JPH05126761A - 空びん分別装置 - Google Patents
空びん分別装置Info
- Publication number
- JPH05126761A JPH05126761A JP28964491A JP28964491A JPH05126761A JP H05126761 A JPH05126761 A JP H05126761A JP 28964491 A JP28964491 A JP 28964491A JP 28964491 A JP28964491 A JP 28964491A JP H05126761 A JPH05126761 A JP H05126761A
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- Japan
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- light
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガラスびんを自動的に色分別可能とした。
【構成】 被検査びん１に散乱光を照射する光源７と、
該光源７により照射された被検査びんを撮影するＣＣＤ
カメラ３と、該ＣＣＤカメラ３に到達するびん透過光
を、びんを透過しない光と識別して光の波長成分を測定
してびんの色を分類する機能を有する画像処理装置４と
からなることを特徴としている。
該光源７により照射された被検査びんを撮影するＣＣＤ
カメラ３と、該ＣＣＤカメラ３に到達するびん透過光
を、びんを透過しない光と識別して光の波長成分を測定
してびんの色を分類する機能を有する画像処理装置４と
からなることを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、種々の使用済みガラス
びんを再利用（リサイクル）することを目的としてガラ
スの色を自動的に分別する空びん分別装置に関する。
びんを再利用（リサイクル）することを目的としてガラ
スの色を自動的に分別する空びん分別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】収集されるガラスびんは、通常自治体が
運用する再資源化設備でコンベアにて搬送しながら作業
員が目視により数種類の色別に区分けして、破砕してカ
レットにした後製びん工場にて原料として使用される。
ガラスびんの色分別は現状では人間の目による判断に依
っており自動化の例は見当らない。
運用する再資源化設備でコンベアにて搬送しながら作業
員が目視により数種類の色別に区分けして、破砕してカ
レットにした後製びん工場にて原料として使用される。
ガラスびんの色分別は現状では人間の目による判断に依
っており自動化の例は見当らない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】びんの分別が自動化さ
れず人間の目に依存する理由は、収集したびんが寸法・
形状、色あいが多種に及ぶことのほか、その形態も千差
万別であり機械による識別が困難であるためである。即
ち、同一寸法のびんでもラベルの付着形態、フタの有
無、汚レの程度あるいは破損の状況などにより、びんの
透過光の様子が変化し、びんの寸法によっても透過光量
やその色あいの形状が異なるため、人間では一瞬にして
色分別をするために選定するびんの部位を、画像処理な
ど機械的な手段で正確にかつ高速に見分ける技術が確立
されていない。
れず人間の目に依存する理由は、収集したびんが寸法・
形状、色あいが多種に及ぶことのほか、その形態も千差
万別であり機械による識別が困難であるためである。即
ち、同一寸法のびんでもラベルの付着形態、フタの有
無、汚レの程度あるいは破損の状況などにより、びんの
透過光の様子が変化し、びんの寸法によっても透過光量
やその色あいの形状が異なるため、人間では一瞬にして
色分別をするために選定するびんの部位を、画像処理な
ど機械的な手段で正確にかつ高速に見分ける技術が確立
されていない。
【０００４】本発明は、この様な状況を鑑み、人間の判
別機構を類似した識別アルゴリズムを、照明とＣＣＤカ
メラによる画像信号を用いて実現することを課題とする
もので、びん色の識別を高速かつ信頼性の高い方法で自
