JPH05288608A - カラー検出機器 - Google Patents
カラー検出機器Info
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- JPH05288608A JPH05288608A JP4119997A JP11999792A JPH05288608A JP H05288608 A JPH05288608 A JP H05288608A JP 4119997 A JP4119997 A JP 4119997A JP 11999792 A JP11999792 A JP 11999792A JP H05288608 A JPH05288608 A JP H05288608A
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- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 19
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
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- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 3
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Landscapes
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Color Image Communication Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 受光手段の検出信号を利用して得た信号によ
り、受光手段の受光スポットが物品を捉えているか、背
景を捉えているかを判別することにより、物品検出手段
を設けることなく誤検出を防止する。 【構成】 受光スポットからの光を受けて光の要素ごと
に検出信号を出力する受光手段14と、上記検出信号を
色彩基準レベルと比較し、色彩を特定する色彩信号を出
力する色彩信号出力手段50と、上記検出信号に基づい
て背景信号を構成し、この背景信号を背景基準レベルと
比較し、検出範囲か否かを判定する判定信号を出力する
判定信号出力手段80とを備える。背景信号は検出信号
の平均値である。検出範囲であって且つ特定の色彩以外
であると判断したときには不良判別信号を出力する。
り、受光手段の受光スポットが物品を捉えているか、背
景を捉えているかを判別することにより、物品検出手段
を設けることなく誤検出を防止する。 【構成】 受光スポットからの光を受けて光の要素ごと
に検出信号を出力する受光手段14と、上記検出信号を
色彩基準レベルと比較し、色彩を特定する色彩信号を出
力する色彩信号出力手段50と、上記検出信号に基づい
て背景信号を構成し、この背景信号を背景基準レベルと
比較し、検出範囲か否かを判定する判定信号を出力する
判定信号出力手段80とを備える。背景信号は検出信号
の平均値である。検出範囲であって且つ特定の色彩以外
であると判断したときには不良判別信号を出力する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、被検出物に光を当て、
その反射光又は透過光等を解析することによって被検出
物の色彩を検出するようにしたカラー検出機器に関す
る。
その反射光又は透過光等を解析することによって被検出
物の色彩を検出するようにしたカラー検出機器に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、色彩を光学的に検出するカラー検
出機器として、例えば投光用光源により被検出物に光を
当て、受光スポットからの反射光又は透過光等をフォト
ダイオード等の受光手段で受け、この受光手段の出力信
号を解析することにより、被検出物の色彩を色相、彩度
などの面から判定するものが知られている。
出機器として、例えば投光用光源により被検出物に光を
当て、受光スポットからの反射光又は透過光等をフォト
ダイオード等の受光手段で受け、この受光手段の出力信
号を解析することにより、被検出物の色彩を色相、彩度
などの面から判定するものが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば工場
の検査ラインにおいて、図13に示すように、ベルトコ
ンベア(イ)上を流れる物品(ロ)の表面色を上述した
ようなカラー検出機器(ハ)により検出する場合、受光
スポット(ニ)が物品(ロ)を完全に捉えきれずに背
景、例えばベルトコンベア(イ)の色彩を検出するなど
の誤検出をしてしまうおそれがある。
の検査ラインにおいて、図13に示すように、ベルトコ
ンベア(イ)上を流れる物品(ロ)の表面色を上述した
ようなカラー検出機器(ハ)により検出する場合、受光
スポット(ニ)が物品(ロ)を完全に捉えきれずに背
景、例えばベルトコンベア(イ)の色彩を検出するなど
の誤検出をしてしまうおそれがある。
【0004】そこで、投光器(ホ)および受光器(ヘ)
を備えた同期判定手段を設け、これによって物品(ロ)
が受光スポット(ニ)内に入ったときに同期信号を出力
するように構成し、その同期信号を受けたときにのみ上
記カラー検出機器(ハ)からの出力信号を有効に扱うよ
うにして誤検出を防止することが考えられるが、これで
は上記同期判定手段を設ける分、装置が複雑化するし、
コストも高くつく。
を備えた同期判定手段を設け、これによって物品(ロ)
が受光スポット(ニ)内に入ったときに同期信号を出力
するように構成し、その同期信号を受けたときにのみ上
記カラー検出機器(ハ)からの出力信号を有効に扱うよ
うにして誤検出を防止することが考えられるが、これで
は上記同期判定手段を設ける分、装置が複雑化するし、
コストも高くつく。
【0005】本発明はこのような点に着目してなされた
ものであり、その目的とするところは、受光手段の検出
信号を利用して得た信号により、受光手段の受光スポッ
