戰，例如部分市民對垃圾分類的認識仍然不足，缺乏足夠的知識和技能來正確分類垃圾，導致垃圾分類效果不佳。此外，現有的垃圾分類和回收管理通常依靠人工來進行，這種方式智能化水平較低，難以滿足智慧城市的建設和現代城市管理的需求。
2、因此，期望一種優化的智慧城市分類識別管理平臺。
技術實現思路
1、本申請提供一種基于物聯網感知的智慧城市分類識別管理平臺及方法，其能夠提高垃圾分類和回收過程的智能化水平，推動垃圾分類和回收管理工作，以滿足智慧城市的管理需求和城市建設需求。
2、第一方面，提供了一種基于物聯網感知的智慧城市分類識別管理平臺，包括：垃圾圖像采集模塊，用于獲取由攝像頭采集的待分類垃圾的垃圾表面狀態圖像；垃圾表面狀態特征提取模塊，用于對所述垃圾表面狀態圖像進行多尺度特征提取以得到垃圾狀態淺層特征和垃圾狀態深層語義特征；垃圾多尺度特征交互融合模塊，用于對所述垃圾狀態淺層特征和所述垃圾狀態深層語義特征進行內核關聯特征顯著聯合交互編碼以得到垃圾狀態淺層-深層交互融合特征，包括：垃圾狀態淺層-深層內核特征關聯編碼單元，用于對所述垃圾狀態淺層特征和所述垃圾狀態深層語義特征進行基于內核語義的關聯編碼以得到垃圾狀態淺層-深層內
3、第二方面，提供了一種基于物聯網感知的智慧城市分類識別管理方法，包括：獲取由攝像頭采集的待分類垃圾的垃圾表面狀態圖像；對所述垃圾表面狀態圖像進行多尺度特征提取以得到垃圾狀態淺層特征和垃圾狀態深層語義特征；對所述垃圾狀態淺層特征和所述垃圾狀態深層語義特征進行內核關聯特征顯著聯合交互編碼以得到垃圾狀態淺層-深層交互融合特征，包括：對所述垃圾狀態淺層特征和所述垃圾狀態深層語義特征進行基于內核語義的關聯編碼以得到垃圾狀態淺層-深層內核特征間全域關聯表示；基于所述垃圾狀態淺層-深層內核特征間全域關聯表示，對所述垃圾狀態淺層特征和所述垃圾狀態深層語義特征進行交互融合編碼和顯著稀疏調制分析以得到所述垃圾狀態淺層-深層交互融合特征；基于所述垃圾狀態淺層-深層交互融合特征進行垃圾識別以確定用于表示垃圾類型標簽的識別結果，并基于所述識別結果進行垃圾分類信號管理以確認是否生成垃圾分類錯誤提示信號。
4、本申請提供的一種基于物聯網感知的智慧城市分類識別管理平臺及方法，其能夠通過安裝在垃圾回收站的智能攝像頭采集垃圾表面狀態圖像，并利用先進的圖像處理和深度學習技術對該垃圾表面狀態圖像進行分析，以此來進行垃圾的自動識別和分類。最終，通過垃圾類型標簽與垃圾桶類型標簽的對比，系統可以智能判斷是否出現垃圾分類錯誤，并及時發出提示信號，從而幫助城市管理者和市民共同維護良好的城市環境。這樣，能夠提高垃圾分類和回收過程的智能化水平，推動垃圾分類和回收管理工作，以滿足智慧城市的管理需求和城市建設需求。
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1.