JP2023023312A - Program, method and information processing system for estimating resource value of electronic apparatus or substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子機器又は基板の資源価値を推定する技術に関する。 The present invention relates to technology for estimating the resource value of electronic equipment or substrates.
廃棄される電子機器の資源価値を非破壊で推定する技術は既に幾つか存在している。例えば、特許文献1には、金、銀、銅、プラチナなどの資源(すなわち元素)毎に、基板に含まれる含有量を、電子部品の種別毎の、基板上の総面積と、対応する係数との積和で算出できることが記載されている。元素毎に含有量が分かれば、元素の単価から資源価値も算出することが出来る。しかしながら、従来技術では、電子機器のメーカによる差異について着目したものはない。すなわち、電子機器のメーカによって、電子部品の種別毎の、基板上の総面積と、資源価値との関係は大きく異なっており、電子機器のメーカというデータを無視していては、精度の良い資源価値の推定は出来ない。 Some techniques already exist for non-destructively estimating the resource value of discarded electronic devices. For example, Patent Document 1 describes the content contained in the substrate for each resource (that is, element) such as gold, silver, copper, platinum, etc., the total area on the substrate for each type of electronic component, and the corresponding coefficient It is described that it can be calculated by the sum of products with If the content of each element is known, the resource value can be calculated from the unit price of the element. However, none of the prior arts focuses on differences between electronic device manufacturers. In other words, the relationship between the total area on the board and the resource value for each type of electronic component varies greatly depending on the manufacturer of the electronic equipment. Value cannot be estimated.
従って、本発明の目的は、一側面によれば、より精度良く電子機器又はそれに含まれる基板の資源価値を推定できるようにする技術を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention, according to one aspect, is to provide a technique that enables more accurate estimation of the resource value of an electronic device or a substrate included therein.
本発明に係る推定方法は、(A)電子機器のメーカを特定するステップと、(B)特定されたメーカに基づき、電子機器に含まれる基板上に実装される部品のうち着目すべき部品の種別を特定するステップと、(C)基板の画像から、着目すべき部品の種別に属する部品の領域を抽出する抽出ステップと、(D)抽出された部品の領域の合計面積及び上記メーカに基づき、電子機器又は基板の資源価値を推定するステップとを含む。 The estimating method according to the present invention includes (A) the step of identifying the manufacturer of the electronic device; (C) an extraction step of extracting an area of a component belonging to the type of the component of interest from the image of the substrate; (D) based on the total area of the extracted component area and the manufacturer , and estimating the resource value of the electronic device or substrate.
一側面によれば、より精度良く電子機器又はそれに含まれる基板の資源価値を推定できるようになる。 According to one aspect, it becomes possible to more accurately estimate the resource value of an electronic device or a substrate included therein.
[実施の形態の前提]
家庭電化製品などの電子機器は、複数の部品を実装した基板(一般的にはプリント基板)を含む。また、実装される部品には、メモリ、プロセッサその他のIC(Integrated Circuit)、トランジスタやダイオード、各種コンデンサ、コイルやトランス、水晶振動子、コネクタ等が含まれる。このような基板は、様々な元素を含む。例えば、本願発明者は、廃デジタルカメラ26機種(5メーカ、2000年乃至2014年製)を収集した。それらを手解体して複数枚のプリント基板を取り出し、小型カッターミルで粉砕し、空気雰囲気下にて焙焼した後(450℃、4時間)、蛍光X線分析を行った。また微量元素分析用に加圧酸分解し、ICP発光分光分析および質量分析を行った。元素分析後に得られた各元素重量に、2020年4月30日当時の元素価格)をそれぞれ掛け合わせ、廃デジカメ1機種に含まれる基板の価格を算出した。(Au:6411円/g,Ag:56.8円/g,Cu:0.56円/g,Ta:16.4円/g,Pd:7207円など)
[Premise of the embodiment]
Electronic devices such as home appliances include substrates (generally printed circuit boards) on which a plurality of components are mounted. Mounted parts include memories, processors and other ICs (Integrated Circuits), transistors and diodes, various capacitors, coils and transformers, crystal oscillators, connectors and the like. Such substrates contain various elements. For example, the inventor of the present application collected 26 models of discarded digital cameras (5 manufacturers, manufactured from 2000 to 2014). They were dismantled manually to take out a plurality of printed circuit boards, pulverized with a small cutter mill, roasted in an air atmosphere (450° C., 4 hours), and then subjected to fluorescent X-ray analysis. In addition, pressure acid decomposition was performed for trace element analysis, and ICP emission spectrometry and mass spectrometry were performed. The weight of each element obtained after the elemental analysis was multiplied by the elemental price as of April 30, 2020) to calculate the price of the substrate included in one model of discarded digital camera. (Au: 6411 yen/g, Ag: 56.8 yen/g, Cu: 0.56 yen/g, Ta: 16.4 yen/g, Pd: 7207 yen, etc.)
