(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と光源からの光を受光する光電素子との間にガラス瓶を横倒しに搬送し、光の透過率に基づいてガラス瓶の色を識別するガラス瓶色識別方法において、光源より少なくとも緑色光を含む光を発生させると共にその透過光の中から緑色成分のみを取出してガラス瓶の口から底までのそれぞれの透過光量を検出し、ガラス瓶本来の色と異なる屈曲部、印刷部、凹凸部のデータを除去すべく、各透過光量を横軸とし測定の頻度数を縦軸とするヒストグラムを作成し、そのヒストグラムから頻度の最も高い領域にあてはまるピーク付近のデータに対応する色でガラス瓶の色を識別することを特徴とするガラス瓶色識別方法。
【請求項２】
光源と光源からの光を受光する光電素子との間にガラス瓶を横倒しに搬送し、光の透過率に基づいてガラス瓶の色を識別するガラス瓶色識別装置において、少なくとも緑色光を含む光を発生する光源と、該光源からの光を受光する光電素子と、光源と光電素子との間にガラス瓶を横倒しに通過させる搬送手段と、透過光の中から緑色成分のみを取出してガラス瓶の口から底までのそれぞれの透過光量を検出し、ガラス瓶本来の色と異なる屈曲部、印刷部、凹凸部のデータを除去すべく、各透過光量を横軸とし、測定の頻度数を縦軸とするヒストグラムを作成し、そのヒストグラムから頻度の最も高い領域にあてはまるピーク付近のデータに対応する色でガラス瓶の色を識別する識別手段とを備えたことを特徴とするガラス瓶色識別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ガラス瓶を再利用するためにガラス瓶の色を識別するガラス瓶色識別方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、廃棄物の処理や工業資源の枯渇等の問題が深刻化しており、これらの問題を解決するため資源の再利用が益々重要となってきた。
【０００３】
例えば使用済みのビール瓶や醤油瓶等のガラス瓶の再利用もその一例である。
【０００４】
ガラス瓶の再利用は従来より行われている。ガラス瓶を再利用するには色別に分ける必要がある。従来のガラス瓶の選別は、作業者が１本ずつ目視により色や形状別に選別する手作業である。ガラス瓶の色には、主に黒（濃緑）色（ウイスキー瓶等）、茶色（ビール瓶、薬品瓶等）、緑（淡緑）色（コーラ瓶等）、青（淡青）色（日本酒瓶等）、透明（醤油瓶、牛乳瓶等）の５色があり、このうち黒（濃緑）色、茶色、緑（淡緑）色の３色については比較的目視による色の識別が容易ではあるが、淡青色と透明の２色については照明の程度や個人差にもよるが目視による色識別が困難であり選別に手間どっているのが現状である。
【０００５】
そこでこのガラス瓶の色識別に対して画像処理技術を用いることが提案されている。しかし、ガラス瓶の形状は容易であるが、ガラス瓶の色識別は困難である。これは画像処理においては、レファレンス（比較対象物）との比較で色を判断するので、ガラス瓶の色のレファレンスをつくることが極めて困難なためである。
【０００６】
また、ガラス瓶に白色光を照射し、透過した光をＣＣＤカメラやラインセンサ等で受光し、Ｒ（Ｒｅｄ）  、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）  、Ｂ（Ｂｌｕｅ）の三原色（三成分）に分離し、得られたＲＧＢデータの比率等からガラス瓶の各所ごとの色を判定し、それらの結果からガラス瓶の色を識別する方法が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしＲＧＢデータの比率等からガラス瓶の色を識別する従来技術によると、ガラス瓶の屈曲部では、波長による屈折率の違いが原因で、局所的にガラス瓶本来の色とは異なる色データが発生する。また、ガラス瓶表面の凹凸（文字等）によってもガラス瓶本来の色とは異なる色データが発生する。このためこれらのデータによって識別結果が不安定になり、色の識別精度が低下することが多い（特に淡色瓶の場合に顕著である）。