トが物品を捉えているか、背景を捉えているかを判別す
ることにより、上述した同期判定手段を設けることなく
誤検出を防止することにある。
ものであり、その目的とするところは、受光手段の検出
信号を利用して得た信号により、受光手段の受光スポッ
トが物品を捉えているか、背景を捉えているかを判別す
ることにより、上述した同期判定手段を設けることなく
誤検出を防止することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1のカラー検出機器は、図1に示すように、
受光スポットからの光を受けて光の要素ごとに検出信号
を出力する受光手段14と、この受光手段14の出力を
受け、上記検出信号を色彩基準レベルと比較し、色彩を
特定する色彩信号を出力する色彩信号出力手段50と、
上記受光手段14の出力を受け、上記検出信号に基づい
て背景信号を構成し、この背景信号を背景基準レベルと
比較し、背景か否かを判定する判定信号を出力する判定
信号出力手段80とを備える構成としている。ここで、
上記光は反射光、透過光等を含む概念である。
め、請求項1のカラー検出機器は、図1に示すように、
受光スポットからの光を受けて光の要素ごとに検出信号
を出力する受光手段14と、この受光手段14の出力を
受け、上記検出信号を色彩基準レベルと比較し、色彩を
特定する色彩信号を出力する色彩信号出力手段50と、
上記受光手段14の出力を受け、上記検出信号に基づい
て背景信号を構成し、この背景信号を背景基準レベルと
比較し、背景か否かを判定する判定信号を出力する判定
信号出力手段80とを備える構成としている。ここで、
上記光は反射光、透過光等を含む概念である。
【0007】また、請求項2のカラー検出機器は、判定
信号出力手段において、背景信号が検出信号の平均値に
より構成される。
信号出力手段において、背景信号が検出信号の平均値に
より構成される。
【0008】さらに、請求項3のカラー検出機器は、図
2に示すように、上記請求項1又は2の構成において、
色彩信号出力手段50および判定信号出力手段80の出
力を受け、背景でなく且つ特定の色彩以外であると判断
したときには不良判別信号を出力する不良判別手段10
0を備える構成としている。
2に示すように、上記請求項1又は2の構成において、
色彩信号出力手段50および判定信号出力手段80の出
力を受け、背景でなく且つ特定の色彩以外であると判断
したときには不良判別信号を出力する不良判別手段10
0を備える構成としている。
【0009】
【作用】請求項1の発明では、背景基準レベルを適切に
設定すれば、受光手段14の受光スポットが背景を捉え
ているときは背景信号が背景基準レベルを超えず、また
物品を捉えているときは背景基準レベルを超える。従っ
て、後者の場合は判定信号により背景でないことが検知
されるので、その間でのみ色彩信号出力手段50からの
色彩信号を有効に扱えば、誤検出が防止される。
設定すれば、受光手段14の受光スポットが背景を捉え
ているときは背景信号が背景基準レベルを超えず、また
物品を捉えているときは背景基準レベルを超える。従っ
て、後者の場合は判定信号により背景でないことが検知
されるので、その間でのみ色彩信号出力手段50からの
色彩信号を有効に扱えば、誤検出が防止される。
【0010】また、請求項2の発明では、背景信号を検
出信号の平均値により構成したので、受光スポットが実
際に背景を捉えたときの背景信号が低くおさまり、判定
信号の信頼性が向上する。
出信号の平均値により構成したので、受光スポットが実
際に背景を捉えたときの背景信号が低くおさまり、判定
信号の信頼性が向上する。
【0011】さらに、請求項3の発明では、不良判別信
号を利用して、特定の色彩以外の物品等を自動的に除外
することが可能になる。
号を利用して、特定の色彩以外の物品等を自動的に除外
することが可能になる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。このカラ
ー検出機器は、図3に示すように、工場の検査ラインに
おいて、ベルトコンベア1上を流れる被検査物品2の表
面に特定色のカラーマーク2aが付いているか否かを判
定するものであり、特定色のカラーマーク2aが付いて
いればそのまま通し、付いていなければブザーを鳴らし
てこれを不良品とし、ベルトコンベア1上から排除する
ようにしている。カラー検出機器は装置本体10と検出
部20とを備えるが、図3に示すように、検出部20を
被検出物に臨設させておいて、カラーマーク2aがの色
彩等を光学的に検出する。
ー検出機器は、図3に示すように、工場の検査ラインに
おいて、ベルトコンベア1上を流れる被検査物品2の表
面に特定色のカラーマーク2aが付いているか否かを判
定するものであり、特定色のカラーマーク2aが付いて
いればそのまま通し、付いていなければブザーを鳴らし
てこれを不良品とし、ベルトコンベア1上から排除する
ようにしている。カラー検出機器は装置本体10と検出
部20とを備えるが、図3に示すように、検出部20を
被検出物に臨設させておいて、カラーマーク2aがの色
彩等を光学的に検出する。
【0013】先ず、図4及び図5は箱形の装置本体10
を示し、その内方下部には投光を制御し或いは反射光又
は透過光等から得られた信号を処理する電子回路(図示
省略)が収納されている。11は装置本体10の側壁に
一体形成された円筒形のコネクタ受口、12は上記装置
本体10の内部において上記コネクタ受口11に対向さ
せて固定したハロゲンランプ、13は光ファイバよりな
る中継ファイバであって、その一端を上記ハロゲンラン
プ12の照射面に対向させ且つ他端をコネクタ受口11
内の側壁中央を貫通させて固定している。また、コネク
タ受口11内の側壁において、上記中継ファイバ13の
左右には一対の受光手段としての第1及び第2フォトダ
イオード14,14が、その受光面を外方に向けて固定
されている。上記第1及び第2フォトダイオード14,
14は、光の強度を赤、青、緑の要素別に検出するカラ
ー対応のフォトダイオードである。尚、17は上記電子
