(57)【要約】【課題】視覚障害者は色認識が困難であった。【解決手段】受発光測定部４、色判別手段と出力手段を備えた色認識装置に、押圧および自動復帰可能にスイッチ基板11を取付けると共に、スイッチ基板11に連動する測定基板21に校正試料23および空間である測定用窓25を設けることにより、色認識装置を物体表面へ当接させると共に、自動復帰の押圧スイッチの操作により、電源がＯＮされると共に、校正および色判別を自動的に連続的に行い、視覚障害者が安心して利用出来る。【選択図】図１
2004101539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　色認識装置は測定部、色判別手段と出力手段を備え、測定部は対象物に白色光を照射す
る白色の光源と対象物からの反射光を受光する３原色の受光素子を備え、色判別手段は受
光素子による測定データから色を判別する手段を備え、出力手段は色判別手段による判別
色を音声で外部へ出力する手段と成した色認識装置であって、
　基体ケースにスイッチ基板を、スイッチ基板の押圧部を基体ケースから突出させて押圧
および自動復帰可能に取付け、スイッチ基板にスイッチ起動部を形成すると共に、スイッ
チ基板に応じて移動する測定基板を基体ケースに移動自在に取付け、
　基体ケースに開口した測定開口部の内側に測定基板および測定部を設けると共に、測定
基板に校正試料および空間である測定用窓を設け、測定部と測定開口部の間に移動した校
正試料を測定させ、測定開口部外側の対象物を測定させることを、自動的に連続的に実行
させる手段を設けた
　ことを特徴とする色認識装置。
【請求項２】
　明度、彩度および色相に関する修飾語を伴った色を判別する様にしたことを特徴とする
請求項１記載の色認識装置。
【請求項３】
　基体ケースにスイッチ基板を、スイッチ基板の押圧部を基体ケースから突出させて押圧
可能とする様に、且つ、押圧回転させたスイッチ基板を自動復帰させる様に、回転自在に
取付け、スイッチ基板にスイッチ起動部を形成すると共に、スイッチ基板に応じて回動す
る測定基板を基体ケースに回転自在に取付けたことを特徴とする請求項１又は２記載の色
認識装置。
【請求項４】
　測定基板に校正試料および測定用窓に夫々対応するドグを設けると共に、制御回路基板
にドグを検出するタイミング検出センサーを設けたことを特徴とする請求項１、２又は３
記載の色認識装置。
【請求項５】
　特定色の校正試料の測定データと校正試料の基準データを比較して自己校正する手段を
設けたことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の色認識装置。
【請求項６】
　特定色の校正試料は黒色試料又は白色試料と成したことを特徴とする請求項５記載の色
認識装置。
【請求項７】
　特定色の校正試料は３原色試料と成したことを特徴とする請求項５記載の色認識装置。
【請求項８】
　自己校正は対象物の測定データを校正する様にしたことを特徴とする請求項５、６又は
７記載の色認識装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、例えば、視覚障害者が利用可能で、色名を知りたい物体（対象物）の表面に
当接させることにより、物体の色を判別して色名を音声出力して、視覚障害者が物体の色
を認識（色判断・色識別）する色認識装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
　従来、視覚障害者の様に、対象物の色認識が不得手な人にとっては、色の識別が可能な
第３者からの説明を受けるか、或いは、点字などの別途手段による説明が存在する様な場
合でなければ、色の認識は困難であった。
　更に、説明を受けるにしても、明るさ等の色相が相違する千差万別の色名の説明には限
界があった。
【０００３】
　又、視覚障害者は日常生活の中で、介護者なしで、自分で洋服をコーディネートしたり
、両足に同じ色の靴下を履いたり、或いは、空き瓶を色ごとに分別してゴミステーション
に出す等、日常生活で色を知りたいと云う欲求が強かった。
【０００４】
　しかしながら、色認識が不得手な人に対して、色の識別を補助する適当な装置は存在せ
ず、様々な不便が生じていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
　本発明は、色認識装置を物体表面へ当接させるだけで、物体の色名を読み取り、音声伝
達する色認識装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
　本発明は、上記従来技術に基づく、視覚障害者は色認識が困難な課題に鑑み、受発光測
定部、色判別手段と出力手段を備えた色認識装置であって、色判別手段は、受光素子によ
る測定データと格納されている規格データを比較して色を判別する手段を備え、出力手段
は、色判別手段による判別色を音声で外部へ出力する手段と成した色認識装置によって、
