记录：云端与互联
信息记录材料 2020年9月 第21卷第9期
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1项目背景
近年来，我国垃圾产生量迅速增长，环境隐患日益突
出。实施垃圾分类处理，引导人们形成绿色生活方式，可
以有效改善城乡环境，促进资源回收利用。本设计能够向
人们普及垃圾分类的知识，有效提高人们对垃圾分类的意
识，培育人们形成垃圾分类的习惯
[1]
。
2系统设计
2.1 系统架构
系统框架遵循 MV C 设计模式：视图层、控制层、模
型层。视图层的主要功能是展示 UI，响应用户的交互
行为并触发控制层。控制层主要处理业务逻辑，并修改
对应的模型层，控制层并不关心视图层如何展示 UI，
而是通过修改模型层来实现视图层的数据刷新。模型层
用来保存数据的状态，同时通过某种事件机制（比如观
察者模式）通知视图层更新 UI
[2]
。
2.2 客户端设计
2.2.1 登录模块
（1）引导界面：打开智能垃圾识别 App，进入引导界
面，根据登录界面自动登录复选框的勾选情况进行跳转，
如果勾选了则跳转至主页面，否则跳转到登录界面。
（2）注册：在登录界面点击注册按钮进入注册界面，
注册功能以 bmob 后端云为数据库。
（3）登录：登录界面包含账号密码输入的判断，记
住密码和自动登录功能。
2.2.2 首页模块
（1）轮播图：中间是一个轮播图，点击不同轮播图
页面可以打开一个本地页面。
（2）文字搜索：点击搜索框进入搜索界面，用户可
在搜索框手动输入垃圾名称或选中热门搜索和历史记录中
的词条进行搜索，在搜索结果中选中某词条后，弹出详细
的垃圾信息。
（3）拍照识别：点击拍照按钮，会出现图片来源选
择对话框。可以拍照或在相册中选择图片，然后进入图片
裁剪界面，裁剪完成后开始搜索并显示结果列表。
（4）语音识别：点击语音按钮，说出想要搜索的垃
圾名称，搜索完成后显示结果列表。
2.2.3 分类模块
点击四种垃圾分类图标，将分别进入可回收垃圾指南
界面、有害垃圾指南界面、湿垃圾指南界面、干垃圾指南
界面，点击指南中的播放按钮可观看各类垃圾分类的视频。
2.2.4 测试模块
（1）答题测试：点击“答题测试按钮”进入测试答
题界面，当用户点击选项时，如果对了选项变绿，如果错
了选项变红，同时对的选项变绿，可以查看答案解析。
（2）图表分析：测试完后返回，下拉刷新本界面，
会更新对错比值图表。
（3）排行榜：下拉刷新本界面，可以看到“答对题
数排行榜”和“正确率排行榜”。
2.2.5 个人模块
（1）意见反馈：用户可以在意见反馈中向开发者提
出意见。
（2）联系我们：介绍了本设计的使用范围和开发者
的联系方式。
（3）隐私政策：展示相关的隐私政策。
（4）版本更新：点击之后会提示当前 App 的版本，
如有新版本则提供在线更新。
2.3 数据库设计
数据库表设计如下。
（1）用户信息表：用户名、头像、密码。
（2）测试题数据挖掘表：正确率、做对题数、做错题数。
（3）测试题内容表：答案、题号、题目、分析。
（4）垃圾类型实体表：可回收垃圾、有害垃圾、湿
垃圾、干垃圾、其他垃圾。
（5）意见反馈表：手机号、意见内容、邮箱。
2.4 垃圾识别流程
2.4.1 数据集的收集和处理
首先准备好垃圾数据（包括拍照和网上下载的垃圾图
像），使用 data augmentation（数据增强），通过旋转、
平移、拉伸等操作将每张图片生成 100 张，对这些图片做
好标签分类后导入到 TensorFlow 中，因为照片的 size 各
不相同，所以使用了面积插值法把每张照片缩放到 64*64
的统一尺寸，把图片转成 .h5 文件，再把图片转成 RGB 矩
阵，即每个图片是一个 64*64*3 的矩阵（因为是彩色图片，
所以通道是 3）。
2.4.2 训练模型
首先把数据集划分为训练集和测试集，然后做归一化，
把标签转化为 one-hot 向量表示，构建 CNN 模型，使用类
LeNet-5，具体两层卷积层、两层池化层、一层全连接层，
基于 Android 的智能垃圾识别 App 的设计与实现
王 华，李 健，张佳禾
（江苏信息职业技术学院 江苏 无锡 214153）
【摘要】一款智能垃圾识别 App 的设计，采用 C/S 结构、MVP 的设计模式，基于 Android 移动设备作为客户端，Bmob
后端云作为服务器端，综合讯飞语音、Tensorflow Lite 等技术，实现垃圾类型多种方式自动识别、垃圾投放指导、垃
圾分类搜索、垃圾知识测试和机器学习自我扩展知识库等功能。UI 界面简洁明了、操作方便快捷、识别准确率高，是
开展生活垃圾分类处理的有效工具，符合国家智能化的发展需求以及建设绿色生态的发展理念。
【关键词】Android；垃圾分类；智能识别
【中图分类号】TP311 【文献标识码】A 【文章编号】1009-5624（2020）09-0211-02
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