JPH06331443A

JPH06331443A - びん色認識方法

Info

Publication number: JPH06331443A
Application number: JP11740393A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Hayashi; 善弘林; Hiroshi Kondo; 弘近藤; Jingo Tateiwa; 甚吾立岩; Mitsuaki Hirata; 光明平田
Original assignee: Shin Meiva Industry Ltd
Current assignee: Shinmaywa Industries Ltd
Priority date: 1993-05-19
Filing date: 1993-05-19
Publication date: 1994-12-02

Abstract

(57)【要約】【目的】照明装置から照射される光の色が長期的な使用
により変化したとしても、この変化に応じて透過光に補
正を加えることで、常に正確なびん色の認識を行うこと
ができるびん色認識方法を提供する。【構成】照明装置２３からびんを介さずに得た照射光か
らこの照射光の三原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の各輝度を読み取
り、この読み取ったＲ、Ｇ、Ｂの輝度のうちのどれか一
色の輝度を基準とし、基準の輝度と他の色の輝度との差
を測定し、続いて、びん色を認識しようとするびんを透
過した透過光からこの透過光の三原色（ｒ、ｇ、ｂ）の
各輝度を読み取り、この読み取ったｒ、ｇ、ｂの輝度う
ちＲ、Ｇ、Ｂの基準とした同色の色の輝度を基準とし
て、Ｒ、Ｇ、Ｂの輝度差に基づいて他の色の輝度の補正
を行い、この補正された各輝度値によりびん色を認識す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、透過光に基づいてびん
の色を認識するびん色認識方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】廃棄された各種のびんを回収してリサイ
クルする場合、これら各種のびんを色別に選別する必要
があり、従来においては、この選別を作業者の手作業に
よって行っており、割れたびんによる怪我等の危険が伴
うとともに、重労働であった。

【０００３】また、特開平３−２０００２５号公報に見
られるように、照明装置からびんに光を照射し、このび
んを透過した透過光の内、波長の異なる２種の特定光か
らびん色を認識する方法を用いることで、色の異なる各
種のびんを自動的に選別するようにしたものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のように透過光を利用してびん色を認識するもので
は、長期的な使用により照明装置から照射される光の色
が、微妙に変化していく現象が起こる。つまり、光の三
原色であるＲ、Ｇ、Ｂが当初はたとえ均一であっても、
長期的な使用によりＲ、Ｇ、Ｂの各輝度が微妙に変化す
るため、この光に基づいてびん色を認識する透過光も変
化することなり、正確な色の認識が行えないという問題
があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のびん色認識方法
は、照明装置からびんに光りを照射し、その透過光を利
用してびんの色を認識するびん色認識方法において、前
記照明装置からびんを介さずに得た照射光からこの照射
光の三原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の各輝度を読み取り、この読
み取ったＲ、Ｇ、Ｂのうちのどれか一色の輝度を基準と
し、該基準の輝度と他の色の輝度との差を測定し、続い
て、びん色を認識しようとするびんを透過した透過光か
らこの透過光の三原色（ｒ、ｇ、ｂ）の各輝度を読み取
り、この読み取ったｒ、ｇ、ｂのうち前記Ｒ、Ｇ、Ｂの
基準とした同色の色の輝度を基準として、該Ｒ、Ｇ、Ｂ
の測定結果（輝度差）に基づいて他の色の輝度の補正を
行い、この補正された各輝度値によりびん色を認識する
ものである。

【０００６】

【作用】照明装置からびんを介さずに得た照射光からこ
の照射光の三原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の各輝度を読み取り、
この読み取ったＲ、Ｇ、Ｂのうちのどれか一色を基準と
し、該基準と他の色との差を測定し、続いて、びん色を
認識しようとするびんを透過した透過光からこの透過光
の三原色（ｒ、ｇ、ｂ）の各輝度を読み取り、この読み
取ったｒ、ｇ、ｂのうち前記Ｒ、Ｇ、Ｂの基準とした同
色の色を基準として、前記Ｒ、Ｇ、Ｂの輝度差に基づい
て他の色の補正を行い、この補正された補正値によりび
ん色を認識することで、照明装置から照射される光の
Ｒ、Ｇ、Ｂの各輝度が長期的な使用により変化したとし
ても、この変化に応じて透過光のｒ、ｇ、ｂの輝度に補
正を加えることで、照明装置から照射される照射光の色
の変化にかかわらず、正確なびん色の認識を行う。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。