回路等に接続される電源用コードである。
を示し、その内方下部には投光を制御し或いは反射光又
は透過光等から得られた信号を処理する電子回路(図示
省略)が収納されている。11は装置本体10の側壁に
一体形成された円筒形のコネクタ受口、12は上記装置
本体10の内部において上記コネクタ受口11に対向さ
せて固定したハロゲンランプ、13は光ファイバよりな
る中継ファイバであって、その一端を上記ハロゲンラン
プ12の照射面に対向させ且つ他端をコネクタ受口11
内の側壁中央を貫通させて固定している。また、コネク
タ受口11内の側壁において、上記中継ファイバ13の
左右には一対の受光手段としての第1及び第2フォトダ
イオード14,14が、その受光面を外方に向けて固定
されている。上記第1及び第2フォトダイオード14,
14は、光の強度を赤、青、緑の要素別に検出するカラ
ー対応のフォトダイオードである。尚、17は上記電子
回路等に接続される電源用コードである。
【0014】次に、図6は検出部20を示す。同図で2
1は被検出物に臨設されるヘッドであって、このヘッド
21に投光ファイバ22及び受光ファイバ23が接続さ
れている。ヘッド21内の一端には中央に受光レンズ2
4が、その両側には上記受光レンズ24の光軸上で交差
する光軸を有する一対の投光レンズ25が固定されてい
る。そして、ヘッド21内では、投光ファイバ22は二
本に分岐し、その分岐端の出射面がそれぞれ上記投光レ
ンズ25に対してその光軸上で対峙するように固定され
ている。また、上記受光ファイバ23の入射面は、等分
に二分割されて二つの半月が合うような形状になってお
り、この入射面が上記受光レンズ24に対してその光軸
上で対峙するように固定されている。尚、図中で26は
透光ガラスである。
1は被検出物に臨設されるヘッドであって、このヘッド
21に投光ファイバ22及び受光ファイバ23が接続さ
れている。ヘッド21内の一端には中央に受光レンズ2
4が、その両側には上記受光レンズ24の光軸上で交差
する光軸を有する一対の投光レンズ25が固定されてい
る。そして、ヘッド21内では、投光ファイバ22は二
本に分岐し、その分岐端の出射面がそれぞれ上記投光レ
ンズ25に対してその光軸上で対峙するように固定され
ている。また、上記受光ファイバ23の入射面は、等分
に二分割されて二つの半月が合うような形状になってお
り、この入射面が上記受光レンズ24に対してその光軸
上で対峙するように固定されている。尚、図中で26は
透光ガラスである。
【0015】さらに、図6において27はコネクタであ
って、このコネクタ27は上記コネクタ受口11に嵌入
し、締め付けリング28によって装置本体10に固定さ
れている。このコネクタ27には上記投光ファイバ22
及び受光ファイバ23が接続されており、上記投光ファ
イバ22の入射面は上記中継ファイバ13の出射面に対
向するように固定されている。また受光ファイバ23は
その入射面で分割された二束のファイバ23a,23b
に対応して分岐し、その分岐端の各出射面が上記第1及
び第2フォトダイオード14,14に対してそれぞれ対
向するように固定されている。
って、このコネクタ27は上記コネクタ受口11に嵌入
し、締め付けリング28によって装置本体10に固定さ
れている。このコネクタ27には上記投光ファイバ22
及び受光ファイバ23が接続されており、上記投光ファ
イバ22の入射面は上記中継ファイバ13の出射面に対
向するように固定されている。また受光ファイバ23は
その入射面で分割された二束のファイバ23a,23b
に対応して分岐し、その分岐端の各出射面が上記第1及
び第2フォトダイオード14,14に対してそれぞれ対
向するように固定されている。
【0016】従って、図7に示すように、ハロゲンラン
プ12の光が中継ファイバ13及び投光ファイバ22を
通過し、投光レンズ25により集光されて被検出物上に
投光スポットを形成する。そして、受光スポットからの
反射光又は透過光等は受光レンズ24により集光され、
受光ファイバ23a,23bを通過して第1及び第2フ
ォトダイオード14,14で受け、その出力信号が上記
電子回路に入る。
プ12の光が中継ファイバ13及び投光ファイバ22を
通過し、投光レンズ25により集光されて被検出物上に
投光スポットを形成する。そして、受光スポットからの
反射光又は透過光等は受光レンズ24により集光され、
受光ファイバ23a,23bを通過して第1及び第2フ
ォトダイオード14,14で受け、その出力信号が上記
電子回路に入る。
【0017】次に、上記電子回路を図8により説明す
る。便宜上、第1フォトダイオード側の回路(同図の上
半分)についてのみ説明する。第1フォトダイオード1
4は赤、青、緑の各要素の強度に応じて出力電圧vR,
vG,vBを発生する三つの検出部14a〜14cを有
している。各検出部14a〜14cの出力端子は三つの
増幅器31a〜31cに接続されている。上記増幅器3
1a,31bの出力端子間及び増幅器31b,31cの
出力端子間には、抵抗値2rの抵抗32,33を直列に
接続したものが挿入されている。また、35,36は割
算器であって、Y端子の入力電流をX端子の入力電流で
割って得た値を電圧としてZ端子に出力するものであ
る。割算器35のX端子には、増幅器31a,31bの
出力端子間の抵抗32,33の接続部が接続されている
と共に、Y端子には増幅器31aの出力端子が抵抗値r
の抵抗34を介して接続されている。また、割算器36
のX端子には、増幅器31b,31cの出力端子間の抵
抗32,33の接続部が接続されていると共に、Y端子
には増幅器31cの出力端子が抵抗値rの抵抗34を介
して接続されている。従って、検出部14a〜14cの
出力電圧vR,vG,vBは増幅器31a,31b,3
1cによりVR,VG,VBへ増幅される。そして割算
器35では抵抗32〜34の抵抗値の比が2:2:1で
あることから、「Vxa=2・VR/(VR+VG)」
の演算がなされ、このVxaがZ端子に出力される一
方、割算器36でも同様に「Vya=2・VB/(VB
+VG)」の演算がなされ、このVyaがZ端子に出力