動化することを目的とする。
別機構を類似した識別アルゴリズムを、照明とＣＣＤカ
メラによる画像信号を用いて実現することを課題とする
もので、びん色の識別を高速かつ信頼性の高い方法で自
動化することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では前述課題を解
決するために、被検査びん下方に散乱光源を配し、びん
上方にＣＣＤカメラを設けてＣＣＤカメラ画像信号の輝
度よりびん透過光の領域と光源から直接カメラに入射さ
れる領域を識別する機能、及びびん透過光の領域にあっ
て最も透過光量が大きい部分領域を選定する機能、さら
にこの部分領域の色波長成分即ち緑（Ｇ），赤（Ｒ），
青（Ｂ）の相対的な光強度の大きさからガラスの色を識
別する機能を持つ画像処理装置を具備することを特徴と
する。
決するために、被検査びん下方に散乱光源を配し、びん
上方にＣＣＤカメラを設けてＣＣＤカメラ画像信号の輝
度よりびん透過光の領域と光源から直接カメラに入射さ
れる領域を識別する機能、及びびん透過光の領域にあっ
て最も透過光量が大きい部分領域を選定する機能、さら
にこの部分領域の色波長成分即ち緑（Ｇ），赤（Ｒ），
青（Ｂ）の相対的な光強度の大きさからガラスの色を識
別する機能を持つ画像処理装置を具備することを特徴と
する。
【０００６】そして被検査びんに対する散乱光源とＣＣ
Ｄカメラとの配置は以下３種の配置がある。第１は前記
光源と、前記ＣＣＤカメラとを、前記被検査びんの胴部
の上下に平行に配設して、前記びん透過光のカメラ画像
信号から最も透過光量が大きい部分領域を選択したこと
を特徴とする。
Ｄカメラとの配置は以下３種の配置がある。第１は前記
光源と、前記ＣＣＤカメラとを、前記被検査びんの胴部
の上下に平行に配設して、前記びん透過光のカメラ画像
信号から最も透過光量が大きい部分領域を選択したこと
を特徴とする。
【０００７】第２は前記光源を前記被検査びんの口部に
平行に配設すると共に前記ＣＣＤカメラを前記被検査び
んの底部に平行に配設して、前記カメラの画像信号から
びんの直径を測定してその直径の大きさにより色判別の
ための領域を選択したことを特徴とする。第３は前記光
源を被検査びんの口部と底部とに配設し、該光源からの
透過光をミラーと反回転ストロボを介して同期して到達
するように前記ＣＣＤカメラを配設して前記カメラ画像
信号から最も透過光量が大きい部分領域を選択したこと
を特徴とする。
平行に配設すると共に前記ＣＣＤカメラを前記被検査び
んの底部に平行に配設して、前記カメラの画像信号から
びんの直径を測定してその直径の大きさにより色判別の
ための領域を選択したことを特徴とする。第３は前記光
源を被検査びんの口部と底部とに配設し、該光源からの
透過光をミラーと反回転ストロボを介して同期して到達
するように前記ＣＣＤカメラを配設して前記カメラ画像
信号から最も透過光量が大きい部分領域を選択したこと
を特徴とする。
【０００８】
【作用】散乱板を介した光源により、びんのレンズ効果
などによる極端に輝度のムラのない均一なびん透過画像
が得られる。このようにして得られたびん透過画像は、
光源から直接光が入射する領域に比べて透過光量が小さ
いから、カメラ視野領域の画像信号の輝度をあるしきい
値で区分することにより、びん透過光の領域が識別でき
る。さらにびん領域のうち最も輝度の高い領域を取り出
せば、この部分はラベルや汚れ、またはびんの形状が複
雑な底部隅部などの領域を除外した光がガラスに垂直に
透過する領域を選定することになり、人間が色判別する
ために選ぶ領域と一致する。この部分の色成分（Ｇ，
Ｒ，Ｂ）の分布は、ガラスの光透過度に関わりなくガラ
スの色分別と強い相関があるため、Ｇ，Ｒ，Ｂ成分の比
率を求めることにより色分別が可能となる。
などによる極端に輝度のムラのない均一なびん透過画像
が得られる。このようにして得られたびん透過画像は、
光源から直接光が入射する領域に比べて透過光量が小さ
いから、カメラ視野領域の画像信号の輝度をあるしきい
値で区分することにより、びん透過光の領域が識別でき
る。さらにびん領域のうち最も輝度の高い領域を取り出
せば、この部分はラベルや汚れ、またはびんの形状が複
雑な底部隅部などの領域を除外した光がガラスに垂直に
透過する領域を選定することになり、人間が色判別する
