本技術(shù)涉及水面垃圾清理，尤其是涉及一種園林水面垃圾智能收集清理方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著城市化的進(jìn)程逐漸加快，各種城市景觀水域，小型人工湖等不斷涌現(xiàn)，各城市人工園林景觀水域的生態(tài)建設(shè)工程也隨之不斷涌現(xiàn)。然而，園林景觀水體的部分區(qū)域主要污染物為漂浮垃圾，具有較高的生態(tài)危害性，且嚴(yán)重影響市貌。目前，園林水面進(jìn)行每日垃圾清理和定期組織打撈的工作成本花費(fèi)成本高昂，收集方式較為單一。因此，機(jī)械式、自動(dòng)式水面垃圾收集器的研發(fā)勢(shì)在必行。

2、相關(guān)技術(shù)中，當(dāng)采用水面清理機(jī)器對(duì)水面垃圾進(jìn)行收集清理時(shí)，水面清理機(jī)器會(huì)按照預(yù)設(shè)路徑在一定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行自動(dòng)航行并回收垃圾，但是按照預(yù)設(shè)路徑進(jìn)行收集時(shí)當(dāng)前位置的垃圾可能因?yàn)樗髁鲃?dòng)或其他因素使垃圾不在當(dāng)前位置，導(dǎo)致水面清理機(jī)器到達(dá)當(dāng)前位置后沒有垃圾可清理，存在待改進(jìn)之處。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了提高水面清理機(jī)器清理水面垃圾的效率，本技術(shù)提供一種園林水面垃圾智能收集清理方法及系統(tǒng)。

2、第一方面，本技術(shù)提供一種園林水面垃圾智能收集清理方法，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種園林水面垃圾智能收集清理方法，包括以下步驟：

4、獲取園林水域的第一圖像信息，基于所述第一圖像信息確認(rèn)水面垃圾信息，并基于所述水面垃圾信息將所述園林水域劃分為第一水域和第二水域，所述第一水域設(shè)置為靠近所述園林水域岸邊的水面，基于所述第一水域所規(guī)劃的路徑為環(huán)形形式的第一路徑；

5、將所述第二水域劃分為多個(gè)第一區(qū)域，獲取歷史所述園林水域各種環(huán)境因素信息下多個(gè)所述第一區(qū)域的第二圖像信息和時(shí)間間隔內(nèi)所述第一區(qū)域的第三圖像信息，基于所述第二圖像信息和所述第三圖像信息確認(rèn)異常垃圾信息，所述異常垃圾信息包括異常垃圾類型和時(shí)間間隔內(nèi)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為各個(gè)垃圾賦予編號(hào)，所述水面垃圾信息包括水面垃圾類型、垃圾分布位置和水面垃圾數(shù)量，基于所述水面垃圾類型和所述異常垃圾類型對(duì)比，確認(rèn)固定垃圾信息和移動(dòng)垃圾信息；

7、基于所述垃圾分布位置確認(rèn)所述垃圾距離所述第一區(qū)域邊界的分布距離，將當(dāng)前環(huán)境與所述歷史環(huán)境因素信息對(duì)比，基于所述第一向量信息確認(rèn)移動(dòng)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對(duì)垃圾時(shí)間間隔內(nèi)的位置進(jìn)行預(yù)測(cè)，若所述移動(dòng)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離，則在所述第一區(qū)域內(nèi)移除所述移動(dòng)垃圾信息，并基于所述時(shí)間間隔后所述垃圾分布位置確認(rèn)第二路徑，并基于所述第二路徑對(duì)第一區(qū)域內(nèi)的垃圾進(jìn)行清理。

