JP2000002651A - プラスチックの識別方法及び装置 - Google Patents
プラスチックの識別方法及び装置Info
- Publication number
- JP2000002651A JP2000002651A JP16981398A JP16981398A JP2000002651A JP 2000002651 A JP2000002651 A JP 2000002651A JP 16981398 A JP16981398 A JP 16981398A JP 16981398 A JP16981398 A JP 16981398A JP 2000002651 A JP2000002651 A JP 2000002651A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- plastic
- polarized
- polarization
- density pattern
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/21—Polarisation-affecting properties
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Sorting Of Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】プラスチックの厚さ、形状、表面状態、あるい
はエンボス加工状態や容器の傷、ゴミ、潰れ程度、或い
はシールの有無等の諸条件に影響されることなく、プラ
スチックを材質別に精度良く自動識別することができ
る。 【解決手段】廃プラスチックボトル11に偏光光線を透
過させた前記プラスチックの透過像を、偏光フィルタ2
6を介して第1のCCDカメラ27で撮像した偏光画像
と、偏光手段を介さないで第2のCCDカメラ28で撮
像した非偏光画像とに基づいて廃プラスチックボトル1
1の材質を識別することにより、プラスチックの傷、ゴ
ミ、潰れ程度或いはシールの有無等の影響を除去した、
即ち廃プラスチックボトル11の偏光特性のみに起因す
る画像濃度パターンに基づいて材質を識別することがで
きる。
はエンボス加工状態や容器の傷、ゴミ、潰れ程度、或い
はシールの有無等の諸条件に影響されることなく、プラ
スチックを材質別に精度良く自動識別することができ
る。 【解決手段】廃プラスチックボトル11に偏光光線を透
過させた前記プラスチックの透過像を、偏光フィルタ2
6を介して第1のCCDカメラ27で撮像した偏光画像
と、偏光手段を介さないで第2のCCDカメラ28で撮
像した非偏光画像とに基づいて廃プラスチックボトル1
1の材質を識別することにより、プラスチックの傷、ゴ
ミ、潰れ程度或いはシールの有無等の影響を除去した、
即ち廃プラスチックボトル11の偏光特性のみに起因す
る画像濃度パターンに基づいて材質を識別することがで
きる。
Description
【0001】
【発明の属する利用分野】本発明は、プラスチックの識
別方法及び装置に係り、特にプラスチックボトルやプラ
スチックトレー等の使用済の廃プラスチックを材質別に
識別するプラスチックの識別方法及び装置に関する。
別方法及び装置に係り、特にプラスチックボトルやプラ
スチックトレー等の使用済の廃プラスチックを材質別に
識別するプラスチックの識別方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】プラスチック製の包装容器のリサイクル
法の施行にともない、廃プラスチックをリサイクルする
ことが義務づけられるようになったことから、収集・回
収されたボトルやトレー等の廃プラスチックを材質別に
分別する必要がある。廃プラスチックを材質別に分別す
る分別装置としては、湿式遠心分離装置、湿式サイクロ
ン装置、疑似比重液分離装置のように、プラスチックの
材質による比重の違いを利用して機械的に分別する装置
がある。湿式遠心分離装置及び湿式サイクロン装置は、
水の比重より重いポリ塩化ビニル(以下「PVC」と称
す)等と水より軽いポリエチレンテレフタレート(以下
「PVC」と称す)等とを分離するものである。また、
疑似比重液分離装置は、水の代わりに分別すべき廃プラ
スチックの比重に近い液体(通称、疑似比重液という)
を用いるものである。
法の施行にともない、廃プラスチックをリサイクルする
ことが義務づけられるようになったことから、収集・回
収されたボトルやトレー等の廃プラスチックを材質別に
分別する必要がある。廃プラスチックを材質別に分別す
る分別装置としては、湿式遠心分離装置、湿式サイクロ
ン装置、疑似比重液分離装置のように、プラスチックの
材質による比重の違いを利用して機械的に分別する装置
がある。湿式遠心分離装置及び湿式サイクロン装置は、
水の比重より重いポリ塩化ビニル(以下「PVC」と称
す)等と水より軽いポリエチレンテレフタレート(以下
「PVC」と称す)等とを分離するものである。また、
疑似比重液分離装置は、水の代わりに分別すべき廃プラ
スチックの比重に近い液体(通称、疑似比重液という)
を用いるものである。
【0003】また、遠赤外スペクトル装置、X線吸収又
は励起蛍光選別装置、偏光識別装置のように、プラスチ
ックの材質による官能基の違いを利用して光学的に識別
して分別する装置がある。遠赤外スペクトル装置は、ポ
リプロピレン(以下「PP」と称す)やポリスチレン
(以下「PS」と称す)、ポリエチレン(以下「PE」
と称す)、PVC等がその官能基の相違により赤外線の
吸収スペクトルパターンが異なることを利用したもので
ある。X線吸収又は励起蛍光選別装置は、PVCに特有
な塩素によるX線の吸収により励起される蛍光を検出し
て廃プラスチック混合物の中からPVCを識別するもの
である。
は励起蛍光選別装置、偏光識別装置のように、プラスチ
ックの材質による官能基の違いを利用して光学的に識別
して分別する装置がある。遠赤外スペクトル装置は、ポ
リプロピレン(以下「PP」と称す)やポリスチレン
(以下「PS」と称す)、ポリエチレン(以下「PE」
と称す)、PVC等がその官能基の相違により赤外線の
吸収スペクトルパターンが異なることを利用したもので
ある。X線吸収又は励起蛍光選別装置は、PVCに特有
