JP2004235768A - 画像処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の抽出対象色の領域を誤って抽出するのを防止した画像処理装置を提供する。
【解決手段】色抽出部１２には、複数の抽出対象色に対応してＲ，Ｇ，Ｂの色成分毎に色抽出範囲がそれぞれ設定されており、画像入力部１１から入力される各画素のＲ，Ｇ，Ｂの色信号と色抽出範囲とを比較して、全ての色抽出範囲に含まれる画素を抽出する。ＣＰＵ１０は、複数の抽出対象色に対応して色抽出部１２に設定された色抽出範囲が色空間上で重なっているか否かを判定し、少なくとも２つの抽出対象色に対して設定された色抽出範囲が色空間上で重なっている場合は、色抽出範囲が重なっていることを報知するメッセージをモニタ４に表示させる。
【選択図】 図１
【解決手段】色抽出部１２には、複数の抽出対象色に対応してＲ，Ｇ，Ｂの色成分毎に色抽出範囲がそれぞれ設定されており、画像入力部１１から入力される各画素のＲ，Ｇ，Ｂの色信号と色抽出範囲とを比較して、全ての色抽出範囲に含まれる画素を抽出する。ＣＰＵ１０は、複数の抽出対象色に対応して色抽出部１２に設定された色抽出範囲が色空間上で重なっているか否かを判定し、少なくとも２つの抽出対象色に対して設定された色抽出範囲が色空間上で重なっている場合は、色抽出範囲が重なっていることを報知するメッセージをモニタ４に表示させる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー画像から複数の抽出対象色の領域を同時に抽出する画像処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば工場の製造ラインにおいて製品の画像をカラー撮像手段で撮像し、そのカラー画像を製品の特定部分の色（抽出対象色）と、それ以外の色の部分とに分離することで２値化画像を作成し、その２値化画像を用いて製品の良、不良を判定する画像処理装置が提供されている。また、このような画像処理装置を用いて、１フレームのカラー画像から複数の抽出対象色の領域を同時に抽出する場合には、各抽出対象色の領域を夫々異なった輝度値に変換して濃淡画像を作成し、その濃淡画像を用いて製品の良、不良を判定していた（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平４−３５４０７１号公報（段落番号［００３２］−［００３５］、及び、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した画像処理装置では、カラー画像から抽出対象色の領域を抽出することで２値化画像や濃淡画像を作成しているのであるが、照明の変動や、製品の色の許容範囲内のばらつきを考慮して、抽出対象色にある程度の許容幅を持たせる必要があり、その許容幅に含まれる色を抽出対象色として設定していた。
【０００５】
而して、複数の抽出対象色を同時に抽出するような画像処理装置では、各々の抽出対象色に対してそれぞれ許容幅が設定されることになり、複数の抽出対象色の設定が色空間上で重なった場合は、画像内の同一の領域が異なる抽出対象色の領域として同時に抽出されてしまう。ここで、各抽出対象色の領域を異なる輝度値に変換することで濃淡画像を作成しているのであるが、画像内の同一の領域を異なる抽出対象色の領域として同時に抽出した場合、同一の領域を異なる輝度値で表現することは不可能なため、予め設定された抽出対象色の優先順位にしたがって輝度値を決定し、濃淡画像を作成して検査処理を行っていた。
【０００６】
