AT528684A1 - Verfahren zur Validierung einer Objekterkennung - Google Patents

Verfahren zur Validierung einer Objekterkennung

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AT528684A1
AT528684A1 ATA50787/2024A AT507872024A AT528684A1 AT 528684 A1 AT528684 A1 AT 528684A1 AT 507872024 A AT507872024 A AT 507872024A AT 528684 A1 AT528684 A1 AT 528684A1
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Abstract

Computerimplementiertes Verfahren zur Validierung der Objekterkennung in einem Verarbeitungsverfahren, bei dem Objekte aus einem Eingangs-Objektstrom (1) in ein Verarbeitungssystem gelangen und nach der Verarbeitung einem Ausgangs-Objektstrom (3) zugeführt werden, wobei das Verfahren die die folgenden Schritte umfasst: Erstellung, durch eine erste Bildaufnahmeeinheit (4), eines, mit einem elektronischen Zeitstempel t1 versehenen ersten Fotos des Eingangs-Objektstroms (1), Abwarten der Zeitdauer zur Verarbeitung des Eingangs-Objektstroms (1) in den Ausgangs-Objektstrom (3), Erstellung, durch zumindest eine zweite Bildaufnahmeeinheit (5), eines, mit einem elektronischen Zeitstempel t2 versehenen zweiten Fotos des Ausgangs-Objektstroms (3), Speicherung, durch eine Datenverarbeitungseinheit (6), des ersten Fotos und des zweiten Fotos gemeinsam mit deren Zeitstempeln t1, t2 in einer manipulationssicheren und unwiderruflichen, dezentralen Datenstruktur, insbesondere in einer öffentlichen Blockchain.

Description

Beschreibung
VERFAHREN ZUR VALIDIERUNG EINER OBJEKTERKENNUNG
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Validierung einer Objekterkennung in einem Verarbeitungsverfahren, insbesondere in einem Sortierverfahren, vorzugsweise im Bereich der Abfall-Mederverwertung.
[0002] Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zur Erkennung von Objekten bekannt, beispielsweise zur Erkennung und Klassifizierung von Sortiergut. Dabei werden Objekte an Hand von Fotos oder Videos in vorbestimmte Objektgruppen klassifiziert. Nachfolgend können die Objekte in einem Sortierverfahren sortiert werden. Derartige Verfahren werden insbesondere in der Recycling-Industrie angewandt, um wiederverwendbare Abfallprodukte, die beispielsweise auf Förderbändern laufend bereitgestellt werden, zu identifizieren, von Restmüll zu trennen und in die richtigen Produktgruppen zu vereinzeln.
[0003] Zur Objekterkennung sind verschiedene Verfahren bekannt, insbesondere die Klassifizierung von Objekten durch Anwendung neuronaler Netze oder anderer Methoden aus dem Bereich der Künstlichen Intelligenz. Dabei reicht in der Regel ein Foto des Abfallprodukts, um es in eine vorbestimmte Produktgruppe zu klassifizieren. Zusätzlich können Trennverfahren eingesetzt werden, die auf physikalischen Eigenschaften der Abfallprodukte beruhen, beispielsweise Magnetisierbarkeit oder Gewicht des Abfallprodukts. Alle technischen Verfahren zur Objekterkennung sind jedoch mehr oder weniger fehlerbehaftet, sodass die Qualität der Objekterkennung je nach dem eingesetzten Verfahren unterschiedlich hoch ist.
[0004] Für bestimmte wiederverwendbare Abfallprodukte ist die Qualität der Objekterkennung jedoch von sehr hoher Bedeutung, da diese Abfallprodukte keinesfalls falsch klassifiziert werden sollen. Dabei kann es sich einerseits um umweltschädlichen Sondermüll wie quecksilberhaltige Stoffe handeln. Andererseits sollen auch hochwertige Verpackungen mit hoher Qualität erkannt werde, da sie sonst mit hohem Aufwand hergestellt werden müssten, beispielsweise PET-Flaschen oder Kaffeekapseln.
[0005] Ferner besteht auch Bedarf nach einem Verfahren zur Validierung der Anzahl der in einem Materialstrom enthaltenen Objekte. Beispielsweise soll objektiv nachgewiesen werden, wie viele bestimmte Objekte in einem unsortierten Objektgemenge enthalten sind. In der Müllverarbeitung soll beispielsweise die Anzahl der farbigen PET-Flaschen in einem verpressten Ballen eine vorgegebene Anzahl nicht übersteigen.