9、通過采用上述技術(shù)方案，借助園林水域的第一圖像信息確認(rèn)水面垃圾信息，并將園林水域劃分為第一水域和第二水域，對(duì)于第一水域采用環(huán)形形式的第一路徑進(jìn)行垃圾清理；將第二水域劃分為多個(gè)第一區(qū)域，并基于第一區(qū)域時(shí)間間隔內(nèi)的歷史環(huán)境因素信息各類型水面垃圾的垃圾漂流方向和垃圾漂流位移，預(yù)測(cè)時(shí)間間隔內(nèi)水面垃圾分布位置，并基于水面垃圾分布位置規(guī)劃第二路徑，并基于第二路徑對(duì)水面垃圾進(jìn)行清理，進(jìn)而可以確認(rèn)因?yàn)榄h(huán)境因素而導(dǎo)致水面垃圾漂流后的位置，從而規(guī)劃路徑使水面清理機(jī)器沿漂流后的位置進(jìn)行水面垃圾清理，從而有效的提高了水面清理機(jī)器清理水面垃圾的效率。

10、優(yōu)選的，所述第二路徑，還包括：確認(rèn)所述水面清理機(jī)器的清理直徑，獲取所述第二路徑上連續(xù)兩個(gè)垃圾的計(jì)算距離，將所述清理直徑與所述計(jì)算距離對(duì)比，若存在所述計(jì)算距離低于所述清理直徑，則確認(rèn)所述計(jì)算距離對(duì)應(yīng)的垃圾分布位置，并設(shè)置兩個(gè)垃圾分布位置的中點(diǎn)為中點(diǎn)收集位，基于所述中點(diǎn)收集位確認(rèn)第三路徑。

11、優(yōu)選的，所述基于所述垃圾漂流方向和所述垃圾漂流位移對(duì)垃圾時(shí)間間隔內(nèi)的位置進(jìn)行預(yù)測(cè)，具體包括以下步驟；

12、確認(rèn)所述水面清理機(jī)器從下水點(diǎn)至所述第一區(qū)域內(nèi)的時(shí)間間隔；

13、獲取當(dāng)前環(huán)境因素信息下在時(shí)間間隔內(nèi)所述移動(dòng)垃圾信息的垃圾漂流方向和垃圾漂流位移；

14、確認(rèn)所述垃圾漂流方向上的所述分布距離，若所述分布距離超出所述垃圾漂流位移，則所述垃圾仍處于所述第一區(qū)域，確認(rèn)時(shí)間間隔后所述第一區(qū)域內(nèi)的垃圾分布位置和水面垃圾數(shù)量，并確認(rèn)異常編號(hào)，所述異常編號(hào)設(shè)置為時(shí)間間隔前后未處于所述第一區(qū)域的垃圾編號(hào)，

15、確認(rèn)時(shí)間間隔后進(jìn)入所述第一區(qū)域內(nèi)的異常編號(hào)對(duì)應(yīng)垃圾的垃圾分布位置，基于所述時(shí)間間隔后所述第一區(qū)域內(nèi)的垃圾分布位置和時(shí)間間隔后進(jìn)入所述第一區(qū)域內(nèi)的異常編號(hào)對(duì)應(yīng)垃圾的垃圾分布位置確認(rèn)第二路徑。

16、優(yōu)選的，所述第一水域內(nèi)的垃圾還包括：若所述第一區(qū)域內(nèi)的垃圾在時(shí)間間隔后流至第一水域內(nèi)，則所述水面清理機(jī)器只需基于第一路徑對(duì)垃圾進(jìn)行清理。

17、優(yōu)選的，所述環(huán)境因素信息，具體包括以下步驟

18、確認(rèn)所述第一區(qū)域內(nèi)的障礙物信息，所述障礙物信息包括障礙物類型、障礙物位置和障礙物大??；

19、基于所述障礙物類型將所述障礙物劃分為自然障礙物和人為障礙物；

20、分別確認(rèn)所述人為障礙物和所述自然障礙物對(duì)所述移動(dòng)垃圾信息的影響結(jié)果，并基于所述影響結(jié)果確認(rèn)第四路徑。

21、優(yōu)選的，所述確認(rèn)所述人為障礙物對(duì)所述移動(dòng)垃圾信息的影響結(jié)果，并基于所述影響結(jié)果確認(rèn)第四路徑，具體還包括：