な塩素によるX線の吸収により励起される蛍光を検出し
て廃プラスチック混合物の中からPVCを識別するもの
である。
【0004】偏光識別装置は、PP、PS、PE、PV
C、PET等のように材質が異なることによる官能基の
違いにより偏光特性が異なることを利用したものであ
る。即ち、廃プラスチックに偏光特性を有する偏光光線
を照射し、この廃プラスチックを偏光特性を有する偏光
メガネを通して目視すると、PVCは暗く、PETは明
るく略透明に、その他のPP、PS、PE等は虹のよう
なカラフルなパターンを呈して見える。このように材質
の相違により偏光メガネを通して見えるプラスチックの
濃度パターンが異なって見えることを利用したものであ
る。
C、PET等のように材質が異なることによる官能基の
違いにより偏光特性が異なることを利用したものであ
る。即ち、廃プラスチックに偏光特性を有する偏光光線
を照射し、この廃プラスチックを偏光特性を有する偏光
メガネを通して目視すると、PVCは暗く、PETは明
るく略透明に、その他のPP、PS、PE等は虹のよう
なカラフルなパターンを呈して見える。このように材質
の相違により偏光メガネを通して見えるプラスチックの
濃度パターンが異なって見えることを利用したものであ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た湿式遠心分離装置、湿式サイクロン装置、疑似比重液
分離装置は、分別すべき廃プラスチックを数10mm以
下に破砕しておく必要があり、ボトル等の形状のままリ
サイクルすることができないと共に、破砕された形状、
フィルム状かバルク状か紐状か等により分別性能が左右
されるという欠点がある。疑似比重液分離装置の場合に
は、疑似比重液の比重管理が難しいと共に、廃プラスチ
ックの汚れが疑似比重液の比重に影響を及ぼし易い。ま
た、PPやPSのような比重差の少ない廃プラスチック
同士を分別する場合に分別精度が悪くなる。更に、設備
のイニシャルコストが他の分別装置に比べて高くなると
共に、メンテナンスが煩雑であるという欠点がある。更
に、分別後にプラスチックを脱水・乾燥する必要がある
ために工程が煩雑になる。
た湿式遠心分離装置、湿式サイクロン装置、疑似比重液
分離装置は、分別すべき廃プラスチックを数10mm以
下に破砕しておく必要があり、ボトル等の形状のままリ
サイクルすることができないと共に、破砕された形状、
フィルム状かバルク状か紐状か等により分別性能が左右
されるという欠点がある。疑似比重液分離装置の場合に
は、疑似比重液の比重管理が難しいと共に、廃プラスチ
ックの汚れが疑似比重液の比重に影響を及ぼし易い。ま
た、PPやPSのような比重差の少ない廃プラスチック
同士を分別する場合に分別精度が悪くなる。更に、設備
のイニシャルコストが他の分別装置に比べて高くなると
共に、メンテナンスが煩雑であるという欠点がある。更
に、分別後にプラスチックを脱水・乾燥する必要がある
ために工程が煩雑になる。
【0006】また、遠赤外スペクトル装置、X線吸収又
は励起蛍光選別装置、偏光識別装置は、計測する廃プラ
スチックの厚さ、形状(平坦か、卵の容器のように大き
な凸凹があるか等)、表面状態、あるいはエンボス加工
状態や容器の傷、ゴミ、潰れ程度(例えば、潰れて平坦
になっているか元の形状に近いか)等、更にはプラスチ
ック容器に貼られたシール等により、遠赤外スペクトル
パターン、X線吸収パターン、偏光パターンが大きく変
動する。従って、例えば、偏光識別装置の場合には、プ
ラスチックの材質に起因する濃度以外に前記した容器の
傷、ゴミ、潰れ程度、或いはシールの有無等による影響
を加味して材質を判断しなくてはならない。この為、従
来は偏光メガネをかけた熟練した検査員が目視検査でし
か識別することができず、識別の自動化が困難であっ
た。
は励起蛍光選別装置、偏光識別装置は、計測する廃プラ
スチックの厚さ、形状(平坦か、卵の容器のように大き
な凸凹があるか等)、表面状態、あるいはエンボス加工
状態や容器の傷、ゴミ、潰れ程度(例えば、潰れて平坦
になっているか元の形状に近いか)等、更にはプラスチ
ック容器に貼られたシール等により、遠赤外スペクトル
パターン、X線吸収パターン、偏光パターンが大きく変
動する。従って、例えば、偏光識別装置の場合には、プ
ラスチックの材質に起因する濃度以外に前記した容器の
傷、ゴミ、潰れ程度、或いはシールの有無等による影響
を加味して材質を判断しなくてはならない。この為、従
来は偏光メガネをかけた熟練した検査員が目視検査でし
か識別することができず、識別の自動化が困難であっ
た。
【0007】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、プラスチックの厚さ、形状、表面状態、ある
いはエンボス加工状態や容器の傷、ゴミ、潰れ程度、或
いはシールの有無等の諸条件に影響されることなく、プ
ラスチックを材質別に精度良く自動識別することがで
き、しかも設備コストが安価でメンテナンスも容易なプ
ラスチックの自動識別方法及び装置を提供することを目
的とする。
たもので、プラスチックの厚さ、形状、表面状態、ある
いはエンボス加工状態や容器の傷、ゴミ、潰れ程度、或
いはシールの有無等の諸条件に影響されることなく、プ
ラスチックを材質別に精度良く自動識別することがで
き、しかも設備コストが安価でメンテナンスも容易なプ
ラスチックの自動識別方法及び装置を提供することを目
的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
する為に、プラスチックの材質を識別するプラスチック
の識別方法において、前記プラスチックに偏光光線を透
過させた前記プラスチックの透過像を、偏光手段を介し
て撮像した偏光画像と偏光手段を介さないで撮像した非
偏光画像とに基づいて前記材質を識別することを特徴と
する。
する為に、プラスチックの材質を識別するプラスチック
の識別方法において、前記プラスチックに偏光光線を透
過させた前記プラスチックの透過像を、偏光手段を介し
て撮像した偏光画像と偏光手段を介さないで撮像した非
偏光画像とに基づいて前記材質を識別することを特徴と
する。
【0009】また、本発明は前記目的を達成するため
に、プラスチックの材質を識別するプラスチックの識別
