JP2000055735A - 表面の色を識別する方法および装置 - Google Patents
表面の色を識別する方法および装置Info
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
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-
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 三原色の色成分の一つか他の2つよりも著し
く小さい場合でも、検出面の色を正確に識別する方法を
提供する。 【解決手段】 表面の色を識別する方法であって、下記
の工程からなる。 a)色を持つ取得面の少なくとも一つの色を取得する。
b)検出面の色を、上記の以前に取得された少なくとも
一つの色と比較して、上記の色を認識する。特に、取得
工程a)は下記の工程からなる。a1)取得面を3原色
に相当する3種類の光線を用いて順次照射する。上記の
光線の各々は、供給電流IR、IG、IBを与えられて
それぞれの光源から放射される。a2)照射された取得
面から散乱する光を受光エレメントによりピックアップ
する。a3)取得面が3種類の光線の各々により照射さ
れる時、ピックアップされた光の強度に比例する電気信
号VR、VG、VBを発生する。a4)光源の供給電流
IR、IG、IBを、発生する電気信号VR、VG、V
Bの少なくとも2つが所定の許容範囲内で互いに一致す
るようにコントロールする。
く小さい場合でも、検出面の色を正確に識別する方法を
提供する。 【解決手段】 表面の色を識別する方法であって、下記
の工程からなる。 a)色を持つ取得面の少なくとも一つの色を取得する。
b)検出面の色を、上記の以前に取得された少なくとも
一つの色と比較して、上記の色を認識する。特に、取得
工程a)は下記の工程からなる。a1)取得面を3原色
に相当する3種類の光線を用いて順次照射する。上記の
光線の各々は、供給電流IR、IG、IBを与えられて
それぞれの光源から放射される。a2)照射された取得
面から散乱する光を受光エレメントによりピックアップ
する。a3)取得面が3種類の光線の各々により照射さ
れる時、ピックアップされた光の強度に比例する電気信
号VR、VG、VBを発生する。a4)光源の供給電流
IR、IG、IBを、発生する電気信号VR、VG、V
Bの少なくとも2つが所定の許容範囲内で互いに一致す
るようにコントロールする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面の色を識別す
る方法および上記の方法を実行する装置に関するもので
ある。特に本発明は、予め得られた基準色と比較するこ
とにより、表面の色を識別する方法と装置に関するもの
である。さらに本発明は、表面の一連の色および/また
は多数の色の識別の方法に関するものである。
る方法および上記の方法を実行する装置に関するもので
ある。特に本発明は、予め得られた基準色と比較するこ
とにより、表面の色を識別する方法と装置に関するもの
である。さらに本発明は、表面の一連の色および/また
は多数の色の識別の方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】本明細書および付随の請求の範囲を通じ
“色範囲”の表現は、一つの色に対する異なった多数の
色調を示すのに使用される(例えば赤色に対しては明赤
色から深赤色の一連の赤色調が考えられる)。対称物を
分類し処理するシステムにおいて、対象物の表面色を
“認識”する能力は、対象物の分類処理作業を容易に
し、スピードアップするのに役立つことがある。この目
的でこれまで表面色の認識を目的としたいくつかの方法
が提供されたが、いずれも同じ装置(以下“色識別装
置”とも称される)上で実行する原則的に2つの基本的
な工程からなる。即ち、最初の“取得”工程により、手
動または自動的に装置に基準色がセットされる。次に、
認識工程において、対象物表面の色を走査し、先に取得
した基準色と比較することにより、任意の許容差内で両
者が一致しているかどうかをチェックする。
“色範囲”の表現は、一つの色に対する異なった多数の
色調を示すのに使用される(例えば赤色に対しては明赤
色から深赤色の一連の赤色調が考えられる)。対称物を
分類し処理するシステムにおいて、対象物の表面色を
“認識”する能力は、対象物の分類処理作業を容易に
し、スピードアップするのに役立つことがある。この目
的でこれまで表面色の認識を目的としたいくつかの方法
が提供されたが、いずれも同じ装置(以下“色識別装
置”とも称される)上で実行する原則的に2つの基本的
な工程からなる。即ち、最初の“取得”工程により、手
動または自動的に装置に基準色がセットされる。次に、
認識工程において、対象物表面の色を走査し、先に取得
した基準色と比較することにより、任意の許容差内で両
者が一致しているかどうかをチェックする。
【0003】さらに詳しくは、上記の取得工程は、認識
する色を含む取得表面を適切な光源で照射し、上記の表
面から散乱した光を受光エレメントでピックアップし
て、ピックアップした光の強度に比例する電気信号を発
生することからなる。上記の信号は適切に処理され、照
射した取得表面の色を表すパラメータが計算され、格納
される。
する色を含む取得表面を適切な光源で照射し、上記の表
面から散乱した光を受光エレメントでピックアップし
て、ピックアップした光の強度に比例する電気信号を発
生することからなる。上記の信号は適切に処理され、照
射した取得表面の色を表すパラメータが計算され、格納
される。
【0004】認識工程は、取得工程でセットされたもの
と同一装置を用い、識別される色を持つ表面を照射し、
その表面から反射する散乱光の強度に比例する電気信号
を発生することからなる。上記の信号を処理して、照射
した対象物の表面色を表すパラメータが計算される。上
記のパラメータを、最終的に先の取得工程で格納したパ
ラメータと比較し、両者が予め定めた許容範囲内で一致
するかどうかをチェックして照射した対象物の表面色を
認識することができる。取得工程および認識工程は両方
共、光応答エレメントで発生する電気信号の処理は、3
種類のLEDから発光する3原色―赤、緑および青―の
3つの色成分信号VR、VG、VBの検出に基づいて行
われる。
と同一装置を用い、識別される色を持つ表面を照射し、
その表面から反射する散乱光の強度に比例する電気信号
を発生することからなる。上記の信号を処理して、照射
した対象物の表面色を表すパラメータが計算される。上
記のパラメータを、最終的に先の取得工程で格納したパ
ラメータと比較し、両者が予め定めた許容範囲内で一致
するかどうかをチェックして照射した対象物の表面色を
認識することができる。取得工程および認識工程は両方
共、光応答エレメントで発生する電気信号の処理は、3
種類のLEDから発光する3原色―赤、緑および青―の
3つの色成分信号VR、VG、VBの検出に基づいて行
われる。
【0005】上記のような方法を実行することのできる
公知の色識別装置の中で廉価な小型コンポネントを追加
的に装着することのできる、いわゆる“ソリッドステー
ト”のタイプが特に注目されており、識別装置から表面
迄の距離には無関係に表面の色を識別することができ
る。上記の識別装置は、光源として赤、緑および青色の
それぞれに対する3種類の個別の発光LEDを、また、
受光エレメントとして可視光の領域において充分な広帯
域感度を持つ標準フォトダイオード、またはフォトトラ
ンジスタを用いる。上記の識別装置において、それぞれ
の発光LEDに供給するパルス電流IR 、IG、IB
は、それぞれの電流に対応してフォトダイオードが発生
する電気信号VR、VG、VBの総和が予め定めた基準
値(好ましくは白色)に等しくなる電流値とされる。こ
の時の色は、走査される対象物の表面から散乱する赤、
緑および青の量を測定することにより認識される(即ち
識別装置の正規の動作中に生じた信号VR、VG、VB
の値を測定する)。
公知の色識別装置の中で廉価な小型コンポネントを追加
的に装着することのできる、いわゆる“ソリッドステー
ト”のタイプが特に注目されており、識別装置から表面
迄の距離には無関係に表面の色を識別することができ
る。上記の識別装置は、光源として赤、緑および青色の
それぞれに対する3種類の個別の発光LEDを、また、
受光エレメントとして可視光の領域において充分な広帯
域感度を持つ標準フォトダイオード、またはフォトトラ
ンジスタを用いる。上記の識別装置において、それぞれ
の発光LEDに供給するパルス電流IR 、IG、IB
は、それぞれの電流に対応してフォトダイオードが発生
する電気信号VR、VG、VBの総和が予め定めた基準
値(好ましくは白色)に等しくなる電流値とされる。こ
の時の色は、走査される対象物の表面から散乱する赤、
緑および青の量を測定することにより認識される(即ち
識別装置の正規の動作中に生じた信号VR、VG、VB
の値を測定する)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記のタイプの色識別
装置は、その目的をほぼ達成してはいるが、色成分信号
VR、VG、VBの少なくとも一つが他の2つに比較し
て著しく小さい(例えば赤、緑、青色自体では、その色
の色成分が他の2つに比して著しく大きいと考えられ
る)場合の色の識別は不可能である。このような状況下
では上記の識別装置の応答は、他の2つの色の変化に対
して低下し、従ってこれらの色の色相差を正確に識別す
ることができない。
装置は、その目的をほぼ達成してはいるが、色成分信号
VR、VG、VBの少なくとも一つが他の2つに比較し
て著しく小さい(例えば赤、緑、青色自体では、その色
の色成分が他の2つに比して著しく大きいと考えられ
る)場合の色の識別は不可能である。このような状況下
では上記の識別装置の応答は、他の2つの色の変化に対
して低下し、従ってこれらの色の色相差を正確に識別す
ることができない。
【0007】さらに一つの色成分が他の2つに比較して
極めて小さい場合もある。この場合にも当該色の色相の
変化に対する識別装置の応答は低下する。本発明の技術
的な課題は、あらゆる表面のあらゆる色を精度良くかつ
正確に識別する方法を提供することにある。
極めて小さい場合もある。この場合にも当該色の色相の
変化に対する識別装置の応答は低下する。本発明の技術
的な課題は、あらゆる表面のあらゆる色を精度良くかつ
正確に識別する方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の構成によ
れば、ある表面の色を識別するために、下記の工程を含
む方法を提供する。 a)色を持つ取得表面の少なくとも一つの色を取得す
る。 b)検出面の色を上記の少なくとも一つの予め取得した
色と比較することにより、上記の色を認識する。ここ
で、上記の取得工程a)は、下記の工程を含む。 a1)3原色に相当する3種類の光線により取得面を順
次照射する。上記の光線の各々は、供給電流IR、I
G、IBを与えられてそれぞれの発光源から発生する。 a2)照射された取得面からの散乱光を光検出素子を用
いてピックアップする。 a3)取得面が3種の光の各々により照射される際に、
ピックアップされた光の強度に比例する電気信号VR、
VG、VBを発生する。さらに、次の工程を持つことを
特徴とする。 a4)発生する電気信号VR、VG、VBの少なくとも
2つが予め定めた許容範囲内で互いに等しくなるよう
に、発光源への供給電流IR、IG、IBをコントロー
ルする。
れば、ある表面の色を識別するために、下記の工程を含
む方法を提供する。 a)色を持つ取得表面の少なくとも一つの色を取得す
る。 b)検出面の色を上記の少なくとも一つの予め取得した
色と比較することにより、上記の色を認識する。ここ
