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JP7108283B2 - Waste Sorting System, Teacher Data Generating Device, Teacher Data Generating System, and Teacher Data Generating Program - Google Patents
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JP7108283B2 - Waste Sorting System, Teacher Data Generating Device, Teacher Data Generating System, and Teacher Data Generating Program - Google Patents

Waste Sorting System, Teacher Data Generating Device, Teacher Data Generating System, and Teacher Data Generating Program Download PDF

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Description

本発明は、廃棄物選別システムにおいて行われる機械学習に用いられる教師データを生成する廃棄物選別システム、教師データ生成装置、教師データ生成システム、および教師データ生成プログラムに関する。 The present invention relates to a waste sorting system, a teacher data generation device, a teacher data generation system, and a teacher data generation program for generating teacher data used for machine learning performed in the waste sorting system.

近年、資源の有効活用の観点から、廃棄物をリサイクル可能な資源として再利用することが求められている。廃棄物の再利用を進めるためには、廃棄物を素材毎に選別することが必要である。例えば、住宅や施設を解体処理した際に発生する解体ゴミや、災害時に発生する瓦礫などには、木材、金属類、ガラス類、プラスチック類などの異なる素材の廃棄物が混在しており、これらの多くは人手により選別されている。 In recent years, from the viewpoint of effective use of resources, there is a demand for reusing waste as recyclable resources. In order to promote reuse of waste, it is necessary to sort waste by material. For example, waste from dismantled houses and facilities, as well as rubble generated at the time of a disaster, contains a mixture of different materials such as wood, metal, glass, and plastic. Most of them are manually sorted.

本出願人は、このような廃棄物に対応した選別システムを特許文献1に開示している。特許文献1に開示されている選別システムは、コンベアで搬送される廃棄物の画像や廃棄物の重量などの情報をモニタに表示する。作業者は、モニタに表示された情報に基づいて廃棄物の素材を判断し、素材に応じたスイッチを操作する。選別システムは、ロボットアームを駆動してコンベア上の廃棄物を把持し、操作されたスイッチに対応する素材の回収ボックスに当該廃棄物を排出することにより選別する。また、廃棄物の画像とその素材を示す素材情報とを結びつけ、教師データとして記憶する。 The applicant of the present application discloses a sorting system for such waste in Patent Document 1. The sorting system disclosed in Patent Document 1 displays information such as the image of the waste conveyed by the conveyor and the weight of the waste on a monitor. The operator determines the material of the waste based on the information displayed on the monitor and operates the switch according to the material. The sorting system sorts the waste by driving the robot arm to grip the waste on the conveyor and ejecting the waste into the collection box of the material corresponding to the operated switch. Also, the image of the waste and the material information indicating the material thereof are linked and stored as training data.

特開2017-109161号公報JP 2017-109161 A

特許文献1に開示されている選別システムでは、廃棄物の処理量に応じた量の教師データを生成することができる。しかしながら、この選別システムは、廃棄物がコンベア上を一つずつ流れることから、単位時間あたりの廃棄物の処理量が比較的少なく、多量の教師データを生成することには適さなかった。 The sorting system disclosed in Patent Document 1 can generate an amount of training data corresponding to the amount of waste to be processed. However, this sorting system is not suitable for generating a large amount of training data because the wastes flow one by one on the conveyor, so the amount of wastes processed per unit time is relatively small.

例えば、廃棄物がコンベア上を複数個ずつ流れる構成を採用することで、単位時間あたりの廃棄物の処理量を増やすことができる。しかしながら、複数の廃棄物が表示されている場合、素材情報を結びつける廃棄物を選択する操作と、選択した廃棄物の素材を指定する操作と、の複数の操作が必要となるので、廃棄物の搬送速度に作業者の操作が遅れてしまうおそれがあった。 For example, by adopting a configuration in which a plurality of pieces of waste flow on a conveyor, the amount of waste processed per unit time can be increased. However, when multiple wastes are displayed, multiple operations of selecting a waste that links material information and specifying the material of the selected waste are required. There was a risk that the operator's operation would be delayed due to the transport speed.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、多量の教師データを生成することに適した廃棄物選別システム、ならびに、教師データ生成装置、教師データ生成システム、および教師データ生成プログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of this point, and provides a waste sorting system suitable for generating a large amount of teacher data, a teacher data generation device, a teacher data generation system, and a teacher data generation program. intended to

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る廃棄物選別システムは、複数の廃棄物を一方向に搬送する搬送装置と、前記搬送装置によって搬送される複数の廃棄物を撮影する撮影装置と、前記搬送装置によって搬送される廃棄物を搬送装置から移動させる移動装置と、前記移動装置を制御する制御装置と、を有し、廃棄物を選別するとともに廃棄物の画像に当該廃棄物の素材を示す素材情報を結びつけた教師データを生成する廃棄物選別システムであって、前記制御装置が、前記撮影装置によって撮影された画像を表示装置に表示する画像表示処理部と、前記画像に含まれる複数の廃棄物の中から前記素材情報が結びつけられていない1つの廃棄物を選択する第1選択部と、前記第1選択部によって選択された廃棄物に関連付けて第1選択マークを前記表示装置に表示する第1選択マーク表示処理部と、前記廃棄物の素材を示す素材情報を操作入力装置に入力された素材指定操作に基づいて取得する素材情報取得部と、前記第1選択部によって選択された前記廃棄物の画像と前記素材情報取得部によって取得された前記素材情報とを結びつけた教師データを記憶装置に記憶する教師データ記憶処理部と、前記第1選択部によって選択された廃棄物を、前記搬送装置から前記素材情報取得部によって取得された前記素材情報に対応した場所に移動するように前記移動装置を制御する移動制御部と、を有していることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a waste sorting system according to one aspect of the present invention includes a conveying device that conveys a plurality of wastes in one direction, and a photographing device that photographs the plurality of wastes conveyed by the conveying device. a moving device for moving the waste transported by the transporting device from the transporting device; and a control device for controlling the moving device. A waste sorting system for generating training data that links material information indicating the material of an object, wherein the control device includes an image display processing unit that displays an image captured by the imaging device on a display device; a first selection unit that selects one waste to which the material information is not linked from among a plurality of wastes contained in the a first selection mark display processing unit for displaying on the display device; a material information acquisition unit for acquiring material information indicating the material of the waste based on a material designation operation input to an operation input device; a teaching data storage processing unit for storing, in a storage device, teaching data linking the image of the waste selected by the unit and the material information acquired by the material information acquiring unit; a movement control unit configured to control the moving device to move the collected waste from the conveying device to a location corresponding to the material information acquired by the material information acquiring unit. do.

本発明において、前記第1選択部は、前記素材情報が結びつけられていない廃棄物のうちの上流端の位置が最も下流寄りにあるものを選択することが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the first selection unit selects the waste whose upstream end position is closest to the downstream side among the wastes to which the material information is not linked.

本発明において、前記画像に含まれる複数の廃棄物の中から前記第1選択部によって選択された廃棄物とは別でかつ前記素材情報が結びつけられていない1つの廃棄物を選択する第2選択部と、前記第2選択部によって選択された廃棄物に関連付けて第2選択マークを前記表示装置に表示する第2選択マーク表示処理部と、をさらに有していることが好ましい。 In the present invention, a second selection for selecting one waste different from the waste selected by the first selection unit and not associated with the material information from among the plurality of wastes included in the image. and a second selection mark display processing unit that displays a second selection mark on the display device in association with the waste selected by the second selection unit.

本発明において、前記第2選択部は、前記素材情報が結びつけられていない廃棄物のうちの上流端の位置が下流側から数えて2番目にあるものを選択することが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the second selection unit selects the waste whose upstream end position is second counted from the downstream side among the wastes to which the material information is not linked.

本発明において、前記第1選択部によって選択された廃棄物の画像に基づいて当該廃棄物の素材を推測する第1素材推測部をさらに有し、前記第1選択マーク表示処理部が、前記第1素材推測部によって推測された素材の名称を前記第1選択マークとともに前記表示装置に表示する。 The present invention further includes a first material estimation unit for estimating the material of the waste based on the image of the waste selected by the first selection unit, wherein the first selection mark display processing unit 1. The name of the material guessed by the material guessing unit is displayed on the display device together with the first selection mark .

本発明において、前記第1素材推測部が、前記記憶装置に記憶された前記教師データを用いて、前記第1選択部によって選択された廃棄物の素材を推測するための機械学習を行うことが好ましい。 In the present invention, the first material estimation unit may perform machine learning for estimating the material of the waste selected by the first selection unit, using the teacher data stored in the storage device. preferable.

本発明において、前記第2選択部によって選択された廃棄物の画像に基づいて当該廃棄物の素材を推測する第2素材推測部、をさらに有し、前記第2選択マーク表示処理部が、前記第2素材推測部によって推測された素材の名称を前記第2選択マークとともに前記表示装置に表示することが好ましい。 The present invention further comprises a second material estimation unit for estimating the material of the waste based on the image of the waste selected by the second selection unit, wherein the second selection mark display processing unit It is preferable that the name of the material guessed by the second material guessing unit is displayed on the display device together with the second selection mark.

本発明において、前記第2素材推測部が、前記記憶装置に記憶された前記教師データを用いて、前記第2選択部によって選択された廃棄物の素材を推測するための機械学習を行うことが好ましい。 In the present invention, the second material estimation unit may perform machine learning for estimating the material of the waste selected by the second selection unit using the teacher data stored in the storage device. preferable.

本発明において、前記第1選択マークは、前記第1選択部によって選択された廃棄物を囲む枠図形、または、当該廃棄物に連なる吹き出し図形であることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the first selection mark is a frame graphic surrounding the waste selected by the first selection unit, or a balloon graphic connected to the waste.

本発明において、前記第2選択マークは、前記第2選択部によって選択された廃棄物を囲む枠図形、または、当該廃棄物に連なる吹き出し図形であることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the second selection mark is a frame figure surrounding the waste selected by the second selection section, or a balloon figure connected to the waste.

上記目的を達成するため、本発明の他の一態様に係る教師データ生成装置は、廃棄物の画像に当該廃棄物の素材を示す素材情報を結びつけた教師データを生成する教師データ生成装置であって、複数の廃棄物が一方向に搬送される様子を撮影した画像を表示装置に表示する画像表示処理部と、前記画像に含まれる複数の廃棄物の中から前記素材情報が結びつけられていない1つの廃棄物を選択する第1選択部と、前記第1選択部によって選択された廃棄物に関連付けて第1選択マークを前記表示装置に表示する第1選択マーク表示処理部と、前記廃棄物の素材を示す素材情報を操作入力装置に入力された素材指定操作に基づいて取得する素材情報取得部と、前記第1選択部によって選択された前記廃棄物の画像と前記素材情報取得部によって取得された前記素材情報とを結びつけた教師データを記憶装置に記憶する教師データ記憶処理部と、を有していることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a training data generation device according to another aspect of the present invention is a training data generation device that generates training data by linking an image of waste with material information indicating the material of the waste. an image display processing unit for displaying, on a display device, an image in which a plurality of wastes are transported in one direction; a first selection unit for selecting one waste; a first selection mark display processing unit for displaying a first selection mark on the display device in association with the waste selected by the first selection unit; a material information acquisition unit that acquires material information indicating the material based on a material designation operation input to an operation input device; and an image of the waste selected by the first selection unit and the material information acquisition unit and a teaching data storage processing unit that stores teaching data associated with the material information that has been obtained in a storage device.

