KR102209147B1 - Automatic classification system of recycled products or used goods and automatic classification method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 재활용품 또는 중고물품의 자동 분류 시스템 이를 이용한 자동 분류 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배출자 및 수거자 등으로부터 확보된 폐기물에 대한 정보를 이용하여 폐기물을 중고제품 또는 재활용품으로 자동 분류하는 재활용품 또는 중고물품 자동 분류 시스템 및 이를 이용한 자동 분류 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic classification system for recyclables or used goods, and relates to an automatic classification method using the same, and more specifically, a recycled product that automatically classifies waste into used or recycled products using information on the waste secured from dischargers and collectors. Or it relates to an automatic classification system for used goods and an automatic classification method using the same.
환경의 중요성을 인식하면서 폐기물을 처리하는 방식에서 다양한 접근법이 시도되고 있다. 지정 폐기물을 제외한 폐기물 중 재활용하는 방식으로 처리하는 비율이 점차 증가되는 추세이다. 하지만 폐기물의 종류에 따라 재활용이 매우 어려운 문제점으로 지적되고 있다.Recognizing the importance of the environment, various approaches are being attempted in the way waste is treated. Among wastes other than designated wastes, the proportion of wastes treated by recycling is gradually increasing. However, depending on the type of waste, recycling is pointed out as a very difficult problem.
예를 들어 국내에서 연간 발생하는 폐가구의 약 33%만이 합판이나 목재 원료 등으로 재활용되고, 약 59%는 소각되고 있으며, 나머지 8%는 방치, 투기되고 있는 실정이다. 폐가구를 목재 원료로 재활용하는 것은 자원 재순환 측면에서는 긍정적이다. 하지만, 폐가구를 본래적 기능으로 재사용할 수 있다면, 자원 재순환 방식보다도 더욱 경제적이고, 환경적인 측면에서 유리하다.For example, only about 33% of waste households generated annually in Korea are recycled as plywood or wood materials, about 59% are incinerated, and the remaining 8% are neglected and dumped. Recycling waste furniture as a raw material for wood is positive in terms of resource recycling. However, if the waste furniture can be reused as its original function, it is more economical and environmentally advantageous than the resource recycling method.
다만, 폐가구와 같은 폐기물을 자원 재순환 방식이 아니라 자원 재사용 방식으로 활용하려면 다음과 같은 기술적 어려움이 존재한다. 폐기물을 폐기 처리 방식 또는 재활용 처리 방식으로 구분해야 한다. 재활용 처리 방식으로 구분된 경우에도 자원 재순환 방식으로 처리할지 아니면 자원 재사용 방식(중고품 사용)으로 처리할지 구분해야 한다.However, in order to use waste such as waste furniture as a resource reuse method rather than a resource recycling method, the following technical difficulties exist. Waste should be classified as either a disposal method or a recycling method. Even if it is classified as a recycling treatment method, it is necessary to distinguish whether it is treated as a resource recycling method or a resource reuse method (use of used goods).
폐기물 배출자는 폐기물을 버리기 위해서 폐기물 처리 비용을 지불하고 폐기물을 처리를 의뢰한다. 폐기물 배출자는 폐기물이 재활용이 적합할지 아니면 재사용이 적합할지 판단하는데 쉽게 판단하기 어렵기에, 배출자, 수거자 등으로부터 입수된 데이터에 기초하여 폐기물을 자원 재활용품 또는 중고물품으로 자동으로 분류해주는 새로운 방식의 재활용품 자동 분류 시스템에 대한 개발의 필요성이 있다.In order to dispose of the waste, the waste emitter pays the cost of treating the waste and requests the waste to be disposed of. Since it is difficult for waste dischargers to judge whether the waste is suitable for recycling or reuse, it is difficult to determine whether the waste is suitable for recycling or reuse, so it is a new type of recycled product that automatically classifies the waste as a recyclable or used product based on data obtained from the discharger and collector. There is a need to develop an automatic classification system.
상술한 필요성에 의해서 안출된 본 발명은 폐기물 배출자가 폐기물 처리 의뢰를 할 경우에 입력하는 폐기물 이미지를 이용하여 폐기물의 종류를 분류하고, 폐기물의 사용연한, 외관 상태 등의 정보에 기초하여 재활용품 또는 중고물품으로 자동으로 분류해주는 재활용품 또는 중고물품의 자동 분류 시스템 및 이를 이용한 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention, conceived by the above-described necessity, classifies the type of waste by using the waste image input when the waste discharger makes a request for waste treatment, and uses recycled products or used products based on information such as age of use and appearance of waste. The purpose of this is to provide an automatic classification system for recycled or used goods that automatically sorts them into goods and a method using the same.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 폐기물 배출자 단말 및 폐기물 수거자 단말과 네트워크를 통해서 상호 연결되는 시스템으로써 재활용품 또는 중고물품 자동 분류 시스템은 상기 폐기물 배출자 단말로부터 전송된 폐기물 이미지와 폐기물에 관한 배출자 정보를 수신하고, 상기 폐기물 수거자 단말로부터 전송된 폐기물에 관한 수거자 정보를 수신하는 통신 장치; 및 상기 폐기물 이미지, 상기 폐기물에 관한 배출자 정보 및 상기 폐기물에 관한 수거자 정보를 이용하여 해당 폐기물을 재활용품 또는 중고물품으로 분류 평가하는 분류 장치;를 포함한다.In order to achieve the above object, as a system interconnected through a network with a waste discharger terminal and a waste collector terminal according to an embodiment of the present invention, the automatic sorting system for recycled or used goods includes waste images and wastes transmitted from the waste discharger terminal. A communication device for receiving information about a discharger and receiving information about a waste collector transmitted from the waste collector terminal; And a classification device for classifying and evaluating the waste as a recycled product or a used product by using the waste image, discharger information on the waste, and collector information on the waste.
이 경우에, 상기 분류 장치는, 상기 폐기물 이미지 또는 상기 폐기물에 관한 배출자 정보를 분석하여 해당 폐기물을 가구, 가전 또는 기타 카테고리로 분류하는 카테고리 분류부, 상기 폐기물에 관한 배출자 정보를 분석하여 해당 폐기물의 사용연한을 연산하는 사용연한 연산부, 상기 폐기물에 관한 수거자 정보를 분석하여 해당 폐기물의 외관상태를 식별하는 외관상태 식별부 및 상기 폐기물의 종류, 상기 사용연한 및 상기 외관상태에 관한 정보를 이용하여 해당 폐기물을 재활용품 또는 중고물품으로 분류하는 처리방식 결정부를 포함한다.In this case, the classification device analyzes the waste image or discharger information about the waste to classify the waste into furniture, household appliances, or other categories, and analyzes the discharger information about the waste Using the service life calculation unit that calculates the service life, the appearance condition identification unit that identifies the appearance state of the waste by analyzing the collector information about the waste, and the type of the waste, the service life and the information on the appearance state. It includes a processing method decision unit that classifies the waste as recycled or used goods.
이 경우에, 상기 카테고리 분류부는, 상기 폐기물 이미지에 포함된 폐기물 이미지 정보값과 미리 기계학습된 복수의 폐기물 이미지에 포함된 기준 이미지 정보값을 상호 비교하여 해당 폐기물을 가구, 가전 또는 기타 중 어느 하나로 분류한다.In this case, the category classification unit compares the waste image information value included in the waste image with the reference image information value included in the plurality of machine-learned waste images to convert the waste into one of furniture, household appliances, or others. Classify.
한편, 상기 분류 장치는, 상기 폐기물에 관한 배출자 정보를 자연어 처리하여 얻어진 결과값을 가구, 가전 또는 기타 카테고리로 맵핑시킨 복수의 키워드값과 대조하여 일치하는 카테고리로 해당 폐기물의 종류를 분류한다.On the other hand, the sorting apparatus classifies the type of waste into a matching category by matching a result value obtained by processing the discharger information about the waste in a natural language with a plurality of keyword values mapped to furniture, home appliances, or other categories.
한편, 상기 사용연한 연산부는, 상기 배출자 정보에 포함된 해당 폐기물의 구입 시기 정보와 해당 폐기물의 권장 사용 연한을 이용하여 해당 폐기물에 대한 사용 연한 정보를 연산한다.Meanwhile, the service life calculation unit calculates service life information for the waste by using the purchase time information of the waste included in the discharger information and the recommended service life of the waste.
