JPH1052675A - 瓶の色判別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 濃淡種々の色のガラス瓶の色判定をする際
に、特に淡い色の判別が困難であるのを、簡易な照明、
受光光学系を構成することにより適格に、正確に色判別
可能とする。 【解決手段】 ガラス瓶Ｐを挟んで反射ミラー１とハー
フミラー２を対向配置し、その光路とクロスする横方向
から光源１の照明光を入射してガラス瓶Ｐを照射し、そ
の反射画像光をハーフミラー２を通過させてＣＣＤカメ
ラ４で受光すると共に、ガラス瓶Ｐを透過した光の反射
ミラー１による反射光のガラス瓶Ｐを再透過した光によ
る反射透過画像光をハーフミラー２を透過させて重ねて
受光し、色判別に十分な画像光を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、廃ガラス瓶を再
資源化するために色別に選別する瓶の色判別装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】使用済みのガラス瓶を回収して再資源化
することは資源の有効利用等の観点から、又廃棄物を埋
立て処理する場所が飽和状態で確保し難いという点から
も、出来るだけ効率よくガラス瓶を再資源化することが
所望されている。ガラス瓶を再資源化する場合、色別に
選別する必要があるが、これを手作業で処理しようとす
ると労働条件の制約があり、又、選別作業の効率上から
も自動化するのが好ましい。

【０００３】色選別作業を自動化するための瓶の色選別
装置として、一般には光源からの、光で瓶を照明し、そ
の照明光をカラーＣＣＤ（charge coupled device)のカ
メラのような撮像手段により撮像してその撮像信号を画
像処理手段により画像処理することにより瓶の特定形状
について瓶毎に色判別をし、その判別結果に基づいて制
御手段により瓶を選別するようにしている。

【０００４】このような色選別装置の例として、例えば
特開平８−８９９０６号公報、特開平８−８９９０７号
公報、特開平８−８４９６２号公報に開示されたものが
知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ガラス瓶の
色は、中身を外光等から保護するために濃色に設定され
たものから、収納液を美しく見せるように淡い色を着色
したものや透明のものまで種々の色がある。このような
種々の色の判別をする場合、特に透明、うす青など淡い
色のガラス瓶は光源の光の強度に対し色の違いによる受
光量の差が小さいため、一般に判別が困難である。

【０００６】従来の方法では、淡い色のガラス瓶と濃い
色の瓶を同一光量で撮像するため、淡い色を中心に光量
を調整すると濃い色が不透明となり、逆の光量調整では
淡い色が光量が大きくなるため色の差が出なくなるた
め、光量の調整をするだけでは対応できないからであ
る。

【０００７】一方、前述した第３の公報による色選別方
法では、上記問題に対処する方法として、瓶の中心線上
のデータにより色判別をし、かつ瓶の彩度と明度との比
に基づいて濃色か淡色かを決定し、それぞれ異なる選別
工程により特に透明度が高い場合は選別精度を高めるこ
とにより正確な選別を行うことができるとしている。

【０００８】かかる色選別方法は瓶の濃、淡を区別し、
特に淡い色を選別精度を高めることにより選別できる点
で優れたものであるが、画像処理の際に濃、淡の区別を
するためのプログラムを組込む必要があり、画像処理の
プログラムが複雑になり過ぎるという問題がある。

【０００９】この発明は、上記従来の色選別方法の種々
の問題に留意して、簡単でコストのかからない手段で瓶
の濃淡いずれの色でも、特に淡い色でも確実に高い信頼
性を以て色判別できる瓶の色判別装置を提供することを
課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決する手段として、瓶を挟んで反射ミラーとハーフミ
ラーとを対向配置し、その光路にクロスする方向の光源
から光を入射し、ハーフミラーで反射した光で瓶を照射
したその反射画像光と、瓶を透過した光を反射ミラーで
全反射した光による反射透過画像光とを重ねてハーフミ
ラーを透過させ、その画像光を撮像手段により撮像し、
撮像手段による画像信号を画像処理手段により処理して
瓶の色判別をするようにした瓶の色判別装置としたので
ある。

【００１１】上記の構成としたこの発明の色判別装置で
は、濃淡いずれの色の瓶であっても色判別を適格、確実
に行うことができる。

【００１２】光源からの照射光はハーフミラーで反射さ
れて瓶を照射しその反射画像光がハーフミラーを通過し
て撮像手段により受光され、同時に上記照射光のうち瓶
を透過する光は反射ミラーで反射され再び瓶を透過した
反射透過光がハーフミラーへ戻りそこを通過して撮像手
段に受光される。上記のように瓶を透過する光が色判別
をするのに有効なのは、瓶の色が淡い場合であり、その
場合は反射透過画像光を反射画像光と重ねることにより
瓶の色が強調され色判別が正確に行えることとなる。

【００１３】瓶の色が濃い場合は、瓶を透過、反射、透
過をする光が大きく減衰するため色判別に有効な光量と
して受光されることがないが、この場合は色ごとに受光
量の差が大きく変化するため反射光のみで十分色の判別
ができるから、反射透過画像光がなくても色判別に支障
はない。

【００１４】

【実施の形態】以下、この発明の実施形態について図面
を参照して説明する。図１は実施形態の色判別装置の要
部概略構成図である。１は反射ミラー、２はハーフミラ
ーであり、瓶Ｐを挟んでそれぞれ対向配置されている。
３は光源であり、図示の例では、上記ミラー間の光路と
直交する横方向から光を入射するように設けられてい
る。

