TWI612297B - 容器材質識別系統 - Google Patents

Abstract

本發明實施例提供一種容器材質識別系統，用以判斷一容器是否為一PET材質。容器材質識別系統包括一作動件、一光學感測器與一處理器。作動件具有一放置架，且容器設置於放置架。光學感測器對容器之一底部進行一光學識別，以據此產生一結果訊號。處理器耦接光學感測器，接收結果訊號，且根據結果訊號判斷容器是否為PET材質。據此，本發明實施例之容器材質識別系統可簡化判斷機制，以達到有效回收PET材質的容器的目的。

Description

容器材質識別系統

本發明提供一種容器材質識別系統，特別是指一種判斷一容器是否為PET材質的容器材質識別系統。

現行自動化的容器回收系統大多為以下組成結構及工作原理。容器回收系統之機體設置有一個或多個不同類別的容器投入口。當使用者投入欲回收容器以後，機體內部即以多個感測器檢測容器之重量、體積、透明程度、導電/磁度、外型或其他分類標籤(如條碼、感應標籤)，以據此判斷欲回收容器之類別。

目前最常使用的寶特瓶為PET材質的容器(1號瓶)，且回收價值高。而現行的容器回收系統通常以密度、透明度來判斷PET材質的容器。此外，若PET材質的容器內殘留液體，更會提高錯誤判別的機率。

因此，若容器回收系統能簡化判斷PET材質的容器，將可達到有效回收PET材質的容器的目標。

本發明實施例提供一種容器材質識別系統，用以判斷一容器是否為一PET材質。容器材質識別系統包括一作動件、一光學感測器與一處理器。作動件具有一放置架，且容器設置於放置架。光學感測器對容器之一底部進行一光學識別，以據此產生一結果 訊號。而處理器則耦接光學感測器，接收結果訊號，且根據結果訊號判斷容器是否為PET材質。

綜合以上所述，本發明實施例提供一種容器材質識別系統，其對容器的底部進行一光學識別(optical recognition)，以判斷此容器是否為PET材質。據此，本發明實施例之容器材質識別系統可簡化判斷機制，以達到有效回收PET材質的容器的目的。

為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。

10‧‧‧容器

100‧‧‧容器材質識別系統

110‧‧‧作動件

112‧‧‧放置架

112a‧‧‧固定部

120‧‧‧光學感測器

130‧‧‧處理器

BT1‧‧‧底部

Sr1‧‧‧結果訊號

20‧‧‧容器

200‧‧‧容器材質識別系統

210‧‧‧作動件

212‧‧‧放置架

220‧‧‧光學感測器

221‧‧‧光收發器

222‧‧‧光能量分析器

223‧‧‧光收發器

225‧‧‧光收發器

230‧‧‧處理器

BT2‧‧‧底部

Sr2‧‧‧結果訊號

30‧‧‧容器

300‧‧‧容器材質識別系統

310‧‧‧作動件

312‧‧‧放置架

320‧‧‧光學感測器

321‧‧‧光收發器

322‧‧‧光能量分析器

323‧‧‧光收發器

325‧‧‧光收發器

330‧‧‧處理器

BT3‧‧‧底部

D1‧‧‧預定距離

E1‧‧‧光能量訊號

E2‧‧‧光能量訊號

E3‧‧‧光能量訊號

S1‧‧‧發射訊號

S2‧‧‧發射訊號

S3‧‧‧發射訊號

40‧‧‧容器

41‧‧‧容置空間

400‧‧‧容器材質識別系統

410‧‧‧作動件

412‧‧‧放置架

420‧‧‧光學感測器

422‧‧‧影像辨識裝置

430‧‧‧處理器

BT4‧‧‧底部

CA‧‧‧攝像鏡頭

DOT‧‧‧特殊胚型

Sr4‧‧‧結果訊號

圖1是本發明一實施例之容器材質識別系統的示意圖。

圖2是本發明另一實施例之容器材質識別系統的示意圖。

圖3是本發明另一實施例之容器材質識別系統的示意圖。

圖4是本發明另一實施例之容器材質識別系統的示意圖。

圖5是圖4之容器的底部的示意圖。

在下文中，將藉由圖式說明本發明之各種例示實施例來詳細描述本發明。然而，本發明概念可能以許多不同形式來體現，且不應解釋為限於本文中所闡述之例示性實施例。此外，在圖式中相同參考數字可用以表示類似的元件。

