將廢物有效回收成可重複使用的原材料是我們(men) 必須采取的重要努力之一，以阻止全qiu變暖和過度開采自然資源。回收利用的環境效益是顯而易見的。回收利用可以保護自然資源，減少溫室氣體(ti) 和汙染，以及在能源生產(chan) 中使用化石燃料。它可降低塑料能耗約70%，鋼材能耗降低約60%，紙張能耗降低40%，玻璃能耗降低30%。
高光譜成像塑造可持續回收的未來
將廢物有效回收成可重複使用的原材料是我們(men) 必須采取的重要努力之一，以阻止全qiu變暖和過度開采自然資源。回收利用的環境效益是顯而易見的。回收利用可以保護自然資源，減少溫室氣體(ti) 和汙染，以及在能源生產(chan) 中使用化石燃料。它可降低塑料能耗約70%，鋼材能耗降低約60%，紙張能耗降低40%，玻璃能耗降低30%。
一個(ge) 重要的價(jia) 值在於(yu) 可重複使用的材料。然而，我們(men) 離回收目標還很遠。大部分收集的廢物仍然用於(yu) 能源生產(chan) 並在發電廠燃燒 - 而不是重複使用。價(jia) 格通常是回收率低的一個(ge) 因素，因為(wei) 用原材料生產(chan) 新国产欧美在线通常比回收材料便宜。
為(wei) 了使回收不僅(jin) 在生態上而且在經濟上可行，重複使用材料需要比使用原始材料更便宜、更容易。通過適當的材料處理方法，可以有效地回收不同的材料並轉化為(wei) 利潤。這就是高光譜成像可以發揮作用的地方。
當前在高效回收方麵麵臨(lin) 的挑戰
典型的廢物管理過程包括在回收設施中收集廢物，分離成不同的廢物部分，清潔以及zui終分類為(wei) 放置在垃圾填埋場，燃燒或根據類型和純度回收的材料。
分揀過程是回收的關(guan) 鍵步驟。更好的分揀精度意味著更好地分離不同等級的材料，從(cong) 而提高回收率。典型的分揀過程基於(yu) 多種技術的混合，不能隻依賴於(yu) 一種檢測技術。所使用的檢測技術通常會(hui) 限製可以分類的收集材料的類型和數量。
大多數回收廠使用不同的技術，從(cong) 條形碼閱讀器和RGB相機到X射線和渦流係統。雖然它們(men) 在一定程度上是有能力的技術，但它們(men) 並不是完美的解決(jue) 方案，因為(wei) 它們(men) 識別材料的能力有限。
例如，如果塑料瓶缺少條形碼，則無法檢測它是PET還是HDPE。電渦流檢測器可以分辨導電金屬，但不能分離塑料或紙漿。RGB相機可以將瓶子分為(wei) 透明，黑色和彩色，但無法區分一種塑料類型與(yu) 另一種塑料類型。
當回收部分的純度不足以再利用時，我們(men) 就會(hui) 失去可回收材料來填埋或能源生產(chan) 。糟糕的分類結果也會(hui) 導致利潤損失，這使得回收無利可圖，並且依賴於(yu) 公眾(zhong) 的支持。
不同的廢物流需要不同的檢測和處理方法才能有效回收，而目前的回收方法不夠靈活、高效和信息豐(feng) 富，無法應對這一挑戰。
為(wei) 了彌補檢測技術的不足，仍然使用人力。手工分類垃圾緩慢、不準確、昂貴且危險，並且將不同的塑料類型彼此分開仍然是不可能的，因為(wei) 人眼無法區分它們(men) 。
為(wei) 了高效、盈利和安全地工作，回收工廠必須配備能夠可靠、高純度地分離不同材料的傳(chuan) 感器。胸超成像為(wei) 準確和可持續的廢物回收提供了強大的技術。
高光譜相機如何提高回收效率？
高光譜相機可以根據材料的化學成分準確可靠地區分材料。它們(men) 測量和分析從(cong) 材料反射或通過材料透射的光譜。當測量稱為(wei) 近紅外（NIR）的可見光區域以外的光譜時，我們(men) 看到化學上不同的材料具有獨特的光譜。
