KR20200096504A - 물체 식별 장치 및 물체 식별 시스템 - Google Patents

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KR20200096504A
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야스시 나가무네
모토시 소부에
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고쿠리츠켄큐카이하츠호진 상교기쥬츠 소고켄큐쇼
가부시키가이샤 나노룩스
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Abstract

근적외광을 이용하여, 대상 물체의 유무나 위치 뿐만 아니라, 색이나 종류 등 대상물을 식별하기 위한 정보도 취득할 수 있는 물체 식별 장치 및 물체 식별 시스템을 제공한다.
물체 식별 장치(1)에, 서로 다른 파장의 근적외광을 발생하는 2 이상의 광원(12a∼12c)과, 각 광원(12a∼12c)으로부터 출사된 근적외광 및/또는 근적외광이 조사된 물체로부터의 반사광을 경시적으로 검출하는 복수의 광 검출기(13a)와, 각 광 검출기(13a)에서 취득한 근적외광의 위치 정보로부터 대상 물체(2)의 이동 궤적을 검출하는 이동 궤적 검출부와, 각 광 검출기(13a)에서 취득한 광의 파장 정보로부터 대상 물체를 특정하는 물체 식별부를 마련한다.

Description

물체 식별 장치 및 물체 식별 시스템
본 발명은, 근적외광(近赤外光)을 이용하여 물체를 식별하는 물체 식별 장치 및 물체 식별 시스템에 관한 것이다.
근적외광은, 파장이 0.78∼2.0 ㎛ 정도의 광으로서, 산업용·의료용의 검사 기기 외에, 「인간의 눈에는 보이지 않는다」라는 특징을 이용하여, 텔레비전 등의 가전용 리모콘, 광 통신, 감시 카메라 및 인체 감지 센서 등에도 이용되고 있다.
종래, 근적외광을 이용한 전자 흑판 시스템이나 프로젝터 등도 제안되고 있다(특허문헌 1∼3 참조). 예를 들면, 특허문헌 1에 기재된 입력 장치에서는, 보드 내부로부터 가시광과 적외광을 조사해, 보드 표면의 잉크에 의해 확산된 광으로부터, 보드에 손으로 쓰여진 문자나 도형을 검출해, 전자 데이터로서 출력하고 있다.
또한, 특허문헌 2에 기재된 전자 흑판 시스템에서는, 표시면과 평행하게 적외광을 출사해, 그 반사광을 검출함으로써, 표시면 상 또는 표시면 근방에 있는 펜(pen)이나 지시봉 등의 위치(좌표)를 특정(特定)하고 있다. 한편, 특허문헌 3에 기재된 프로젝터에서는, 유저가 사용하는 전자펜에 적외광을 발생하는 발광부를 설치하고, 이 발광부로부터의 광을 적외 카메라로 촬상하여, 유저가 그린 문자나 도형 등을 투영 화상에 반영하고 있다.
[특허문헌 1] 국제공개 제2011/033913호 [특허문헌 2] 일본 특허공개 2012-066564호 공보 [특허문헌 3] 일본 특허공개 2016-184850호 공보
그렇지만, 전술한 종래의 시스템에서는, 근적외광으로 취득하는 정보는 대상물의 유무나 그 위치 등 표시 화상의 일부에 지나지 않기 때문에, 근적외광 검출 장치와는 별도로 가시광 이미지를 촬상하는 촬상 장치가 필요하고, 전체적으로 대규모가 된다. 이 때문에, 근적외광에 의한 검출 기능을 갖춘 종래의 화상 표시 시스템은, 설치에 장소나 비용이 드는 문제점이 있다.
그래서, 본 발명은, 근적외광을 이용하여, 대상 물체의 유무나 위치 특정 뿐만이 아니라, 대상 물체의 식별도 할 수 있는 물체 식별 장치 및 물체 식별 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 물체 식별 장치는, 서로 다른 파장의 근적외광을 발생하는 2 이상의 광원과, 상기 광원으로부터 출사된 근적외광 및/또는 상기 근적외광이 조사된 물체로부터의 반사광을 경시적(經時的)으로 검출하는 광 검출기와, 상기 광 검출기에서 검출된 근적외광의 위치 정보로부터 대상 물체의 이동 궤적을 취득하는 이동 궤적 검출부와, 상기 광 검출기에서 검출된 광의 파장 정보로부터 대상 물체를 식별하는 물체 식별부를 가진다.
본 발명의 물체 식별 장치에서는, 2 이상의 광원이 직선상(直線狀)으로 배열된 조명부와, 2 이상의 광 검출기가 직선상으로 배열된 광 검출부가, 상기 대상 물체를 사이에 두고 대향(對向) 배치되어 있어도 무방하다.
이 경우, x축 방향 및 y축 방향에 각각 상기 조명부 및 상기 광 검출부를 설치하고, 상기 이동 궤적 검출부는, 상기 광 검출기로의 근적외광의 입사 광량으로부터 상기 대상 물체의 위치를 특정하고, 그 경시 변화로부터 이동 궤적을 검출해도 무방하다.
상기 조명부는, 제1 근적외광을 출사하는 제1 광원과, 상기 제1 근적외광과는 다른 파장의 근적외광을 출사하는 제2 광원과, 상기 제1 및 제2 근적외광과는 다른 파장의 근적외광을 출사하는 제3 광원이 규칙적으로 배열되어 있어도 무방하다.
또한, 상기 조명부는, 파장이 다른 복수의 근적외광을 시분할(時分割)로 조사할 수도 있다.
한편, 상기 물체 식별부는, 상기 대상 물체로부터의 반사광의 파장으로부터, 상기 대상 물체의 색(色)에 관한 정보를 취득해도 무방하다.
또한, 상기 물체 식별부는, 상기 광원으로부터 출사된 근적외광이 입사하지 않는 광 검출기로 검출한 근적외광의 파장 정보로부터 대상 물체를 특정할 수도 있다.
본 발명에 따른 물체 식별 시스템은, 서로 다른 파장의 근적외광을 발생하는 2 이상의 광원과, 상기 광원으로부터 출사된 근적외광 및/또는 상기 근적외광이 조사된 물체로부터의 반사광을 경시적으로 검출하는 광 검출 장치와, 상기 광 검출 장치에서 검출된 근적외광의 위치 정보로부터 상기 대상 물체의 이동 궤적을 취득하는 이동 궤적 검출부, 및 상기 광 검출기에서 검출된 광의 파장 정보로부터 대상 물체를 식별하는 물체 식별부를 갖춘 데이터 처리 장치를 가진다.