本發明實施例提供一種容器材質識別系統，其對容器的底部進行一光學識別(optical recognition)，以判斷此容器是否為PET材質。更進一步來說，容器材質識別系統之一光學感測器利用PET材質之光譜特性及/或利用容器的影像特性對容器的底部進行光學識別，以據此判斷此容器是否為PET材質。使得本發明實施例之容器材質識別系統可簡化判斷機制，以達到有效回收PET材質的 容器的目的。以下將進一步介紹本發明揭露之容器材質識別系統。

首先，請參考圖1，其顯示本發明一實施例之容器材質識別系統的示意圖。如圖1所示，容器材質識別系統100為用來判斷一容器10是否為一PET材質，並在判斷容器10為PET材質時進行回收此容器10的運作。反之，當容器材質識別系統100判斷容器10非PET材質時，則進行不回收此容器10或其他相對應的運作，本發明對此不作限制。

容器材質識別系統100包括一作動件110、一光學感測器120與一處理器130。作動件110具有一放置架112，且容器10設置於放置架112上。在本實施例中，放置架112具有一固定部112a，容器10將暫時卡固在放置架112之固定部112a上，以供光學感測器120對容器10作進一步感測。光學感測器120設置在放置架112的附近，且與放置架對應設置。因此，光學感測器120將對容器10之一底部BT1進行一光學識別，以據此產生一結果訊號Sr1至處理器130。

處理器130耦接光學感測器120，接收結果訊號Sr1，且根據結果訊號Sr1判斷容器10是否為PET材質。在本實施例中，若結果訊號Sr1代表容器10為PET材質(如結果訊號為"1")，處理器130判斷容器10為PET材質，並控制作動件110進行回收容器10的運作。例如，作動件110控制放置架112之固定部112a離開容器10，以讓容器10掉入容器材質識別系統100中的回收桶(未繪於圖式中)。反之，若結果訊號Sr1代表容器10非PET材質(如結果訊號為"0")，處理器130判斷容器10非PET材質，並控制作動件110進行不回收容器10的運作。例如，作動件110控制放置架112之固定部112a卡固容器10，又或者控制放置架112移動到非PET回收桶，並控制固定部112a離開容器10，以讓容器10掉入非PET回收桶(未繪於圖式中)，本發明對此不作限制。

在其他實施例中，處理器130可在接收到結果訊號Sr1為代表容器10為PET材質一預定次數時，處理器130才會判斷容器10為PET材質。舉例來說，預定次數為5次。在5次結果訊號Sr1中，具有4次結果訊號Sr1代表容器10為PET材質，以及1次結果訊號Sr1代表容器10不為PET材質。因此，處理器130將會判斷容器10為PET材質。故本發明並不限制處理器130接收結果訊號Sr1的次數。

值得注意的是，光學感測器可利用PET材質之光譜特性(對應到圖2-3)，及/或利用容器的影像特性(對應到圖4-5)，來對容器的底部進行光學識別，以據此判斷此容器是否為PET材質。以下將先以光學感測器利用PET材質之光譜特性對容器的底部進行光學識別作進一步的介紹。

1-7號的塑膠材質分別為PET材質、HDPE材質、PVC材質、LDPE材質、PP材質、PS材質與其他類材質。由於每個塑膠材質皆具有不同的光譜特性，因此，光學感測器220可利用PET材質的光譜中，足夠代表PET材質的某些特殊波段之光能量強度來決定容器10是否為PET材質。舉例來說，於PET材質的光譜中，特殊波段700nm、760nm與910nm之光能量強度為足夠代表PET材質。

如圖2所示，圖2顯示本發明另一實施例之容器材質識別系統的示意圖。相較於前一實施例之光學感測器120，本實施例的光學感測器220具有複數個光收發器221、223、225以及一光能量分析器222。每一個光收發器221、223、225發射具有一特殊波段的一發射訊號至容器20的底部BT2，且接收底部BT2反射的一光能量訊號。而每一個光收發器221、223、225之特殊波段皆不相同。此外，本實施例的光收發器221、223、225接觸容器20的底部BT2，以避免發射訊號或光能量訊號在傳遞的過程中會有能量衰減。

光能量分析器222係耦接多個光收發器221、223、225，且接收每一個光收發器221、223、225之光能量訊號。而光能量分析器222將分析接收到的這些光能量訊號之間的一特殊關係。因此，光能量分析器222可藉由分析接收到的這些光能量訊號之間的特殊關係來得知容器10是否為PET材質。而有關處理器230、作動件210、放置架212之間的連結關係與運作大致上與前一實施例之處理器130、作動件110、放置架112之間的連結關係與運作相同，故在此不再贅述。