上記目的を達成するため、本発明の他の一態様に係る教師データ生成システムは、廃棄物の画像に当該廃棄物の素材を示す素材情報を結びつけた教師データを生成する教師データ生成システムであって、複数の廃棄物が一方向に搬送される様子を撮影した画像が記憶された画像記憶装置と、上記教師データ生成装置と、を有し、前記教師データ生成装置の前記画像表示処理部が、前記画像記憶装置に記憶された前記画像を前記表示装置に表示することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a training data generation system according to another aspect of the present invention is a training data generation system that generates training data by linking an image of waste with material information indicating the material of the waste. an image storage device in which images of a plurality of wastes being transported in one direction are stored; and displaying the image stored in the image storage device on the display device.

上記目的を達成するため、本発明の他の一態様に係る教師データ生成プログラムは、廃棄物の画像に当該廃棄物の素材を示す素材情報を結びつけた教師データを生成するための教師データ生成プログラムであって、コンピュータを、複数の廃棄物が一方向に搬送される様子を撮影した画像を表示装置に表示する画像表示処理部、前記画像に含まれる複数の廃棄物の中から前記素材情報が結びつけられていない1つの廃棄物を選択する第1選択部、前記第1選択部によって選択された廃棄物に関連付けて第1選択マークを前記表示装置に表示する第1選択マーク表示処理部、前記廃棄物の素材を示す素材情報を操作入力装置に入力された素材指定操作に基づいて取得する素材情報取得部、および、前記第1選択部によって選択された前記廃棄物の画像と前記素材情報取得部によって取得された前記素材情報とを結びつけた教師データを記憶装置に記憶する教師データ記憶処理部、として機能させることを特徴とする。 To achieve the above object, a training data generation program according to another aspect of the present invention is a training data generation program for generating training data in which an image of waste is linked with material information indicating the material of the waste. an image display processing unit configured to display, on a display device, a photographed image of a plurality of wastes being transported in one direction; a first selection unit that selects one waste that is not linked; a first selection mark display processing unit that displays a first selection mark on the display device in association with the waste selected by the first selection unit; a material information acquisition unit for acquiring material information indicating the material of the waste based on a material designation operation input to the operation input device; and an image of the waste selected by the first selection unit and the material information acquisition. and a teaching data storage processing unit that stores teaching data associated with the material information acquired by the unit in a storage device.

本発明によれば、複数の廃棄物が一方向に搬送される様子を撮影した画像を表示装置に表示する。表示装置に表示された画像に含まれる複数の廃棄物の中から素材を示す素材情報が結びつけられていない1つの廃棄物(第1廃棄物)を選択する。第1廃棄物に関連付けて第1選択マークを表示装置に表示する。廃棄物の素材を示す素材情報を操作入力装置に入力された素材指定操作に基づいて取得する。そして、第1廃棄物の画像と取得された素材情報とを結びつけた教師データを記憶装置に記憶する。このようにしたことから、作業者は、第1選択マークが関連付けられた第1廃棄物を視認してその素材を判別し、その素材を指定する素材指定操作を操作入力装置に入力することで教師データが生成される。そのため、複数の廃棄物の中から素材情報を結びつける対象となる廃棄物を選択する操作を不要として、少ない操作で教師データを生成することができる。したがって、廃棄物が複数個ずつ搬送される構成において、廃棄物の搬送速度に作業者の操作が遅れてしまうことを抑制でき、短い時間で多量の教師データを生成することができる。 According to the present invention, an image obtained by photographing a state in which a plurality of wastes are conveyed in one direction is displayed on the display device. One waste (first waste) to which material information indicating the material is not associated is selected from among a plurality of wastes included in the image displayed on the display device. A first selection mark is displayed on the display in association with the first waste. Material information indicating the material of the waste is acquired based on the material designation operation input to the operation input device. Then, the teacher data that associates the image of the first waste with the acquired material information is stored in the storage device. With this arrangement, the operator visually recognizes the first waste associated with the first selection mark, identifies the material, and inputs a material designation operation for designating the material to the operation input device. Teacher data is generated. Therefore, it is possible to generate training data with a small number of operations without the need to select a waste whose material information is to be linked from among a plurality of wastes. Therefore, in a configuration in which a plurality of pieces of waste are conveyed, it is possible to prevent the operator's operation from being delayed by the speed of conveying the waste, and it is possible to generate a large amount of training data in a short time.

また、表示装置に表示された画像に含まれる複数の廃棄物の中から第1廃棄物とは別でかつ素材情報が結びつけられていない他の1つの廃棄物(第2廃棄物)を選択する。第2廃棄物に関連付けて第2選択マークを表示装置に表示する。このようにすることで、作業者は、第2選択マークが関連付けられた第2廃棄物について、第1廃棄物の次に素材を指定する廃棄物であることを予め認識できる。そのため、廃棄物の搬送速度に作業者の操作が遅れてしまうことをより効果的に抑制でき、短い時間で多量の教師データを生成することができる。 In addition, from among the plurality of wastes included in the image displayed on the display device, another waste (second waste) that is different from the first waste and to which the material information is not associated is selected. . A second selection mark is displayed on the display in association with the second waste. By doing so, the worker can recognize in advance that the second waste associated with the second selection mark is the waste whose material is specified next to the first waste. Therefore, it is possible to more effectively prevent the operator's operation from being delayed due to the transport speed of the waste, and it is possible to generate a large amount of teaching data in a short time.

本発明の第1実施例に係る廃棄物選別システムの概略構成を説明する図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure explaining schematic structure of the waste sorting system based on 1st Example of this invention. 図1の廃棄物選別システムにおいて用いられるタブレット端末の画面表示を説明する図である。It is a figure explaining the screen display of the tablet terminal used in the waste sorting system of FIG. 図1の廃棄物選別システムの制御装置の機能ブロックを説明する図である。2 is a diagram illustrating functional blocks of a control device of the waste sorting system of FIG. 1; FIG. 図2のタブレット端末における画面表示の変形例を説明する図である。3 is a diagram for explaining a modification of screen display in the tablet terminal of FIG. 2; FIG. 図1の廃棄物選別システムの制御装置が実行する処理の一例を説明するフローチャートである。2 is a flowchart illustrating an example of processing executed by a control device of the waste sorting system of FIG. 1; 本発明の第2実施例に係る教師データ生成システムの概略構成を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a schematic configuration of a training data generation system according to a second embodiment of the present invention; FIG. 図6の教師データ生成システムが有する教師データ生成装置の画面表示を説明する図である。FIG. 7 is a diagram for explaining a screen display of a training data generation device included in the training data generation system of FIG. 6; 図7の教師データ生成装置の機能ブロックを説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating functional blocks of the training data generation device of FIG. 7; 図7の教師データ生成装置の制御部が実行する処理の一例を説明するフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of processing executed by a control unit of the training data generation device of FIG. 7; FIG.

(第1実施例)
以下、本発明の第1実施例に係る廃棄物選別システムについて、図1~図5を参照して説明する。
(First embodiment)
A waste sorting system according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 5. FIG.

図1は、本発明の第1実施例に係る廃棄物選別システムの概略構成を説明する図である。図2は、図1の廃棄物選別システムにおいて用いられるタブレット端末の画面表示を説明する図である。図3は、図1の廃棄物選別システムの制御装置の機能ブロックの構成図である。図4は、図2のタブレット端末における画面表示の変形例を説明する図である。図5は、図1の廃棄物選別システムの制御装置が実行する処理の一例を説明するフローチャートである。 FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a waste sorting system according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram for explaining a screen display of a tablet terminal used in the waste sorting system of FIG. 1. FIG. FIG. 3 is a functional block configuration diagram of the control device of the waste sorting system of FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining a modification of screen display on the tablet terminal in FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of processing executed by the control device of the waste sorting system of FIG. 1. FIG.

本発明の第1実施例に係る廃棄物選別システム1は、住宅などの解体ゴミあるいは災害時に発生する瓦礫などに含まれる廃棄物を選別するものである。これらの廃棄物は、例えば、木材、プラスチック、紙、サイディング、石膏ボード、繊維、ガラス、鉄系金属、非鉄金属など多種多様な素材のものがある。また、これら廃棄物の大きさや形状はバラバラで一定していない。 A waste sorting system 1 according to the first embodiment of the present invention sorts out wastes contained in debris generated during demolishing of houses or the like, or rubble generated in the event of a disaster. These wastes are of a wide variety of materials such as wood, plastic, paper, siding, gypsum board, textiles, glass, ferrous metals and non-ferrous metals. In addition, the size and shape of these wastes are different and inconsistent.

図1に示すように、廃棄物選別システム1は、搬送装置としてのコンベア10と、撮影装置としてのカメラ20と、移動装置としてのロボットアーム30と、制御装置40と、を有している。 As shown in FIG. 1, the waste sorting system 1 has a conveyor 10 as a transport device, a camera 20 as a photographing device, a robot arm 30 as a moving device, and a control device 40 .

コンベア10は、複数の廃棄物Wを一方向(図1において左側から右側に向かう方向)に搬送する。コンベア10の上流には、サブコンベア11が配置され、コンベア10とサブコンベア11との間には、振動ふるい装置12が配置されている。サブコンベア11によって搬送された複数の廃棄物Wは、振動ふるい装置12によって所定の大きさ(例えば50mm)以下の廃棄物Wsがふるい落とされたのち、コンベア10に供給される。本実施例において、コンベア10とサブコンベア11は、ベルト式コンベアを採用しているが、複数の廃棄物Wを搬送できるものであれば、ローラコンベアやバケット式のコンベアなどの各種搬送装置を採用可能である。 The conveyor 10 conveys a plurality of wastes W in one direction (from left to right in FIG. 1). A sub-conveyor 11 is arranged upstream of the conveyor 10 , and a vibrating screen device 12 is arranged between the conveyor 10 and the sub-conveyor 11 . A plurality of wastes W conveyed by the sub-conveyor 11 are fed to the conveyor 10 after wastes Ws of a predetermined size (for example, 50 mm) or less are screened out by the vibrating sieve device 12 . In this embodiment, the conveyor 10 and the sub-conveyor 11 employ belt-type conveyors, but as long as a plurality of wastes W can be conveyed, various types of conveyors such as roller conveyors and bucket-type conveyors can be used. It is possible.