본 발명에 따른 다른 물체 식별 장치는, 근적외광을 조사하는 조사부와, 상기 근적외광을 검출하는 검출부와, 상기 검출부에서 검출된 상기 근적외광을, 조사검출 패턴신호로서 기억하는 기억부와, 대상 물체의 상태를 식별하는 물체 식별부를 가지고, 상기 조사검출 패턴신호에 영향을 미치는 대상 물체가 없는 경우의 조사검출 패턴신호를 제0 조사검출 패턴신호, 상기 조사검출 패턴신호에 영향을 미치는 기지(旣知)의 상태를 가지는 제1∼제n(n은 자연수) 기지 물체가 있는 경우의 조사검출 패턴신호를 각각 제1∼제n 조사검출 패턴신호, 대상 물체가 있는 경우의 조사검출 패턴신호를 제n+1 조사검출 패턴신호로 했을 때, 상기 기억부에는, 상기 제0 조사검출 패턴신호를 이용하여 상기 제1∼제n 조사검출 패턴신호를 정규화해 얻어지는 제1∼제n 패턴신호의 그룹이 기억되고, 상기 물체 식별부는, 상기 제0 조사검출 패턴신호를 이용하여 상기 제n+1 조사검출 패턴신호를 정규화해 얻어지는 제n+1 패턴신호와, 상기 제1∼제n 패턴신호의 그룹 내의 각 패턴신호를 계산에 의해 비교함으로써, 상기 대상 물체의 상태를 식별한다.
이 물체 식별 장치에서는, 상기 제1∼제n 기지 물체가 이동 가능한 영역을 제1∼제m(m은 2 이상의 자연수) 위치로 했을 때, 상기 기억부에는, 제1∼제m 위치에서의 상기 제1∼제n 패턴신호의 그룹이 각각 제1(1)∼제n(1) 패턴신호 그룹…제1(m)∼제n(m) 패턴신호 그룹으로서 기억되고, 상기 물체 식별부는, 상기 제0 조사검출 패턴신호와 상기 제n+1 조사검출 패턴신호를 비교함으로써, 상기 제1∼제m 위치 내에서의 상기 대상 물체의 위치인 제p(p는 자연수) 위치를 특정하고, 상기 제n+1 패턴신호와, 상기 제1(1)∼제n(1)의 패턴신호 그룹…제1(m)∼제n(m) 패턴신호 그룹 내의 상기 제p 위치에서의 제1(p)∼제n(p) 패턴신호 그룹 내의 상기 제p 위치에서의 제1(p)∼제n(p) 패턴신호와의 차이를 계산에 의해 각각 비교함으로써, 상기 대상 물체의 상기 제p 위치에서의 상태를 식별해도 무방하다.
본 발명에 의하면, 광 검출기로 근적외광의 파장 정보를 취득하고 있기 때문에, 대상 물체의 유무나 위치 특정 뿐만 아니라, 대상 물체의 식별도 가능해진다.
[도 1] 본 발명의 제1 실시 형태의 물체 식별 장치의 구성 예를 모식적으로 도시한 도면이다.
[도 2] A 및 B는 광원(12a∼12c)의 배치 예를 도시한 모식도이다.
[도 3] A∼C는 도 2A의 구성에서의 조사 역(照射 域)을 도시한 도면이다.
[도 4] 도 2B의 구성에서의 조사 역을 도시한 도면이다.
[도 5] A∼F는 각 광원으로부터 출사된 근적외광을 광 검출기로 검출할 때의 대상 물체(2)의 영향을 도시한 도면이다.
[도 6] A는 각 광 검출기에서의 검출 결과를 도시한 도면이며, B는 수광(受光) 결과에 근거해 추정한 대상 물체(2)의 위치를 도시한 도면이다.
[도 7] 각 광 검출기에 의한 다른 검출 결과(대상 물체가 없는 경우)를 도시한 도면이다.
[도 8] 대상 물체가 없는 경우의 검출 결과를 사전에 측정한 대상 물체가 없는 경우의 검출 결과로 나누고, 그 위에 128을 곱하여 정규화한 예를 도시한 도면이다.
[도 9] A∼C는 각각 도 3∼5에 도시한 위치 좌표의 거의 중앙에 적색, 녹색 또는 청색의 물체가 있을 때의 검출 결과를, 물체가 없는 경우의 값(예를 들면, 도 7의 각 값)을 이용해 정규화한 것으로, A는 적색의 경우, B는 녹색의 경우, C는 청색의 경우를 나타낸다.
[도 10] 본 발명의 제1 실시 형태의 물체 식별 시스템의 구성 예를 모식적으로 도시한 블록도이다.
[도 11] 본 발명의 제2 실시 형태의 물체 식별 장치의 구성 예를 모식적으로 도시한 투시도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해, 첨부의 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 덧붙여, 본 발명은, 이하에 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
(제1 실시 형태)
먼저, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 물체 식별 장치에 대해 설명한다. 도 1은 본 실시 형태의 물체 식별 장치의 구성 예를 모식적으로 도시한 도면이다. 도 1에 도시한 것처럼, 본 실시 형태의 물체 식별 장치(1)는, 대상 물체(2)의 이동 궤적을 화상(畵像)으로서 표시하는 표시 장치로서, 조명부(12)와 광 검출부(13)가 표시부(11)를 사이에 두고 대향 배치되어 있다. 또한, 이 물체 식별 장치(1)에는, 대상 물체(2)의 종류나 색을 특정하는 물체 식별부(도시하지 않음)와, 대상 물체(2)의 이동 궤적을 검출하는 이동 궤적 검출부(도시하지 않음)가 설치되어 있다.
[표시부(11)]
표시부(11)는, 대상 물체(2)의 이동 궤적을 화상화한 것이나, 미리 준비된 화상에 대상 물체(2)의 이동 궤적을 중합(重合)한 화상을 표시하는 것이다. 그 표시 방법은, 특별히 한정되지 않으며, 물체 식별 장치(1) 내부에 설치된 모듈에 의해 전자적으로 표시해도 무방하고, 물체 식별 장치(1) 외부에 설치된 프로젝터 등으로부터 투영해도 무방하다.
[조명부(12)]
조명부(12)에는, 예를 들면 복수의 광원(12a∼12c)이 직선상으로 배설되어 있다. 이들 광원(12a∼12c)은, 각각 다른 파장의 근적외광을 발생하는 발광 소자로서, 적외 발광 다이오드 등을 이용할 수 있다. 광원(12a, 12b, 12c)의 배치 순서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 검출 정밀도의 관점에서, 규칙적으로 배치되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 각 광원(12a, 12b, 12c)의 간격은, 표시면의 크기나 형상, 광원의 종류나 발광 특성에 따라 적절히 선택할 수 있다.
