JP3451533B2 - Color identification sensor - Google Patents

Color identification sensor

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JP3451533B2
JP3451533B2 JP16906197A JP16906197A JP3451533B2 JP 3451533 B2 JP3451533 B2 JP 3451533B2 JP 16906197 A JP16906197 A JP 16906197A JP 16906197 A JP16906197 A JP 16906197A JP 3451533 B2 JP3451533 B2 JP 3451533B2
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color
value
light
wavelength component
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達也 松永
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、検出物体の光学特
性の違いから物体の色を識別する色識別センサにおい
て、特に、同色判定処理の高速化と検出性能の向上を図
る技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color identification sensor for identifying the color of an object based on the difference in the optical characteristics of the detected object, and more particularly to a technique for speeding up the same color determination process and improving the detection performance. .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から検出物体の色を識別するセンサ
として色識別センサが知られている。色識別センサは、
一般に、互いに異なる波長の光を時分割に検出物体に向
けて投光し、この検出物体からの反射光を受光するよう
な構成となっており、基準色についての反射光から獲得
された基準色値と、検出物体についての反射光から獲得
された検出色値から、基準色と検出物体の色の近似値性
を示す近似値性値を演算し、この近似値性値を予め設定
されたしきい値と比較することにより、基準色と検出物
体の色とが同色であるか否かを識別している。
2. Description of the Related Art A color identification sensor has been known as a sensor for identifying the color of a detection object. The color identification sensor
In general, light of different wavelengths is time-divisionally projected to a detection object, and the reflected light from this detection object is received, and the reference color obtained from the reflected light of the reference color. From the value and the detected color value obtained from the reflected light of the detected object, an approximate value indicating the approximate value of the reference color and the color of the detected object is calculated, and the approximate value is preset. By comparing with the threshold value, it is identified whether the reference color and the color of the detection object are the same color.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の色識別センサの同色判定方法では、近似値
性値を獲得するためには複雑な演算処理が必要であり、
この演算処理には多大な時間がかかるため、同色判定処
理の高速化を図ることが困難であるという問題があっ
た。本発明は、上述した問題点を解決するためになされ
たものであり、同色判定処理を単純なものとし、判定処
理の高速化を図ることができる色識別センサを提供する
ことを目的とする。また、処理時間を増大することなく
検出性能の向上を図ることができる色識別センサを提供
することを目的とする。
However, in the same-color determination method for the conventional color identification sensor as described above, complicated arithmetic processing is required to obtain the approximate value.
Since this calculation process takes a lot of time, there is a problem that it is difficult to increase the speed of the same color determination process. The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a color identification sensor that simplifies the same-color determination process and can speed up the determination process. Another object of the present invention is to provide a color identification sensor capable of improving detection performance without increasing processing time.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、検出物体の色を識別する色識別センサに
おいて、互いに波長の異なる光を投光する少なくとも2
つ以上の光源を備え、各波長成分の光を投光する投光手
段と、投光手段からの投光の検出物体による反射光又は
透過光を受光する受光手段と、基準となる色についての
受光手段による受光信号に基づいて基準となる基準色値
を設定する基準色値設定手段と、検出物体についての受
光信号による受光信号に基づいて検出色値を獲得する検
出色値獲得手段と、投光手段から投光されたそれぞれの
波長成分における基準色値と検出色値との差を求め、こ
の値が最大となる波長成分のみを同色判定を行うための
判定波長成分として決定すると共に、基準色値と検出色
値との差を判定量として決定する判定波長成分決定手段
と、判定波長成分についての判定量を設定されたしきい
値と比較することにより同色判定を行う判定手段とを備
えたものである。
To achieve the above object, the present invention provides a color identification sensor for identifying the color of a detection object, wherein at least two light beams having different wavelengths are projected.
One or more light sources, projecting means for projecting light of each wavelength component, light receiving means for receiving reflected light or transmitted light by a detection object of the projected light from the projecting means, and a reference color Reference color value setting means for setting a reference color value serving as a reference based on a light receiving signal from the light receiving means, detected color value acquiring means for acquiring a detected color value based on a light receiving signal based on the light receiving signal of the detection object, The difference between the reference color value and the detected color value of each wavelength component projected from the light means is obtained, and only the wavelength component having the maximum value is determined as the determination wavelength component for performing the same color determination, and the reference A determination wavelength component determination unit that determines the difference between the color value and the detected color value as a determination amount, and a determination unit that performs the same color determination by comparing the determination amount for the determination wavelength component with a set threshold value. It is a thing.

【0005】この構成においては、投光手段から投光さ
れたそれぞれの波長成分における基準色値と検出色値と
の差を求め、この値が最大となる波長成分を判定波長成
分として決定すると共に、その値を判定量として決定
し、この判定波長成分についての判定量を設定されたし
きい値と比較し、同色判定を行う。このように、投光さ
れた波長成分の中から基準色値と検出色値の差が最大と
なるものを判定波長成分として決定し、この判定波長成
分の判定量に基づいて同色判定を行うため、同色判定処
理が単純なものとなり、判定処理の高速化を図ることが
できる。
In this structure, the reference color value and the detected color value in each wavelength component projected from the light projecting means are
Of the difference , the wavelength component having the maximum value is determined as the determination wavelength component, the value is determined as the determination amount, and the determination amount for this determination wavelength component is compared with the set threshold value, Same color judgment is performed. In this way, among the projected wavelength components, the one having the maximum difference between the reference color value and the detected color value is determined as the determination wavelength component, and the same color determination is performed based on the determination amount of the determination wavelength component. The same color determination process is simplified, and the determination process can be speeded up.