【０００８】図１及び図２は、本発明に係るびん色認識
方法を適用したびんの色選別システムの概略構成を示し
ている。

【０００９】図において１は、搬送コンベアで、搬送コ
ンベア１は、図示しない整列装置により整列された状態
で送られて来るびんを色認識装置２を経て選別装置３に
搬送するもので、上流側の第１コンベア１１と、この第
１コンベア１１に連設された下流側の第２コンベア１２
とで構成されている。

【００１０】上記第１コンベア１１の搬入側端部には、
前記整列装置が連接されており、図示しないホッパ等か
らなるびん供給装置から供給されたびんを所定状態に整
列させ、該びんを一本ずつ順次第１コンベア１１に搬入
している。

【００１１】前記第１コンベア１１と第２コンベア１２
とは、第２コンベア１２の送り速度が第１コンベア１１
の送り速度よりも早くなるように設定されている。この
ように第１コンベア１１と第２コンベア１２との搬送速
度を設定することで、第１コンベア１１から第２コンベ
ア１２に搬送されたびんは、搬送速度が早くなり第１コ
ンベア１１上に位置するびんとの間隔が広くなる。従っ
て、第１コンベア１１上で前後のびんが連続した状態で
搬送されたとしても、前側（下流側）のびんが第２コン
ベア１２に移送されこの第２コンベア１２で搬送される
ことで、後側（上流側）のびんと離間されることにな
り、前後のびんの間隔があけられる。

【００１２】前記色認識装置２は、第２コンベア１２の
上流側の一側方に設置されており、第２コンベア１２上
を流れるびんの画像を撮像するカメラ２１と、該カメラ
２１で撮像された画像を処理してこのびんの色を認識す
る制御装置２２とから構成されている。

【００１３】また、カメラ２１と対峙する第２コンベア
１２の他側方には照明装置２３が設置されており、第２
コンベア１２上を流れるびんに照明を照射し、この照明
により照射されたびんの画像を前記カメラ２１で撮像
し、制御装置２２で後述する認識方法によりびんの色を
認識するようなされている。

【００１４】前記選別装置３は、第２コンベア１２の下
流側に設置された２台の払出機３１、３２で構成されて
いる。

【００１５】払出機３１は、第２コンベア１２の上方に
且つ該第２コンベア１２の搬送方向と直交する左右方向
に配置された基台３１ａと、この基台３１ａの底面に前
記第２コンベア１２の幅よりも若干幅広に設定された左
右一対の払出片３１ｂ，３１ｂとから構成されている。

【００１６】前記基台３１ａは、図示しない駆動装置に
より第２コンベア１２の搬送方向と直交する方向に移動
自在に構成されており、この基台３１ａの左右への移動
に伴う払出片３１ｂ，３１ｂの同方向への移動により第
２コンベア１２上を流れるびんを左右に払い出すことが
できる。すなわち、前記払出片３１ｂ，３１ｂは、通常
の状態では図２に示すように第２コンベア１２を挟んだ
位置に配置され、この位置から左側方もくしは右側方に
移動することで第２コンベア１２上のびんをその移動し
た第２コンベア１２の側方へ払い出す。

【００１７】払出機３２は、前記払出機３１と同様に構
成された基台３２ａと払出片３２ｂ，３２ｂとからな
り、払出機３１の下流側に並列に配設されている。

【００１８】このように構成された払出機３１、３２の
作動は、前記制御装置２２により制御されている。つま
り、制御装置２２では、前記カメラ２１で撮像されたデ
ータからびんの色を認識し、この認識結果に基づいて払
出機３１もしくは３２を左右に移動させ、色の異なるび
んを分別する。

【００１９】例えば、図２に示すように、払出機３１に
おける第２コンベア１２の搬送方向に向かって左側方が
無色のびんを貯留する第１回収部４１になされ、払出機
３１における第２コンベア１２の搬送方向に向かって右
側方が青色と緑色のびんを貯留する第２回収部４２にな
され、払出機３２における第２コンベア１２の搬送方向
に向かって左側方が茶色のびんを貯留する第３回収部４
３になされ、払出機３２における第２コンベア１２の搬
送方向に向かって右側方が黒色のびんを貯留する第４回
収部４４になされている。従って、制御装置２２により
第２コンベア１２上を流れるびんが後述する認識方法に
より無色であると認識すれば、払出機３１を第２コンベ
ア１２の搬送方向に向かって左側方に移動させること
で、この無色と判別されたびんを第１回収部４１に払い
出して貯留する。

