[发明专利]垃圾分类和定位方法、无人清洁艇控制方法及系统

权利要求书

1.一种垃圾分类和定位方法，其特征在于，包括：

获取包含漂浮垃圾的水面图像；

将水面图像输入到训练好的改进的yolov5模型中进行识别，获得漂浮垃圾的类型和位置，

其中，改进的yolov5模型包括Backbone部分，Backbone部分包括Resnet网络，在Resnet网络中加入BatchNormalization层和dropout层，Resnet网络的每个block后插入CBAM模块，

其中，在Resnet网络中加入BatchNormalization层和dropout层，包括：

在每个残差块和恒等块的卷积层后添加BatchNormalization层，在最后的全连接层前添加一个dropout层。

2.根据权利要求1所述的一种垃圾分类和定位方法，其特征在于，在获取包含漂浮垃圾的水面图像之前，还包括：

对yolov5模型进行改进，得到改进后的yolov5模型；

对改进后的yolov5模型进行训练，得到训练好的改进的yolov5模型。

3.根据权利要求1所述的一种垃圾分类和定位方法，其特征在于，改进的yolov5模型还包括Neck部分和Head部分。

4.根据权利要求2所述的一种垃圾分类和定位方法，其特征在于，对改进后的yolov5模型进行训练，包括：

设定水面垃圾的分类类型；

获取用于训练的数据集；

对数据集进行增强处理，得到增强后的数据集；

将增强后的数据集按照设定的比例分为训练集、验证集和测试集；

对训练集、验证集和测试集进行标签编码；

分别选择loss函数、激活函数、优化器、评价函数和批尺寸；

使用标签编码后的训练集、验证集和测试集对改进的yolov5模型进行训练，得到训练好的改进的yolov5模型。

5.一种无人清洁艇控制方法，其特征在于，包括：

根据权利要求1-4任一项所述的垃圾分类和定位方法获得漂浮垃圾的类型和位置；

控制无人清洁艇前往所述位置，无人清洁艇包括前艇和后艇，前艇和后艇采用可分离式设计；

控制无人清洁艇打捞所述漂浮垃圾；

根据漂浮垃圾的类型将漂浮垃圾传输至后艇对应的位置。

6.根据权利要求5所述的一种无人清洁艇控制方法，其特征在于，在将漂浮垃圾传输至后艇对应的位置之后，还包括：

检测后艇中的存放的垃圾量是否达到警戒线，若是，则向没有存放有漂浮垃圾的备用艇发送GPS定位；备用艇用于在接收到GPS定位后，前往GPS定位所对应的位置；

在备用艇到达GPS定位所对应的位置后，控制前艇和后艇分离；

控制前艇和备用艇衔接，形成新的无人清洁艇；

控制后艇返回岸边。

7.一种无人清洁艇控制系统，其特征在于，包括上位机和无人清洁艇，无人清洁艇包括前艇和后艇，前艇和后艇采用可分离式设计；

无人清洁艇还包括摄像头、控制板、垃圾收集模块、传送带和垃圾分类平台；

摄像头、控制板和上位机互相配合，根据权利要求1-4任一项所述的垃圾分类和定位方法获得漂浮垃圾的类型和位置；

控制板还用于控制无人清洁艇前往所述位置；

控制板还用于控制垃圾收集模块打捞所述漂浮垃圾；

控制板还用于控制传送带将漂浮垃圾传输至垃圾分类平台；

控制板还用于控制垃圾分类平台根据漂浮垃圾的类型将漂浮垃圾传输至后艇对应的位置。

8.根据权利要求7所述的一种无人清洁艇控制系统，其特征在于，无人清洁艇还包括挡板，挡板用于将垃圾集中在垃圾分类平台上。