FR3123008A1 - Waste conformity control system - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un dispositif permettant d’acquérir une image d’un déchet avant que ce dernier ne soit déversé dans un bac de collecte. L’image du déchet fait l’objet d’une analyse par un algorithme d’intelligence artificielle à apprentissage supervisé, de façon à estimer la survenue d’une non-conformité du déchet vis-à-vis d’une spécification, en particulier une spécification de recyclage. Figure 1A.The invention relates to a device making it possible to acquire an image of waste before it is dumped into a collection bin. The image of the waste is analyzed by a supervised learning artificial intelligence algorithm, so as to estimate the occurrence of non-compliance of the waste with a specification, in particular a recycling specification. Figure 1A.
Description
Le domaine technique de l’invention est le contrôle de conformité d’un déchet.The technical field of the invention is the conformity control of waste.
ART ANTERIEURPRIOR ART
Le tri de déchets ménagers est devenu un enjeu de société important, de façon à limiter la quantité de déchets « ultimes », voués à être éliminés, et à favoriser les possibilités de recyclage. Autrefois cantonnées à un nombre limité de matériaux, tels que le verre, les possibilités de recyclage de déchets ménagers se développent. Elles concernent à présent des matériaux courants, tels que les plastiques, bois, carton, métaux, papier.The sorting of household waste has become an important social issue, in order to limit the quantity of "ultimate" waste, destined to be eliminated, and to promote recycling possibilities. Formerly confined to a limited number of materials, such as glass, the possibilities of recycling household waste are developing. They now concern common materials, such as plastics, wood, cardboard, metals, paper.
Cependant, un élément important de l’efficacité du recyclage se situe au niveau du tri de déchets, lors de la collecte de ces derniers. La présence, dans des déchets destinés au recyclage, de matériaux non recyclables, constitue un écueil pouvant compromettre la qualité ou l’efficacité du recyclage. Des spécifications ont été mises en place, par exemple par les agglomérations, de façon à encadrer le tri de déchets. Les usagers ont été généralement sensibilisés à la pratique de tri par des affichages, généralement au niveau des bacs de collecte de déchets.However, an important element of the efficiency of recycling lies in the sorting of waste, during the collection of the latter. The presence of non-recyclable materials in waste intended for recycling is a pitfall that can compromise the quality or efficiency of recycling. Specifications have been put in place, for example by the agglomerations, in order to regulate the sorting of waste. Users have generally been made aware of the practice of sorting through displays, generally at the waste collection bins.
Toutefois, il est difficile, pour un utilisateur, de s’assurer que sa pratique de tri est correcte.However, it is difficult for a user to ensure that his sorting practice is correct.
L’invention décrite par la suite répond à ce problème. Elle permet à un utilisateur de prendre conscience que sa pratique en matière de tri de déchets recyclables est correcte, ou d’améliorer sa pratique de tri.The invention described below solves this problem. It allows a user to become aware that his practice in terms of sorting recyclable waste is correct, or to improve his sorting practice.
Un premier objet de l’invention est un dispositif de contrôle de déchets, le dispositif étant destiné être disposé en surplomb d’un bac pour effectuer un contrôle de déchets déversés dans le bac, le dispositif comportantA first object of the invention is a waste control device, the device being intended to be arranged overhanging a tank to carry out a control of waste dumped into the tank, the device comprising
- une structure, comprenant deux montants verticaux, entre lesquels s’étend un espace vide étant destiné à être occupé par le bac ;a structure, comprising two vertical uprights, between which extends an empty space intended to be occupied by the tray;
- une enceinte, supportée par la structure, et disposée en dessus de l’espace vide, l’enceinte comportant une ouverture d’admission, configurée pour permettre une admission d’un déchet dans l’enceinte ;an enclosure, supported by the structure, and arranged above the empty space, the enclosure comprising an inlet opening, configured to allow admission of waste into the enclosure;
le dispositif étant caractérisé en ce que l’enceinte comporte :the device being characterized in that the enclosure comprises:
- un plateau, destiné à recevoir le déchet admis à travers l’ouverture d’admission ;a tray, intended to receive the waste admitted through the admission opening;
- une ouverture d’évacuation, débouchant en dessus de l’espace vide, pour permettre une évacuation du déchet, admis dans l’enceinte, vers le bac ;an evacuation opening, opening above the empty space, to allow evacuation of the waste, admitted into the enclosure, towards the bin;
le dispositif comportant également :the device also comprising:
- une caméra, configurée pour acquérir une image du déchet disposé sur le plateau ;a camera, configured to acquire an image of the waste placed on the plate;
- une unité de traitement, programmée pour effectuer une classification du déchet à partir de l’image acquise par la caméra ;a processing unit, programmed to classify the waste from the image acquired by the camera;
De préférence, le dispositif comporte une unité d’identification, configurée pour détecter un identifiant d’un utilisateur du dispositif. L’unité de traitement peut alors être programmée pour associer la classification effectuée à l’identifiant de l’utilisateur.Preferably, the device comprises an identification unit, configured to detect an identifier of a user of the device. The processing unit can then be programmed to associate the classification carried out with the identifier of the user.
