Methoden zur Optimierung der Erkennung von Mehrschichtfolien

Research output: Chapter in Book/Report/Conference proceedingConference contribution

Abstract

Die steigende Verbreitung von eingesetzten Mehrschichtverpackungsfolien stellt die Entsorgungsindustrie vor zunehmende Herausforderungen. Die derzeit stattfindende thermische Verwertung dieser Fraktion ist in Hinblick auf strenger werdende Recyclingquoten seitens der EU durch neuartige Technologien zu ersetzen, die eine kostengünstige und wertschöpfende stoffliche Verwertung ermöglichen. Die Nahinfrarotspektroskopie birgt hier, als weitverbreitete Methode zur Klassifizierung und Sortierung von Kunststoffabfällen, Potential. Im Rahmen dieser Arbeit wurde untersucht, inwieweit ein State of The Art Nahinfrarotsortieraggregat durch Adaptierungen in der Aufnahmegeometrie in die Lage versetzt werden kann, verwertbare Spektren aus dünnschichtigen Materialien zu gewinnen. Durch Adaptierungen, wie etwa angepasster Belichtung, konnte die Spektralqualität trotz für die Nahinfrarotspektroskopie ungeeigneter Materialeigenschaften, wie etwa Schichtdicken im Micrometerbereich, erhöht werden. Die so gewonnenen Spektren wurden herangezogen, um Machine Learning Algorithmen für die Aufgabe zu trainieren, Einschichtfolien und Mehrschichtfolien voneinander zu unterscheiden, ohne vorher explizit sämtliche zu erwartenden Spektren von Mehrschichtfolienkombinationen einprogrammiert zu haben. Hierbei wurden verschiedene Machine Learning Algorithmen auf ihre Rechengeschwindigkeit und Prognosegenauigkeit untersucht. Dabei hat sich die Support Vector Machine mit vorangegangener Hauptkomponentenzerlegung als beste Variante herausgestellt. Ferner konnten durch die verbesserte Spektralqualität Post Processing Methoden angewandt werden, die eine weitere Verbesserung der Spektren ermöglichen. So konnte nach Anwendung einer Fast Fourier Transformationen ein, das Spektrum überlagernder Störeffekt, nämlich durch destruktive Interferenzen verursachte Sinusschwingungen, identifiziert und eliminiert werden.

Details

Original languageGerman
Title of host publication11. Wissenschaftskongress
Subtitle of host publicationAbfall- und Ressourcenwirtschaft
EditorsVera Susanne Rotter
Place of PublicationDresden
PublisherInnsbruck Univ. Press
Chapter5
Pages127-132
Number of pages6
Volume11
Edition1
ISBN (Print)978-3-99106-064-2
Publication statusPublished - 17 Mar 2022
Event11. Wissenschaftskongress „Abfall- und Ressourcenwirtschaft“ der DGAW e.V. - TU Dresden, Dresden, Germany
Duration: 16 Mar 202218 Mar 2022

Conference

Conference11. Wissenschaftskongress „Abfall- und Ressourcenwirtschaft“ der DGAW e.V.
Abbreviated titleDGAW
Country/TerritoryGermany
CityDresden
Period16/03/2218/03/22