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、色の識別精度の高いガラス瓶色識別方法及びその装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、光源と光源からの光を受光する光電素子との間にガラス瓶を横倒しに搬送し、光の透過率に基づいてガラス瓶の色を識別するガラス瓶色識別方法において、光源より少なくとも緑色光を含む光を発生させると共にその透過光の中から緑色成分のみを取出してガラス瓶の口から底までのそれぞれの透過光量を検出し、ガラス瓶本来の色と異なる屈曲部、印刷部、凹凸部のデータを除去すべく、各透過光量を横軸とし測定の頻度数を縦軸とするヒストグラムを作成し、そのヒストグラムから頻度の最も高い領域にあてはまるピーク付近のデータに対応する色でガラス瓶の色を識別するものである。
【００１０】
また本発明は、光源と光源からの光を受光する光電素子との間にガラス瓶を横倒しに搬送し、光の透過率に基づいてガラス瓶の色を識別するガラス瓶色識別装置において、少なくとも緑色光を含む光を発生する光源と、該光源からの光を受光する光電素子と、光源と光電素子との間にガラス瓶を横倒しに通過させる搬送手段と、透過光の中から緑色成分のみを取出してガラス瓶の口から底までのそれぞれの透過光量を検出し、ガラス瓶本来の色と異なる屈曲部、印刷部、凹凸部のデータを除去すべく、各透過光量を横軸とし、測定の頻度数を縦軸とするヒストグラムを作成し、そのヒストグラムから頻度の最も高い領域にあてはまるピーク付近のデータに対応する色でガラス瓶の色を識別する識別手段とを備えたものである。
【００１１】
【作用】
三原色の光がガラス瓶を透過するときに赤色光は透過しやすく、青色光は散乱しやすいが、緑色光は中間的な挙動を示す。この緑色光をガラス瓶に照射し、その透過光の透過率に基づいて識別を行うことにより、ガラス瓶がどの色であっても略同一の精度で色の識別ができる。ガラス瓶の屈曲部、印刷部、凹凸部は、その大きさや位置がガラス瓶ごとに異なっているが、透過光の中の緑色成分のみを取出して横倒しに搬送したガラス瓶の口から底までのそれぞれの透過光量を検出し、ガラス瓶本来の色と異なる屈曲部、印刷部、凹凸部のデータを除去すべく、各透過光量を横軸とし測定の頻度数を縦軸とするヒストグラムを作成し、頻度の最も高い領域にあてはまるピーク付近のデータを求めれば、屈曲部、印刷部、凹凸部のデータが除去されガラス瓶本来の色に対応した色のデータが求まり、ガラス瓶の色の識別精度が向上する。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
【００１３】
図１は本発明のガラス瓶色識別方法を適用した装置の一実施例を示す。
【００１４】
同図において１は白色光源としての蛍光灯であり、２は蛍光灯１からの光を受光する光電素子としてのスポットセンサである。スポットセンサ２は、例えば３つのフォトトランジスタと、各フォトトランジスタの受光窓にそれぞれ設けられたＲフィルタ、Ｇフィルタ及びＢフィルタとで構成されている（いずれも図示せず）。スポットセンサ２の出力は識別手段としてのマイクロコンピュータ３に接続されている。４はそのモニタである。
【００１５】
５はガラス瓶６を、蛍光灯１とスポットセンサ２との間に横倒しに通過させるための搬送手段としての回転ローラである（尚図では回転ローラ５の数は１０本であるが限定されない）。
【００１６】
次に実施例の作用を述べる。
【００１７】
図示しない電源により蛍光灯１を点灯させると共に図示しないモータで回転ローラ５を回転させると、ガラス瓶６が矢印Ｐ方向に移動する。ガラス瓶６が蛍光灯１とスポットセンサ２との間を横倒しに搬送されて通過すると、蛍光灯１からの白色光がガラス瓶６の首部６ａから肩部６ｂ、中央部６ｃ及び底部６ｄまで直線状に透過し、その透過光がスポットセンサ２で受光される。スポットセンサ２では３つのフィルタでそれぞれＲＧＢの三原色に分離され、各フォトトランジスタで電気信号に変換される。マイクロコンピュータ３ではスポットセンサ２から、ＲＧＢ各色光に対応する電気信号を取り込む。このうちＧ（緑）色光に対応する電気信号を、ガラス瓶本来の色と異なるデータを除去するために使用する（図１）。
