JP2003106994A - 物体識別装置および物体識別方法 - Google Patents
物体識別装置および物体識別方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 対象物体の表面が曲面である場合や比較的大
きな凹凸を持つような場合にも安定な物体識別を行う。 【解決手段】 照明光が所定の基準面に対してp偏光と
なるよう照明手段2を配置して被測定物Xを照明し、照
明光の基準面からの仮想的な正反射光がs偏光とp偏光
に分離されるように偏光分離手段3を配置して被測定物
からの反射光を偏光成分毎に分離し、分離された偏光成
分毎の光の強度を受光手段4A,4Bにより測定するこ
とにより偏光成分毎の信号値を取得し、偏光成分毎の信
号値の取得を、被測定物移動手段1を用いて被測定物を
基準面に沿って移動させながら複数回行うことにより偏
光成分毎の信号値の時系列データを取得し、得られた偏
光成分毎の信号値の時系列データに対して演算手段5を
用いて所定の演算を行うことにより被測定物の種別を識
別する。
きな凹凸を持つような場合にも安定な物体識別を行う。 【解決手段】 照明光が所定の基準面に対してp偏光と
なるよう照明手段2を配置して被測定物Xを照明し、照
明光の基準面からの仮想的な正反射光がs偏光とp偏光
に分離されるように偏光分離手段3を配置して被測定物
からの反射光を偏光成分毎に分離し、分離された偏光成
分毎の光の強度を受光手段4A,4Bにより測定するこ
とにより偏光成分毎の信号値を取得し、偏光成分毎の信
号値の取得を、被測定物移動手段1を用いて被測定物を
基準面に沿って移動させながら複数回行うことにより偏
光成分毎の信号値の時系列データを取得し、得られた偏
光成分毎の信号値の時系列データに対して演算手段5を
用いて所定の演算を行うことにより被測定物の種別を識
別する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、物体表面の光学応
答から被測定物の種別を識別する物体識別装置および物
体識別方法に関する。
答から被測定物の種別を識別する物体識別装置および物
体識別方法に関する。
【0002】
【従来の技術】物体表面の光学応答、特に反射光の偏光
状態の差違に注目し、被測定物の表面状態、材質を識別
する手法は数多く存在している(特開昭44−2088
1号公報、「表面状態判別方法」等)。
状態の差違に注目し、被測定物の表面状態、材質を識別
する手法は数多く存在している(特開昭44−2088
1号公報、「表面状態判別方法」等)。
【0003】
【発明が解決しようする課題】しかし、従来手法では、
対象物体の表面が平面状であること、または実効的にほ
ぼ平面と見なせる場合を対象としており、表面が曲面で
ある場合や比較的大きな凹凸がある場合には正しく判定
できないという問題がある。
対象物体の表面が平面状であること、または実効的にほ
ぼ平面と見なせる場合を対象としており、表面が曲面で
ある場合や比較的大きな凹凸がある場合には正しく判定
できないという問題がある。
【0004】本発明は上記従来手法の問題点を鑑みなさ
れたものであり、対象物体の表面が曲面である場合や比
較的大きな凹凸を持つような場合にも安定な物体識別を
行うことができる物体識別装置および物体識別方法を提
供することを目的とする。
れたものであり、対象物体の表面が曲面である場合や比
較的大きな凹凸を持つような場合にも安定な物体識別を
行うことができる物体識別装置および物体識別方法を提
供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の基礎となる基本
原理を説明する。本発明は、プラスチック、金属、塗装
面、紙等、その表面を構成する素材により、光学的な応
答特性、中でも光を物体に入射した時の偏光成分毎の反
射の性質に差違があることに注目している。
原理を説明する。本発明は、プラスチック、金属、塗装
面、紙等、その表面を構成する素材により、光学的な応
答特性、中でも光を物体に入射した時の偏光成分毎の反
射の性質に差違があることに注目している。
【0006】物体における光の反射の形態は、1)拡散
反射、2)誘電体の表面反射、3)金属の反射の3つに
分類することができる。
反射、2)誘電体の表面反射、3)金属の反射の3つに
分類することができる。
【0007】このうち拡散反射は、入射した光が物体内
部にもぐり込み内部で多重散乱を受けた後に表面から出
てくるものであり、反射光は入射光の偏光特性にほとん
ど依存せずランダム偏光となる。
部にもぐり込み内部で多重散乱を受けた後に表面から出
てくるものであり、反射光は入射光の偏光特性にほとん
ど依存せずランダム偏光となる。
【0008】また、誘電体の表面反射の場合には、p偏
光と、s偏光の偏光毎の反射率が異なってくる。特に図
11に示すように入射角度θ1と物体内進入角度θ2の
和が90゜となる場合に、その反射率の偏光成分毎の差
違が最大となることが知られている。その場合の入射角
θ1はブリュースター角(θB)と呼ばれ、図11内の
式に示すように、物体と外部媒質の屈折率に依存する
が、多くの物体において同程度の値(約57°前後)を
とることが知られている。
光と、s偏光の偏光毎の反射率が異なってくる。特に図
11に示すように入射角度θ1と物体内進入角度θ2の
和が90゜となる場合に、その反射率の偏光成分毎の差
違が最大となることが知られている。その場合の入射角
θ1はブリュースター角(θB)と呼ばれ、図11内の
式に示すように、物体と外部媒質の屈折率に依存する
が、多くの物体において同程度の値(約57°前後)を
とることが知られている。
【0009】一方、金属の反射では、入射光のほとんど
が鏡面的に反射され偏光成分毎の反射率の差違はほとん
どないことが知られている。
が鏡面的に反射され偏光成分毎の反射率の差違はほとん
どないことが知られている。
【0010】なお、上述した反射の性質の詳細について
は、(「新編色彩科学ハンドブック第2版」、東京大学
出版会、pp.1115〜1117)や(「応用光学光計測入
門」、矢田貝著、丸善、pp.18〜24)、(「詳解電磁
気学演習」、後藤他、共立出版株式会社、pp.325〜32
9)等に詳述されているため、これ以上は割愛する。
は、(「新編色彩科学ハンドブック第2版」、東京大学
出版会、pp.1115〜1117)や(「応用光学光計測入
門」、矢田貝著、丸善、pp.18〜24)、(「詳解電磁
気学演習」、後藤他、共立出版株式会社、pp.325〜32
9)等に詳述されているため、これ以上は割愛する。
【0011】上述した性質を踏まえ、図12に示すよう
な配置でp偏光を物体に入射した場合を考える。ここ
で、入射光(照明光)ベクトルと表面の法線方向を含む
平面Aを考え、入射光は平面A内に強い偏光成分(p偏
光)を持つような入射光とし、物体に斜めに入射するも
のとする。そしてその反射光の平面A内の偏光成分(p
偏光)と平面Aの法線方向の偏光成分(s偏光)を考え
る。
な配置でp偏光を物体に入射した場合を考える。ここ
で、入射光(照明光)ベクトルと表面の法線方向を含む
平面Aを考え、入射光は平面A内に強い偏光成分(p偏