色名を知りたい物体（対象物）の表面に測定開口部を当てると、測定部が物体からの反射
光（ＲＧＢ３種類）を測定し、色判別手段に測定データ（ＲＧＢデータ）を送り、色判別
手段内のプログラムが測定データを演算すると共に、該演算データ（ＨＬＳデータ）と系
統的に分類してある規格データ（テーブルデータ）を比較し、測定データの色名を選び出
し、物体の色名（基本色名、明度・彩度、色相）を音声出力する。
【０００７】
　そして、測定部は、対象物に白色光を照射する白色の光源と、対象物からの反射光を受
光する３原色の受光素子を備えることによって、上記の反射光測定を３原色であるＲＧＢ
３種類で行い、演算比較をＨＬＳで行い、色名の選出は人間の視感に準じて行う。
【０００８】
　更に、色認識装置の継続使用による各部の劣化、狂い、使用環境変化に対して、測定部
と対象物の間に、特定色の校正試料を配置、退避させる移動手段を設けると共に、校正試
料の測定データと基準データを比較して自己校正する手段を設けた様な、自己校正（補正
）回路を組み込み、安定的な使用が出来る様にする。
　又、自動復帰の押圧スイッチの操作により、電源がＯＮされると共に、校正および色判
別を自動的に連続的に行い、視覚障害者が安心して利用出来る様にして、上記課題を解決
する。
【発明の効果】
【０００９】
　要するに本発明は、測定部、色判別手段と出力手段（スピーカー）を備えたので、色名
を知りたい物体の表面に一体化された色認識装置を当接させることにより、物体の色を識
別して色名を音声出力して、視覚障害者が物体の色を認識（色判断）することが出来る。
　又、測定部は対象物に白色光を照射する白色の光源と対象物からの反射光を受光する３
原色の受光素子（カラーセンサー）を備えたので、信頼性のある光学系で、且つ、簡単な
構成にすることが出来、又色判別手段は受光素子による測定データから色を判別する手段
を備えたので、データ比較で簡単、短時間（瞬時）に色判別することが出来る。
　又、出力手段は色判別手段による判別色を音声で外部へ出力する手段と成したので、視
覚障害者が判別された色名を音声で認識することが出来る。
【００１０】
　基体ケースにスイッチ基板を、スイッチ基板の押圧部を基体ケースから突出させて押圧
および自動復帰可能に取付け、スイッチ基板にスイッチ起動部を形成したので、スイッチ
の操作により電源をＯＮすることが出来、又スイッチ基板に応じて移動する測定基板を基
体ケースに移動自在に取付けたので、自己校正に使用する校正試料の機器内配置、測定を
容易に行うことが出来る。
【００１１】
　基体ケースに開口した測定開口部の内側に測定基板および測定部を設けると共に、測定
基板に校正試料および空間である測定用窓を設けたので、校正並びに測定に際する作動が
内部で行われ、色認識装置を対象物に対して移動させることが不要となり、簡易な当接動
作だけで校正、色判別を行うことが出来る。
　又、測定部と測定開口部の間に移動した校正試料を測定させ、測定開口部外側の対象物
を測定させることを、自動的に連続的に実行させる手段を設けたので、校正並びに測定を
自動的に連続的に行うことが出来る。
【００１２】
　測定データのＲＧＢデータからＨＬＳデータを演算することにより、ＨＬＳデータは慣
れ親しんだマンセル色相環との共通性も存在して、実感があると共に、表示安定性にも優
れたものと成し、ＨＬＳデータと格納データを比較して、明度、彩度および色相に関する
修飾語を伴った色を判別する様にしたので、明るい、暗い、鮮やかな、濃い、赤みの、黄
みの等の修飾語を伴った色を容易に判別することが出来る。
【００１３】
　特定色の校正試料の測定データと校正試料の基準データを比較して自己校正する手段を
設けたので、電源、各種構成部品等の経年、使用劣化が発生しても、或いは使用環境の変
化に応じて、自己校正により、安定的に測定、色判別することが出来る。
【００１４】
　特定色の校正試料は黒色試料又は白色試料と成したので、校正試料は３原色を一般的に
有しているため、ＲＧＢ３種の個々データを校正データとして使用することにより、３種
校正を同時に行うことが出来、又、特定色の校正試料は１〜３個の３原色試料と成したの
で、最高値データまたは低数値データが測定され、中間数値を基準にしないため、校正を
確実に行うことが出来る。
　又、自己校正は対象物の測定データを校正する様にしたので、使用時毎の使用環境等に
対応することが出来る等その実用的効果甚だ大である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
　以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
　本発明に係る色認識装置は、色名（基本色名、明度・彩度、色相）を知りたい物体（対
象物）の表面に当接させることにより、色認識装置内の測定部が受発光して物体からの反
射光を測定（ＲＧＢデータ）し、色判別手段に測定データを送り、色判別手段内のプログ
