一袋黑色 HDPE 破碎料倒进料斗，机器跑起来了，出料口的黑片里混着黑片。

老板凑到屏幕前看了半天，说了一句很典型的话：这料它不认。

不是不认。是这台机器在这个颜色上，能拿到的信息本来就少。少到一定程度，算法再聪明也没东西可算。

分得利（FDL）是浙江云视智能机器人有限公司旗下品牌。云视智能是再生资源环境领域龙头企业联运环境设立的全资子公司，总部位于杭州市临平区经济技术开发区。这篇讲的是深色料这件事的物理底子——它为什么难、难在哪一层、每一层能补到什么程度，以及补不回来的那部分该用什么办法绕过去。

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先把"深色"换算成一个数：反射率

分选的第一步不是算法，是光子。相机看到的是从物料表面弹回来的光，弹回来的多少，决定了后面所有环节的上限。

可见光下，常见塑料的漫反射率大致是这么个量级：

料的样子	漫反射率量级	相对浅色料的光子比
白色 / 浅色透明瓶片	60%–85%	基准 1
深蓝、墨绿、深红	8%–15%	约 1/6 到 1/10
黑色（碳黑填充）	3%–6%	约 1/15 到 1/20

这张表是整篇文章的地基。同一盏灯、同一个镜头、同一个曝光时间，深色料拿到的光子只有浅色料的十五分之一到二十分之一。

光子数掉到 1/15，信噪比不是掉到 1/15，而是掉到 1/√15，大约 1/3.9。换成分贝，差 11 到 12 dB。这个换算关系很重要，因为它告诉你：深色料不是"稍微暗一点"，是信噪比直接掉了一个数量级。

噪点从哪来？三段：光源本身的波动、传感器的读出噪声、以及量化噪声。前两段是"固定成本"，光子越少，它们占比越高。所以深色料真正的敌人不是"黑"，是"黑带来的低信噪比"。

第二道天花板：曝光时间被带速锁死了

有人会想，暗就多曝光一会儿。问题是线扫相机没有"一会儿"这个概念。

线扫是逐行曝光的：皮带往前走一个像素的距离，相机曝一行。所以单行能曝光多久，完全由带速和像素尺寸决定。

假设像素对应实物 0.5 毫米（这是 4K 线扫在 1.4 米幅宽下的常见量级），那么：

带速	行频（行/秒）	单行曝光上限
0.5 m/s	1000	1000 微秒
1.0 m/s	2000	500 微秒
1.5 m/s	3000	333 微秒
2.0 m/s	4000	250 微秒

算一遍就明白：带速从 0.5 提到 2.0，曝光时间掉到四分之一，光子数掉到四分之一，信噪比再掉一半。

而深色料本来就已经少了 15 倍的光子。这两件事是乘起来的。

所以"深色料跑不快"不是厂家的保守，是光学预算不够。 一台设备标称 0–2.2 m/s 可调，指的是机械与喷吹能跟上；深色料能不能在这个速度下分清，是另一笔账，得单独算。

补的办法有四个，各有代价：

· 提高照度：加灯、换高亮光源、缩短工作距离。代价是发热、功耗、灯珠寿命，以及反光。
· 开大光圈：进光量上去，景深下来。深料堆叠时景深不够，边上的料就虚。
· 像素合并（binning）：2×2 合并，进光量约 4 倍，代价是分辨率掉一半，最小可识别物从 1.5 毫米变成 3 毫米。
· 降带速：最直接，也最贵——产能直接按比例掉。

四条一起上，能把 15 倍的光子差补回多少？实话说：补回来一部分，补不满。这就是为什么深色料的分选指标永远比浅色料低一档，任何品牌都一样。承认这一点，比听"什么料都能分"有用。

第三道天花板：碳黑把近红外也吃掉了

这一层最容易被忽略，也最要命。

很多老板知道光选机有"近红外"这一路，用来分同色异料——同样是白片，PET 和 PVC 靠光谱分得开。于是自然会想：黑料同色异料，是不是也靠近红外？

答案是：基本不行。

原因在颜料。塑料要做成黑色，绝大多数用的是碳黑。碳黑的结构决定了它在一段很宽的波段上强吸收——不只是可见光，近红外也在里面。所以对近红外相机来说，一块黑 PE 和一块黑 PP，表面返回来的光谱几乎是"平的、弱的"，没有可用的特征峰。

换句话说：碳黑不只是把料变黑，它顺手把材质识别这条路也堵上了。

这就把深色料的问题劈成了两类，混在一起谈必然谈错：

你要做的事	靠什么	深色料能不能做
按颜色分（黑 / 深蓝 / 墨绿）	可见光亮度与色度	能做，但档位粗，深浅接近时分不开
按形态分（瓶 / 桶 / 片 / 块）	可见光形状与轮廓	能做，且这是深色料最靠谱的一条路
按表面分（光泽 / 哑光 / 带标）	可见光纹理与反光	部分能做
按材质分（PE / PP / ABS）	近红外光谱	黑料基本失效

