光学成像平台系统用于工业分类捡取塑料

时间：2022-09-17

我们生活中经常使用塑料，当我们用完把它扔掉后，它们流向哪里呢？大部分塑料都在填埋场或焚化炉中结束，没有回收环节，有一小部分塑料会回收，但是想要分离可回收和不可回收的塑料非常耗时耗力！

安全，快速，干净的分离塑料增加回收量对于环保来说非常有意义，可以大幅度的减少大气中的化学污染，但是目前通过颜色可视化或者人工智能机器或者人工分拣来说效益较低，所以一般通过标记塑料树脂以进行笼统的识别（参见下图1），但这在将材料分解成零件或标记不准确时分拣效果会大大降低。

图1：塑料标签和代码。

高光谱成像依赖于塑料树脂的化学成分，近年来在回收行业得到了更广泛的应用。高光谱相机对塑料进行分类的能力并不新鲜。然而，一些限制阻止了这项技术在**塑料回收行业的应用：

-恒指相机速度较慢，这意味着**期较长。

-黑色塑料无法用光谱方法进行分类。

-相机非常昂贵。

借助Specim FX系列高光谱相机，我们打破了这些障碍，新的应用不断涌现。FX相机速度快、价格实惠，并且覆盖了广泛的光谱范围。Specim是一一家致力于为行业覆盖400–5200nm全光谱范围的高光谱相机制造商。

Specim FX10的光谱范围为400–1000nm，Specim FX17的光谱范围为900–1700nm，SWIR相机的光谱范围为1000–2500nm，Specim FX50的光谱范围为2700–5200nm。

Specim是高光谱成像领域的****者，尤其是在回收行业，在回收工厂中使用许多FX系列相机对不同类型的塑料进行分类。

Specim对上述光谱范围内的许多塑料样品类型进行了广泛的研究。可以根据较终用户的塑料类型或应用，自信地推荐较佳相机解决方案！

Specim的研究包括PE、ABS、PVC、PS、PA、PP、PC和PET样品的测量、分析和分类。这些是较常见的回收塑料（如图1所示）。样品大多是白色或透明的，并在Specim实验室进行测量。

图2：测量的塑料样品示例。

我们使用Specim ONE光学成像系统的一部分Specim INSIGHT软件处理数据，并为每个数据立方体构建PLS-DA模型。我们将FX10相机的光谱范围限制为700–1000nm，以消除样品颜色中的任何偏差。

图3.每个摄像头的排序结果；绿色：PE；红色：ABS；蓝色PVC；黄色：PS；白色：PA；海绿：PP；青色：PC和紫色；宠物。

从图3可以看出，总的来说，排序是相对有效的。

对于FX10，我们可以对大部分样本进行排序。请注意，PC样品通常是透明的，因此只能对边缘进行排序，而将中心误分类为背景。

对于FX17，Specim制作了一个准确而稳健的数据模型。与FX10相同的设置了关于由PC制成的样品分离规则

对于SWIR相机，我们制作了较准确的模型。所有样品都经过精心分类，即使是由PC制成的样品。

基于FX50数据的模型并不像用SWIR和FX17相机建立的模型那样强大和准确，但仍然很有意义。还是可以对透明的PC塑料进行分类。

所有这些样品的光谱特征可以在下面的图4中找到。

图4：由Specim相机测量的较常见塑料（即PE、ABS、PVC、PS、PA、PP、PC和PET）的全光谱（400–5300nm）。

众所周知，黑色塑料存在的问题是无法用传统的NIR相机进行分类。然而，黑色塑料广泛用于汽车和电子行业，因此分类和回收至关重要。2019年，Specim开发了Specim FX50作为一一个可用的高光谱解决方案，作用于分类黑色塑料。为了展示FX50高光谱相机的强大功能，我们测量了与之前介绍的样品相似的样品，但聚合物中含有碳以使其变黑。同样，我们使用SpecimI NSIGHT软件构建PLS-DA模型以进行数据分类。结果如图5a所示，样品由PS、ABS、PE、PA和PC制成：我们对所有塑料类型进行了分类。

图5。

总之，我们可以保证Specim FX相机适用于对塑料进行分类，无论其颜色如何。根据应用要求，可以使用不同的相机。下表1总结了结果。

表1：塑料和每个相机的分拣塑料能力。

*PE、LDPE和HDPE不能分开。

**黑色塑料也可分拣

*Specim ONE是一个专门用于工业分拣塑料的新平台，具有实时数据处理功能，使高光谱成像变得*。

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