专利名称：纽扣识别装置以及纽扣识别方法
技术领域：
本发明涉及一种对服装用纽扣的正反面、次品、其他种类等状态进行判定的纽扣
识别装置以及纽扣识别方法。
背景技术：
当前，在通过纽扣缝制装置将纽扣向缝制物缝制时，使用对纽扣的正反面进行判 别的纽扣检测装置。通常的纽扣(平纽扣)的形状是正面的中央部凹下，背面的中央部为 平面状。 例如，设置在专利文献1所记载的纽扣供给装置上的纽扣检测装置，具有检测单 元，其在使保持纽扣的纽扣夹持脚上升时，可以与上述被保持的纽扣的上表面缘部和中央 部卡合而进行上下位移；以及判别单元，其通过该检测单元的上下位移，对纽扣的正反面进 行判别。 作为上述检测单元，具有纽扣有无检测杆以及纽扣正反面检测杆。另外，在向纽扣 夹持脚供给纽扣后，使纽扣夹持脚上升时，根据纽扣有无检测杆是否被纽扣的缘部按压，对 纽扣夹持脚中有无纽扣进行检测。利用上述纽扣的形状，在使纽扣夹持脚上升时，根据纽扣 正反面检测杆是否被纽扣的中央部按压，对纽扣的正反面进行判别。 另外，专利文献2中记载的纽扣供给装置具有纽扣挑选机构，其配置在从纽扣收 容部开始的移动路径上。另外，在该纽扣挑选机构中，利用上述平纽扣的形状，即正面凹下 而背面为平面状的形状，使背面朝向下侧的纽扣通过，而使正面朝向下侧的纽扣向纽扣收 容部的下方落下。由此，纽扣供给装置对纽扣的正反面进行判别，仅将正面朝向上侧的纽扣 从纽扣排出口依次排出。 但是，由于当今的衣服设计的多样化，纽扣的种类也有了很多种，出现了例如两面 平坦地形成，并在其表面印刻文字或纹路的纽扣，或者由透明或者半透明的材料形成的纽 扣。根据上述的专利文献1所记载的纽扣检测装置以及专利文献2所记载的纽扣供给装置， 由于利用纽扣正反面的凹凸形状不同进行纽扣正反面的判别，所以对于例如两面为平坦的 纽扣或在表面形成有印刻等的纽扣，无法判别正反面。 因此，已知下述装置，即，例如如专利文献3中记载所示，其具有对向缝纫机供给 的纽扣的上表面进行拍摄而取得图像信息的拍摄单元，并设定纽扣的缝制方向。另外，对于 由拍摄单元取得的图像，基于与预先记录的纽扣的标准图像的比较，修正纽扣的角度，并通 过纽扣输送部向缝纫机供给。 纽扣输送部例如如专利文献3中记载所示，设置有将纽扣以规定的配置状态进行 支撑的纽扣支撑单元。即，在专利文献3中，设置向纽扣的穿线孔中插入的卡止销，通过一 边从载置在卡止销上的纽扣的上表面使纽扣旋转，一边将纽扣向卡止销上按压而使卡止销 插入纽扣的穿线孔中，从而将纽扣以平面形状的规定的配置状态卡止(保持)，并向缝纫机供给。 专利文献1 :日本专利第2659073号公报
5:日本专利第2648042号公报
专利文献3 :日本特公平2-023197号公报
发明内容
但是，在上述专利文献3中，在例如纽扣由透明或者半透明的材料构成的情况下， 由于在通过拍摄单元拍摄的纽扣的图像中，纽扣部分和背景部分之间的边界不清晰，所以 无法取得用于与预先记录的标准图像进行比较的清晰的图像。 另外，即使采用不是透明或者半透明的材质的纽扣，在所拍摄的背景和纽扣之间
的色调接近的情况下等，也无法取得所拍摄的纽扣的轮廓及纽扣孔清晰的图像。 因此，可能无法排除缺损或纽扣孔位置偏移的制造精度较差的纽扣，或者在将纽
扣向缝纫机输送的输送部中，无法准确地配置纽扣，无法可靠地进行纽扣的供给。 另外，在具有将纽扣卡止的卡止销的输送部中，存在下述问题，S卩，可能在卡止销
没有与穿线孔卡止的状态下，通过旋转装置将纽扣向卡止销上按压，从而将卡止销折断。 本发明的目的在于，无论纽扣的材质或形状如何，均可以提高纽扣的正反面及外
形的判别精度，从而将纽扣稳定地向缝纫机供给。 为了实现上述目的，技术方案1中记载的发明所涉及的纽扣识别装置的特征在 于，具有保持单元，其保持纽扣，并可以使光透过；照射单元，其向被所述保持单元保持的 纽扣的一个面照射特定颜色的照射光；调整光照射单元，其隔着所述纽扣与所述照射单元 相对地配置，将与所述照射光不同颜色的调整光向所述纽扣的另一个面照射；拍摄单元，其 与所述纽扣的一个面相对地配置，通过对来自所述纽扣的一个面的所述照射光的反射光以 及所述调整光进行受光，从而取得拍摄数据；图像处理单元，其利用所述拍摄数据，根据由 所述反射光得到的纽扣部分的数据、和由所述调整光得到的背景部分的数据，生成所述纽 扣的轮廓数据，利用所述拍摄数据和所述轮廓数据生成合成图像数据；以及判定单元，其通 过对所述合成图像数据、和预先存储的纽扣的正反面各自的标准图像数据进行比较，判定 所述纽扣的状态。 根据技术方案1中记载的发明，可以对照射光的反射光进行受光，同时，从纽扣的 背景对调整光进行受光，从而取得由纽扣部分和纽扣的背景部分构成的拍摄数据。在该拍 摄数据中，通过照射光反映出纽扣的凹凸或图案，并且通过调整光反映出纽扣的轮廓，可以 可靠地识别纽扣的正反面或者形状。 技术方案2中记载的发明的特征在于，在技术方案1中记载的纽扣识别装置的基 础上，所述纽扣由透明或者半透明的材料构成，所述调整光照射单元，将红、绿及蓝这三原 色中的某一种颜色的调整光，向所述纽扣的另一个面照射，所述拍摄单元，通过从所述纽扣 的一个面对所述照射光的反射光以及透过所述纽扣的所述调整光的一部分进行受光，同 时，从所述纽扣的背景对所述调整光的其他部分进行受光，由此取得由纽扣部分和所述纽 扣的背景部分构成的拍摄数据，所述图像处理单元具有第1亮度数据生成单元，其从所述 拍摄数据中提取与所述调整光相同颜色的光，生成调整光亮度数据；第2亮度数据生成单 元，其从所述拍摄数据中提取所述三原色中与所述调整光不同颜色的光，生成非调整光亮 度数据；减法单元，其从所述调整光亮度数据中减去所述非调整光亮度数据，生成由所述反 射光的亮度成分减少的所述纽扣部分和基于所述调整光得到的所述背景部分构成的调整
