IDS工业相机区分开口容器箱中的塑料垃圾与有机垃圾。

需要进行分类处理?

生物废物的智能废物管理提高了回收率,尽可能降低残余废物量

智慧城市的目标是在城市地区使用创新技术和数据驱动解决方案,而它的核心任务之一就是智能废物管理。这可以提高居民的生活质量,尽可能减少对环境的影响,还可以更有效地利用资源。节约资源不仅需要关注回收利用,还需要使用创新方法收集废物并改善废物处理。因此,高效的废物收集系统就成为智慧城市最重要的组成部分之一。此外,最迟从2025年5月1日起,在德国用于堆肥或发酵的有机垃圾箱中的废物在交付时含有的异物不得超过总重量的3.0%。为应对这一挑战,德国公司c-trace GmbH推出了人工智能解决方案c-detect。这家公司是废物处理物流各个方面的IT解决方案行业专家,专门开发远程信息处理解决方案,用于顺利从各个家庭收集有机废物。生物废物越纯净,去除异物的工作量和成本就越低。此外,随着可堆肥生物废物的数量增加,质量改善,相应的可销售最终产品也得到发展,这类产品已日趋成为重要的原材料。这家公司开发了第一个基于人工智能(AI)的系统,用于检测有机废物收集过程中的杂质,从而尽可能提高有机废物的纯度,方便进一步处理。

IDS相机是垃圾收集车可靠的眼睛

c-trace销售工程师Jan Birkhold解释道:“生物废物中的污染物,尤其是塑料,会大大提高成本,使回收耗费更长时间甚至导致回收无法进行。”c-detect计算机视觉系统将系统公司的智能软件与强大的IDS uEye FA工业相机相结合,使用“TopView”或“InsideView”检查有机垃圾箱的内容。

每种系统都配备两台相机,这样c-trace可以使用物体检测来识别所有相关类型的材料和不属于生物废物的物体。它经过训练后可以检测相应污染物,如塑料袋或金属,未来还将能够区分普通塑料袋和可生物降解塑料袋。系统通过图像验证识别、处理和记录静态图像记录(TopView)和倾倒过程中的动态图像记录(InsideView)。使用经过训练的人工智能可以立即在车内对内容进行评估。可以通过强大的AI车载计算机和相关的c-ident触摸板直接在车内实时跟踪检测分析。如果检测到异常,系统会保存证据照片并自动转发进行分析。

TopView型号从上方观察每个有机垃圾箱。为此,在收集车后部,在散装材料上方安装了两台相机。只要系统识别出开放的有机废物垃圾箱表面的杂质,废物收集车的倾倒过程就会自动停止。“因为系统可以配置,所以能够根据污染程度来设置系统应对哪些杂质做出响应,”Jan Birkhold解释道:“只要系统在垃圾箱中检测到杂质,就会停止倾倒垃圾箱,这样杂质就不会进入收集过程。”

坚固耐用的uEye FA工业相机观察垃圾收集车的倾倒仓
InsideView相机观察倾倒仓

InsideView型号则在倾倒仓中使用两个相机进行拍摄。它们对准垃圾箱的侧面,在清空过程中以高分辨率和高帧率记录垃圾的图像。如果表面下有任何异物,在清空垃圾箱时也会检测并记录这些异物。该系统还直接在垃圾收集车的InsideView上触发光学信号,使垃圾收集车可以向公民提供受污染垃圾箱的分类通知。不仅如此,如果一些垃圾箱反复被污染和被清空,而清空残余废物导致费用增加,相关机构就可以根据记录的图像证据,向需要负责任的公民收费,让他们直接承担一部分处置费用。当然,也可以组合使用两种型号。这样,垃圾收集车上最多有四个IDS相机接管自动控制。

c-ware AIR软件可以将车辆数据记录连同相应的图像、GPS坐标和应答器编号实时传送给垃圾处理公司和客户(行政区或市)进行评估或进行直接投诉处理。“快速图像处理在这里尤为重要。我们正在寻找一种可以独立编程的网络兼容高分辨率相机。”Jan Birkhold在解释相机型号选择时表示。其他决定性标准包括尺寸、自动曝光设置、保护级别、相机运行的可靠性和稳定性。

