TWI831010B - 智慧監控廢棄物清理之系統與方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供有一種智慧監控廢棄物清理之系統與方法，包括有複數個 作業裝置及作業流程，首先利用運輸工具裝載廢棄物進行載運作業，然後進入處理站對該廢棄物進行處理作業，其中，各該作業裝置或各該作業裝置的作業路徑上裝置有攝影機，以及偵測異常狀況發生的感測器，該攝影機於各該作業流程中進行錄影，並由錄製的影片中擷取圖像進行辨識，以確認各該作業流程中是否有發生異常狀況；或者，由該感測器偵測到異常狀況發生時觸發擷取該圖像進行辨識，以確認是否真正發生異常狀況。

Description

智慧監控廢棄物清理之系統與方法
本發明屬於廢棄物清理的監控技術，特別是有效監控廢棄物清理過程，確保廢棄物的正確清理，減少發生弊端的優良技術。
隨著文明的進度，各國對於廢棄物的清理問題，都逐漸加強重視，尤其是在生活品質提升的條件下，廢棄物的生成更是與日俱增，不僅破壞觀瞻、發出惡臭，更會污染環境、破壞生態，進一步危害人體健康，甚至危及人類生存。
目前，各國清理廢棄物的方式，多是委託給專業的廢棄物清理業者，由業者進行廢棄物的回收、運輸，直到最終的處理或再利用，並有專責機關進行監管之責，以確保廢棄物清理符合法規要求。
然而，因為廢棄物的清理規模相當龐大，流程極為冗長，故參與人數眾多，時間持久，當清理過程中任一階段發生問題，不僅影響整個廢棄物清理成果，而且不容易找到問題所在，難以懲處失職人員。
其中，最大的問題在於，整個廢棄物的清理流程沒有完善的監控制度，即使有心解決問題，也不易察覺問題所在，即使要求工作人員隨時進行記錄，但人力監控的有效性原本就不高，而且要進行資料的變造也並非困難之事，長期下來，廢棄物的有效清理，仍是一個難以達成的夢魘。
事實上，隨著科技的進步，自動化科技的發展讓業者、監管人員在廢棄物清理過程的記錄、驗證中更為容易，也可以產生相關的報表以供存查，但目前問題在於，沒有一套有效整合監控廢棄物清理的系統，故即使有優良的監控工具，但缺少相關機制予以使用，導致廢棄物的清理仍然成效不彰，有賴於從事業者積極研發改良。
有鑒於前述缺失，本案發明人積極進行研發，經過詳細的實驗過程與實際操作測試，進而研發出本件智慧監控廢棄物清理之系統與方法。
為克服上述缺點，本發明的目的在於提供一種智慧監控廢棄物清理之系統與方法，利用全程可控制的監控技術，將廢棄物在清理過程的每一階段作業詳實記錄，自動進行異常判斷，減少人為的失誤，使廢棄物的清理過程安全透明，確保廢棄物的清理符合要求。
本發明的另一目的在於提供一種智慧監控廢棄物清理之系統與方法，其中各階段的作業過程採取自動化監控作業，避免人為的疏忽或竄改資料的發生，讓整個廢棄物的清理過程更為正確。
為了達到以上目的，本發明提供一種智慧監控廢棄物清理之系統，包括有以下作業裝置：
運輸工具，用來運輸廢棄物；
處理站，接收該運輸工具運來的該廢棄物；
攝影機，裝置在各該作業裝置或各該作業裝置的作業路徑上，以在各該作業裝置處理作業流程時進行錄影；
控制模組，連接該攝影機拍攝、傳輸影片，或者擷取該影片的圖像；
計算模組，連接於該控制模組，以輸入該控制模組擷取的該圖像進行辨識；
感測器，裝置在各該作業裝置或各該作業路徑上，並連接至該控制模組，當該感測器偵測異常狀況發生時，經由該控制模組擷取該圖像進行辨識，以確認是否真正發生異常狀況。
根據前述系統，本發明更提供一種智慧監控廢棄物清理之方法，包括以下作業流程：
載運作業，將廢棄物上料至運輸工具，並運輸到處理站，然後下料該廢棄物至該處理站的處理前暫存區；
