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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-04-04
(45)【発行日】2024-04-12
(54)【発明の名称】描画システム
(51)【国際特許分類】
B25J 9/22 20060101AFI20240405BHJP
【ＦＩ】
B25J9/22 Z
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2023223833
(22)【出願日】2023-12-30
【審査請求日】2024-01-06
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】524006346
【氏名又は名称】株式会社サステナブルバリュー
(74)【代理人】
【識別番号】110004174
【氏名又は名称】弁理士法人エピファニー特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】工藤 真一
【審査官】神山 貴行
(56)【参考文献】
【文献】特開昭６１－１１４３８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０６０５６６４８（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開２００４－１５４７３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１１６２７８４９３（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開平０１－２１９９６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６１－１００３８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０２２／００３２４６８（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２５Ｊ １／００－２１／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
描画ツールにより対象面に描画を行う描画システムであって、前記描画ツールを保持し、移動させるロボットと、
前記ロボットの動きを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
画像データを減色した減色画像データを作成し、前記減色画像データに含まれる少なくとも１つの色の配置領域の情報を含むバイナリーイメージを作成する画像データ変換部を備え、
前記バイナリーイメージにおいて、
所定の図形の基準となる点であって、前記配置領域の少なくとも一部が前記図形の少なくとも一部の範囲内に所定の割合以上含まれるような基準点と、
前記基準点を始点とし、前記始点から所定の距離だけ離れた点であって、当該点を基準とする前記図形の範囲内に所定の割合以上の前記配置領域を含むように選択された終点と、を求め、
前記始点及び前記終点を基準として配置された前記図形の範囲内を、前記基準点、前記始点及び前記終点の選択対象から排除し、
繰り返し求められた前記基準点、前記始点及び前記終点を基に前記描画ツールの移動経路を作成し、
前記移動経路を基に前記ロボットの制御指示を行う、
描画システム。
【請求項2】
請求項１に記載の描画システムであって、前記制御装置は、
前記終点を次の始点とし、更に次の終点を求める、描画システム。
【請求項3】
請求項２に記載の描画システムであって、前記制御装置は、
前記バイナリーイメージに含まれる複数のピクセルを順に走査し、前記基準点を求め、
前記次の始点から前記次の終点が求められなかったときに、前記複数のピクセルの走査を再開し、次の基準点を求める、描画システム。
【請求項4】
請求項３に記載の描画システムであって、前記制御装置は、
前記複数のピクセルを全て走査した後に、前記図形を前記図形よりも小さい次の図形に変更し、再度前記複数のピクセルを順に走査し、前記基準点を求める、描画システム。
【請求項5】
請求項４に記載の描画システムであって、前記制御装置は、
前記基準点、前記始点及び前記終点を基に作成された前記移動経路の距離に基づき、前記描画ツールの更新動作を前記移動経路に加える、描画システム。
【請求項6】
請求項１～５の何れか１項に記載の描画システムであって、前記制御装置は、
目的色又は前記目的色に近い色を作り出すためのレシピを出力する混色部と、
複数の既知色の成分の値を記憶した記憶部と、を備え、
前記混色部は、
前記目的色の成分の値を前記減色画像データ又は前記バイナリーイメージから読み取り、前記複数の既知色の中から第１候補色を選択し、
色座標空間内において、前記目的色の座標を含む平面によって区切られる２つの空間のうち前記第１候補色を含まない空間に存在する前記複数の既知色から第２候補色を選択し、
前記第１候補色及び前記第２候補色の座標を基に前記第１候補色と前記第２候補色との混合比率を算出する、
描画システム。
【請求項7】
請求項６に記載の描画システムであって、前記混色部は、
前記目的色の成分値から前記複数の既知色のうち前記目的色に最も近い既知色を前記第１候補色として抽出する、
描画システム。
【請求項8】
請求項６に記載の描画システムであって、前記混色部は、
色座標空間内において、前記目的色の座標を含む平面によって区切られる２つの空間のうち前記第１候補色が含まれていない空間において、前記目的色の座標を頂点とし、前記目的色の座標と前記第１候補色の座標とを通る直線を中心軸とし、母線の方向がθである円錐形状空間を定義し、
前記円錐形状空間から前記第２候補色を抽出する、
描画システム。
【請求項9】
請求項６に記載の描画システムであって、前記混色部は、
色座標空間内において、前記目的色の座標を含む平面によって区切られる２つの空間のうち前記第１候補色が含まれていない空間に存在する前記複数の既知色のうち前記目的色の座標と前記第１候補色の座標とを通る直線からの距離が最も近いものを前記第２候補色として抽出する、
描画システム。
【請求項10】
請求項１～５の何れか１項に記載の描画システムであって、前記ロボットは、
先端部に回転駆動が可能な回転軸を備え、
前記回転軸は、
前記描画ツールを複数保持できるように構成され、
前記制御装置は、
当該回転軸を駆動させることにより前記描画ツールの交換を行う、
描画システム。
【請求項11】
請求項１～５の何れか１項に記載の描画システムであって、前記ロボットの周囲に配置された水槽と、
前記水槽の水中に配置された水流ポンプと、を備え、
前記制御装置は、
前記ロボットに、前記水流ポンプにより水流が発生した前記水槽に前記描画ツールを浸して洗浄をさせる、
描画システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、描画システムであって、特に描画ツールを保持した描画ロボットにより入力した画像を再現させるものに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、複数のアームを変位自在に連結して構成され、人間の腕の動きを再現可能なように多自由度で動作するロボットアームを備えるロボットが種々の産業分野等で利用されている。そして、係るロボットに対し、ロボットアームの各部位の三次元位置、アームを連結した関節角度、及びこれらの時系列変化を示す動作（軌道）に関する指示を行い、ロボットを予めプログラムした通りに動作させることが行われている。このとき、空間上の各座標点を数値化し、各々の部材に相当する座標点をそれぞれ入力し、ロボットアームを操作させる数値制御が一般に行われているが、個々のプログラムにおいてそれぞれの座標点を各動作のステップ毎に入力することは多大な労力及び時間を有し、さらに座標点の入力によってはロボットアームに滑らかな動きを再現させることができない場合があった。そこで、係る数値制御におけるロボット（ロボットアーム）の動作を予め教示するロボット教示システムが用いられている。（例えば特許文献１参照）。
【0003】
ロボット教示システムは、人の腕と同様の動作を再現可能な多自由度多関節ロボットアーム及びワーク駆動部を有するスレーブ機構部によって、マスター機構部で認識された筆記者の筆記動作を再現することができる。さらに、具体的に説明すると、筆記動作を非接触型センサ等によって認識する筆記情報取得手段と、そのときのワークの状態を認識するワーク情報取得手段とを有するマスター機構部によって、筆記動作の状況が認識され、信号制御されてコントローラに送出される。そして、コントローラでは送出された筆記情報及びワーク情報を受付けるとともに、スレーブ機構部で再現動作可能に制御するための制御データ（筆記制御データ及びワーク制御データ）を演算処理して演算処理し、これをスレーブ機構部に送る。その後、コントローラから制御データを受付けたスレーブ機構部は、各々の制御データに基づいて多自由度多関節ロボットアーム及びワーク駆動部を制御し、スレーブ機構部で筆記動作を再現させることができる。これにより、両腕を用いて筆記動作を行った場合と同様の筆記動作を再現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００６－０６２０５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１に開示されているロボット教示システムでは、陶磁器などのワークに対し絵付けする場合、毛筆による書写を行うような場合には、優れた職人などの動きをデジタル化して残すことができる。そして、そのデジタル化した動きをロボットに再現させることにより、作品等を再現することができる。しかし、油絵等の絵画のように作品を完成させるのに複数の絵の具を使用する場合又は絵の具をキャンバスに塗布する範囲が広いような場合には、ロボットに教示させるための手間も多くなり、デジタル化したデータ量も多くなる。この場合、作品をロボットにより再現させるために、人がロボットに動きを教示させる手間及び時間と、ロボットによる作品の再現するための時間とが必要になり、１つの作品を再現させるために多くの時間が掛かるという課題があった。