される。すなわち、これらの抵抗32〜34及び割算器
35,36により、フォトダイオード(受光手段)14
の検出信号を受け、検出信号の一次の項の和を分母とし
一つの検出信号を分子とする分数よりなる判定定数を二
以上出力する変数演算回路30を構成している。一方、
第2フォトダイオード側の回路も第1フォトダイオード
側と同様の構成であり、識別のためZ端子からの出力は
Vxaに代えてVxbとし、Vyaに代えてVybとし
ている。
る。便宜上、第1フォトダイオード側の回路(同図の上
半分)についてのみ説明する。第1フォトダイオード1
4は赤、青、緑の各要素の強度に応じて出力電圧vR,
vG,vBを発生する三つの検出部14a〜14cを有
している。各検出部14a〜14cの出力端子は三つの
増幅器31a〜31cに接続されている。上記増幅器3
1a,31bの出力端子間及び増幅器31b,31cの
出力端子間には、抵抗値2rの抵抗32,33を直列に
接続したものが挿入されている。また、35,36は割
算器であって、Y端子の入力電流をX端子の入力電流で
割って得た値を電圧としてZ端子に出力するものであ
る。割算器35のX端子には、増幅器31a,31bの
出力端子間の抵抗32,33の接続部が接続されている
と共に、Y端子には増幅器31aの出力端子が抵抗値r
の抵抗34を介して接続されている。また、割算器36
のX端子には、増幅器31b,31cの出力端子間の抵
抗32,33の接続部が接続されていると共に、Y端子
には増幅器31cの出力端子が抵抗値rの抵抗34を介
して接続されている。従って、検出部14a〜14cの
出力電圧vR,vG,vBは増幅器31a,31b,3
1cによりVR,VG,VBへ増幅される。そして割算
器35では抵抗32〜34の抵抗値の比が2:2:1で
あることから、「Vxa=2・VR/(VR+VG)」
の演算がなされ、このVxaがZ端子に出力される一
方、割算器36でも同様に「Vya=2・VB/(VB
+VG)」の演算がなされ、このVyaがZ端子に出力
される。すなわち、これらの抵抗32〜34及び割算器
35,36により、フォトダイオード(受光手段)14
の検出信号を受け、検出信号の一次の項の和を分母とし
一つの検出信号を分子とする分数よりなる判定定数を二
以上出力する変数演算回路30を構成している。一方、
第2フォトダイオード側の回路も第1フォトダイオード
側と同様の構成であり、識別のためZ端子からの出力は
Vxaに代えてVxbとし、Vyaに代えてVybとし
ている。
【0018】40は色彩判定回路であって、上記判定定
数を色彩基準レベルと比較し、色彩を特定する色彩信号
を出力するものである。この基準レベルは、図9に示す
ような二次元マップで設定されている。この図で左側の
二次元マップは第1フォトダイオード側であり、上記判
定定数Vxa,Vyaと色彩との対応関係を記憶してお
り、右側の二次元マップは第2フォトダイオード側であ
り、上記判定定数Vxb,Vybと色彩との対応関係を
記憶している。例えば第1フォトダイオード側の場合、
「判定定数Vxaが電位区間XaJ(x1a〜x2a)
で且つ判定定数Vyaが電位区間YaJ(y1a〜y2
a)の領域にあるときには色彩は赤」というように領域
を指定しており、それぞれ独立して書換えが可能であ
る。そして、第1フォトダイオード側では判定定数Vx
a,Vyaに基づいて色彩を特定した色彩信号SaJを
出力し、第2フォトダイオード側のものは判定定数Vx
b,Vybに基づいて色彩信号SbJを出力する。そし
て、91はAND回路であって、上記色彩信号SaJ及
びSbJを入力しており、これら各色彩信号SaJ,S
bJが一致したときに一致信号Jを出力するものであ
る。上記一致信号Jは不良判別手段100に入力されて
いる。上記変数演算回路30および色彩判定回路40に
より、フォトダイオード(受光手段)14の出力を受
け、検出信号を色彩基準レベルと比較し、色彩を特定す
る色彩信号を出力する色彩信号出力手段50を構成して
いる。
数を色彩基準レベルと比較し、色彩を特定する色彩信号
を出力するものである。この基準レベルは、図9に示す
ような二次元マップで設定されている。この図で左側の
二次元マップは第1フォトダイオード側であり、上記判
定定数Vxa,Vyaと色彩との対応関係を記憶してお
り、右側の二次元マップは第2フォトダイオード側であ
り、上記判定定数Vxb,Vybと色彩との対応関係を
記憶している。例えば第1フォトダイオード側の場合、
「判定定数Vxaが電位区間XaJ(x1a〜x2a)
で且つ判定定数Vyaが電位区間YaJ(y1a〜y2
a)の領域にあるときには色彩は赤」というように領域
を指定しており、それぞれ独立して書換えが可能であ
る。そして、第1フォトダイオード側では判定定数Vx
a,Vyaに基づいて色彩を特定した色彩信号SaJを
出力し、第2フォトダイオード側のものは判定定数Vx
b,Vybに基づいて色彩信号SbJを出力する。そし
て、91はAND回路であって、上記色彩信号SaJ及
びSbJを入力しており、これら各色彩信号SaJ,S
bJが一致したときに一致信号Jを出力するものであ
る。上記一致信号Jは不良判別手段100に入力されて
いる。上記変数演算回路30および色彩判定回路40に
より、フォトダイオード(受光手段)14の出力を受
け、検出信号を色彩基準レベルと比較し、色彩を特定す
る色彩信号を出力する色彩信号出力手段50を構成して
いる。
【0019】次に、60は平均値回路であって、上記6
つの増幅器31a〜31cの出力VR,VG,VBの平
均値Vzを背景信号としてZ端子に出力する。70は背
景判定回路であって、上記背景信号Vzを背景基準レベ
ルと比較する。この背景基準レベルは、ZKの電位区間
で設定されており、これらの区間にあるか否かを判定す
ることにより、背景か否かを判定する判定信号Scを出
力するものである。上記ZKは書換えが可能である。そ
して、平均値回路60および背景判定回路70により、
フォトダイオード(受光手段)の出力を受け、検出信号
に基づいて背景信号を構成し、この背景信号を背景基準
レベルと比較し、背景か否かを判定する判定信号を出力
