Проект соответствует направлению нацпроекта «Экология» в части обеспечения приоритетной задачи - 100% сортировки мусора и снижению объема отходов, направляемых на полигоны, в 2 раза до 2030 года.
Система переработки бытовых отходов Marqus. #
Интегрируемый программный комплекс для автоматизации процесса сортировки бытовых отходов при помощи технологии машинного зрения и нейронных сетей, а также интеграции и унификации различного оборудования для сортировочных линий.
Пример конфигураций комплекса Marqus.
Комплекс включает в себя:
- модуль работы с камерами. Принимает изображения с камер работающих в видимом диапазоне спекта для построения карты глубины и в ближнем инфракрасном диапазоне (NIR), для дополнения данными из невидимого диапазона для последующего анализа.
- модуль детекции, классификации и трекинга. Определяет ксласс ТБО посредством предварительно-обученной нейросетевой модели на основе данных от камер, осуществляет сегментацию и трекинг фракций ТБО на ленте.
- модуль обработки информации от датчиков. Получаемые данные от датчиков освещения, скорости ленты, влажности, температуры позволяют производить коррекцию параметров для более точного предсказания классов ТБО.
- модуль управления ленточным конвейером. Позволяет ругулировать скорость конвеера для регулирвоания пропускной способности, предупреждения и предотвращения простоя конвейера в случае неполадок.
- модуль управления освещением. В системах оптического распознования вожно иметь правильно поставленный свет.
- модуль управления манипулятороми. Модуль подающий команды исполнительным механизмам, осуществляющих сортировку ТБО.
Классификация #
Система Marqus обладает способностью классифицировать ТБО. Классификатор работает на основе обученной на обширном датасете фотографий, выполненных в диапазоне 350..2500 ннм (видимый, NIR, SWIR) из нетронутых, искусственно выветренных и загрязненных пластиковых и прочих предметов, а также образцов пластикового и прочего мусора.
Первичная классификация #
Первичная классификация бытовых отходов производится на основании групп материалов, из которых он сделан.
- Пластик
- Бумага, картон
- Дерево
- Металл
- Стекло
- Текстиль
- Органические отходы
Вторичная классификация. #
Вторичная классификация уточняет конкретный тип материала.
Вторичная классификация пластика.
- PE - Polypropylene
- PET - Polyethylene terephthalate
- PS - Polystyrene
- PETc - Polyethylene terephthalate crystalline
- LDPE - low density polyethylene
- PVC - Polyvinyl chloride
- PA6 - polyamide (nylon)
- PP - Plypropylene
- PETa - Polyethylene terephthalate amorphus
Компьютерное зрение в Marqus. #
ТБО из разоичных материалов имеет различную отражательную способность, на этом основан принцип распознования и классификации в Marqus.
Для примера, визуализация данных гиперспектральной отражательной способности образцов пластика.
Матрица ошибок для модели классификации по форме пластика
Функция потерь модели классификации по форме пластика на обучающих и валидационных данных
Матрица ошибок для модели классификации пластика по его типу на основе отражательной способности в различных спектрах
Пример того, как Marqus видит конвейерную ленту.