[0006] Folglich besteht ein Bedarf danach, die Qualität der Objekterkennung laufend zu messen, justieren und gegebenenfalls einer unabhängigen Überprüfung, also eines Audits, unterziehen zu können. Bekannte Verfahren zur Validierung einer Objekterkennung sind jedoch auf stichprobenartige Überprüfungen beschränkt und nicht automatisierbar.
[90007] Diese und andere Probleme werden durch das erfindungsgemäße Verfahren gelöst.
[0008] Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist zur Validierung der Objekterkennung in einem Verarbeitungsverfahren, bei dem Objekte aus einem Eingangs-Objektstrom in ein Verarbeitungssystem gelangen und nach der Verarbeitung einem AusgangsObjektstrom zugeführt werden, ausgebildet. Es umfasst die nachfolgenden Schritte:
[0009] In einem ersten Schritt erstellt eine erste Bildaufnahmeeinheit, ein, mit einem elektronischen Zeitstempel t1 versehenes erstes Foto des Eingangs-Objektstroms.
[0010] Danach wird Zeitdauer abgewartet, welche vom Verarbeitungssystem zur Verarbeitung des Eingangs-Objektstroms in den Ausgangs-Objektstrom benötigt wird.
[0011] Danach erstellt eine zweite Bildaufnahmeeinheit ein, mit einem elektronischen Zeitstempel tz versehenes zweites Foto des Ausgangs-Objektstroms.
[0012] Danach speichert eine Datenverarbeitungseinheit das erste Foto und das zweite Foto gemeinsam mit deren Zeitstempeln t+, tz in einer manipulationssicheren und unwiderruflichen, de-
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zentralen Datenstruktur, insbesondere in einer öffentlichen Blockchain.
[0013] Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass durch Vergleich des Eingangs-Objektstroms mit dem Ausgangs-Objektstrom eine Qualitätsmetrik der Objekterkennung bestimmt wird, und die Qualitätsmetrik in der dezentralen Datenstruktur gespeichert wird.
[0014] Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass das erste Foto, das zweite Foto, die Zeitstempel t:, tz und gegebenenfalls die Qualitätsmetrik als signierte Transaktion in der Datenstruktur gespeichert wird.
[0015] Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Objekte durch das Verarbeitungssystem einer Vielzahl von Ausgangs-Objektströmen zugeführt werden. In diesem Fall kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass eine Vielzahl zweiter Bildaufnahmeeinheiten jeweils ein, mit einem elektronischen Zeitstempel t,, t2‘, t2“ versehenes zweites Foto jeweils eines AusgangsObjektstroms erstellen. Zu diesem Zweck warten die Bildaufnahmeeinheiten jeweils die Zeitdauer zur Verarbeitung des Eingangs-Objektstroms in den betreffenden Ausgangs-Objektstrom ab, und die Datenverarbeitungseinheit speichert danach das erste Foto und die zweiten Fotos in der manipulationssicheren und unwiderruflichen, dezentralen Datenstruktur, insbesondere in einer Öffentlichen Blockchain, insbesondere als signierte Transaktion.
[0016] Erfindungsgemäß kann es sich bei dem Verarbeitungsverfahren um ein Sortierverfahren und bei dem Verarbeitungssystem um ein Sortiersystem handeln, bei dem Objekte aus einem unsortierten Eingangs-Objektstrom durch das Sortiersystem in einen oder mehrere sortierte Ausgangs-Objektströme sortiert werden.
[0017] Erfindungsgemäß kann es sich bei dem Sortierverfahren um ein Abfallsortierverfahren und bei den Objekten um Abfallobjekte handeln.
[0018] Erfindungsgemäß kann es sich bei den Abfallobjekten um Kaffeekapseln oder PET- Flaschen handeln.
[0019] Die Erfindung betrifft ferner ein computerlesbares Speichermedium, umfassend Instruktionen, die bei der Ausführung durch einen Computer diesen zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens veranlassen.
[0020] Weitere erfindungsgemäße Merkmale finden sich in der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, in den Figuren sowie in den Patentansprüchen.