する判定信号出力手段80を構成している。
つの増幅器31a〜31cの出力VR,VG,VBの平
均値Vzを背景信号としてZ端子に出力する。70は背
景判定回路であって、上記背景信号Vzを背景基準レベ
ルと比較する。この背景基準レベルは、ZKの電位区間
で設定されており、これらの区間にあるか否かを判定す
ることにより、背景か否かを判定する判定信号Scを出
力するものである。上記ZKは書換えが可能である。そ
して、平均値回路60および背景判定回路70により、
フォトダイオード(受光手段)の出力を受け、検出信号
に基づいて背景信号を構成し、この背景信号を背景基準
レベルと比較し、背景か否かを判定する判定信号を出力
する判定信号出力手段80を構成している。
【0020】また、上記各色彩判定回路40も、上記判
定信号出力手段80と同様の機能を備えている。すなわ
ち、判定定数Vxaに対して背景基準レベルとしての電
位区間XaKを設定すると共に、判定定数Vyaに対し
て背景基準レベルとしての電位区間YaKを設定し、判
定定数Vxa,Vyaがそれぞれ上記区間にあるか否か
を判定することにより、背景か否かを判定する判定信号
SaKを出力している。第2フォトダイオード側の色彩
判定回路40も第1フォトダイオード側と同様の構成で
あり、判定定数Vxb,Vybがそれぞれ電位区間Xb
K,YbKにあるか否かを判定することにより、背景か
否かを判定する判定信号SbKを出力している。そし
て、92はNAND回路であって、上記判定信号Sc,
SaK及びSbKを入力しており、各信号の反転値が一
致したときに一致信号Kを出力するものである。この一
致信号Kは上記不良判別手段100に入力されている。
定信号出力手段80と同様の機能を備えている。すなわ
ち、判定定数Vxaに対して背景基準レベルとしての電
位区間XaKを設定すると共に、判定定数Vyaに対し
て背景基準レベルとしての電位区間YaKを設定し、判
定定数Vxa,Vyaがそれぞれ上記区間にあるか否か
を判定することにより、背景か否かを判定する判定信号
SaKを出力している。第2フォトダイオード側の色彩
判定回路40も第1フォトダイオード側と同様の構成で
あり、判定定数Vxb,Vybがそれぞれ電位区間Xb
K,YbKにあるか否かを判定することにより、背景か
否かを判定する判定信号SbKを出力している。そし
て、92はNAND回路であって、上記判定信号Sc,
SaK及びSbKを入力しており、各信号の反転値が一
致したときに一致信号Kを出力するものである。この一
致信号Kは上記不良判別手段100に入力されている。
【0021】上記不良判別手段100を図10により説
明する。この不良判別手段100は、上記色彩信号出力
手段50および判定信号出力手段80の出力を受け、背
景でなく且つ特定の色彩以外であると判断したときには
不良判別信号を出力する。101,102は第1及び第
2のフリップフロップ、103はワンショットマルチバ
イブレータ、104はインバータ、105はOR回路で
ある。上記一致信号JはOR回路105を経て第1、第
2のフリップフロップ101,102のリセット信号と
してRESET端子に入力される。また、上記一致信号
Kは第1フリップフロップ101のクリック信号として
CLK端子に入力されると共に、インバータ104を通
して第2フリップフロップ102のCLK端子に同じく
入力される。さらに第1フリップフロップ101の入力
Dは+電源に固定され、出力Qは第2フリップフロップ
102の入力Dとして入力している。また、その出力Q
はワンショットマルチバイブレータ103に入力し、そ
の出力が最終出力になっている。さらに、最終出力は、
OR回路105のもう一方の入力になっている。
明する。この不良判別手段100は、上記色彩信号出力
手段50および判定信号出力手段80の出力を受け、背
景でなく且つ特定の色彩以外であると判断したときには
不良判別信号を出力する。101,102は第1及び第
2のフリップフロップ、103はワンショットマルチバ
イブレータ、104はインバータ、105はOR回路で
ある。上記一致信号JはOR回路105を経て第1、第
2のフリップフロップ101,102のリセット信号と
してRESET端子に入力される。また、上記一致信号
Kは第1フリップフロップ101のクリック信号として
CLK端子に入力されると共に、インバータ104を通
して第2フリップフロップ102のCLK端子に同じく
入力される。さらに第1フリップフロップ101の入力
Dは+電源に固定され、出力Qは第2フリップフロップ
102の入力Dとして入力している。また、その出力Q
はワンショットマルチバイブレータ103に入力し、そ
の出力が最終出力になっている。さらに、最終出力は、
OR回路105のもう一方の入力になっている。
【0022】この不良判別手段100の作動を図11に
よって説明する。一致信号Kがハイ(以下、H)になる
と、第1フリップフロップ101の出力QがHになる。
次に一致信号JがHになると、第1フリップフロップ1
01の出力がロー(以下、L)になる。Kの一致信号が
HからLに変わるとき、第2フリップフロップ102の
入力DはLの状態であるため、出力Qも同じくLのまま
で出力はされない。再びKの一致信号がHになると、第
1フリップフロップ101の出力はHになり、Jの一致
信号がなければ、そのままHを保持しつづける。次にK
の一致信号がLに変わるときは、第2フリップフロップ
102の入力DはHであるため、出力QはHになり、ワ
ンショットマルチバイブレータ103がセットされ、一
定時間Tのパルスが不良判別信号として出力される。こ
の出力はOR回路105を通して第1、第2のフリップ
フロップ101,102がリセットされるので、102
の出力はtdの短いものとなる。なお、tdは103,
105,102の応答遅れ時間である。この不良判別信
号は警告ブザー(図示省略)および不良品排出装置(図
示省略)に入力されている。従って、不良判別信号が出
力されると、警告ブザーが鳴り、これを不良品とし、ベ
ルトコンベア1上から排除される。
よって説明する。一致信号Kがハイ(以下、H)になる
