JP2003296703A - 画像処理装置および画像処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】特徴抽出や外観検査が容易になるような単色画
像を得やすくする。 【解決手段】撮像装置１により撮像されるカラー画像は
画像取込メモリ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂおよび表示用画像メモ
リ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂに取り込まれる。表示用画像メモリ
４Ｒ，４Ｇ，４Ｂに取り込まれたカラー画像はディスプ
レイ装置１０に表示される。ディスプレイ装置に表示さ
れたカラー画像内から入力装置９により基準色が指定さ
れる。ＣＰＵ７および演算用メモリ８は、カラー画像の
各画素の色と基準色との色差をそれぞれ求め、色差の範
囲を一定範囲の刻み幅で複数区間に分割し、各区間ごと
に濃淡値を割り当てる。各区間の刻み幅は入力装置９か
ら指定することにより可変に設定される。割り当てられ
た色差の各区間ごとの濃淡値を用いて各画素の色差を濃
淡値に変換した単色画像が生成され、この単色画像がデ
ィスプレイ装置に表示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー画像を目的
色と比較し目的色との色差を濃淡値に対応付けた単色画
像を生成する画像処理装置および画像処理方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、製品の製造ラインなどでは製品
の画像を撮像した画像に画像処理を施すことによって、
製品の特徴を抽出したり製品の外観を検査する技術が採
用されている。近年では、この種の画像処理の対象とな
る画像して単色画像よりも情報量の多いカラー画像を用
いることが提案されているが、カラー画像に対して直接
画像処理を施すと情報量が多い分だけ処理量が多くな
り、製品の特徴抽出や外観検査のように実時間での処理
が要求される場合には、高速な処理が可能な高価な装置
が必要になる。

【０００３】そこで、特開平７−２０３４７６号公報に
記載されているように、カラー画像を単色画像に変換す
ることが考えられている。この公報では、カラー画像の
各画素の色と基準色との色差を求め、色差を濃淡値に対
応付けた単色画像を生成することが提案されている。ま
た、この公報では、色差をＬ^* ａ^* ｂ^* 表色系において
求めるために、カラー画像を撮像する撮像装置から取り
込んだＲ，Ｇ，Ｂの３色の映像信号をＬ^* ａ^* ｂ^* 表色
系のデジタル値に変換し、Ｌ^* ａ^* ｂ^* 表色系で表した
基準色との色差を計算するとともに、色差を濃淡値に対
応付けた単色画像を生成している。このようにして得ら
れた単色画像はディスプレイ装置の画面に表示され確認
可能になる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に画素ごとに求めた色差を単色画像の濃淡値に対応付け
るには、たとえば、色差を一定範囲ごとの区間に区切り
各区間ごとに単色画像の濃淡値に対応付けることが考え
られる。つまり、色差が０〜１００の範囲のときに濃淡
値を０とし、色差が１００〜２００の範囲のときに濃淡
値を１とし、色差が２００〜３００の範囲のときに濃淡
値を２とするような対応付けを行う。あるいはまた、色
差を区切る区間を一定範囲とするのではなく、色差の小
さい範囲では区間の範囲を狭くし色差の大きい範囲では
区間の範囲を広くすることも考えられる。つまり、色差
が０〜１００の範囲では１区間当たりの色差の範囲を１
０として、色差が０〜１０の範囲では濃淡値を０とし、
１０〜２０の範囲では濃淡値を１とするなどの対応付け
を行い、色差が１００より大きい範囲では１区間当たり
の色差の範囲を１００とし、色差が１００〜２００の範
囲では濃淡値を１０、色差が２００〜３００の範囲では
濃淡値を１１とするなどの対応付けを行うのである。

【０００５】しかしながら、色差と濃淡値とを対応付け
る方法は画像処理装置ごとに１種類が固定的に用意され
ているものであるから、特徴抽出や外観検査が容易にな
るような単色画像を得られない場合がある。

【０００６】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、単色画像の濃淡値に対応付けるカラ
ー画像の各画素と基準色との色差の範囲を可変にするこ
とにより、特徴抽出や外観検査が容易になるような単色
画像を得やすくした画像処理装置および画像処理方法を
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、カラ
ー画像を撮像する撮像装置と、カラー画像を表示可能な
ディスプレイ装置と、撮像装置により撮像されディスプ
レイ装置に表示されたカラー画像内から基準色を指定す
る基準色選択手段と、撮像装置により撮像されたカラー
画像の各画素の色と基準色選択手段により選択された基
準色との色差をそれぞれ求める色差演算手段と、色差演
算部により得られる色差の範囲を一定範囲の刻み幅で複
数区間に分割し各区間ごとに濃淡値を割り当てるととも
に各区間の刻み幅を可変に設定する変換係数設定手段
と、変換係数設定手段で割り当てられた色差の各区間ご
との濃淡値を用いて色差演算手段により得られた各画素
の色差を濃淡値に変換した単色画像を生成してディスプ
レイ装置に表示させる単色画像生成手段とを備えること
を特徴とする。

【０００８】請求項２の発明は、カラー画像を撮像する
撮像装置と、カラー画像を表示可能なディスプレイ装置
と、撮像装置により撮像されディスプレイ装置に表示さ
れたカラー画像内から基準色を指定する基準色選択手段
と、撮像装置により撮像されたカラー画像の各画素の色
と基準色選択手段により選択された基準色との色差をそ
れぞれ求める色差演算手段と、色差に関するヒストグラ
ムを生成してディスプレイ装置に表示するヒストグラム
生成手段と、ディスプレイ装置に表示されたヒストグラ
ムに関連付けて色差演算部により得られる色差の範囲を
複数区間に分割し各区間ごとに濃淡値を割り当てるとと
もに各区間ごとの色差の範囲を各別に可変に設定する変
換関係設定手段と、変換関係設定手段で割り当てられた
色差の各区間ごとの濃淡値を用いて色差演算手段により
得られた各画素の色差を濃淡値に変換した単色画像を生
成してディスプレイ装置に表示させる単色画像生成手段
とを備えることを特徴とする。

