JP7132743B2 - 情報処理装置、制御装置、および不適物検出システム - Google Patents

Description

本発明は、ごみ焼却施設に搬入されたごみから、焼却不適物を検出する情報処理装置等に関する。

近年、ごみ焼却施設への焼却不適物の違法搬入が問題となっている。焼却不適物が焼却炉に投入されることで、焼却炉における燃焼の悪化、焼却炉の灰出し設備での閉塞などが発生したり、場合によっては、焼却炉を緊急停止させたりすることもある。

また、現状では、ごみ焼却施設の作業員が、収集したごみをランダムに選択し、選択したごみを手作業で検査している。このため、作業員の負担が大きい。

下記特許文献１には、この問題を解決する技術として、ごみ収集車が乗り入れ可能な検査室を設け、該検査室内でごみ収集車のごみ収集部全体にわたってＸ線を照射することで、焼却不適物を検出する技術が開示されている。

特開平０８－１６６３５９号公報（１９９６年６月２５日公開）

しかしながら、上述のような従来技術は、焼却不適物を検出するためにごみ焼却施設に検査室を設けなければならないため、実現が難しいという問題がある。

本発明の一態様は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、従来技術と比べて、焼却不適物の検出をより簡易に実現することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る情報処理装置は、ごみ焼却施設に搬入され、ごみピットに投下される途中のごみを撮影したごみ画像を取得するごみ画像取得部と、前記ごみ画像から焼却不適物を検出する検出部と、を備えている構成である。

また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る不適物検出システムは、ごみ焼却施設に搬入されたごみがごみピットに投下される途中で撮影する撮影装置と、情報処理装置とを含む不適物検出システムであって、前記情報処理装置は、前記撮影装置から、前記ごみを撮影したごみ画像を取得し、前記ごみ画像から焼却不適物を検出する構成である。

本発明の一態様によれば、従来技術と比べて、焼却不適物の検出をより簡易に実現することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る情報処理装置の要部構成の一例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る不適物検出システムの要部構成の一例を示すブロック図である。 ごみ焼却施設において、ごみ収集車がごみをごみピット内に投下している様子を示す図である。 ごみピット内を示す図である。 （ａ）は、図２に示すごみ撮影装置によって撮影されたごみ画像の一例を示す図であり、（ｂ）は、図２に示す車両撮影装置によって撮影された車両画像の一例を示す図である。 図１に示す情報処理装置が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。 ごみ領域の抽出処理の一具体例を示す図である。 ごみ領域の抽出処理の一具体例を示す図である。 危険度に応じた焼却不適物の分類例を示す図である。 図１に示す情報処理装置の記憶部に記憶された閾値情報の一具体例を示す図である。 図１に示す情報処理装置が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。 ごみ画像全体の探索処理の一具体例を示す図である。 図１に示す情報処理装置の記憶部に記憶された対応付けテーブルの一具体例を示す図である。 ごみピットの前段に設けたごみ貯留部の構成例を示す図である。 音や振動に基づいて焼却不適物を検出する情報処理装置の要部構成の一例を示すブロック図である。

〔実施形態１〕
本発明の一実施形態に係る情報処理装置１について図１から図１０に基づいて説明する。情報処理装置１は、ごみ焼却施設に搬入されたごみから、焼却不適物を検出する機能を備えている。具体的には、情報処理装置１は、ごみピットに投下される途中のごみを撮影した画像を用いて、焼却不適物を検出する。ここで、焼却不適物とは、ごみ焼却施設に設けられた焼却炉で焼却すべきでない物体である。焼却不適物の具体例については後述する。

〔システム構成〕
情報処理装置１を含むシステムの構成を図２に基づいて説明する。図２は、該システムの一例である不適物検出システム１００の要部構成について、一例を示すブロック図である。不適物検出システム１００は、情報処理装置１（制御装置）、ごみ撮影装置２（撮影装置）、車両撮影装置３、警報装置４、表示装置５、データサーバ６、印刷装置７、およびクレーン８を含んでいる。情報処理装置１は、不適物検出システム１００に含まれるその他の装置と通信可能に接続され、データの送受信を行なったり、制御信号を送信したりする。なお、印刷装置７については、後述する実施形態２で詳細に説明するため、ここでの説明を省略する。

ごみ撮影装置２は、ごみピットに投下される途中のごみを撮影し、撮影画像を情報処理装置１へ送信する。以降、この撮影画像をごみ画像と称する。車両撮影装置３は、ごみを搬入し、該ごみをごみピット内に投下する車両（いわゆる、ごみ収集車）を撮影し、撮影画像を情報処理装置１へ送信する。以降、この撮影画像を車両画像と称する。一例として、ごみ撮影装置２は、動画を撮影するハイスピードシャッターカメラであってもよい。また、車両撮影装置３は、撮影機能を備えた装置であれば特に限定されない。

図３は、ごみ焼却施設において、ごみ収集車がごみをごみピット内に投下している様子を示す図である。図４は、ごみピット内を示す図である。図３に示すように、ごみ焼却施設には、扉３００Ａ、３００Ｂといった複数の扉（以降、区別する必要が無い場合、扉３００と総称する）が設けられている。また、図４に示すように、扉３００の先にはごみピットが設けられている。つまり、扉３００が開放されることで、ごみピットへごみを投下するための投下口が現れる。図３に示すように、ごみ収集車２００は、投下口からごみをごみピット内に投下する。

ごみ画像および車両画像を撮影するために、ごみ撮影装置２および車両撮影装置３は、一例として、図３および図４に示すように、扉３００それぞれの取付箇所４００に取り付けられればよい。具体的には、ごみ撮影装置２は、図４の領域６００を撮影可能な方向、角度で、取付箇所４００に取り付けられればよい。また、車両撮影装置３は、ごみ収集車２００を撮影可能な方向、角度で、取付箇所４００に取り付けられればよい。なお、取付箇所４００は、ごみ撮影装置２および車両撮影装置３の取付箇所の一例であり、ごみ撮影装置２の取付箇所は、図４の領域６００を撮影可能な箇所であれば、取付箇所４００とは異なる箇所であってもよい。また、車両撮影装置３の取付箇所は、ごみ収集車２００を撮影可能な箇所であれば、取付箇所４００とは異なる箇所であってもよい。

図５の（ａ）は、ごみ撮影装置２によって撮影されたごみ画像の一例を示す図であり、図５の（ｂ）は、車両撮影装置３によって撮影された車両画像の一例を示す図である。上述したようにごみ撮影装置２を取り付けることにより、ごみ収集車２００からごみピット内へごみが投入されると、図５の（ａ）に示すように、ごみピットへ落下する途中のごみが写るごみ画像が撮影される。また、上述したように車両撮影装置３を取り付けることにより、図５の（ｂ）に示すように、ごみ収集車２００のナンバープレート９００が写る車両画像が撮影される。ナンバープレート９００が車両画像に含まれることにより、不適物検出システム１００、または、車両画像を見たごみ焼却施設の施設員が、車両画像に写るごみ収集車２００を特定することができる。なお、車両画像は、ごみ収集車２００を識別できる情報を含んでいれば良く、該情報は、ナンバープレート９００に限定されない。該情報の一例として、車両の形状、色、並びに、車両に記載された、搬入者が所属する団体の名称（例えば、会社名）および識別番号などが挙げられる。

ごみ撮影装置２および車両撮影装置３は、ごみ収集車２００が扉３００の前に来たことを検知したときに撮影を開始する機能を備えていてもよい。これにより、ごみが投下されていないときに撮影が行われることを防ぐことができる。換言すれば、焼却不適物の検出に不要な画像を減らすことができる。また、ごみ撮影装置２は、ごみ収集車２００が扉３００の前に来たことを検知したときに撮影を開始する機能に代えて、扉３００が開いたことを検知したときに撮影を開始する機能を備えていてもよい。これにより、焼却不適物の検出に不要な画像をより減らすことができる。

なお、一例として、ごみ収集車２００が、いずれの扉３００からごみをごみピット内に投下するかは、ごみ収集車２００がごみ焼却施設へ入る際に、ごみ焼却施設の施設員によって決定される。そして、決定された扉３００は、一例として、施設員が所定の装置を操作することにより開放される。施設員は、ごみ収集車２００によってごみをごみ焼却施設に搬入する搬入者に対し、ごみ焼却施設へ入る際に、搬入主体を特定するための情報の提示を求めてもよい。なお、搬入主体とは、搬入者、または、該搬入者が所属する団体（例えば、ごみの回収を行う回収業者など）を指す。また、搬入主体を特定するための情報とは、例えば、搬入主体の名称であってもよいし、ごみ収集車２００のナンバープレート９００に記載されたナンバーであってもよい。