図1に、電子機器1機種(含まれる基板は1枚乃至5枚)当たりのAuの価値(Au元素価格×重量)と総資源価値との関係を示す。総資源価値は30乃至492円の間でばらつきがあり、平均値は187円であった。プロットがほぼ直線上に分布しており(相関係数Rの二乗値(寄与率)R2=0.990)、Auの価値と総資源価値との間に強い正相関が認められる。回帰直線の傾きが1.11であることから、いずれの価値の基板においてもAuの価値が占める割合は、一律におよそ90.0%と推定しても、全体として価値の誤差はほとんど生じない、ということが分かる。すなわち、Auのみに着目しても精度上問題ない。 FIG. 1 shows the relationship between the value of Au (Au element price×weight) per model of electronic device (1 to 5 substrates included) and the total resource value. The total resource value varied between ¥30 and ¥492, with an average value of ¥187. The plots are distributed almost linearly (the square value of the correlation coefficient R (contribution rate) R 2 =0.990), and a strong positive correlation is recognized between the value of Au and the total resource value. Since the slope of the regression line is 1.11, even if the ratio of Au values in any value substrate is uniformly estimated to be about 90.0%, almost no value error occurs as a whole. , is understood. That is, there is no problem in terms of accuracy even if attention is paid only to Au.
また、本願発明者は、検証用に別に入手した廃デジタルカメラ18機種に搭載されている電子部品を全て基板から剥離させ、部品種類毎に重量割合を測定し、上記の元素分析を実施した。元素分析の結果より、各部品のAu濃度と、部品搭載時に基板中に含まれるAu量に占める割合を分配率として計算した結果を図2に示す。重量割合の高い部品はアルミ電解コンデンサ(19.3%)、ポート(9.3%)、IC・メモリ(8.6%)等であり、部品のない基板部分(ガラスエポキシ樹脂基板+フレキシブル基板)は33.8%を占める。Au濃度の高い部品は、IC・メモリ(8960ppm)、トランジスタ・ダイオード(5500ppm)、水晶振動子(4000ppm)の順となったが、重量割合を考慮した分配率に換算すると、IC・メモリの値が圧倒的に高く(66.0%)、次にコネクタ(7.52%)と続いた。基板部分を除いた部品のみの分配率を考慮すると、IC・メモリとコネクタの2種類で8割を超えた。このようにAuのみに着目するならば、IC(メモリやプロセッサを含む)とコネクタに着目すれば精度的に十分であることが分かる。 In addition, the inventor of the present application peeled off all the electronic parts mounted on 18 models of discarded digital cameras separately obtained for verification from the substrate, measured the weight ratio for each part type, and performed the above elemental analysis. FIG. 2 shows the result of calculating the Au concentration of each component and the proportion of Au contained in the substrate when the component was mounted as a distribution ratio from the results of the elemental analysis. Parts with a high weight ratio are aluminum electrolytic capacitors (19.3%), ports (9.3%), IC/memory (8.6%), etc., and board parts without parts (glass epoxy resin board + flexible board ) accounts for 33.8%. The components with the highest Au concentration were IC/memory (8960ppm), transistor/diode (5500ppm), and crystal oscillator (4000ppm) in that order. was overwhelmingly high (66.0%), followed by connectors (7.52%). Considering the distribution rate of only the parts excluding the board part, the two types of IC/memory and connector exceeded 80%. Thus, if attention is paid only to Au, attention is paid to ICs (including memories and processors) and connectors, which is sufficient in terms of accuracy.
さらに、本願発明者は、Au価値がICやコネクタの個数のみならずサイズにも依存すると考えられるため、それぞれ上面の面積(すなわち基板上の面積)を計測し、総和を取ることにより、総資源価値を推定し得ると予測した。図3A乃至図3Cに、5メーカ製造の廃デジタルカメラ26機種について、それぞれに含まれる基板に搭載されているIC、コネクタ、及びIC+コネクタの上面面積の和と、1機種当たりのAu価値との関係をそれぞれ示す。なおIC及びコネクタは、長辺サイズ2mm未満の個数が少なく、上面面積の和に占める割合も少ないと考えられたため、2mm以上のものを対象とした。 Furthermore, the inventor of the present application believes that the Au value depends not only on the number of ICs and connectors but also on their size. predicted that the value could be estimated. 3A to 3C show the sum of the upper surface areas of the IC, connector, and IC+connector mounted on the board included in each of 26 models of discarded digital cameras manufactured by 5 manufacturers, and the Au value per model. indicate the relationship respectively. Since the number of ICs and connectors with a long side size of less than 2 mm is small, and it is thought that their proportion in the total top surface area is small, ICs and connectors with a length of 2 mm or more were targeted.
