知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025107410
(43)【公開日】2025-07-17
(54)【発明の名称】判定装置、判定方法、プログラム及び回収装置
(51)【国際特許分類】
G01N 21/90 20060101AFI20250710BHJP
G01N 21/88 20060101ALI20250710BHJP
G06T 7/00 20170101ALI20250710BHJP
【ＦＩ】
G01N21/90 A
G01N21/88 J
G06T7/00 350C
G06T7/00 610B
【審査請求】有
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2025079582
(22)【出願日】2025-05-12
(62)【分割の表示】P 2020183775の分割
【原出願日】2020-11-02
(71)【出願人】
【識別番号】000002897
【氏名又は名称】大日本印刷株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100114557
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 英仁
(74)【代理人】
【識別番号】100078868
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 登夫
(72)【発明者】
【氏名】土井 麻由佳
(72)【発明者】
【氏名】吉野 恭司
(57)【要約】
【課題】ペットボトルの回収を好適に支援することができる判定装置等を提供する。
【解決手段】判定装置２は、ペットボトルを撮像した画像を取得する取得部と、前記画像を入力した場合に前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定するよう学習済みのモデルに、取得した前記画像を入力して前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定する判定部と、判定結果に応じて、前記ペットボトルの回収指示を出力する出力部とを備える。
【選択図】図６
【解決手段】判定装置２は、ペットボトルを撮像した画像を取得する取得部と、前記画像を入力した場合に前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定するよう学習済みのモデルに、取得した前記画像を入力して前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定する判定部と、判定結果に応じて、前記ペットボトルの回収指示を出力する出力部とを備える。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ペットボトルを撮像した画像を取得する取得部と、
前記画像を入力した場合に前記ペットボトルの中身が飲料であるか又は異物であるかを含む複数の項目別に前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定するよう学習済みのモデルに、取得した前記画像を入力して前記複数の項目別に前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定する判定部と、
判定結果に応じて、前記ペットボトルの回収指示を出力する出力部と、
前記複数の項目別に、各項目について前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを示す判定結果を表示する表示部と
を備える判定装置。
前記画像を入力した場合に前記ペットボトルの中身が飲料であるか又は異物であるかを含む複数の項目別に前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定するよう学習済みのモデルに、取得した前記画像を入力して前記複数の項目別に前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定する判定部と、
判定結果に応じて、前記ペットボトルの回収指示を出力する出力部と、
前記複数の項目別に、各項目について前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを示す判定結果を表示する表示部と
を備える判定装置。
【請求項2】
前記複数の項目は、前記ペットボトルのキャップの有無、及びラベルの有無を更に含む
請求項１に記載の判定装置。
請求項１に記載の判定装置。
【請求項3】
前記ペットボトルにラベルがあると判定した場合、前記ペットボトルを底面から撮像した底面画像を取得する第２取得部を備え、
前記判定部は、前記底面画像に基づき前記ペットボトルの中身が飲料であるか又は異物であるかを判定する
請求項２に記載の判定装置。
前記判定部は、前記底面画像に基づき前記ペットボトルの中身が飲料であるか又は異物であるかを判定する
請求項２に記載の判定装置。
【請求項4】
前記ペットボトルにラベルがあると判定した場合、前記表示部は、前記ラベルを除去すべき旨の案内を表示し、
前記取得部は、前記ペットボトルを再撮像した画像を取得し、
前記判定部は、前記再撮像した画像を前記モデルに入力して、前記ペットボトルの中身が飲料であるか又は異物であるかを判定する
請求項２に記載の判定装置。
前記取得部は、前記ペットボトルを再撮像した画像を取得し、
前記判定部は、前記再撮像した画像を前記モデルに入力して、前記ペットボトルの中身が飲料であるか又は異物であるかを判定する
請求項２に記載の判定装置。
【請求項5】
前記取得部は、複数の前記ペットボトルを撮像した前記画像を取得し、
前記判定部は、取得した前記画像を前記モデルに入力して、リサイクル可能な状態であるか否かを前記ペットボトル毎に判定する
請求項１～４のいずれか１項に記載の判定装置。
前記判定部は、取得した前記画像を前記モデルに入力して、リサイクル可能な状態であるか否かを前記ペットボトル毎に判定する
請求項１～４のいずれか１項に記載の判定装置。
【請求項6】
前記出力部は、前記画像に含まれる前記複数のペットボトルのうち、リサイクル不可能な状態であると判定した前記ペットボトルの前記回収指示を出力する
請求項５に記載の判定装置。
請求項５に記載の判定装置。
【請求項7】
前記画像に写る物体がペットボトルであるか否かを判定する第２判定部を備え、
前記判定部は、前記物体がペットボトルであると判定した場合に、前記画像を前記モデルに入力して前記ペットボトルがリサイクル可能か否かを判定する
請求項１～６のいずれか１項に記載の判定装置。
前記判定部は、前記物体がペットボトルであると判定した場合に、前記画像を前記モデルに入力して前記ペットボトルがリサイクル可能か否かを判定する
請求項１～６のいずれか１項に記載の判定装置。
【請求項8】
判定対象とした前記画像に対し、前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを示す正解データを設定する設定入力を受け付ける受付部と、
前記画像及び正解データに基づき、前記モデルを更新する更新部と
を備える請求項１～７のいずれか１項に記載の判定装置。
前記画像及び正解データに基づき、前記モデルを更新する更新部と
を備える請求項１～７のいずれか１項に記載の判定装置。
【請求項9】
ペットボトルを撮像した画像を取得し、
前記画像を入力した場合に前記ペットボトルの中身が飲料であるか又は異物であるかを含む複数の項目別に前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定するよう学習済みのモデルに、取得した前記画像を入力して前記複数の項目別に前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定し、
判定結果に応じて、前記ペットボトルの回収指示を出力し、
前記複数の項目別に、各項目について前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを示す判定結果を表示する
処理をコンピュータが実行する判定方法。
前記画像を入力した場合に前記ペットボトルの中身が飲料であるか又は異物であるかを含む複数の項目別に前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定するよう学習済みのモデルに、取得した前記画像を入力して前記複数の項目別に前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定し、