도 2A, B는 광원(12a∼12c)의 배치 예를 도시한 모식도이며, 도 3A∼C는 도 2A의 구성에서의 조사 역, 도 4는 도 2B의 구성에서의 조사 역을 도시한 도면이다. 예를 들면 도 2A에 도시한 것처럼, 각 광원(12a∼12c)을 하나씩 간격을 두고 배치하면, 도 3A∼C에 도시한 것처럼, 표시부(11)에, 광이 조사되지 않는 영역이나 복수의 광원으로부터의 광이 겹치는 영역이 생기고, 전체적으로 조사 강도에 편차가 생기는 경우가 있다. 이 때문에, 각 광원(12a∼12c)의 간격을 좁게 해서, 예를 들면 도 2B에 도시한 것처럼, 발광 파장이 서로 다른 광원(12a∼12c)이 근접 배치된 복수의 광원 모듈(12d)을, 좁은 간격으로 배치한 구성으로 하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 도 4에 도시한 것처럼, 광원 마다의 조사 영역의 차이를 억제해, 광이 조사되지 않는 영역을 없앨 수 있다.
조명부(12)의 각 광원(12a, 12b, 12c)으로부터 출사되는 근적외광의 파장은, 대상 물체(2)의 식별 항목에 따라 적절히 설정할 수 있다. 예를 들면, 대상 물체(2)의 색을 식별하는 경우는, 광원(12a, 12b, 12c)에, 각각 가시광에서의 적색광(R), 녹색광(G) 및 청색광(B)에 대응하는 파장의 근적외광(NIR-R,-G,-B)을 발생하는 적외 발광 다이오드를 이용하면, 대상 물체(2)로부터의 반사광에서 그 색을 추정하는 것이 가능하다.
여기서, 적색광(R), 녹색광(G) 및 청색광(B)에 대응하는 각 근적외광의 중심 파장은, 근적외광(NIR-R)이 가장 단파장 측에 위치하고, 근적외광(NIR-G)이 가장 장파장 측에 위치한다(일본 특허공개 2011-050049호 공보 참조). 예를 들면, 근적외광(NIR-R)은 700∼830 nm의 범위이고, 근적외광(NIR-B)은 830∼880 nm의 범위이고, 근적외광(NIR-G)은 880∼1200 nm의 범위로, 각각 임의로 설정할 수 있다.
또한, 광원(12a∼12c)은, 상시 발광하고 있어도 무방하지만, 동일 파장의 근적외광을 발생하는 광원 마다 시분할로 발광해도 무방하다. 이에 따라, 상이한 파장의 광이 겹쳐, 광 검출부(13)에서 노이즈가 증가하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 광원(12a∼12c)은, 필요한 개소만 선택적으로 발광시켜도 무방하다. 이에 따라, 데이터 처리의 고속화나 소비 전력의 저감을 기대할 수 있다. 덧붙여, 도 1에는, 조명부(12)에 3 종류의 광원(12a∼12c)이 설치되어 있는 구성 예를 나타내고 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않으며, 서로 다른 파장의 근적외광을 발생하는 2 이상의 광원이 설치되어 있으면 무방하다.
[광 검출부(13)]
광 검출부(13)는, 예를 들면, 복수의 광 검출기(13a)가 직선상(直線狀)으로 배설되어 있다. 광 검출기(13a)는, 광원(12a∼12c)으로부터 출사된 근적외광 및/또는 근적외광이 조사된 대상 물체(2)로부터의 반사광을 경시적으로 검출하는 것으로, 근적외광을 검출 가능한 수광 소자를 이용할 수 있다. 예를 들면, 광원(12a∼12c)으로부터 출사되는 근적외광이 각각 가시광에서의 적색광(R), 녹색광(G) 및 청색광(B)에 대응하는 파장의 근적외광(NIR-R,-G,-B)인 경우는, 광 검출기(13a)는 이러한 근적외광(NIR-R,-G,-B)을 검출 가능한 수광 소자가 이용된다.
본 실시 형태의 물체 식별 장치(1)는, 통상, 자연광 또는 실내 조명광 하에서 사용되기 때문에, 광 검출기(13a)에 이러한 환경광이 입사해, 목적으로 하는 파장의 근적외광의 검출 정밀도가 저하할 우려가 있다. 그래서, 광 검출기(13a)에는, 불필요한 파장 역(波長 域)의 광을 컷(cut)하는 광학 필터가 설치되는 것이 바람직하다. 덧붙여, 환경광의 영향을 특정할 수 있는 경우는, 광학 필터 없이 검출한 후, 노이즈 제거 등의 신호 처리에 의해, 목적으로 하는 파장의 근적외광의 신호 만을 취출(取出)하는 것도 가능하다.
그리고, 예를 들면, 광 검출기(13a)로 광원(12a∼12c)으로부터 직접 입사하는 근적외광의 광량을 검출함으로써, 대상 물체(2)의 위치(좌표)를 특정할 수 있다. 또한, 광 검출기(13a)로, 광원(12a∼12c)으로부터 출사된 근적외광이 조사된 대상 물체(2)로부터의 반사광의 파장을 검출함으로써, 대상 물체(2)의 색(色)을 특정할 수 있다.
[이동 궤적 검출부]
이동 궤적 검출부는, 광 검출기(13a)에서 검출한 근적외광의 위치 정보로부터 대상 물체(2)의 이동 궤적을 취득하는 것이다. 이 이동 궤적 검출부는, 물체 식별 장치(1) 내에 설치되어도, 물체 식별 장치(1)에 접속된 정보 처리 장치(컴퓨터)에 설치되어도 무방하다. 예를 들면, x축 방향 및 y축 방향에 각각 조명부(12) 및 광 검출부(13)가 설치되어 있는 경우, 이동 궤적 검출부에서는, 각 광 검출기(13a)에 입사하는 근적외광의 입사 광량으로부터 대상 물체(2)의 표시부(11)에서의 위치(좌표)를 특정하고, 그 경시 변화로부터 이동 궤적을 특정한다.
[물체 식별부]
물체 식별부는, 광 검출기(13a)에서 검출한 광의 파장 정보로부터 대상 물체(2)를 식별하는 것이다. 이 물체 식별부는, 전술한 이동 궤적 검출부와 마찬가지로, 물체 식별 장치(1) 내에 설치되어도, 물체 식별 장치(1)에 접속된 정보 처리 장치(컴퓨터)에 설치되어도 무방하다. 여기서, 대상 물체(2)를 식별하기 위해 파장으로부터 얻어지는 정보로는, 예를 들면, 대상 물체의 색에 관한 정보나 재질에 관한 정보를 들 수 있지만, 대상 물체에 미리 종별 마다 다른 파장의 광을 발생하는 근적외 형광 재료를 도포 또는 장착함으로써, 대상 물체의 종별을 식별할 수도 있다.