[0021] Die Erfindung wird nun anhand von nicht-ausschließlichen Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
[0022] Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens; [0023] Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
[0024] Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur \Validierung der Objekterkennung in einem Sortierverfahren. Das Sortierverfahren verwendet ein automatisiertes Sortiersystem 2, welches Objekte aus einem unsortierten Eingangs-Objektstrom 1 in einen sortierten Ausgangs-Objektstrom 3 sortiert. Die Objekte können beispielsweise auf Förderbändern bereitgestellt werden, wobei der Strom der aussortierten Objekte aus Gründen der Übersichtlichkeit in dieser schematischen Darstellung nicht gezeigt ist. Zur Sortierung der Objekte kann das Sortiersystem eine Datenverarbeitungseinheit, beispielsweise einen Computer mit einer künstlichen Intelligenz, beispielsweise ein neuronales Netz oder dergleichen, ein oder mehrere Bildverarbeitungseinheiten sowie einen oder mehrere Roboter zur Manipulation der Objekte umfassen. Die Datenverarbeitungseinheit kann auch auf einem Server im Internet vorgesehen sein.
[0025] Es ist eine erste Bildaufnahmeeinheit 4 vorgesehen, die ein, mit einem elektronischen Zeitstempel t1 versehenes erstes Foto des Eingangs-Objektstroms 1 erstellt. Ferner ist eine zweite Bildaufnahmeeinheit 5 vorgesehen, die ein, mit einem elektronischen Zeitstempel t2 versehenes zweites Foto des Ausgangs-Objektstroms 3 erstellt.
[0026] Zwischen dem ersten Foto und dem zweiten Foto wird Jene Zeitdauer abgewartet, welche
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das Sortiersystem 2 benötigt, um den Eingangs-Objektstrom 1 zu sortieren und die gewünschten Objekte im Ausgangs-Objektstrom 3 bereitzustellen. Diese Zeitdauer kann je nach Art des Objektes, Aufbau des Sortiersystems, Geschwindigkeit des Förderbandes und Abstand der Bildaufnahmeeinheiten 4, 5 unterschiedlich sein. Beispielsweise kann es sich um eine Zeitdauer von 20 bis 40 Sekunden handeln. Die Zeitdauer kann vorbestimmt sein oder von dem Sortiersystem 2 bereitgestellt werden. Zu diesem Zweck kann vorgesehen sein, dass das Sortiersystem 2 mit der nachfolgend beschriebenen Datenverarbeitungseinheit 6 verbunden ist und dieser ein Signal übermittelt, sobald der Eingangs-Objektstrom 1 bearbeitet wurde und als Ausgangs-Objektstrom 3 bereitgestellt wird.
[0027] Ferner ist eine Datenverarbeitungseinheit 6 vorgesehen, welche die beiden Fotos gemeinsam mit deren Zeitstempeln t1, t2 entgegennimmt, daraus eine elektronisch signierte Transaktion 7 bildet und diese in einer manipulationssicheren und unwiderruflichen, dezentralen Datenstruktur, nämlich in einer öffentlichen Blockchain ablegt. Damit ist die Validität des Sortierverfahrens unwiderruflich festgelegt und kann später, beispielsweise im Rahmen eines Audits, zu Vergleichszwecken herangezogen werden.
[0028] Erfindungsgemäß kann dieses Verfahren über einen bestimmten Zeitraum laufend durchgeführt werden, sodass die Datenverarbeitungseinheit 6 laufend Transaktionen 7 erstellt und diese in der öffentlichen Blockchain ablegt.
[0029] Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens. In diesem Ausführungsbeispiel werden die Objekte aus einem unsortierten Eingangs-Objektstrom 1 in eine Vielzahl sortierter Ausgangs-Objektströme 3, 3‘, 3“ sortiert.
[0030] Beispielsweise können die Ausgangs-Objektströme 3, 3‘, 3“ unterschiedliche Arten von wiederverwertbarem Abfall enthalten, etwa Batterien, PET-Flaschen und Kaffeekapseln. Es sind eine Vielzahl zweiter Bildaufnahmeeinheiten 5, 5‘, 5“ vorgesehen, die jeweils einem der Ausgangs-Objektströme 3, 3‘, 3“ zugeordnet sind und ein, mit einem elektronischen Zeitstempel t2, t2‘, t2‘“ versehenes zweites Foto jeweils eines Ausgangs-Objektstroms 3, 3‘, 3“ erstellen.