判定結果に応じて、前記ペットボトルの回収指示を出力し、
前記複数の項目別に、各項目について前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを示す判定結果を表示する
処理をコンピュータが実行する判定方法。
【請求項10】
ペットボトルを撮像した画像を取得し、
前記画像を入力した場合に前記ペットボトルの中身が飲料であるか又は異物であるかを含む複数の項目別に前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定するよう学習済みのモデルに、取得した前記画像を入力して前記複数の項目別に前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定し、
判定結果に応じて、前記ペットボトルの回収指示を出力し、
前記複数の項目別に、各項目について前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを示す判定結果を表示する
処理をコンピュータに実行させるプログラム。
前記画像を入力した場合に前記ペットボトルの中身が飲料であるか又は異物であるかを含む複数の項目別に前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定するよう学習済みのモデルに、取得した前記画像を入力して前記複数の項目別に前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定し、
判定結果に応じて、前記ペットボトルの回収指示を出力し、
前記複数の項目別に、各項目について前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを示す判定結果を表示する
処理をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項11】
ペットボトルの投入口を有する回収箱本体と、
前記投入口を覆う蓋であって、ペットボトルを載置可能、かつ、載置されたペットボトルを開放動作に合わせて前記回収箱本体に移動させるように構成された蓋と、
前記蓋を開閉させる開閉駆動部と、
前記蓋に載置された前記ペットボトルを撮像する撮像部と、
前記ペットボトルを撮像した画像を入力した場合に前記ペットボトルの中身が飲料であるか又は異物であるかを含む複数の項目別に前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定するよう学習済みのモデルに、撮像した前記画像を入力して前記複数の項目別に前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定する判定部と、
前記複数の項目別に、各項目について前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを示す判定結果を表示する表示部とを備え、
前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であると判定した場合、前記開閉駆動部は前記蓋を開放する
回収装置。
前記投入口を覆う蓋であって、ペットボトルを載置可能、かつ、載置されたペットボトルを開放動作に合わせて前記回収箱本体に移動させるように構成された蓋と、
前記蓋を開閉させる開閉駆動部と、
前記蓋に載置された前記ペットボトルを撮像する撮像部と、
前記ペットボトルを撮像した画像を入力した場合に前記ペットボトルの中身が飲料であるか又は異物であるかを含む複数の項目別に前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定するよう学習済みのモデルに、撮像した前記画像を入力して前記複数の項目別に前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定する判定部と、
前記複数の項目別に、各項目について前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを示す判定結果を表示する表示部とを備え、
前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であると判定した場合、前記開閉駆動部は前記蓋を開放する
回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、判定装置、判定方法、プログラム及び回収装置に関する。
【背景技術】
【0002】
リサイクルのためのペットボトル回収が広く行われているが、ペットボトルをリサイクルするためには、ペットボトルからキャップを取り外す、商品名等が印刷されたラベルを除去するなど、リサイクル可能な一定の状態でペットボトルを回収することが望ましい。しかし、キャップが取り付けられたままの状態、ラベルが除去されていない状態等でペットボトルの回収箱に投入されることが多い。
【0003】
上記の事情から、リサイクル可能な状態でペットボトルを回収するための手法が提案されている。例えば特許文献１では、ペットボトルのキャップをペットボトル回収箱のキャップ投入口に入れた場合、ペットボトルの投入口を開放するペットボトル／キャップ分別装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第６１３０５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献１に係る発明はペットボトルのキャップを分別するのみで、例えばペットボトルに付属するラベルや、飲み残し等のペットボトルの中身などについては判別できていない。
【0006】
一つの側面では、ペットボトルの回収を好適に支援することができる判定装置等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
一つの側面に係る判定装置は、ペットボトルを撮像した画像を取得する取得部と、前記画像を入力した場合に前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定するよう学習済みのモデルに、取得した前記画像を入力して前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定する判定部と、判定結果に応じて、前記ペットボトルの回収指示を出力する出力部とを備える。
【発明の効果】
【0008】
一つの側面では、ペットボトルの回収を好適に支援することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】ペットボトル回収システムの構成例を示す説明図である。
【図2】サーバの構成例を示すブロック図である。
【図3】回収装置の構成例を示すブロック図である。
【図4】回収装置ＤＢのレコードレイアウトの一例を示す説明図である。
【図5】リサイクル可否の判定処理に関する説明図である。
【図6】ペットボトルの回収処理に関する説明図である。
【図7】リサイクル可否の判定結果の表示例を示す説明図である。
【図8】判定結果の表示の他例を示す説明図である。
【図9】判定モデルの生成処理の手順を示すフローチャートである。
【図10】ペットボトルの回収処理の手順を示すフローチャートである。
【図11】変形例１に係る回収装置２の構成例を示す模式図である。
【図12】判定モデルの更新処理の手順を示すフローチャートである。
【図13】実施の形態２に係るペットボトル回収システムの構成例を示す模式図である。
【図14】判定装置の構成例を示すブロック図である。
【図15】実施の形態２に係るリサイクル可否の判定処理に関する説明図である。
【図16】実施の形態２に係るペットボトルの回収処理の手順を示すフローチャートである。
【図17】上述した形態の回収装置の動作を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
（実施の形態１）
図１は、ペットボトル回収システムの構成例を示す説明図である。本実施の形態では、ペットボトルを撮像した画像から当該ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定するペットボトル回収システムについて説明する。ペットボトル回収システムは、サーバ１、回収装置（判定装置）２、端末３を含む。各装置は、インターネット等のネットワークＮに通信接続されている。