一種基于物聯網感知的智慧城市分類識別管理平臺，其特征在于，包括：垃圾圖像采集模塊，用于獲取由攝像頭采集的待分類垃圾的垃圾表面狀態圖像；垃圾表面狀態特征提取模塊，用于對所述垃圾表面狀態圖像進行多尺度特征提取以得到垃圾狀態淺層特征和垃圾狀態深層語義特征；垃圾多尺度特征交互融合模塊，用于對所述垃圾狀態淺層特征和所述垃圾狀態深層語義特征進行內核關聯特征顯著聯合交互編碼以得到垃圾狀態淺層-深層交互融合特征，包括：垃圾狀態淺層-深層內核特征關聯編碼單元，用于對所述垃圾狀態淺層特征和所述垃圾狀態深層語義特征進行基于內核語義的關聯編碼以得到垃圾狀態淺層-深層內核特征間全域關聯表示；垃圾狀態淺層-深層特征交互單元，用于基于所述垃圾狀態淺層-深層內核特征間全域關聯表示，對所述垃圾狀態淺層特征和所述垃圾狀態深層語義特征進行交互融合編碼和顯著稀疏調制分析以得到所述垃圾狀態淺層-深層交互融合特征；垃圾分類管理模塊，用于基于所述垃圾狀態淺層-深層交互融合特征進行垃圾識別以確定用于表示垃圾類型標簽的識別結果，并基于所述識別結果進行垃圾分類信號管理以確認是否生成垃圾分類錯誤提示信號。
2.根據權
3.根據權利要求2所述的基于物聯網感知的智慧城市分類識別管理平臺，其特征在于，所述語義關聯約束得分計算子單元，用于：沿著通道維度對所述垃圾狀態淺層特征圖進行特征散化以得到所述垃圾狀態淺層像素粒度特征向量的集合；計算所述垃圾狀態淺層像素粒度特征向量的集合中的任意兩個垃圾狀態淺層像素粒度特征向量之間的語義關聯得分以得到垃圾狀態淺層像素粒度語義關聯得分拓撲矩陣；基于所述垃圾狀態淺層像素粒度特征向量的集合中的任意兩個垃圾狀態淺層像素粒度特征向量之間的空間距離對所述垃圾狀態淺層像素粒度語義關聯得分拓撲矩陣進行空間關注衰減調制以得到垃圾狀態淺層像素粒度語義關聯空間軟約束得分拓撲矩陣；對所述垃圾狀態淺層像素粒度語義關聯空間軟約束得分拓撲矩陣進行空洞卷積編碼以得到垃圾狀態淺層像素粒度語義關聯空間軟約束得分拓撲特征矩陣作為所述垃圾狀態淺層像素粒度語義關聯空間約束得分拓撲表示。
4.根據權利要求3所述的基于物聯網感知的智慧城市分類識別管理平臺，其特征在于，所述垃圾狀態淺層特征增強子單元，用于：將所述垃圾狀態淺層特征向量的集合和所述垃圾狀態淺層像素粒度語義關聯空間軟約束得分拓撲矩陣輸入圖卷積編碼模塊以得到垃圾狀態淺層上下文像素粒度特征向量的集合；對所述垃圾狀態淺層上下文像素粒度特征向量的集合進行特征形狀重塑以得到所述垃圾狀態淺層增強特征圖。
5.根據權利要求2所述的基于物聯網感知的智慧城市分類識別管理平臺，其特征在于，所述垃圾狀態淺層-深層內核特征關聯編碼單元，包括：垃圾狀態淺層-深層內核特征蒸餾子單元，用于將所述垃圾狀態淺層增強特征圖和所述垃圾狀態深層語義特征圖輸入內核特征蒸餾網絡以得到垃圾狀態淺層內核特征向量和垃圾狀態深層語義內核特征向量；垃圾狀態淺層-深層內核特征間全域編碼子單元，用于對所述垃圾狀態淺層內核特征向量和所述垃圾狀態深層語義內核特征向量進行全域關聯編碼以得到垃圾狀態淺層-深層內核特征間全域編碼矩陣作為所述垃圾狀態淺層-深層內核特征間全域關聯表示。
6.根據權利要求5所述的基于物聯網感知的智慧城市分類識別管理平臺，其特征在于，所述垃圾狀態淺層-深層內核特征蒸餾子單元，用于：對所述垃圾狀態淺層增強特征圖進行特征分解以得到垃圾狀態淺層分解特征向量的序列；計算所述垃圾狀態淺層分解特征向量的序列中的各個垃圾狀態淺層分解特征向量相對于其他垃圾狀態淺層分解特征向量的差異特征以得到垃圾狀態淺層分解特征差異表示向量；對所述垃圾狀態淺層分解特征差異表示向量中的各個特征值進行歸一化處理以得到歸一化垃圾狀態淺層分解特征差異表示向...
