(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211081195.8 (22)申请日 2022.09.06 (71)申请人 广州智迈汇科技有限公司 地址 510663 广东省广州市番禺区东环街 天保路13号2栋814房 (72)发明人 周灿煜　陈剑涛　洪波　 (51)Int.Cl. G06V 10/764(2022.01) G06V 10/774(2022.01) G06N 20/00(2019.01) H04N 5/225(2006.01) (54)发明名称 一种垃圾分类的AI教学系统及方法 (57)摘要 本发明涉及人工智能技术领域， 具体涉及一 种垃圾分类的AI教学系统及方法， 包括系统主 板， 使用Linux系统， 用于 数据处理、 触控交互、 音 频控制及PWM通信； 图像获取设备， 用于采集图像 数据， 并将所采集的数据传输给所述系统主板； 触控设备， 与所述系统主板进行数据通信， 用于 触摸信号采集和上位机可视化显示； 声音设备， 与所述系统主板进行数据通信， 接收所述系统主 板控制信号后进行音频输出； 四路舵机， 与所述 系统主板进行PWM通信， 用于控制四个类别的垃 圾桶盖状态。 本发明基于垃圾分类主题， 能够满 足让用户学习运用人工智能技术解决垃圾分类 问题的实现方法， 以及垃圾分类的知识。 权利要求书1页 说明书5页 附图5页 CN 115272775 A 2022.11.01 CN 115272775 A 1.一种垃圾分类的AI教学系统， 其特 征在于， 包括 系统主板， 使用L inux系统， 用于数据处 理、 触控交 互、 音频控制及PWM通信； 图像获取设备， 用于采集图像数据， 并将所采集的数据传输给 所述系统主板； 触控设备， 与所述系统主板进行 数据通信， 用于触摸信号采集和上位机可视化显示； 声音设备， 与所述系统主板进行数据通信， 接收所述系统主板控制信号后进行音频输 出； 四路舵机， 与所述系统主板进行PWM通信， 用于控制四个 类别的垃圾桶盖状态。 2.根据权利要求1所述的一种垃圾分类的AI教学系统， 其特征在于， 所述图像获取设备 为摄像头， 采用USB自动对焦摄 像头， 并通过USB接口连接所述系统主板 。 3.根据权利要求1所述的一种垃圾分类的AI教学系统， 其特征在于， 所述触控设备为触 摸屏， 采用7寸电容触摸屏， 并通过HDMI接口与所述系统主板进行 数据通信。 4.根据权利要求1所述的一种垃圾分类的AI教学系统， 其特征在于， 所述声音设备为扬 声器通音频输出接口与所述系统主板进行 数据通信。 5.根据权利要求1所述的一种垃圾分类的AI教学系统， 其特征在于， 所述 四个类别的垃 圾桶盖状态包括打开和闭合。 6.根据权利要求5所述的一种垃圾分类的AI教学系统， 其特征在于， 所述 四个类别的垃 圾桶盖状态进行 垃圾桶盖的打开时， 采用舵机驱动， 且每 个舵机驱动一类垃圾桶。 7.根据权利要求6所述的一种垃圾分类的AI教学系统， 其特征在于， 所述舵机角度为90 度时垃圾桶盖处于闭合状态， 舵机角度为5 0度时垃圾桶盖处于打开状态。 8.一种垃圾分类的AI教学方法， 所述方法通过权利要求1 ‑7任一项所述的垃圾分类的 AI教学系统实现， 其特 征在于， 所述方法包括以下步骤： S1通过图像获取设备进行垃圾分类图像数据采集， 并将采集的图像数据进行分类保 存； S2将S1中的数据导入训练垃圾分类模型， 并将训练后的图像保存在自定义 位置； S3将S2训练后的数据导入测试垃圾分类模型， 由用户通过文件路径选择器选择用户自 训练模型后开始执 行测试。 9.根据权利要求8所述的一种垃圾分类的AI教学方法， 其特征在于， 所述S1中， 首先选 择拍摄图片保存的文件夹， 然后打开相机， 拍摄图像， 完成数据采集； 并由用户新建 “可回收 垃圾”、“厨余垃圾 ”、“有害垃圾”、“其他垃圾 ”的空白文件夹， 然后依次为每类文件夹添加对 应类别的图像， 通过键盘按下 “S”键即可保存当前图像到已选择的文件夹 。 10.根据权利要求8所述的一种垃圾分类的AI教学方法， 其特征在于， 所述S2中， 首先进 行图像数据导入， 然后选择训练后模型 的保存位置进行执行训练垃圾分类模型， 并通过可 视化界面进行一键训练， 训练完成程度以进度条的形式进行反馈， 模型训练的 “Epochs”、 “Batch Size”和“Learning Rate”参数支持通过输入框进行训练参数自定义。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115272775 A 2一种垃圾分类的AI教 学系统及方 法 技术领域 [0001]本发明涉及人工智能技 术领域， 具体涉及一种垃圾分类的AI教学系统及方法。 背景技术 [0002]目前在“垃圾分类+ 教学”方面， 现有技 术主要的技术方案是： 方案一首先通过卡片道具让用户熟悉常见垃圾的分类方法， 进而让用户通过按键 等物理反馈方式， 测试用户对垃圾分类知识的掌握程度； 方案二首先通过语音交互的方式让用户熟悉常见垃圾的分类方法 （比如用户问 “电池是什么垃圾 ”， 机器语音反馈 “电池是有害垃圾 ”） ； 进而用户通过语音启动测试功能 （比如用户说 “我要测试 ”） ， 通过视频检测用户投放垃圾的行为是否准确。 [0003]针对“垃圾分类+教学 ”现有技术方案进行分析： 以上两种方案的关注点是让用户 通过人机交互的方式学习 垃圾分类的知识， 未关注 “如何通过教学系统让用户学习运用人 工智能技 术解决垃圾分类的问题 ”。 发明内容 [0004]针对现有技术的不足， 本发明公开了一种垃圾分类 的AI教学系统及方法， 用于解 决上述问题。 [0005]本发明通过以下技 术方案予以实现： 第一方面， 本发明提供了一种垃圾分类的AI教学系统， 包括 系统主板， 使用L inux系统， 用于数据处 理、 触控交 互、 音频控制及PWM通信； 图像获取设备， 用于采集图像数据， 并将所采集的数据传输给 所述系统主板； 触控设备， 与所述系统主板进行数据通信， 用于触摸信号采集和上位机可视化显 示； 声音设备， 与所述系统主板进行数据通信， 接收所述系统主板控制信号后进行音 频输出； 四路舵机， 与所述系统主板进行PWM通信， 用于控制四个 类别的垃圾桶盖状态。 [0006]更进一步的， 所述图像获取设备为摄像头， 采用USB自动对焦 摄像头， 并通过USB 接 口连接所述系统主板 。 [0007]更进一步的， 所述触控设备为触摸屏， 采用7寸电容触摸屏， 并通过HDMI接口与所 述系统主板进行 数据通信。 [0008]更进一步的， 所述声音设备为扬声器通音频输出接口与所述系统主板进行数据通 信。 [0009]更进一步的， 所述四个 类别的垃圾桶盖状态包括打开和闭合。 [0010]更进一步的， 所述四个类别的垃圾桶盖状态进行垃圾桶盖 的打开时， 采用舵机驱 动， 且每个舵机驱动一类垃圾桶。 [0011]更进一步 的， 所述舵机角度为90度时垃圾桶盖处于闭合状态， 舵机角度为50度时说　明　书 1/5 页 3 CN 115272775 A 3