で、上記の取得工程a)は、下記の工程を含む。 a1)3原色に相当する3種類の光線により取得面を順
次照射する。上記の光線の各々は、供給電流IR、I
G、IBを与えられてそれぞれの発光源から発生する。 a2)照射された取得面からの散乱光を光検出素子を用
いてピックアップする。 a3)取得面が3種の光の各々により照射される際に、
ピックアップされた光の強度に比例する電気信号VR、
VG、VBを発生する。さらに、次の工程を持つことを
特徴とする。 a4)発生する電気信号VR、VG、VBの少なくとも
2つが予め定めた許容範囲内で互いに等しくなるよう
に、発光源への供給電流IR、IG、IBをコントロー
ルする。
【0009】本発明の方法は、一つ(または2つ)の色
成分が他の2つ(一つ)よりも著しく小さいか否かには
関係なく表面上のあらゆる色(および/またはあらゆる
色調)の正確な識別を可能にする特徴がある。その結
果、特に一つまたは2つの色成分が他のものより著しく
小さい色に対して識別が不可能であった上記の公知の方
法の持つ制約を克服し得る。
成分が他の2つ(一つ)よりも著しく小さいか否かには
関係なく表面上のあらゆる色(および/またはあらゆる
色調)の正確な識別を可能にする特徴がある。その結
果、特に一つまたは2つの色成分が他のものより著しく
小さい色に対して識別が不可能であった上記の公知の方
法の持つ制約を克服し得る。
【0010】現実に本発明の方法によれば、いずれの色
も少なくともその中の2つの信号が互いに等しい3信号
VR、VG、VBにより特徴付けられる。従って色およ
び/または種々な色調は、それが上記の公知の方法によ
っては容易に識別できない場合にも正確に識別すること
ができる。
も少なくともその中の2つの信号が互いに等しい3信号
VR、VG、VBにより特徴付けられる。従って色およ
び/または種々な色調は、それが上記の公知の方法によ
っては容易に識別できない場合にも正確に識別すること
ができる。
【0011】さらに色を取得する工程は、それぞれの識
別装置に対し、また識別されるそれぞれの色に対して実
行され、その後の色の認識を有利に行う。特に予め定め
た色の認識は、その色を表わすパラメータに従って行わ
れ、その後、色の認識に用いるのと同じ識別装置におい
て適切に調整され格納される。これにより、識別装置に
用いられている光学コンポネントの経時変化、および色
の識別方法の信頼性を低下させる上記のコンポネントの
特定の基本的動作パラメータの拡散現象に起因する問題
を克服することができる。
別装置に対し、また識別されるそれぞれの色に対して実
行され、その後の色の認識を有利に行う。特に予め定め
た色の認識は、その色を表わすパラメータに従って行わ
れ、その後、色の認識に用いるのと同じ識別装置におい
て適切に調整され格納される。これにより、識別装置に
用いられている光学コンポネントの経時変化、および色
の識別方法の信頼性を低下させる上記のコンポネントの
特定の基本的動作パラメータの拡散現象に起因する問題
を克服することができる。
【0012】発光源への供給電流IR、IG、IBを、
本発明の方法の中で、発生する電気信号VR、VG、V
B(即ち個々の色成分の全てが)、予め定めた許容範囲
内で互いに等しくなるようにコントロールするのが望ま
しい。これにより3つの色成分の一つ(または2つ)が
他のものよりも著しく小さい色を正確に識別することが
可能となり、さらに各色成分の変化がすべて等しく識別
されるために同じ色の色調差もまた正確に識別される有
利性がある。
本発明の方法の中で、発生する電気信号VR、VG、V
B(即ち個々の色成分の全てが)、予め定めた許容範囲
内で互いに等しくなるようにコントロールするのが望ま
しい。これにより3つの色成分の一つ(または2つ)が
他のものよりも著しく小さい色を正確に識別することが
可能となり、さらに各色成分の変化がすべて等しく識別
されるために同じ色の色調差もまた正確に識別される有
利性がある。
【0013】発光源への供給電流IR、IG、IBを、
発生する電気信号VR、VG、VBがすべて予め定めた
基準値に予め定めた許容範囲内で等しくなるようにコン
トロールするのが有利である。この基準信号は、受光エ
レメントで発生するアナログ信号をその後の処理に備え
てディジタル信号に変換するのに用いるアナログ―ディ
ジタルコンバータで使用する基準電圧の1/2に設定す
るのが望ましい。
発生する電気信号VR、VG、VBがすべて予め定めた
基準値に予め定めた許容範囲内で等しくなるようにコン
トロールするのが有利である。この基準信号は、受光エ
レメントで発生するアナログ信号をその後の処理に備え
てディジタル信号に変換するのに用いるアナログ―ディ
ジタルコンバータで使用する基準電圧の1/2に設定す
るのが望ましい。
【0014】上記のようにコントロールすれば、本発明
の方法を実行するのに用いる装置の有効深度を大幅に増
大できる。これは、利用される信号VR、VG、VBの
値が、受光エレメントから発生する電圧の最大値の1/
2であるという事実による。従って、受光エレメントの
発生する電圧を、認識工程中に発生する信号VR、V
G、VBの振幅に適合するように、認識される色を持つ
表面と識別装置の間の距離を増減することにより調整す
ることができる。上記により受光エレメントの発生信号
が非常に小さい(例えば遠い表面上の暗色から生じたた
め)および/または非常に大きい(例えば近い表面上の
明色から生じたため)場合にも色の識別能力を増大させ
ることができる。
の方法を実行するのに用いる装置の有効深度を大幅に増
大できる。これは、利用される信号VR、VG、VBの
値が、受光エレメントから発生する電圧の最大値の1/
2であるという事実による。従って、受光エレメントの
発生する電圧を、認識工程中に発生する信号VR、V
G、VBの振幅に適合するように、認識される色を持つ
表面と識別装置の間の距離を増減することにより調整す
ることができる。上記により受光エレメントの発生信号
が非常に小さい(例えば遠い表面上の暗色から生じたた
め)および/または非常に大きい(例えば近い表面上の
明色から生じたため)場合にも色の識別能力を増大させ
ることができる。
【0015】本発明による取得工程は、3種類の発光源
の供給電流に対し、バイナリサーチアルゴリズムを用い
て、単純、迅速、システマチックな方法で実行するのが
望ましい。上記のアルゴリズムに従うと、工程a4)に
はさらに下記の工程が含まれる。 a41)ディジタル信号VR、VG、VBの各々の値
が、上記の基準値から所定の許容範囲をプラス/マイナ
スして定めた所定範囲内に収まるか否かチェックし、 a41a)上記の範囲に収まる時には、上記のディジタ
ル信号VR、VG、VBの値を格納し、 a41b)上記の範囲に収まらない時には、予め定めた
電流値の範囲内で供給電流を反復して変化させ、工程a
41)を各反復毎に繰り返す。
の供給電流に対し、バイナリサーチアルゴリズムを用い
て、単純、迅速、システマチックな方法で実行するのが
望ましい。上記のアルゴリズムに従うと、工程a4)に
はさらに下記の工程が含まれる。 a41)ディジタル信号VR、VG、VBの各々の値
が、上記の基準値から所定の許容範囲をプラス/マイナ
スして定めた所定範囲内に収まるか否かチェックし、 a41a)上記の範囲に収まる時には、上記のディジタ
ル信号VR、VG、VBの値を格納し、 a41b)上記の範囲に収まらない時には、予め定めた
電流値の範囲内で供給電流を反復して変化させ、工程a
41)を各反復毎に繰り返す。
【0016】特に工程a41)は、下記の工程を含むこ
とが望ましい。 a411)実際に最初に供給する発光源への供給電流I
R、IG、IBの値は、所定範囲内の最大値に等しい値
に設定する。 a412)発生信号VR、VG、VBの最初の値が上記
所定の範囲の上限値よりも低いか否かチェックする。 a412a)上限値よりも低い時には、上記の信号V
R、VG、VBが上記の値の所定範囲の下限値よりも高
いことをチェックし、実際に下限値よりも高い時には、
供給電流IR、IG、IBの実際の値を格納し、供給順
位において次ぎに続く発光源に対しa411)からの工
程を反復的に繰り返す。 a412b)上限値よりも高い時には、上記の供給電流
IR、IG、IBの値を予め定めたファクタだけ減ら
し、次に工程a412)を反復的に繰り返す。
とが望ましい。 a411)実際に最初に供給する発光源への供給電流I
R、IG、IBの値は、所定範囲内の最大値に等しい値
に設定する。 a412)発生信号VR、VG、VBの最初の値が上記
所定の範囲の上限値よりも低いか否かチェックする。 a412a)上限値よりも低い時には、上記の信号V
R、VG、VBが上記の値の所定範囲の下限値よりも高
いことをチェックし、実際に下限値よりも高い時には、
供給電流IR、IG、IBの実際の値を格納し、供給順
位において次ぎに続く発光源に対しa411)からの工
程を反復的に繰り返す。 a412b)上限値よりも高い時には、上記の供給電流
IR、IG、IBの値を予め定めたファクタだけ減ら
し、次に工程a412)を反復的に繰り返す。
【0017】上記のコントロールが不可能な場合には、
発光源への供給電流IR、IG、IBは、発生する電気
信号VR、VG、VBがすべて、所定の許容範囲内で3
者の中の最も小さい値に等しくなるようにコントロール
される。特に、工程a412a)のチェックにより望ま
しい結果が得られない時には、供給電流IR、IG、I
Bの実際の値が所定の範囲内の最大の値と異なるか否か
確かめる。チェックの結果、ネガティブな結果(NO)
が得られた時には、供給電流値として、所定の範囲内の
最大値と供給電流IR、IG、IBの実際の値との差の
1/2に等しい値を用い、a412)からの工程を反復
する。
発光源への供給電流IR、IG、IBは、発生する電気
信号VR、VG、VBがすべて、所定の許容範囲内で3
者の中の最も小さい値に等しくなるようにコントロール
される。特に、工程a412a)のチェックにより望ま
しい結果が得られない時には、供給電流IR、IG、I
Bの実際の値が所定の範囲内の最大の値と異なるか否か
確かめる。チェックの結果、ネガティブな結果(NO)
が得られた時には、供給電流値として、所定の範囲内の
最大値と供給電流IR、IG、IBの実際の値との差の
1/2に等しい値を用い、a412)からの工程を反復
する。
【0018】チェックの結果、ポジティブな結果(YE
S)が得られた時には、下記の工程を行う。 a412a1)供給順位において次ぎに続く発光源に対
してa411)からの工程を反復的に繰り返す。 a412a2)基準値としてディジタル信号VR、V
G、VBの内の最小値を設定し、a41)からの工程を
反復する。
S)が得られた時には、下記の工程を行う。 a412a1)供給順位において次ぎに続く発光源に対
してa411)からの工程を反復的に繰り返す。 a412a2)基準値としてディジタル信号VR、V
G、VBの内の最小値を設定し、a41)からの工程を
反復する。
【0019】本発明の方法を特に有効に実行するには、
工程a412a2)の前に増幅レベルを上げられるかど
うかを確かめる。もしレベルを上げることができる時に
は、予め定められた幅(レベル幅)だけ上記の増幅レベ
ルを上げ、a411)からの工程を反復的に繰り返す。
もしレベルを上げることができない時には、工程a41
2a2)を実行する。
工程a412a2)の前に増幅レベルを上げられるかど
うかを確かめる。もしレベルを上げることができる時に
は、予め定められた幅(レベル幅)だけ上記の増幅レベ
ルを上げ、a411)からの工程を反復的に繰り返す。
もしレベルを上げることができない時には、工程a41
2a2)を実行する。
【0020】このような方法で色の識別機能を高めるこ
とにより、受光エレメントから発生する信号が微弱(例
えば遠い表面からの明色からのものであるため)、また
は過大(例えば近い表面からの暗色からのものであるた
