JPH067070B2 - Color determination device - Google Patents

Color determination device

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JPH067070B2
JPH067070B2 JP60104877A JP10487785A JPH067070B2 JP H067070 B2 JPH067070 B2 JP H067070B2 JP 60104877 A JP60104877 A JP 60104877A JP 10487785 A JP10487785 A JP 10487785A JP H067070 B2 JPH067070 B2 JP H067070B2
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sensor
color
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sub
computer
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和夫 山羽
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、対象物体までの距離が変化しても色判定を行
うことが可能な色判定装置に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a color determination device capable of performing color determination even when the distance to a target object changes.

[従来の技術] 物体色を測色する手法には、分光測色法と刺激値測色法
がある。前者の手法では、単色光を用いて各波長ごとの
データを求めることができ、且つCIEで規定されてい
るL***表色系を使用して、確度の高い色差(Δ
*)表示をすることができる反面、製造コストも高
く、装置も大がかりとなって、一般の生産ラインには適
用しにくい。これに対して、後者の手法は、そのセンシ
ングデバイスに色受光用フォトダイオードが用いられて
いるため、簡単な色識別が求められている生産ラインに
は数多く応用されている。このなかには、前者と同じく
色差表示させるようにしたものもあるが前者(ΔE*は1
/100のレベル)と比べて1桁以上悪く、測色という点で
は性能は良くない。しかしながら、システムが簡単でデ
バイス自体も安価なため、一般の色判別工程にもよく用
いられている。
[Prior Art] As a method of measuring the color of an object, there are a spectroscopic colorimetric method and a stimulus value colorimetric method. In the former method, it is possible to obtain data for each wavelength by using monochromatic light, and by using the L * a * b * color system specified by CIE, highly accurate color difference (Δ
Although E * ) can be displayed, the manufacturing cost is high and the device is large, which makes it difficult to apply to a general production line. On the other hand, the latter method is applied to many production lines where simple color identification is required because a color light receiving photodiode is used for the sensing device. Some of these are designed to display color difference like the former, but the former (ΔE * is 1
Compared to (/ 100 level), the performance is not good in terms of colorimetry. However, since the system is simple and the device itself is inexpensive, it is often used in a general color discrimination process.

後者のこの刺激値測色法の問題点についてさらに詳細に
説明する。
The latter problem of this stimulus colorimetric method will be described in more detail.

色受光用フォトダイオードを用いた刺激値測色法は、そ
の色判別精度を向上させる目的で、 外界光を遮断、 物体表面の照度が10000〜300001x、 光源と物体までの距離および物体から受光部までの
距離を規定、 等の条件下で測色されていた。これらの条件下でセンサ
を使用した場合、その実用化において以下の問題点が生
じている。
The stimulus colorimetry method using a photodiode for color light reception is designed to improve the accuracy of color discrimination by blocking external light, the illuminance on the object surface is 10000 to 300001x, the distance between the light source and the object, and the light receiving unit from the object. The color was measured under conditions such as specifying the distance to. When the sensor is used under these conditions, the following problems occur in its practical use.

の条件は、外乱光を防ぐために、測定する物体表面を
完全に外界から光学的に隔離する必要があるためであ
り、その意味でセンサ部と物体が接触しているような状
態となる。色センサを含めて、視覚センサとは、元来、
物体から離れた位置でセンシングするのが一般的であ
る。接触式では、計測する際、対象物体に傷をつけた
り、汚れを付着させたりする危険性があり、したがって
可能な限り非接触条件で測色するのが好ましい。もっと
も、非接触状態といっても、それは色判別精度と相関が
ある。一般には、照度面を10000〜300001xという高い照
度条件下で照射し、外界光による色受光素子の光起電流
の比率を極力小さくしたり、生産ライン自体を暗箱に入
れてしまうなどの措置がとられている。
The condition is because the surface of the object to be measured must be completely optically isolated from the outside in order to prevent ambient light, and in that sense, the sensor section and the object are in contact with each other. Visual sensors, including color sensors, are originally
Generally, sensing is performed at a position away from the object. In the contact type, there is a risk of scratching or attaching dirt to the target object during measurement, and therefore it is preferable to measure the color under non-contact conditions as much as possible. However, even in the non-contact state, it has a correlation with the color discrimination accuracy. In general, measures such as irradiating the illuminance surface under high illuminance conditions of 10000 to 300001x to minimize the ratio of the photocurrent of the color light receiving element due to external light or putting the production line itself in a dark box are taken. Has been.