[0031] In der Regel werden die Ausgangs-Objektströme 3, 3‘, 3“ zu unterschiedlichen Zeiten bereitgestellt, da unterschiedliche Objektarten unterschiedliche Zeitdauern benötigen, um aus dem Eingangs-Objektstrom 1 sortiert zu werden. Zwischen dem ersten Foto und den zweiten Fotos wird deshalb jeweils eine vorbestimmte Zeitdauer abgewartet, nämlich jene Zeit, welche das Sortiersystem 2 benötigt, um den Eingangs-Objektstrom 1 zu sortieren und die gewünschten Objekte im Ausgangs-Objektstrom 3, 3‘, 3“ bereitzustellen.
[0032] Die Zeitdauern zwischen dem ersten Foto und den jeweiligen zweiten Fotos kann vorbestimmt sein oder von dem Sortiersystem 2 bereitgestellt werden. Zu diesem Zweck kann vorgesehen sein, dass das Sortiersystem 2 mit der Datenverarbeitungseinheit 6 verbunden ist und dieser jeweils ein Signal übermittelt, sobald der Eingangs-Objektstrom 1 bearbeitet wurde und als einer der Ausgangs-Objektströme 3, 3‘, 3“ bereitgestellt wird.
[90033] Auch in dieser Ausführungsform werden sowohl das erste Foto, als auch die zweiten Fotos in der manipulationssicheren und unwiderruflichen, dezentralen Datenstruktur, insbesondere in einer öffentlichen Blockchain gespeichert, und zwar insbesondere über eine, von der Datenverarbeitungseinheit 6 elektronisch signierte Transaktion 7.
[0034] In einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Verfahren in einem Objektstrom ohne Sortierung angewandt. Zu diesem Zweck werden laufend Fotos des Materialstroms zu unterschiedlichen Zeiten aufgenommen und mit ihren jeweiligen elektronischen Zeitstempeln in der dezentralen Datenstruktur, insbesondere in einer öffentlichen Blockchain, abgespeichert. Dies erlaubt die Qualitätssicherung und den Nachweis der Inhaltsstoffe des Materialstroms.
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Patentansprüche
1. Computerimplementiertes Verfahren zur Validierung der Objekterkennung in einem Verarbeitungsverfahren, bei dem Objekte aus einem Eingangs-Objektstrom (1) in ein Verarbeitungssystem gelangen und nach der Verarbeitung einem Ausgangs-Objektstrom (3) zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die die folgenden Schritte umfasst:
a. Erstellung, durch eine erste Bildaufnahmeeinheit (4), eines, mit einem elektronischen Zeitstempel t1 versehenen ersten Fotos des Eingangs-Objektstroms (1),
b. Abwarten der Zeitdauer zur Verarbeitung des Eingangs-Objektstroms (1) in den Ausgangs-Objektstrom (3),
c. Erstellung, durch zumindest eine zweite Bildaufnahmeeinheit (5), eines, mit einem elektronischen Zeitstempel t2 versehenen zweiten Fotos des Ausgangs-Objektstroms (3),
d. Speicherung, durch eine Datenverarbeitungseinheit (6), des ersten Fotos und des zweiten Fotos gemeinsam mit deren Zeitstempeln t«, tz in einer manipulationssicheren und unwiderruflichen, dezentralen Datenstruktur, insbesondere in einer öffentlichen Blockchain.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch Vergleich des EingangsObjektstroms (1) mit dem Ausgangs-Objektstrom (3) eine Qualitätsmetrik der Objekterkennung bestimmt wird, und die Qualitätsmetrik in der dezentralen Datenstruktur gespeichert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Foto, das zweite Foto, die Zeitstempel t1, tz und gegebenenfalls die Qualitätsmetrik als signierte Transaktion (7) in der Datenstruktur gespeichert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Objekte durch das Verarbeitungssystem einer Vielzahl von Ausgangs-Objektströmen (3, 3‘, 3“) zugeführt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
a. dass eine Vielzahl zweiter Bildaufnahmeeinheiten (5, 5‘, 5°), jeweils ein, mit einem elektronischen Zeitstempel t,, t2‘, t2‘“ versehenes zweites Foto jeweils eines Ausgangs-Objektstroms (3, 3‘, 3“) erstellen, wobei
b. die Bildaufnahmeeinheiten (5, 5‘, 5“) Jeweils die Zeitdauer zur Verarbeitung des Eingangs-Objektstroms (1) in den betreffenden Ausgangs-Objektstrom (3, 3‘, 3“) abwarten, und
c. die Datenverarbeitungseinheit (6) das erste Fotos und die zweiten Fotos in der manipulationssicheren und unwiderruflichen, dezentralen Datenstruktur, insbesondere in einer öffentlichen Blockchain speichert, insbesondere als signierte Transaktion.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Verarbeitungsverfahren um ein Sortierverfahren handelt, bei dem Objekte aus einem unsortierten Eingangs-Objektstrom (1) durch ein Sortiersystem (2) in zumindest einen sortierten Ausgangs-Objektstrom (3) sortiert werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Sortierverfahren um ein Abfallsortierverfahren und bei den Objekten um Abfallobjekte handelt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Abfallobjekten um Kaffeekapseln handelt.
