中文摘要多垃圾智能分類系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)摘要：隨著中國社會城市化進程的加速，城市垃圾產(chǎn)量不斷攀升，人們生存環(huán)境受到較大影響，垃圾傳統(tǒng)處理方式存在很大弊端。為了實現(xiàn)垃圾分類過程中的智能化以及高效化，本文提出了一套集視覺識別、智能控制為一體的自動化系統(tǒng)設(shè)計。本設(shè)計多垃圾智能分類系統(tǒng)，是以JetsonNano開發(fā)板作為視覺識別控制中心，充分發(fā)揮其強大的邊緣計算能力，搭載先進的YOLOv8（YouOnlyLookOnceVersion8）深度學(xué)習(xí)模型，實現(xiàn)對多垃圾的實時精準(zhǔn)檢測與識別。同時，系統(tǒng)創(chuàng)新性地將JetsonNano與ArduinoMega2560單片機連接，搭載自主設(shè)計的垃圾分類裝置實現(xiàn)高效的垃圾分類圖像檢測與分類決策。在本系統(tǒng)設(shè)計中，利用串口屏循環(huán)播放垃圾分類環(huán)保教育宣傳片，分類完成之后實時顯示垃圾分類結(jié)果，待智能分類垃圾桶滿載后，可通過顯示屏提醒人們垃圾桶容量狀態(tài)，極大的優(yōu)化了用戶體驗和管理效率。經(jīng)測試，針對于較為常見垃圾的識別準(zhǔn)確率能達(dá)到90%以上，分揀效率較傳統(tǒng)人工分揀有很大的提升，本系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)為解決當(dāng)前垃圾分類智能化需求提供了切實可行的方案，在環(huán)保領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值與推廣潛力。關(guān)鍵詞：目標(biāo)檢測；YOLOv8；Arduino；智能分類系統(tǒng)

外文摘要DesignandImplementationofaMulti-functionalGarbageIntelligentClassificationSystemAbstract：WiththeaccelerationofurbanizationinChina,theamountofurbanwasteisconstantlyincreasing,whichhasasignificantimpactonpeople'slivingenvironment.Traditionalwastetreatmentmethodshavemanydrawbacks.Toachieveintelligentandefficientwasteclassification,thispaperproposesanautomatedsystemdesignthatintegratesvisualrecognitionandintelligentcontrol.Thispaperdesignsamulti-wasteintelligentclassificationsystem,whichusestheJetsonNanodevelopmentboardasthevisualrecognitioncontrolcentertoruntheYOLOv8modelforreal-timemulti-objectdetection.Atthesametime,itisconnectedtotheArduinoMega2560microcontrollerandequippedwithaself-designedwasteclassificationdevicetoachieveefficientwasteclassificationimagedetectionandclassificationdecision-making.Inthisdesign,aserialportscreenisusedtocontinuouslyplayenvironmentalprotectioneducationvideosonwasteclassification.Afterclassificationiscompleted,theclassificationresultsaredisplayedinrealtime.Whentheintelligentclassificationtrashcanisfull,peoplecanberemindedofthecapacitystatusofthetrashcanthroughthedisplayscreen.Aftertesting,therecognitionaccuracyforcommonwastecangenerallyreachabout85%,andthesortingefficiencyhasalsobeengreatlyimproved.Toacertainextent,iteffectivelymeetsthedemandforintelligentwasteclassificationandprovidespracticalreferencesfortheapplicationandimplementationintheenvironmentalprotectionfield.Keywords:Objectdetection;YOLOv8;Arduino;Intelligenttrashcan目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1緒論 ，在實際測試過程中，選擇從較高延遲5ms開始測試，逐步降低延遲直至電機失步，取到安全值，防止電機可能會因為跟不上脈沖頻率失步、堵轉(zhuǎn)。根據(jù)ArduinoMega2560中邏輯控制，當(dāng)接收到啟用機械臂的標(biāo)志數(shù)值666，后續(xù)準(zhǔn)備接收并提取數(shù)組數(shù)值，如圖5-2所示。數(shù)值666作為啟用機械臂的標(biāo)值，數(shù)組中第一位數(shù)據(jù)代表識別垃圾種類，剩余數(shù)據(jù)則代表垃圾位置的中心點x、y坐標(biāo)。將垃圾各信息參數(shù)接收并提取賦值，機械臂根據(jù)坐標(biāo)值完成相應(yīng)的分揀抓取動作，再根據(jù)垃圾種類信息投放進相應(yīng)垃圾桶內(nèi)。圖5-1執(zhí)行機構(gòu)實物圖圖5-2Arduino接收圖像參數(shù)示例圖5.2圖像識別的調(diào)試分析根據(jù)圖5-3垃圾分類效果圖，在調(diào)試測試過程中，選擇將數(shù)據(jù)集大小統(tǒng)一設(shè)置為640×480，將可回收垃圾、有害垃圾、其他垃圾、廚余垃圾分別標(biāo)注為Recyclable、Hazardous、Other、Kitchen。訓(xùn)練數(shù)據(jù)集包括4000多張垃圾圖像，經(jīng)過150輪迭代處理進行模型訓(xùn)練優(yōu)化。根據(jù)對圖中各不同種類、不同角度的垃圾圖像的框選和標(biāo)注，圖中對垃圾樣本均可以正確識別，置信度均達(dá)到0.9以上，由此可以得到對調(diào)試過程中使用的測試?yán)鴺颖咀R別率較高。圖5-3垃圾分類效果圖經(jīng)過不斷的調(diào)試，該垃圾分類裝置已經(jīng)能夠識別并分類超過30種常見生活垃圾，且能在較短時間內(nèi)完成多次分類。此外，垃圾桶滿載檢測功能準(zhǔn)確性也相對較高，每一個垃圾桶內(nèi)垃圾超過容量的75%時，就會通過顯示屏發(fā)出警報?？苫厥绽杭埍?、易拉罐；有害垃圾：電池、藥片；其他垃圾：磚塊、瓷片；廚余垃圾：土豆、蘿卜；利用以上樣品多次投入進垃圾分類裝置內(nèi)進行分類驗證，實驗結(jié)果如表1所示。表1-1設(shè)備調(diào)試結(jié)果垃圾種類測試次數(shù)分類正確次數(shù)正確率電池（有害）1009898%瓷片（其他）1009595%紙杯（可回收）1009797%土豆（廚余）1009595%藥片（有害）1009999%易拉罐（可回收）1009999%磚塊（其他）1009595%

結(jié)論與展望（1）在傳統(tǒng)垃圾分類方式下，本系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)能夠達(dá)到日常生活垃圾分類的需求，通過多模塊的協(xié)同運作，能夠以較快速度、較高精準(zhǔn)度完成垃圾分類，有效避免傳統(tǒng)垃圾分類模式下的人力物力的浪費。（2）在本系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)過程中，通過使用串口屏循環(huán)播放環(huán)保宣傳教育片，能夠