図3A乃至図3Cからすると、おおよそICやコネクタの上面面積(合計面積とも呼ぶ)の和とAu価値との間には正相関があり、面積和が大きければAu価値が高いことを示した。具体的に、図3Aに示すように、IC上面面積との相関は、メーカA及びBの場合に寄与率(R2)がそれぞれ0.97、0.94と非常に高く、メーカC及びDの場合は0.6前後である程度示された。一方、メーカEのIC上面面積データは狭い範囲に留まり、相関が見い出せなかった。 From FIGS. 3A to 3C, there is a positive correlation between the sum of the top surface areas (also called total areas) of ICs and connectors and the Au value, indicating that the larger the sum of areas, the higher the Au value. Specifically, as shown in FIG . 3A, the correlation with the top surface area of the IC is as follows. In the case of , it was shown to be around 0.6 to some extent. On the other hand, the IC upper surface area data of maker E remained in a narrow range, and no correlation was found.
また、図3Bに示すように、コネクタ上面面積との相関はメーカEの場合を除いてどれも高く、メーカBの寄与率が0.96、次いでメーカA、C及びDが0.85乃至0.9程度であった。一方、比較的広い範囲にデータがあったにもかかわらず、メーカEのみ明確な正相関が見られなかった。さらに、図3Cに示すように、IC+コネクタの上面面積との相関については、メーカCの場合に寄与率がやや低くなったものの(0.67)、メーカA、B及びDで0.94以上の極めて強い正相関を示すことが分かった。一方、メーカEの場合は、どちらかというと負の相関が示唆された。 Also, as shown in FIG. 3B, the correlation with the top surface area of the connector is high for all except the case of manufacturer E, with the contribution rate of manufacturer B being 0.96, followed by manufacturers A, C and D being 0.85 to 0. It was about 0.9. On the other hand, although there was data in a relatively wide range, only maker E did not show a clear positive correlation. Furthermore, as shown in FIG. 3C, regarding the correlation with the top surface area of the IC + connector, although the contribution rate was slightly lower in the case of manufacturer C (0.67), manufacturers A, B, and D were 0.94 or more. It was found that a very strong positive correlation of On the other hand, in the case of manufacturer E, a rather negative correlation was suggested.
以上のように、本願発明者によれば、メーカによって着目すべき部品の種別(IC/コネクタ/IC+コネクタ)が異なるという新たな知見が得られた。特に、負の相関を表すようなメーカEのような存在があるとすると、メーカというパラメータ無しでは高精度な資源価値の推定は不可能である。以下、上記のような前提に基づき、資源価値を算出するための構成について詳細に説明する。 As described above, the inventor of the present application has obtained a new finding that the types of components to be focused on (IC/connector/IC+connector) differ depending on the manufacturer. In particular, if there is a maker E that exhibits a negative correlation, it is impossible to estimate the resource value with high accuracy without the parameter of the maker. Below, the configuration for calculating the resource value will be described in detail based on the above assumptions.
[実施の形態の構成例]
本実施の形態に係る処理を実行する情報処理装置1000は、図4に示すように、画像取得部102と、画像格納部104と、メーカ特定部106と、種別選定部108と、種別選定テーブル格納部110と、IC抽出部112と、コネクタ抽出部114と、価値算出部116と、価値算出データベース(DB)118と、出力部120と、処理結果格納部122とを含む。
[Configuration example of the embodiment]
As shown in FIG. 4,
画像取得部102は、例えばデジタルカメラなどから基板の画像を取得し、画像格納部104に格納する。メーカ特定部106は、基板を含む電子機器のメーカを、各種手法を用いて特定する。例えば、特開2019-81971号公報記載の手法を採用しても良いし、電子機器又は基板の画像から特徴量を抽出してメーカ名又はメーカ識別子を特定したり、ユーザにメーカ名又はメーカ識別子を入力させるようにしても良い。さらに、電子機器又は基板の画像からメーカ識別子を出力するように機械学習された学習済みモデルを用いて特定するようにしても良い。
The
種別選定部108は、電子機器のメーカに基づき、着目すべき部品の種別を、種別選定テーブル格納部110から選定する。種別選定テーブル格納部110には、例えば図5に示すようなテーブルを格納している。テーブルでは、メーカ名に対応付けて着目すべき部品種別が登録されている。図3A乃至図3Cのような結果からすると寄与率に着目し、メーカAに対応付けて部品種別「IC」が登録されており、メーカBに対応付けて部品種別「IC+コネクタ」が登録されており、メーカCに対応付けて部品種別「コネクタ」が対応付けられており、メーカDに対応付けて部品種別「IC+コネクタ」が登録されており、メーカEに対応付けて部品種別「IC+コネクタ」が登録されている。なお、同一特性を有するメーカをグループ化する場合もあるし、メーカ不明の場合の汎用のデータを登録するようにしても良い。