め)な場合でも確実に識別し、色識別方法の深度と精度
の両者を高めることができる。
とにより、受光エレメントから発生する信号が微弱(例
えば遠い表面からの明色からのものであるため)、また
は過大(例えば近い表面からの暗色からのものであるた
め)な場合でも確実に識別し、色識別方法の深度と精度
の両者を高めることができる。
【0021】上記のコントロールのいずれもが実行でき
ない時には、発光源への供給電流IR、IG、IBを、
発生電気信号VR、VG、VBの2つのみが所定の許容
範囲内で互いに等しく、また、予め定められた最小値よ
りも大きくなるようにコントロールするのが望ましい。
特に工程a412a2)は、さらに下記の工程を含む。
基準設定値が第1の予め定めた最小値よりも高いことを
確かめる。そして最小値よりも高い場合には、a41)
からの工程を繰り返す。最小値よりも低い場合には、信
号VR、VG、VBの残りの2つの小さい方を基準値と
して設定し、a41)からの工程を繰り返す。この場
合、上記の予め定めた第1の最小値は、信号VR、V
G、VBの値の総和の許容最小値の1/3であることが
望ましい。
ない時には、発光源への供給電流IR、IG、IBを、
発生電気信号VR、VG、VBの2つのみが所定の許容
範囲内で互いに等しく、また、予め定められた最小値よ
りも大きくなるようにコントロールするのが望ましい。
特に工程a412a2)は、さらに下記の工程を含む。
基準設定値が第1の予め定めた最小値よりも高いことを
確かめる。そして最小値よりも高い場合には、a41)
からの工程を繰り返す。最小値よりも低い場合には、信
号VR、VG、VBの残りの2つの小さい方を基準値と
して設定し、a41)からの工程を繰り返す。この場
合、上記の予め定めた第1の最小値は、信号VR、V
G、VBの値の総和の許容最小値の1/3であることが
望ましい。
【0022】工程a412a)のチェックでネガティブ
な結果が得られたときは、下記の工程が実行される。基
準設定値が第2の最小値よりも大きいか否かチェックす
る。そして第2の最小値よりも大きい場合には、ディジ
タル信号VR、VG、VBの最小値に対する基準値とし
て上記の信号の実際の値を設定し、また、残りの2つの
信号に対する基準値として実際の残りの2つの信号の小
さい方の値を設定し、a41)からの工程を繰り返す。
第2の最小値よりも小さい場合には、エラーを表示す
る。
な結果が得られたときは、下記の工程が実行される。基
準設定値が第2の最小値よりも大きいか否かチェックす
る。そして第2の最小値よりも大きい場合には、ディジ
タル信号VR、VG、VBの最小値に対する基準値とし
て上記の信号の実際の値を設定し、また、残りの2つの
信号に対する基準値として実際の残りの2つの信号の小
さい方の値を設定し、a41)からの工程を繰り返す。
第2の最小値よりも小さい場合には、エラーを表示す
る。
【0023】上記の予め定めた第2の最小値は、信号の
VR、VG、VBの総和の最小許容値と信号VR、V
G、VBの最小値との差の1/2であることが望まし
い。
VR、VG、VBの総和の最小許容値と信号VR、V
G、VBの最小値との差の1/2であることが望まし
い。
【0024】このように上記の取得手順は、3つの発光
源の供給電流を決定するか、またはエラーの表示で終わ
ることになる。供給電流を決定することができた場合に
は、上記の供給電流により発生した電気信号VR、V
G、VBを処理する下記の工程に従って、本発明の方法
を続行する。格納された供給電流IR、IG、IBを用
いて、VR、VG、VBを多数回測定する。格納された
供給電流IR、IG、IBの各々に対応する信号VR、
VG、VBの値の算術平均値を計算する。上記の算術平
均値に、特定の用途上の要求に適合するために選択した
予め定めたエラーを加えるかまたは差し引くことによ
り、ディジタル信号VR、VG、VRの最小および最大
限定値を計算する。
源の供給電流を決定するか、またはエラーの表示で終わ
ることになる。供給電流を決定することができた場合に
は、上記の供給電流により発生した電気信号VR、V
G、VBを処理する下記の工程に従って、本発明の方法
を続行する。格納された供給電流IR、IG、IBを用
いて、VR、VG、VBを多数回測定する。格納された
供給電流IR、IG、IBの各々に対応する信号VR、
VG、VBの値の算術平均値を計算する。上記の算術平
均値に、特定の用途上の要求に適合するために選択した
予め定めたエラーを加えるかまたは差し引くことによ
り、ディジタル信号VR、VG、VRの最小および最大
限定値を計算する。
【0025】上記のエラーは、受光エレメントおよび/
またはその後の増幅、変換および処理工程中に発生する
信号に内在するノイズによって計算できる。さらにエラ
ーには、識別装置に設けられた光学コンポネントの拡散
現象(例えば温度変化による入力信号の変動を含む)も
含まれる。この点より、受光エレメントにより作り出さ
れる信号に対して有効値の範囲を限定することにより、
その後の認識工程中において、方法の各種の工程に影響
を及ぼすエラーが原因で、間違った、または不正確な識
別を行うリスクを効果的に回避することができる。
またはその後の増幅、変換および処理工程中に発生する
信号に内在するノイズによって計算できる。さらにエラ
ーには、識別装置に設けられた光学コンポネントの拡散
現象(例えば温度変化による入力信号の変動を含む)も
含まれる。この点より、受光エレメントにより作り出さ
れる信号に対して有効値の範囲を限定することにより、
その後の認識工程中において、方法の各種の工程に影響
を及ぼすエラーが原因で、間違った、または不正確な識
別を行うリスクを効果的に回避することができる。
【0026】本発明の方法は、さらに下記の工程を含む
のが望ましい。基準パラメータR、G、Bのそれぞれ
を、各信号VR、VG、VBの値の総和に対する比とし
て定義する。各基準パラメータに対しそれぞれ上限(下
限)値を計算する。上記の上限(下限)値は、ぞれぞれ
の信号の最大(最小)値プラス他の2つの信号VR 、V
G 、VB の最小(最大)値の総和と、信号VR 、VG 、
VB の最大(最小)値の比と定義される。
のが望ましい。基準パラメータR、G、Bのそれぞれ
を、各信号VR、VG、VBの値の総和に対する比とし
て定義する。各基準パラメータに対しそれぞれ上限(下
限)値を計算する。上記の上限(下限)値は、ぞれぞれ
の信号の最大(最小)値プラス他の2つの信号VR 、V
G 、VB の最小(最大)値の総和と、信号VR 、VG 、
VB の最大(最小)値の比と定義される。
【0027】このようにして取得工程を完了すると、本
発明の方法は、同じ識別装置で行われる予め取得した色
の認識の工程を可能にする。認識工程b)は、下記の工
程を含むのが好ましい。 b1)上記の3種類の光線により、認識する色を持つ検
出面を順次照射する。 b2)受光エレメントにより上記の照射された面から散
乱した光をピックアップする。 b3)検出面が3種類の光線の各々により照射される時
に、ピックアップされた光の強度に比例する電気信号V
R' 、VG' 、VB' が発生する。 b4)発生した電気信号VR' 、VG' 、VB' の値の
少なくとも2つが所定の許容幅の範囲で工程a)中に取
得された電気信号VR、VG、VBの少なくとも2つに
等しいことを確かめる。
発明の方法は、同じ識別装置で行われる予め取得した色
の認識の工程を可能にする。認識工程b)は、下記の工
程を含むのが好ましい。 b1)上記の3種類の光線により、認識する色を持つ検
出面を順次照射する。 b2)受光エレメントにより上記の照射された面から散
乱した光をピックアップする。 b3)検出面が3種類の光線の各々により照射される時
に、ピックアップされた光の強度に比例する電気信号V
R' 、VG' 、VB' が発生する。 b4)発生した電気信号VR' 、VG' 、VB' の値の
少なくとも2つが所定の許容幅の範囲で工程a)中に取
得された電気信号VR、VG、VBの少なくとも2つに
等しいことを確かめる。
【0028】上記のチェックは、3つの色成分でなく、
その内の2つについてのみ実施すればよい。何故ならば
3つの色成分の総和は、予め定めた値に等しく、従って
2つの成分が決まれば、第3の成分は一義的に決まるか
らである。
その内の2つについてのみ実施すればよい。何故ならば
3つの色成分の総和は、予め定めた値に等しく、従って
2つの成分が決まれば、第3の成分は一義的に決まるか
らである。
【0029】工程b4)は、下記の工程を含むのが望ま
しい。 b41)発生した電気信号VR' 、VG' 、VB' が予
め定めた飽和値よりも小さく、その総和が予め定めた最
小値よりも大きいことを確かめる。そして、b41a)
上記の2つの確認がいずれもポジティブな結果を示す時
には、工程b4)を実行する。 b41b)上記の確認の少なくとも一つがネガティブな
結果を示す時には、走査される表面の色が認識されてい
ないことを示す。
しい。 b41)発生した電気信号VR' 、VG' 、VB' が予
め定めた飽和値よりも小さく、その総和が予め定めた最
小値よりも大きいことを確かめる。そして、b41a)
上記の2つの確認がいずれもポジティブな結果を示す時
には、工程b4)を実行する。 b41b)上記の確認の少なくとも一つがネガティブな
結果を示す時には、走査される表面の色が認識されてい
ないことを示す。
【0030】b41a)が下記の工程を含むことはさら
に好ましい:信号VR' 、VG' 、VB' から最大値を
持つ2つの信号を選択する。選択した信号の各々に対
し、基準変数R' 、G' 、B' を、選択した信号と信号
VR' 、VG' 、VB' の総和との比と定義する。上記
で定義された基準変数の各々が、それぞれについて所定
の範囲内の値に収まることを確かめる。上記の2つの変
数に対して上記の確認がポジティブな結果を示す時に
は、色は認識されることを示す。上記の変数の少なくと
も一つに対して上記の確認がネガティブな結果を示す時
には、走査される表面の色が認識されないことを示す。
に好ましい:信号VR' 、VG' 、VB' から最大値を
持つ2つの信号を選択する。選択した信号の各々に対
し、基準変数R' 、G' 、B' を、選択した信号と信号
VR' 、VG' 、VB' の総和との比と定義する。上記
で定義された基準変数の各々が、それぞれについて所定
の範囲内の値に収まることを確かめる。上記の2つの変
数に対して上記の確認がポジティブな結果を示す時に
は、色は認識されることを示す。上記の変数の少なくと
も一つに対して上記の確認がネガティブな結果を示す時
には、走査される表面の色が認識されないことを示す。
【0031】基準変数に対する上記の予め定める値は、
取得工程中の発生信号VR、VG、VBに対して計算さ
れた基準パラメータの上限および下限の範囲内に設定す
るのが有効である。このようにして、色の認識は、取得
工程中に計算された基準パラメータと認識工程中に計算
される基準変数との数値比較により単純迅速に行われ
る。
取得工程中の発生信号VR、VG、VBに対して計算さ
れた基準パラメータの上限および下限の範囲内に設定す
るのが有効である。このようにして、色の認識は、取得
工程中に計算された基準パラメータと認識工程中に計算
される基準変数との数値比較により単純迅速に行われ
る。
【0032】本発明の方法の別の最も有効な実施形態に
よれば、工程b41)に記載の第1、または第2の確認
のいずれかがネガティブな結果を示す時には、増幅レベ
ルを変えることができるかどうかを確かめる。そして増
幅レベルを変えることができる時には、増幅レベルを、
予め定めた幅(レベル幅)だけ変化させ、b41)から
の工程を反復的に繰り返す。増幅レベルを変えることが
できない時には、走査されている表面の色は認識できな
いと報告される。
よれば、工程b41)に記載の第1、または第2の確認