【０００９】請求項３の発明は、カラー画像を撮像する
撮像装置と、カラー画像を表示可能なディスプレイ装置
と、撮像装置により撮像されディスプレイ装置に表示さ
れたカラー画像内から基準色を指定する基準色選択手段
と、撮像装置により撮像されたカラー画像の各画素の色
と基準色選択手段により選択された基準色との色差をそ
れぞれ求める色差演算手段と、色差から濃淡値への変換
関係を示す変換グラフを生成してディスプレイ装置に表
示する変換グラフ生成手段と、色差演算部により得られ
る色差の範囲を複数区間に分割し各区間ごとに濃淡値を
割り当てるとともに各区間ごとの色差の範囲をディスプ
レイ装置に表示された変換グラフの形状を変更すること
により可変に設定する変換関係可変手段と、変換関係可
変手段で割り当てられた色差の各区間ごとの濃淡値を用
いて色差演算手段により得られた各画素の色差を濃淡値
に変換した単色画像を生成してディスプレイ装置に表示
させる単色画像生成手段とを備えることを特徴とする。

【００１０】請求項４の発明は、請求項１ないし請求項
３の発明において、前記基準色選択手段は、ディスプレ
イ装置の画面に表示された画像内で複数画素を含む領域
を指定可能であって、指定された領域内の各画素の色の
平均値を基準色に用いることを特徴とする。

【００１１】請求項５の発明は、カラー画像を撮像装置
により撮像し、撮像装置により撮像されディスプレイ装
置に表示されたカラー画像内から入力装置を用いて基準
色を指定し、次に撮像装置により撮像されたカラー画像
の各画素の色と指定された基準色との色差をそれぞれ色
差演算手段により求め、さらに色差演算部により得られ
る色差の範囲を一定範囲の刻み幅で複数区間に分割し各
区間ごとに濃淡値を割り当てるとともに各区間の刻み幅
を可変に設定した後、割り当てられた色差の各区間ごと
の濃淡値を用いて色差演算手段により得られた各画素の
色差を濃淡値に変換した単色画像を生成してディスプレ
イ装置に表示させることを特徴とする。

【００１２】請求項６の発明は、カラー画像を撮像装置
により撮像し、撮像装置により撮像されディスプレイ装
置に表示されたカラー画像内から入力装置を用いて基準
色を指定し、次に撮像装置により撮像されたカラー画像
の各画素の色と指定された基準色との色差をそれぞれ色
差演算手段により求め、さらに色差に関するヒストグラ
ムをヒストグラム生成手段により生成してディスプレイ
装置に表示し、ディスプレイ装置に表示されたヒストグ
ラムに関連付けて色差演算部により得られる色差の範囲
を複数区間に分割し各区間ごとに濃淡値を割り当てると
ともに各区間ごとの色差の範囲を各別に設定した後、割
り当てられた色差の各区間ごとの濃淡値を用いて色差演
算手段により得られた各画素の色差を濃淡値に変換した
単色画像を生成してディスプレイ装置に表示させること
を特徴とする。

【００１３】請求項７の発明は、カラー画像を撮像装置
により撮像し、撮像装置により撮像されディスプレイ装
置に表示されたカラー画像内から入力装置を用いて基準
色を指定し、次に撮像装置により撮像されたカラー画像
の各画素の色と指定された基準色との色差をそれぞれ色
差演算手段により求め、さらに色差から濃淡値への変換
関係を示す変換グラフを生成してディスプレイ装置に表
示し、色差演算部により得られる色差の範囲を複数区間
に分割し各区間ごとに濃淡値を割り当てるとともに各区
間ごとの色差の範囲をディスプレイ装置に表示された変
換グラフの形状を変更することにより可変に設定した
後、割り当てられた色差の各区間ごとの濃淡値を用いて
色差演算手段により得られた各画素の色差を濃淡値に変
換した単色画像を生成してディスプレイ装置に表示させ
ることを特徴とする。

【００１４】請求項８の発明は、請求項５ないし請求項
７の発明において、前記基準色はディスプレイ装置の画
面に表示された画像内で複数画素を含むように指定され
た領域内の各画素の色の平均値を用いることを特徴とす
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）本実施形態
では、図１に示す画像処理装置を用いる。この画像処理
装置は、カラーＴＶカメラからなる撮像装置１により対
象物を含む空間領域を撮像し、撮像装置１により得られ
たカラー画像内から、指定した色の画素を抽出する。色
の指定にはキーボードやマウスなどからなる入力装置９
を用いる。撮像装置１により得られたカラー画像は入力
回路２によりデジタル信号に変換され、ＲＧＢ表色系に
よる三刺激値Ｒ，Ｇ，Ｂに対応した各色別の信号値（以
下では、それぞれ「Ｒ値」、「Ｇ値」、「Ｂ値」と呼
ぶ）が各画素毎に画像取込メモリ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂに格
納される。また、本実施形態ではＲ値、Ｇ値、Ｂ値に対
応した表示用画像メモリ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂも設けられ、
入力回路２からの各色別の信号値は画像取込メモリ３
Ｒ，３Ｇ，３Ｂに格納されるときに同時に各画素毎に表
示用画像メモリ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂにも格納される。