光)を持つような入射光とし、物体に斜めに入射するも
のとする。そしてその反射光の平面A内の偏光成分(p
偏光)と平面Aの法線方向の偏光成分(s偏光)を考え
る。
【0012】このとき、紙のような拡散反射物体であれ
ば、反射光はほぼランダム偏光になり、s偏光とp偏光
は同程度の強度となる。ただし、光が様々な方向に向か
って射出される分、観測される光の強度は比較的小さく
なる。
ば、反射光はほぼランダム偏光になり、s偏光とp偏光
は同程度の強度となる。ただし、光が様々な方向に向か
って射出される分、観測される光の強度は比較的小さく
なる。
【0013】一方、誘電体の表面反射については、p偏
光の入射光の多くは反射されず、特に前述したブリュー
スター角θB付近では0に近くなる。もともと、入射光
がs偏光を含んでいないため、結果的には、弱いp偏光
のみが反射光として観測されることになる。
光の入射光の多くは反射されず、特に前述したブリュー
スター角θB付近では0に近くなる。もともと、入射光
がs偏光を含んでいないため、結果的には、弱いp偏光
のみが反射光として観測されることになる。
【0014】また、金属の反射の場合には、入射光の偏
光成分毎の強度は、ほぼ保存された形で反射されるの
で、強いp偏光のみが観測される。
光成分毎の強度は、ほぼ保存された形で反射されるの
で、強いp偏光のみが観測される。
【0015】このように、p偏光を入射光とすることに
より、観測されるs偏光、p偏光の強度(より具体的な
例としては、これらの値の比率等)に表面素材の違いが
現れる。本発明は、この原理を基に被測定物の種別を識
別する。
より、観測されるs偏光、p偏光の強度(より具体的な
例としては、これらの値の比率等)に表面素材の違いが
現れる。本発明は、この原理を基に被測定物の種別を識
別する。
【0016】なお、上記原理を用いて物体識別を行う場
合、面状の物体であれば容易に実現することができる
が、表面が曲面であったり凹凸のあるような場合には、
反射光を得ることが困難になり、安定な識別ができなく
なる。これに対し、本発明では、以下の3つの方法のい
ずれかにより、表面が曲面であったり凹凸のあるような
場合にも識別に適した反射光を得る。
合、面状の物体であれば容易に実現することができる
が、表面が曲面であったり凹凸のあるような場合には、
反射光を得ることが困難になり、安定な識別ができなく
なる。これに対し、本発明では、以下の3つの方法のい
ずれかにより、表面が曲面であったり凹凸のあるような
場合にも識別に適した反射光を得る。
【0017】(A)物体を移動しながら反射光の偏光成
分毎の強度を測定し、その時系列データから、識別に適
した反射光の情報を選択的に抽出する。
分毎の強度を測定し、その時系列データから、識別に適
した反射光の情報を選択的に抽出する。
【0018】(B)物体からの反射光の偏光成分毎の強
度の空間分布(画像)を撮影し、その空間分布から、識
別に適した反射条件を満たす位置を検出する。
度の空間分布(画像)を撮影し、その空間分布から、識
別に適した反射条件を満たす位置を検出する。
【0019】(C)物体の一定範囲からの反射光を集光
し、集光した反射光を用いる。
し、集光した反射光を用いる。
【0020】以上のことから、本発明は、以下の物体識
別装置および方法を特徴とする。
別装置および方法を特徴とする。
【0021】(物体識別装置)
(1)物体表面の光学応答から被測定物の種別を識別す
る物体識別装置であって、直線偏光状態の照明光を生成
する照明手段と、入射された光を直交する2つの偏光成
分に分離する偏光分離手段と、入射された光の強度を測
定し信号に変換する受光手段AおよびBと、信号値を受
けてその信号値に基づき演算を行う演算手段と、被測定
物を移動させる被測定物移動手段とを具備し、照明光が
所定の基準面に対してp偏光となるよう前記照明手段を
配置して被測定物を照明し、前記照明光の前記基準面か
らの仮想的な正反射光がs偏光とp偏光に分離されるよ
うに前記偏光分離手段を配置して被測定物からの反射光
を偏光成分毎に分離し、分離された偏光成分毎の光の強
度を前記受光手段AおよびBにより測定することにより
偏光成分毎の信号値を取得し、この信号値の取得を前記
被測定物移動手段を用いて被測定物を前記基準面に沿っ
て移動させながら複数回行うことにより偏光成分毎の信
号値の時系列データを取得し、得られた偏光成分毎の信
号値の時系列データに対して前記演算手段を用いて所定
の演算を行うことにより被測定物の種別を識別すること
を特徴とする。
る物体識別装置であって、直線偏光状態の照明光を生成
する照明手段と、入射された光を直交する2つの偏光成
分に分離する偏光分離手段と、入射された光の強度を測
定し信号に変換する受光手段AおよびBと、信号値を受
けてその信号値に基づき演算を行う演算手段と、被測定
物を移動させる被測定物移動手段とを具備し、照明光が
所定の基準面に対してp偏光となるよう前記照明手段を
配置して被測定物を照明し、前記照明光の前記基準面か
らの仮想的な正反射光がs偏光とp偏光に分離されるよ
うに前記偏光分離手段を配置して被測定物からの反射光
を偏光成分毎に分離し、分離された偏光成分毎の光の強
度を前記受光手段AおよびBにより測定することにより
偏光成分毎の信号値を取得し、この信号値の取得を前記
被測定物移動手段を用いて被測定物を前記基準面に沿っ
て移動させながら複数回行うことにより偏光成分毎の信
号値の時系列データを取得し、得られた偏光成分毎の信
号値の時系列データに対して前記演算手段を用いて所定
の演算を行うことにより被測定物の種別を識別すること
を特徴とする。
【0022】(2)上記(1)における偏光成分毎の光
の強度の信号値の時系列データに対する演算として、p
偏光成分の時系列データの中で最も高い信号値を持つ時
点を検出し、該時点での各偏光成分毎の信号値を用いて
被測定物の種別を識別することを特徴とする。
の強度の信号値の時系列データに対する演算として、p
偏光成分の時系列データの中で最も高い信号値を持つ時
点を検出し、該時点での各偏光成分毎の信号値を用いて
被測定物の種別を識別することを特徴とする。
【0023】(3)上記(1)における偏光成分毎の光
の強度の信号値の時系列データに対する演算として、p
偏光成分の時系列データの時間平均値およびs偏光成分
の時系列データの時間平均値を算出し、算出された偏光
成分毎の時間平均値を用いて被測定物の種別を識別する
ことを特徴とする。
の強度の信号値の時系列データに対する演算として、p
偏光成分の時系列データの時間平均値およびs偏光成分
の時系列データの時間平均値を算出し、算出された偏光
成分毎の時間平均値を用いて被測定物の種別を識別する
ことを特徴とする。
【0024】(4)物体表面の光学応答から被測定物の
種別を識別する物体識別装置であって、直線偏光状態の
照明光を生成する照明手段と、入射された光を直交する
2つの偏光成分に分離する偏光分離手段と、入射された
光の強度の空間分布を測定する撮像手段AおよびBと、
信号値を受けてその信号値に基づき演算を行う演算手段
とを具備し、照明光が所定の基準面に対してp偏光とな
るよう前記照明手段を配置して被測定物を照明し、前記
