JP3187244B2 - Apparatus for identifying and separating copper-containing scrap - Google Patents

Apparatus for identifying and separating copper-containing scrap

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JP3187244B2
JP3187244B2 JP07621594A JP7621594A JP3187244B2 JP 3187244 B2 JP3187244 B2 JP 3187244B2 JP 07621594 A JP07621594 A JP 07621594A JP 7621594 A JP7621594 A JP 7621594A JP 3187244 B2 JP3187244 B2 JP 3187244B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は鉄スクラップ回生処理に
おいて、鉄スクラップ群から不純物元素である銅を含有
したスクラップを自動識別分離する装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for automatically discriminating and separating scrap containing copper as an impurity element from a group of iron scraps in an iron scrap regeneration process.

【0002】[0002]

【従来の技術】スクラップ回生により生産される鉄の品
質低下を避けるためには、一般にトランプエレメントと
呼称される銅、亜鉛、錫等の非鉄不純物元素の混入を防
ぐ必要がある。亜鉛や錫は主としてめっき鋼板の表層に
存在しているのに対し、銅は主として自動車、家電製品
中のモーターコアの中に銅線として存在するため破砕屑
段階で識別し分離するのが混入防止に最も効果的であ
る。
2. Description of the Related Art In order to avoid the deterioration of the quality of iron produced by scrap regeneration, it is necessary to prevent the incorporation of non-ferrous impurities such as copper, zinc and tin, which are generally called tramp elements. Zinc and tin are mainly present in the surface layer of galvanized steel sheets, whereas copper is mainly present as copper wires in the motor core of automobiles and home appliances, so it is difficult to identify and separate them at the crushing waste stage. The most effective.

【0003】従来より回生業者により行われてきた処理
は、自動車、家電製品等の廃棄物をまずシュレッダーと
呼ばれる破砕機により長寸サイズで約数十mmのスクラッ
プ片に裁断し、風選により布、プラスチック等非金属の
細片、粉体を除去したり、渦流式選別により非金属片と
金属片の分離を行ったり、さらには磁気選別により鉄と
非鉄金属片の分離を行うというものであり、最終的に分
離された鉄スクラップが製鉄メーカーに鉄原料として引
き渡されている。しかしながら銅の最も大きな混入源で
あるモーターコアは銅線と鉄芯が機械的に絡み合ってい
るため磁選によっても銅と鉄を分離することができない
ため、結局はベルトコンベア上を搬送される途中で作業
員の目視による識別と手選別により分離されてきた。
Conventionally, the processing performed by regenerators involves first cutting waste such as automobiles and home electric appliances into long pieces of about several tens mm in size using a crusher called a shredder, and selecting the cloth by air screening. , Which removes non-metallic fine particles and powders such as plastics, separates non-metallic pieces from metal pieces by vortex sorting, and separates iron and non-ferrous metal pieces by magnetic sorting. Finally, the separated iron scrap is handed over to steel makers as a raw material for iron. However, the motor core, which is the largest source of copper, cannot separate copper and iron by magnetic selection because the copper wire and iron core are mechanically entangled. It has been separated by visual identification and manual selection of workers.

【0004】このような人手による識別作業にはスク
ラップの大量処理が困難、多大な人件費投入が必要、
銅除去後のスクラップの均一品質確保が困難、作業
環境の改善が困難、等の問題がある。識別作業の自動化
手段としては、例えばレーザ光線照射によりスクラップ
自動識別を行う装置の提案もなされている(Dr. H. -P
Sattler : VDI BERICHTE NR.934, 1991: 'Scrap sortin
g with Lazer-an automatic process for mixed non-fe
rrous metals from automobile shredders')。
[0004] In such a manual identification operation, it is difficult to process a large amount of scrap, and it is necessary to invest a large amount of labor.
There are problems such as difficulty in ensuring uniform quality of scrap after copper removal and difficulty in improving the working environment. As means for automating the identification work, for example, a device for performing automatic scrap identification by laser beam irradiation has been proposed (Dr. H. -P
Sattler: VDI BERICHTE NR.934, 1991: 'Scrap sortin
g with Lazer-an automatic process for mixed non-fe
rrous metals from automobile shredders').

【0005】また、廃棄物の色の違いを利用して選別す
る装置としては、例えば特開平5−96249号公報
「カレットの色別選別機」がある。これはガラスカレッ
トの色分別を自動的に行うためのものであり、個々のカ
レットの色をCCDカメラのカラー画像により識別して
選別すべき色のカレットに対応して、エア吸い込み口を
有する選別ドラムを駆動させるものである。
[0005] Further, as an apparatus for sorting by utilizing the difference in color of waste, there is, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-96249, "Cullet Color Sorting Machine". This is to automatically sort the color of the glass cullet. The color of each cullet is identified by the color image of the CCD camera, and the cullet of the color to be sorted is selected according to the cullet of the color to be sorted. This is for driving the drum.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前述のレーザ光線を用
いた識別方法では高価なパルスレーザ照射器を利用する
ために、装置コスト削減が難しく、またレーザおよび分
光器を悪環境で使用しなければならないため、装置メン
テナンスにコストと人手がかかる。さらに、レーザ光線
を確実に個々のスクラップ片に照射するために、個々の
スクラップ片を1列に配列する必要があり、そのために
整列装置が必要となり大量処理が難しいといった問題が
ある。また前述の特開平5−96249号公報による方
法では、個々のカレットは茶、青、緑等の単一色である
ことを前提としているため、モーターコアのように一つ
のスクラップ中に鉄、銅の色が混在しているものを、他
の鉄スクラップと識別する目的には利用できない。
In the above-described identification method using a laser beam, an expensive pulsed laser irradiator is used, so that it is difficult to reduce the cost of the apparatus, and if the laser and the spectroscope are not used in a bad environment. Therefore, maintenance and maintenance of the apparatus require cost and labor. Further, in order to reliably irradiate the laser beam to each scrap piece, it is necessary to arrange the individual scrap pieces in a line, and therefore, there is a problem that an alignment device is required and mass processing is difficult. Also, in the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-96249, it is assumed that each cullet is a single color such as brown, blue, green, etc., so that iron and copper are contained in one scrap like a motor core. It cannot be used to distinguish a mixture of colors from other steel scrap.