【００２０】また、第２コンベア１２の下流側搬出端の
下方には、残渣収容部５が設置されており、この残渣収
容部５には、第１コンベア１１、第２コンベア１２によ
りびんとともに搬送されてきたごみが収容される。

【００２１】ここで、前記制御装置２２によるびんの色
を認識する認識方法につき、図６のフロー図に基づいて
説明する。

【００２２】まず、びん色を認識するに当たり予め、前
記照明装置２３から照射される照射光をびんを透過させ
ない状態、つまり照明装置２３から照射される照射光自
体の持つ三原色〔Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）〕の輝
度を測定する。

【００２３】この測定は、認識したびんが搬送コンベア
１により色認識装置２に到達する直前、すなわちこのび
んの下流側のびんが色認識を完了してカメラ２１の画面
から消滅した直後に実行される。

【００２４】この測定した輝度は、図４に示すように、
実際は一定しておらず、これら輝度の平均値をＲａ、Ｇ
ａ、Ｂａとして求め、Ｒ、Ｇ、Ｂの輝度値とする（ステ
ップＳ１）。

【００２５】上記測定により得られたＲａ、Ｇａ、Ｂａ
の輝度のうち何れか１つの輝度を基準としてその基準の
輝度と他の２つの輝度との差を演算しておく。

【００２６】この演算結果に基づいて搬送コンベア１に
より搬送されてくるびんの色を認識する際に以下のよう
な補正を行う。

【００２７】例えば、測定値Ｒａ、Ｇａ、ＢａのうちＢ
ａの輝度を基準値とした場合、このＢａの輝度と他のＲ
ａ、Ｇａの輝度との差ｄＲ、ｄＧを求める（ステップＳ
２）。

【００２８】

【数１】ｄＲ＝Ｂａ−ＲａｄＧ＝Ｂａ−Ｇａ

【００２９】そして、搬送コンベア１により搬送されて
きたびんが、色認識装置２の正面に到達したことを図示
しないセンサにより検知する（ステップＳ３）と、制御
装置２２はそのびんの画像信号を取り込む。該画像信号
は、搬送コンベア１の上面から高さＨの位置における信
号であり、図５に示すような輝度分布が得られる。そし
て、その取り込んだ画像のうち特定箇所Ａ、すなわち照
明装置２３により照射された光が、びん（ラベルＸやご
み等が付着していないと判断される部分）を透過したと
ころの値をｒ、ｇ、ｂとして求める（ステップＳ４）。

【００３０】そして、ステップＳ２において求めた輝度
差ｄＲ、ｄＧに基づいてｂの輝度を基準値としてｒ、ｇ
を補正する（ステップＳ５、Ｓ６）。

【００３１】これら値ｄｒ、ｄｇは、次式で表される。

【００３２】

【数２】ｄｒ＝ｄＲ×ｒ／Ｒａｄｇ＝ｄＧ×ｇ／Ｇａ

【００３３】よって、この値ｄｒ、ｄｇを透過光の測定
値ｒ、ｇにそれぞれ加算することで補正後の輝度、

【００３４】

【数３】ｒ_new＝ｒ＋ｄｒｇ_new＝ｇ＋ｄｇを得ることができる。なお、ｂは基準とした値であるか
ら、ｂ_new＝ｂである。

【００３５】次に、基準とされたｂの輝度に対するｒ
_newとｇ_newの輝度比

【００３６】

【数４】ｒ_new／ｂｇ_new／ｂを求め（ステップＳ７）、図３に示す輝度比座標にあて
はめてびん色を決定する（ステップＳ８）。

【００３７】この輝度比座標は、予めデータテーブルと
して制御装置２２に入力されているものである。

【００３８】そして、その色認識結果を選別装置３に出
力して、びんを色別に選別回収する（ステップＳ９）。

【００３９】以上のようなステップＳ１〜Ｓ９の作用を
すべてのびんについて実行する（ステップＳ１０）。

【００４０】ここで、具体的な値をあてはめて説明する
と、照明装置２３の照射光の当初のＲ、Ｇ、Ｂの平均輝
度が、

【００４１】

【数５】Ｒａ＝２００Ｇａ＝２００Ｂａ＝２００であったが長期の使用により以下のように変化したと仮
定した場合、

【００４２】

【数６】Ｒａ＝１００Ｇａ＝１８０Ｂａ＝２００

【００４３】びんが搬送されてきてカメラ２１で撮像さ
れた透過光のｒ、ｇ、ｂが、照明装置２３の照射光が上
記Ｒａ＝２００、Ｇａ＝２００、Ｂａ＝２００であった
なら、

