JPH08131964A - びんの色判別方法 - Google Patents

びんの色判別方法

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JPH08131964A
JPH08131964A JP30428294A JP30428294A JPH08131964A JP H08131964 A JPH08131964 A JP H08131964A JP 30428294 A JP30428294 A JP 30428294A JP 30428294 A JP30428294 A JP 30428294A JP H08131964 A JPH08131964 A JP H08131964A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 透明度の低いびんに対しても、常に精度よく
びんの色選別をする。 【構成】 ベルトコンベヤ2の側方にカラー撮像カメラ
7、9を配設させ、それぞれに対向して比較的強度又は
照度の高い光源6、比較的光強度又は照度の低い光源8
を配設する。透明度の低い中びんm2 は比較的強度の大
きい光源6の透過光により、カラー撮像カメラ7によ
り、これら透明度の低いびんの色を識別し、又、透明度
の高い中びんは比較的強度の低い光源8の前を通過する
ときにこの透過光により、カラー撮像カメラ9により、
これら比較的透明度の高いびんの色を確実に選別するこ
とができ、それぞれの色においてダイバータ11、1
2、13及び14を駆動させてこれに対応する収容箱1
4、15、16、17及び18に排出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は都市ごみのなかで、特に
リサイクル資源の対象となっているガラス廃びんの色判
別方法に関する。
【0002】
【従来の技術及びその問題点】現在、都市ごみの各ごみ
処理のなかでリサイクルの対象として特に廃びんが選別
されているが、例えば各色毎に分け、選別してこれらは
破砕してカレットとし新しい同色のびんを製造するのに
使用したり、あるいはあるびんについてはそのままメー
カーに供給するようにしているが、これらはすべて作業
者の肉眼によるか、あるいは不完全な色検知装置にたよ
らねばならなかった。
【0003】本出願人は上述の問題に鑑みて、先に自動
的に精度よく廃びんを色選別して効率よくリサイクルの
資源として使用し得る廃びんの選別装置を提供すること
を目的として、「所定の搬送路に沿ってびんを一本宛、
搬送する搬送機と、該搬送機の前記搬送路に沿って配設
された第1カラー撮像カメラと第2カラー撮像カメラ
と、該第1カラー撮像カメラに前記搬送路をはさんで対
向して配設され、高い光強度又は照度を有する第1光
源、前記第2カラー撮像カメラに前記搬送路をはさんで
対向して配設され低い光強度又は照度を有する第2光源
とを備え、前記第1カラー撮像カメラにより前方を通過
するびんで比較的透明度の小さいびんの色を判別し、前
記第2カラー撮像カメラにより、前方を通過するびんで
比較的透明度の大きいびんの色を判別させるようにした
ことを特徴とするびんの色選別装置」を提案した(特願
平6−163066号)。
【0004】これにより確かに第1カラー撮像カメラの
前方を通過するびんで透明度の比較的小さい茶色や黒色
のびんが高い光強度を受けてそのびんが例えば茶色であ
れば、茶色と判定され、黒色であれば黒色であると判定
され、茶色と黒色の識別を確実に行なうことができる。
又、第2カラー撮像カメラを通過するびんで比較的透明
度の高いびんで、例えば薄い青色のびんであれば、低い
光強度を受けてその色が薄くても青であると判断され、
他の比較的透明度の高いびんの色も確実に判別すること
ができる。従来はこれらの比較的透明度の高いびんで薄
青色や薄茶色及び比較的透明度の低いびんで黒色と茶色
とは識別し得なかったか、識別精度が悪かったが、これ
を確実に判別することができる。
【0005】然るに比較的透明度の高いびんの色を識別
するのに、低い光強度、又は照度を有する第2光源とし
て、例えば蛍光灯を用いているが、ある場合には同じ蛍
光灯であるにも関わらず、透明度の高いびんで薄青色と
薄茶色の判別を過ったり、あるいは不定色として誤判別
する場合があった。
【0006】
【発明が解決しようとする問題点】本発明は上述の問題
に鑑みてなされ、比較的透明度の高いびんであっても、
常に確実にその色を判定することのできるびんの色の判
別方法を提供することを目的とする。
【0007】
【問題点を解決するための手段】以上の目的は、一本
宛、所定の搬送路に沿って搬送されるびんに、該搬送路
の側方に配設される光源からの光線を透過させ、この透
過光をカラー撮像カメラで受け、I=(R+G+B)/
3、r=R/I及びg=G/I(I:輝度、r:赤成分
比率、g:緑成分比率)のパラメータからびんの色を判
別する方法において、周囲条件の所定以上の変化時又は
所定時間毎に前記光源からの光線を、びんを介さずに前
記カラー撮像カメラにより直接受け、前記I、r及びg