【0006】
一方、絵画などを単にコピーし印刷する、という方法で作品を再現した場合、複製品の量産は容易であるものの、油絵や水彩画などの絵画に使用する絵の具や墨の風合いが再現されにくい、という課題があった。
【0007】
本発明の課題は、ロボットにより、絵画などの作品の風合いを再現しつつ、作品を繰り返し複製できる描画システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明に係る描画システムは、描画ツールにより対象面に描画を行う描画システムであって、前記描画ツールを保持し、移動させるロボットと、前記ロボットの動きを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、画像データを減色した減色画像データを作成し、前記減色画像データに含まれる少なくとも１つの色の配置領域の情報を含むバイナリーイメージを作成する画像データ変換部を備え、前記バイナリーイメージを基に前記描画ツールの移動経路を作成し、前記移動経路を基に前記ロボットの制御指示を行うものである。
【発明の効果】
【0009】
上記の手段によれば、描画システムは、画像データを取り込み、複製が容易なように減色画像データを作成する。そして、減色画像データからバイナリーイメージを作成することにより、ある１つの色ごとに描画ツール（筆、ペンなど）の動きを作成することができる。これにより、描画システムが絵画などを再現するためのデータを効率良く作成することができる。ロボットは、作成されたデータに基づき描画ツールを保持して動かすことにより作品を再現するため、筆やペンなどの実物の絵画等の風合いを再現できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】実施の形態１に係る描画システム１００を示す概略構成図である。
【図2】実施の形態１に係る描画システム１００に入力される画像データ及び画像処理された後の画像データの一例である。
【図3】実施の形態１に係る描画システム１００の基本的な処理のフローである。
【図4】実施の形態１に係る描画システム１００による混色作成手順の一例である。
【図6】実施の形態１に係る描画システム１００の描画ツール７３の移動経路作成の一例のフローチャートである。
【図10】実施の形態１に係る描画システム１００の描画ツール７３の移動経路作成の一例のフローチャートである。
【図13】実施の形態１に係る描画システム１００の描画ツール７３の移動経路作成の一例のフローチャートである。
【図15A】実施の形態１に係る描画システム１００によるロボット５０の制御の一例を示すフローチャートである。
【図16】実施の形態１に係る描画システム１００において描画に使用されるロボット５０の一例の斜視図である。
【図19】実施の形態１に係るロボット５０の先端部５８に取り付けられた描画ツール保持部５９Ｂの一例である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下に、本発明の描画システムの好ましい実施の形態が図面を参照して詳しく説明されている。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【0012】
実施の形態１．
＜描画システム１００の構成＞
図１は、実施の形態１に係る描画システム１００を示す概略構成図である。図１に示される描画システム１００は、例えば多関節の腕部５１を有するロボット５０を、制御装置１０を用いて制御し、絵画等の画像を作成することを目的としている。腕部５１の先端に筆などの描画ツール７３（図１９参照）が設置され、ロボット５０が描画ツール７３を動かすことにより、描画ツール７３が保持する絵の具などが対象面に付着し、絵画が再現されるものである。対象面は、絵画用のキャンバス、紙など実際に絵画に使用される物が使用でき、描画ツール７３は水彩画、油絵及び水墨画用の筆、クレヨン、パステル、鉛筆、色鉛筆、ボールペン、マーカー、エアブラシ、スプレー等、様々なものが使用できる。
＜描画システム１００の構成＞
図１は、実施の形態１に係る描画システム１００を示す概略構成図である。図１に示される描画システム１００は、例えば多関節の腕部５１を有するロボット５０を、制御装置１０を用いて制御し、絵画等の画像を作成することを目的としている。腕部５１の先端に筆などの描画ツール７３（図１９参照）が設置され、ロボット５０が描画ツール７３を動かすことにより、描画ツール７３が保持する絵の具などが対象面に付着し、絵画が再現されるものである。対象面は、絵画用のキャンバス、紙など実際に絵画に使用される物が使用でき、描画ツール７３は水彩画、油絵及び水墨画用の筆、クレヨン、パステル、鉛筆、色鉛筆、ボールペン、マーカー、エアブラシ、スプレー等、様々なものが使用できる。
【0013】
一例として、制御装置１０は、デスクトップ型ＰＣ、ノート型ＰＣ、タブレット型のＰＣなどの端末、又はスマートフォンなどの携帯型端末などを利用して実現される。制御装置１０は、プログラムがインストールされ、インターネットなどのネットワークなどを介して通信でき、マウス、キーボード及びタッチパネルなどの入力部１７を介してユーザーの指示を受け付け、ロボット５０の命令文及び入力した画像データ及び変換した画像データ等を表示部１８に表示するように構成されても良い。
【0014】
制御装置１０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を備える。ＣＰＵは、中央処理装置、中央演算装置、プロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ又はＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）ともいう。制御装置１０において、ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたプログラム及びデータを読み出し、ＲＡＭをワークエリアとして用いて、描画システム１００を統括制御するものである。制御装置１０は、記憶部１６に保存された情報に基づき表示部１８に表示される内容を制御する。また、制御装置１０は、ユーザーが入力部１７を介して入力された内容に基づき表示部１８に表示された内容を変更し、かつユーザーの操作を認識し、蓄積などの各機能を制御するものである。
【0015】
記憶部１６は、例えば、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、又はＨＤＤ（Ｈａｒｄ ｄｉｓｋ ｄｒｉｖｅ）等の不揮発性の半導体メモリであって、いわゆる二次記憶装置としての役割を担うものである。実施の形態１において、記憶部１６は、端末内に設置されても良いし、ネットワークを介して接続されたサーバなどであっても良い。なお、記憶部１６は、必ずしも端末に設置されているものではなく、ネットワーク上に通信可能に設置されているものも含み、ネットワーク上に存在するものも含めて記憶部１６と称する場合がある。つまり、制御装置１０は、端末に設置されている記憶部１６またはネットワークに接続されている記憶部１６も含めた通信可能な記憶装置から情報を呼び出すことができる。制御装置１０は、表示部１８に表示させるために必要な情報を適宜記憶部１６から呼び出す。また、記憶部１６は、入力部１７を介しユーザーが入力した情報なども蓄積することができる。
【0016】
描画システム１００における制御装置１０、記憶部１６及び入力部１７は、どのような形で構成されていてもよい。例えば、描画システム１００が複数のサーバコンピュータからなるネットワークコンピュータシステムとして形成されている場合、各機能が複数のサーバコンピュータに分散して配設されていてもよい。また、それらのサーバコンピュータは、複数の業者、サーバ管理者がそれぞれ所有するコンピュータシステム（例えば、他の情報提供業者、プロバイダ、ホスティングシステム提供業社等が所持又は管理するコンピュータシステム）に跨って配設されていてもよい。サーバコンピュータは、いわゆるクラウド・コンピュータシステムとして形成されてもよい。更に、制御装置１０、記憶部１６及び入力部１７のうち少なくとも一部の構成が、描画システム１００を構成するクライアント端末に設けられていてもよい。
【0017】
表示部１８は、描画システム１００を構成するコンピュータに接続されたＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等であっても良いし、携帯型端末などの表示画面又はテレビ画面であっても良い。
【0018】
制御装置１０は、ロボット制御部１１においてロボット５０を制御する命令文を実行し、ロボット５０を動かし、描画ツール７３を所定の移動経路（軌跡）で動かす。例えば、描画ツール７３の移動経路は、描画データ作成部１２において描画データ作成部１２で作成する。描画ツール７３の移動経路を作成するに当たっては、画像データが画像入力部１４に入力され、その画像データが画像データ変換部１３で画像処理し、そのデータを基に描画ツール７３の移動経路が作成される。
【0019】
図２は、実施の形態１に係る描画システム１００に入力される画像データ及び画像処理された後の画像データの一例である。図２（ａ）は、描画システム１００によって再現する元の画像の一例を示している。図２（ｂ）は、実際に描画システム１００が描けるように処理された後の画像を示している。描画システム１００は、現存する絵画などの画像データを基にして描画ツール７３を用いて絵画を再現する。ただし、描画システム１００が使用できる色の数はある程度制限があるため、描画システム１００は、画像データを減色処理して作成された減色画像データに基づいて、再現するための各色を決定し、描画ツール７３の移動経路を決定する。