【００１６】本実施形態の画像処理装置には、ＣＲＴの
ようなディスプレイ装置１０が設けられ、ディスプレイ
装置１０には表示用画像メモリ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂに格納
された画像がルックアップテーブル５および表示用回路
１１を通して表示される。表示用画像メモリ４Ｒ，４
Ｇ，４Ｂには各色別の各画素値がそれぞれたとえば１０
ビットで格納されており、ルックアップテーブル５では
ディスプレイ装置１０に表示する際の各画素値のビット
数を８ビットに変換する場合などに用いる。つまり、ル
ックアップテーブル５において１０ビットの画素値と８
ビットの画素値とを対応付けておき、１０ビットの画素
値を与えて８ビットの画素値を読み出すことにより、ビ
ット数の変換を瞬時に行うことが可能になる。このよう
な動作により撮像装置１から取り込まれた画像はディス
プレイ装置１０に表示される。

【００１７】入力装置９ではディスプレイ装置１０に表
示された画像内において特定部位の色を基準色として指
定する機能を備える。画像内において基準色を指定する
部位を選択する方法としては、１画素のみを指定する方
法と複数画像を含む範囲を指定する方法とがある。すな
わち、図２に示すように、画面内には矢印状のカーソル
Ｘが示されるから、１画素のみを指定する場合には、画
像内で所望色が表示されている部位にカーソルＸを移動
させるとともに当該位置を選択する操作を行う（たとえ
ば、マウスを用いる場合にはカーソルＸが所望位置に達
した状態でクリックする）。また、複数画素を指定する
場合にはたとえば矩形の領域内の画素を指定するように
カーソルＸを移動させる操作を行う（たとえば、マウス
を用いる場合には矩形領域の１つの頂点でマウスボタン
を押し、マウスボタンを押したままで、この頂点と同じ
対角線上の他の頂点の所望位置までカーソルＸを移動さ
せた後にマウスボタンを離す操作を行う）。

【００１８】上述のような選択操作によって１画素のみ
を選択した場合には、当該画素の色が基準色として選択
される。また、矩形領域内の複数画素を選択した場合に
は矩形領域内に含まれる各画素のＲ値、Ｇ値、Ｂ値の各
平均値を持つ色を基準色に用いる。平均値を求める場合
には、各画像取込メモリ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂから選択され
た矩形領域内の各画素のＲ値、Ｇ値、Ｂ値をそれぞれ演
算用メモリ８に転送してＣＰＵ７において平均値の演算
を行う。つまり、演算用メモリ８はＣＰＵ７が演算に用
いる作業用メモリとして機能し、ＣＰＵ７および演算用
メモリ８は入力装置９とともに基準色選択手段が実現さ
れる。

【００１９】図２では画像を模式的に示してあり、画像
内において対象物Ｏｂに対応する部位が異なる４色の領
域Ｄ１〜Ｄ４を有している状態を示しており、図示例で
は領域Ｄ３の色を基準色として選択した状態を示してい
る。なお、カーソルＸの画像情報はオーバーレイメモリ
６に保持されており、この画像情報がルックアップテー
ブル５および表示用回路１１を通してディスプレイ装置
１０に表示されるのである。

【００２０】上述のようにして基準色が設定されると、
ＣＰＵ（ここでは、マイクロプロセッサを適宜のプログ
ラムで動作させる「マイクロコンピュータ」を意味す
る）７では演算用メモリ８を用いて、画像取込メモリ３
Ｒ，３Ｇ，３Ｂに格納されている１画面分の全画素のＲ
値、Ｇ値、Ｂ値と、基準色のＲ値、Ｇ値、Ｂ値とを、そ
れぞれ数１に示す色変換色を用いて表色系がＲＧＢ表色
系からＬ^* ａ^* ｂ^* 表色系に変換する。以下では、Ｌ^*
ａ^* ｂ^* 表色系における各信号値を、それぞれ「Ｌ
^* 値」、「ａ^* 値」、「ｂ^* 値」と呼ぶ。数１において
はＲ値、Ｇ値、Ｂ値を（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の組に変換した後
に、（Ｘ、Ｙ，Ｚ）の各値を用いてＬ^* 値、ａ ^* 値、ｂ
^* 値を求める演算方法を採用している。Ｒ値、Ｇ値、Ｂ
値を（Ｘ、Ｙ，Ｚ）の組に変換する変換色において右辺
第２項として非線形な補正項を設けてあり、この補正項
によって人の色に対する感覚尺度に近づけている。

【００２１】

【数１】

【００２２】ＲＧＢ表色系からＬ^* ａ^* ｂ^* 表色系に変
換しているのは、Ｌ^* ａ^* ｂ^* 表色系によって求める色
差が人の感覚尺度に近いからである。ＣＰＵ７では演算
用メモリ８を用いてＬ^* 値、ａ^* 値、ｂ^* 値に数２を適
用する演算を行って、画像取込メモリ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ
に格納されている１画面内の各画素の色について基準色
との色差を求める。つまり、ＣＰＵ７および演算用メモ
リ８によって色差演算手段が実現される。ただし、数２
は１９７６年に国際照明委員会で制定された色差色であ
り、色差値ΔＥに「７６」の添字を付加して制定年を示
してある。

