Machine Vision Applications in Automated Scrap-separating Research

머신비젼 시스템을 이용(利用)한 스크랩 자동선별(自動選別) 연구(硏究)

  • Published : 2006.12.27

Abstract

In this study, a machine vision system using a color recognition method has been designed and developed to automatically sort out specified materials from a mixture, especially Cu and other non-ferrous metal scraps from a mixture of iron scraps. The system consists of a CCD camera, light sources, a frame grabber, conveying devices and an air-nozzle ejector, and is program-controlled by a image processing algorithms. The ejectors designed to be operated by an I/O interface communication with a hardware controller. In the functional tests of the system, its efficiency in the separation of Cu scraps from its mixture with Fe ones reaches to 90% or more at a conveying speed of 15m/min, and thus the system is proven to be excellent in terms of the separating efficiency. Therefore, it is expected that the system can be commercialized in the industry of shredder makers if an automated sorting system of high speed is realized.

본 연구에서는 색도인식이 가능한 버신 비젼시스템을 설계 제작하고, 제작한 시스템을 이용하여 철스크랩에 혼합되어 있는 Cu스크랩을 자동으로 분리하는 시험연구를 행하였다. 머신비젼시스템은 크게 측정부, 이송부 그리고 ejector로 구분되며, CCD카메라, 광원 및 frame grabber로 구성된 측정부에서 이메지 프로쎄싱 알고리즘에 의해 이송되어 오는 스크랩 표면의 색도를 인식하게 된다. 또한 그 인식결과에 따라 I/O interface가 구성된 콘트롤러에 의해 에어노즐을 작동하도록 하여 임의로 지정한 특정 표면색상의 스크랩만을 분리하도록 되어 있다. 본 시스템을 이용하여 철스크랩에 포함된 Cu스크램의 선별실험을 수행한 결과, 스크랩 이송속도가 15 m/min.에서 90%이상의 선별효율을 나타내어, 향후 선별기능의 고속화가 실현될 경우 산업적으로 적용 가능성이 매우 높은 것으로 판단되었다.

Keywords

References

  1. Boukouvalas, C., Natale, F. D., Toni, G. D., Kittler, J., Marik, R., Mirmehdi, M., Petrou, M., Roy, P. L., Salgari, R., and Vernazza, G., J. Mater. Proc. Tech., 82,179 (1998)
  2. Wang, D., Zou, J., and Yang, Y, Proceedings of SPIE, 2899, 637 (1996)
  3. Lee, D. and Anbalagan, R. S., Proceedings of SPIE, 2622, 573 (1995)
  4. Pla, F., Sanchiz, J. M. and Sanchez, J. S., IEEE Symposium on Emerging Technologies and Factory Automation, ETFA, 2, 541 (2001)
  5. Oestreich, J. M., Tolley, W. K., and Rice, D. A., Mineral Eng., 8(1/2), 31 (1995) https://doi.org/10.1016/0892-6875(94)00100-Q
  6. Sabatani, A. M., Genovese, V., Guglielmelli, E., Mantuano, A., Ratti, G., and Paolo Dario, IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems, 3, 120 (1995)
  7. Gebhardt, J. E., Tolley, W. K. and Ahn, J. H., Miner. Metall. Process., May, 96 (1993)
  8. The Physics and chemistry of color, 2nd edi. Kurt Nassau, John Wiley & Sons, Inc. 2001, p3