【0020】
＜描画システム１００の基本的な処理＞
図３は、実施の形態１に係る描画システム１００の基本的な処理のフローである。描画システム１００は、描画ツール７３の移動経路を作成するに当たって、画像を取得する。画像は、写真のデータでも良いし、絵画の画像データでも良い。制御装置１０は、画像を所定の色数に減色処理する（ステップＡ１）。例えば、制御装置１０は、図２（ａ）の画像から図２（ｂ）の画像に変換するに当たって、２４色に減色している。減色アルゴリズムは、メディアンカット、ファストオクトツリー、マックスカバレッジなどのオープンソースの手法を採用できる。なお、減色画像データは、２４色に限定されるものではなく、任意の色数にできる。ただし、色数が多いと、描画システム１００は、描画するにあたって多くの色の塗料を準備する必要があるため、色数は適宜設定される。減色画像データは、再現する画像データを基に画像データ変換部１３で変換される。また、減色画像データを作成するときに元の画像をそのまま減色処理すると、ユーザーが望む色が他の色に置き換わってしまう場合がある。このような場合は、元の画像からユーザーが望む色を抽出し、画像の端に追加することにより、望む色が他の色に置き換わってしまわないようにできる。例えば、予め画像の下端の全幅に亘って望む色の領域を追加した画像を作成し、その画像を減色処理すると良い。
図３は、実施の形態１に係る描画システム１００の基本的な処理のフローである。描画システム１００は、描画ツール７３の移動経路を作成するに当たって、画像を取得する。画像は、写真のデータでも良いし、絵画の画像データでも良い。制御装置１０は、画像を所定の色数に減色処理する（ステップＡ１）。例えば、制御装置１０は、図２（ａ）の画像から図２（ｂ）の画像に変換するに当たって、２４色に減色している。減色アルゴリズムは、メディアンカット、ファストオクトツリー、マックスカバレッジなどのオープンソースの手法を採用できる。なお、減色画像データは、２４色に限定されるものではなく、任意の色数にできる。ただし、色数が多いと、描画システム１００は、描画するにあたって多くの色の塗料を準備する必要があるため、色数は適宜設定される。減色画像データは、再現する画像データを基に画像データ変換部１３で変換される。また、減色画像データを作成するときに元の画像をそのまま減色処理すると、ユーザーが望む色が他の色に置き換わってしまう場合がある。このような場合は、元の画像からユーザーが望む色を抽出し、画像の端に追加することにより、望む色が他の色に置き換わってしまわないようにできる。例えば、予め画像の下端の全幅に亘って望む色の領域を追加した画像を作成し、その画像を減色処理すると良い。
【0021】
次に、制御装置１０は、減色画像データを基に、描画するために必要な色を既知色から選択、又は既知色から作成する（ステップＡ２）。例えば、制御装置１０は、準備された絵の具を画像データとして保持している。絵の具の基本色（例えば、市販の１２色絵の具）のデータは、例えばスキャナなどの撮像装置により取得され、それぞれの色がＲＧＢ値に変換されたものである。また、基本色の混色も含めて画像データとして保持しても良い。例えば、制御装置１０は、基本色の１２色をそれぞれ１：２または２：１の混合比で混ぜた１４４色を画像化してＲＧＢ値に変換したデータを保持していても良い。制御装置１０は、既知色のデータから描画に使用する色を選択するか、混色のレシピを作成し、描画に使用する色を作成する。詳細については、別途図４を用いて説明する。
【0022】
次に、制御装置１０は、減色画像データの各色のバイナリーイメージを作成する（ステップＡ３）。バイナリーイメージは、減色画像データに含まれるある特定の色と透明色とで構成された画像データである。減色画像データが、例えば２４色に減色されたものであれば、２４個のバイナリーイメージが作成される。
【0023】
作成された各色のバイナリーイメージごとに、描画ツール７３の移動経路（軌跡）を作成する（ステップＡ４）。描画ツール７３の移動経路の作成のアルゴリズムは、後述する。
【0024】
描画ツール７３の移動経路が作成されたら、それを基にロボット５０の動作の命令文が作成される（ステップＡ５）。描画ツール７３の移動経路のみのデータは、例えば絵筆などの描画ツール７３の絵の具の補充のタイミング、各色の筆の交換及び筆の洗浄などが考慮されていないため、ステップＡ５ではそれらの動作も含めて命令文が作成される。ただし、各色の絵の具の交換などは、人の手が介在して行われても良い。例えば、色の交換時は、ロボット５０が停止し、描画ツール７３を交換した後にユーザーがリスタートさせるように命令文が構成されても良い。
【0025】
以上のように、描画システム１００は、上記のような手順で画像データから描画ツール７３の移動経路を作成し、ロボット５０の動作を制御するためのデータを作成する。
【0026】
（混色の手順）
画像データは、上記の手順で減色されるが、減色された画像データに含まれる色は、必ずしも市販の基本色及びそれらを単純な比率（上記の１：２または２：１など）には当てはまらない場合がある。そのような場合は、以下のような手順で混色を作成する。以下の手順は、図３に示したフローチャートのステップＡ２の詳細の手順の一例である。
画像データは、上記の手順で減色されるが、減色された画像データに含まれる色は、必ずしも市販の基本色及びそれらを単純な比率（上記の１：２または２：１など）には当てはまらない場合がある。そのような場合は、以下のような手順で混色を作成する。以下の手順は、図３に示したフローチャートのステップＡ２の詳細の手順の一例である。
【0027】
図４は、実施の形態１に係る描画システム１００による混色作成手順の一例である。図５は、図４の混色作成の説明図である。描画システム１００における混色の作成は、制御装置１０がデータとして保有している既知色から２つの色を選んでそれらの混合比率を算出し、混色のレシピとして出力するものである。
【0028】
まず、制御装置１０は、減色した画像データに含まれる特定の指定色を目的色Ｚとし、目的色ＺのＲＧＢ値を取得する（ステップＢ１）。目的色Ｚは、図５に示すようにＲＧＢの三次元空間の１点で表される。また、制御装置１０がデータとして保有している既知色もＲＧＢの三次元空間に存在している。制御装置１０は、ＲＧＢの三次元空間に存在する既知色の中から目的色Ｚにユークリッド距離で最も近い色を候補色Ｘ１として選択する（ステップＢ２）。
【0029】
次に、制御装置１０は、候補色Ｘ２を選択する（ステップＢ３）。候補色Ｘ２を選択するに当たっては、目的色Ｚの座標を通り候補色Ｘ１と目的色Ｚとを結ぶ線分ａに垂直な平面Ｆを設定する。設定された平面ＦでＲＧＢ空間を２つに区切ったときに、候補色Ｘ２は、候補色Ｘ１が存在しない方の空間に存在する既知色から選択される。このとき、候補色Ｘ１と目的色Ｚとを結ぶ線分ａに対し、候補色Ｘ２と目的色Ｚとを結ぶ線分ｂが所定の角度θ以下であるように、候補色Ｘ２を選択すると良い。なお、候補色Ｘ２の選択については、例えば候補色Ｘ１が存在しない方の空間にある既知色であって、線分ａを延長した直線に対し最も垂直距離が近い既知色を選択して候補色Ｘ２としても良い。これは、図５においてθ＝１８０°に設定された場合を意味する。つまり、候補色Ｘ１が存在しない方の空間にある既知色から候補色Ｘ２が選択されることになる。また、図５においてθ＝０°に設定することもできる。この場合、候補色Ｘ２が選択されないことになるため、次のステップＢ４においてNoと判断される。これは、例えば、ペン、マーカーなど混色ができない描画ツール７３を使用する場合に設定される。
【0030】
上記のような条件を満たす候補色Ｘ２が存在すれば（ステップＢ４でYes）、制御装置１０は、候補色Ｘ１及び候補色Ｘ２を混ぜる比率を算出し、混色のデータを作成する（ステップＢ５）。作成された混色は、目的色として設定される（ステップＢ６）。
【0031】
上記のような条件を満たす候補色Ｘ２が存在しなければ（ステップＢ４でNo）、制御装置１０は、候補色Ｘ１を目的色として設定する（ステップＢ７）。
【0032】
以上の手順は、減色画像データに含まれる各色について行われる。ただし、目的色ＺがＲＧＢ空間内において既知色から所定の距離以下である場合は、その目的色として既知色を設定しても良い。
【0033】
以下は、減色画像データに含まれたある目的色Ｚを混色により作成した場合の、制御装置１０の出力の例である。
（例１）
指定色 ［９２， １１２， ５１］ を再現するためには、 スカーレット１とグリーンライト２の混色 （ＲＧＢ： ［９８， １０９， ５３］） を ６１．５０％ と バイオレット１とグリーンライト２の混色 （ＲＧＢ： ［８６， １１７， ５９］） を ３８．５０％ 混ぜます。
これにより再現されるＲＧＢ色は ［９３， １１２， ５５］ です。
１色目と指定色の距離： ７．００
２色目と指定色の距離： １１．１８
再現される色と指定色の距離： ４．１２
（例２）
指定色 ［１２７， ５， ０］ を再現するためには、 スカーレット１とバーントシェンナー２の混色 （ＲＧＢ： ［１４４， ３８， ３０］） のみが考慮できます。 適切な２色目を見つけることができませんでした。
１色目と指定色の距離： ４７．７３
（例３）
指定色 ［３４， １１， １１９］ を再現するためには、 ブラック１とコバルトブルー２の混色 （ＲＧＢ： ［２４， ３６， ９３］） を ５３．９４％ と セルリアンブルー１とバイオレット２の混色 （ＲＧＢ： ［４０， ２２， １６１］） を ４６．０６％ 混ぜます。
これにより再現されるＲＧＢ色は ［３１， ３０， １２４］ です。
１色目と指定色の距離： ３７．４３
２色目と指定色の距離： ４３．８３
