Time-of-Flight -tekniikan soveltaminen jätesäiliön tilavuusmittaukseen

Abstract

Maailmassa tuotetaan tänä päivänä jätettä kestämätöntä tahtia. Nykyään Suomessa taloyhtiöissä jätemaksut jaetaan tasan asukkaiden kesken. Vedenjakelussa oli opittu, että taloyhtiökohtaisesta laskutuksesta huoneistokohtaiseen laskutukseen siirryttäessä taloyhtiön kokonaisvedenkulutus laskee. Jyväskylän kaupunki halusi luoda vastaavan kannustimen vähentää myös jätteen tuottamista. Jotta laskutus olisi voitu muuttaa huoneistokohtaisiksi, piti pystyä tunnistamaan kuka laittoi jätettä taloyhtiön yhteiseen jätesäiliöön ja kuinka paljon. Laitetun jätteen määrän mittaamiseen ei ollut olemassa valmista ratkaisua. Opinnäytetyön tavoitteena oli selvittää, sopiiko Time-of-Flight -kamera jätesäiliön sisään laitetun jätteen tilavuuden mittaamiseen. Time-of-Flight -kamera tunnistettiin mahdolliseksi ratkaisuksi, koska sillä kuvaamalla voitaisi muodostaa tarkka kuva jätesäiliön jätteen pinnasta, mistä voitaisiin laskea jätteen tilavuus. Opinnäytetyö oli kehittämistutkimus, jossa perehdyttiin ToF-kameran toimintaperiaatteeseen ja sen etäisyysmittauksen virheidenaiheuttajiin, ja tutkittiin etäisyysmittauksen sekä opinnäytetyössä luodun tilavuuden mittausalgoritmin tarkkuutta kokeellisin mittauksin. Mittaukset toteutettiin kameralle hyvissä olosuhteissa sekä jätesäiliötä vastaavissa olosuhteissa. Tutkimuksen tuloksena oli selkeä käsitys ToF-kameran mittaukselle aiheuttavista asioista, tutkimuksessa käytetyn PMDtec Camboard pico flexx -kameran etäisyysmittauksen tarkkuudesta ja luodun laskenta-algoritmin tarkkuudesta. Johtopäätöksenä jätesäiliö on toimintaympäristönä ToF-kameralla erittäin haastava ja nykyisellä tekniikalla tarkkaa tilavuusmittausta ei voi toteuttaa ToF-kameralla siinä toimintaympäristössä