そのため、本来は優先順位の低い方の抽出対象色に対応した輝度値で表されるべき領域が、優先順位の高い方の抽出対象色に対応した輝度値で誤って表される場合があり、抽出対象色の領域を正確に抽出することができず、製品の形状を正確に認識できなくなるという問題があった。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、複数の抽出対象色の領域を誤って抽出するのを防止した画像処理装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明では、カラー画像から複数の抽出対象色の領域を同時に抽出する画像処理装置において、各画素の色成分を、所望の抽出対象色に対応して個々の色成分毎に設定された色抽出範囲とそれぞれ比較し、全ての色成分が色抽出範囲に含まれる画素を抽出する複数の色抽出手段と、複数の色抽出手段に対してそれぞれ各色成分の色抽出範囲を設定する抽出範囲設定手段と、複数の色抽出手段に設定された色抽出範囲が色空間上で重なっているか否かを判定する重複判定手段と、重複判定手段によって少なくとも２つの色抽出手段の色抽出範囲が色空間上で重なっていると判定されると、色抽出範囲が色空間上で重なっていることを報知する報知手段とを備えて成ることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、重複判定手段によって少なくとも２つの色抽出手段の色抽出範囲が色空間上で重なっていると判定されると、色抽出範囲が重なっている領域を画面上に表示する表示手段と、表示手段の表示を見てユーザが行った変更操作に応じて色抽出範囲の設定を変更する設定変更手段とを備えて成ることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明では、請求項２の発明において、表示手段は、各色成分の値を軸にとり、色抽出範囲が重なっている２つの色抽出手段にそれぞれ設定された色抽出範囲の上限値及び下限値を示すマークを軸の両側にプロットしたグラフを各々の色成分毎に作成して、各色成分毎に作成したグラフを並べて表示することを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明では、請求項３の発明において、表示手段は、２つの色抽出手段に設定された色抽出範囲の重なっている領域を軸上にバー表示することを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明では、請求項３の発明において、表示手段の画面上でユーザがマークを移動させる操作を行うと、設定変更手段が移動後のマークの位置に対応した値を、対応する色抽出範囲の設定値に反映させることを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明では、カラー画像から複数の抽出対象色の領域を同時に抽出する画像処理装置において、各画素の色成分を、所望の抽出対象色に対応して個々の色成分毎に設定された色抽出範囲とそれぞれ比較し、全ての色成分が色抽出範囲に含まれる画素を抽出する複数の色抽出手段と、複数の色抽出手段に対して各色成分の色抽出範囲をそれぞれ設定する抽出範囲設定手段と、複数の色抽出手段に設定された色抽出範囲が色空間上で重なっているか否かを判定する重複判定手段と、重複判定手段によって少なくとも２つの色抽出手段の色抽出範囲が色空間上で重なっていると判定されると、色抽出範囲が重なっている２つの色抽出手段について、色抽出範囲が重なっている領域の中央値を求める重複領域検出手段と、重複領域検出手段の求めた中央値を、上記２つの色抽出手段に設定された色抽出範囲の境界値に設定し直す設定変更手段とを備えて成ることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
本実施形態の画像処理装置は、図１に示すように画像処理部１とカラーＴＶカメラ２とマウス３とモニタ４とで構成される。また、画像処理部１は、ＣＰＵ１０と、画像入力部１１と、色抽出部１２と、検査処理部１３と、表示画像作成部１４と、映像信号作成部１５と、メモリ１６とで構成される。
【００１５】
カラーＴＶカメラ２は検査対象の製品を撮像し、１フレームのカラー画像の画素を走査して、各画素の色信号のＲ，Ｇ，Ｂの色成分（アナログ信号ｒ，ｇ，ｂ）を画像処理部１の画像入力部１１に順番に出力する。
【００１６】
画像入力部１１は例えばＡ／Ｄ変換器などで構成され、カラーＴＶカメラ２から入力された各画素のＲ，Ｇ，Ｂのアナログ信号ｒ，ｇ，ｂを、例えば８ビットのデジタル値の色信号Ｒ［０：７］，Ｇ［０：７］，Ｂ［０：７］にＡ／Ｄ変換して、Ｒ，Ｇ，Ｂのデジタル値の色信号Ｒ［０：７］，Ｇ［０：７］，Ｂ［０：７］を色抽出部１２と、表示画像作成部１４と、メモリ１６とに出力する。