再び図２を参照して、不適物検出システム１００の要部構成の説明に戻る。警報装置４は、焼却不適物が検出された時点で、情報処理装置１の制御によって警報を出力する。なお、焼却不適物が検出されたことを搬入者に認識させることができれば、警報の種類は特に限定されない。例えば、警報の出力は、発光装置を点灯させたり、点滅させたりすることであってもよいし、所定の音声を出力させることであってもよい。警報装置４は、投下口ごとに設けられることが好ましい。一例として、図３に示すライト５００が、警報装置４を兼ねていてもよい。この例の場合、警報の出力は、ライト５００の点滅であってもよい。

表示装置５は、ごみ撮影装置２によって撮影されたごみ画像を、ごみの投下時に表示させる。表示装置５は、一例として、各投下口（すなわち、扉３００）の上に設けられてもよい。これにより、表示装置５は、搬入者にごみ画像を見せることができ、搬入者に「ごみの投下を見られている」との意識を持たせることができる。結果として、焼却不適物が搬入されることを抑止することができる。

また、表示装置５は、扉３００に対向するように設けられた監視室（不図示）にいる施設員が表示されたごみ画像を見て、焼却不適物が投下されているか否かを確認できる程度の大きさで、ごみ画像を表示することが好ましい。

データサーバ６は、情報処理装置１から取得したデータを格納する。一例として、データサーバ６には、ごみ画像および車両画像が格納される。

クレーン８は、図４に示すようにごみピット内に設けられ、情報処理装置１の制御により、ごみピット内のごみを運搬する。

〔装置構成〕
情報処理装置１の構成を図１に基づいて説明する。図１は、情報処理装置１の要部構成の一例を示すブロック図である。本実施形態に係る情報処理装置１は、ごみ撮影装置２からごみ画像を取得した時点で、該ごみ画像を用いて焼却不適物を検出する機能を備えている。つまり、本実施形態に係る情報処理装置１は、ごみ収集車２００がごみをごみピットへ投下している途中、または、投下し終えた直後に焼却不適物を検出する。これにより、情報処理装置１は、焼却不適物を検出したことを、該焼却不適物をごみピットへ投下した搬入者がごみ焼却施設から去る前に、該搬入者および施設員へ報知することができる。情報処理装置１は、一例として、パーソナルコンピュータであってもよい。

情報処理装置１は、制御部１０、記憶部１１、および通信部１２を備えている。制御部１０は、情報処理装置１の各部を統括して制御する。記憶部１１は、情報処理装置１が使用する各種データを格納する。通信部１２は、不適物検出システム１００に含まれる各装置からデータ等を受信したり、各装置に対してデータ等を送信したりする。なお、記憶部１１は、データサーバ６と同様に、情報処理装置１の外部に設けられていてもよいし、データサーバ６が、記憶部１１として機能してもよい。

制御部１０には、ごみ画像取得部１０１、画像領域抽出部１０２（抽出部）、ごみ識別部１０３（識別部）、不適物検出部１０４（検出部）、警報制御部１０５、表示制御部１０６、クレーン制御部１０７、車両画像取得部１０８、および対応付け部１０９が含まれている。また。記憶部１１には、少なくとも、閾値情報１１１、搬入主体特定情報１１２、および対応付けテーブル１１３が含まれている。なお、対応付け部１０９、搬入主体特定情報１１２、および対応付けテーブル１１３の詳細については、後述する実施形態２にて説明するため、ここでの説明を省略する。

ごみ画像取得部１０１は、通信部１２を介して、ごみ撮影装置２からごみ画像を取得する。ごみ画像取得部１０１は、取得したごみ画像を、画像領域抽出部１０２へ出力する。本実施形態では、ごみ画像取得部１０１は、ごみ撮影装置２であるハイスピードシャッターカメラが撮影した、複数のフレーム画像からなる動画を取得する。換言すれば、ごみ画像取得部１０１は、投下されたごみがごみピット内に落ちるまでの期間にごみ画像を時系列で複数取得する。

なお、ごみ画像取得部１０１が取得するごみ画像には、撮影された日時を示す日時情報と、該ごみ画像を撮影したごみ撮影装置２が取り付けられた扉３００を識別する扉識別情報とが付与されている。扉識別情報は、換言すれば、ごみ画像に写るごみが投入された投下口を識別する情報と表現することもできる。

また、ごみ画像取得部１０１は、取得したごみ画像を、通信部１２を介してデータサーバ６へ送信する。つまり、ごみ画像取得部１０１は、取得したごみ画像をデータサーバ６へ格納する。また、ごみ画像取得部１０１は、取得したごみ画像を表示制御部１０６へ出力する。

画像領域抽出部１０２は、ごみ画像から特定の画像領域を抽出する。具体的には、画像領域抽出部１０２は、複数のごみ画像、すなわち、取得した動画の各フレーム画像から、時系列で変化している画像領域を抽出する。上述したように、ごみ画像は、ごみがごみピットに投下される途中で撮影された画像であるため、時系列で変化している画像領域はすなわち、ごみが写る領域である。つまり、画像領域抽出部１０２は、ごみ画像からごみが写る領域を抽出する。画像領域抽出部１０２は、抽出した画像領域（以下、ごみ領域と称する）を示す情報を、取得したごみ画像に付与する。そして、画像領域抽出部１０２は、該ごみ画像を、付与されている日時情報および扉識別情報とともに、ごみ識別部１０３へ出力する。なお、画像領域抽出部１０２による、ごみ領域の抽出処理の詳細については後述する。

ごみ識別部１０３は、ごみ画像に写るごみの種別を識別する。具体的には、ごみ識別部１０３は、画像領域抽出部１０２から取得した、ごみ領域を示す情報が付与されたごみ画像に基づいて、該ごみ領域内のごみの種別を識別する。この識別機能は、画像に写る物体を認識する物体認識アルゴリズム（例えばニューラルネットワークを用いたもの等）により実現可能である。このようなアルゴリズムを用いる場合、訓練用データセットを用いて予め機械学習を行っておく。使用するアルゴリズムは特に限定されないが、判定精度等の観点から深層学習のアルゴリズム（AlexNet、GoogLeNet、ResNetなど）を使用することが好ましい。

ごみ識別部１０３は、識別結果に、日時情報および扉識別情報を付与し、不適物検出部１０４へ出力する。

（機械学習）
ここで、上述した機械学習の詳細を説明する。ごみ識別部１０３が、ごみ画像に写るごみを正しく識別することができるように、ごみ識別部１０３には、事前に機械学習を行わせておく。上述の訓練用データセットには、物体が写る訓練用画像が含まれている。訓練用画像それぞれには、該訓練用画像に基づく正しい判定結果を示すデータが対応付けられている。具体的には、ごみ袋が写る訓練用画像には、ごみ袋が写る領域を示すデータ、および、該領域に写る物体がごみ袋であることを示すデータが対応付けられて、訓練用データが構成されている。

訓練用データセットは、このような訓練用データを複数含むセットである。訓練用データは、ごみの種類を識別するために設定した各クラスについて用意しておく。例えば、ごみの種類を、７つのクラスのいずれかに分類する場合、各クラスに該当する訓練用画像を、所望の判定制度が得られる程度の数（例えば、各クラス１００枚）だけ用意する。７つのクラスとは、例えば、以下のとおりである。（１）血圧計、（２）体温計、（３）自動車用バッテリー、（４）物干し竿、（５）岩、（６）陶磁器、（７）透明なごみ袋。

なお、訓練用画像は、ごみ画像に写るごみを正しく識別することができるように、ごみとして出された物体を撮影したものであることが好ましい。具体的には、訓練用画像は、変形、破損、汚染、腐食などが発生した物体が写る画像であることが好ましい。また、訓練用画像を上下左右に反転、回転、拡大、あるいは縮小等することにより、訓練用データの数を増やしてもよい。また、設定するクラスについては上記の７クラスに限定されない。

機械学習においては、訓練用データを用いてごみ識別部１０３にごみの種類の識別を行わせ、その識別結果に応じて、識別に関するパラメータを更新するという処理を、各訓練用データについて行ってもよい。これにより、ごみ識別部１０３の識別の精度を向上させて、ごみ識別部１０３を実用に耐える程度の精度で識別を行うことが可能な状態とすることができる。

再び図１を参照して、情報処理装置１の構成の説明に戻る。不適物検出部１０４は、ごみ画像から焼却不適物を検出する。具体的には、不適物検出部１０４は、ごみ識別部１０３から取得した識別結果と、閾値情報１１１とに基づいて、識別結果が示す種別のごみが焼却不適物であるか否か、換言すれば、焼却不適物が投下されたか否かを判定する。不適物検出部１０４は、この判定の結果（以下、検出結果と称する）に、識別結果に付与されている扉識別情報を付与し、警報制御部１０５、および、クレーン制御部１０７へ出力する。なお、閾値情報１１１の詳細、および、不適物検出部１０４による、焼却不適物の検出処理の詳細については後述する。

