JPS62278418A

JPS62278418A - 色識別装置

Info

Publication number: JPS62278418A
Application number: JP12096986A
Authority: JP
Inventors: Fujio Hirose; 廣瀬　不二夫
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1986-05-28
Filing date: 1986-05-28
Publication date: 1987-12-03

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】３、発明の詳細な説明発明の要約色センサから出力される複数の色成分信号の各々を複数
の比較回路において各基準値と比較し。

これらの比較結果の所定論理をとることによって所定の
色の判定信号を出力する。比較回路の基準値は、ボリュ
ーム等によって外部から任意に設定することができるの
で、識別すべき色に応じた基準値を容易に設定すること
が可能であり、しかも構成も簡素となる。

発明の背景この発明は色識別装置に関する。

色識別装置は５披色識別物体それ自体の表面の色の識別
、または物体上に表わされたシＩＬ記号、コード等の色
情報の読取り等に使用することができ、今後その用途は
ますます増大するものと期待されている。

色識別装置は、物体の表面で反射したまたは物体を透過
した光を受光して、その光の波長成分を表わす複数の色
成分信号、たとえばＲ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）
の色成分信号を出力する色センサを備えている。これら
の色成分信号の大きさを１色識別すべき色に応じてあら
かじめ定められた判定論理ないしは基準にしたがって弁
別することにより色識別が行なわれる。

したがって１色識別装置では上記判定論理の良否が色識
別結果の精度に大きく影響する。理論的に明確に上記判
定論理を組立てることのできる色というのは皆無といっ
てよいから、実際には上記色成分信号の値を読取り、こ
の値を適当な論理にしたがって分析することにより判定
論理を作成していた。この作業は長い時間と多大な労力
を必要とするとともに、環境の変化、たとえば光源変動
、！！度の変化、物体ごとの検知距離の変化等々によっ
て色成分信号値にばらつきが生じるので。

たとえ精緻な判定論理を組立てたとしても誤動作を生じ
ることがあった。とくに、コンピュータ制御の色識別装
置では一旦上記判定論理をソフトウェアで組んでしまう
とその修正、変更等がかなりめんどうであった。また、
コンピュータを含む色識別装置では、制御部の大型化と
コスト・アップが避けられないという問題もあった。

発明の概要この発明は、構成が比較的簡素かつ比較的安価に提供で
きるとともに、被色識別物体の実際の色、実際の環境に
則して上記判定論理ないしは基準を簡単に組立てること
ができるとともに、環境の変化等にも容易に対処しうる
色識別装置を提供することを目的とする。

この発明による色識別装置は、被色識別物体の色をその
組合せによって表わす複数の色成分信号を出力する色セ
ンサ、可変な基準値が設定可能であり、各色成分信号が
この基準値を用いた比較条件を満足した場合に出力を発
生する。各構成分信　′号に対して設けられた複数の比
較回路、および複数の比較回路の出力に対して所定の論
理演算を行ない色判別信号を出力する論理回路を備えて
いることを特徴とする。

この発明によると、上記比較回路の基準値を被色識別物
体の色に合わせて変えることによって色識別のための判
定基準ができあがることになる。

比較回路の基準値の２１整は、最も簡単には、基準値を
最も条件のゆるい値に設定しておいて色識別すべき物体
の色をセンサに読取らせると必ずその色の判定信号が出
力されるから、この状態から基準値をしだいに条件の厳
しい値に変化させていって適当なところで固定すればよ
い。したがって。

色識別のだめの判定基準の設定および変更がきわめて容
易となる。もちろん、任意の色の被色識別物体に適用す
ることが可能であるから２色識別の適用範囲が広がると
ともに環境等の変化に容易に対処することができる。さ
らに、コンピュータを用いずにディスクリートなハード
回路で色識別装置を構成することが可能であるから、構
成も簡素となり比較的安価に提供できるようになる。

実施例の説明以下１図面を参照してこの発明の実施例について詳述す
る。

第１図は１色識別装置全体の電気的構成を示すものであ
る。

第１図において１色センサｌＯは光源一体型のもので、
３つの受光素子［１〜１３．各受光素子１１〜１３の出
力信号（色成分信号）をそれぞれ増巾する増「１１回路
１４および光源１５を含んでいる。受光素子１１〜１３
の前面には、それぞれ異なる特定の色を表わす波長帯域
の光を透過させるフィルタがそれぞれ設けられており、
これらの受光素子１１〜１３は、それぞれ異なる色の光
を検知し、その光の強度に応じた出力信号を出力する。