The
IC抽出部112は、種別選定部108の選定結果に基づき、着目すべき部品の種別にICが含まれている場合には、画像格納部104に格納されている基板の画像から、ICの領域を抽出して当該領域の総面積(合計面積とも呼ぶ)を算出する。コネクタ抽出部は、種別選定部108の選定結果に基づき、着目すべき部品の種別にコネクタが含まれている場合には、画像格納部104に格納されている基板の画像から、コネクタの領域を抽出して当該領域の総面積を算出する。
Based on the selection result of the
価値算出部116は、特定されたメーカ名又はメーカ識別子とIC抽出部112とコネクタ抽出部114と廃棄時の資源価値を算出し、処理結果格納部122に格納する。なお、価値算出DB118には、例えば、図3A乃至図3Cに示すような総面積とAu価値との関係を表す数式と、図1に示すようなAu価値と基板の資源価値との関係を表す数式とをメーカ毎に保持しておく。但し、これらの数式を統合した数式や、数式に対応するテーブル等のデータを保持しておくようにしても良い。また、基板の資源価値だけではなく、電子機器全体の資源価値を算出する場合には、基板の資源価値から電子機器全体の資源価値を算出するような数式などを保持しておいても良い。なお、基板の資源価値は、電子機器全体の資源価値に対する所定割合(例えば90%)であることが分かっているので、基板の資源価値から電子機器全体の資源価値を推定することは可能である。
The
出力部120は、処理結果格納部122に格納された資源価値を、情報処理装置1000の表示装置や印刷装置、ネットワークに接続された他のコンピュータ等に出力する。
The
次に、図6A乃至図7を用いて、情報処理装置1000の処理内容について詳細に説明する。なお、図6A及び図6Bの処理については、基板毎に実行される。
まず、画像取得部102は、デジタルカメラなどで撮影された処理対象基板の画像を取得し、画像格納部104に格納する(図6A:ステップS1)。情報処理装置1000がデジタルカメラに接続されていて当該デジタルカメラから画像を取得しても良いし、他のネットワークに接続されたコンピュータ等を経由して画像を取得するようにしても良い。
Next, processing contents of the
First, the
次に、メーカ特定部106は、上でも述べたように各種手法を用いて、基板を含む電子機器のメーカを特定する(ステップS3)。例えば、資源価値を推定すべき基板の順番で、電子機器のメーカ名又はメーカ識別子のデータが登録されたファイルを用意して、当該ファイルから、図6A及び図6Bの処理を実行する毎にメーカ名又はメーカ識別子を読み出すような形であっても良い。
Next, the
種別選定部108は、特定されたメーカで種別選定テーブルを参照することで、着目すべき部品の種別を選定する(ステップS5)。図5に示したような種別選定テーブルを保持していれば、メーカ名又はメーカ識別子から、IC、IC+コネクタ(両方)、又はコネクタが、着目すべき部品の種別として特定される。
The
そして、着目すべき部品の種別が、IC又は両方(IC+コネクタ)である場合には(ステップS7:Yesルート)、IC抽出部112は、画像格納部104に格納されている画像に対してIC抽出処理を実行する(ステップS9)。IC抽出処理は、画像解析で行う場合もあれば、基板の画像からICの領域を抽出するように機械学習された学習済みモデルによって行う場合もある。
Then, if the type of the component to be focused on is an IC or both (IC+connector) (step S7: Yes route), the
画像解析にてICの領域を抽出する場合には、以下のような処理を行う。すなわち、ICの特徴色のHSL(Hue/Saturation/Luminance)成分分布に基づくカラー二値化を行う。例えば、色相:20乃至200、彩度:0乃至70、輝度:25乃至95の範囲を1に、それ以外を0にすることで、二値化を実施する。例えば、図7の上段左端に示すような基板の画像を処理する場合には、カラー二値化(Color binarization)を行うと、上段左から2番目の画像が得られる。点線で囲まれたICはほぼ抽出されているが、多数のIC以外の部品も含まれている。次に、所定サイズ(例えば7×7ピクセル)の画素領域における画素値をそれらの平均値に置換する平均化フィルタリング(Average filtering)を行う。図7の例では、上段左から2番目の画像に対して平均化フィルタリングを行うと、上段左から3番目の画像が得られる。これによりICの輪郭を明確化でき、IC以外の端子などで生ずるノイズを除去することが出来る。 When extracting the IC region by image analysis, the following processing is performed. That is, color binarization based on the HSL (Hue/Saturation/Luminance) component distribution of the IC characteristic color is performed. For example, binarization is performed by setting 1 in the ranges of hue: 20 to 200, saturation: 0 to 70, and brightness: 25 to 95, and setting the others to 0. For example, when processing an image of a substrate as shown in the upper left end of FIG. 7, color binarization is performed to obtain the second image from the upper left. Most of the ICs enclosed by dotted lines are extracted, but many parts other than ICs are also included. Next, average filtering is performed to replace pixel values in a pixel region of a predetermined size (eg, 7×7 pixels) with their average values. In the example of FIG. 7, if the second image from the left in the upper row is subjected to averaging filtering, the third image from the left in the upper row is obtained. As a result, the outline of the IC can be clarified, and noise generated at terminals other than the IC can be removed.