なお、振動ふるい装置12おいて所定の大きさ以下の廃棄物Wsをふるい落としたあと、さらに磁力を用いて鉄やチタンなどの強磁性体を複数の廃棄物Wから取り除くようにしてもよい。鉄などの強磁性体は磁力により容易に取り除けるため、予め磁性体を取り除いてからその他の素材の選別を行うことで、素材を判別する作業者の負担を少なくすることができる。一方、教師データ記憶処理部46において、多種類の素材に対応した教師データを生成することを優先するのであれば、磁力を用いた除去は行わずに、振動ふるい装置12にかけた複数の廃棄物Wをそのままコンベア10に供給すればよい。本実施例においては、磁力を用いた廃棄物Wの除去は行っていない。 After sieving out the waste Ws of a predetermined size or smaller in the vibrating sieve device 12, ferromagnetic materials such as iron and titanium may be further removed from the plurality of wastes W using a magnetic force. Since ferromagnetic materials such as iron can be easily removed by magnetic force, the operator's burden of identifying materials can be reduced by removing the magnetic materials in advance and then sorting out other materials. On the other hand, if priority is given to generating teacher data corresponding to a wide variety of materials in the teacher data storage processing unit 46, a plurality of wastes passed through the vibrating sieve device 12 are not removed using magnetic force. W may be supplied to the conveyor 10 as it is. In this embodiment, the waste W is not removed using magnetic force.

カメラ20は、コンベア10の上流側に設置されている。具体的には、カメラ20はコンベア10における上流寄りの箇所を上方から撮影するように配置されている。カメラ20は、コンベア10によって複数の廃棄物Wが搬送される様子を撮影する。本実施例において、カメラ20は、カラー動画を撮影するRGBカメラを採用している。なお、作業者が各廃棄物の素材を判別するのに用いることができる画像を撮影するものであれば、本発明の目的に反しない限り、システム構成や廃棄物の種類などに応じて、RGBカメラ以外の他の種類の撮影装置を採用してもよい。例えば、静止画を撮影する静止画カメラ、X線や近赤外線を用いて撮影するX線カメラや近赤外線カメラ、または、被写体を立体的に捉える3Dカメラなどを採用してもよい。 The camera 20 is installed upstream of the conveyor 10 . Specifically, the camera 20 is arranged so as to photograph a part of the conveyor 10 closer to the upstream side from above. The camera 20 photographs a state in which a plurality of wastes W are conveyed by the conveyor 10. - 特許庁In this embodiment, the camera 20 employs an RGB camera that captures color moving images. In addition, as long as it does not contradict the purpose of the present invention, any image that can be used by the worker to identify the material of each waste can be used according to the system configuration, the type of waste, etc. Other types of imaging devices than cameras may be employed. For example, a still image camera that captures still images, an X-ray camera or near-infrared camera that captures images using X-rays or near-infrared rays, or a 3D camera that captures a subject three-dimensionally may be employed.

ロボットアーム30は、コンベア10の下流側に設置されている。具体的には、ロボットアーム30は、コンベア10における下流寄りの箇所の脇に設置されている。ロボットアーム30は、コンベア10上の複数の廃棄物Wをひとつずつ掴み上げる。そして、ロボットアーム30は、つかみ上げた廃棄物Wを素材毎(紙、ダンボール、木材、サイディング、コンクリート、硬質プラスチック、プラスチック、ビニール、塩化ビニール)に設けられた回収ボックス70に移動させる。なお、廃棄物Wを素材毎に設けられた場所に移動することができるものあれば、本発明の目的に反しない限り、システム構成や廃棄物の種類などに応じて、ロボットアーム30以外の他の種類の移動装置を採用してもよい。 The robot arm 30 is installed downstream of the conveyor 10 . Specifically, the robot arm 30 is installed on the side of the conveyor 10 near the downstream side. The robot arm 30 picks up a plurality of wastes W on the conveyor 10 one by one. Then, the robot arm 30 moves the picked up waste W to a recovery box 70 provided for each material (paper, cardboard, wood, siding, concrete, hard plastic, plastic, vinyl, vinyl chloride). Any device other than the robot arm 30 may be used depending on the system configuration, type of waste, etc., as long as it does not violate the object of the present invention. type of moving device may be employed.

制御装置40は、廃棄物選別システム1全体の動作を司る。本実施例において、制御装置40は、コンベア10によって搬送される複数の廃棄物Wのそれぞれの画像に素材を示す素材情報を結びつけて教師データを生成する。また、制御装置40は、ロボットアーム30を制御して、複数の廃棄物Wをコンベア10から素材毎に設けられた回収ボックス70に順次移動(排出)させる。 The control device 40 controls the operation of the entire waste sorting system 1 . In this embodiment, the control device 40 generates teacher data by linking material information indicating the material to the images of the plurality of wastes W conveyed by the conveyor 10 . In addition, the control device 40 controls the robot arm 30 to sequentially move (discharge) a plurality of wastes W from the conveyor 10 to collection boxes 70 provided for each material.

制御装置40は、コンピュータを有している。コンピュータは、パーソナルコンピュータでもよく、ワークステーションやサーバ装置のような大型コンピュータでもよい。コンピュータは、中央処理装置(CPU)と、CPUによって実行される各種プログラムを格納したメモリやハードディスク装置などからなるプログラム記憶装置と、を有している。 The control device 40 has a computer. The computer may be a personal computer or a large computer such as a workstation or server device. A computer has a central processing unit (CPU) and a program storage device such as a memory or a hard disk device that stores various programs executed by the CPU.

制御装置40には、無線通信回線を通じてタブレット端末50が接続されている。図2に示すように、タブレット端末50は、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどからなる表示装置としての表示部51と、表示部51に重ねられたタッチパネル52と、を有している。また、タブレット端末50は、タッチパネル52と表示部51に表示された操作アイコン53とタッチパネル52と組み合わせたソフトウェアスイッチからなる操作入力装置としての操作入力部54を有している。操作アイコン53は選別する廃棄物Wの素材毎に設けられている。 A tablet terminal 50 is connected to the control device 40 through a wireless communication line. As shown in FIG. 2 , the tablet terminal 50 has a display section 51 as a display device such as a liquid crystal display or an organic EL display, and a touch panel 52 superimposed on the display section 51 . The tablet terminal 50 also has an operation input unit 54 as an operation input device including a touch panel 52 , operation icons 53 displayed on the display unit 51 , and software switches combined with the touch panel 52 . The operation icon 53 is provided for each material of the waste W to be sorted.

タブレット端末50において、操作入力部54のソフトウェアスイッチをタップ(短く1回触る)する操作は、当該ソフトウェアスイッチを構成する操作アイコン53に対応した素材を指定する操作(素材指定操作)となる。タブレット端末50は、操作入力部54に素材指定操作が入力されると、当該素材指定操作に対応する素材を示す素材情報を制御装置40に無線通信回線を通じて送信する。例えば、「紙」の操作アイコン53を有するソフトウェアスイッチをタップすると、素材として「紙」が指定されたものとして、「紙」を示す素材情報を制御装置40に送信する。「ダンボール」や「木材」などの他の素材についても同様である。 In the tablet terminal 50, an operation of tapping (shortly touching once) the software switch of the operation input unit 54 is an operation of specifying a material corresponding to the operation icon 53 constituting the software switch (material specifying operation). When a material specifying operation is input to the operation input unit 54, the tablet terminal 50 transmits material information indicating a material corresponding to the material specifying operation to the control device 40 through a wireless communication line. For example, when the software switch having the operation icon 53 of "paper" is tapped, material information indicating "paper" is transmitted to the control device 40 assuming that "paper" is designated as the material. The same is true for other materials such as "cardboard" and "wood".

タブレット端末50の表示部51には、制御装置40から無線通信回線を通じて送信された画像を表示する画像表示エリア55が設けられている。画像表示エリア55には、複数の廃棄物Wが左側から右側に流れる様子が表示される。また、表示部51には、作業者へのメッセージ等を表示するメッセージエリア56と、クリック数に関する情報を棒グラフで表示するグラフ表示エリア57と、が設けられている。 The display unit 51 of the tablet terminal 50 is provided with an image display area 55 for displaying an image transmitted from the control device 40 through the wireless communication line. The image display area 55 displays a plurality of wastes W flowing from left to right. Further, the display unit 51 is provided with a message area 56 for displaying messages to the operator and the like, and a graph display area 57 for displaying information on the number of clicks in the form of a bar graph.

本実施例では、タブレット端末50を表示装置および操作入力装置として用いている。しかしながら、タブレット端末50に代えて、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどを有するモニタ装置などの表示装置、ならびに、キーボードおよびマウスなどの操作入力装置が、制御装置40に接続されていてもよい。このような構成においては、これら表示装置および操作入力装置に対して、タブレット端末50と同様の表示および操作が行われる。または、タブレット端末50が有する、コンピュータからなる制御部(図示なし)を制御装置40として用いてもよい。 In this embodiment, a tablet terminal 50 is used as a display device and an operation input device. However, instead of the tablet terminal 50 , a display device such as a monitor device having a liquid crystal display or an organic EL display, and an operation input device such as a keyboard and a mouse may be connected to the control device 40 . In such a configuration, the same display and operation as those of the tablet terminal 50 are performed on these display device and operation input device. Alternatively, a control unit (not shown) composed of a computer included in the tablet terminal 50 may be used as the control device 40 .

また、制御装置40には、外付けハードディスク装置などの記憶装置60が接続されている。この記憶装置60には、廃棄物の素材を推測するための学習に用いられる教師データが記憶される。 A storage device 60 such as an external hard disk device is connected to the control device 40 . The storage device 60 stores teacher data used for learning to guess the material of the waste.

図3に示すように、制御装置40のコンピュータは、プログラム記憶装置に格納されたプログラム(教師データ生成プログラム)を実行することにより、画像表示処理部41、選択部42、素材推測部43、選択マーク表示処理部44、素材情報取得部45、教師データ記憶処理部46、および移動制御部47、として機能する。 As shown in FIG. 3, the computer of the control device 40 executes a program (teaching data generation program) stored in the program storage device to perform an image display processing section 41, a selection section 42, a material estimation section 43, a selection It functions as a mark display processing unit 44 , a material information acquisition unit 45 , a teacher data storage processing unit 46 and a movement control unit 47 .

画像表示処理部41は、カメラ20によって撮影された、複数の廃棄物Wが一方向に搬送される様子の画像をタブレット端末50に送信し、タブレット端末50の表示部51の画像表示エリア55に表示する。また、画像表示処理部41は、タブレット端末50に送信した画像を選択部42にも送る。 The image display processing unit 41 transmits to the tablet terminal 50 an image of how a plurality of wastes W are transported in one direction, which is captured by the camera 20, and displays it in the image display area 55 of the display unit 51 of the tablet terminal 50. indicate. The image display processing unit 41 also sends the image sent to the tablet terminal 50 to the selection unit 42 .

選択部42は、タブレット端末50に送信された画像、すなわちタブレット端末50の表示部51に表示される画像に含まれる複数の廃棄物Wの中から、素材情報を結びつける対象となる廃棄物W(第1廃棄物W1)を選択する。さらに、選択部42は、第1廃棄物W1の次に素材情報を結びつける対象となる廃棄物W(第2廃棄物W2)を選択する。 The selection unit 42 selects the waste W ( A first waste W1) is selected. Further, the selection unit 42 selects the waste W (second waste W2) whose material information is to be linked next to the first waste W1.

