摘 要：中國(guó)現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入垃圾分類(lèi)新時(shí)代，機(jī)器視覺(jué)技術(shù)也迎來(lái)爆發(fā)性發(fā)展。將機(jī)器視覺(jué)技術(shù)應(yīng)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(xí)慣養(yǎng)成，另一方面也可以收集投放信息起到不間斷監(jiān)督作用。
關(guān)鍵字：機(jī)器視覺(jué)；垃圾分類(lèi)；督導(dǎo)員
作者：鄭振華 深圳市奔凱安全技術(shù)股份有限公司
全國(guó)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(guó)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(yán)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(qiáng)制分類(lèi)，標(biāo)志著我國(guó)垃圾分類(lèi)已經(jīng)進(jìn)入制度化推廣的新階段。為培養(yǎng)居民垃圾分類(lèi)的習(xí)慣，全國(guó)各地推行垃圾分類(lèi)督導(dǎo)員制度。通過(guò)督導(dǎo)員手把手教分類(lèi)，市民參與率、準(zhǔn)確率明顯提升，但另一方面，大量督導(dǎo)員上崗也給政府造成了巨大的財(cái)政負(fù)擔(dān)。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(dǎo)員，需要支付2.5億元以上督導(dǎo)員費(fèi)用，隨著督導(dǎo)員制度深化推進(jìn)，費(fèi)用還將進(jìn)一步增加。伴隨著督導(dǎo)員數(shù)量增加，督導(dǎo)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(shí)別技術(shù)發(fā)展迅猛，由于機(jī)器視覺(jué)擁有非接觸式識(shí)別定位、穩(wěn)定性好、精確度高、智能化的特點(diǎn)使其具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和開(kāi)發(fā)潛能。將機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用于城市生活垃圾分類(lèi)督導(dǎo)中，實(shí)現(xiàn)部分甚至全部人力替代，減輕政府財(cái)政負(fù)擔(dān)，增強(qiáng)垃圾分類(lèi)自動(dòng)化水平，對(duì)社會(huì)具有積極意義。
根據(jù)當(dāng)前的垃圾分類(lèi)推廣情況和機(jī)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(jiān)測(cè)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(shè)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(dǎo)員重點(diǎn)關(guān)注的投遞環(huán)節(jié)?，F(xiàn)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(jī)器視覺(jué)技術(shù)，通過(guò)前端攝像頭進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以起到監(jiān)測(cè)與監(jiān)管作用，減輕垃圾分類(lèi)督導(dǎo)員的工作量。
圖1 垃圾分類(lèi)破袋監(jiān)測(cè)
- 垃圾分類(lèi)中準(zhǔn)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(cuò)投、誤投等都會(huì)造成二次分揀和資源浪費(fèi)，也是督導(dǎo)員的重點(diǎn)引導(dǎo)方向。隨著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(xiàn)有的機(jī)器視覺(jué)能力無(wú)法做到每一種垃圾的準(zhǔn)確分類(lèi)，但是針對(duì)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(xiàn)高準(zhǔn)確率識(shí)別。當(dāng)居民錯(cuò)投、誤投此類(lèi)典型垃圾時(shí)，通過(guò)機(jī)器識(shí)別、報(bào)警提示，可以有效實(shí)現(xiàn)垃圾分類(lèi)投放監(jiān)管。
圖2 垃圾準(zhǔn)確分類(lèi)監(jiān)測(cè)
2. 垃圾投放點(diǎn)區(qū)域內(nèi)投放問(wèn)題
垃圾投放點(diǎn)設(shè)置各地均出臺(tái)了相應(yīng)設(shè)計(jì)規(guī)范，一般分類(lèi)桶前均有數(shù)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(qū)域也是目前分類(lèi)督導(dǎo)面臨的問(wèn)題之一。通過(guò)機(jī)器視覺(jué)識(shí)別并結(jié)合人員投放點(diǎn)行動(dòng)監(jiān)測(cè)就可以實(shí)現(xiàn)非垃圾投放區(qū)域垃圾投放行為預(yù)警提醒。
圖3 垃圾違規(guī)投放監(jiān)測(cè)
3.垃圾分類(lèi)投放違規(guī)行為處罰問(wèn)題
為規(guī)范垃圾分類(lèi)，各省市相繼出臺(tái)了相關(guān)法規(guī)條例。浙江省出臺(tái)了《浙江省生活垃圾管理?xiàng)l例》，違規(guī)可罰單位50萬(wàn)、個(gè)人2000元；《深圳市生活垃圾分類(lèi)管理?xiàng)l例》規(guī)定，對(duì)未按規(guī)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(duì)混合收集、運(yùn)輸已分類(lèi)生活垃圾的收運(yùn)單位，最高處50萬(wàn)元罰款。但是，在實(shí)際執(zhí)行過(guò)程中，處罰缺乏依據(jù)、督導(dǎo)員無(wú)法24小時(shí)實(shí)現(xiàn)監(jiān)管等問(wèn)題嚴(yán)重影響了針對(duì)違規(guī)行為的處罰，降低了《管理?xiàng)l例》威信。通過(guò)機(jī)器視覺(jué)識(shí)別和記錄違規(guī)投放行為，對(duì)處罰依據(jù)可視化、違規(guī)行為監(jiān)管常態(tài)有積極的作用。
垃圾分類(lèi)是我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的重要一環(huán)，關(guān)系到每個(gè)人的切身利益，結(jié)合人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算來(lái)實(shí)現(xiàn)智能垃圾分類(lèi)也才剛起步。人們生活水平的提高依賴技術(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(jī)器視覺(jué)技術(shù)應(yīng)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(xiàn)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(jié)合的必然選擇。
參考文獻(xiàn)：
- 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(bào)，2019-7-23(04).
- 劉淞菱. 深圳垃圾分類(lèi)督導(dǎo)員帶動(dòng)作用明顯[N].深圳特區(qū)報(bào)，2020-9-17(04).