【0007】本発明が解決しようとする課題は、モータ
ーコアのように一つのスクラップ中に鉄と銅の色が混在
している銅含有スクラップと、他の鉄スクラップが混在
しているスクラップ群の分離処理を自動的に行う識別分
離装置を実現することによりスクラップの大量処理を
容易とし、多大な人件費投入を不必要とし、銅除去
後のスクラップの均一品質確保を容易とし、作業環境
の改善を容易とすることである。
[0007] The problem to be solved by the present invention is that a copper-containing scrap in which iron and copper colors are mixed in one scrap, such as a motor core, and a scrap group in which other iron scraps are mixed. By realizing a discrimination and separation device that automatically performs separation processing, it is easy to process a large amount of scrap, eliminating the need for large labor costs, facilitating uniform quality of scrap after copper removal, and improving the work environment. Is to facilitate.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は次の通り
である。 1)破砕後の鉄スクラップ群を連続的に搬送するための
搬送手段と; 2)搬送中の鉄スクラップ群のカラー画像を撮像するた
めの撮像手段と; 3)該撮像手段からのカラー画像と撮像時刻を受信し、
該カラー画像の輝度(I)信号から該画像中の個々のス
クラップを個体認識するとともに各スクラップの総面積
Stすなわち総画素数を求め;該カラー画像の色相角度
(H)信号と彩度(S)信号から各画素が銅であるか否
かを判別するとともに各スクラップ中の銅面積すなわち
銅と判別された画素数を求め;各スクラップの銅面積S
Cuと総面積Stの比R=SCu/Stから銅含有スク
ラップであるか否かを識別し;該画像中の全ての銅含有
スクラップの該画像中の位置(X,Y)情報と該画像撮
像時刻を出力するための識別処理手段と; 4)該搬送手段に連結されて銅含有スクラップと鉄スク
ラップを分離する機構を有する分離手段と; 5)該識別処理手段からの該画像中の全ての銅含有スク
ラップの該画像中の位置(X,Y)情報と該画像撮像時
刻を受信し;該位置(X,Y)情報と該画像撮像時刻か
ら個々の銅含有スクラップが該分離手段まで搬送される
時間遅れを計算し、銅含有スクラップが該分離手段に到
達したときに該分離手段を駆動させるための分離装置制
御手段;とから構成されることを特徴とする銅含有スク
ラップの識別分離装置を用いる。
The gist of the present invention is as follows. 1) transport means for continuously transporting the crushed iron scrap group; 2) imaging means for capturing a color image of the iron scrap group being transported; 3) color image from the imaging means. Receiving the imaging time,
From the luminance (I) signal of the color image, individual scraps in the image are individually recognized, and the total area St of each scrap, that is, the total number of pixels is obtained; the hue angle (H) signal and the saturation (S) of the color image are obtained. ) From the signal, determine whether each pixel is copper and determine the copper area in each scrap, that is, the number of pixels determined to be copper; the copper area S of each scrap
From the ratio of Cu to the total area St, R = SCu / St, it is determined whether or not there is a copper-containing scrap; position (X, Y) information in the image of all the copper-containing scraps in the image and the image capturing Identification processing means for outputting time; 4) separation means coupled to the transport means and having a mechanism for separating copper-containing scrap and iron scrap; 5) all of the images in the image from the identification processing means. Receiving the position (X, Y) information in the image of the copper-containing scrap and the image capturing time; from the position (X, Y) information and the image capturing time, the individual copper-containing scrap is conveyed to the separating means. And a separation device control means for driving the separation device when the copper-containing scrap reaches the separation device. Used.

【0009】[0009]

【作用】図1に示すように、自動車、家電製品等のシュ
レッダー屑に風選、渦流選別、等の適当な前処理を施し
て金属屑を分離したのち、それにさらに磁選をかけて磁
気を有するスクラップ群として分離された、モーターコ
アを含む鉄スクラップ群1がベルトコンベア等の搬送手
段40に投入される。ただし、投入手段(図示せず)は
前処理プロセスからのベルトコンベアであったり、振動
フィーダーであったり種々の手段が利用可能である。
As shown in FIG. 1, shredder chips such as automobiles and home appliances are subjected to appropriate pretreatment such as wind and vortex sorting to separate metal chips, and then subjected to magnetic separation to have magnetic properties. The iron scrap group 1 including the motor core, which is separated as a scrap group, is put into a conveying means 40 such as a belt conveyor. However, various means such as a belt conveyor from a pretreatment process, a vibration feeder, and the like can be used as the charging means (not shown).

【0010】搬送手段上40のスクラップ群1のカラー
画像を撮像するための撮像手段41により採取された画
像信号は、識別処理手段42に伝送され該画像中の全て
の銅含有スクラップの該画像中の位置(X,Y)情報が
求められて該画像撮像時刻とともに分離装置制御手段4
3に伝送される。分離装置制御手段43は該位置(X,
Y)情報と該画像撮像時刻から個々の銅含有スクラップ
が分離手段44まで搬送される時間遅れを計算し、銅含
有スクラップが到達したときに分離手段44を駆動させ
るための制御信号を出力する。その結果分離手段44に
より鉄スクラップ45と、銅含有スクラップ46が分離
される。
The image signal taken by the image pickup means 41 for picking up a color image of the scrap group 1 on the transport means 40 is transmitted to the identification processing means 42 and is transmitted to all the copper-containing scraps in the image. Position (X, Y) information is obtained, and together with the image capturing time, the separation device control means 4
3 is transmitted. The separation device control means 43 detects the position (X,
Y) Based on the information and the image capturing time, a time delay in which each copper-containing scrap is transported to the separating means 44 is calculated, and a control signal for driving the separating means 44 when the copper-containing scrap has arrived is output. As a result, the iron scrap 45 and the copper-containing scrap 46 are separated by the separating means 44.

【0011】鉄スクラップ群1内の銅含有スクラップの
識別は以下に記述するように実現される。すなわち図2
に示すように、鉄スクラップ群1を光源2で照らした状
態で、鉄スクラップ群1内の銅識別を要する範囲につい
て、例えばカラーテレビカメラを撮像手段41として撮
像する。ただし、特に光源が無くともカラーテレビカメ
ラによる撮像が可能である場合には、光源が必ずしも必
要でない。
The identification of the copper-containing scrap in the iron scrap group 1 is realized as described below. That is, FIG.
As shown in (1), in a state where the iron scrap group 1 is illuminated by the light source 2, the color television camera is imaged as an image pickup means 41 in a range where copper identification in the iron scrap group 1 is required. However, a light source is not always necessary when an image can be captured by a color television camera without a light source.

【0012】識別処理手段42の内部では、撮像手段4
1から伝送されたカラーテレビカメラのRGB信号4が
HSI変換装置5により色相角度H(6)、彩度S
(7)、および輝度I(8)信号に変換されて識別処理
部9に伝送される。識別処理部9は後述する,,
の画像処理を行って銅を含有すると識別されたスクラッ
プの重心位置(X,Y)信号10を出力する。
Inside the identification processing means 42, the imaging means 4
The HSI converter 5 converts the RGB signal 4 of the color television camera transmitted from 1 into a hue angle H (6) and a saturation S
(7), and converted into a luminance I (8) signal and transmitted to the identification processing unit 9. The identification processing unit 9 will be described later,
And outputs a signal (X, Y) of the center of gravity (X, Y) 10 of the scrap identified as containing copper.

【0013】搬送手段40の搬送方向後部に設置されて
いる分離手段44の分離装置制御手段43は銅含有スク
ラップの重心位置(X,Y)信号10を受けるととも
に、該スクラップの搬送時間遅れを補正するいわゆるト
ラッキング処理を行って該スクラップが分離装置に到達
する時刻にしかるべき分離処理を実行する。
The separating device control means 43 of the separating means 44 provided at the rear of the conveying means 40 in the conveying direction receives the centroid position (X, Y) signal 10 of the copper-containing scrap and corrects the conveying time delay of the scrap. Then, a so-called tracking process is performed, and an appropriate separating process is executed at the time when the scrap reaches the separating device.

