一种园林水面垃圾智能收集清理方法及系统与流程

本技术涉及水面垃圾清理，尤其是涉及一种园林水面垃圾智能收集清理方法及系统。

背景技术：

1、随着城市化的进程逐渐加快，各种城市景观水域，小型人工湖等不断涌现，各城市人工园林景观水域的生态建设工程也随之不断涌现。然而，园林景观水体的部分区域主要污染物为漂浮垃圾，具有较高的生态危害性，且严重影响市貌。目前，园林水面进行每日垃圾清理和定期组织打捞的工作成本花费成本高昂，收集方式较为单一。因此，机械式、自动式水面垃圾收集器的研发势在必行。

2、相关技术中，当采用水面清理机器对水面垃圾进行收集清理时，水面清理机器会按照预设路径在一定区域内进行自动航行并回收垃圾，但是按照预设路径进行收集时当前位置的垃圾可能因为水流流动或其他因素使垃圾不在当前位置，导致水面清理机器到达当前位置后没有垃圾可清理，存在待改进之处。

技术实现思路

1、为了提高水面清理机器清理水面垃圾的效率，本技术提供一种园林水面垃圾智能收集清理方法及系统。

2、第一方面，本技术提供一种园林水面垃圾智能收集清理方法，采用如下的技术方案：

3、一种园林水面垃圾智能收集清理方法，包括以下步骤：

4、获取园林水域的第一图像信息，基于所述第一图像信息确认水面垃圾信息，并基于所述水面垃圾信息将所述园林水域划分为第一水域和第二水域，所述第一水域设置为靠近所述园林水域岸边的水面，基于所述第一水域所规划的路径为环形形式的第一路径；

5、将所述第二水域划分为多个第一区域，获取历史所述园林水域各种环境因素信息下多个所述第一区域的第二图像信息和时间间隔内所述第一区域的第三图像信息，基于所述第二图像信息和所述第三图像信息确认异常垃圾信息，所述异常垃圾信息包括异常垃圾类型和时间间隔内垃圾的第一向量信息；

6、基于所述第二水域的所述水面垃圾信息为各个垃圾赋予编号，所述水面垃圾信息包括水面垃圾类型、垃圾分布位置和水面垃圾数量，基于所述水面垃圾类型和所述异常垃圾类型对比，确认固定垃圾信息和移动垃圾信息；

7、基于所述垃圾分布位置确认所述垃圾距离所述第一区域边界的分布距离，将当前环境与所述历史环境因素信息对比，基于所述第一向量信息确认移动垃圾信息的第二向量信息，所述第二向量信息包括垃圾漂流方向和垃圾漂流位移；

8、基于所述垃圾漂流方向和所述垃圾漂流位移对垃圾时间间隔内的位置进行预测，若所述移动垃圾信息的所述垃圾漂流方向上的所述垃圾漂流位移超出所述分布距离，则在所述第一区域内移除所述移动垃圾信息，并基于所述时间间隔后所述垃圾分布位置确认第二路径，并基于所述第二路径对第一区域内的垃圾进行清理。

9、通过采用上述技术方案，借助园林水域的第一图像信息确认水面垃圾信息，并将园林水域划分为第一水域和第二水域，对于第一水域采用环形形式的第一路径进行垃圾清理；将第二水域划分为多个第一区域，并基于第一区域时间间隔内的历史环境因素信息各类型水面垃圾的垃圾漂流方向和垃圾漂流位移，预测时间间隔内水面垃圾分布位置，并基于水面垃圾分布位置规划第二路径，并基于第二路径对水面垃圾进行清理，进而可以确认因为环境因素而导致水面垃圾漂流后的位置，从而规划路径使水面清理机器沿漂流后的位置进行水面垃圾清理，从而有效的提高了水面清理机器清理水面垃圾的效率。

10、优选的，所述第二路径，还包括：确认所述水面清理机器的清理直径，获取所述第二路径上连续两个垃圾的计算距离，将所述清理直径与所述计算距离对比，若存在所述计算距离低于所述清理直径，则确认所述计算距离对应的垃圾分布位置，并设置两个垃圾分布位置的中点为中点收集位，基于所述中点收集位确认第三路径。

11、优选的，所述基于所述垃圾漂流方向和所述垃圾漂流位移对垃圾时间间隔内的位置进行预测，具体包括以下步骤；

12、确认所述水面清理机器从下水点至所述第一区域内的时间间隔；

13、获取当前环境因素信息下在时间间隔内所述移动垃圾信息的垃圾漂流方向和垃圾漂流位移；

14、确认所述垃圾漂流方向上的所述分布距离，若所述分布距离超出所述垃圾漂流位移，则所述垃圾仍处于所述第一区域，确认时间间隔后所述第一区域内的垃圾分布位置和水面垃圾数量，并确认异常编号，所述异常编号设置为时间间隔前后未处于所述第一区域的垃圾编号，

15、确认时间间隔后进入所述第一区域内的异常编号对应垃圾的垃圾分布位置，基于所述时间间隔后所述第一区域内的垃圾分布位置和时间间隔后进入所述第一区域内的异常编号对应垃圾的垃圾分布位置确认第二路径。