한편, 상기 외관상태 식별부는, 상기 수거자 정보에 포함된 해당 폐기물의 외관상태에 따라 부여된 점수와 사용자의 피드백 정보를 이용하여 해당 폐기물에 대한 외관 상태 정보를 산출한다. On the other hand, the appearance state identification unit calculates appearance state information for the waste by using the score assigned according to the appearance state of the waste included in the collector information and the user's feedback information.
한편, 상기 처리방식 판단부는, 상기 사용 연한 정보와 상기 외관 상태 정보에 각각 가중치를 곱하여 얻어진 분류 결과값을 산출하고, 산출된 분류 결과값을 기 결정된 기준값과 비교하여 해당 폐기물을 재활용품 또는 중고품으로 처리방식을 판단한다.Meanwhile, the treatment method determination unit calculates a classification result value obtained by multiplying the age information and the appearance state information by weights, respectively, and compares the calculated classification result value with a predetermined reference value to treat the waste as recycled or used goods. Judge the way.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 폐기물 배출자 단말 및 폐기물 수거자 단말과 네트워크를 통해서 상호 연결되는 시스템을 이용한 자동 분류 방법은, 상기 폐기물 배출자 단말로부터 전송된 폐기물 이미지와 폐기물에 관한 배출자 정보와 상기 폐기물 수거자 단말로부터 전송된 폐기물에 관한 수거자 정보를 수신하는 단계; 상기 폐기물 이미지 또는 상기 폐기물에 관한 배출자 정보를 분석하여 해당 폐기물의 종류를 분류하는 단계; 상기 폐기물에 관한 배출자 정보를 분석하여 해당 폐기물의 사용연한을 연산하는 단계; 상기 폐기물에 관한 수거자 정보를 분석하여 해당 폐기물의 외관상태를 식별하는 단계; 상기 폐기물의 종류를 분류하는 단계에서 얻어진 해당 폐기물 종류의 예측값과 상기 배출자 정보 또는 상기 수거자 정보에 포함된 해당 폐기물 종류의 실제값의 일치 여부를 판단하는 단계; 및 상기 폐기물의 종류, 상기 사용연한 및 상기 외관상태에 관한 정보를 이용하여 해당 폐기물을 재활용품 또는 중고물품으로 분류하는 단계를 포함한다.An automatic classification method using a system interconnected through a network with a waste discharger terminal and a waste collector terminal according to another embodiment of the present invention includes a waste image transmitted from the waste discharger terminal and discharger information about the waste and the waste collection. Receiving information about a waste collector transmitted from a user terminal; Classifying the type of waste by analyzing the waste image or information on the discharger of the waste; Analyzing discharger information on the waste and calculating a service life of the waste; Analyzing the collector information on the waste to identify the appearance state of the waste; Determining whether the predicted value of the waste type obtained in the step of classifying the waste type matches the actual value of the waste type included in the discharger information or the collector information; And classifying the waste into a recycled product or a used product by using the information on the type of waste, the service life, and the appearance condition.
이 경우에, 상기 분류하는 단계는, 상기 판단하는 단계에서 상기 예측값과 상기 실제값이 일치하면 해당 폐기물을 재활용품 또는 중고물품으로 분류하고, 상기 판단하는 단계에서 상기 예측값과 상기 실제값이 일치하지 않으면 해당 폐기물에 대해서 판단 불가 또는 판단 보류로 분류한다.In this case, the step of classifying comprises classifying the waste as a recycled product or a used product if the predicted value and the actual value coincide in the determining step, and if the predicted value and the actual value do not coincide in the determining step The waste is classified as indeterminate or withholding judgment.
이 경우에, 상기 분류하는 단계는, 상기 사용연한에 관한 정보와 상기 외관상태에 관한 정보를 이용하여 분류 결과값을 획득하고, 획득한 분류 결과값이 기 결정된 기준값보다 높을 경우에 중고용품으로 분류하고, 상기 기준값보다 낮을 경우에 재활용품으로 분류하는 단계를 실행시킨다.In this case, in the step of classifying, the classification result value is obtained using the information on the service life and the information on the appearance condition, and classified as used goods when the obtained classification result value is higher than a predetermined reference value. And, if it is lower than the reference value, the step of classifying as recycled products is performed.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 폐기물 배출자가 폐기 처리 의뢰를 위해서 제공하는 폐기물 이미지 또는 배출자 정보를 분석하여 폐기물의 종류를 자동으로 분석하고, 폐기물의 사용연한 및 외관 상태에 따라 폐기물을 재활용품 또는 중고물품으로 자동적으로 분류해줌으로써, 폐기물 자원 재활용의 경제성을 향상시키는 효과를 발휘하고,According to various embodiments of the present invention, by analyzing the waste image or information on the discharger provided by the waste discharger for requesting disposal, the type of waste is automatically analyzed, and the waste is recycled or used according to the age and appearance of the waste. By automatically classifying them into goods, it has the effect of improving the economics of recycling waste resources,
폐기물 수거업자의 주관적 판단에 의하지 않고, 배출자, 수거자, 축적된 경험 데이터에 기초하여 폐기물을 중고품 또는 재활용품으로 분류함으로써, 결과의 객관성이 향상되는 효과를 발휘한다.By classifying waste into used or recycled products based on the discharger, collector, and accumulated experience data, not based on the subjective judgment of the waste collection company, the objectivity of the results is improved.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 재활용품 또는 중고물품의 자동 분류 시스템의 전반적인 동작을 예시적으로 설명하기 위한 블럭도,
도 2는 도 1에 도시된 재활용품 또는 중고물품의 자동 분류 시스템의 일 실시 예를 설명하기 위한 블럭도,
도 3은 도 2에 도시된 재활용품 또는 중고물품의 자동 분류 시스템을 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면,
도 4는 도 3에 도시된 카테고리 분류부의 동작을 예시적으로 설명하기 위한 블럭도,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 구별 수단에서 사용하는 관심 영역 식별 방식을 설명하는 도면,
도 6은 도 4의 구별 수단에 의해서 폐기물 이미지 중 관심 영역을 구별하는 과정을 예시적으로 도시한 도면,
도 7은 도 4에 도시된 판단 수단의 동작을 예시적으로 설명하는 도면,
도 8는 도 3에 도시된 사용연한 연산부의 동작을 예시적으로 설명하기 위한 블럭도,
도 9는 도 3에 도시된 외관상태 식별부의 동작을 예시적으로 설명하기 위한 블럭도,
도 10은 도 3에 도시된 처리방식 결정부의 동작을 예시적으로 설명하기 위한 블럭도,
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 재활용품 또는 중고물품의 자동 분류 방법의 각 단계를 예시적으로 설명하기 위한 플로우챠트, 그리고,
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 재활용품 또는 중고물품의 자동 분류 방법의 다른 동작예를 설명하기 위한 플로우챠트.1 is a block diagram exemplarily illustrating the overall operation of an automatic sorting system for recycled or used goods according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a block diagram illustrating an embodiment of the automatic sorting system for recycled or used goods shown in FIG. 1;
3 is a view for explaining in more detail the automatic classification system for recycled or used goods shown in FIG. 2;
FIG. 4 is a block diagram for illustratively explaining an operation of the category classification unit shown in FIG. 3;
5 is a diagram illustrating a method of identifying a region of interest used by a distinguishing means according to an embodiment of the present invention;
6 is a diagram illustrating a process of discriminating a region of interest among waste images by the discriminating means of FIG. 4;
FIG. 7 is a diagram exemplarily illustrating an operation of the determination means shown in FIG. 4;
FIG. 8 is a block diagram for illustratively explaining the operation of the service life calculation unit shown in FIG. 3;
9 is a block diagram for illustratively explaining the operation of the appearance state identification unit shown in FIG. 3;
10 is a block diagram for illustratively explaining an operation of the processing method determination unit shown in FIG. 3;
11 is a flow chart for illustratively explaining each step of the automatic classification method of recycled or used goods according to another embodiment of the present invention, and,
12 is a flowchart for explaining another operation example of a method of automatically classifying recycled or used goods according to another embodiment of the present invention.