（実施の形態１）
図１は、ペットボトル回収システムの構成例を示す説明図である。本実施の形態では、ペットボトルを撮像した画像から当該ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定するペットボトル回収システムについて説明する。ペットボトル回収システムは、サーバ１、回収装置（判定装置）２、端末３を含む。各装置は、インターネット等のネットワークＮに通信接続されている。
【0011】
サーバ１は、種々の情報処理、情報の送受信が可能なサーバコンピュータである。なお、サーバ１に相当するコンピュータはサーバコンピュータに限定されず、パーソナルコンピュータ等であってもよい。本実施の形態においてサーバ１は、所定の訓練データを学習する機械学習を行い、ペットボトルを撮像した画像を入力した場合に、当該ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定する判定モデル５０を生成する生成装置として機能する。サーバ１は、生成した判定モデル５０のデータを回収装置２に送信し、インストールさせる。
【0012】
回収装置２は、ペットボトルを回収するための回収箱であり、上記の判定モデル５０を用いてペットボトルがリサイクル可能な状態か否かを判定し、判定結果に応じてペットボトルを回収する装置である。例えば回収装置２は、飲料品の自動販売機の傍、あるいは所定の施設（飲料品を販売する小売店等）などに設置されている。
【0013】
なお、図１では回収装置２が一台のみ図示されているが、本実施の形態では、回収装置２が複数の地点に設置されているものとして説明する。
【0014】
例えば回収装置２は、回収箱本体２０１、ペットボトル投入口２０２、蓋２０３、カメラ２０４、背景板２０５を備える。回収箱本体２０１は、ペットボトルが投入される筐体であり、ペットボトル投入口２０２から投入されたペットボトルを収容する。ペットボトル投入口２０２は、回収箱本体２０１の天板に設けられた開口であり、ペットボトルが投入される。蓋２０３は、ペットボトル投入口２０２を覆う蓋であり、ペットボトルを載置可能な板状部材である。後述するように、蓋２０３は開閉動作可能に構成され、ペットボトルのリサイクル可否の判定結果に応じて開閉される。
【0015】
カメラ２０４は、蓋２０３に載置されたペットボトルを撮像する撮像装置である。なお、本実施の形態では回収装置２（回収箱）とカメラ２０４とが一体となっているものとして説明するが、カメラ２０４は回収装置２とは物理的に離れた位置に設置されていてもよい。背景板２０５は、ペットボトルを撮像した画像の背景が一定となるように設けられた部材であり、ペットボトル投入口２０２及び蓋２０３から見て、カメラ２０４とは反対側
に位置する回収箱本体２０１の天板の一辺から上方に突出する形で設けられている。
に位置する回収箱本体２０１の天板の一辺から上方に突出する形で設けられている。
【0016】
後述するように、回収装置２は、通常時は閉まっている蓋２０３にペットボトルが載置された場合、当該ペットボトルをカメラ２０４で撮像する。そして回収装置２は、撮像した画像を判定モデル５０に入力し、ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定する。リサイクル可能な状態であると判定した場合、回収装置２は蓋２０３を開放し、ペットボトルを回収箱本体２０１内部に落下移動させる。
【0017】
なお、本実施の形態では、ペットボトルを回収する回収装置２（回収箱）と、ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定する装置とが一体であるものとして説明するが、本実施の形態はこれに限定されるものではない。例えばリサイクル可否の判定は、回収装置２に接続されたローカルコンピュータ（パーソナルコンピュータ等）、あるいはクラウド上のサーバ１が行い、回収装置２は判定結果に応じて蓋２０３を開閉させるのみであってもよい。すなわち、ペットボトルを回収する回収装置２と、リサイクル可否の判定を行う判定装置とが一体である必要はなく、両者は別々の装置であってもよい。
【0018】
端末３は、回収装置２で回収したペットボトルを収集する収集者（例えば自動販売機を設置した飲料品メーカ、回収装置２が設置された施設の職員など）が所持する情報処理端末であり、例えばスマートフォン、パーソナルコンピュータ、タブレット端末等である。後述するように、サーバ１は、回収装置２におけるペットボトルの回収状況を管理し、回収箱本体２０１が満杯の場合はペットボトルを回収装置２から収集するよう端末３に収集指示を通知してもよい。
【0019】
図２は、サーバ１の構成例を示すブロック図である。サーバ１は、制御部１１、主記憶部１２、通信部１３、及び補助記憶部１４を備える。
制御部１１は、一又は複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro-Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等の演算処理装置であり、補助記憶部１４に記憶されたプログラムＰ１を読み出して実行することにより、種々の情報処理、制御処理等を行う。主記憶部１２は、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、Ｄ
ＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の一時記憶領域であり、制御部１１が演算処理を実行するために必要なデータを一時的に記憶する。通信部１３は、通信に関する処理を行うための通信モジュールであり、外部と情報の送受信を行う。
制御部１１は、一又は複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro-Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等の演算処理装置であり、補助記憶部１４に記憶されたプログラムＰ１を読み出して実行することにより、種々の情報処理、制御処理等を行う。主記憶部１２は、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、Ｄ
ＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の一時記憶領域であり、制御部１１が演算処理を実行するために必要なデータを一時的に記憶する。通信部１３は、通信に関する処理を行うための通信モジュールであり、外部と情報の送受信を行う。
【0020】
補助記憶部１４は、大容量メモリ、ハードディスク等の不揮発性記憶領域であり、制御部１１が処理を実行するために必要なプログラムＰ１、その他のデータを記憶している。また、補助記憶部１４は、回収装置ＤＢ１４１を記憶している。回収装置ＤＢ１４１は、複数の地点に設置された各回収装置２の情報を格納するデータベースである。
【0021】
なお、補助記憶部１４はサーバ１に接続された外部記憶装置であってもよい。また、サーバ１は複数のコンピュータからなるマルチコンピュータであっても良く、ソフトウェアによって仮想的に構築された仮想マシンであってもよい。
【0022】
また、本実施の形態においてサーバ１は上記の構成に限られず、例えば操作入力を受け付ける入力部、画像を表示する表示部等を含んでもよい。また、サーバ１は、ＣＤ（Compact Disk）－ＲＯＭ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）－ＲＯＭ等の可搬型記憶媒体１ａを読み取る読取部を備え、可搬型記憶媒体１ａからプログラムＰ１を読み取って実行するようにしても良い。あるいはサーバ１は、半導体メモリ１ｂからプログラムＰ１を読み込んでも良い。
【0023】
図３は、回収装置２の構成例を示すブロック図である。回収装置２は、制御部２１、主
記憶部２２、通信部２３、表示部２４、開閉駆動部２５、及び補助記憶部２６を備える。