再現される色と指定色の距離： １９．８７
（例１）
指定色 ［９２， １１２， ５１］ を再現するためには、 スカーレット１とグリーンライト２の混色 （ＲＧＢ： ［９８， １０９， ５３］） を ６１．５０％ と バイオレット１とグリーンライト２の混色 （ＲＧＢ： ［８６， １１７， ５９］） を ３８．５０％ 混ぜます。
これにより再現されるＲＧＢ色は ［９３， １１２， ５５］ です。
１色目と指定色の距離： ７．００
２色目と指定色の距離： １１．１８
再現される色と指定色の距離： ４．１２
（例２）
指定色 ［１２７， ５， ０］ を再現するためには、 スカーレット１とバーントシェンナー２の混色 （ＲＧＢ： ［１４４， ３８， ３０］） のみが考慮できます。 適切な２色目を見つけることができませんでした。
１色目と指定色の距離： ４７．７３
（例３）
指定色 ［３４， １１， １１９］ を再現するためには、 ブラック１とコバルトブルー２の混色 （ＲＧＢ： ［２４， ３６， ９３］） を ５３．９４％ と セルリアンブルー１とバイオレット２の混色 （ＲＧＢ： ［４０， ２２， １６１］） を ４６．０６％ 混ぜます。
これにより再現されるＲＧＢ色は ［３１， ３０， １２４］ です。
１色目と指定色の距離： ３７．４３
２色目と指定色の距離： ４３．８３
再現される色と指定色の距離： １９．８７
【0034】
（描画ツール７３の移動経路の作成）
以下に、バイナリーイメージを基にして描画ツール７３の移動経路を作成するアルゴリズムについて説明する。制御装置１０は、画像データを減色処理した後に、減色画像データに含まれる複数の色のうち１つの色のバイナリーイメージを処理し、その１つの色についての描画ツール７３の移動経路を作成する。１つの色についての描画ツール７３の移動経路の作成を繰り返し、減色画像データに含まれる全色の描画ツール７３の移動経路を作成する。例えば、描画ツール７３の移動経路の作成は、制御装置１０が備える描画データ作成部１２で行われる。
以下に、バイナリーイメージを基にして描画ツール７３の移動経路を作成するアルゴリズムについて説明する。制御装置１０は、画像データを減色処理した後に、減色画像データに含まれる複数の色のうち１つの色のバイナリーイメージを処理し、その１つの色についての描画ツール７３の移動経路を作成する。１つの色についての描画ツール７３の移動経路の作成を繰り返し、減色画像データに含まれる全色の描画ツール７３の移動経路を作成する。例えば、描画ツール７３の移動経路の作成は、制御装置１０が備える描画データ作成部１２で行われる。
【0035】
図６は、実施の形態１に係る描画システム１００の描画ツール７３の移動経路作成の一例のフローチャートである。描画システム１００の制御装置１０は、画像データから所定色のピクセルのみを取り出したバイナリーイメージを作成し、処理を開始する（ステップＣ０）。制御装置１０は、画像データに含まれる全色について移動経路作成の処理を繰り返す（ステップＣ０ａでYes）。
【0036】
図７、図８及び図９は、図６の移動経路作成の一例の説明図である。次に、制御装置１０は、ある所定色のバイナリーイメージＢを走査（scan）し、基準点２０となる点の候補を探す（ステップＣ１）。基準点２０となる点の候補の探索は、バイナリーイメージＢの全ピクセルを走査するまで行われる（ステップＣ２）。
【0037】
図７に示すように、バイナリーイメージＢは、減色画像データと同じ大きさの画像であり、減色画像データに含まれる複数の色のうち１つの所定色６０が配置されているピクセルを有し、それ以外の部分は透過色となっている。制御装置１０は、例えばバイナリーイメージＢの左上の端から下方向（y方向）に向かって走査し、基準点２０を探す。基準点２０は、例えば、所定色６０のピクセルであって、基準点２０を中心とした直径ｄの円２１内に所定色６０のピクセルがｑ％以上含まれる点である。制御装置１０は、図７に示すように、バイナリーイメージＢの左上から順に各ピクセルを探索し、条件に合う点を見つける（ステップＣ３）。条件に合う点が見つからない場合は、条件に合う点の探索が繰り返される（ステップＣ３でNoの場合）。なお、基準点２０の決定条件は、適宜調整できる。例えば、基準点２０を中心とした円２１ではなく、矩形などの図形を用いて図形の内側に含まれる所定色６０のピクセル量を判定することにより基準点２０を決定しても良い。また、図形の大きさも適宜設定できる。
【0038】
ステップＣ３において条件に合う基準点２０が見つかった場合（ステップＣ３でYes）、制御装置１０は、バイナリーイメージＢの基準点２０を中心とする直径ｄの円内のピクセルをリセットする（ステップＣ４）。ここで「リセットする」とは、例えば、所定色６０が存在するピクセルを透過色６１に変換することを言う。つまり、バイナリーイメージＢ内のリセットされた部分は、基準点２０の候補から外れる。
【0039】
制御装置１０には、フラグＳ及びフラグＴが設定されており、ここでフラグＳ及びフラグＴを両方とも「０」に設定する（ステップＣ４ａ）。フラグＳ及びフラグＴは、描画ツール７３の移動経路を出力するために使用するフラグである。
【0040】
次に、図７に示すように、制御装置１０は、基準点２０を始点２２として設定し、終点２３の候補を探す。制御装置１０は、例えば始点２２から方向ｐ（０）について終点２３の候補となる点を探す（ステップＣ５）。
【0041】
終点２３は、始点２２から距離ｄ離れた点であって、終点２３の候補となった点を中心とする直径ｄの円２１内の所定色６０のピクセルがｑ％以上含まれるような点である。終点２３の候補となった点がこの条件に当てはまった場合（Ｃ６においてYesの場合）、終点２３として設定される（ステップＣ７）。
【0042】
終点２３が設定されたら、フラグＳを１に設定する（ステップＣ７ａ）。
【0043】
次に終点２３ａ（新たな始点２２ｂ）を中心とする直径ｄの円内のバイナリーイメージのピクセルをリセットする（ステップＣ８）。
【0044】
図８に示すように、ステップＣ３～Ｃ４で設定された基準点２０が始点２２ａになり、始点２２ａを基準に探索されて設定された終点２３ａが、次の始点２２ｂになる。このときフラグＴが０であれば、フラグＴが１に設定される（ステップＣ９）。
【0045】
ステップＣ９が完了したら、再度ステップＣ５に戻り、図８の始点２２ｂを基準として方向Ｐ（３）で距離ｄの終点候補を選定する。
【0046】
図８の始点２２ｂにおいては、方向Ｐ（１）に終点２３となりうる点が無いため（ステップＣ６においてNo）、方向ｐ（１）に角度ｓ［°］が追加される（ステップＣ１０）。
【0047】
次に、フラグＴの状態が確認され（ステップＣ１１）、始点２２ｂにおいてフラグＴは「１」であるため、始点２２ａから始点２２ｂの直線が移動経路として出力される。移動経路が出力されると、フラグＴは「０」に設定が戻される。
【0048】
次に、方向ｐ（２）が方向Ｐ（１）に３６０°を加えた角度以上になっていないか判定される（ステップＣ１２）。始点２２ｂにおいては、方向Ｐ（１）に対し角度ｓ［°］が追加されているだけなので、ここで処理はステップＣ５に戻る（ステップＣ１２でNo）。
【0049】
ステップＣ５に戻ると、方向Ｐ（２）に更にｓ［°］が追加され、方向Ｐ（３）に終点２３となりうる点がないか探索される。図８に示されたバイナリーイメージＢにおいては、方向Ｐ（３）に終点候補があるため（ステップＣ６においてYes）、その点が終点２３ｂに設定され（ステップＣ７）、フラグＳが「１」に設定される（ステップＣ７ａ）。そして、円２１内のピクセルがリセットされ（ステップＣ８）、終点２３ｂは、次の始点２２ｃに設定される。ここでフラグＴは「０」から「１」に設定される（ステップＣ９）。そして、処理はステップＣ５に戻る。
【0050】
図８の場合、始点２２ｃから方向ｐ（３）に終点２３となる点が存在するため（ステップＣ６でYes）、ステップＣ７～Ｃ９の処理が繰り返される。以下、終点２３ｅに至るまでステップＣ５～ステップＣ９が繰り返される。図８に示す始点２２ｂから始点２２ｆは直線上に並んでいる。図６のアルゴリズムにおいては、可能な限り直線的に始点２２及び終点２３が移動するように終点２３が選定される。
【0051】
終点２３ｅが始点２２ｆとして設定されると（ステップＣ９）、再度ステップＣ５に戻り、終点２３ｆが見つかるまで、ステップＣ５、Ｃ６、Ｃ１０～Ｃ１２が繰り返される。始点２２ｆを基準として終点候補を選定する場合、方向ｐ（３）には終点２３ｆとなる点が存在しないため、順次方向ｐ（４）、ｐ（５）、ｐ（６）の順に終点候補が選定される。このように、始点２２を基準とした場合、終点２３となりうる点が見つかるまで方向ｐ（ｋ）を基準として角度ｓずつ変動させて終点２３を選定することになる。
【0052】
図８に示す始点２２ｆの場合、方向ｐ（６）に条件を満たす（直径ｄの円２１内の所定色６０のピクセルがｑ％以上）点が存在するため、その点が終点２３ｆとして設定され、円２１内のピクセルがリセットされる。（ステップＣ５～Ｃ８）。そして、終点２３ｆは、始点２２ｇとして設定される（ステップＣ９）。そして、処理は、ステップＣ５に戻る。
【0053】
図９に示すように、始点２２ｇは、方向ｐ（６）に終点２３ｇとなりうる点が存在しないため、終点２３ｇとなる点が見つかるまで、ステップＣ５、Ｃ６、Ｃ１０～Ｃ１２が繰り返される。始点２２ｇは、方向ｐ（９）に終点２３ｇとなる点が存在するため、上述したＣ５～Ｃ９が処理され、始点２２ｇから方向ｐ（９）にある始点２２ｋに至るまで、図８に示した始点２２ｂから始点２２ｆまでと同様にステップＣ５～Ｃ９が繰り返される。そして、始点２２ｋが設定された状態で、再度ステップＣ５に戻る。
【0054】
図９に示す始点２２ｋにおいては、終点となる点が方向ｐ（９）には存在しない。よって、始点２２ｋにおいては、ステップＣ６からステップＣ１０に進み方向ｐ（１０）に設定される。そして、ステップＣ１１で始点２２ｆ～始点２２ｋに至るまでを結ぶ直線が移動経路として出力され、フラグＴが「０」に設定される。