“快速图像处理在这里尤为重要。我们正在寻找一种可独立编程的网络兼容高分辨率相机。“

— c-trace销售工程师Jan Birkhold —

c-trace 采用的 GigE Vision® IDS 相机配备了索尼的紧凑型2/3" 全局快门CMOS传感器IMX264,可确保卓越的图像质量、出色的感光度和极高的动态范围。它内置120 MB的图像内存储器,能够以22 fps的速度以5:4的格式拍摄低噪点的高对比度5 MP图像,非常适合照明条件不断变化的应用。IP65/67防护等级可防污、防尘、防溅水,这是垃圾收集车需要的防护等级。

集成IDS相机的另一大优势是采用IDS peak,这大大简化了集成工作。Jan Birkhold说:“与网络兼容、支持 C++ 编程语言且在编程环境中提供了大量功能,这大大减轻了开发人员的工作难度。”根据所收集的数据,处理机构能够可靠地将生物废物分配到相应的垃圾箱或废物生产商。可以使用GPS坐标生成相应的热图。“我们的客户使用RFID应答器,它可以保证极高的读取率,可以精准识别垃圾箱,从而能够将清空的垃圾箱直接分配给公民。”Jan Birkhold表示。

所有数据都可以实时查看并随后进行分析。对有机废物的检查和评估不仅有助于提高人们对处理未混合有机废物的必要性的认识,而且也为物料流动管理决策打下基础。这样可以有针对性地单独处理严重污染批次,从而降低处理技术要求和减少操作成本。

IDS总经理Jan Hartmann对IDS相机为资源节约做出贡献感到高兴,他说:“uEye FA相机成为了垃圾收集车稳定可靠的眼睛,支持c-trace客户提高生物废物的质量。”c-trace AI 软件不断学习,从而不断提高分拣纯度和回收率。这两大组成部分有效协作,能够尽可能减少残余废物,有针对性地进行物流管理,减少堆肥中的微塑料,不仅如此,系统还有助于提高民众的回收意识,这一点非常重要。

“在运用c-detect后,地方当局能够可持续、经济高效地记录和分析生物废物中的污染物,并采取适当措施满足生物废物条例日益提高的要求。”Jan Birkhold强调。“对于城市和市政当局来说,这对改善各地区和地方层面的物质循环和流动越来越重要。”Jan Hartmann补充道:“这种区域材料循环的优化可以大幅度节约资源,而这离不开图像处理技术的贡献。”

应用前景

为了提高效率和可持续性,收集车未来还将使用一种相机系统。如果垃圾箱预期位置的指定半径内没有提供的废物垃圾箱,这种系统就可以针对这类事件按照数据保护的规定记录视频。如果识别系统没有读取到收集日订单路线上的某个应答器,系统就认为没有提供垃圾箱,此时c-gap车辆系统才会记录视频片段。此视频记录仅用于在公民就未提供垃圾箱进行投诉时进行预防性投诉处理。系统可以提供具体证据,证明投诉是否合理,或随后对未清空垃圾箱的处理流程是否合理。c-gap解决方案可以为废物处理公司节省大量里程和成本。

这个例子展示了为实现智慧城市,人工智能为垃圾管理的发展带来哪些帮助,以及它为必要变革提供哪些支持。地区、城市、市政当局和废物管理公司必须提高解决这一问题的能力,以应对未来的挑战,并以更高效和节约资源的方式开展工作。

带有 GigE Vision 固件的 uEye+ FA 工业相机

uEye FA - 最坚固耐用的工业相机

使用的型号:GV-5280FA-C-HQ
相机系列: uEye FA

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