【0014】識別処理部9での処理は複雑な画像処理を
含むため場合によっては実時間処理ができないこともあ
るが、そのときは図2に示すように該画像の撮像時刻信
号11を分離装置制御手段43に伝送すれば適切なトラ
ッキング処理を行うことが可能である。識別処理部9で
実時間処理が可能な場合には、該画像の撮像時刻信号1
1を分離装置の制御装置に伝送しなくても、搬送時間遅
れの補正のみで適切なトラッキング処理を行うことが可
能であることは言うまでもない。
In some cases, real-time processing cannot be performed because the processing in the identification processing unit 9 includes complicated image processing. In this case, as shown in FIG. If transmitted to the control means 43, appropriate tracking processing can be performed. If the identification processing unit 9 can perform real-time processing, the imaging time signal 1
Needless to say, appropriate tracking processing can be performed only by correcting the transport time delay without transmitting 1 to the control device of the separation device.

【0015】識別処理部9は撮影した画像に対して、以
下の処理を行うことにより銅含有スクラップの識別を行
う。 各画素についてその彩度値が、予め設定されたしきい
値以上であるか否かを調べ;彩度値がしきい値以上の場
合には該画素の色相角度値を求め、その値を予め設定さ
れている銅の色相角度値範囲の対応関係と比較参照し、
色相角度がその範囲内に収まっている場合は、該画素を
銅であると判別し、収まっていない場合には銅ではない
と判別し、彩度値がしきい値未満の場合には、銅ではな
いと判別する。
The identification processing section 9 identifies the copper-containing scrap by performing the following processing on the photographed image. It is determined whether or not the saturation value of each pixel is equal to or greater than a preset threshold value. If the saturation value is equal to or greater than the threshold value, the hue angle value of the pixel is determined, and the value is determined in advance. Compare and refer to the corresponding relationship of the set copper hue angle value range,
If the hue angle is within the range, the pixel is determined to be copper; if not, it is determined not to be copper; if the saturation value is less than the threshold, the pixel is determined to be copper. It is determined that it is not.

【0016】該画像全体に輝度値Iを用いてラベリン
グ処理を施してスクラップの個体認識を行うとともに、
個々のスクラップの総面積Stすなわちスクラップが占
める画素数を求め;該スクラップの占める画像領域の中
の銅面積SCuすなわちの処理により銅と判別された
画素の総数を求め; 各スクラップに対して銅面積SCuとStの比R=S
Cu/Stを求めて、比Rが予め設定されたしきい値R
min 以上である場合には該スクラップを銅含有スクラッ
プと識別し、その重心位置(X,Y)すなわち総面積S
tの重心の画素番地を求める。
A labeling process is performed on the entire image using the luminance value I to perform individual recognition of scrap.
The total area St of each scrap, that is, the number of pixels occupied by the scrap is obtained; the copper area SCu in the image area occupied by the scrap, that is, the total number of pixels determined to be copper by the processing is obtained; SCu to St ratio R = S
To obtain Cu / St, the ratio R is set to a predetermined threshold R
If it is not less than min, the scrap is identified as a copper-containing scrap, and the center of gravity (X, Y), that is, the total area S
The pixel address of the center of gravity of t is obtained.

【0017】分離手段44は、分離装置制御手段43か
らの駆動命令すなわち例えばパルス信号を受けて該当す
るスクラップ片を銅含有スクラップとして分離するため
の動作を行い、駆動命令を受けていない時は搬送されて
くるスクラップ片を鉄スクラップとして分離するための
動作を行う。
The separating means 44 performs an operation for receiving a driving command from the separating device controlling means 43, for example, a pulse signal to separate the corresponding scrap piece as copper-containing scrap. An operation for separating the scrap pieces that have been made as iron scrap is performed.

【0018】[0018]

【実施例】本発明に基づく識別分離装置構成例を図3に
示す。搬送手段40はベルトコンベアを用いスクラップ
はベルトコンベア上に2次元的にランダムに配列されて
いる。撮像手段41としてはカラーCCDカメラが用い
られており図示していない識別処理手段42に画像信号
が伝送される。この例の場合では識別処理手段としてワ
ークステーションに連結された高速画像処理装置を利用
した。
FIG. 3 shows an example of the configuration of an identification / separation apparatus according to the present invention. The conveying means 40 uses a belt conveyor, and scraps are two-dimensionally randomly arranged on the belt conveyor. A color CCD camera is used as the imaging means 41, and an image signal is transmitted to an identification processing means 42 (not shown). In this example, a high-speed image processing device connected to a workstation was used as the identification processing means.

【0019】識別処理手段からは同じく図示していない
シーケンサを用いた分離装置制御手段43に銅含有スク
ラップ位置と撮像時刻が伝送され、搬送時間遅れを補正
して分離手段への駆動信号が生成伝送される。この例の
場合では、エアシリンダー47と跳ね板48から構成さ
れる分離手段が用いられ鉄スクラップ45と銅含有スク
ラップ46がそれぞれ次工程へと搬送される装置とし
た。
The copper-containing scrap position and the imaging time are transmitted from the discrimination processing means to the separation device control means 43 using a sequencer (not shown), and a drive signal to the separation means is generated and transmitted by correcting the transport time delay. Is done. In the case of this example, a separating device composed of an air cylinder 47 and a bounce plate 48 is used, and the iron scrap 45 and the copper-containing scrap 46 are each transported to the next step.

【0020】この例の場合では、ベルトコンベアの幅方
向に銅含有スクラップと鉄スクラップが並んで配列され
ている場合は、その鉄スクラップも銅含有スクラップと
一緒に銅含有スクラップとして分離処理されることにな
るが、銅含有スクラップ識別分離の本来の目的は鉄スク
ラップを回生して得られる鋼中への銅混入を防ぐための
ものであるから特に問題はない。
In the case of this example, when copper-containing scrap and iron scrap are arranged side by side in the width direction of the belt conveyor, the iron scrap is also separated and processed as copper-containing scrap together with copper-containing scrap. However, there is no particular problem since the original purpose of the copper-containing scrap discrimination / separation is to prevent copper from being mixed into steel obtained by regenerating iron scrap.

【0021】しかも、もともと自動車や家電製品のシュ
レッダー屑中に占めるモーターコア等、銅含有スクラッ
プの量は重量比で数%程度であるため銅含有スクラップ
と一緒に分離される鉄スクラップ量も相対的に小さくな
り、鉄スクラップ回生効率を低下させるという懸念もな
い。また、銅含有スクラップとして一度分離されたスク
ラップ群を再度バッチ的に識別分離処理を施すことによ
り銅含有スクラップと鉄スクラップの分離効率を向上さ
せることも可能であり、必要に応じて識別分離処理を繰
り返し行えばよい。
In addition, since the amount of copper-containing scrap, such as a motor core, in the shredder waste of automobiles and home appliances is about several percent by weight, the amount of iron scrap separated together with the copper-containing scrap is also relatively large. And there is no concern that iron scrap regeneration efficiency will be reduced. It is also possible to improve the separation efficiency of copper-containing scrap and iron scrap by performing batch separation and separation of the scrap group once separated as copper-containing scrap again. It may be repeated.