次に、の条件により10000〜300001xという高照度下に
ある物体のセンシングを行う場合、受光素子の経年変化
が起き易く、センサの性能劣化につながる虞れがある。
また、人間の場合の比色条件は、一般には500〜15001x
で行われており、測色センサもできる限りこの比色条件
に近くなるように設計するのが好ましい。
Next, when the object under high illuminance of 10000 to 300001x is sensed under the condition of 1, the aging of the light receiving element is likely to occur, which may lead to deterioration of the performance of the sensor.
The colorimetric conditions for humans are generally 500 to 15001x.
The colorimetric sensor is preferably designed to be as close to this colorimetric condition as possible.

の条件においては、例えば距離が数mm変化すると、色
判定の誤り率が多くなるのが現状であり、改善しなけれ
ばならない問題である。
Under the above condition, for example, if the distance changes by several mm, the error rate of color determination increases at present, which is a problem that must be improved.

[発明が解決しようとする問題点] 本発明は、これらの色受光素子を用いて色判定をする場
合の欠点を改善することを目的としてなされたものであ
り、特に、蛍光ランプ等の一般的な照明装置による照明
下において、色判定すべき対象物体との間の距離がある
程度変動しても、その色判定を行うことができる色判定
装置を得ることを目的とするものである。
[Problems to be Solved by the Invention] The present invention has been made for the purpose of ameliorating the drawbacks in the case of performing color determination using these color light receiving elements, and in particular, general fluorescent lamps and the like have been proposed. It is an object of the present invention to provide a color determination device capable of performing color determination even if the distance to a target object to be subjected to color determination changes to some extent under illumination by another illumination device.

[問題点を解決するための手段] 上記目的を達成するため、本発明においては、測色対象
物体に任意の距離だけ離して配置するセンサと、このセ
ンサの出力を処理する計算機を備え、上記センサは、
X,Y,Zの3刺激値に感度を有する受光素子によって
形成した三色分解形主センサと、可視光に感度を有する
受光素子によって形成した副センサによって構成し、上
記計算機は、主センサによって検出された3刺激値から
得られる色度値、副センサの出力、及びその副センサの
出力と赤の成分Xとの比をカラー判定の項目とし、それ
らのうちの少なくとも複数の項目を計算機のメモリにあ
らかじめ記憶させた値と比較することにより色判定を行
う機能を具備させた、という手段を採用している。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention includes a sensor which is arranged at an arbitrary distance from an object to be colorimetric, and a computer which processes an output of the sensor. The sensor is
The three-color separation type main sensor formed by a light-receiving element having sensitivity to tristimulus values of X, Y, and Z, and the sub-sensor formed by a light-receiving element having sensitivity to visible light are used. The chromaticity value obtained from the detected tristimulus values, the output of the sub sensor, and the ratio of the output of the sub sensor and the red component X are used as the items for color determination, and at least a plurality of these items are calculated by the computer. It employs a means of providing a function of making color judgment by comparing with a value stored in advance in a memory.

[作 用] このような構成を有する色判定装置においては、測色対
象物体の位置に白色面をおき、蛍光ランプ等で照明しな
がら、センサと白色面との間の距離lを適当な範囲で移
動させたときの3刺激値の値、副センサの出力を計算機
に取り込み、同様にして、任意の色材を見せた場合のセ
ンサ出力も、距離lを変えて求め、それらによって得ら
れたカラー判定項目、即ち、3刺激値から得られる色度
値、副センサの出力、及びその副センサの出力と赤の成
分Xとの比を計算機のメモリに貯える。
[Operation] In the color determination device having such a configuration, the white surface is placed at the position of the color measurement target object, and the distance l between the sensor and the white surface is set within an appropriate range while illuminating with a fluorescent lamp or the like. The values of the three stimulus values and the outputs of the sub-sensors obtained when the color sensor was moved with were taken into a computer, and the sensor output when an arbitrary color material was shown was obtained by changing the distance 1 in the same manner. The color judgment item, that is, the chromaticity value obtained from the tristimulus value, the output of the sub sensor, and the ratio of the output of the sub sensor and the red component X are stored in the memory of the computer.