次に、現段階でのICの領域内部に含まれる微小な領域に対して穴埋め処理(Filling)を実行する。図7の上段左から3番目の画像ではIC表面に印字されたIC名などが見られるが、穴埋め処理を実行すると、図7の上段右端の画像では、IC名などが埋められて見えなくなっている。さらに、IC以外の細かい領域(粒子)を除去するため、2度目の平均化フィルタリングを実行する。図7の上段右端の画像に対して、所定サイズ(例えば9×9ピクセル)の画素領域における画素値をそれらの平均値に置換する2度目の平均化フィルタリングを実行すると、図7の下段左端の画像が得られる。 Next, a filling process (Filling) is executed for a minute area included inside the area of the IC at the present stage. In the third image from the top left in FIG. 7, the IC name printed on the surface of the IC can be seen, but when the hole-filling process is executed, the IC name etc. are buried in the rightmost image in the top row of FIG. 7 and cannot be seen. there is In addition, a second averaging filtering is performed to remove fine areas (grains) outside the IC. When the second averaging filtering for replacing the pixel values in a pixel area of a predetermined size (for example, 9×9 pixels) with their average value is performed on the image on the right end of the upper row in FIG. An image is obtained.
その後、検出すべきICの形状(サイズを含む)の特徴に基づくフィルタリングを行う。具体的には、長辺サイズの範囲(例えば、2-5mm、5-10mm、10-15mm、15mm-30mm)を設定して、それ以外を除去する長辺サイズフィルタリングを行う。図7の下段左端の画像に対して長辺サイズフィルタリング(Long side size filtering)を実行すると、図7の下段左から2番目の画像が得られる。さらに、アスペクト比の範囲(例えば、1乃至3.5)を指定して、それ以外を除去するアスペクト比フィルタリングを実行する。図7の下段左から2番目の画像に対してアスペクト比フィルタリング(Aspect ratio filtering)を実行すると、図7の下段左から3番目の画像が得られる。さらに、稠密度(抽出領域面積とその外接長方形面積との比)の範囲(例えば0.6-1)を指定して、それ以外を除去する稠密度フィルタリングを実行する。図7の下段左から3番目の画像に対して、稠密度フィルタリング(Compactness filtering)を実行すると、図7の下段右端の画像が得られる。このような処理を行うことにより、あまりに大きな領域、アスペクト比の高い領域、稠密度の低いケーブル部分などの領域を除去できるようになる。 Filtering is then performed based on features of the shape (including size) of the IC to be detected. Specifically, a long side size range (for example, 2-5 mm, 5-10 mm, 10-15 mm, 15 mm-30 mm) is set, and long side size filtering is performed to remove the rest. When long side size filtering is performed on the leftmost image in the lower row of FIG. 7, the second image from the left in the lower row of FIG. 7 is obtained. Furthermore, aspect ratio filtering is performed by specifying a range of aspect ratios (eg, 1 to 3.5) and removing the rest. By performing aspect ratio filtering on the second image from the bottom left in FIG. 7, the third image from the bottom left in FIG. 7 is obtained. In addition, a range (for example, 0.6-1) of density (the ratio of the area of the extraction region to its circumscribing rectangle) is specified, and density filtering is performed to remove the rest. By performing compactness filtering on the third image from the left in the bottom row of FIG. 7, the rightmost image in the bottom row of FIG. 7 is obtained. Such processing allows areas such as overly large areas, high aspect ratio areas, low density cable sections, etc., to be removed.
このように抽出された領域の総面積を計算する。なお、上で述べた数値については、一例に過ぎず、処理すべき基板に基づき設定することになる。 Calculate the total area of the regions thus extracted. Note that the numerical values described above are merely an example, and are set based on the substrate to be processed.
さらに、基板の画像からICの領域を抽出するように機械学習された学習済みモデルの場合には、例えば、残差ネットワーク(Residual Network)に対して教師有りの学習処理を行って得られた学習済みモデルを用いる。より具体的には、ResNet50という既知の残差ネットワークを用いる。なお、デジタルカメラのプリント基板上のIC画像2367枚を学習させた上で未学習の基板の画像263枚に対してICの検出を行わせたところ、検出率97.3%、検出したICの正解率90.1%であった。なお、残差ネットワークではなく、他のタイプのニューラルネットワークを使用することも可能である。 Furthermore, in the case of a trained model machine-learned to extract the IC region from the substrate image, for example, learning obtained by performing supervised learning processing on the residual network (Residual Network) Use a ready-made model. More specifically, we use the well-known residual network ResNet50. In addition, when 2367 IC images on the printed circuit board of a digital camera were learned and IC detection was performed on 263 unlearned circuit board images, the detection rate was 97.3%. The accuracy rate was 90.1%. It should be noted that other types of neural networks can be used instead of residual networks.