車両画像取得部１０８は、通信部１２を介して、車両撮影装置３から車両画像を取得する。車両画像取得部１０８は、取得した車両画像を、通信部１２を介してデータサーバ６へ送信する。つまり、車両画像取得部１０８は、取得した車両画像をデータサーバ６へ格納する。本実施形態では、車両画像取得部１０８は、車両撮影装置３であるカメラが撮影した画像を取得する。該画像は、扉３００（すなわち、投下口）の前に存在するごみ収集車２００を撮影した画像である。車両画像の撮影タイミングは、ごみ収集車２００が扉３００の前に存在する期間内であれば、特に限定されない。

なお、車両画像取得部１０８が取得する車両画像には、ごみ画像取得部１０１が取得するごみ画像と同様に、撮影された日時を示す日時情報と、該車両画像を撮影した車両撮影装置３が取り付けられた扉３００を識別する扉識別情報とが付与されている。

警報制御部１０５は、焼却不適物の投下が検出されたとき、警報装置４を制御して警報を出力させる。具体的には、警報制御部１０５は、不適物検出部１０４から取得した検出結果が、焼却不適物が投下されたことを示している場合、通信部１２を介して、検出結果に付与された扉識別情報から特定される警報装置４へ制御信号を送信する。これにより、警報装置４は警報を出力する。

表示制御部１０６は、表示装置５を制御してごみ画像を表示させる。具体的には、表示制御部１０６は、ごみ画像取得部１０１からごみ画像を取得すると、該ごみ画像と制御信号とを、通信部１２を介して、ごみ画像に対応付けられた扉識別情報から特定される表示装置５へ送信する。これにより、表示装置５はごみ画像を表示する。

クレーン制御部１０７は、クレーンの動作を制御する。一例として、クレーン制御部１０７は、焼却不適物の投下が検出されたとき、ごみピット内に落下した焼却不適物を、焼却可能なごみと区別できる位置に移動させる。具体的には、クレーン制御部１０７は、不適物検出部１０４から取得した検出結果が、焼却不適物が投下されたことを示している場合、通信部１２を介して、クレーン８へ、焼却不適物を、焼却可能なごみと区別できる位置に移動させるための制御信号を送信する。なお、クレーン制御部１０７による、焼却不適物の移動処理の詳細については後述する。

〔処理の流れ〕
図６に基づいて、情報処理装置１が実行する処理の流れを説明する。図６は、情報処理装置１が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。

ごみ画像取得部１０１は、ごみ撮影装置２からごみ画像を取得する（Ｓ１０１）。また、車両画像取得部１０８は、車両撮影装置３から車両画像を取得する（Ｓ１０２）。そして、ごみ画像取得部１０１および車両画像取得部１０８は、取得したごみ画像および車両画像をデータサーバ６へ格納する（Ｓ１０３）。また、ごみ画像取得部１０１は、取得したごみ画像を表示制御部１０６へ出力する。表示制御部１０６は、取得したごみ画像を表示装置５に表示させる（Ｓ１０４）。

また、ごみ画像取得部１０１は、取得したごみ画像を画像領域抽出部１０２へ出力する。画像領域抽出部１０２は、連続で取得した複数のごみ画像を比較して、ごみ画像において、時系列で変化している画像領域があるか否かを判定する（Ｓ１０５）。時系列で変化している画像領域があると判定した場合（Ｓ１０５でＹＥＳ）、画像領域抽出部１０２は、該画像領域をごみ領域として抽出し（Ｓ１０６）、該ごみ領域を示す情報を取得したごみ画像に付与する。そして、画像領域抽出部１０２は、ごみ領域を示す情報が付与されたごみ画像をごみ識別部１０３へ出力する。一方、時系列で変化している画像領域がないと判定した場合（Ｓ１０５でＮＯ）、図６に示す処理はステップＳ１０１へ戻る。

（ごみ領域の抽出処理の具体例）
ここで、ステップＳ１０６のごみ領域の抽出処理の一具体例について、図７および図８を参照して説明する。図７および図８は、ごみ領域の抽出処理の一具体例を示す図である。

図７に示すごみ画像２１～２３は、画像領域抽出部１０２が連続して取得した複数のごみ画像である。図７に示すように、ごみ画像２１は時間ｔ－Δｔに撮影されたごみ画像であり、ごみ画像２２は時間ｔに撮影されたごみ画像であり、ごみ画像２３は時間ｔ＋Δｔに撮影されたごみ画像である。すなわち、ごみ画像２１～２３は、ごみ画像２１、２２、２３の順で撮影されている。ごみ画像２１～２３には、ごみ収集車２００から投下された物体２１１が、時間が経過するごとに、投下口とごみピットとの間に設けられた経路を、ごみピットに向かって移動する（滑り落ちていく）様子が示されている。

画像領域抽出部１０２は、一例として、フレーム間差分法を用いてごみ領域、すなわち、複数取得されたごみ画像から、時系列で変化している画像領域を特定する。なお、ここでは、画像２２からごみ領域を抽出する例を説明する。具体的には、画像領域抽出部１０２は、まず、ごみ画像２１とごみ画像２２とをグレースケール変換する。そして、画像領域抽出部１０２は、グレースケール変換したごみ画像２１とごみ画像２２との画素ごとの差分値を算出し、差分値マトリクスを得る。画像領域抽出部１０２は、この差分値マトリクスに対して、各要素の値が所定の値以上であれば白色、所定の値未満であれば黒色とする処理を行う。これにより、ごみ画像２１とごみ画像２２との間で、変化した領域が白色であり、変化していない領域が黒色である二値化画像２４が得られる。二値化画像２４では、ごみ画像２１における物体２１１に相当する領域２１２Ａと、ごみ画像２２における物体２１１に相当する領域２１１Ｂとが白色となっている。

画像領域抽出部１０２は、同様の処理を、ごみ画像２２とごみ画像２３との間でも行い、二値化画像２５を得る。二値化画像２４では、領域２１２Ｂと、ごみ画像２３における物体２１１に相当する領域２１１Ｃとが白色となっている。

画像領域抽出部１０２は、得られた二値化画像２４および２５に対して、ＡＮＤ処理を施す。これにより、画像領域抽出部１０２は、図８の（ａ）に示すように、二値化画像２４および２５の両方で白色の領域のみが白色となった二値化画像２６を得る。換言すれば、画像領域抽出部１０２は、領域２１１Ａ～２１１Ｃのうち、領域２１１Ｂのみを含む二値化画像２６を得る。

画像領域抽出部１０２は、二値化画像２６において、領域２１１Ｂなどの白色の領域それぞれを矩形で囲む。そして、該矩形の面積が所定の閾値より大きいか否かを判定する。所定の閾値より大きいと判定した場合、画像領域抽出部１０２は、二値化画像２６に対応するごみ画像２２をごみが投下された時のごみ画像であると判定する。そして、画像領域抽出部１０２は、領域２１１Ｂを囲った矩形と同面積の矩形２２１を、二値化画像２６における、領域２１１Ｂを囲った矩形の位置に対応する、ごみ画像２２の位置に配置する。これにより、図８の（ｂ）に示すように、矩形２２１によって、物体２１１の大部分が囲まれたごみ画像２７が得られる。画像領域抽出部１０２は、画像２７において、矩形２２１に囲まれた領域をごみ領域として抽出する。画像領域抽出部１０２は、ごみ画像２１、２３、その他図示していないすべてのごみ画像に対し、上述の処理を行う。これにより、すべてのごみ画像において、ごみが投下された時のごみ画像であるか否かの判定が行われ、ごみが投下された時のごみ画像において、ごみ領域が抽出される。

なお、複数取得されたごみ画像から、時系列で変化している画像領域を特定する方法は、フレーム間差分法に限定されない。一例として、画像領域抽出部１０２は、オプティカルフローを用いてもよい。

また、図７および図８では、画像に１つの物体２１１が写っている例を示しているが、画像に複数の物体が写っている場合もあり得る。この場合、図７および図８を参照して説明した上述の方法に従い、複数の物体それぞれについて、矩形で囲まれた領域がごみ領域として抽出される。

