(57)【要約】【課題】多数の異なる材質を含むプラスチック破砕片群から、濃い色のプラスチック破砕片であってもその材質を判別することができ、分別することが可能なプラスチックの分別装置を提供する。【解決手段】破断面を有するプラスチック破砕片に可視光および近赤外光を照射し、前記可視光および近赤外光の各々の反射光から各々の画像データを取得する画像データ取得手段と、前記可視光の照射により得られた画像データからプラスチック破砕片の輪郭を抽出する輪郭抽出手段と、前記近赤外光の照射により得られた画像データからプラスチック破砕片の材質を判別する材質判別手段と、前記プラスチック破砕片の輪郭および材質の少なくとも一方からプラスチック破砕片の分別データを得て、前記分別データに基づいてプラスチック破砕片を分別する分別手段とを備えるプラスチックの分別装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
破断面を有するプラスチック破砕片に可視光および近赤外光を照射し、前記可視光および近赤外光の各々の反射光から各々の画像データを取得する画像データ取得手段と、前記可視光の照射により得られた画像データからプラスチック破砕片の輪郭を抽出する輪郭抽出手段と、前記近赤外光の照射により得られた画像データからプラスチック破砕片の材質を判別する材質判別手段と、前記プラスチック破砕片の輪郭および材質の少なくとも一方からプラスチック破砕片の分別データを得て、前記分別データに基づいてプラスチック破砕片を分別する分別手段とを備えることを特徴とするプラスチックの分別装置。
【請求項２】
前記破断面を有するプラスチック破砕片に可視光を照射し、その反射光をＣＣＤカメラにより撮影してプラスチック破砕片の輪郭および破断面を抽出する請求項１に記載のプラスチックの分別装置。
【請求項３】
前記破断面を有するプラスチック破砕片に近赤外光を照射し、その反射光を近赤外カメラにより撮影してプラスチック破砕片の破断面の画像データからプラスチック破砕片の材質を判別する請求項１に記載のプラスチックの分別装置。
【請求項４】
破断面を有するプラスチック破砕片に可視光および近赤外光を照射し、前記可視光および近赤外光の各々の反射光から各々の画像データを取得する画像データ取得工程と、前記可視光の照射により得られた画像データからプラスチック破砕片の輪郭を抽出する輪郭抽出工程と、前記近赤外光の照射により得られた画像データからプラスチック破砕片の材質を判別する材質判別工程と、前記プラスチック破砕片の輪郭および材質の少なくとも一方からプラスチック破砕片の分別データを得て、前記分別データに基づいてプラスチック破砕片を分別する分別工程とを備えることを特徴とするプラスチックの分別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチックの分別装置および分別方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プラスチックの材質を判別する手段として、近赤外分光法がよく知られている。プラスチックに近赤外光を照射し、プラスチックから反射された反射光を分析すると、プラスチックの材質毎に反射光が異なるため、反射光からプラスチックの材質の判別が可能である（例えば、特許文献１参照）。また、プラスチックの材質をＣＣＤカメラおよび近赤外カメラを用いて画像情報の色・形状および近赤外スペクトルからプラスチックの材質を判別する方法もある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平６−２１０６３２号公報
【特許文献２】特開平２００５−１２１５８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、近赤外分光法では判別対象となるプラスチックが濃い色（例えば、黒色やグレー色）の場合、プラスチックに照射した近赤外光は、反射光の反射率が低く、反射光の測定が困難である。そのためにプラスチックの材質の判別が難しい課題があった。
【０００４】
本発明は、この様な背景技術に鑑みてなされたものであり、多数の異なる材質を含むプラスチック破砕片群から、濃い色のプラスチック破砕片であっても分別することが可能なプラスチックの分別装置および分別方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するプラスチックの分別装置は、破断面を有するプラスチック破砕片に可視光および近赤外光を照射し、前記可視光および近赤外光の各々の反射光から各々の画像データを取得する画像データ取得手段と、前記可視光の照射により得られた画像データからプラスチック破砕片の輪郭を抽出する輪郭抽出手段と、前記近赤外光の照射により得られた画像データからプラスチック破砕片の材質を判別する材質判別手段と、前記プラスチック破砕片の輪郭および材質の少なくとも一方からプラスチック破砕片の分別データを得て、前記分別データに基づいてプラスチック破砕片を分別する分別手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