【0006】また、本発明は、投光手段は、判定波長成
分として決定された波長成分光を検出物体に対して1回
投光し、判定手段は、判定波長成分の投光により得られ
た1つの検出色値を設定されたしきい値と比較すること
により同色判定処理を行うものであってもよい。この構
成においては、投光手段は同色判定処理に用いられる判
定波長成分のみを投光し、同色判定に用いられない波長
成分を投光しないので、同色判定処理のさらなる高速化
が可能となる。
According to the present invention, the light projecting means projects the wavelength component light determined as the determination wavelength component once onto the detection object, and the determination means is obtained by projecting the determination wavelength component. The same color determination process may be performed by comparing one detected color value with a set threshold value. In this configuration, the light projecting unit projects only the determination wavelength component used for the same color determination process and does not project the wavelength component not used for the same color determination, so that the same color determination process can be further speeded up.

【0007】また、本発明は、投光手段は、判定波長成
分として決定された波長成分光を検出物体に対して複数
回投光し、判定手段は、判定波長成分の投光により得ら
れた複数個の検出色値を加算又は積分処理し、この加算
値又は積分値を設定されたしきい値と比較することによ
り同色判定処理を行うものであってもよい。この構成に
おいては、判定手段は、判定波長成分についての複数個
の検出色値を加算又は積分処理し、この加算値又は積分
値を用いて同色判定を行うので、基準色と検出色値につ
いての光学特性差を明確にすることができ、検出性能の
向上を図ることができる。また、判定波長成分の投光回
数を増やし、他の波長成分の投光回数を減少させるた
め、処理時間を増大することなく検出性能の向上を図る
ことができる。
According to the present invention, the light projecting means projects the wavelength component light determined as the determination wavelength component onto the detection object a plurality of times, and the determination means is obtained by projecting the determination wavelength component. The same color determination process may be performed by adding or integrating a plurality of detected color values and comparing the added value or the integrated value with a set threshold value. In this configuration, the determination means adds or integrates a plurality of detected color values for the determination wavelength component, and performs the same color determination using the added value or the integrated value. The difference in optical characteristics can be clarified, and the detection performance can be improved. Further, since the number of times the determination wavelength component is projected is increased and the number of times the other wavelength components are projected is reduced, the detection performance can be improved without increasing the processing time.

【0008】また、本発明は、しきい値に対して一定幅
を持って余裕度が設定されており、検出色値を余裕度と
比較し、この検出色値が余裕度以下であると、警告情報
を出力する警告情報出力手段をさらに備えたものであっ
てもよい。この構成においては、しきい値に対して検出
色値が接近し、余裕度以下となると、不安定に検出が行
われていることを示す警告情報を出力するので、使用者
は、安定に同色判定が行われているか否かを知ることが
できる。
Further, according to the present invention, the margin is set with a certain width with respect to the threshold value, the detected color value is compared with the margin, and if the detected color value is less than or equal to the margin, It may further include warning information output means for outputting warning information. In this configuration, when the detected color value approaches the threshold value and becomes less than or equal to the margin, warning information indicating that the detection is being performed in an unstable manner is output, so that the user can stably obtain the same color. It is possible to know whether or not the judgment is made.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施の
形態を図面を参照して説明する。図1は本発明の実施形
態による色識別センサの構成を示すブロック図である。
この色識別センサ1は、赤(R)、緑(G)、青(B)
の3原色の光を時分割に投光し、それぞれのタイミング
における検出物体2からの反射光強度より、検出物体2
の色の識別を行う装置である。同図において、発光ダイ
オード等を用いた投光部(1)3a,投光部(2)3
b,及び投光部(3)3c(光源、投光手段)は異なる
波長の光(R:λ=680nm、G:λ=565nm、
B:λ=450nm)を出射するものであり、それらの
光は検出物体2に向けて時分割に照射される。検出物体
2において反射された光はフォトダイオード等からなる
受光部4に受光され、受光信号に変換され、コントロー
ル部5に送られる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a color identification sensor according to an embodiment of the present invention.
This color identification sensor 1 has red (R), green (G), and blue (B).
The light of the three primary colors is projected in a time-division manner, and the detected object 2
It is a device for identifying the color of. In the figure, a light projecting unit (1) 3a and a light projecting unit (2) 3 using a light emitting diode or the like.
b and the light projecting unit (3) 3c (light source, light projecting means) have different wavelengths of light (R: λ = 680 nm, G: λ = 565 nm,
B: λ = 450 nm), and those lights are emitted to the detection object 2 in a time division manner. The light reflected by the detection object 2 is received by the light receiving unit 4 including a photodiode, converted into a light receiving signal, and sent to the control unit 5.