のいずれかがネガティブな結果を示す時には、増幅レベ
ルを変えることができるかどうかを確かめる。そして増
幅レベルを変えることができる時には、増幅レベルを、
予め定めた幅(レベル幅)だけ変化させ、b41)から
の工程を反復的に繰り返す。増幅レベルを変えることが
できない時には、走査されている表面の色は認識できな
いと報告される。
【0033】本発明の第2の構成は、表面の色の範囲を
識別する方法に関するものであり、下記の工程を含むこ
とをその特徴とする。 i)上記のように第1の色の第1の取得を実施し、認識す
る色の範囲の一つの極限を確定する。 ii) 工程i)で求めた供給電流値を格納する。 iii)上述のように上記の発光電流値を用いて第2の色の
第2の取得を行い、上記の色の範囲の別の極限を確定す
る。 iv) 上記の認識工程中に発生した電気信号VR' 、V
G' 、VB' の値が、所定の許容範囲内で上記の取得工
程中に取得された電気信号VR、VG、VBの値と同一
であることを確かめる。
識別する方法に関するものであり、下記の工程を含むこ
とをその特徴とする。 i)上記のように第1の色の第1の取得を実施し、認識す
る色の範囲の一つの極限を確定する。 ii) 工程i)で求めた供給電流値を格納する。 iii)上述のように上記の発光電流値を用いて第2の色の
第2の取得を行い、上記の色の範囲の別の極限を確定す
る。 iv) 上記の認識工程中に発生した電気信号VR' 、V
G' 、VB' の値が、所定の許容範囲内で上記の取得工
程中に取得された電気信号VR、VG、VBの値と同一
であることを確かめる。
【0034】本発明の第3の構成は表面の多数の色を識
別する方法に関するものであり、下記の工程を含むこと
をその特徴とする。上記のように多数の色の多数の取得
を順次行う。先行の工程中で求めた供給電流値をその都
度格納する。上記の認識工程中に発生した電気信号V
R' 、VG' 、VB' の値が、所定の許容範囲内で、上
記の取得工程中に取得された電気信号VR、VG、VB
の値と一致することを確かめる。
別する方法に関するものであり、下記の工程を含むこと
をその特徴とする。上記のように多数の色の多数の取得
を順次行う。先行の工程中で求めた供給電流値をその都
度格納する。上記の認識工程中に発生した電気信号V
R' 、VG' 、VB' の値が、所定の許容範囲内で、上
記の取得工程中に取得された電気信号VR、VG、VB
の値と一致することを確かめる。
【0035】最後に、本発明の第4の構成は、表面の色
を識別するための次の構成要素を持つ装置に関するもの
である。供給電流IR、IG、IBにより3原色に相当
する3種類の光線を発光する3つの光源と、照射した表
面から散乱した光を受け、ピックアップした光の強度に
比例する電気信号VR、VG、VBを発生する受光エレ
メントと、を備えた装置において、発光源への供給電流
IR、IG、IBを、発生電気信号VR、VG、VBの
少なくとも2つが所定の許容範囲内で互いに等しくなる
ようにコントロールするマイクロコントローラーアセン
ブリを有することを特徴としている。
を識別するための次の構成要素を持つ装置に関するもの
である。供給電流IR、IG、IBにより3原色に相当
する3種類の光線を発光する3つの光源と、照射した表
面から散乱した光を受け、ピックアップした光の強度に
比例する電気信号VR、VG、VBを発生する受光エレ
メントと、を備えた装置において、発光源への供給電流
IR、IG、IBを、発生電気信号VR、VG、VBの
少なくとも2つが所定の許容範囲内で互いに等しくなる
ようにコントロールするマイクロコントローラーアセン
ブリを有することを特徴としている。
【0036】
【発明の実施の形態】本発明の特徴および利点を明らか
にするため、添付の図面によって示される好ましい実施
形態を以下に詳述する。図1および図4において1の符
号により示されているのは、対象物3の検出面2の色を
識別するための装置である。装置1は、3原色、即ち
赤、緑および青に相当する3種類の光線を投射するため
の発光アセンブリ1aおよび上記光線により照射された
時に面2から散乱する光をピックアップするピックアッ
プアセンブリ1bを含む。
にするため、添付の図面によって示される好ましい実施
形態を以下に詳述する。図1および図4において1の符
号により示されているのは、対象物3の検出面2の色を
識別するための装置である。装置1は、3原色、即ち
赤、緑および青に相当する3種類の光線を投射するため
の発光アセンブリ1aおよび上記光線により照射された
時に面2から散乱する光をピックアップするピックアッ
プアセンブリ1bを含む。
【0037】発光アセンブリ1aは、上記3種類の光線
用の3つの発光源4a、4b、4cを備えている。上記
の図に示された実施形態においては、3つの発光源4
a、4b、4cは、赤、緑、青色の3種類の個別のLE
Dからなる発光素子であり、それぞれの電源回路5a、
5b、5cを通して供給電流IR、IG、IBを与えら
れている。また、それぞれの電源回路は電流発生器6
a、6b、6cに接続されている。上記の代わりに発光
源4a、4b、4cを、赤、緑および青色の3種類のレ
ーザーダイオードに置き替えることも可能である。
用の3つの発光源4a、4b、4cを備えている。上記
の図に示された実施形態においては、3つの発光源4
a、4b、4cは、赤、緑、青色の3種類の個別のLE
Dからなる発光素子であり、それぞれの電源回路5a、
5b、5cを通して供給電流IR、IG、IBを与えら
れている。また、それぞれの電源回路は電流発生器6
a、6b、6cに接続されている。上記の代わりに発光
源4a、4b、4cを、赤、緑および青色の3種類のレ
ーザーダイオードに置き替えることも可能である。
【0038】ピックアップアセンブリ1bは、照射され
た検出面2からの散乱光をピックアップし、ピックアッ
プした光の強度に比例する電気信号VR、VG、VBを
発生するフォトダイオードのような受光エレメント7を
含む。受光エレメント7は、電気信号VR、VG、VB
の増幅器8に機能上直列接続されており、増幅器8の出
力はアナログデジタルコンバータ9に接続されている。
た検出面2からの散乱光をピックアップし、ピックアッ
プした光の強度に比例する電気信号VR、VG、VBを
発生するフォトダイオードのような受光エレメント7を
含む。受光エレメント7は、電気信号VR、VG、VB
の増幅器8に機能上直列接続されており、増幅器8の出
力はアナログデジタルコンバータ9に接続されている。
【0039】マイクロコントローラーアセンブリ10
は、ピックアップアセンブリ1bと光源アセンブリ1a
との間に置かれており、ピックアップアセンブリ1bか
ら送られる電気信号VR、VG、VBによって、3つの
光源4a、4b、4cの供給電流IR、IG、IBをコ
ントロールする。マイクロコントローラーアセンブリ1
0は、その入力部がアナログ−ディジタルコンバーター
9に、その出力部が3つの電流発生器6a、6b、6c
に、それぞれ接続されている。
は、ピックアップアセンブリ1bと光源アセンブリ1a
との間に置かれており、ピックアップアセンブリ1bか
ら送られる電気信号VR、VG、VBによって、3つの
光源4a、4b、4cの供給電流IR、IG、IBをコ
ントロールする。マイクロコントローラーアセンブリ1
0は、その入力部がアナログ−ディジタルコンバーター
9に、その出力部が3つの電流発生器6a、6b、6c
に、それぞれ接続されている。
【0040】図4に示された実施形態においては、マイ
クロコントローラーアセンブリ10は、その別の出力部
が、表面(検出面)2からの散乱光に対するピックアッ
プアセンブリbの増幅器8に直列に接続されている。こ
の場合、増幅器8は、可変タイプであり、マイクロプロ
セッサー10からの命令に従い受光体7で発生した電気
信号の増幅レベルを変化させることができる。
クロコントローラーアセンブリ10は、その別の出力部
が、表面(検出面)2からの散乱光に対するピックアッ
プアセンブリbの増幅器8に直列に接続されている。こ
の場合、増幅器8は、可変タイプであり、マイクロプロ
セッサー10からの命令に従い受光体7で発生した電気
信号の増幅レベルを変化させることができる。
【0041】本発明による装置の第1の変形例(図示さ
れず)では、増幅器8は、電気信号VR、VG、VBの
各々に対して各1チャンネルずつの3つの増幅チャンネ
ルを持つ増幅器に置き換えられる。本発明による装置の
第2の変形例(図示されず)では、装置1は、アナログ
−ディジタルコンバータ9を持たず、電気信号VR、V
G、VBを測定し、アナログ信号を処理して、供給電流
IR、IG、IBをコントロールする。
れず)では、増幅器8は、電気信号VR、VG、VBの
各々に対して各1チャンネルずつの3つの増幅チャンネ
ルを持つ増幅器に置き換えられる。本発明による装置の
第2の変形例(図示されず)では、装置1は、アナログ
−ディジタルコンバータ9を持たず、電気信号VR、V
G、VBを測定し、アナログ信号を処理して、供給電流
IR、IG、IBをコントロールする。
【0042】使用に際して、装置1は、第1取得工程中
に、その後認識される色を表すパラメータを格納するよ
うに設定される。その後の認識工程で走査される目的物
3の検出面2の色を表すパラメータは、先行の工程中に
取得されたパラメータと比較され、これにより検出面2
の色を識別することができる。
に、その後認識される色を表すパラメータを格納するよ
うに設定される。その後の認識工程で走査される目的物
3の検出面2の色を表すパラメータは、先行の工程中に
取得されたパラメータと比較され、これにより検出面2
の色を識別することができる。
【0043】第1取得ステップ中に、装置1は、取得さ
れる色を持つ取得面の正面に置かれる。この面は、光源
4a、4b、4cからの3種類の光線の各々を用いて順
次照射される。散乱光は、受光エレメント7によりピッ
クアップされ、ピックアップされた光の強度に比例する
アナログ電気信号VR、VG、VBを発生する。上記の
電気信号は、次に増幅され、ディジタル信号に変換さ
れ、マイクロコントローラーアセンブリ10に送られ
る。マイクロコントローラーアセンブリ10は、光源4
a、4b、4cへの供給電流IR、IG、IBをコント
ロールして、受信された3つの信号VR、VG、VBが
所定の許容範囲内で予め定めた基準値にすべてが等しく
なるようにする。また、上記のコントロールが実行不能
の場合に、マイクロコントローラーアセンブリ10は、
光源4a、4b、4cへの供給電流IR、IG、IBを
コントロールして、受信された3つの信号VR、VG、
VBが所定の許容範囲内でそれらの内の最小のものにす
べて等しくなるようにすることもできる。
れる色を持つ取得面の正面に置かれる。この面は、光源
4a、4b、4cからの3種類の光線の各々を用いて順
次照射される。散乱光は、受光エレメント7によりピッ
クアップされ、ピックアップされた光の強度に比例する
アナログ電気信号VR、VG、VBを発生する。上記の
電気信号は、次に増幅され、ディジタル信号に変換さ
れ、マイクロコントローラーアセンブリ10に送られ
る。マイクロコントローラーアセンブリ10は、光源4
a、4b、4cへの供給電流IR、IG、IBをコント
ロールして、受信された3つの信号VR、VG、VBが
所定の許容範囲内で予め定めた基準値にすべてが等しく
なるようにする。また、上記のコントロールが実行不能
の場合に、マイクロコントローラーアセンブリ10は、
光源4a、4b、4cへの供給電流IR、IG、IBを
コントロールして、受信された3つの信号VR、VG、
VBが所定の許容範囲内でそれらの内の最小のものにす
べて等しくなるようにすることもできる。
【0044】また、上記の2つのコントロールが共に実
行不能の場合、上記の代わりに、マイクロコントローラ
ーアセンブリ10は、光源4a、4b、4cへの供給電