而して、測色対象物体については、主センサによる3刺
激値及び副センサの出力を検出し、それらによって得ら
れたカラー判定項目のうちの少なくとも複数の項目を、
計算機のメモリにあらかじめ記憶させた値と比較するこ
とにより、色判定を行うものである。
Thus, for the color measurement target object, at least a plurality of items of the color determination items obtained by detecting the tristimulus value by the main sensor and the output of the sub sensor,
The color judgment is performed by comparing with the value stored in advance in the memory of the computer.

[実施例] 第1図は本発明の実施例の構成を示すものである。[Embodiment] FIG. 1 shows a configuration of an embodiment of the present invention.

同図に示すように、測色対象物体(以下、物体とい
う。)1は暗箱2内に置く。但し、暗箱といってもそれ
程厳密に外光を遮断するものではない。この物体1から
適当な距離を置いた場所に、蛍光ランプ等の照明装置3
を置く。さらに、物体1の前方に、任意の距離lだけ離
して、センサ台5に載せたセンサ4を設置する。このセ
ンサ4の出力は、電気処理回路において処理し、計算機
に入力される。
As shown in FIG. 1, a colorimetric object (hereinafter referred to as “object”) 1 is placed in a dark box 2. However, the dark box does not strictly block external light. An illumination device 3 such as a fluorescent lamp is placed at a suitable distance from the object 1.
Put. Further, the sensor 4 mounted on the sensor base 5 is installed in front of the object 1 at an arbitrary distance l. The output of the sensor 4 is processed by an electric processing circuit and input to a computer.

次に、上記センサ4等の構成及び作用について詳細に説
明する。
Next, the configuration and operation of the sensor 4 and the like will be described in detail.

第2図は、センサ4を物体1の方向から見た状態を示す
ものである。このセンサ4は、円筒形状をした縁枠11の
中心部に配置され、SnO2-Siチップ12上に、三色分解形
主センサ13と、その副センサである受光センサ14が、パ
ターン形成されている。この縁枠11は、照明装置3から
の直接光が主センサ13及び受光センサ14に入光しないよ
うにするために設けてあり、もし、シェルタ等で蛍光ラ
ンプの周りを覆い、物体1の表面にのみ蛍光ランプの光
が照射されるような構造とするならば、特にその縁枠11
は必要としない。
FIG. 2 shows a state in which the sensor 4 is viewed from the direction of the object 1. This sensor 4 is arranged at the center of a cylindrical edge frame 11, and a three color separation type main sensor 13 and a light receiving sensor 14 which is its sub sensor are patterned on a SnO 2 -Si chip 12. ing. The edge frame 11 is provided to prevent direct light from the lighting device 3 from entering the main sensor 13 and the light receiving sensor 14, and if the shelter or the like covers the periphery of the fluorescent lamp, the surface of the object 1 is covered. If the structure is such that only the light of the fluorescent lamp is irradiated to the inside, especially the edge frame 11
Does not need.

第2図における主センサ13は、X,Y,Zの3刺激値に
感度を有する受光素子であり、副センサ14は可視光に感
度を有する受光素子である。
The main sensor 13 in FIG. 2 is a light receiving element having sensitivity to tristimulus values of X, Y, and Z, and the sub sensor 14 is a light receiving element having sensitivity to visible light.