のパラメータを測定し、先の測定時からの変化量に応じ
てびんの色を判定する基準範囲を変化させるようにした
ことを特徴とするびんの色判別方法、によって達成され
る。
【0008】
【作用】I=(R+G+B)/3、r=R/I、g=G
/Iのパラメータからびんの色を判別するのであるが、
周囲条件の所定以上の変化時、例えば初期の色テーブル
設定時の温度が10度であり、これを30度の周囲環境
で使用する場合には、同光源からの光線をびんを介さ
ず、直接カラー撮像カメラで受け、上記I、r、gのパ
ラメータを測定し、この測定値に基いてびんの色を判定
する基準範囲を同量だけ変化させる。これにより、同光
源を用いても同一のびんに対しては間違いなく、その色
を判定することができる。単に判定する基準範囲を設定
し直すのみであるから、極めて容易にびんの色の判別を
常に確実に行なうことができ、特に比較的透明度の高い
びんに対しては低い照度又は強度の蛍光灯を用いている
が、このような光源に対しても常に確実にびんの本来の
色を判別することができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例によるびんの色判別方
法について図面を参照して説明する。
【0010】図において、本実施例のびんの色選別装置
は全体として1で示され、びんの搬送ベルトコンベヤ2
ではベルト5が駆動ローラ3及び従動ローラ4に巻装さ
れており、従動ローラ4には同心的にエンコーダEが取
り付けられている。図2に明示されるようにベルトコン
ベヤ2の両側にはそれぞれ相対向してカラー撮像カメラ
7、9及び第1光源6及び第2光源8が配設されてい
る。第1光源6の光強度もしくは照度は高く、第2光源
8の光強度もしくは照度は低い。カラー撮像カメラ7、
9の撮像信号はコンピュータ10に供給され、公知のカ
ラー撮像カメラの出力である、色差信号R(Red)、
G(Green)、B(Blue)を形成し、このカメ
ラ7、9の前を通過するびんの色を演算するように構成
されている。更にこのベルトコンベヤ2の下流側の一側
方にダイバータ11、12、13及び14が配設されて
おり、これらは駆動軸11a、12a及び14aにより
コンピュータ10の出力信号を受けて一点鎖線で示すよ
うな位置を取るように構成されている。これらダイバー
タ11、12、13及び14に対向して各色別にびんを
収容する収容箱15、16、17及び18が配設されて
おり、又、このベルトコンベヤ2の排出端にはいづれの
色にも選別されないか、あるいは透明無色のびんを収容
すべく、収容箱19が配設されている。パルスエンコー
ダEは従動ローラ4の回転数を測定し、びんの搬送距離
を演算するためにコンピュータ10にそのパルス出力が
供給される。
【0011】本実施例のコンピュータ10は上述したよ
うにカメラ7、9からRGB信号を受け、以下のような
演算を行なうのであるが、本実施例の方式としてはカメ
ラ9から取り込んだ色画像信号(RGB表色系)をIr
g表色系に変換して計測判定を行なう。Irg表色系は
判定対象色が周囲照度の変化に影響されにくく、RGB
の3つのパラメータから次式によって求めることにして
いる。
【0012】輝度信号I=(R+G+B)/3、赤成分
(赤成分比率)r=R/I、緑成分(緑成分比率)g=
G/I
【0013】本実施例では光源8の光線を第2撮像カメ
ラ9が直接、受け、上記パラメータが測定されるのであ
るが、図3で示すようなウインドウW内の画素(CC
D)の中、(0、100)〜(255、100)の横一
線に並んでいる256個の画素でIとして設定基準内に
ある数、同様にR信号(赤成分信号)として及びG信号
(緑成分信号)として設定基準内にある数をそれぞれI
N 、rN 、gN とし、それぞれ光源8の光線のI、r=
R/I、g=G/Iと等価なものとしている。なお、図
3においてBは廃びん、Fは全画素範囲を表す。本実施
例は最初の測定値としてIN =220、rN =81、g
N =88であった。
【0014】なお、本実施例のコンピュータ10はウイ
ンドウW内の予めIrg表色系で指定した特定色だけを
抽出し、その画素数(色面積値)を計測し得るように構
成され(色抽出機能)ており、更にウインドウW内に含
まれている全ての画素の持つI、r、gの値から平均の
I、r、gの値を求めることもできる(色計測機能)よ
うに構成されている。
【0015】更に計測値を予め設定されている色の範囲
と照合して判定を行い、この判定方式には次の以下のよ
うな3通りを取ることができる。
【0016】すなわち、第1の方法は色抽出機能により
計測した色面積値が設定範囲に対して大きいか小さいか
を判定する面積値判定である。第2は色計測機能により
計測した平均色の設定範囲内に入っているかどうかを判
定する平均値一値判定である。更に第3には、色計測機
能により計測した平均色が色テーブル内に登録されてい
るどの色と一致しているかを照合して色を認識する様式
である。本発明の実施例は以上のように構成されるが、
次にこの作用について説明する。