【００２３】

【数２】

【００２４】ところで、本発明はカラー画像の各画素と
基準色との色差を濃淡値に対応付けた単色画像に変換す
るにあたり、色差と単色画像の濃淡値との対応付けを可
変にした点に特徴を有している。本実施形態では、色差
を一定範囲ごとの区間に区切り各区間ごとに単色画像の
濃淡値を対応付けるようにしてある。ただし、対象物Ｏ
ｂの色合いや使用目的（特徴抽出か外観検査かなど）に
応じて色差を区切る刻み幅を調節可能にしている。した
がって、単色画像の濃淡値は色差に対してほぼ直線的な
関係になり、刻み幅を調節することは直線の傾きを変化
させることに相当する。色差を区切る刻み幅は、図２に
示した基準色を設定する画面内に設けた入力フィールド
Ｆ１に数値を入力することにより設定される。つまり、
図２に示す画面の左上部には、刻み幅（以下では、「変
換係数」という）を入力するための入力フィールドＦ１
が設けられており、入力装置９により入力フィールドＦ
１を指定した後に、入力装置９によって適宜の変換係数
を入力フィールドＦ１に入力すれば変換係数を設定する
ことができる。入力フィールドＦ１に入力する変換係数
の最小単位は色差の最小単位と一致させることができる
が、数２の色差式を用いる場合には変換係数の最小単位
を１００などに設定するのが望ましい。このように変換
係数を設定する変換係数設定手段はＣＰＵ７および演算
用メモリ８により実現される。

【００２５】上述のようにして変換係数が設定された後
には、ＣＰＵ７および演算用メモリ８を用いて色差演算
手段で求めた色差を設定された変換係数を用いて単色画
像の濃淡値に変換し、この単色画像をルックアップテー
ブル５および表示用回路１１を通してディスプレイ装置
１０に表示する。つまり、ＣＰＵ７および演算用メモリ
８により単色画像生成手段が実現される。このように変
換係数設定手段で設定した変換係数を適用したときの単
色画像をディスプレイ装置１０でただちに確認すること
ができるから、カラー画像が使用目的に適した単色画像
に変換されたか否かをただちに確認することができて利
便性が高くなる。

【００２６】本実施形態では、単色画像の濃淡値を８ビ
ットで表すことを想定しており、単色画像の濃淡値の値
域は０〜２５５になっている。いま、互いに対応付けら
れる色差の範囲と濃淡値との組を（色差の範囲，濃淡
値）の形式で表すとすれば、変換係数を１００に設定し
たときには、（０〜１００，０）、（１０１〜２００，
１）、（２０１〜３００，２）、……という関係になる
ように色差と単色画像の濃淡値とを対応付ける。また、
変換係数を２００に設定したときには、（０〜２００，
０）、（２０１〜４００，１）、（４０１〜６００，
２）、…… という関係になる。

【００２７】上述のようにしてカラー画像から変換され
た単色画像は、ルックアップテーブル５および表示用回
路１１を通してディスプレイ装置１０に表示される。ま
た、本実施形態では上述のように入力フィールドＦ１に
入力した変換係数に応じて色差と単色画像の濃淡値とを
対応付けるから、対象物Ｏｂの色合いや使用目的に応じ
て使いやすい単色画像を得ることが可能になる。

【００２８】なお、上述の例ではＬ^* ａ^* ｂ^* 表色系を
用いて色差を求めているが、表色系についてはとくに限
定する趣旨ではなく、他の表色系も使用可能である。ま
た、上述した構成例では色差が小さいときに単色画像の
濃淡値も小さい値を対応付けているが、色差が小さいと
きに単色画像の濃淡値に大きい値を対応付けるようにし
てもよい。つまり、色差が大きくなるほど単色画像の濃
淡値を小さくするような関係で色差と単色画像の濃淡値
とを対応付けるようにしてもよい。一例として言えば、
色差の範囲と単色画像の濃淡値との組を、（０〜１０
０，２５５）、（１０１〜２００，２５４）、（２０１
〜３００，２５３）、……などと対応付けるのである。

【００２９】（第２の実施の形態）第１の実施の形態で
は色差と単色画像の濃淡値との対応関係を直線的な関係
としていたが、本実施形態では色差と単色画像の濃淡値
とを、色差のヒストグラムを用いて対応付けるようにし
たものである。したがって、色差を求めるまでの構成は
第１の実施の形態と同様である。

【００３０】本実施形態においては、ＣＰＵ７において
色差を求めた後に色差のヒストグラムを求めるように構
成してある。つまり、ＣＰＵ７および演算用メモリ８に
よって色差のヒストグラムを求めるヒストグラム生成手
段が構成される。ヒストグラムはルックアップテーブル
５および表示用回路１１を介して図３に示す形でディス
プレイ装置１０の画面Ｅ上に表示される。ヒストグラム
の横軸は色差であり、縦軸は画素数になる。色差につい
ては単色画像の濃淡値の値域の個数（上述した例では２
５６個）に等しい個数の区間に区切られている。また、
ヒストグラムの横軸に沿って各区間を仕切る区切線Ｌｐ
が表示されるとともに、各一対の区切線Ｌｐの間には各
区間に対応付ける単色画像の濃淡値Ｎｍが表示される。
区切線Ｌｐは入力装置９の操作（マウスを用いる場合に
は、区切線Ｌｐのドラッグを行う）によって移動可能に
なっている。つまり、色差の範囲と単色画像の濃淡値Ｎ
ｍとを任意に対応付けることが可能になる。言い換える
と、単色画像の各濃淡値Ｎｍに対応付ける色差の範囲を
個別に設定する変換関係設定手段を備えているのであっ
て、変換関係設定手段はＣＰＵ７と演算用メモリ８とに
より構成される。

【００３１】この構成によって、色差ごとの画素数を確
認することによって、画素数の多い領域に多くの濃淡値
Ｎｍを割り当てたり、逆に画素数の少ない領域に多くの
濃淡値Ｎｍを割り当てたりすることが可能になる。たと
えば、色差の範囲と濃淡値との組を、（０〜１００，
０）、（１０１〜１６０，１）、（１６１〜２００，
２）、……のように各濃淡値Ｎｍに対して色差を可変に
設定することができる。