6光数据；二值化反转单元，其将所述调整光数据二值化，进而使其反转，生成所述纽扣的轮 廓数据；以及合成图像数据生成单元，其对所述拍摄数据和所述轮廓数据进行逻辑与运算， 生成合成图像数据。 根据该技术方案2中记载的发明，即使纽扣为透明或者半透明，也可以通过对照 射光的反射光以及调整光的透射光进行受光，同时，从纽扣的背景(纽扣的周围)对调整光 的其他部分(没有透过纽扣而通过纽扣的周围以及纽扣孔的部分)进行受光，从而取得由 纽扣部分和纽扣的背景部分构成的拍摄数据。在该拍摄数据中，通过照射光反映出纽扣的 凹凸或图案，并且通过调整光反映出纽扣的轮廓。由此，纽扣识别装置通过对上述拍摄数据 进行运算处理，可以对纽扣的凹凸形状、色彩、图案等详细的结构信息进行检测，并且可以 对纽扣的外径 中心位置、穿线孔的数量 外径 中心位置 形成位置 贯穿状态等详细 的结构信息进行测量。 技术方案3中记载的发明所涉及的纽扣识别装置的特征在于，在技术方案1或2 中记载的纽扣识别装置的基础上，所述照射单元由发出所述照射光的照射光照明装置构 成，所述调整光照射单元由光调整部件构成，该光调整部件使从所述照射光照明装置照射 的照射光中的红、绿以及蓝这三原色中的某一种颜色的光反射，将所述调整光向所述纽扣 的另一个面照射。 根据该技术方案3中记载的发明，由于使用作为照射单元的照射光照明装置，而 作为调整光照射单元的光调整部件，通过使从上述照射光照明装置照射的照射光反射而照 射调整光，所以可以通过l台照明装置进行照射光和调整光的照射。由此，可以实现纽扣识 别装置的小型化、成本的低廉化、消耗电力的减少化。 技术方案4中记载的发明所涉及的纽扣识别装置的特征在于，在技术方案3中记 载的纽扣识别装置的基础上，所述光调整部件具有使所述三原色中的某一种颜色的光透过 的带通滤光器。 根据该技术方案4中记载的发明，利用带通滤光器而仅使照射光中规定的颜色 (波长)透过，使其他颜色(波长)的光被反射或者吸收，由此可以使调整光成为与照射光 不同的颜色。 技术方案5中记载的发明所涉及的纽扣识别装置的特征在于，在技术方案3中记 载的纽扣识别装置的基础上，作为所述光调整部件，使用仅对所述三原色中的某一种颜色 的光进行反射的分色镜。 根据该技术方案5中记载的发明，通过分色镜仅对照射光中规定的颜色(波长)
的光进行反射，并吸收其他颜色的光，由此可以使调整光成为与照射光不同的颜色。 技术方案6中记载的发明所涉及的纽扣识别装置的特征在于，在技术方案1或2
中记载的纽扣识别装置的基础上，所述调整光照射单元由发出红、绿及蓝这三原色中的某
一种颜色的光的调整光照明装置构成，所述照射单元具有激励部件，其由从所述调整光照
明装置照射的所述调整光激励而发光；以及反射板，其反射所述调整光，所述照射单元将白
色的光作为所述照射光，向所述纽扣的一个面照射。 根据该技术方案6中记载的发明，由于作为调整光照射单元而使用发出三原色中 的某1种颜色的光的调整光照明装置，照射单元通过激励部件由从调整光照明装置照射的 调整光激励而发光，反射板反射调整光，从而照射白色的照射光，所以可以通过1台照明装置进行照射光和调整光的照射。由此，可以实现纽扣识别装置的小型化、成本的低廉化、消 耗电力的减少化。 技术方案7中记载的发明所涉及的纽扣识别装置的特征在于，在技术方案6中记 载的纽扣识别装置的基础上，所述激励部件由具有荧光性的部件构成，其由所述调整光激 励。 根据该技术方案7中记载的发明，通过具有荧光性的部件由从调整光照明装置照 射的调整光激励而发光，可以使照射光成为与调整光不同的颜色。 技术方案8中记载的发明所涉及的纽扣识别装置的特征在于，具有照射单元，其 配置在向纽扣缝制缝纫机供给纽扣的纽扣供给路径上，向所述纽扣的一个面照射红、绿及 蓝这三原色中的某一种颜色的照射光；调整光照射单元，其隔着所述纽扣与所述照射单元 相对地配置，将与所述照射光不同颜色的调整光向所述纽扣的另一个面照射；拍摄单元，其 与所述纽扣的所述一个面相对地配置，通过从所述纽扣的一个面对所述照射光的反射光以 及透过所述纽扣的所述调整光的一部分进行受光，同时，从所述纽扣的背景对所述调整光 的其他部分进行受光，由此取得由纽扣部分和所述纽扣的背景部分构成的拍摄数据；图像 处理单元，其具有第1亮度数据生成单元、第2亮度数据生成单元、减法单元、二值化反转单 元、及合成图像数据生成单元，所述第1亮度数据生成单元从所述拍摄数据中提取与所述 照射光相同颜色的光，生成非调整光亮度数据，所述第2亮度数据生成单元从所述拍摄数 据中提取所述三原色中与所述照射光不同颜色的光，生成调整光亮度数据，所述减法单元 从所述调整光亮度数据中减去所述非调整光亮度数据，生成由所述反射光的亮度成分减少 的所述纽扣部分和基于所述调整光得到的所述背景部分构成的调整光数据，所述二值化反 转单元将所述调整光数据二值化，进而使其反转，生成所述纽扣的轮廓数据，所述合成图像 数据生成单元对所述拍摄数据和所述轮廓数据进行逻辑与运算，生成合成图像数据；以及 判定单元，其通过对所述合成图像数据和预先存储的纽扣的正反面各自的标准图像数据进
行比较，判定所述纽扣的状态。 根据该技术方案8中记载的发明，在将照射光向纽扣的一个面照射，同时，将调整 光向纽扣的另一个面照射的状态下，对纽扣的一个面进行1次拍摄，由此对照射光的反射 光以及调整光的透射光进行受光，同时，从纽扣的背景(纽扣的周围)对调整光的其他部分 (没有透过纽扣而通过纽扣的周围以及纽扣孔的部分)进行受光，从而可以取得由纽扣部 分和纽扣的背景部分构成的拍摄数据。在该拍摄数据中，由照射光反映出纽扣的凹凸或图 案，并且通过调整光反映出纽扣的轮廓。由此，纽扣识别装置通过对上述拍摄数据进行运算 处理，可以对纽扣的凹凸形状、色彩、图案等详细的结构信息进行检测，并且可以对纽扣的 外径 中心位置、穿线孔的数量 外径 中心位置 形成位置 贯穿状态等详细的结构信 息进行测量。 技术方案9中记载的发明所涉及的纽扣识别装置的特征在于，在技术方案8中记 载的纽扣识别装置的基础上，所述照射单元由发出所述三原色中的某一个颜色的光的照射 光照明装置构成，所述照射单元具有激励部件，其由从所述调整光照明装置照射的所述调 整光激励而发光；以及反射板，其反射所述调整光，所述照射单元将白色的光作为所述照射 光，向所述纽扣的另一个面照射。 根据该技术方案9中记载的发明，由于作为照射单元而使用发出三原色中的某1种颜色的光的照射光照明装置，调整光照射单元通过激励部件由从上述照射光照明装置照 射的照射光激励而发光，反射板反射照射光，从而照射白色的调整光，所以可以通过1台照 明装置进行照射光和调整光的照射。由此，可以实现纽扣识别装置的小型化、成本的低廉 化、消耗电力的减少化。 技术方案10中记载的发明所涉及的纽扣识别方法的特征在于，在将照射光向纽 扣的一个面照射，并且将红、绿以及蓝这三原色中的某一种颜色的调整光向所述纽扣的另 一个面照射的状态下，从与所述纽扣的一个面相对的位置进行拍摄，由此从所述纽扣的一 个面对所述照射光的反射光以及透过所述纽扣的所述调整光的一部分进行受光，同时，从 所述纽扣的背景对所述调整光的其他部分进行受光，从而取得由纽扣部分和所述纽扣的背 景部分构成的拍摄数据，从所述拍摄数据中提取与所述调整光相同颜色的光，生成调整光 亮度数据，从所述拍摄数据中提取所述三原色中与所述调整光不同颜色的光，生成非调整 光亮度数据，从所述调整光亮度数据中减去所述非调整光亮度数据，生成由所述反射光的 亮度成分减少的所述纽扣部分、和基于所述调整光得到的所述背景部分构成的调整光数 据，将所述调整光数据二值化，进而使其反转，生成所述纽扣的轮廓数据，对所述拍摄数据 和所述轮廓数据进行逻辑与运算，生成所述合成图像数据，通过将所述合成图像数据和预 先存储的纽扣的正反面各自的标准图像数据进行比较，从而判定所述纽扣的状态。