照明光の前記基準面からの仮想的な正反射光がs偏光と
p偏光に分離されるように前記偏光分離手段を配置して
被測定物からの反射光を偏光成分毎に分離し、分離され
た偏光成分毎に光の強度の空間分布を前記撮像手段Aお
よびBにより測定することにより偏光成分毎の光の強度
の空間分布データを取得し、得られた信号値の空間分布
データに対して前記演算手段を用いて所定の演算を行う
ことにより被測定物の種別を識別することを特徴とす
る。
種別を識別する物体識別装置であって、直線偏光状態の
照明光を生成する照明手段と、入射された光を直交する
2つの偏光成分に分離する偏光分離手段と、入射された
光の強度の空間分布を測定する撮像手段AおよびBと、
信号値を受けてその信号値に基づき演算を行う演算手段
とを具備し、照明光が所定の基準面に対してp偏光とな
るよう前記照明手段を配置して被測定物を照明し、前記
照明光の前記基準面からの仮想的な正反射光がs偏光と
p偏光に分離されるように前記偏光分離手段を配置して
被測定物からの反射光を偏光成分毎に分離し、分離され
た偏光成分毎に光の強度の空間分布を前記撮像手段Aお
よびBにより測定することにより偏光成分毎の光の強度
の空間分布データを取得し、得られた信号値の空間分布
データに対して前記演算手段を用いて所定の演算を行う
ことにより被測定物の種別を識別することを特徴とす
る。
【0025】(5)上記(4)における偏光成分毎の光
の強度の空間分布データに対する演算として、p偏光成
分の空間分布中で最も高い信号値を持つ位置を検出し、
該位置での各偏光成分毎の信号値を用いて被測定物の種
別を識別することを特徴とする。
の強度の空間分布データに対する演算として、p偏光成
分の空間分布中で最も高い信号値を持つ位置を検出し、
該位置での各偏光成分毎の信号値を用いて被測定物の種
別を識別することを特徴とする。
【0026】(6)上記(4)における偏光成分毎の光
の強度の空間分布データに対する演算として、p偏光成
分の空間平均値およびs偏光成分の空間平均値を算出
し、算出された空間平均値を用いて被測定物の種別を識
別することを特徴とする。
の強度の空間分布データに対する演算として、p偏光成
分の空間平均値およびs偏光成分の空間平均値を算出
し、算出された空間平均値を用いて被測定物の種別を識
別することを特徴とする。
【0027】(7)物体表面の光学応答から被測定物の
種別を識別する物体識別装置であって、直線偏光状態の
照明光を生成する照明手段と、一定の空間範囲からの光
線をより狭い範囲に集約する集光手段と、入射された光
を直交する2つの偏光成分に分離する偏光分離手段と、
入射された光の強度を測定し信号に変換する受光手段A
およびBと、信号値を受けてその信号値に基づき演算を
行う演算手段とを具備し、照明光が所定の基準面に対し
てp偏光となるよう前記照明手段を配置して被測定物の
一定範囲を照明し、前記一定範囲からの反射光を集光手
段により集約し、前記照明光の前記基準面からの仮想的
な正反射光がs偏光とp偏光に分離されるように前記偏
光分離手段を配置して前記集約された反射光を偏光成分
毎に分離し、分離された偏光成分毎の光の強度を前記受
光手段AおよびBにより測定することにより偏光成分毎
の信号値を取得し、得られた偏光成分毎の信号値のに対
して所定の演算を行うことにより被測定物の種別を識別
することを特徴とする。
種別を識別する物体識別装置であって、直線偏光状態の
照明光を生成する照明手段と、一定の空間範囲からの光
線をより狭い範囲に集約する集光手段と、入射された光
を直交する2つの偏光成分に分離する偏光分離手段と、
入射された光の強度を測定し信号に変換する受光手段A
およびBと、信号値を受けてその信号値に基づき演算を
行う演算手段とを具備し、照明光が所定の基準面に対し
てp偏光となるよう前記照明手段を配置して被測定物の
一定範囲を照明し、前記一定範囲からの反射光を集光手
段により集約し、前記照明光の前記基準面からの仮想的
な正反射光がs偏光とp偏光に分離されるように前記偏
光分離手段を配置して前記集約された反射光を偏光成分
毎に分離し、分離された偏光成分毎の光の強度を前記受
光手段AおよびBにより測定することにより偏光成分毎
の信号値を取得し、得られた偏光成分毎の信号値のに対
して所定の演算を行うことにより被測定物の種別を識別
することを特徴とする。
【0028】(8)上記(1)ないし(7)のいずれか
1項に記載の物体識別装置であって、得られたp偏光成
分信号値とs偏光成分信号値の比を特徴量として算出
し、算出された特徴量の値から被測定物の種別を識別す
ることを特徴とする。
1項に記載の物体識別装置であって、得られたp偏光成
分信号値とs偏光成分信号値の比を特徴量として算出
し、算出された特徴量の値から被測定物の種別を識別す
ることを特徴とする。
【0029】(物体識別方法)
(9)物体表面の光学応答から被測定物の種別を識別す
る物体識別方法であって、被測定物を所定の基準面に沿
って移動させる被測定物移動過程と、前記基準面に対し
てp偏光となるような照明光を生成し被測定物を照明す
る照明過程と、前記照明光の前記基準面からの正反射光
方向に射出される被測定物からの反射光をs偏光とp偏
光に分離する偏光分離過程と、分離された偏光成分毎の
光の強度を各々測定する受光過程とを有し、被測定物を
前記基準面に沿って移動させながら前記照明過程、偏光
分離過程、受光過程による測定を複数回行うことにより
偏光成分毎の信号値の時系列データを取得する時系列デ
ータ取得過程と、得られた偏光成分毎の信号値の時系列
データに対して所定の演算を行うことにより被測定物の
種別を識別する演算過程とを有することを特徴とする。
る物体識別方法であって、被測定物を所定の基準面に沿
って移動させる被測定物移動過程と、前記基準面に対し
てp偏光となるような照明光を生成し被測定物を照明す
る照明過程と、前記照明光の前記基準面からの正反射光
方向に射出される被測定物からの反射光をs偏光とp偏
光に分離する偏光分離過程と、分離された偏光成分毎の
光の強度を各々測定する受光過程とを有し、被測定物を
前記基準面に沿って移動させながら前記照明過程、偏光
分離過程、受光過程による測定を複数回行うことにより
偏光成分毎の信号値の時系列データを取得する時系列デ
ータ取得過程と、得られた偏光成分毎の信号値の時系列
データに対して所定の演算を行うことにより被測定物の
種別を識別する演算過程とを有することを特徴とする。
【0030】(10)上記(9)における偏光成分毎の
光の強度の信号値の時系列データに対する演算として、
p偏光成分の時系列データの中で最も高い信号値を持つ
時点を検出する信号値最大時点検出過程を有し、該時点
での各偏光成分毎の信号値を用いて被測定物の種別を識
別することを特徴とする。
光の強度の信号値の時系列データに対する演算として、
p偏光成分の時系列データの中で最も高い信号値を持つ
時点を検出する信号値最大時点検出過程を有し、該時点
での各偏光成分毎の信号値を用いて被測定物の種別を識
別することを特徴とする。
【0031】(11)上記(9)における偏光成分毎の
光の強度の信号値の時系列データに対する演算として、