【0010】コントロール部5は、受光部4からの受光
信号に基づいて色値を設定、獲得する色値獲得処理部6
(基準色値設定手段,検出色値獲得手段)、色値を格納
しておくメモリ7、投光部(1)3a,(2)3b,
(3)3cから投光されたそれぞれの波長成分(R,
G,B)における基準色値と検出色値との近似性値(以
下、これを差という)を求め、この差が最大となる波長
成分を同色判定を行うための判定波長成分として決定す
ると共に、基準色値と検出色値との差を判定量として決
定する判定量決定処理部8(判定波長成分決定手段)、
検出物体2の色判定を行い外部出力部10に判定結果を
出力する計測処理部9(判定手段)、基準色に対する検
出物体色の同色度を表示出力部12に表示するために、
判定量を表示値に変換する表示処理部11(表示出力手
段)から構成されている。表示出力部12は、一致度表
示灯15(図3参照)、しきい値表示灯16(同)、及
び出力表示灯17(同)から構成されている。また、コ
ントロール部5には、登録モードや計測モードといった
動作モードを切り替えるための動作モード切り替えスイ
ッチ、色値獲得のタイミング入力スイッチ、しきい値を
変更するためのしきい値変更スイッチ、投光方法を切り
替えるための投光方法切り替えスイッチ等から成る外部
入力部13が接続されている。
The control unit 5 sets and acquires a color value on the basis of a light reception signal from the light receiving unit 4 and a color value acquisition processing unit 6
(Reference color value setting means, detected color value acquisition means), memory 7 for storing color values, light projecting sections (1) 3a, (2) 3b,
(3) Each wavelength component (R,
In G and B), an approximation value (hereinafter referred to as a difference) between the reference color value and the detected color value is obtained, and the wavelength component having the maximum difference is determined as the determination wavelength component for performing the same color determination. A determination amount determination processing unit 8 (determination wavelength component determination means) that determines the difference between the reference color value and the detected color value as a determination amount,
In order to display on the display output unit 12 the measurement processing unit 9 (determination unit) that performs the color determination of the detected object 2 and outputs the determination result to the external output unit 10, the same chromaticity of the detected object color with respect to the reference color,
The display processing unit 11 (display output unit) that converts the determination amount into a display value is configured. The display output unit 12 includes a coincidence degree indicating lamp 15 (see FIG. 3), a threshold indicating lamp 16 (the same), and an output indicating lamp 17 (the same). Further, the control unit 5 includes an operation mode changeover switch for switching operation modes such as a registration mode and a measurement mode, a color value acquisition timing input switch, a threshold value change switch for changing a threshold value, and a light projecting method. An external input unit 13 including a light projecting method changeover switch for changing over is connected.

【0011】次に、コントロール部5による同色判定方
法と、表示出力部12による同色度表示方法の詳細につ
いて図2及び図3を参照して説明する。センサ1の動作
モードが登録モードとなっている時には、基準色につい
ての受光部4による受光信号に基づいて色値獲得処理部
6によって基準色値が獲得され、この基準色値はメモリ
部7に格納される。なお、基準色値は、センサ使用者が
感度ボリュームなどを操作することで設定してもよい。
また、動作モードが計測モードとなっている時には、検
出物体2についての受光部4による受光信号に基づいて
色値獲得処理部6によって検出色値が獲得され、この検
出色値もメモリ部7に格納される。判定量決定処理部8
は、メモリ部7に格納されている両色値の差を求め、投
光波長成分中でそれらの差が最大となる波長成分を同色
判定を行うための判定波長成分として選択し、この基準
色値と検出色値との差を判定量として決定する。なお、
判定量は、これに限られず、所定の演算式で求めた相対
近似度合いや、(基準値−K)/(基準値−検出値)な
どを用いることができる。
Next, details of the same color determination method by the control unit 5 and the same color degree display method by the display output unit 12 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. When the operation mode of the sensor 1 is the registration mode, the reference color value is acquired by the color value acquisition processing unit 6 based on the light reception signal of the light reception unit 4 for the reference color, and the reference color value is stored in the memory unit 7. Is stored. The reference color value may be set by the sensor user operating the sensitivity volume or the like.
Further, when the operation mode is the measurement mode, the color value acquisition processing unit 6 acquires the detected color value based on the light receiving signal of the light receiving unit 4 for the detected object 2, and the detected color value is also stored in the memory unit 7. Is stored. Judgment amount determination processing unit 8
Determines the difference between the two color values stored in the memory unit 7, selects the wavelength component having the maximum difference among the projected wavelength components as the determination wavelength component for performing the same color determination, and determines the reference color The difference between the value and the detected color value is determined as the determination amount. In addition,
The determination amount is not limited to this, and a relative approximation degree obtained by a predetermined arithmetic expression, (reference value-K) / (reference value-detection value), or the like can be used.