多光譜技術改善了這種情況;但是，它有其局限性。多光譜相機通常采集一到三個(ge) 光譜數據，或者在某些相機中zui多采集8個(ge) 光譜波段，這意味著在每個(ge) 分揀位置，它隻能識別一些基本材料。結果的純度也經常受到限製，因為(wei) 材料流中存在幹擾因素。
直到zui近幾年，高光譜成像在垃圾分類中的使用一直受到高光譜相機在速度、空間分辨率、堅固性、連接性和高成本方麵的性能不足的限製。
zui近的發展提高了高光譜相機的速度和分辨率，而它們(men) 的實施成本現在符合商業(ye) 解決(jue) 方案的投資回報率標準。此外，現在還提供用於(yu) 實時處理高光譜相機產(chan) 生的大量數據的算法和解決(jue) 方案。
對於(yu) 在線分選国产成人在线观看免费网站，線掃描高光譜相機是唯yi實用且正常工作的解決(jue) 方案，因為(wei) 它隻需一次掃描即可同時精確地從(cong) 生產(chan) 線中的每個(ge) 像素捕獲整個(ge) 材料流的整個(ge) 光譜數據。
線掃描（推掃式）高光譜熱像儀(yi) 可以安裝在現有和新的分揀線上，具有適當的照明和實時數據處理解決(jue) 方案，就像任何線陣掃描熱像儀(yi) 一樣。逐個(ge) 像素的材料識別結果可通過商業(ye) 機器視覺係統的標準接口獲得。然後，結果可用於(yu) 控製空氣噴嘴或揀選機器人。
與(yu) 傳(chuan) 統傳(chuan) 感器技術相比，高光譜相機解決(jue) 方案在各種廢物處理過程中具有卓越的性能和多種優(you) 勢，如表1所示。
表 1.高光譜成像在分類不同類型廢物流方麵的附加值
當與(yu) 其他技術結合使用時，高光譜相機通過提供有關(guan) 材料類型的精確信息來提高分揀精度。zui新一代的高光譜相機可以將回收材料的純度提高近100%。將再生塑料的純度提高幾個(ge) 百分點，其價(jia) 值就會(hui) 翻倍。提取更多可回收材料也意味著我們(men) 在垃圾填埋場處 理的廢物更少。
與(yu) 具有固定光譜波段的多光譜相機相比，高光譜相機具有靈活性，可以適應各種廢物流的分類。當新的排序算法可用時，它還可以采用它們(men) 。
高光譜成像在塑料回收中的優(you) 勢
在所有製造的塑料中，隻有9%被回收利用。12%被焚燒發電，79%用於(yu) 垃圾填埋場或自然。據估計，到2050年，海洋中的塑料將超過魚類。大多數不可回收的塑料廢物來自無法可靠地將不同類型的塑料分開。
不同的聚合物在近紅外光譜區域中具有可識別的光譜特征，因此可以進行分類。然而，許多光譜特征彼此接近。在這裏，高光譜相機的高光譜分辨率是高分選精度的關(guan) 鍵。例如，使用 PP、PE 和 PET 塑料，純度可以達到接近 99%。（)
使用高光譜相機分揀黑色塑料
很大一部分可回收塑料由黑色塑料組成，特別是在汽車和電子工業(ye) 中，它們(men) 添加了碳基顏料以產(chan) 生深灰色或黑色。眾(zhong) 所周知，黑色塑料類型很難識別，到目前為(wei) 止，還沒有可靠的傳(chuan) 感器技術來對這些材料進行分類以供重複使用。即使是近紅外高光譜相機也在苦苦掙紮，因為(wei) 黑碳基顏料幾乎吸收了所有的近紅外光。
除近紅外區域外，不同的塑料在稱為(wei) 中波紅外（MWIR）的較長紅外區域中具有特征光譜特征，其中大多數黑色顏料比NIR區域“更少”（吸收性較低）。因此，中波紅外光可以穿透黑色材料並從(cong) 黑色材料反射，從(cong) 而使其光譜識別成為(wei) 可能。