図6Aの説明に戻って、ステップS9の後に、着目すべき部品の種別が両方(IC+コネクタ)ではない場合(ステップS11:Noルート)、端子Aを介して図6Bの処理に移行する。一方、着目すべき部品の種別が、IC及び両方(IC+コネクタ)ではない場合(ステップS7:Noルート)、又は着目すべき部品の種別が、両方(IC+コネクタ)である場合(ステップS11:Yesルート)、コネクタ抽出部114は、画像格納部104に格納されている画像に対してコネクタ抽出処理を実行する(ステップS13)。その後、処理は端子Aを介して図6Bの処理に移行する。
Returning to the description of FIG. 6A, after step S9, if the types of components to be focused on are not both (IC+connector) (step S11: No route), the process proceeds to FIG. 6B via terminal A. On the other hand, if the type of the component to be focused on is neither IC nor both (IC+connector) (step S7: No route), or if the type of the component to be focused on is both (IC+connector) (step S11: Yes root), the
コネクタ抽出処理についても、IC抽出処理における処理の基本構造は同じである。すなわち、特徴色のHSL成分分布に基づくカラー二値化、平均化フィルタリング、穴埋め処理、2度目の平均化フィルタリング、長辺サイズフィルタリング、アスペクト比フィルタリング、及び稠密度フィルタリングを、コネクタについて適切なパラメータを設定して実行する。なお、コネクタの色は様々なので、色毎にコネクタ抽出処理を実行するようにしても良い。さらに、同じ色でもサイズなどが異なる場合には、色且つサイズ毎にコネクタ抽出処理を実行するようにしても良い。 The basic structure of the IC extraction process is the same for the connector extraction process. That is, color binarization, averaging filtering, hole-filling processing, second averaging filtering, long-side size filtering, aspect ratio filtering, and density filtering based on the HSL component distribution of the characteristic colors are performed with appropriate parameters for the connector. Configure and run. Since the colors of connectors are various, the connector extraction process may be executed for each color. Furthermore, if the same color has different sizes, the connector extraction process may be executed for each color and size.
さらに、基板の画像からコネクタの領域を抽出するように機械学習された学習済みモデルの場合には、例えば、残差ネットワーク(Residual Network)に対して教師有りの学習処理を行って得られた学習済みモデルを用いる。より具体的には、ResNet50という既知の残差ネットワークを用いる。なお、デジタルカメラのプリント基板のコネクタ画像1350枚を学習させた上で未学習の基板の画像150枚に対してICの検出を行わせたところ、検出率95.9%、検出したICの正解率97.3%であった。なお、残差ネットワークではなく、他のタイプのニューラルネットワークを使用することも可能である。 Furthermore, in the case of a trained model that has been machine-learned to extract the connector region from the board image, for example, the learning obtained by performing supervised learning processing on the residual network (Residual Network) Use a ready-made model. More specifically, we use the well-known residual network ResNet50. After learning 1,350 connector images of the printed circuit board of a digital camera, IC detection was performed on 150 untrained images of the circuit board. The detection rate was 95.9%, and the detected IC was correct The rate was 97.3%. It should be noted that other types of neural networks can be used instead of residual networks.
図6Bの処理に移行して、価値算出部116は、IC抽出部112とコネクタ抽出部114とのうち抽出処理を実行したものが抽出した領域の面積を合計する(ステップS15)。そして、価値算出部116は、特定されたメーカに対応する、資源価値算出のためのデータを価値算出DB118から読み出して、当該資源価値算出のためのデータにより合計面積に対応する資源価値を算出し、処理結果格納部122に格納する(ステップS17)。資源価値算出のためのデータは、上で述べたように、基板の資源価値を算出するための数式などである場合もあれば、電子機器全体の資源価値を算出するための数式などである場合もある。
Proceeding to the process of FIG. 6B, the
そして、出力部120は、処理結果格納部122に格納されている資源価値のデータを、表示装置などの出力装置に出力する(ステップS19)。このようにすることで、メーカによる傾向を反映させて、精度良く基板又は電子機器全体の資源価値を推定できるようになる。
Then, the
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。例えば、上記実施の形態において、任意の要素を除去して実施する場合もある。処理フローについては、処理結果が変わらない限り順番を入れ替えたり、複数のステップを並列に実行する場合もある。また、図4に示した情報処理装置の機能ブロック構成は、一例に過ぎず、プログラムモジュール構成やファイル構成などと異なる場合もある。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these. For example, the above embodiment may be implemented by removing any element. As for the processing flow, the order may be changed or multiple steps may be executed in parallel as long as the processing result does not change. Also, the functional block configuration of the information processing apparatus shown in FIG. 4 is merely an example, and may differ from the program module configuration, file configuration, and the like.