處理作業，對該廢棄物投料至該處理站進行處理，然後出料移至該處理站的處理後暫存區，暫存並等待後續處理；
於各該作業流程場所裝置攝影機，以及偵測異常狀況發生的感測器，該攝影機於各該作業流程中進行錄影，並由錄製的影片中擷取圖像進行辨識，以確認各該作業流程中是否有發生異常狀況；或者，由該感測器偵測到異常狀況發生時觸發擷取該圖像進行辨識，以確認是否真正發生異常狀況。
除了前述該攝影機設定特定時間錄影或者透過該感測器觸發錄影外，還可由該攝影機透過該圖像辨識方法，判斷各該作業流程是否正在作業，或是是否有特定物體進入作業地點，自動觸發該攝影機進行錄影，並擷取該影片中的該圖像進行辨識。
3-1~3-2、4-1~4-3、6-1~6-4:步驟
10:作業裝置
11:運輸工具
12:處理站
121:處理前暫存區
122:處理後暫存區
21:攝影機
22:控制模組
23:計算模組
24:感測器
25:儲存模組
50:圖像辨識
51:圖像相似度辨識
52:存量辨識
53:物件辨識
54:物件動作辨識
55:物件定位辨識
圖1為本發明的智慧監控廢棄物清理之系統架構圖；
圖2為該智慧監控廢棄物清理之系統的監控相關裝置結構示意圖；
圖3為該智慧監控廢棄物清理之系統的整體作業流程圖；
圖4為該智慧監控廢棄物清理之方法的圖像辨識作業流程圖；
圖5為該智慧監控廢棄物清理之方法的圖像辨識種示意圖；以及
圖6為該智慧監控廢棄物清理之方法的各階段圖像辨識種示意圖。
下面結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特徵能更易於被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護範圍做出更為清楚明確的界定。
請參閱圖1所示，本發明提供一種智慧監控廢棄物清理之系統，包括有以下作業裝置10：
運輸工具11，例如垃圾車、資源回收車等，用來運輸廢棄物；
處理站12，用來處理該廢棄物，該處理站12設置有處理前暫存區121與處理後暫存區122，當該運輸工具11裝載該廢棄物後，會移動至該處理站12，並先放到該處理前暫存區121存放，待完成檢查後，再一一送入該處理站12進行處理，處理後剩餘的產品，依照廢棄物特性、種類或處理方式分類堆放到該處理後暫存區122，再由相關業者進行後續處理。
請參閱圖2所示，配合前述各作業裝置10，本發明的智慧監控廢棄物清理之系統，主要具有下述監控相關裝置：
攝影機21，裝置在各該作業裝置10或各該作業裝置10的作業路徑上，以在各該作業裝置10處理作業流程時進行錄影；
控制模組22，連接該攝影機21進行拍攝、傳輸影片，或者擷取該影片的圖像；
計算模組23，連接於該控制模組22，以輸入該控制模組22擷取的該圖像進行辨識；
感測器24，裝置在各該作業裝置10或各該作業路徑上，並連接至該控制模組22，當該感測器24偵測異常狀況發生時，經由該控制模組22擷取該圖像進行辨識，以確認是否真正發生異常狀況。
該攝影機21可由該控制模組22設計全程錄影或定時進行錄影，並設定條件擷取該影片的圖像，交由該計算模組23進行辨識，以判斷是否發生異常狀況。
該感測器24可為RFID標籤、液位計、車斗抬升器、磅秤等裝置，該RFID標籤、該液位計裝置在該廢棄物上，用以確保該廢棄物的內容與登記資料相符，而該車斗抬升器裝置在該運輸工具11上，用以確保該廢棄物正常的裝卸過程，該磅秤則裝置在各處，用以檢查該廢棄物的重量以確認內容物，當然，也可為其它感測器24，視需要而進行調整。
另外，該計算模組23連接有儲存模組25，用以儲存該影片或該圖像，以供事後保存與查詢，該儲存模組25可為本地資料庫，或者，該儲存模組25為雲端資料庫，以方便資料存取，並防止竄改內容。