根据该技术方案10中记载的发明，在将照射光向纽扣的一个面照射，并且将调整 光向纽扣的另一个面照射的状态下，对纽扣的一个面进行1次拍摄，由此对照射光的反射 光以及调整光的透射光进行受光，同时，从纽扣的背景(纽扣的周围)对调整光的其他部分 (没有透过纽扣而通过纽扣的周围以及纽扣孔的部分)进行受光，从而可以取得由纽扣部 分和纽扣的背景部分构成的拍摄数据。在该拍摄数据中，由照射光反映出纽扣的凹凸或图 案，并且由调整光反映出纽扣的轮廓。由此，根据纽扣识别方法，通过对上述拍摄数据进行 运算处理，可以对纽扣的凹凸形状、色彩、图案等结构信息进行检测，并且可以对纽扣的外 径 中心位置、穿线孔的数量 外径 中心位置 形成位置 贯穿状态等结构信息进行测 技术方案11中记载的发明所涉及的纽扣识别方法的特征在于，在将红、绿以及蓝 这三原色中的某一种颜色的照射光向纽扣的一个面照射，并且将与所述照射光不同颜色的 调整光向所述纽扣的另一个面照射的状态下，从与所述纽扣的一个面相对的位置进行拍 摄，由此从所述纽扣的一个面对所述照射光的反射光以及透过所述纽扣的所述调整光的一 部分进行受光，同时，从所述纽扣的背景对所述调整光的其他部分进行受光，从而取得由纽 扣部分和所述纽扣的背景部分构成的拍摄数据，从所述拍摄数据中提取与所述照射光相同 颜色的光，生成非调整光亮度数据，从所述拍摄数据中提取所述三原色中与所述照射光不 同颜色的光，生成调整光亮度数据，从所述调整光亮度数据中减去所述非调整光亮度数据， 生成由所述反射光的亮度成分减少的所述纽扣部分、和基于所述调整光得到的所述背景部 分构成的调整光数据，将所述调整光数据二值化，进而使其反转，生成所述纽扣的轮廓数 据，对所述拍摄数据和所述轮廓数据进行逻辑与运算，生成所述合成图像数据，通过将所述 合成图像数据和预先存储的纽扣的正反面各自的标准图像数据进行比较，从而判定所述纽 扣的状态。 根据该技术方案11中记载的发明，在将照射光向纽扣的一个面照射，同时，将调
9整光向纽扣的另一个面照射的状态下，对纽扣的一个面进行1次拍摄，由此对照射光的反 射光以及调整光的透射光进行受光，同时，从纽扣的背景(纽扣的周围)对调整光的其他部 分(没有透过纽扣而通过纽扣的周围以及纽扣孔的部分)进行受光，从而可以取得由纽扣 部分和背景部分构成的拍摄数据。在该拍摄数据中，由照射光反映出纽扣的凹凸或图案，并 且由调整光反映出纽扣的轮廓。由此，根据纽扣识别方法，通过对上述拍摄数据进行运算处 理，可以对纽扣的凹凸形状、色彩、图案等结构信息进行检测，并且可以对纽扣的外径"中心 位置、穿线孔的数量 外径 中心位置 形成位置 贯穿状态等结构信息进行测量。
发明的效果 如上述所示，根据本发明所涉及的纽扣识别装置以及纽扣识别方法，使用通过由 照射光的反射光以及调整光的透射光构成的纽扣部分、和由来自纽扣的背景的调整光的其 他部分(透射光以外的部分)构成的背景部分构成的拍摄数据，进行纽扣的状态的判定，由 此无论纽扣的材质、种类如何，均可以始终提高判定精度，进而，可以利用缝纫机将纽扣高 质量地向缝制物缝制。 另外，根据本发明所涉及的纽扣识别装置以及纽扣识别方法，由于可以通过1次 的拍摄，对照射光的反射光以及调整光的透射光进行受光，同时，对来自纽扣的背景的调整 光的其他部分(透射光以外的部分)进行受光，所以对于透明或者半透明的纽扣，也可以识 别正反面或者形状，并且可以减少拍摄时间，进而，可以减少判定纽扣的状态的时间。
图1是表示本发明所涉及的纽扣识别装置的一个实施方式的概略侧视剖面图。 图2是表示图1的纽扣识别装置的结构的框图。 图3是表示本发明所涉及的纽扣识别方法的一个实施方式的流程图。 图4是表示图3中记载的纽扣识别方法中的运算工序的流程图。 图5(a) 、 (b)是表示拍摄数据及其亮度的原理说明图。 图6(a) 、 (b)是表示调整光亮度数据及其亮度的原理说明图。 图7(a) 、 (b)是表示非调整光亮度数据及其亮度的原理说明图。 图8(a) 、 (b)是表示调整光数据及其亮度的原理说明图。 图9(a) 、 (b)是表示二值化后的调整光数据及其亮度的原理说明图。 图10(a) 、 (b)是表示反转后的调整光数据及其亮度的原理说明图。 图11是表示合成图像数据的原理说明图。 图12是表示本发明所涉及的纽扣识别装置的第2实施方式的概略侧视剖面图, 图13是表示本发明所涉及的纽扣识别装置的第3实施方式的概略侧视剖面图,
具体实施例方式
下面，参照图1至图13，说明本发明所涉及的纽扣识别装置的实施方式。 本实施方式中使用的纽扣，是由透明或者半透明的材料形成的纽扣。 在图1中，水平配置由可以使光透过的玻璃板构成的搭载台(保持单元)10，在该
搭载台10上载置纽扣2。 如图1及图2所示，在本实施方式所涉及的纽扣识别装置1中，在纽扣2的上方，配置作为拍摄单元的照相机3，其用于取得搭载台10上的纽扣2的上表面图像。 在搭载台10和照相机3之间的上下方向中间，配置作为照射单元的照明装置5，其
从纽扣2的斜上方，向纽扣2的上表面照射照射光11。照明装置5具有环状的光源6。光
源6配置为，使环状中央部分的空间部(孔)6a位于由照相机3拍摄的纽扣2的上表面的
拍摄区域。另外，照相机3可以经由光源6的空间部6a，对纽扣2的上表面进行拍摄。此
外，在本实施方式中，作为照明装置5的光源使用环状的光源6，但并不限定于此，也可以使
用线状或点状的光源。 在搭载台10的下方设置有光调整部件8，其与光源6的空间部6a相对配置，可以 仅反射三原色中的某一种颜色。光调整部件8作为调整光照射单元起作用，其仅反射照射 光11的三原色中的某一种颜色，并将其作为调整光12，经由搭载台10向纽扣2的下表面照 射。 在本实施方式中，光调整部件8具有作为带通滤光器的蓝色半透明膜8a，其使规 定波长的光透过；以及反射板8b，其配置在蓝色半透明膜8a的下表面，使透过蓝色半透明 膜8a的光漫反射。另外，光调整部件8通过蓝色半透明膜8a和反射板8b，仅使从照明装置 5照射的照射光11中蓝色波长的光漫射，作为调整光12而向纽扣2的下表面照射。