再び、図６を参照して、処理の流れの説明に戻る。ごみ識別部１０３は、取得したごみ画像のごみ領域から、ごみの種別を識別する（Ｓ１０７）。一例として、ごみ識別部１０３は、物体検出を行い、ごみ領域内の物体について、設定された各クラス（例えば、上述の７つのクラス）のスコアを出力する。出力されるスコアは、例えば、０から１までの範囲における小数点以下２桁の数値であり、該スコアが高いほど、各クラスの物体である可能性が高いことを示す。ごみ識別部１０３は、出力された７つのスコアを、識別結果として不適物検出部１０４へ出力する。なお、ごみ識別部１０３は、７つのスコアのうち、最も値が高いスコアのみを不適物検出部１０４へ出力してもよい。

不適物検出部１０４は、識別されたごみが焼却不適物であるか否かを判定する（Ｓ１０８）。そして、不適物検出部１０４は、判定の結果（検出結果）を警報制御部１０５、および、クレーン制御部１０７へ出力する。

（焼却不適物の検出処理の具体例）
ここで、ステップＳ１０８の焼却不適物の検出処理の一具体例について、図９および図１０を参照して説明する。図９は、危険度に応じた焼却不適物の分類例を示す図である。図１０は、記憶部１１に記憶された閾値情報１１１の一具体例を示す図である。なお、ここでは、物体検出において、上述した７つのクラスが設定されている例について説明する。

図９に示すように、焼却不適物は、一例として、高、中、低の３つの危険度のいずれかに分類することができる。危険度「高」の焼却不適物は、焼却炉全体を停止させる恐れのある焼却不適物である。図９の例では、重金属を多く含むものを、危険度「高」の焼却不適物としている。このような焼却不適物の一例としては、血圧計、体温計などの高水銀含有物、自動車のバッテリーなどの高鉛含有物などが挙げられる。危険度「中」の焼却不適物は、焼却炉の一部設備を停止させる恐れのある焼却化合物である。図９の例では、灰出し設備（コンベア）を閉塞させる恐れのあるものを、危険度「中」の焼却不適物としている。このような焼却不適物の一例としては、物干し竿などの長尺物、岩などの高重量物質などが挙げられる。危険度「低」の焼却不適物は、焼却炉の燃焼を悪化させる焼却不適物であり、低カロリーの物体（すなわち、不燃ごみ）全般が該当する。一例としては、ガラス製品や陶磁器などが挙げられる。

つまり、上述した７つのクラスが示す物体は、（１）血圧計、（２）体温計、（３）自動車用バッテリーが、危険度「高」の焼却不適物であり、（４）物干し竿、（５）岩が、危険度「中」の焼却不適物であり、（６）陶磁器が、危険度「低」の焼却不適物である。一方、（７）透明なごみ袋は、焼却不適物ではない。

不適物検出部１０４は、取得した識別結果と、閾値情報１１１とに基づいて、ごみ画像に写るごみが上記３つの危険度の焼却不適物のいずれかに該当するか否かを判定する。具体的には、図１０に示すように、閾値情報１１１は、ごみ識別部１０３によって出力されたスコアの閾値と、危険度とを対応付けた情報である。図１０に示すように、閾値情報１１１は、危険度が高いほど、低い閾値が対応付けられている。すなわち、閾値情報１１１は、危険度が高い焼却不適物の可能性があるごみについて、スコアが低くても、焼却不適物であるとして検出できるようになっている。これにより、焼却炉の停止を防ぐことができる。

不適物検出部１０４は、７つのスコアのうち、（１）～（６）のクラスにおける６つのスコアを、該当する危険度の閾値と比較する。つまり、不適物検出部１０４は、（１）血圧計、（２）体温計、（３）自動車用バッテリーのスコアを、危険度「高」に対応付けられた閾値（図１０の例では０．５）と比較する。また、不適物検出部１０４は、（４）物干し竿、（５）岩のスコアを、危険度「中」に対応付けられた閾値（図１０の例では０．７）と比較する。また、不適物検出部１０４は、（６）陶磁器のスコアを、危険度「低」に対応付けられた閾値（図１０の例では０．９）と比較する。比較の結果、閾値以上のスコアがあった場合、不適物検出部１０４は、識別されたごみが焼却不適物であると判定する。一方、閾値以上のスコアが無かった場合、不適物検出部１０４は、識別されたごみが焼却不適物でないと判定する。

なお、上述した焼却不適物の検出処理は一例であり、該検出処理はこの例に限定されるものではない。例えば、ごみ識別部１０３は、ごみ領域に対して、ＹＯＬＯなどの物体検出法を用いて物体の名称を特定し、該名称を識別結果として不適物検出部１０４に出力してもよい。この例の場合、不適物検出部１０４は、閾値情報１１１に代えて記憶部１１に記憶されている焼却不適物の名称と、識別結果として取得した物体の名称とが一致する場合、識別されたごみが焼却不適物であると判定する。

再び、図６を参照して、処理の流れの説明に戻る。不適物検出部１０４が、識別されたごみが焼却不適物であると判定した場合（Ｓ１０８でＹＥＳ）、検出結果を取得した警報制御部１０５は、警報装置４を制御して警報を出力させる（Ｓ１０９）。また、検出結果を取得したクレーン制御部１０７は、クレーンを制御して焼却不適物を移動させる（Ｓ１１０）。一方、不適物検出部１０４が、識別されたごみが焼却不適物でないと判定した場合（Ｓ１０８でＮＯ）、検出結果を取得した警報制御部１０５およびクレーン制御部１０７はそれぞれ、ステップＳ１０９およびＳ１１０の処理を実行しない。

（焼却不適物の移動処理の具体例）
ここで、ステップＳ１１０の焼却不適物の移動処理の一具体例について説明する。クレーン制御部１０７は、上述したように、焼却不適物を、焼却可能なごみと区別できる位置に移動させるための制御信号を、クレーン８へ送信する。このとき、クレーン制御部１０７は、検出結果に付与された扉識別情報に基づいて、ごみピットにおける、焼却不適物が投下された領域を特定する。具体的には、情報処理装置１は、扉識別情報と、該扉識別情報が示す投下口から投下されたごみが到達するごみピットの領域を示す領域情報と、を対応付けた情報（不図示）を予め記憶部１１に記憶している。クレーン制御部１０７は、該情報を参照して、取得した扉識別情報が対応付けられた領域情報を特定することにより、焼却不適物が投下された領域を特定する。そして、クレーン制御部１０７は、制御信号に、特定した領域を示す領域情報を含めて、クレーン８へ送信する。これにより、クレーン８は領域情報が示す領域のごみ、すなわち、焼却不適物を含むごみをつかみ、焼却しないごみを配置する領域として予め定められた領域に、つかんだごみを移動させる。

再び、図６を参照して、処理の流れの説明に戻る。情報処理装置１の電源を切る操作が、情報処理装置１の操作部（不図示）に入力された場合（ステップＳ１１１でＹＥＳ）、図６に示す処理は終了する。一方、情報処理装置１の電源が切られていない場合（ステップＳ１１１でＮＯ）、図６に示す処理はステップＳ１０１へ戻る。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態に係る情報処理装置１について図１１から図１３に基づいて説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

実施形態１では、ごみ収集車２００がごみをごみピットへ投下している途中、または、投下し終えた直後に焼却不適物を検出する例を説明した。具体的には、実施形態１では、短時間で焼却不適物を検出するために、画像領域抽出部１０２は、ごみ画像のうちの時系列で変化している領域をごみ領域と特定し、該ごみ領域について焼却不適物であるか否かを判定していた。換言すれば、実施形態１では、ごみ画像全体の探索を行っていないため、焼却不適物を漏れなく検出できない可能性があった。

これに対して、本実施形態では、ごみ画像全体の探索を行い、焼却不適物を検出する例を説明する。この例は、焼却不適物の検出に時間を要するため、実施形態１で説明した例のように、ごみ収集車２００がごみをごみピットへ投下している途中、または、投下し終えた直後に焼却不適物を検出することは難しい。一方で、ごみ画像全体の探索を行うため、漏れなく焼却不適物を検出することができる。このため、本実施形態で説明する例は、ごみの搬入が無い夜間や休日における実行に適している。

本実施形態では、不適物検出システム１００は、焼却不適物が検出されたことを搬入主体に通知するために、検出結果に基づいて、搬入主体が搬入したごみに焼却不適物が含まれていたか否かを示す帳票を作成する。上述した実施形態１での説明を省略した対応付け部１０９および印刷装置７は、該帳票の作成に係る処理を実行する。

なお、本実施形態では、不適物検出システム１００は、実施形態１で説明した処理に加え、以降で説明する処理を実行するシステムであるとする。ただし、不適物検出システム１００はこの例に限定されず、実施形態１で説明した処理、または、実施形態２で説明した処理のいずれかのみを実行するシステムであってもよい。