【0055】
次に、ステップＣ１２において、方向ｐ（１０）が方向ｐ（１）を基準として３６０°以上の角度になっているかが判定される。方向ｐ（１０）は、この条件を満たしていないため、処理は再びステップＣ５に戻る。図９に示す始点２２ｋにおいて、ステップＣ５、Ｃ６、ステップＣ１０～Ｃ１２が繰り返され、最終的に方向ｐ（１２）が設定されると、ステップＣ１２において、方向ｐ（１２）が方向ｐ（１）を基準として３６０°以上の角度になっていると判定され（ステップＣ１２においてYes）、処理はステップＣ１３に進む。
【0056】
ステップＣ１３においては、フラグＳがどのような設定になっているかが判定される。図９の始点２２ｋにおいては、フラグＳは「１」であるため、処理はそのままＣ１に戻る。なお、ステップＣ１３において、フラグＳが「０」の場合とは、終点２３が１つも見つからないような基準点が設定された場合である。
【0057】
ステップＣ１に戻ると、制御装置１０は、再度バイナリーイメージＢを走査し、基準点２０を探す。ステップＣ１～Ｃ１３の処理が繰り返され、バイナリーイメージＢの全ピクセルについて走査が完了したら、ステップＣ０に戻る。ステップＣ０においては、画像データに含まれる他の色のバイナリーイメージＢが作成される。制御装置１０は、そのバイナリーイメージＢについてステップＣ１以降の処理を行い、画像データに含まれる各色について順次描画ツール７３の移動経路を作成する。画像データに含まれる全ての色のバイナリーイメージＢの処理が完了したら、１つの画像データについての描画ツール７３の移動経路の作成処理が完了する。
【0058】
移動経路の作成処理が完了すると、描画ツール７３の移動経路が出力される。なお、出力した移動経路を用いて作成された各色のバイナリーイメージは、後述する図１２（ｂ）のように元画像に対して部分的に隙間が生じる。
【0059】
なお、図６に示した処理は、１つのバイナリーイメージＢについてのみステップＣ１～Ｃ１３を繰り返して描画ツール７３の移動経路を出力するようにしても良い。この場合、減色画像データに含まれる他のバイナリーイメージＢについても個別に描画ツール７３の移動経路を出力する処理が行われる。
【0060】
（描画ツール７３の移動経路の作成の変形例）
図１０は、実施の形態１に係る描画システム１００の描画ツール７３の移動経路作成の一例のフローチャートである。図１１は、図１０に示した移動経路作成の一例の説明図である。図１０に示した描画ツール７３の移動経路作成の処理は、図６に示した処理に対してステップＣ８を変更したものである。図６に示した処理は、ステップＣ８において、終点２３を中心とした円２１内に存在する所定色のピクセルをリセットするのに対し、図１０に示した処理は、ステップＤ８において、終点２３を中心とする円２１内及び始点２２から終点２３を結ぶ幅ｄの線分の領域もリセットされる点で異なる。
図１０は、実施の形態１に係る描画システム１００の描画ツール７３の移動経路作成の一例のフローチャートである。図１１は、図１０に示した移動経路作成の一例の説明図である。図１０に示した描画ツール７３の移動経路作成の処理は、図６に示した処理に対してステップＣ８を変更したものである。図６に示した処理は、ステップＣ８において、終点２３を中心とした円２１内に存在する所定色のピクセルをリセットするのに対し、図１０に示した処理は、ステップＤ８において、終点２３を中心とする円２１内及び始点２２から終点２３を結ぶ幅ｄの線分の領域もリセットされる点で異なる。
【0061】
図１１に示すように、始点２２を中心とする円２１内は、ステップＤ４で所定色のピクセルがリセットされ、終点２３を中心とする円２１内及び太さｄの線分の領域は、ステップＤ８において所定色のピクセルがリセットされる。つまり、図１１に示される斜線部分の領域に存在する所定色のピクセルが透明色にリセットされることになる。
【0062】
（描画ツール７３の移動経路の隙間部分の処理）
図１２は、図６又は図１０のフローチャートに基づいて作成された描画ツール７３の移動経路で描画を行い再現された画像の一例である。図１２（ａ）は、元の画像であり、図１２（ｂ）は、図６又は図１０のフローチャートで制御装置１０が作成した移動経路により画像を再現した例である。描画システム１００を用いて図１２（ａ）の画像を再現しようとした場合、図６又は図１０のフローチャートを用いて作成した移動経路だと、再現された画像は部分的に隙間（色で塗られていない部分；図１２（ｂ）においては黒で示された部分）ができる。
図１２は、図６又は図１０のフローチャートに基づいて作成された描画ツール７３の移動経路で描画を行い再現された画像の一例である。図１２（ａ）は、元の画像であり、図１２（ｂ）は、図６又は図１０のフローチャートで制御装置１０が作成した移動経路により画像を再現した例である。描画システム１００を用いて図１２（ａ）の画像を再現しようとした場合、図６又は図１０のフローチャートを用いて作成した移動経路だと、再現された画像は部分的に隙間（色で塗られていない部分；図１２（ｂ）においては黒で示された部分）ができる。
【0063】
図１２（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）は、図１２（ａ）の左下の稲妻形状のみを抜粋した図である。図６又は図１０に示した処理で移動経路を作成すると、稲妻形状は、図１２（ｄ）のように再現されるため、黒で示された隙間部分を埋めて図１２（ｅ）のように元の画像に一致又は近似させるための描画ツール７３の移動経路を作成する必要がある。
【0064】
図１３は、実施の形態１に係る描画システム１００の描画ツール７３の移動経路作成の一例のフローチャートである。図１３に示す処理は、図６又は図１０に示した処理で作成された移動経路により再現される画像の隙間部分を埋めるための描画ツール７３の移動経路を作成するものである。
【0065】
図１３に示す処理を実行するに先立ち、制御装置１０は、元の画像に含まれた各色について、図６又は図１０に示すフローチャートで作成された移動経路に基づき処理後バイナリーイメージＣを作成する。処理後バイナリーイメージＣは、図１２（ｄ）に示すように、ある特定の色について直線及び点（図７、図８、図９及び図１１で示した円２１）で表された移動経路で描かれた画像になる。ここで、各色の処理後バイナリーイメージＣを重ね合わされて作成された画像を作成途中画像Ｄと呼ぶ。作成途中画像Ｄは、各色で塗られない部分が例えば透過色として表されている。なお、作成途中画像Ｄにおいて各色で塗られていない部分は、透過色でなく他の色で表されても良い。
【0066】
まず、制御装置１０は、作成途中画像Ｄから透過色ピクセルを探し、基準点となりうるピクセルを検出する（ステップＥ１）。基準点の探索は、図７に示したように作成途中画像Ｄの左上から順に走査することにより行っても良いし、その他の手段によっても良い。
【0067】
基準点となりうる透過色ピクセルが検出された場合（ステップＥ２においてYes）、制御装置１０は、基準点を中心とする直径ｅの円内に存在する各色のピクセルのうち最も多い色（最多色）を検出する（ステップＥ３）。
【0068】
ステップＥ３において検出された最多色が透過色である場合（ステップＥ３ａにおいてYes）、制御装置１０は、円の直径ｅを大きくする（ステップＥ３ｂ）。そして再度ステップＥ３に戻り、直径ｅの円内に存在する各色が検出される。
【0069】
ステップＥ３において検出された最多色が透過色以外である場合（ステップＥ３ａにおいてNo）、最多色が単数か複数かが判定される（ステップＥ４）。最多色が１つである場合（ステップＥ４においてNo）、作成途中画像Ｄにおいて直径ｅの円内が最多色で上書きされる（ステップＥ５）。
【0070】
図１４は、図１３に示されるフローチャートによる処理により隙間が塗りつぶされる工程の説明図である。ステップＥ１において検出された基準点３０を中心とした直径ｅの円内は、色ｘが最多色であるため、図１４（ｂ）で示されるように色ｘで塗りつぶされる。
【0071】
最多色が２つ以上である場合（ステップＥ４においてYes）、直径ｅの円内は、２つ以上の最多色のうちＲＧＢ値の二乗平均値で最も大きい色で上書きされる（ステップＥ５）。
【0072】
ステップＥ５において円内が最多色で塗りつぶされると、処理は再度ステップＥ１に戻る。
【0073】
以降、制御装置１０は、作成途中画像Ｄから基準点となるピクセルがなくなるまで処理を繰り返し、基準点となるピクセルが存在しなくなったら（ステップＥ２においてNo）処理が完了する。つまり、ステップＥ５の塗りつぶし処理を行った座標情報が、各色の描画ツール７３の移動経路として出力される。
【0074】
以上のように、図１３に示されたフローチャートに従い、制御装置１０は、作成途中画像Ｄにおいて各色が塗られていない部分を埋める。例えば、図１２（ｄ）に示すような作成途中画像Ｄは、図１２（ｅ）に示すように各色のいずれかで塗りつぶされる。
【0075】
（ロボット５０による描画）
以上のように、描画ツール７３の移動経路が作成された後に、描画ツール７３の移動経路は、ロボット５０の動作を制御する命令文に変換される。ロボット５０の動作制御命令文は、移動経路を、絵画を再現するキャンバスの大きさに合わせる、描画ツール７３の交換に伴う動作を加える、描画ツール７３に絵の具などの塗料の補充する動作を加える、描画ツール７３を洗浄する動作を加える、などを考慮して作成される。例えば、描画ツール７３に絵の具等の塗料を補充する場合は、描画動作の途中に描画ツール７３を絵の具のパレットに移動させる動作を加える。また、描画ツール７３を交換する場合は、ロボット５０を所定の位置に停止させて描画ツール７３を交換できるようにする。このような、絵の具のパレットでの塗料の補充、描画ツール７３の交換及び描画ツール７３の洗浄をまとめて描画ツール７３の更新動作と呼ぶ。制御装置１０は、１つの画像を再現させる動作制御命令文を作成し、その動作制御命令文に従ってロボット５０を制御する。例えば、ロボット５０の動作制御命令文は、描画データ作成部１２において、図６又は図１０で示したような処理を経て作成された移動経路を基に変換される。変換された動作制御命令文は、ロボット制御部１１において実行されロボット５０が運転される。または、描画データ作成部１２において作成された描画ツール７３の移動経路を、ロボット制御部１１においてロボット５０の動作制御命令文に変換しながら動作制御命令文を実行してもよい。