【００１７】
色抽出部１２は、画像入力部１１から入力された各画素の色信号Ｒ［０：７］，Ｇ［０：７］，Ｂ［０：７］をもとに、予め設定された複数（本実施形態では最大８つ）の抽出対象色に一致する画素の集まり（領域）をそれぞれ抽出する。
【００１８】
図２は色抽出部１２の具体構成を示しており、色抽出部１２は０番から７番までの８個の色抽出回路２００ 〜２０７ （色抽出手段）で構成されている。色抽出回路２００ 〜２０７ には、それぞれ異なる検査対象色が設定され、画像入力部１１から入力された各画素の色信号をもとに、検査対象色に一致する画素を抽出する。ここで、各色抽出回路２００ 〜２０７ は同様の構成を有し、同様の動作を行うので、０番の色抽出回路２００ を例にその構成及び動作を説明し、他の色抽出回路２０１ 〜２０７ については説明を省略する。
【００１９】
色抽出回路２００ には、抽出する検査対象色の色成分が予め設定されているが、照明の変動や製品の色の許容範囲内のばらつきを考慮して、検査対象色にある程度の許容幅を持たせてあり、各色成分（Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値）毎に色抽出範囲の上限値と下限値がそれぞれ与えられている。そして、色抽出回路２００ は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分毎に画像入力部１１から入力された各画素のデジタル値の色信号Ｒ［０：７］，Ｇ［０：７］，Ｂ［０：７］と上限値及び下限値との高低を比較する比較器２１，２２，２３と、比較器２１，２２，２３の出力の論理積を出力するＡＮＤゲート２４とを備えている。
【００２０】
ここで、比較器２１にはＲ値の色抽出範囲の上限値Ｒ０＿ｍａｘと下限値Ｒ０＿ｍｉｎが与えられており、画像入力部１１から入力されたデジタル値の色信号Ｒ［０：７］と上限値Ｒ０＿ｍａｘ及び下限値Ｒ０＿ｍｉｎとの高低を比較し、色信号Ｒ［０：７］が上限値Ｒ０＿ｍａｘと下限値Ｒ０＿ｍｉｎの範囲内であれば（Ｒ０＿ｍｉｎ＜Ｒ［０：７］＜Ｒ０＿ｍａｘ）、１ビットのデジタル値の「１」を出力し、範囲外であれば１ビットのデジタル値の「０」を出力する。
【００２１】
比較器２２にはＧ値の色抽出範囲の上限値Ｇ０＿ｍａｘと下限値Ｇ０＿ｍｉｎが与えられており、画像入力部１１から入力されたデジタル値の色信号Ｇ［０：７］と上限値Ｇ０＿ｍａｘ及び下限値Ｇ０＿ｍｉｎとの高低を比較し、色信号Ｇ［０：７］が上限値Ｇ０＿ｍａｘと下限値Ｇ０＿ｍｉｎの範囲内であれば（Ｇ０＿ｍｉｎ＜Ｇ［０：７］＜Ｇ０＿ｍａｘ）、１ビットのデジタル値の「１」を出力し、範囲外であれば１ビットのデジタル値の「０」を出力する。
【００２２】
また比較器２３にはＢ値の色抽出範囲の上限値Ｂ０＿ｍａｘと下限値Ｂ０＿ｍｉｎが与えられており、画像入力部１１から入力されたデジタル値の色信号Ｂ［０：７］と上限値Ｂ０＿ｍａｘ及び下限値Ｂ０＿ｍｉｎとの高低を比較し、色信号Ｂ［０：７］が上限値Ｂ０＿ｍａｘと下限値Ｂ０＿ｍｉｎの範囲内であれば（Ｂ０＿ｍｉｎ＜Ｂ［０：７］＜Ｂ０＿ｍａｘ）、１ビットのデジタル値の「１」を出力し、範囲外であれば１ビットのデジタル値の「０」を出力する。
【００２３】
各比較器２１〜２３の出力信号はＡＮＤゲート２４に入力されており、ＡＮＤゲート２４は各比較器２１，２２，２３の出力の論理積を求めて、１ビットのデジタル値Ｄ［０］を出力する。すなわち、画素の色が検査対象色の許容範囲内であれば（Ｒ，Ｇ，Ｂの全ての色成分が設定された色抽出範囲内にあれば）、比較器２１〜２３の出力が全て「１」になるので、出力Ｄ［０］も「１」になる。一方、画素の色が検査対象色の許容範囲外であれば、何れかの比較器２１〜２３の出力が「０」になるので、出力Ｄ［０］は「０」になる。而して、画像入力部１１から入力された各画素のデジタル値の色信号が２値の画像データに変換されるのである。
【００２４】