물체 식별부에서의 처리에는, 검출 정밀도 향상의 관점에서, 광원(12a∼12c)으로부터의 직접 광이 입사하지 않는 광 검출기의 신호를 선택해 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 이동 궤적 검출부에 의해 대상 물체(2)의 위치가 특정되고 있는 경우에는, 대상 물체(2)로부터의 반사광이 입사하는 광 검출기의 신호 만 선택하여 이용하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 처리 시간을 단축할 수 있다.
[식별 방법]
다음으로, 본 실시 형태의 물체 식별 장치(1)의 동작에 대해 설명한다. 본 실시 형태의 물체 식별 장치(1)에서는, 표시부(11)의 표면 또는 그 근방에 존재하는 대상 물체(2)를 식별해, 표시부(11)에 소정의 화상을 표시한다. 예를 들면, 유저가, 물체 식별 장치(1)의 표시부(11) 상에서 펜형(pen-type)이나 봉상(棒狀)의 부재 또는 손가락 등을 움직여, 문자나 도형을 그렸다고 하면, 펜형이나 봉상의 부재 또는 손가락 등이 대상 물체(2)가 된다. 물체 식별 장치(1)에서는, 광 검출부(13)에 설치된 광 검출기(13a)로, 조명부(12)의 각 광원(12a∼12c)으로부터 출사된 근적외광이나 대상 물체(2)로부터의 반사광을 검출함으로써, 대상 물체(2)를 식별함과 동시에 그 위치를 특정한다. 그리고, 그 결과는, 표시부(11)에 화상으로서 표시된다.
도 5A∼F는 각 광원으로부터 출사된 근적외광을 광 검출기로 검출할 때의 대상 물체(2)의 영향을 도시한 도면이다. 또한, 도 6A는 각 광 검출기에서의 검출 결과를 도시한 도면이며, 도 6B는 수광 결과에 근거해 추정한 대상 물체(2)의 위치를 도시한 도면이다. 대상 물체(2)의 위치를 특정하고, 그 결과를 이용하여 대상 물체의 식별을 실시하는 경우에는, 예를 들면, 도 5A∼F에 도시한 것처럼, 광원(12a∼12c)을 차례로 점등해, 광 검출기(포토 다이오드(PD1∼8))로 근적외광을 검출한다.
이때, 대상 물체(2)에 의해 광원으로부터의 근적외광이 차단되어, 일부의 광 검출기에서는 입사 광량이 감소한다. 구체적으로는, 도 5에 도시한 구성의 경우, 도 6A에 도시한 것처럼, 다른 광 검출기에 비해, 포토 다이오드(PD3)와 포토 다이오드(PD7)의 입사 광량(검출 신호)이 작아진다. 이에 따라, 도 6B에 도시한 것처럼, 대상 물체(2)는 좌표 (3, 3)에 위치한다고 인정된다. 이 위치의 특정을 경시적으로 실시해, 대상 물체(2)의 이동 궤적을 검출한다.
다음으로, 위치 특정 결과를 이용하여 대상 물체(2)의 식별을 실시한다. 대상 물체(2)의 식별은, 주로 반사광을 이용해 실시한다. 그렇지만, 도 5A∼F에 도시한 것처럼, 광원으로부터 대상 물체(2)에 근적외광을 조사하면, 일부의 광 검출기(포토 다이오드(PD1∼8))에는, 대상 물체(2)로부터의 반사광 뿐만 아니라, 광원으로부터의 직접 광도 입사한다. 그래서, 본 실시 형태의 물체 식별 장치(1)에서는, 검출 정밀도를 향상시키기 위해, 광원으로부터의 광이 입사하지 않는 광 검출기의 검출 결과 만을 이용해 대상 물체(2)의 식별을 실시한다.
예를 들면, 도 5E에 도시한 광원(12a)으로부터 근적외광을 조사한 경우에는, 포토 다이오드(PD1∼4)의 검출 결과 만을 사용해, 포토 다이오드(PD5∼8)의 검출 결과는 이용하지 않고 대상 물체(2)의 식별을 실시한다. 이에 따라, 검출 정밀도의 향상과 데이터 처리 속도의 향상을 기대할 수 있다. 또한, 모든 광원을 점등시키는 것이 아니라, 대상 물체(2)에 근접한 일부의 광원 만을 점등시켜 식별을 실시함으로써, 소비 전력도 저감할 수 있다.
물체 식별부에서는, 광 검출기(포토 다이오드(PD1∼8))에서 검출된 근적외광의 파장 정보로부터, 대상 물체(2)의 색, 재질, 종별 등을 특정한다. 대상 물체(2)의 색을 특정하는 방법은 특별히 한정하는 것은 아니지만, 예를 들면, 미리 각 좌표에서의 검출 파장과 물체의 색과의 관계를 규정해 두고, 검출 결과와 기준과의 차의 제곱 합계가 가장 작은 것을 대상 물체(2)의 색으로 판정한다. 또는, RGB에 대응하도록 근적외광에 공통 게인을 곱하여 정규화 함으로써, 광 검출기(포토 다이오드(PD1∼8))에서 검출한 신호를 그대로 색 정보로서 취급할 수도 있다.
또는, 검출 결과를 대상 물체가 없을 때의 검출 결과로 나누어, 검출 결과를 정규화 할 수도 있다. 도 7은 각 광 검출기에 의한 다른 검출 결과를 도시한 도면이다. 도 7에 도시한 PD No.1∼8의 검출 결과는, 대상 물체(2)의 위치를 특정하기 위한 것으로, 도 6A에 도시한 검출 결과에 관련된다. 한편, PD No.1∼8 이외의 검출 결과는, 대상 물체(2)의 색, 재질 및 종별 등을 특정하기 위한 것으로, 대상 물체(2)에서 반사된 근적외광의 강도에 따라 변화한다.
도 8은 대상 물체가 없는 경우의 검출 결과를, 사전에 측정한 대상 물체가 없는 경우의 검출 결과(이하, 제0 조사검출 패턴으로 한다.)로 나누고, 그 위에 128을 곱하여 정규화한 예를 도시한 도면이다. 또한, 도 9A∼C는 각각 도 3∼5에 도시한 위치 좌표의 거의 중앙에 적색, 녹색 또는 청색의 물체가 있을 때의 검출 결과를, 대상 물체가 없는 경우에 얻어진 값(예를 들면, 도 7의 각 값)을 이용해 정규화한 것으로, 도 9A는 적색의 경우, 도 9B는 녹색의 경우, 도 9C는 청색의 경우를 나타낸다.