なお、1台の情報処理装置で情報処理装置1000の機能を実現するのではなく、複数台の情報処理装置が協働して情報処理装置1000の機能を実現する場合もある。いずれの場合も、情報処理装置1000を情報処理システムと呼ぶ場合がある。
In some cases, the functions of the
なお、上で述べた情報処理装置1000は、例えばコンピュータ装置であって、図8に示すように、メモリ2501とCPU(Central Processing Unit)2503とハードディスク・ドライブ(HDD:Hard Disk Drive)2505と表示装置2509に接続される表示制御部2507とリムーバブル・ディスク2511用のドライブ装置2513と入力装置2515とネットワークに接続するための通信制御部2517と周辺機器(イメージセンサ100、減衰機構300、冷却機構400などを含む)と接続するための周辺機器接続部2521とがバス2519で接続されている。なお、HDDはソリッドステート・ドライブ(SSD:Solid State Drive)などの記憶装置でもよい。オペレーティング・システム(OS:Operating System)及び本発明の実施の形態における処理を実施するためのアプリケーション・プログラムは、HDD2505に格納されており、CPU2503により実行される際にはHDD2505からメモリ2501に読み出される。CPU2503は、アプリケーション・プログラムの処理内容に応じて表示制御部2507、通信制御部2517、ドライブ装置2513を制御して、所定の動作を行わせる。また、処理途中のデータについては、主としてメモリ2501に格納されるが、HDD2505に格納されるようにしてもよい。例えば、上で述べた処理を実施するためのアプリケーション・プログラムはコンピュータ読み取り可能なリムーバブル・ディスク2511に格納されて頒布され、ドライブ装置2513からHDD2505にインストールされる。インターネットなどのネットワーク及び通信制御部2517を経由して、HDD2505にインストールされる場合もある。このようなコンピュータ装置は、上で述べたCPU2503、メモリ2501などのハードウエアとOS及びアプリケーション・プログラムなどのプログラムとが有機的に協働することにより、上で述べたような各種機能を実現する。
The
以上述べた実施の形態をまとめると以下のようになる。 The embodiments described above are summarized as follows.
本実施の形態に係る推定方法は、(A)電子機器のメーカを特定するステップと、(B)特定されたメーカに基づき、電子機器に含まれる基板上に実装される部品のうち着目すべき部品の種別を特定するステップと、(C)基板の画像から、着目すべき部品の種別に属する部品の領域を抽出する抽出ステップと、(D)抽出された部品の領域の合計面積及び特定されたメーカに基づき、電子機器又は基板の資源価値を推定するステップとを含む。 The estimation method according to the present embodiment includes (A) the step of identifying the manufacturer of the electronic device, (C) an extraction step of extracting an area of a component belonging to the type of the component of interest from the image of the substrate; (D) a total area of the extracted component area and the specified and estimating the resource value of the electronic device or substrate based on the manufacturer.
上でも述べたように、メーカによって着目すべき部品の種別が異なり、さらに基板上の領域の合計面積と資源価値との関係も異なってくるので、上記のような処理を行うことで、資源価値推定の精度が向上する。 As described above, the types of components to be focused on differ depending on the manufacturer, and the relationship between the total area of the regions on the substrate and the resource value also differs. Improves estimation accuracy.
また、上で述べた着目すべき部品の種別を特定するステップが、メーカと着目すべき部品の1又は複数の種別との対応関係を格納したデータ格納部から、特定されたメーカに対応付けられた着目すべき部品の1又は複数の種別を特定するステップを含むようにしても良い。上記対応関係を事前に準備することで、より精度の高い資源価値推定が行われるようになる。 Further, in the step of specifying the type of the part to be focused on as described above, the specified manufacturer is associated with the specified manufacturer from the data storage unit that stores the correspondence relationship between the manufacturer and one or more types of the part to be focused on. A step of identifying one or more types of the part of interest may also be included. Preparing the correspondence relationship in advance enables more accurate resource value estimation.
さらに、上で述べた着目すべき部品の種別が、IC(Integrated Circuit)と、コネクタと、IC及びコネクタとのうちのいずれかである場合もある。Auの価格に基づくとICとコネクタとに着目することが好ましいが、価格変動があれば他の元素に着目するような場合もあり、そのような場合には、ICとコネクタとに着目しない場合もあり得る。 Furthermore, there are cases in which the type of the component to be noted above is any one of an IC (Integrated Circuit), a connector, and an IC and a connector. Based on the price of Au, it is preferable to focus on the IC and the connector, but if the price fluctuates, other elements may be focused. In such a case, the IC and the connector may not be focused on. It is possible.
上で述べた抽出ステップが、着目すべき部品の種別毎に、抽出部品の特徴色のHSL(Hue/Saturation/Luminance)成分分布に基づくカラー二値化、平均化フィルタリング、及び部品形状の特徴に基づく所定のフィルタリングの組み合わせを含むようにしても良い。画像解析による抽出を行う場合には、適切なパラメータを設定した上でこのような処理を行うことで、適切な抽出が行われるようになる。 The above-described extraction step includes color binarization based on the HSL (Hue/Saturation/Luminance) component distribution of the characteristic color of the extracted part, averaging filtering, and the feature of the part shape for each type of part to be focused. It may also include a combination of predetermined filtering based on. When performing extraction by image analysis, appropriate extraction can be performed by performing such processing after setting appropriate parameters.
なお、部品形状の特徴に基づく所定のフィルタリングが、長辺サイズに基づくフィルタリング、アスペクト比に基づくフィルタリング、及び稠密度に基づくフィルタリングを含むようにしても良い。これらにより抽出すべき部品に絞り込まれるようになる。 Note that the predetermined filtering based on the feature of the part shape may include filtering based on the long side size, filtering based on the aspect ratio, and filtering based on the density. With these, the parts to be extracted are narrowed down.
