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ハイパースペクトルカメラ HySpex Classic用途例

プラスチックのリサイクル

プラスチックのリサイクル

増大するプラスチック廃棄物

さまざまな用途に幅広く使われているプラスチックは、世界で毎年3億トンを超える量が生産されていますが、そのうちの約半分が廃棄されており、プラスチック廃棄物は近年における世界最大の環境問題の1つとなっています。

ヨーロッパでは、プラスチック廃棄物の増加とリサイクルの複雑さに苦しんでおり、循環型経済(サーキュラーエコノミー)に入るプラスチック廃棄物は全体のわずか30%に留まっています。

プラスチックの埋め立てやゴミを減らすためには、リサイクル効率を高め、コストを下げる革新的な技術開発が急務となっています。

ハイパースペクトルカメラ HySpex Classic製品詳細

プラスチックのリサイクルにおける課題

さまざまな種類のプラスチックが混在している状態でリサイクルする場合、品質は低下し、その適用性が制限されるだけでなく、再利用できる回数も制限されてしまいます。
そのため、プラスチックを再溶解する前に分類しなければなりませんが、目視では透明に見えるため、プラスチックの種類の特定と分類を「目視検査」で正確に繰り返し行うことは困難です。

RGB画像_プラスチックの分類

さまざまなプラスチック材の廃棄物: RGB画像


SWIR画像_プラスチックの分類

5種類のプラスチック廃棄物 : SWIR画像(疑似カラー画像)

(a) : PETボトル, (b) : PETシート, (c) : PET-G, (d) : PVC, (e) : PC


ケーススタディー

工業用ベルトコンベヤーを模倣した移動ステージにプラスチックのサンプルを置き、ハイパースペクトルカメラHySpex Classic SWIR-384(測定波長範囲:930~2500nm)を用いて5種類のプラスチックの識別と分類を行いました。照明にはハロゲンランプを使用しました。

         
  • PET ボトル
  • PETシート
  • PET-G
  • PVC
  • PC(ポリカーボネート)

通常、PETは主に飲料のボトルに、PVCは配管(パイプ)に、PC(ポリカーボネート)は電子部品に使用されています。 5種類のプラスチックは視覚的には類似しており、通常のRGB画像または目視検査では正確に分類することはできません。

HySpex Classic SWIR-384

ハイパースペクトルカメラHySpex-Classic SWIR-384によるスペクトルデータの取得

HySpex Classic SWIR-384によるプラスチックのスペクトルデータ

異なる5種類のプラスチックのSWIR平均透過スペクトルデータ

プラスチックの分類に求められる高い分解能

SWIRの波長範囲(960〜2500 nm)において、5種類のプラスチックはそれぞれ独自のスペクトル特性を持っていますが、類似した化学構造でスペクトルの違いが小さいため、スペクトル分解能が高いハイパースペクトルカメラが必要となります。
さらに、高速のベルトコンベヤーで流れる小さなプラスチック片のスペクトルデータを取得するには、高い空間分解能も求められます。

HySpex Classic SWIR-384は、測定波長範囲930~2500nm、空間分解能60µm、スペクトル分解能5.45nmで、SWIR領域において高性能を誇るハイパースペクトルカメラで、プラスチックの分類のような高い分解能が求められるアプリケーションに最適です。
(HySpex Classic SWIR 製品詳細)

ハイパースペクトルイメージング用ソフトウエア : Breeze

ソフトウエアBreezeを用いてハイパースペクトルカメラHySpex Classic SWIR-384で取得したスペクトルデータを分析しました。
まず、各プラスチックの少量のサンプルに基づいて、5種類のプラスチックを分類するためのPLS判別分析(PLS-DA)モデルを構築しました。
次に、このモデルをプラスチックの混合物でテストしました。

ハイパースペクトルカメラによるプラスチックの分類

異なる5種類のプラスチックの分類

混在した5種類のプラスチック片は、ハイパースペクトル画像に基づく分類モデルにより、全て正しく分類されていることが分かります。

リサイクルプロセスの効率向上へ

このアプリケーション例は、さまざまな種類のプラスチック片のハイパースペクトルイメージングデータを「非接触」で取得し、「リアルタイム」に分類できることを示しています。

プラスチックのリサイクル

ハイパースペクトルカメラHySpexシリーズとソフトウエアBreezeは、プラスチック産業やリサイクルの分野に高品質でカスタマイズされたターンキーソリューションをご提供します。


また、ハイパースペクトルイメージングは、プラスチックだけでなく、さまざまな化学物質や混合廃棄物の特性評価・分類への拡張性も期待されています。

関連製品情報

ハイパースペクトルカメラ HySpex Classic SWIR-384

ハイパースペクトルカメラ HySpex Classic

HySpex Classicシリーズは、高いスペクトル分解能、空間分解能、高S/N比の特長を持つハイパースペクトルカメラです。撮影条件に応じた豊富なアクセサリーも用意しています。

製品詳細

ハイパースペクトルイメージング用ソフトウエア Breeze

ソフトウエア Breeze

ハイパースペクトルカメラでスキャンした対象物の波長情報をリアルタイムに収集、分析が可能なソフトウエアです。NEO社のハイパースペクトルカメラHySpexの各シリーズでご使用頂くことが可能です。

製品詳細

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