그리고, 예를 들면 미지(未知)의 대상 물체(2)의 색을 식별하려는 경우는, 전술한 방법으로 정규화한 검출 결과와, 도 9A∼C에 도시된 PD No.1∼8 이외의 검출 결과를 비교한다. 이에 따라, 대상 물체(2)의 위치에 더하여, 색도 추정하는 것이 가능해진다. 덧붙여, 검출 결과의 비교는, 예를 들면 유클리드 거리(Euclidean distance)나 맨하탄 거리(Manhattan distance) 등의 데이터 간 거리, 혹은 코사인(cos) 유사도 등의 데이터 간 유사도를 이용해 실시할 수 있다.
전술한 이동 궤적 검출부 및 물체 식별부에서의 처리 결과는, 표시부(11)에 송신되어 표시된다. 이에 따라, 표시부(11)에는, 예를 들면, 유저가 펜형이나 봉상의 부재, 손가락 등으로 그린 문자나 도형이, 화상으로서 표시된다. 이때, 물체 식별부에서 펜형이나 봉상의 부재의 색을 특정한 경우, 문자나 도형은 유저가 선택한 펜형이나 봉상의 부재의 색으로 또는 미리 결정된 색으로 표시된다. 또한, 손가락을 이용한 경우는, 손가락의 그림이 표시되도록 할 수도 있다.
덧붙여, 본 실시 형태의 물체 식별 장치는, 대상 물체(2)의 수가 2 이상의 경우에서도, 각각을 색 등으로 식별해, 그 이동 궤적을 검출할 수 있다. 대상 물체(2)가 복수 있는 경우는, 대상 물체(2)의 위치에 따라, 예를 들면 대상 물체(2)에 가장 가까운 광원과 그에 인접하는 광원을 선택적으로 점등한다. 그리고, 각 대상 물체(2)로부터의 반사광을, 광원으로부터의 광이 직접 입사하지 않는 광 검출기로 검출한다.
이상 상술한 것처럼, 본 실시 형태의 물체 식별 장치는, 근적외광 조사에 의해 얻어지는 정보 만으로 대상 물체의 이동 궤적과, 물체 식별을 실시할 수 있기 때문에, 표시부에 문자나 도형 뿐만 아니라, 색 등의 부가 정보를 포함한 화상을 표시할 수 있다. 또한, 본 실시 형태의 물체 식별 장치는, 별도 카메라 등을 설치할 필요가 없기 때문에, 전자 흑판이나 인터랙티브 화이트 보드(Interactive WhiteBoard) 등의 용도로 한정하지 않고, 태블릿이나 게임기 등의 휴대 전자 기기 등을 이용해 소형의 입력 표시 장치를 실현할 수도 있다. 또한, 본 실시 형태의 물체 식별 장치는, 검출에서 표시까지의 시간을 종래 제품 보다 단축할 수 있기 때문에, 유저가 위화감 없이 사용할 수 있다.
덧붙여, 도 1∼6에는, 구형상(矩形狀)의 표시부의 두 변에 광원이 배설되고, 다른 두 변에 광 검출기가 배설되는 구성 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않으며, 네 변 전부에 광원과 광 검출기를 배설할 수도 있다. 이 경우, 예를 들면, 광원과 광 검출기를 교대로 배치해도 무방하고, 또는 광원 모듈과 광 검출기를 교대로 배치해도 무방하다. 이와 같이, 모든 변에 광원과 광 검출기를 배설함으로써, 대상 물체의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있는 동시에, 효율적으로 대상 물체를 식별할 수 있다.
또한, 본 발명은, 조명부와, 광 검출부와, 이동 궤적 검출부와, 물체 식별부가 동일 장치 내에 설치된 구성으로 한정되지 않으며, 조명부, 광 검출부, 이동 궤적 검출부 및 물체 식별부 중 하나 또는 둘 이상을 별도 장치로 한 구성을 채용할 수도 있다. 도 10은 본 실시 형태의 물체 식별 시스템의 구성 예를 모식적으로 도시한 블록도이다.
도 10에 도시한 물체 식별 시스템에서는, 서로 다른 파장의 근적외광을 발생하는 2 이상의 광원(12a∼12c)과, 광원(12a∼12c)으로부터 출사된 근적외광 및/또는 근적외광이 조사된 대상 물체(2)로부터의 반사광을 경시적으로 검출하는 광 검출 장치(14)와, 광 검출 장치(14)에서 검출된 근적외광의 위치 정보로부터 대상 물체(2)의 이동 궤적을 취득하는 이동 궤적 검출부(15), 및 광 검출 장치(14)에서 검출된 광의 파장 정보로부터 대상 물체(2)를 식별하는 물체 식별부(16)를 갖춘다. 이 물체 식별 시스템에서도, 전술한 물체 식별 장치와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
(제2 실시 형태)
다음으로, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 물체 식별 장치에 대해 설명한다. 도 11은 본 실시 형태의 물체 식별 장치의 구성 예를 모식적으로 도시한 투시도이다. 도 11에 도시한 것처럼, 본 실시 형태의 물체 식별 장치(21)는, 중공 박스형(Hollow box shape)의 하우징(housing)(27) 내의 일면에 조명부(22)가 설치되고, 조명부(22)와 대향하는 면에는 검출부(23)이 설치되어 있다. 또한, 하우징(27) 내의 일면과 직교하는 면에는, 조명부(24)가 설치되고, 조명부(24)와 대향하는 면에는 검출부(23)가 설치되어 있다. 이처럼, 본 실시 형태의 물체 식별 장치(21)에서는, 조명부와 검출부로 구성되는 조사검출계(照射檢出系)가 2세트 설치되어 있다.
또한, 본 실시 형태의 물체 식별 장치(21)에는, 하우징(27) 내부 또는 하우징(27) 외부에, 서로 다른 기지(旣知)의 상태를 가지는 물체(이하, 기지 물체라고 한다.)(20a∼20c)에 대해 전술한 조사검출계로 사전에 검출해 얻은 결과(조사검출 패턴신호)가 기억된 기지 물체 데이터 기억부(도시하지 않음)와, 이 기지 물체 데이터 기억부에 기억된 데이터를 이용해 대상 물체의 상태를 식별하는 물체 식별부(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 또한, 하우징(27)의 조명부(22, 24) 및 검출부(23, 25)가 설치되지 않은 면에는, 기지 물체(20a∼20c)나 대상 물체를 출납하기 위한 개구부(26)가 설치되어 있어도 무방하다.
덧붙여, 도 11에 도시한 제2 실시 형태의 물체 식별 장치(27)는, 도 1에 도시한 제1 실시 형태의 물체 식별 장치의 조명부 및 광 검출부를 표시면에 대해 수직 방향으로 복수 개 적층해, 3차원적으로 배치한 것으로 간주할 수도 있다.