22、若所述障礙物類型為人為障礙物時(shí)，則獲取所述人為障礙物對(duì)所述移動(dòng)垃圾信息的影響結(jié)果，所述影響結(jié)果包括攔截垃圾和改變垃圾走向；

23、當(dāng)所述影響結(jié)果為攔截垃圾時(shí)，則獲取所述人為障礙物的回收時(shí)間，并基于所述回收時(shí)間后的環(huán)境因素信息確認(rèn)所述垃圾的垃圾分布位置，并基于所述垃圾分布位置所處的第一區(qū)域規(guī)劃第四路徑；

24、當(dāng)所述影響結(jié)果為改變垃圾走向時(shí)，確認(rèn)所述垃圾與所述人為障礙物的撞擊點(diǎn)，并基于所述撞擊點(diǎn)確認(rèn)所述垃圾的偏移角度，并基于所述偏移角度和漂流速度確認(rèn)所述垃圾的垃圾分布位置，并基于所述垃圾分布位置所處的第一區(qū)域規(guī)劃第四路徑。

25、優(yōu)選的，所述確認(rèn)所述自然障礙物對(duì)所述移動(dòng)垃圾信息的影響結(jié)果，并基于所述影響結(jié)果確認(rèn)第四路徑，具體還包括：

26、若所述障礙物類型為自然障礙物時(shí)，則獲取所述障礙物大小，并基于所述障礙物大小確認(rèn)所述障礙物對(duì)所述移動(dòng)垃圾信息的影響結(jié)果，所述影響結(jié)果包括攔截垃圾、滯留垃圾和未影響垃圾；

27、若所述影響結(jié)果為攔截垃圾時(shí)，則獲取所述自然障礙物位置，并基于所述自然障礙物位置對(duì)水面垃圾進(jìn)行人工清理；

28、若所述影響結(jié)果為滯留垃圾時(shí)，則基于所述滯留垃圾的滯留時(shí)間后，再基于所述第一圖像信息對(duì)所述滯留垃圾進(jìn)行重新規(guī)劃路徑；

29、若所述影響結(jié)果為未影響垃圾時(shí)，則基于所述第二路徑對(duì)水面垃圾進(jìn)行清理。

30、第二方面，本技術(shù)提供一種園林水面垃圾智能收集清理系統(tǒng)，采用如下的技術(shù)方案：

31、一種園林水面垃圾智能收集清理系統(tǒng)，包括水面清理機(jī)器、信息處理模塊、信息存儲(chǔ)模塊、路徑規(guī)劃模塊和主控中心，所述水面清理機(jī)器、所述信息處理模塊、所述信息存儲(chǔ)模塊、所述路徑規(guī)劃模塊和所述主控中心之間信號(hào)連接；

32、所述水面清理機(jī)器，用于基于規(guī)劃的路徑對(duì)待清理水域進(jìn)行水面垃圾清理；

33、所述信息處理模塊，用于獲取待清理水域的圖像信息，并對(duì)所述圖像信息進(jìn)行處理，確認(rèn)待清理水域內(nèi)的水面垃圾信息；

34、所述信息存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)歷史環(huán)境因素信息下，各類型水面垃圾在時(shí)間間隔內(nèi)的第一向量信息，所述第一向量信息包括歷史垃圾漂流方向和歷史垃圾漂流位移；

35、所述路徑規(guī)劃模塊，用于根據(jù)水面垃圾分布位置的情況，確認(rèn)所述水面清理機(jī)器在水面上的路徑；

36、所述主控中心，用于對(duì)所述水面清理機(jī)器發(fā)送指令，并基于所述指令控制所述水面清理機(jī)器對(duì)水面垃圾進(jìn)行清理。

37、優(yōu)選的，所述信息處理模塊包括圖像獲取單元、歷史圖像確認(rèn)單元和對(duì)比單元；

38、所述圖像獲取單元用于獲取當(dāng)前環(huán)境因素信息下的待清理水域的圖像信息；

39、所述歷史圖像確認(rèn)單元是基于所述當(dāng)前環(huán)境因素信息確認(rèn)歷史與之相同的環(huán)境因素信息，并確認(rèn)歷史環(huán)境因素信息下的水面垃圾信息；