이하 도면을 참고하면 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하며, 본 발명의 기술적 사상의 범위에서 다양한 변형실시가 가능하다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, and various modifications may be implemented within the scope of the technical idea of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 재활용품 또는 중고물품의 자동 분류 시스템의 전반적인 동작을 예시적으로 설명하기 위한 블럭도이다. 도 1을 참고하면, 폐끼물 자동 분류 시스템(100)은 통신 장치(110)와 분류 장치(130)를 포함한다. 통신 장치(110)는 네트워크(network)를 통해서 복수의 폐기물 배출자 단말(200-1 내지 200-N) 및 복수의 폐기물 수거자 단말(300-1 내지 300-N)과 유무선 방식으로 통신할 수 있다.1 is a block diagram illustrating the overall operation of an automatic sorting system for recycled or used goods according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, an automatic
통신 장치(110)는 폐기물 배출자 단말(200)로부터는 폐기물 이미지 및 폐기물에 관한 배출자 정보를 수신한다. 또한 통신 장치(110)는 폐기물 수거자 단말(300)로부터 폐기물에 관한 수거자 정보를 수신한다. 여기서, 폐기물 이미지, 배출자 정보, 수거자 정보에 대한 자세한 내용은 이하에서 별도로 설명한다.The
분류 장치(130)는 수신된 폐기물 이미지, 배출자 정보 및 수거자 정보 등을 이용하여 배출된 폐기물을 종류별로 분류할 수 있다. 여기서, 분류는 해당 폐기물을 재활용품 또는 중고품으로 분류하는 것을 의미한다. 재활용품은 폐기물을 구성하는 원재료를 획득하도록 폐기물을 분해하여 필요한 재료를 획득하는 절차로 보내지는 물품을 의미한다. 중고물품은 폐기물의 본래 기능을 수행할 수 있도록 타 사용자에게 유·무료로 양도될 수 있는 절차로 보내지는 물품을 의미한다. The
분류 장치(130)는 딥러닝 방식을 이용하여 폐기물 이미지를 분석하여 해당 폐기물의 종류를 예측하여 종류의 예측값을 산출하고, 배출자 단말로부터 수신한 배출자 정보 또는 수거자 단말로부터 수신한 수거자 정보에 포함된 해당 폐기물의 종류의 실제값을 획득한다. 분류 장치(130)는 종류의 예측값과 종류의 실제값의 일치 여부를 비교하여 불일치할 경우에는 해당 폐기물에 대해서 재활용품 또는 중고품으로 분류하는 이후 단계를 진행하지 않는다. The
분류 장치(130)는 종류의 예측값과 종류의 실제값이 일치할 경우에 한하여 해당 폐기물에 대한 사용연한 정보와 외관상태 정보에 가중치를 가산하여 분류 결과값을 산출하고, 이를 기준값과 비교하여 재활용품 또는 중고품으로 분류하는 처리를 실행한다.The
또는, 분류 장치(130)는 배출자에 의해서 촬용된 폐기물 이미지와 배출자에 의해서 입력된 배출자 정보를 이용하여 해당 폐기물의 종류를 분류할 수 있다. 예를 들어, 폐기물 이미지를 이미지 분류 알고리즘을 이용하여 그 종류를 분류(이미지 기반 분류)하고, 배출자에 의해서 입력된 배출자 정보를 자연어 처리하여 그 의미를 분석하여 그 종류를 분류(자연어 처리 기반 분류)한 뒤, 이미지 기반 분류와 자연어 처리 기반 분류를 상호 비교하여 해당 폐기물이 동일한 카테고리에 속하는경우에 이하 설명하는 재활용품 또는 중고물품으로 자동분류하는 처리를 실행한다.Alternatively, the
도 2는 도 1에 도시된 재활용품 또는 중고물품의 자동 분류 시스템의 일 실시 예를 설명하기 위한 블럭도이다. 도 2를 참고하면, 통신 장치(110)는 폐기물 배출자 단말(200)과 폐기물 수거자 단말(300)로부터 폐기물 이미지, 배출자 정보 및 수거자 정보를 수신하여 비일시적으로 저장 장치(미도시)에 저장한다. 통신 장치(110)는 폐기물 이미지, 배출자 정보 및 수거자 정보를 분류 장치(130)로 전달한다.FIG. 2 is a block diagram illustrating an embodiment of an automatic sorting system for recycled or used goods shown in FIG. 1. Referring to FIG. 2, the
분류 장치(130)는 수신된 폐기물 이미지, 배출자 정보 및 수거자 정보를 각각 별도의 모듈로 분산하여 처리할 수 있다. 또는 이러한 모듈을 통합하여 하나의 모듈로 처리하도록 구성할 수도 있다. 이하에서는 별도의 모듈로 각각의 정보를 처리하는 예를 중심으로 설명한다.The
카테고리 분류부(131)는 수신된 폐기물 이미지를 딥러닝 방식으로 분석하여 해당 폐기물의 식별 정보를 획득한다. 이에 대한 자세한 설명은 이하에서 별도로 설명한다. 카테고리 분류부(131)는 폐기물 분류 정보(종류 예측값)를 처리방식 판단부(137)로 전달한다. 카테고리 분류부(131)는 배출자에 의해서 입력된 정보를 자연어 처리를 통해서 의미를 파악하여 해당 폐기물을 종류를 분류할 수 있다. 또는 카테고리 분류부(131)는 배출자가 입력한 페기물의 종류에 대한 정보를 이용하여 폐기물의 종류를 분류할 수 있다. 카테고리 분류부(131)는 이미지 기반, 자연어 처리 기반, 메타 데이터 기반 등 다양한 방식으로 배출된 폐기물을 가구, 가전, 기타 등으로 분류할 수 있다.The
사용연한 연산부(133)는 배출자 정보에 포함된 해당 폐기물의 구입 시기, 제조 시기, 물품 연식 등 사용 시기를 연산할 수 있는 다양한 정보를 이용하여 해당 폐기물의 사용 연한을 연산한다. 여기서, 사용 연한은 구입 시기와 현재 시간의 차이에 따른 실질 사용 시간을 의미한다. 예컨대, 구입 시기가 2010년 5월이고, 현재 시간은 2019년 6월이면 실질 사용 시간은 9년1개월(109개월)로 산정된다. 사용연한 연산부(133)는 실질 사용 시간을 고려하되 해당 폐기물이 속하는 제품군의 권장 사용 시간 등을 반영하여 사용연한 정보를 최종적으로 산출한다. 사용연한 연산부(133)는 최종적인 사용연한 정보를 처리방식 판단부(137)로 전달한다. The service
외관상태 식별부(135)는 수거자 정보에 포함된 해당 폐기물의 외관 상태에 관한 수거자의 정보를 분석하여 외관상태 정보를 산출한다. 여기서, 외관 상태는 외관의 파손, 스크래치, 오염 등 기능적 또는 심미적인 상태 정보를 의미한다. 예컨대, 3단 서랍장의 경우에 3단 서랍장의 전면부에 10cm 이상의 스크래치가 있을 경우에 이에 대해서 수거자가 평가표에 따라 100점 만점에 60점을 부여한 경우에 60점의 점수가 외관상태에 관한 정보가 된다. 외관상태 식별부(135)는 수거자의 평점뿐만 아니라 기존 사용자들에 의해서 축적된 피드백 정보를 비교하여 외관상태 정보를 최종적으로 산출한다. 외관상태 식별부(135)는 최종적인 외관상태 정보를 처리방식 판단부(137)로 전달한다.The appearance
처리방식 판단부(137)는 폐기물 식별 정보, 사용연한 정보 및 외관상태 정보를 이용하여 해당 폐기물의 처리방식을 결정한다. 처리방식 판단부(137)는 폐기물 식별 정보에 포함된 해당 폐기물의 예측값과 해당 폐기물의 실제값을 비교하여 일치 여부에 따라 처리방식 여부를 결정한다. 종류의 예측값과 실제값이 일치하면 이하 설명하는 사용연한 정보와 외관상태 정보에 따라 해당 폐기물을 재활용품 또는 중고물품으로 분류하여 처리방식을 결정한다. The treatment
만약, 종류의 예측값과 실제값이 불일치하면 해당 폐기물에 대한 처리 방식의 판정을 하지 않는다. 또는, 처리방식 판단부(137)는 예측값에 의해서 특정 물품을 식별할 수 없는 경우(예측값만으로는 물품의 종류를 특정할 수 없는 경우)에는 해당 폐기물에 대한 종류를 추정할 수 없다고 판단하여 판단 불가로 판정할 수 있다. 또는 처리방식 판단부(137)는 예측값에 의해서 특정 물품을 식별하기 어려운 경우(예측값만으로 복수의 물품으로 추정하는 경우)에는 해당 폐기물에 대한 종류를 추정 보류한다고 판단할 수 있다.If the predicted value of the type and the actual value do not match, the judgment of the disposal method for the waste is not made. Alternatively, if the treatment