これらの出力信号は。

たとえばＲ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）の色成分を
それぞれ表わす。第１図においては、増巾されたのちの
色成分信号がＸ、ＹおよびＺで表わされている。光源１
５としては、好ましくは白色光を発生するものがよい。

図示は省略されているが、光１ｉ１５および受光素子１
１−１３の前面には、しンズ等からなる集光光学系が設
けられ、また必要ならば赤外線遮断フィルタ等も配備さ
れよう。受光素子１１〜１３はそれぞれ別体に形成され
たものでもよいし、１つの基板上にそれに対応するフィ
ルタとともにモノリシカリイに作製されたものを使用し
てもよい。

ライン上を搬送される物体Ｏ１の色を識別するためにこ
の色識別装置が用いられた場合には、上記センサは物体
Ｏ１が通過する場所を検知するように配置、固定される
。

色センサー０の各増幅回路１４から出力された色成分信
号ｘ、ｙ、ｚはピーク・ホールド回路２１〜２３にそれ
ぞれ送られる。これらの色成分信号Ｘ。

Ｙ、Ｚはまた演算回路２５に入力し、その平均値Ｓ−（
Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）／３が算出され、この平均値Ｓを表わす信
号はもう１つのピーク・ホールド回路２４に送られる。

これらのピーク・ホールド回路２１〜２４は、物体０、
が色センサー０に近づいた時点からその検知領域を通過
するまでの開作動し、その間に入力する信号ｘ、ｙ、ｚ
、ｓのピーク値を検出してこれを保持するものである。

図示は省略されているが。

外部に設けられた物体Ｏｊの通過検知信号または信号Ｓ
があるスレシホールド値に達したときに出力される物体
検知信号がピーク・ホールド回路２１〜２４を作動させ
るためのトリガ信号としてこれらのピーク・ホールド回
路２１〜２４に与えられる。

第１の色（これをＣＯＬ　１とする）を識別するために
通過判定回路３１〜３４およびＡＮＤ回路３５が設けら
れている。ピーク・ホールド回路２１〜２４で検出され
た信号ｘ、ｙ、ｚ、ｓのピーク値はこれらの通過判定回
路３１〜３４にそれぞれ人力する。通過判定回路３１〜
３４の出力はＡＮＤ回路３５に入力する。

同じように第２の色（これをＣＯＬ　２とする）の識別
のために、ピーク・ホールド回路２Ｉ〜２４の出力をそ
れぞれ入力とする通過判定回路４１〜４４と、これらの
回路４１〜４４の出力を入力とするＡＮＤ回路４５とが
設けられている。

さらに第３の色（これをＣ０Ｌ３とする）を識別すると
すれば、同じように４つの通過判定回路とＡＮＤ回路と
が設けられる。

上記通過判定回路のそれぞれは、ウィンドウ・タイプの
比較回路であり、その構成の一例が第２図に示されてい
る。この回路は、基準値としてＶ　１ｎが設定され、入
力Ｘがこの基準値Ｖ　ｍｉｎを超えている場合に出力を
発生する比較回路５１と。

基準値としてｖＩＩｌａｘが設定され１人力Ｘがこの基
準値ｖ　ｍａｘ未満の場合に出力を発生する比較回路５
２と、これらの比較回路５１．５２の出力のＡＮＤ論理
をとる回路５３とから構成されている。したがって１人
力ＸがＶＩＩｌｉｎ　＜　Ｘ　＜　ＶＩｌｌａｘの場合
にこの通過判定回路から出力が発生する。これらのＵ　
ｌ　値Ｖｆｆｌ′ｉｎ　、　　Ｖｍａｘはボリューム等
によって外部から設定可能であり、かつ可変である。

ＣＯＬ　１の識別のために４つの通過判定回路３［〜３
４が設けられ、各通過判定回路には２つずつの基準値が
設定されているから１合計８つの基準値が設定されてい
ることになる。３つの色ＣＯＬ　１゜２および３の色を
識別するためには、全部で２４の基準値がそれぞれ設定
されていることになる。３色の分類を行なう場合のこれ
らの基準値を下表に示す。