【0012】例えば、色値獲得処理部6において得られ
るR,G,Bの各波長成分の光についての基準色値と検
出色値が、図2に示すごとくであると、判定量決定処理
部8は、基準色値と検出色値との差が最大となるGの波
長成分を判定波長成分として選択し、Gの波長成分につ
いての基準色値と検出色値との差を判定量として決定す
る。計測処理部9は、予め設定された基準色に対する同
色範囲を決定するしきい値と、判定波長成分についての
判定量とを比較し、検出物体2が基準色に対して同色範
囲にあるか否かを判定し、この判定結果は外部出力部1
0を介して外部装置に出力される。このように、投光部
(1)3a,(2)3b,(3)3cから投光された波
長成分の中から基準色値と検出色値との差が最大となる
ものを判定波長成分として決定し、この判定波長成分に
ついての判定量に基づいて同色判定を行なうので、従来
の複雑な演算により求められた近似値性値を用いて同色
判定を行なうものと比して、判定処理を単純なものと
し、判定処理の高速化を図ることができる。
For example, if the reference color value and the detected color value for the light of each wavelength component of R, G, B obtained in the color value acquisition processing unit 6 are as shown in FIG. 8 selects the wavelength component of G that maximizes the difference between the reference color value and the detected color value as the determination wavelength component, and determines the difference between the reference color value and the detected color value of the G wavelength component as the determination amount. To do. The measurement processing unit 9 compares a preset threshold value for determining the same color range for the reference color with the determination amount for the determination wavelength component, and determines whether the detection object 2 is within the same color range for the reference color. It is determined whether the result is the external output unit 1
It is output to an external device via 0. As described above, the wavelength component having the maximum difference between the reference color value and the detected color value among the wavelength components emitted from the light projecting units (1) 3a, (2) 3b, and (3) 3c is determined as the determination wavelength component. Since the same color determination is performed based on the determination amount for this determination wavelength component, the determination process is performed in comparison with the same color determination using the approximate value property value obtained by the conventional complicated calculation. It is simple, and the determination process can be speeded up.

【0013】表示処理部11は、判定量を表示値に変換
し、この表示値を表示出力部12に出力する。表示出力
部12は、図3に示すように、基準色値と検出色値との
一致度合いを表示する一致度表示灯15、しきい値レベ
ルを表示するしきい値表示灯16、計測処理部9におい
て同色であると判定されると点灯する出力表示灯17と
から構成されるものであり、例えば、図3(a)に示す
ように、基準色値と検出色値とが異なる値を持つ場合に
は、表示出力部12において、検出色値に対応する部位
20の一致度表示灯15は点灯され、それ以外の判定量
に対応する部位21の一致度表示灯は点灯されず、ま
た、検出色値がしきい値表示灯16に示された同色範囲
外にあるため、出力表示灯17は点灯されない。また、
図3(b)に示すように、基準色値と検出色値とが一致
する場合には、全ての一致度表示灯15が点灯され、検
出色値がしきい値表示灯16に示された同色範囲内にあ
るため、出力表示灯17が点灯される。このように、基
準色値を基準として判定量が一致度表示灯15に表示さ
れるので、使用者は基準色に対する検出物体の同色度を
認識することができる。また、しきい値レベルがしきい
値表示灯16に表示されるので、使用者は判定状態を確
認することができる。また、このしきい値レベルは、外
部入力部13に設けられたしきい値変更スイッチを操作
することにより、変更することができるように構成され
ており、これにより、使用者は、同色判定状態を所望の
状態に変更することができる。
The display processing unit 11 converts the determination amount into a display value and outputs this display value to the display output unit 12. As shown in FIG. 3, the display output unit 12 includes a matching degree display lamp 15 that displays the matching degree between the reference color value and the detected color value, a threshold value display lamp 16 that displays the threshold level, and a measurement processing unit. 9 and the output indicator lamp 17 that is turned on when it is determined that they have the same color. For example, as shown in FIG. 3A, the reference color value and the detected color value have different values. In this case, in the display output unit 12, the matching degree indicating lamp 15 of the portion 20 corresponding to the detected color value is turned on, the matching degree indicating lamps of the portions 21 corresponding to other determination amounts are not turned on, and Since the detected color value is outside the same color range shown by the threshold value indicating lamp 16, the output indicating lamp 17 is not turned on. Also,
As shown in FIG. 3B, when the reference color value and the detected color value match, all the matching degree indicating lamps 15 are turned on and the detected color value is indicated on the threshold value indicating lamp 16. Since it is within the same color range, the output indicator lamp 17 is turned on. In this way, since the determination amount is displayed on the coincidence degree indicator lamp 15 with the reference color value as a reference, the user can recognize the same chromaticity of the detected object with respect to the reference color. Further, since the threshold level is displayed on the threshold indicator lamp 16, the user can confirm the determination state. Further, the threshold level is configured to be changed by operating a threshold change switch provided on the external input unit 13, whereby the user can see the same color determination state. Can be changed to a desired state.