ラムが測定データからＨＬＳ３種類を演算し、ＨＬＳ演算データと系統的に分類してある
規格データ（テーブルデータ）を比較し、ＲＧＢ測定データの色名を選び出し、即ち、物
体（対象物）の色名を識別して色名（修飾語を伴った色名）を音声出力して、視覚障害者
が物体の色を認識（色判断）するものである。
【００１６】
　以下、色認識装置の詳細を説明する。
　図１、２に示す様に、偏平箱状の基体ケース１の底面板２に測定開口部３を設けると共
に、該測定開口部３に対向した基体ケース１の内部に、測定開口部３を通過して対象物に
対して照受光する測定部４を設けている。
　又、測定開口部３及び測定部４の間などに校正手段５を設けると共に、基体ケース１の
内部に制御回路基板６、スイッチ７その他の構成部品を内蔵している。
　又、基体ケース１の上部に乾電池８を取り替え自在に収容する電源ボックス９を設けて
いる。
【００１７】
　上記の照受光する測定部４は、底面板２に設けた測定開口部３の上方対向位置に３原色
の受光素子を１パッケージ化したカラーセンサー4aを配置すると共に、該カラーセンサー
4aの両側に２個の白色光源4b、4cを４５度傾斜で配置している。
　カラーセンサー4aに採用している３原色の受光素子の１例としては、最大感度波長がＲ
ｅｄ（６６０ｎｍ）、Ｇｒｅｅｎ（５４０ｎｍ）、Ｂｌｕｅ（４６０ｎｍ）となる様に、
ＲＧＢ３種類のフィルターを付けた３個のフォトダイオード（光電変換素子）を採用し、
３原色に感度を有したフォトダイオードで３原色の入射（受光）光量を別々に測定する。
　又、白色光源4b、4cを２個配置することにより、光源光量を必要量確保し、更に、白色
光源4b、4cを傾斜させることにより、測定開口部３を通過して対象物に白色光を照射する
と共に反射光をカラーセンサー4aで受光させ、且つ、対象物での乱反射に対応して測色（
測定データ）の正確性を向上させるために４５度傾斜に設定している。
【００１８】
　以下、具体的に説明する。
　基体ケース１内に上下方向にスイッチ基軸10を設けると共に、該スイッチ基軸10に略半
円板状のスイッチ基板11を回転自在に取付け、該スイッチ基板11の弦部の半分が突出して
押圧可能状態となる様に、スイッチ基板11の弦部の半分及び半円部の一部から成る扇状の
押圧部12を基体ケース１から突出させてレバースイッチ７を構成している。
　そして、スイッチ基軸10に部分巻装した捩じりスプリング（図示せず）の一対のアーム
の端部を底面板２及びスイッチ基板11に取付けて、回転させたスイッチ基板11を自動復帰
させる様にしている。
【００１９】
　又、基体ケース１内に収納されているスイッチ基板11の半円部に突出状（段差状）のス
イッチ起動部14を形成すると共に、基体ケース１内に設けた制御回路基板６にスイッチア
ーム15を設け、スイッチ基板11の回動でスイッチ起動部14とスイッチアーム15が当接（段
差押圧）することにより、スイッチアーム15が傾動してスイッチが入る様にしている。
【００２０】
　又、スイッチ基板11の半円部の一部外周縁に、平歯車（ラック）16を設ける一方、その
外側対向位置にレバー速度調整用のダンパー17を設け、該ダンパー17の外周縁に設けた平
歯車18をスイッチ基板11の平歯車16に噛合させている。
　この構成により、スイッチ基板11における基体ケース１の突出扇状の押圧部12を押圧操
作すると、スイッチが入ると共に、スイッチ基板11とダンパー17の係合関係により、スイ
ッチ基板11の回動速度は低速化される。
【００２１】
　又、スイッチ基板11の平歯車16の先端側の対向位置に測定基軸20を設けると共に、該測
定基軸20に円板状の測定基板21を回動自在に取付け、且つ、測定基板（回転板）21と固定
状態で平歯車22を測定基軸20に取付け、測定基板21の平歯車22をスイッチ基板11の平歯車
16と噛合させている。
　この構成により、ダンパー17の作用で低速回転するスイッチ基板11に応じて測定基板21
が回動する。
【００２２】
　又、測定基板21は測定開口部３及び測定部４の間に配置され、測定基板21には所定位置
に特定色の校正試料である黒色試料23及び白色試料24、並びに空間である測定用窓25が設
けられている。
　又、測定基板21の他側の外周縁部には、黒色試料23、白色試料24、測定用窓25に夫々対
応するドグ26、26a 、26b を設けると共に、制御回路基板６にドグ26、26a 、26b を検出
するタイミング検出センサー27を設けている。
　この構成により、スイッチ基板11及び測定基板21の回動によって、黒色試料23、白色試
料24、測定用窓25、ドグ26、26a 、26b が回転移動し、測定部４と測定開口部３の間に黒
色試料23が位置した時に、ドグ26の検出タイミングで黒色試料23の反射光を測定し、次に
、ドグ26a の検出タイミングで白色試料24の反射光を測定し、後述する様な自己校正を行
う。