16、优选的，所述第一水域内的垃圾还包括：若所述第一区域内的垃圾在时间间隔后流至第一水域内，则所述水面清理机器只需基于第一路径对垃圾进行清理。

17、优选的，所述环境因素信息，具体包括以下步骤

18、确认所述第一区域内的障碍物信息，所述障碍物信息包括障碍物类型、障碍物位置和障碍物大小；

19、基于所述障碍物类型将所述障碍物划分为自然障碍物和人为障碍物；

20、分别确认所述人为障碍物和所述自然障碍物对所述移动垃圾信息的影响结果，并基于所述影响结果确认第四路径。

21、优选的，所述确认所述人为障碍物对所述移动垃圾信息的影响结果，并基于所述影响结果确认第四路径，具体还包括：

22、若所述障碍物类型为人为障碍物时，则获取所述人为障碍物对所述移动垃圾信息的影响结果，所述影响结果包括拦截垃圾和改变垃圾走向；

23、当所述影响结果为拦截垃圾时，则获取所述人为障碍物的回收时间，并基于所述回收时间后的环境因素信息确认所述垃圾的垃圾分布位置，并基于所述垃圾分布位置所处的第一区域规划第四路径；

24、当所述影响结果为改变垃圾走向时，确认所述垃圾与所述人为障碍物的撞击点，并基于所述撞击点确认所述垃圾的偏移角度，并基于所述偏移角度和漂流速度确认所述垃圾的垃圾分布位置，并基于所述垃圾分布位置所处的第一区域规划第四路径。

25、优选的，所述确认所述自然障碍物对所述移动垃圾信息的影响结果，并基于所述影响结果确认第四路径，具体还包括：

26、若所述障碍物类型为自然障碍物时，则获取所述障碍物大小，并基于所述障碍物大小确认所述障碍物对所述移动垃圾信息的影响结果，所述影响结果包括拦截垃圾、滞留垃圾和未影响垃圾；

27、若所述影响结果为拦截垃圾时，则获取所述自然障碍物位置，并基于所述自然障碍物位置对水面垃圾进行人工清理；

28、若所述影响结果为滞留垃圾时，则基于所述滞留垃圾的滞留时间后，再基于所述第一图像信息对所述滞留垃圾进行重新规划路径；

29、若所述影响结果为未影响垃圾时，则基于所述第二路径对水面垃圾进行清理。

30、第二方面，本技术提供一种园林水面垃圾智能收集清理系统，采用如下的技术方案：

31、一种园林水面垃圾智能收集清理系统，包括水面清理机器、信息处理模块、信息存储模块、路径规划模块和主控中心，所述水面清理机器、所述信息处理模块、所述信息存储模块、所述路径规划模块和所述主控中心之间信号连接；

32、所述水面清理机器，用于基于规划的路径对待清理水域进行水面垃圾清理；

33、所述信息处理模块，用于获取待清理水域的图像信息，并对所述图像信息进行处理，确认待清理水域内的水面垃圾信息；

34、所述信息存储模块，用于存储历史环境因素信息下，各类型水面垃圾在时间间隔内的第一向量信息，所述第一向量信息包括历史垃圾漂流方向和历史垃圾漂流位移；

35、所述路径规划模块，用于根据水面垃圾分布位置的情况，确认所述水面清理机器在水面上的路径；

36、所述主控中心，用于对所述水面清理机器发送指令，并基于所述指令控制所述水面清理机器对水面垃圾进行清理。

37、优选的，所述信息处理模块包括图像获取单元、历史图像确认单元和对比单元；

38、所述图像获取单元用于获取当前环境因素信息下的待清理水域的图像信息；

39、所述历史图像确认单元是基于所述当前环境因素信息确认历史与之相同的环境因素信息，并确认历史环境因素信息下的水面垃圾信息；

40、所述对比单元用于将当前水面垃圾信息和历史水面垃圾信息进行对比获取异常垃圾类型，并基于所述异常垃圾类型确认固定垃圾信息和移动垃圾信息。

41、优选的，所述路径规划模块包括第一路径、第二路径、第三路径和第四路径；

42、所述第一路径设置为靠近所述园林水域岸边水面的环形形式路径；

43、所述第二路径是指在所述第一图像信息监测到的垃圾分布位置在经历时间间隔后，基于当前垃圾分布位置进行的路径规划；

44、所述第三路径是指在所述第二路径上连续两个水面垃圾的计算距离低于所述水面清理机器的清理直径情况下，基于所述两个水面垃圾的垃圾分布位置中点进行的路径规划；

45、所述第四路径是指所述第一区域内的障碍物对所述移动垃圾信息的存在影响，基于所述影响结果进行的路径规划。

46、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

47、1.借助园林水域的第一图像信息确认水面垃圾信息，并将园林水域划分为第一水域和第二水域，对于第一水域采用环形形式的第一路径进行垃圾清理；将第二水域划分为多个第一区域，并基于第一区域时间间隔内的历史环境因素信息各类型水面垃圾的垃圾漂流方向和垃圾漂流位移，预测时间间隔内水面垃圾分布位置，并基于水面垃圾分布位置规划第二路径，并基于第二路径对水面垃圾进行清理，进而可以确认因为环境因素而导致水面垃圾漂流后的位置，从而规划路径使水面清理机器沿漂流后的位置进行水面垃圾清理，从而有效的提高了水面清理机器清理水面垃圾的效率；

48、2.通过确认第一区域内的障碍物信息，基于障碍物信息将障碍物划分为自然障碍物和人为障碍物，分别确认自然障碍物和人为障碍物对移动垃圾信息产生的影响，并基于影响结果确认第四路径，进而减少了水面清理机器做无用功的情况发生，从而有效的提高了水面清理机器清理水面垃圾的效率；

49、3.通过确认第二路径上连续两个垃圾的计算距离和水面清理机器的清理直径，若计算距离低于所述清理直径时，基于两个垃圾的垃圾分布位置确认中点收集位，并基于中点收集位确认第三路径，进而使相距距离低于清理直径的两个垃圾进行统一清理，从而有效的提高了水面清理机器清理水面垃圾的效率。