JPH04135657A - ごみ破砕機内滞留検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野〕 本発明は、ごみ破砕機製品の圧縮フィーダの制御に適用
されるごみ破砕機内滞留検出装置に関する。

〔従来の技術］ ごみ破砕機は、第３図に示すようにハンマ０１とグレー
ト０２を備え、供給コンベア０３Ｌこより供給されたご
み０４がシュート０５と押し込み装置０６と圧縮フィー
ダ０７を備えたフィーダ部を介して供給される。

従来の上記ごみ破砕機の運転においては、フィーダ部の
ごみ０４の状態をテレビカメラ０８が撮影し、それをオ
ペレータが常時監視して運転を行っていた。

〔発明が解決しようとする課題］ 従来のごみ破砕機の運転においては、ごみ供給コンベア
からフィーダ部へ投入されるごみの状況を人間が判断し
て行っているため、個人差があって適切な判断がされず
、ごみ破砕機の運転に支障をきたすことがあり、また、
常時監視する必要があるため、作業者に過重な労働を強
いる結果となっていた。

上記ごみ破砕機に供給されるごみについては、ごみ供給
コンベアからフィーダ部へごみが投入された後、引き続
いて供給コンベアからの新たなごみの投入が無く、ごみ
が滞留せず正常に噛み込まれている状態ならば、フィー
ダ部でごみが占める面積は減少しでいく。

しかし、ごみが噛み込まれず滞留状態ならば、フィーダ
部でごみが動いたとしても、位置が変化するだけで占め
る面積は変わらない。

この２つの状態の差異を、計算機処理で認識することに
より、ごみが滞留しているかどうかの判断は自動化する
ことができる。

ごみの占める面積は、ごみがある場合、その場所にごみ
が無い時と比べて、光の反射状態が変わる。つまり、ご
みが有る領域は輝度レベルが上がるという知識を利用し
て、計算機により認識することが可能である。

特に、ごみが滞留している場合には、ごみの量は変化し
ないので、ごみが動いてごみがもともとあった領域の輝
度が下がったとしても、輝度が下がった領域と同じ面積
の輝度が上がる領域が存在する。つまり、トータルすれ
ば、ごみの占める面積の変化がない。そのため、フィー
ダ部のごみの滞留を自動検出することが可能になり、ご
み破砕機の制御の省力化が可能になる。

本発明は、前記前半に記載した課題を解決するため、後
半に記載した考え方にもとづき、ごみの滞留の自動検出
が可能な装置を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のごみ破砕機内滞留検出装置は、外界の画像をビ
デオ信号に変換する撮像装置と、前記撮像装置が出力す
るアナログ信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換回路と、前
記Ａ／Ｄ変換回路が出力するデジタル画像を記憶する第
１のフレームメモリと、現時点のデジタル画像から前記
第１のフレームメモリに記憶されている前回サンプリン
グしたデジタル画像を減算する減算回路と、前記減算回
路が出力するｈｏｔ部とｃｏｌｄ部の画像について閾値
で２値化して分ける２（Ｉ！化回路と、前記２値化回路
が出力するｈｏｔ部の２値画像とｃｏｌｄ部の２値画像
をそれぞれ記憶しておく第２及び第３のフレームメモリ
と、前記第２及び第３のフレームメモリのｈｏｔ部の２
値画像とｃｏｌｄ部の２値画像の面積を求める面積計算
装置と、前記面積計算装置が出力するｈｏｔ部とｃｏｌ
ｄ部の面積差を計算する面積差計算装置と、前記面積差
計算装置の出力と閾値から滞留を判断する判定装置を有
することを特徴とする。

〔作用〕

上記において、外界の画像をビデオ信号変換する撮像装
置で、フィーダ部の画像を撮り、出力されるアナログ信
号をＡ／Ｄ変換回路で変換することにより、計算機処理
可能なデジタル画像が得られる。

前記Ａ／Ｄ変換回路が出力するデジタル画像は、第１の
フレームメモリで記憶され、また、減算回路に入力され
る。前記減算回路では、現時点のデジタル画像から前記
フレームメモリに記憶されている前回サンプリングした
デジタル画像を減算することにより、前回サンプリング
時にのみごみが存在した領域がマイナスの輝度を示し、
現時点にのみごみが存在する領域がプラスの輝度を示す
画像が得られる。

前記減算回路の出力画像を入力する２゛値化路では、閾
値を用いてプラスの輝度部（ｈｏｔ部）とマイナスの輝
度部（ｃｏｌｄ部）に分けた２値画像が得られ、ｈｏｔ
部及びｃｏｌｄ部の画像はそれぞれ第２及び第３のフレ
ームメモリで記憶される。