【００１８】
図２は図１に示したガラス瓶の位置と透過光量との関係を示す図であり、横軸が位置を示し縦軸が透過光量（便宜的に０〜１とした）を示している。
【００１９】
同図よりガラス瓶６の口６ｅ、肩部６ｂ、ラベル７、８及び底６ｆで透過光量が急激に減少し、ガラス瓶６の平滑な部分ではノイズの影響があるものの略一定の値になっているのが分かる。マイクロコンピュータ３では、図２に示すようなガラス瓶６の口６ｅから底６ｆまでのそれぞれの透過光量のデータを取り込んで図３に示すようなヒストグラムを作成する。作成したヒストグラムはモニタ４に表示される。
【００２０】
図３は図２に基づいて作成されたヒストグラムである。
【００２１】
図３に示すヒストグラムにおいて横軸が透過光量を示し、縦軸が頻度数を示している。尚、ヒストグラムは本来柱状グラフであるが、説明を簡単にするため包絡線で示されている。また透過光量（０から１）は例えば２５６（０〜２５５）の区間に区分されている。頻度数は図２において横軸に平行な任意の階調の直線Ｌａを引いたときのその直線Ｌａと特性曲線Ｌｂとの交点の数に等しい値となっている。図２の直線Ｌａが図２で示される位置の階調のとき、ヒストグラム中の部分Ａは図２の直線Ｌａより透過光量が大きいＣ部に相当しており、ガラス瓶６本来の色に対応している。ヒストグラム中の部分Ｂは図２の直線Ｌａより透過光量が小さいＤ部に相当しており、ラベル７、８、肩部６ｂや口６ｅ、底６ｆ等の屈曲部に対応している。このＤ部は本来のガラスの色とは異なったデータとなっているため、マイクロコンピュータ３では不要なデータを除去すべく、直線Ｌａを適正に設定することで、ヒストグラムのピーク付近のデータだけが取出される。すなわちヒストグラムのピーク付近のデータはガラス瓶６が持つ本来の色として識別される。
【００２２】
以上において本実施例では、白色光を横倒しに搬送されるガラス瓶に照射し、その透過光の中から緑色成分のみを取出してガラス瓶の口から底までのそれぞれの透過光量を検出し、ガラス瓶本来の色と異なる屈曲部、印刷部、凹凸部のデータを除去すべく、各透過光量を横軸とし測定の頻度数を縦軸とするヒストグラムを作成し、そのヒストグラムから頻度の最も高い領域にあてはまるピーク付近のデータをそのガラス瓶が持つ本来の色であるとし、この部位のデータを基にガラス瓶の色を識別することにより、ガラス瓶の色が何色であっても同一の精度で識別でき、しかも屈曲部やラベル部の不要なデータが除去され滑らかな首部や中央部の透過光のデータのみ抽出されるので、ガラス瓶の色が精度よく識別できる。
【００２３】
尚、上述した実施例では光源に蛍光灯を用いたが、これに限定されるものではなく、緑色光を発する発光ダイオードやレーザを用いてもよい。また、スポットセンサの代わりに緑色フィルタとラインセンサとを用いたり、緑色フィルタとＣＣＤカメラを用いてもよい。さらにガラス瓶にラベルが貼られたもので説明したが、これに限らず傷や汚れがあっても色の識別には影響がない。
【００２４】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
【００２５】
ガラス瓶を透過した緑色光のヒストグラムを作成した後識別することにより高い精度でガラス瓶の識別を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガラス瓶色識別方法を適用した装置の一実施例を示す。
【図２】図１に示したガラス瓶の位置と透過光量との関係を示す図である。
【図３】図２に基づいて作成されたヒストグラムである。
【符号の説明】
１  光源（蛍光灯）
２  光電素子（スポットセンサ）
３  識別手段（マイクロコンピュータ）
６  ガラス瓶
【図１】
0003570009.tif 000002
【図２】
0003570009.tif 000003
【図３】
0003570009.tif 000004