Selon un mode de réalisation, l’enceinte comporte un mécanisme de basculement permettant au plateau de basculer entre :According to one embodiment, the enclosure includes a tilting mechanism allowing the tray to tilt between:
- une position de réception, horizontale à ±20° près ;a reception position, horizontal to within ±20°;
- une position d’évacuation, inclinée par rapport à la position de réception, de façon que le plateau soit orienté vers l’ouverture d’évacuation, pour que chaque déchet déposé sur le plateau glisse vers l’ouverture d’évacuation.an evacuation position, inclined with respect to the reception position, so that the plate is oriented towards the evacuation opening, so that each waste deposited on the plate slides towards the evacuation opening.
Le dispositif peut comporter une trappe d’admission, configurée pour passer d’une position ouverte, dans laquelle l’ouverture d’admission est ouverte, à une position fermée, dans laquelle l’ouverture d’admission est fermée, le mécanisme de basculement étant agencé de telle sorte que :The device may include an intake hatch, configured to move from an open position, in which the intake opening is open, to a closed position, in which the intake opening is closed, the tilting mechanism being arranged so that:
- lorsque la trappe d’admission est ouverte, le plateau occupe la position de réception ;when the inlet hatch is open, the tray occupies the receiving position;
- lorsque la trappe d’admission est fermée, et que la caméra a acquis l’image de chaque déchet disposé sur le plateau, le plateau occupe la position d’évacuation.when the inlet hatch is closed, and the camera has acquired the image of each piece of waste placed on the tray, the tray occupies the evacuation position.
Le dispositif peut comporter un mécanisme d’ouverture de la trappe d’admission, configuré pour maintenir la trappe d’admission fermée et autoriser une ouverture de la trappe d’admission après que l’unité d’identification a détecté l’identifiant de l’utilisateur.The device may comprise a mechanism for opening the admission hatch, configured to maintain the admission hatch closed and authorize an opening of the admission hatch after the identification unit has detected the identifier of the 'user.
Le mécanisme de basculement peut comporter une motorisation pour effectuer le basculement du plateau entre la position de réception et la position d’évacuation et réciproquement.The tilting mechanism may comprise a motorization to effect the tilting of the plate between the reception position and the evacuation position and vice versa.
De préférence, l’unité de traitement est programmée pour mettre en œuvre un algorithme d’intelligence artificielle supervisé, de façon à détecter une non-conformité du déchet par rapport à un critère d’acceptation, de telle sorte que le déchet est classé comme :Preferably, the processing unit is programmed to implement a supervised artificial intelligence algorithm, so as to detect non-compliance of the waste with respect to an acceptance criterion, such that the waste is classified as :
- non conforme lorsqu’une non-conformité est détectée ;non-compliant when a non-compliance is detected;
- conforme en l’absence de détection de non-conformité.compliant in the absence of detection of non-compliance.
L’unité de traitement peut être configurée pour transmettre un signal représentatif de la classification à une unité centrale distante, le signal transmis comportant l’identifiant de l’utilisateur détecté par l’unité d’identification.The processing unit can be configured to transmit a signal representative of the classification to a remote central unit, the signal transmitted comprising the identifier of the user detected by the identification unit.
L’algorithme d’intelligence artificielle supervisé peut mettre en œuvre un module d’extraction de caractéristiques de l’image acquise par la caméra par réseau de neurones convolutif. L’algorithme d’intelligence artificielle supervisé peut être de type réseau de neurones convolutif régionalisé, et notamment réseau de neurones convolutif régionalisé à masque.The supervised artificial intelligence algorithm can implement a feature extraction module from the image acquired by the camera by convolutional neural network. The supervised artificial intelligence algorithm can be of the regionalized convolutional neural network type, and in particular regionalized convolutional mask neural network.