さらに、上で述べた抽出ステップが、着目すべき部品の種別毎に、当該部品の種別に属する部品の領域を特定するように機械学習された学習済みモデルを用いて行われるようにしても良い。例えば、画像から特定種別の部品を抽出するように学習された残差ネットワーク等の学習済みモデルであっても良い。 Furthermore, the extraction step described above may be performed using a learned model that has been machine-learned so as to specify a region of a part belonging to the type of the part for each type of the part of interest. . For example, it may be a trained model such as a residual network trained to extract a particular type of part from an image.
以上述べた方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを作成することができて、そのプログラムは、様々な記憶媒体に記憶される。 A program can be created to cause a computer to perform the methods described above, and the program can be stored in various storage media.
1000 情報処理装置
102 画像取得部 104 画像格納部
106 メーカ特定部 108 種別選定部
110 種別選定テーブル格納部
112 IC抽出部 114 コネクタ抽出部
116 価値算出部 118 価値算出DB
120 出力部 122 処理結果格納部
1000
120
Claims (8)
特定された前記メーカに基づき、前記電子機器に含まれる基板上に実装される部品のうち着目すべき部品の種別を特定するステップと、
前記基板の画像から、前記着目すべき部品の種別に属する部品の領域を抽出する抽出ステップと、
抽出された前記部品の領域の合計面積及び前記メーカに基づき、前記電子機器又は前記基板の資源価値を推定するステップと、
を、コンピュータに実行させるためのプログラム。 identifying the manufacturer of the electronic device;
identifying a type of a component to be focused on among components mounted on a board included in the electronic device based on the identified manufacturer;
an extracting step of extracting an area of a component belonging to the type of the component to be focused on from the image of the substrate;
estimating a resource value of the electronic device or the substrate based on the extracted total area of the regions of the components and the manufacturer;
A program that causes a computer to run
メーカと着目すべき部品の1又は複数の種別との対応関係を格納したデータ格納部から、特定された前記メーカに対応付けられた着目すべき部品の1又は複数の種別を特定するステップ
を含む請求項1記載のプログラム。 The step of identifying the type of the part to be focused on includes:
identifying one or more types of the target part associated with the identified manufacturer from a data storage unit that stores a correspondence relationship between the manufacturer and one or more types of the target part. A program according to claim 1.
請求項1又は2記載のプログラム。 3. The program according to claim 1, wherein the type of the part to be focused on is any one of an IC (Integrated Circuit), a connector, and an IC and a connector.
前記着目すべき部品の種別毎に、抽出部品の特徴色のHSL(Hue/Saturation/Luminance)成分分布に基づくカラー二値化、平均化フィルタリング、及び部品形状の特徴に基づく所定のフィルタリングの組み合わせを含む
請求項1乃至3のいずれか1つ記載のプログラム。 The extraction step comprises:
A combination of color binarization based on the HSL (Hue/Saturation/Luminance) component distribution of the characteristic color of the extracted part, averaging filtering, and predetermined filtering based on the features of the part shape is performed for each type of the part to be focused. 4. The program according to any one of claims 1 to 3, comprising:
請求項4記載のプログラム。 5. The program according to claim 4, wherein the predetermined filtering based on part shape features includes filtering based on long side size, filtering based on aspect ratio, and filtering based on density.
前記着目すべき部品の種別毎に、当該部品の種別に属する部品の領域を特定するように機械学習された学習済みモデルを用いて行われる
請求項1乃至3のいずれか1つ記載のプログラム。 The extraction step comprises:
4. The program according to any one of claims 1 to 3, wherein for each type of the target part, the program is performed using a machine-learned learned model so as to specify a region of the part belonging to the type of the part.
特定された前記メーカに基づき、前記電子機器に含まれる基板上に実装される部品のうち着目すべき部品の種別を特定するステップと、
前記基板の画像から、前記着目すべき部品の種別に属する部品の領域を抽出する抽出ステップと、
抽出された前記部品の領域の合計面積及び前記メーカに基づき、前記電子機器又は前記基板の資源価値を推定するステップと、
を含み、コンピュータが実行する推定方法。 identifying the manufacturer of the electronic device;
identifying a type of a component to be focused on among components mounted on a board included in the electronic device based on the identified manufacturer;
an extracting step of extracting an area of a component belonging to the type of the component to be focused on from the image of the substrate;
estimating a resource value of the electronic device or the substrate based on the extracted total area of the regions of the components and the manufacturer;
and a computer-implemented estimation method.
特定された前記メーカに基づき、前記電子機器に含まれる基板上に実装される部品のうち着目すべき部品の種別を特定する手段と、
前記基板の画像から、前記着目すべき部品の種別に属する部品の領域を抽出する抽出手段と、
抽出された前記部品の領域の合計面積及び前記メーカに基づき、前記電子機器又は前記基板の資源価値を推定する手段と、
を有する情報処理システム。 means for identifying the manufacturer of the electronic device;
means for identifying a type of a component to be focused on among components mounted on a substrate included in the electronic device based on the identified manufacturer;
extracting means for extracting an area of a component belonging to the type of the component to be focused on from the image of the substrate;
means for estimating a resource value of the electronic device or the board based on the extracted total area of the regions of the component and the manufacturer;
An information processing system having
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