制御部２１は、一又は複数のＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算処理装置であり、補助記憶部２６に記憶されたプログラムＰ２を読み出して実行することにより、種々の情報処理、制御処理等を行う。主記憶部２２は、ＲＡＭ等の一時記憶領域であり、制御部２１が演算処理を実行するために必要なデータを一時的に記憶する。通信部２３は、通信に関する処理を行うための通信モジュールであり、外部と情報の送受信を行う。表示部２４は、ディスプレイ、あるいは所定の表示器（ＬＥＤ（Light Emitting Diode）ランプなどのインジケータ）等の表示手段（図７、８参照）であり、リサイクル可否の判定結果を表示する。開閉駆動部２５は、蓋２０３の開閉動作（例えばスライド動作）を駆動する駆動機構であり、制御部２１からの開放指示（回収指示）に従って蓋２０３を開放する。
記憶部２２、通信部２３、表示部２４、開閉駆動部２５、及び補助記憶部２６を備える。
制御部２１は、一又は複数のＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算処理装置であり、補助記憶部２６に記憶されたプログラムＰ２を読み出して実行することにより、種々の情報処理、制御処理等を行う。主記憶部２２は、ＲＡＭ等の一時記憶領域であり、制御部２１が演算処理を実行するために必要なデータを一時的に記憶する。通信部２３は、通信に関する処理を行うための通信モジュールであり、外部と情報の送受信を行う。表示部２４は、ディスプレイ、あるいは所定の表示器（ＬＥＤ（Light Emitting Diode）ランプなどのインジケータ）等の表示手段（図７、８参照）であり、リサイクル可否の判定結果を表示する。開閉駆動部２５は、蓋２０３の開閉動作（例えばスライド動作）を駆動する駆動機構であり、制御部２１からの開放指示（回収指示）に従って蓋２０３を開放する。
【0024】
補助記憶部２６は、ハードディスク、大容量メモリ等の不揮発性記憶領域であり、制御部２１が処理を実行するために必要なプログラムＰ２、その他のデータを記憶している。また、補助記憶部２６は、判定モデル５０を記憶している。判定モデル５０は、所定の訓練データを学習済みの機械学習モデルであり、ペットボトルを撮像した画像を入力した場合に、ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定した判定結果を出力するモデルである。判定モデル５０は、人工知能ソフトウェアの一部を構成するプログラムモジュールとしての利用が想定される。
【0025】
なお、回収装置２は、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬型記憶媒体２ａを読み取る読取部を備え、可搬型記憶媒体２ａからプログラムＰ２を読み取って実行するようにしても良い。あるいは回収装置２は、半導体メモリ２ｂからプログラムＰ２を読み込んでも良い。
【0026】
図４は、回収装置ＤＢ１４１のレコードレイアウトの一例を示す説明図である。回収装置ＤＢ１４１は、装置ＩＤ列、設置地点列、最大回収本数列、回収状況列を含む。装置ＩＤ列は、複数の地点に設置された各回収装置２を識別するための装置ＩＤを記憶している。設置地点列、最大回収本数列、回収状況列はそれぞれ、装置ＩＤと対応付けて、回収装置２の設置地点、回収箱本体２０１に収容可能なペットボトルの最大回収本数、及び現時点で回収箱本体２０１に収容されている回収本数を記憶している。
【0027】
図５は、リサイクル可否の判定処理に関する説明図である。図５Ａはリサイクル可能な状態のペットボトルを、図５Ｂ～Ｄはリサイクル不可能な状態のペットボトルを図示している。図５Ａ～Ｄに基づき、判定モデル５０に基づくリサイクル可否の判定処理について説明する。
【0028】
上述の如く、サーバ１は、所定の訓練データを学習する機械学習を行い、ペットボトルを撮像した画像を入力として、リサイクル可否の判定結果を出力する判定モデル５０を生成する。判定モデル５０は、例えば深層学習により生成されるニューラルネットワークであり、複数の畳み込み層を有するＣＮＮ（Convolution Neural Network；畳み込みニューラルネットワーク）である。
【0029】
判定モデル５０は、画像の入力を受け付ける入力層と、入力画像の特徴量を抽出する中間層と、リサイクル可否の判定結果を出力する出力層とを有する。入力層は、ペットボトルを撮像した画像の入力を受け付け、入力された画像データを中間層に受け渡す。中間層は、画像データを畳み込む複数の畳み込み層を備え、画像データを畳み込んで特徴量を抽出し、出力層に受け渡す。出力層は、中間層で抽出した特徴量に基づき、リサイクル可能な状態であるか否かを示す判定結果を出力する。
【0030】
本実施の形態に係る判定モデル５０は、判定基準とする複数の項目別にリサイクル可否を判定した判定結果を出力する。当該複数の項目は、例えば、ペットボトルに付属するキ
ャップの有無、ラベルの有無、及びペットボトルの中身の有無の３項目である。
ャップの有無、ラベルの有無、及びペットボトルの中身の有無の３項目である。
【0031】
図５Ｂ～Ｄはそれぞれ、ペットボトルにキャップが取り付けられたままの状態、ラベルが貼り付けられたままの状態、及びペットボトルに中身（飲料）が残ったままの状態を図示している。なお、図５Ｂ～Ｄではそれぞれ、キャップ、ラベル、及び中身に対応する部分を太線で図示している。図５Ｂ～Ｄの状態のペットボトルを回収した場合、リサイクルするためにはキャップを取り外したり、ラベルを除去したりする作業が必要となる。そこで本実施の形態では、判定モデル５０を用いてこれらの状態を検知し、図５Ａに示すように、キャップ、ラベル、及び中身が無い状態のペットボトルを回収する。
【0032】
サーバ１は、訓練用のペットボトルの撮像画像に対し、当該ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを示す正解データ（正解ラベル）が付与された訓練データを用いて、判定モデル５０を生成する。正解データは、上記の３項目それぞれの判定結果の正解値を示すデータである。本実施の形態では、判定モデル５０が出力し得るラベル（判定結果）として、キャップの有無（２通り）、ラベルの有無（２通り）、及び中身の有無（２通り）に応じて２×２×２＝８通りのラベルが用意されている。訓練データでは、訓練用の画像に対し、上記の８通りのいずれかのラベルが正解データとして付与されている。
【0033】
サーバ１は、訓練用のペットボトルの撮像画像を判定モデル５０に入力し、上記の項目別にリサイクル可否を判定した判定結果を出力として取得する。サーバ１は、判定モデル５０から出力された判定結果を正解データと比較し、両者が近似するように、ニューロン間の重み等のパラメータを最適化する。サーバ１は、訓練データに含まれる複数の撮像画像について学習を行い、判定モデル５０を生成する。
【0034】
なお、本実施の形態に係る判定モデル５０は、ペットボトルの中身の有無を判定するのみであるが、ペットボトルの中身が何であるかを含めて判定するようにしてもよい。具体的には、判定モデル５０は、ペットボトルの中身が飲料であるか、又は飲料以外の異物（煙草の吸殻等）であるかを判定するようにしてもよい。この場合、例えば中身の有無に係る判定項目の正解値として、ペットボトルが空の状態、飲料が残っている状態のほか、異物が存在する場合も含めて３通りの正解値を用意すればよい。これにより、飲料が残っている状態のペットボトルと、飲料以外の異物が存在するペットボトルとを別々に検知することができる。
【0035】
例えば回収装置２は、ネットワークＮを介して判定モデル５０のデータをサーバ１から取得し、補助記憶部２６に記憶してある。回収装置２は、判定モデル５０を用いてペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定し、リサイクル可能な状態であると判定した場合、蓋２０３を開放してペットボトルを回収する。
【0036】
【0037】
図６上側には、蓋２０３に載置されたペットボトルをカメラ２０４が撮像する様子を図示している。蓋２０３にペットボトルが載置された場合、回収装置２はカメラ２０４によりペットボトルを撮像する。そして回収装置２は、ペットボトルの画像を判定モデル５０に入力して、ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定する。具体的には、回収装置２は、キャップの有無、ラベルの有無、及び中身の有無の項目別に判定を行う。また、回収装置２は、全ての項目についてリサイクル可能な状態であるか否か、すなわち、ペットボトルにキャップ、ラベル、及び中身が無く、リサイクルのために回収可能か否かを総合的に判定する。以下の説明では便宜上、上記の各項目の判定結果を総合した判
定結果を「総合判定結果」と呼ぶ。
定結果を「総合判定結果」と呼ぶ。
【0038】