【0022】図3に示した例では工場内の蛍光灯等の周
囲光の影響を減ずるため撮像手段41の周囲に遮光板
(図示せず)を設けてその中で撮像を行った。もちろん
周囲光の影響が小さい場合には遮光板を用いなくてもよ
いのは言うまでもない。光源としてはベルトコンベア上
を搬送されるスクラップを4方向から照らす4点光源
(図示せず)を使用した。4点光源は1方向から照らす
光源と比較すると、スクラップ上およびそのベルトコン
ベア上に生ずる影を減らす効果を持つ。影の発生を、識
別処理に差し支えのない範囲にとどめることが可能なの
であれば、必ずしも4点光源が必要とならない。
In the example shown in FIG. 3, a light-shielding plate (not shown) is provided around the image pickup means 41 in order to reduce the influence of ambient light such as a fluorescent lamp in a factory, and an image is taken therein. Of course, when the influence of ambient light is small, it goes without saying that the light shielding plate need not be used. As a light source, a four-point light source (not shown) for illuminating a scrap conveyed on a belt conveyor from four directions was used. A four-point light source has the effect of reducing shadows on scrap and its belt conveyor as compared to a light source illuminating from one direction. If the occurrence of shadows can be kept within a range that does not hinder the identification processing, a four-point light source is not necessarily required.

【0023】図3に示した識別分離装置を用いて、自動
車のシュレッダー屑中の鉄スクラップと、鉄と銅からな
るモーターコアスクラップの自動識別分離実験を行っ
た。本実験で用いたシュレッダー試料は、自動車、家電
製品等の廃棄物をまずシュレッダーにより長寸サイズで
約80mmのスクラップ片に裁断し、風選により布、プラ
スチック等非金属の細片、粉体を除去し、渦流式選別に
より非金属片と金属片の分離を行い、さらに磁気選別に
より鉄と非鉄金属片の分離を行った結果鉄として、すな
わち磁性を持つものとして分離されたものであり、純粋
に鉄だけよりなる鉄スクラップと銅を混入しているモー
ターコアスクラップが混在したものである。すなわち本
実験で用いたスクラップ試料は従来作業員の目視と手作
業によってのみ識別分離されてきたものである。
Using the discriminating and separating apparatus shown in FIG. 3, an automatic discriminating and separating experiment was conducted between iron scrap in automobile shredder scrap and motor core scrap made of iron and copper. In the shredder sample used in this experiment, waste such as automobiles and home appliances was first cut into long pieces of about 80 mm in size by a shredder, and non-metallic pieces such as cloth, plastics, and powder were cut out by air filtration. It is separated as non-metallic pieces and metal pieces by vortex-type sorting, and then separated from iron and non-ferrous metal pieces by magnetic sorting. It is a mixture of iron scrap consisting of iron only and motor core scrap mixed with copper. In other words, the scrap sample used in this experiment has been conventionally discriminated and separated only by the visual observation and manual operation of the worker.

【0024】実際の識別分離実験に先立ち、以下に記す
3種類の予備実験を実施して本実験の設定値の決定等を
行った。まず第1に、銅識別の為の彩度値と色相角度値
の境界値を定めるための予備実験を実施した。識別時と
同じ光学的条件(光源、CCDカメラの作動条件、機器
間・対象スクラップ間距離等の設定条件)において、ス
クラップ銅部、スクラップ鉄部、スクラップの置かれて
いるベルトコンベア部それぞれが持つ色相角度値分布状
況を実測した。さらに、同じ条件で、スクラップ銅部、
スクラップ鉄部、ベルトコンベア部それぞれがもつ彩度
値分布状況を実測した。これらの予備実験の結果より、
銅判別を行うための適正な彩度値Sの範囲および銅部の
持つ色相角度値Hの範囲を見いだした。
Prior to the actual discrimination / separation experiment, the following three types of preliminary experiments were performed to determine the set values of this experiment. First, a preliminary experiment was performed to determine a boundary value between a saturation value and a hue angle value for copper identification. Under the same optical conditions as those used for identification (setting conditions such as the light source, operating conditions of the CCD camera, and the distance between devices and target scrap), each of the scrap copper portion, the scrap iron portion, and the belt conveyor portion where the scrap is placed has. The hue angle value distribution was measured. Furthermore, under the same conditions, scrap copper part,
The chroma value distribution of each of the scrap iron and the belt conveyor was measured. From the results of these preliminary experiments,
An appropriate range of the saturation value S for performing the copper determination and a range of the hue angle value H of the copper portion were found.

【0025】図4,図5中でR,G,Bはそれぞれ赤、
緑、青の色相を示す軸であり、任意の色座標と原点を結
ぶ直線がR軸となす角度が色相角度、また原点からの距
離が彩度を示す。図4に示す通り、彩度値については
(0.3≦S≦1.0)(30の範囲)、また図5に示
す通り相角度値については(0゜≦H≦52゜および3
29゜≦H<360゜)(31の範囲)と判別すべき適
性な範囲である。以下に記述する識別実験では、これら
の識別のための彩度値と色相角度値の境界値を使用し
た。
In FIGS. 4 and 5, R, G and B are red, respectively.
An axis indicating the hues of green and blue, an angle between a straight line connecting arbitrary color coordinates and the origin and the R axis indicates a hue angle, and a distance from the origin indicates saturation. As shown in FIG. 4, the saturation value is (0.3 ≦ S ≦ 1.0) (range of 30), and the phase angle value is (0 ° ≦ H ≦ 52 ° and 3 °) as shown in FIG.
29 ° ≦ H <360 °) (the range of 31). In the discrimination experiment described below, a boundary value between the saturation value and the hue angle value for these discriminations was used.

【0026】第2に、輝度信号を用いて画像内のスクラ
ップを個体認識するいわゆるラベリング処理実験を行っ
た。ベルトコンベア部は黒色であり輝度信号値はきわめ
て低いことを利用してある輝度信号しきい値を設定して
画像を2値化し、しきい値以上の部分の画素の連続性を
用いてラベリング処理を行ったところ、鉄スクラップ、
銅を含有するモーターコアスクラップ等をベルトコンベ
ア部と分離し、かつ個々のスクラップ片を容易に個体認
識することができた。
Second, a so-called labeling processing experiment was performed in which scraps in an image were individually recognized using a luminance signal. Utilizing the fact that the belt conveyor is black and the luminance signal value is extremely low, a certain luminance signal threshold value is set, the image is binarized, and labeling processing is performed using the continuity of pixels in the portion above the threshold value. Went to scrap iron,
The copper-containing motor core scrap and the like were separated from the belt conveyor part, and individual scrap pieces could be easily recognized individually.