도 3은 도 2에 도시된 재활용품 또는 중고물품의 자동 분류 시스템을 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 3을 참고하면, A 배출자는 2인탁자와 의자를 배출하면서 배출자 단말을 통해서 사진을 촬상하고, 관련 정보를 입력하여 폐기물 처리를 접수할 수 있다. 본 발명의 재활용품 또는 중고물품 자동 분류 시스템(100)은 수신된 폐기물 이미지 및 폐기물에 대한 정보를 수신한뒤, 카테고리 분류부(131)에 의해서 해당 폐기물이 어떤 카테고리에 속하는지 분류한다. 예를 들어, 수신된 폐기물 이미지가 "2인탁자와 의자"이므로 이미지 분류 알고리즘에 의해서 식탁으로 중분류되고, 가구로 대분류된다. B 배출자가 데스크탑은 카테고리 분류부(131)에 의해서 PC로 중분류되고, 가전으로 대분류된다. C 배출자가 폐기처리를 신청한 그랜드 피아노는 카테고리 분류부(131)에 의해서 피아노로 중분류되고, 기타로 대분류된다.3 is a view for explaining in more detail the automatic classification system for recycled or used goods shown in FIG. 2. Referring to FIG. 3, a discharger A may take a picture through the discharger terminal while discharging a two-person table and a chair, and input related information to receive waste treatment. After receiving the received waste image and information on the waste, the recycled or used product
이렇게 카테고리가 분류된 폐기물에 대해서 사용 연한 연산부(133)는 대분류된 폐기물 별로 제조년월일 또는 구입년도에 관한 정보를 배출자 정보로부터 추출한다. 예를 들어, 가전의 경우에는 배출자 정보로부터 해당 폐기물의 제조년월일을 추출하고, 현 시점까지 사용기간을 연산한 뒤, 사용기간에 따라 정량 점수를 부여한다. 가구 또는 기타의 경우에는 배출자 정보로부터 해당 폐기물의 구입년도를 추출하고, 현 시점까지 사용기간을 연산한 뒤, 사용기간에 따라 정량 점수를 부여한다.For the waste classified in this way, the age-of-
사용 연한 연산부(133)는 가전 폐기물의 경우에 사용 기간이 3개월 미만이면 15점, 1년 미만이면 10점, 3년 미만이면 7점, 5년 미만이면 3점, 10년 미만이면 1점, 그 이상일 경우에는 0점으로 정량 점수를 부여한다.In the case of household appliance waste, the service
사용 연한 연산부(133)는 가구 또는 기타 폐기물의 경우에 사용 기간이 1년 미만이면 15점, 3년 미만이면 10점, 5년 미만이면 7점, 10년 미만이면 3점, 10년 이상이면 1점을 해당 폐기물에 대한 정량 점수로 부여한다.In the case of furniture or other waste, the service
사용 연한 연산부(133)에 의해서 해당 폐기물에 대한 사용 연한에 따른 정량 점수를 부여한 뒤, 외관 상태 식별부(135)는 해당 폐기물의 이미지를 토대로 손상 및 오염 여부를 식별하고, 손상 개수가 0개이면 15점, 3개 미만이면 10점, 5개 미만이면 7점, 10개 미만이면 3점, 10개 이상이면 1점을 정성 점수로 부여한다. 또한, 외관 상태 식별부(135)는 오염된 면적이 0%이면 15점, 1% ~ 10% 범위이면 10점, 11% ~ 30% 범위이면 7점, 30% ~ 50% 범위이면 3점, 50% 이상이면 1점을 정성 점수로 부여한다.After assigning a quantitative score according to the age of use of the waste by the age-of-
사용 연한 연산부(133)와 외관 상태 식별부(135)에 의해서 부여된 점수를 합해서 폐기물 별로 점수 합계를 산출하고, 폐기물 정보에 합계 점수를 포함시켜서 처리 방식 판단부(137)로 전달된다.The points given by the service
처리 방식 판단부(137)는 폐기물 이미지를 분석하여 해당 이미지에 폐기물에 해당하는 물품이 모두 포함되고, 카테고리 분류부(131)에 의해서 분류된 카테고리와 일치하면 2점을 결정값으로 부여하고, 폐기물 이미지만으로는 식별이 불가한 경우에는 0점을 결정값으로 부여하고 , 불일치하는 경우에는 0점을 결정값으로 부여하고, 폐기물 이미지가 누락된 경우에는 0점을 결정값으로 부여한다.The treatment
처리 방식 판단부(137)는 폐기물 정보에 포함된 합계 점수에 결정값을 곱하여 합계 점수를 최종값으로 갱신한다. 처리 방식 판단부(137)는 폐기물의 최종값을 기준값과 비교하고, 최종값이 제1 기준값보다 크면 중고물품으로 분류하고, 제1 기준값보다 작으면 재활용품으로 분류하며, 제2 기준값보다 작으면 폐기물로 분류한다.The treatment
도 4은 도 2에 도시된 카테고리 분류부의 동작을 예시적으로 설명하기 위한 블럭도이다. 도 4를 참고하면, 카테고리 분류부(131)는 구별 수단(1310)과 판단 수단(1312)을 포함한다.4 is a block diagram illustrating an operation of the category classifying unit illustrated in FIG. 2 by way of example. Referring to FIG. 4, the
구별 수단(1310)는 Faster-RCNN 방식을 이용하여 입력된 이미지에서 관심 영역과 비관심 영역으로 구별할 수 있다. 보다 구체적으로 살펴보면, 구별 수단(1310)은 임의 크기의 폐기물 이미지에서 폐기물을 포함하는 관심 영역에 대해서는 경계 영역 박스(Bounding box)를 생성함으로써, 관심 영역과 비관심 영역을 구변별하고, 관심 영역을 식별한다. Faster RCNN에 대해서는 이하에서 별도로 설명한다.The discrimination means 1310 may distinguish between an ROI and an uninterested region in the input image using the Faster-RCNN method. More specifically, the discrimination means 1310 creates a bounding box for the region of interest including the waste in the waste image of an arbitrary size, thereby distinguishing the region of interest from the region of interest, and distinguishing the region of interest. Identify. Faster RCNN will be described separately below.
판단 수단(1312)는 관심 영역을 적절한 크기로 조정한 후 폐기물의 종류별로 사전에 훈련된 필터 뱅크(Filter Bank)를 통해 클래스 분류(Classiication)기능을 수행하여 폐기물의 종류별로 분류한다. 판단 수단(1312)는 클래스 분류 블록 내부에는 다양한 크기의 경계영역 박스(Bounding Box)를 처리하는 크기 조절(Size adaptation)과 사전에 검출된 폐기물 클랙스(Class)의 정보를 토대로 필터 뱅크로 데이터를 전달하는 기능을 수행하는 제어 블록(Control Block)이 구비된다. 클래스 분류(Classification) 블록은 폐기물의 종류의 수에 따라 클래스(Class)의 수를 증감시킬 수 있다. The determination means 1312 adjusts the region of interest to an appropriate size, and then classifies each type of waste by performing a classification function through a filter bank trained in advance for each type of waste. In the class classification block, the determination means 1312 converts data into a filter bank based on size adaptation for processing a bounding box of various sizes and information on a waste class detected in advance. A control block that performs the function of transmitting is provided. The Classification block can increase or decrease the number of classes according to the number of types of waste.
또한, 각 클래스(Class)는 이진 분류 기법(binary classification)을 이용하여 폐기물의 종류를 구별하기 위해서 진실 긍정(True Positive)와 거짓 긍정(Fault Positive)로 구성된 훈련 데이터 집합(Training Data Set)으로 사전에 훈련이 된다. 이를 위하여 각 클래스별로 진실 긍정을 달리하여 구성된 별도의 제2 컨볼루션 뉴럴 네트워크를 사용하여 폐기물의 세부 항목의 종류를 식별할 수 있다. In addition, each class is pre-configured with a training data set consisting of a true positive and a false positive in order to distinguish the types of waste using binary classification. Is trained on. To this end, a separate second convolutional neural network configured by varying truth affirmation for each class can be used to identify the type of detailed items of waste.