と、第1フリップフロップ101の出力QがHになる。
次に一致信号JがHになると、第1フリップフロップ1
01の出力がロー(以下、L)になる。Kの一致信号が
HからLに変わるとき、第2フリップフロップ102の
入力DはLの状態であるため、出力Qも同じくLのまま
で出力はされない。再びKの一致信号がHになると、第
1フリップフロップ101の出力はHになり、Jの一致
信号がなければ、そのままHを保持しつづける。次にK
の一致信号がLに変わるときは、第2フリップフロップ
102の入力DはHであるため、出力QはHになり、ワ
ンショットマルチバイブレータ103がセットされ、一
定時間Tのパルスが不良判別信号として出力される。こ
の出力はOR回路105を通して第1、第2のフリップ
フロップ101,102がリセットされるので、102
の出力はtdの短いものとなる。なお、tdは103,
105,102の応答遅れ時間である。この不良判別信
号は警告ブザー(図示省略)および不良品排出装置(図
示省略)に入力されている。従って、不良判別信号が出
力されると、警告ブザーが鳴り、これを不良品とし、ベ
ルトコンベア1上から排除される。
【0023】次に、上記実施例の作動を図12により説
明する。ここでは、予め上記色彩信号出力手段50を調
整して、赤を検出したときに判定定数Vxa,Vya,
Vxb,Vybがそれぞれ電位区間XaJ,YaJ,X
bJ,YbJに入るようにする。また、同様にベルトコ
ンベア1を検出したときに判定定数Vxa,Vya,V
xb,Vybがそれぞれ電位区間XaK,YaK,Xb
K,YbKに入るようにする。さらに、上記判定信号出
力手段80を調整して、ベルトコンベア1を検出したと
きに背景信号Vzが電位区間ZKに入るようにする。
明する。ここでは、予め上記色彩信号出力手段50を調
整して、赤を検出したときに判定定数Vxa,Vya,
Vxb,Vybがそれぞれ電位区間XaJ,YaJ,X
bJ,YbJに入るようにする。また、同様にベルトコ
ンベア1を検出したときに判定定数Vxa,Vya,V
xb,Vybがそれぞれ電位区間XaK,YaK,Xb
K,YbKに入るようにする。さらに、上記判定信号出
力手段80を調整して、ベルトコンベア1を検出したと
きに背景信号Vzが電位区間ZKに入るようにする。
【0024】この状態で受光スポットがベルトコンベア
1を捉えているときは、背景信号Vzが電位区間ZKを
出ないので、判定信号ScはHを示す。また、このとき
色彩信号SaJ,SbJはLを示して一致信号JはLを
示す。また、判定定数Vxa,Vya,Vxb,Vyb
がそれぞれ電位区間XaK,YaK,XbK,YbKに
入るので、判定信号SaK,SbKはHを示す。従って
一致信号KはLを示している。即ち、背景であるとの判
定である。
1を捉えているときは、背景信号Vzが電位区間ZKを
出ないので、判定信号ScはHを示す。また、このとき
色彩信号SaJ,SbJはLを示して一致信号JはLを
示す。また、判定定数Vxa,Vya,Vxb,Vyb
がそれぞれ電位区間XaK,YaK,XbK,YbKに
入るので、判定信号SaK,SbKはHを示す。従って
一致信号KはLを示している。即ち、背景であるとの判
定である。
【0025】そして、被検査物品2が流れて来て受光ス
ポットにかかると、背景信号Vzが電位区間ZKを出る
ので、判定信号ScはLになる。しかも判定定数Vx
a,Vya,Vxb,Vybがそれぞれ電位区間Xa
K,YaK,XbK,YbKから出るので、判定信号S
aK,SbKはLを示す。従って一致信号KはHを示
す。即ち、背景でないとの判定である。このように判定
されると、色彩信号が有効に扱われる。
ポットにかかると、背景信号Vzが電位区間ZKを出る
ので、判定信号ScはLになる。しかも判定定数Vx
a,Vya,Vxb,Vybがそれぞれ電位区間Xa
K,YaK,XbK,YbKから出るので、判定信号S
aK,SbKはLを示す。従って一致信号KはHを示
す。即ち、背景でないとの判定である。このように判定
されると、色彩信号が有効に扱われる。
【0026】さらに、被検査物品2が流れて表面のカラ
ーマーク2aが受光スポットにかかったとき、カラーマ
ーク2aが赤であれば、図12の左側に示すように判定
定数Vxa,Vya,Vxb,Vybがそれぞれ電位区
間XaJ,YaJ,XbJ,YbJに入るので、色彩信
号SaJ,SbJはHになり、一致信号JはHになる。
その結果、不良判別手段100からは不良判別信号が出
力されず、被検査物品2はそのまま次工程に送られる。
一方、カラーマーク2aが無かったり赤以外の色彩であ
れば、図12の右側に示すように判定定数Vxa,Vy
a,Vxb,Vybがそれぞれ電位区間XaJ,Ya
J,XbJ,YbJから出るので、判定信号SaJ,S
bJはLのままであり、一致信号JはLになる。その結
果、不良判別手段100により不良判別信号が出力さ
れ、警告ブザーが鳴り、被検査物品2は不良品としてベ
ルトコンベア1上から排除される。
ーマーク2aが受光スポットにかかったとき、カラーマ
ーク2aが赤であれば、図12の左側に示すように判定
定数Vxa,Vya,Vxb,Vybがそれぞれ電位区
間XaJ,YaJ,XbJ,YbJに入るので、色彩信
号SaJ,SbJはHになり、一致信号JはHになる。
その結果、不良判別手段100からは不良判別信号が出
力されず、被検査物品2はそのまま次工程に送られる。
一方、カラーマーク2aが無かったり赤以外の色彩であ
れば、図12の右側に示すように判定定数Vxa,Vy
a,Vxb,Vybがそれぞれ電位区間XaJ,Ya
J,XbJ,YbJから出るので、判定信号SaJ,S
bJはLのままであり、一致信号JはLになる。その結
果、不良判別手段100により不良判別信号が出力さ
れ、警告ブザーが鳴り、被検査物品2は不良品としてベ
ルトコンベア1上から排除される。
【0027】従って、上記実施例では、判定信号Scに
より「受光スポットが被検査物品2を捉えていて、カラ
ーマーク2aを検出する検出範囲にある」ことが検知さ
れるので、その間でのみ色彩信号SaJ,SbJが有効
に扱われることになり、誤検出が防止される。その場