ごみ画像取得部１０１は、実施形態１で説明した機能に加え、所定の期間内に撮影されたごみ画像を、データサーバ６から読み出し、画像領域抽出部１０２へ出力する。

車両画像取得部１０８は、実施形態１で説明した機能に加え、所定の期間内に撮影された車両画像を、データサーバ６から読み出し、対応付け部１０９へ出力する。なお、所定の期間内に撮影されたごみ画像および車両画像は、例えば、本実施形態で説明する処理が夜間に行われる場合、その日に撮影されたごみ画像および車両画像であってもよい。

対応付け部１０９は、車両画像から特定されるごみの搬入主体と、不適物検出部１０４から取得した検出結果とを、車両画像および検出結果に対応付けられた時刻情報および扉識別情報に基づいて対応付ける。また、対応付け部１０９は、この対応付けに基づき、帳票を生成する。なお、搬入主体の特定処理の詳細、および、搬入主体と検出結果との対応付け処理の詳細については後述する。

印刷装置７は、情報処理装置１の制御によって印刷を行う。例えば、印刷装置７は、対応付け部１０９の制御によって上述した帳票を印刷する。

〔処理の流れ〕
図１１に基づいて、情報処理装置１が実行する処理の流れを説明する、図１１は、情報処理装置１が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。

ごみ画像取得部１０１および車両画像取得部１０８は、データサーバ６から、所定の期間内に撮影されたごみ画像および車両画像を読み出す（Ｓ２０１）。そして、ごみ画像取得部１０１は、読み出したごみ画像を画像領域抽出部１０２へ出力する。また、車両画像取得部１０８は、読み出した車両画像を対応付け部１０９へ出力する。

画像領域抽出部１０２は、読み出したごみ画像から１つを選択する（Ｓ２０２）。例えば、画像領域抽出部１０２は、読み出したごみ画像のうち、日時情報が示す日時が最も古いものを選択してもよい。続いて、画像領域抽出部１０２は、選択したごみ画像全体を探索し（Ｓ２０３）、ごみ領域があるか否かを判定する（Ｓ２０４）。ごみ領域があると判定した場合（Ｓ２０４でＹＥＳ）、画像領域抽出部１０２は、ごみ領域を示す情報をごみ画像に付与し、該ごみ画像をごみ識別部１０３へ出力する。そして、図１１に示す処理はステップＳ２０５へ進む。一方、ごみ領域が無いと判定した場合（Ｓ２０４でＮＯ）、画像領域抽出部１０２は、別のごみ画像を１つ選択する（Ｓ２１２）。そして、図１１に示す処理はステップＳ２０３へ戻る。

（ごみ画像全体の探索処理の具体例）
ここで、ステップＳ２０３のごみ画像全体の探索処理の一具体例について、図１２を参照して説明する。図１２は、ごみ画像全体の探索処理の一具体例を示す図である。本実施形態では、一例として、ごみ画像全体を探索するためにスライディングウィンドウ方式を採用する。既存の技術であるため詳細な説明は省略するが、スライディングウィンドウ方式とは、画像に対して、所定の面積の小領域を設定し、該小領域を所定画素ごとにずらしながら、物体候補領域を抽出する手法である。

画像領域抽出部１０２は、図１２に示すように、選択したごみ画像２８に対して、小領域２３１を設定する。そして、画像領域抽出部１０２は、図１２に示すように、小領域２３１を矢印の方向に所定画素ごとに移動させることでごみ領域を抽出する。なお、小領域２３１のサイズを可変させて探索を行ってもよい。これにより、処理に要する時間がより増大するが、焼却不適物の検出の高精度化を実現することができる。また、ごみ画像全体の探索処理は、スライディングウィンドウ方式以外の手法で行われてもよい。

再び、図１１を参照して、処理の流れの説明に戻る。ごみ識別部１０３は、取得したごみ画像のごみ領域から、ごみの種別を識別し（Ｓ２０５）、識別結果を不適物検出部１０４へ出力する。不適物検出部１０４は、識別されたごみが焼却不適物であるか否かを判定する（Ｓ２０６）。なお、ステップＳ２０５およびＳ２０６の処理は、実施形態１で説明した、図６のステップＳ１０７およびＳ１０８の処理と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。ステップＳ２０６が終了すると、不適物検出部１０４は、ステップＳ２０６の判定結果（検出結果）を、対応付け部１０９へ出力する。なお、検出結果が、焼却不適物を検出したことを示している場合、不適物検出部１０４は、検出結果とともに、検出した焼却不適物の種別を示す情報を対応付け部１０９へ出力してもよい。

次に、対応付け部１０９は、車両画像取得部１０８から取得した車両画像から、搬入主体を特定する（Ｓ２０７）。具体的には、対応付け部１０９は、取得した車両画像から、付与された日時情報および扉識別情報が、取得した検出結果に付与された日時情報および扉識別情報と一致する車両画像を特定する。そして、続いて、対応付け部１０９は、特定した車両画像に写るごみ収集車２００のナンバープレート９００に対して画像認識を行うことにより、ごみ収集車２００のナンバーを特定する。続いて、対応付け部１０９は、記憶部１１に記憶された搬入主体特定情報１１２を参照する。搬入主体特定情報１１２とは、ごみ焼却施設に出入りするごみ収集車２００のナンバーと、搬入主体を示す情報とを対応付けた情報である。対応付け部１０９は、搬入主体特定情報１１２を参照し、特定したナンバーに対応付けられた搬入主体を示す情報を特定する。なお、搬入主体を示す情報とは、例えば、搬入主体の名称である。

次に、対応付け部１０９は、取得した焼却不適物の検出結果と、特定した搬入主体とを対応付け（Ｓ２０８）、記憶部１１に記憶する。対応付け部１０９は、一例として、対応付けテーブル１１３に該対応付けを格納してもよい。対応付けテーブル１１３は、対応付け部１０９により対応付けられた検出結果および搬入主体を格納するテーブルであり、図１３は、その一具体例を示す図である。なお、図１３の例では、対応付け部１０９は、上記検出結果と搬入主体とに加え、ごみが搬入された日時を対応付けている。また、図１３の例では、検出結果が焼却不適物を検出したことを示している場合、該焼却不適物の種別と、該焼却不適物が写るごみ画像とをさらに対応付けている。対応付ける日時としては、取得した検出結果に付与された日時情報を用いればよい。対応付けるごみ画像は、日時情報および扉識別情報に基づいて、対応付け部１０９がデータサーバ６から読み出してもよいし、検出結果とともに、不適物検出部１０４から対応付け部１０９に出力されてもよい。

また、本実施形態では、１回のごみの投下において、複数のごみ画像と車両画像とが生成される。すなわち、１回のごみの投下に対し、複数の対応付けが生成される。対応付け部１０９は、この複数の対応付けの一部を対応付けテーブル１１３に格納してもよい。具体的には、対応付け部１０９は、検出結果が焼却不適物を検出したことを示している対応付けを対応付けテーブル１１３に格納してもよい。さらに、対応付け部１０９は、１回のごみの投下における複数の対応付けに、検出結果が焼却不適物を検出したことを示している対応付けが無い場合は、複数の対応付けのうち１つを対応付けテーブルに格納してもよい。これにより、対応付けテーブル１１３に格納されるデータの容量を抑えることができる。

制御部１０は、ごみ領域があるすべてのごみ画像についてステップＳ２０９における対応付けが完了するまで、ステップＳ２０３からＳ２０９までの処理を繰り返す。具体的には、対応付けが完了していない場合（Ｓ２０９でＮＯ）、画像領域抽出部１０２が別のごみ画像を１つ選択し（Ｓ２１２）、図１１に示す処理はステップＳ２０３へ戻る。

一方、対応付けが完了した場合（Ｓ２０９でＹＥＳ）、対応付け部２０９は、対応付けに基づき、焼却不適物の有無および搬入主体を含む帳票を生成する（Ｓ２１０）。本実施形態では、対応付け部１０９は、図１３に示す対応付けテーブル１１３の各レコードを参照し、日時、並びに、検出結果が焼却不適物を検出したことを示している場合は該焼却不適物の種別、および、該焼却不適物が写るごみ画像をさらに含む帳票を生成する。なお、生成される帳票は、焼却不適物の有無および搬入主体を少なくとも含んでいればよく、この例に限定されるものではない。例えば、帳票は、検出結果が焼却不適物を検出したことを示している場合は、車両画像をさらに含んでもよい。これにより、帳票に示された搬入主体が、焼却不適物を投下したことを証明することができる。

