JPS5935116A - カラ−センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の対象 本発明は、カラー・センサに関し、特にメモリと演算回
路を用い、学習機能を備えたカラー・センサに関するも
のである。

従来技術 色を電気信号として認識する方法は、糸、毛糸の色判別
、顔料、染料の色検査、印刷物の色判別等で必要となっ
ている。

このような色を識別するためのカラー・センサとしては
、従来、複数個の光学フィルタと受光素子を備え、複雑
な光学系を用いているものがあり、また最近では、２種
類の光学フィルタ、２つのホトダイオードを単一素子化
した半導体カラー・センサが使用されてきた。さらに、
被写体のＸ、　Ｙ。

Ｚの値やＲ，Ｇ、　Ｂ値等を自動測定することができる
各種のカラー・センサが提案されている。しかし、これ
ら従来のカラー・センサは、被写体の色彩を正確に測定
する場合には適しているが、色彩の識別、分類を目的と
して使用する場合には、機能が不十分である。例えば、
複数の基準となる色彩に近い色を識別して各々に区分す
る場合に、個々の色彩の測定、Ｒ１１ｌに時間がかかり
、波長特性をそれぞれ比較して個々に判別する必要があ
り、また基準となる色彩を変更するときには、変更の度
に波長特性を測定しなければならない。

発明の目的 本発明の目的は、このような従来の欠点を改善するため
、色彩の認識・分類が簡単で、基準となる色彩の変更に
も容易に対処できるカラー・センサを提供することにあ
る。

本発明のカラー・センサは、複数の被写体の色彩のＲ，
Ｇ、　Ｂ値等をあらかじめ学習しておき、次いで測定す
べき被写体の色彩のＲ，Ｇ、　Ｂ値等を測定し、先に学
習した色彩と最も近い色を選択するもので、投光用およ
び受光用の光学繊維を内蔵した読取ヘッドと、その読取
ヘッドに光を伝達させる光源と、カラー光電変換部と、
基準になる複数色の被写体のカラー光電変換出力値Ｒ□
、Ｇ□、Ｂ□を記録する基準データ用メモリと、測定対
象のカラー光電変換出力値Ｒ，Ｇ、　Ｂに対して前記Ｒ
□、Ｇ□。

Ｂ□　の空間距離が最小であるものを求める演算回路と
を有することに特徴がある。

発明の実施例 第１図は、本発明の実施例を示すカラー・センサの外観
斜視図である。

このカラー・センサは、複数の基準ニナル被写体の色彩
に最も近い色彩を、測定対象の被写体を測定して決定し
、区分する機能を備えている。

先ず、基準になる複数のデータＲ□、Ｇ□、Ｂ□（ここ
で、土は任意の整数である）の入力手順を説明する。基
準データの内容（Ｒ１，Ｇ１．　Ｂ□）および数（１）
は可変であって、他の値を入力することもできるととも
に、基準データの数は基準データ用メモリの容置の最大
限まで記録できる。

カラー・センサは、読取ヘッド２と光学繊維３とケース
４から構成されており、ケース牛の表面には、カラー屋
表示用ＬＥＤ５、Ｒ，Ｇ、　Ｂ値それぞれの表示用ＬＥ
Ｄ６，７，８、サンプリング用スイッチ９、判別式切替
スイッチｌＯ１基準・測定のデータ切替スイッチ１１、
読取点数設定用ディジタル・サミール・スイッチ１２、
および消去用スイッチ１３が設けられている。