流IR、IG、IBをコントロールして、信号VR、V
G、VBの内の最大値を持つ2つのみが所定の許容範囲
で一致するようにすることもできる。いずれの場合に
も、用いられるコントロールのタイプには関係なくマイ
クロコントローラーアセンブリ10は、上記のコントロ
ール後に受信する信号VR、VG、VB、の値およびそ
れぞれの供給電流IR、IG、IBの値を格納し、下記
の基準パラメータを計算する。 R=VR/(VR+VG+VB) G=VG/(VR+VG+VB) B=VB/(VR+VG+VB) 上記のパラメータは格納される。
行不能の場合、上記の代わりに、マイクロコントローラ
ーアセンブリ10は、光源4a、4b、4cへの供給電
流IR、IG、IBをコントロールして、信号VR、V
G、VBの内の最大値を持つ2つのみが所定の許容範囲
で一致するようにすることもできる。いずれの場合に
も、用いられるコントロールのタイプには関係なくマイ
クロコントローラーアセンブリ10は、上記のコントロ
ール後に受信する信号VR、VG、VB、の値およびそ
れぞれの供給電流IR、IG、IBの値を格納し、下記
の基準パラメータを計算する。 R=VR/(VR+VG+VB) G=VG/(VR+VG+VB) B=VB/(VR+VG+VB) 上記のパラメータは格納される。
【0045】その後の認識工程中、装置1は、識別され
る色を持つ検出面2の正面に置かれる。装置は、光源4
a、4b、4cからの3種類の光線を用いて上記の検出
面2を順次照射し、次に取得工程の場合と同様に検出面
2から散乱して、受光エレメント7でピックアップされ
た散乱光の強度に比例する電気信号VR' 、VG' 、V
B' が発生する。この場合にも、基準変数R' 、G' 、
B' が式(1)と同様にして計算され、取得工程中に計
算されたパラメータR、G、Bと比較して、それらが所
定の許容範囲内で一致することを確かめ、最後に検出面
2の色を認識する。
る色を持つ検出面2の正面に置かれる。装置は、光源4
a、4b、4cからの3種類の光線を用いて上記の検出
面2を順次照射し、次に取得工程の場合と同様に検出面
2から散乱して、受光エレメント7でピックアップされ
た散乱光の強度に比例する電気信号VR' 、VG' 、V
B' が発生する。この場合にも、基準変数R' 、G' 、
B' が式(1)と同様にして計算され、取得工程中に計
算されたパラメータR、G、Bと比較して、それらが所
定の許容範囲内で一致することを確かめ、最後に検出面
2の色を認識する。
【0046】検出面2の色を識別する本発明の方法につ
いて、以下に詳述する。図2によれば、取得手順は、光
源4a、4b、4cへの供給電流IR、IG、IB値の
範囲を、最初ゼロに設定した最小(BASE)値と最初
最大値(MAX)に設定した最大(DELTA)値との
間に初期設定する。装置1は、最大値(MAX)に等し
い供給電流IR、IG、IBの実際の値(EMISS)
を電流発生器6a、6b、6cの一つに供給するように
コントロールされる。次に、該当の信号、例えばVR
が、基準値により定義される所定範囲内の値、例えばコ
ンバータ9に用いられる基準電圧の1/2プラスまたは
マイナス所定の許容値Hyの範囲内の値であるか否かが
チェックされる。この時のHyは、例えば信号ノイズに
よって適宜選択する。特に、第1工程中に、VRは、上
記の範囲の上側の値(Vsup=Vref/2+Hy)
よりも小さいことが確かめられ、これが確認されると、
VRは同じ範囲内の下側の値(Vinf=Vref/2
−Hy)よりも大きいことが確かめられる。
いて、以下に詳述する。図2によれば、取得手順は、光
源4a、4b、4cへの供給電流IR、IG、IB値の
範囲を、最初ゼロに設定した最小(BASE)値と最初
最大値(MAX)に設定した最大(DELTA)値との
間に初期設定する。装置1は、最大値(MAX)に等し
い供給電流IR、IG、IBの実際の値(EMISS)
を電流発生器6a、6b、6cの一つに供給するように
コントロールされる。次に、該当の信号、例えばVR
が、基準値により定義される所定範囲内の値、例えばコ
ンバータ9に用いられる基準電圧の1/2プラスまたは
マイナス所定の許容値Hyの範囲内の値であるか否かが
チェックされる。この時のHyは、例えば信号ノイズに
よって適宜選択する。特に、第1工程中に、VRは、上
記の範囲の上側の値(Vsup=Vref/2+Hy)
よりも小さいことが確かめられ、これが確認されると、
VRは同じ範囲内の下側の値(Vinf=Vref/2
−Hy)よりも大きいことが確かめられる。
【0047】上記の2つのチェックがポジティブな結果
を示す時には、上記の信号VRおよびそれに対応する供
給電流IRの値が格納され、上記の確認が後続の信号V
GおよびVBに対して反復的に繰り返される。逆に、V
R>Vsupであれば、供給電流IRの実際の値は1/
2にされ、VRが所定の値の範囲内に収まる迄上記の確
認が反復的に繰り返される。VR<Vinfであれば、
供給電流IR、IG、IBの実際の値(EMISS)が
開始時に設定された値(MAX)に等しいことを確かめ
る工程が実行される。上記の確認がネガティブな結果を
示す時には、供給電流IRの値を更新して、実際の値
(EMISS)として以前に定義された値(BASE)
を設定し、また、値(DELTA)として以前に設定さ
れた値(DELTA)の1/2に等しい値を設定する。
VRが所定の範囲に収まる迄、VRに対する比較が繰り
返される。逆に(EMISS)=(MA)の場合には、
供給電流の実際の値(EMISS)を大きくすることが
不可能であるために、VGおよびVB並びに供給電流I
GおよびIBの値を、VRに対して上述した工程を繰り
返すことにより取得し、基準値Vric(0)としてデ
ィジタル信号VR、VG、VBの最小値が設定される。
を示す時には、上記の信号VRおよびそれに対応する供
給電流IRの値が格納され、上記の確認が後続の信号V
GおよびVBに対して反復的に繰り返される。逆に、V
R>Vsupであれば、供給電流IRの実際の値は1/
2にされ、VRが所定の値の範囲内に収まる迄上記の確
認が反復的に繰り返される。VR<Vinfであれば、
供給電流IR、IG、IBの実際の値(EMISS)が
開始時に設定された値(MAX)に等しいことを確かめ
る工程が実行される。上記の確認がネガティブな結果を
示す時には、供給電流IRの値を更新して、実際の値
(EMISS)として以前に定義された値(BASE)
を設定し、また、値(DELTA)として以前に設定さ
れた値(DELTA)の1/2に等しい値を設定する。
VRが所定の範囲に収まる迄、VRに対する比較が繰り
返される。逆に(EMISS)=(MA)の場合には、
供給電流の実際の値(EMISS)を大きくすることが
不可能であるために、VGおよびVB並びに供給電流I
GおよびIBの値を、VRに対して上述した工程を繰り
返すことにより取得し、基準値Vric(0)としてデ
ィジタル信号VR、VG、VBの最小値が設定される。
【0048】次にVric(0)は、第1の予め定めら
れた最小値(Vmin)に等しいか、またはそれより大
きい、例えば信号VR、VG、VBの値の最小許容和
(Den min)の値の1/3に等しいことが確かめ
られる。この確認がポジティブな結果を示す時には、上
述の取得工程が、3つの信号VR、VG、VBに対しV
Rから始めて繰り返され、得られた信号VR、VG、V
Bのすべての値がVric(0)として定義された値に
納まることを確定する度に、上記の許容幅Hyをプラス
またはマイナスする。もし逆にVric(0)がVmi
n以下であることが判明した時には、3つの発光源から
の3つの信号のすべてを均等化する試みを放棄し、それ
等の内の一つが異なることを認め、残りの2つが予め定
められた最小値よりも大きい時には、両者を一致させる
よう試みる。
れた最小値(Vmin)に等しいか、またはそれより大
きい、例えば信号VR、VG、VBの値の最小許容和
(Den min)の値の1/3に等しいことが確かめ
られる。この確認がポジティブな結果を示す時には、上
述の取得工程が、3つの信号VR、VG、VBに対しV
Rから始めて繰り返され、得られた信号VR、VG、V
Bのすべての値がVric(0)として定義された値に
納まることを確定する度に、上記の許容幅Hyをプラス
またはマイナスする。もし逆にVric(0)がVmi
n以下であることが判明した時には、3つの発光源から
の3つの信号のすべてを均等化する試みを放棄し、それ
等の内の一つが異なることを認め、残りの2つが予め定
められた最小値よりも大きい時には、両者を一致させる
よう試みる。
【0049】特に残りの2つの信号VR、VG、VBの
間の最小信号の値が基準値Vric(1)として設定さ
れ、上記のように設定された基準値が第2の最小許容
値、例えば信号VR、VG、VBの値の最小許容和と信
号Vric(0)との間の差の1/2に等しいか、また
はそれより大きいことが確かめられる。この確認がポジ
ティブな結果を示す時には、Vric(0)は、ディジ
タル信号VR、VG、VBの最小信号に対する基準値と
して設定され、Vric(1)は、残りの2つの信号の
基準値として設定される。このようにして、上記と同様
に、新しい基準範囲がVric(0)とVric(1)
として、それぞれディジタル信号VR、VG、VBの最
小値および2つの残りの信号に対して確定される。そし
て上記の取得工程VR、VG、VBを繰り返し、それら
の各々がそれぞれの基準範囲内に在ることが確かめられ
る。もし逆にVric(1)が上記の第2最小値よりも
小さいことが判明した場合には、取得手順は打ち切ら
れ、エラーが表示される。
間の最小信号の値が基準値Vric(1)として設定さ
れ、上記のように設定された基準値が第2の最小許容
値、例えば信号VR、VG、VBの値の最小許容和と信
号Vric(0)との間の差の1/2に等しいか、また
はそれより大きいことが確かめられる。この確認がポジ
ティブな結果を示す時には、Vric(0)は、ディジ
タル信号VR、VG、VBの最小信号に対する基準値と
して設定され、Vric(1)は、残りの2つの信号の
基準値として設定される。このようにして、上記と同様
に、新しい基準範囲がVric(0)とVric(1)
として、それぞれディジタル信号VR、VG、VBの最
小値および2つの残りの信号に対して確定される。そし
て上記の取得工程VR、VG、VBを繰り返し、それら
の各々がそれぞれの基準範囲内に在ることが確かめられ
る。もし逆にVric(1)が上記の第2最小値よりも
小さいことが判明した場合には、取得手順は打ち切ら
れ、エラーが表示される。
【0050】図5に示された実施形態によれば、装置1
には可変タイプの増幅器が備えられ、取得手順は最小増
幅レベルの設定から始まり、基準値Vref' で定義さ
れた基準範囲内に在る信号VR、VG、VBが受信でき
ない場合には、予め定められた幅だけ反復的に上記の増
幅レベルの設定値を上げることにより、コンポネントV
R、VG、VBが飽和、または過度の低レベルになるの
を防ぐ。上記の取得手順の第1工程は、上記と異なり3
つの発光に対して同時に行うことができる。いずれの場
合にもこの手順は、エラー表示で終了するか、望ましく
は、受信された各信号VR、VG、VBが基準値の所定
の範囲に収まるようにLEDの3つの供給電流値を決め
て格納した後に終了することである。
には可変タイプの増幅器が備えられ、取得手順は最小増
幅レベルの設定から始まり、基準値Vref' で定義さ
れた基準範囲内に在る信号VR、VG、VBが受信でき
ない場合には、予め定められた幅だけ反復的に上記の増
幅レベルの設定値を上げることにより、コンポネントV
R、VG、VBが飽和、または過度の低レベルになるの
を防ぐ。上記の取得手順の第1工程は、上記と異なり3
つの発光に対して同時に行うことができる。いずれの場