　そして、測定部４と測定開口部３の間に測定用窓25が位置した時に、ドグ26b の検出タ
イミングで測定用窓25（空間）を光が通過して対象物の反射光を測定し、色判別する。
【００２３】
　又、基体ケース１内には対象物の判別色を音声で外部出力する手段としてスピーカー28
を内蔵しているが、スピーカー28に代えてイヤホーン（図示せず）（その端子を含む）を
設けても良い。
【００２４】
　次に、制御回路基板６に設けた回路（手段）を説明する。
　図３に示す様に、基体ケース１には上述の稼働部分（スイッチ基板11、測定基板21等）
、照受光部、タイミング検出部、スイッチ、音声出力部、電源部の他、色判別手段を担う
制御回路基板６が内蔵されている。
　制御回路基板６に装着されている主要部としては、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ａ／Ｄ等
から構成されており、以下、作用と共に説明する。
【００２５】
　照受光部（カラーセンサー4a、白色光源4b、4c）の測定データ（アナログ）を入力側の
ＯＰ　ＡＭＰ30で増幅してメイン回路31へ送信すると共に、タイミング検出部（ドグ26、
26a 、26b 、センサー27）のタイミングデータをＩ／Ｏ　ＩＮＦ．32を経由してメイン回
路31へ送信する。
　メイン回路31では、Ｉ／Ｏ　ＩＮＦ．32から送信されたタイミングデータに呼応したＯ
Ｐ　ＡＭＰ30からの測定データ（アナログ）を特定すると共に、Ａ／Ｄでデジタル変換す
る。
　そして、測定データ（デジタル）のＲＧＢデータから、ＲＯＭに格納されている演算式
、規格データ（図１５〜１８等のテーブルデータ）に基づいて色判別する。
　そして、色判別に基づいて３種類（色名によっては１、２種類）の発声データ（デジタ
ル）をＥＥＰーＲＯＭ33から抽出して、メイン回路31から出力側のＯＰ　ＡＭＰ34へ送信
する。
　そして、発声データ（デジタル）をＤ／Ａでアナログ変換した後、ＯＰ　ＡＭＰ34で増
幅した音声信号をスピーカー28へ送信して音声出力する。
【００２６】
　次に本発明に係る色認識装置の作用について説明する。
　スイッチ基板11を把握押圧することにより回動し、色認識装置の電源がＯＮされると、
測定部４が起動（照受光）すると共に、測定基板21が低速回動し、黒色試料23、白色試料
24、測定用窓25が測定部４と測定開口部３の間に順次移動する。
　当該測定位置に黒色試料23等が位置した時にドグ26、26a 、26b をセンサー27が検出し
、その時点のカラーセンサー4aにおける受光（測定）データを制御回路基板６に転送する
。
　即ち、白色光源4b、4cから照射された白色光が校正試料で反射した時に、又は（照受光
ともに測定用窓25を通過して）対象物で反射した時に、校正試料又は対象物に応じた特定
波長の光が反射され、カラーセンサー4aで受光した３原色の受光量に応じて光電変換され
た測定値が制御回路基板６に転送される。
【００２７】
　そして、測定データが転送された制御回路基板６では、測定データのＲＧＢデータから
演算データのＨＬＳデータに演算変換され、ＨＬＳデータに基づいて「物体の色名」が選
出される。
　尚、「物体の色名」はＪＩＳ規定に準拠した３種類の「基本色名」、「明度および彩度
に関する修飾語」、「色相に関する修飾語」で表現される。
　ＪＩＳ規定に準拠しＨＬＳデータから選出された「基本色名」および「２種類の修飾語
」の音声データが抽出された後、音声データはスピーカー28に転送され、発声されて視覚
障害者が聴取して対象物の色名を認識する。
【００２８】
　以下、人間の視感と本発明の関係、人間の視感とＪＩＳ規定（Ｚ　８１０２他）の関係
、ＪＩＳ規定とＨＬＳデータの関係、測定データのＲＧＢデータと演算データのＨＬＳデ
ータの関係、測定データからの色名選出の方式などを説明し、最後に校正方式を説明する
。
【００２９】
先ず、物体の光線反射および人間の色知覚の基本原理、並びに人間の視感と本発明の関
係を説明する。
　３原色（赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂ）から成る白色光を対象物に照射すると、対象物（物体）は
可視光線中、特定波長の光を多く反射したり、多く吸収する。
　つまり、対象物によって可視光線のどの部分を反射し、どの部分を吸収するかの相対量
が相違し、人間は物体から反射する色（可視光線）を認識して色を区別している。
【００３０】
　そして、本発明では反射光を数値測定した後、色判別を行っているが、人間の色判別と
本発明による色判別の方式は相違している。
　即ち、人間は物体からの反射光と目の感度から導き出される視感（３原色の視感の合計
）から色を区別している。
　尚、３原色毎の視感及び３原色合計の視感は波長毎の反射率と目の感度の重なった部分
で、積分値として計算可能である。
　それに対して、本発明では３原色（ＲＧＢ）の反射光を測定して、測定ＲＧＢデータを