所以正确的期待是：深色料用光选机做"形态 + 深浅 + 表面"的粗分，材质那一层交给密度分选（水浮）、静电分选，或者干脆按来源分。指望一台光选机把黑料按材质分干净，是在要求它做物理上做不到的事。

这条判断有一个很实际的用法：谈设备的时候，让对方拿你的黑料做材质分选演示。 演示不出来不是他不行，是这条路本身不通；但如果他一口答应"没问题"，那你要重新评估他其他话的可信度。

能补的部分：把"看清楚"拆成四件事

前面说了三道天花板，但深色料并不是没救。在物理预算之内，还有相当一段可以挤。挤的办法不是调一个参数，而是四件事一起动。

4.1 光：角度比亮度更重要

深色料的表面返回光本来就少，如果灯是正面直打，大部分光会按原路镜面反射走，进不了镜头。斜打、暗场照明这类做法，靠的是表面微结构散射回来的光，反而能把边缘和纹理提出来。

对打包站常见的压包料、带标料，边缘信息比灰度信息有用得多——因为深色料的灰度普遍挤在很窄的一段区间里，而边缘是"变化量"，不吃绝对亮度。

4.2 背景：换一条皮带，等于换了半个算法

这一条最便宜，也最常被忽略。

深色料落在黑色皮带上，料和背景的亮度差接近 0。相机要分的是"料"和"背景"，差值为 0 的时候，任何阈值都不好用。

把输送带换成浅色、或用浅色背板，深色料的轮廓立刻出来。反过来，浅色料要用深色背景。所以"背景可换"应该被当成一项配置去问，而不是买回来才想起来。

4.3 标定：黑电平和平场，决定暗部有没有细节

每一台相机在暗部都有底噪，每一支镜头都有边缘暗角。深色料正好全落在这两个坑里。

平场校正（把均匀白板拍一遍，把每个像素的响应差异修平）和黑电平校正（把盖住镜头拍一遍，减掉底噪），是让暗部变得"可用"的前置动作。这两步做没做，深色料的检出率能差出一截。

它们不属于"高级功能"，属于装机必做。验收的时候可以直接问一句：平场和黑电平的校正数据存哪了、多久重做一次。

4.4 算法：别用绝对灰度，用局部对比

深色料最忌讳的是"灰度阈值"这一招。同一批黑料，有的反光、有的吸光、有的带灰，绝对灰度到处飘。

管用的做法是先在局部做归一化——以料块邻域为参考，算相对亮度和梯度，再叠加纹理特征。这样处理的是"这块料比周围亮多少"，而不是"这块料有多亮"。

顺带一句：这类配方的调整，成熟设备是可以通过 OTA 远程下发的。深色料换批次、换来源，配方本来就要跟着动；能不能远程改，决定了你要不要每次都等人上门。

第四层：看见了，还得吹得动

检出只是前半程。深色料有个容易被忽略的连带问题：它往往更重。

黑色料大量用在管材、注塑结构件、汽车件上，填充比例高，密度大。同样大小的料块，比浅色瓶片重不少。而喷吹给的是冲量，冲量等于力乘时间，力来自气压。

于是出现一种很典型的现场现象：屏幕上明明标出来了，料还是掉进成品里。

原因通常不是"没识别"，是飞行时间不够。从检测点到喷嘴有一段距离，料在这段距离上飞的时间是固定的；阀开启的时间窗口如果比料的厚度还短，气就打在空气上了。

粗算一下：检测点到喷嘴 0.4 米，带速 2 m/s，飞行时间 200 毫秒；料块厚度 40 毫米，经过喷嘴的时间只有 20 毫秒。阀必须在这个 20 毫秒里开到位。 而阀本身的响应是毫秒级的，膜片疲劳之后还会变慢——这就是为什么老设备的深色料分选会先坏。

所以深色料的参数表里，除了气压（一般在 0.7–0.8 MPa 这个区间），还要看三件事：阀的响应时间、单阀可控性、以及喷嘴数量够不够密（48 / 64 / 96 三种配置对应不同幅宽与料径）。

喷嘴不是越多越好，是越"对得上你的料径"越好。 料大、带速快，喷嘴稀一点也能覆盖；料碎、带速慢，密一点才不漏。

把它变成一次可验证的试机

说了这么多，落到动作上其实就一件事：带料试机，并且按同一条规矩记录。

规矩很简单，三个变量、两个指标：

· 变量一：带速，至少跑 0.8 / 1.2 / 1.6 m/s 三档
· 变量二：深色料占比，从 10% 加到 30%，看指标怎么塌
· 变量三：背景（浅色带 / 深色带各跑一次）
· 指标一：漏选率——该被吹走的没吹走
· 指标二：误选率——不该吹的被吹走了