装置において、前記プラスチックに偏光光線を照射する
光源部と、前記偏光光線が前記プラスチックを透過した
前記プラスチックの透過像を、偏光手段を介して撮像す
る第1の撮像手段と、前記透過像を偏光手段を介さない
で撮像する第2の撮像手段と、前記第1撮像手段で撮像
された偏光画像と前記第2の撮像手段で撮像された非偏
光画像とに基づいて前記材質を識別する演算手段と、を
備えていることを特徴とする。
に、プラスチックの材質を識別するプラスチックの識別
装置において、前記プラスチックに偏光光線を照射する
光源部と、前記偏光光線が前記プラスチックを透過した
前記プラスチックの透過像を、偏光手段を介して撮像す
る第1の撮像手段と、前記透過像を偏光手段を介さない
で撮像する第2の撮像手段と、前記第1撮像手段で撮像
された偏光画像と前記第2の撮像手段で撮像された非偏
光画像とに基づいて前記材質を識別する演算手段と、を
備えていることを特徴とする。
【0010】本発明によれば、プラスチックに偏光光線
を透過させた前記プラスチックの透過像を、偏光手段を
介して撮像した偏光画像と、偏光手段を介さないで撮像
した非偏光画像とに基づいてプラスチックの材質を識別
することにより、プラスチックの傷、ゴミ、潰れ程度或
いはシールの有無等の影響を除去した、即ちプラスチッ
クの偏光特性のみに起因する画像濃度パターンに基づい
て材質を識別することができる。
を透過させた前記プラスチックの透過像を、偏光手段を
介して撮像した偏光画像と、偏光手段を介さないで撮像
した非偏光画像とに基づいてプラスチックの材質を識別
することにより、プラスチックの傷、ゴミ、潰れ程度或
いはシールの有無等の影響を除去した、即ちプラスチッ
クの偏光特性のみに起因する画像濃度パターンに基づい
て材質を識別することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に従って本発明の
プラスチックの識別方法及び装置の好ましい実施の形態
を説明する。図1は、本発明のプラスチックの識別装置
の第1の実施の形態を説明する斜視図であり、図2は識
別装置をプラスチックの分別ラインに組み込んだライン
構成図である。また、材質を識別するプラスチックとし
て使用済の廃プラスチックボトルの例で説明する。
プラスチックの識別方法及び装置の好ましい実施の形態
を説明する。図1は、本発明のプラスチックの識別装置
の第1の実施の形態を説明する斜視図であり、図2は識
別装置をプラスチックの分別ラインに組み込んだライン
構成図である。また、材質を識別するプラスチックとし
て使用済の廃プラスチックボトルの例で説明する。
【0012】図2に示すように、分別ライン10は、材
質の異なる各種の廃プラスチックボトル11が混在した
状態で投入されるホッパー12と、識別装置14と、識
別されて分別されたプラスチックボトルをプレスして減
容化するプレス装置16と、プレスされたものを梱包す
る梱包装置18と、ホッパー12と識別装置14とプレ
ス装置16との間を繋ぐ搬送コンベア20、20とで構
成される。
質の異なる各種の廃プラスチックボトル11が混在した
状態で投入されるホッパー12と、識別装置14と、識
別されて分別されたプラスチックボトルをプレスして減
容化するプレス装置16と、プレスされたものを梱包す
る梱包装置18と、ホッパー12と識別装置14とプレ
ス装置16との間を繋ぐ搬送コンベア20、20とで構
成される。
【0013】識別装置14は、主として、廃プラスチッ
クボトル11を移送する移送コンベア22と、廃プラス
チックボトル11に偏光光線を照射する光源部24と、
偏光光線が廃プラスチックボトル11を透過した廃プラ
スチックボトル11の透過像を偏光フィルタ26を介し
て撮像する第1のCCDカメラ27と、透過像を偏光フ
ィルタを介さないで撮像する第2のCCDカメラ28
と、透過像を第1のCCDカメラ27と第2のCCDカ
メラ28とに導くハーフミラー30と、ハーフミラー3
0の前方に配設されたレンズ31と、第1のCCDカメ
ラ27で撮像された偏光画像と第2のCCDカメラ28
で撮像された非偏光画像とを対比して廃プラスチックボ
トル11の材質を識別するコンピュータ32とで構成さ
れる。符号、40、42、44は、識別された材質の異
なる廃プラスチックボトル11を分別するための容器で
ある。
クボトル11を移送する移送コンベア22と、廃プラス
チックボトル11に偏光光線を照射する光源部24と、
偏光光線が廃プラスチックボトル11を透過した廃プラ
スチックボトル11の透過像を偏光フィルタ26を介し
て撮像する第1のCCDカメラ27と、透過像を偏光フ
ィルタを介さないで撮像する第2のCCDカメラ28
と、透過像を第1のCCDカメラ27と第2のCCDカ
メラ28とに導くハーフミラー30と、ハーフミラー3
0の前方に配設されたレンズ31と、第1のCCDカメ
ラ27で撮像された偏光画像と第2のCCDカメラ28
で撮像された非偏光画像とを対比して廃プラスチックボ
トル11の材質を識別するコンピュータ32とで構成さ
れる。符号、40、42、44は、識別された材質の異
なる廃プラスチックボトル11を分別するための容器で
ある。
【0014】移送コンベア22はベルトがメッシュ状に
形成され、光源部24からの偏光光線が通過できるよう
になっている。光源部24は、白色光源34とその前方
に配設された偏光フィルタ36とから成り、ベルトの下
方位置に設けられた光源34からの光線が偏光フィルタ
36により偏光されて廃プラスチックボトル11に照射
される。
形成され、光源部24からの偏光光線が通過できるよう
になっている。光源部24は、白色光源34とその前方
に配設された偏光フィルタ36とから成り、ベルトの下
方位置に設けられた光源34からの光線が偏光フィルタ
36により偏光されて廃プラスチックボトル11に照射
される。
【0015】第1のCCDカメラ27に備えられた偏光
フィルタ26は、光源部24の偏光フィルタ36とは偏
光角度が逆に、即ち光源部24の偏光フィルタ36によ
る偏光が打ち消される光学配置になるように配設され
る。コンピュータ32は画像処理機能を備え、図3に示
すように、第1のCCDカメラ27で撮像された偏光画
像(偏光板あり)と、第2のCCDカメラ28で撮像さ
れた非偏光画像(偏光板なし)とを取り込み、偏光画像