【0017】図示せずともびんは径別に分けられ、本実
施例においては中びんの各種が供給され、図において左
方から比較的透明度の高い中びんm1 が供給される。こ
れは第1カラー撮像カメラ7のレンズ部7aの視野内を
通過するとき、ここに対向して配設される比較的光強度
又は照度の高い光源6からの光を透過させ、その透過光
を受ける。これが青色であるとしても透明度が高いため
に他種の同様に透明度の高い他の色、例えば茶色とここ
ではその第1のカラー撮像カメラ7のRGB信号ではこ
れを識別することができないが(例えば透過光のレベル
が所定値以上であることを検知して識別しないことにす
る)、第2のカラー撮像カメラ9のレンズ部9aの前方
を通過する時にはこれに対向して配設される比較的光強
度又は照度の低い光源8からの光を透過させ、この場合
には第2カラー撮像カメラ9のR、G、B信号でこれが
青色であると判定することができる。同様な透明度の茶
色の中びんがここを通過するときにも茶色であると判別
する。この中びんm1 は青色と判断されてコンピュータ
10の出力によりダイバータ14が一点鎖線で示す位置
に回動し、収容箱18へと排出させる。第2カラー撮像
カメラ9を通過するときからエンコーダEの出力パルス
をカウントして所要のダイバータの位置にびんが達する
と、コンピュータ10がダイバータ駆動信号を発生す
る。
【0018】次に、比較的透明度の低い茶色の中びんm
2 が第1カラー撮像カメラ7のカメラ部7aの前方を通
過するときには、これに対向して配設される比較的高い
強度又は照度の光を受けて充分に透過光を得て(然しな
がら、そのレベルが上記所定値より低い)、この比較的
透明度の低い中びんが茶色であると判別し、コンピュー
タ10の出力信号によりダイバータ13を一点鎖線で示
す位置に偏位させてこの中びんm2 を収容箱17に収容
させる。同様に比較的透明度の低い黒色の中びんm4
至った場合にも第1のカラー撮像カメラ7により、びん
2 の茶色との色差を判別してコンピュータ10の出力
信号によりダイバータ11を一点鎖線で示す位置に偏位
させて収容箱15にこの黒色の中びんm4 を排出する。
第1のカラー撮像カメラ7により比較的透明度の低い中
びんでその色を判別されたびんが第2のカラー撮像カメ
ラ9のカメラ部9aの前方を通過するときにはこれに対
向する光源8の光強度又は照度は比較的小さいので、こ
れで判別しようとしても困難であるが、すでに第1のカ
ラー撮像カメラ7によりその色を判別されたのでここで
得られた色差信号は無視する。
【0019】又、透明度の高い薄茶色の中びんm3 は第
2のカラー撮像カメラ9のレンズ部9aの前方を通過す
るときに比較的光強度又は照度の小さい光源8からの光
を透過させて例えば茶色とを識別され、コンピュータ1
0はこれに対向するダイバータ16を駆動させる。
【0020】本発明によれば、上述したような方式でび
んの色を判別するのであるが、コンピュータ12は表1
で示すような色テーブルが設定されている。すなわち、
上述したように比較的照度の小さい光源8は本実施例で
は蛍光灯であるが、このI、r、gの初期値が上述の値
であるに対して、4つの色判別を行なうが、それぞれ透
明に対しては輝度信号IN の最小値、最大値がそれぞれ
L =150、IU =250と設定され、同様にrL
79、rU =83、gL =85、gU =91と設定され
ている。すなわち、輝度信号IN が150と250との
間にあり、rNが79と83との間、及びgN が85と
91との間にあれば、透明色のびんであると判断する。
同様に茶色に対してもIN が32乃至67、rN が10
6乃至170、及びgN が90乃至120の範囲内であ
れば、そのびんは茶色であると判定している。同様に緑
色(淡)、黒色及び青色(淡)に対しても同表に示すよ
うなIN 、rN 、gN の範囲内にあれば、同色であると
判定している。
【0021】
【表1】
【0022】然るに、図4で示すように光源8として高
周波蛍光灯及び普通の蛍光灯を用いた場合、温度により
N 、rN 、gN が変化する。これは実験値であるが、
今、普通の蛍光灯を用いているとすれば、鎖線で示すよ
うに摂氏0度ではIN が220であったのが、摂氏40
度では約180に低下していることがわかった。又、同
様にrN については摂氏0〜40度で77から75に低
下している。高周波蛍光灯を用いた場合にも実線で示す
ように変化する。このような変化に対して、本発明によ
れば、蛍光灯のIN 、rN 、及びgN の初期値が、22
0、180、及び88であったのが、ある温度において
これらを測定すると、それぞれIN =219、rN =8
0、gN =86に変化したとする。これは勿論、上述し
たようにガラスびんを介することなく、直接、この光源
である蛍光灯の光線をカラー撮像カメラ9が受光するの
であるが、これを受けてコンピュータ10内では表1の
色テーブルを再作成する。すなわち、IN =218にな
ったことに伴い、透明色に対してはIL =148、IU
=248、rL =78,rU =82及びgL =84、g