もちろん、信号ｘ、ｙ、ｚおよびＳの全部を用いなくて
もよい。

上記の表にしたがうと、たとえば、ある物体０、が通過
したときに、　　Ｖ　ｌＸｍ１ｎ　＜　Ｘ　＜　Ｖ　Ｉ
Ｘｍａｘ。

ＶＩＹｍｔｎ　＜ｙ＜　ＶＩＹｆｆｌａＸ　、　　ＶＩ
Ｚｍｉｎ　＜　Ｚ＜ＶＩＺｍａｘ　、　Ｖ　ｌｓｍ！ｎ
　＜　Ｓ　＜　Ｖ　ｌｓｍａｘの条件が１シ足されれば
ＣＯＬ　１の色と判別される。

したがって、１対の基準値Ｖｍｉｎ　、　　Ｖｍａｘは
あらかじめ設定されたその色の対応する色成分信号に対
する変動許容範囲を示していることになる。

ある色、たとえばＣＯＬ　１についてこれらの基準値を
設定するやり方には種々あるが、最も簡単には、Ｃ０Ｌ
１の色の物体のサンプルをセンサ１０の検知範囲に置い
ておき２次の操作を行なう。通過判定回路３１〜３４の
基準値Ｖ　ｌＸｍ１ｎ　−Ｖ　ｌＳｍ１ｎを最低の値に
設定し、基準値Ｖ　ＩＸｍａｘ　〜Ｖ　ｌｓｍａｘを最
高値に設定しておく。このときには必ずＣ０Ｌ１の識別
信号が出力される。そうして、まず通過判定回路３１の
基■値Ｖ　ｌＸｍ１ｎをしだいに増大させＶ　ＩＸａ＋
ａｘをしだいに減少させていく。Ｖ　ｌＸｍ１ｎを変化
させても、　Ｖ　ＩＸｍａｘを変化させてもＣＯＬ　１
の識別信号が出力されなくなるときのＶＩＸＩＩｌｉｎ
。

Ｖ　ＩＸｍａｘはほぼ等しく、このときのこれらの基準
値が入力信号Ｘを表わしている。そこで、許容範囲を設
定するためにＶ　ｌＸ１ｉｎを適当な値に減少させ、　
　Ｖ　ＩＸｍａｘを適当な値に増大させて固定する。

固定されたＶ　ｌＸｍ１ｎとＶ　ＩＸｍａｘとの差が小
さければ厳しい色判別条件が設定されたことになり、大
きければＣＯＬ　１の設定された色判別条件はゆるやか
であるということになる。

同様に通過判定回路３２〜３４の対をなす基準値を設定
すればよい。

上記実施例では通過判定回路は１対の基準値を有してい
るが、いずれか一方のみでもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示すもので色識別装置の電
気的構成を示すブロック図、第２図は通過判定回路の一
例を示す回路図である。１０・・・色センサ。３１〜３４．４１〜４４・・・通過判定回路（比較回路
）。３５、４５・・・ＡＮＤ回路。以　　上特許出願人　　立石電機株式会社代　理　人　　弁理士　牛久　何句（外１名）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被色識別物体の色をその組合せによって表わす複
数の色成分信号を出力する色センサ、可変な基準値が設定可能であり、各色成分信号がこの基
準値を用いた比較条件を満足した場合に出力を発生する
、各色成分信号に対して設けられた複数の比較回路、お
よび複数の比較回路の出力に対して所定の論理演算を行ない
色判別信号を出力する論理回路、を備えている色識別装置。
（２）色成分信号に複数の色の平均値を表わす信号が含
まれている、特許請求の範囲第（１）項に記載の色識別
装置。
（３）比較回路の基準値が可変な上限値および下限値か
らなり、入力色成分信号がこれらの上、下限値の間にあ
る場合に比較回路から出力が発生する、特許請求の範囲
第（１）項に記載の色識別装置。
（４）入力色成分信号が基準値以上または以下である場
合に比較回路から出力が発生する、特許請求の範囲第（
１）項に記載の色識別装置。