最初、複数色の基準データを入力する前に、基準データ
消去用（ＣＬＥＡＲ）スイッチ１３を押して、以前に記
録されている基準データがあればこれらをすべて消去す
る。

次に、判別式切替スイッチ１０を、ＡまたはＲにセット
する。Ａにセットされた場合には　ＲｌＧ、ＢｆＵがそ
のままの値で使用されるが、Ｈにセットされた場合には
、Ｒ，Ｇ、　Ｈの和に対する割合の値、つまりＲ’−Ｒ
／（Ｒ＋Ｇ十Ｂ）、α−Ｇ／（Ｒ十〇＋Ｂ）、Ｂ’−Ｂ
／（Ｒ十〇十Ｂ）　　の値で使用される。すなわち、Ｒ
にセットする場合としては、色相を重点的にとらえるよ
うにするときであって、被写体の色彩ムラに対処するた
め、色彩の明暗をとらえることに問題が生ずる。

次に、基準データと測定データの切替スイッチ１１を、
ＢまたはＳにセットする。Ｂにセットされた場合は基準
データとなり、Ｓにセットされた場合は測定データとな
る。

次に、基準データの読取点数設定用ディジタル・サミー
ル・スイッチ１２をセットする。この値は、１〜５に設
定できるようになっている。例えば、５に設定された場
合には、基準データとなる被写体の５箇所を入力して、
その平均値を基準データとして扱うものであり、数が多
いほど被写体に色彩ムラがある場合には有効となる。

次に、基準データとなる被写体１に読取ヘッド２を当て
、サンプリング用スイッチ９を押すと、その色彩のＲ，
Ｇ、　Ｂ値がＲ表示用ＬＥＤ６、Ｇ表示用ＬＥＤ７、Ｂ
表示用ＬＥＤ８にそれぞれ表示される。ま、た、カラー
憲表示用ＬＥＤ５には、基準データの色彩の扁が順番に
表示される。これらの基準データは、ケース壬内部の基
準データ用メモリに順次記録される。これで、基準デー
タの入力が終了したので、次に測定データの入力手順に
ついて説明する。

先ず、切替スイッチ１１を基準データＢから測定データ
Ｓに切換える。

次に、測定すべき被写体１に読取ヘッド２を当てて、サ
ンプリング用スイッチ９を押すと、その色彩のＲ，Ｇ、
　Ｂ値がＲ表示用ＬＥＤ６、Ｇ表示用ＬＥＤ７、Ｂ表示
用ＬＥＤ８にそれぞれ表示される。このとき、ケース４
の内部の演算回路において記録されている基準データの
Ｒ，Ｇ、　Ｂ値とそれぞれ比較し、基準データ（Ｒ１１
Ｇ１．Ｂ□）のうち最も近い色彩のＡ（１）が、カラー
扁表示用Ｔ、　Ｅ　Ｄ　５に表示される。

したがって、測定すべき被写体ｌの色彩がどの基準デー
タに区分されるかを、測定と同時に判別することができ
る。

第２図は、本発明の実施例を示すカラー・センサのブロ
ック図である。

嬉２図において、点線（−−−）は光の流れを、実線（
□）は’ｒａｇ信号の流れを、それぞれ示している。

本発明のカラー・センサは、第２図に示すように、読取
ヘッド２に光を投射する光源２１と光学繊維１５、読取
ヘッド２からの光を受光する光学繊維１４とフィルタ１
６と光電変換ｓ１７、および電気信号として基準データ
を記録するメモリ１８とデータを比較する演算回路１９
と演算結果を表示する表示回路２０から構成されている
。

被写体１に読取ヘッド２を当てると、光源２１の光が投
光用光学繊維１５、読取ヘッド２を通して被写体１に投
射され、その反射光が読取ヘッド２、受光用光学繊維１
４を通してフィルタ］６に至り、フィルタ１６でＲ，Ｇ
、　Ｈに分光されることにより、３個の光電変換素子を
備えた光電変換部１７で受光される。

いま、被写体１が基準データである場合、つまり切替ス
イッチ１１が基準データ（Ｂ）側に切替えられた場合に
は、光電変換部］、７の出力であるＲ２Ｏ，Ｂ値が、基
準データ用メモリ１８に記録される。その場合、基準デ
ータの色彩屋が同時に記録されるとともに、その色彩厘
は演算回路１９を介して表示回路２０．つまりカラー屋
表示用ＬＥＤ５に表示される。