請復參圖3所示，根據前述智慧監控廢棄物清理之系統，本發明提供一種智慧監控廢棄物清理之方法，包括以下作業流程：
3-1.載運作業，將該廢棄物整理、包裝完成，然後上料至該運輸工具，由該運輸工具將該廢棄物載運到該處理站，隨後將該廢棄物下料並存放至該處理站的該處理前暫存區；
3-2.處理作業，將該處理前暫存區存放的該廢棄物，投料至該處理站以對該廢棄物進行處理，然後出料移至該處理站的該處理後暫存區，暫存並等待相關業者進行後續處理。
請參閱圖4所示，配合前述各作業流程，本發明的智慧監控廢棄物清理之方法，主要具有下述監控流程：
4-1.由各該作業流程場所裝置的該攝影機，於各該作業流程中進行即時監控；
4-2.由監控畫面中擷取該圖像，以進行該圖像辨識，或者由各該作業流程場所裝置的該感測器，於各該作業流程中進行監控，當該圖像辨識內容或該感測器偵測到該作業流程(上料、下料、投料等)正在作業時則進行觸發錄影(該攝影機對相關的該影片產生時間戳記，透過標註的時間來自動剪輯出處在該作業流程的該影片)，並擷取該作業流程的該影片中的該圖像；
4-3.進行在該作業流程時的該圖像辨識，以確認各該作業流程中是否有發生異常狀況。
該攝影機設定時間定時自該作業流程的該影片中擷取該圖像進行辨識，以確認是否有發生異常狀況。
或者，該攝影機設定於各該作業流程進入必要的地點時自該影片中擷取該圖像進行辨識，以確認是否有發生異常狀況。
參閱圖5所示，本發明所稱的圖像辨識50種類，主要具有下述幾種：
圖像相似度辨識51，透過相似度比對的演算法分析該圖像的內容是否異常(如畫面變黑)，以確認各該作業流程是否有發生異常狀況；
存量辨識52，由該圖像中的該廢棄物形狀計算該廢棄物之重量，以確認質量平衡；
物件辨識53，以辨識出該圖像中的人員、機具、該廢棄物、或其它產品，進一步辨識該物件之種類，例如不同的該廢棄物種類或不同的該產品種類等；
物件動作辨識54，以辨識出該圖像中的人員或物品之動作，判別該動作是否符合目前該作業流程的操作；以及
物件定位辨識55，以辨識出該圖像中的人員或物品在該像中的位置，判別目前該作業流程的作業位置或作業路徑是否正確。
另外，對於圖4中的步驟4-2所述的觸發錄影並擷取圖像方法，除了由該攝影機設定特定時間錄影外，還可進一步使用以下觸發錄影方式：
4-2-1.圖像辨識觸發，該攝影機透過圖5的該圖像辨識方法，判斷各該作業流程是否正在作業，或者判斷是否有特定物體進入作業地點，若有上述任一種情況發生則自動觸發該攝影機進行錄影，並擷取該影片中的該圖像進行辨識；或者，
4-2-2.該感測器觸發，以判斷是否有特定物體進入作業地點？是否有特定設備被啟動？或是是否有該作業流程正在作業？若有上述任一種情況發生則自動觸發該攝影機進行錄影，並擷取該影片中的該圖像進行辨識，用來判斷是否有發生異常狀況。
請參閱圖6所示，針對前述圖像辨識種類，各該作業流程根據不同階段需求，分別進行其中部分種類如下：
6-1.載運階段，進行圖像相似度辨識、存量辨識、物件辨識、物件動作辨識；
6-2.處理前暫存階段，進行圖像相似度辨識、存量辨識、物件辨識；
6-3.處理階段，進行圖像相似度辨識、物件辨識、物件動作辨識、物件定位辨識；以及
6-4.處理後暫存階段，進行圖像相似度辨識、存量辨識、物件辨識；
當然，各該作業流程亦可根據需要增加其它該圖像辨識的種類，而不受限於前述種類。
以上實施方式只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在於讓熟悉此項技術的人瞭解本發明的內容並加以實施，並不能以此限制本發明的保護範圍，凡根據本發明精神實質所做的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護範圍內。