最後に、対応付け部１０９は、印刷装置７を制御して、生成した帳票を印刷する（Ｓ２１１）。以上で、図１１に示す処理は終了する。

〔実施形態３〕
不適物検出部１０４が焼却不適物を検出した場合、その焼却不適物が含まれるごみはごみピットに投入しないようにすることが好ましい。本実施形態では、焼却不適物が含まれるごみはごみピットに投入しないように制御する例を図１４に基づいて説明する。図１４は、ごみピットの前段に設けたごみ貯留部の構成例を示す図である。

図１４に示すごみ貯留部は、ごみの搬入口（図４等で扉３００が設けられていた開口部。図１４では扉３００は図示せず。）からごみピットまでの区画である。ごみ貯留部のごみピット側の開口には扉３３０が設けられている。扉３３０は、外部からの制御により、図１４の（ａ）に示す閉状態と、同図の（ｂ）に示す開状態とで切り替わる。

ごみ貯留部の底部は傾斜面となっており、搬入口から投入されたごみは、この傾斜面に沿って滑り落ちる。ごみの投入時には、扉３３０は閉状態としておくことにより、傾斜面に沿って滑り落ちたごみは扉３３０で堰き止められ、ごみ貯留部に保持される（保持状態）。そして、扉３３０を開状態に切り替えることにより、ごみ貯留部のごみはごみピット内に放出される（放出状態）。

本実施形態の情報処理装置１の制御部１０には、扉３３０の開閉を制御して、上記保持状態と上記放出状態とを切り替える保持制御部が含まれている。保持制御部は、少なくともごみ貯留部へのごみの投入が開始された後、ごみが焼却不適物であるか否かを判定する処理（図６のＳ１０８）が終わるまでは、扉３３０を閉状態としておく。なお、本実施形態では、搬入されたごみが一旦ごみ貯留部に留まるから、ごみ貯留部に保持されているごみを撮影した画像から焼却不適物を検出してもよい。

そして、保持制御部は、上記判定の結果が、ごみが焼却不適物であるとの結果であった場合、扉３３０を閉状態で維持する。これにより、焼却不適物がごみ貯留部内に保持されるので、この保持された状態のときに焼却不適物を除き、焼却不適物がごみピットに投入されることを防ぐことができる。

一方、保持制御部は、上記判定の結果が、ごみが焼却不適物ではないとの結果であった場合、すなわち不適物検出部１０４がごみ保持部のごみから焼却不適物を検出しなかった場合には、扉３３０を閉状態から開状態に切り替える。これにより、ごみ保持部は保持状態から放出状態に切り替わり、焼却不適物が含まれていないことが確認されたごみがごみピットに投入される。

なお、本実施形態においては、観音開き式の扉３３０を開閉することによってごみ保持部の保持状態と放出状態とを切り替えているが、切り替えのための構成はこの例に限定されない。例えば、片開きの扉の開閉によって切り替えてもよいし、シャッターによって切り替えてもよい。また、例えば、ごみ貯留部自体の傾斜角度を可変に構成し、保持状態ではごみ貯留部を水平または水平に近い傾斜角度とし、放出状態ではごみ貯留部をごみピットに向かって下り勾配となるように傾斜させてもよい。

〔実施形態４〕
本実施形態では、音や振動に基づいて焼却不適物を検出する例を図１５に基づいて説明する。図１５は、音や振動に基づいて焼却不適物を検出する情報処理装置１の要部構成の一例を示すブロック図である。本実施形態の情報処理装置１は、図１に示した実施形態１の情報処理装置１と比べて、制御部１０に音検出部１３１と振動検出部１３２が含まれている点で相違している。

音検出部１３１は、ごみ焼却施設に搬入されたごみがごみピットに落ちるまでの期間に発生した音を検出する。音検出部１３１が検出する音は、例えば所定のパターンの音であってもよい。所定のパターンの音とは、焼却不適物を投入した際に発生する音である。例えば、金属製の焼却不適物が投入されたときには、投下口とごみピットとを結ぶ経路に当該焼却不適物が投入されたとき、および当該経路上（例えば、床面（傾斜面））を滑り落ちている間に金属音が発生する。また、ごみピットに当該焼却不適物が落下したときにも金属音が発生する。このため、音検出部１３１は、金属音を所定のパターンの音として検出してもよい。金属音のパターンは周波数解析等で検出することができる。発生する音は、例えばマイク等の音取得装置で取得して、情報処理装置１に送信すればよい。音取得装置は、ごみの投下口付近や、投下口とごみピットを結ぶ経路上、該経路の出口付近等、上記の音を取得できる任意の位置に設置すればよい。なお、音検出部１３１が検出対象とする音は、焼却不適物に特有の音であればよく、金属音に限られない。また、音検出部１３１は、複数種類の焼却不適物のそれぞれに対応する音を、それぞれ区別して検出してもよい。この場合、複数種類の焼却不適物を検出できる。また、音検出部１３１は、特定の音の組み合わせを検出してもよい。例えば、ガラスが割れる音と、ガラスが床面等に擦れる音との組み合わせを検出してもよい。これにより、ガラスの検出精度を高めることができる。

振動検出部１３２は、ごみ焼却施設に搬入されたごみがごみピットに落ちるまでの期間に発生した振動を検出する。検出する振動は、例えば、投下口とごみピットを結ぶ経路に発生した振動であってもよい。例えば、上記経路の床面が傾斜面である場合、振動検出部１３２は、ごみが当該傾斜面を滑り落ちる際に、当該傾斜面に生じる振動を検出してもよい。また、例えば、上記経路の床面にコンベア等のごみの搬送装置が設けられている場合、振動検出部１３２は、当該搬送装置に生じる振動を検出してもよい。振動の検出方法は特に限定されないが、例えば、振動計測装置（振動計）を、投下口とごみピットを結ぶ経路上等に設置し、振動計測装置の検出値を情報処理装置１に送信する構成としてもよい。

また、振動検出部１３２が検出する振動は、所定のパターンの振動であってもよい。所定のパターンの振動とは、焼却不適物を投入した際に発生する振動である。例えば、振動検出部１３２は、金属製の焼却不適物が投入されたときに発生する高周波振動を所定のパターンの振動として検出してもよい。高周波振動は、例えば高周波解析により検出することができる。不適物検出部１０４は、この検出結果に基づいて焼却不適物を検出可能である。なお、振動検出部１３３が検出対象とする振動は、焼却不適物に特有の振動であればよく、金属が発生させる振動に限られない。

以上のように、音検出部１３１は焼却不適物をごみピットに投入した際に発生した音を検出し、振動検出部１３２は、焼却不適物をごみピットに投入した際に発生した振動を検出する。このため、本実施形態の不適物検出部１０４は、音検出部１３１が所定のパターンの音を検出した場合、および振動検出部１３２が所定のパターンの振動を検出した場合にも、前記ごみに焼却不適物が含まれていると検出する。つまり、本実施形態の不適物検出部１０４は、音検出部１３１の検出結果、振動検出部１３２の検出結果、およびごみ識別部１０３の識別結果の少なくともいずれかが、焼却不適物が存在することを示している場合には、焼却不適物が存在すると判定する。これにより、ごみ画像のみ、音のみ、あるいは振動のみからでは検出漏れとなる焼却不適物を検出することが可能になり、焼却不適物の検出確度をさらに高めることができる。

なお、不適物検出部１０４は、音検出部１３１の検出結果、振動検出部１３２の検出結果、およびごみ識別部１０３の識別結果の少なくともいずれか２つが、焼却不適物が存在することを示している場合に焼却不適物が存在すると判定してもよい。また、不適物検出部１０４は、これらの結果の全てが、焼却不適物が存在することを示している場合に焼却不適物が存在すると判定してもよい。

また、不適物検出部１０４は、音検出部１３１の検出結果、振動検出部１３２の検出結果、およびごみ識別部１０３の識別結果を総合して、焼却不適物が存在するか否かを判定してもよい。この場合、不適物検出部１０４は、実施形態１と同様に焼却不適物の種類（クラス）ごとのスコアに基づいて焼却不適物が存在するか否かを判定してもよい。この場合、音検出部１３１および振動検出部１３２の検出結果をスコアに反映させる。例えば、音検出部１３１が金属音を検出したときには、不適物検出部１０４は、金属である焼却不適物のクラスのスコアに所定の数値を加算してもよい。これにより、金属音である焼却不適物を画像と音の両方に基づいて検出することができる。同様に、振動検出部１３２が所定のパターンの振動を検出したときには、不適物検出部１０４は、金属である焼却不適物のクラスのスコアに所定の数値を加算してもよい。なお、加算する数値は予め定めておけばよい。