【0027】輝度信号しきい値は予め設定しておいても
よいが、照明光強度の変動がある場合にも対応できるよ
うに画像全体の平均輝度の例えば25%の値をもってし
きい値と自動設定する等、従来から種々提案されている
ラベリング処理を利用することができるのは言うまでも
ない。
Although the threshold value of the luminance signal may be set in advance, the threshold value is automatically set to a value of, for example, 25% of the average luminance of the entire image so as to cope with a variation in the intensity of the illumination light. Needless to say, various labeling processes conventionally proposed, such as setting, can be used.

【0028】第3に、銅を含有するスクラップであるか
否かを識別するために必要となる、銅面積SCuとSt
の比R=SCu/Stのしきい値Rmin を求める実験を
行った。すなわち、銅を含有するモーターコアスクラッ
プ100サンプルと、鉄スクラップ100サンプルを用
いて全サンプルのR値を実測した。この結果、今回の実
験においてはRmin =0.1とすればモーターコアスク
ラップと鉄スクラップをほぼ完全に識別可能であること
が判明した。
Third, the copper areas SCu and St required to identify whether or not the scrap contains copper are determined.
An experiment was conducted to determine the threshold Rmin of the ratio R = SCu / St. That is, R values of all samples were actually measured using 100 samples of copper-containing motor core scrap and 100 samples of iron scrap. As a result, in this experiment, it was found that if Rmin = 0.1, the motor core scrap and the iron scrap could be almost completely distinguished.

【0029】すなわち、モーターコアサンプルを誤って
鉄サンプルと誤識別したのは2サンプルだけで、鉄サン
プルを誤ってモーターコアサンプルと誤識別したのは3
サンプルだけであった。ただし、実際の識別分離処理に
あたってはどの程度まで銅含有スクラップの鉄スクラッ
プへの混入が許容されるかによってRmin の設定値は変
化しうることは言うまでもない。また、銅含有スクラッ
プと識別されたスクラップの重心位置(X,Y)は、ラ
ベリング処理による2値化画像を用いて各スクラップの
画素位置を単純平均することで容易に計算できる。
That is, only two samples erroneously identified the motor core sample as the iron sample, and three identified the iron sample erroneously as the motor core sample.
It was just a sample. However, it goes without saying that the set value of Rmin may vary depending on the extent to which copper-containing scrap is allowed to be mixed into iron scrap in the actual discrimination / separation processing. Further, the position of the center of gravity (X, Y) of a scrap identified as a copper-containing scrap can be easily calculated by simply averaging the pixel positions of each scrap using a binarized image by a labeling process.

【0030】実際の識別実験で用いた識別処理手段42
が行う識別処理の具体的手順を示すフローチャートを図
6に示す。識別実験ではモーターコアスクラップ100
個、鉄スクラップ2,400個をランダムに混ぜて60
(m/min)の速度で運転されているベルコンベア上に送
り出して識別実験を行った。識別処理手段42は実時間
で高速画像処理できる能力があるものを使用したため分
離装置までの搬送時間遅れを補正するだけで容易にトラ
ッキングが可能であった。
Identification processing means 42 used in an actual identification experiment
FIG. 6 is a flowchart showing a specific procedure of the identification processing performed by the CPU. In the discrimination experiment, the motor core scrap 100
Pieces, 2,400 pieces of iron scrap mixed randomly, 60
(M / min), and a discrimination experiment was performed by feeding the belt conveyor on a belt conveyor. Since the discrimination processing means 42 used was capable of performing high-speed image processing in real time, tracking could be easily performed only by correcting a delay in transport time to the separation device.

【0031】銅含有スクラップと鉄スクラップに分離さ
れたスクラップをそれぞれ分析したところ、銅含有スク
ラップ中に誤識別されて分離された鉄スクラップが17
個、鉄スクラップ中に誤識別されて分離された銅含有ス
クラップが4個であり実用上充分な識別分離性能である
と評価された。
Analysis of the copper-containing scrap and the scrap separated into iron scraps revealed that 17 iron scraps which were erroneously identified and separated in the copper-containing scrap were found.
There were four copper-containing scraps that were erroneously identified and separated in the iron scrap, and were evaluated to have practically sufficient identification and separation performance.

【0032】図7は採取したある画像の輝度(I)信号
を用いてベルトコンベア上のスクラップを個体認識した
結果を示した例である。この場合は、ベルトコンベアが
黒色で極めて輝度が低いために、予め設定されたしきい
値以上の部分の連続性を判断することで容易に5つのス
クラップ片を個体認識することができている。白く示し
た領域が一つ一つのスクラップと認識され、その総面積
Stが求められる。
FIG. 7 is an example showing the result of individual recognition of scrap on a belt conveyor using the luminance (I) signal of a certain image taken. In this case, since the belt conveyor is black and has extremely low brightness, it is possible to easily recognize five scrap pieces individually by judging the continuity of a portion equal to or greater than a preset threshold value. The regions shown in white are recognized as individual scraps, and the total area St is obtained.

【0033】図8は該画像の色相角度(H)信号と彩度
(S)信号から銅と判別された画素を白く示したもので
ある。各スクラップ片に対して銅と判別された領域の面
積SCuが求められる。その結果、各スクラップ片に対
して銅と判別された領域の面積と総面積の比R=SCu
/Stが計算され、銅含有スクラップと識別するための
しきい値Rmin =0.1を超えるR値をもつ図中に2お
よび5で表示されたスクラプ片が銅含有スクラップと識
別された。
FIG. 8 shows white pixels that are determined to be copper from the hue angle (H) signal and the saturation (S) signal of the image. The area SCu of the region determined to be copper is determined for each scrap piece. As a result, for each scrap piece, the ratio of the area of the region determined to be copper to the total area R = SCu
/ St was calculated and the scrap pieces labeled 2 and 5 in the figure with an R value greater than the threshold Rmin = 0.1 for discriminating from copper-containing scrap were identified as copper-containing scrap.

【0034】これに対応するカラー原画像により、各ス
クラップ片材質を確認したところ2および5は破砕され
たモーターコアであり、残りは鉄のみより構成される鉄
スクラップであることが判明した。図8に示したように
1,3,および4の鉄スクラップでも一部に銅と判別さ
れた領域が存在するがこれは銅の色調に近い赤色の塗料
が施されたスクラップ面や、赤錆が付着した面や、ある
いは照明と反射角度の関係で色相角度、彩度が銅の範囲
に入った部分と考えられた。しかしながら、このような
微小な誤識別部分があっても、比Rのしきい値Rmin を
適宜設定することにより容易に鉄スクラップと銅含有ス
クラップの誤識別を防ぐことが可能である。
When the material of each scrap piece was confirmed from the corresponding color original image, it was found that 2 and 5 were crushed motor cores and the rest were iron scraps composed of only iron. As shown in FIG. 8, even in the iron scraps of 1, 3, and 4, there were some areas that were determined to be copper, but this was due to the scrap surface coated with a red paint close to the color tone of copper and the red rust. It was considered that the hue angle and saturation were within the copper range due to the surface to which it was attached or the relationship between the illumination and the reflection angle. However, even if there is such a small erroneous discrimination portion, erroneous discrimination between iron scrap and copper-containing scrap can be easily prevented by appropriately setting the threshold value Rmin of the ratio R.