9. Computerlesbares Speichermedium, umfassend Instruktionen, die bei der Ausführung durch einen Computer diesen zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 veranlassen
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Neue Patentansprüche
1. Computerimplementiertes Verfahren zur Validierung der Objekterkennung in einem Verarbeitungsverfahren, bei dem Objekte aus einem Eingangs-Objektstrom (1) in ein Verarbeitungssystem gelangen und nach der Verarbeitung einem Ausgangs-Objektstrom (3) zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
a. Erstellung, durch eine erste Bildaufnahmeeinheit (4), eines, mit einem elektronischen Zeitstempel t1 versehenen ersten Fotos des Eingangs-Objektstroms (1),
b. Abwarten der Zeitdauer zur Verarbeitung des Eingangs-Objektstroms (1) in den Ausgangs-Objektstrom (3),
c. Erstellung, durch zumindest eine zweite Bildaufnahmeeinheit (5), eines, mit einem elektronischen Zeitstempel t2 versehenen zweiten Fotos des Ausgangs-Objektstroms (3),
d. Speicherung, durch eine Datenverarbeitungseinheit (6), des ersten Fotos und des zweiten Fotos gemeinsam mit deren Zeitstempeln t«, tz in einer manipulationssicheren und unwiderruflichen, dezentralen Datenstruktur, insbesondere in einer öffentlichen Blockchain, und wobei
e. durch Vergleich des Eingangs-Objektstroms (1) mit dem Ausgangs-Objektstrom (3) eine Qualitätsmetrik der Objekterkennung bestimmt wird, wobei
f. das erste Foto, das zweite Foto, die Zeitstempel t1, tz und die Qualitätsmetrik als signierte Transaktion (7) in der Datenstruktur gespeichert wird, und wobei
g. es sich bei dem Verarbeitungsverfahren um ein Abfallsortierverfahren handelt, bei dem Abfallobjekte aus einem unsortierten Eingangs-Objektstrom (1) durch ein Sortiersystem (2) in zumindest einen sortierten Ausgangs-Objektstrom (3) sortiert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Objekte durch das Verarbeitungssystem einer Vielzahl von Ausgangs-Objektströmen (3, 3‘, 3‘) zugeführt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
a. eine Vielzahl zweiter Bildaufnahmeeinheiten (5, 5‘, 5“), jeweils ein, mit einem elektronischen Zeitstempel t2, t2‘, t2“ versehenes zweites Foto jeweils eines AusgangsObjektstroms (3, 3‘, 3“) erstellen, wobei
b. die Bildaufnahmeeinheiten (5, 5‘, 5“) Jeweils die Zeitdauer zur Verarbeitung des Eingangs-Objektstroms (1) in den betreffenden Ausgangs-Objektstrom (3, 3‘, 3“) abwarten, und
c. die Datenverarbeitungseinheit (6) das erste Fotos und die zweiten Fotos in der manipulationssicheren und unwiderruflichen, dezentralen Datenstruktur, insbesondere in einer öffentlichen Blockchain speichert, insbesondere als signierte Transaktion.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Abfallobjekten um Kaffeekapseln handelt.
5. Computerlesbares Speichermedium, umfassend Instruktionen, die bei der Ausführung durch einen Computer diesen zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 veranlassen.
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ZULETZT VORGELEGTE ANSPRÜCHE
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