合にもこの手順は、エラー表示で終了するか、望ましく
は、受信された各信号VR、VG、VBが基準値の所定
の範囲に収まるようにLEDの3つの供給電流値を決め
て格納した後に終了することである。
【0051】上記のようにして決められた発光レベルを
用いることにより、VR、VG、VBの多数の測定が次
に行われる。ノイズのためにVR、VG、VBの測定値
は、必ずしも同じではなく変動する。各発光毎に受信さ
れた値の算術平均値が次に計算される。このような値の
下限と上限は、上記の算術平均値から、特定の用途上の
要求に適合するように選ばれた(例えば変換、ノイズ等
からのエラーを考慮して)事前に求められたエラーを加
減算することにより計算することができる。
用いることにより、VR、VG、VBの多数の測定が次
に行われる。ノイズのためにVR、VG、VBの測定値
は、必ずしも同じではなく変動する。各発光毎に受信さ
れた値の算術平均値が次に計算される。このような値の
下限と上限は、上記の算術平均値から、特定の用途上の
要求に適合するように選ばれた(例えば変換、ノイズ等
からのエラーを考慮して)事前に求められたエラーを加
減算することにより計算することができる。
【0052】この段階で基準パラメータR、G、Bが計
算され、上下限はそれらの各々に対し下記の式を用いて
計算される。 R sup=VRmax/(VRmax+VGmin+
VBmin) R inf=VRmin/(VRmin+VGmax+
VBmax) G sup=VGmax/(VRmin+VGmax+
VBmin) G inf=VGmin/(VRmax+VGmin+
VBmax) B sup=VBmax/(VRmin+VGmin+
VRmax) B inf=VBmin/(VRmax+VGmax+
VRmin) 上記の基準パラメータは順に格納される。
算され、上下限はそれらの各々に対し下記の式を用いて
計算される。 R sup=VRmax/(VRmax+VGmin+
VBmin) R inf=VRmin/(VRmin+VGmax+
VBmax) G sup=VGmax/(VRmin+VGmax+
VBmin) G inf=VGmin/(VRmax+VGmin+
VBmax) B sup=VBmax/(VRmin+VGmin+
VRmax) B inf=VBmin/(VRmax+VGmax+
VRmin) 上記の基準パラメータは順に格納される。
【0053】この方法によれば、後続の“認識”工程中
は、エラーが各変換に影響するために(アナログ信号上
のエラーおよびコンバータエラー)認識に誤りの生じる
ことはない。さらに、VR、VG、VBの上下限を求め
る前に、VRmax、VGmaxおよびVBmaxの値
にファクタ(1+Toll)を、また、VRmin、V
GminおよびVBminにファクタ(1−Toll)
を、それぞれ乗じることにより追加的に許容幅を増やす
ことができる(例えば温度等による受信信号の変化に起
因するエラーを避けるために)。ここで、Tollは、
例えば2.5%とする。また、パラメータR、G、Bが
過大なエラー(色識別の正確度を低下させることのあ
る)により影響を受けることを防止するために、3つの
信号VR、VG、VBの総和は、受信された信号に影響
を及ぼすエラー(コンバータエラーおよびノイズ)と、
要求される色識別確度に適合する範囲で認めることので
きる最大のエラーとの比により与えられる値を上回る値
に定められる。
は、エラーが各変換に影響するために(アナログ信号上
のエラーおよびコンバータエラー)認識に誤りの生じる
ことはない。さらに、VR、VG、VBの上下限を求め
る前に、VRmax、VGmaxおよびVBmaxの値
にファクタ(1+Toll)を、また、VRmin、V
GminおよびVBminにファクタ(1−Toll)
を、それぞれ乗じることにより追加的に許容幅を増やす
ことができる(例えば温度等による受信信号の変化に起
因するエラーを避けるために)。ここで、Tollは、
例えば2.5%とする。また、パラメータR、G、Bが
過大なエラー(色識別の正確度を低下させることのあ
る)により影響を受けることを防止するために、3つの
信号VR、VG、VBの総和は、受信された信号に影響
を及ぼすエラー(コンバータエラーおよびノイズ)と、
要求される色識別確度に適合する範囲で認めることので
きる最大のエラーとの比により与えられる値を上回る値
に定められる。
【0054】単一色でなく多数の色を認識する時には、
上記の手順は、その後に認識するすべての色に対して順
次繰り返されることになり、その都度求められた供給電
流IR、IG、IBの3つの値が格納される。
上記の手順は、その後に認識するすべての色に対して順
次繰り返されることになり、その都度求められた供給電
流IR、IG、IBの3つの値が格納される。
【0055】最後に、色範囲、即ち予め定められた色の
多数の色調を求める時には、取得手順には2つの独立し
たトレーニングステップが含まれる。第1ステップ中に
は上記のような色取得と同じ手順が用いられ、これによ
り認識される範囲の両極限の一つが求められる。この第
1ステップに関する値VRmax1、VGmax1、V
Bmax1およびVRmin1、VGmin1、VBm
in1を求めれ、これらに基づいて下記の基準パラメー
タが計算される。
多数の色調を求める時には、取得手順には2つの独立し
たトレーニングステップが含まれる。第1ステップ中に
は上記のような色取得と同じ手順が用いられ、これによ
り認識される範囲の両極限の一つが求められる。この第
1ステップに関する値VRmax1、VGmax1、V
Bmax1およびVRmin1、VGmin1、VBm
in1を求めれ、これらに基づいて下記の基準パラメー
タが計算される。
【0056】R sup1=VRmax1/(VRma
x1+VGmin1+VBmin1) R inf1=VRmin1/(VRmin1+VGm
ax1+VBmax1) G sup1=VGmax1/(VRmin1+VGm
ax1+VBmin1) G inf1=VGmin1/(VRmax1+VGm
in1+VBmax1) B sup1=VBmax1/(VRmin1+VGm
in1+VRmax1) B inf1=VBmin1/(VRmax1+VGm
ax1+VRmin1)。
x1+VGmin1+VBmin1) R inf1=VRmin1/(VRmin1+VGm
ax1+VBmax1) G sup1=VGmax1/(VRmin1+VGm
ax1+VBmin1) G inf1=VGmin1/(VRmax1+VGm
in1+VBmax1) B sup1=VBmax1/(VRmin1+VGm
in1+VRmax1) B inf1=VBmin1/(VRmax1+VGm
ax1+VRmin1)。
【0057】この段階で第1トレーニングステップ中に
求められた供給電流値を変更することなく、第2の取得
が、認識される色範囲の別の極限に対して実行される。
このようにしてこの第2ステップに関する値VRmax
2、VGmax2、VBmax2およびVRmin2、
VGmin2、VBmin2が定義され、最大値がコン
バータのスケール端近くにないこと(例えばNFS−3
以下、但しNFSはコンバータの出力の最大値、即ち8
ビットコンバータでは255、9ビットコンバータでは
511、等)および信号の総和が最低許容値よりも大き
いことが確認される。この確認がポジティブな結果を示
す時には、下記の基準パラメータが計算される。
求められた供給電流値を変更することなく、第2の取得
が、認識される色範囲の別の極限に対して実行される。
このようにしてこの第2ステップに関する値VRmax
2、VGmax2、VBmax2およびVRmin2、
VGmin2、VBmin2が定義され、最大値がコン
バータのスケール端近くにないこと(例えばNFS−3
以下、但しNFSはコンバータの出力の最大値、即ち8
ビットコンバータでは255、9ビットコンバータでは
511、等)および信号の総和が最低許容値よりも大き
いことが確認される。この確認がポジティブな結果を示
す時には、下記の基準パラメータが計算される。
【0058】R sup2=VRmax/(VRmax
+VGmin+VBmin) R inf2=VRmin/(VRmin+VGmax
+VBmax) G sup2=VGmax/(VRmin+VGmax
+VBmin) G inf2=VGmin/(VRmax+VGmin
+VBmax) B sup2=VBmax/(VRmin+VGmin
+VRmax) B inf2=VBmin/(VRmax+VGmax
+VRmin)。
+VGmin+VBmin) R inf2=VRmin/(VRmin+VGmax
+VBmax) G sup2=VGmax/(VRmin+VGmax
+VBmin) G inf2=VGmin/(VRmax+VGmin
+VBmax) B sup2=VBmax/(VRmin+VGmin
+VRmax) B inf2=VBmin/(VRmax+VGmax
+VRmin)。
【0059】その後認識する色範囲を表すパラメータの
上下限として、上記に計算されたパラメータの最大値と
最小値がそれぞれ下記のように計算される。 R sup=maximum{R sup1、R su
p2} R inf=minimum{R inf1、R in
f2} G sup=maximum{G sup1、G su
p2} G inf=minimum{G inf1、G in
f2} B sup=maximum{B sup1、B su
p2} B inf=minimum{B inf1、B in
f2}
上下限として、上記に計算されたパラメータの最大値と
最小値がそれぞれ下記のように計算される。 R sup=maximum{R sup1、R su
p2} R inf=minimum{R inf1、R in
f2} G sup=maximum{G sup1、G su
p2} G inf=minimum{G inf1、G in
f2} B sup=maximum{B sup1、B su
p2} B inf=minimum{B inf1、B in
f2}
【0060】取得工程が完了すると、本発明の装置1
は、取得した色(および/または色(複)もしくは色範
囲)を認識することができる。特に図3に示された認識
手順によれば、認識する色を表す変数は、取得手順の場
合と同様に求められる。これらの変数は、認識する色を
持つ検出面2が照射される時に受光エレメント7で受信
される信号VR' 、VG' 、VB' に基づいて計算され
る。信号VR' 、VG'、VB' のそれぞれは、例えば
NFS−Hyに等しい飽和値と比較され、それらが飽和
値よりも低く、それらの総和は、例えば値Den mi
nに等しい予め定めた最小値よりも高いことを確かめら
れる。両者の確認がポジティブな結果を示す時には、最
大値を持つ2つの信号NUM1およびNUM2が、信号
VR' 、VG' 、VB' の中から選ばれ、また、選ばれ
た各信号に対しては、選ばれた信号と信号VR' 、V
G' 、VB' の総和との比に等しい基準変数Q1および
Q2が定義される。次に基準変数Q1、Q2の各々は、
先行する取得工程中に計算された上限(sup1、su
p2)および下限(inf1、inf2)として定義さ
れた値の範囲内に含まれることが確かめられる。特に値
inf1、sup1、inf2およびsup2は下記の
値を持つ。
は、取得した色(および/または色(複)もしくは色範
囲)を認識することができる。特に図3に示された認識
手順によれば、認識する色を表す変数は、取得手順の場
合と同様に求められる。これらの変数は、認識する色を
持つ検出面2が照射される時に受光エレメント7で受信
される信号VR' 、VG' 、VB' に基づいて計算され
る。信号VR' 、VG'、VB' のそれぞれは、例えば
NFS−Hyに等しい飽和値と比較され、それらが飽和
値よりも低く、それらの総和は、例えば値Den mi