p偏光成分の時系列データの時間平均値およびs偏光成
分の時系列データの時間平均値を算出する時間平均値算
出過程を有し、算出された偏光成分毎の時間平均値を用
いて被測定物の種別を識別することを特徴とする。
光の強度の信号値の時系列データに対する演算として、
p偏光成分の時系列データの時間平均値およびs偏光成
分の時系列データの時間平均値を算出する時間平均値算
出過程を有し、算出された偏光成分毎の時間平均値を用
いて被測定物の種別を識別することを特徴とする。
【0032】(12)物体表面の光学応答から被測定物
の種別を識別する物体識別方法であって、所定の基準面
に対してp偏光となるような照明光を生成して被測定物
を照明する照明過程と、前記照明光の前記基準面からの
正反射光方向に射出される被測定物からの反射光をs偏
光とp偏光に分離する偏光分離過程と、分離された各々
の偏光成分毎の光の強度の空間分布を測定する撮像過程
と、偏光成分毎の信号値の空間分布データに対して所定
の演算を行うことにより被測定物の種別を識別する演算
過程とを有することを特徴とする。
の種別を識別する物体識別方法であって、所定の基準面
に対してp偏光となるような照明光を生成して被測定物
を照明する照明過程と、前記照明光の前記基準面からの
正反射光方向に射出される被測定物からの反射光をs偏
光とp偏光に分離する偏光分離過程と、分離された各々
の偏光成分毎の光の強度の空間分布を測定する撮像過程
と、偏光成分毎の信号値の空間分布データに対して所定
の演算を行うことにより被測定物の種別を識別する演算
過程とを有することを特徴とする。
【0033】(13)上記(12)における偏光成分毎
の光の強度の信号値の空間分布データに対する演算とし
て、p偏光成分の空間分布データの中で最も高い信号値
を持つ位置を検出する信号値最大位置検出過程を有し、
該位置での各偏光成分毎の信号値を用いて被測定物の種
別を識別することを特徴とする。
の光の強度の信号値の空間分布データに対する演算とし
て、p偏光成分の空間分布データの中で最も高い信号値
を持つ位置を検出する信号値最大位置検出過程を有し、
該位置での各偏光成分毎の信号値を用いて被測定物の種
別を識別することを特徴とする。
【0034】(14)上記(12)における偏光成分毎
の光の強度の信号値の空間分布データに対する演算とし
て、p偏光成分の空間分布データの空間平均値およびs
偏光成分の空間分布データの空間平均値を算出する空間
平均値算出過程を有し、算出された偏光成分毎の空間平
均値を用いて被測定物の種別を識別することを特徴とす
る。
の光の強度の信号値の空間分布データに対する演算とし
て、p偏光成分の空間分布データの空間平均値およびs
偏光成分の空間分布データの空間平均値を算出する空間
平均値算出過程を有し、算出された偏光成分毎の空間平
均値を用いて被測定物の種別を識別することを特徴とす
る。
【0035】(15)物体表面の光学応答から被測定物
の種別を識別する物体識別方法であって、所定の基準面
に対してp偏光となるような照明光を生成して被測定物
を照明する照明過程と、前記照明光の前記基準面からの
正反射光方向に射出される被測定物からの反射光を集光
する集光過程と、集光された光をs偏光とp偏光に分離
する偏光分離過程と、分離された各々の偏光成分毎の光
の強度を測定する受光過程と、偏光成分毎の信号値に対
して所定の演算を行うことにより被測定物の種別を識別
する演算過程とを有することを特徴とする。
の種別を識別する物体識別方法であって、所定の基準面
に対してp偏光となるような照明光を生成して被測定物
を照明する照明過程と、前記照明光の前記基準面からの
正反射光方向に射出される被測定物からの反射光を集光
する集光過程と、集光された光をs偏光とp偏光に分離
する偏光分離過程と、分離された各々の偏光成分毎の光
の強度を測定する受光過程と、偏光成分毎の信号値に対
して所定の演算を行うことにより被測定物の種別を識別
する演算過程とを有することを特徴とする。
【0036】(16)上記(9)ないし(15)のいず
れか1項に記載の物体識別方法であって、得られたp偏
光成分信号値とs偏光成分信号値の比を特徴量として算
出し、算出きれた特徴量の値から被測定物の種別を識別
することを特徴とする。
れか1項に記載の物体識別方法であって、得られたp偏
光成分信号値とs偏光成分信号値の比を特徴量として算
出し、算出きれた特徴量の値から被測定物の種別を識別
することを特徴とする。
【0037】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施形態を示す装
置構成図であり、請求項1等に対応する。図1の装置
は、被測定物Xを所定の基準面に沿って移動させる被測
定物移動手段1と、直線偏光状態の照明光を生成する照
明手段2と、入射された光を直交する2つの偏光成分に
分離する偏光分離手段3と、入射された光の強度を測定
し信号に変換する受光手段4Aおよび4Bと、入力され
た信号値の演算を行い識別結果を出力する演算手段5と
から構成される。
置構成図であり、請求項1等に対応する。図1の装置
は、被測定物Xを所定の基準面に沿って移動させる被測
定物移動手段1と、直線偏光状態の照明光を生成する照
明手段2と、入射された光を直交する2つの偏光成分に
分離する偏光分離手段3と、入射された光の強度を測定
し信号に変換する受光手段4Aおよび4Bと、入力され
た信号値の演算を行い識別結果を出力する演算手段5と
から構成される。
【0038】照明手段2は、照明光が前記基準面に対し
てp偏光となるように配置する。なお、配置角度につい
ては、入射角がブリュースター角θBに近い角度とする
ことにより、より精度良く識別することができる。偏光
分離手段3は、基準面からの照明光の仮想的な正反射光
がs偏光とp偏光に分離されるように配置する。受光手
段4Aおよび4Bは、偏光分離手段3において分離され
た偏光成分毎の光の強度を別々に測定できるように配置
する。演算手段5では、受光手段4Aおよび4Bからの
出力値の時系列情報を受けて、算術計算、論理演算等の
演算処理を行い、識別結果を出力する。
てp偏光となるように配置する。なお、配置角度につい
ては、入射角がブリュースター角θBに近い角度とする
ことにより、より精度良く識別することができる。偏光
分離手段3は、基準面からの照明光の仮想的な正反射光
がs偏光とp偏光に分離されるように配置する。受光手
段4Aおよび4Bは、偏光分離手段3において分離され
た偏光成分毎の光の強度を別々に測定できるように配置
する。演算手段5では、受光手段4Aおよび4Bからの
出力値の時系列情報を受けて、算術計算、論理演算等の
演算処理を行い、識別結果を出力する。
【0039】以下、図2に示す処理の流れに沿って具体
的な動作を順を追って説明する。まず、被測定物移動手
段1により被測定物を移動させていく(S1)。なお、
移動させる詳細な方法はここでは指定しない。そして、
照明手段2により基準面に対してp偏光となる照明光を
被測定物Xに照射する(S2)。被測定物Xからの反射
光は、前述の条件で配置された偏光分離手段3により、
直交する2つの偏光成分に分離され(S3)、それぞれ