另外，纽扣识别装置l，在利用照明装置5向纽扣2的上表面以及光调节部件8照 射照射光11，同时，利用光调整部件8向纽扣2的下表面照射调整光12的状态下，利用照相 机3拍摄纽扣2的图像。 此时，被纽扣2的上表面反射的照射光11的反射光lla、以及透过受光台10并经 过纽扣2的外侧的调整光12、和透过纽扣2的调整光12(透射光12a)入射到照相机3，从 而取得由纽扣部分和包括纽扣孔在内的背景部分构成的拍摄数据。 S卩，照相机3对被纽扣2上表面反射的白色的反射光11a、通过纽扣孔及纽扣2外 侧的蓝色的调整光12、以及透过纽扣2的透射光12a进行受光，在上述受光状态下构成拍摄 数据。因此，该拍摄数据利用由纽扣2的上表面反射的白色的反射光11a、以及透过纽扣2 的蓝色的透射光12a，反映出纽扣2的凹凸或图案，并且，利用通过纽扣2的外侧以及纽扣2 的纽扣孔的调整光12、与反射光lla及透射光12a之间的差异，反映出纽扣2的轮廓。
在这里，在本实施方式中，在蓝色半透明膜8a的下表面配置反射板8b，但在仅通 过蓝色半透明膜8a就可以反射由照相机3对调整光12进行受光所必要的光量的情况下， 也可以变更为不具有漫射功能的反射板8b，或者不配置反射板8b。另外，作为光调整部件 8，也可以取代蓝色半透明膜8a，使用具有蓝色半透明膜8a和反射板8b这两者的功能的着 色为蓝色的漫射板。另外，也可以不使用蓝色半透明膜8a，而使用红色或绿色的半透明膜。 另外，作为光调整部件8，也可以使用仅反射固定波长的照射光的分色镜。
另外，在本实施方式中，作为保持单元的载置台10，由使被蓝色半透明膜8a以及 反射板8b反射的调整光12透过的玻璃板构成，但并不限定于此，例如，也可以由透明树脂 等透明，半透明的材料构成。 另外，例如，通过使载置台10形成为格子状，可以使调整光12通过载置台10，所以 载置台10不需要为透明材料。 纽扣识别装置1具有众所周知的输送装置13，其将纽扣2送入至载置台10上方， 并且向缝纫机29的缝制位置(针上下移动位置)送出。输送装置13将纽扣2向照相机3
11的下方的载置台10上输送，在利用控制单元16得到纽扣2的背面朝向上方这一判定结果， 或者，纽扣2为其他种类或次品这一判定结果的情况下，由去除部14将纽扣2从输送路径 去除。另一方面，输送装置13在利用控制单元16得到正常、即纽扣2不是其他种类或次品， 纽扣2的正面朝向上方这一判定结果的情况下，将纽扣2向缝纫机29的缝制位置输送。
另外，纽扣识别装置1具有图像处理单元15，其对由照相机3拍摄的纽扣2的图像 进行各种处理。图像处理单元15具有控制单元16，其对图像处理单元15的各部分进行 控制；图像存储器17，其记录由照相机3拍摄的纽扣2的图像；第1记录存储器18，其预先 记录纽扣2的正反面各自的标准图像等；以及工作存储器19，其是用于控制单元16进行图 像处理的图像数据的临时存储场所。 照相机3经由模拟 数字变换器(A/D变换器)20与控制单元16连接，照相机3 所取得的纽扣2的图像的图像数据，在通过A/D变换器20进行数字化后，经由控制单元16 记录在图像存储器17中。 另外，图像处理单元15具有照相机控制部21，其进行照相机3的控制；照明控制 部22，其进行照明装置5的控制；以及输送控制部23，其对输送装置13进行控制。
图像处理单元15的控制单元16作为第1亮度数据生成单元和第2亮度数据生成 单元起作用，该第1亮度数据生成单元仅提取与调整光12相同颜色的光(在本实施方式中 为蓝色)，生成调整光亮度数据，该第2亮度数据生成单元从拍摄数据中提取红、蓝、绿这三 原色中与调整光12不同颜色的光(在本实施方式中为红色)，生成非调整光亮度数据。
另外，控制单元16作为下述单元起作用减法单元，其从调整光亮度数据中减去 非调整光亮度数据，生成由反射光lla的亮度成分减少的纽扣部分、和基于调整光12得到 的背景部分构成的调整光数据；二值化反转单元，其将调整光数据二值化，然后使其反转而 生成纽扣2的轮廓数据；以及合成图像数据生成单元，其进行拍摄数据和轮廓数据之间的 逻辑与运算，生成合成图像数据。 另外，控制单元16作为判定单元起作用，其通过将合成图像数据以及预先存储的 纽扣2的正反面各自的标准图像数据进行比较，由此判定纽扣2的正反面、其他种类、次品 等状态。 图像处理单元15具有图像处理程序25，该图像处理程序25进行控制照明装置5 及照相机3的处理，以通过照相机3取得纽扣2的图像，此外，该图像处理程序25使控制单 元16作为上述的第1 第2亮度数据生成单元、减法单元、二值化反转单元、合成图像数据 生成单元以及判定单元而进行处理，图像处理程序25被记录在图像处理单元15的第2记 录存储器26中。 另外，图像处理单元15利用控制单元16从第2记录存储器26中读出图像处理程 序25，向各控制部21、22、23输出控制信息，经由各控制部21、22、23，利用输送装置13输送 纽扣2，利用照明装置5向纽扣2照射照射光ll，利用照相机3对纽扣2进行拍摄。另外， 图像处理单元15通过控制单元16中的上述各单元，生成上述各数据，对纽扣2的状态进行 判定。 然后，控制单元16经由接口 (I/F)28，向控制缝纫机29的各部分的缝纫机控制部 30，输出纽扣2的结构信息以及状态的判定结果。缝纫机控制部30基于从控制单元16输 入的纽扣2的结构信息以及状态的判定结果，对缝纫机29的各部分进行控制。在本实施方式中，缝纫机控制部30在被输入纽扣2的正面朝向上方这一判定结果的情况下，将纽扣向 纽扣姿态校正部31输送，该纽扣姿态校正部31对由输送装置13输送的纽扣2的平面形状 的偏斜进行校正，在纽扣姿态校正部31中，基于输入的纽扣2的结构信息中的平面形状的 纽扣2的偏斜的结构信息，对平面状的纽扣2的配置角度进行校正后，将纽扣2向缝制物缝 制。 下面，参照图3，说明使用本实施方式所涉及的纽扣识别装置1的纽扣识别方法。