[조명부(22, 24)]
조명부(22, 24)는, 각각 근적외광을 발생하는 복수의 발광 소자(221a∼221c, 241a∼241c)가 2차원 상(狀)으로 배치되어 있다. 이러한 발광 소자(221a∼221c, 241a∼241c)의 배치 패턴(조사 패턴)은, 예를 들면, 도 3∼5에 도시한 배치 패턴을 기본 단위로 하여, 이를 2차원 방향으로 복수 배열한 것 등을 들 수 있지만, 이것으로 한정되지 않으며, 대상 물체의 형상이나 크기, 수 등에 따라 적절히 설정할 수 있다.
덧붙여, 각 발광 소자(221a∼221c, 241a∼241c)로부터 동일한 패턴으로 발광해도 무방하지만, 서로 다른 패턴으로 발광할 수도 있다. 또한, 각 발광 소자(221a∼221c, 241a∼241c)로부터 출사되는 근적외광은, 모두 동일 파장이어도 무방하고, 일부 또는 전부가 상이한 파장이어도 무방하다.
[검출부(23, 25)]
검출부(23, 25)는, 각각 근적외광을 검출하는 복수의 검출 소자(231, 251)가 2차원 상으로 배치되어 있다. 각 검출 소자(231, 251)의 배치 패턴(검출 패턴)은, 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 복수의 검출 소자(231, 251)를 기하학적으로 배치하거나, 검출 감도의 차이에 근거한 배치 패턴을 기본 단위로 하여, 이를 2차원 방향으로 복수 배열 할 수 있다.
덧붙여, 검출부(23)는, 조명부(22)로부터의 근적외광에 더하여, 조명부(24)로부터 조사되어 기지 물체(20a∼20c)나 대상 물체에서 반사된 반사광을 검출할 수도 있다. 마찬가지로, 검출부(25)는, 조명부(24)로부터의 근적외광에 더하여, 조명부(22)로부터 출사되어 기지 물체(20a∼20c)나 대상 물체에서 반사된 반사광을 검출해도 무방하다.
[기지 물체 데이터 기억부]
기지 물체 데이터 기억부는, 서로 상태가 다른 기지 물체(20a∼20c)에 의한 광 신호를, 사전에 검출해 두고, 조사검출 패턴신호로서 기억하는 것이다. 기지 물체 데이터 기억부에 기억된 각 기지 물체(20a∼20c)의 검출 결과는, 필요에 따라 독출되어 대상 물체의 식별로 이용된다.
[물체 식별부]
물체 식별부는, 검출부(23, 25)에서 검출된 대상 물체(도시하지 않음)에 의한 광 신호를 조사검출 패턴신호로서 기록함과 동시에, 이 대상 물체의 상태를 식별하는 것이다. 물체 식별부에서 판별되는 상태로는, 예를 들면, 대상 물체의 색, 재질, 종별, 위치 및 이동 궤적 등을 들 수 있다.
[동작]
다음으로, 본 실시 형태의 물체 식별 장치(21)의 동작, 즉, 물체 식별 장치(21)를 이용해 미지(未知) 상태의 대상 물질을 식별하는 방법에 대해 설명한다. 본 실시 형태의 물체 식별 장치(21)에서는, 대상 물질의 식별을 실시하기 전에, 상태가 다른 복수의 기지 물체(20a∼20c)에 의한 광 신호의 검출을 실시한다. 구체적으로는, 개구부(26)를 통해 기지 물체(20a∼20c)를 물체 식별 장치(21) 내에 넣어 소정 위치에 배치하고, 조명부(22, 24)에 설치된 발광 소자(221a∼221c, 241a∼241c)로부터 근적외광을 출사하여, 출사된 근적외광이나 기지 물체(20a∼20c)에서 반사된 근적외광(반사광)을 검출부(23, 25)의 검출 소자(231, 251)로 검출한다. 검출 결과는, 조사검출 패턴신호로서 기지 물체 데이터 기억부에 기억된다.
다음으로, 미지(未知) 상태의 대상 물체(도시하지 않음)를 식별한다. 구체적으로는, 개구부(26)를 통해 대상 물체를 물체 식별 장치(21) 내에 넣어 소정 위치에 배치하고, 조명부(22, 24)에 설치된 발광 소자(221a∼221c, 241a∼241c)로부터 근적외광을 출사하고, 출사된 근적외광이나 대상 물체에서 반사된 근적외광(반사광)을 검출부(23, 25)의 검출 소자(231, 251)로 검출한다. 그리고, 물체 식별부에서, 대상 물체의 조사검출 패턴신호와, 기지 물체 데이터 기억부에 기억된 각 기지 물체(20a∼20b)의 조사검출 패턴신호를 비교해, 대상 물체의 상태를 식별한다.
혹은, 물체 식별부에서, 조사검출 패턴신호에 영향을 미치는 대상 물체가 없는 경우를 제0 조사검출 패턴신호로서 물체 식별부 또는 물체 식별부에 접속된 기억 장치에 기억해 두고, 또한, 이 제0 조사검출 패턴신호에 대해, 서로 다른 기지(旣知)의 상태를 가지는 기지 물체(20a∼20b)가 있을 때의 조사검출 패턴신호의 비(比)를 각각 계산하여 기지 물체(20a∼20c)의 패턴신호의 그룹을 구한다.
그리고, 제0 조사검출 패턴신호에 대한 미지 상태의 대상 물체의 조사검출 패턴신호의 비를 계산해 구한 패턴신호를, 대상 물체(20a∼20c)의 패턴신호의 그룹의 각각 비와 각각 비교함으로써, 미지 상태의 대상 물체의 상태를 판정한다. 이 방법은, 임의의 패턴으로 근적외광을 조사할 수 있는 동시에, 임의의 패턴으로 근적외광을 검출할 수 있기 때문에, 고정밀도 검출에 필요한 조사나 검출의 일양성(一樣性)을 확보하는 수고를 생략할 수 있다.
혹은, 조사검출 패턴신호에 영향을 미치는 기지 물체가 n(n은 자연수)개 있는 경우에 대해서, 각각의 조사검출 패턴신호를 제1∼제n 조사검출 패턴신호로서 물체 식별부 또는 물체 식별부에 접속된 기억 장치(기지 물체 데이터 기억부)에 기억해 둔다. 그리고, 미지 상태의 대상 물체가 있을 때의 조사검출 패턴신호를 제n+1 조사검출 패턴신호로 해서, 제1∼제n 조사검출 패턴신호와 제n+1 조사검출 패턴신호를 비교하는 것으로, 대상 물체의 상태를 식별해도 무방하다. 덧붙여, 도 11에는, 기지 물체가 3개(n=3)인 예를 나타내고 있지만, 기지 물체의 수 n을 많게 함으로써 보다 많은 상태를 식별하는 것이 가능해진다.