主センサ13と副センサ14の位置は、可能な限り近接させ
て設置した方がよい。この配置に関し、第2図において
は、三色分解形の色受光素子のように描いているが、各
センサがどの位置にあっても構わない。さらに、SnO2-S
iチップ12上で主センサ13及び副センサ14を集積化する
ことができるが、これも、ディスクリートな光素子、例
えばフォトダイオードであってもよい。但し、可能な限
り近接させた方が判別能力が上る。また、その場合に
は、同一ロットの光素子を使用する必要がある。
The main sensor 13 and the sub sensor 14 should be installed as close to each other as possible. With respect to this arrangement, in FIG. 2, it is drawn like a three-color separation type color light receiving element, but each sensor may be located at any position. In addition, SnO 2 -S
The main sensor 13 and the sub sensor 14 can be integrated on the i-chip 12, but this may also be a discrete optical element, for example a photodiode. However, the discriminating ability is improved when they are brought as close as possible. In that case, it is necessary to use the optical elements of the same lot.

第3図には、計算機まで含めた電気処理回路例を示す。FIG. 3 shows an example of an electric processing circuit including a computer.

主センサ13で受光されたX,Y,Zの3刺激値に対応す
る光起電流は、単に一つの電気処理回路しか図示してい
ないが、それぞれ別個の電気処理回路に入力され、即
ち、それぞれ電流−電圧変換回路で電圧に変化されたあ
と、増幅器を経由して、蛍光ランプの商用周波数(50H
z)による変動成分である100Hzをカットするための低域
通過回路に入力され、さらに出力電圧値を校正する増幅
器に入って、それぞれの校正が行われる。なお、校正の
詳細等については後述する。また、電気処理回路の最終
段の増幅器の出力は、A/D変換器を介して計算機に入
力される。
The photocurrents corresponding to the tristimulus values of X, Y, and Z received by the main sensor 13 are input to separate electric processing circuits, that is, only one electric processing circuit is shown, that is, respectively. After being converted to a voltage by the current-voltage conversion circuit, the commercial frequency of the fluorescent lamp (50H
It is input to the low-pass circuit for cutting 100Hz which is the fluctuation component due to z), and further enters the amplifier that calibrates the output voltage value, and each calibration is performed. The details of the calibration will be described later. Further, the output of the amplifier at the final stage of the electric processing circuit is input to the computer via the A / D converter.

上記電気処理回路は、副センサ14についても同様の構成
をとっているので、副センサ14の電気処理回路について
はその説明を省略する。
Since the electric processing circuit has the same configuration as that of the sub sensor 14, the description of the electric processing circuit of the sub sensor 14 is omitted.

次に、上述の各装置の機能及びそれらによる色判定の態
様について説明する。
Next, the function of each of the above-described devices and the mode of color determination by them will be described.

まず、蛍光ランプ等の照明装置3を任意の場所に設置し
たのち、基準となる白色面を第1図の物体位置に置き、
物体位置からlだけ離れた場所にあるセンサ4からのそ
れぞれの出力値を、電気処理回路を通して計算機に取り
込む。このとき、主センサ13のX,Y,Zの3刺激値に
対応する出力が同レベルになるように、第3図の低域通
過回路の後段の増幅器でレベル設定を行う。計算機で
は、この出力値を受けて、以下の色度値の計算を行う。
First, after installing the illuminating device 3 such as a fluorescent lamp in an arbitrary place, the reference white surface is placed at the object position in FIG.
Each output value from the sensor 4 located at a distance of 1 from the object position is taken into a computer through an electric processing circuit. At this time, the level of the main sensor 13 corresponding to the three stimulus values of X, Y, and Z is set to the same level by the amplifier at the latter stage of the low-pass circuit in FIG. The calculator receives the output value and calculates the following chromaticity value.

上式のうち、前二式が一般に色を評価するためによく行
われているx,y色度座標のxとy(x軸、y軸)に対
応する。物体が白色の場合には、x=y=zであるた
め、x=0.33,y=0.33となる。
Of the above equations, the former two equations correspond to x and y (x axis, y axis) of x, y chromaticity coordinates that are commonly used for evaluating colors. When the object is white, x = y = z, so that x = 0.33 and y = 0.33.