【００１５】ハーフミラー２は上記光路に対し、４５°
傾いて配置され、光源の光を直角に反射してガラス瓶Ｐ
を照射し、その反射光をそのまま透過させ、かつガラス
瓶Ｐを透過した光が反射ミラー１で全反射され、ガラス
瓶Ｐを再び透過した光を重ねて透過させるように設けら
れている。４はカラーＣＣＤ（charge coupled device)
のカメラであり、撮像された画像光を画像信号に変換す
る。

【００１６】図２に上記色判別装置の全体概略ブロック
図を示す。上述した色判別装置の要部構成によって得ら
れたＣＣＤカメラ４による画像信号は、画像処理手段５
により画像処理され、その処理結果により色判別が行わ
れる。この色判別信号は制御手段６へ送られて、各色別
に瓶を分別するように図示しない駆動部を介して瓶を振
り分ける。

【００１７】以上の構成とした実施形態の瓶の色判別装
置では次のようにして瓶の色判別が行われる。

【００１８】前述したように、光源１からの照射光はハ
ーフミラー２で反射されガラス瓶Ｐを照射し、その反射
された画像光が再びハーフミラー２へ戻されハーフミラ
ー２を通過すると共に、ガラス瓶Ｐを透過した光は反射
ミラー１で全反射されて再びガラス瓶Ｐを透過しガラス
瓶Ｐの画像光としてハーフミラー２へ戻りこれを通過す
る。

【００１９】上記の光路を経てＣＣＤカメラ４上で画像
光として得られる光は、ハーフミラー２による光量の一
般的な分割比が１：１であれば、ガラス瓶Ｐを照射する
光量は半分となり、そのガラス瓶Ｐによる反射画像比は
ハーフミラー２でさらに半分となる。又、ガラス瓶Ｐの
透過光の反射ミラー１による反射光が再びガラス瓶Ｐを
透過する透過画像光の光量も透過、反射を繰り返すごと
に減衰し、ハーフミラー２ではさらに半分になる。従っ
て、ガラス瓶Ｐの反射画像光とガラス瓶Ｐの透過画像光
を重ねたとしても相当光量が減衰するため、ＣＣＤカメ
ラ４で画像光として認識でき、かつ色判別するのに十分
な光量が得られるように光源１の照射光量を設定するも
のとする。

【００２０】このようにして十分な光量で照射されたガ
ラス瓶Ｐが、淡い色のものである場合、ガラス瓶Ｐの反
射画像光のみをＣＣＤカメラ４で受光したとすると、形
状は判別できたとしても淡い色の瓶ではその色を際立た
せるには光量が不足して色の判別が不十分となり、色の
判別ができなくなるが、瓶の透過光を反射ミラー１で全
反射させ再び瓶を透過させた画像光を上記反射画像光と
重畳することにより、所定の色を浮き上がらせて色判別
に十分な画像光を得ることができる。

【００２１】これは、通常の白色光の照射をしたとき、
白色光には種々の色成分の波長の光が混在しており、特
定色に着色されたガラス瓶の着色成分である色素に白色
光が当たると着色成分の波長の光にも反射又は透過さ
れ、その際一部透過された着色成分の波長の光が反射ミ
ラー１で反射され再びガラス瓶を透過する際に同じ着色
成分に反応して発光するからである。

【００２２】一方、ガラス瓶Ｐが濃い色のものである場
合は、光源１の光強度を少し強くしてガラス瓶Ｐを照射
すれば、その反射光のみでＣＣＤカメラ４により受光し
た画像光から色判別ができる。このとき、ガラス瓶Ｐを
透過する光は色が濃くなる程透過光量が減少し、反射ミ
ラー１で反射された光が再びガラス瓶Ｐを透過して画像
光として得られる成分は殆どなくなる。

【００２３】しかし、上記反射光のみでも、濃い色の瓶
のときは十分色判別できるから、光源１の光強さはこの
反射光で色判別できるに必要な程度に強くすればよい。

【００２４】このようにガラス瓶の色成分に十分反応し
て発光したカラー画像光がＣＣＤカメラ４で受光される
と、これを画像処理することにより色の判別が適格かつ
正確に行うことができることになる。

【００２５】なお、上記実施形態では光源は１とし、１
つの光源からの反射画像光と反射透過画像光とを重ねて
受光するものとしたが、反射透過画像光は必ずしもガラ
ス瓶を透過した光でなくても、例えば反射ミラー１に代
えて別の光源１’をそこに設け、この別の光源１’によ
る透過画像光を上記反射画像光と重畳するようにしても
よい。

【００２６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明の
色判別装置は瓶を挟んで反射ミラーとハーフミラーを対
向配置し、ハーフミラーに入射された照射光で瓶を照射
しその反射画像光と瓶を透過した光の反射ミラーによる
反射光を再び瓶に透過した反射透過画像光とを重畳して
撮像手段で受光し、色判別手段により色判別するように
したから、特に色判別の際に判別のし難い淡い色の瓶で
あっても上記反射画像光と反射透過画像光を重畳するこ
とによってその色が強調されるため正確で適格に色の判
別が簡易でコストの安い装置によって可能となるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態の色判別装置の要部概略図

【図２】色判別装置の全体概略ブロック図

【符号の説明】

１ 反射ミラー ２ ハーフミラー ３ 光源 ４ ＣＣＤカメラ ５ 画像処理手段 ６ 制御手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 瓶を挟んで反射ミラーとハーフミラーと
   を対向配置し、その光路にクロスする方向の光源から光
   を入射し、ハーフミラーで反射した光で瓶を照射したそ
   の反射画像光と、瓶を透過した光を反射ミラーで全反射
   した光による反射透過画像光とを重ねてハーフミラーを
   透過させ、その画像光を撮像手段により撮像し、撮像手
   段による画像信号を画像処理手段により処理して瓶の色
   判別をするようにした瓶の色判別装置。