在本實施例中，上述特殊關係為這些光能量訊號之間的一能量大小關係。舉例來說，於PET材質的光譜中，特殊波段700nm、760nm與910nm之光能量強度為足夠代表PET材質。光收發器221、223、225發射具有特殊波段700nm、760nm與910nm的發射訊號至底部BT2。而光收發器221、223、225分別接收到例如2600、2200與6600的光能量訊號(如下表一所示)。

因此，光能量分析器222將計算出特殊波段700nm與760nm之光能量訊號為小於3000，特殊波段910nm為大於6000，且彼此之間的能量大小關係為{(2600>2200),(2200<6600),(6600>2600)}={大於,小於,大於}。而上述特殊波段之間的能量大小關係代表容器20為PET材質，故光能量分析器222將產生代表容器20為PET材質的結果訊號Sr2至處理器230。反之，若光能量分析器222計算出特殊波段700nm、760nm與910nm之間的光能量訊號不具有上述能量大小關係，則光能量分析器222將產生代表容器20非PET材質的結果訊號Sr2至處理器230。

藉此，光能量分析器222可透過特殊波段的光能量訊號之間的能量大小關係來判斷容器20是否為PET材質。

而在其他實施例中，上述特殊關係可為這些光能量訊號之間的一能量比例關係。同樣以表<一>之例子來作說明，於PET材質的光譜中，特殊波段700nm、760nm與910nm之光能量強度為足夠代表PET材質。光收發器221、223、225發射具有特殊波段700nm、760nm與910nm的發射訊號至底部BT2。而光收發器221、223、225分別接收到例如2600、2200與6600的光能量訊號。

因此，光能量分析器222將計算出特殊波段700nm、760nm與910nm之間的能量比例關係為1.2：1：3。而上述特殊波段之間的能量比例關係代表容器20為PET材質，故光能量分析器222將產生代表容器20為PET材質的結果訊號Sr2至處理器230。反之，若光能量分析器222計算出特殊波段700nm、760nm與910nm之間的光能量訊號不具有上述能量比例關係，則光能量分析器222將產生代表容器20非PET材質的結果訊號Sr2至處理器230。

藉此，光能量分析器222可透過特殊波段的光能量訊號之間的能量比例關係來判斷容器20是否為PET材質。更進一步來說，在此實施例中，由於光能量分析器222為利用能量比例關係(即光能量訊號之間的比例關係)來進行判斷。當光學感測器220中的元件效能衰減，或者容器20放置位置不佳時，光能量訊號之間的比例關係不會因為訊號衰減而改變。相較於光能量分析器222利用能量大小關係來判斷，利用能量比例關係來判斷更為穩定。

在其他實施例中，每一個光收發器與容器的底部亦可具有一預定距離。如圖3所示，光學感測器320之光收發器321、323、325與容器30的底部BT3具有一預定距離D1，且較佳地，預定距離D1為介於0~0.1公分之間，以避免發射訊號S1、S2、S3或光能量訊號E1、E2、E3在傳遞的過程中會有能量衰減。

因此，每一個光收發器321、323、325發射具有特殊波段的 一發射訊號S1、S2、S3至容器30的底部BT3，且接收底部BT3反射的一光能量訊號E1、E2、E3。而每一個光收發器321、323、325之特殊波段皆不相同。光能量分析器322耦接多個光收發器321、323、325，且接收每一個光收發器321、323、325之光能量訊號。而光能量分析器322將分析接收到的這些光能量訊號之間的一特殊關係，以藉此得知容器30是否為PET材質。而有關處理器330、作動件310、放置架312之間的連結關係與運作大致上與前一實施例之處理器230、作動件210、放置架212之間的連結關係與運作相同，故在此不再贅述。

以上為光學感測器利用PET材質之光譜特性對容器的底部進行光學識別的介紹。接下來將以光學感測器利用容器的影像特性(對應到圖4-5)對容器的底部進行光學識別作進一步的介紹。

如圖5所示，由於PET材質的容器40是由射出成型製成，故容器40的底部BT4會有一特殊胚型DOT，即圓形圖案，且圓形圖案形成在底部BT4的中央。此外，本實施例的特殊胚型DOT亦可為近似圓形圖案，且圓形圖案亦可形成在底部BT4的中央附近，本發明對此不作限制。因此，光學感測器220可透過辨識容器40的底部BT4是否有特殊胚型DOT，來決定容器40是否為PET材質。

如圖4所示，圖4顯示本發明另一實施例之容器材質識別系統的示意圖。相較於前一實施例之光學感測器220與320，本實施例的光學感測器420具有一影像辨識裝置422。影像辨識裝置422耦接處理器430，且設置在容器40之一容置空間41的外部。影像辨識裝置422用來辨識容器40之底部BT4是否有代表容器40為PET材質的特殊胚型DOT。