具体的には、選択部42は、画像を解析して複数の廃棄物Wのそれぞれの画像を抽出し、各廃棄物Wを個別に特定する。そして、過去の処理において素材情報が結びつけられた廃棄物Wdがあれば除外し、素材情報が結びつけられていない廃棄物Wのうちの上流端Waの位置が最も下流寄り(図2において右側寄り)にあるものを第1廃棄物W1として選択する。さらに、素材情報が結びつけられていない廃棄物Wのうちの上流端Waの位置が下流側から数えて2番目にあるものを第2廃棄物W2として選択する。選択部42は、第1選択部および第2選択部に相当する。 Specifically, the selection unit 42 analyzes the image, extracts the image of each of the plurality of wastes W, and identifies each waste W individually. Then, any waste Wd associated with material information in past processing is excluded, and the position of the upstream end Wa of the waste W not associated with material information is closest to the downstream side (toward the right side in FIG. 2). is selected as the first waste W1. Furthermore, among the wastes W to which the material information is not associated, the wastes W whose upstream end Wa is located second from the downstream side is selected as the second waste W2. The selector 42 corresponds to a first selector and a second selector.

上記選択方法以外にも、選択部42は、例えば、素材情報が結びつけられていない廃棄物Wのうちの表示されている面積が一番小さいものを第1廃棄物W1として選択し、面積が2番目に小さいものを第2廃棄物W2として選択するなど、面積などの廃棄物Wの形状等に基づいて選択してもよい。または、素材情報が結びつけられていない廃棄物Wのうちの下流側上部(すなわち画像表示エリア55の右上)に最も近いものを第1廃棄物W1として選択したり、第1廃棄物W1と同一の素材と推測される廃棄物Wを第2廃棄物として選択したりしてもよい。選択部42における第1廃棄物W1および第2廃棄物W2の選択方法は、本発明の目的に反しない限り任意である。 In addition to the selection method described above, the selection unit 42 may select, for example, the waste W not associated with material information that has the smallest displayed area as the first waste W1. The second waste W2 may be selected based on the shape of the waste W such as the area. Alternatively, among the wastes W to which the material information is not associated, the one closest to the upper part of the downstream side (that is, the upper right of the image display area 55) is selected as the first waste W1, or the same waste as the first waste W1 is selected. A waste W presumed to be the material may be selected as the second waste. A method of selecting the first waste W1 and the second waste W2 in the selection unit 42 is arbitrary as long as it does not contradict the purpose of the present invention.

素材推測部43は、選択部42によって選択された第1廃棄物W1および第2廃棄物W2の素材を推測する。 The material estimation unit 43 estimates the materials of the first waste W1 and the second waste W2 selected by the selection unit 42 .

具体的には、選択部42から第1廃棄物W1の画像を取得し、この画像について素材毎に用意した認識パターンデータを用いたパターンマッチング処理を行うことにより、第1廃棄物W1の素材を推測する。同様に、第2廃棄物W2の素材も推測する。もちろん、これ以外の処理方法によって素材を推測してもよい。推測に用いる認識パターンデータは、記憶装置60に記憶された教師データを用いた機械学習により更新される。素材推測部43は、第1素材推測部および第2素材推測部に相当する。 Specifically, an image of the first waste W1 is acquired from the selection unit 42, and pattern matching processing is performed on this image using recognition pattern data prepared for each material, thereby identifying the material of the first waste W1. Infer. Similarly, the material of the second waste W2 is also guessed. Of course, the material may be guessed by a processing method other than this. The recognition pattern data used for estimation is updated by machine learning using teacher data stored in the storage device 60 . The material guessing section 43 corresponds to the first material guessing section and the second material guessing section.

素材推測部43は、例えば、周期的に、または、システムが選別処理を行っていない期間に、または、記憶装置60に新たな教師データが追加されたときに、など所定のタイミングで記憶装置60から教師データを読み出し、機械学習を行って認識パターンデータを更新する。本実施例では、素材推測部43は、誤差逆伝播法による最適化手法を用いた畳み込みニューラルネットワークにより機械学習を行うように構成されている。もちろん、これ以外の方法で機械学習を行ってもよい。 The material guessing unit 43, for example, periodically, during a period when the system is not performing the sorting process, or when new teacher data is added to the storage device 60, at a predetermined timing. , and performs machine learning to update the recognition pattern data. In this embodiment, the material estimation unit 43 is configured to perform machine learning using a convolutional neural network using an optimization technique based on error backpropagation. Of course, you may perform machine learning by the method other than this.

選択マーク表示処理部44は、第1廃棄物W1に関連付けて第1選択マークM1をタブレット端末50の表示部51の画像表示エリア55に表示する。また、第2廃棄物W2に関連付けて第2選択マークM2をタブレット端末50の表示部51の画像表示エリア55に表示する。第1選択マークM1は、それが関連付けられた第1廃棄物W1が移動対象および教師データ生成対象として選択されていることを作業者に知らせるものである。第2選択マークM2は、それが関連付けられた第2廃棄物W2が次に移動対象および教師データ生成対象として選択されることを作業者に知らせるものである。 The selection mark display processing unit 44 displays the first selection mark M1 in the image display area 55 of the display unit 51 of the tablet terminal 50 in association with the first waste W1. Also, the second selection mark M2 is displayed in the image display area 55 of the display unit 51 of the tablet terminal 50 in association with the second waste W2. The first selection mark M1 informs the operator that the first waste W1 associated with it is selected as a movement target and a teacher data generation target. The second selection mark M2 informs the operator that the second waste W2 with which it is associated will be selected next as an object to be moved and an object to generate teacher data.

具体的には、選択マーク表示処理部44は、第1廃棄物W1を囲む赤色でかつ太線の枠図形に関する表示情報をタブレット端末50に送信し、当該枠図形を第1選択マークM1として表示部51に表示する。また、第2廃棄物W2を囲む青色でかつ太線の枠図形に関する表示情報をタブレット端末50に送信し、当該枠図形を第2選択マークM2として表示部51に表示する。選択マーク表示処理部44は、少なくとも第1選択マークM1を表示するものであればよく、第2選択マークM2を表示するものであることが好ましい。 Specifically, the selection mark display processing unit 44 transmits display information regarding a red and thick frame graphic surrounding the first waste W1 to the tablet terminal 50, and displays the frame graphic as the first selection mark M1. 51. In addition, the display information about the blue and thick line frame graphic surrounding the second waste W2 is transmitted to the tablet terminal 50, and the frame graphic is displayed on the display unit 51 as the second selection mark M2. The selection mark display processing unit 44 may display at least the first selection mark M1, and preferably displays the second selection mark M2.

そして、選択マーク表示処理部44は、素材推測部43による推測結果に基づいて、第1廃棄物W1の素材候補の名称N1(すなわち素材の識別情報)に関する表示情報をタブレット端末50に送信し、名称N1を第1選択マークM1内に表示する。同様に、第2廃棄物W2の素材候補の名称N2に関する表示情報をタブレット端末50に送信し、名称N2を第2選択マークM2内に表示する。なお、素材の名称以外にも、作業者が素材の識別に用いることができる識別番号、識別記号、略称などを素材の識別情報として表示するようにしてもよい。このように、第1廃棄物W1および第2廃棄物W2について推測した素材の識別情報を表示することで、作業者による素材の判別を支援することができる。なお、第1廃棄物W1および第2廃棄物W2の素材の識別情報の表示を省略した構成でもよい。選択マーク表示処理部44は、第1選択マーク表示処理部および第2選択マーク表示処理部に相当する。 Then, the selection mark display processing unit 44 transmits display information regarding the name N1 (that is, material identification information) of the material candidate of the first waste W1 to the tablet terminal 50 based on the result of estimation by the material estimation unit 43, The name N1 is displayed within the first selection mark M1. Similarly, the display information regarding the name N2 of the material candidate for the second waste W2 is transmitted to the tablet terminal 50, and the name N2 is displayed within the second selection mark M2. In addition to the name of the material, an identification number, an identification symbol, an abbreviation, or the like that can be used by the worker to identify the material may be displayed as identification information of the material. In this way, by displaying the identification information of the estimated materials for the first waste W1 and the second waste W2, it is possible to assist the operator in identifying the materials. Note that the display of the identification information of the materials of the first waste W1 and the second waste W2 may be omitted. The selection mark display processing section 44 corresponds to the first selection mark display processing section and the second selection mark display processing section.

また、選択マーク表示処理部44は、第1廃棄物W1および第2廃棄物W2以外に素材情報が結びつけられていない廃棄物Wがあるとき、その廃棄物Wを囲む青色でかつ細線の枠図形に関する表示情報をタブレット端末50に送信し、当該枠図形を未選択マークMとして表示部51に表示する。なお、未選択マークMの表示を省略してもよい。 In addition, when there is a waste W to which the material information is not linked other than the first waste W1 and the second waste W2, the selection mark display processing unit 44 displays a blue thin-line frame figure surrounding the waste W. is transmitted to the tablet terminal 50 , and the frame figure is displayed on the display unit 51 as an unselected mark M. Note that the display of the unselected mark M may be omitted.

また、選択マーク表示処理部44は、過去の処理において素材情報が結びつけられた廃棄物Wdがあるとき、廃棄物Wdを囲む青色でかつ点線の枠図形に関する表示情報をタブレット端末50に送信し、当該枠図形を素材確定マークMdとして表示部51に表示する。このとき、選択マーク表示処理部44は、廃棄物Wdに結びつけられた素材情報に示される素材の名称Ndに関する表示情報をタブレット端末50に送信し、名称Ndを廃棄物Wdの素材の名称として素材確定マークMd内に表示する。なお、素材確定マークMdまたは素材の名称Ndの表示を省略してもよい。 Further, when there is a waste Wd associated with the material information in the past processing, the selection mark display processing unit 44 transmits display information regarding a blue and dotted line frame figure surrounding the waste Wd to the tablet terminal 50, The frame graphic is displayed on the display unit 51 as the material determination mark Md. At this time, the selection mark display processing unit 44 transmits display information regarding the material name Nd indicated in the material information associated with the waste Wd to the tablet terminal 50, and uses the name Nd as the material name of the waste Wd. It is displayed within the confirmation mark Md. The display of the material determination mark Md or the material name Nd may be omitted.

なお、選択マーク表示処理部44は、第1選択マークM1、第2選択マークM2および素材確定マークMdとして、枠図形に代えて、図4に示すように、第1廃棄物W1、第2廃棄物W2および廃棄物Wdに連なる吹き出し図形を表示部51に表示するようにしてもよい。図4に示すように、メッセージエリア56に、右側から左側に向けて順に、吹き出し図形からなる素材確定マークMd、第1選択マークM1および第2選択マークM2を表示している。吹き出し図形内には、第1廃棄物W1の素材の名称N1、第2廃棄物W2の素材の名称N2および廃棄物Wdの素材の名称Ndを表示している。 It should be noted that the selection mark display processing unit 44 uses the first selection mark M1, the second selection mark M2, and the material determination mark Md instead of the frame figures as shown in FIG. The display unit 51 may display a balloon graphic connected to the object W2 and the waste Wd. As shown in FIG. 4, in the message area 56, a material confirmation mark Md, a first selection mark M1, and a second selection mark M2, which are balloon graphics, are displayed in order from right to left. In the balloon graphic, the name N1 of the material of the first waste W1, the name N2 of the material of the second waste W2, and the name Nd of the material of the waste Wd are displayed.