본 발명의 일 실시예에서 제어(Control) 블록의 역할은 경계영역 박스(Bounding Box) 이미지의 추출, 추출된 경계영역 박스의 크기 조절(Size adaptation) 기능이다. 또한, 제어 블록은 구별부(130)에서 검출된 경계영역 박스(Bounding Box) 이미지의 폐기물 종류 각각에 대응되는 CNN 클래스에 입력되면, 각 CNN 클래스는 입력 이미지에 나타난 폐기물이 어떤 종류인지 판단하여 참(True) 또는 거짓(False) 값을 출력한다.In one embodiment of the present invention, the role of the control block is a function of extracting a bounding box image and a function of size adaptation of the extracted bounding box. In addition, when the control block is input to the CNN class corresponding to each type of waste in the bounding box image detected by the distinguishing
구별 수단(1310)는 객체 분류 모듈(1310a)과 위치 확인 모듈(1310b)을 포함한다. 구별 수단(1310)는 Faster R-CNN 방식을 이용하여 수신된 이미지에서 관심 영역(Region of Interest)과 비관심영역(Region of Non-Interest)을 구분할 수 있다. The distinguishing means 1310 includes an
구별 수단(1310)의 객체 분류 모듈(1310a)은 제1 특징 맵에 슬라이딩 윈도우를 적용하고, 슬라이딩 윈도우에 포함되는 특정 그룹의 픽셀에 객체(Object)가 포함되는지 여부를 판단한 객체 존부에 대한 정보를 생성한다. 구별 수단(1310)의 위치 확인 모듈(1310b)은 제1 특징 맵에 적용된 슬라이딩 윈도우의 센터 위치를 확인할 수 있는 윈도우 위치 정보를 생성한다. The
이와 같이 구별 수단(1310)에 의해서 생성된 객체 존부에 대한 정보 및 윈도우 위치 정보를 이용하여 관심 영역을 제안하는 네트워크의 동작에 대해서는 이하에서 별도로 설명한다. The operation of a network that proposes a region of interest using information on the existence of an object generated by the discrimination means 1310 and window location information will be separately described below.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 구별 수단에서 사용하는 관심 영역 식별 방식을 설명하는 도면이다. 도 5를 참고하면, 컨벌루션 특징 맵(Convolution Feature Map)에 슬라이딩 윈도우(Sliding Window)를 적용한다. 슬라이딩 윈도우에 대한 k개의 앵커 박스(anchor boxes)를 생성하고, k개의 앵커 박스에 대해서 2k개의 객체 존부 정보를 생성한다. 또한, k개 앵커 박스에 대해서 4k 개의 윈도우 위치 정보를 생성한다. 2k개의 객체 존부 정보와 4k개의 윈도우 위치 정보를 각각 클래스 층과 리그레스 층으로 각각 전달하여 컨벌루션 뉴럴 네트워크를 통해서 관심 영역을 식별한다. 폐기물 관련 이미지에서 폐기물을 포함하는 영역을 관심 영역으로 구별하는 과정에 대해서 이하 도 5를 참고하여 설명한다. 5 is a diagram illustrating a method of identifying an ROI used by a discriminating means according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, a sliding window is applied to a convolution feature map. K anchor boxes for the sliding window are created, and 2k object presence information for k anchor boxes are generated. In addition, 4k window position information is generated for k anchor boxes. 2k object presence information and 4k window position information are transmitted to the class layer and the regression layer, respectively, to identify the ROI through a convolutional neural network. A process of dividing an area containing waste into an area of interest in the waste-related image will be described below with reference to FIG. 5.
도 6은 도 4의 구별 수단에 의해서 폐기물 이미지 중 관심 영역을 구별하는 과정을 예시적으로 도시한 도면이다. 도 6(a)를 참고하면, 구별 수단(1310)는 폐기물 이미지를 크게 4개의 영역으로 구분한다. 제1 영역(Region 1)은 제1 폐기물을 대부분 포함하는 영역이고, 제2 영역(Region 2)은 제1 폐기물과 유사한 특징을 갖고 있으나, 폐기물로 분류되지 않는 영역이다. 제3 영역(Region 3)은 제1 폐기물 이외의 주변 영역이고, 제4 영역(Region 4)은 제1 폐기물을 둘러싸는 배경 영역이다. 6 is a diagram illustrating a process of discriminating a region of interest among waste images by the discriminating means of FIG. 4. Referring to FIG. 6(a), the discrimination means 1310 largely divides the waste image into four areas. The first region (Region 1) is a region including most of the first waste, and the second region (Region 2) has similar characteristics to the first waste, but is not classified as a waste. The third region (Region 3) is a peripheral region other than the first waste, and the fourth region (Region 4) is a background region surrounding the first waste.
구별 수단(1310)는 Faster R-CNN을 사용하여 폐기물 이미지를 구성하는 제3 영역 및 제4 영역을 제외한 제1 영역과 제2 영역을 제1 관심 영역으로 구별할 수 있다(도 6(b) 참고). 구별 수단(1310)는 제1 관심 영역에 대해서 Faster R-CNN을 적용하여 제1 관심 영역을 제2 관심 영역으로 구별할 수 있다(도 6(c) 참고). 즉, 제1 관심 영역은 제1 영역과 제2 영역으로 구성되고, 제2 관심 영역은 제1 영역만으로 구성된다. 제1 영역과 제2 영역은 서로 유사한 특징점을 공유하지만, 실질적으로 서로 다른 객체이므로 제1 관심 영역보다 제2 관심 영역이 보다 정확하게 폐기물 종류를 표현한다고 볼 수 있다. 다시 말해서 제1 관심 영역은 제2 영역을 포함하므로 폐기물의 종류, 크기, 중량 등을 왜곡할 수 있으므로, 보다 정밀하게 객체를 추출할 수 있는 제2 관심 영역을 이용한다면 폐기물의 종류, 크기, 중량 등을 보다 정확히 식별할 수 있다. The distinguishing means 1310 may use Faster R-CNN to distinguish the first region and the second region excluding the third region and the fourth region constituting the waste image into a first region of interest (Fig. 6(b)). Reference). The distinguishing means 1310 may distinguish the first region of interest into the second region of interest by applying Faster R-CNN to the first region of interest (see FIG. 6(c)). That is, the first region of interest is composed of a first region and a second region, and the second region of interest is composed of only the first region. The first region and the second region share similar feature points, but since they are substantially different objects, the second region of interest may more accurately represent the waste type than the first region of interest. In other words, since the first region of interest includes the second region, the type, size, and weight of the waste can be distorted. Therefore, if the second region of interest that can more accurately extract objects is used, the type, size, and weight of the waste The back can be identified more accurately.
도 7은 도 4에 도시된 판단 수단의 동작을 예시적으로 설명하는 도면이다. 도 6을 참고하면, 판단 수단(1312)은 관심 영역(Region 1)을 포함하는 폐기물 이미지를 입력 데이터로 전달받는다. 판단 수단(1312)는 입력 데이터를 크기 조절(Size adaptation) 블록에서 CNN에 입력될 수 있는 구조로 변경시킨다. 판단 수단(1312)는 각각의 폐기물 클래스(Class)별로 학습된 컨벌루션 뉴럴 네트워크를 통해서 입력 데이터의 특징을 추출하고, 추출된 특징점에 따라 분류함으로써 140여종 이상의 폐기물의 종류별로 식별될 수 있다.7 is a diagram exemplarily illustrating the operation of the determination means shown in FIG. 4. Referring to FIG. 6, the determination means 1312 receives a waste image including a region of interest (Region 1) as input data. The determination means 1312 changes the input data into a structure that can be input to the CNN in a size adaptation block. The determination means 1312 extracts features of the input data through a convolutional neural network learned for each waste class, and classifies them according to the extracted feature points, thereby identifying each type of wastes of more than 140 types.
도 7에 도시된 폐기물의 종류를 식별하기 위한 컨벌루션 뉴럴 네트워크의 구조를 살펴보면, 입력 데이터에 대해서 1차 컨볼루션을 적용하여 제1 특징 맵을 획득한다. 제1 특징 맵에 대해서 서브 샘플링(subsampling)을 함으로써 크기를 줄이고, 이때 맥스 풀(max pool)을 사용한다. 크기가 작아진 이미지 데이터에 2차 컨볼루션을 적용하여 제2 특징 맵을 획득한다. 제2 특징 맵에 대해서 서브 샘플링을 함으로써 크기를 줄이고, 이때도 맥스 풀(max pool)을 사용한다. 이러한 특징 추출 처리를 수행한 후에 얻어지는 1차원 매트릭스 값을 신경망에 입력단에 각각 하나씩 매핑한다. 1차원 매트릭스 값은 신경망(Neural Network)의 입력단에 입력되고, 그 출력 결과로써 폐기물의 종류별로 분류하는 결과값을 출력한다. Looking at the structure of a convolutional neural network for identifying the type of waste shown in FIG. 7, a first feature map is obtained by applying a first convolution to input data. The size is reduced by subsampling the first feature map, and at this time, a max pool is used. A second feature map is obtained by applying a second order convolution to image data having a smaller size. The size of the second feature map is reduced by performing sub-sampling, and a max pool is also used in this case. One-dimensional matrix values obtained after performing such feature extraction processing are mapped to the neural network, one at each input end. The one-dimensional matrix value is input to an input terminal of a neural network, and a result value classified by waste type is output as an output result.