合、別途に同期判定手段等を設ける必要がないので、装
置の構造を簡単にできるし、その分、コストも低減でき
る。しかも同期させていないので、検出すべきカラーマ
ーク2aが被検査物品2のどの部分であっても検出が容
易である。
より「受光スポットが被検査物品2を捉えていて、カラ
ーマーク2aを検出する検出範囲にある」ことが検知さ
れるので、その間でのみ色彩信号SaJ,SbJが有効
に扱われることになり、誤検出が防止される。その場
合、別途に同期判定手段等を設ける必要がないので、装
置の構造を簡単にできるし、その分、コストも低減でき
る。しかも同期させていないので、検出すべきカラーマ
ーク2aが被検査物品2のどの部分であっても検出が容
易である。
【0028】また、背景信号Vzを6つ出力信号VR,
VG,VBの平均値により構成したものでは、受光スポ
ットが実際にベルトコンベア1を捉えたときの背景信号
Vzが平均化され、判定信号Scの信頼性が向上する。
VG,VBの平均値により構成したものでは、受光スポ
ットが実際にベルトコンベア1を捉えたときの背景信号
Vzが平均化され、判定信号Scの信頼性が向上する。
【0029】さらに、不良判別信号を利用して、特定の
色彩以外の物品等を自動的に除外するようにしたもので
は、不良品の判別を完全自動化できる。
色彩以外の物品等を自動的に除外するようにしたもので
は、不良品の判別を完全自動化できる。
【0030】さらに、上記実施例のように、各判定定数
Vxa,Vya又はVxb,Vybを、検出信号の一次
の項の和(VR+VG),(VB+VG)を分母とし一
つの検出信号VR,VBを分子とする分数にしたもので
は、距離、温度、外乱光、その他の要因によって検出信
号がそれぞれ変動しても、判定定数Vxa,Vya,V
xb,Vybの分子、分母で変動分が相殺されるので、
変動の影響をキャンセルできて、判別が安定してなされ
る。
Vxa,Vya又はVxb,Vybを、検出信号の一次
の項の和(VR+VG),(VB+VG)を分母とし一
つの検出信号VR,VBを分子とする分数にしたもので
は、距離、温度、外乱光、その他の要因によって検出信
号がそれぞれ変動しても、判定定数Vxa,Vya,V
xb,Vybの分子、分母で変動分が相殺されるので、
変動の影響をキャンセルできて、判別が安定してなされ
る。
【0031】しかも、判定定数Vxa,Vya,Vx
b,Vybの分母をフォトダイオード14の二つの出力
電圧VR,VG又はVB,VGの和にしたものでは、い
ずれかの要素の強度が小さくてその要素の検出信号がほ
ぼ「0」になっても判定定数Vxa,Vya,Vxb,
Vybが発散しないし不定にもならない。従って、いか
なる反射光又は透過光等に対しても判定定数Vxa,V
ya,Vxb,Vybがほぼ確定した値を示し、色彩判
定を安定して行えて、判別精度を向上できる。
b,Vybの分母をフォトダイオード14の二つの出力
電圧VR,VG又はVB,VGの和にしたものでは、い
ずれかの要素の強度が小さくてその要素の検出信号がほ
ぼ「0」になっても判定定数Vxa,Vya,Vxb,
Vybが発散しないし不定にもならない。従って、いか
なる反射光又は透過光等に対しても判定定数Vxa,V
ya,Vxb,Vybがほぼ確定した値を示し、色彩判
定を安定して行えて、判別精度を向上できる。
【0032】尚、上記実施例ではアナログ回路とデジタ
ル回路を併用した構成にしたが、アナログ処理するかデ
ジタル処理するかは本発明の本質には影響しない。
ル回路を併用した構成にしたが、アナログ処理するかデ
ジタル処理するかは本発明の本質には影響しない。
【0033】ここで、ヘッド21の位置調整であるが、
図6に示すように、ヘッド21を被検出物に近づけてい
くと、二つの投光スポットEが交わり始め、そして受光
スポットRが2つの投光スポットEのオーバラップ部分
の中に収まり始める(Aの状態)。さらにヘッド21を
被検出物に近づけていくと、二つの投光スポットEが完
全に重なり、その中に受光スポットRが収まる(Bの状
態)。さらにヘッド21を被検出物に近づけていくと、
二つの投光スポットEがずれていき、受光スポットRが
二つの投光スポットEのオーバラップ部分からはみ出し
始める(Cの状態)。上記ヘッド21の位置は、各スポ
ットがこれらA〜Cの間になるように調整するのが望ま
しい。
図6に示すように、ヘッド21を被検出物に近づけてい
くと、二つの投光スポットEが交わり始め、そして受光
スポットRが2つの投光スポットEのオーバラップ部分
の中に収まり始める(Aの状態)。さらにヘッド21を
被検出物に近づけていくと、二つの投光スポットEが完
全に重なり、その中に受光スポットRが収まる(Bの状
態)。さらにヘッド21を被検出物に近づけていくと、
二つの投光スポットEがずれていき、受光スポットRが
二つの投光スポットEのオーバラップ部分からはみ出し
始める(Cの状態)。上記ヘッド21の位置は、各スポ
ットがこれらA〜Cの間になるように調整するのが望ま
しい。
【0034】上記実施例では、受光スポットRをRaと
Rbとに等分に二分割し、そのために受光ファイバ23
を23aと23bとに等分に二分割している。この構成
は光学系及び信号処理系を簡素化する上で最も効果的で
あるが、必ずしも等分に分割する必要はない。
Rbとに等分に二分割し、そのために受光ファイバ23
を23aと23bとに等分に二分割している。この構成
は光学系及び信号処理系を簡素化する上で最も効果的で
あるが、必ずしも等分に分割する必要はない。
【0035】また、上記実施例では二本の投光ファイバ
22からの光によって投光スポットを形成したが、一つ
の光源によって投光スポットを形成してもよい。さらに
投光ファイバ22及び受光ファイバ23を用いたが、こ
れを用いずにレンズに隣接させて光源等を配置したもの
でもよい。
22からの光によって投光スポットを形成したが、一つ
の光源によって投光スポットを形成してもよい。さらに
投光ファイバ22及び受光ファイバ23を用いたが、こ
れを用いずにレンズに隣接させて光源等を配置したもの
でもよい。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1のカラー