素材情報取得部45は、第1選択マークM1がタブレット端末50の表示部51に表示されている状態において操作入力部54に素材指定操作が入力されると、この素材指定操作に基づいてタブレット端末50から送信された素材情報を受信(取得)する。 When a material designation operation is input to the operation input unit 54 while the first selection mark M1 is displayed on the display unit 51 of the tablet terminal 50, the material information acquisition unit 45 selects the tablet terminal based on the material designation operation. The material information transmitted from 50 is received (obtained).

教師データ記憶処理部46は、素材情報取得部45において素材情報を受信すると、選択部42から第1廃棄物W1の画像を取得して、この画像を受信した素材情報と結びつけることにより教師データを生成して記憶装置60に記憶する。記憶装置60には教師データ記憶処理部46によって生成された教師データが蓄積される。 When the material information is received by the material information acquisition unit 45, the teaching data storage processing unit 46 acquires the image of the first waste W1 from the selection unit 42, and associates this image with the received material information to obtain the teaching data. It is generated and stored in the storage device 60 . The teaching data generated by the teaching data storage processing unit 46 is accumulated in the storage device 60 .

移動制御部47は、素材情報取得部45において素材情報を受信すると、受信した素材情報に対応した回収ボックス70にコンベア10上の第1廃棄物W1を移動させるようにロボットアーム30を制御する。これにより、第1廃棄物W1が回収ボックス70に移動され、コンベア10上から排出される。 When the material information acquisition unit 45 receives the material information, the movement control unit 47 controls the robot arm 30 to move the first waste W1 on the conveyor 10 to the collection box 70 corresponding to the received material information. As a result, the first waste W1 is moved to the collection box 70 and discharged from the conveyor 10. As shown in FIG.

廃棄物選別システム1は、隔離壁80で仕切られた作業室81と制御室82とに分けて設置されている。具体的には、作業室81には、コンベア10、サブコンベア11、振動ふるい装置12、カメラ20、ロボットアーム30および回収ボックス70が設置されている。作業室81より作業環境が比較的良好な制御室82には、制御装置40、タブレット端末50および記憶装置60が設置されている。なお、作業室81と制御室82とは、互いに離れた遠隔地にあってもよい。また、制御装置40と、記憶装置60およびタブレット端末50の少なくとも一方とは、例えば、インターネットなどを介して接続されていてもよい。 The waste sorting system 1 is divided into a working room 81 and a control room 82 partitioned by an isolation wall 80 and installed. Specifically, a conveyor 10, a sub-conveyor 11, a vibrating sieve device 12, a camera 20, a robot arm 30, and a collection box 70 are installed in the work chamber 81. As shown in FIG. In a control room 82 having a relatively better work environment than the work room 81, a control device 40, a tablet terminal 50, and a storage device 60 are installed. Note that the work room 81 and the control room 82 may be located in remote locations away from each other. Also, the control device 40 and at least one of the storage device 60 and the tablet terminal 50 may be connected via the Internet, for example.

次に、上述した実施例の廃棄物選別システム1の制御装置40のコンピュータにおいて実行される本発明に係る処理(教師データ生成処理、廃棄物選別処理)の一例について、図5のフローチャートを参照して説明する。 Next, referring to the flowchart of FIG. 5, an example of the processing (teaching data generation processing, waste sorting processing) according to the present invention executed by the computer of the control device 40 of the waste sorting system 1 of the embodiment described above. to explain.

制御装置40は、カメラ20によって撮影された画像をタブレット端末50の表示部51の画像表示エリア55に表示する(S110)。また、制御装置40は、タブレット端末50に送信した画像を解析して、画像に含まれる複数の廃棄物Wを特定する(S120)。 The control device 40 displays the image captured by the camera 20 in the image display area 55 of the display section 51 of the tablet terminal 50 (S110). Further, the control device 40 analyzes the image transmitted to the tablet terminal 50 and identifies a plurality of wastes W included in the image (S120).

次に、制御装置40は、複数の廃棄物Wの中に素材情報が結びつけられていない廃棄物Wがあると(S130でY)、その中から上流端Waの位置が最も下流寄りにあるものを第1廃棄物W1として選択する(S140)。制御装置40は、第1廃棄物W1の画像に基づいて素材を推測する(S150)。そして、制御装置40は、第1廃棄物W1を囲む枠図形である第1選択マークM1を表示するとともに(S160)、第1廃棄物W1の素材候補の名称N1を第1選択マークM1内に表示する(S170)。 Next, if there is a plurality of wastes W to which material information is not linked (Y in S130), the control device 40 determines that the position of the upstream end Wa is closest to the downstream side. is selected as the first waste W1 (S140). The control device 40 guesses the material based on the image of the first waste W1 (S150). Then, the control device 40 displays the first selection mark M1, which is a frame graphic surrounding the first waste W1 (S160), and inserts the name N1 of the material candidate for the first waste W1 into the first selection mark M1. Display (S170).

次に、制御装置40は、複数の廃棄物Wの中に素材情報が結びつけられていない廃棄物Wがさらにあると(S180でY)、その中から上流端Waの位置が下流側から数えて2番目にあるものを第2廃棄物W2として選択する(S190)。制御装置40は、第2廃棄物W2の画像に基づいて素材を推測する(S200)。そして、制御装置40は、第2廃棄物W2を囲む枠図形である第2選択マークM2を表示するとともに(S210)、第2廃棄物W2の素材候補となる名称N2を第2選択マークM2内に表示する(S220)。 Next, if the control device 40 finds that there is a waste W to which the material information is not linked among the plurality of wastes W (Y in S180), the position of the upstream end Wa among them is counted from the downstream side. The second one is selected as the second waste W2 (S190). The control device 40 guesses the material based on the image of the second waste W2 (S200). Then, the control device 40 displays the second selection mark M2, which is a frame graphic surrounding the second waste W2 (S210), and the name N2, which is the material candidate for the second waste W2, is displayed in the second selection mark M2. (S220).

次に、制御装置40は、複数の廃棄物Wの中に素材情報が結びつけられていない廃棄物Wがさらにあると(S230でY)、その廃棄物Wを囲む枠図形である未選択マークMを表示する(S240)。 Next, if there is another waste W to which material information is not linked among the plurality of wastes W (Y in S230), the control device 40 selects an unselected mark M which is a frame figure surrounding the waste W. is displayed (S240).

次に、制御装置40は、未選択マークMを表示した後に(S240)、または、複数の廃棄物Wの中に素材情報が結びつけられていない廃棄物Wがないときに(S130でN、S180でN、S230でN)、複数の廃棄物Wの中に素材情報が結びつけられている廃棄物Wdがあると(S250でY)、その廃棄物Wdを囲む枠図形である素材確定マークMdを表示するとともに(S260)、廃棄物Wdの素材の名称Ndを素材確定マークMd内に表示する(S270)。 Next, the control device 40 displays the unselected mark M (S240) or when there is no waste W to which the material information is not linked among the plurality of wastes W (N in S130, S180 N in S230, N in S230), and if there is a waste Wd associated with material information among a plurality of wastes W (Y in S250), the material determination mark Md, which is a frame figure surrounding the waste Wd, is displayed. (S260), and the name Nd of the material of the waste Wd is displayed in the material determination mark Md (S270).

次に、制御装置40は、これより前の処理において複数の廃棄物Wの中から第1廃棄物W1を選択した状態にあると(S280でY)、タブレット端末50から素材情報を取得するまで待ち(S290でN)、第1廃棄物W1を選択した状態にないと本フローチャートの処理を終了する(S280でN)。制御装置40は、タブレット端末50から素材情報を取得すると(S290でY)、第1廃棄物W1の画像と取得した素材情報とを結びつけて教師データを生成し、生成した教師データを記憶装置60に記憶する(S300)。また、制御装置40は、ロボットアーム30を制御して、取得した素材情報に対応する回収ボックス70に第1廃棄物W1を移動(選別)してコンベア10から排出し(S310)、本フローチャートの処理を終了する。 Next, if the control device 40 has selected the first waste W1 from among the plurality of wastes W in the previous process (Y in S280), the control device 40 waits until the material information is acquired from the tablet terminal 50. Wait (N at S290), and if the first waste W1 is not selected, the processing of this flow chart ends (N at S280). When the control device 40 acquires the material information from the tablet terminal 50 (Y in S290), it generates teaching data by linking the image of the first waste W1 and the acquired material information, and stores the generated teaching data in the storage device 60. (S300). Further, the control device 40 controls the robot arm 30 to move (select) the first waste W1 to the collection box 70 corresponding to the acquired material information and discharge it from the conveyor 10 (S310). End the process.

制御装置40は、上記処理を繰り返し実行して、廃棄物Wの選別および教師データの生成を進める。 The control device 40 repeats the above-described processing to proceed with the sorting of the waste W and the generation of training data.

以上より、本実施例の廃棄物選別システム1によれば、複数の廃棄物Wが一方向に搬送される様子を撮影した画像を表示部51に表示する。表示部51に表示された画像に含まれる複数の廃棄物Wの中から素材を示す素材情報が結びつけられていない1つの廃棄物W(第1廃棄物W1)を選択する。第1廃棄物W1に関連付けて第1選択マークM1を表示部51に表示する。廃棄物Wの素材を示す素材情報を操作入力部54に入力された素材指定操作に基づいて取得する。そして、第1廃棄物W1の画像と取得された素材情報とを結びつけた教師データを記憶装置60に記憶する。このようにしたことから、作業者は、第1選択マークM1が関連付けられた第1廃棄物W1を視認してその素材を判別し、判別した素材を指定する素材指定操作を操作入力部54に入力することで教師データが生成される。そのため、表示部51に表示された複数の廃棄物Wの中から素材情報を結びつける対象となる廃棄物を選択する操作を不要として、少ない操作で教師データを生成することができる。したがって、廃棄物Wが複数個ずつ搬送される構成において、廃棄物Wの搬送速度に作業者の操作が遅れてしまうことを抑制でき、短い時間で多量の教師データを生成することができる。 As described above, according to the waste sorting system 1 of the present embodiment, the display unit 51 displays an image in which a plurality of wastes W are transported in one direction. One waste W (first waste W1) not associated with material information indicating the material is selected from among a plurality of wastes W included in the image displayed on the display unit 51 . A first selection mark M1 is displayed on the display unit 51 in association with the first waste W1. Material information indicating the material of the waste W is acquired based on the material designation operation input to the operation input unit 54 . Then, the storage device 60 stores teaching data that associates the image of the first waste W1 with the acquired material information. As a result, the operator visually recognizes the first waste W1 associated with the first selection mark M1, identifies the material thereof, and performs a material designation operation for designating the identified material through the operation input unit 54. Teacher data is generated by inputting. Therefore, it is possible to generate training data with a small number of operations without the need to select a waste to which material information is to be linked from among the plurality of wastes W displayed on the display unit 51 . Therefore, in a configuration in which a plurality of pieces of waste W are conveyed, it is possible to prevent the operator's operation from being delayed by the conveying speed of the waste W, and to generate a large amount of teaching data in a short time.