前記第１及び第２のフレームメモリに記憶されたそれぞ
れの２値画像は面積計算装置に入力され、同装置は前回
及び今回のそれぞれのサンプリング時にだけ存在するご
みの占める面積を求め、面積差計算装置で前回及び今回
のサンプリング時に存在するごみの占める面積の差を求
める。

前記面積の差は判定装置に入力され、同判定装置では面
積差計算装置の出力と閾値から滞留を判断する。

上記により、ごみ破砕機内のごみの滞留の検出の自動化
が可能となり、オペレータの運転負担が軽減されると共
に、フィーダ内のごみのレベル制御の自動化も可能とな
る。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図により説明する。

第１図に示す本実施例は、外界の画像をビデオ信号に変
換する撮像装置ｌと、前記撮像装置１が出力するアナロ
グ信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換回路２と、前記Ａ／
Ｄ変換回路２が出力するデジタル画像を記憶する第１の
フレームメモリ３と、Ａ／Ｄ変換回路２より入力した現
時点のデジタル画像から前記第１のフレームメモリ３に
記憶されている前回サンプリングしたデジタル画像を減
算する減算回路４と、前記減算回路４が出力するｈｏｔ
部画像画像ｏｌｄ部画像について閾値５で２値化する２
値化回路６と、前記２値化回路６が出力するｈｏｔ部の
２値画像とｃｏｌｄ部の２値画像をそれぞれ記憶してお
く第２及び第３のフレームメモリ７．８と、前記第２及
び第３のフレームメモリのｈｏｔ部の２値画像とｃｏｌ
ｄ部の２値画像の面積を求める面積計算装置９と、前記
面積計算装置９が出力するｈｏｔ部とｃｏｌｄ部の面積
差を計算する面積差計算装置１０と、前記面積差計算装
置１０の出力と閾値１°１から滞留を判断する判定袋Ｗ
１２を有することを特徴としている。

上記においては、所定のサンプリング間隔Δｔで、圧縮
フィーダ部の画像を撮像装置１で取り込んで、以下の要
領で、圧縮フィーダ部のごみの滞留検出をΔを毎に行う
。

上記撮像袋Ｗ１からのアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換回路
２でデジタル化する。

ある時点ｔにて得られたデジタル画像データを、１≦Ｘ
≦ｍ、１≦ｙ≦ｎとし、各々の座標（χ、ｙ）の輝度を
Ｆ　（ｘ、ｙ、ｔ）の形で示す。

以降画像データをＦ　（ｘ、ｙ、ｔ）の形式で表現する
。

デジタル画像Ｆ　（ｘ、ｙ、ｔ）を、フレームメモリ３
に格納する。現時点ｔ０にて得られたデジタル画像Ｆ　
（ｘ、’ｙ、ｔｏ　）と、前回サンプリングしたデジタ
ル画像Ｆ　（ｘ、ｙ、ｔｏ−Δｔ）をフレームメモリ３
から取り出し、減算回路４で式１の計算をし、差画像Ｅ
　（ｘ、ｙ、ｔｏ　）を求める。

Ｅ　（ｘ、ｙ、ｔｏ　　）＝Ｆ　　（ｘ、ｙ、　　ｔｏ
　　）−Ｆ　（ｘ、　ｙ、　　ｔｏ−Δｔ）・・・・・
・・・・式１次に、２値化回路６において、別途設定さ
れている閾値５のｈ　（＞ｏ）を用いて、差画像Ｅ　（
ｘ、ｙ、ｔ、）の各座標（ｘ、ｙ）に対して、次の２値
化処理をし、ｈｏｔ部の２値画像データＮｈ（ｘ、）’
＋　　ｔ、）、ｃｏｌｄ部の２値画像データＮＣ（ｘ、
ｙ、ｔｏ　）を求める。