の光の強度は受光手段4A,4Bにより測定され、偏光
成分毎の光の強度の信号値を得る(S4)。被測定物X
を移動させながら上記の測定を繰り返すことにより、反
射光の偏光成分毎の信号値の時系列データを得る(S
5)。なお、測定を終了するかどうかの判定方法につい
ては、測定位置における被測定物の有無をなんらかのセ
ンサで調べたりする方法や、人間が指定する方法など様
々なものが考えられるが、ここではその方法は限定しな
い。この時系列データから、識別に有効な情報(信号
値)を抽出し、その情報を用いて識別を行う(S6)。
例えば、識別に最も適した時点を検出し、その時点での
p偏光の信号値とs偏光の信号値を用い、予め設定して
おいた評価式、識別のための閾値にあてはめることによ
り被測定物が何であるのかを識別することができる。
的な動作を順を追って説明する。まず、被測定物移動手
段1により被測定物を移動させていく(S1)。なお、
移動させる詳細な方法はここでは指定しない。そして、
照明手段2により基準面に対してp偏光となる照明光を
被測定物Xに照射する(S2)。被測定物Xからの反射
光は、前述の条件で配置された偏光分離手段3により、
直交する2つの偏光成分に分離され(S3)、それぞれ
の光の強度は受光手段4A,4Bにより測定され、偏光
成分毎の光の強度の信号値を得る(S4)。被測定物X
を移動させながら上記の測定を繰り返すことにより、反
射光の偏光成分毎の信号値の時系列データを得る(S
5)。なお、測定を終了するかどうかの判定方法につい
ては、測定位置における被測定物の有無をなんらかのセ
ンサで調べたりする方法や、人間が指定する方法など様
々なものが考えられるが、ここではその方法は限定しな
い。この時系列データから、識別に有効な情報(信号
値)を抽出し、その情報を用いて識別を行う(S6)。
例えば、識別に最も適した時点を検出し、その時点での
p偏光の信号値とs偏光の信号値を用い、予め設定して
おいた評価式、識別のための閾値にあてはめることによ
り被測定物が何であるのかを識別することができる。
【0040】なお、請求項1では、識別に適した情報
(信号値)の検出方法および具体的な演算方法を限定す
るものでない。また、評価式や識別のための閾値の設定
方法としては、事前に識別対象となる被測定物のバリエ
ーションについて調べておき、統計的手法や試行錯誤的
に設定することができる。この設定方法については、一
般的なパターン認識の手法に従えはよく、その詳細な方
法はここでは限定しない。(以上、請求項1と9に対
応) 上記時系列データから識別に有効な情報(信号値)を抽
出する方法としては様々なものが考えられる。例えば、
図3に示すように、p偏光成分の信号値が最大になった
時点を検出し(S6a)、その時点での信号値を識別に
利用する方法がある(請求項2と10に対応)。入射さ
れる光の強度、特にp偏光成分の強度が大きいというこ
とは、照明−被測定物−受光手段の配置関係が正反射の
配置に近いと考えることができるので、より識別に適し
た反射状態であると言える。
(信号値)の検出方法および具体的な演算方法を限定す
るものでない。また、評価式や識別のための閾値の設定
方法としては、事前に識別対象となる被測定物のバリエ
ーションについて調べておき、統計的手法や試行錯誤的
に設定することができる。この設定方法については、一
般的なパターン認識の手法に従えはよく、その詳細な方
法はここでは限定しない。(以上、請求項1と9に対
応) 上記時系列データから識別に有効な情報(信号値)を抽
出する方法としては様々なものが考えられる。例えば、
図3に示すように、p偏光成分の信号値が最大になった
時点を検出し(S6a)、その時点での信号値を識別に
利用する方法がある(請求項2と10に対応)。入射さ
れる光の強度、特にp偏光成分の強度が大きいというこ
とは、照明−被測定物−受光手段の配置関係が正反射の
配置に近いと考えることができるので、より識別に適し
た反射状態であると言える。
【0041】また、前述したように、入射される光の強
度が大きいほど有効な情報であると考えられることか
ら、得られた各偏光成分毎の信号値の時系列データをそ
れぞれ平均(時間方向に平均)した値も、識別に有効な
情報が強く反映されている。従って、図4に示すよう
に、各偏光成分毎の信号値の時系列データを平均(時間
平均)した値を用い、予め設定した評価式や閾値等から
被測定物が何であるのかを識別することができる(S6
b)。(以上、請求項3と11に対応) 図5は本発明の他の実施形態を示す装置構成図であり、
請求項4等に対応する。図5の装置は、直線偏光状態の
照明光を生成する照明手段2と、入射された光を直交す
る2つの偏光成分に分離する偏光分離手段3と、入射さ
れた光の強度の空間分布(画像)を撮影する撮像手段6
Aおよび6Bと、入力された信号値の演算を行い識別結
果を出力する演算手段5とから構成される。
度が大きいほど有効な情報であると考えられることか
ら、得られた各偏光成分毎の信号値の時系列データをそ
れぞれ平均(時間方向に平均)した値も、識別に有効な
情報が強く反映されている。従って、図4に示すよう
に、各偏光成分毎の信号値の時系列データを平均(時間
平均)した値を用い、予め設定した評価式や閾値等から
被測定物が何であるのかを識別することができる(S6
b)。(以上、請求項3と11に対応) 図5は本発明の他の実施形態を示す装置構成図であり、
請求項4等に対応する。図5の装置は、直線偏光状態の
照明光を生成する照明手段2と、入射された光を直交す
る2つの偏光成分に分離する偏光分離手段3と、入射さ
れた光の強度の空間分布(画像)を撮影する撮像手段6
Aおよび6Bと、入力された信号値の演算を行い識別結
果を出力する演算手段5とから構成される。
【0042】照明手段2は、照明光が所定の基準面に対
してp偏光となるように配置する。偏光分離手段3は、
基準面からの照明光の仮想的な正反射光がs偏光とp偏
光に分離されるように配置する。なお、配置角度につい
ては、入射角がブリュースター角に近い角度とすること
により、より精度良く識別することができる。撮像手段
6Aおよび6Bは、偏光分離手段3において分離された
偏光成分毎の光の強度の空間分布を別々に撮影できるよ
うに配置する。なお、撮影する空間範囲ま、被測定物の
一定範囲の領域とする。演算手段5では、撮像手段6A
および6Bからの光の強度の空間分布(画像)を受け
て、算術計算、論理演算等の演算処理を行い、識別結果
を出力する。
してp偏光となるように配置する。偏光分離手段3は、
基準面からの照明光の仮想的な正反射光がs偏光とp偏
光に分離されるように配置する。なお、配置角度につい
ては、入射角がブリュースター角に近い角度とすること
により、より精度良く識別することができる。撮像手段
6Aおよび6Bは、偏光分離手段3において分離された
偏光成分毎の光の強度の空間分布を別々に撮影できるよ
うに配置する。なお、撮影する空間範囲ま、被測定物の
一定範囲の領域とする。演算手段5では、撮像手段6A
および6Bからの光の強度の空間分布(画像)を受け
て、算術計算、論理演算等の演算処理を行い、識別結果
を出力する。
【0043】以下、図6に示す処理の流れに沿って具体