도 8은 도 2에 도시된 사용연한 연산부의 동작을 예시적으로 설명하기 위한 블럭도이다. 도 8을 참고하면, 사용연한 연산부(133)는 연산 수단(1330)과 사용 연한 정보 DB(1332)를 포함한다. 사용연한 연산부(133)는 배출자 단말(200)로부터 수신한 배출자 정보에 포함된 해당 폐기물의 구입 시기, 제조 시기 및 제품 연식 등의 시작 시간 정보를 추출하고, 추출된 시작 시간 정보와 현재 시간을 비교하여 사용연한을 연산한다. FIG. 8 is a block diagram illustrating an example operation of the service life calculation unit shown in FIG. 2. Referring to FIG. 8, the service
예컨대, 배출자 정보에 X 폐기물의 구입시기(2015년 6월 : 시작 시간 정보)가 포함되어 있고, 사용연한을 분석하는 시점(2019년 6월 : 현재 시간)을 확인하면, X 폐기물의 사용 연한은 4년(48개월)로 연산된다. 사용 연한 정보 DB(1332)에 저장된 제품별 사용연한에 따른 정량 점수를 검색한다. X의 사용기간이 4년이므로, 연산 수단(1330)은 X폐기물에 대한 정량 점수로 3점을 부여한다. 만약 X가 가구 또는 기타의 경우에는 연산 수단(1330)은 X폐기물에 대한 정량 점수로 7점을 부여한다. 즉, 폐기물의 카테고리별로 동일한 사용기간이라도 정량 점수가 다르게 부여될 수 있다.For example, if the discharger information includes the time of purchase of waste X (June 2015: start time information) and the time of analysis of the expiration date (June 2019: current time) is checked, the use life of waste X is It is calculated as 4 years (48 months). Quantitative scores according to the service life of each product stored in the service
도 8은 도 2에 도시된 외관상태 식별부의 동작을 예시적으로 설명하기 위한 블럭도이다. 도 8을 참고하면, 외관상태 식별부(135)는 식별 수단(1350)과 외관 상태별 점수 테이블 DB(1352)를 포함한다. 외관상태 식별부(135)는 수거자 단말(300)로부터 수신한 수거자 정보에 포함된 해당 폐기물의 외관 상태에 관한 수거자의 평점을 외관 상태 점수 테이블 DB(1352)에서 검색하여 외관 상태에 대한 정성 점수를 산출한다.FIG. 8 is a block diagram illustrating an operation of an external state identification unit shown in FIG. 2 by way of example. Referring to FIG. 8, the appearance
예컨대, 수거자 정보에 포함된 수거자의 외관상태 평점은 손상 3개, 오염 10%인 경우에, 식별 수단(1350)은 손상에 따른 점수 테이블에서 3개인 경우에는 7점이고, 오염 범위가 10%인 경우에는 10점에 해당하므로, 17점을 외관상태에 따른 정성 점수로 부여한다. For example, if the collector's appearance condition rating included in the collector information is 3 damage and 10% contamination, the identification means 1350 is 7 points in the case of 3 in the damage score table, and the contamination range is 10%. In this case, it corresponds to 10 points, so 17 points are given as qualitative points according to the appearance condition.
도 10은 도 2에 도시된 처리방식 결정부의 동작을 예시적으로 설명하기 위한 블럭도이다. 도 10을를 참고하면, 처리방식 결정부(137)는 데이터 처리 수단(1370)과 처리방식 결정 수단(1372)를 포함한다.10 is a block diagram illustrating an operation of a processing method determination unit illustrated in FIG. 2 by way of example. Referring to FIG. 10, the processing
데이터 처리 수단(1370)은 정량 정보로써 사용 연한 정보를 수신하고, 정성 정보로써 외관 상태 정보를 수신한다. 데이터 처리 수단(1370)은 정량 정보에 제1 가중치를 곱하고, 정성 정보에 제2 가중치를 곱하여 분류 결과값을 산출한다. 예컨대, 정량 정보로써 사용 연한 정보가 25점이고, 제1 가중치가 1.1이고, 정성 정보로써 외관 상태 정보가 17점이고, 제2 가중치가 1.2라면, 분류 결과값은 25×1.1 + 17×1.2 = 47.9점이 된다. The data processing means 1370 receives service life information as quantitative information, and receives appearance state information as qualitative information. The data processing means 1370 calculates a classification result value by multiplying the quantitative information by a first weight and multiplying the qualitative information by a second weight. For example, if the age information as quantitative information is 25 points, the first weight is 1.1, the appearance status information as qualitative information is 17 points, and the second weight is 1.2, the classification result is 25×1.1 + 17×1.2 = 47.9 points. do.
이렇게 산출된 결과값은 기 정의된 기준값과 비교하여 크거나 작은지 여부에 따라 해당 폐기물에 대해서 재활용품 또는 중고용품으로 분류하게 된다. 예를 들어 기 결정된 기준치가 50점(제1 기준값)이라고하면 47.5점을 획득한 폐기물에 대해서는 재활용품으로 분류하고, 55점을 획득한 폐기물에 대해서는 중고용품으로 분류하게 된다.The calculated result value is compared with a predefined reference value and classified as recycled or used goods according to whether the waste is large or small. For example, if the predetermined reference value is 50 points (the first reference value), wastes with 47.5 points are classified as recyclables, and wastes with 55 points are classified as used goods.
데이터 처리 수단(1370)에 의해서 분류 결과값이 산출되면 처리 방식 결정 수단(1372)은 폐기물 식별 정보와 분류 결과값에 기초하여 해당 폐기물을 재활용품 또는 중고물품으로 분류한다. 만약 폐기물 식별 정보가 예측값과 실제값이 일치하지 않는다면 해당 폐기물에 대해서 판단 불가 또는 판단 보류 등의 결정을 할 수 있다. When the classification result value is calculated by the data processing means 1370, the treatment method determination means 1372 classifies the corresponding waste as recycled or used items based on the waste identification information and the classification result value. If the waste identification information does not match the predicted value and the actual value, it is possible to make a decision such as not being able to judge or withholding the judgment on the waste.
판단 불가의 경우에는 폐기물의 종류 예측값과 실제값이 일치하지 않는 경우이다. 예를 들어, 카테고리 분류부(131)는 'X' 폐기물을 CNN 알고리즘에 의한 이미지 기반으로 분석하여 "원형 테이블"로 예측하였으나(예측값은 '원형 테이블'), 배출자 단말(200) 또는 수거자 단말(300)로부터 수신한 배출자 정보 또는 수거자 정보에 포함된 'X' 폐기물의 종류는 "원형 의자"(실제값 '원형 의자')라면, 실제값과 예측값이 불일치하므로 해당 폐기물에 대한 판단 불가로 분류한다.If the judgment is impossible, the predicted value of the waste type and the actual value do not match. For example, the
판단 보류의 경우에는 폐기물의 종류 예측값이 복수이고, 실제값과 일부 일치하는 경우이다. 즉, 카테고리 분류부(131)는 'Y' 폐기물을 CNN 알고리즘에 의한 이미지 기반으로 분석하여 "식탁" 또는 "사무용 책상"로 예측하였고(예측값은 "식탁" 또는 '책상'), 배출자 단말(200) 또는 수거자 단말(300)로부터 수신한 배출자 정보 또는 수거자 정보에 포함된 'Y' 폐기물의 종류는 "식탁"(실제값 '식탁')라면, 예측값과 실제값이 일부는 일치하지만 나머지는 일치하지 않으므로 판단 보류로 분류한다.In the case of withholding judgment, there are a plurality of predicted values of the type of waste and partially coincide with the actual value. That is, the
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 이미지를 이용하여 식별한 폐기물의 종류와 배출자 정보 또는 수거자 정보에 포함된 폐기물의 종류를 대비하여 일치하지 않거나 판단 불가인 경우에는 해당 폐기물에 대한 분류 평가를 하지 않는 것을 특징으로 한다. 이는 이미지 기반으로 폐기물의 종류를 식별한 결과가 사용자에 의해서 인식한 결과와 다를 경우에는 해당 폐기물의 손상, 훼손, 변형 등의 정도가 심한 경우이므로, 이런 경우에는 해당 폐기물을 중고물품으로 분류하지 않음으로써 재활용품 또는 중고물품으로 분류의 객관성을 향상시키기 위함이다. According to an embodiment of the present invention, if the type of waste identified using an image and the type of waste included in the discharger information or the collector information do not match or cannot be determined, the classification and evaluation of the waste is not performed. It is characterized by not. In this case, if the result of identifying the type of waste based on the image is different from the result recognized by the user, the degree of damage, damage, or deformation of the waste is severe. In this case, the waste is not classified as used goods. This is to improve the objectivity of classification as recycled or used goods.