nに等しい予め定めた最小値よりも高いことを確かめら
れる。両者の確認がポジティブな結果を示す時には、最
大値を持つ2つの信号NUM1およびNUM2が、信号
VR' 、VG' 、VB' の中から選ばれ、また、選ばれ
た各信号に対しては、選ばれた信号と信号VR' 、V
G' 、VB' の総和との比に等しい基準変数Q1および
Q2が定義される。次に基準変数Q1、Q2の各々は、
先行する取得工程中に計算された上限(sup1、su
p2)および下限(inf1、inf2)として定義さ
れた値の範囲内に含まれることが確かめられる。特に値
inf1、sup1、inf2およびsup2は下記の
値を持つ。
【0061】NUM1がVR' である時には、sup1
=R supおよびinf1=R inf NUM1がVG' である時には、sup1=G sup
およびinf1=G inf NUM1がVB' である時には、sup1=B sup
およびinf1=B inf NUM2がVR' である時には、sup2=R sup
およびinf2=R inf NUM2がVG' である時には、sup2=G sup
およびinf2=G inf NUM2がVB' である時には、sup2=B sup
およびinf2=B inf 上の確認がすべてポジティブな結果を示す時には、手順
は色の認識の表示により終了する。逆に、上記の確認の
少なくとも一つがネガティブな結果を示す時には、手順
は色の認識の行われなかったことを表示して終了する。
=R supおよびinf1=R inf NUM1がVG' である時には、sup1=G sup
およびinf1=G inf NUM1がVB' である時には、sup1=B sup
およびinf1=B inf NUM2がVR' である時には、sup2=R sup
およびinf2=R inf NUM2がVG' である時には、sup2=G sup
およびinf2=G inf NUM2がVB' である時には、sup2=B sup
およびinf2=B inf 上の確認がすべてポジティブな結果を示す時には、手順
は色の認識の表示により終了する。逆に、上記の確認の
少なくとも一つがネガティブな結果を示す時には、手順
は色の認識の行われなかったことを表示して終了する。
【0062】図6に示された実施形態によれば、装置1
は、可変タイプの増幅器を備え、認識手順には信号V
R' 、VG' 、VB' の一つが上限の飽和値NFS−H
yよりも高い場合には、上記の信号の増幅レベルを引き
下げ、あるいは信号VR' 、VG' 、VB' の総和が予
め定められた最小の値Den minよりも低い場合に
は、増幅レベルを引き上げ、これによりコンポネントV
R' 、VG' 、VB' に飽和、または過度に低いレベル
の生じることが防止される。上記は、増幅器の利得の変
化がVR' 、VG' 、VB' の値を変化させるが、上記
の色を表す変数の計算に影響を及ぼすことがないために
可能である。
は、可変タイプの増幅器を備え、認識手順には信号V
R' 、VG' 、VB' の一つが上限の飽和値NFS−H
yよりも高い場合には、上記の信号の増幅レベルを引き
下げ、あるいは信号VR' 、VG' 、VB' の総和が予
め定められた最小の値Den minよりも低い場合に
は、増幅レベルを引き上げ、これによりコンポネントV
R' 、VG' 、VB' に飽和、または過度に低いレベル
の生じることが防止される。上記は、増幅器の利得の変
化がVR' 、VG' 、VB' の値を変化させるが、上記
の色を表す変数の計算に影響を及ぼすことがないために
可能である。
【0063】本発明の方法の上記に代わる実施形態にお
いて、上記の工程のすべては、取得手順では信号VR、
VG、VBの代わりにパラメータR、G、Bをそれぞれ
用い、また、認識手順では信号VR' 、VG' 、VB'
の代わりに変数R' 、G' 、B' を用いることにより有
利に実行することができる。この方法によれば色の認識
作業は、読み取り距離(検出面から装置迄の距離)に関
係なく行うことができる、ちなみに上記の距離は、個々
の信号VR、VG、VBおよびVR' 、VG'、VB'
の値に影響を及ぼすが、比R、G、BおよびR' 、G'
、B' の結果には影響を及ぼすことはない。
いて、上記の工程のすべては、取得手順では信号VR、
VG、VBの代わりにパラメータR、G、Bをそれぞれ
用い、また、認識手順では信号VR' 、VG' 、VB'
の代わりに変数R' 、G' 、B' を用いることにより有
利に実行することができる。この方法によれば色の認識
作業は、読み取り距離(検出面から装置迄の距離)に関
係なく行うことができる、ちなみに上記の距離は、個々
の信号VR、VG、VBおよびVR' 、VG'、VB'
の値に影響を及ぼすが、比R、G、BおよびR' 、G'
、B' の結果には影響を及ぼすことはない。
【0064】
【発明の効果】上記のように本発明の方法は、多くの利
点をもたらすが、その中には下記のものがある。先ず第
1に、本発明の方法は、原色に一致するか否かに関係な
く表面のあらゆる色(および/または任意の色調および
/または多数の色)の正確な識別を可能にする。また、
本発明の方法は、識別装置に取り付けられた光学コンポ
ネントの経時変化、またはコンポネントの基本動作パラ
メータの拡散現象によって制約されることはない。さら
に本発明の方法によって方法を実行する装置の有効深度
を大幅に高め、また、受光体で発生する信号がきわめて
微弱であり(例えば遠い面の暗色から生じたために)お
よび/またはきわめて強力である(例えば近い面の明色
から生じたために)場合にも色の識別能力をかなり増大
させることができる。
点をもたらすが、その中には下記のものがある。先ず第
1に、本発明の方法は、原色に一致するか否かに関係な
く表面のあらゆる色(および/または任意の色調および
/または多数の色)の正確な識別を可能にする。また、
本発明の方法は、識別装置に取り付けられた光学コンポ
ネントの経時変化、またはコンポネントの基本動作パラ
メータの拡散現象によって制約されることはない。さら
に本発明の方法によって方法を実行する装置の有効深度
を大幅に高め、また、受光体で発生する信号がきわめて
微弱であり(例えば遠い面の暗色から生じたために)お
よび/またはきわめて強力である(例えば近い面の明色
から生じたために)場合にも色の識別能力をかなり増大
させることができる。
【図1】本発明による表面の色を識別する装置の第1の
実施形態を示すブロック線図である。
実施形態を示すブロック線図である。
【図2】図1の装置により実行された識別方法の第1工
程の流れ図である。
程の流れ図である。
【図3】図1の装置により実行された識別方法の第2工
程の流れ図である。
程の流れ図である。
【図4】本発明による表面の色を識別する装置の第2の
実施形態を示すブロック線図である。
実施形態を示すブロック線図である。
【図5】図4の装置により実行された識別方法の第1工
程の流れ図である。
程の流れ図である。
【図6】図4の実行により実施された識別方法の第2工
程の流れ図である。
程の流れ図である。
1…色識別装置、1a…発光アセンブリ、1b…受光ア
センブリ、2…表面(検出面)、4a,4b,4c…発
光源、6a,6b,6c…電流発生器、7…受光素子、
8…増幅器、9…アナログ/デジタル変換器、10…マ
イクロコントローラアセンブリ
センブリ、2…表面(検出面)、4a,4b,4c…発
光源、6a,6b,6c…電流発生器、7…受光素子、
8…増幅器、9…アナログ/デジタル変換器、10…マ
イクロコントローラアセンブリ
Claims (30)
- 【請求項1】a)色を持つ取得面の少なくとも一つの色
を取得する工程と、 b)検出面の色を予め取得された少なくとも一つの色と
比較することにより、上記の色を認識する工程と、 を備え、上記取得工程a)が、 a1)3原色に相当する3種類の光線の各々により取得
面を順次照射する工程であって、上記各光線が、供給電
流IR、IG、IBを与える各々の発光源により作り出
される工程と、 a2)照射された取得面から散乱する光を受光素子によ
ってピックアップする工程と、 a3)取得面が3つの光線の各々により照射されている
時にピックアップされた光の強度に比例する電気信号V
R、VG、VBを発生する工程と、 を備えた表面の色を識別する方法において、 a4)発光源への供給電流IR、IG、IBを、発生し
た電気信号VR、VG、VBの少なくとも2つが所定の
許容範囲内で互いに一致するようにコントロールする工
程を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項2】 請求項1において、発光源への供給電流
IR、IG、IBを発生する電気信号VR、VG、VB
がすべて所定の許容範囲内で互いに一致するようにコン
トロールされる方法。 - 【請求項3】 請求項2において、光源への供給電流I
R、IG、IBを、発生する電気信号VR、VG、VB
がすべて所定の許容範囲内で予め定められた基準値に一
致するようにコントロールする方法。 - 【請求項4】 請求項2において、光源への供給電流I
R、IG、IBを、発生する電気信号VR、VG、VB
がすべて所定の許容範囲で上記の信号の最小の値に一致
するようにコントロールする方法。 - 【請求項5】 請求項1において、光源への供給電流I
R、IG、IBを、発生する電気信号VR、VG、VB
の2つのみが所定の許容範囲内において互いに等しく、
また、予め定められた最小値よりも大きくなるようにコ
ントロールする方法。 - 【請求項6】 請求項1において、工程a3)がさら
に、 a31)受光エレメントの中でピックアップされた光の
強度に比例するアナログ電気信号を作り出す工程と、 a31)受光エレメントにより作り出されたアナログ電
気信号を増幅する工程と、 a32)増幅されたアナログ信号をディジタル信号V
R、VG、VBに変換する工程と、を含む方法。 - 【請求項7】 請求項3または6において、工程a4)
がさらに、 a41)ディジタル信号VR、VG、VBの各々の値
が、上記の基準値プラス/マイナス所定の許容範囲によ
り定義される所定の範囲内にあることを確かめる工程
と、 a41a)もしも上記a41)において確認された場合
には、上記のディジタル信号VR、VG、VBの値を格
納する工程と、 a41b)もしも上記a41)において確認されない場
合には、供給電流を所定の電流値の範囲内で反復的に変
化させ、反復ごとに工程a41)を繰り返す工程と、を
含む方法。 - 【請求項8】 請求項7において、工程a41)がさら
に、 a411)光源への供給電流IR、IG、IBの値を、
最初は供給電流値の所定の範囲内の最高値に等しい実際
の値に設定する工程と、 a412)発生する信号VR、VG、VBの最初の信号
の値が上記の所定の範囲の上限値よりも低いことを確か
める工程と、 a412a)上記a412)において確認された場合、
上記信号VR、VG、VBの値が上記所定の範囲の下限
値よりも高いことを確かめ、これが確認された場合に
は、供給電流IR、IG、IBの実際値を格納し、供給
順位で次ぎに続く光源に対してa411)からの工程を
反復的に繰り返す工程と、 a412b)上記a412)確認されない場合には、上
記の供給電流IR、IG、IBを予め定められたファク
タだけ引き下げ、工程a412)を反復的に繰り返す工
程と、を含む方法。 - 【請求項9】 請求項8において、工程a412a)の
確認がネガティブな結果を示す時は、供給電流IR、I
G、IBの実際の値が電流値の所定の範囲内の最大値と
異なっていることを確認し、 上記が確認された場合、供給電流値として電流値の所定
の範囲内の最大値と供給電流IR、IG、IBの実際値
との間の差の1/2に等しい値を用い、a412)から
の工程を繰り返し、 上記が確認されない場合には、 a412a1)供給順位において次ぎに続く光源に対