【0014】なお、このコントロール部5はマイクロコ
ンピュータ(マイコン)にて代用できる。この場合のマ
イコンの動作について図4のフローチャートを参照して
説明する。まず、外部入力部13のモード切り替えスイ
ッチ(不図示)が操作され、計測モードとされると(S
1)、初期設定を行い(S2)、さらに、しきい値を設
定する(S3)。モード切り替えスイッチが操作され、
モードが変更されて(S4でYES)、登録モードとさ
れると(S16でYES)、S17に進み、基準色値を
獲得し、この値を格納する。登録モードが終了すると
(S16でNO)、S3に戻りしきい値を設定する。モ
ード変更が行われなければ(S4でNO)、投光部
(1)3a,(2)3b,(3)3cを順次駆動して投
光し(S5,S7,S9)、R,G,Bの各投光波長成
分についての検出色値を獲得し、この値を格納する(S
6,S8,S10)。次に、投光波長成分における基準
色値と検出色値との差を求め、その最大量を判定量とす
る(S11)。この基準色値と検出色値の差の最大値を
求める動作は全ての投光波長成分について行われ、この
動作が全ての投光波長成分について終了すれば(S12
でYES)、基準色値と検出色値との差の最も大きな波
長成分を同色判定を行うための判定波長成分として決定
すると共に、両者の差を判定量として決定する(S1
1)。次に、判定波長成分についての判定量を、S3に
おいて設定されたしきい値と比較することにより、同色
判定処理を行う(S13)。次に、この同色判定処理が
安定に行われているか否かを調べるための余裕度判定処
理を行い(S14)、これら同色判定結果及び余裕度判
定結果は、表示出力部12により表示処理され(S1
5)、また、外部出力部10により出力処理される(S
16)。なお、S14において行われる余裕度判定処理
の詳細については後述する。
The control unit 5 can be replaced by a microcomputer. The operation of the microcomputer in this case will be described with reference to the flowchart of FIG. First, when the mode changeover switch (not shown) of the external input unit 13 is operated to enter the measurement mode (S
1), initial setting is performed (S2), and a threshold value is further set (S3). The mode switch is operated,
When the mode is changed (YES in S4) and the registration mode is set (YES in S16), the process proceeds to S17, the reference color value is acquired, and this value is stored. When the registration mode ends (NO in S16), the process returns to S3 to set the threshold value. If the mode is not changed (NO in S4), the light projecting units (1) 3a, (2) 3b, (3) 3c are sequentially driven to project light (S5, S7, S9), R, G, The detected color value for each projected wavelength component of B is acquired, and this value is stored (S
6, S8, S10). Next, the difference between the reference color value and the detected color value in the projected wavelength component is obtained, and the maximum amount thereof is set as the determination amount (S11). The operation for obtaining the maximum value of the difference between the reference color value and the detected color value is performed for all the projected wavelength components, and if this operation is completed for all the projected wavelength components (S12).
YES), the wavelength component having the largest difference between the reference color value and the detected color value is determined as the determination wavelength component for performing the same color determination, and the difference between them is determined as the determination amount (S1).
1). Next, the same color determination process is performed by comparing the determination amount for the determination wavelength component with the threshold value set in S3 (S13). Next, a margin determination process for checking whether or not the same color determination process is being performed stably is performed (S14), and the same color determination result and the margin determination result are displayed by the display output unit 12 ( S1
5) Further, output processing is performed by the external output unit 10 (S
16). The details of the margin determination processing performed in S14 will be described later.

【0015】次に、検出性能を向上するための投光部
(1)3a,(2)3b,(3)3cによる投光方法、
色値獲得処理部6による色値獲得方法、及び計測処理部
9による同色判定処理方法について、図5を参照して説
明する。判定量として使用された回数を波長成分毎にカ
ウントすることで、最も多く色判定に用いられる波長成
分を知ることができ、この判定に多く用いられる波長成
分の投光回数を増やし、判定に用いられない波長成分の
投光回数を減らすことにより、検出性能を向上すること
ができる。例えば、上述の図2に示したように、R,B
の光では色値に差が出ず、Gの光で色値に差が出るとす
ると、使用者の外部入力部13の投光方法切り替えスイ
ッチ(不図示)の操作に応じて、投光部(1)3a,
(2)3b,(3)3cは、図5(a)に示すような検
出物体2に対してR,G,Bの光を均等に投光する投光
方法から、図5(b)に示すような、判定波長成分とし
て決定された波長成分(G)による投光(2)を複数回
投光するような投光方法に切り替わる。また、色値獲得
部6は、この投光方法により得られた複数個のGの検出
色値を加算又は積分処理し、計測処理部9はこの加算値
又は積分値を予め設定されたしきい値と比較することに
より同色判定処理を行う。これにより、基準色と検出物
体2との光学特性差を明確にすることができ、検出性能
の向上を図ることができる。また、判定波長成分の投光
回数を増やし、他の波長成分の投光回数を減少させるた
め、処理時間を増大することなく、検出性能の向上を図
ることができる。なお、判定量を加算又は積分処理し、
この加算値又は積分値に基づいて、同色判定を行っても
良い。
Next, a light projecting method using the light projecting units (1) 3a, (2) 3b, (3) 3c for improving the detection performance,
The color value acquisition method by the color value acquisition processing unit 6 and the same color determination processing method by the measurement processing unit 9 will be described with reference to FIG. By counting the number of times used as the judgment amount for each wavelength component, the wavelength component used most for color judgment can be known, and the number of times the wavelength component often used for this judgment is projected can be used for judgment. The detection performance can be improved by reducing the number of times of projecting the wavelength components that cannot be detected. For example, as shown in FIG. 2 above, R, B
If there is no difference in the color value with the light of G, and there is a difference in the color value with the light of G, the light projecting unit is switched according to the operation of the light projecting method changeover switch (not shown) of the external input unit 13 by the user. (1) 3a,
(2) 3b and (3) 3c are shown in FIG. 5 (b) from the projection method for evenly projecting R, G, B lights onto the detection object 2 as shown in FIG. 5 (a). The projection method is switched to the projection method in which the projection (2) by the wavelength component (G) determined as the determination wavelength component is projected a plurality of times as shown. Further, the color value acquisition unit 6 adds or integrates a plurality of G detected color values obtained by this light projecting method, and the measurement processing unit 9 sets the added value or the integrated value to a preset threshold. The same color determination processing is performed by comparing with the value. As a result, the difference in optical characteristics between the reference color and the detection object 2 can be clarified, and the detection performance can be improved. Moreover, since the number of times the determination wavelength component is projected is increased and the number of times the other wavelength components are projected is reduced, the detection performance can be improved without increasing the processing time. In addition, the judgment amount is added or integrated,
The same color determination may be performed based on the added value or the integrated value.