ために選ぶ領域と一致する。この部分の色成分（Ｇ，
Ｒ，Ｂ）の分布は、ガラスの光透過度に関わりなくガラ
スの色分別と強い相関があるため、Ｇ，Ｒ，Ｂ成分の比
率を求めることにより色分別が可能となる。
【０００９】
【実施例】本発明の第１実施例を図１に示す。以下図１
に依り、本発明の構成とその機能を説明する。高周波蛍
光灯などの光源７より照射される光はアクリル板などで
構成される散乱板６により散乱され上方に置かれる供試
びん１を透過してびん画像を形成する。びんはホールド
装置２により光源に平行に置かれ、その画像はＣＣＤカ
メラ（ＴＶカメラ）３により画像信号に変換される。画
像信号は画像処理装置４により処理され、びん色の識別
信号により適当なびん分別装置９により後流側で機械的
に分類する。
に依り、本発明の構成とその機能を説明する。高周波蛍
光灯などの光源７より照射される光はアクリル板などで
構成される散乱板６により散乱され上方に置かれる供試
びん１を透過してびん画像を形成する。びんはホールド
装置２により光源に平行に置かれ、その画像はＣＣＤカ
メラ（ＴＶカメラ）３により画像信号に変換される。画
像信号は画像処理装置４により処理され、びん色の識別
信号により適当なびん分別装置９により後流側で機械的
に分類する。
【００１０】画像処理装置４では、カメラ３により得ら
れる画像例えば図２に示す画像に対して、まずびん領域
の設定を行う。図のびん外側でかつ視野画面１１の領域
はびんを透過しないで直接、カメラに光源が入射する領
域であり、びん像１２に比べて透過光量が大きい。従っ
てこの視野画面の画素についてあるしきい値を超える明
るい部分を除外すれば、もしくは暗い部分を抽出するこ
とにり、びん画像の領域設定ができる。かくして得られ
たびん領域のうち、ラベルや汚レのある部分、及び光源
と垂直でない肉厚部分などは光源が垂直に透過する部分
１４に比べて光量が小さくなる。従ってびん画像領域の
うち最も輝度が高い領域を設定すれば、この部分はラベ
ル等を避けた領域となり、人間がびんの色を識別するた
めに選定する領域と概一致する。このようにして定めた
領域１４の光波長の成分（Ｇ，Ｒ，Ｂ）の比率はガラス
の分別色と強い相関があるため、これらの光波長成分の
大きさから被検査びんの色識別が可能となる。尚、検査
ラインでびんと形状が類似した磁器や金属製の容器につ
いても、びん画像内での透過光が無いため極端に輝度が
小さくなるため同じ検査ライン上で容易に識別が可能で
ある、なお画像処理の手順のフローの例を図３に示し
た。
れる画像例えば図２に示す画像に対して、まずびん領域
の設定を行う。図のびん外側でかつ視野画面１１の領域
はびんを透過しないで直接、カメラに光源が入射する領
域であり、びん像１２に比べて透過光量が大きい。従っ
てこの視野画面の画素についてあるしきい値を超える明
るい部分を除外すれば、もしくは暗い部分を抽出するこ
とにり、びん画像の領域設定ができる。かくして得られ
たびん領域のうち、ラベルや汚レのある部分、及び光源
と垂直でない肉厚部分などは光源が垂直に透過する部分
１４に比べて光量が小さくなる。従ってびん画像領域の
うち最も輝度が高い領域を設定すれば、この部分はラベ
ル等を避けた領域となり、人間がびんの色を識別するた
めに選定する領域と概一致する。このようにして定めた
領域１４の光波長の成分（Ｇ，Ｒ，Ｂ）の比率はガラス
の分別色と強い相関があるため、これらの光波長成分の
大きさから被検査びんの色識別が可能となる。尚、検査
ラインでびんと形状が類似した磁器や金属製の容器につ
いても、びん画像内での透過光が無いため極端に輝度が
小さくなるため同じ検査ライン上で容易に識別が可能で
ある、なお画像処理の手順のフローの例を図３に示し
た。
【００１１】本発明の第２実施例を図４に示す。被検査
対象びん１の口部に設けた白色発光体７から照射される
光は散乱板６を介してびん口部及びその周辺のガラスを
透過し、直接或は間接的にびん内部を照らし、びん底部
軸上に配置するＣＣＤカメラ３により円形の画像が撮像
される。このようにして得られた画像信号を画像処理装
置４により処理することにより色分別信号が得られ、こ
の信号によりびん分別装置９を制御してびんを色別す
る。
対象びん１の口部に設けた白色発光体７から照射される
光は散乱板６を介してびん口部及びその周辺のガラスを