し、a411)からの工程を反復的に繰り返す工程と、 a412a2)基準値としてディジタル信号VR、V
G、VBの最小の信号値を設定し、a41)からの工程
を繰り返す工程と、を実行する方法。 - 【請求項10】 請求項9において、工程412a2)
に先立って増幅レベルを上げることが可能か否かを確か
める工程があり、 上記が確かめられた場合には、上記の増幅レベルを予め
定められた幅だけ上げ、a411)からの工程を反復的
に繰り返し、 上記が確かめられない場合には、工程a412a2)を
実行する方法。 - 【請求項11】 請求項9において、工程a412a
2)はさらに、 基準設定値が予め定めた第1最小値よりも大きいことを
確認する工程と、 上記が確認された場合にa41)からの工程を繰り返
し、上記が確認されない場合には、信号VR、VG、V
Bの残りの2つの値の小さい方の値を基準値として設定
し、a41)からの工程を繰り返す工程と、を含む方
法。 - 【請求項12】 請求項11において、工程a412a
2)の確認がネガティブな結果を示す時は、さらに、 基準設定値が第2最小値よりも大きいことを確認する工
程と、 上記が確認された場合、ディジタル信号VR、VG、V
Bの最小信号に対する基準値として当該信号の実際値を
設定し、残りの2つの信号に対する基準値として残りの
2つの実際の信号の小さい方の信号の値を設定し、a4
1)からの工程を繰り返し、上記が確認されない場合に
は、エラーを表示する工程と、が実行される方法。 - 【請求項13】 請求項3または6において、上記の基
準値は、用いられるアナログ―ディジタルコンバータで
利用する基準値の1/2とされる方法。 - 【請求項14】 請求項11において、上記第1最小値
は、信号VR、VG、VBの最小許容値の和の1/3で
ある方法。 - 【請求項15】 請求項12において、上記最小値は、
信号VR、VG、VBの値の最小許容値の和と信号V
R、VG、VBの最小の値との差の1/2である方法。 - 【請求項16】 請求項8において、さらに、 格納された供給電流値IR、IG、IBを用いて電気信
号VR、VG、VBの多数の測定を行う工程と、 格納された各供給電流IR、IG、IBに対応する信号
VR、VG、VBの値の算術平均値を算定する工程と、 ディジタル信号VR、VG、VBの最小および最大限界
値を、特定の用途に適合するように選択した予め定めら
れたエラーを上記の算術平均値に対しそれぞれ加算/減
算することにより算出する工程と、を含む方法。 - 【請求項17】 請求項16において、さらに、 基準パラメータR、G、Bを、各電気信号VR、VG、
VBの値の、それらの総和に対する比と定義する工程
と、 各基準パラメータについて、それぞれ上限値(または下
限値)を、信号VR、VG、VBの最大(または最小)
値の、その最大(または最小)値と他の2つの信号V
R、VG、VBの最小(または最大)値との和に対する
比と定義する工程と、を含む方法。 - 【請求項18】 請求項1から16のいずれかにおい
て、さらに、 基準パラメータR、G、Bをそれぞれ、各電気信号V
R、VG、VBの値のそれらの総和に対する比と定義す
る工程と、 請求項1から16の工程において、VR、VG、VBの
代わりにパラメータR、G、Bを使用する工程と、を含
む方法。 - 【請求項19】 請求項1において、認識工程b)が、 b1)認識される色を持つ検出面を上記3種類の光線を
用いて順次照射する工程と、 b2)受光エレメントを用い上記の照射された面から散
乱した光をピックアップする工程と、 b3)検出面が3種類の光線の各々により照射されてい
る時に、ピックアップされた光の強度に比例する電気信
号VR' 、VG' 、VB' を発生する工程と、 b4)発生する電気信号VR' 、VG' 、VB' の値の
少なくとも2つが所定の許容範囲内で工程a)中に取得
された電気信号VR、VG、VBの値に等しいことを確
かめる工程と、を含む方法。 - 【請求項20】 請求項19において、工程b4)が、 b41)発生する電気信号VR' 、VG' 、VB' が予
め定められた飽和値よりも小さく、かつその総和が予め
定められた最小値よりも大きいことを確かめる工程と、 b41a)工程b41)における2つの確認がポジティ
ブな結果を示す時には、工程b4)を実行する工程と、 b41b)上記の確認の少なくとも一つがネガティブな
結果を示す時は、走査された表面の色が認識されないこ
とを表示する工程と、を含む方法。 - 【請求項21】 請求項20において、工程b41)の
第1(または第2)の確認がネガティブな結果を示す
時、増幅レベルを引き下げる(または引き上げる)こと
ができるかどうかを確かめる工程を実行し、 上記が確認された時には、上記の増幅レベルを予め定め
られた幅だけ引き下げ(または引き上げ)、b41)か
らの工程を反復的に繰り返し、 上記が確認されない時には、走査される表面の色は認識
されないことを表示する方法。 - 【請求項22】 請求項19から21のいずれかにおい
て、さらに、 選ばれた各電気信号に対し、選ばれた信号と電気信号V
R' 、VG' 、VB'の総和との比に等しい基準変数R'
、G' 、B' を定義する工程と、 請求項19から21の工程において、VR' 、VG' 、
VB' の代わりにR'、G' 、B' を用いる工程と、を
含む方法。 - 【請求項23】 請求項20において、工程b41a)
が、さらに、 信号VR' 、VG' 、VB' から最も大きい値を持つ2
つの信号を選ぶ工程と、 上記の選ばれた2つの信号の各々に対し、選ばれた信号
と信号VR' 、VG'、VB' の総和との比に等しい基
準変数を定義する工程と、 上記2つの基準変数が、それぞれについて定められた所
定の範囲に収まることを確かめる工程と、 上記の確認が上記2つの基準変数に対してポジティブな
結果を示す時に色が認識されたことを表示し、上記確認
が上記基準変数の少なくとも一つに対してネガティブな
結果を示す時には、走査された面の色は認識されていな
いことを示す工程と、を含む方法。 - 【請求項24】 表面の色の範囲を識別する方法におい
て、 i)請求項1から23のいずれかに従って、認識する第1
の色の範囲の一つの極限を確定する第1の取得を実行す
る工程と、 ii) 工程i)において求められた供給電流値を格納する工
程と、 iii) 請求項1から23のいずれかに従って、上記の発
光電流値を用い第2の色の範囲の他の極限を確定する第
2の取得を実行する工程と、 iv) 請求項1から23のいずれかに従って、認識工程中
に作り出された電気信号VR' 、VG' 、VB' の値が
所定の許容範囲内で上記の取得工程中に取得された電気
信号VR、VG、VBの値と同じであることを確かめる
工程と、を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項25】 表面上の複数の色を識別する方法にお
いて、 請求項1から23のいずれかにより複数の色の複数の取
得を順次実行する工程と、 上記工程中で求められた供給電流値をその都度格納する
工程と、 請求項1から23のいずれかによる認識工程中に得られ
た電気信号VR' 、VG' 、VB' の値が所定の許容範
囲で上記の取得工程中に取得された電気信号VR、V
G、VBの値と一致することを確認する工程と、を含む
ことを特徴とする方法。 - 【請求項26】 供給電流IR、IG、IBを供給され
て、3原色に相当する3種類の光線を発光する3つの光
源(4a、4b、4c)と、 照射された面(2)から散乱する光をピックアップして
光の強度に比例する電気信号VR、VG、VBを発生す
る受光エレメント(7)と、を備えた表面の色を識別す
る装置において、 上記光源(4a、4b、4c)の供給電流IR、IG、
IBを、発生した電気信号VR、VG、VBの少なくと
も2つが所定の許容範囲内で互いに一致するようにコン
トロールするマイクロコントローラーアセンブリ(1
0)を備えたことを特徴とする装置。 - 【請求項27】 請求項26において、上記光源(4
a、4b、4c)がLEDであるか、またはレーザーダ
イオードである装置。 - 【請求項28】 請求項26において、さらに、上記受
光エレメント(7)により発生するアナログ信号を増幅
する増幅器(8)および上記増幅された信号を変換する
アナログ―ディジタルコンバータ(9)を備えた装置。 - 【請求項29】 請求項28において、上記増幅器
(8)が、信号VR、VG、VBのそれぞれを増幅する
3つの個別の増幅チャネルを備えた装置。 - 【請求項30】 請求項28において、増幅器(8)
は、特定の用途上の要求を満たすために、信号VR、V
G、VBの増幅レベルを変えることができるように上記
マイクロコントローラーアセンブリ(10)に接続され
て作動するものである装置。
Applications Claiming Priority (3)
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---|---|---|---|
EP98830222A EP0949499B1 (en) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | Process for discriminating the color of a surface and apparatus for implementing the process |
EP98830222-0 | 1998-04-10 | ||
US09/288,319 US6157453A (en) | 1998-04-10 | 1999-04-08 | Process for discriminating the color of a surface and apparatus for implementing the process |
Publications (1)
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---|---|
JP2000055735A true JP2000055735A (ja) | 2000-02-25 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP11104504A Pending JP2000055735A (ja) | 1998-04-10 | 1999-04-12 | 表面の色を識別する方法および装置 |
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ES (1) | ES2191920T3 (ja) |
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- 1998-04-10 AT AT98830222T patent/ATE231969T1/de not_active IP Right Cessation
- 1998-04-10 ES ES98830222T patent/ES2191920T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-04-10 DE DE69811053T patent/DE69811053T2/de not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-04-08 US US09/288,319 patent/US6157453A/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-04-12 JP JP11104504A patent/JP2000055735A/ja active Pending
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