なお、回収装置２は判定モデル５０に基づくリサイクル可否の判定を行う前に、画像に写る物体を認識し、認識した物体がペットボトルであるか否かを判定するようにしてもよい。すなわち、回収装置２は、判定モデル５０に画像を入力する前に、画像に写る物体がペットボトルであるか否かを判定し、ペットボトルであると判定した場合に画像を判定モデル５０に入力してリサイクル可能な状態であるか否かを判定する。これにより、ペットボトル以外の物体（例えば空き缶）が投棄される事態を防ぐことができる。
【0039】
図７では、リサイクル可否の判定結果をユーザ（ペットボトルを捨てる人物）に提示する際の表示画面を図示している。回収装置２は、液晶ディスプレイ等の表示手段を表示部２４として備え（図１、６では不図示）、表示部２４に当該画面を表示する。当該画面は、ペットボトル画像７１、項目別判定結果７２、及び総合判定結果７３を含む。回収装置２は、カメラ２０４で撮像したペットボトル画像７１を表示すると共に、判定モデル５０によるリサイクル可否の判定結果を項目別判定結果７２及び総合判定結果７３として表示する。
【0040】
項目別判定結果７２は、判定基準とした各項目の判定結果を表示する表示欄である。例えば回収装置２は、各項目の判定結果をマルバツで表示すると共に、リサイクル不可能な状態であると判定した項目（バツ）を、色分け等の方法で強調表示する。なお、図７では便宜上、色分けされている様子をハッチングで図示している。
【0041】
なお、回収装置２は、リサイクル不可能な状態であると判定した項目を強調表示するだけでなく、当該項目に対応するペットボトルの箇所をユーザに提示してもよい。例えば回収装置２は、リサイクル不可能な状態であると判定した項目に対応する事物（図７ではラベル）をペットボトル画像７１から認識し、当該事物に対応する画像領域にバウンディングボックス等のオブジェクトをペットボトル画像７１に重畳してもよい。このように、リサイクル不可能な状態と判定した項目をユーザに提示する方法は特に限定されない。
【0042】
総合判定結果７３は、全ての項目でリサイクル可能な状態であるか否かを判定した総合判定結果を表示する表示欄である。例えば図７に示すように、回収装置２は、マルバツで総合判定結果を表示する。
【0043】
このように、回収装置２はリサイクル可否の判定結果を表示し、ユーザに提示する。図７に示すように、リサイクル不可能な状態であると判定された場合、その原因に該当する項目が項目別判定結果７２に表示される。この場合、ユーザは該当項目に関係する事物（図７ではラベル）を除去し、ペットボトルの再撮像を行って判定を行わせる。これにより、ペットボトルの回収を好適に実施することができる。
【0044】
ところで、図５の例では、側面視（正面視）で一部領域のみをラベルが覆い、ペットボトルの底部が露出した商品を対象としているので問題にならないが、商品に依っては、ペットボトルの側面のほとんどをラベルが覆い、底部が露出していない商品もある。この場合、ラベルに隠れてペットボトルの中が見えず、中身の有無をラベルの有無と同時に判定できない場合も想定される。
【0045】
この場合、回収装置２は、以下のように処理することでリサイクル可否を判定することができる。例えば回収装置２は、ペットボトルを載置する蓋２０３に底面撮像用のカメラを別途設け、ペットボトルを底面から撮像した底面画像を取得する。そして回収装置２は、上記の判定モデル５０による判定の結果、ラベルがあると判定した場合、底面画像から中身の有無を判定する。なお、底面画像に基づく判定は、判定モデル５０等の機械学習モ
デルを用いてもよく、あるいはルールベース（画像のパターンマッチング）で行ってもよい。このように、ペットボトルを側面から撮像した画像と、底面から撮像した画像とを組み合わせることで、ラベルの大きさに関わらず中身の有無を判定することができる。
デルを用いてもよく、あるいはルールベース（画像のパターンマッチング）で行ってもよい。このように、ペットボトルを側面から撮像した画像と、底面から撮像した画像とを組み合わせることで、ラベルの大きさに関わらず中身の有無を判定することができる。
【0046】
なお、上記の処理は一例であって、本実施の形態はこれに限定されるものではない。例えば回収装置２は、ペットボトルにラベルがあると判定した場合、ラベルを除去して再撮像すべき旨の案内を図７の画面に表示してもよい。例えば回収装置２は、項目別判定結果７２に「ラベル」の判定結果として「×」を表示すると共に、「中身」の判定結果として「△」（判定不可能）を表示し、ラベルを除去した上で再撮像するよう案内文を表示する。これにより、ペットボトルを底面から撮像せずとも中身の有無を好適に判定することができる。
【0047】
図８は、判定結果の表示の他例を示す説明図である。図７ではディスプレイ画面に判定結果を表示する場合について説明したが、判定結果の表示手段はこれに限定されるものではない。例えば図８に示すように、回収装置２は、リサイクル可否の判定結果を表示するための専用の表示器（ＬＥＤランプ等のインジケータ）を表示部２４として備え、当該表示器に判定結果を表示してもよい。表示器は、各項目の判定結果を表示する複数の項目別ランプ８１と、総合判定結果を表示する総合ランプ８２とを備え、判定結果に応じて各ランプの表示色を変更する。これにより、図７のディスプレイ画面よりも簡易に判定結果の表示手段を構成することができる。
【0048】
図６に戻って説明を続ける。ペットボトルがリサイクル可能な状態であると判定した場合、回収装置２はペットボトルを回収する。具体的には図６下側に示すように、回収装置２は、蓋２０３を開放させる開放指示を開閉駆動部２５に出力して蓋２０３を開放し、蓋２０３に載置されたペットボトルを回収箱本体２０１に落下移動させる。
【0049】
以上の処理により、回収装置２は、リサイクル可能な状態のペットボトルを回収していく。ここで、回収箱本体２０１に回収されたペットボトルの回収状況を記憶しておき、回収箱本体２０１が満杯となった場合は所定の収集者にペットボトルを収集させるようにすると好適である。
【0050】
例えば各回収装置２は、蓋２０３の開閉回数、すなわちペットボトルの回収本数をカウントし、ネットワークＮを介してサーバ１に回収本数を送信する。サーバ１は、各回収装置２におけるペットボトルの回収本数を回収装置ＤＢ１４１に記憶する。サーバ１は、現時点の回収本数を最大回収本数と比較し、例えば回収本数が最大回収本数以上であるか否かを判定する。最大回収本数以上であると判定した場合、サーバ１は、回収本数が最大回収本数以上となった回収装置２を示す収集指示を端末３に通知する。ペットボトルを好適に収集することができる。
【0051】
なお、上記ではペットボトルの本数に応じて回収箱本体２０１が満杯になったか否かを判定することにしたが、ペットボトルの容量（体積）を基準に判定を行ってもよい。この場合、例えば回収装置２は画像に写るペットボトルの大きさから容量を認識し、回収箱本体２０１に投入された各ペットボトルの容量を集計して最大収容容量と比較すればよい。このように、回収装置２は、回収箱本体２０１に収容されたペットボトルの総量を所定の上限値と比較可能であればよい。
【0052】
また、上記ではサーバ１を経由して端末３（収集者）に収集指示を通知することにしたが、一連の処理を回収装置２で完結して、回収装置２から端末３に直接的に収集指示を通知してもよい。
【0053】
以上より、本実施の形態１によれば、リサイクル可能な状態のペットボトルを好適に判別し、ペットボトル回収を支援することができる。
【0054】
図９は、判定モデル５０の生成処理の手順を示すフローチャートである。図９に基づき、機械学習により判定モデル５０を生成する際の処理内容について説明する。
サーバ１の制御部１１は、判定モデル５０を生成するための訓練データを取得する（ステップＳ１１）。訓練データは、訓練用のペットボトルの撮像画像に対し、当該ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを示す正解データが付与されたデータである。上述の如く、正解データは、キャップの有無、ラベルの有無、中身の有無等のように、複数の項目別に判定結果の正解値を示すデータである。
サーバ１の制御部１１は、判定モデル５０を生成するための訓練データを取得する（ステップＳ１１）。訓練データは、訓練用のペットボトルの撮像画像に対し、当該ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを示す正解データが付与されたデータである。上述の如く、正解データは、キャップの有無、ラベルの有無、中身の有無等のように、複数の項目別に判定結果の正解値を示すデータである。
