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张辉

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更新于2020年12月01日 10:16:10 2804 14
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楼主
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[技术干货] ##金点子计划##“多地区垃圾分类”开发过程记录(连载中。。。)

项目背景:

 

垃圾分类有利于资源的节约利用与循环利用,也有利于保护自然生态环境,更有利于提高社会发展水平与群众综合素养。但在垃圾分类开始实施的过程中,市民往往并不清楚垃圾该如何分类,而且每个市实施的垃圾分类要求也不一样,所以开发一个垃圾分类的应用有助于普及垃圾分类的知识,精确分类垃圾,解决市民的困惑,促进国家的垃圾分类政策的执行。 

需求概要:

  • 根据不同城市的分类标准,对垃圾进行分类标签输出;

  • 考虑到精度问题,需要增加用户反馈的渠道,收集用户提供的错误垃圾图片,增加数据集,定期重训模型

 

该应用能根据用户的位置信息对垃圾进行分类,得出准确的物体类别和垃圾类别。 

 

(附:各地区垃圾分类标准

1.南京:(2020年11月1日实施)

南京生活垃圾分为可回收物、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾。

(一)可回收物,指废纸类、塑料类、玻璃类、金属类、织物类等适宜回收和可循环再利用的生活垃圾;

image.png       

     

(二)有害垃圾,指非充电电池、废扣式电池、废灯管、弃置药品、废杀虫剂(容器)、废油漆(容器)、废水银产品等含有对**健康或者自然环境造成直接或者潜在危害物质的生活垃圾;

   image.png    

(三)厨余垃圾,是指居民在日常生活中废弃的剩菜、剩饭、果蔬、瓜果皮核、腐肉、蛋壳、过期产品、花坛绿植、中药药渣等有机易腐垃圾;

 image.png      

(四)其他垃圾,指除可回收物、有害垃圾、厨余垃圾和餐厨废弃物之外的其他生活垃圾。

  image.png     
     

 

2.上海:(2019年7月1日实施)

参考链接:https://baike.baidu.com/item/上海社区垃圾分类减量项目/23538793

 

上海市生活垃圾按照可回收物、有害垃圾、湿垃圾、干垃圾标准分类。


(一)可回收物,指废纸张、废塑料、废玻璃制品、废金属、废织物等适宜回收、可循环利用的生活废弃物。

 

(二)有害垃圾,指废电池、废灯管、废药品、废油漆及其容器等对**健康或者自然环境造成直接或者潜在危害的生活废弃物。

 

(三)湿垃圾,指易腐垃圾,指食材废料、剩菜剩饭、过期食品、瓜皮果核、花卉绿植、中药药渣等易腐的生物质生活废弃物。

 

(四)干垃圾,指除可回收物、有害垃圾、湿垃圾以外的其它生活废弃物。


image.png image.png

3.北京:

参考链接:

http://www.beijing.gov.cn/zhengce/dfxfg/201912/t20191218_1256860.html

http://www.beijing.gov.cn/zhengce/zcjd/201912/t20191206_870171.html

 

北京市垃圾分为厨余垃圾、有害垃圾、其他垃圾和可回收物

 

(一)厨余垃圾,是指家庭中产生的菜帮菜叶、瓜果皮核、剩菜剩饭、废弃食物等易腐性垃圾;从事餐饮经营活动的企业和机关、部队、学校、企业事业等单位集体食堂在食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的食物残渣、食品加工废料和废弃食用油脂;以及农贸市场、农产品批发市场产生的蔬菜瓜果垃圾、腐肉、肉碎骨、水产品、畜禽内脏等。其中,废弃食用油脂是指不可再食用的动植物油脂和油水混合物。

 

(二)可回收物,是指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的,已经失去原有全部或者部分使用价值,回收后经过再加工可以成为生产原料或者经过整理可以再利用的物品,主要包括废纸类、塑料类、玻璃类、金属类、电子废弃物类、织物类等。