なお、本実施形態では、音検出部１３１の検出結果、振動検出部１３２の検出結果、およびごみ識別部１０３の識別結果を用いて焼却不適物を検出する例を示したが、これらのいずれかの結果を用いて焼却不適物を検出してもよい。つまり、情報処理装置１は、ごみ識別部１０３（およびごみ画像取得部１０１、画像領域抽出部１０２）と、音検出部１３１と、振動検出部１３２の少なくともいずれかを備えていれば、焼却不適物を検出することができる。例えば、音検出部１３１と不適物検出部１０４を備えた情報処理装置１であれば、不適物検出部１０４は、音検出部１３１による音の検出結果に基づいて、ごみに焼却不適物が含まれていると検出する。また、振動検出部１３２と不適物検出部１０４を備えた情報処理装置１であれば、不適物検出部１０４は、振動検出部１３２による振動の検出結果に基づいて、ごみに焼却不適物が含まれていると検出する。

〔変形例〕
ごみ撮影装置２は、ハイスピードシャッターカメラの他に、別のカメラを含んでいてもよい。一例として、ごみ撮影装置２は、偏光カメラを含んでいてもよい。情報処理装置１は、偏光カメラで撮影された画像の画像処理を行うことにより、透明なごみ袋を特定することができる。これにより、焼却不適物ではない透明なごみ袋を排除したうえで、焼却不適物の検出を行うことができる。一例として、実施形態１において、ごみ識別部１０３が上記の画像処理を行うことにより、ごみ領域のうち、透明なごみ袋が写る領域を特定し、排除してもよい。これにより、ごみの識別をより短時間で行うことができる。また、画像領域抽出部１０２が上記の画像処理を行うことにより、ごみ領域の候補から、透明なごみ袋が写る領域を特定し、排除してもよい。これにより、ごみ領域の抽出をより短時間で行うことができる。結果として、焼却不適物の検出に係る時間をより短時間で行うことができ、よりリアルタイム性の高い焼却不適物の検出を実現することができる。

また、表示制御部１０６は、不適物検出部１０４が焼却不適物を検出した場合、焼却不適物が投下された投下口に対応する表示装置５を制御して、焼却不適物を検出した旨を表示させてもよい。

実施形態２において、対応付け部１０９は、搬入主体に代えて、あるいは、搬入主体とともに、車両画像を検出結果と対応付けてもよい。前者の例の場合、対応付け部１０９は、帳票に含める搬入主体を、帳票の生成時に特定すればよい。なお、搬入主体の特定方法については、実施形態２で説明した方法を用いればよいため、ここでは説明を繰り返さない。また、実施形態２において、対応付け部１０９は、搬入者がごみ焼却施設に入る際に提示した、搬入主体を特定するための情報から搬入主体を特定してもよい。

情報処理装置１は、ごみ投入時のごみ画像および車両画像のみを、データサーバ６に記憶してもよい。具体的には、ごみ画像取得部１０１は、ごみ画像をデータサーバ６に記憶する機能を有さない。また、画像領域抽出部１０２は、ごみ領域を抽出したごみ画像を、車両画像取得部１０８へ出力する。車両画像取得部１０８は、取得した車両画像のうち、付与された日時情報および扉識別情報が、画像領域抽出部１０２から取得したごみ画像の日時情報および扉識別情報と一致する車両画像を、取得したごみ画像とともにデータサーバ６へ格納する。これにより、データサーバ６に保存するデータの容量を抑えることができる。

情報処理装置１は、焼却不適物のうち、長尺物の検出に特化したものであってもよい。具体的には、不適物検出部１０４は、ごみ識別部１０３が、種別がごみ袋でないと識別したごみのうち、所定値以上の長さを有するごみを焼却不適物として検出してもよい。ごみの長さが所定値以上であるか否かの判定は、例えば、画像領域抽出部１０２が抽出した矩形のごみ領域の少なくとも一辺が、所定値以上の長さを有するか否かを判定することにより行えばよい。なお、この例の場合、ごみ識別部１０３は、ごみ領域に写る物体が、ごみ袋であるか否かを識別すればよい。つまり、機械学習において、ごみ袋のみを学習させればよいので、機械学習の負担を軽減することができる。

また、本発明の一態様に係る情報処理装置は、少なくとも、ごみ撮影装置２からごみ画像を取得する機能と、ごみ画像から焼却不適物を検出する機能とを備えていればよい。換言すれば、情報処理装置１の制御部１０は、少なくとも、ごみ画像取得部１０１と、不適物検出部１０４とを備えていればよい。つまり、画像領域抽出部１０２、ごみ識別部１０３、警報制御部１０５、表示制御部１０６、クレーン制御部１０７、車両画像取得部１０８、対応付け部１０９に相当する機能は、情報処理装置１とは別の装置が有していてもよい。この例における情報処理装置１と該別の装置とは、情報の送受信を適宜行うことにより、実施形態１および２にて説明した情報処理装置１の機能を実現する。

〔ソフトウェアによる実現例〕
情報処理装置１の制御ブロック（特に制御部１０に含まれる各部）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、情報処理装置１は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

〔付記事項〕
本発明の一態様に係る情報処理装置は、ごみ焼却施設に搬入された、ごみピットに投下される途中のごみを撮影したごみ画像を取得するごみ画像取得部と、前記ごみ画像から焼却不適物を検出する検出部と、を備えている。

上記の構成によれば、ごみ画像から焼却不適物を検出するので、ごみ収集車のごみ収集部にＸ線を照射して焼却不適物を検出するなどの従来技術と比べて、焼却不適物の検出をより簡易に実現することができる。

前記情報処理装置では、前記ごみを搬入した車両を撮影した車両画像を取得する車両画像取得部と、前記車両画像、および、当該車両画像から特定される前記ごみの搬入主体の少なくとも一方と、前記検出部の検出結果とを対応付ける対応付け部をさらに備えていてもよい。

上記の構成によれば、車両画像および搬入主体の少なくとも一方と、検出結果とを対応付けるので、焼却不適物を投入した搬入主体を特定することができる。

前記情報処理装置では、前記ごみ画像取得部は、投下されたごみがごみピット内に落ちるまでの期間に前記ごみ画像を時系列で複数取得し、複数取得された前記ごみ画像から、時系列で変化している画像領域を抽出する抽出部を備え、前記検出部は、前記画像領域から焼却不適物を検出してもよい。

上記の構成によれば、時系列変化している画像領域を対象として焼却不適物の検出を行うので、検出対象の領域を絞ることができる。よって、検出速度を向上させることができる。

前記情報処理装置では、前記ごみ画像に写るごみの種別を識別する識別部をさらに備え、前記検出部は、前記識別部による識別結果が、所定の種別であったごみを焼却不適物として検出してもよい。

上記の構成によれば、所定の種別のごみを焼却不適物として検出することができる。

前記情報処理装置では、前記検出部は、前記識別部が、前記種別がごみ袋ではないと識別したごみが所定値以上の長さを有する場合に、当該ごみを焼却不適物として検出してもよい。

上記の構成によれば、燃え残ることにより灰出し設備の閉塞の原因となる長尺のごみを検出することができる。

前記情報処理装置は、前記ごみピットの前段に設けられたごみ保持部を、ごみ焼却施設に搬入された前記ごみが当該ごみ保持部に保持される保持状態と、前記ごみが当該ごみ保持部から前記ごみピットに放出される放出状態とで切り替える保持制御部を備え、前記保持制御部は、前記検出部が前記ごみ保持部のごみから焼却不適物を検出しなかった場合に、前記ごみ保持部を保持状態から放出状態に切り替える構成であってもよい。

上記の構成によれば、焼却不適物が検出されなかったごみがごみピットに放出されるので、ごみピットに焼却不適物が投入されることを防ぐことができる。また、焼却不適物が検出された場合には、当該焼却不適物がごみ保持部に留まるので、当該焼却不適物を容易に回収することができる。

前記情報処理装置は、前記ごみが、前記ごみ焼却施設に搬入された後、前記ごみピットに落ちるまでの期間に発生した音を検出する音検出部と、前記ごみが、前記ごみ焼却施設に搬入された後、前記ごみピットに落ちるまでの期間に発生した振動を検出する振動検出部と、の少なくともいずれかを備え、前記検出部は、前記ごみ画像の解析結果と、前記音検出部および前記振動検出部の少なくともいずれかの検出結果と、に基づいて前記焼却不適物を検出する構成であってもよい。

上記の構成によれば、ごみ画像の解析結果のみに基づいて焼却不適物を検出する構成と比べて、焼却不適物の検出精度を高めることができる。例えば、ごみ画像には写っていない焼却不適物を音または振動から検出することも可能となる。

本発明の一態様に係る制御装置は、前記情報処理装置が前記焼却不適物を検出した場合、前記ごみピット内のごみを運搬するクレーンの動作を制御して、前記焼却不適物を、焼却可能なごみと区別できる位置に移動させる。