的な動作を順を追って説明する。まず、照明手段2によ
り基準面に対してp偏光となる照明光を被測定物Xに照
射する(S11)。被測定物Xの一定範囲からの反射光
は、前述の条件で配置された偏光分離手段3により、直
交する2つの偏光成分に分離され(S12)、それぞれ
の光の強度の空間分布を撮像装置6A,6Bによりそれ
ぞれ撮影する(S13)。この偏光成分毎の画像から、
演算手段5により識別に有効な情報(信号値)を抽出
し、その情報を用いて識別を行う(S14)。
的な動作を順を追って説明する。まず、照明手段2によ
り基準面に対してp偏光となる照明光を被測定物Xに照
射する(S11)。被測定物Xの一定範囲からの反射光
は、前述の条件で配置された偏光分離手段3により、直
交する2つの偏光成分に分離され(S12)、それぞれ
の光の強度の空間分布を撮像装置6A,6Bによりそれ
ぞれ撮影する(S13)。この偏光成分毎の画像から、
演算手段5により識別に有効な情報(信号値)を抽出
し、その情報を用いて識別を行う(S14)。
【0044】例えば、識別に最も適した位置を検出し、
その位置でのp偏光の信号値とs偏光の信号値を予め設
定しておいた評価式、識別のための閾値にあてはめるこ
とにより被測定物Xが何であるのかを識別することがで
きる。
その位置でのp偏光の信号値とs偏光の信号値を予め設
定しておいた評価式、識別のための閾値にあてはめるこ
とにより被測定物Xが何であるのかを識別することがで
きる。
【0045】なお、請求項4では、識別に適した情報
(信号値)の検出方法および具体的な演算方法は限定し
ない(以上、請求項4と12に対応) 上記画像データから識別に有効な情報(信号値)を抽出
する方法としては様々なものが考えられる。例えば、図
7に示すように、いずれかの偏光成分の信号値が最大と
なる位置を検出し、その位置での信号値を識別に利用す
る(S14a)(請求項5と13に対応)。上述した時
系列データの場合と同様、入射される光の強度が大きい
ということは、照明−被測定物−受光手段の配置関係が
正反射の配置に近いと考えることができるので、より、
識別に適した反射状態であると言える。
(信号値)の検出方法および具体的な演算方法は限定し
ない(以上、請求項4と12に対応) 上記画像データから識別に有効な情報(信号値)を抽出
する方法としては様々なものが考えられる。例えば、図
7に示すように、いずれかの偏光成分の信号値が最大と
なる位置を検出し、その位置での信号値を識別に利用す
る(S14a)(請求項5と13に対応)。上述した時
系列データの場合と同様、入射される光の強度が大きい
ということは、照明−被測定物−受光手段の配置関係が
正反射の配置に近いと考えることができるので、より、
識別に適した反射状態であると言える。
【0046】また、得られた各偏光成分毎の画像の平均
(空間方向に平均)した値も、識別に有効な情報が強く
反映されている。従って、図8に示すように、各偏光成
分毎に画像の平均(空間平均)した値を用い、予め設定
した評価式や閾値等から被測定物が何であるのかを識別
することができる(S14b)(請求項6と14に対
応)。
(空間方向に平均)した値も、識別に有効な情報が強く
反映されている。従って、図8に示すように、各偏光成
分毎に画像の平均(空間平均)した値を用い、予め設定
した評価式や閾値等から被測定物が何であるのかを識別
することができる(S14b)(請求項6と14に対
応)。
【0047】図9は、本発明の他の実施形態を示す装置
構成図であり、請求項7等に対応する。図9の装置は、
直線偏光状態の照明光を生成する照明手段2と、光を集
光する集光手段(レンズ等の光学系)7と、入射された
光を直交する2つの偏光成分に分離する偏光分離手段3
と、入射された光の強度測定する受光手段4Aおよび4
Bと、入力された信号値の演算を行い識別結果を出力す
る演算手段5とから構成される。基本的な配置条件につ
いては、請求項1、4と同様であり、集光手段7は偏光
分離手段の前または後のいずれに配置しても構わない。
構成図であり、請求項7等に対応する。図9の装置は、
直線偏光状態の照明光を生成する照明手段2と、光を集
光する集光手段(レンズ等の光学系)7と、入射された
光を直交する2つの偏光成分に分離する偏光分離手段3
と、入射された光の強度測定する受光手段4Aおよび4
Bと、入力された信号値の演算を行い識別結果を出力す
る演算手段5とから構成される。基本的な配置条件につ
いては、請求項1、4と同様であり、集光手段7は偏光
分離手段の前または後のいずれに配置しても構わない。
【0048】請求項7等では、上述した空間方向の平均
値が識別に有効な情報となることを利用したものであ
り、被測定物X上の一定範囲からの反射光を集光し、上
記同様に偏光成分毎に分離し、一定範囲からの反射光の
和を偏光成分毎に測定するものである。得られる情報と
しては請求項6と本質的に同じとなる。(以上、請求項
7に対応)なお、この場合、処理の流れは図10に示す
ようになる(請求項15に対応)。
値が識別に有効な情報となることを利用したものであ
り、被測定物X上の一定範囲からの反射光を集光し、上
記同様に偏光成分毎に分離し、一定範囲からの反射光の
和を偏光成分毎に測定するものである。得られる情報と
しては請求項6と本質的に同じとなる。(以上、請求項
7に対応)なお、この場合、処理の流れは図10に示す
ようになる(請求項15に対応)。
【0049】なお、上記請求項1〜7と9〜15の全て
において、偏光成分毎の信号値に対する具体的な演算方
法として、s偏光成分信号値とp偏光成分信号値との比
を特徴量として算出し、算出された特徴量の値から被測
定物を識別する方法でもよい。偏光成分毎の信号値の比
は、照明光の絶対値に依らないため、照明光量に変動が
考えられる場合には安定な特徴量となる。(以上請求項
8と16に対応)。
において、偏光成分毎の信号値に対する具体的な演算方
法として、s偏光成分信号値とp偏光成分信号値との比
を特徴量として算出し、算出された特徴量の値から被測
定物を識別する方法でもよい。偏光成分毎の信号値の比
は、照明光の絶対値に依らないため、照明光量に変動が
考えられる場合には安定な特徴量となる。(以上請求項
8と16に対応)。
【0050】各手段の実現方法について言及しておく。
直線偏光状態の照明光を生成する方法としては、 ・ランダム偏光の光源からの光を直線偏光板に通す。
直線偏光状態の照明光を生成する方法としては、 ・ランダム偏光の光源からの光を直線偏光板に通す。
【0051】・ランダム偏光の光源からの光を誘電体
(プリズム、ガラス板、ビームスプリッタ等)で反射。
(プリズム、ガラス板、ビームスプリッタ等)で反射。
【0052】・直線偏光性を持つ光源(半導体レーザや
LED等)を用いる。がある。
LED等)を用いる。がある。
【0053】また、反射光を2つの直交する偏光成分に
分離する方法としては、 ・ビームスプリッタ(偏光分離可能な)を用いる。
分離する方法としては、 ・ビームスプリッタ(偏光分離可能な)を用いる。
【0054】・反射光を予め2つに分離した後、直線偏
光板(等の偏光選択性のある光学部品)を通す。 等が考えられる。なお、これら偏光のための実装技術は