演算ＨＬＳデータと成した後、ＨＬＳデータをＪＩＳに準拠させたテーブルデータに当て
嵌め、後述のＪＩＳに規定されている色知覚の三属性（色相、明度、彩度）を求め、色名
（基本色名、明度・彩度、色相）の音声データを抽出し、音声出力している。
【００３１】
　そして、人間の視感（色判別）の表現としてＪＩＳ規格がある。
　対象物を測色して視覚障害者に伝達する色名の表現、即ち、色知覚の三属性（色相、明
度、彩度）は、ＪＩＳ規格「物体の色名」Ｚ８１０２に沿った表現を採用している。
　即ち、図４(a) 、(b) の基本色名表に示す様に、物体の基本色名を有彩色および無彩色
の１３種類で表現すると共に、この基本色名に図５、６の修飾語表に示す２種類の修飾語
を付加して全ての色名を表現している。
【００３２】
　そして、色知覚の属性中、１０種類の有彩色の基本色名である色相名は、図９の〔色相
に関する修飾語の相互関係〕に示す様に、色相環に沿って分類（図１０、１１参照）し、
明度および彩度は、図１２の〔無彩色の明度並びに有彩色の明度及び彩度の相互関係〕に
示す様に、等色相面に明度および彩度の配列に沿って分類（図１２、１３参照）している
。
　本件発明では、上記の色相環は３６０度、或いは２０段階（１〜１８）で分類して基本
色名に対する色相が付与され、明度および彩度は２０段階（１〜２０）で分類して明度表
示および彩度表示が付与されている。
【００３３】
　そこで、図９、１２等のＪＩＳに基づいて明度・彩度の相互関係を簡単に説明すると、
図１２の表示では、色相が０度の赤を例にすると、彩度（横軸）が０の時は無彩色（白色
、灰色、黒色）となり、数値が大きくなると赤となり、彩度０の無彩色の時に、明度（縦
軸）が０の時には黒となり、大きくなると白になる。
　彩度の数値が中間値や大きい値の時には、明度が大の時は「うすい」又は「明るい」と
成り、彩度が大きいと「鮮やかな」と成り、小さいと「くすんだ」感じと成り、これらは
色相角度に共通する（赤に限らず全ての有彩色に基本的に共通する）。
　図９の表示では、彩度０の無彩色（白色、灰色、黒色）が中心側に表示され、周辺に有
彩色が表示されている。
【００３４】
　上記の色相と明度・彩度の関係を実施例に示す計測例で説明すると、図７に示す様に、
白（白色試料）のＲＧＢデータはＲ＝２３１、Ｇ＝２２８、Ｂ＝２３５であって３原色の
波長が全て多量にあり、後述するＨＬＳデータの演算式では、基本色（Ｈ＝１６）では紫
色であるが、Ｌ＝２、Ｓ＝５で白色となる。
　黒（黒色試料）のＲＧＢデータはＲ＝２２、Ｇ＝２２、Ｂ＝１７で３原色の波長が全て
微量であり、基本色（Ｈ＝６）では黄色であるが、Ｌ＝１９、Ｓ＝３で黒色である。
　又、赤のＲＧＢデータはＲ＝１８２、Ｇ＝２２、Ｂ＝２９で赤色の波長だけが多量にあ
り、色相Ｈ２、色相角度３５７度で基本色が赤であって、Ｌ＝１３、Ｓ＝１６で基本色だ
けの赤となる。
【００３５】
　そして、ＪＩＳ規定では、色知覚の三属性（色相、明度、彩度）を尺度化して表示する
方法をＺ８７２１で規定している。
　そして、Ｚ８７２１による表示と系統色名（修飾語＋基本色名など）の関係はＺ８１０
２の付図１〜２０（本件明細書では抜粋）に示されている。
　そして、Ｚ８７２１では三刺激値Ｙｃ及び色度座標ｘｃ，ｙｃから色の表示記号Ｈｃ、
Ｖｃ及びＣｃを求めている（その計算式の一例もＢＡＳＩＣ言語で紹介されている）。
【００３６】
　ところが、ＪＩＳ規定では、先ず、三刺激値を計測する必要があって、機器又は計算が
複雑となるので、ＲＧＢデータからの簡易な計算式が各種提案されており、本発明ではＲ
ＧＢから計算容易なＨＬＳ色空間を採用し、ＪＩＳ規定に準拠した色相、明度・彩度を選
別している。
　以下、ＲＧＢ、ＨＬＳ、ＪＩＳ規定の関係等を説明する。
【００３７】
　色はＲＧＢ３つの要素が合成されており、図８に示す様にＲＧＢ３要素を軸とする立体
空間で表示する場合がＲＧＢ色空間と称され、ＲＧＢ３つの値で色空間内での位置が決ま
る。
　しかしながら、ＲＧＢ色空間では測定された３値による位置が特定されても色判別が困
難である。
　それに対して、従来からマンセルの色相環と云う色表現が存在し、基本色名（色相）の
分類が行われており、色相の認識（色判別）が一般化している。
【００３８】
　そして、このマンセルの色相環に明度と彩度が付加されて色表現を行うことを基本とし
て上述のＪＩＳ規定が成されている。
　又、この色相、明度・彩度を表現するものの１例としてＨＬＳ色空間（円筒形ＨＬＳ座
標系）があり、ＲＧＢ色空間とＨＬＳ色空間の関係を図８に示している。
　尚、ＨＬＳ採用理由は座標系が円筒形であるために、ＪＩＳの諸表に近いためであって
、ＲＧＢからの変換先データ形式はＨＬＳに限定されないが、ＨＬＳ以外のものとした時
には、別の計算式を採用すると共に、計算式に適合するテーブルを作成する必要がある。
【００３９】
　以下、測定データのＲＧＢデータから演算データのＨＬＳデータへの演算変換、及び色
相、明度、彩度の求め方を説明する。