【0055】
制御部１１は訓練データに基づき、ペットボトルを撮像した画像を入力した場合に、リサイクル可能な状態であるか否かを判定する判定モデル５０を生成する（ステップＳ１２）。具体的には上述の如く、制御部１１は、ＣＮＮ等のニューラルネットワークを判定モデル５０として生成する。制御部１１は、訓練用のペットボトルの撮像画像を判定モデル５０に入力し、キャップの有無、ラベルの有無等の各項目について判定した判定結果を出力として取得する。制御部１１は、判定モデル５０から出力された判定結果を正解データと比較し、両者が近似するように、ニューロン間の重み等のパラメータを最適化して判定モデル５０を生成する。制御部１１は一連の処理を終了する。
【0056】
図１０は、ペットボトルの回収処理の手順を示すフローチャートである。図１０に基づき、回収装置２が実行する処理内容について説明する。
回収装置２の制御部２１は、ペットボトル投入口２０２を覆う蓋２０３に載置されたペットボトルをカメラ２０４により撮像する（ステップＳ３１）。制御部２１は、撮像された画像を判定モデル５０に入力して、ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定する（ステップＳ３２）。具体的には、制御部２１は、リサイクル可否の判定基準とする複数の項目それぞれについて判定を行う。当該項目は、例えばキャップの有無、ラベルの有無、及び中身の有無である。なお、制御部２１は、ステップＳ３２の判定処理を行う前に、画像に写る物体がペットボトルであるか否かを判定してもよい。
回収装置２の制御部２１は、ペットボトル投入口２０２を覆う蓋２０３に載置されたペットボトルをカメラ２０４により撮像する（ステップＳ３１）。制御部２１は、撮像された画像を判定モデル５０に入力して、ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定する（ステップＳ３２）。具体的には、制御部２１は、リサイクル可否の判定基準とする複数の項目それぞれについて判定を行う。当該項目は、例えばキャップの有無、ラベルの有無、及び中身の有無である。なお、制御部２１は、ステップＳ３２の判定処理を行う前に、画像に写る物体がペットボトルであるか否かを判定してもよい。
【0057】
制御部２１は、リサイクル可否の判定結果を表示部２４に表示する（ステップＳ３３）。具体的には、制御部２１は、上記の各項目それぞれの判定結果を表示すると共に、全ての項目でリサイクル可能な状態であるか否かを判定した総合判定結果を表示する。
【0058】
なお、上述の如く、制御部２１は、ステップＳ３２でペットボトルにラベルがあると判定した場合、ペットボトルを底面から撮像した底面画像を取得して中身の有無を判定してもよい。また、ペットボトルにラベルがあると判定した場合、制御部２１は、ステップＳ３３でラベルを除去して再撮像すべき旨の案内を表示し、ラベルを除去したペットボトルを再撮像して中身の有無を判定してもよい。
【0059】
制御部２１は、ステップＳ３２における判定結果に基づき、ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定する（ステップＳ３４）。リサイクル可能な状態でないと判定した場合（Ｓ３４：ＮＯ）、制御部２１は一連の処理を終了する。リサイクル可能な状態であると判定した場合（Ｓ３４：ＹＥＳ）、制御部２１は、蓋２０３を開放させる開放指示（回収指示）を開閉駆動部２５に出力して蓋２０３を開放し（ステップＳ３５）、一連の処理を終了する。
【0060】
なお、上記では回収装置２がペットボトルの回収手段（ペットボトルを載置可能な蓋２０３と、蓋２０３を開閉させる開閉駆動部２５）を備えるものとして説明したが、本実施の形態はこれに限定されるものではない。例えば回収装置２は、判定モデル５０による判
定結果を表示し、リサイクル可能な状態である場合はペットボトル投入口２０２にペットボトルを投入（回収）するようユーザへの回収指示を表示するのみであってもよい。すなわち、回収装置２（判定装置）は、少なくともリサイクル可否の判定結果に応じたペットボトルの回収指示を出力可能であればよく、その回収指示に従ってペットボトルの回収手段を動作させる構成は必須ではない。
定結果を表示し、リサイクル可能な状態である場合はペットボトル投入口２０２にペットボトルを投入（回収）するようユーザへの回収指示を表示するのみであってもよい。すなわち、回収装置２（判定装置）は、少なくともリサイクル可否の判定結果に応じたペットボトルの回収指示を出力可能であればよく、その回収指示に従ってペットボトルの回収手段を動作させる構成は必須ではない。
【0061】
以上より、本実施の形態１によれば、ペットボトルを撮像した画像からリサイクル可能な状態であるか否かを判定モデル５０により判定し、判定結果に応じて蓋２０３を開閉して、リサイクル可能な状態のペットボトルを回収する。また、リサイクル不可能な状態である場合、その原因である判定項目をユーザに提示し、該当項目に対応する事物（キャップ、ラベル等）の除去を促す。これにより、ペットボトルの回収を好適に支援することができる。
【0062】
（変形例１）
実施の形態１に係る回収装置２は、廃棄物を投入する投入口としてペットボトル投入口２０２のみを有する回収箱であった。一方で、ペットボトルのキャップ、ラベル等の付属物品の投入口（第２の投入口）を回収装置２に設けてもよい。本変形例では、ペットボトル投入口２０２以外に、キャップ投入口２０６、ラベル投入口２０７を設けた回収装置２について説明する。
実施の形態１に係る回収装置２は、廃棄物を投入する投入口としてペットボトル投入口２０２のみを有する回収箱であった。一方で、ペットボトルのキャップ、ラベル等の付属物品の投入口（第２の投入口）を回収装置２に設けてもよい。本変形例では、ペットボトル投入口２０２以外に、キャップ投入口２０６、ラベル投入口２０７を設けた回収装置２について説明する。
【0063】
図１１は、変形例１に係る回収装置２の構成例を示す模式図である。本変形例に係る回収装置２の回収箱本体２０１は、ペットボトル投入口２０２以外に、キャップ投入口２０６及びラベル投入口２０７を備える。キャップ投入口２０６及びラベル投入口２０７はそれぞれ、ペットボトルに付属するキャップ及びラベル（物品）を回収箱本体２０１に投入するための開口であり、通常時は蓋２０８、２０９で覆われている。キャップ投入口２０６及びラベル投入口２０７の蓋２０８、２０９はペットボトル投入口２０２と同様に、制御部２１からの指示に従って開閉動作可能に構成されている。
【0064】
なお、キャップ投入口２０６及びラベル投入口２０７以外にも、ペットボトルの中身（飲料）を廃棄するための投入口を設けてもよい。
【0065】
回収装置２は、判定モデル５０に基づくリサイクル可否の判定結果に応じて、ペットボトル投入口２０２、キャップ投入口２０６、及びラベル投入口２０７を開閉する。すなわち、回収装置２は、実施の形態１と同様に、総合判定結果としてリサイクル可能な状態であると判定した場合、ペットボトル投入口２０２を開放してペットボトルを回収する。一方で、キャップ及び／又はラベルがあると判定した場合、回収装置２は、蓋２０８、２０９を開閉させる開閉駆動部（不図示）に開放指示を出力し、キャップ投入口２０６及び／又はラベル投入口２０７を開放する。これにより、キャップ、ラベルの分別を促すと共に、ユーザの利便性を向上させることができる。
【0066】
上記の点以外は実施の形態１と同様であるため、本実施の形態ではフローチャート等の詳細な図示及び説明は省略する。
【0067】
（変形例２）
実施の形態１では、回収装置２がペットボトルの撮像画像からリサイクル可否を判定し、ペットボトルを回収する形態について説明した。ここで、回収装置２で撮像したペットボトルの画像を再学習用の訓練データに用いて、判定モデル５０の更新（再学習）を行ってもよい。本変形例では、判定モデル５０の更新処理について説明する。
実施の形態１では、回収装置２がペットボトルの撮像画像からリサイクル可否を判定し、ペットボトルを回収する形態について説明した。ここで、回収装置２で撮像したペットボトルの画像を再学習用の訓練データに用いて、判定モデル５０の更新（再学習）を行ってもよい。本変形例では、判定モデル５０の更新処理について説明する。
【0068】
図１２は、判定モデル５０の更新処理の手順を示すフローチャートである。図１２に基