の画像濃度パターンaから非偏光画像の画像濃度パター
ンbを差し引いた識別用画像の画像濃度パターン(a−
b)を形成する。ここで画像濃度パターンとは、撮像さ
れた廃プラスチックボトル11の各部分における濃淡に
よって形成される濃度パターンを言う。また、コンピュ
ータ32には、PETボトル、PVCボトル等の材質の
異なる複数のプラスチックボトルについて、傷、ゴミ、
潰れ、或いはシール等のない、即ち、正常状態の偏光画
像の画像濃度パターンから非偏光画像の画像濃度パター
ンを差し引いた標準画像の画像濃度パターンがデータベ
ース化されている。そして、識別用画像の画像濃度パタ
ーンと標準画像の画像濃度パターンとを照合することに
より、コンベアを流れる廃プラスチックボトル11の材
質を識別する。例えば、識別用画像の画像濃度パターン
がPETボトルに対応する標準画像の画像濃度パターン
と同じ透明であれば、移送コンベア22を移送される廃
プラスチックボトル11の材質がPETであると判定す
る。
フィルタ26は、光源部24の偏光フィルタ36とは偏
光角度が逆に、即ち光源部24の偏光フィルタ36によ
る偏光が打ち消される光学配置になるように配設され
る。コンピュータ32は画像処理機能を備え、図3に示
すように、第1のCCDカメラ27で撮像された偏光画
像(偏光板あり)と、第2のCCDカメラ28で撮像さ
れた非偏光画像(偏光板なし)とを取り込み、偏光画像
の画像濃度パターンaから非偏光画像の画像濃度パター
ンbを差し引いた識別用画像の画像濃度パターン(a−
b)を形成する。ここで画像濃度パターンとは、撮像さ
れた廃プラスチックボトル11の各部分における濃淡に
よって形成される濃度パターンを言う。また、コンピュ
ータ32には、PETボトル、PVCボトル等の材質の
異なる複数のプラスチックボトルについて、傷、ゴミ、
潰れ、或いはシール等のない、即ち、正常状態の偏光画
像の画像濃度パターンから非偏光画像の画像濃度パター
ンを差し引いた標準画像の画像濃度パターンがデータベ
ース化されている。そして、識別用画像の画像濃度パタ
ーンと標準画像の画像濃度パターンとを照合することに
より、コンベアを流れる廃プラスチックボトル11の材
質を識別する。例えば、識別用画像の画像濃度パターン
がPETボトルに対応する標準画像の画像濃度パターン
と同じ透明であれば、移送コンベア22を移送される廃
プラスチックボトル11の材質がPETであると判定す
る。
【0016】この判定において、識別用画像と標準画像
の画像濃度パターンを平均濃度値、濃度頻度分布(濃度
ヒストグラム)、あるいはプラスチックの材質に特有な
ピーク濃度値等のように数値化し、数値化した状態で識
別用画像と標準画像を照合するようにしても良い。例え
ば、平均濃度値や濃度頻度分布(濃度ヒストグラム)を
求める方法としては、画像濃度パターンを碁盤状に細分
化し、細分化された枡目の濃度を数値化することにより
行うことができる。
の画像濃度パターンを平均濃度値、濃度頻度分布(濃度
ヒストグラム)、あるいはプラスチックの材質に特有な
ピーク濃度値等のように数値化し、数値化した状態で識
別用画像と標準画像を照合するようにしても良い。例え
ば、平均濃度値や濃度頻度分布(濃度ヒストグラム)を
求める方法としては、画像濃度パターンを碁盤状に細分
化し、細分化された枡目の濃度を数値化することにより
行うことができる。
【0017】次に、上記の如く構成された識別装置の第
1の実施の形態の作用について説明する。ホッパー12
から搬送されて移送コンベア22上を移送される廃プラ
スチックボトル11に、光源部24からの偏光光線が照
射される。廃プラスチックボトル11を透過した偏光光
線はレンズ31で集光された後、ハーフミラー30によ
り分けられて第1のCCDカメラ27と第2のCCDカ
メラ28により廃プラスチックボトル11の透過像がそ
れぞれ撮像される。この時、第1のCCDカメラ27の
前方に備えられた偏光フィルタ26により光源部24の
偏光フィルタ36の偏光が打ち消される。これにより、
第1のCCDカメラ27には、廃プラスチックボトル1
1の材質の偏光特性に起因する画像濃度パターンaを有
する偏光画像が撮像される。この場合、廃プラスチック
ボトル11に傷、ゴミ、潰れ、シール等がある場合に
は、材質の偏光特性による画像濃度パターンに加えてシ
ール等の影響が加味された画像濃度パターンの画像が撮
像される。例えば、シールのある部分は他の部分よりも
暗く(濃く)撮像される。また、第2のCCDカメラ2
8には、傷、ゴミ、潰れ、シール等を含め、且つ材質の
偏光特性に影響されない目視したままの生の画像濃度パ
ターンbを有する非偏光画像が撮像される。
1の実施の形態の作用について説明する。ホッパー12
から搬送されて移送コンベア22上を移送される廃プラ
スチックボトル11に、光源部24からの偏光光線が照
射される。廃プラスチックボトル11を透過した偏光光
線はレンズ31で集光された後、ハーフミラー30によ
り分けられて第1のCCDカメラ27と第2のCCDカ
メラ28により廃プラスチックボトル11の透過像がそ
れぞれ撮像される。この時、第1のCCDカメラ27の
前方に備えられた偏光フィルタ26により光源部24の
偏光フィルタ36の偏光が打ち消される。これにより、
第1のCCDカメラ27には、廃プラスチックボトル1
1の材質の偏光特性に起因する画像濃度パターンaを有
する偏光画像が撮像される。この場合、廃プラスチック
ボトル11に傷、ゴミ、潰れ、シール等がある場合に
は、材質の偏光特性による画像濃度パターンに加えてシ
ール等の影響が加味された画像濃度パターンの画像が撮
像される。例えば、シールのある部分は他の部分よりも
暗く(濃く)撮像される。また、第2のCCDカメラ2
8には、傷、ゴミ、潰れ、シール等を含め、且つ材質の
偏光特性に影響されない目視したままの生の画像濃度パ
ターンbを有する非偏光画像が撮像される。
【0018】次に、コンピュータ32では、偏光画像の
画像濃度パターンaから非偏光画像の画像濃度パターン
bを差し引いた識別用画像の画像濃度パターン(a−
b)が形成され、この識別用画像の画像濃度パターンと
前述のデータベース化された標準画像の画像濃度パター
ンとが照合される。これにより、移送コンベア22上を
流れる廃プラスチックボトル11の材質を識別される。