以上のように、描画ツール７３の移動経路が作成された後に、描画ツール７３の移動経路は、ロボット５０の動作を制御する命令文に変換される。ロボット５０の動作制御命令文は、移動経路を、絵画を再現するキャンバスの大きさに合わせる、描画ツール７３の交換に伴う動作を加える、描画ツール７３に絵の具などの塗料の補充する動作を加える、描画ツール７３を洗浄する動作を加える、などを考慮して作成される。例えば、描画ツール７３に絵の具等の塗料を補充する場合は、描画動作の途中に描画ツール７３を絵の具のパレットに移動させる動作を加える。また、描画ツール７３を交換する場合は、ロボット５０を所定の位置に停止させて描画ツール７３を交換できるようにする。このような、絵の具のパレットでの塗料の補充、描画ツール７３の交換及び描画ツール７３の洗浄をまとめて描画ツール７３の更新動作と呼ぶ。制御装置１０は、１つの画像を再現させる動作制御命令文を作成し、その動作制御命令文に従ってロボット５０を制御する。例えば、ロボット５０の動作制御命令文は、描画データ作成部１２において、図６又は図１０で示したような処理を経て作成された移動経路を基に変換される。変換された動作制御命令文は、ロボット制御部１１において実行されロボット５０が運転される。または、描画データ作成部１２において作成された描画ツール７３の移動経路を、ロボット制御部１１においてロボット５０の動作制御命令文に変換しながら動作制御命令文を実行してもよい。
【0076】
また、図６、図１０及び図１３の各フローチャートは、複数の筆の太さごとに移動経路を作成することができる。例えば、移動経路の作成は、最も太い筆の太さに合わせて直径ｄが設定された状態で図６又は図１０のフローチャートで示す処理が実行され、順次細い筆に合わせた直径ｄが設定された状態で同様の処理が行われる。これにより、最初に太い筆で移動経路が作成され順次筆を補足して移動経路を作成するため、全体として描画ツール７３の移動経路の長さを抑えることができる。
【0077】
図１５Ａは、実施の形態１に係る描画システム１００によるロボット５０の制御の一例を示すフローチャートである。まず、制御装置１０は、作成された各色の移動経路を並べ替える。例えば、各色のＲＧＢ値の二乗平均値の降順に並ぶように移動経路の配列が変更される。また、移動経路は、筆の太さの順に並ぶように配列が変更される（ステップＦ１）。
【0078】
次に、移動経路の配列から命令が取り出される（ステップＦ２）。取り出す命令があった場合（ステップＦ３でＮｏ）、移動経路は、ロボット５０の動作制御命令文に変換される。動作制御命令文は、描画の対象となるキャンバスのサイズに合わせて拡大縮小するように変換される。また、動作制御命令文は、キャンバスが傾いて設置されている場合は、その傾きに合わせて変換される。さらには、描画ツール７３がキャンバスに接しない移動経路においては、ロボット５０の動きを速くするなどの変換が行われても良い（ステップＦ４）。
【0079】
変換された動作制御命令文において描画ツール７３がキャンバス７０の描画対象面に接した状態で移動する距離である描画距離ｈが所定の上限距離Ｈを超えている場合は（ステップＦ５においてYes）、ロボット５０の動作制御命令文に、描画ツール７３の塗料を補充する動作を行う命令文が追加される（ステップＦ６）。描画距離ｈは、動作制御命令文から算出できる。または、移動経路から算出してもよい。また、塗料を補充する動作が必要な上限距離Ｈは、描画ツール７３の種類（筆、ペン、マーカーなど）によって設定が変更される。塗料を加える動作の命令文が出力された場合は、描画距離ｈはリセットされる。
【0080】
また、取り出されたロボット５０の動作制御命令文の描画距離ｈが、上限距離Ｈを超えない範囲だった場合は（ステップＦ５でNo）、描画ツール７３の移動経路がロボット向けの動作制御命令文に変換されて出力される（ステップＦ７）。
【0081】
なお、描画距離ｈは、描画ツール７３が移動する距離の全てが対象になるわけではなく、描画ツール７３が対象面に接した状態で移動した距離に従い加算されていくものである。ここで、描画ツール７３がある座標Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を順に移動し、座標Ｐ１からＰ２までの線分と座標Ｐ３からＰ４までの線分とを描画する場合を考える。このとき、描画距離ｈに加算されるのは、座標Ｐ１からＰ２までの距離及び座標Ｐ３からＰ４までの距離であり、座標Ｐ２からＰ３までの距離は加算されない。また、移動経路の配列及び動作制御命令文は、描画ツール７３が接地か非接地かを表すパラメータが含まれている。例えば、描画ツール７３がキャンバスの対象面に接していない状態と接した状態は、描画ツール７３の位置座標のＺ方向成分（図１６参照）を変動させることにより実現される。
【0082】
従って、ステップＦ７においては、描画ツール７３がキャンバスに接地した状態の移動である場合に描画距離ｈに移動距離を加算する処理が行われる。その他の描画が行われない描画ツール７３の移動の場合は、描画距離ｈに移動距離の加算は行われない。
【0083】
ステップＦ６又はＦ７において命令文が出力された後、処理はステップＦ２へ戻る。以降、取り出せる移動経路がなくなるまでステップＦ２～Ｆ７が繰り返され、ロボット５０の動作制御命令文が出力される。取り出せる移動経路がなくなった場合（ステップＦ３でYes）、制御装置１０は、出力された動作制御命令文に基づきロボット５０に描画動作を実行させる。
【0084】
なお、図１５Ａに示すフローチャートにおいては、移動経路の配列を全てロボット５０の動作制御命令文に変換してからロボット５０による描画を実行させているが、移動経路の配列のうち１つ又は一部を動作制御命令文に変換してロボット５０に描画を実行させながら、残りの移動経路の配列を動作制御命令文に変換することもできる。つまり、移動経路を動作制御命令文に変換させながらロボット５０による描画を進めることもできる。例えば、描画する画像に含まれる各色のうち１色の動作制御命令文を実行しながら、他の色についての変換を実行することもできる。
【0085】
なお、図１５Ａに示すフローチャートは、例えば、描画ツール７３がペン、マーカーなどの塗料の混色が発生しないものである場合には、描画距離ｈが上限距離Ｈを超えたかの判定をしなくてもよい。つまり、描画ツール７３の種類によっては、図１５ＡのフローチャートからステップＦ５及びステップＦ６が削除されたフローチャートで移動経路から動作制御命令文への変換が行われる。
【0086】
図１５Ｂは、図１５Ａの制御に対し更に描画ツール７３の交換、洗浄の動作を加えた制御の一例を示すフローチャートである。描画ツール７３の移動経路は、色の変更及び描画ツール７３の洗浄などを考慮してその動作を加えた動作制御命令文に変換されてもよい。一例として、図１５Ａに示したフローチャートのステップＦ４の後に、以下に説明するようにステップＦ４Ａ、Ｆ４Ｂ、Ｆ４Ｃ及びＦ４Ｄの処理を加えてもよい。
【0087】
制御装置１０は、移動経路の配列から命令を取り出した後、移動経路をキャンパスのサイズに合わせる等の変換を行い（ステップＦ４）、その後、命令の内容を判断する。まず、取り出された命令が、前に処理した命令に対し色が変更されている場合（ステップＦ４ＡでYes）、移動経路に描画ツール７３の洗浄及び塗料を補充するロボットの動作を加え、動作制御命令文に変換し出力する（ステップＦ４Ｂ）。このとき描画距離ｈはリセットされる。
【0088】
前に処理した命令と色が同じ場合（ステップＦ４ＡでNo）、制御装置１０は、前に処理した命令と筆の太さが同じか否かを判定する（ステップＦ４Ｃ）。命令において筆の太さが変更されている場合（ステップＦ４ＣでYes）、移動経路に描画ツール７３の洗浄及び描画ツール７３の塗料を補充するロボットの動作を加え、動作制御命令文に変換し出力する（ステップＦ４Ｄ）。このとき描画距離ｈはリセットされる。
【0089】
前に処理した命令と色が同じ場合（ステップＦ４ＣでNo）、処理はステップＦ５に進む。ステップＦ５においては、上記の説明と同様に処理が行われる。つまり、ステップＦ５においては、描画距離ｈが上限距離Ｈを超えるか否かを判定し、超えた場合には（ステップＦ５でYes）、描画距離ｈはリセットされる（ステップＦ６）。
【0090】
ステップＦ４Ｂ、Ｆ４Ｄ若しくはＦ６の処理が完了した後又はＦ５においてNoだった場合は、処理はステップＦ７に進み、移動経路の配列から取り出された命令が、ロボット向けの動作制御命令文として出力される。図１５Ｂに示す処理においても、描画ツール７３が描画を伴う移動である場合は、描画距離ｈに移動距離が加算される。
【0091】
（ロボット５０の構造）
図１６は、実施の形態１に係る描画システム１００において描画に使用されるロボット５０の一例の斜視図である。実施の形態１に係るロボット５０は、多関節を有するいわゆるロボットアームである。ロボット５０は、多関節の腕部５１の先端部５８に回転軸５７が設けられている。回転軸５７は、軸Ｒを中心として回転する。描画ツール７３は、例えば回転軸５７に直接取り付けられても良いし、先端部５８に描画ツール７３保持部を設け、描画ツール保持部により保持されても良い。
図１６は、実施の形態１に係る描画システム１００において描画に使用されるロボット５０の一例の斜視図である。実施の形態１に係るロボット５０は、多関節を有するいわゆるロボットアームである。ロボット５０は、多関節の腕部５１の先端部５８に回転軸５７が設けられている。回転軸５７は、軸Ｒを中心として回転する。描画ツール７３は、例えば回転軸５７に直接取り付けられても良いし、先端部５８に描画ツール７３保持部を設け、描画ツール保持部により保持されても良い。