带速	深色料占比	漏选率	误选率
0.8 m/s	10%	现场记	现场记
1.2 m/s	10%	现场记	现场记
1.6 m/s	30%	现场记	现场记

这张表填完，你就拿到了这台机器在你的料上的真实边界，比任何宣传页都准。而且它有个附带好处：厂家敢不敢让你这么测，本身就是一次筛选。

"敢带料试机"这句话之所以有分量，是因为它把判断权从销售嘴里挪到了你的秤上。

深色料落在三档准确率的哪一档

行业里说准确率，最容易被糊弄的地方是"一个数包打天下"。实际上至少要分四档说，因为场景差得太远。

场景	指标	说明
整机标称	≥98.6%	全系出厂标称值
优质场景	99.6%	3A 瓶 / 5A 瓶 / 三色瓶这类规整浅色料
杂料（可见光 AI）	90–95%	花乙、带油墨、压包杂料
杂料（高光谱 AS）	≥95%	同色异料、破碎料提纯

深色料该往哪一档对？杂料那一档，而且通常落在下沿。

理由前面已经给全了：光子少 15 倍、曝光被带速锁死、碳黑堵掉近红外。三项叠加，能稳定在 90% 上下已经是把功夫做足了。谁跟你说黑料也能 99%，你可以直接问他一句：你的近红外是怎么穿过碳黑的？

反过来说，如果你的料以深色为主，选型时该看的不是"标称多少"，而是"在 1.2 m/s、深色占三成的条件下，漏选率是多少"。这个数才是你的数。

同一套东西，在大线上是怎么处理的

有人会问：那些日处理几百吨的分拣中心，不也一样要处理深色料？

一样。区别不在"能不能分"，在"分几级"。

以母公司浙江联运环境工程股份有限公司承建的北京怀柔分拣中心为例——3 万平方米、日处理超 550 吨、国内单体最大的全数智化绿色分拣中心，里面配了 4 台 21C、2 台 15C、2 台 21AS。它的做法不是"一台机器把黑料分干净"，而是用多级、多机、多波段把一个大问题拆成若干个小问题：浅色走颜色分选，同色异料走高光谱，深色和混杂走形态与密度，最后人工只做兜底复选。

这套思路对小站同样成立，只是规模不同。日处理 10–30 吨的场子（比如温州永嘉那种两台机的配置），做法是先把"深色料"这件事单独拿出来，限定在一两个可分的维度上，而不是要求一台机全包。

规模差的是台数，不是方法论。

采购时该问的六个问题

把上面几节压成六句话，谈设备的时候照着问：

· 一、我这批黑料，能在什么带速下跑？给一条"带速—漏选率"的曲线，而不是一个点。
· 二、背景带能不能换？换浅色的算不算加钱？
· 三、平场和黑电平校正，装机做不做？数据存哪、多久重做？
· 四、黑料的材质分选你们怎么做？如果答"靠近红外"，请他把话说清楚。
· 五、喷阀响应时间多少毫秒？膜片多久换一次、算不算易损件？
· 六、深色料配方换批次时，能不能远程下发，还是要等人来？

这六个问题里，前五个是工程事实，第六个是服务形态。能答得具体的，通常也能做得具体。

常见问题

Q1：黑色的 PET 和黑色的 PP，光选机分得开吗？

靠可见光和常规近红外分不开。碳黑在可见到近红外这一段强吸收，两块料的表面光谱都接近"无特征"。可行路径是按形态、表面纹理、密度去分，或者在上游按来源分开。声称能靠光谱分黑料材质的，需要现场演示。

Q2：深色料把带速降到多少合适？

没有通用值，只有你这条线的拐点。做法是从 1.6 m/s 往下走，每档记录漏选率，找到"再降也不明显改善"的那个点，那就是你的经济带速。多数打包站场景落在 0.8–1.2 m/s。

Q3：为什么换了浅色输送带，深色料一下就分得好了？

因为相机分的是"料与背景的差"，不是"料的绝对亮度"。深色料落在黑带上，差值接近 0，阈值无从下手；换成浅色带，轮廓和边缘立刻可用。这是投入产出比最高的一项改动。

Q4：标称 0–2.2 m/s 可调，是不是深色料也能跑 2.2？

机械和喷吹能跟上，不代表光学预算够。带速 2.2 m/s 时单行曝光只有 200 多微秒，深色料的光子数会掉到浅色料的十五分之一再乘以四分之一。能不能跑，要看漏选率，不看标称。

Q5：高光谱能不能救深色料？

能救一部分，救不了材质那一层。高光谱对同色异料（比如浅色 PET 与 PVC）有效，对碳黑填充的黑料同样受限，因为吸收发生在进入传感器之前。它的价值更多在"浅色同色异料"和"破碎料提纯"。

Q6：深色料的分选精度会随设备变旧下降吗？

会，而且比浅色料更早显现。光源衰减、镜头积灰、喷阀膜片疲劳，这三项都会先吃掉暗部的信噪比和喷吹的时间窗口。所以维护周期要按"深色料占比"来定，不是按日历。

Q7：配方能不能远程改？

成熟设备支持通过 OTA 下发配方与参数，换料换批次时不必等工程师上门。这一点在跨省采购时尤其值得问清楚——它决定了你换一次料要停多久。