画像濃度パターンaから非偏光画像の画像濃度パターン
bを差し引いた識別用画像の画像濃度パターン(a−
b)が形成され、この識別用画像の画像濃度パターンと
前述のデータベース化された標準画像の画像濃度パター
ンとが照合される。これにより、移送コンベア22上を
流れる廃プラスチックボトル11の材質を識別される。
【0019】このように、本発明のプラスチックの識別
方法では、識別用画像の画像濃度パターンは、傷、ゴ
ミ、潰れ、シール等の影響が除かれてプラスチックの材
質の偏光特性にのみ起因する画像濃度パターンの画像状
態で識別されるので、識別精度を著しく向上させること
ができる。また、本発明によれば、従来のように熟練し
た検査員を必要としないので識別の自動化を容易に図る
ことができる。この自動化において、従来の偏光メガネ
に変えて偏光フィルタ26を有する第1のCCDカメラ
27だけを設けた場合にも自動化にはなるが、この場合
には傷、ゴミ、潰れ、シール等の影響を除去できないの
で、識別精度の点で十分とは言えない。
方法では、識別用画像の画像濃度パターンは、傷、ゴ
ミ、潰れ、シール等の影響が除かれてプラスチックの材
質の偏光特性にのみ起因する画像濃度パターンの画像状
態で識別されるので、識別精度を著しく向上させること
ができる。また、本発明によれば、従来のように熟練し
た検査員を必要としないので識別の自動化を容易に図る
ことができる。この自動化において、従来の偏光メガネ
に変えて偏光フィルタ26を有する第1のCCDカメラ
27だけを設けた場合にも自動化にはなるが、この場合
には傷、ゴミ、潰れ、シール等の影響を除去できないの
で、識別精度の点で十分とは言えない。
【0020】次に、図4により本発明のプラスチックの
識別装置の第2の実施の形態を説明する。本発明の第2
の実施の形態は、第1のCCDカメラ27に設けた固定
式の偏光フィルタ26に変えて回転式の偏光フィルタ4
6を設け、偏光フィルタ46の偏光角度を任意に可変で
きるようにしたものである。
識別装置の第2の実施の形態を説明する。本発明の第2
の実施の形態は、第1のCCDカメラ27に設けた固定
式の偏光フィルタ26に変えて回転式の偏光フィルタ4
6を設け、偏光フィルタ46の偏光角度を任意に可変で
きるようにしたものである。
【0021】即ち、偏光フィルタ46は円板状に形成さ
れ、第1のCCDカメラ27に回転自在に支持される。
また、偏光フィルタ46の外周にはリング状のギア48
が設けられると共に、偏光フィルタ46の近傍に設けら
れたステッピングモータ50の回転軸先端にもギア52
が設けられ、両ギア50、52が噛合される。そして、
コンピュータ32は、偏光フィルタ46をビデオフレー
ム周期(1/30秒)に同期させながら第1のCCDカ
メラ27で廃プラスチックボトル11の偏光画像を撮像
すると共に、第1のCCDカメラ27での撮像と同期さ
せて第2のCCDカメラ28で廃プラスチックボトル1
1の非偏光画像を撮像する。そして、偏光画像の画像濃
度パターンと非偏光画像の画像濃度パターンの差が最も
大きくなる回転角度の時に撮像した画像を選択し、この
画像を識別用画像として材質の識別に使用する。識別用
画像と標準画像とを照合する点は第1の実施の形態と同
様である。
れ、第1のCCDカメラ27に回転自在に支持される。
また、偏光フィルタ46の外周にはリング状のギア48
が設けられると共に、偏光フィルタ46の近傍に設けら
れたステッピングモータ50の回転軸先端にもギア52
が設けられ、両ギア50、52が噛合される。そして、
コンピュータ32は、偏光フィルタ46をビデオフレー
ム周期(1/30秒)に同期させながら第1のCCDカ
メラ27で廃プラスチックボトル11の偏光画像を撮像
すると共に、第1のCCDカメラ27での撮像と同期さ
せて第2のCCDカメラ28で廃プラスチックボトル1
1の非偏光画像を撮像する。そして、偏光画像の画像濃
度パターンと非偏光画像の画像濃度パターンの差が最も
大きくなる回転角度の時に撮像した画像を選択し、この
画像を識別用画像として材質の識別に使用する。識別用
画像と標準画像とを照合する点は第1の実施の形態と同
様である。
【0022】本発明の第2の実施の形態によれば、固定
式の偏光フィルタ26の場合には偏光画像の画像濃度パ
ターンと非偏光画像の画像濃度パターンとの間に微妙な
画像濃度パターン差しかない場合でも、回転式の偏光フ
ィルタ46を回転させることにより、偏光画像の画像濃
度パターンと非偏光画像の画像濃度パターンとの間の濃
度差を明確にすることができる。特に、廃プラスチック
ボトル11の潰れの程度が大きい場合や、表面に大きな
凸凹がある場合にも偏光フィルタ46を回転させること
により潰れの影響を除去することができる。
式の偏光フィルタ26の場合には偏光画像の画像濃度パ
ターンと非偏光画像の画像濃度パターンとの間に微妙な
画像濃度パターン差しかない場合でも、回転式の偏光フ
ィルタ46を回転させることにより、偏光画像の画像濃
度パターンと非偏光画像の画像濃度パターンとの間の濃
度差を明確にすることができる。特に、廃プラスチック
ボトル11の潰れの程度が大きい場合や、表面に大きな
凸凹がある場合にも偏光フィルタ46を回転させること
により潰れの影響を除去することができる。
【0023】図5は、回転角度が5°ごとに第1のCC
Dカメラ27と第2のCCDカメラ28に撮像トリガ信
号を出して撮像したものである。図5に示すように、偏
光フィルタ46の回転角度が0°の時には、偏光画像
(偏光板あり)の画像濃度パターンaが薄く、非偏光画
像(偏光板なし)の画像濃度パターンbとの濃度差(a
−b)が殆ど差がないのに対し、回転角度が5°の時に
は、偏光画像の画像濃度パターンcが濃くなり、非偏光
画像の画像濃度パターンdに対して明確な濃度差(c−
d)が見られる。また、回転角度が10°になると、偏
光画像の画像濃度パターンeが再び薄くなり、非偏光画
像の画像濃度パターンfとの濃度差(e−f)が小さく
なる。このように偏光フィルタを偏光角度を変えると濃
度差が大きくなる理由は、プラスチックの厚さ、形状、
表面状態、あるいはエンボス加工状態や容器の傷、ゴ
ミ、潰れ程度、シール等により、偏光特性が微妙にズレ
るのを偏光フィルタ46の偏光角度を変えることにより
偏向特性のズレが修正されるためと考えられる。