　先ず、色相角度Ｈを求める計算式を次に示す（尚、端数処理は後述の実例参照）。
　ここで、Ｒ、Ｇ、Ｂは、それぞれ０〜２５５の値をとる。
　（即ち、カラーセンサー4aで測定されたＲＧＢデータを、ＯＰ　ＡＭＰ30による増幅後
、Ａ／Ｄでデジタル数値に変換すると共に、２５６階調に尺度化している。）
　そして、ｒ、ｇ、ｂは、Ｒ、Ｇ、Ｂをそれぞれ２５５で割った値、
　　　　　ｍａｘは、ｒ、ｇ、ｂのなかで一番大きい値、
　　　　　ｍｉｎは、ｒ、ｇ、ｂのなかで一番小さい値とする。
【００４０】
　そして、３原色中、どの要素（ＲＧＢデータ）が最大かによって、式（１）、（２）、
（３）のいずれかが選択されて変数ｈが計算される。
ＲがＲ、Ｇ、Ｂの中で最大のとき、
　　　　　　　　ｈ＝（ｇ−ｂ）／（ｍａｘ−ｍｉｎ）・・・・（１）
ＧがＲ、Ｇ、Ｂの中で最大のとき、
　　　　　　　　ｈ＝２＋（ｂ−ｒ）／（ｍａｘ−ｍｉｎ）・・（２）
ＢがＲ、Ｇ、Ｂの中で最大のとき、
　　　　　　　　ｈ＝４＋（ｒ−ｇ）／（ｍａｘ−ｍｉｎ）・・（３）とする。
　変数ｈが計算された後、変数ｈを３６０度表示にするために、
Ｈ＝ｈ×６０とすると共に、右回りと左回りを調整してＨが０〜３６０の整数値となる様
に、
　　　　　　　　Ｈ≧０のとき、Ｈ＝Ｈ・・・・・・・・・・・（４）
　　　　　　　　（右回りのときは、そのまま）
　　　　　　　　Ｈ＜０のとき、Ｈ＝Ｈ＋３６０・・・・・・・（５）とする。
　　　　　　　　（左回りのときは、３６０を足して右回り表示とする。）
　尚、ｍａｘ−ｍｉｎ＝０のときは、Ｈ＝０とする。
【００４１】
　上記の様に求められた色相角度Ｈから色相が選出される。
　図１１はＪＩＳ−Ｚ８７２１の色相環の分割表（図１０参照）に、ＨＬＳデータが適用
されるカラーテーブル番号（図１５参照）を追記したものであり、図１５はＨＬＳにおけ
るカラーテーブル番号と色相角度の関係を示すものである。
　そして、求められた色相角度Ｈを図１５の関係表に当て嵌めてカラーテーブル番号を抽
出し、そのカラーテーブル番号を図１１の色相環に当て嵌めて（有彩色の）色相を求める
。
　尚、無彩色に関しては、上述の色相が直接あてはまらず、明度Ｌと彩度Ｓの関係で決定
される。
【００４２】
　次に、明度Ｌを求める計算式を次に示す。
　明度Ｌの計算方式は式（６）で変数ｌを求めた後、２０段階で表示すべく、式（７）で
０〜２０の数値となる様にしている。
ｌ＝（ｍａｘ＋ｍｉｎ）／２・・・・・・・・・・・・・・・・（６）
Ｌ＝｛１００−（１×１００）｝／５・・・・・・・・・・・・（７）とする。
　そして、図１６に示す様に、下段の計算値Ｌから上段の明度１〜２０を求める。
【００４３】
　次に、彩度Ｓを求める計算式を次に示す。
　彩度Ｓを求める時には、明度Ｌの計算過程における変数ｌによって、式（８）、（９）
のいずれかが、選択されて変数ｓが計算される。
ｌ≦０．５のとき、
　　ｓ＝（ｍａｘ−ｍｉｎ）／（ｍａｘ＋ｍｉｎ）・・・・・・（８）
ｌ＞０．５のとき、
　　ｓ＝（ｍａｘ−ｍｉｎ）／｛２−（ｍａｘ＋ｍｉｎ）｝・・（９）とする。
　そして、変数ｓが求められたら、２０段階で表示すべく、式（10）で０〜２０の数値と
なる様にしている。
Ｓ＝（ｓ×１００）／５・・・・・・・・・・・・・・・・・・（10）
　尚、ｍａｘ−ｍｉｎ＝０のときは、ｓ＝０とする。
　そして、明度Ｌの時と同様に、図１６から彩度１〜２０を求める。
　尚、図１３に示す様に、明度Ｌと彩度Ｓは、ＪＩＳでは１０段階程度で尺度化している
が、本発明に係るＨＬＳでは２０段階で尺度化している。
【００４４】
　そして、上記の様に求められた明度Ｌと彩度Ｓから、修飾語の有無、無彩色が選出され
る。
　図１７はカラーテーブル５の色相におけるＬ−Ｓ表であり、このＬ−Ｓ表はＪＩＳ　Ｚ
８１０２の付図５（本件明細書では図１４）にリンクさせたものである。
　そして、縦軸の明度Ｌと横軸の彩度Ｓの夫々の数値から表内のＬＳ値を抽出して、この
ＬＳ値の該当位置とリンクするＪＩＳ付図から、彩度Ｓが２以下の時に無彩色、彩度Ｓが
３以上の時に有彩色の色相が適用され、彩度Ｓおよび明度Ｌから修飾語（有無を含む）が
選出され、色名が求められる。
　尚、ＬＳ値と色名の関係は図１８に示している。
【００４５】
　上述のＲＧＢデータから演算されたＨＬＳデータを基礎として色名を求める方式を整理
すると次の様になる。
（１）色相角度（Ｈ）が求まる。
（２）カラーテーブル番号が決まる。
（３）色相（基本色名）が決まる（無彩色は別途変更あり）。
（４）明度（Ｌ）と彩度（Ｓ）の値が決まる。
（５）Ｌ−Ｓ表の中から番号を得る。
（６）色名を得る。
【００４６】
　次に、色名を得た後の発声方式（音成外部出力）を説明する。
　制御回路基板６のＥＥＰ−ＲＯＭ33には、色名における基本色名、明度・彩度、色相に
関する発声データが別々に格納されている。
　そして、色名に応じて、例えば、基本色名だけの場合は修飾語の発声データが抽出され