Un deuxième objet de l’invention est un procédé de classification d’un déchet à l’aide d’un dispositif selon le premier objet de l’invention, le procédé comportant :A second object of the invention is a method for classifying waste using a device according to the first object of the invention, the method comprising:
- détection d’un identifiant d’un utilisateur par l’unité d’identification;detection of an identifier of a user by the identification unit;
- réception du déchet sur le plateau ;reception of the waste on the tray;
- acquisition d’une image du déchet par la caméra;acquisition of an image of the waste by the camera;
- évacuation du déchet à travers l’ouverture d’évacuation ;evacuation of the waste through the evacuation opening;
- à partir de l’image acquise par la caméra, classification du déchet par l’unité de traitement;from the image acquired by the camera, classification of the waste by the processing unit;
- association du résultat de la classification à l’identifiant de l’utilisateur.association of the result of the classification with the identifier of the user.
Le procédé peut comporter :The process may include:
g) transmission du résultat de la classification à l’utilisateur.g) transmission of the classification result to the user.
Les étapes d) et e) peuvent être simultanées ou successives, l’ordre dans lequel est effectué ces étapes étant indifférent.Steps d) and e) can be simultaneous or successive, the order in which these steps are carried out being irrelevant.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de l'exposé des exemples de réalisation présentés, dans la suite de la description, en lien avec les figures listées ci-dessous.The invention will be better understood on reading the description of the embodiments presented, in the remainder of the description, in connection with the figures listed below.
FIGURESFIGURES
EXPOSE DE MODES DE REALISATION PARTICULIERSDESCRIPTION OF PARTICULAR EMBODIMENTS
Les figures 1A à 1D représentent un exemple de dispositif 1 selon l’invention. Le dispositif est destiné à effectuer un contrôle d’une conformité de déchets vis-à-vis d’une spécification d’acceptation de déchets. Il s’agit par exemple de vérifier que les déchets appartiennent à une catégorie de déchets recyclables. Le dispositif 1 est destiné à être utilisé en étant associé à des bacs de collecte de déchets existants.Figures 1A to 1D represent an example of device 1 according to the invention. The device is intended to check the conformity of waste with a waste acceptance specification. This involves, for example, verifying that the waste belongs to a category of recyclable waste. The device 1 is intended to be used by being associated with existing waste collection bins.
Le dispositif 1 est formé d’une enceinte 10, destinée à l’admission et au contrôle du déchet, et d’un châssis, formant une structure 20. La structure 20 forme un support à l’enceinte 10. La structure comporte deux montants verticaux 21, 22. Chaque montant s’étend entre une extrémité inférieure et une extrémité supérieure, l’extrémité inférieure étant plus proche du sol que l’extrémité supérieure. Les extrémités supérieures des montants verticaux sont reliés par un support 23. De préférence, le support 23 est horizontal. L’espace 24 entre les montants verticaux et le support 23 est vide. Le dispositif 1 est destiné à être disposé en dessus d’un bac de collecte 40, le bac de collecte 40 occupant alors l’espace 24, entre les montants verticaux. Dans cet exemple, les extrémités inférieures des montants verticaux comportent des roulettes de façon à faciliter l’installation du dispositif 1 en dessus d’un bac 40. Le bac 40 peut être un bac usuellement utilisé pour la collecte de déchets. Ainsi, le dispositif peut s’adapter à une grande variété de bacs de collecte, sous réserve que les dimensions de ces derniers soient compatibles avec les dimensions de l’espace 24.The device 1 is formed of an enclosure 10, intended for the admission and control of the waste, and of a frame, forming a structure 20. The structure 20 forms a support for the enclosure 10. The structure comprises two uprights verticals 21, 22. Each upright extends between a lower end and an upper end, the lower end being closer to the ground than the upper end. The upper ends of the vertical posts are connected by a support 23. Preferably, the support 23 is horizontal. The space 24 between the vertical uprights and the support 23 is empty. The device 1 is intended to be placed above a collection container 40, the collection container 40 then occupying the space 24, between the vertical uprights. In this example, the lower ends of the vertical uprights have rollers so as to facilitate the installation of the device 1 above a bin 40. The bin 40 can be a bin usually used for waste collection. Thus, the device can adapt to a wide variety of collection bins, provided that the dimensions of the latter are compatible with the dimensions of space 24.
On a représenté, sur la
L’enceinte 10 repose sur le support 23. L’enceinte 10 est destinée à permettre un contrôle de déchets préalablement à leur transfert dans le bac de collecte 40. L’enceinte 10 comporte, cf. figures 1B et 1C :The enclosure 10 rests on the support 23. The enclosure 10 is intended to allow control of waste prior to their transfer into the collection bin 40. The enclosure 10 comprises, cf. Figures 1B and 1C:
- une ouverture d’admission 12, pouvant être fermée par une trappe d’admission 11. L’ouverture d’admission 12 est destinée à l’admission de déchets dans l’enceinte 10.an inlet opening 12, which can be closed by an inlet hatch 11. The inlet opening 12 is intended for the admission of waste into the enclosure 10.