Dカメラ27と第2のCCDカメラ28に撮像トリガ信
号を出して撮像したものである。図5に示すように、偏
光フィルタ46の回転角度が0°の時には、偏光画像
(偏光板あり)の画像濃度パターンaが薄く、非偏光画
像(偏光板なし)の画像濃度パターンbとの濃度差(a
−b)が殆ど差がないのに対し、回転角度が5°の時に
は、偏光画像の画像濃度パターンcが濃くなり、非偏光
画像の画像濃度パターンdに対して明確な濃度差(c−
d)が見られる。また、回転角度が10°になると、偏
光画像の画像濃度パターンeが再び薄くなり、非偏光画
像の画像濃度パターンfとの濃度差(e−f)が小さく
なる。このように偏光フィルタを偏光角度を変えると濃
度差が大きくなる理由は、プラスチックの厚さ、形状、
表面状態、あるいはエンボス加工状態や容器の傷、ゴ
ミ、潰れ程度、シール等により、偏光特性が微妙にズレ
るのを偏光フィルタ46の偏光角度を変えることにより
偏向特性のズレが修正されるためと考えられる。
【0024】また、偏光画像の画像濃度パターン差が小
さい廃プラスチックボトル11同士を識別する場合に
も、回転式の偏光フィルタ46を回転させて偏光画像の
画像濃度パターンが濃くなる回転角度の画像を選択して
両プラスチックボトルを対比することにより、識別精度
を向上させることができる。従って、本発明の第2の実
施の形態のプラスチックの識別装置を上述した分別ライ
ンに組み込むことにより、第1の実施の形態よりも更に
精度良く分別を行うことができる。
さい廃プラスチックボトル11同士を識別する場合に
も、回転式の偏光フィルタ46を回転させて偏光画像の
画像濃度パターンが濃くなる回転角度の画像を選択して
両プラスチックボトルを対比することにより、識別精度
を向上させることができる。従って、本発明の第2の実
施の形態のプラスチックの識別装置を上述した分別ライ
ンに組み込むことにより、第1の実施の形態よりも更に
精度良く分別を行うことができる。
【0025】ちなみに、偏光フィルタ46の回転角度を
変えて撮像している間は、移送コンベア22を停止する
か、又は、廃プラスチックボトル11の映像上での位置
を自動トラッキングしておき、廃プラスチックボトル1
1を移送させながら偏光フィルタ46を回転させて撮像
する。自動トラッキングする場合には、廃プラスチック
ボトル11の透過像を同一視野内に収めてトラッキング
する必要があるので、移送コンベア22を停止して撮影
する場合に比べて廃プラスチックボトル11の画像が小
さくなる。従って、複雑な形状の廃プラスチックボトル
11の材質を識別する場合には、移送コンベア22を停
止して撮影することが好ましい。しかし、PETボトル
等のように識別が比較的簡単なものは、自動トラッキン
グする方法でも精度良く識別できる。
変えて撮像している間は、移送コンベア22を停止する
か、又は、廃プラスチックボトル11の映像上での位置
を自動トラッキングしておき、廃プラスチックボトル1
1を移送させながら偏光フィルタ46を回転させて撮像
する。自動トラッキングする場合には、廃プラスチック
ボトル11の透過像を同一視野内に収めてトラッキング
する必要があるので、移送コンベア22を停止して撮影
する場合に比べて廃プラスチックボトル11の画像が小
さくなる。従って、複雑な形状の廃プラスチックボトル
11の材質を識別する場合には、移送コンベア22を停
止して撮影することが好ましい。しかし、PETボトル
等のように識別が比較的簡単なものは、自動トラッキン
グする方法でも精度良く識別できる。
【0026】尚、本発明は、使用済の廃プラスチックボ
トルに限定されるものではなく、未使用のプラスチック
ボトルを材質別に識別するのに使用してもよい。また、
プラスチックボトルに限らず材質がプラスチックのもの
の全てに適用することができる。
トルに限定されるものではなく、未使用のプラスチック
ボトルを材質別に識別するのに使用してもよい。また、
プラスチックボトルに限らず材質がプラスチックのもの
の全てに適用することができる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のプラスチ
ックの識別方法及び装置によれば、プラスチックに傷や
潰れ等があってもプラスチックの材質を精度良く識別す
ることができる。また、本発明によれば、従来のように
熟練した検査員を必要としないので識別の自動化を容易
に図ることができる。
ックの識別方法及び装置によれば、プラスチックに傷や
潰れ等があってもプラスチックの材質を精度良く識別す
ることができる。また、本発明によれば、従来のように
熟練した検査員を必要としないので識別の自動化を容易
に図ることができる。
【0028】更に、本発明は光学的な装置なので、装置
がシンプルでコストも安価でありメンテナンスも容易で
ある。
がシンプルでコストも安価でありメンテナンスも容易で
ある。
【図1】本発明のプラスチックの識別装置の第1の実施
の形態を説明する概略斜視図
の形態を説明する概略斜視図
【図2】本発明のプラスチックの識別装置を分別ライン
に組み込んだライン構成図
に組み込んだライン構成図
【図3】第1の実施の形態における廃プラスチックボト
ルの識別方法を説明する説明図
ルの識別方法を説明する説明図
【図4】本発明のプラスチックの識別装置の第2の実施
の形態を説明する概略斜視図
の形態を説明する概略斜視図
【図5】第2の実施の形態における廃プラスチックボト
ルの識別方法を説明する説明図
ルの識別方法を説明する説明図
10…分別ライン 11…廃プラスチックボトル 14…識別装置 22…移送コンベア 24…光源部 26、36…偏光フィルタ 27…第1のCCDカメラ 28…第2のCCDカメラ 30…ハーフミラー 31…レンズ 32…コンピュータ 34…光源 46…回転式偏光フィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G059 AA01 AA03 BB08 EE01 EE04 EE07 FF02 GG04 HH01 HH05 JJ02 JJ13 KK04 MM20 3F079 AD12 CA32 CB25 CB29 CB35 CB36 DA12
Claims (7)
- 【請求項1】プラスチックの材質を識別するプラスチッ