透過し、直接或は間接的にびん内部を照らし、びん底部
軸上に配置するＣＣＤカメラ３により円形の画像が撮像
される。このようにして得られた画像信号を画像処理装
置４により処理することにより色分別信号が得られ、こ
の信号によりびん分別装置９を制御してびんを色別す
る。
【００１２】ＣＣＤカメラにより得られる図５に示すよ
うな画像から、画像処理装置で透過光の光量分布よりび
んの直径２Ｒが演算される。比較的透過光が均一な色判
定領域の中心からの距離ｒとびん半径との割合ｒ／Ｒは
多くのびんでほぼ一定の値を持つため、上記Ｒとびん中
心座標を知ることによりこの領域の画面上の位置が求め
られる。このようにして検出ウィンドー（色を識別する
ための測定領域で、この部分の透過光を分析する。）を
びん大きさに応じて適切に定めることができる。例えば
図５で大びん１２の画像に対しウィンドー１６中びん画
像１３に対しウィンドー１７、小びん画像１４に対しウ
ィンドー１８、極小びん１５に対しウィンドー１９の如
くウィンドーを定める。かくして得られるウィンドーの
色成分（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の大きさを測定すればこれらの値
から識別すべき色合いが算定できる。
うな画像から、画像処理装置で透過光の光量分布よりび
んの直径２Ｒが演算される。比較的透過光が均一な色判
定領域の中心からの距離ｒとびん半径との割合ｒ／Ｒは
多くのびんでほぼ一定の値を持つため、上記Ｒとびん中
心座標を知ることによりこの領域の画面上の位置が求め
られる。このようにして検出ウィンドー（色を識別する
ための測定領域で、この部分の透過光を分析する。）を
びん大きさに応じて適切に定めることができる。例えば
図５で大びん１２の画像に対しウィンドー１６中びん画
像１３に対しウィンドー１７、小びん画像１４に対しウ
ィンドー１８、極小びん１５に対しウィンドー１９の如
くウィンドーを定める。かくして得られるウィンドーの
色成分（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の大きさを測定すればこれらの値
から識別すべき色合いが算定できる。
【００１３】本発明の第３実施例を図６に示す。一般的
に、びんをとりあえず長手方向にそろえるのは比較的容
易であるが、びんの頭又は底方向をそろえることは、び
んの形状が多種多様なことから非常に困難である。そこ
で第３実施例では図６に示すように、ハーフミラー１
５、を供試びん１の頭方向と底方向の両方に配置し、そ
れを反射ミラー１７、と像合成ミラー１８を介してＣＣ
Ｄカメラ３．１台で図７のようにびん底像２２とびん頭
部像２３、を得る。
に、びんをとりあえず長手方向にそろえるのは比較的容
易であるが、びんの頭又は底方向をそろえることは、び
んの形状が多種多様なことから非常に困難である。そこ
で第３実施例では図６に示すように、ハーフミラー１
５、を供試びん１の頭方向と底方向の両方に配置し、そ
れを反射ミラー１７、と像合成ミラー１８を介してＣＣ
Ｄカメラ３．１台で図７のようにびん底像２２とびん頭
部像２３、を得る。
【００１４】撮像タイミングは、画像処理装置４からの
タイミング信号を出力し、ストロボ反転同期電源１６、
で２つの発光体７、を順番に発光させて同期を取る。ま
た、色識別においては、びん底像２２、とびん頭部像２
３に２個〜複数個の色分析ウィンドー１４、を設定し、
光張度の強いものを選択することにより、びんの底又は
頭部どちらを向いていても対応できる。
タイミング信号を出力し、ストロボ反転同期電源１６、
で２つの発光体７、を順番に発光させて同期を取る。ま
た、色識別においては、びん底像２２、とびん頭部像２
３に２個〜複数個の色分析ウィンドー１４、を設定し、
光張度の強いものを選択することにより、びんの底又は
頭部どちらを向いていても対応できる。
【００１５】これによってびんが上下どちらを向いてい
ても、ラベルの非常に少ないびん底の画像を画像処理装
置に取込むことが可能である。画像処理装置では、びん
の画像位置に色分析エリアを設定しており、この部分の
色成分（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の分布は、ガラスの色分別と強い