【００３２】上述のようにして色差と濃淡値との対応付
けを行った後に入力装置９から指示すれば、ヒストグラ
ムを用いて色差に対応付けた濃淡値を用いてカラー画像
を変換した単色画像がディスプレイ装置１０の画面上に
表示される。

【００３３】なお、本実施形態も第１の実施の形態と同
様に、表色系についてはとくに限定するものではなく他
の表色系も使用可能である。また、上述した構成例では
色差が小さいときに単色画像の濃淡値も小さい値を対応
付けているが、色差が小さいときに単色画像の濃淡値に
大きい値を対応付けるようにしてもよい。たとえば、色
差の範囲と単色画像の濃淡値との組を、（０〜１００，
２５５）、（１０１〜２００，２５４）、（２０１〜３
００，２５３）、……というような対応付けを行っても
よい。他の構成および動作は第１の実施の形態と同様で
ある。

【００３４】（第３の実施の形態）第１の実施の形態で
は色差と濃淡値との対応関係を直線的な関係とし直線の
傾きを可変にしていたが、本実施形態では、色差と濃淡
値とを対応付ける直線の傾きを色差の大きさに応じて変
化させる構成を採用している。つまり、本実施形態では
色差と濃淡値とを折れ線の関係ないし曲線の関係になる
ように対応付けるものである。したがって、本実施形態
も第２の実施形態と同様に、色差を求めるまでの構成は
第１の実施の形態と同様である。

【００３５】本実施形態では、まず第１の実施の形態と
同様にして色差を一定範囲刻みで単色画像の濃淡値に対
応付ける。このときの色差の刻み幅は既定値を用いるこ
とができるが、第１の実施の形態と同様に変換係数を入
力することによって設定してもよい。ここで、ディスプ
レイ装置１０の画面Ｅに、図４に示すような形で色差と
濃淡値との対応関係をグラフとして示した変換グラフが
表示される。変換グラフでは横軸が色差であり縦軸が濃
淡値であって、実線Ｌ１が色差と濃淡値との対応関係に
なる。このような変換グラフは色差に基づいてＣＰＵ７
が生成する。つまり、ＣＰＵ７と演算用メモリ８とによ
り変換グラフ生成手段が構成される。

【００３６】変換グラフがディスプレイ装置１０の画面
Ｅに表示されている状態では、色差と濃淡値との関係を
変更することも可能になる。つまり、入力装置９によっ
て実線Ｌ１の上の適宜部位を指定すれば、図５に示すよ
うに、指定した点Ｐｖを上下に移動させることが可能に
なり（図５において各点Ｐｖに対応する上下方向の矢印
は各点Ｐｖが上下に移動可能であることを示す）、点Ｐ
ｖの移動に伴ってカラー画像から求めた色差と単色画像
の濃淡値との対応関係も変化する。つまり、変換グラフ
の形状を図５に示す実線Ｌ２のような形に変更すること
が可能になる。入力装置９にマウスを用いる場合には、
図４のように画面Ｅに表示された実線Ｌ１の上の所望位
置を点Ｐｖとし、点Ｐｖのドラッグを行うように操作す
ればよい。変換グラフを用いて色差と単色画像の濃淡値
との関係を変更する変換関係可変手段は第３の実施の形
態と同様にＣＰＵ７および演算用メモリ８により実現さ
れる。このように、変換グラフによって色差と濃淡値と
を対応付けるようにすれば視覚による直感的な対応付け
が可能になり、結果的に対象物Ｏｂに応じて色差と濃淡
値とを適正に対応付けることが可能になって特徴抽出や
外観検査の際の精度の向上が期待できる。

【００３７】変換グラフを用いて色差と単色画像の濃淡
値との関係を変更すれば、たとえば色差が０〜１００の
範囲に対しては濃淡値を対応付ける個数を多くすること
によって、カラー画像内で基準色に近い色（色差の小さ
い色）を有する部分については微小な色の相違を見分け
ることを可能とし、基準色から遠い色（色差の大きい
色）については濃淡値をあまり変化させずに均質化する
ことが可能になる。

【００３８】色差と濃淡値との対応付けは、たとえば、
（０〜１００，０）、（１０１〜２００，１）、（２０
１〜３００，２）、……として色差が大きいほど大きい
濃淡値が対応付けられるようにすればよい。また逆に、
（０〜１００，２５５）、（１０１〜２００，２５
４）、（２０１〜３００，２５３）、……のように色差
が大きいほど小さい濃淡値を対応付けてもよい。変換関
係可変手段により色差に濃淡値を対応付けた後には入力
装置９によってカラー画像から単色画像への変換を指定
することにより、ディスプレイ装置１０に単色画像を表
示させることができる。

【００３９】なお、本実施形態も第１の実施の形態と同
様に、表色系についてはとくに限定するものではなく他
の表色系も使用可能である。他の構成および動作は第１
の実施の形態と同様である。

【００４０】また、上述した各実施形態のようなＲ値、
Ｇ値、Ｂ値をそれぞれ格納する表示用画像メモリ４Ｒ，
４Ｇ，４Ｂではなく、色相、彩度、明度をそれぞれ格納
する表示用画像メモリを設け、ディスプレイ装置１０に
カラー画像を表示する際に、色相、彩度、明度の組合せ
をルックアップテーブル５によりＲ値、Ｇ値、Ｂ値に変
換する構成を採用してもよい。

【００４１】上述した各実施形態において色差演算手段
により求めた色差の範囲を分割した区間と濃淡値とを対
応付ける際に用いる技術はそれぞれ単独で用意するだけ
ではなく、複数種類の技術を１つの装置で選択して用い
るようにしてもよい。