首先，图像处理单元15中的控制单元16，从第2记录存储器26中读出图像处理程 序25，经由输送控制部23对输送装置13进行控制，利用输送装置13将纽扣2向载置台10 上表面输送。如图3所示，如果将纽扣2输送至载置台10的上表面的与照相机3相对的位 置，则控制单元16使输送装置13停止，经由照明控制部22对照明装置5进行控制，利用照 明装置5向纽扣2照射白色的照射光11 (ST1)。 这样，来自照明装置5的照射光11的一部分向纽扣2直接照射，在纽扣2的上表面 被反射，另一方面，其余的照射光ll在透过载置台10后，向蓝色半透明膜8a照射。在向该 蓝色半透明膜8a照射的照射光中，蓝色成分被蓝色半透明膜8a反射、透过，透过蓝色半透 明膜8a的照射光11的蓝色成分，在由反射板8b漫反射后，再次透过蓝色半透明膜8a。如 上述所示，由被该蓝色半透明膜8a反射、以及由反射板8b反射而透过蓝色半透明膜8a的 蓝色成分构成的光，作为调整光12而向纽扣2的下表面照射。另外，在向蓝色半透明膜8a 照射的照射光11中，蓝色成分以外的成分被蓝色半透明膜8a吸收。 在该状态下，控制单元16经由照相机控制部21对照相机3进行控制，利用照相机 3，从纽扣2的上表面对照射光11的反射光lla以及调整光12的透射光12a进行受光，同 时，从纽扣2的背景以及纽扣2的纽扣孔对调整光12进行受光，由此拍摄纽扣2的上表面， 取得由纽扣部分和纽扣2的背景部分构成的拍摄数据(ST2)。然后，控制单元16通过A/D 变换器20将上述拍摄数据数字化后，记录在图像存储器17中(ST3)。 然后，控制单元16进行运算处理工序，S卩，根据取得的纽扣2的拍摄数据，生成纽 扣2的轮廓数据，并生成将该轮廓数据和纽扣部分的拍摄数据合成而成的合成图像数据 (ST4)。 如图4所示，在运算处理工序中，首先，控制单元16从图像存储器17中取出如图 5(a)、(b)所示的纽扣2的拍摄数据，从该拍摄数据中仅提取与调整光相同颜色的光(在本 实施方式中为蓝色(B)成分)，生成如图6(a)、(b)所示的调整光亮度数据ST41)。此外，与 上述的图5(a)、图6(a)以及后述的图7(a) 图10(a)所示的纽扣2的各图像数据分别对 应地表示的图5(b) 图10(b)，作为代表，表示沿横穿各图像数据中的纽扣2的上表面的 中央的直线A的亮度变化。根据图5 (b)，由于利用纽扣2的拍摄数据而取得的纽扣2的部 分(纽扣部分)的亮度量51，包含从纽扣2的上表面由反射光lla和透射光12a得到的亮 度成分，所以与背景部分的亮度量52相比较大。另一方面，在从拍摄数据中仅提取与调整 光12相同颜色的B(蓝色)成分而得到的调整光亮度数据中，如图6(b)所示，背景部分的 亮度量62与图5(b)的背景部分的亮度量52相同，但在纽扣部分中，从反射光lla的亮度 成分中去除B成分以外的亮度成分，具有由反射光lla的B成分和调整光12的透射光的B 成分得到的亮度量61。 然后，控制单元16从上述拍摄数据中，提取三原色中与调整光12不同的颜色(在本实施方式中为红色(R))成分)，生成如图7 (a) 、 (b)所示的非调整光亮度数据(ST42)。在此情况下，由于原本在调整光12中仅存在B成分，所以如图7(b)所示，在通过ST42的处理而生成的非调整光亮度数据中，仅存在从纽扣部分反射的反射光lla的R(红色)成分的亮度量71。 作为提取B成分、R成分的方法，可以使用在将纽扣2的图像变换为Bmp图像的拍摄数据后提取B成分以及R成分，或者，从Raw图像的拍摄数据中直接提取B成分、R成分等各种方法。 然后，图像处理单元15从在ST41中得到的调整光亮度数据中，减去在ST42中得到的非调整光亮度数据。此外，上述ST41中得到的调整光亮度数据以及ST42中得到的非调整光亮度数据，均仅为亮度量的数据，不包含用于提取两种亮度数据的颜色信息，可以彼此进行加减运算。在这里，在拍摄数据中的纽扣部分的反射光lla中，包含大致相同量的B成分和R成分。因此，控制单元16从纽扣部分的调整光亮度数据61中，减去取代反射光lla的B成分而由反射光lla的R成分构成的非调整光亮度数据71，生成如图8 (a) 、 (b)所示的调整光数据，该调整光数据包括以下部分，即，纽扣部分的反射光的亮度成分急剧减少的亮度量81的部分，和基于调整光12得到的背景部分的亮度量82的部分(ST43)。通过该ST43的处理，对于背景部分，可以取得对比度更高的纽扣2的拍摄数据。
另外，控制单元16如图9(a)、 (b)所示，判别调整光数据相对于规定亮度值的高低，进行二值化(ST44)，然后，如图10(a)、 (b)所示使其反转(ST45)，生成纽扣2的二值化后的轮廓数据，其背景部分的亮度量为0 (ST46)。此外，在该轮廓数据中，纽扣2的纽扣孔部分的亮度量也为0。 如上述所示，根据由控制单元16执行的ST4的运算处理工序，即使在例如纽扣2由半透明的材质形成，通过仅拍摄纽扣2的拍摄数据，无法判别纽扣2的清晰的轮廓的情况下，也可以根据纽扣2的拍摄数据生成能够清晰地判别纽扣2的轮廓的轮廓数据。
另外，控制单元16对由照相机3拍摄的拍摄数据和轮廓数据进行逻辑与运算，生成如图ll所示的合成图像数据(ST47)。由此，结束将轮廓数据和纽扣部分的拍摄数据合成而生成合成图像数据的运算处理工序。 然后，控制单元16进行检测工序，S卩，使用合成图像数据，对纽扣2的凹凸形状、色彩、文字或图形等图案等的构成进行检测(ST5)。另外，控制单元16在检测工序中，可以根据图案的角度对平面形状的纽扣2的角度进行检测。 然后，控制单元16进行测量工序，S卩，使用合成图像数据，对纽扣2的外径 中心位置、穿线孔的数量 外径 中心位置 形成位置 贯穿状态等纽扣2的结构进行测量，并取得结构信息(ST6)。另外，控制单元16在测量工序中，可以根据纽扣2的穿线孔的形成位置对平面形状的纽扣2的角度进行检测。 然后，控制单元16将合成图像数据和预先记录的纽扣2的正反面各自的标准图像进行比较(ST7)，判别合成图像数据和纽扣2的正面的标准图像之间的相关值是否高于预先确定的规定的相关值(ST8)，在判断与规定的相关值相比较高的情况下(在ST8中为是)，判断为拍摄对象的纽扣2的正面朝向上方(ST9)。另外，控制单元16在判定为正面朝向上方的情况下，基于该纽扣2的合成图像数据，对穿线孔的形成位置及穿线孔的外径的结构信息进行确认，对与缝制对象的纽扣2不同种类、或者为次品纽扣2进行判别(ST10)。
14
然后，控制单元16在判断所判定的纽扣2不是与缝制对象的纽扣不同种类 次品的情况下(在ST10中为否)，将纽扣2状态的判定结果以及结构信息，经由I/F 28向缝纫机控制部30输出，并且通过输送装置13将纽扣2向缝纫机29的缝制位置输送(ST11)。如果缝纫机控制部30被输入表示纽扣2的正面朝向上方(ST9)、不是其他种类 次品(在ST10中为否)的信息，则基于输入的纽扣2的结构信息，通过纽扣姿态校正部31使输送来的纽扣2旋转，在朝向规定的角度后(ST12)，进行将纽扣2向缝制物上缝制的作业(ST13)。