【００４４】

【数７】ｒ＝１００ｇ＝８０ｂ＝６０と測定され、このびんの色は赤系統の色と認識されるは
ずであるが、実際は、上述したように照明装置２３の照
射光がＲａ＝１００、Ｇａ＝１８０、Ｂａ＝２００であ
るため、ｒ、ｇ、ｂは、

【００４５】

【数８】ｒ＝５０ｇ＝７２ｂ＝６０と測定されることになって、びんの色は緑系統の色と認
識されてしまうことになる。

【００４６】そこで、Ｂａ、ｂを基準として上述した補
正を行うと、

【００４７】

【数９】ｄＲ＝Ｂａ−Ｒａ＝２００−１００＝１００ｄＧ＝Ｂａ−Ｇａ＝２００−１８０＝２０となり、これにより、

【００４８】

【数１０】ｄｒ＝ｄＲ×ｒ／Ｒａ＝１００×５０／１００＝５０ｄｇ＝ｄＧ×ｇ／Ｇａ＝２０×７２／１８０＝８となる。よって、補正後の値は、

【００４９】

【数１１】ｒ_new＝ｒ＋ｄｒ＝５０＋５０＝１００ｇ_new＝ｇ＋ｄｇ＝７２＋８＝８０ｂ_new＝ｂ＝６０となり、びんの色は赤系統の色と認識される。

【００５０】次に、基準とされたｂに対するｒ_newとｇ
_newの輝度比ｒ_new/b、ｇ_new/bをそれぞれ求め、この
値を図３に示す輝度比座標にあてはめてびん色を決定す
る。

【００５１】なお、本例ではＢを基準にして説明した
が、Ｒ、もくしはＧを基準にして上述した補正を行って
も同様の結果が得られる。

【００５２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、前
記照明装置からびんを介さずに得た照射光からこの照射
光の三原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の各輝度を読み取り、この読
み取ったＲ、Ｇ、Ｂのうちのどれか一色の輝度を基準と
し、該基準の輝度と他の色の輝度との差を測定し、続い
て、びん色を認識しようとするびんを透過した透過光か
らこの透過光の三原色（ｒ、ｇ、ｂ）の各輝度を読み取
り、この読み取ったｒ、ｇ、ｂの輝度うち前記Ｒ、Ｇ、
Ｂの基準とした同色の色の輝度を基準として、前記Ｒ、
Ｇ、Ｂの輝度差に基づいて他の色の輝度の補正を行い、
この補正された補正値によりびん色を認識するため、照
明装置から照射される光の色が長期的な使用により変化
したとしても、この変化に応じて透過光のｒ、ｇ、ｂに
補正を加えることで、常に正確なびん色の認識を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るびん色認識方法を適用したびんの
色選別システムの概略構成を示す側面図である。

【図２】本発明に係るびん色認識方法を適用したびんの
色選別システムの概略構成を示す平面図である。

【図３】びん色認識用輝度比座標図である。

【図４】びんがないときのＲ、Ｇ、Ｂの輝度分布図であ
る。

【図５】びんのあるときのＲ、Ｇ、Ｂの輝度分布図であ
る。

【図６】本発明のびん色認識方法を説明するフロー図あ
る。

【符号の説明】

２色認識装置２１カメラ２２制御装置２３照明装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者平田光明神奈川県横浜市鶴見区尻手３丁目２番43号新明和工業株式会社特装車事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】照明装置からびんに光りを照射し、その
透過光を利用してびんの色を認識するびん色認識方法に
おいて、前記照明装置からびんを介さずに得た照射光からこの照
射光の三原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の各輝度を読み取り、この
読み取ったＲ、Ｇ、Ｂのうちのどれか一色の輝度を基準
とし、該基準の輝度と他の色の輝度との差を測定し、続いて、びん色を認識しようとするびんを透過した透過
光からこの透過光の三原色（ｒ、ｇ、ｂ）の各輝度を読
み取り、この読み取ったｒ、ｇ、ｂのうち前記Ｒ、Ｇ、
Ｂの基準とした同色の色の輝度を基準として、該Ｒ、
Ｇ、Ｂの測定結果（輝度差）に基づいて他の色の輝度の
補正を行い、この補正された各輝度値によりびん色を認識することを
特徴とするびん色認識方法。