【００４２】

【発明の効果】請求項１の発明は、カラー画像を撮像す
る撮像装置と、カラー画像を表示可能なディスプレイ装
置と、撮像装置により撮像されディスプレイ装置に表示
されたカラー画像内から基準色を指定する基準色選択手
段と、撮像装置により撮像されたカラー画像の各画素の
色と基準色選択手段により選択された基準色との色差を
それぞれ求める色差演算手段と、色差演算部により得ら
れる色差の範囲を一定範囲の刻み幅で複数区間に分割し
各区間ごとに濃淡値を割り当てるとともに各区間の刻み
幅を可変に設定する変換係数設定手段と、変換係数設定
手段で割り当てられた色差の各区間ごとの濃淡値を用い
て色差演算手段により得られた各画素の色差を濃淡値に
変換した単色画像を生成してディスプレイ装置に表示さ
せる単色画像生成手段とを備えるものであり、従来は固
定的に設定されていた色差と濃淡値との関係が可変に設
定可能であるから、特徴抽出や外観検査が容易になるよ
うな単色画像が得やすくなり、特徴抽出や外観検査にお
ける高精度化が期待できる。とくに、色差の範囲を一定
範囲の刻み幅で複数区間に分割するとともに各区間の刻
み幅を可変に設定するので、１つの値である刻み幅のみ
の変更によって得られる単色画像を種々に変化させるこ
とが可能になる。

【００４３】請求項２の発明は、カラー画像を撮像する
撮像装置と、カラー画像を表示可能なディスプレイ装置
と、撮像装置により撮像されディスプレイ装置に表示さ
れたカラー画像内から基準色を指定する基準色選択手段
と、撮像装置により撮像されたカラー画像の各画素の色
と基準色選択手段により選択された基準色との色差をそ
れぞれ求める色差演算手段と、色差に関するヒストグラ
ムを生成してディスプレイ装置に表示するヒストグラム
生成手段と、ディスプレイ装置に表示されたヒストグラ
ムに関連付けて色差演算部により得られる色差の範囲を
複数区間に分割し各区間ごとに濃淡値を割り当てるとと
もに各区間ごとの色差の範囲を各別に可変に設定する変
換関係設定手段と、変換関係設定手段で割り当てられた
色差の各区間ごとの濃淡値を用いて色差演算手段により
得られた各画素の色差を濃淡値に変換した単色画像を生
成してディスプレイ装置に表示させる単色画像生成手段
とを備えるものであり、従来は固定的に設定されていた
色差と濃淡値との関係が可変に設定可能であるから、特
徴抽出や外観検査が容易になるような単色画像が得やす
くなり、特徴抽出や外観検査における高精度化が期待で
きる。とくに、ヒストグラムに関連付けて濃淡値に対応
付ける色差の範囲を設定しているから、たとえば、基準
色と同色である画素数の集まりの占める領域が小さいよ
うな場合であれば、当該領域の近傍で多段階の濃淡値が
得られるように色差と濃淡値とを対応付けることが可能
であり、このような対応付けを行えば、単色画像におい
て当該領域の近傍を詳細に表すことが可能になり画像を
細部まで検査することが可能になる。

【００４４】請求項３の発明は、カラー画像を撮像する
撮像装置と、カラー画像を表示可能なディスプレイ装置
と、撮像装置により撮像されディスプレイ装置に表示さ
れたカラー画像内から基準色を指定する基準色選択手段
と、撮像装置により撮像されたカラー画像の各画素の色
と基準色選択手段により選択された基準色との色差をそ
れぞれ求める色差演算手段と、色差から濃淡値への変換
関係を示す変換グラフを生成してディスプレイ装置に表
示する変換グラフ生成手段と、色差演算部により得られ
る色差の範囲を複数区間に分割し各区間ごとに濃淡値を
割り当てるとともに各区間ごとの色差の範囲をディスプ
レイ装置に表示された変換グラフの形状を変更すること
により可変に設定する変換関係可変手段と、変換関係可
変手段で割り当てられた色差の各区間ごとの濃淡値を用
いて色差演算手段により得られた各画素の色差を濃淡値
に変換した単色画像を生成してディスプレイ装置に表示
させる単色画像生成手段とを備えるものであり、従来は
固定的に設定されていた色差と濃淡値との関係が可変に
設定可能であるから、特徴抽出や外観検査が容易になる
ような単色画像が得やすくなり、特徴抽出や外観検査に
おける高精度化が期待できる。とくに、変換グラフの形
状を変更することにより色差と濃淡値とを対応付けるか
ら、色差と濃淡値との関係を数値で入力する場合に比較
すると、視覚によって直感的な対応付けが可能になり、
対応関係の設定が容易になる。その結果、色差と濃淡値
との対応関係を適正に設定することができ、特徴抽出や
外観検査におけるより一層の高精度化が期待できる。

【００４５】請求項４の発明は、請求項１ないし請求項
３の発明において、前記基準色選択手段は、ディスプレ
イ装置の画面に表示された画像内で複数画素を含む領域
を指定可能であって、指定された領域内の各画素の色の
平均値を基準色に用いるものであり、明度や再度が比較
的大きく変化するような領域であっても所望色に近い基
準色を選択することが可能になる。