上記の構成によれば、焼却不適物を、焼却可能なごみと区別できる位置に移動させるので、焼却不適物が焼却されることを防ぐことができる。

本発明の一態様に係る不適物検出システムは、ごみ焼却施設に搬入され、ごみピットに投下される途中のごみを撮影する撮影装置と、情報処理装置とを含む不適物検出システムであって、前記情報処理装置は、前記撮影装置から、前記ごみを撮影したごみ画像を取得し、前記ごみ画像から焼却不適物を検出する。この不適物検出システムによれば、上記情報処理装置と同様の作用効果を奏する。

前記不適物検出システムでは、前記情報処理装置は、前記焼却不適物の検出をごみの投下時に行い、前記情報処理装置が前記焼却不適物を検出した時点で、警報を出力する警報装置をさらに含んでもよい。

上記の構成によれば、焼却不適物を搬入した搬入者にリアルタイムで警告することができる。また、施設の作業員に焼却不適物が投入されたことを迅速に認識させることができる。

前記不適物検出システムでは、前記ごみピットへごみを投下するための投下口付近に設けられ、前記撮影装置が撮影した前記ごみ画像をごみの投下時に表示する表示装置をさらに含んでもよい。

上記の構成によれば、ごみの搬入者にごみ画像を見せることができる。これにより、搬入者に「見られている」との意識を持たせ、焼却不適物の投入を防止することができる。

本発明の一態様に係る他の情報処理装置は、ごみ焼却施設に搬入されたごみが、搬入後、ごみピットに落ちるまでの期間に発生した音を検出する音検出部と、前記音検出部の検出結果に基づいて、前記ごみに焼却不適物が含まれていることを検出する不適物検出部と、を備えている。

上記の構成によれば、搬入されたごみがごみピットに落ちるまでの期間に発生した音に基づいて、当該ごみに焼却不適物が含まれていることを検出する。よって、ごみ収集車のごみ収集部にＸ線を照射して焼却不適物を検出するなどの従来技術と比べて、焼却不適物の検出をより簡易に実現することができる。

本発明の一態様に係るさらに他の情報処理装置は、ごみ焼却施設に搬入されたごみが、搬入後、ごみピットに落ちるまでの期間に発生した振動を検出する振動検出部と、前記振動検出部の検出結果に基づいて、前記ごみに焼却不適物が含まれていることを検出する不適物検出部と、を備えている。

上記の構成によれば、搬入されたごみがごみピットに落ちるまでの期間に発生した振動に基づいて、当該ごみに焼却不適物が含まれていることを検出する。よって、ごみ収集車のごみ収集部にＸ線を照射して焼却不適物を検出するなどの従来技術と比べて、焼却不適物の検出をより簡易に実現することができる。

上述の情報処理装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記情報処理装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより上記情報処理装置をコンピュータにて実現させる情報処理プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。

１ 情報処理装置（制御装置）
２ ごみ撮影装置（撮影装置）
４ 警報装置
５ 表示装置
８ クレーン
１００ 不適物検出システム
１０１ ごみ画像取得部
１０２ 画像領域抽出部（抽出部）
１０３ ごみ識別部（識別部）
１０４ 不適物検出部（検出部）
１０８ 車両画像取得部
１０９ 対応付け部
１３１ 音検出部
１３２ 振動検出部

Claims (12)

1. ごみ焼却施設に搬入され、ごみピットに投下される途中のごみを撮影したごみ画像を取得するごみ画像取得部と、
   前記ごみ画像から焼却不適物を検出する検出部と、
   前記ごみ画像に写るごみの種別を識別する識別部と、を備え、
   前記検出部は、前記識別部による識別結果と各種別のごみの危険度とに基づいて前記焼却不適物を検出するものであって、前記識別部の識別結果が正しい可能性を示すスコアと所定の閾値とを比較することにより、前記ごみが焼却不適物であるか否かを判定する、ことを特徴とする情報処理装置。
2. 前記ごみを搬入した車両を撮影した車両画像を取得する車両画像取得部と、
   前記車両画像から前記ごみの搬入主体を特定し、特定した搬入主体と、前記検出部の検出結果とを対応付ける対応付け部と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記ごみ画像取得部は、投下されたごみがごみピット内に落ちるまでの期間に前記ごみ画像を時系列で複数取得し、
   複数取得された前記ごみ画像から、時系列で変化している画像領域を抽出する抽出部を備え、
   前記検出部は、前記画像領域から焼却不適物を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の情報処理装置。
4. 前記検出部は、前記識別部が、前記種別がごみ袋ではないと識別したごみが所定値以上の長さを有する場合に、当該ごみを焼却不適物として検出することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
5. 前記ごみピットの前段に設けられたごみ保持部を、ごみ焼却施設に搬入された前記ごみが当該ごみ保持部に保持される保持状態と、前記ごみが当該ごみ保持部から前記ごみピットに放出される放出状態とで切り替える保持制御部を備え、
   前記保持制御部は、前記検出部が前記ごみ保持部のごみから焼却不適物を検出しなかった場合に、前記ごみ保持部を保持状態から放出状態に切り替えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の情報処理装置。
6. 前記ごみが、前記ごみ焼却施設に搬入された後、前記ごみピットに落ちるまでの期間に発生した音を検出する音検出部と、
   前記ごみが、前記ごみ焼却施設に搬入された後、前記ごみピットに落ちるまでの期間に発生した振動を検出する振動検出部と、の少なくともいずれかを備え、
   前記検出部は、前記ごみ画像の解析結果と、前記音検出部および前記振動検出部の少なくともいずれかの検出結果と、に基づいて前記焼却不適物を検出することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の情報処理装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の情報処理装置が前記焼却不適物を検出した場合、前記ごみピット内のごみを運搬するクレーンの動作を制御して、前記焼却不適物を、焼却可能なごみと区別できる位置に移動させる制御装置。
8. ごみ焼却施設に搬入された、ごみピットに投下される途中のごみを撮影する撮影装置と、情報処理装置とを含む不適物検出システムであって、
   前記情報処理装置は、
   前記撮影装置から、前記ごみを撮影したごみ画像を取得し、
   前記ごみ画像から焼却不適物を検出し、
   前記焼却不適物の検出において、前記ごみ画像に写るごみの種別を識別し、識別した前記ごみの種別と各種別のごみの危険度とに基づいて前記焼却不適物を検出するものであって、ごみの種別の識別結果が正しい可能性を示すスコアと所定の閾値とを比較することにより、前記ごみが焼却不適物であるか否かを判定することを特徴とする不適物検出システム。
9. 前記情報処理装置は、前記焼却不適物の検出をごみの投下時に行い、
   前記情報処理装置が前記焼却不適物を検出した時点で、警報を出力する警報装置をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の不適物検出システム。
10. 前記ごみピットへごみを投下するための投下口付近に設けられ、前記撮影装置が撮影した前記ごみ画像をごみの投下時に表示する表示装置をさらに含むことを特徴とする請求項８または９に記載の不適物検出システム。
11. ごみ焼却施設に搬入されたごみが、搬入後、ごみピットに落ちるまでの期間に発生した音を検出する音検出部と、
    前記音検出部の検出結果に基づいて、前記ごみに焼却不適物が含まれていることを検出する不適物検出部と、を備え、
    前記不適物検出部は、前記音検出部が、前記焼却不適物を前記ごみピットに投入した際に発生する所定のパターンの音を検出した場合に、前記ごみに当該焼却不適物が含まれていることを検出し、
    前記ごみピットに投下される途中の前記ごみを撮影したごみ画像に写るごみの種類を識別する識別部を備え、
    前記不適物検出部は、前記音検出部の検出結果および前記識別部の識別結果に基づいて前記焼却不適物が存在するか否かを判定する、ことを特徴とする情報処理装置。
12. ごみ焼却施設に搬入されたごみが、搬入後、ごみピットに落ちるまでの期間に発生した振動を検出する振動検出部と、
    前記振動検出部の検出結果に基づいて、前記ごみに焼却不適物が含まれていることを検出する不適物検出部と、を備え、
    前記不適物検出部は、前記振動検出部が、前記焼却不適物を前記ごみピットに投入した際に発生する所定のパターンの振動を検出した場合に、前記ごみに当該焼却不適物が含まれていることを検出し、
    前記ごみピットに投下される途中の前記ごみを撮影したごみ画像に写るごみの種類を識別する識別部を備え、
    前記不適物検出部は、前記振動検出部の検出結果および前記識別部の識別結果に基づいて前記焼却不適物が存在するか否かを判定する、ことを特徴とする情報処理装置。

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