 

(三)有害垃圾,是指生活垃圾中的有毒有害物质,主要包括废电池(镉镍电池、氧化汞电池、铅蓄电池等),废荧光灯管(日光灯管、节能灯等),废温度计,废血压计,废药品及其包装物,废油漆、溶剂及其包装物,废杀虫剂、消毒剂及其包装物,废胶片及废相纸等。

 

(四)其他垃圾,是指除厨余垃圾、可回收物、有害垃圾之外的生活垃圾,以及难以辨识类别的生活垃圾。

       
image.png     

 

4.西安(2019年9月1日实施)

参考链接:https://www.sohu.com/a/337975039_99942487

       
 image.png    

 

 

 

总体设计:


目前已有一个物体分类的模型,可以对如下这些物体进行分类,“骨头、打火机、旧镜子、扫帚、瓷盆、牙刷、一次性筷子、旧衣物、报纸、玻璃器皿、篮球、塑料瓶、硬纸板、玻璃瓶、金属器皿、帽子、易拉罐、纸、蔬菜叶、橘子皮、蛋壳、香蕉皮、电池、电容、灯管、油漆桶”。目前支持对26种物体进行分类,后面可以根据需要再添加新的物体类别。

可以在以上模型的基础上,进行训练和开发。


当用户打开垃圾分类应用时,移动端需要首先获得用户的位置信息(也允许用户自己手工录入城市信息,或者该位置暂时没有开展垃圾分类的情况下,也要求用户输入位置信息),因为区域的不同垃圾分类的要求也不同,接下来需要根据区域信息执行不同的处理。


垃圾图像可通过用户手机摄像头送入到模型,模型可以准确对物体进行分类给出类别。因为用户关心的是垃圾的类别而不是物体的类别,所以当模型把物体的类别送给前端时,前端需要根据用户的位置信息和物体的类别信息再得出垃圾的类别,将物体的类别和垃圾的类别显示给用户。(如:上海——干垃圾——纸尿裤,建议同时显示准确率


对于一些物体的类别分类不准确的问题用户还可以把这些分类不准确的图像上传到服务端,服务端可以收集这样图像并用这些图像对模型进一步训练以提升模型分类的准确度

 

框架说明:


    先用预训练模型进行训练,后期计划用MindSpore训练。

 

移动端开发平台选型:


    以H5页面的方式展现,可适用于Android、IOS和PC端。

应用整体流程:

image.png

       
项目团队成员:

 

  • 金点子计划负责人:  @五讲四美好少年

  • 点子提出者和进度报告员@张辉

  • 开发人员:@Captain_Wu @zhujianpeng

 

项目进展说明:

 

第一周:2020.11.25——2020.11.29

本周已完成以下内容:

1.队伍组建

2.需求讨论

3.总体设计文档编写

 

本周遇到的问题如下:

无。

 

下周计划进行以下内容:

1.调试,转换好现有模型。

2.将当前模型Sample在Atlas 200DK/Atlas 300上跑出来。(做一个)

3.可以考虑确定网页设计和文案(可选)

 

2020.11.30 召开第一次项目沟通会。

讨论了项目目标和计划,确定了11.30-12.6这一周的项目工作计划。


感谢各位大神~~~祝愿本项目顺利开展~~希望大家多来点赞!!!

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Jack20

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发表于2020年12月04日 11:55:14
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沙发
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感谢分享

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张辉

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发表于2020年12月08日 20:16:49
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板凳
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2020.12.8 召开第二次项目沟通会。

在沟通会中, @zhujianpeng 介绍了目前的项目开发进展。

(1)已完成pb模型到om模型的转换。

(2)完成了Atlas环境下本垃圾分类工程的初步测试。如果不在这26个分类中,则返回错。

目前可以实现,输入一张图片,将垃圾分类的结果(类名-品名)显示在图片中。

下面有几点需要后续关注的内容:

(1)H5页面开发。

(2)分地区的垃圾分类配置。将26类垃圾归入 不同地区的不同分类中。如果该地区并无分类,则仅显示品名。

目前暂不处理的内容:

(1)如何在现有pb或者om模型的基础上进行训练集的扩展下的重新训练。

据开发者透露,预计项目在20号左右上线。上线方式可能是提供URL输入图片进行推理。


希望本项目能顺利进行下去~~~

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胡琦

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发表于2020年12月09日 00:56:06
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地板
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加油!