40、所述對(duì)比單元用于將當(dāng)前水面垃圾信息和歷史水面垃圾信息進(jìn)行對(duì)比獲取異常垃圾類型，并基于所述異常垃圾類型確認(rèn)固定垃圾信息和移動(dòng)垃圾信息。

41、優(yōu)選的，所述路徑規(guī)劃模塊包括第一路徑、第二路徑、第三路徑和第四路徑；

42、所述第一路徑設(shè)置為靠近所述園林水域岸邊水面的環(huán)形形式路徑；

43、所述第二路徑是指在所述第一圖像信息監(jiān)測(cè)到的垃圾分布位置在經(jīng)歷時(shí)間間隔后，基于當(dāng)前垃圾分布位置進(jìn)行的路徑規(guī)劃；

44、所述第三路徑是指在所述第二路徑上連續(xù)兩個(gè)水面垃圾的計(jì)算距離低于所述水面清理機(jī)器的清理直徑情況下，基于所述兩個(gè)水面垃圾的垃圾分布位置中點(diǎn)進(jìn)行的路徑規(guī)劃；

45、所述第四路徑是指所述第一區(qū)域內(nèi)的障礙物對(duì)所述移動(dòng)垃圾信息的存在影響，基于所述影響結(jié)果進(jìn)行的路徑規(guī)劃。

46、綜上所述，本技術(shù)包括以下至少一種有益技術(shù)效果：

47、1.借助園林水域的第一圖像信息確認(rèn)水面垃圾信息，并將園林水域劃分為第一水域和第二水域，對(duì)于第一水域采用環(huán)形形式的第一路徑進(jìn)行垃圾清理；將第二水域劃分為多個(gè)第一區(qū)域，并基于第一區(qū)域時(shí)間間隔內(nèi)的歷史環(huán)境因素信息各類型水面垃圾的垃圾漂流方向和垃圾漂流位移，預(yù)測(cè)時(shí)間間隔內(nèi)水面垃圾分布位置，并基于水面垃圾分布位置規(guī)劃第二路徑，并基于第二路徑對(duì)水面垃圾進(jìn)行清理，進(jìn)而可以確認(rèn)因?yàn)榄h(huán)境因素而導(dǎo)致水面垃圾漂流后的位置，從而規(guī)劃路徑使水面清理機(jī)器沿漂流后的位置進(jìn)行水面垃圾清理，從而有效的提高了水面清理機(jī)器清理水面垃圾的效率；

48、2.通過確認(rèn)第一區(qū)域內(nèi)的障礙物信息，基于障礙物信息將障礙物劃分為自然障礙物和人為障礙物，分別確認(rèn)自然障礙物和人為障礙物對(duì)移動(dòng)垃圾信息產(chǎn)生的影響，并基于影響結(jié)果確認(rèn)第四路徑，進(jìn)而減少了水面清理機(jī)器做無用功的情況發(fā)生，從而有效的提高了水面清理機(jī)器清理水面垃圾的效率；

49、3.通過確認(rèn)第二路徑上連續(xù)兩個(gè)垃圾的計(jì)算距離和水面清理機(jī)器的清理直徑，若計(jì)算距離低于所述清理直徑時(shí)，基于兩個(gè)垃圾的垃圾分布位置確認(rèn)中點(diǎn)收集位，并基于中點(diǎn)收集位確認(rèn)第三路徑，進(jìn)而使相距距離低于清理直徑的兩個(gè)垃圾進(jìn)行統(tǒng)一清理，從而有效的提高了水面清理機(jī)器清理水面垃圾的效率。