更進一步來說，影像辨識裝置422透過一攝像鏡頭CA擷取容器40之底部BT4的影像。影像辨識裝置422接著將影像透過一影像處理技術，辨識容器40之底部BT4是否有特殊胚型DOT。 若影像辨識裝置422辨識容器40之底部BT4具有特殊胚型DOT，影像辨識裝置422將產生代表容器40為PET材質的結果訊號Sr4至處理器430。反之，若影像辨識裝置422辨識容器40之底部BT4不具有特殊胚型DOT，影像辨識裝置422將產生代表容器40非PET材質的結果訊號Sr4至處理器430。

藉此，影像辨識裝置422可透過容器40的底部BT4的特殊胚型DOT來判斷容器40是否為PET材質，並將結果訊號Sr4傳送至處理器430，以控制作動件410進行回收/不回收容器40的運作。而有關處理器430、作動件410、放置架412之間的連結關係與運作大致上與前一實施例之處理器130、作動件110、放置架112之間的連結關係與運作相同，故在此不再贅述。

綜上所述，本發明實施例提供一種容器材質識別系統，其對容器的底部進行光學識別(optical recognition)，以判斷此容器是否為PET材質。更進一步來說，容器材質識別系統之一光學感測器利用PET材質之光譜特性及/或利用容器的影像特性對容器的底部進行光學識別，以據此判斷此容器是否為PET材質。使得本發明實施例之容器材質識別系統可簡化判斷機制，以達到有效回收PET材質的容器的目的。

以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。

10‧‧‧容器

100‧‧‧容器材質識別系統

110‧‧‧作動件

112‧‧‧放置架

112a‧‧‧固定部

120‧‧‧光學感測器

130‧‧‧處理器

BT1‧‧‧底部

Sr1‧‧‧結果訊號

Claims (9)

1. 一種容器材質識別系統，用以判斷一容器是否為一PET材質，該容器材質識別系統包括：一作動件，具有一放置架，且該容器設置於該放置架；一光學感測器，對該容器之一底部進行一光學識別，以據此產生一結果訊號；以及一處理器，耦接該光學感測器，接收該結果訊號，且根據該結果訊號判斷該容器是否為該PET材質；其中，該光學感測器具有：複數個光收發器，每一該光收發器發射具有一特殊波段的一發射訊號至該底部，且接收該底部反射的一光能量訊號，其中每一該光收發器之該特殊波段不相同；以及一光能量分析器，耦接該些光收發器，且接收每一該光收發器之該光能量訊號；其中，該光能量分析器分析該些光能量訊號之間的一特殊關係，若該特殊關係代表該容器為該PET材質，該光能量分析器產生代表該容器為該PET材質的該結果訊號。
2. 如請求項1之容器材質識別系統，其中，若該處理器判斷該容器為該PET材質，控制該作動件進行回收該容器的運作。
3. 如請求項1之容器材質識別系統，其中，該些光收發器接觸該底部，或該些光收發器與該底部具有一預定距離。
4. 如請求項1之容器材質識別系統，其中，該特殊關係為該些光能量訊號之間的一能量大小關係。
5. 如請求項1之容器材質識別系統，其中，該特殊關係為該些光 能量訊號之間的一能量比例關係。
6. 如請求項1之容器材質識別系統，其中，該處理器接收到該結果訊號為代表該容器為該PET材質一預定次數時，該處理器判斷該容器為該PET材質。
7. 一種容器材質識別系統，用以判斷一容器是否為一PET材質，該容器材質識別系統包括：一作動件，具有一放置架，且該容器設置於該放置架；一光學感測器，對該容器之一底部進行一光學識別，以據此產生一結果訊號；以及一處理器，耦接該光學感測器，接收該結果訊號，且根據該結果訊號判斷該容器是否為該PET材質；其中，該光學感測器具有一影像辨識裝置，該影像辨識裝置耦接該處理器，且設置在該容器之一容置空間的外部，該影像辨識裝置用以辨識該容器之該底部是否有代表該容器為該PET材質的一特殊胚型，其中若該影像辨識裝置辨識該容器之該底部具有該特殊胚型，該影像辨識裝置產生代表該容器為該PET材質的該結果訊號。
8. 如請求項7之容器材質識別系統，其中，該特殊胚型為一圓形圖案或一近似圓形圖案，且該特殊胚型形成於該底部之中央或中央附近。
9. 如請求項7之容器材質識別系統，其中，若該處理器判斷該容器為該PET材質，控制該作動件進行回收該容器的運作，且該處理器接收到該結果訊號為代表該容器為該PET材質一預定次數時，該處理器判斷該容器為該PET材質。