使用在中波紅外區域運行的Specim FX50高光譜相機，我們(men) 可以分揀純度接近99%的黑色ABS塑料。它是目前市場上唯yi一款在中波紅外地區運行的高光譜相機，具有工業(ye) 在線使用所需的速度、分辨率和靈敏度。
以下是在實驗室中使用 Specim FX50 高光譜相機測量的黑色塑料分選示例。測量了 34 塊 ABS 和 PE 以及 50 塊 PS（共 <> 塊）。對於(yu) 每個(ge) 樣品組，一半的樣品有光澤，另一半樣品具有漫反射表麵。下圖顯示了由 ABS、PS 和 PE 製成的樣品可以使用 Specim FX<> 進行準確分類。
高光譜成像在紡織品回收中的優(you) 勢
與(yu) 焚燒和填埋相比，紡織品回收減少了對環境的影響。如果可以根據使用的纖維類型正確分類和分離，那麽(me) 幾乎 100% 的紡織品和服裝都可以回收利用。
增加紡織品回收的一個(ge) 障礙是，構成服裝的各種纖維使再加工和回收成為(wei) 一項挑戰。雖然可以使用人力進行分類，但這在經濟上幾乎不可行，並且會(hui) 帶來很多錯誤來源。
近紅外光譜區域中的高光譜相機可以分離zui常見的紡織部分類型，從(cong) 而實現自動機器人化加工。基於(yu) 近紅外高光譜相機的紡織品分揀具有多種優(you) 勢：
· 非接觸式，適合国产成人在线观看免费网站於(yu) 傳(chuan) 送帶
· 提供有關(guan) 純材料和混合材料的信息（定性和定量分類）
· 分類對使用的顏色或染料不敏感
· 易於(yu) 配置不同的分揀線和新材料
· 為(wei) 了獲得精確的顏色信息，高光譜相機可以取代RGB相機。
棉花在水、殺蟲劑和殺蟲劑方麵是一種資源ji其密集的作物。使用再生棉花可以節省大量自然資源並減少農(nong) 業(ye) 汙染。一些材料如棉和亞(ya) 麻可以回收用於(yu) 汽車絕緣或堆肥，但石油基纖維如聚酯幾乎沒有重複使用的機會(hui) 。
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焚燒材料特性
盡管材料回收率正在增加，但仍有必要焚燒某些不可回收材料的部件。這些“廢物轉化為(wei) 能源”發電廠從(cong) 商業(ye) 、建築、家庭和工業(ye) 等各種來源接收材料，並將其用於(yu) 垃圾衍生燃料 （RDF） 發電廠的發電。
RDF的值來自熱含量（圖像KK） - 由材料類型決(jue) 定。某些材料，如玻璃、岩石或泥土，熱值為(wei) 零。含水量和冰也會(hui) 影響該過程。
精確的燃燒過程控製和熱值隻能基於(yu) 正確的材料識別來計算。近紅外區域的高光譜成像為(wei) 此提供了在線解決(jue) 方案。
高光譜成像塑造了回收的未來
提高分揀精度可提高回收材料的純度和價(jia) 值，以及可重複使用的廢物百分比。為(wei) 了提高分揀精度，我們(men) 需要更好的檢測係統。
高光譜成像對回收行業(ye) 和社會(hui) 的潛在影響是巨大的。高光譜相機是一種準確、可靠、無損、非接觸式的檢測工具，可提高操作效率、提高材料純度並提高盈利能力。
先jin的高光譜相機技術、分析軟件和光譜庫已經可用，並在現代回收機器和廢物分類設施中使用，並且由於(yu) 解決(jue) 以前不可行的分類任務的需求不斷增長，預計未來還會(hui) 增長。
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