【0016】また、図5(c)に示すように、最も色値
に差の出るGの光による投光(2)のみを検出物体2に
対して1回投光し、計測処理部9は、このGの光の投光
により得られた1つの検出色値を予め設定されたしきい
値と比較することにより同色判定処理を行うようにすれ
ば、同色判定処理がより一層単純なものとなり、同色判
定のさらなる高速化を図ることが可能となる。なお、こ
れら図5(b)及び図5(c)に示した投光方法の切り
替えは、ユーザが外部入力部13に設けられた投光方法
切り替えスイッチ)を操作することにより切り替えるこ
とができるように構成されている。
Further, as shown in FIG. 5C, only the light projection (2) by the G light having the largest color value difference is projected once onto the detection object 2, and the measurement processing section 9 By performing the same-color determination processing by comparing one detected color value obtained by projecting the G light with a preset threshold value, the same-color determination processing becomes even simpler. Further, it is possible to further speed up the determination of the same color. It should be noted that the switching of the light projecting methods shown in FIGS. 5B and 5C can be switched by the user operating the light projecting method changeover switch provided on the external input unit 13. Is configured.

【0017】次に、余裕度判定処理について、図6及び
図7を参照して説明する。余裕度判定処理とは、設定さ
れた余裕度と判定量とを比較し、この余裕度より判定量
が小さくなると警告情報を外部へ出力するというもので
あり、上述の図5に(b)(c)に示したように、検出
性能の向上や高速化のため、投光方法を切り替えた場合
の同色判定状態の安定度をチェックするための機能であ
る。例えば、投光部(1)(2)(3)によるR,G,
Bの各波長成分の光についての基準色値と検出色値が図
6(a)に示すごとくであると、Gの波長成分について
の基準色値と検出色値との差が判定量として決定され、
また、Gのしきい値に対して一定幅を持って余裕度が設
定される。
Next, the margin determination processing will be described with reference to FIGS. 6 and 7. The allowance determination process is to compare the set allowance with the determination amount, and output the warning information to the outside when the determination amount becomes smaller than this allowance, as shown in FIG. As shown in c), this is a function for checking the stability of the same-color determination state when the light projecting method is switched in order to improve the detection performance and increase the speed. For example, the R, G, and
When the reference color value and the detected color value for the light of each wavelength component of B are as shown in FIG. 6A, the difference between the reference color value and the detected color value for the wavelength component of G is determined as the determination amount. Is
Further, the margin is set with a certain width with respect to the threshold value of G.

【0018】検出物体2の表面色が、図7の(A)のよ
うに、基準色と検出色(同色範囲外にある色)とを交互
に連続的に備えた検出物体2を検出すると、計測処理部
6による同色判定に基づいて、図7の(B)のように、
計測処理部6からの制御出力は、交互にON,OFFを
繰り返すものとなる。ここで、判定量が余裕度よりも大
きな場合には、同色判定が余裕を持って行われていると
判定されるので、図7の(C)のように、センサ1は警
告出力を出力しない。一方、判定量が余裕度よりも小さ
な場合には、同色判定がしきい値と極めて近い値で行わ
れており、判定が余裕を持って行われていないと判定
し、図7の(D)のように、制御出力がOFF時に、セ
ンサ1は警告情報を出力する。これにより、使用者は、
同色判定が不安定な状態で行われていることを知ること
ができ、投光方法を切り替えるといったような処置を取
ることができる。
When the surface color of the detection object 2 is such that the reference color and the detection color (colors outside the same color range) are alternately and continuously provided as shown in FIG. Based on the same color judgment by the measurement processing unit 6, as shown in FIG.
The control output from the measurement processing unit 6 is repeatedly turned on and off alternately. Here, if the determination amount is larger than the margin, it is determined that the same-color determination is performed with a margin, so that the sensor 1 does not output a warning output as shown in FIG. 7C. . On the other hand, when the determination amount is smaller than the margin, it is determined that the same-color determination is performed with a value extremely close to the threshold value, and it is determined that the determination is not performed with a margin. As described above, when the control output is OFF, the sensor 1 outputs warning information. This allows the user to
It is possible to know that the same color determination is performed in an unstable state, and it is possible to take measures such as switching the light projecting method.