【0035】本発明に基づく識別分離装置は、搬送手
段上でのスクラップ配列状態、撮像および識別処理、
分離処理、によって表1に示すように主として4つに
分類できる実現形態が可能である。表1にそれぞれの実
現形態における実施例の要約を示す。
The discrimination / separation apparatus according to the present invention includes a scrap arrangement state on a transport means, imaging and discrimination processing,
As shown in Table 1, an implementation that can be mainly classified into four types is possible by the separation process. Table 1 shows a summary of examples in each implementation.

【0036】[0036]

【表1】 [Table 1]

【0037】第1の分類では、搬送手段上では2次元的
にランダムにスクラップ片が配列される場合で、撮像手
段はスクラップの見逃しを防ぐために基本的に搬送方向
の画像寸法単位毎に撮像し、採取した画像全体を一括し
て処理し、銅含有スクラップの位置を識別する。分離手
段は銅含有スクラップが到着した時刻に搬送手段の幅方
向に並んで存在するスクラップ片を一括に分離する。す
なわち、例えば図3に示した識別分離装置実施例のよう
な実現形態である。
The first classification is a case where scrap pieces are randomly arranged two-dimensionally on the transport means. The image capturing means basically captures an image for each image dimension unit in the transport direction in order to prevent the scrap from being overlooked. And collectively process the collected images to identify the location of the copper-containing scrap. The separating means collectively separates scrap pieces arranged side by side in the width direction of the transport means at the time when the copper-containing scrap arrives. That is, for example, the embodiment is realized as in the embodiment of the identification and separation apparatus shown in FIG.

【0038】第2の分類では、搬送手段上に搬送方向に
分割可能な機構があり、各分割単位には複数のスクラッ
プ片が投入しうる場合で、撮像手段は単数あるいは複数
の分割単位毎に撮像し、各分割単位毎に銅含有スクラッ
プの有無を識別する。分離手段は銅含有スクラップを含
んでいる分割単位が到着したら該分割単位内の全てのス
クラップ片を銅含有スクラップとみなして一括分離す
る。
In the second category, there is a mechanism capable of being divided in the carrying direction on the carrying means, and a plurality of scrap pieces can be put into each dividing unit. An image is taken and the presence or absence of copper-containing scrap is identified for each division unit. When the division unit including the copper-containing scrap arrives, the separation unit considers all the scrap pieces in the division unit as the copper-containing scrap and collectively separates the scrap pieces.

【0039】図9には、1列で搬送されるトレイコンベ
アを搬送手段として用いた場合の実施例を示す。スクラ
ップは投入手段49により連続的に投入されるが、搬送
方向に分割された構造を持つトレイを有するトレイコン
ベア50により複数個のスクラップ片が各トレイに入る
ことになる。
FIG. 9 shows an embodiment in which a tray conveyor conveyed in one line is used as a conveying means. Scraps are continuously fed by the feeding means 49, but a plurality of scrap pieces enter each tray by a tray conveyor 50 having trays having a structure divided in the transport direction.

【0040】撮像手段(図示せず)は1つ、あるいは複
数のトレイの画像を撮像し、識別処理手段は銅含有スク
ラップの位置情報から各々のトレイに銅含有スクラップ
が入っているか否かを分離装置制御手段に伝送し、それ
からの駆動信号を受けて各トレイに入っているスクラッ
プ片が一括して銅含有スクラップあるいは鉄スクラップ
として分離される。各トレイ内のスクラップ片の一括分
離処理は、例えば銅含有スクラップあるいは鉄スクラッ
プ用のシューターへトレイを傾斜させることにより容易
に行うことができる。
The image pickup means (not shown) picks up an image of one or a plurality of trays, and the identification processing means separates whether or not each tray contains copper-containing scrap from the position information of the copper-containing scrap. The scraps are transmitted to the apparatus control means, and the scrap pieces contained in each tray are collectively separated as copper-containing scrap or iron scrap in response to a drive signal from the apparatus. Batch separation of scrap pieces in each tray can be easily performed by inclining the tray to a shooter for copper-containing scrap or iron scrap, for example.

【0041】第3の分類では、搬送手段上に幅方向に分
割可能な機構があり、搬送手段の幅方向全域の画像を、
スクラップの見逃しを防ぐために基本的に搬送方向の画
像寸法単位毎に撮像し、採取した画像全体を一括して処
理し、銅含有スクラップの位置情報のうち幅方向位置Y
から該スクラップがどの分割単位に属するかを求め、そ
の情報と該スクラップの搬送方向位置Xを分離装置制御
手段に伝送する。分離手段は分割単位毎に分離できる機
構を有しており、分離装置制御手段からの駆動信号を受
けて各分割単位毎に銅含有スクラップの分離を行う。
In the third category, there is a mechanism on the conveying means which can be divided in the width direction.
In order to prevent a scrap from being overlooked, images are basically taken for each image size unit in the transport direction, and the entire collected image is collectively processed.
, The division unit to which the scrap belongs is obtained, and the information and the position X of the scrap in the transport direction are transmitted to the separation device control means. The separating means has a mechanism capable of separating each of the divided units, and receives a drive signal from the separating device control means to separate the copper-containing scrap for each of the divided units.

【0042】すなわち各分割単位は、第1の分類に示し
た装置と基本的に同様な動作をするものであるが、搬送
手段、撮像手段、識別処理手段、分離装置制御手段を各
分割単位毎に設ける必要がないため低コストで大量のス
クラップを識別分離処理することができる。
That is, each division unit basically operates in the same manner as the apparatus shown in the first category, but the transport means, the image pickup means, the identification processing means, and the separation device control means are divided by each division unit. Therefore, a large amount of scrap can be identified and separated at low cost.

【0043】図10は仕切板54を設けてベルトコンベ
アを幅方向に2分割して搬送手段40として用い、識別
分離装置を構成した例である。分離は各分割に対して別
々に跳ね板48を用いて実施している。識別処理手段で
は銅含有スクラップの幅方向位置Yから該スクラップが
どちらの分割単位に属しているかを求め、分離装置制御
手段でどちらの跳ね板を駆動すべきかを判断している。
FIG. 10 shows an example in which a separating plate is provided and a belt conveyor is divided into two parts in the width direction and used as a conveying means 40 to constitute an identification and separation device. Separation is performed using a bounce plate 48 separately for each division. The discriminating processing means determines which division unit the scrap belongs to from the width position Y of the copper-containing scrap, and determines which bounce plate should be driven by the separation device control means.

【0044】第4の分類では、搬送手段上に幅および搬
送方向の両方向に分割可能な機構があり、各分割単位に
は複数のスクラップ片が投入しうる場合で、撮像手段は
単数あるいは複数の分割単位毎に撮像し、各分割単位毎
に銅含有スクラップの有無を識別する。分離手段は銅含
有スクラップを含んでいる分割単位が到着したら該分割
単位内の全てのスクラップ片を銅含有スクラップとみな
して一括分離する。
In the fourth category, there is a mechanism on the conveying means which can be divided in both the width and the conveying direction, and a plurality of scrap pieces can be put into each division unit. An image is taken for each division unit, and the presence or absence of a copper-containing scrap is identified for each division unit. When the division unit including the copper-containing scrap arrives, the separation unit considers all the scrap pieces in the division unit as the copper-containing scrap and collectively separates the scrap pieces.