相関があるため、Ｒ，Ｇ，Ｂ成分の比率を求めることに
より色分別が可能となる。また、フタが残っていたり、
首の部分のラベル等による遮光の影響は、色分析エリア
の光の強さを比較し、どちらがびん底にあたるのかを判
断することにより排徐できる。
ても、ラベルの非常に少ないびん底の画像を画像処理装
置に取込むことが可能である。画像処理装置では、びん
の画像位置に色分析エリアを設定しており、この部分の
色成分（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の分布は、ガラスの色分別と強い
相関があるため、Ｒ，Ｇ，Ｂ成分の比率を求めることに
より色分別が可能となる。また、フタが残っていたり、
首の部分のラベル等による遮光の影響は、色分析エリア
の光の強さを比較し、どちらがびん底にあたるのかを判
断することにより排徐できる。
【００１６】なお、図６に示すハーフミラー１５を使う
手法は１例であり、ハーフミラー１５、を回転式ミラー
で機械的に同期させる方法や、カメラを２台それぞれび
ん頭部方向とびん底方向に置き、対向する光源との同期
撮影する方法もある。
手法は１例であり、ハーフミラー１５、を回転式ミラー
で機械的に同期させる方法や、カメラを２台それぞれび
ん頭部方向とびん底方向に置き、対向する光源との同期
撮影する方法もある。
【００１７】
【発明の効果】本発明は上記の如く構成されているので
従来作業員が実施していた回収びんの分別作業が自動化
することができ、人間が汚染物に触れたり検査ラインの
騒音に曝される機会を大巾に減ずることができ、作業環
境改善の効果が得られる。またこれまで述べたように分
別のアルゴリズムやハードウェアも単純なものであるた
め、低コストで検査装置を提供でき、処理の高速・無人
化を可能とすることを相まって、検査効率の大巾な向上
や検査の信頼性向上など、技術的・経済的な効果が得ら
れる。
従来作業員が実施していた回収びんの分別作業が自動化
することができ、人間が汚染物に触れたり検査ラインの
騒音に曝される機会を大巾に減ずることができ、作業環
境改善の効果が得られる。またこれまで述べたように分
別のアルゴリズムやハードウェアも単純なものであるた
め、低コストで検査装置を提供でき、処理の高速・無人
化を可能とすることを相まって、検査効率の大巾な向上
や検査の信頼性向上など、技術的・経済的な効果が得ら
れる。
【図１】本発明の第１実施例を示す概略図である。
【図２】第１実施例の画像処理説明図である。
【図３】本発明の色分析フローチャート図である。
【図４】本発明の第２実施例を示す概略図である。
【図５】第２実施例のびん画像と色判別領域との関連説
明図である。
明図である。
【図６】本発明の第３実施例を示す概略図である。
【図７】第３実施例のびんの首及びびん底方向からのび
ん画像図である。
ん画像図である。
【符号の説明】 １ 被検査びん ３ ＣＣＤカメラ ４ 画像処理装置 ７ 光源
Claims (4)
- 【請求項１】 被検査びんに散乱光を照射する光源と、
該光源により照射された被検査びんを撮影するＣＣＤカ
メラと、該ＣＣＤカメラに到達するびん透過光を、びん
を透過しない光と識別して光の波長成分を測定してびん
の色を分類する機能を有する画像処理装置とからなる空
びん分別装置。 - 【請求項２】 前記光源と、前記ＣＣＤカメラとを、前
記被検査びんの胴部の上下に平行に配設して、前記びん
透過光のカメラ画像信号から最も透過光量が大きい部分
領域を選択したことを特徴とする請求項１記載の空びん
分別装置。 - 【請求項３】 前記光源を前記被検査びんの口部に平行
に配設すると共に前記ＣＣＤカメラを前記被検査びんの
底部に平行に配設して、前記カメラの画像信号からびん
の直径を測定してその直径の大きさにより色判別のため
の領域を選択したことを特徴とする請求項１記載の空び
ん分別装置。 - 【請求項４】 前記光源を被検査びんの口部と底部とに
配設し、該光源からの透過光をミラーと反回転ストロボ
を介して同期して到達するように前記ＣＣＤカメラを配
設して前記カメラ画像信号から最も透過光量が大きい部
分領域を選択したことを特徴とする請求項１記載の空び