另一方面，控制单元16在判断合成图像数据和纽扣2的正面的标准图像之间的相关值与规定的相关值相比较低的情况下(在ST8中为否)，判定拍摄，判定对象的纽扣2的背面朝向上方(ST14)。 然后，控制单元16在判断纽扣2的背面朝向上方(ST14)、或者纽扣2为其他种类*次品(在ST10中为是)的情况下，向缝纫机控制部30输入表示该情况的信息，并且通过去除部32去除纽扣2 (ST15)。 根据本实施方式，通过在利用照明装置5向纽扣2的上表面照射白色的照射光11，经由蓝色半透明膜8a向纽扣2的下表面照射蓝色的调整光12的状态下，利用照相机3对纽扣2的上表面进行1次拍摄，由此对照射光11的反射光lla以及调整光12的透射光12a进行受光，同时，从纽扣的背景对调整光12进行受光，从而可以取得由纽扣部分和纽扣2的背景部分构成的拍摄数据。在该拍摄数据中，通过照射光11反映出纽扣2的凹凸或图案，并且通过调整光12反映出纽扣2的轮廓。因此，纽扣识别装置1通过对上述拍摄数据进行运算处理，可以取得纽扣2的准确的轮廓数据而对纽扣2的凹凸形状、色彩、图案等详细的结构信息进行检测，并且可以对纽扣2的外径 中心位置、穿线孔的数量 外径 中心位置 形成位置 贯穿状态等详细的结构信息进行测量。 因此，纽扣识别装置1通过使用由纽扣部分和背景部分构成的拍摄数据，进行纽扣2的状态的判定，可以实现判定精度的提高，进而，可以通过缝纫机29将纽扣2高质量地向缝制物缝制，其中，上述纽扣部分和背景部分是由照射光11的反射光11a、调整光12的透射光12a、以及来自纽扣的背景的调整光12形成的。 另夕卜，由于纽扣识别装置通过1次拍摄，就可以对照射光11的反射光lla以及调整光12的透射光12a进行受光，同时，对来自纽扣2的背景的调整光12进行受光，所以可以减少拍摄时间，进而，可以减少对纽扣2的状态进行判定的时间。 另外，纽扣识别装置1可以利用照明装置5向纽扣2的上表面照射照射光11，并且使照射光11的一部分被蓝色半透明膜8a以及反射板8b反射而向纽扣2的下表面照射调整光12，可以通过1台照明装置5进行照射光11和调整光12的照射。由此，可以实现纽扣识别装置的小型化、成本的低廉化、消耗电力的减少化。 此外，在本实施方式中，通过控制单元16，从拍摄数据中提取R成分而生成非调整光亮度数据，但也可以提取G成分而生成非调整光亮度数据。另外，在取代蓝色半透明膜8a而使用绿色或者红色的半透明膜，使调整光12为绿色或者红色的情况下，也可以从拍摄数据中提取B成分而生成非调整亮度数据。 下面，参照图12，说明本发明所涉及的纽扣识别装置1的第2实施方式。此外，在第2实施方式中，对于与第1实施方式相同的结构，使用相同的标号进行说明，并省略详细说明。
15
如图12所示，第2实施方式所涉及的纽扣识别装置1，作为仅发出红、绿以及蓝这三原色中的某1种颜色的光的调整光照射单元，在纽扣2的下方配置调整光照明装置33，其从纽扣2的下方照射蓝色的调整光12。 另外，在纽扣2的上方配置照相机3，其对纽扣2的上表面进行拍摄，另外，在照相机3的下方、且在纽扣2的斜上方，配置具有荧光性的荧光板40，其作为激励部件，由从调整光照明装置33照射的调整光12激励而发光。另外，在荧光板40的上表面配置反射板41，其反射透过荧光板40的调整光12。在本实施方式中，利用从调整光照明装置33照射的蓝色的调整光12，荧光板40被激励而发出黄绿色的光，该以黄绿色发光的光从纽扣2的上方，作为照射光ll向纽扣2照射。此外，透过荧光板40的调整光12，被反射板41反射后，经由荧光板40从纽扣2的上方作为照射光11向纽扣2照射。另外，照射光ll是将由荧光板40得到的黄绿色的光、和透过荧光板40而由反射板41反射的蓝色的光混合而成的白色或者白色的近似色。 另外，照相机3在利用调整光照明装置33从纽扣2的下方向纽扣2的下表面照射调整光12，并且经由荧光板40以及反射板41从纽扣2的上方向纽扣2的上表面照射照射光11的状态下，拍摄纽扣2的图像。此时，照相机3通过对从纽扣2的上表面利用荧光板40以及反射板41照射的照射光11的反射光11a、以及从调整光照明装置33照射的调整光12的透射光12a进行受光，同时，对来自纽扣2的背景的调整光12进行受光，从而取得由纽扣部分和纽扣2的背景部分构成的拍摄数据。由此，照相机3利用反射光反映出纽扣2的上表面的色彩、图案、凹凸，利用调整光12反映出纽扣2的轮廓。 根据第2实施方式，通过在利用调整光照明装置33向纽扣2的下表面照射蓝色的调整光12，利用荧光板40以及反射板41向纽扣2的上表面照射白色的照射光11的状态下，利用照相机3对纽扣2的上表面进行1次拍摄，由此可以对照射光11的反射光lla以及调整光12的透射光12a进行受光，同时，对来自纽扣的背景的调整光12进行受光，从而取得由纽扣部分和纽扣2的背景部分构成的拍摄数据。在该拍摄数据中，利用照射光反映出纽扣2的凹凸或图案，并且利用调整光反映出纽扣2的轮廓。因此，纽扣识别装置1通过对上述拍摄数据进行运算处理，可以取得纽扣2的准确的轮廓数据，并对纽扣2的凹凸形状、色彩、图案等详细的结构信息进行检测，并且可以对纽扣2的外径 中心位置、穿线孔的数量 外径 中心位置 形成位置 贯穿状态等详细的结构信息进行测量。
因此，纽扣识别装置1通过使用由纽扣部分和背景部分构成的拍摄数据，进行纽扣2的状态的判定，可以实现判定精度的提高，进而，可以通过缝纫机29将纽扣2高质量地向缝制物缝制，其中，上述纽扣部分和背景部分是由照射光11的反射光11a、调整光12的透射光12a、以及来自纽扣2的背景的调整光12形成的。 另外，由于纽扣识别装置通过1次拍摄，就可以对照射光11的反射光lla以及调整光12的透射光12a进行受光，同时，对来自纽扣2的背景的调整光12进行受光，所以可以减少拍摄时间，进而，可以减少对纽扣2的状态进行判定的时间。 另外，纽扣识别装置1可以利用调整光照明装置33向纽扣2的下表面照射调整光12，并且使调整光12的一部分经由荧光板40以及反射板41作为照射光11向纽扣2的上表面照射，可以通过1台调整光照明装置33进行照射光11和调整光12的照射。由此，可以实现纽扣识别装置1的小型化、成本的低廉化、消耗电力的减少化。
下面，使用图13，说明本发明所涉及的纽扣识别装置1的第3实施方式。此外，对于第3实施方式，在与第1及第2实施方式结构相同的情况下，使用相同的标号进行说明，并省略详细说明。 图13是表示第3实施方式所涉及的纽扣识别装置1的概略侧视剖面图。