づき、判定モデル５０の更新処理の処理内容について説明する。
サーバ１の制御部１１は、各回収装置２から、カメラ２０４で撮像したペットボトルの画像を取得する（ステップＳ１０１）。例えば回収装置２は、判定対象としたペットボトルの撮像画像を補助記憶部２６に記憶しておき、定期的に撮像画像をサーバ１に送信する。
づき、判定モデル５０の更新処理の処理内容について説明する。
サーバ１の制御部１１は、各回収装置２から、カメラ２０４で撮像したペットボトルの画像を取得する（ステップＳ１０１）。例えば回収装置２は、判定対象としたペットボトルの撮像画像を補助記憶部２６に記憶しておき、定期的に撮像画像をサーバ１に送信する。
【0069】
なお、サーバ１は、判定対象とした全てのペットボトルの画像を回収装置２から取得するようにしてもよいが、一部のペットボトルの画像のみを取得して再学習に用いてもよい。例えばサーバ１は、判定対象としたペットボトルのうち、リサイクル不可能な状態であると判定した画像を取得するようにしてもよい。また、例えばサーバ１は、判定モデル５０からリサイクル可否の判定結果と共に出力される、判定結果の確からしさを示す確率値が所定の数値範囲内（例えば５０％前後の数値範囲）に属するペットボトルの画像を取得するようにしてもよい。これにより、リサイクル不可能な状態にあるペットボトルの画像、あるいは判定結果が不確かなペットボトルの画像など、再学習用の訓練データとして適した画像を選別することができる。
【0070】
制御部１１は、取得したペットボトルの画像に対し、本システムの管理者から、当該ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを示す正解データを設定する設定入力を受け付ける（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２で設定される正解データは実施の形態１と同様に、キャップ、ラベル等の項目別にリサイクル可否の正解値を表すデータである。
【0071】
制御部１１は、ステップＳ１０２で正解データが設定（付与）されたペットボトルの画像を再学習用の訓練データに用いて、判定モデル５０を更新する（ステップＳ１０３）。すなわち、制御部１１は、再学習用のペットボトルの画像を判定モデル５０に入力して、判定モデル５０から出力される判定結果が正解データに近似するように、ニューロン間の重み等のパラメータを最適化する。制御部１１は、更新後の判定モデル５０のデータを回収装置２に送信し（ステップＳ１０４）、一連の処理を終了する。
【0072】
なお、図１２のフローチャートでは判定モデル５０の更新を行う処理主体がサーバ１であるものとして説明したが、回収装置２が判定モデル５０の更新をローカルで行ってもよい。
【0073】
以上より、本変形例２によれば、本システムの運用を通じて判定モデル５０を更新し、リサイクル可否の判定精度を向上させることができる。
【0074】
（実施の形態２）
実施の形態１では、主にペットボトルを利用したエンドユーザ向けのシステムについて説明した。本実施の形態では、エンドユーザが捨てた大量のペットボトルを分別する事業者向けのシステムについて説明する。
実施の形態１では、主にペットボトルを利用したエンドユーザ向けのシステムについて説明した。本実施の形態では、エンドユーザが捨てた大量のペットボトルを分別する事業者向けのシステムについて説明する。
【0075】
図１３は、実施の形態２に係るペットボトル回収システムの構成例を示す模式図である。本実施の形態に係るペットボトル回収システムは、回収装置２に代えて、判定装置４、ベルトコンベア５、カメラ６を有する。例えば判定装置４は、ネットワークＮを介してサーバ１と通信接続されており、サーバ１から判定モデル５０のデータを取得してローカルストレージに記憶してある。
【0076】
判定装置４は、判定モデル５０を用いてペットボトルのリサイクル可否を判定する装置であり、例えばパーソナルコンピュータである。なお、サーバ１及び判定装置４を一体のコンピュータとして構成してもよい。実施の形態１の回収装置２と同様に、判定装置４を
ベルトコンベア５、カメラ６等と一体の装置として構成してもよい。
ベルトコンベア５、カメラ６等と一体の装置として構成してもよい。
【0077】
ベルトコンベア５は、廃棄物（ペットボトル）の分別を行うためのベルトコンベアであり、ペットボトルを一方向に搬送する装置である。ベルトコンベア５は、コンベアベルトに載せられたペットボトル（図１３では不図示）を一方向に搬送し、作業者がコンベアベルト上のペットボトルをリサイクル可能なものとリサイクル不可能なものとに分別する。なお、図１３のシステムにロボットアーム等のペットボトル回収手段（回収装置）を設け、作業者に依らず機械的にペットボトルを分別可能としてもよい。
【0078】
カメラ６は、ベルトコンベア５で搬送されるペットボトルを撮像する撮像装置である。例えば図１３に示すように、カメラ６はベルトコンベア５の真上に配置され、ベルトコンベア５で搬送される多数のペットボトルを撮像する。
【0079】
図１４は、判定装置４の構成例を示すブロック図である。判定装置４は、制御部４１、主記憶部４２、通信部４３、表示部４４、及び補助記憶部４５を備える。
制御部４１は、一又は複数のＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算処理装置であり、補助記憶部４５に記憶されたプログラムＰ４を読み出して実行することにより、種々の情報処理、制御処理等を行う。主記憶部４２は、ＲＡＭ等の一時記憶領域であり、制御部４１が演算処理を実行するために必要なデータを一時的に記憶する。通信部４３は、通信に関する処理を行うための通信モジュールであり、外部と情報の送受信を行う。表示部４４は、液晶ディスプレイ等の表示画面であり、制御部４１から与えられた画像を表示する。補助記憶部４５は、ハードディスク、大容量メモリ等の不揮発性記憶領域であり、制御部４１が処理を実行するために必要なプログラムＰ４、その他のデータを記憶している。また、補助記憶部４５は、判定モデル５０を記憶している。
制御部４１は、一又は複数のＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算処理装置であり、補助記憶部４５に記憶されたプログラムＰ４を読み出して実行することにより、種々の情報処理、制御処理等を行う。主記憶部４２は、ＲＡＭ等の一時記憶領域であり、制御部４１が演算処理を実行するために必要なデータを一時的に記憶する。通信部４３は、通信に関する処理を行うための通信モジュールであり、外部と情報の送受信を行う。表示部４４は、液晶ディスプレイ等の表示画面であり、制御部４１から与えられた画像を表示する。補助記憶部４５は、ハードディスク、大容量メモリ等の不揮発性記憶領域であり、制御部４１が処理を実行するために必要なプログラムＰ４、その他のデータを記憶している。また、補助記憶部４５は、判定モデル５０を記憶している。
【0080】
なお、判定装置４は、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬型記憶媒体４ａを読み取る読取部を備え、可搬型記憶媒体４ａからプログラムＰ４を読み取って実行するようにしても良い。あるいは判定装置４は、半導体メモリ４ｂからプログラムＰ４を読み込んでも良い。
【0081】
図１５は、実施の形態２に係るリサイクル可否の判定処理に関する説明図である。図１５に基づき、本実施の形態の概要を説明する。
上述の如く、カメラ６は、ベルトコンベア５で搬送される多数のペットボトルを撮像する。本実施の形態では、一の撮像画像（フレーム）に複数のペットボトルが含まれるものとする。
上述の如く、カメラ６は、ベルトコンベア５で搬送される多数のペットボトルを撮像する。本実施の形態では、一の撮像画像（フレーム）に複数のペットボトルが含まれるものとする。
【0082】
判定装置４は、カメラ６で撮像した画像を判定モデル５０に入力して、ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定する。ここで判定装置４は、撮像画像に含まれる複数のペットボトルそれぞれについて、リサイクル可能な状態であるか否かを判定する。
【0083】
例えば判定装置４は、判定モデル５０に画像を入力する前に、当該画像から個々のペットボトルを認識する。判定装置４は、各ペットボトルに対応する画像領域を当該画像から抽出し、各画像領域を個別に判定モデル５０に入力する。これにより、判定装置４は、リサイクル可能な状態であるか否かをペットボトル毎に判定する。なお、判定装置４は、実施の形態１と同様に、キャップの有無、ラベルの有無等の項目別に判定を行ってもよく、リサイクル可能な状態であるか否かの総合判定のみを行うようにしてもよい。