10:作業裝置
21:攝影機
22:控制模組
23:計算模組
24:感測器
25:儲存模組

Claims (11)

  1. 一種智慧監控廢棄物清理之方法，包括以下作業流程：載運作業，將廢棄物上料至運輸工具，並運輸到處理站，然後下料該廢棄物至該處理站的處理前暫存區；處理作業，對該廢棄物投料至該處理站進行處理，然後出料移至該處理站的處理後暫存區，暫存並等待後續處理；其特徵在於：於各該作業流程場所裝置攝影機，以及偵測異常狀況發生的感測器，該攝影機於各該作業流程中進行錄影，並由錄製的影片中擷取圖像進行辨識，以確認各該作業流程中是否有發生異常狀況；或者，由該感測器偵測到異常狀況發生時觸發擷取該圖像進行辨識，以確認是否真正發生異常狀況，其中，該感測器為RFID標籤、液位計、車斗抬升器、磅秤，用以判斷是否有特定物體進入作業地點、是否有特定設備被啟動、或是是否有該作業流程正在作業，當有任一情況發生則自動觸發該攝影機進行錄影，並擷取該影片中的該圖像進行辨識。
  2. 如請求項1所述的智慧監控廢棄物清理之方法，其中，該攝影機設定時間定時自該影片中擷取該圖像進行辨識，以確認是否有發生異常狀況。
  3. 如請求項1所述的智慧監控廢棄物清理之方法，其中，該攝影機設定於各該作業流程進入必要的地點時自該影片中擷取該圖像進行辨識，以確認是否有發生異常狀況。
  4. 如請求項1所述的智慧監控廢棄物清理之方法，其中，該攝影機透過該圖像辨識方法，判斷各該作業流程是否正在作業，或是是否有特定物體 進入作業地點，自動觸發該攝影機進行錄影，並擷取該影片中的該圖像進行辨識。
  5. 如請求項1所述的智慧監控廢棄物清理之方法，其中，該圖像辨識為圖像相似度辨識，透過相似度比對的演算法分析該圖像的內容是否異常，以確認各該作業流程是否有發生異常狀況。
  6. 如請求項1所述的智慧監控廢棄物清理之方法，其中，該圖像辨識為存量辨識，由該圖像中的該廢棄物形狀計算該廢棄物之重量，以確認質量平衡。
  7. 如請求項1所述的智慧監控廢棄物清理之方法，其中，該圖像辨識為物件辨識，以辨識出該圖像中的人員、機具、該廢棄物、或其它產品，進一步辨識該物件之種類，例如不同的該廢棄物種類或不同的該產品種類等。
  8. 如請求項1所述的智慧監控廢棄物清理之方法，其中，該圖像辨識為物件動作辨識，以辨識出該圖像中的人員或物品之動作，判別該動作是否符合目前該作業流程的操作。
  9. 如請求項1所述的智慧監控廢棄物清理之方法，其中，該圖像辨識為物件定位辨識，以辨識出該圖像中的人員或物品在該圖像中的位置，判別目前該作業流程的作業位置或作業路徑是否正確。
  10. 一種智慧監控廢棄物清理之系統，包括有以下作業裝置：運輸工具，用來運輸廢棄物；處理站，接收該運輸工具運來的該廢棄物；攝影機，裝置在各該作業裝置或各該作業裝置的作業路徑上，以在各該作 業裝置處理作業流程時進行錄影；控制模組，連接該攝影機拍攝、傳輸影片，或者擷取該影片的圖像；計算模組，連接於該控制模組，以輸入該控制模組擷取的該圖像進行辨識；感測器，裝置在各該作業裝置或各該作業路徑上，並連接至該控制模組，當該感測器偵測異常狀況發生時，經由該控制模組擷取該圖像進行辨識，以確認是否真正發生異常狀況，其中，該感測器為RFID標籤、液位計、車斗抬升器、磅秤，用以感測不同的異常狀況發生。
  11. 如請求項10所述的智慧監控廢棄物清理之系統，其中，該計算模組連接有儲存模組，用以儲存該影片或該圖像。
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