【0092】
先端部５８の位置は、第１関節５２、第２関節５３及び第３関節５４の角度を制御することにより、先端側の第１腕部５１ａ及びベース５５側の第２腕部５１ｂの姿勢を制御する。また、ベース５５は、台５６に対しｚ軸周りに回転するように構成されている。従って、ロボット５０は、保持している描画ツール７３を、腕部５１が届く範囲内において三次元的に自由に移動させることができる。
【0093】
図１７は、図１６に示すロボット５０の可動範囲８０及びキャンバス７０等の位置関係の説明図である。図１７は、ロボット５０を図１６におけるＺ方向の上側から見た図である。図１６に示すロボット５０の可動範囲８０は、ベース５５の回転も含めて±１６０°の範囲内を動くことができ、腕部５１を伸長させることができる。これによりキャンバス７０及び絵の具パレット７１を可動範囲８０に収めることができる。また、可動範囲８０内に他の描画ツール７３を配置する又はさらに追加の絵の具パレット７１を配置することも可能である。例えば、ロボット５０は、Ｆ４号サイズのキャンバス７０と絵の具パレット７１を使用してキャンバス７０に画像（絵画）を再現させることができる。
【0094】
また、ロボット５０の動作に絵の具をつける動作を加えた場合、ロボット５０は、描画ツール７３を絵の具パレット７１の所定の色が配置されている皿の位置に移動させ、皿の範囲内で所定回数描画ツール７３をランダムに動かし絵の具を描画ツール７３の先端につける。その後、絵の具パレット７１の皿の縁に描画ツール７３の先端を当接させ又はぶつけ、余分な絵の具を落とす動作が加えられても良い。
【0095】
また、可動範囲８０内には筆を洗浄するための水槽７２が配置されていてもよい。水槽７２内には水流ポンプ７４が設置されている。水流ポンプ７４は、水槽７２内に水流を発生させることにより、筆を水槽７２内に浸けて筆から塗料を落とし易くする効果がある。また、併せてロボット５０に水槽７２内で筆を揺らす動作を追加しても良い。洗浄の動作は、例えば図１５Ｂに示したステップＦ４Ｂにて動作制御命令文が追加される。
【0096】
図１８は、図１６に示すロボット５０が再現可能な画像の範囲の説明図である。ロボット５０は、図１７に点線で示した追加アーム５９Ａを回転軸５７に取り付けることにより描画ツール７３を移動させる範囲を拡張することができる。つまり、描画ツール７３は、追加アーム５９Ａの先端に取り付けられ、先端部５８周りに回転移動される。追加アーム５９Ａは、回転軸５７周りに回転されるため、ロボット５０は、描画ツール７３を移動させる範囲を水平方向に拡張できる。
【0097】
例えば、追加アーム５９Ａがない場合は、図１８に示す範囲９０に収まるキャンバス７０に画像を再現させることができるが、追加アーム５９Ａを取り付けることにより、範囲９１までのサイズの画像を再現することができる。例えば、範囲９０に収まるキャンバス７０がＦ４号サイズだとすると、追加アーム５９Ａを設けたロボット５０は、範囲９１に収まるＦ６号サイズのキャンバス７０にも対応できる。追加アーム５９Ａの長さは適宜調整され、様々なサイズの画像の再現が可能となる。
【0098】
図１９は、実施の形態１に係るロボット５０の先端部５８に取り付けられた描画ツール保持部５９Ｂの一例である。ロボット５０は、先端に複数の描画ツール７３を保持しても良い。ロボット５０の先端部５８には回転軸５７が設けられているため、回転軸５７に描画ツール保持部５９Ｂを取り付ける。描画ツール保持部５９Ｂは、例えば４０ｍｍ×２００ｍｍ程度の板状の部材であり、その長手方向の両端に異なる太さの筆を取り付けられるように構成されている。キャンバス７０は、回転軸５７に対し例えば４５°傾斜されており、一方の描画ツール７３Ａが接することにより描画が行われる。描画ツール７３Ａを描画ツール７３Ｂに変更する場合は、回転軸５７を１８０°回転させる。図１９においては、ロボット５０が、描画ツール７３Ａ及び７３Ｂの２本を保持する形態について示したが、３本以上の描画ツール７３を保持しても良い。
【0099】
また、図１９に示すように、描画ツール保持部５９Ｂに保持された描画ツール７３は、回転軸５７に対し傾斜して保持されている。これにより、描画ツール７３は、キャンバス７０の描画対象面に対し概ね垂直になった状態で描画できるように構成されている。ただし、描画ツール７３とキャンバス７０の対象面の角度は垂直に限定されるものではなく、傾斜するように構成されていてもよい。またこの場合、描画ツール保持部５９Ｂに保持されている複数の描画ツール７３は、それぞれ回転軸５７に対し傾斜して配置されており、先端に向かうに従い外側向かって傾斜するように保持されている。これにより、複数の描画ツール７３は、何れもキャンバス７０の対象面に対しほぼ垂直な状態で描画が可能となる。図１９においては、描画ツール７３の角度は、水平から４５°に設定されているが、３０°～６０°の間の任意の角度に設定することもできる。
【0100】
＜実施の形態１に係る描画システム１００の作用＞
描画ツール７３により対象面に描画を行う描画システム１００であって、描画ツール７３を保持し、移動させるロボット５０と、ロボット５０の動きを制御する制御装置１０と、を備える。制御装置１０は、画像データを減色した減色画像データを作成し、減色画像データに含まれる少なくとも１つの色の配置領域の情報を含むバイナリーイメージＢを作成する画像データ変換部１３と、バイナリーイメージＢを基に描画ツール７３の移動経路を作成する描画データ作成部１２と、移動経路を基にロボット５０の制御指示を行うロボット制御部１１と、を備える。
これにより、描画システム１００は、元の画像データを絵の具などの塗料を使用して再現することができる。また、描画システム１００は、もとの画像データを減色させることにより、準備すべき塗料の種類を抑えることができる。
描画ツール７３により対象面に描画を行う描画システム１００であって、描画ツール７３を保持し、移動させるロボット５０と、ロボット５０の動きを制御する制御装置１０と、を備える。制御装置１０は、画像データを減色した減色画像データを作成し、減色画像データに含まれる少なくとも１つの色の配置領域の情報を含むバイナリーイメージＢを作成する画像データ変換部１３と、バイナリーイメージＢを基に描画ツール７３の移動経路を作成する描画データ作成部１２と、移動経路を基にロボット５０の制御指示を行うロボット制御部１１と、を備える。
これにより、描画システム１００は、元の画像データを絵の具などの塗料を使用して再現することができる。また、描画システム１００は、もとの画像データを減色させることにより、準備すべき塗料の種類を抑えることができる。
【0101】
また、上記の描画システム１００においては、さらに、制御装置１０は、バイナリーイメージＢにおいて、所定の図形の基準となる点であって、特定の色の配置領域の少なくとも一部が図形２１の少なくとも一部の範囲内に含まれるような基準点２０と、基準点２０を始点２２とし、始点２２から所定の距離ｄだけ離れた点であって、当該点を基準とする図形２１の範囲内に所定の割合の特定の色の配置領域を含むように選択された終点２３と、を求める。始点２２及び終点２３を基準として配置された図形２１の範囲内を、基準点２０、始点２２及び終点２３の選択対象から排除し、繰り返し求められた基準点２０、始点２２及び終点２３を基に描画ツール７３の移動経路を作成する。
これにより、描画システム１００は、複数の色からなる減色画像を再現するに当たって必要な描画ツール７３の移動経路を作成することができる。また、描画システム１００は、減色画像がどのようなものであっても、減色画像から変換された各色のバイナリーイメージＢを基に各色の移動経路を作成できる。そのため、ロボット５０が複数の色を変更する頻度を抑えることができる。
これにより、描画システム１００は、複数の色からなる減色画像を再現するに当たって必要な描画ツール７３の移動経路を作成することができる。また、描画システム１００は、減色画像がどのようなものであっても、減色画像から変換された各色のバイナリーイメージＢを基に各色の移動経路を作成できる。そのため、ロボット５０が複数の色を変更する頻度を抑えることができる。
【0102】
上記の描画システム１００においては、さらに、制御装置１０は、終点２３を次の始点２２とし、更に次の終点２３を求めるものである。
これにより、描画システム１００は、一筆で繋がったなるべく長い描画ツール７３の移動経路を作成できる。これにより、描画システム１００は、元の画像を再現させるために必要な工程及び時間を抑えることができる。
これにより、描画システム１００は、一筆で繋がったなるべく長い描画ツール７３の移動経路を作成できる。これにより、描画システム１００は、元の画像を再現させるために必要な工程及び時間を抑えることができる。
【0103】
上記の描画システム１００においては、制御装置１０は、バイナリーイメージＢに含まれる複数のピクセルを順に走査し、基準点２０を求め、次の始点２２から次の終点２３が求められなかったときに、複数のピクセルの走査を再開し、次の基準点２０を求める。
これにより、描画システム１００は、元の画像の全域をもれなく再現することができる。
これにより、描画システム１００は、元の画像の全域をもれなく再現することができる。
【0104】
上記の描画システム１００においては、さらに、制御装置１０は、複数のピクセルを全て走査した後に、図形２１を図形２１よりも小さい次の図形２１に変更し、再度複数のピクセルを順に走査し、基準点２０を求める。
これにより、描画システム１００は、最初に太い筆を使用して描画する場合の移動経路を作成、順次小さい筆を使用して描画した場合の移動経路を作成できる。これにより、描画ツール７３の移動経路の長さを抑えながら、精度の高い画像の再現が可能となる。