【0019】なお、本発明は上記実施の形態に限られず
種々の変形が可能である。例えば、上述した同色判定方
法では、検出物体2からの反射光により検出をおこなっ
ていたが、検出物体2が、透明ガラス、透明なPETボ
トルや透明ビンなど、透明な素材で形成されている場合
には、これらの透過光により検出を行うものであっても
よい。また、上記実施の形態には、受光部4からの受光
信号に基づいて色値を獲得し、この色値に基づいて同色
判定を行なうものについて示したが、R/(R+G+
B),G/(R+G+B),B/(R+G+B)といっ
たような評価値(各波長成分に対する受光信号値が全信
号値に占める割合)を演算し、この評価値を用いて同色
判定を行なうものであってもよい。これにより、距離が
変動したり、電源電圧が変動しても、変動分をキャンセ
ルされるので、安定して同色判定を行なうことができ
る。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, in the same-color determination method described above, detection is performed by the reflected light from the detection object 2, but the detection object 2 is formed of a transparent material such as transparent glass, a transparent PET bottle or a transparent bottle. Alternatively, the detection may be performed using these transmitted lights. In the above embodiment, the color value is acquired based on the light reception signal from the light receiving unit 4 and the same color determination is performed based on the color value. However, R / (R + G +
B), G / (R + G + B), B / (R + G + B), and other evaluation values (the ratio of the received light signal value for each wavelength component to the total signal value) are calculated, and the same color determination is performed using this evaluation value. May be As a result, even if the distance fluctuates or the power supply voltage fluctuates, the fluctuation is canceled, so that the same color determination can be stably performed.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、投光波
長成分から基準色値と検出色値との差を求め、この値が
最大となる波長成分を同色判定を行うための判定波長成
分として決定すると共に、この基準色値と検出色値との
近似性値を判定量として決定し、この判定波長成分につ
いての判定量に基づいて同色判定処理を行うようにして
いるので、同色判定処理を単純なものとし、判定処理の
高速化を図ることができる。
As described above, according to the present invention, the difference between the reference color value and the detected color value is obtained from the projected wavelength component, and the wavelength component having the maximum value is determined for the same color determination. Along with determining as the wavelength component, the closeness value between the reference color value and the detected color value is determined as the determination amount, and the same color determination process is performed based on the determination amount for the determination wavelength component. The determination process can be simplified and the determination process can be speeded up.

【0021】また、本発明によれば、判定波長として決
定された波長成分光を検出物体に対して1回投光し、判
定手段は判定波長成分の投光により得られた1つの検出
色値に基づいて同色判定処理を行うようにしているの
で、同色判定に用いられない波長成分が投光されず、同
色判定処理をより一層高速化することができる。
Further, according to the present invention, the wavelength component light determined as the determination wavelength is projected onto the detection object once, and the determination means obtains one detected color value obtained by projecting the determination wavelength component. Since the same-color determination processing is performed based on the above, the wavelength component that is not used for the same-color determination is not projected, and the same-color determination processing can be further speeded up.

【0022】また、本発明によれば、判定波長成分につ
いての複数個の検出色値を加算又は積分処理し、この加
算値又は積分値を用いて同色判定を行うようにしている
ので、基準色と検出色値についての光学特性差を明確に
することができ、検出性能の向上を図ることができる。
また、判定波長成分の投光回数を増やし、他の波長成分
の投光回数を減少させるため、処理時間を増大すること
なく、検出性能の向上を図ることができる。
Further, according to the present invention, a plurality of detected color values for the determination wavelength component are added or integrated, and the same color determination is performed using the added value or the integrated value. And the optical characteristic difference between the detected color value can be clarified, and the detection performance can be improved.
Moreover, since the number of times the determination wavelength component is projected is increased and the number of times the other wavelength components are projected is reduced, the detection performance can be improved without increasing the processing time.

【0023】また、本発明によれば、しきい値に対して
検出色値が接近し、余裕度以下となると、不安定に検出
が行われていることを示す警告情報を出力するようにし
ているので、使用者は安定に同色判定が行われているか
否かを知ることができ、不安定に同色判定が行われてい
るとの警告情報を受け取った場合には、投光方法を切り
替えるといったような処置を取ることができる。
Further, according to the present invention, when the detected color value approaches the threshold value and becomes less than or equal to the margin, warning information indicating that the detection is unstable is output. Therefore, the user can know whether or not the same color determination is being performed stably, and when receiving the warning information that the same color determination is being performed in an unstable manner, the light emitting method is switched. Such actions can be taken.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施形態による色識別センサの処理
系を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a processing system of a color identification sensor according to an embodiment of the present invention.

【図2】基準色値に対する検出色値及び判定量を説明す
るための概略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a detected color value and a determination amount with respect to a reference color value.

【図3】(a)(b)は、表示出力部による同色度の表
示方法を説明するための図である。
3A and 3B are diagrams for explaining a method of displaying the same chromaticity by a display output unit.

【図4】色識別センサの同色判定動作の処理を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a process of the same color determination operation of the color identification sensor.