U =90とされ、これら上限、下限間の範囲にあれば、
びんが透明であると判断するようにしている。茶色、緑
色、青色についても同様である。
【0023】以上のようにして、周囲温度が先の設定時
に比べて大きく変化した場合や蛍光灯の老化により、そ
の明るさI、色成分r及びgが大きく変化したとして
も、コンピュータ10内で色テーブルを再作成すること
により、常にびんの色を正確に判定することができる。
【0024】以上の方法により、いずれの色にも選別さ
れなかったびんm5 はベルトコンベヤ2の排出端の直下
方に配設された収容箱19(図1では図示せず)に排出
される。
【0025】以上、本発明の実施例について説明した
が、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明
の技術的思想に基いて種々の変形が可能である。
【0026】例えば以上の実施例では、びんの搬送機と
してはベルトコンベヤ2を用いたが、これに代えて振動
コンベヤを用いてもよい。
【0027】又、以上の実施例では、第1、第2のカラ
ー撮像カメラ7、9に対向する光源6、8の光強度又は
照度は上流側の6の方が高いが、これを逆にして下流側
の光源の光強度又は照度を大としてもよい。
【0028】又は以上では比較的透明度の高い薄茶色の
中びんm3 と比較的透明度の低い茶色の中びんm2 とは
別々の収容箱16、17に排出したが共通の収容箱に排
出するようにしてもよい。
【0029】又、以上の実施例では中びんの色選別を説
明したが、勿論、大、中、小を混在したびんの色選別に
も本発明は適用可能である。
【0030】又、以上の実施例では、比較的照度、又は
強度の低い光源8とこれと対向するカメラ9について、
本発明の方式を適用したが、上流側にある比較的強度の
強い、又は照度の高い光源6及びカメラ7に対しても本
発明は適用可能である。
【0031】又、以上の実施例では、高低2種の光源
6、8について説明したが、1個の、例えば照度の低い
光源8、これに対向するカメラ9のみを用いて、びんの
色を判別する装置にも本発明は適用可能である。
【0032】又、以上の実施例では蛍光灯を低照度の光
源として用いたが、白熱電球にも本発明は適用可能であ
る。
【0033】又、以上の実施例では、コンピュータ10
の色抽出機能、すなわち、そのカメラの画素数(色面積
値)を計測しているようにしたが、色計測機能、すなわ
ちウインドウW内に含まれている全ての画素の持つ、
I、r、gの目から平均のI、r、gの値を求め、これ
により平均色が設定範囲内に入っているかどうかを判定
する平均値一致判定方式を用いる場合にも本発明は適用
可能である。
【0034】
【発明の効果】以上述べたように本発明のびんの色判別
方法によれば、透明度の低いびんでも透明度の高いびん
でもすべて常に、正確に色を判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例によるびんの色選別装置の側面
図である。
【図2】同平面図である。
【図3】本発明の実施例におけるウインドウとびんとの
関係を示す正面図である。
【図4】蛍光灯のI、g、rと温度との関係を示すグラ
フで(A)はI、(B)はg、rについて示すグラフで
ある。
【符号の説明】
2 ベルトコンベヤ 6 光源 7 第1カラー撮像カメラ 8 光源 9 第2カラー撮像カメラ 10 コンピュータ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一本宛、所定の搬送路に沿って搬送され
    るびんに、該搬送路の側方に配設される光源からの光線
    を透過させ、この透過光をカラー撮像カメラで受け、I
    =(R+G+B)/3、r=R/I及びg=G/I
    (I:輝度、r:赤成分比率、g:緑成分比率)のパラ
    メータからびんの色を判別する方法において、周囲条件
    の所定以上の変化時又は所定時間毎に前記光源からの光
    線を、びんを介さずに前記カラー撮像カメラにより直接
    受け、前記I、r及びgのパラメータを測定し、先の測
    定時からの変化量に応じてびんの色を判定する基準範囲
    を変化させるようにしたことを特徴とするびんの色判別
    方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002207994A (ja) * 2001-01-11 2002-07-26 Fuji Heavy Ind Ltd 物体の画像処理方法
US7680320B2 (en) 2004-12-27 2010-03-16 Omron Corporation Image processing method, substrate inspection method, substrate inspection apparatus and method of generating substrate inspection data

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