上記２値化回路６は、ｈｏｔ部の２値画像データについ
て、 Ｅ　（ｘ、ｙ、ｔｏ　）≦ｈならば０′を出力する。

（Ｎｈ　（ｘ、ｙ、ｔｏ）＝０） Ｅ　（ｘ、ｙ、ｔｏ　）＞ｈならば１′を出力する。

（Ｎｈ　（ｘ、ｙ、ｔｏ　）＝１） また、ｃｏｌｄ部の２値画像データについて、Ｅ　（ｘ
、　ｙ、　　ｔｏ　）　＜　　ｈならば１′を出力する
。

（Ｎｃ（ｘ、ｙ、ｔｏ　　）＝１） Ｅ　（ｘ、　　ｙ、　　ｔｏ　）≧−りならば０′を出
力する。

（Ｎ、Ｃ（Ｘ、　　ｙ、ｔｏ　）＝Ｏ）上記ｈｏｔ部の
２値画像データ Ｎｈ　（ｘ、ｙ、ｔｏ　）についてはフレームメモリ７
に、ｃｏｌｃ１部の２値画像データ Ｎｃ　（Ｘ、Ｖ、　　ｔｏ　）についてはフレームメモ
リ８に、それぞれ格納する。

上記フレームメモリ７．８のｈｏｔ部とｃｏｌｄ部の２
値画像データＮｈ、Ｎｃについては、それぞれ面積計算
装置９で輝度が１である座標（ｘ、ｙ）をカウントして
ごみの占める面積とし、それぞれの面積Ｓ１と面積Ｓ２
を求める。更に、面積差計算装置１０で、式２で示すよ
うに面積差ΔＳを求める。

Δ５＝ｌＳ２−３．　　Ｉ・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・式２上記面積差計算装置１０の出力Δ
Ｓは、閾値１１のＫと判定装置１２で比較され次の判定
が行われる。

ΔＳ＜Ｋならばごみが滞留していると判断する。

ΔＳ≧にならばごみが滞留していないと判断する。

以上のように、画像のサンプリングをΔを間隔で行って
いるのに合わせて、Δを毎に逐次的にフィーダ部のごみ
の滞留検出を行う。

なお、第２図（ａ）、　（ｂ）はそれぞれごみが滞留し
ている場合と滞留していない場合を示しており（実線は
１＝１０．破線は１＝１．−Δｔにおけるもの）、第２
図（Ｃ）、　（ｄ）はそれぞれの場合のｘ＝ｘ。

のラインにおける上記処理の各段階における出力画像を
示している。

上記により、ごみ破砕機内のごみの滞留の検出の自動化
が可能となり、オペレータの運転負担が軽減されると共
に、フィーダ内のごみのレベル制御の自動化も可能とな
る。

〔発明の効果〕 本発明のごみ破砕機内滞留検出装置は、撮像装置が撮影
した画像をＡ／Ｄ変換し、更に２値画像に変換して、前
回及び今回のごみの占有面積の差を求めることによって
、ごみ破砕機内のごみの滞留の検出の自動化が可能にな
り、オペレータの運転負担が軽減されるとともに、フィ
ーダ内のごみのレベル制御の自動化への応用も可能とす
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る全体構成の説明図、第
２図は上記一実施例において得られる画像データの説明
図、第３図はごみ破砕機の説明図である。 １・・・撮像装置、　２・・・Ａ／Ｄ変換回路、・・・
フレームメモリ、　　４・・・減算回路、・・・閾値、
　６・・・２値化回路、 ・・・フレームメモリ、　　８・・・フレームメモリ、
・・・面積計算装置、　　１０・・・面積差計算装置、
１・・・閾値、　　１２・・・判定装置。 ８１図 代理人　弁理士　坂　間　　暁　外２名躬３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　外界の画像をビデオ信号に変換する撮像装置と、前記
   撮像装置が出力するアナログ信号をデジタル化するＡ／
   Ｄ変換回路と、前記Ａ／Ｄ変換回路が出力するデジタル
   画像を記憶する第１のフレームメモリと、現時点のデジ
   タル画像から前記第１のフレームメモリに記憶されてい
   る前回サンプリングしたデジタル画像を減算する減算回
   路と、前記減算回路が出力するプラスの輝度を有する画
   像（以降ｈｏｔ部と略称）とマイナスの輝度を有する画
   像（以降ｃｏｌｄ部と略称）について閾値で２値化する
   ２値化回路と、前記２値化回路が出力するｈｏｔ部の２
   値画像とｃｏｌｄ部の２値画像をそれぞれ記憶しておく
   第２及び第３のフレームメモリと、前記第２及び第３の
   フレームメモリのｈｏｔ部の２値画像とｃｏｌｄ部の２
   値画像の面積を求める面積計算装置と、前記面積計算装
   置が出力するｈｏｔ部とｃｏｌｄ部の面積差を計算する
   面積差計算装置と、前記面積差計算装置の出力と閾値か
   ら滞留を判断する判定装置を有することを特徴とするご
   み破砕機内滞留検出装置。