【図5】(a)(b)(c)は、検出性能及び処理速度
を向上するための投光方法及び色値獲得方法を説明する
ための図である。
5A, 5B, and 5C are diagrams for explaining a light projecting method and a color value acquiring method for improving detection performance and processing speed.

【図6】(a)(b)は基準色値に対する判定量、余裕
度、しきい値の関係を説明するための概略図である。
6 (a) and 6 (b) are schematic diagrams for explaining the relationship among the reference amount, the determination amount, the margin, and the threshold value.

【図7】色識別センサによる余裕度判定動作を説明する
ためのタイムチャートである。
FIG. 7 is a time chart for explaining a margin determination operation by a color identification sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 色識別センサ 2 検出物体 3a,3b,3c 投光部(光源、投光手段) 4 受光部(受光手段) 6 色値獲得処理部(基準色値獲得手段、検出色値獲
得手段) 8 判定量決定処理部(判定波長成分決定手段) 9 計測処理部(判定手段) 12 表示出力部(表示出力手段)
1 Color Identification Sensor 2 Detecting Objects 3a, 3b, 3c Light Emitting Section (Light Source, Light Emitting Means) 4 Light Receiving Section (Light Receiving Means) 6 Color Value Acquisition Processing Section (Reference Color Value Acquisition Means, Detected Color Value Acquisition Means) 8 Judgment Quantity determination processing section (determination wavelength component determination means) 9 Measurement processing section (determination means) 12 Display output section (display output means)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 21/00 - 21/61 G01J 3/00 - 3/52 G01V 8/10 - 8/26 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01N 21/00-21/61 G01J 3/00-3/52 G01V 8/10-8/26

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 検出物体の色を識別する色識別センサに
おいて、 互いに波長の異なる光を投光する少なくとも2つ以上の
光源を備え、各波長成分の光を投光する投光手段と、 前記投光手段からの投光の検出物体による反射光又は透
過光を受光する受光手段と、 基準となる色についての前記受光手段による受光信号に
基づいて基準となる基準色値を設定する基準色値設定手
段と、 検出物体についての前記受光信号による受光信号に基づ
いて検出色値を獲得する検出色値獲得手段と、 前記投光手段から投光されたそれぞれの波長成分におけ
る前記基準色値と前記検出色値との差を求め、この値が
最大となる波長成分のみを同色判定を行うための判定波
長成分として決定すると共に、前記基準色値と前記検出
色値との差を判定量として決定する判定波長成分決定手
段と、 前記判定波長成分についての判定量を設定されたしきい
値と比較することにより同色判定を行う判定手段とを備
えたことを特徴とする色識別センサ。
1. A color identification sensor for identifying the color of a detection object, comprising: at least two or more light sources for projecting lights having different wavelengths, and projecting means for projecting light of each wavelength component, Light receiving means for receiving reflected light or transmitted light from an object detected by the light emitting means, and a reference color value for setting a reference color value as a reference based on a light receiving signal by the light receiving means for a reference color. Setting means; detection color value acquisition means for acquiring a detection color value based on a light reception signal by the light reception signal for a detection object; and the reference color value and the reference color value in each wavelength component projected from the light projection means. The difference between the detected color value is determined, and only the wavelength component having the maximum value is determined as the determination wavelength component for performing the same color determination, and the difference between the reference color value and the detected color value is determined as the determination amount. Format Color identification sensor, wherein a wavelength component determining means, further comprising a determining means for performing a same color determined by comparing the determined determination amount was set threshold for wavelength components.
【請求項2】 前記投光手段は、前記判定波長成分とし
て決定された波長成分光を検出物体に対して1回投光
し、 前記判定手段は、前記判定波長成分の投光により得られ
た1つの検出色値を設定されたしきい値と比較すること
により同色判定処理を行うものであることを特徴とする
請求項1に記載の色識別センサ。
2. The light projecting unit projects the wavelength component light determined as the determination wavelength component once on a detection object, and the determination unit is obtained by projecting the determination wavelength component. The color identification sensor according to claim 1, wherein the same color determination process is performed by comparing one detected color value with a set threshold value.
【請求項3】 前記投光手段は、前記判定波長成分とし
て決定された波長成分光を検出物体に対して複数回投光
し、 前記判定手段は、前記判定波長成分の投光により得られ
た複数個の検出色値を加算又は積分処理し、この加算値
又は積分値を設定されたしきい値と比較することにより
同色判定処理を行うものであることを特徴とする請求項
1に記載の色識別センサ。
3. The light projecting means projects the wavelength component light determined as the determination wavelength component onto a detection object a plurality of times, and the determination means is obtained by projecting the determination wavelength component. 2. The same color determination process is performed by adding or integrating a plurality of detected color values and comparing the added value or the integrated value with a set threshold value. Color identification sensor.
【請求項4】 前記しきい値に対して一定幅を持って余
裕度が設定されており、 前記検出色値を前記余裕度と比較し、この検出色値が余
裕度以下であると、警告情報を出力する警告情報出力手
段をさらに備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項
3のいずれかに記載の色識別センサ。
4. A margin is set with a certain width with respect to the threshold value, the detected color value is compared with the margin, and a warning is issued when the detected color value is equal to or less than the margin. The color identification sensor according to any one of claims 1 to 3, further comprising warning information output means for outputting information.
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