クの識別方法において、 前記プラスチックに偏光光線を透過させた前記プラスチ
ックの透過像を、偏光手段を介して撮像した偏光画像と
偏光手段を介さないで撮像した非偏光画像とに基づいて
前記材質を識別することを特徴とするプラスチックの識
別方法。 - 【請求項2】前記偏光画像の画像濃度パターンから前記
非偏光画像の画像濃度パターンを差し引いた識別用画像
の画像濃度パターンを形成し、この識別用画像の画像濃
度パターンに基づいて前記材質を識別することを特徴と
する請求項1のプラスチックの識別方法。 - 【請求項3】前記プラスチックの材質をボトルやトレー
等の元のままの形状で識別することを特徴とする請求項
1のプラスチックの識別方法。 - 【請求項4】プラスチックの材質を識別するプラスチッ
クの識別装置において、 前記プラスチックに偏光光線を照射する光源部と、 前記偏光光線が前記プラスチックを透過した前記プラス
チックの透過像を、偏光手段を介して撮像する第1の撮
像手段と、 前記透過像を偏光手段を介さないで撮像する第2の撮像
手段と、 前記第1撮像手段で撮像された偏光画像と前記第2の撮
像手段で撮像された非偏光画像とに基づいて前記材質を
識別する演算手段と、 を備えていることを特徴とするプラスチックの識別装
置。 - 【請求項5】前記偏光手段は前記光源部における偏光を
打ち消すものであることを特徴とする請求項4のプラス
チックの識別装置。 - 【請求項6】前記偏光手段の偏光角度を任意に可変でき
るようにしたことを特徴とする請求項4のプラスチック
の識別装置。 - 【請求項7】前記透過像をハーフミラーで前記第1の撮
影手段と前記第2の撮影手段とに導くことを特徴とする
請求項4プラスチックの識別装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16981398A JP2000002651A (ja) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | プラスチックの識別方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16981398A JP2000002651A (ja) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | プラスチックの識別方法及び装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000002651A true JP2000002651A (ja) | 2000-01-07 |
Family
ID=15893385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16981398A Pending JP2000002651A (ja) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | プラスチックの識別方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000002651A (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1494009A1 (en) * | 2003-06-30 | 2005-01-05 | Emhart Glass S.A. | Container inspection machine |
JP2011240235A (ja) * | 2010-05-17 | 2011-12-01 | Satake Corp | 容器の選別装置及び選別方法 |
CN104001676A (zh) * | 2014-05-04 | 2014-08-27 | 广东都市丽人实业有限公司 | 大型多品种混搭内衣自动化分拣方法及生产线 |
WO2015093206A1 (ja) * | 2013-12-16 | 2015-06-25 | ソニー株式会社 | 画像処理装置と画像処理方法 |
CN105127110A (zh) * | 2015-08-24 | 2015-12-09 | 南京爱丁堡环保科技有限公司 | 一种通用型的多光谱成像混合塑料的自动分选机 |
CN109127459A (zh) * | 2018-07-10 | 2019-01-04 | 华侨大学 | 一种建筑垃圾物料分拣方法 |
CN110202716A (zh) * | 2019-05-17 | 2019-09-06 | 佛山市玖州智能装备技术有限公司 | 废品塑料瓶分拣***及其分拣方法 |
JP2019200405A (ja) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | 株式会社三井光機製作所 | 3分光光学モジュール及びそれを利用した光学装置 |
CN116175659A (zh) * | 2023-02-23 | 2023-05-30 | 浙江国立包装有限公司 | 一种以纸代木成型板材的加工设备及其生产方法 |
RU2814861C1 (ru) * | 2023-04-04 | 2024-03-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Чистая Среда-ЭКОБОТ" | Система хранения сортированных объектов |
-
1998
- 1998-06-17 JP JP16981398A patent/JP2000002651A/ja active Pending
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1494009A1 (en) * | 2003-06-30 | 2005-01-05 | Emhart Glass S.A. | Container inspection machine |
JP2011240235A (ja) * | 2010-05-17 | 2011-12-01 | Satake Corp | 容器の選別装置及び選別方法 |
WO2015093206A1 (ja) * | 2013-12-16 | 2015-06-25 | ソニー株式会社 | 画像処理装置と画像処理方法 |