이 경우, 예를 들면, 이하의 방법을 채용할 수도 있다. 먼저, 물체 식별부 또는 물체 식별부에 접속된 기억 장치(기지 물체 데이터 기억부)에, 제0 조사검출 패턴신호와 함께, 서로 다른 기지(旣知)의 상태를 가지는 기지 물체(20a∼20c)에 대해, 이들이 이동 가능한 제1∼제m(m은 2 이상의 자연수) 위치에서 검출한 제1∼제n 조사검출 패턴신호를, 각각 제1(1)∼제n(1) 조사검출 패턴신호…제1(m)∼제n(m) 조사검출 패턴신호로서 기억해 둔다.
다음으로, 물체 식별부에서, 제0 조사검출 패턴신호와 대상 물체가 있을 때의 조사검출 패턴신호를 비교함으로써, 대상 물체의 위치(이하, 제p 위치라고 한다. 단, p는 m 이하의 자연수.)가, 제1∼제m 위치의 어느 하나인지 특정한다. 그리고, 물체 식별부에서, 제p 위치에서의 제1∼제n 조사검출 패턴신호(제1(p)∼제n(p) 조사검출 패턴신호)와, 대상 물체가 있을 때의 조사검출 패턴신호(제n+1(p) 조사검출 패턴신호)를 비교함으로써, 제p 위치에서의 대상 물체의 상태를 판정한다. 이에 따라, 대상 물체의 위치의 특정과 상태의 판정을 동시에 실시할 수 있다.
혹은, 서로 다른 기지(旣知)의 상태를 가지는 기지 물체(20a∼20c)가 있을 때의 제1∼제n 조사검출 패턴신호를, 각각 제0 조사검출 패턴신호에 대한 비(= 제1∼제n 조사검출 패턴신호/제0 조사검출 패턴신호)를 구하고, 제1∼제n 패턴신호 그룹으로서, 제0 조사검출 패턴신호와 함께, 물체 식별부 또는 물체 식별부에 접속된 기억 장치(기지 물체 데이터 기억부)에 기록한다.
그리고, 미지(未知)의 상태를 가지는 대상 물체가 있을 때의 조사검출 패턴신호를, 제n+1 조사검출 패턴신호로 하고, 물체 식별부에서, 제0 조사검출 패턴신호에 대한 제n+1 조사검출 패턴신호의 비(= 제n+1 조사검출 패턴신호/제0 조사검출 패턴신호), 제1∼제n 패턴신호 그룹의 각 비의 값을 비교함으로써, 대상 물체의 상태를 식별해도 무방하다.
이 방법은, 제1∼제n 조사검출 패턴신호와 제n+1 조사검출 패턴신호를, 제0 조사검출 패턴신호로 정규화 하고 있기 때문에, 각 값을 비교할 때의 계산을 원활하게 실시할 수 있다. 덧붙여, 정규화 하기 위한 계산은, 비(比) 외에, 차(差) 등의 사칙 연산이나 평방근(平方根) 등을 이용해도 무방하다. 또한, 비교를 위한 계산은, 예를 들면, 유클리드 거리나 맨하탄 거리 등의 데이터 간 거리, 혹은, 코사인(cos) 유사도 등의 데이터 간 유사도를 이용해 실시할 수 있다.
이 경우, 예를 들면, 이하의 방법을 채용할 수도 있다. 먼저, 서로 다른 기지(旣知)의 상태를 가지는 기지 물체(20a∼20c)에 대해, 이들이 이동 가능한 제1∼제m 위치에서의 제1∼제n 패턴신호 그룹을 구하고, 각각 제1(1)∼제n(1) 패턴신호 그룹…제1(m)∼제n(m) 패턴신호 그룹으로서, 물체 식별부 또는 물체 식별부에 접속된 기억 장치(기지 물체 데이터 기억부)에 기억해 둔다.
다음으로, 물체 식별부에서, 제0 조사검출 패턴신호와 대상 물체(도시하지 않음)가 있을 때의 조사검출 패턴신호를 비교함으로써, 대상 물체의 위치(제p 위치)를 특정한다. 그리고, 물체 식별부에서, 이 제p 위치에서의 제1∼제n 패턴신호 그룹(제1(p)∼제n(p) 패턴신호 그룹)과, 대상 물체가 있을 때의 조사검출 패턴신호를 각각 비교함으로써, 제p 위치에서의 대상 물체의 상태를 식별한다. 이에 따라, 대상 물체의 위치와 상태를 동시에 판정할 수 있다.
또한, 예를 들면, 조사검출 패턴신호에 영향을 미치는 서로 다른 기지(旣知)의 색(色)을 가지는 n(n은 자연수)개의 기지 물체를 이용하는 이하의 방법을 채용할 수 있다. 먼저, 서로 다른 기지의 색의 대상 물체(20a∼20c)에 대해서, 이것이 이동 가능한 제1∼제m 위치에서 제0 조사검출 패턴신호에 대한 제1∼제n 조사검출 패턴신호 각각의 비(= 제1∼제n 조사검출 패턴신호/제0 조사검출 패턴신호)를 구하고, 물체 식별부 또는 물체 식별부에 접속된 기억 장치(기지 물체 데이터 기억부)에, 제1(1)∼제n(1) 패턴신호 그룹…제1(m)∼제n(m) 패턴신호 그룹으로서 기억해 둔다.
다음으로, 색이 불명(不明)한 대상 물체가 있을 때의 조사검출 패턴신호를 제n+1 조사검출 패턴신호로 하고, 물체 식별부에서, 제0 조사검출 패턴신호와 제n+1 조사검출 패턴신호를 비교함으로써, 대상 물체의 위치(제p 위치)를 특정한다. 그리고, 물체 식별부에서, 이 제p 위치에서의 제1∼제n 패턴신호 그룹(제1(p)∼제n(p) 패턴신호 그룹)의 각 비의 값과, 제0 조사검출 패턴신호에 대한 대상 물체가 있을 때의 조사검출 패턴신호의 비를 각각 비교함으로써, 제p 위치에서의 대상 물체의 색을 식별한다.
이에 따라, 불명한 색을 가지는 대상 물체가 이동하는 경우에도, 그 위치의 변화로부터, 불명한 색을 가지는 대상 물체의 이동 궤적을 특정할 수 있다.