ず、基本色名のデータだけがＥＥＰ−ＲＯＭ33から抽出され、修飾語付きの場合は、その
順番も含めて複数の発声データが抽出される。
　そして、ＥＥＰ−ＲＯＭ33から抽出された発声データはＤ／Ａ変換し、ＯＰ　ＡＭＰ34
で増幅されてスピーカー28へ送信され、音声として外部出力される。
【００４７】
　次に、ＲＧＢデータから色判別する２例（図７に示す、試料１色名「灰色」および試料
２色名「鮮やかな赤みの黄」）を説明する。
　この２例はＤＩＣ見本、Ｎｏ．５４９　１／２とＮｏ．５６９の試料であり、両者は色
相５「赤みの黄」であるが、明度および彩度が相違し、無彩色と有彩色が判別される例で
もある。
　尚、下記の実例において、端数処理例を示しているが、端数処理位置は適宜変更可能で
あり、その時は別表を適宜修正する。
【００４８】
　試料１（ＤＩＣ見本、Ｎｏ．５４９　１／２）に対して照受光して得られたＲＧＢデー
タは、Ｒ＝１２６、Ｇ＝１２１、Ｂ＝１０４である。
　Ｒが最大なので、式（１）よりｈ＝０．７７２７２７（小数点第７位を四捨五入）
　Ｈ≧０なので、式（４）より　Ｈ＝４６（小数点以下切捨）となり、
図１５よりカラーテーブル番号が５であることがわかる。
　式（６）より　　ｌ＝０．４５０９８（Ｌの演算時は小数点第３位以下切捨、ｓの演算
時は小数点第６位を四捨五入）
　式（７）より　Ｌ＝１１となり、
図１６より明度は１２であることがわかる。
　ｌ≦０．５なので、
　　式（８）より　　ｓ＝０．０９５６５２２（小数点第８位を四捨五入、Ｓの演算時（
ｓ×１００の計算時）に小数点以下切捨）
　　式（10）より　　Ｓ＝１（小数点以下切捨）
図１６より彩度は２であることがわかる。
　以上のことからＨ＝４６、色相＝５、明度（Ｌ）＝１２、彩度（Ｓ）＝２となり、
　色相＝５のＬ−Ｓ表（図１７）にＬ＝１２、Ｓ＝２をあてはめると、
ＬＳ値＝３が得られ、
　これは、「灰色」を示している（図１８参照）。
　尚、この時の色名（「灰色」）は基本色名だけで、コンピューター内での信号種別の一
例は（０、０、Ｎ）（図４(b) に示す様に、Ｎ＝灰色）である。
【００４９】
　試料２（ＤＩＣ見本、Ｎｏ．５６９）に対して照受光して得られたＲＧＢデータは、Ｒ
＝２５５、Ｇ＝２１２、Ｂ＝０である。
　Ｒが最大なので、式（１）よりｈ＝０．８３１３７３（小数点第７位を四捨五入）
　Ｈ≧０なので、式（４）より　Ｈ＝４９（小数点以下切捨）となり、
図１５よりカラーテーブル番号が５であることがわかる。
　式（６）より　　ｌ＝０．５（端数なし）
　式（７）より　Ｌ＝１０となり、
図１６より明度は１１であることがわかる。
　ｌ≦０．５なので、
　　式（８）より　　ｓ＝１（端数なし）
　　式（10）より　　Ｓ＝２０（小数点以下切捨）
図１６より彩度は２０であることがわかる。
　以上のことからＨ＝４９、色相＝５、明度（Ｌ）＝１１、彩度（Ｓ）＝２０となり、
　色相＝５のＬ−Ｓ表（図１７）にＬ＝１１、Ｓ＝２０をあてはめると、
ＬＳ値＝２２が得られ、
　これは、「鮮やかな赤みの黄」を示している（図１８参照）。
　尚、この時の色名（「鮮やかな赤みの黄」）は、コンピューター内での信号種別の一例
は（ｖｖ、ｒ、ｙ）の色相修飾語（図４(a) 、図５、図６に示す様に、明度彩度の修飾語
ｖｖ＝鮮やかな、ｒ＝赤みの、基本色ｙ＝黄）である。
【００５０】
　尚、ＪＩＳの付図（本件明細書では図１４）及びそれにリンクさせた図１７のＬ−Ｓ表
において、無表示個所が存在することに対して、演算されたＨＬＳデータでは無表示個所
（欄外）に該当する場合があるので、修正して色名を得る様にしている。
　その手法としては、明度または彩度の一方または両方を基準にして、欄外位置のＬＳ値
を決定する様にしている。
【００５１】
　次に校正方法について説明する。
　上記のＲＧＢデータからＨＬＳデータへの変換は、３原色のデジタルデータが２５６階
調（０〜２５５）であることを基礎としている。
　そして、色認識装置の使用により、例えば、電源の変化（蓄電量の低下、出力電気（電
圧、電流）の低下など）、使用温度、経年劣化が発生して、ＲＧＢデータが２５６階調で
検出できるとは限らない。
　そこで、３原色データを一般的に有している黒色試料、白色試料などの校正試料のＲＧ
Ｂデータを基に、機器使用時点のデータ校正を行う。
【００５２】
　即ち、白色試料24と黒色試料23の測定データが、（２３１、２２８、２３５）と（２２
、２２、１７）の基準ＲＧＢデータと一致すれば校正不要であるが、白黒試料で得られる
ＲＧデータに応じて按分比例で、対象物のＲＧＢデータを校正し、ＨＬＳデータに変換し
色判別を行う。
　例えば、白黒試料23、24の実測ＲＧＢデータが上記基準ＲＧＢデータに比して、両方又
は一方が少値側、中間値側、多値側に振れたかで校正する。
　一例としては、ＲＧＢ個々に関して、実測データが少値側であれば上方修正の係数を設
定し、中間値側であれば１２３以上に対し上方修正し１２２以下に対し下方修正し、多値