次に、この状態で物体1を白色から他の任意の色材に変
更して、その色をセンサ4に対して提示し、それぞれの
色に対するx,yを算出し、数回のサンプルを行うこと
によってばらつきを調べ、その範囲を閾値として設定
し、計算機に記憶させておく。実験では、電流−電圧変
換回路にFET入力型、低オフセット電圧タイプの増幅
器(入力インピーダンス1TΩ、入力オフセット電圧
0.5mV以下)を用い、その後段の回路も低オフセット
電圧を有する増幅器を使用し、かつ抵抗、コンデンサも
ばらつきの極力小さい部品を用いた場合、30色以上の色
判定が可能であることがわかった。
Next, in this state, the object 1 is changed from white to another arbitrary color material, the color is presented to the sensor 4, x and y for each color are calculated, and several times of sampling are performed. By doing so, the variation is checked, the range is set as a threshold value, and it is stored in the computer. In the experiment, an FET input type, low offset voltage type amplifier (input impedance 1 TΩ, input offset voltage 0.5 mV or less) is used for the current-voltage conversion circuit, and a circuit at the subsequent stage also uses an amplifier having a low offset voltage, Moreover, it was found that the color judgment of more than 30 colors is possible when using the parts with the smallest variation in resistance and capacitor.

一方、第1図における物体1からセンサ4までの距離l
は一般的に変化が大きく、即ちある生産ラインに次々と
流れてくる部品等には、当然数mm以上の位置のずれがあ
ることが想定される。むろん、距離の変化量によっても
異るが、例えば、その変化量が70mmから240mm程度であ
る場合、現状の判別装置ではほとんど判定ができない。
それは、センサそのものの相対分光特性、感度とか、物
体1の明度等が変るためであり、あるAという色を見せ
た場合、計算機出力値x,yのばらつきが大きく、
Aという色であることを判定をするのが不可能になるた
めである。
On the other hand, the distance l from the object 1 to the sensor 4 in FIG.
In general, it is expected that there will be large changes, that is, parts that flow one after another in a certain production line will naturally have a positional deviation of several mm or more. Of course, although it depends on the amount of change in the distance, for example, when the amount of change is about 70 mm to 240 mm, it is almost impossible to make a determination with the existing discriminating apparatus.
This is because the relative spectral characteristics and sensitivity of the sensor itself, the brightness of the object 1, etc. change, and when a certain color A is shown, the computer output values x A and y A vary greatly,
This is because it becomes impossible to determine that the color is A.

前記副センサ14は、このような問題に対処するためのも
ので、この副センサ14を用いることにより、少なくとも
13色以上の判別を、蛍光ランプ下で、しかもl=70〜24
0mmの範囲で行わせることができる。
The sub sensor 14 is for coping with such a problem, and by using the sub sensor 14, at least
13 colors or more can be discriminated under a fluorescent lamp, and l = 70 to 24
It can be performed in the range of 0 mm.

ここで、副センサ14の作用についてさらに詳細に説明す
る。
Here, the operation of the sub sensor 14 will be described in more detail.

前述したように、第1図の物体1の位置に白色面をお
き、蛍光ランプ等の照明装置3で照明しながら、距離l
を、l=70〜240mmの範囲で移動させたときのX,Yの
値を計算機に取り込む際に、副センサ14の出力をも求
め、同様にして、任意の色材からなる物体1を見せた場
合の副センサ14の出力も、同様に距離lを変えて求め、
それらを計算機のメモリに貯える。副センサ14の出力
は、X,Y,Zの3刺激値を総計した値にほぼ比例する
ものであるが、この副センサ出力を用いることにより、
より正確な値を得ることができる。
As described above, a white surface is placed at the position of the object 1 in FIG.
, When the values of X and Y when moved within the range of l = 70 to 240 mm are taken into the computer, the output of the sub sensor 14 is also obtained, and similarly, the object 1 made of an arbitrary color material is shown. Similarly, the output of the sub sensor 14 in the case of
Store them in the computer's memory. The output of the sub-sensor 14 is approximately proportional to the total value of the three stimulus values of X, Y and Z. By using this sub-sensor output,
More accurate value can be obtained.