US10366303B2 (en) | 2013-12-16 | 2019-07-30 | Sony Corporation | Image processing device and image processing method |
CN104001676A (zh) * | 2014-05-04 | 2014-08-27 | 广东都市丽人实业有限公司 | 大型多品种混搭内衣自动化分拣方法及生产线 |
CN105127110A (zh) * | 2015-08-24 | 2015-12-09 | 南京爱丁堡环保科技有限公司 | 一种通用型的多光谱成像混合塑料的自动分选机 |
CN105127110B (zh) * | 2015-08-24 | 2017-09-19 | 南京爱丁堡环保科技有限公司 | 一种通用型的多光谱成像混合塑料的自动分选机 |
JP7183508B2 (ja) | 2018-05-15 | 2022-12-06 | 株式会社三井光機製作所 | 3分光光学モジュール及びそれを利用した光学装置 |
JP2019200405A (ja) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | 株式会社三井光機製作所 | 3分光光学モジュール及びそれを利用した光学装置 |
CN109127459A (zh) * | 2018-07-10 | 2019-01-04 | 华侨大学 | 一种建筑垃圾物料分拣方法 |
CN110202716A (zh) * | 2019-05-17 | 2019-09-06 | 佛山市玖州智能装备技术有限公司 | 废品塑料瓶分拣***及其分拣方法 |
CN110202716B (zh) * | 2019-05-17 | 2024-04-30 | 佛山市玖州智能装备技术有限公司 | 废品塑料瓶分拣***及其分拣方法 |
CN116175659A (zh) * | 2023-02-23 | 2023-05-30 | 浙江国立包装有限公司 | 一种以纸代木成型板材的加工设备及其生产方法 |
CN116175659B (zh) * | 2023-02-23 | 2023-09-19 | 浙江国立包装有限公司 | 一种以纸代木成型板材的加工设备及其生产方法 |
RU2814861C1 (ru) * | 2023-04-04 | 2024-03-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Чистая Среда-ЭКОБОТ" | Система хранения сортированных объектов |
RU2815930C1 (ru) * | 2023-04-14 | 2024-03-25 | Общество с ограниченной ответственностью "Чистая Среда-ЭКОБОТ" | Роботизированный модуль для сортировки твердых бытовых отходов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7449655B2 (en) | Apparatus for, and method of, classifying objects in a waste stream | |
CN100582752C (zh) | 透明性薄膜的异物检查方法 | |
JPH0412416B2 (ja) | ||
US8164750B2 (en) | Method and apparatus for detecting colored foreign particles in quartz powder material | |
JP2000002651A (ja) | プラスチックの識別方法及び装置 | |
KR102222177B1 (ko) | Ai를 활용한 재활용 분류 시스템 | |
KR101556228B1 (ko) | 분광기를 이용한 플라스틱의 재질별 선별 분류장치 | |
JP2011226821A (ja) | 識別装置および識別方法 | |
KR101298109B1 (ko) | 가시광 대역 플라스틱 판별 장치 및 이를 이용한 플라스틱 분류 시스템 | |
JPH06148095A (ja) | フィルム・シート類の透明欠陥検出方法 | |
DK200601078A (da) | Fremgangsmåde og apparat til kvalitetsbestemmelse af mælk ved maskinmalkning | |
JP2001033390A (ja) | 錠剤の外観検査装置及びptp包装機 | |
JP2004257937A (ja) | 異物検査装置および検査方法 | |
GB2172699A (en) | Apparatus and method for separating mixed products | |
JP2001272354A (ja) | 欠陥検査装置 | |
JP2007078498A (ja) | 光透過性容器充填液体中の異物検査装置 | |
KR101919748B1 (ko) | 품위판정유닛이 구비된 색채선별장치 | |
JP2001099783A (ja) | 光学式異物検出装置 | |
JP5143175B2 (ja) | ラマン散乱に基づく識別方法および識別装置、並びにラマン散乱スペクトルの計測方法および計測装置 | |
JP2001259536A (ja) | 廃棄物の分別方法および分別装置 | |
KR20170129077A (ko) | 투과 광학계 검사 장치 및 이를 이용한 결함 검사 방법 | |
KR20170133156A (ko) | 색채 선별장치 | |
Sevcik et al. | Applications of hyperspectral imaging and machine learning methods for real-time classification of waste stream components | |
JP2001013069A (ja) | 廃棄物の材質識別方法 | |
US20230085213A1 (en) | Near infrared indexer for recycling plastic objects |