- un plateau 13, destiné à recevoir des déchets à contrôler ;a tray 13, intended to receive the waste to be checked;
- une ouverture d’évacuation 14, débouchant en dessus de l’espace vide 24 délimité par la structure 20.an evacuation opening 14, opening above the empty space 24 delimited by the structure 20.
-
une caméra 30, destinée à acquérir une image
Dans cet exemple, le plateau est mobile. Il est articulé par un mécanisme de basculement 15, configuré de façon que le plateau puisse basculer, entreIn this example, the tray is movable. It is articulated by a tilting mechanism 15, configured so that the plate can tilt, between
-
une position de réception, de préférence horizontale, ou, de façon plus générale, horizontale à ±20° près, cf.
-
une position d’évacuation, inclinée, vers la verticale, par rapport à la position de réception, de façon que le plateau 13 soit orienté vers l’ouverture d’évacuation 14, pour qu’un déchet déposé sur le plateau glisse vers l’ouverture d’évacuation, de façon à être déversé dans le bac de collecte 40. La position d’évacuation est représentée sur la
Le mécanisme de basculement 15 peut être manuel ou motorisé. Dans cet exemple, le mécanisme est motorisé. Un moteur permet d’actionner un vérin, disposé de part et d’autre du plateau 13, de façon à permettre une commutation du plateau 14 entre la position de réception et la position d’évacuation et réciproquement. Un vérin est représenté sur la
Dans l’exemple représenté, l’ouverture d’admission 12 est associée à une trappe d’admission 11, pouvant passer d’une position ouverte, dans laquelle l’ouverture d’admission 12 est ouverte, à une position fermée, dans laquelle l’ouverture d’admission 12 est fermée. La trappe d’admission 11 est reliée à un mécanisme d’ouverture 16, comportant une articulation 161et un contrôle d’ouverture 162. L’articulation 161est manuelle ou motorisée. Le mécanisme de basculement du plateau 15 peut être agencé de telle sorte que :In the example shown, the inlet opening 12 is associated with an inlet hatch 11, which can pass from an open position, in which the inlet opening 12 is open, to a closed position, in which the inlet opening 12 is closed. The admission flap 11 is connected to an opening mechanism 16, comprising a hinge 16 1 and an opening control 16 2 . The joint 16 1 is manual or motorized. The tray tilting mechanism 15 can be arranged so that:
- lorsque la trappe d’admission 11 est ouverte, le plateau 13 occupe la position de réception ;when the admission door 11 is open, the plate 13 occupies the receiving position;
- lorsque la trappe d’admission est fermée, après qu’une image de chaque déchet disposé sur le plateau a été acquise par la caméra 30, le plateau 13 bascule vers la position d’évacuation, de façon que le déchet tombe dans le bac de collecte 40, à travers l’ouverture d’évacuation 14.when the admission door is closed, after an image of each piece of waste placed on the plate has been acquired by the camera 30, the plate 13 tilts towards the evacuation position, so that the waste falls into the collection 40, through the discharge opening 14.
Le dispositif 1 comporte une unité d’identification 31, configurée pour détecter un identifiant d’un utilisateur déposant un déchet dans l’enceinte 10. L’identifiant est un code associé à l’utilisateur. L’unité d’identification peut comporter un lecteur de carte à puce ou un module de communication sans fil à courte portée, par exemple de type RFID. Dans ce cas, l’identifiant de l’utilisateur est stocké dans la carte à puce. De façon alternative, l’unité d’identification 31 est configurée pour communiquer avec un téléphone ou autre moyen nomade utilisé par l’utilisateur et pouvant contenir et transmettre l’identifiant de l’utilisateur, par exemple par liaison sans fil. Lorsque l’utilisateur utilise un moyen nomade de communication, ce dernier peut mettre en œuvre une application d’utilisation dédiée, de façon à faciliter l’identification de l’utilisateur par l’unité d’identification 31 et/ou recevoir des informations relatives à la classification des déchets déposés par l’utilisateur. L’application d’utilisation est programmée pour transmettre l’identifiant de l’utilisateur et recevoir des données de classification associées à l’identifiant de l’utilisateur.The device 1 comprises an identification unit 31, configured to detect an identifier of a user depositing waste in the enclosure 10. The identifier is a code associated with the user. The identification unit may comprise a smart card reader or a short-range wireless communication module, for example of the RFID type. In this case, the user identifier is stored in the smart card. Alternatively, the identification unit 31 is configured to communicate with a telephone or other nomadic means used by the user and able to contain and transmit the user's identifier, for example by wireless link. When the user uses a nomadic means of communication, the latter can implement a dedicated use application, so as to facilitate the identification of the user by the identification unit 31 and/or receive information relating the classification of the waste deposited by the user. The using application is programmed to transmit the user's identifier and to receive classification data associated with the user's identifier.