また、被写体１が測定すべき被写体である場合には、変
電変換部１７の出力値が演算回路１９に出力されるとと
もに、基準データ用メモリ１８の内容を順次読出して演
算回路１９に入力し、演算回路１９で比較する。測定デ
ータと記録されている基準データが順次比較され、最も
近い色の５が表示回路２０に出力表示される。実際には
、測定データと各基準データとを減算し、それらの結果
のうちで最も小さいものが選択される。

第３図は、本発明の演算回路の動作説明［■である。

Ｘは測定すべき被写体のＩ（、Ｇ、　Ｂ値の位置を示し
、互いに直角で交叉するＲ軸、Ｇ軸、Ｂ軸上の主体的位
置である。ａ、　ｂ、　ｏは、基準データの馬。

Ｇ□、Ｂ□値の位置を示す。

演算回路１９では、測定すべき色彩Ｘと、すべての学習
した色彩＆、　ｂ、　ｏ・・・・・との空間距離を求め
る。Ｘとａとの空間距離をＬＸとｂとの空ａツ 間距離をＬｂ、Ｘと０との空間距離をり。とすると、こ
れらは次のように表わすことができる。

■７．−（ＸＲ−ａＲ）２＋（Ｘ、−ａｏ）”＋　（Ｘ
Ｂ−ａＢ）２Ｔｊ１）−（ＸＲ−ｂＲ）２＋　（Ｘｏ−
’ｂ、）２＋　（ＸＢ−稲ゾ”Ｑ−（ＸＲ０Ｒ）２＋（
ＸＧ−ｏ、）２±（ＸＢ−ＯＢ）２これらの空間距離を
、記録されている基準データ（１）の数だけ繰り返して
計算し、これらのうちで最小の空間距離である色の應を
メモリ１８がら求めて、表示回路２０に出力する。

このような演算は、ハードウェアのみで簡単に実現でき
、かつ高速演算が可能であるため、測定すべき被写体１
に読取ヘッド２を当てると、直ちに最も近い色黒が表示
される。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、複数の基準データ
を学習させることにより、測定すべき被写体の色彩の詔
識と分類を簡単迅速に行うことができ、また基準となる
色彩の変更にも簡単に対処できるので、例えば顔料、染
料の色検査、糸や毛糸の色判別、印刷、物の色判別、カ
ラーコードの読み取り、カラー複写機の光源の温度管理
等、広い分野で多大な効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すカラー・センサの外観斜
視図、第２図は本発明の実施例を示すカラー・センサの
ブロック図、第３図は本発明の演算回路の動作説明図で
ある。 １：被写体、２：読取ヘッド、３二光学繊維、４：ケー
ス、５：カラー屋表示用ＬＥＤ、６　：Ｒ表示用ＬＥＤ
、’７：Ｇ表示用ＬＥＤ、８：Ｂ表示用ＬＥＤ、９　：
サンプリング用スイッチ、１０：判別式切替スイッチ、
１１：基準データと測定データの切替スイッチ、１２：
読取点数設定用ディジタル・サミール・スイッチ、１３
＝基準データ消去用スイツチ、１４．１．５　Ｆ光学繊
維、１６：フィルタ、１７：光電変換部、１δ二基準デ
ータ用メモリ、１９：演算回路、２０：表示回路。 αυ 第　　　１　　　図 第　　　２　　　図 ６８− 第　　３　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 投光用および受光用の光学繊維を備え基準データおよび
   測定データを読取るヘッドと、上記複数の基準データと
   してＲ，Ｇ、　Ｂの値および色番号を記録しておくメモ
   リと上記複数の基準データのＲｌＧ、Ｈの値と測定デー
   タのＲ，Ｇ、　Ｂの値の空間距離をそれぞれ演算し、演
   算結果が最小となる基準データの色番号を求める演算回
   路とを有することを特徴とするカラー・センサ。