图1：一名垃圾处理车职员准备将一个敞开的垃圾桶放在处理车的起重装置上。在倾倒垃圾桶之前，安装在垃圾处理车上方机器臂上的相机会对垃圾桶内部的污染物进行扫描。如果检测到污染物，垃圾桶将退还给客户。

c-trace 公司是一家专门为垃圾处理行业提供自动化解决方案的IT公司，该公司开发了一种名为c-detect的检测系统，可以在对有机垃圾重复利用或回收之前，对垃圾中的污染物进行识别。

c-detect系统由安装在垃圾处理车外部和收集室（也称为“倾倒室”）内移动臂上的相机组成，并通过线缆连接到装有AI软件的笔记本电脑上。该系统旨在将有机垃圾桶内的垃圾倒入卡车收集室之前，对其进行检查。当垃圾桶被清空时，该系统还会对垃圾收集室进行检测。

c-trace公司销售工程师Jan Birkhold说：“德国针对生物垃圾处理有相应的法规，因此，在对生物垃圾进行收集甚至分类时，材料需要非常好。生物垃圾中的污染物，尤其是塑料，在收集和分类时会导致高昂的成本，会耗费更多的回收时间，甚至无法回收。”

根据德国联邦环境保护机构Umwelt Bundesamt的数据，有机垃圾是所有城市垃圾中最大的单独收集的垃圾流，每年在堆肥或发酵厂处理约1500吨可生物降解的垃圾。而且，从2025年5月1日开始，Umvelt Bundesamt的一项规定即将生效。该规定要求，由有机垃圾桶运送到堆肥或发酵设施的垃圾，所含塑料等非有机物、不可回收物质的重量不得超过3%。

通常，此类垃圾检查是由人工完成的，他们主要是被分配到城镇或城市路线上工作的垃圾运送车上的垃圾处理员。当垃圾运送车靠近垃圾桶进行垃圾处理时，处理员会先对垃圾桶进行目视检查，查看是否存在不应包含在有机垃圾中的垃圾，如塑料制品。如果垃圾桶中有污染物，他们就不会将其倒入垃圾处理车。

图2：相机安装在垃圾处理车顶部的可移动臂上，位于卡车收集室的上方。在将垃圾桶中的垃圾倒入卡车收集室之前，相机会拍摄垃圾桶内部的图像。

移动式AI辅助检测系统的工作原理

c-detect系统包含四台IDS Imaging Development Systems公司的uEye GV-5280FA-c-Q 5MP系列工业相机，其中两台相机部署在垃圾车收集室开口上方的两个移动臂的末端，另外两台相机安装在垃圾收集室内。这些相机通过线缆连接到计算机上，该计算机装有由c-trace设计、编写的AI软件。笔记本电脑安装在卡车上的驾驶室内。

该系统还可以通过安装在每个垃圾桶中的RFID标签识别产生垃圾的客户。

通常，垃圾处理车上有两名工作人员：一人负责操作和监视计算机；另一人负责抓取垃圾桶，将其滚动到进行检测和清空的位置，并打开垃圾桶盖。配备自动升降和倾倒系统的垃圾处理车将抬高垃圾桶，同时安装在收集室开口上方的两台相机，对打开的垃圾桶进行扫描，并将图像数据传输到笔记本电脑。该系统使用支持AI的软件分析图像。如果检测到污染物，c-detect将会停止自动清空过程，垃圾桶将不被清空，仍放回路边。

如果没有检测到污染物，垃圾桶中的垃圾将被倒入卡车收集室。收集室内安装的另外两台相机记录倒进收集室中的垃圾状况；这些图像也被传输到笔记本电脑，并通过支持AI的软件进行分析。

Birkhold指出，一旦垃圾倾倒开始，倾倒过程就不会停止。如果系统在倾倒过程中检测到污染物，垃圾也不会从卡车收集室中取出。然而，如果在将垃圾从垃圾桶转移到卡车收集室的过程中检测到污染物，通过垃圾桶中的RFID标签会识别出客户，并保存含有污染物的垃圾的图像。

图3：客户垃圾桶内部的照片。计算机识别出一个不应该放在垃圾桶里的物品。这可能会导致垃圾桶被退还给客户而无法清空。

图4：垃圾处理车收集室内安装的相机拍摄的图片。相机捕捉到了倒进卡车收集室的垃圾图像。

挑战和未来计划

Birkhold说，有机垃圾处理检测的一个主要挑战，是要开发一个能够在恶劣条件下实时有效、可靠运行的系统。其中，振动是一个问题；垃圾处理车可以是配备许多运动部件和重型机械的越野车。垃圾中的水分也是一个重要问题，不仅因为天气条件不同而不同，还会引起冷凝现象，这会使捕捉清晰的图像变得困难。

c-trace公司能开发出一个强大的嵌入式系统。例如，防护等级为IP67级的相机装在铝制保护容器中并安全固定，以减缓振动和潮湿问题。它们也是采用线缆连接而不是无线连接。

c-trace公司称，该系统已经于2022年在德国Bielefeld市的一辆垃圾处理车上成功进行了测试。此后，包括德国不来梅和克莱夫市在内的其他城市，均在部分垃圾处理车中部署了c-detect系统。