如图13所示，第3实施方式所涉及的纽扣识别装置1中的作为照射单元的照射光照明装置38，照射红、绿以及蓝这三原色中的某1种颜色(在本实施方式中为蓝色)的照射光11。 配置在纽扣2的下方的调整光照射单元37具有作为激励部件的荧光板35，其由照射光11激励而具有荧光性。在本实施方式中，如果从照明装置38照射蓝色的照射光11 ，则荧光板35由照射光11激励而发出黄绿色的光，荧光板35将该以黄绿色发光的光作为调整光12，向纽扣2的下表面照射。 另外，调整光照射单元37具有漫射板36，其配置在荧光板35的下表面，对于透过荧光板35的照射光11进行漫反射，漫射板36对透过荧光板35的照射光11进行漫反射，作为调整光12而经由荧光板35向纽扣2的下表面照射。另外，调整光12是将由荧光板35得到的黄绿色的光、透过荧光板35而由漫射板36反射的蓝色光混合而成的白色或者白色的近似色。 另外，照相机3在通过照射光照明装置38向纽扣2照射照射光ll，并且经由荧光板35以及漫射板36照射调整光12的状态下，拍摄纽扣2的上表面的图像。此时，照相机3通过对利用照射光照明装置38向纽扣2的上表面照射的照射光11的反射光lla、以及从荧光板35和漫射板36照射的调整光12的透射光12a进行受光，同时，对来自纽扣2的背景的调整光12进行受光，从而取得由纽扣部分和纽扣2的背景部分构成的拍摄数据。由此，照相机3利用反射光反映出纽扣2的上表面的色彩、图案、凹凸，利用调整光12反映出纽扣2的轮廓。 另外，在第3实施方式中，控制单元16作为下述单元起作用第l亮度数据生成单元，其从拍摄数据中提取与照射光ll相同颜色(在本实施方式中为蓝色)的光，生成非调整光亮度数据；第2亮度数据生成单元，其从拍摄数据中提取三原色中与照射光11不同的l种颜色(在本实施方式中为红色)的光，生成调整光亮度数据。
下面，说明第3实施方式的作用。 第3实施方式所涉及的纽扣识别装置l，在通过控制单元16的控制，将蓝色的照射光11向纽扣的上表面照射，并且将白色的调整光12向纽扣2的下表面照射的状态下，对纽扣2的上表面进行1次拍摄。由此，纽扣识别装置1从纽扣2的上表面对照射光11的反射光lla以及调整光12的透射光12a进行受光，同时，从纽扣2的背景对调整光12进行受光，从而取得由纽扣部分和上述纽扣的背景部分构成的拍摄数据。 然后，控制单元16从拍摄数据中提取与照射光11相同颜色的光，生成非调整光亮度数据，并且，从图像数据中提取三原色中与照射光11不同的1种颜色的光，生成调整光亮度数据。然后，控制单元16从调整光亮度数据中减去非调整光亮度数据，生成由基于照射光11得到的反射光的亮度成分减少的纽扣部分、和基于调整光12得到的背景部分构成的调整光数据。然后，控制单元16对调整光数据进行二值化，进而使其反转，生成背景部分的亮度量为0的上述纽扣的二值化后的轮廓数据，对拍摄数据和轮廓数据进行逻辑与运算，从而生成上述合成图像数据。此外，在该轮廓数据中，纽扣2的纽扣孔部分的亮度量也为0。 然后，控制单元16通过将合成图像数据和预先存储的纽扣2的正反面各自的标准图像数据 进行比较，由此对纽扣2的状态进行判定。 根据第3实施方式，通过在利用照射光照明装置38向纽扣2的上表面照射蓝色的 照射光ll，利用荧光板35以及漫射板36向纽扣2的下表面照射白色的调整光12的状态 下，利用照相机3对纽扣2的上表面进行1次拍摄，从而可以对照射光11的反射光lla以 及调整光12的透射光12a进行受光，同时，从纽扣的背景对调整光12进行受光，从而取得 由纽扣部分和纽扣的背景部分构成的拍摄数据。在该拍摄数据中，与第1及第2实施方式 相同地，利用照射光11反映出纽扣2的凹凸或图案，并且利用调整光12反映出纽扣2的轮 廓。因此，纽扣识别装置1通过对上述拍摄数据进行运算处理，可以取得纽扣2的准确的轮 廓数据，并对纽扣2的凹凸形状、色彩、图案等详细的结构信息进行检测，并且可以对纽扣2 的外径 中心位置、穿线孔的数量 外径 中心位置 形成位置 贯穿状态等详细的结构 信息进行测量。 因此，纽扣识别装置1通过使用由纽扣部分和背景部分构成的拍摄数据，进行纽 扣2的状态的判定，可以实现判定精度的提高，进而，可以通过缝纫机29将纽扣2高质量地 向缝制物缝制，其中，所述纽扣部分和背景部分是由照射光11的反射光11a、调整光12的透 射光12a、以及来自纽扣2的背景的调整光12得到的。 另夕卜，由于纽扣识别装置1通过1次拍摄，就可以对照射光11的反射光lla以及 调整光12的透射光12a进行受光，同时，对来自纽扣2的背景的调整光12进行受光，所以 可以减少拍摄时间，进而，可以减少对纽扣2的状态进行判定的时间。 另外，纽扣识别装置1可以利用照射光照明装置38向纽扣2的上表面照射照射光 11，并且使照射光的一部分利用荧光板35以及漫射板36作为调整光12而向纽扣2的下表 面照射，可以通过1台照射光照明装置38进行照射光11和调整光12的照射。由此，可以 实现纽扣识别装置1的小型化、成本的低廉化、消耗电力的减少化。 此外，在上述实施方式中，对使用透明或者半透明的材料的纽扣的情况进行了说 明，但在使用不是透明或者半透明的材料的纽扣的情况下，也可以通过由照相机3对反射 光lla和调整光12进行受光，从而明确地拍摄出包含纽扣部分和纽扣孔在内的背景部分， 可以作为拍摄数据准确地得到纽扣的轮廓。
18
权利要求
一种纽扣识别装置，其特征在于，具有保持单元，其保持纽扣，并可以使光透过；照射单元，其向被所述保持单元保持的纽扣的一个面照射特定颜色的照射光；调整光照射单元，其隔着所述纽扣与所述照射单元相对地配置，将与所述照射光不同颜色的调整光向所述纽扣的另一个面照射；拍摄单元，其与所述纽扣的一个面相对地配置，通过对来自所述纽扣的一个面的所述照射光的反射光以及所述调整光进行受光，从而取得拍摄数据；图像处理单元，其利用所述拍摄数据，根据由所述反射光得到的纽扣部分的数据、和由所述调整光得到的背景部分的数据，生成所述纽扣的轮廓数据，利用所述拍摄数据和所述轮廓数据生成合成图像数据；以及判定单元，其通过对所述合成图像数据、和预先存储的纽扣的正反面各自的标准图像数据进行比较，判定所述纽扣的状态。
2. 根据权利要求1所述的纽扣识别装置，其特征在于， 所述纽扣由透明或者半透明的材料构成，所述调整光照射单元，将红、绿及蓝这三原色中的某一种颜色的调整光，向所述纽扣的 另一个面照射，所述拍摄单元，通过从所述纽扣的一个面对所述照射光的反射光以及透过所述纽扣的 所述调整光的一部分进行受光，同时，从所述纽扣的背景对所述调整光的其他部分进行受 光，由此取得由纽扣部分和所述纽扣的背景部分构成的拍摄数据，所述图像处理单元具有第1亮度数据生成单元，其从所述拍摄数据中提取与所述调整光相同颜色的光，生成 调整光亮度数据；第2亮度数据生成单元，其从所述拍摄数据中提取所述三原色中与所述调整光不同颜色的光，生成非调整光亮度数据；减法单元，其从所述调整光亮度数据中减去所述非调整光亮度数据，生成由所述反射光的亮度成分减少的所述纽扣部分和基于所述调整光得到的所述背景部分构成的调整光 数据；二值化反转单元，其将所述调整光数据二值化，进而使其反转，生成所述纽扣的轮廓数 据；以及合成图像数据生成单元，其对所述拍摄数据和所述轮廓数据进行逻辑与运算，生成合 成图像数据。