生産ライン等における実際の色計測時においては、ベル
トコンベヤ等で流れてくる色材について、上記副センサ
14の出力に基づいて常に明度レベルを監視し、それが計
算機のメモリに貯えたl=70〜240mmの範囲における副
センサの出力レベルの範囲をこえた場合には、色判定不
能信号を出力させる。
At the time of actual color measurement on the production line etc., for the color material flowing on the belt conveyor etc., the above sub sensor
The brightness level is constantly monitored based on the output of 14 and when it exceeds the range of the output level of the sub-sensor in the range of l = 70 to 240 mm stored in the memory of the computer, the color determination impossible signal is output. .

また、主センサ13によって検出されるX,Y,Zの3刺
激値から求めたx,yの値及び副センサ14の出力と、あ
らかじめ閾値が設けられて計算機のメモリ内に貯えられ
たそれらの値とを比較することによって、色材の色判定
を行う。この比較を行うにあたり、距離lを変えた場合
の副センサの出力は、その色における明度情報である
が、この明度を閾値設定し、カラー判定の項目に使用す
ることによって、10色以上の色の判定が可能となる。
In addition, the values of x and y obtained from the tristimulus values of X, Y, and Z detected by the main sensor 13 and the output of the sub sensor 14, and those stored in the memory of the computer with a threshold value set in advance. The color of the coloring material is determined by comparing the value with the value. In performing this comparison, the output of the sub-sensor when the distance 1 is changed is the lightness information for that color. By setting this lightness as a threshold value and using it as an item for color determination, 10 or more colors Can be determined.

さらに、判定色数を増加させるため、青系統の色の判別
数を増すように配慮している。その方法について説明す
ると、青系統は、センサの絶対感度も低く、比較的判定
しにくい色であり、例えば「紫がかった青」と「青」を
判別するとき、単にx,yのうちのxの値(赤系統)の
みでは判別が困難である。この理由は、x,yの値がす
べて相対値であり、(x+y+z=1であり、例えばx
の値が小さくなれば、相対的にy,zの値が大きくな
る。)青、紫とも、青の成分が非常に強調されて出てき
て、赤の成分にそれ程差が生じないからである。
Furthermore, in order to increase the number of judgment colors, consideration is given to increase the number of judgments of blue colors. Explaining the method, the blue system has a relatively low absolute sensitivity of the sensor and is a color that is relatively difficult to determine. For example, when determining “purple blue” and “blue”, x of x and y is simply determined. It is difficult to discriminate only by the value of (red line). The reason for this is that the values of x and y are all relative values, and (x + y + z = 1).
As the value of becomes smaller, the values of y and z become relatively larger. This is because the blue component appears very emphasized in both blue and purple, and the red component is not so different.

この状況をカバーするため、本発明では副センサ14の出
力Sと赤の成分Xとの比をとり、これを青、紫系統の判
別の基準として使用するようにしている。主センサ13及
び副センサ14での検出によって得られる上記比と、あら
かじめ計算機のメモリに貯えられた値との比較は、勿
論、その計算機において行うことになる。而して、紫成
分が多くなればなる程、X/Sが大きくなる。この値を判
別の基準とすることによって、蛍光ランプのような通常
の照明下で、センサ4と物体1の距離を70〜240mmに変
えても、13色以上の色の判定をすることができる。
In order to cover this situation, in the present invention, the ratio between the output S of the sub sensor 14 and the red component X is taken and used as a reference for discrimination between blue and purple systems. Of course, the comparison between the ratio obtained by the detection by the main sensor 13 and the sub sensor 14 and the value previously stored in the memory of the computer will be performed by the computer. Thus, the greater the purple component, the greater the X / S. By using this value as a reference for determination, it is possible to determine 13 or more colors even if the distance between the sensor 4 and the object 1 is changed to 70 to 240 mm under normal illumination such as a fluorescent lamp. .