【技術特征摘要】
1.一種基于物聯網感知的智慧城市分類識別管理平臺，其特征在于，包括：垃圾圖像采集模塊，用于獲取由攝像頭采集的待分類垃圾的垃圾表面狀態圖像；垃圾表面狀態特征提取模塊，用于對所述垃圾表面狀態圖像進行多尺度特征提取以得到垃圾狀態淺層特征和垃圾狀態深層語義特征；垃圾多尺度特征交互融合模塊，用于對所述垃圾狀態淺層特征和所述垃圾狀態深層語義特征進行內核關聯特征顯著聯合交互編碼以得到垃圾狀態淺層-深層交互融合特征，包括：垃圾狀態淺層-深層內核特征關聯編碼單元，用于對所述垃圾狀態淺層特征和所述垃圾狀態深層語義特征進行基于內核語義的關聯編碼以得到垃圾狀態淺層-深層內核特征間全域關聯表示；垃圾狀態淺層-深層特征交互單元，用于基于所述垃圾狀態淺層-深層內核特征間全域關聯表示，對所述垃圾狀態淺層特征和所述垃圾狀態深層語義特征進行交互融合編碼和顯著稀疏調制分析以得到所述垃圾狀態淺層-深層交互融合特征；垃圾分類管理模塊，用于基于所述垃圾狀態淺層-深層交互融合特征進行垃圾識別以確定用于表示垃圾類型標簽的識別結果，并基于所述識別結果進行垃圾分類信號管理以確認是否生成垃圾分類錯誤提示信號。
2.根據權利要求1所述的基于物聯網感知的智慧城市分類識別管理平臺，其特征在于，所述垃圾表面狀態特征提取模塊，包括：垃圾狀態多尺度特征提取單元，用于將所述垃圾表面狀態圖像輸入基于空洞金字塔網絡模型的垃圾狀態多尺度特征提取器以得到垃圾狀態淺層特征圖和垃圾狀態深層語義特征圖作為所述垃圾狀態深層語義特征；空間約束特征增強處理單元，用于將所述垃圾狀態淺層特征圖輸入空間約束特征增強模塊以得到垃圾狀態淺層增強特征圖作為所述垃圾狀態淺層特征，包括：語義關聯約束得分計算子單元，用于對所述垃圾狀態淺層特征圖進行特征散化以得到垃圾狀態淺層像素粒度特征向量的集合后，將所述垃圾狀態淺層像素粒度特征向量的集合進行語義關聯約束得分計算以得到垃圾狀態淺層像素粒度語義關聯空間約束得分拓撲表示；垃圾狀態淺層特征增強子單元，用于基于所述垃圾狀態淺層像素粒度語義關聯空間約束得分拓撲表示對所述垃圾狀態淺層特征圖進行增強以得到所述垃圾狀態淺層增強特征圖。
3.根據權利要求2所述的基于物聯網感知的智慧城市分類識別管理平臺，其特征在于，所述語義關聯約束得分計算子單元，用于：沿著通道維度對所述垃圾狀態淺層特征圖進行特征散化以得到所述垃圾狀態淺層像素粒度特征向量的集合；計算所述垃圾狀態淺層像素粒度特征向量的集合中的任意兩個垃圾狀態淺層像素粒度特征向量之間的語義關聯得分以得到垃圾狀態淺層像素粒度語義關聯得分拓撲矩陣；基于所述垃圾狀態淺層像素粒度特征向量的集合中的任意兩個垃圾狀態淺層像素粒度特征向量之間的空間距離對所述垃圾狀態淺層像素粒度語義關聯得分拓撲矩陣進行空間關注衰減調制以得到垃圾狀態淺層像素粒度語義關聯空間軟約束得分拓撲矩陣；對所述垃圾狀態淺層像素粒度語義關聯空間軟約束得分拓撲矩陣進行空洞卷積編碼以得到垃圾狀態淺層像素粒度語義關聯空間軟約束得分拓撲特征矩陣作為所述垃圾狀態淺層像素粒度語義關聯空間約束得分拓撲表示。
4.根據權利要求3所述的基于物聯網感知的智慧城市分類識別管理平臺，其特征在于，所述垃圾狀態淺層特征增強子單元，用于：將所述垃圾狀態淺層特征向量的集合和所述垃圾狀態淺層像素粒度語義關聯空間軟約束得分拓撲矩陣輸入圖卷積編碼模塊以得到垃圾狀態淺層上下文像素粒度特征向量的集合；對所述垃圾狀態淺層上下文像素粒度特征向量的集合進行特征形狀重塑以得到所述垃圾狀態淺層增強特征圖。
5.根據權利要求2所述的基于物聯網感知的智慧城市分類識別管理平臺，其特征在于，所...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉東，王從發，母國建，馬煜，魏潔，
申請(專利權)人：數字絲路新疆建設運營有限公司，
類型：發明
國別省市：
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