【００４６】請求項５の発明は、カラー画像を撮像装置
により撮像し、撮像装置により撮像されディスプレイ装
置に表示されたカラー画像内から入力装置を用いて基準
色を指定し、次に撮像装置により撮像されたカラー画像
の各画素の色と指定された基準色との色差をそれぞれ色
差演算手段により求め、さらに色差演算部により得られ
る色差の範囲を一定範囲の刻み幅で複数区間に分割し各
区間ごとに濃淡値を割り当てるとともに各区間の刻み幅
を可変に設定した後、割り当てられた色差の各区間ごと
の濃淡値を用いて色差演算手段により得られた各画素の
色差を濃淡値に変換した単色画像を生成してディスプレ
イ装置に表示させることを特徴としており、従来は固定
的に設定されていた色差と濃淡値との関係が可変に設定
可能であるから、特徴抽出や外観検査が容易になるよう
な単色画像が得やすくなり、特徴抽出や外観検査におけ
る高精度化が期待できる。とくに、色差の範囲を一定範
囲の刻み幅で複数区間に分割するとともに各区間の刻み
幅を可変に設定するので、１つの値である刻み幅のみの
変更によって得られる単色画像を種々に変化させること
が可能になる。

【００４７】請求項６の発明は、カラー画像を撮像装置
により撮像し、撮像装置により撮像されディスプレイ装
置に表示されたカラー画像内から入力装置を用いて基準
色を指定し、次に撮像装置により撮像されたカラー画像
の各画素の色と指定された基準色との色差をそれぞれ色
差演算手段により求め、さらに色差に関するヒストグラ
ムをヒストグラム生成手段により生成してディスプレイ
装置に表示し、ディスプレイ装置に表示されたヒストグ
ラムに関連付けて色差演算部により得られる色差の範囲
を複数区間に分割し各区間ごとに濃淡値を割り当てると
ともに各区間ごとの色差の範囲を各別に設定した後、割
り当てられた色差の各区間ごとの濃淡値を用いて色差演
算手段により得られた各画素の色差を濃淡値に変換した
単色画像を生成してディスプレイ装置に表示させること
を特徴としており、従来は固定的に設定されていた色差
と濃淡値との関係が可変に設定可能であるから、特徴抽
出や外観検査が容易になるような単色画像が得やすくな
り、特徴抽出や外観検査における高精度化が期待でき
る。とくに、ヒストグラムに関連付けて濃淡値に対応付
ける色差の範囲を設定しているから、たとえば、基準色
と同色である画素数の集まりの占める領域が小さいよう
な場合であれば、当該領域の近傍で多段階の濃淡値が得
られるように色差と濃淡値とを対応付けることが可能で
あり、このような対応付けを行えば、単色画像において
当該領域の近傍を詳細に表すことが可能になり画像を細
部まで検査することが可能になる。

【００４８】請求項７の発明は、カラー画像を撮像装置
により撮像し、撮像装置により撮像されディスプレイ装
置に表示されたカラー画像内から入力装置を用いて基準
色を指定し、次に撮像装置により撮像されたカラー画像
の各画素の色と指定された基準色との色差をそれぞれ色
差演算手段により求め、さらに色差から濃淡値への変換
関係を示す変換グラフを生成してディスプレイ装置に表
示し、色差演算部により得られる色差の範囲を複数区間
に分割し各区間ごとに濃淡値を割り当てるとともに各区
間ごとの色差の範囲をディスプレイ装置に表示された変
換グラフの形状を変更することにより可変に設定した
後、割り当てられた色差の各区間ごとの濃淡値を用いて
色差演算手段により得られた各画素の色差を濃淡値に変
換した単色画像を生成してディスプレイ装置に表示させ
ることを特徴としており、従来は固定的に設定されてい
た色差と濃淡値との関係が可変に設定可能であるから、
特徴抽出や外観検査が容易になるような単色画像が得や
すくなり、特徴抽出や外観検査における高精度化が期待
できる。とくに、変換グラフの形状を変更することによ
り色差と濃淡値とを対応付けるから、色差と濃淡値との
関係を数値で入力する場合に比較すると、視覚によって
直感的な対応付けが可能になり、対応関係の設定が容易
になる。その結果、色差と濃淡値との対応関係を適正に
設定することができ、特徴抽出や外観検査におけるより
一層の高精度化が期待できる。

【００４９】請求項８の発明は、請求項５ないし請求項
７の発明において、前記基準色はディスプレイ装置の画
面に表示された画像内で複数画素を含むように指定され
た領域内の各画素の色の平均値を用いることを特徴とし
ており、明度や再度が比較的大きく変化するような領域
であっても所望色に近い基準色を選択することが可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１ないし第３の実施の形態に共通す
るブロック図である。

【図２】同上の動作説明図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態を示す動作説明図で
ある。

【図４】本発明の第３の実施の形態を示す動作説明図で
ある。

【図５】同上の動作説明図である。

【符号の説明】

１ 撮像装置 ２ 入力回路 ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ 画像取込メモリ ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂ 表示用画像メモリ ５ ルックアップテーブル ６ オーバーレイメモリ ７ ＣＰＵ ８ 演算用メモリ ９ 入力装置 １０ ディスプレイ装置 １１ 表示用回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B050 AA03 BA06 BA13 BA19 CA07 DA04 EA08 EA09 EA18 FA02 FA05 FA09 FA13 5B057 AA01 BA02 BA25 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB02 CB08 CB12 CB16 CC02 CE11 CE17 DA04 DA16 DA17 DB02 DB06 DB09 DC25