第1表に、対象色を13色としたときの判定項目について
記す。x,y,z及びS,X/Sの全ての値を計算機のプ
ログラム内に記憶させておけばよいが、プログラムが長
くなるので、判定項目を極力抑えた方がよい。第1表に
おける○印は、同表の各色を判別するのに実際に使用さ
れた判定項目を示している。これらの○印は、判定時間
を極力減らす目的で実験により求めたものである。
Table 1 shows the judgment items when the target color is 13 colors. All values of x, y, z and S, X / S may be stored in the program of the computer, but since the program becomes long, it is better to suppress the judgment items as much as possible. The ∘ mark in Table 1 indicates the judgment items actually used to distinguish each color in the table. These circles are obtained by experiments for the purpose of reducing the determination time as much as possible.

従って、各種物体の色判定に際しては、あらかじめ、電
気処理回路(第1図)を通して得られる第1表の白から
青までの各判定項目の上下限値、即ち、同表の白から青
までの各色について、センサ4と物体1との距離を下限
(70mm)から上限(240mm)まで変えて、同表の○印の
判定項目における上限及び下限の各値を計算機のメモリ
に記憶させておき、次に、実際の判定においては、主セ
ンサ及び副センサの出力から得られる5個の判定項目の
各値が、計算機のメモリに記憶させたいずれの色の○印
の判定項目における上下限値の範囲にあるかを調べるこ
とで、物体の色が極めて簡便な方法により同定される。
Therefore, in the color determination of various objects, the upper and lower limit values of each determination item from white to blue in Table 1 obtained through the electric processing circuit (FIG. 1) in advance, that is, from white to blue in the table, For each color, the distance between the sensor 4 and the object 1 is changed from the lower limit (70 mm) to the upper limit (240 mm), and the upper and lower limits of the judgment items marked with ○ in the table are stored in the memory of the computer. Next, in the actual judgment, the values of the five judgment items obtained from the outputs of the main sensor and the sub sensor are the upper and lower limit values of the judgment items marked with a circle of any color stored in the memory of the computer. By checking for range, the color of the object is identified in a very simple way.

第4図ないし第8図は、実験の結果を示すもので、蛍光
ランプによる照明下において、上記距離lを変えなが
ら、13色の色材をみせたときの、R,G,B,S,及び
X/Sを示している。これらの図によってわかるよう
に、例えば、第4図のデータを用いれば、赤を他の色と
比較的容易に判別できるが、黄色とピンクを判別するこ
とが困難であり、これに対して第5図や第6図のデータ
を利用すれば、その黄色とピンクの判別を容易に行うこ
とができる。しかしながら、R,G,Bのみでは多数の
色を判別することが困難であり、判別項目としてS及び
X/Sを付加することにより、青と紫等を含む判別の能
力を高め得ることがわかる。
FIG. 4 to FIG. 8 show the results of the experiment, in which R, G, B, S, when 13 color materials are shown under the illumination of the fluorescent lamp while changing the distance l. And X / S are shown. As can be seen from these figures, for example, using the data in FIG. 4, red can be distinguished from other colors relatively easily, but it is difficult to distinguish yellow and pink. By using the data in FIGS. 5 and 6, it is possible to easily discriminate between yellow and pink. However, it is difficult to discriminate a large number of colors only with R, G, and B, and it is understood that the discrimination ability including blue and purple can be enhanced by adding S and X / S as discrimination items. .

一般に、色度値は上記主センサの出力のみから得ること
ができるが、センサと計測物体との間の距離が制限され
る結果、距離が変動することで判定不可能になったり、
必要以上に光源の照度をあげる必要性も出てくる。本発
明は、上記手段によりこの問題をも解決したものであ
る。
Generally, the chromaticity value can be obtained only from the output of the main sensor, but as a result of the distance between the sensor and the measurement object being limited, it becomes impossible to make a determination due to a change in the distance,
There is a need to increase the illuminance of the light source more than necessary. The present invention solves this problem by the above means.