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 폐기물 자동 분류 방법의 각 단계를 예시적으로 설명하기 위한 플로우챠트이다. 도 11을 참고하면, 폐기물 자동 분류 방법은 폐기물 배출자 단말(200)로부터 폐기물 이미지와 폐기물에 관한 배출자 정보를 수신하는 단계(S1110), 폐기물 수거자 단말(300)로부터 폐기물에 관한 수거자 정보를 수신하는 단계(S1120), CNN 알고리즘을 이용하여 폐기물 이미지의 특징점 패턴 인식을 통하여 해당 폐기물의 종류를 구분하는 단계(S1130), 배출자 정보를 분석하여 사용연한을 산출하는 단계(S1140), 수거자 정보를 분석하여 외관상태 정보를 산출하는 단계(S1150), 폐기물의 종류에 대한 예측값(CNN에 의한 자동 식별)과 실제값(배출자 또는 수거자의 수동 식별)의 일치 여부를 판단하는 단계(S1160), 단계(S1060)에서 일치하면 사용연한 및 외관상태에 관한 정보를 이용하여 재활용품 또는 중고물품으로 분류하는 단계(S1170), 단계(S1160)에서 일치하지 않으면, 판단 불가 또는 판단 보류로 해당 폐기물에 대한 분류를 하지 않는 단계(S1180)를 포함한다.11 is a flowchart illustrating each step of a method for automatically classifying waste according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 11, the automatic waste classification method is a step of receiving a waste image and discharger information about the waste from the waste discharger terminal 200 (S1110), receiving information about the waste collector from the
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 재활용품 또는 중고물품의 자동 분류 방법의 다른 동작예를 설명하기 위한 플로우챠트이다. 도 12를 참고하면, 도 12를 참고하면, 배출자는 단말을 이용하여 기본정보(전화번호, 배출지역 등), 폐기물에 대한 이미지, 폐기물에 대한 정보(종류, 구매일, 제조년월일 등)를 입력하는 사전 처리 단계를 실행한다. 12 is a flowchart illustrating another operation example of a method for automatically classifying recycled or used goods according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 12, referring to FIG. 12, the discharger inputs basic information (telephone number, discharge area, etc.), images of waste, and waste information (type, purchase date, manufacturing date, etc.) using a terminal. Execute the pre-processing step.
재활용품 또는 중고물품의 자동 분류 시스템(100)은 사전 처리 단계에서 얻어진 기본정보, 폐기물 이미지, 폐기물에 대한 정보를 이용하여 해당 폐기물에 대해서 카테고리를 분류한다. 카테고리는 가전, 가구 또는 기타로 분류할 수 있다. 카테고리 분류된 폐기물에 대해서 사용 연한을 고려하여 정량 점수를 부여한다(주요 단계 1).The
재활용품 또는 중고물품의 자동 분류 시스템(100)은 수거자로부터 획득한 외관 상태 정보를 이용하여 해당 폐기물에 대해서 외관 상태를 고려하여 정성 점수를 부여하고, 정량 점수와 정성 점수를 합산한다. 합산된 점수를 이용하여 해당 폐기물에 대한 등급을 산정한다. 어드민은 합산 점수에 결정값을 곱하여 해당 폐기물에 대한 분류 여부를 진행한다(주요 단계 2). The automatic classification system for recycled or used
결정값이 곱해진 합산 점수가 기준값보다 크면 중고물품으로 신청할 것을 배출자 단말로 전달한다. 결정값이 곱해진 합산 점수가 기준값보다 작으면 재활용품으로 분류하여 처리한다(주요 단계 3).If the total score multiplied by the determined value is greater than the reference value, the application for used goods is delivered to the discharger's terminal. If the total score multiplied by the determined value is less than the reference value, it is classified and processed as a recycled product (main step 3).
한편, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 비일시적 저장매체(non-transitory computer readable media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시 예를 구현할 수 있다.On the other hand, even if all the constituent elements constituting an embodiment of the present invention are described as being combined into one or operating in combination, the present invention is not necessarily limited to this embodiment. That is, within the scope of the object of the present invention, all of the constituent elements may be selectively combined and operated in one or more. In addition, although all the components may be implemented as one independent hardware, a program module that performs some or all functions combined in one or more hardware by selectively combining some or all of the components. It may be implemented as a computer program having Codes and code segments constituting the computer program may be easily inferred by those skilled in the art of the present invention. Such a computer program is stored in a non-transitory computer readable media that can be read by a computer and is read and executed by a computer, thereby implementing an embodiment of the present invention.
여기서 비일시적 판독 가능 기록매체란, 레지스터, 캐시(cache), 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라, 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로, 상술한 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리 카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독가능 기록매체에 저장되어 제공될 수 있다.Here, the non-transitory readable recording medium is not a medium that stores data for a short moment, such as a register, cache, memory, etc., but a medium that stores data semi-permanently and can be read by a device. . Specifically, the above-described programs may be provided by being stored in a non-transitory readable recording medium such as a CD, DVD, hard disk, Blu-ray disk, USB, memory card, ROM, or the like.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described, but the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and is generally used in the technical field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Various modifications are possible by those skilled in the art of course, and these modifications should not be individually understood from the technical idea or perspective of the present invention.
100 : 폐기물 자동 분류 시스템
110 : 통신 장치
130 : 분류 장치
131 : 카테고리 분류부
1310 : 구별 수단
1312 : 판단 수단
133 : 사용연한 연산부
1330 : 연산 수단
1332 : 사용 연한 정보 DB
135 : 외관상태 식별부
1350 : 식별 수단
1352 : 사용자 피드백 정보 DB
137 : 처리방식 판단부
1370 : 데이터 처리 수단
1372 : 처리방식 결정 수단100: automatic waste sorting system
110: communication device
130: classification device
131: Category Classifier
1310: means of distinction
1312: judgment means
133: service life calculation unit
1330: calculation means
1332: Use age information DB
135: appearance state identification unit
1350: means of identification
1352: User feedback information DB
137: processing method determination unit
1370: data processing means
1372: means for determining the treatment method
Claims (10)
상기 폐기물 배출자 단말로부터 전송된 폐기물 이미지와 폐기물에 관한 배출자 정보를 수신하고, 상기 폐기물 수거자 단말로부터 전송된 폐기물에 관한 수거자 정보를 수신하는 통신 장치; 및
상기 수신된 폐기물 이미지와 상기 배출자 정보와 상기 수거자 정보를 이용하여 배출된 폐기물을 재활용품 또는 중고물품으로 분류하는 분류 장치;를 포함하고,
상기 분류 장치는, 상기 폐기물 이미지, 상기 폐기물에 관한 배출자 정보 및 상기 폐기물에 관한 수거자 정보를 분석하여 해당 폐기물을 가구, 가전 또는 기타 카테고리로 분류하는 카테고리 분류부, 상기 폐기물에 관한 배출자 정보를 분석하여 해당 폐기물의 사용연한을 연산하는 사용연한 연산부, 상기 폐기물에 관한 수거자 정보를 분석하여 해당 폐기물의 외관상태를 식별하는 외관상태 식별부 및 상기 폐기물의 종류, 상기 사용연한 및 상기 외관상태에 관한 정보에 각각 별도의 가중치를 곱하고 이들을 합산하여 분류 결과값을 산출하고, 산출된 분류 결과값을 기 결정된 기준값과 비교하여 해당 폐기물을 재활용품 또는 중고물품으로 분류하는 처리방식 결정부를 포함하는 분류 장치;를 포함하되,
상기 카테고리 분류부는 딥러닝 방식을 이용하여 폐기물 이미지를 분석하여 해당 폐기물의 종류를 예측하여 폐기물 종류의 예측값을 산출하고, 상기 배출자 정보 및 상기 수거자 정보에 포함된 폐기물 종류의 실제값을 획득하고, 상기 예측값과 상기 실제값을 비교하여 서로 일치할 경우에 해당 폐기물의 카테고리를 분류하는 것을 특징으로 하는 재활용품 또는 중고물품의 자동 분류 시스템.