ん分別装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28964491A JPH05126761A (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | 空びん分別装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28964491A JPH05126761A (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | 空びん分別装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05126761A true JPH05126761A (ja) | 1993-05-21 |
Family
ID=17745911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28964491A Withdrawn JPH05126761A (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | 空びん分別装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05126761A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004081550A1 (de) * | 2003-03-10 | 2004-09-23 | Syscona Kontrollsysteme Gmbh | Vollinspektion der innenwand transparenter gebinde |
| JP2011016040A (ja) * | 2009-07-07 | 2011-01-27 | Pura Techno Material:Kk | キャップ分別装置 |
| JP2017064579A (ja) * | 2015-09-28 | 2017-04-06 | ジャパンテック株式会社 | ボトル選別システム |
| EP3650839A1 (de) * | 2018-11-09 | 2020-05-13 | ACM-Automatisierung, Computertechnik, Meß- und Regeltechnik GmbH | Labor-gasmessgerät |
| KR102222176B1 (ko) * | 2020-07-24 | 2021-03-03 | 주식회사 에이트테크 | 인공지능 기반의 재활용 분류 시스템 |
| KR102222177B1 (ko) * | 2020-07-24 | 2021-03-03 | 주식회사 에이트테크 | Ai를 활용한 재활용 분류 시스템 |
| CN113305034A (zh) * | 2020-09-14 | 2021-08-27 | 绵阳中润机电科技有限公司 | 回收瓶的视觉分级系统及方法 |
-
1991
- 1991-11-06 JP JP28964491A patent/JPH05126761A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004081550A1 (de) * | 2003-03-10 | 2004-09-23 | Syscona Kontrollsysteme Gmbh | Vollinspektion der innenwand transparenter gebinde |
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| KR102222176B1 (ko) * | 2020-07-24 | 2021-03-03 | 주식회사 에이트테크 | 인공지능 기반의 재활용 분류 시스템 |
| KR102222177B1 (ko) * | 2020-07-24 | 2021-03-03 | 주식회사 에이트테크 | Ai를 활용한 재활용 분류 시스템 |
| CN113305034A (zh) * | 2020-09-14 | 2021-08-27 | 绵阳中润机电科技有限公司 | 回收瓶的视觉分级系统及方法 |
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