また、表示部51に表示された画像に含まれる複数の廃棄物Wの中から第1廃棄物W1とは別でかつ素材情報が結びつけられていない他の1つの廃棄物W(第2廃棄物W2)を選択する。第2廃棄物W2に関連付けて第2選択マークM2を表示装置に表示する。このようにすることで、作業者は、第2選択マークM2が関連付けられた第2廃棄物W2について、第1廃棄物W1の次に素材を指定する廃棄物Wであることを予め認識できる。そのため、廃棄物Wの搬送速度に作業者の操作が遅れてしまうことをより効果的に抑制でき、短い時間で多量の教師データを生成することができる。 In addition, among the plurality of wastes W included in the image displayed on the display unit 51, one waste W (second waste W2). A second selection mark M2 is displayed on the display device in association with the second waste W2. By doing so, the worker can recognize in advance that the second waste W2 associated with the second selection mark M2 is the waste W whose material is specified next to the first waste W1. Therefore, it is possible to more effectively prevent the operator's operation from being delayed due to the transport speed of the waste W, and to generate a large amount of teaching data in a short time.

また、素材情報が結びつけられていない廃棄物Wのうちの上流端Waの位置が最も下流寄りにあるものを第1廃棄物W1として選択する。このようにすることで、表示部51から一番早く流れ去る(一番早く消えてしまう)廃棄物Wを第1廃棄物W1として選択するので、素材情報を結びつける前に表示部51から廃棄物Wが流れ去ってしまうことを抑制できる。 In addition, among the wastes W to which the material information is not linked, the one whose upstream end Wa is located at the furthest downstream side is selected as the first waste W1. By doing so, the waste W that flows away (disappears earliest) from the display unit 51 is selected as the first waste W1. It is possible to suppress the W from flowing away.

また、素材情報が結びつけられていない廃棄物Wのうちの上流端Waの位置が下流側から数えて2番目にあるものを第2廃棄物W2として選択する。このようにすることで、表示部51から二番目に早く流れ去る廃棄物Wを第2廃棄物W2として選択するので、素材情報を結びつける前に表示部51から廃棄物Wが流れ去ってしまうことをさらに抑制できる。 In addition, among the wastes W to which the material information is not associated, the wastes W whose upstream end Wa is located second from the downstream side is selected as the second waste W2. By doing so, the waste W that flows away from the display section 51 second fastest is selected as the second waste W2, so that the waste W flows away from the display section 51 before the material information is linked. can be further suppressed.

また、第1廃棄物W1の画像に基づいて当該第1廃棄物W1の素材を推測し、推測された素材の名称を第1選択マークM1とともに表示部51に表示する。同様に、第2廃棄物W2の画像に基づいて当該第2廃棄物W2の素材を推測し、推測された素材の名称を第2選択マークM2とともに表示部51に表示する。このようにすることで、作業者による素材の判別を効果的に支援することができる。 Also, the material of the first waste W1 is guessed based on the image of the first waste W1, and the name of the guessed material is displayed on the display section 51 together with the first selection mark M1. Similarly, the material of the second waste W2 is guessed based on the image of the second waste W2, and the name of the guessed material is displayed on the display section 51 together with the second selection mark M2. By doing so, it is possible to effectively assist the worker in determining the material.

また、記憶装置60に記憶された教師データを用いて、第1廃棄物W1の素材を推測するための機械学習を行う。同様に、記憶装置60に記憶された教師データを用いて、第2廃棄物W2の素材を推測するための機械学習を行う。このようにすることで、素材の推測精度をより向上させることができる。 Also, machine learning is performed to estimate the material of the first waste W1 using the teaching data stored in the storage device 60 . Similarly, using the teacher data stored in the storage device 60, machine learning is performed to estimate the material of the second waste W2. By doing so, it is possible to further improve the accuracy of estimating the material.

また、第1選択マークM1は、第1廃棄物W1を囲む枠図形、または、第1廃棄物W1に連なる吹き出し図形である。同様に、第2選択マークM2は、第2廃棄物W2を囲む枠図形、または、第2廃棄物W2に連なる吹き出し図形である。このようにすることで、第1廃棄物W1に第1選択マークM1が関連付けて表示され、第2廃棄物W2に第2選択マークM2が関連付けて表示されるので、作業者が表示部51を一目見て、第1廃棄物W1および第2廃棄物W2を視認することができる。 Also, the first selection mark M1 is a frame figure surrounding the first waste W1 or a balloon figure connected to the first waste W1. Similarly, the second selection mark M2 is a frame figure surrounding the second waste W2, or a balloon figure connected to the second waste W2. By doing so, the first selection mark M1 is displayed in association with the first waste W1, and the second selection mark M2 is displayed in association with the second waste W2. At a glance, the first waste W1 and the second waste W2 can be visually recognized.

(第2実施例)
以下、本発明の第2実施例に係る教師データ生成システムについて、図6~図9を参照して説明する。
(Second embodiment)
A teaching data generation system according to a second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 6 to 9. FIG.

図6は、本発明の第2実施例に係る教師データ生成システムの概略構成を説明する図である。図7は、図6の教師データ生成システムが有する教師データ生成装置における画面表示を説明する図である。図8は、図7の教師データ生成装置の機能ブロックを説明する図である。図9は、図7の教師データ生成装置の制御部が実行する処理の一例を説明するフローチャートである。 FIG. 6 is a diagram for explaining the schematic configuration of a training data generation system according to the second embodiment of the present invention. FIG. 7 is a diagram for explaining a screen display in the training data generation device included in the training data generation system of FIG. FIG. 8 is a diagram for explaining functional blocks of the training data generation device of FIG. FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of processing executed by a control unit of the training data generation device of FIG. 7;

本発明の第2実施例に係る教師データ生成システム101は、住宅などの解体ゴミあるいは災害時に発生する瓦礫などに含まれる廃棄物を選別する際に廃棄物を推測するための機械学習に用いられる教師データを生成するものである。 The training data generation system 101 according to the second embodiment of the present invention is used for machine learning for estimating waste when sorting out waste contained in demolition waste such as houses or debris generated in the event of a disaster. This is to generate teacher data.

図6に示すように、教師データ生成システム101は、教師データ生成装置110と、教師データ記憶装置160と、画像記憶装置170と、を有している。教師データ記憶装置160は、教師データ生成装置110によって生成された教師データを記憶する。画像記憶装置170は、例えば、上述した第1実施例のカメラ20によって撮影された、複数の廃棄物Wが一方向に流れる様子を撮影した画像を記憶している。 As shown in FIG. 6 , the training data generation system 101 has a training data generation device 110 , a training data storage device 160 and an image storage device 170 . The teacher data storage device 160 stores the teacher data generated by the teacher data generator 110. FIG. The image storage device 170 stores, for example, images of a plurality of wastes W flowing in one direction, which are captured by the camera 20 of the first embodiment described above.

教師データ生成装置110は、移動体通信網180およびインターネット190を介して、教師データ記憶装置160および画像記憶装置170に接続されている。なお、教師データ生成装置110、教師データ記憶装置160および画像記憶装置170は、ローカルエリアネットワークで接続されていてもよい。 Teacher data generation device 110 is connected to teacher data storage device 160 and image storage device 170 via mobile communication network 180 and Internet 190 . Note that the training data generation device 110, training data storage device 160 and image storage device 170 may be connected via a local area network.

教師データ生成装置110は、タブレット端末で構成されている。教師データ生成装置110は、制御部140と、表示装置としての表示部151と、タッチパネル152と、を有している。 The teacher data generation device 110 is configured by a tablet terminal. The teacher data generation device 110 has a control unit 140 , a display unit 151 as a display device, and a touch panel 152 .

図7に示すように、表示部151は、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどで構成されている。タッチパネル152は、表示部151に重ねられている。また、教師データ生成装置110は、タッチパネル152と表示部151に表示された操作アイコン153とタッチパネル152と組み合わせたソフトウェアスイッチからなる操作入力装置としての操作入力部154を有している。操作アイコン153は選別する廃棄物Wの素材毎に設けられている。ソフトウェアスイッチに対する操作入力については、第1実施例と同様である。 As shown in FIG. 7, the display unit 151 is composed of a liquid crystal display, an organic EL display, or the like. The touch panel 152 is superimposed on the display section 151 . The teacher data generation device 110 also has an operation input unit 154 as an operation input device including a touch panel 152 , operation icons 153 displayed on the display unit 151 , and software switches combined with the touch panel 152 . The operation icon 153 is provided for each material of the waste W to be sorted. Operation inputs for the software switches are the same as in the first embodiment.

制御部140は、中央処理装置(CPU)と、CPUによって実行される各種プログラムを格納した不揮発性メモリなどからなるプログラム記憶装置と、を備えたコンピュータを有している。 The control unit 140 has a computer including a central processing unit (CPU) and a program storage device such as a non-volatile memory that stores various programs executed by the CPU.

図8に示すように、制御部140のコンピュータは、プログラム記憶装置に格納された教師データ生成プログラムを実行することにより、画像表示処理部141、選択部142、素材推測部143、選択マーク表示処理部144、素材情報取得部145、および、教師データ記憶処理部146、として機能する。 As shown in FIG. 8, the computer of the control unit 140 executes the teacher data generation program stored in the program storage device to perform the image display processing unit 141, the selection unit 142, the material estimation unit 143, the selection mark display process. It functions as a unit 144 , a material information acquisition unit 145 , and a teacher data storage processing unit 146 .

画像表示処理部141は、画像記憶装置170に記憶された、複数の廃棄物Wが一方向に搬送される様子の画像を表示部151の画像表示エリア155に表示する。また、画像表示処理部141は、表示部151に表示した画像を選択部142に送る。 The image display processing unit 141 displays an image of a plurality of wastes W being transported in one direction, which is stored in the image storage device 170 , in the image display area 155 of the display unit 151 . Also, the image display processing unit 141 sends the image displayed on the display unit 151 to the selection unit 142 .

選択部142は、第1実施例の選択部42と同様にして、表示部151に表示される画像に含まれる複数の廃棄物Wの中から、素材情報を結びつける対象となる廃棄物W(第1廃棄物W1)を選択する。さらに、選択部142は、第1廃棄物W1の次に素材情報を結びつける対象となる廃棄物W(第2廃棄物W2)を選択する。選択部142は、第1選択部および第2選択部に相当する。 Similar to the selection unit 42 of the first embodiment, the selection unit 142 selects the waste W (first 1 Select waste W1). Further, the selection unit 142 selects the waste W (second waste W2) whose material information is to be linked next to the first waste W1. The selector 142 corresponds to a first selector and a second selector.

素材推測部143は、第1実施例の素材推測部43と同様にして、選択部142によって選択された第1廃棄物W1および第2廃棄物W2の素材を推測する。素材推測部143は、第1素材推測部および第2素材推測部に相当する。 The material estimation unit 143 estimates the materials of the first waste W1 and the second waste W2 selected by the selection unit 142 in the same manner as the material estimation unit 43 of the first embodiment. The material guessing section 143 corresponds to the first material guessing section and the second material guessing section.

