1角押金深藏科技功夫 回收机如何用光学与算法确认空瓶
本地饮料瓶罐退费制实施不久,有男子被拍到疑似滥用回收机,令人怀疑回收机会不会这么好骗?事实上,一个空瓶换回1角押金,机器操作背后藏着光学、机械与软件的精密配合。从扫描读码、多角度拍摄到追踪容器移动,揭开饮料瓶罐回收机如何辨物、计数与防止重复退费的科技奥秘。在超市外,把空饮料瓶放进回收机,便可按步骤取回一角押金。看起来,机器只须扫一下条码。可是,同款饮料的许多瓶子印着相同号码:机器怎样确认读到的条码,确实属于收下的那个瓶子?
《联合早报》近日报道一起疑似滥用回收机的事件。运营商BCRS有限公司发言人说,事后已联同回收点运营商校准机器。报道没有交代有关操作是否实际领到不当退款;仅凭一段视频,无法判断同类情况有多普遍。
条码报身份瓶身来验证
本地饮料瓶罐退费制(Beverage Container Return Scheme,简称BCRS)涵盖150毫升至3公升的合格预包装饮料,包括各种塑料瓶及金属罐。容器须带本地押金标志,参与计划的商品使用新登记的条码。塑料种类本身并不决定退费资格。
瓶上的条形码(barcode)好比商品目录索引,机器读出号码后,还得查询登记资料。相同品牌的小瓶与大瓶有不同规格,要分别辨认;两个同款同规格瓶子,却可以共用号码。因此,把某个商品码标成“已经退过”并不能解决问题,下一位顾客手上可能也有同码的合格空瓶。
查到商品资料后,机器还得看看眼前的瓶子是否相符,并确认这只瓶子确实被收下。
多角度扫描辨瓶有妙招
条形码用宽窄不同的深色条纹和浅色空白编码。光照上去,深浅部分反射的光强不同,扫描器根据明暗与宽窄次序解出号码。条码两侧的留白称为“静区”,给扫描器留下清楚的边界。旁边的图案若盖着留白区域,或标签褶皱起来,都会增加读取困难。
所以,本地条码规格对印刷位置也有要求:宜放在瓶身主标签的平整处,避开瓶颈和瓶底。标签设计、瓶身形状与扫描器的位置须互相配合。号码即使印对了,机器仍须看得清楚,才有把握读取成功。
瓶子怎样进入机器,同样是工程问题。在本地经营部分回收点的设备商Tomra,早年曾把一款机器改为让容器躺着送入,解决轻塑料瓶在归还过程中容易倒下的问题,再用摄像机辨认瓶形。一个改变姿态的机械安排,也改变了机器观察瓶子的方式。
读码还要处理朝向。若条码转到另一面,单一视角便可能看不见。厂商的一种设计,把相机环绕入口排列,从多个方向观察,容器便无须停下来转动找码。这些是厂商机型的技术例子,本地各回收机配置可能不同。瓶子怎么走、相机怎么看,须一并设计。
Tomra的新加坡版B5 Mix机器配置摄像机、重量传感器和金属检测器,配合条码读码辨认容器。
可以把它想成收包裹:标签写着什么,和手里拿着什么,要能对得上。条码提供登记身份,外形及其他测量提供实物线索。不同线索各有用途;多看几项,才有条件发现号码与实物不相符的情况。
这也解释了为何归还前要保持瓶身原形。压扁会改变外形,也可能令条码随标签折曲;残液则会增加重量。对人来说,它仍是同一个瓶子;对机器来说,可供比对的线索却变了。倒空、保持形状和条码清晰,都是本地归还要求。
追踪动向杜绝重复计算
核对条码和实物,可以辨认容器是否符合退费资格。确认机器收下的是刚才辨认的那只容器,则是另一道关。两瓶同款同容量的汽水即使共用条码,交回时也得分别计数。
相机连续拍摄时,一个瓶子可能出现在多张图像里。系统须把多次观察对应到同一件实物,跟住它的移动,才能减少重复计数。读到一个号码,只说明机器看到了条码,交接仍须另作确认。
Tomra介绍,其设备会在容器移动途中追踪物件。系统根据瓶子的形状、大小和速度,估计它何时到达下一个位置,再查看实际情况是否相符。这样,前面读到的资料才能接到后面的实物上。
实际瓶子未必个个完美。一处轻微凹陷,便可能改变它移动的表现。厂商说明,软件会为预期到达时间留出一个范围;若使用者又碰到瓶子等情况发生,系统会重新计算。读者可以把这理解为等一件沿传送带前来的物件:预计它快到了,也容许它稍早或稍迟出现,同时继续观察途中有没有变化。
这里有个工程取舍:系统要识别异常,也得容纳正常容器之间的差异。只把每个瓶子都当成外形和运动完全相同的样板,便难以应付人们实际交回来的空瓶。具体能容许多少差别,则取决于设备和设定。
B5 Mix还设有压缩装置;容器确认收下后被压扁,便难以原样拿去再次退费。
机器设有这些关卡,实际运作仍可能误判。运营商说,公司也会核对交易记录,留意回收网络中的异常交易。机器须认准眼前这一个瓶子;比对多笔交易,则有机会发现单看一次归还不易察觉的异常。
小知识
条码既然可以照着印,德国的退瓶机怎样辨认合格包装?德国的一次性饮料容器押金制度,除了使用当地专用的产品条码,还要求包装印上押金标志。标志采用特殊油墨,只有获认证的标签印刷商和饮料罐制造商才能使用。机器或分选系统可结合这些线索检查包装,犹如验钞时既看票面上的号码,也检查防伪特征。
同款饮料的许多瓶罐共用产品号码,号码看起来正确,未必能说明包装本身符合当地制度。特殊油墨让标志多一道辨认线索。新加坡的退费制也使用本地押金标志和新登记的条码,但本地公开规格并未要求这种特殊油墨。
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