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公開番号2025078714
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-20
出願番号2025032560,2023075365
出願日2025-03-03,2019-01-31
発明の名称情報処理装置、情報処理プログラム、および情報処理方法
出願人荏原環境プラント株式会社,株式会社Ridge-i
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類F23G 5/50 20060101AFI20250513BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】ごみピット内の廃棄物の種類を識別できる情報処理装置を提供する。
【解決手段】情報処理装置は、廃棄物が貯留されるごみピット内を撮像した過去の画像データに廃棄物の種類がラベリングされた教師データを学習することにより生成された識別アルゴリズムを有し、ごみピット内を撮像した新たな画像データを入力としてごみピット内に貯留されている廃棄物の種類を識別する種類識別部を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
廃棄物が貯留されるごみピット内の映像を撮像することにより得られる過去の画像データに前記廃棄物の種類がラベリングされた教師データを学習済みの識別アルゴリズムを用いて、前記ごみピット内の新たな画像データを入力として前記ごみピット内に貯留されている廃棄物の種類を識別する種類識別部を備え、
前記種類識別部にて種類を識別される廃棄物は、廃棄物処理プラントの燃焼状態に影響を与える第１の廃棄物を含み、
前記種類識別部の識別結果に基づいて廃棄物処理プラントの制御を行うプラント制御部をさらに備え、
前記プラント制御部は、前記廃棄物の燃焼を制御する燃焼制御装置に前記種類識別部の識別結果を送信する燃焼制御部を含み、
前記燃焼制御部は、前記種類識別部の識別結果として、前記廃棄物の種類の比率を質情報に変換したラベル、前記燃焼状態に影響を与える第１の廃棄物の割合が大きいことを示すラベルのいずれか１つ以上を前記燃焼制御装置に送信する、
ことを特徴とする情報処理装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記廃棄物の種類の比率を質情報に変換したラベルは、投入ＯＫ、投入ＮＧ、カロリＬ（Ｌｏｗ）、カロリＭ（Ｍｉｄｄｌｅ）、カロリＨ（Ｈｉｇｈ）のいずれか１つ以上を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記廃棄物処理プラントの燃焼状態に影響を与える第１の廃棄物は、未破袋ごみ袋、底ごみ、剪定枝、粗大破砕ごみ、のうち１つ以上を含む、
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。
【請求項４】
前記識別アルゴリズムは、線形回帰、ボルツマンマシン、ニューラルネットワーク、サポートベクターマシン、ベイジアンネットワーク、スパース回帰、決定木、ランダムフォレストを用いた統計的推定、強化学習、深層学習、のうちの１つまたは２つ以上を含む、
ことを特徴とする請求項１～３に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記画像データは、ＲＧＢカメラにより撮像された廃棄物の形状および色彩画像データ、近赤外線カメラにより撮像された廃棄物の近赤外線画像データ、３ＤカメラまたはＲＧＢ－Ｄカメラにより撮像された廃棄物の３次元画像データ、のうちの１つまたは２つ以上を含む、
ことを特徴とする請求項１～４に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記廃棄物の種類は、ごみ袋未破袋ごみ、紙ごみ、剪定枝、布団、汚泥、粗大破砕ごみ、段ボール、麻袋、紙袋、底ごみ、のうちの１つまたは２つ以上を含む、
ことを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記識別アルゴリズムは、前記ごみピット内の映像を撮像することにより得られる過去の画像データに前記廃棄物の種類がラベリングされるとともに前記廃棄物以外の識別対象物が種類別にラベリングされた教師データを学習済みであり、
前記種類識別部は、前記ごみピット内の新たな画像データを入力として前記識別アルゴリズムを利用して前記ごみピット内に貯留されている廃棄物の種類とともに廃棄物以外の識別対象物の種類を識別する、
ことを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の情報処理装置。
【請求項８】