Dans l’exemple représenté, le contrôle d’ouverture de la trappe 162est configuré pour maintenir la trappe d’admission 11 fermée tant qu’un utilisateur n’a pas été détecté par l’unité d’identification 31. Après qu’un identifiant d’un utilisateur a été détecté par l’unité d’identification, le contrôle d’ouverture 162autorise l’ouverture de la trappe d’admission 11.In the example shown, the hatch opening control 16 2 is configured to keep the admission hatch 11 closed as long as a user has not been detected by the identification unit 31. After a user identifier has been detected by the identification unit, the opening control 16 2 authorizes the opening of the admission hatch 11.
Le dispositif peut comporter un détecteur 17 de fermeture de la trappe. Lorsqu’une fermeture a été détectée, la caméra 30 est activée, pour acquérir une image
Le dispositif comporte une unité de traitement 32, programmée pour effectuer une classification d’un déchet ou de plusieurs déchets disposés sur le plateau 13. L’unité de traitement 32 reçoit en entrée l’image
Le résultat de la classification du déchet est associé à l’identifiant de l’utilisateur. L’unité de traitement reçoit l’identifiant de l’utilisateur, détecté par l’unité d’identification 31. Elle génère un signal d’émission et le transmet à une unité centrale 34, de façon à transmettre le résultat de la classification et l’identifiant de l’utilisateur. De cette façon, l’unité centrale 34 peut communiquer à l’utilisateur la conformité et/ou la non-conformité des déchets déposés. Comme précédemment décrit, lorsque l’utilisateur utilise une application d’utilisation dédiée sur un moyen de communication nomade, l’unité centrale 34 est configurée pour transmettre le résultat de la classification à l’utilisateur par le biais de l’application d’utilisation. Cela permet d’alerter l’utilisateur d’un tri insuffisant de déchet, en l’invitant à revoir sa pratique de tri. En cas de conformité, la communication entre l’unité centrale et l’utilisateur permet de conforter ce dernier dans sa pratique de tri. L’unité centrale 34 peut établir un score associé à chaque utilisateur enregistré, de façon à motiver les utilisateurs à un tri de déchets respectueux des spécifications. Le score peut être transmis à l’utilisateur par l’unité centrale, par le biais de l’application d’utilisation. L’unité centrale 34 peut être virtuelle, la centralisation des informations et les communications étant gérées dans un environnement de type Cloud.The waste classification result is associated with the user ID. The processing unit receives the identifier of the user, detected by the identification unit 31. It generates a transmission signal and transmits it to a central unit 34, so as to transmit the result of the classification and the user ID. In this way, the central unit 34 can communicate to the user the compliance and/or the non-compliance of the deposited waste. As previously described, when the user uses a dedicated usage application on a nomadic communication means, the central unit 34 is configured to transmit the result of the classification to the user via the usage application. . This alerts the user to insufficient sorting of waste, inviting him to review his sorting practice. In the event of compliance, communication between the central unit and the user makes it possible to reinforce the latter in his sorting practice. The central unit 34 can establish a score associated with each registered user, so as to motivate the users to sort waste that complies with the specifications. The score can be transmitted to the user by the central unit, through the application of use. The central unit 34 can be virtual, the centralization of information and communications being managed in a cloud-type environment.
L’unité centrale 34 peut être reliée à plusieurs dispositifs 1. Elle permet une centralisation des informations résultant des différents dispositifs.The central unit 34 can be connected to several devices 1. It allows centralization of the information resulting from the different devices.
Le dispositif comporte une unité de contrôle 33, pour commander les différents composants formant le dispositif. L’unité de contrôle 33 assure notamment les fonctions suivantes :The device includes a control unit 33, to control the various components forming the device. The control unit 33 performs the following functions in particular:
- commande du mécanisme d’ouverture de la trappe 16 lorsqu’un identifiant a été détecté par l’unité d’identification 31 ;control of the hatch opening mechanism 16 when an identifier has been detected by the identification unit 31;
- activation de la caméra 30, de façon à lancer une acquisition d’image, après qu’une fermeture de la trappe a été détectée ;activation of the camera 30, so as to launch an image acquisition, after closing of the hatch has been detected;
- activation du mécanisme de basculement du plateau 15 après qu’une image a été acquise par la caméra 30.activation of the platform tilting mechanism 15 after an image has been acquired by the camera 30.