【0045】図11には、2列で搬送されるトレイコン
ベアを搬送手段として用いた場合の実施例を示す。スク
ラップは投入手段49により連続的に投入されるが、搬
送方向および幅方向に分割された構造を持つトレイを有
するトレイコンベア50により複数個のスクラップ片が
各トレイに入ることになる。
FIG. 11 shows an embodiment in which tray conveyors conveyed in two rows are used as conveying means. Scraps are continuously fed by the feeding means 49, and a plurality of scrap pieces enter each tray by a tray conveyor 50 having a tray having a structure divided in the transport direction and the width direction.

【0046】撮像手段(図示せず)は、撮像領域51で
示すように、この場合は2つのトレイの画像を撮像し、
識別処理手段は銅含有スクラップの位置情報から各々の
トレイに銅含有スクラップが入っているか否かを分離装
置制御手段に伝送する。それからの駆動信号を受けて、
トレイを傾斜させる分離手段(図示せず)が各トレイに
入っているスクラップ片を一括して銅含有スクラップ用
のベルトコンベア53あるいは鉄スクラップ用のベルト
コンベア52に落とし込む。
The image pickup means (not shown) picks up images on two trays in this case, as indicated by an image pickup area 51,
The identification processing means transmits to the separation apparatus control means whether or not each tray contains copper-containing scrap from the position information of the copper-containing scrap. After receiving the drive signal,
Separation means (not shown) for tilting the trays collectively drops scrap pieces contained in each tray into a belt conveyor 53 for copper-containing scrap or a belt conveyor 52 for iron scrap.

【0047】以上いずれの分類においても、ベルトコン
ベア等の搬送手段の幅方向に銅含有スクラップと鉄スク
ラップが並んで配列されている場合や、同じトレイ中に
銅含有スクラップと鉄スクラップが混在している場合に
は、鉄スクラップも銅含有スクラップと一緒に銅含有ス
クラップとして分離処理されることになるが、銅含有ス
クラップ識別分離の本来の目的は鉄スクラップを回生し
て得られる鋼中への銅混入を防ぐためのものであるから
特に問題はない。
In any of the above classifications, copper-containing scrap and iron scrap are arranged side by side in the width direction of the conveying means such as a belt conveyor, or copper-containing scrap and iron scrap are mixed in the same tray. In this case, iron scrap is also separated and treated as copper-containing scrap together with copper-containing scrap, but the original purpose of copper-containing scrap identification and separation is to remove copper into steel obtained by regenerating iron scrap. There is no particular problem because it is for preventing contamination.

【0048】しかも、もともと自動車や家電製品のシュ
レッダー屑中に占める、モーターコア等銅含有スクラッ
プの量は重量比で数%程度であるため銅含有スクラップ
と一緒に分離される鉄スクラップ量も相対的に小さくな
り、鉄スクラップ回生効率を低下させるという懸念もな
い。また、銅含有スクラップとして一度分離されたスク
ラップ群を再度バッチ的に識別分離処理を施すことによ
り銅含有スクラップと鉄スクラップの分離効率を向上さ
せることも可能であり、必要に応じて識別分離処理を繰
り返し行えばよい。
In addition, since the amount of copper-containing scraps such as motor cores in the shredder scraps of automobiles and home electric appliances is about several percent by weight, the amount of iron scrap separated together with the copper-containing scraps is also relatively large. And there is no concern that iron scrap regeneration efficiency will be reduced. It is also possible to improve the separation efficiency of copper-containing scrap and iron scrap by performing batch separation and separation of the scrap group once separated as copper-containing scrap again. It may be repeated.

【0049】さらに、識別処理手段42の処理速度が速
い場合には、1台の識別処理手段により複数の撮像手段
41からのカラー画像を処理することができるため、複
数の識別分離装置に対して1台の識別処理手段を使用す
るだけでよい装置構成とすることが可能であることは言
うまでもない。
Further, when the processing speed of the identification processing means 42 is high, a single identification processing means can process color images from a plurality of image pickup means 41. It is needless to say that the apparatus can be configured to use only one identification processing unit.

【0050】すなわち、表1に示した4分類のいずれの
実現形態においても、複数の搬送手段40上で複数の撮
像手段41から伝送される複数のカラー画像に対して銅
含有スクラップの識別処理を行い、画像中の全ての銅含
有スクラップの位置(X,Y)情報と画像撮像時刻を、
対応するそれぞれの分離装置制御手段43に伝送し、分
離手段44を駆動すればよい。
That is, in any of the four categories shown in Table 1, the copper-containing scrap identification process is performed on a plurality of color images transmitted from a plurality of image pickup means 41 on a plurality of transport means 40. The position (X, Y) information of all copper-containing scraps in the image and the image capturing time
What is necessary is just to transmit to each corresponding separation device control means 43 and drive the separation means 44.

【0051】例えば、搬送手段としてベルトコンベアを
用い搬送速度毎秒1mで運転した場合、搬送方向の画像
寸法単位を0.4mとすればスクラップの見逃しを防ぐ
ためには毎秒2.5画像の処理を行えば充分である。通
常のカラーカメラ画像を実時間処理できる能力をもった
識別処理手段を用いると1秒間に30画像の処理が可能
であるから、この場合は最大で12台の識別分離装置に
対して1台の識別処理手段で対応することも可能であ
る。実際には画像入力、処理結果出力等のタイミング処
理上若干余裕を持たせて処理する必要があるため、8台
程度の識別分離装置への対応が現実的である。これによ
り、識別分離装置1台あたりの識別処理手段のコストを
大幅に低減することができる。
For example, when a belt conveyor is used as a conveying means and the apparatus is operated at a conveying speed of 1 m / sec, if the image size unit in the conveying direction is 0.4 m, processing of 2.5 images per second is carried out in order to prevent oversight of scrap. That is enough. If an identification processing means having the ability to process a normal color camera image in real time is used, 30 images can be processed per second. In this case, one identification separation device can be used for up to 12 identification separation devices. It is also possible to cope with the identification processing means. In practice, it is necessary to perform processing with some margin in timing processing such as image input and processing result output, so that it is practical to handle about eight discrimination / separation devices. As a result, the cost of the identification processing means per identification and separation device can be significantly reduced.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明に基づく銅含有スクラップの識別
分離装置を利用すれば、従来作業員の目視によりなされ
てきた鉄スクラップ群中の銅含有スクラップの識別およ
び分離作業の自動化と高精度化が可能になりその結果
スクラップの大量処理が容易、多大な人件費投入が不
必要、銅除去後のスクラップの均一品質確保が容易、
作業環境の改善が容易、等従来の問題点の解決が可能
となる。
The use of the apparatus for identifying and separating copper-containing scraps according to the present invention makes it possible to automate and improve the accuracy of the task of identifying and separating copper-containing scraps in iron scrap groups, which has been conventionally performed visually by an operator. As a result, it is easy to process a large amount of scrap, it is not necessary to invest a lot of labor costs, it is easy to ensure uniform quality of scrap after copper removal,
Conventional problems such as easy improvement of the working environment can be solved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に基づく識別分離装置構成の説明図。FIG. 1 is an explanatory diagram of a configuration of an identification / separation device based on the present invention.