In the system interconnected through a network with a waste discharger terminal and a waste collector terminal,
A communication device for receiving the waste image transmitted from the waste discharger terminal and discharger information about the waste, and receiving collector information about the waste transmitted from the waste collector terminal; And
Including; a classification device for classifying the discharged waste into recycled or used goods using the received waste image, the discharger information and the collector information,
The classification device includes a category classification unit for classifying the waste into furniture, household appliances, or other categories by analyzing the waste image, discharger information on the waste, and collector information on the waste, and analyzes discharger information on the waste. Then, a service life calculation unit that calculates the useful life of the waste, an appearance condition identification unit that identifies the appearance state of the waste by analyzing the collector information on the waste, and the type of the waste, the service life and the appearance state. Classification apparatus including a treatment method determination unit for multiplying the information by separate weights and summing them to calculate a classification result value, and comparing the calculated classification result value with a predetermined reference value to classify the corresponding waste as recycled or used goods; Include,
The category classification unit analyzes a waste image using a deep learning method to predict the type of waste to calculate a predicted value of the waste type, obtains an actual value of the waste type included in the discharger information and the collector information, An automatic classification system for recycled or used goods, characterized in that when the predicted value and the actual value are compared and matched with each other, the category of the corresponding waste is classified.
상기 카테고리 분류부는, 상기 폐기물 이미지에 포함된 폐기물 이미지 정보값과 미리 기계학습된 복수의 폐기물 이미지에 포함된 기준 이미지 정보값을 상호 비교하여 해당 폐기물을 가구, 가전 또는 기타 중 어느 하나로 분류하는 것을 특징으로 하는 재활용품 또는 중고물품의 자동 분류 시스템.
The method of claim 1,
The category classification unit compares the waste image information value included in the waste image with the reference image information value included in the plurality of machine-learned waste images to classify the waste into one of furniture, home appliances, or others. Automatic sorting system for recycled or used goods.
상기 분류 장치는, 상기 폐기물에 관한 배출자 정보를 자연어 처리하여 얻어진 결과값을 가구, 가전 또는 기타 카테고리로 맵핑시킨 복수의 키워드값과 대조하여 일치하는 카테고리로 해당 폐기물의 종류를 분류하는 것을 특징으로 하는 재활용품 또는 중고물품의 자동 분류 시스템.
The method of claim 1,
The classification device, characterized in that the classification of the waste by matching categories by matching a result value obtained by processing the discharger information on the waste in natural language with a plurality of keyword values mapped to furniture, home appliances, or other categories. Automatic sorting system for recycled or used goods.
상기 사용연한 연산부는, 상기 배출자 정보에 포함된 해당 폐기물의 구입 시기 정보와 해당 폐기물의 권장 사용 연한을 이용하여 해당 폐기물에 대한 사용 연한 정보를 연산하는 것을 특징으로 하는 재활용품 또는 중고물품의 자동 분류 시스템.
The method of claim 1,
The service life calculation unit is an automatic classification system for recycled products or used items, characterized in that the use of the information on the purchase time of the waste included in the discharger information and the recommended service life of the waste are calculated .
상기 외관상태 식별부는, 상기 수거자 정보에 포함된 해당 폐기물의 외관상태에 따라 부여된 점수와 사용자의 피드백 정보를 이용하여 해당 폐기물에 대한 외관 상태 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 재활용품 또는 중고물품의 자동 분류 시스템.
The method of claim 1,
The appearance state identification unit calculates appearance state information for the corresponding waste by using the score assigned according to the appearance state of the waste included in the collector information and the user's feedback information. Automatic sorting system.
상기 폐기물 배출자 단말로부터 전송된 폐기물 이미지와 폐기물에 관한 배출자 정보와 상기 폐기물 수거자 단말로부터 전송된 폐기물에 관한 수거자 정보를 수신하는 단계;
딥러닝 방식을 이용하여 상기 폐기물 이미지를 분석하여 해당 폐기물의 종류를 예측하여 폐기물 종류의 예측값을 산출하고, 상기 배출자 정보 및 상기 수거자 정보에 포함된 폐기물 종류의 실제값을 획득하고, 상기 예측값과 상기 실제값을 비교하여 서로 일치할 경우에 해당 폐기물의 카테고리를 가구, 가전 또는 기타 카테고리로 해당 폐기물의 종류를 분류하는 단계;
상기 폐기물에 관한 배출자 정보를 분석하여 해당 폐기물의 사용연한을 연산하는 단계;
상기 폐기물에 관한 수거자 정보를 분석하여 해당 폐기물의 외관상태를 식별하는 단계;
상기 폐기물의 종류를 분류하는 단계에서 얻어진 해당 폐기물 종류의 예측값과 상기 배출자 정보 또는 상기 수거자 정보에 포함된 해당 폐기물 종류의 실제값의 일치 여부를 판단하는 단계; 및
상기 폐기물의 종류, 상기 사용연한 및 상기 외관상태에 관한 정보에 각각 별도의 가중치를 곱하고 합산하여 얻어진 분류 결과값을 산출하고, 산출된 분류 결과값을 기 결정된 기준값과 비교하여 해당 폐기물을 재활용품 또는 중고물품으로 분류하는 단계를 포함하는 재활용품 또는 중고물품의 자동 분류 방법.
In the automatic classification method using a system interconnected through a network with a waste discharger terminal and a waste collector terminal,
Receiving a waste image transmitted from the waste discharger terminal, discharger information about the waste, and collector information about the waste transmitted from the waste collector terminal;
By analyzing the waste image using a deep learning method, predicting the type of waste to calculate a predicted value of the waste type, obtaining the actual value of the waste type included in the discharger information and the collector information, and obtaining the predicted value and Comparing the actual values and classifying the type of the waste into households, household appliances, or other categories when they match each other;
Analyzing discharger information on the waste and calculating a service life of the waste;
Analyzing the collector information on the waste to identify the appearance state of the waste;
Determining whether the predicted value of the waste type obtained in the step of classifying the waste type matches the actual value of the waste type included in the discharger information or the collector information; And
The classification result value obtained by multiplying and summing the information on the type of waste, the age of use, and the appearance condition, respectively, by a separate weight, is calculated, and the calculated classification result value is compared with a predetermined reference value, and the corresponding waste is recycled or used. Automatic classification method of recycled or used goods, including the step of classifying as goods.
상기 분류하는 단계는, 상기 판단하는 단계에서 상기 예측값과 상기 실제값이 일치하면 해당 폐기물을 재활용품 또는 중고물품으로 분류하고, 상기 판단하는 단계에서 상기 예측값과 상기 실제값이 일치하지 않으면 해당 폐기물에 대해서 판단 불가 또는 판단 보류로 분류하는 것을 특징으로 하는 재활용품 또는 중고물품의 자동 분류 방법.
The method of claim 8,
In the step of classifying, if the predicted value and the actual value coincide in the determining step, the waste is classified as a recycled product or a used product, and if the predicted value and the actual value do not coincide in the determining step, the waste is Automatic classification method of recycled products or used goods, characterized in that the classification as judgment impossible or judgment hold.
상기 분류하는 단계는, 상기 사용연한에 관한 정보와 상기 외관상태에 관한 정보를 이용하여 분류 결과값을 획득하고, 획득한 분류 결과값이 기 결정된 기준값보다 높을 경우에 중고용품으로 분류하고, 상기 기준값보다 낮을 경우에 재활용품으로 분류하는 것을 특징으로 하는 재활용품 또는 중고물품의 자동 분류 방법.The method of claim 9,
In the classifying step, a classification result value is obtained by using the information on the service life and the information on the appearance condition, and when the obtained classification result value is higher than a predetermined reference value, the classification is classified as used goods, and the reference value Automatic sorting method of recycled or used goods, characterized in that if it is lower than that classified as recycled goods.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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AMND | Amendment | ||
AMND | Amendment | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
GRNT | Written decision to grant |