選択マーク表示処理部144は、第1実施例と同様にして、第1廃棄物W1に関連付けて第1選択マークM1を表示部151の画像表示エリア155に表示し、第2廃棄物W2に関連付けて第2選択マークM2を表示部151の画像表示エリア155に表示する。また、選択マーク表示処理部144は、第1実施例と同様にして、素材推測部143による推測結果に基づいて、第1廃棄物W1の素材候補の名称N1を第1選択マークM1内に表示し、第2廃棄物W2の素材候補の名称N2を第2選択マークM2内に表示する。本実施例の選択マーク表示処理部144は、未選択マークM、素材確定マークMdおよび素材の名称Ndを表示しない。選択マーク表示処理部は、第1選択マーク表示処理部および第2選択マーク表示処理部に相当する。 As in the first embodiment, the selection mark display processing unit 144 displays the first selection mark M1 in the image display area 155 of the display unit 151 in association with the first waste W1 and associates it with the second waste W2. to display the second selection mark M2 in the image display area 155 of the display unit 151 . Further, the selection mark display processing unit 144 displays the name N1 of the material candidate of the first waste W1 in the first selection mark M1 based on the result of estimation by the material estimation unit 143 in the same manner as in the first embodiment. Then, the name N2 of the material candidate for the second waste W2 is displayed within the second selection mark M2. The selection mark display processing unit 144 of this embodiment does not display the unselected mark M, the material confirmation mark Md, and the material name Nd. The selection mark display processing section corresponds to the first selection mark display processing section and the second selection mark display processing section.

素材情報取得部145は、第1選択マークM1が表示部151に表示されている状態において操作入力部154に素材指定操作が入力されると、この素材指定操作に基づいて当該素材指定操作に対応する素材情報を取得する。 When a material designation operation is input to the operation input unit 154 while the first selection mark M1 is displayed on the display unit 151, the material information acquisition unit 145 responds to the material designation operation based on the material designation operation. Acquire the material information to be used.

教師データ記憶処理部146は、素材情報取得部145において素材情報を取得すると、選択部142から第1廃棄物W1の画像を取得して、この画像を取得した素材情報と結びつけることにより教師データを生成して教師データ記憶装置160に記憶する。教師データ記憶装置160には教師データ記憶処理部146によって生成された教師データが蓄積される。 When the material information acquisition unit 145 acquires the material information, the teaching data storage processing unit 146 acquires the image of the first waste W1 from the selection unit 142, and associates this image with the acquired material information to obtain the teaching data. It is generated and stored in the teacher data storage device 160 . The teacher data storage device 160 stores the teacher data generated by the teacher data storage processor 146 .

次に、上述した実施例の教師データ生成装置の制御部140において実行される本発明に係る処理(教師データ生成処理)の一例について、図9のフローチャートを参照して説明する。 Next, an example of processing according to the present invention (teaching data generation processing) executed in the control unit 140 of the teaching data generating apparatus of the embodiment described above will be described with reference to the flowchart of FIG.

制御部140は、画像記憶装置170に記憶された、複数の廃棄物Wが一方向に搬送される様子の画像を表示部151の画像表示エリア155に表示する(T110)。そして、制御部140は、表示部151に表示した画像を解析して、画像に含まれる複数の廃棄物Wを特定する(T120)。 The control unit 140 displays the image of a plurality of wastes W being transported in one direction, stored in the image storage device 170, in the image display area 155 of the display unit 151 (T110). Then, the control unit 140 analyzes the image displayed on the display unit 151 and identifies a plurality of wastes W included in the image (T120).

次に、制御部140は、複数の廃棄物Wの中に素材情報が結びつけられていない廃棄物Wがあると(T130でY)、その中から上流端Waの位置が最も下流寄りにあるものを第1廃棄物W1として選択する(T140)。制御部140は、第1廃棄物W1の画像に基づいて素材を推測する(T150)。そして、制御部140は、第1廃棄物W1を囲む枠図形である第1選択マークM1を表示するとともに(T160)、第1廃棄物W1の素材候補の名称N1を第1選択マークM1内に表示する(T170)。 Next, if there is a waste W to which the material information is not linked among the plurality of wastes W (Y in T130), the control unit 140 determines that the position of the upstream end Wa is the most downstream from among the wastes W. is selected as the first waste W1 (T140). The control unit 140 guesses the material based on the image of the first waste W1 (T150). Then, the control unit 140 displays the first selection mark M1, which is a frame graphic surrounding the first waste W1 (T160), and inserts the name N1 of the material candidate for the first waste W1 into the first selection mark M1. Display (T170).

次に、制御部140は、複数の廃棄物Wの中に素材情報が結びつけられていない廃棄物Wがさらにあると(T180でY)、その中から上流端Waの位置が下流側から数えて2番目にあるものを第2廃棄物W2として選択する(T190)。制御部140は、第2廃棄物W2の画像に基づいて素材を推測する(T200)。そして、制御部140は、第2廃棄物W2を囲む枠図形である第2選択マークM2を表示するとともに(T210)、第2廃棄物W2の素材候補となる名称N2を第2選択マークM2内に表示する(T220)。 Next, if there is another waste W to which the material information is not linked among the plurality of wastes W (Y in T180), the control unit 140 counts the position of the upstream end Wa from the downstream side. The second one is selected as the second waste W2 (T190). The control unit 140 guesses the material based on the image of the second waste W2 (T200). Then, the control unit 140 displays the second selection mark M2, which is a frame graphic surrounding the second waste W2 (T210), and displays the name N2, which is a material candidate for the second waste W2, in the second selection mark M2. (T220).

次に、制御部140は、第2選択マークM2を表示した後に(T220)、または、複数の廃棄物Wの中に素材情報が結びつけられていない廃棄物Wがないときに(T130でN、T180でN)、これより前の処理において複数の廃棄物Wの中から第1廃棄物W1を選択した状態であると(T280でY)、素材情報を取得するまで待ち(T290でN)、第1廃棄物W1を選択した状態でないと本フローチャートの処理を終了する(T280でN)。制御部140は、素材情報を取得すると(T290でY)、第1廃棄物W1の画像と取得した素材情報とを結びつけて教師データを生成し、生成した教師データを教師データ記憶装置160に記憶して(T300)、本フローチャートの処理を終了する。 Next, after the second selection mark M2 is displayed (T220), or when there is no waste W to which the material information is linked among the plurality of wastes W (N in T130, N at T180), if the first waste W1 has been selected from a plurality of wastes W in the previous process (Y at T280), wait until material information is acquired (N at T290), If the first waste W1 is not selected, the processing of this flow chart ends (N in T280). When the material information is acquired (Y in T290), the control unit 140 generates teacher data by linking the image of the first waste W1 and the acquired material information, and stores the generated teacher data in the teacher data storage device 160. (T300), and the processing of this flowchart ends.

第2実施例においても、第1実施例と同様の効果を奏する。 Also in the second embodiment, the same effect as in the first embodiment is obtained.

以上、本発明の第1実施例1及び第2実施例について詳述したが、本発明は前記実施例に限定さるものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、上述した各実施例では、建築物を解体処理した際に発生する解体ゴミあるいは瓦礫の選別システムに適用した場合を例として説明したが、これに限らず一般家庭から排出されるゴミあるいは家電製品を選別するシステムに適用してもよい。その際、深層学習の最適化手法やネットワーク構成は、学習対象に依存するため、一般家庭のゴミや家電製品など、選別する廃棄物の種類に最適なものを適用すればよい。 Although the first embodiment 1 and the second embodiment of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible. For example, in each of the above-described embodiments, the application to a sorting system for dismantled garbage or rubble generated when a building is dismantled has been described as an example. You may apply it to the system which sorts a product. At that time, since the deep learning optimization method and network configuration depend on the learning object, it is sufficient to apply the best method for the type of waste to be sorted, such as general household garbage and home appliances.

(第1実施例)
1…廃棄物選別システム、10…コンベア、11…サブコンベア、12…振動ふるい装置、20…カメラ、30…ロボットアーム、40…制御装置、41…画像表示処理部、42…選択部、43…素材推測部、44…選択マーク表示処理部、45…素材情報取得部、46…教師データ記憶処理部、47…移動制御部、50…タブレット端末、51…表示部、52…タッチパネル、53…操作アイコン、54…操作入力部、55…画像表示エリア、56…メッセージエリア、57…グラフ表示エリア、60…記憶装置、70…回収ボックス、W…廃棄物、W1…第1廃棄物、W2…第2廃棄物、Wd…素材情報が結びつけられている廃棄物、M…未選択マーク、M1…第1選択マーク、M2…第2選択マーク、Md…素材確定マーク、N1…第1廃棄物の素材候補の名称、N2…第2廃棄物の素材候補の名称、Nd…素材情報が結びつけられている廃棄物の素材の名称
(第2実施例)
101…教師データ生成システム、110…教師データ生成装置、140…制御部、141…画像表示処理部、142…選択部、143…素材推測部、144…選択マーク表示処理部、145…素材情報取得部、146…教師データ記憶処理部、151…表示部、152…タッチパネル、153…操作アイコン、154…操作入力部、155…画像表示エリア、156…メッセージエリア、157…グラフ表示エリア、160…教師データ記憶装置、170…画像記憶装置、180…移動体通信網、190…インターネット、W…廃棄物、W1…第1廃棄物、W2…第2廃棄物、M1…第1選択マーク、M2…第2選択マーク、N1…第1廃棄物の素材候補の名称、N2…第2廃棄物の素材候補の名称
(First embodiment)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Waste sorting system, 10... Conveyor, 11... Sub-conveyor, 12... Vibrating screen device, 20... Camera, 30... Robot arm, 40... Control device, 41... Image display processing part, 42... Selection part, 43... Material estimation unit 44 Selection mark display processing unit 45 Material information acquisition unit 46 Teacher data storage processing unit 47 Movement control unit 50 Tablet terminal 51 Display unit 52 Touch panel 53 Operation Icon 54 Operation input unit 55 Image display area 56 Message area 57 Graph display area 60 Storage device 70 Collection box W Waste W1 First waste W2 Second 2 wastes, Wd... Wastes to which material information is linked, M... Unselected mark, M1... First selection mark, M2... Second selection mark, Md... Material confirmation mark, N1... Material of first waste name of candidate, N2... name of second waste material candidate, Nd... name of waste material linked to material information (second embodiment)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101... Teacher data generation system 110... Teacher data generation apparatus 140... Control part 141... Image display process part 142... Selection part 143... Material estimation part 144... Selection mark display process part 145... Material information acquisition Unit 146 Teaching data storage processing unit 151 Display unit 152 Touch panel 153 Operation icon 154 Operation input unit 155 Image display area 156 Message area 157 Graph display area 160 Teacher Data storage device 170 Image storage device 180 Mobile communication network 190 Internet W Waste W1 First waste W2 Second waste M1 First selection mark M2 Second 2 selection marks, N1... name of first waste material candidate, N2... name of second waste material candidate

Claims (12)