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ML饭

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发表于2020年12月11日 11:57:49
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团队要人不?加我呗。

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张辉

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发表于2020年12月11日 15:02:36
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6#
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回复:ML饭 发表于 2020-12-11 11:57 团队要人不?加我呗。

你想做哪一块?

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ML饭

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发表于2020年12月11日 20:10:22
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7#
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想学习调参,怎么样?

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Gently

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发表于2020年12月16日 10:51:38
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8#
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很好的项目,不知道现在进展得如何了

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张辉

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发表于2020年12月17日 20:19:46
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9#
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2020.12.17 召开第三次项目沟通会。


后端的开发进展:

目前后台代码已部署在华为云服务器上。启动后,已可以通过rest接口上传照片并做到识别。

前端的开发进展:

1.前端已按照惯例设计了界面。目前需要找一些更精确的垃圾分类的结果照片。以便进行结果的展示。

2.提供纠错按钮,点击后可由用户指出图片推理错误。(收集审核后可重新训练)


阶段性目标:

争取下周二完成灰度发布。


一些额外答疑:

1.关于对系统并发压力的处理:

目前由于是体验,暂时可以使用队列缓存请求,当请求数大于上限时,提示请稍后。以后可以通过机器扩展或者其他的控制手段对系统进行完善。

2.是否可以页面打开摄像头进行便民的操作:

可以考虑今后迭代到小程序版本。通过小程序打开摄像头,以及地理位置信息等等。


圣诞元旦将至,希望大家在紧张开发的同时别忘了好好过节。

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张辉

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发表于2020年12月23日 20:14:23
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10#
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2020.12.23 召开第4次项目沟通会。


今天开发团队已完成灰度发布。

@五讲四美好少年 老师演示了H5页面的设计情况和范例效果。


目前的模型精确度不是特别高。所以有以下方案选择:

  1. 将现有模型发布上线。

  2. 在现有模型的基础上,增加训练图片,进行训练提升精确度。

  3. 找到一个新的模型,支持50多种垃圾种类。在此基础上进行训练。

无论是哪种情况,目前在并行处理。下周会挑合适的模型正式上线。


有以下会议要点:

1.页面UI会继续优化。

2.考虑到仅有在用户纠错的情况下,才会可能导致服务器保存用户图片的问题。所以仅在用户纠错时给出提示。其余情况下,系统不会保存客户的图片,也会保护使用本系统的用户的隐私。

3.考虑到上传图片的安全性问题,在用户上传图片时会通过一定的(自动)审核环节。

4.对于不属于垃圾的图片,考虑提示用户不属于任何垃圾的提示。

5.对于上次提到的关于小程序展示的问题,会结合多个昇腾的金点子统筹考虑,也许会使用同一个小程序进行展示。

6.以后可以考虑通过一些奖励的方式鼓励用户纠错。比如上传多少垃圾纠错图片会提供一定数量的码豆进行奖励。

7.在图片推理后,会考虑提示精确度。

8.考虑到垃圾分类是一个长期的迭代和完善过程,无论是训练集的扩充和模型的完善,以及在小程序或其他模块中的展示,或者跟用户的互动等等,在官方发布的页面中,考虑增加对本项目做出贡献的用户进行公示和奖励的部分。让大家积极参与到垃圾分类完善的环节中来。


让我们做好垃圾分类,还地球一个美丽的家园~~~

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