摘 要

随着时代的发展，家家户户都逐渐开始接触到智能家居，其中家用智能垃圾桶被人们尤为的青睐。垃圾分类一直是一个热度居高不下的话题，虽然各城市都制定了政策，去实现垃圾分类，但是由于人们很少主动学习分类的有关知识，，导致实际分类效果并不理想。尽管在各个地方，政府都在积极地推动着垃圾分类，有各种各样的措施来进行垃圾分类，但是实际看来，并没有达到预期的效果。而随着人工智能技术、物联网技术等的快速发展，垃圾分类的智能化逐渐成为一个国内外的重点研究内容。垃圾桶是人们日常所必需的家居，其消费市场很大大，基本上每家每户都用得到垃圾桶这种家居产品。现有垃圾桶市场的产品大多只停留在传统的观念上，比如实惠、美观，很少考虑到技术和功能上的革新。而随着智能垃圾桶的出现，垃圾桶的设计必将更新换代。

本文为改善垃圾分类现状的一些问题，对智能分类垃圾桶进行了一追溯功能的设计，希望能实现追踪溯源的作用。本文主要的研究内容如下：

1.首先介绍了智能家居和垃圾分类的有关现状和背景，接着讨论了国内外智能分类垃圾桶的研究现状，对追溯功能进行需求分析，同时选择实现功能需要的软件。

2.介绍人脸识别的典型系统和流程、代码所用到的各种库与函数，分析主流的人脸识别算法的特点，讲述ERT算法的数学过程，68个人脸特征点的由来，同时利用奥巴马的图片进行测试，将结果输出为数组。

3.介绍二维码的有关知识，分析QR码的编码原理，将人脸识别的输出数组存储到二维码里面并生成，在手机的QQ端和微信端测试二维码的效果。

4.利用Android Studio设计一款手机APP，实现二维码生成的功能。从分析系统功能开始，对界面进行设计，最后将Java代码等封装成APP，同时在手机端测试了APP的使用效果。

关键词：垃圾分类；智能垃圾桶；人脸识别；二维码；APP

Abstract

With the development of the times, every household has gradually come into contact with smart homes, among which household smart trash cans are especially favored by people. Garbage classification has always been a hot topic. Although cities have formulated policies to implement garbage classification, the actual classification effect is not ideal because people rarely actively learn about classification. Although in various places, the government is actively promoting garbage classification, there are various measures to carry out garbage classification, but in reality, it has not achieved the expected results. With the rapid development of artificial intelligence technology and Internet of Things technology, the intelligentization of garbage classification has gradually become a key research content at home and abroad. Garbage bins are a daily necessity for people, and their consumer market is huge. Basically, every household uses household products like garbage bins. Most of the products in the existing trash can market only stay on traditional concepts, such as affordable and beautiful, and rarely take into account technological and functional innovations. With the advent of smart trash cans, the design of trash cans will be updated.

In order to improve some problems in the current status of garbage classification, this paper designs a software module for household intelligent classification trash cans, hoping to achieve the function of tracking and tracing. The main research contents of this article are as follows:

1. First introduces the current status and background of smart home and garbage classification, and then discusses the current status of domestic and foreign research on intelligent classification of trash cans, analyzes the needs of software functions, and selects the software required to achieve the functions.

2. Introduce typical systems and processes of face recognition, various libraries and functions used in the code, analyze the characteristics of mainstream face recognition algorithms, tell the mathematical process of the ERT algorithm, the origin of 68 face feature points, and use Obama The picture is tested, and the result is output as an array.

3. Introduce the relevant knowledge of QR code, analyze the coding principle of QR code, store the output array of face recognition into the QR code and generate it, test the effect of the QR code on the QQ terminal and WeChat terminal of the mobile phone.

4. Use Android Studio to design a mobile APP to realize the function of QR code generation. Starting from analyzing the system functions, designing the interface, and finally encapsulating the Java code into an APP, the application effect of the APP was also tested on the mobile phone.

Key Words：garbage classification, intelligent trash can, face recognition, QR code, APP

目录

第1章 绪论 1

1.1课题背景与意义 1

1.1.1课题背景 1

1.1.2 课题意义 2

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1 智能分类垃圾桶国外研究现状 2

1.2.2 智能分类垃圾桶国内研究现状 3

1.3 课题研究内容 3

1.4 论文的组织结构 3

第2章 面向智能分类垃圾桶的追溯功能设计 5

2.1 需求分析 5

2.2 实现设计 5

2.3 总体规划方案 6

第3章 智能分类垃圾桶人脸识别模块 8

3.1 人脸识别介绍 8

3.2 人脸识别实现 10

3.2.1算法分析 10

3.2.2代码流程 13

3.3 人脸识别效果展示 14

第4章 智能分类垃圾桶二维码生成模块 16

4.1 二维码介绍 16

4.1.1 二维码技术 16

4.1.2 QR码 17

4.2 二维码生成实现 18

4.2.1 二维码的编码原理 18

4.2.2库的介绍 18

4.2.3 二维码生成代码流程 18

4.3 二维码生成效果展示 20

第5章 基于Android Studio的应用软件设计 22

5.1 Android Studio介绍 22

5.2 应用软件设计 22

5.2.1 运行环境 22

5.2.2 系统功能 23

5.2.3 界面设计与实现 23

5.2.4 制作流程 24

5.3 效果展示 25

第6章 总结与展望 29

6.1工作总结 29

6.2 工作展望 29

致谢 30

参考文献 31

第1章 绪论

1.1课题背景与意义

1.1.1课题背景

1984年，美国的康捏迪格州有了世界上第一栋带着智能家居概念的建筑，美国以及欧洲等国家都提出了许多的智能家居设想与实践。智能家居融合了许多方面的技术手段，比如计算机处理技术、家用电器控制技术、通信技术和综合布线技术等。智能家居通过软硬件结合的方式，将智能控制、小区安防的监控、信息交换、消费服务等方面有效地结合起来，让传统的家居变得更有效率、舒适与安全，让人们实现了对家的美化和创造的需要。

在当下，随着时代与科技的发展，中国每年产生了许多方面的垃圾。这些垃圾浪费了大量的资源，中国的城市由于垃圾带来的资源损失价值约250亿元/年-300亿元人民币/年，其城市垃圾资源化利用率连5%都不到，而国外已经在60%以上了；另外城市垃圾存在侵占土地、破坏水体、影响空气、危害人类健康等诸多危害，我们的生活受到了不小的冲击^[1][2]。