【図2】本発明に基づく撮像手段、識別処理手段の構成
例の説明図。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a configuration example of an imaging unit and an identification processing unit based on the present invention.

【図3】識別分離装置実施例の説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of an embodiment of an identification / separation device.

【図4】実施例における銅の彩度値範囲の分布図。FIG. 4 is a distribution diagram of a chroma value range of copper in an example.

【図5】実施例における銅の色相角度値範囲の分布図。FIG. 5 is a distribution diagram of a hue angle value range of copper in an example.

【図6】実施例に用いた識別処理フローチャート。FIG. 6 is a flowchart of an identification process used in the embodiment.

【図7】輝度(I)信号によるラベリング結果例の識別
図。
FIG. 7 is an identification diagram of an example of a labeling result using a luminance (I) signal.

【図8】色相角度(H)信号と彩度(S)信号による銅
部の判別結果例の識別図。
FIG. 8 is an identification diagram of an example of a determination result of a copper portion based on a hue angle (H) signal and a saturation (S) signal.

【図9】1列トレイコンベアを搬送手段とした実施例の
説明図。
FIG. 9 is an explanatory diagram of an embodiment in which a single-row tray conveyor is used as a transport unit.

【図10】幅方向2分割のベルトコンベアを搬送手段と
した実施例の説明図。
FIG. 10 is an explanatory view of an embodiment in which a belt conveyor divided into two in the width direction is used as a conveying unit.

【図11】2列トレイコンベアを搬送手段とした実施例
の説明図。
FIG. 11 is an explanatory view of an embodiment in which a two-row tray conveyor is used as a conveying means.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 鉄スクラップ群 2 光源 3 カラーテレビカメラ 4 RGB信号 5 HSI変換装置 6 色相角度H信号 7 彩度S信号 8 輝度I信号 9 識別処理部 10 銅含有スクラップの重心位置(X,Y)信号 11 撮像時刻信号 22 暗室 23 CCDカメラ 24 4点式光源 25 モニタテレビ 26 RGB信号 27 画像取込装置 28 HSI信号 30 銅の彩度範囲 31 銅の色相角度範囲 40 搬送手段 41 撮像手段 42 識別処理手段 43 分離装置制御手段 44 分離手段 45 鉄スクラップ 46 銅含有スクラップ 47 エアシリンダー 48 跳ね板 49 投入手段 50 トレイコンベア 51 撮像範囲 52 鉄スクラップ用ベルトコンベア 53 銅含有スクラップ用ベルトコンベア 54 仕切板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Iron scrap group 2 Light source 3 Color television camera 4 RGB signal 5 HSI conversion device 6 Hue angle H signal 7 Saturation S signal 8 Luminance I signal 9 Discrimination processing part 10 Center of gravity position (X, Y) signal of copper containing scrap 11 Imaging Time signal 22 Dark room 23 CCD camera 24 Four-point light source 25 Monitor television 26 RGB signal 27 Image capture device 28 HSI signal 30 Copper saturation range 31 Copper hue angle range 40 Transport means 41 Imaging means 42 Identification processing means 43 Separation Device control means 44 Separation means 45 Iron scrap 46 Copper-containing scrap 47 Air cylinder 48 Bounce plate 49 Input means 50 Tray conveyor 51 Imaging range 52 Belt conveyor for iron scrap 53 Belt conveyor for copper-containing scrap 54 Partition plate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内藤 修治 富津市新富20−1 新日本製鐵株式会社 技術開発本部内 (72)発明者 伊藤 雅浩 富津市新富20−1 新日本製鐵株式会社 技術開発本部内 (56)参考文献 特開 平5−131175(JP,A) 特開 平5−223641(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 21/00 - 21/958 B07C 5/342 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Shuji Naito 20-1 Shintomi, Futtsu City Nippon Steel Corporation Technology Development Division (72) Inventor Masahiro Ito 20-1 Shintomi, Futtsu City Nippon Steel Corporation Technology (56) References JP-A-5-131175 (JP, A) JP-A-5-223641 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01N 21/00 -21/958 B07C 5/342

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 1)破砕後の鉄スクラップ群を連続的に
搬送するための搬送手段と; 2)搬送中の鉄スクラップ群のカラー画像を撮像するた
めの撮像手段と; 3)該撮像手段からのカラー画像と撮像時刻を受信し、
該カラー画像の輝度(I)信号から該画像中の個々のス
クラップを個体認識するとともに各スクラップの総面積
Stすなわち総画素数を求め;該カラー画像の色相角度
(H)信号と彩度(S)信号から各画素が銅であるか否
かを判別するとともに各スクラップ中の銅面積すなわち
銅と判別された画素数を求め;各スクラップの銅面積S
Cuと総面積Stの比R=SCu/Stから銅含有スク
ラップであるか否かを識別し;該画像中の全ての銅含有
スクラップの該画像中の位置(X,Y)情報と該画像撮
像時刻を出力するための識別処理手段と; 4)該搬送手段に連結されて銅含有スクラップと鉄スク
ラップを分離する機構を有する分離手段と; 5)該識別処理手段からの該画像中の全ての銅含有スク
ラップの該画像中の位置(X,Y)情報と該画像撮像時
刻を受信し;該位置(X,Y)情報と該画像撮像時刻か
ら個々の銅含有スクラップが該分離手段まで搬送される
時間遅れを計算し、銅含有スクラップが該分離手段に到
達したときに該分離手段を駆動させるための分離装置制
御手段;とから構成されることを特徴とする銅含有スク
ラップの識別分離装置。
The present invention relates to: 1) conveying means for continuously transporting a group of iron scraps after crushing; 2) image capturing means for capturing a color image of the iron scrap group being transported; 3) image capturing means Receiving the color image and the imaging time from
From the luminance (I) signal of the color image, individual scraps in the image are individually recognized, and the total area St of each scrap, that is, the total number of pixels is obtained; the hue angle (H) signal and the saturation (S) of the color image are obtained. ) From the signal, determine whether each pixel is copper or not and obtain the copper area in each scrap, that is, the number of pixels determined to be copper; the copper area S of each scrap
From the ratio of Cu to the total area St, R = SCu / St, it is determined whether or not there is a copper-containing scrap; position (X, Y) information in the image of all the copper-containing scraps in the image and the image capturing Identification processing means for outputting a time; 4) separation means coupled to the transport means and having a mechanism for separating copper-containing scrap and iron scrap; 5) all of the images in the image from the identification processing means. Receiving the position (X, Y) information of the copper-containing scrap in the image and the image capturing time; the individual copper-containing scrap is transported to the separation means from the position (X, Y) information and the image capturing time. A separator control means for calculating a time delay and driving the separating means when the copper-containing scrap reaches the separating means.
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