側であれば下方修正する。
　これを、対象物測定の直前で行うことにより、正確なＲＧＢデータ、ＨＬＳデータ、色
判別を行う。
【００５３】
　尚、（２５５、２５５、２５５）が白の基本、（０、０、０）が黒の基本であるが、測
定基板21に装備されている黒色試料23、白色試料24の本来のデータ（２３１、２２８、２
３５）、（２２、２２、１７）を校正時の基準データと成している。
【００５４】
　又、自己校正に使用する特定色の校正試料として黒色試料23及び白色試料24と成したが
、これらは適宜変更可能である。
　例えば、黒色試料23又は白色試料24の測定データが（０、０、０）又は（２５５、２５
５、２５５）となる校正試料を採用すると２個の校正試料が必要になると思料されるが、
それ以外の測定データとなる実施例の校正試料（２２、２２、１７）（２３１、２２８、
２３５）を採用すれば、３種のＲＧＢの数値が存在するために、１個の校正試料でも良い
。
　又、黒色試料23又は白色試料24に代えて１〜３個の３原色試料を採用しても良く、或い
は任意の特定色のものを採用しても良い。
　即ち、校正試料の測定データが基準データとして格納されていて、比較できれば校正試
料の色は不問である。
　尚、３原色試料を採用した時には、３種中１種のデータが突出するので、３個を使用す
れば、３個の最高値データを基に校正し、或いは１〜２個の場合は最高値データと相対的
に低数値の２種データを基に校正する。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る色認識装置の内部構造を示す部分断面平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】回路構成を示す図である。
【図４】基本色名の一覧表を示す図である。
【図５】明度および彩度に関する修飾語の一覧表を示す図である。
【図６】色相に関する修飾語の一覧表を示す図である。
【図７】計測したＲＧＢデータ、変換したＨＬＳデータ、選出された色名の関係を示す図である。
【図８】ＲＧＢ色空間の座標系、ＨＬＳ色空間の座標系を示す図である。
【図９】ＪＩＳ規定の色相に関する修飾語の相互関係を示す図である。
【図１０】ＪＩＳ規定の色相環の分割を示す図である。
【図１１】ＪＩＳ規定と本願における色相環の分割の関係を示す図である。
【図１２】ＪＩＳ規定の無彩色の明度並びに有彩色の明度及び彩度の相互関係を示す図である。
【図１３】ＪＩＳ規定と本願における等色相色における明度及び彩度の配列を示す図である。
【図１４】ＪＩＳ規定の色の三属性による表示と系統色名の関係を示す図であって、赤みの黄（試料１、２）に関する図である。
【図１５】制御回路基板のＲＯＭに格納されているテーブル（規格データ）であって、カラーテーブル番号と色相角度の関係を示す図である。
【図１６】制御回路基板のＲＯＭに格納されているテーブル（規格データ）であって、明度と彩度における演算値との関係を示す図である。
【図１７】制御回路基板のＲＯＭに格納されているテーブル（規格データ）であって、明度、彩度、ＬＳ値の関係を示す図である。
【図１８】ＬＳ値と色名の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
　３　　　　　　　測定開口部
　４　　　　　　　測定部
　4a　　　　　　　カラーセンサー
　4b、4c　　　　　白色光源
　５　　　　　　　校正手段
　７　　　　　　　スイッチ
　11　　　　　　　スイッチ基板
　12　　　　　　　押圧部
　14　　　　　　　スイッチ起動部
　21　　　　　　　測定基板
　23　　　　　　　黒色試料
　24　　　　　　　白色試料
　25　　　　　　　測定用窓
　26、26a 、26b 　ドグ
　27　　　　　　　センサー
　28　　　　　　　スピーカー
【図１】
2004101539.tif 000003
【図２】
2004101539.tif 000004
【図３】
2004101539.tif 000005
【図４】
2004101539.tif 000006
【図５】
2004101539.tif 000007
【図６】
2004101539.tif 000008
【図７】
2004101539.tif 000009
【図８】
2004101539.tif 000010
【図９】
2004101539.tif 000011
【図１０】
2004101539.tif 000012
【図１１】
2004101539.tif 000013
【図１２】
2004101539.tif 000014
【図１３】
2004101539.tif 000015
【図１４】
2004101539.tif 000016
【図１５】
2004101539.tif 000017
【図１６】
2004101539.tif 000018
【図１７】
2004101539.tif 000019
【図１８】
2004101539.tif 000020