摘 要：中國現在已經(jīng)進(jìn)入垃圾分類(lèi)新時(shí)代，機器視覺(jué)技術(shù)也迎來(lái)爆發(fā)性發(fā)展。將機器視覺(jué)技術(shù)應用于垃圾分類(lèi)中，一方面可以加速居民垃圾分類(lèi)正確投放習慣養成，另一方面也可以收集投放信息起到不間斷監督作用。
關(guān)鍵字：機器視覺(jué)；垃圾分類(lèi)；督導員
作者：鄭振華 深圳市奔凱安全技術(shù)股份有限公司
全國城市生活垃圾每年超過(guò)1.5億噸，并以每年8%-10%的速度遞增。全國688座城市已有2/3的大中城市遭遇垃圾問(wèn)題，城市垃圾嚴重威脅居民的健康和安全。每年因垃圾造成的資源損失價(jià)值在250億-300億元。2019 年上海市全面推行生活垃圾強制分類(lèi)，標志著(zhù)我國垃圾分類(lèi)已經(jīng)進(jìn)入制度化推廣的新階段。為培養居民垃圾分類(lèi)的習慣，全國各地推行垃圾分類(lèi)督導員制度。通過(guò)督導員手把手教分類(lèi)，市民參與率、準確率明顯提升，但另一方面，大量督導員上崗也給政府造成了巨大的財政負擔。以深圳為例，全市已經(jīng)有超過(guò)1萬(wàn)名垃圾分類(lèi)督導員，需要支付2.5億元以上督導員費用，隨著(zhù)督導員制度深化推進(jìn)，費用還將進(jìn)一步增加。伴隨著(zhù)督導員數量增加，督導員難管理、難招聘也是政府目前面臨的問(wèn)題。
近年來(lái)，視覺(jué)識別技術(shù)發(fā)展迅猛，由于機器視覺(jué)擁有非接觸式識別定位、穩定性好、精確度高、智能化的特點(diǎn)使其具有廣泛的應用領(lǐng)域和開(kāi)發(fā)潛能。將機器視覺(jué)應用于城市生活垃圾分類(lèi)督導中，實(shí)現部分甚至全部人力替代，減輕政府財政負擔，增強垃圾分類(lèi)自動(dòng)化水平，對社會(huì )具有積極意義。
根據當前的垃圾分類(lèi)推廣情況和機器視覺(jué)技術(shù)狀態(tài)，可以解決的問(wèn)題有：
- 垃圾分類(lèi)中破袋監測問(wèn)題
在深圳的垃圾分類(lèi)推行過(guò)程中，廚余垃圾破袋是必不可少的步驟。在末端處置時(shí)，一方面塑料袋等雜質(zhì)容易卡住廚余垃圾處理設備，另一方面不可降解的塑料袋也會(huì )影響廚余垃圾的整體發(fā)酵，降低處置效率。因此，在前端生活垃圾分類(lèi)中，投遞廚余垃圾先破袋成了必須的選擇，也是督導員重點(diǎn)關(guān)注的投遞環(huán)節?，F階段下，廚余垃圾袋顏色、種類(lèi)、材質(zhì)等都是有限的，利用機器視覺(jué)技術(shù)，通過(guò)前端攝像頭進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，可以起到監測與監管作用，減輕垃圾分類(lèi)督導員的工作量。
圖1 垃圾分類(lèi)破袋監測
- 垃圾分類(lèi)中準確分類(lèi)問(wèn)題
深圳自2020年9月1日起全市實(shí)施垃圾分類(lèi)制度，其中生活垃圾分為可回收物、廚余垃圾、有害垃圾、其他垃圾四類(lèi)。垃圾錯投、誤投等都會(huì )造成二次分揀和資源浪費，也是督導員的重點(diǎn)引導方向。隨著(zhù)居民生活水平的提高，生活垃圾中種類(lèi)、形態(tài)千差萬(wàn)別，利用現有的機器視覺(jué)能力無(wú)法做到每一種垃圾的準確分類(lèi)，但是針對形態(tài)比較典型的垃圾如礦泉水瓶、廢舊玻璃、廢舊電池等可以實(shí)現高準確率識別。當居民錯投、誤投此類(lèi)典型垃圾時(shí)，通過(guò)機器識別、報警提示，可以有效實(shí)現垃圾分類(lèi)投放監管。
圖2 垃圾準確分類(lèi)監測
2. 垃圾投放點(diǎn)區域內投放問(wèn)題
垃圾投放點(diǎn)設置各地均出臺了相應設計規范，一般分類(lèi)桶前均有數平方米硬化空地方便居民投放垃圾。居民將垃圾直接丟棄在分類(lèi)桶前區域也是目前分類(lèi)督導面臨的問(wèn)題之一。通過(guò)機器視覺(jué)識別并結合人員投放點(diǎn)行動(dòng)監測就可以實(shí)現非垃圾投放區域垃圾投放行為預警提醒。
圖3 垃圾違規投放監測
3.垃圾分類(lèi)投放違規行為處罰問(wèn)題
為規范垃圾分類(lèi)，各省市相繼出臺了相關(guān)法規條例。浙江省出臺了《浙江省生活垃圾管理條例》，違規可罰單位50萬(wàn)、個(gè)人2000元；《深圳市生活垃圾分類(lèi)管理條例》規定，對未按規定分類(lèi)投放生活垃圾并拒不改正的個(gè)人，最高處200元罰款；對混合收集、運輸已分類(lèi)生活垃圾的收運單位，最高處50萬(wàn)元罰款。但是，在實(shí)際執行過(guò)程中，處罰缺乏依據、督導員無(wú)法24小時(shí)實(shí)現監管等問(wèn)題嚴重影響了針對違規行為的處罰，降低了《管理條例》威信。通過(guò)機器視覺(jué)識別和記錄違規投放行為，對處罰依據可視化、違規行為監管常態(tài)有積極的作用。
垃圾分類(lèi)是我國生態(tài)文明建設的重要一環(huán)，關(guān)系到每個(gè)人的切身利益，結合人工智能、大數據、云計算來(lái)實(shí)現智能垃圾分類(lèi)也才剛起步。人們生活水平的提高依賴(lài)技術(shù)進(jìn)步，而技術(shù)的發(fā)展也需要場(chǎng)景化土壤。通過(guò)將機器視覺(jué)技術(shù)應用于垃圾分類(lèi)場(chǎng)景中，切實(shí)大幅減少人工成本，實(shí)現垃圾分類(lèi)的智能化、自動(dòng)化、常態(tài)化，是技術(shù)與場(chǎng)景結合的必然選擇。
參考文獻：
- 蔡富根. 垃圾分類(lèi)雖然難，如何做好垃圾分類(lèi)？[N].市場(chǎng)星報，2019-7-23(04).
- 劉淞菱. 深圳垃圾分類(lèi)督導員帶動(dòng)作用明顯[N].深圳特區報，2020-9-17(04).