上記の課題を解決するプラスチックの分別方法は、破断面を有するプラスチック破砕片に可視光および近赤外光を照射し、前記可視光および近赤外光の各々の反射光から各々の画像データを取得する画像データ取得工程と、前記可視光の照射により得られた画像データからプラスチック破砕片の輪郭を抽出する輪郭抽出工程と、前記近赤外光の照射により得られた画像データからプラスチック破砕片の材質を判別する材質判別工程と、前記プラスチック破砕片の輪郭および材質の少なくとも一方からプラスチック破砕片の分別データを得て、前記分別データに基づいてプラスチック破砕片を分別する分別工程とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、多数の異なる材質を含むプラスチック破砕片群から、濃い色のプラスチック破砕片であっても分別することが可能なプラスチックの分別装置および分別方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を詳細に説明する。
プラスチックを破砕機によって破砕するとプラスチック破砕片の破断面は白化する。プラスチック破砕片の破断面はプラスチック自身が持つ色より白くなる。プラスチック破砕片が白化している領域から、濃い色のプラスチックに対しても近赤外反射光が返ってくるためにプラスチック破砕片の材質を判別することが可能となる。本発明者らはこの点に着目し、本発明に至った。
【０００９】
本発明に係るプラスチックの分別装置は、破断面を有するプラスチック破砕片に可視光および近赤外光を照射し、前記可視光および近赤外光の各々の反射光から各々の画像データを取得する画像データ取得手段と、前記可視光の照射により得られた画像データからプラスチック破砕片の輪郭を抽出する輪郭抽出手段と、前記近赤外光の照射により得られた画像データからプラスチック破砕片の材質を判別する材質判別手段と、前記プラスチック破砕片の輪郭および材質の少なくとも一方からプラスチック破砕片の分別データを得て、前記分別データに基づいてプラスチック破砕片を分別する分別手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
前記破断面を有するプラスチック破砕片に可視光を照射し、その反射光をＣＣＤカメラにより撮影してプラスチック破砕片の輪郭および破断面を抽出することが好ましい。
【００１１】
前記破断面を有するプラスチック破砕片に近赤外光を照射し、その反射光を近赤外カメラにより撮影してプラスチック破砕片の破断面の画像データからプラスチック破砕片の材質を判別することが好ましい。
【００１２】
本発明に係るプラスチックの分別方法は、破断面を有するプラスチック破砕片に可視光および近赤外光を照射し、前記可視光および近赤外光の各々の反射光から各々の画像データを取得する画像データ取得工程と、前記可視光の照射により得られた画像データからプラスチック破砕片の輪郭を抽出する輪郭抽出工程と、前記近赤外光の照射により得られた画像データからプラスチック破砕片の材質を判別する材質判別工程と、前記プラスチック破砕片の輪郭および材質の少なくとも一方からプラスチック破砕片の分別データを得て、前記分別データに基づいてプラスチック破砕片を分別する分別工程とを備えることを特徴とする。
【実施例】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
実施例１
図１は本発明に係るプラスチックの分別装置の一実施態様を示すブロック図である。
【００１４】
図１において、１はプラスチック片、２は破砕部、３はプラスチック破砕片、４はＣＣＤカメラ、５は近赤外カメラ、６は搬送コンベア、７はＣＣＤカメラが捕捉できる可視光の波長の光を照射するＣＣＤカメラ用照明、８は近赤外カメラが捕捉できる近赤外の波長の光を照射する近赤外カメラ用照明、９は画像処理を行うデータ処理部、１０はデータ処理部からの分別データに基づいてプラスチックを分別する分別部である。
【００１５】
破砕部２はプラスチック片１を破断面が白化するようにプラスチックを破砕する。破砕部２によって破砕されたプラスチック破砕片３は搬送コンベア６により図１の矢印Ｙ方向に搬送される。
【００１６】
まず、画像データ取得手段において、搬送コンベア６を流れるプラスチック破砕片３に、ＣＣＤカメラ用照明７から可視光、および近赤外カメラ用照明８から近赤外光の照明光を照射し、プラスチック破砕片３に当たって反射した各々の反射光をＣＣＤカメラ４および近赤外カメラ５が受光する。各々の反射光から各々の画像データを取得する。
【００１７】
次に、輪郭抽出手段において、データ処理部９が、ＣＣＤカメラ４が撮影した反射光の画像データを分析してプラスチック破砕片３の輪郭を抽出する。
次に、材質判別手段において、データ処理部９が、近赤外カメラ５が撮影した反射光の画像データを分析してプラスチック破砕片３の材質を判別する。
【００１８】
次に、分別手段において、前記プラスチック破砕片の輪郭および材質からプラスチック破砕片の分別データを得て、前記分別データに基づいてプラスチック破砕片を分別する。分別部１０はデータ処理部９から送信される分別データを受信してプラスチック破砕片３を分別する。分別部１０はエアーノズルが配置されており、エアーノズルによって空気を噴出してプラスチック破砕片３を分別する動作を行う。