L’unité d’identification 31, l’unité de classification 32, l’unité de contrôle 33 et l’unité centrale 34 sont par exemple des moyens mettant en œuvre un processeur, par exemple un microprocesseur ou un microcontrôleur.The identification unit 31, the classification unit 32, the control unit 33 and the central unit 34 are for example means implementing a processor, for example a microprocessor or a microcontroller.
La
Etape 100: identification. Step 100 : identification.
Au cours de cette étape, l’enceinte est fermée par la trappe 11, comme représenté sur la
Etape 110: introduction d’un déchet. Step 110 : introduction of waste.
Suite à l’identification de l’utilisateur, le mécanisme d’ouverture de la trappe 16 est activé, de façon que l’utilisateur puisse introduire un déchet
Etape 120: fermeture de la trappe. Step 120 : closing the hatch.
La figure 3C montre la trappe se refermant. La figure 3D montre la trappe 11 fermée, les déchets
Etape 130: acquisition d’une image. Step 130 : acquisition of an image.
La détection de la fermeture de la trappe est détectée par le détecteur de fermeture 17. Cela entraîne une acquisition d’une image
Etape 140: évacuation du déchet. Step 140 : evacuation of the waste.
Suite à l’acquisition de l’image
Etape 150: Classification Step 150 : Classification
Suite à l’acquisition de l’image
Etape 160: Information de l’utilisateur. Step 160 : User information.
Le résultat de la classification est transmis à l’unité centrale 34, en étant associé à l’identifiant de l’utilisateur. Un aspect notable est que le dispositif n’a pas pour finalité d’empêcher une collecte d’un déchet non conforme, ce qui pourrait poser une question d’acceptabilité par les utilisateurs potentiels. Le dispositif vise à permettre la collecte d’un déchet, même non conforme, tout en informant l’utilisateur, a posteriori, de la conformité ou de la non-conformité de chaque déchet déposé. Ainsi, la finalité du dispositif est essentiellement pédagogique, visant à accompagner l’utilisateur dans sa pratique de tri.The result of the classification is transmitted to the central unit 34, being associated with the identifier of the user. A notable aspect is that the purpose of the device is not to prevent the collection of non-compliant waste, which could raise a question of acceptability by potential users. The device aims to allow the collection of waste, even non-compliant, while informing the user, a posteriori, of the compliance or non-compliance of each waste deposited. Thus, the purpose of the device is essentially educational, aiming to support the user in his sorting practice.
Selon une possibilité optionnelle, l’image
Outre l’utilisateur, l’organisme en charge du recyclage du déchet peut également être informé de la détection d’une non-conformité dans le bac. Dans ce cas, de préférence, l’identifiant de l’utilisateur n’est pas transmis pour des raisons de confidentialité.In addition to the user, the organization in charge of recycling the waste can also be informed of the detection of non-compliance in the bin. In this case, preferably, the user identifier is not transmitted for reasons of confidentiality.
L’unité de traitement 32 comporte un microprocesseur programmé pour mettre en œuvre un algorithme d’intelligence artificielle à apprentissage supervisé pour effectuer la classification de chaque déchet déposé. Il peut notamment s’agir d’un algorithme de type réseau de neurones convolutif. Plus précisément, l’algorithme est un algorithme de type R-CNN (Regional Convolutive Neural Network), et avantageusement un algorithme de type Mask R CNN rapide. Un tel algorithme est décrit dans la publication He K. et al ; «Mask R-CNN », ArXiv :1703.06870v3, 24 Jan 2018. L’objectif est d’effectuer une segmentation de l’image, permettant de définir des boites englobantes (ou bounding boxes) autour de chaque objet détecté sur l’image, et d’assigner une classe à chaque objet contenu dans une bounding box.The processing unit 32 comprises a microprocessor programmed to implement a supervised learning artificial intelligence algorithm to perform the classification of each waste deposited. It may in particular be a convolutional neural network type algorithm. More precisely, the algorithm is an R-CNN (Regional Convolutional Neural Network) type algorithm, and advantageously a fast Mask R CNN type algorithm. Such an algorithm is described in the publication He K. et al; “Mask R-CNN”, ArXiv:1703.06870v3, Jan 24, 2018. The objective is to segment the image, allowing to define bounding boxes around each object detected on the image , and assign a class to each object contained in a bounding box.