덧붙여, 도 11에는, 복수의 발광 소자(221a∼221c, 241a∼241c)가 2차원 상으로 배치된 구성의 조명부(22, 24)를 갖춘 물체 식별 장치를 나타내고 있지만, 조명부의 구성은 특별히 한정되지 않고, 발광 소자가 1차원 상 또는 3차원 상으로 배치되어 있어도 무방하다. 또한, 본 실시 형태의 물체 식별 장치에서의 식별 결과, 즉, 대상 물체(20a∼20c)의 색, 재질, 종별, 위치 및 이동 궤적 등은, 별도 설치된 표시 장치에 표시할 수도 있다.
이상 상술한 것처럼, 본 실시 형태의 물체 식별 장치는, 기지 물체도 대상 물체도 없는 경우, 기지 물체가 있는 경우 또는 기지 물체가 이동하고 있는 경우의 조사검출 패턴신호를 사전에 취득하고 있기 때문에, 이러한 조사검출 패턴신호와 대상 물체의 조사검출 패턴신호를 비교함으로써, 대상 물체의 유무나 위치의 특정 뿐만 아니라, 대상 물체의 색 등의 식별도 가능해진다.
1, 21: 물체 식별 장치
2: 대상 물체
11: 표시부
12, 22, 24: 조명부
12a∼12c: 광원
12d: 광원 모듈
13, 23, 25: 광 검출부
13a: 광 검출기
14: 광 검출 장치
15: 이동 궤적 검출부
16: 물체 식별부
17: 데이터 처리 장치
20a∼20c: 기지 물체
26: 개구부
27: 하우징
221a∼221c, 241a∼241c: 발광 소자
231, 251: 검출 소자

Claims (10)

  1. 서로 다른 파장의 근적외광을 발생하는 2 이상의 광원과,
    상기 광원으로부터 출사된 근적외광 및/또는 상기 근적외광이 조사된 물체로부터의 반사광을 경시적으로 검출하는 광 검출기와,
    상기 광 검출기에서 검출된 근적외광의 위치 정보로부터 대상 물체의 이동 궤적을 취득하는 이동 궤적 검출부와,
    상기 광 검출기에서 검출된 광의 파장 정보로부터 대상 물체를 식별하는 물체 식별부
    를 가지는 물체 식별 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    2 이상의 광원이 직선상으로 배열된 조명부와, 2 이상의 광 검출기가 직선상으로 배열된 광 검출부가,
    상기 대상 물체를 사이에 두고 대향 배치되어 있는
    물체 식별 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    x축 방향 및 y축 방향에 각각 상기 조명부 및 상기 광 검출부가 설치되어 있고,
    상기 이동 궤적 검출부는,
    상기 광 검출기로의 근적외광의 입사 광량으로부터 상기 대상 물체의 위치를 특정하고, 그 경시 변화로부터 이동 궤적을 검출하는
    물체 식별 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 조명부는,
    제1 근적외광을 출사하는 제1 광원과, 상기 제1 근적외광과는 다른 파장의 근적외광을 출사하는 제2 광원과, 상기 제1 및 제2 근적외광과는 다른 파장의 근적외광을 출사하는 제3 광원이 규칙적으로 배열되어 있는
    물체 식별 장치.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조명부는,
    파장이 다른 복수의 근적외광을 시분할로 조사하는
    물체 식별 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물체 식별부는,
    상기 대상 물체로부터의 반사광의 파장으로부터, 상기 대상 물체의 색에 관한 정보를 취득하는
    물체 식별 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물체 식별부는,
    상기 광원으로부터 출사된 근적외광이 입사하지 않는 광 검출기로 검출한 근적외광의 파장 정보로부터 대상 물체를 특정하는
    물체 식별 장치.
  8. 서로 다른 파장의 근적외광을 발생하는 2 이상의 광원과,
    상기 광원으로부터 출사된 근적외광 및/또는 상기 근적외광이 조사된 물체로부터의 반사광을 경시적으로 검출하는 광 검출 장치와,
    상기 광 검출 장치에서 검출된 근적외광의 위치 정보로부터 상기 대상 물체의 이동 궤적을 취득하는 이동 궤적 검출부, 및 상기 광 검출 장치에서 검출된 광의 파장 정보로부터 대상 물체를 식별하는 물체 식별부를 갖춘 데이터 처리 장치
    를 가지는 물체 식별 시스템.
  9. 근적외광을 조사하는 조사부와,
    상기 근적외광을 검출하는 검출부와,
    상기 검출부에서 검출된 상기 근적외광을, 조사검출 패턴신호로서 기억하는 기억부와,
    대상 물체의 상태를 식별하는 물체 식별부
    를 가지고,
    상기 조사검출 패턴신호에 영향을 미치는 대상 물체가 없는 경우의 조사검출 패턴신호를 제0 조사검출 패턴신호, 상기 조사검출 패턴신호에 영향을 미치는 기지(旣知)의 상태를 가지는 제1∼제n(n은 자연수) 기지 물체가 있는 경우의 조사검출 패턴신호를 각각 제1∼제n 조사검출 패턴신호, 대상 물체가 있는 경우의 조사검출 패턴신호를 제n+1 조사검출 패턴신호로 했을 때,
    상기 기억부에는, 상기 제0 조사검출 패턴신호를 이용하여 상기 제1∼제n 조사검출 패턴신호를 정규화해 얻어지는 제1∼제n 패턴신호의 그룹이 기억되고,
    상기 물체 식별부는,
    상기 제0 조사검출 패턴신호를 이용하여 상기 제n+1 조사검출 패턴신호를 정규화해 얻어지는 제n+1 패턴신호와, 상기 제1∼제n 패턴신호의 그룹 내의 각 패턴신호를 계산에 의해 비교함으로써, 상기 대상 물체의 상태를 식별하는
    물체 식별 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1∼제n 기지 물체가 이동 가능한 영역을 제1∼제m(m은 2 이상의 자연수) 위치로 했을 때,
    상기 기억부에는, 제1∼제m 위치에서의 상기 제1∼제n 패턴신호의 그룹이 각각 제1(1)∼제n(1) 패턴신호 그룹…제1(m)∼제n(m) 패턴신호 그룹으로서 기억되고,
    상기 물체 식별부는,
    상기 제0 조사검출 패턴신호와 상기 제n+1 조사검출 패턴신호를 비교함으로써, 상기 제1∼제m 위치 내에서의 상기 대상 물체의 위치인 제p(p는 자연수) 위치를 특정하고,
    상기 제n+1 패턴신호와, 상기 제1(1)∼제n(1) 패턴신호 그룹…제1(m)∼제n(m) 패턴신호 그룹 내의 상기 제p 위치에서의 제1(p)∼제n(p) 패턴신호 그룹 내의 상기 제p 위치에서의 제1(p)∼제n(p) 패턴신호와의 차이를 계산에 의해 각각 비교함으로써, 상기 대상 물체의 상기 제p 위치에서의 상태를 식별하는
    물체 식별 장치.
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