【００１９】
本発明において、ＣＣＤカメラとは、ＣＣＤ(電荷結合素子)と呼ばれる固体撮像素子を備え、可視画像を撮像するカメラの事を表す。近赤外カメラとは、近赤外線画像を撮像するカメラの事を表す。
次に、実施例１におけるプラスチックの分別方法の各工程を図２に示すフローチャートに従って説明する。
【００２０】
図２は、本発明に係るプラスチックの分別方法の一実施態様を示す工程図である。
図２においては、ＣＣＤカメラ４および近赤外カメラ５が撮影した反射光の画像データを分析して、プラスチック破砕片３の輪郭および材質を判別し、分別データを分別部１０に送信し、分別動作する際の処理手順を示すフローチャートである。
【００２１】
図２に示すプラスチックの分別方法において、ステップＳ１は画像データ取得工程、ステップＳ２からＳ４は輪郭抽出工程、ステップＳ５からＳ６は材質判別工程、ステップＳ７からＳ９は分別工程を示す。
【００２２】
図２において、ステップＳ１において、データ処理部９はプラスチック破砕片３を撮影したＣＣＤカメラ４および近赤外カメラ５の画像データを取得する。ＣＣＤカメラ４からは、カラー画像が得られる。近赤外カメラ５からは、搬送コンベア上の搬送コンベア幅方向（矢印Ｘ方向）のＸ位置の、近赤外スペクトルが得られる。
【００２３】
次にステップＳ２において、ステップＳ１でＣＣＤカメラ４から取得した画像データから、エッジ処理を行いプラスチック破砕片３の輪郭の抽出を行う。
ステップＳ３において、ステップＳ２で抽出されたプラスチック破砕片３の輪郭内領域に対して、明度分布を算出する。
【００２４】
ステップＳ４において、ステップＳ３で算出したプラスチック破砕片３の輪郭内領域の明度分布から、明度が高いプラスチック破砕片３の座標を特定する。これはプラスチックを破砕機によって破砕するとプラスチック破砕片３の破断面は白化するので、プラスチック破砕片３の破断面はプラスチック自身が持つ色より白くなる。すなわち、ステップＳ３で算出されたプラスチック破砕片３の輪郭内領域の明度分布から、明度が高いプラスチック破砕片３の座標を特定すれば、その座標はプラスチック破砕片３の破断面である。
【００２５】
次にステップＳ５において、ステップＳ４で特定した明度が高いプラスチック破砕片３の破断面に相当する座標に対応する近赤外カメラ５から取得した画像データの座標を特定する。
【００２６】
ステップＳ６において、ステップＳ５で特定した座標に対する近赤外スペクトルデータからプラスチックの材質を判別する。
ステップＳ７において、ステップＳ２で抽出されたプラスチック破砕片３の輪郭情報とステップＳ６で判別されたプラスチック破砕片３の材質情報に基づいてプラスチック破砕片３に対する分別データを算出する。
【００２７】
図３は、プラスチック破砕片の輪郭情報から分別データを算出する一例を示す図である。
図３に示すプラスチック破砕片３に対して、Ｘ長さおよびＹ長さがプラスチック破砕片の輪郭情報から求められる。そして、プラスチック破砕片３のＸ長さおよびＹ長さに応じたエアーを吐き出すエアーノズルの番号、エアー吐き出しタイミング、エアー吐き出し時間を算出する。
【００２８】
次にステップＳ８において、ステップＳ７で算出された分別データを分別部１０に送信する。
ステップＳ９において、ステップＳ８で送信された分別データに基づいて分別部１０はプラスチック破砕片３に対してエアーノズルからのエアーにより分別動作を行う。
【００２９】
なお、上記実施例では、分別部１０がエアーエジェクト方式によって分別動作を行うが、ステップＳ２で算出したプラスチック破砕片３の輪郭情報とステップＳ７で判別したプラスチックの材質情報に基づいて静電分離やメカ方式等の分別方式によって分別を行ってもよい。
【００３０】
以上説明した方法により、本発明によれば、多数の異なる材質を含むプラスチック群から、濃い色のプラスチックであってもプラスチックの材質毎に分別ができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、多数の異なる材質を含むプラスチック破砕片群から、濃い色のプラスチック破砕片であっても分別することができるので、広範囲の色に対応したプラスチック種類分別装置として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係るプラスチックの分別装置の一実施態様を示すブロック図である。
【図２】本発明に係るプラスチックの分別方法の一実施態様を示す工程図である。
【図３】プラスチック破砕片の輪郭情報から分別データを算出する一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  プラスチック片
２  破砕部
３  プラスチック破砕片
４  ＣＣＤカメラ
５  近赤外カメラ
６  搬送コンベア
７  ＣＣＤカメラ用照明
８  近赤外カメラ用照明
９  データ処理部
１０  分別部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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