即ち、色度値を求める際、一般的には、X+Y+Zが全
光量のどこく扱われているが、これは全光量ではない。
また、X/(X+Y+Z)は、求めた値を無名数として
扱うために便宜的に求めるものである。そして、全光量
を示す副センサと主センサの赤成分の出力の比X/S
は、X/(X+Y+Z)と値が異なってくるのは明らか
である。ここで、赤の出力を対象としているのは、赤成
分の出力が大きいこと、胃などでの判定では赤の微妙な
差が効いてくるからである。
That is, when obtaining the chromaticity value, X + Y + Z is generally treated as a part of the total light amount, but this is not the total light amount.
Further, X / (X + Y + Z) is conveniently calculated because the calculated value is treated as an anonymous number. Then, the ratio X / S of the outputs of the red component of the sub sensor indicating the total light amount and the main sensor
Is obviously different from X / (X + Y + Z). Here, the reason why the output of red is targeted is that the output of the red component is large, and a subtle difference of red is effective in the determination in the stomach or the like.

さらに、第4図〜第8図のように、実際に差が発生して
いる比較項目を色判定項目として加えることにより、各
項目の上限値及び下限値の範囲を大きく取ることがで
き、従って測定条件に対する冗長度が著しく向上し、蛍
光灯という悪い照明条件でも色判定が可能になる。
Further, as shown in FIG. 4 to FIG. 8, by adding a comparison item in which a difference actually occurs as a color determination item, it is possible to take a large range of the upper limit value and the lower limit value of each item. Redundancy with respect to measurement conditions is significantly improved, and color determination is possible even under bad lighting conditions such as fluorescent lighting.

[発明の効果] このような本発明の色判定装置によれば、蛍光ランプ等
の一般的な照明装置による照明下において、色判定すべ
き対象物体との間の距離がある程度変動しても、その色
判定を行うことができ、しかも比較的簡単で安価な装置
によってその色判定を行うことができる。
[Effects of the Invention] According to such a color determination device of the present invention, even if the distance to the target object to be subjected to color determination varies to some extent under illumination by a general illumination device such as a fluorescent lamp, The color determination can be performed, and the color determination can be performed by a relatively simple and inexpensive device.

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

第1図は本発明の実施例の構成図、第2図はセンサの正
面図、第3図は計算機まで含めた電気処理回路例を示す
ブロック図、第4図ないし第8図は本発明に関する実験
の結果を示す線図である。 1・・物体、 4・・センサ、 13・・主センサ、 14・・副センサ。
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of a sensor, FIG. 3 is a block diagram showing an example of an electric processing circuit including a computer, and FIGS. 4 to 8 relate to the present invention. It is a diagram which shows the result of an experiment. 1 ... Object, 4 ... Sensor, 13 ... Main sensor, 14 ... Sub sensor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】測色対象物体に任意の距離だけ離して配置
するセンサと、このセンサの出力を処理する計算機を備
え、上記センサは、X,Y,Zの3刺激値に感度を有す
る受光素子によって形成した三色分解形主センサと、可
視光に感度を有する受光素子によって形成した副センサ
によって構成し、上記計算機は、主センサによって検出
された3刺激値から得られる色度値、副センサの出力、
及びその副センサの出力と赤の成分Xとの比をカラー判
定の項目とし、それらのうちの少なくとも複数の項目を
計算機のメモリにあらかじめ記憶させた値と比較するこ
とにより色判定を行う機能を具備させたことを特徴とす
る色判定装置。
1. A sensor for arranging a color measurement target object at an arbitrary distance and a computer for processing the output of the sensor, wherein the sensor receives light having sensitivity to tristimulus values of X, Y and Z. The three-color separation type main sensor formed by the elements and the sub-sensor formed by the light receiving element having sensitivity to visible light, and the computer calculates the chromaticity value obtained from the tristimulus value detected by the main sensor and the sub-sensor. Sensor output,
And the ratio of the output of the sub-sensor and the red component X is used as the item for color determination, and a function for performing color determination by comparing at least a plurality of items with values stored in advance in the memory of the computer is provided. A color determination device characterized by being provided.
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JPS57204427A (en) * 1981-06-11 1982-12-15 Omron Tateisi Electronics Co Color discriminating element of 3 primary color separation
JPS57206836A (en) * 1981-06-16 1982-12-18 Omron Tateisi Electronics Co Color discriminating element

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