検出機器は、受光手段の検出信号を色彩基準レベルと比
較し、色彩を特定する色彩信号を出力すると共に、上記
検出信号に基づいて構成した背景信号を背景基準レベル
と比較し、検出範囲か否かを判定する判定信号を出力す
るようにしたので、判定信号により検出範囲にあること
が検知されたときにのみ色彩信号を有効に扱うようにす
れば、受光スポットが物品を完全に捉えきれずに背景の
色彩を検出するなどの誤検出を確実に防止することがで
きる。その場合、別途に同期判定手段等を設ける必要が
ないので、装置の構造を簡単にできるし、その分、コス
トも低減できる。しかも同期させないので、検出すべき
色彩が物品のどの部分であっても検出が容易である。
検出機器は、受光手段の検出信号を色彩基準レベルと比
較し、色彩を特定する色彩信号を出力すると共に、上記
検出信号に基づいて構成した背景信号を背景基準レベル
と比較し、検出範囲か否かを判定する判定信号を出力す
るようにしたので、判定信号により検出範囲にあること
が検知されたときにのみ色彩信号を有効に扱うようにす
れば、受光スポットが物品を完全に捉えきれずに背景の
色彩を検出するなどの誤検出を確実に防止することがで
きる。その場合、別途に同期判定手段等を設ける必要が
ないので、装置の構造を簡単にできるし、その分、コス
トも低減できる。しかも同期させないので、検出すべき
色彩が物品のどの部分であっても検出が容易である。
【0037】また、請求項2のカラー検出機器は、背景
信号を検出信号の平均値により構成したので、判定信号
の信頼性が向上し、誤検出を一層確実に防止することが
できる。
信号を検出信号の平均値により構成したので、判定信号
の信頼性が向上し、誤検出を一層確実に防止することが
できる。
【0038】さらに、請求項3のカラー検出機器は、検
出範囲であって且つ特定の色彩以外であると判断したと
きには不良判別信号を出力するので、不良判別信号を利
用して、特定の色彩以外の物品等を自動的に除外するこ
とができる。
出範囲であって且つ特定の色彩以外であると判断したと
きには不良判別信号を出力するので、不良判別信号を利
用して、特定の色彩以外の物品等を自動的に除外するこ
とができる。
【図1】請求項1の発明の構成を示すブロック図、
【図2】請求項3の発明の構成を示すブロック図、
【図3】実施例におけるベルトコンベア上の被検査物品
を示す斜視図、
を示す斜視図、
【図4】実施例の装置本体の縦断正面図、
【図5】実施例の装置本体の側面図、
【図6】実施例の検出部及びコネクタの分解図、
【図7】実施例の検出部及び装置本体の要部透視図、
【図8】実施例の電子回路の回路図、
【図9】実施例の判定定数と色彩との対応関係を示す一
対のマップ図、
対のマップ図、
【図10】実施例の不良判別手段の回路図、
【図11】実施例の不良判別手段の動作を示すタイムチ
ャート図、
ャート図、
【図12】実施例の各信号を変動を示すタイムチャート
図、
図、
【図13】従来の技術を説明する斜視図である。
14 フォトダイオード(受光手段) 50 色彩信号出力手段 60 平均値回路 70 背景判定回路 80 判定信号出力手段 100 不良判別手段
Claims (3)
- 【請求項1】受光スポットからの光を受けて光の要素ご
とに検出信号を出力する受光手段と、この受光手段の出
力を受け、上記検出信号を色彩基準レベルと比較し、色
彩を特定する色彩信号を出力する色彩信号出力手段と、
上記受光手段の出力を受け、上記検出信号に基づいて背
景信号を構成し、この背景信号を背景基準レベルと比較
し、背景か否かを判定する判定信号を出力する判定信号
出力手段とを備えたことを特徴とするカラー検出機器。 - 【請求項2】判定信号出力手段において、背景信号が検
出信号の平均値により構成される請求項1記載のカラー
検出機器。 - 【請求項3】色彩信号出力手段および判定信号出力手段
の出力を受け、背景でなく且つ特定の色彩以外であると
判断したときには不良判別信号を出力する不良判別手段
を備えた請求項1又は2記載のカラー検出機器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4119997A JPH05288608A (ja) | 1992-04-13 | 1992-04-13 | カラー検出機器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4119997A JPH05288608A (ja) | 1992-04-13 | 1992-04-13 | カラー検出機器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05288608A true JPH05288608A (ja) | 1993-11-02 |
Family
ID=14775345
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4119997A Pending JPH05288608A (ja) | 1992-04-13 | 1992-04-13 | カラー検出機器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05288608A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08304287A (ja) * | 1995-05-12 | 1996-11-22 | Bayer Corp | 光ファイバ拡散光反射率センサ |
-
1992
- 1992-04-13 JP JP4119997A patent/JPH05288608A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08304287A (ja) * | 1995-05-12 | 1996-11-22 | Bayer Corp | 光ファイバ拡散光反射率センサ |
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