前記廃棄物以外の識別対象物の種類は、廃棄物処理プラントの梁、ごみピットの側壁、ごみピット内に貯留されている廃棄物の山の崖、前記廃棄物の攪拌または搬送を行うクレーン、のうちの１つまたは２つ以上を含む、
ことを特徴とする請求項７に記載の情報処理装置。
【請求項９】
前記種類識別部の識別結果を定期的にモニタリングし、前記識別アルゴリズムのモデル見直し及び／または更新の要否を判断する
ことを特徴とする請求項１～８に記載の情報処理装置。
【請求項１０】
前記種類識別部の識別結果の正常・異常判定を行い、焼却炉の運営において問題があるか判断し、異常検出された画像データに対して再度廃棄物の種類別にラベリングを行い、新しく教師データを用意し、識別アルゴリズム生成部が新しく用意された教師データを学習して、識別アルゴリズムを生成する識別アルゴリズム生成部とをさらに備える
ことを特徴とする請求項９に記載の情報処理装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物の種類を識別する情報処理装置、情報処理プログラム、および情報処理方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、廃棄物処理プラントでは、家庭ごみや粗大破砕ごみ、剪定枝、汚泥など、質の異なる様々な種類の廃棄物がごみピット内に投入される。これらの様々な種類の廃棄物はごみピット内に貯留されたのち一緒に焼却炉に投入され、焼却炉内で処理される。焼却炉に投入される廃棄物の質は、当該廃棄物に含まれる各種廃棄物の割合により決まり、これが燃焼に影響する。燃焼を安定化させるために、ごみピット内ではクレーンによる廃棄物の攪拌を行い、廃棄物の質の均一化を図っている。
【０００３】
しかしながら、焼却炉内に投入される廃棄物の中に、たとえば粗大破砕ごみや汚泥などの廃棄物が一定量以上含まれていると、焼却炉内部の温度が急変し、ダイオキシンなどの有害なガスや物質が発生して、周辺環境へ悪影響を与える可能性がある。また、燃焼状態に影響を与える廃棄物だけでなく、廃棄物処理プラントに関わる各機器のトラブルの発生要因となる廃棄物もある。たとえば、焼却炉内に投入される廃棄物の中に剪定枝などが多く含まれていると、焼却炉内へ廃棄物を供給するホッパでの詰まりを起こす原因となる。
【０００４】
一方、一般ごみなどの廃棄物は、基本的に袋に入った状態でごみピット内に投入され、クレーンによる攪拌が行われるが、破袋度が低い場合、すなわちごみ袋の破れ具合が小さく、ごみ袋の中に廃棄物が多く残っている場合には、燃焼状態に影響を与えるなど、ごみ袋の状態も燃焼の安定性に寄与していることが経験的に知られている。
【０００５】
そこで、たとえば特許文献１では、ごみ処理工場用自動クレーンの制御装置による自動クレーンの運転方法において、ごみピット内に投入される一般ごみと異質ごみとを色調により識別し、識別結果に基づいてクレーンを制御することにより、廃棄物の質の均一化を図ることが開示されている。
【０００６】
また、特許文献２では、ごみ攪拌状態検出装置およびごみ攪拌状態検出方法において、撮像された画像の輝度値に基づいて、ごみの攪拌状態、つまりごみ袋の破れ具合を検出することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２００７－１２６２４６号公報
特開２０１５－１２４９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１のごみ処理工場用自動クレーンの制御装置による自動クレーンの運転方法では、一般ごみと異質ごみとを色調により区別しているが、単純に色調だけで廃棄物の種類を識別するのは困難であり、たとえば、粗大破砕ごみが多少混じっていても全体として一般ごみと判断する可能性がある。そのため、燃焼状態に影響を与える異質な廃棄物や各機器のトラブル発生要因となる廃棄物を、焼却炉内に一定量以上投入してしまう危険性があった。
【０００９】
また、特許文献２のごみ攪拌状態検出装置およびごみ攪拌状態検出方法では、輝度値によりごみ袋の破れ具合を検出しているが、この方法ではごみ袋しか検知することができない。実際のごみピットには、ごみ袋以外にも剪定枝や布団など様々な種類の廃棄物が投入される場合があるため、そのような実際のごみピットに対して上記方法を適用することは困難であった。
【００１０】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたものでる。本発明の目的は、ごみピット内の廃棄物の種類を識別できる情報処理装置、情報処理プログラムおよび情報処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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