複数の廃棄物を一方向に搬送する搬送装置と、前記搬送装置によって搬送される複数の廃棄物を撮影する撮影装置と、前記搬送装置によって搬送される廃棄物を搬送装置から移動させる移動装置と、前記移動装置を制御する制御装置と、を有し、廃棄物を選別するとともに廃棄物の画像に当該廃棄物の素材を示す素材情報を結びつけた教師データを生成する廃棄物選別システムであって、
前記制御装置が、
前記撮影装置によって撮影された画像を表示装置に表示する画像表示処理部と、
前記画像に含まれる複数の廃棄物の中から前記素材情報が結びつけられていない1つの廃棄物を選択する第1選択部と、
前記第1選択部によって選択された廃棄物に関連付けて第1選択マークを前記表示装置に表示する第1選択マーク表示処理部と、
前記廃棄物の素材を示す素材情報を操作入力装置に入力された素材指定操作に基づいて取得する素材情報取得部と、
前記第1選択部によって選択された前記廃棄物の画像と前記素材情報取得部によって取得された前記素材情報とを結びつけた教師データを記憶装置に記憶する教師データ記憶処理部と、
前記第1選択部によって選択された廃棄物を、前記搬送装置から前記素材情報取得部によって取得された前記素材情報に対応した場所に移動するように前記移動装置を制御する移動制御部と、
前記第1選択部によって選択された廃棄物の画像に基づいて当該廃棄物の素材を推測する第1素材推測部と、を有し
前記第1選択マーク表示処理部が、前記第1素材推測部によって推測された素材の名称を前記第1選択マークとともに前記表示装置に表示することを特徴とする廃棄物選別システム。
A conveying device for conveying a plurality of wastes in one direction, a photographing device for photographing the plurality of wastes conveyed by the conveying device, and a moving device for moving the wastes conveyed by the conveying device from the conveying device. , and a control device for controlling the moving device, the waste sorting system for sorting waste and generating training data in which material information indicating the material of the waste is linked to an image of the waste. There is
The control device
an image display processing unit that displays an image captured by the imaging device on a display device;
a first selection unit that selects one waste to which the material information is not linked from among a plurality of wastes included in the image;
a first selection mark display processing unit that displays a first selection mark on the display device in association with the waste selected by the first selection unit;
a material information acquisition unit that acquires material information indicating the material of the waste based on a material designation operation input to an operation input device;
a teaching data storage processing unit for storing, in a storage device, teaching data linking the image of the waste selected by the first selection unit and the material information acquired by the material information acquiring unit;
a movement control unit that controls the movement device to move the waste selected by the first selection unit from the transport device to a location corresponding to the material information acquired by the material information acquisition unit;
a first material estimation unit for estimating the material of the waste based on the image of the waste selected by the first selection unit ;
The waste sorting system , wherein the first selection mark display processing section displays the name of the material guessed by the first material guessing section together with the first selection mark on the display device .
前記第1選択部は、前記素材情報が結びつけられていない廃棄物のうちの上流端の位置が最も下流寄りにあるものを選択することを特徴とする請求項1に記載の廃棄物選別システム。 2. The waste sorting system according to claim 1, wherein the first selection unit selects the waste whose upstream end position is closest to the downstream from among the wastes to which the material information is not linked. 前記画像に含まれる複数の廃棄物の中から前記第1選択部によって選択された廃棄物とは別でかつ前記素材情報が結びつけられていない1つの廃棄物を選択する第2選択部と、
前記第2選択部によって選択された廃棄物に関連付けて第2選択マークを前記表示装置に表示する第2選択マーク表示処理部と、をさらに有していることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の廃棄物選別システム。
a second selection unit that selects one waste that is different from the waste selected by the first selection unit and that is not associated with the material information from among the plurality of wastes included in the image;
A second selection mark display processing unit that displays a second selection mark on the display device in association with the waste selected by the second selection unit. Item 3. The waste sorting system according to item 2.
前記第2選択部は、前記素材情報が結びつけられていない廃棄物のうちの上流端の位置が下流側から数えて2番目にあるものを選択することを特徴とする請求項3に記載の廃棄物選別システム。 4. The disposal according to claim 3, wherein the second selection unit selects the waste having the second upstream end position counted from the downstream side among the wastes to which the material information is not linked. object sorting system. 前記第1素材推測部が、前記記憶装置に記憶された前記教師データを用いて、前記第1選択部によって選択された廃棄物の素材を推測するための機械学習を行うことを特徴とする請求項1~請求項4のいずれか一項に記載の廃棄物選別システム。 The first material estimation unit performs machine learning for estimating the material of the waste selected by the first selection unit, using the teacher data stored in the storage device. The waste sorting system according to any one of claims 1 to 4 . 前記制御装置が、前記第2選択部によって選択された廃棄物の画像に基づいて当該廃棄物の素材を推測する第2素材推測部をさらに有し、
記第2選択マーク表示処理部が、前記第2素材推測部によって推測された素材の名称を前記第2選択マークとともに前記表示装置に表示することを特徴とする請求項3または請求項4に記載の廃棄物選別システム。
The control device further comprises a second material estimation unit for estimating the material of the waste based on the image of the waste selected by the second selection unit,
5. The display device according to claim 3, wherein the second selection mark display processing unit displays the name of the material guessed by the second material guessing unit together with the second selection mark on the display device. A waste sorting system as described.
前記第1素材推測部が、前記記憶装置に記憶された前記教師データを用いて、前記第1選択部によって選択された廃棄物の素材を推測するための機械学習を行い、
前記第2素材推測部が、前記記憶装置に記憶された前記教師データを用いて、前記第2選択部によって選択された廃棄物の素材を推測するための機械学習を行うことを特徴とする請求項に記載の廃棄物選別システム。
The first material estimation unit performs machine learning for estimating the material of the waste selected by the first selection unit using the teacher data stored in the storage device,
The second material estimation unit performs machine learning for estimating the material of the waste selected by the second selection unit, using the teacher data stored in the storage device. 7. A waste sorting system according to Item 6 .
前記第1選択マークは、前記第1選択部によって選択された廃棄物を囲む枠図形、または、当該廃棄物に連なる吹き出し図形であることを特徴とする請求項1~請求項のいずれか一項に記載の廃棄物選別システム。 The first selection mark is a frame graphic surrounding the waste selected by the first selection unit, or a balloon graphic connected to the waste. A waste sorting system as described in paragraph 1. 前記第1選択マークは、前記第1選択部によって選択された廃棄物を囲む枠図形、または、当該廃棄物に連なる吹き出し図形であり、
前記第2選択マークは、前記第2選択部によって選択された廃棄物を囲む枠図形、または、当該廃棄物に連なる吹き出し図形であることを特徴とする請求項3、請求項4、請求項および請求項のいずれか一項に記載の廃棄物選別システム。
The first selection mark is a frame graphic surrounding the waste selected by the first selection unit, or a balloon graphic connected to the waste,
Claims 3, 4, and 6 , wherein the second selection mark is a frame figure surrounding the waste selected by the second selection unit, or a balloon figure connected to the waste. and a waste sorting system according to claim 7 .
廃棄物の画像に当該廃棄物の素材を示す素材情報を結びつけた教師データを生成する教師データ生成装置であって、
複数の廃棄物が一方向に搬送される様子を撮影した画像を表示装置に表示する画像表示処理部と、
前記画像に含まれる複数の廃棄物の中から前記素材情報が結びつけられていない1つの廃棄物を選択する第1選択部と、
前記第1選択部によって選択された廃棄物に関連付けて第1選択マークを前記表示装置に表示する第1選択マーク表示処理部と、
前記廃棄物の素材を示す素材情報を操作入力装置に入力された素材指定操作に基づいて取得する素材情報取得部と、
前記第1選択部によって選択された前記廃棄物の画像と前記素材情報取得部によって取得された前記素材情報とを結びつけた教師データを記憶装置に記憶する教師データ記憶処理部と、
前記第1選択部によって選択された廃棄物の画像に基づいて当該廃棄物の素材を推測する第1素材推測部と、を有し
前記第1選択マーク表示処理部が、前記第1素材推測部によって推測された素材の名称を前記第1選択マークとともに前記表示装置に表示することを特徴とする教師データ生成装置。
A training data generation device for generating training data in which material information indicating a material of the waste is linked to an image of the waste,
an image display processing unit that displays an image of a plurality of wastes being transported in one direction on a display device;
a first selection unit that selects one waste to which the material information is not linked from among a plurality of wastes included in the image;
a first selection mark display processing unit that displays a first selection mark on the display device in association with the waste selected by the first selection unit;
a material information acquisition unit that acquires material information indicating the material of the waste based on a material designation operation input to an operation input device;
a teaching data storage processing unit for storing, in a storage device, teaching data linking the image of the waste selected by the first selection unit and the material information acquired by the material information acquiring unit;
a first material estimation unit for estimating the material of the waste based on the image of the waste selected by the first selection unit ;
The teacher data generating apparatus , wherein the first selection mark display processing section displays the name of the material guessed by the first material guessing section together with the first selection mark on the display device.
廃棄物の画像に当該廃棄物の素材を示す素材情報を結びつけた教師データを生成する教師データ生成システムであって、
複数の廃棄物が一方向に搬送される様子を撮影した画像が記憶された画像記憶装置と、
請求項10に記載の教師データ生成装置と、を有し、
前記教師データ生成装置の前記画像表示処理部が、前記画像記憶装置に記憶された前記画像を前記表示装置に表示することを特徴とする教師データ生成システム。
A training data generation system for generating training data in which material information indicating a material of the waste is linked to an image of the waste,
an image storage device storing an image of a plurality of wastes being transported in one direction;
and a training data generation device according to claim 10 ,
A teacher data generation system, wherein the image display processing unit of the teacher data generation device displays the image stored in the image storage device on the display device.
廃棄物の画像に当該廃棄物の素材を示す素材情報を結びつけた教師データを生成するための教師データ生成プログラムであって、
コンピュータを、
複数の廃棄物が一方向に搬送される様子を撮影した画像を表示装置に表示する画像表示処理部、
前記画像に含まれる複数の廃棄物の中から前記素材情報が結びつけられていない1つの廃棄物を選択する第1選択部、
前記第1選択部によって選択された廃棄物に関連付けて第1選択マークを前記表示装置に表示する第1選択マーク表示処理部、
前記廃棄物の素材を示す素材情報を操作入力装置に入力された素材指定操作に基づいて取得する素材情報取得部
前記第1選択部によって選択された前記廃棄物の画像と前記素材情報取得部によって取得された前記素材情報とを結びつけた教師データを記憶装置に記憶する教師データ記憶処理部、および、
前記第1選択部によって選択された廃棄物の画像に基づいて当該廃棄物の素材を推測する第1素材推測部、として機能させ
前記第1選択マーク表示処理部が、前記第1素材推測部によって推測された素材の名称を前記第1選択マークとともに前記表示装置に表示することを特徴とする教師データ生成プログラム。
A training data generation program for generating training data in which material information indicating a material of the waste is linked to an image of the waste,
the computer,
an image display processing unit that displays an image of a plurality of wastes being conveyed in one direction on a display device;
a first selection unit that selects one waste to which the material information is not linked from among a plurality of wastes included in the image;
a first selection mark display processing unit that displays a first selection mark on the display device in association with the waste selected by the first selection unit;
a material information acquisition unit that acquires material information indicating the material of the waste based on a material designation operation input to an operation input device ;
a teaching data storage processing unit for storing, in a storage device, teaching data linking the image of the waste selected by the first selection unit and the material information acquired by the material information acquiring unit ;
functioning as a first material estimation unit that estimates the material of the waste based on the image of the waste selected by the first selection unit ;
A teacher data generating program , wherein the first selection mark display processing unit displays the name of the material guessed by the first material guessing unit together with the first selection mark on the display device .
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