公知のものを適宜選択できる。
光板(等の偏光選択性のある光学部品)を通す。 等が考えられる。なお、これら偏光のための実装技術は
公知のものを適宜選択できる。
【0055】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、被測定
物にp偏光を入射するときの反射光に観測されるs偏
光、p偏光の強度に表面素材の違いが現れることを利用
し、(A)物体を移動しながら反射光の偏光成分毎の強
度を測定し、その時系列データから、識別に適した反射
光の情報を選択的に抽出すること、(B)物体からの反
射光の偏光成分毎の強度の空間分布(画像)を撮影し、
その空間分布から、識別に適した反射条件を満たす位置
を検出すること、(C)物体の一定範囲からの反射光を
集光し、集光した反射光を用いることとしたため、被測
定物の表面が曲面であったり凹凸のあるような場合にも
安定した識別ができる。
物にp偏光を入射するときの反射光に観測されるs偏
光、p偏光の強度に表面素材の違いが現れることを利用
し、(A)物体を移動しながら反射光の偏光成分毎の強
度を測定し、その時系列データから、識別に適した反射
光の情報を選択的に抽出すること、(B)物体からの反
射光の偏光成分毎の強度の空間分布(画像)を撮影し、
その空間分布から、識別に適した反射条件を満たす位置
を検出すること、(C)物体の一定範囲からの反射光を
集光し、集光した反射光を用いることとしたため、被測
定物の表面が曲面であったり凹凸のあるような場合にも
安定した識別ができる。
【図1】本発明の実施形態を示す装置構成図。
【図2】本発明の請求項9に対応する処理の流れ図。
【図3】本発明の請求項10に対応する処理の流れ図。
【図4】本発明の請求項11に対応する処理の流れ図。
【図5】本発明の他の実施形態を示す装置構成図。
【図6】本発明の請求項12に対応する処理の流れ図。
【図7】本発明の請求項13に対応する処理の流れ図。
【図8】本発明の請求項14に対応する処理の流れ図。
【図9】本発明の他の実施形態を示す装置構成図。
【図10】本発明の請求項15に対応する処理の流れ
図。
図。
【図11】本発明を原理的に説明するための誘電体表面
における反射の様子。
における反射の様子。
【図12】本発明を原理的に説明するためのp偏光入射
時の反射の様子。
時の反射の様子。
1…測定物移動手段
2…照明手段
3…偏光分離手段
4A,4B…受光手段
5…演算手段
6A,6B…撮像手段
7…集光手段
X…被測定物
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 塩 昭夫
東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日
本電信電話株式会社内
(72)発明者 大塚 作一
東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日
本電信電話株式会社内
Fターム(参考) 2G059 AA01 BB08 CC01 CC12 DD12
EE02 EE05 FF01 FF04 GG01
GG02 GG04 JJ12 JJ13 JJ19
JJ22 KK03 KK04 MM01 MM03
MM05 NN10
2H099 AA11 BA09 CA02 CA05
Claims (16)
- 【請求項1】 物体表面の光学応答から被測定物の種別
を識別する物体識別装置であって、 直線偏光状態の照明光を生成する照明手段と、入射され
た光を直交する2つの偏光成分に分離する偏光分離手段
と、入射された光の強度を測定し信号に変換する受光手
段AおよびBと、信号値を受けてその信号値に基づき演
算を行う演算手段と、被測定物を移動させる被測定物移
動手段とを具備し、 照明光が所定の基準面に対してp偏光となるよう前記照
明手段を配置して被測定物を照明し、前記照明光の前記
基準面からの仮想的な正反射光がs偏光とp偏光に分離
されるように前記偏光分離手段を配置して被測定物から
の反射光を偏光成分毎に分離し、分離された偏光成分毎
の光の強度を前記受光手段AおよびBにより測定するこ
とにより偏光成分毎の信号値を取得し、この信号値の取
得を前記被測定物移動手段を用いて被測定物を前記基準
面に沿って移動させながら複数回行うことにより偏光成
分毎の信号値の時系列データを取得し、得られた偏光成
分毎の信号値の時系列データに対して前記演算手段を用
いて所定の演算を行うことにより被測定物の種別を識別
することを特徴とする物体識別装置。 - 【請求項2】 請求項1における偏光成分毎の光の強度
の信号値の時系列データに対する演算として、p偏光成
分の時系列データの中で最も高い信号値を持つ時点を検
出し、該時点での各偏光成分毎の信号値を用いて被測定
物の種別を識別することを特徴とする物体識別装置。 - 【請求項3】 請求項1における偏光成分毎の光の強度
の信号値の時系列データに対する演算として、p偏光成
分の時系列データの時間平均値およびs偏光成分の時系
列データの時間平均値を算出し、算出された偏光成分毎
の時間平均値を用いて被測定物の種別を識別することを
特徴とする物体識別装置。 - 【請求項4】 物体表面の光学応答から被測定物の種別
を識別する物体識別装置であって、 直線偏光状態の照明光を生成する照明手段と、入射され
た光を直交する2つの偏光成分に分離する偏光分離手段
と、入射された光の強度の空間分布を測定する撮像手段
AおよびBと、信号値を受けてその信号値に基づき演算
を行う演算手段とを具備し、 照明光が所定の基準面に対してp偏光となるよう前記照
明手段を配置して被測定物を照明し、前記照明光の前記
基準面からの仮想的な正反射光がs偏光とp偏光に分離
されるように前記偏光分離手段を配置して被測定物から
の反射光を偏光成分毎に分離し、分離された偏光成分毎
に光の強度の空間分布を前記撮像手段AおよびBにより
測定することにより偏光成分毎の光の強度の空間分布デ
ータを取得し、得られた信号値の空間分布データに対し
て前記演算手段を用いて所定の演算を行うことにより被
測定物の種別を識別することを特徴とする物体識別装
置。 - 【請求項5】 請求項4における偏光成分毎の光の強度
の空間分布データに対する演算として、p偏光成分の空
間分布中で最も高い信号値を持つ位置を検出し、該位置
での各偏光成分毎の信号値を用いて被測定物の種別を識
別することを特徴とする物体識別装置。 - 【請求項6】 請求項4における偏光成分毎の光の強度
の空間分布データに対する演算として、p偏光成分の空
間平均値およびs偏光成分の空間平均値を算出し、算出
された空間平均値を用いて被測定物の種別を識別するこ
とを特徴とする物体識別装置。 - 【請求項7】 物体表面の光学応答から被測定物の種別
を識別する物体識別装置であって、 直線偏光状態の照明光を生成する照明手段と、一定の空
間範囲からの光線をより狭い範囲に集約する集光手段
と、入射された光を直交する2つの偏光成分に分離する
偏光分離手段と、入射された光の強度を測定し信号に変
換する受光手段AおよびBと、信号値を受けてその信号
値に基づき演算を行う演算手段とを具備し、 照明光が所定の基準面に対してp偏光となるよう前記照