【0084】
なお、上記ではカメラ６で撮像した画像から個々のペットボトルの画像領域を抽出して判定を行うものとしたが、本実施の形態はこれに限定されるものではない。例えば判定装置４は、リサイクル可能な状態のペットボトルと、リサイクル不可能な状態のペットボト
ルとが混在した撮像画像を訓練データとして学習した判定モデル５０を用意し、複数のペットボトルが写る画像から直接的に各ペットボトルのリサイクル可否を判定可能としてもよい。このように、判定装置４は、複数のペットボトルが写る画像から各ペットボトルのリサイクル可否を判定可能であればよく、その具体的な処理方法は特に限定されない。
ルとが混在した撮像画像を訓練データとして学習した判定モデル５０を用意し、複数のペットボトルが写る画像から直接的に各ペットボトルのリサイクル可否を判定可能としてもよい。このように、判定装置４は、複数のペットボトルが写る画像から各ペットボトルのリサイクル可否を判定可能であればよく、その具体的な処理方法は特に限定されない。
【0085】
判定装置４は、各ペットボトルについてリサイクル可否を判定した判定結果を表示する。例えば図１５に示すように、判定装置４は、カメラ６で撮像した画像を表示すると共に、各ペットボトルの画像領域を示す表示ラベル（バウンディングボックス等）を重畳する。そして判定装置４は、各ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを、例えば表示ラベルの表示色を変更することで表示する。なお、図１５では図示の便宜上、リサイクル不可能な状態のペットボトルのバウンディングボックスを太線で図示している。
【0086】
判定装置４は、上記のリサイクル可否の判定結果に応じて、ペットボトルの回収指示を出力する。例えば判定装置４は、画像に含まれる複数のペットボトルのうち、リサイクル不可能な状態であると判定されたペットボトルの回収指示を出力する。なお、リサイクル不可能なペットボトルではなく、リサイクル可能なペットボトルの回収指示を出力してもよい。
【0087】
判定装置４は、例えばリサイクル不可能な状態のペットボトルが検知された旨のアラートを表示する。又は、判定装置４は、ペットボトルの分別作業を行う作業者が携帯する携帯端末（スマートフォン等）に回収指示の通知を行ってもよい。又は、本システムにロボットアーム等の回収手段（回収装置）を設ける場合、判定装置４は当該回収手段に回収指示を出力して、該当するペットボトルを回収させてもよい。
【0088】
図１６は、実施の形態２に係るペットボトルの回収処理の手順を示すフローチャートである。図１６に基づき、判定装置４が実行する処理内容について説明する。
判定装置４の制御部４１は、ベルトコンベア５で搬送される複数のペットボトルを撮像した画像をカメラ６から取得する（ステップＳ２０１）。制御部４１は、取得した画像を判定モデル５０に入力して、画像に含まれる複数のペットボトルがそれぞれ、リサイクル可能な状態であるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。制御部４１は、リサイクル可能な状態であるか否かをペットボトル毎に判定した判定結果を表示する（ステップＳ２０３）。
判定装置４の制御部４１は、ベルトコンベア５で搬送される複数のペットボトルを撮像した画像をカメラ６から取得する（ステップＳ２０１）。制御部４１は、取得した画像を判定モデル５０に入力して、画像に含まれる複数のペットボトルがそれぞれ、リサイクル可能な状態であるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。制御部４１は、リサイクル可能な状態であるか否かをペットボトル毎に判定した判定結果を表示する（ステップＳ２０３）。
【0089】
制御部４１は、判定対象とした複数のペットボトルに、リサイクル不可能な状態のペットボトルがあるか否かを判定する（ステップＳ２０４）。リサイクル不可能な状態のペットボトルがあると判定した場合（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、制御部４１は、該当するペットボトルの回収指示を出力する（ステップＳ２０５）。例えば制御部４１は、自装置の表示部４４においてアラート表示を行ってもよく、分別作業を行う作業者に直接通知してもよく、あるいはロボットアーム等の回収手段の動作を制御してもよい。
【0090】
ステップＳ２０５の処理を実行後、又はステップＳ２０４でＮＯの場合、制御部４１は処理をステップＳ２０１に戻す。これにより、制御部４１は、ベルトコンベア５で搬送されて来るペットボトルのリサイクル可否を継続的に判定し、回収指示を出力する。
【0091】
以上より、本実施の形態２によれば、複数のペットボトルを撮像した画像から個々のペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定し、回収指示を出力する。これにより、大量のペットボトルの分別作業を行う場合にも対応することができる。
【0092】
（実施の形態３）
図１７は、上述した形態の回収装置２又は判定装置４の動作を示す機能ブロック図であ
る。制御部２１又は制御部４１がプログラムＰ２又はＰ４を実行することにより、回収装置２又は判定装置４は以下のように動作する。
取得部１７１は、ペットボトルを撮像した画像を取得する。判定部１７２は、前記画像を入力した場合に前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定するよう学習済みのモデルに、取得した前記画像を入力して前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定する。出力部１７３は、判定結果に応じて、前記ペットボトルの回収指示を出力する。
図１７は、上述した形態の回収装置２又は判定装置４の動作を示す機能ブロック図であ
る。制御部２１又は制御部４１がプログラムＰ２又はＰ４を実行することにより、回収装置２又は判定装置４は以下のように動作する。
取得部１７１は、ペットボトルを撮像した画像を取得する。判定部１７２は、前記画像を入力した場合に前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定するよう学習済みのモデルに、取得した前記画像を入力して前記ペットボトルがリサイクル可能な状態であるか否かを判定する。出力部１７３は、判定結果に応じて、前記ペットボトルの回収指示を出力する。
【0093】
本実施の形態３は以上の如きであり、その他は実施の形態１及び２と同様であるので、対応する部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【0094】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0095】
１ サーバ
１１ 制御部
１２ 主記憶部
１３ 通信部
１４ 補助記憶部
Ｐ１ プログラム
２ 回収装置（判定装置）
２１ 制御部
２２ 主記憶部
２３ 通信部
２４ 表示部
２５ 開閉駆動部
２６ 補助記憶部
Ｐ２ プログラム
５０ 判定モデル
２０１ 回収箱本体
２０２ ペットボトル投入口
２０３、２０８、２０９ 蓋
２０４ カメラ
２０５ 背景板
２０６ キャップ投入口（第２の投入口）
２０７ ラベル投入口（第２の投入口）
３ 端末
４ 判定装置
４１ 制御部
４２ 主記憶部
４３ 通信部
４４ 表示部
４５ 補助記憶部
Ｐ２ プログラム
５ ベルトコンベア
６ カメラ
１１ 制御部
１２ 主記憶部
１３ 通信部
１４ 補助記憶部
Ｐ１ プログラム
２ 回収装置（判定装置）
２１ 制御部
２２ 主記憶部
２３ 通信部
２４ 表示部
２５ 開閉駆動部
２６ 補助記憶部
Ｐ２ プログラム
５０ 判定モデル
２０１ 回収箱本体
２０２ ペットボトル投入口
２０３、２０８、２０９ 蓋
２０４ カメラ
２０５ 背景板
２０６ キャップ投入口（第２の投入口）
２０７ ラベル投入口（第２の投入口）
３ 端末
４ 判定装置
４１ 制御部
４２ 主記憶部
４３ 通信部
４４ 表示部
４５ 補助記憶部
Ｐ２ プログラム
５ ベルトコンベア
６ カメラ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】