L’architecture du réseau est schématisée sur la figure 4. La donnée d’entrée est l’image
-
en tant que données d’entrée d’un perceptron entièrement connecté
-
en tant que données d’entrée d’un réseau de convolution
L’algorithme Mask-R-CNN a fait l’objet d’un apprentissage, de façon à optimiser les performances de classification ainsi que la précision avec laquelle les contours de l’objet sont évalués. La précision de définition des masques peut être quantifiée par un indicateur de type IoU (Intersection over Union, qui signifie intersection sur union). Cet indicateur correspond à un ratio entre l’intersection et l’union :The Mask-R-CNN algorithm has been trained in order to optimize the classification performance as well as the precision with which the edges of the object are evaluated. Mask definition precision can be quantified by an indicator of the IoU (Intersection over Union) type. This indicator corresponds to a ratio between the intersection and the union:
-
du contour de la bounding box
- le contour de la bounding box tel que défini par l’algorithme.the outline of the bounding box as defined by the algorithm.
Plus le paramètre IoU est proche de 1, plus la performance de détermination du contour est élevée.The closer the IoU parameter is to 1, the higher the contour determination performance.
L’apprentissage a été effectué en mettant en œuvre 4500 images d’apprentissage. Il a été testé en utilisant 500 images de validation. L’apprentissage a été effectué en utilisant le jeu d’images d’apprentissage 50 fois de suite.The training was performed by implementing 4500 training images. It has been tested using 500 validation images. Training was performed using the training image set 50 times in a row.
Les figures 5A, 5C et 5E montrent des images de déchets à partir desquelles des classifications ont été effectuées pour tester l’algorithme. Les figures 5B, 5D et 5F montrent les images respectives 5A, 5C et 5E, sur lesquelles sont matérialisés :Figures 5A, 5C, and 5E show images of trash from which classifications were made to test the algorithm. Figures 5B, 5D and 5F show the respective images 5A, 5C and 5E, on which are materialized:
-
les bounding box
- les masques établis dans chaque bounding box, chaque masque matérialisant un déchet à l’intérieur d’une bounding box ;the masks established in each bounding box, each mask materializing a piece of waste inside a bounding box;
- la classe assignée à chaque déchet, ainsi que la probabilité d’appartenance dans ladite classe (%).the class assigned to each waste, as well as the probability of belonging to said class (%).
Sur les figures 5B, 5D et 5F, les désignations coloured platic, plastic pot, carton packaging, metal, opaque bottle, paper, transparent plastic, transparent bottle désignent respectivement plastique coloré, pot en plastique, emballage carton, métal, bouteille opaque, papier, plastique transparent, bouteille transparente.In FIGS. 5B, 5D and 5F, the designations colored plastic, plastic pot, cardboard packaging, metal, opaque bottle, paper, transparent plastic, transparent bottle designate respectively colored plastic, plastic pot, cardboard packaging, metal, opaque bottle, paper , transparent plastic, transparent bottle.
Le recours à un réseau de neurones régionalisé par masques Mask R-CNN permet d’identifier précisément d’éventuels déchets non conformes et de transmettre la cause de la non-conformité à l’utilisateur. Ainsi, en cas de non-conformité, l’utilisateur peut recevoir une image représentant la bounding box
La performance de classification de l’algorithme a été testé relativement aux neuf classes précédemment définies. La
On a utilisé différentes images, de façon à détecter un taux de vrais positifs
En prenant en compte différents paramètres IoU seuils, par exemple compris entre 0.5 et 0.95, on a calculé :By taking into account different IoU threshold parameters, for example between 0.5 and 0.95, we calculated:
-
une précision
-
un rappel
Une courbe correspondant à différentes valeurs de précision P (axe des ordonnées) en fonction de différentes valeurs de rappel (RC) a été établie. L’aire de la courbe correspond à l’indicateur de précision moyenne AP.A curve corresponding to different values of precision P (ordinate axis) as a function of different recall values (RC) was established. The area of the curve corresponds to the average accuracy indicator AP.
D’autres types de réseaux de neurones convolutifs régionaux R-CNN peuvent également être utilisés, par exemple des réseaux usuellement désignés par « Faster-R-CNN », tel que décrit dans la publication Ren. S « Faster R-CNN : Towards Real-Time Object Detection with Region Proposal Networks”.Other types of R-CNN regional convolutional neural networks can also be used, for example networks usually referred to as "Faster-R-CNN", as described in the publication Ren. S “Faster R-CNN: Towards Real-Time Object Detection with Region Proposal Networks”.
Claims (12)
- une structure (20), comprenant deux montants verticaux, entre lesquels s’étend un espace vide (24) étant destiné à être occupé par le bac ;
- une enceinte (10), supportée par la structure, et disposée en dessus de l’espace vide, l’enceinte comportant une ouverture d’admission (12), configurée pour permettre une admission d’un déchet (
- un plateau (13), destiné à recevoir le déchet admis à travers l’ouverture d’admission ;
- une ouverture d’évacuation (14), débouchant en dessus de l’espace vide, pour permettre une évacuation du déchet, admis dans l’enceinte, vers le bac ;
- une caméra (30), configurée pour acquérir une image (
- une unité d’identification (31), configurée pour détecter un identifiant d’un utilisateur du dispositif ;
- une unité de traitement (32), programmée pour :
- effectuer une classification du déchet à partir de l’image (
- associer la classification effectuée à l’identifiant de l’utilisateur.