明手段を配置して被測定物の一定範囲を照明し、前記一
定範囲からの反射光を集光手段により集約し、前記照明
光の前記基準面からの仮想的な正反射光がs偏光とp偏
光に分離されるように前記偏光分離手段を配置して前記
集約された反射光を偏光成分毎に分離し、分離された偏
光成分毎の光の強度を前記受光手段AおよびBにより測
定することにより偏光成分毎の信号値を取得し、得られ
た偏光成分毎の信号値のに対して所定の演算を行うこと
により被測定物の種別を識別することを特徴とする物体
識別装置。 - 【請求項8】 請求項1ないし7のいずれか1項に記載
の物体識別装置であって、得られたp偏光成分信号値と
s偏光成分信号値の比を特徴量として算出し、算出され
た特徴量の値から被測定物の種別を識別することを特徴
とする物体識別装置。 - 【請求項9】 物体表面の光学応答から被測定物の種別
を識別する物体識別方法であって、 被測定物を所定の基準面に沿って移動させる被測定物移
動過程と、前記基準面に対してp偏光となるような照明
光を生成し被測定物を照明する照明過程と、前記照明光
の前記基準面からの正反射光方向に射出される被測定物
からの反射光をs偏光とp偏光に分離する偏光分離過程
と、分離された偏光成分毎の光の強度を各々測定する受
光過程とを有し、 被測定物を前記基準面に沿って移動させながら前記照明
過程、偏光分離過程、受光過程による測定を複数回行う
ことにより偏光成分毎の信号値の時系列データを取得す
る時系列データ取得過程と、得られた偏光成分毎の信号
値の時系列データに対して所定の演算を行うことにより
被測定物の種別を識別する演算過程とを有することを特
徴とする物体識別方法。 - 【請求項10】 請求項9における偏光成分毎の光の強
度の信号値の時系列データに対する演算として、p偏光
成分の時系列データの中で最も高い信号値を持つ時点を
検出する信号値最大時点検出過程を有し、該時点での各
偏光成分毎の信号値を用いて被測定物の種別を識別する
ことを特徴とする物体識別方法。 - 【請求項11】 請求項9における偏光成分毎の光の強
度の信号値の時系列データに対する演算として、p偏光
成分の時系列データの時間平均値およびs偏光成分の時
系列データの時間平均値を算出する時間平均値算出過程
を有し、算出された偏光成分毎の時間平均値を用いて被
測定物の種別を識別することを特徴とする物体識別方
法。 - 【請求項12】 物体表面の光学応答から被測定物の種
別を識別する物体識別方法であって、 所定の基準面に対してp偏光となるような照明光を生成
して被測定物を照明する照明過程と、前記照明光の前記
基準面からの正反射光方向に射出される被測定物からの
反射光をs偏光とp偏光に分離する偏光分離過程と、分
離された各々の偏光成分毎の光の強度の空間分布を測定
する撮像過程と、偏光成分毎の信号値の空間分布データ
に対して所定の演算を行うことにより被測定物の種別を
識別する演算過程とを有することを特徴とする物体識別
方法。 - 【請求項13】 請求項12における偏光成分毎の光の
強度の信号値の空間分布データに対する演算として、p
偏光成分の空間分布データの中で最も高い信号値を持つ
位置を検出する信号値最大位置検出過程を有し、該位置
での各偏光成分毎の信号値を用いて被測定物の種別を識
別することを特徴とする物体識別方法。 - 【請求項14】 請求項12における偏光成分毎の光の
強度の信号値の空間分布データに対する演算として、p
偏光成分の空間分布データの空間平均値およびs偏光成
分の空間分布データの空間平均値を算出する空間平均値
算出過程を有し、算出された偏光成分毎の空間平均値を
用いて被測定物の種別を識別することを特徴とする物体
識別方法。 - 【請求項15】 物体表面の光学応答から被測定物の種
別を識別する物体識別方法であって、 所定の基準面に対してp偏光となるような照明光を生成
して被測定物を照明する照明過程と、前記照明光の前記
基準面からの正反射光方向に射出される被測定物からの
反射光を集光する集光過程と、集光された光をs偏光と
p偏光に分離する偏光分離過程と、分離された各々の偏
光成分毎の光の強度を測定する受光過程と、偏光成分毎
の信号値に対して所定の演算を行うことにより被測定物
の種別を識別する演算過程とを有することを特徴とする
物体識別方法。 - 【請求項16】 請求項9ないし15のいずれか1項に
記載の物体識別方法であって、得られたp偏光成分信号
値とs偏光成分信号値の比を特徴量として算出し、算出
きれた特徴量の値から被測定物の種別を識別することを
特徴とする物体識別方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001306156A JP2003106994A (ja) | 2001-10-02 | 2001-10-02 | 物体識別装置および物体識別方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001306156A JP2003106994A (ja) | 2001-10-02 | 2001-10-02 | 物体識別装置および物体識別方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003106994A true JP2003106994A (ja) | 2003-04-09 |
Family
ID=19125836
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001306156A Pending JP2003106994A (ja) | 2001-10-02 | 2001-10-02 | 物体識別装置および物体識別方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003106994A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011149822A (ja) * | 2010-01-21 | 2011-08-04 | Sony Corp | 光学的測定装置及び光学的測定方法 |
KR101062163B1 (ko) | 2010-04-30 | 2011-09-05 | 한국과학기술원 | 편광필름을 이용한 정보 구별 장치 |
JP2014157148A (ja) * | 2013-01-21 | 2014-08-28 | Mitsubishi Electric Corp | 樹脂種識別方法および樹脂種識別装置 |
-
2001
- 2001-10-02 JP JP2001306156A patent/JP2003106994A/ja active Pending
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KR101062163B1 (ko) | 2010-04-30 | 2011-09-05 | 한국과학기술원 | 편광필름을 이용한 정보 구별 장치 |
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