これにより、描画システム１００は、最初に太い筆を使用して描画する場合の移動経路を作成、順次小さい筆を使用して描画した場合の移動経路を作成できる。これにより、描画ツール７３の移動経路の長さを抑えながら、精度の高い画像の再現が可能となる。
【0105】
上記の描画システム１００においては、さらに、制御装置１０は、基準点２０、始点２２及び終点２３を基に作成された移動経路の距離に基づき、描画ツール７３の更新動作を移動経路に加える。または、制御装置１０は、描画ツール７３の移動経路から変換されたロボット５０の動作制御命令文から算出された描画距離ｈに基づいて更新動作を動作制御命令文に追加してもよい。
これにより、描画システム１００は、複数の色を使用した画像の再現が可能となり、描画ツール７３の交換も可能となる。
これにより、描画システム１００は、複数の色を使用した画像の再現が可能となり、描画ツール７３の交換も可能となる。
【0106】
上記の描画システム１００においては、さらに、制御装置１０は、目的色Ｚ又は目的色Ｚに近い色を作り出すためのレシピを出力する混色部１５と、複数の既知色の成分の値を記憶した記憶部１６と、を備える。混色部１５は、目的色Ｚの成分の値を画像データ、減色画像データ又はバイナリーイメージＢから読み取り、複数の既知色の中から色空間において色に最も近い第１候補色Ｘ１を選択する。
これにより、描画システム１００は、元の画像に近い画像を再現できる。
これにより、描画システム１００は、元の画像に近い画像を再現できる。
【0107】
上記の描画システム１００においては、混色部１５は、目的色Ｚの成分値から記憶部１６に保存された複数の既知色のうち最も近い第１候補色Ｘ１を抽出し、色座標空間内において、目的色Ｚの座標を含む平面によって区切られる２つの空間のうち第１候補色Ｘ１を含まない空間に存在する複数の既知色から第２候補色Ｘ２を抽出し、第１候補色Ｘ１及び第２候補色Ｘ２の座標を基に第１候補色Ｘ１と第２候補色Ｘ２との混合比率を算出する。
これにより、描画システム１００は、限定された既知色を用いて様々な色を再現させることができるため、再現する画像の精度を向上させることができる。
これにより、描画システム１００は、限定された既知色を用いて様々な色を再現させることができるため、再現する画像の精度を向上させることができる。
【0108】
上記の描画システム１００においては、混色部１５は、色座標空間内において、目的色Ｚの座標を含む平面によって区切られる２つの空間のうち第１候補色Ｘ１が含まれていない空間において、目的色Ｚの座標を頂点とし、目的色Ｚの座標と第１候補色Ｘ１の座標とを通る直線ａを中心軸とし、母線の方向がθである円錐形状空間を定義し、円錐形状空間から第２候補色Ｘ２を抽出する。また、上記の描画システム１００においては、混色部１５は、色座標空間内において、目的色Ｚの座標を含む平面Ｆによって区切られる２つの空間のうち第１候補色Ｘ１が含まれていない空間に存在する複数の既知色のうち目的色Ｚの座標と第１候補色Ｘ１の座標とを通る直線からの距離が最も近いものを第２候補色Ｘ２として抽出する。
これにより、描画システム１００は、目的色Ｚをより近い既知色である第１候補色Ｘ１及び第２候補色Ｘ２から作成するレシピを作成できる。
これにより、描画システム１００は、目的色Ｚをより近い既知色である第１候補色Ｘ１及び第２候補色Ｘ２から作成するレシピを作成できる。
【0109】
上記の描画システム１００においては、ロボット５０は、先端部５８に回転駆動が可能な回転軸５７を備える。回転軸５７は、描画ツール７３を複数保持できるように構成され、回転駆動することにより描画ツール７３の交換を行う。
これにより、描画システム１００は、例えば太い筆と細い筆とを自動に変更して描画を行える。
これにより、描画システム１００は、例えば太い筆と細い筆とを自動に変更して描画を行える。
【0110】
上記の描画システム１００においては、ロボット５０の周囲に配置された水槽７２と、水槽７２の水中に配置された水流ポンプ７４と、を備える。ロボット５０は、水流ポンプ７４により水流が発生した水槽７２に描画ツール７３を浸して洗浄を行う。
これにより、描画システム１００は、描画の際に絵の具などの塗料の色の変更を行うにあたって、描画ツール７３の洗浄が可能となり、ロボット５０が自動で行える作業の幅が広がる。
これにより、描画システム１００は、描画の際に絵の具などの塗料の色の変更を行うにあたって、描画ツール７３の洗浄が可能となり、ロボット５０が自動で行える作業の幅が広がる。
【0111】
以上に本発明を各実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上述した実施の形態の構成のみに限定されるものではない。上記各実施の形態においては、描画システム１００を制御装置１０とロボット５０とで実現する例を説明したが、制御装置１０及びロボット５０の構成は適宜変更できる。例えば、制御装置１０は、ネットワークコンピュータシステムのクライアント・サーバシステムなどを始めとするシステムにおいて実現されても良いし、クライアント・サーバシステムを構成しないパーソナルコンピュータ等の各種コンピュータや、携帯端末やタブレット等の各種通信端末・携帯情報端末において同じ機能を実現させることもできる。この際、描画システム１００の機能の少なくとも一部を、コンピュータプログラムを各種コンピュータや各種通信端末・携帯情報端末に実装させることによって実現させることも可能である。つまり、各種コンピュータを描画システム１００の少なくとも一部として機能させるためのプログラムも本発明に含むものである。また、上記各実施の形態は、組み合わせて実施される場合もある。いわゆる当業者が必要に応じてなす種々なる変更、応用、利用の範囲をも本発明の要旨（技術的範囲）に含むことを念のため申し添える。
【符号の説明】
【0112】
１０ ：制御装置
１１ ：ロボット制御部
１２ ：描画データ作成部
１３ ：画像データ変換部
１４ ：画像入力部
１５ ：混色部
１６ ：記憶部
１７ ：入力部
１８ ：表示部
２０ ：基準点
２１ ：図形（円）
２２ ：始点
２２ａ～２２ｋ ：始点
２３ ：終点
２３ａ～２２ｊ ：終点
３０ ：基準点
５０ ：ロボット
５１ ：腕部
５１ａ ：第１腕部
５１ｂ ：第２腕部
５２ ：第１関節
５３ ：第２関節
５４ ：第３関節
５５ ：ベース
５６ ：台
５７ ：回転軸
５８ ：先端部
５９Ａ ：追加アーム
５９Ｂ ：描画ツール保持部
６０ ：所定色
６１ ：透過色
７０ ：キャンバス
７０ ：キャンバス
７１ ：絵の具パレット
７２ ：水槽
７３ ：描画ツール
７３Ａ ：描画ツール
７３Ｂ ：描画ツール
７４ ：水流ポンプ
８０ ：可動範囲
９０ ：範囲
９１ ：範囲
Ｐ ：方向
Ｒ ：軸
１００ ：描画システム
Ｂ ：バイナリーイメージ
Ｃ ：処理後バイナリーイメージ
Ｄ ：作成途中画像
Ｆ ：平面
Ｈ ：上限距離
Ｐ ：方向
Ｒ ：軸
Ｓ ：フラグ
Ｔ ：フラグ
Ｘ１ ：（第１）候補色
Ｘ２ ：（第２）候補色
Ｚ ：目的色
ａ ：線分
ｂ ：線分
ｄ ：距離
ｈ ：描画距離
ｐ ：方向
ｓ ：角度
ｘ ：色
θ ：角度。
１１ ：ロボット制御部
１２ ：描画データ作成部
１３ ：画像データ変換部
１４ ：画像入力部
１５ ：混色部
１６ ：記憶部
１７ ：入力部
１８ ：表示部
２０ ：基準点
２１ ：図形（円）
２２ ：始点
２２ａ～２２ｋ ：始点
２３ ：終点
２３ａ～２２ｊ ：終点
３０ ：基準点
５０ ：ロボット
５１ ：腕部
５１ａ ：第１腕部
５１ｂ ：第２腕部
５２ ：第１関節
５３ ：第２関節
５４ ：第３関節
５５ ：ベース
５６ ：台
５７ ：回転軸
５８ ：先端部
５９Ａ ：追加アーム
５９Ｂ ：描画ツール保持部
６０ ：所定色
６１ ：透過色
７０ ：キャンバス
７０ ：キャンバス
７１ ：絵の具パレット
７２ ：水槽
７３ ：描画ツール
７３Ａ ：描画ツール
７３Ｂ ：描画ツール
７４ ：水流ポンプ
８０ ：可動範囲
９０ ：範囲
９１ ：範囲
Ｐ ：方向
Ｒ ：軸
１００ ：描画システム
Ｂ ：バイナリーイメージ
Ｃ ：処理後バイナリーイメージ
Ｄ ：作成途中画像
Ｆ ：平面
Ｈ ：上限距離
Ｐ ：方向
Ｒ ：軸
Ｓ ：フラグ
Ｔ ：フラグ
Ｘ１ ：（第１）候補色
Ｘ２ ：（第２）候補色
Ｚ ：目的色
ａ ：線分
ｂ ：線分
ｄ ：距離
ｈ ：描画距離
ｐ ：方向
ｓ ：角度
ｘ ：色
θ ：角度。
【要約】
【課題】ロボットにより、絵画などの作品の風合いを再現しつつ、作品を繰り返し複製できる描画システムを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の描画システムは、描画ツールにより対象面に描画を行う描画システムであって、描画ツールを保持し、移動させるロボットと、ロボットの動きを制御する制御装置と、を備え、制御装置は、画像データを減色した減色画像データを作成し、減色画像データに含まれる少なくとも１つの色の配置領域の情報を含むバイナリーイメージを作成する画像データ変換部を備え、バイナリーイメージを基に描画ツールの移動経路を作成し、移動経路を基にロボットの制御指示を行うものである。
【選択図】図１
【解決手段】本発明の描画システムは、描画ツールにより対象面に描画を行う描画システムであって、描画ツールを保持し、移動させるロボットと、ロボットの動きを制御する制御装置と、を備え、制御装置は、画像データを減色した減色画像データを作成し、減色画像データに含まれる少なくとも１つの色の配置領域の情報を含むバイナリーイメージを作成する画像データ変換部を備え、バイナリーイメージを基に描画ツールの移動経路を作成し、移動経路を基にロボットの制御指示を行うものである。
【選択図】図１
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15A】
【図15B】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