- effectuer une classification du déchet à partir de l’image (
- a structure (20), comprising two vertical uprights, between which extends an empty space (24) intended to be occupied by the tray;
- an enclosure (10), supported by the structure, and arranged above the empty space, the enclosure comprising an admission opening (12), configured to allow an admission of a waste (
- a tray (13), intended to receive the waste admitted through the admission opening;
- an evacuation opening (14), opening above the empty space, to allow evacuation of the waste, admitted into the enclosure, towards the container;
- a camera (30), configured to acquire an image (
- an identification unit (31), configured to detect an identifier of a user of the device;
- a processing unit (32), programmed for:
- classify the waste from the image (
- associate the classification made with the identifier of the user.
- classify the waste from the image (
- une position de réception, horizontale à ±20° près ;
- une position d’évacuation, inclinée par rapport à la position de réception, de façon que le plateau (13) soit orienté vers l’ouverture d’évacuation (14), pour que chaque déchet déposé sur le plateau glisse vers l’ouverture d’évacuation.
- a reception position, horizontal to within ±20°;
- an evacuation position, inclined with respect to the reception position, so that the plate (13) is oriented towards the evacuation opening (14), so that each piece of waste deposited on the plate slides towards the opening 'evacuation.
- lorsque la trappe d’admission est ouverte, le plateau occupe la position de réception ;
- lorsque la trappe d’admission est fermée, et que la caméra (30) a acquis l’image de chaque déchet disposé sur le plateau, le plateau occupe la position d’évacuation.
- when the admission hatch is open, the tray occupies the receiving position;
- when the admission hatch is closed, and the camera (30) has acquired the image of each piece of waste placed on the plate, the plate occupies the evacuation position.
- non conforme lorsqu’une non-conformité est détectée ;
- conforme en l’absence de détection de non-conformité.
- non-compliant when a non-compliance is detected;
- compliant in the absence of detection of non-compliance.
- détection d’un identifiant d’un utilisateur, par l’unité d’identification (31) ;
- réception du déchet sur le plateau (13) ;
- acquisition d’une image (
- évacuation du déchet à travers l’ouverture d’évacuation (14)
- à partir de l’image acquise par la caméra, classification du déchet par l’unité de traitement (32) ;
- association du résultat de la classification à l’identifiant de l’utilisateur.
- detection of an identifier of a user, by the identification unit (31);
- reception of the waste on the plate (13);
- acquiring an image (
- evacuation of the waste through the evacuation opening (14)
- from the image acquired by the camera, classification of the waste by the processing unit (32);
- association of the result of the classification with the identifier of the user.
g ) transmission du résultat de la classification à l’utilisateur.Method according to claim 11, comprising:
g) transmission of the classification result to the user.
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2962720A1 (en) * | 2010-07-19 | 2012-01-20 | Canibal | MACHINE FOR COLLECTING AND SORTING LOW-DIMENSIONAL WASTE. |
WO2013089649A1 (en) * | 2011-12-15 | 2013-06-20 | Janko Cerar | Method and equipment for controlled collection and separation of municipal waste |
WO2019056102A1 (en) * | 2017-09-19 | 2019-03-28 | Intuitive Robotics, Inc. | Systems and methods for waste item detection and recognition |
WO2019162710A1 (en) * | 2018-02-26 | 2019-08-29 | Stengos Georgios | Waste collection bin with advanced features |
WO2020206862A1 (en) * | 2019-04-08 | 2020-10-15 | 江西理工大学 | Automatic sorting system |
-
2021
- 2021-05-24 FR FR2105373A patent/FR3123008B1/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2962720A1 (en) * | 2010-07-19 | 2012-01-20 | Canibal | MACHINE FOR COLLECTING AND SORTING LOW-DIMENSIONAL WASTE. |
WO2013089649A1 (en) * | 2011-12-15 | 2013-06-20 | Janko Cerar | Method and equipment for controlled collection and separation of municipal waste |
WO2019056102A1 (en) * | 2017-09-19 | 2019-03-28 | Intuitive Robotics, Inc. | Systems and methods for waste item detection and recognition |
WO2019162710A1 (en) * | 2018-02-26 | 2019-08-29 | Stengos Georgios | Waste collection bin with advanced features |
WO2020206862A1 (en) * | 2019-04-08 | 2020-10-15 | 江西理工大学 | Automatic sorting system |
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