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カラー画像を撮像する撮像装置と、カラ
   ー画像を表示可能なディスプレイ装置と、撮像装置によ
   り撮像されディスプレイ装置に表示されたカラー画像内
   から基準色を指定する基準色選択手段と、撮像装置によ
   り撮像されたカラー画像の各画素の色と基準色選択手段
   により選択された基準色との色差をそれぞれ求める色差
   演算手段と、色差演算部により得られる色差の範囲を一
   定範囲の刻み幅で複数区間に分割し各区間ごとに濃淡値
   を割り当てるとともに各区間の刻み幅を可変に設定する
   変換係数設定手段と、変換係数設定手段で割り当てられ
   た色差の各区間ごとの濃淡値を用いて色差演算手段によ
   り得られた各画素の色差を濃淡値に変換した単色画像を
   生成してディスプレイ装置に表示させる単色画像生成手
   段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 カラー画像を撮像する撮像装置と、カラ
   ー画像を表示可能なディスプレイ装置と、撮像装置によ
   り撮像されディスプレイ装置に表示されたカラー画像内
   から基準色を指定する基準色選択手段と、撮像装置によ
   り撮像されたカラー画像の各画素の色と基準色選択手段
   により選択された基準色との色差をそれぞれ求める色差
   演算手段と、色差に関するヒストグラムを生成してディ
   スプレイ装置に表示するヒストグラム生成手段と、ディ
   スプレイ装置に表示されたヒストグラムに関連付けて色
   差演算部により得られる色差の範囲を複数区間に分割し
   各区間ごとに濃淡値を割り当てるとともに各区間ごとの
   色差の範囲を各別に可変に設定する変換関係設定手段
   と、変換関係設定手段で割り当てられた色差の各区間ご
   との濃淡値を用いて色差演算手段により得られた各画素
   の色差を濃淡値に変換した単色画像を生成してディスプ
   レイ装置に表示させる単色画像生成手段とを備えること
   を特徴とする画像処理装置。
3. 【請求項３】 カラー画像を撮像する撮像装置と、カラ
   ー画像を表示可能なディスプレイ装置と、撮像装置によ
   り撮像されディスプレイ装置に表示されたカラー画像内
   から基準色を指定する基準色選択手段と、撮像装置によ
   り撮像されたカラー画像の各画素の色と基準色選択手段
   により選択された基準色との色差をそれぞれ求める色差
   演算手段と、色差から濃淡値への変換関係を示す変換グ
   ラフを生成してディスプレイ装置に表示する変換グラフ
   生成手段と、色差演算部により得られる色差の範囲を複
   数区間に分割し各区間ごとに濃淡値を割り当てるととも
   に各区間ごとの色差の範囲をディスプレイ装置に表示さ
   れた変換グラフの形状を変更することにより可変に設定
   する変換関係可変手段と、変換関係可変手段で割り当て
   られた色差の各区間ごとの濃淡値を用いて色差演算手段
   により得られた各画素の色差を濃淡値に変換した単色画
   像を生成してディスプレイ装置に表示させる単色画像生
   成手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
4. 【請求項４】 前記基準色選択手段は、ディスプレイ装
   置の画面に表示された画像内で複数画素を含む領域を指
   定可能であって、指定された領域内の各画素の色の平均
   値を基準色に用いることを特徴とする請求項１ないし請
   求項３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
5. 【請求項５】 カラー画像を撮像装置により撮像し、撮
   像装置により撮像されディスプレイ装置に表示されたカ
   ラー画像内から入力装置を用いて基準色を指定し、次に
   撮像装置により撮像されたカラー画像の各画素の色と指
   定された基準色との色差をそれぞれ色差演算手段により
   求め、さらに色差演算部により得られる色差の範囲を一
   定範囲の刻み幅で複数区間に分割し各区間ごとに濃淡値
   を割り当てるとともに各区間の刻み幅を可変に設定した
   後、割り当てられた色差の各区間ごとの濃淡値を用いて
   色差演算手段により得られた各画素の色差を濃淡値に変
   換した単色画像を生成してディスプレイ装置に表示させ
   ることを特徴とする画像処理方法。
6. 【請求項６】 カラー画像を撮像装置により撮像し、撮
   像装置により撮像されディスプレイ装置に表示されたカ
   ラー画像内から入力装置を用いて基準色を指定し、次に
   撮像装置により撮像されたカラー画像の各画素の色と指
   定された基準色との色差をそれぞれ色差演算手段により
   求め、さらに色差に関するヒストグラムをヒストグラム
   生成手段により生成してディスプレイ装置に表示し、デ
   ィスプレイ装置に表示されたヒストグラムに関連付けて
   色差演算部により得られる色差の範囲を複数区間に分割
   し各区間ごとに濃淡値を割り当てるとともに各区間ごと
   の色差の範囲を各別に設定した後、割り当てられた色差
   の各区間ごとの濃淡値を用いて色差演算手段により得ら
   れた各画素の色差を濃淡値に変換した単色画像を生成し
   てディスプレイ装置に表示させることを特徴とする画像
   処理方法。
7. 【請求項７】 カラー画像を撮像装置により撮像し、撮
   像装置により撮像されディスプレイ装置に表示されたカ
   ラー画像内から入力装置を用いて基準色を指定し、次に
   撮像装置により撮像されたカラー画像の各画素の色と指
   定された基準色との色差をそれぞれ色差演算手段により
   求め、さらに色差から濃淡値への変換関係を示す変換グ
   ラフを生成してディスプレイ装置に表示し、色差演算部
   により得られる色差の範囲を複数区間に分割し各区間ご
   とに濃淡値を割り当てるとともに各区間ごとの色差の範
   囲をディスプレイ装置に表示された変換グラフの形状を
   変更することにより可変に設定した後、割り当てられた
   色差の各区間ごとの濃淡値を用いて色差演算手段により
   得られた各画素の色差を濃淡値に変換した単色画像を生
   成してディスプレイ装置に表示させることを特徴とする
   画像処理方法。
8. 【請求項８】 前記基準色はディスプレイ装置の画面に
   表示された画像内で複数画素を含むように指定された領
   域内の各画素の色の平均値を用いることを特徴とする請
   求項５ないし請求項７のいずれか１項に記載の画像処理
   方法。