3. 根据权利要求1或2所述的纽扣识别装置，其特征在于， 所述照射单元由发出所述照射光的照射光照明装置构成，所述调整光照射单元由光调整部件构成，该光调整部件使从所述照射光照明装置照射 的照射光中的红、绿以及蓝这三原色中的某一种颜色的光反射，将所述调整光向所述纽扣 的另一个面照射。
4. 根据权利要求3所述的纽扣识别装置，其特征在于，所述光调整部件具有使所述三原色中的某一种颜色的光透过的带通滤光器。
5. 根据权利要求3所述的纽扣识别装置，其特征在于，作为所述光调整部件，使用仅对所述三原色中的某一种颜色的光进行反射的分色镜。
6. 根据权利要求1或2所述的纽扣识别装置，其特征在于，所述调整光照射单元由发出红、绿及蓝这三原色中的某一种颜色的光的调整光照明装 置构成，所述照射单元具有激励部件，其由从所述调整光照明装置照射的所述调整光激励而 发光；以及反射板，其反射所述调整光，所述照射单元将白色的光作为所述照射光，向所述 纽扣的一个面照射。
7. 根据权利要求6所述的纽扣识别装置，其特征在于， 所述激励部件由具有荧光性的部件构成，其由所述调整光激励。
8. —种纽扣识别装置，其特征在于，具有照射单元，其配置在向纽扣缝制缝纫机供给纽扣的纽扣供给路径上，向所述纽扣的一 个面照射红、绿及蓝这三原色中的某一种颜色的照射光；调整光照射单元，其隔着所述纽扣与所述照射单元相对地配置，将与所述照射光不同 颜色的调整光向所述纽扣的另一个面照射；拍摄单元，其与所述纽扣的所述一个面相对地配置，通过从所述纽扣的一个面对所述 照射光的反射光以及透过所述纽扣的所述调整光的一部分进行受光，同时，从所述纽扣的 背景对所述调整光的其他部分进行受光，由此取得由纽扣部分和所述纽扣的背景部分构成 的拍摄数据；图像处理单元，其具有第1亮度数据生成单元、第2亮度数据生成单元、减法单元、二值 化反转单元、及合成图像数据生成单元，所述第1亮度数据生成单元从所述拍摄数据中提 取与所述照射光相同颜色的光，生成非调整光亮度数据，所述第2亮度数据生成单元从所 述拍摄数据中提取所述三原色中与所述照射光不同颜色的光，生成调整光亮度数据，所述 减法单元从所述调整光亮度数据中减去所述非调整光亮度数据，生成由所述反射光的亮度 成分减少的所述纽扣部分和基于所述调整光得到的所述背景部分构成的调整光数据，所述 二值化反转单元将所述调整光数据二值化，进而使其反转，生成所述纽扣的轮廓数据，所述 合成图像数据生成单元对所述拍摄数据和所述轮廓数据进行逻辑与运算，生成合成图像数 据；以及判定单元，其通过对所述合成图像数据和预先存储的纽扣的正反面各自的标准图像数据进行比较，判定所述纽扣的状态。
9. 根据权利要求8所述的纽扣识别装置，其特征在于，所述照射单元由发出所述三原色中的某一个颜色的光的照射光照明装置构成， 所述照射单元具有激励部件，其由从所述调整光照明装置照射的所述调整光激励而发光；以及反射板，其反射所述调整光，所述照射单元将白色的光作为所述照射光，向所述纽扣的另一个面照射。
10. —种纽扣识别方法，其特征在于，在将照射光向纽扣的一个面照射，并且将红、绿以及蓝这三原色中的某一种颜色的调 整光向所述纽扣的另一个面照射的状态下，从与所述纽扣的一个面相对的位置进行拍摄， 由此从所述纽扣的一个面对所述照射光的反射光以及透过所述纽扣的所述调整光的一部 分进行受光，同时，从所述纽扣的背景对所述调整光的其他部分进行受光，从而取得由纽扣部分和所述纽扣的背景部分构成的拍摄数据，从所述拍摄数据中提取与所述调整光相同颜色的光，生成调整光亮度数据， 从所述拍摄数据中提取所述三原色中与所述调整光不同颜色的光，生成非调整光亮度数据，从所述调整光亮度数据中减去所述非调整光亮度数据，生成由所述反射光的亮度成分 减少的所述纽扣部分、和基于所述调整光得到的所述背景部分构成的调整光数据， 将所述调整光数据二值化，进而使其反转，生成所述纽扣的轮廓数据， 对所述拍摄数据和所述轮廓数据进行逻辑与运算，生成所述合成图像数据， 通过将所述合成图像数据和预先存储的纽扣的正反面各自的标准图像数据进行比较， 从而判定所述纽扣的状态。
11. 一种纽扣识别方法，其特征在于，在将红、绿以及蓝这三原色中的某一种颜色的照射光向纽扣的一个面照射，并且将与 所述照射光不同颜色的调整光向所述纽扣的另一个面照射的状态下，从与所述纽扣的一个 面相对的位置进行拍摄，由此从所述纽扣的一个面对所述照射光的反射光以及透过所述纽 扣的所述调整光的一部分进行受光，同时，从所述纽扣的背景对所述调整光的其他部分进 行受光，从而取得由纽扣部分和所述纽扣的背景部分构成的拍摄数据，从所述拍摄数据中提取与所述照射光相同颜色的光，生成非调整光亮度数据， 从所述拍摄数据中提取所述三原色中与所述照射光不同颜色的光，生成调整光亮度数据，从所述调整光亮度数据中减去所述非调整光亮度数据，生成由所述反射光的亮度成分 减少的所述纽扣部分、和基于所述调整光得到的所述背景部分构成的调整光数据， 将所述调整光数据二值化，进而使其反转，生成所述纽扣的轮廓数据， 对所述拍摄数据和所述轮廓数据进行逻辑与运算，生成所述合成图像数据， 通过将所述合成图像数据和预先存储的纽扣的正反面各自的标准图像数据进行比较， 从而判定所述纽扣的状态。
全文摘要
本发明提供一种纽扣识别装置及其方法，其提高纽扣正反面判别精度，将纽扣高质量地向缝制物缝制，实现纽扣状态判定时间的缩短。以将白色照射光向纽扣上表面照射，将蓝色调整光向纽扣下表面照射的状态拍摄，对照射光的反射光及调整光的透射光受光，对调整光的透射光以外部分受光，取得拍摄数据，从拍摄数据提取与调整光同颜色光，生成调整光亮度数据，从拍摄数据中提取与调整光不同颜色光，生成非调整光亮度数据，从调整光亮度数据减去非调整光亮度数据，生成调整光数据，将调整光数据二值化并反转，生成轮廓数据，对拍摄数据和轮廓数据进行逻辑与运算，生成合成图像数据，将合成图像数据和纽扣的正反面各自的标准图像数据比较，判定纽扣的状态。
文档编号D05B3/22GK101748562SQ200910252028
公开日2010年6月23日 申请日期2009年12月4日 优先权日2008年12月4日
发明者塚田礼 申请人:Juki株式会社