以上の動作をまとめると、画像入力部１１から色抽出部１２にＲ，Ｇ，Ｂの色信号Ｒ［０：７］、Ｇ［０：７］、Ｂ［０：７］が入力されると、各色抽出回路２００ 〜２０７ は、画像入力部１１から与えられたＲ，Ｇ，Ｂの色信号Ｒ［０：７］、Ｇ［０：７］、Ｂ［０：７］と、予め設定されたＲ値、Ｇ値、Ｂ値の色抽出範囲の下限値及び上限値とを比較し、下限値と上限値の範囲内であれば「１」、範囲外であれば「０」となる１ビットのデジタル値Ｄ［０］〜Ｄ［７］を同時に出力するので、色抽出部１２から検査処理部１３にデジタル値Ｄ［０］〜Ｄ［７］よりなる８ビットの抽出画像コードＤ［０：７］が出力される。
【００２５】
メモリ１６には画像入力部１１から入力されたデジタル値の色信号Ｒ［０：７］、Ｇ［０：７］、Ｂ［０：７］が保存され、一旦保存したデジタル値の色信号Ｒ［０：７］、Ｇ［０：７］、Ｂ［０：７］を読み出して、表示画像作成部１４に出力することもできる。また、ＣＰＵ１０からも読み書きが可能となっている。
【００２６】
検査処理部１３では、色抽出部１２から画素毎に入力された８ビットの抽出画像コードＤ［０：７］を一旦メモリ１６に保存する。そして、ＣＰＵ１０が、メモリ１６から１フレームの画像中の全ての画素の抽出画像コードＤ［０：７］を順番に読み出し、抽出画像コードＤ［０：７］の各ビット毎にその値が１となる画素数をカウントして、色抽出回路２００ 〜２０７ に設定された抽出対象色の領域の面積を求める。そして、検査処理部１３では、ＣＰＵ１０が求めた各抽出対象色の領域の面積が所定の範囲内にあるか否かを判定することで、検査対象物の良、不良を判定している。
【００２７】
表示画像作成部１４には、画像入力部１１又はメモリ１６からデジタル値の色信号Ｒ［０：７］、Ｇ［０：７］、Ｂ［０：７］が入力されるとともに、ＣＰＵ１０から、マウス３の操作に応じて移動するポインタの位置データや、モニタ４に表示してオペレータに見せるためのメッセージや図形などの表示指令データが入力されており、これらの色信号や位置データや表示指令データをもとにモニタ４に表示する画像を作成し、各画素のＲ，Ｇ，Ｂの画像データＲｏｕｔ［０：７］、Ｇｏｕｔ［０：７］、Ｂｏｕｔ［０：７］を映像信号作成部１５に出力する。
【００２８】
映像信号作成部１５では、表示画像作成部１４から入力された画像データＲｏｕｔ［０：７］、Ｇｏｕｔ［０：７］、Ｂｏｕｔ［０：７］をＤ／Ａ変換したり、同期信号を生成するなどして、接続されるモニタ４に応じた映像信号フォーマットに変換して、モニタ４に出力し、モニタ４に画像が表示される。
【００２９】
上述のように構成された画像処理部１の動作を以下に説明する。先ずカラーＴＶカメラ２で検査対象物の製品を撮像すると、カラーＴＶカメラ２から各画素のＲ，Ｇ，Ｂのアナログ信号ｒ，ｇ，ｂが画像処理部１の画像入力部１１に順番に出力される。この時、画像入力部１１は、各画素のＲ，Ｇ，Ｂのアナログ信号ｒ，ｇ，ｂをデジタル値の色信号Ｒ［０：７］、Ｇ［０：７］、Ｂ［０：７］に変換して、色抽出部１２及び表示画像作成部１４に出力するとともに、メモリ１６に記憶させる。この時、表示画像作成部１４では入力された色信号Ｒ［０：７］、Ｇ［０：７］、Ｂ［０：７］をもとに画像データＲｏｕｔ［０：７］、Ｇｏｕｔ［０：７］、Ｂｏｕｔ［０：７］を作成して映像信号作成部１５に出力し、カラーＴＶカメラ２で撮像された画像をモニタ４に表示させるとともに、この画像データＲｏｕｔ［０：７］、Ｇｏｕｔ［０：７］、Ｂｏｕｔ［０：７］をメモリ１６に記憶させる。
【００３０】
次に、画像処理装置のオペレータはモニタ４に映った製品の画像を見ながらマウス３を操作し、製品の画像の中で抽出したい色の部分にポインタを移動させた後、クリック操作を行うと抽出したい色を指定する操作が行われる（処理▲１▼）。なお、抽出対象色を最初に指定する場合は０番の色抽出回路２００ に対して抽出対象色が設定され、抽出対象色を追加する場合は１番〜７番の色抽出回路２０１ 〜２０７ に対して抽出対象色が順番に設定される。
【００３１】
ここで、マウスポインタの大きさを１０画素×１０画素とすると、抽出範囲設定手段たるＣＰＵ１０は、マウスポインタが位置する領域内の全ての画素のＲ値、Ｇ値、Ｂ値をメモリ１６から読み出して、各画素のＲ値、Ｇ値、Ｂ値から各色成分の色抽出範囲（上限値及び下限値）を決定して、色抽出部１２の色抽出回路２００ に与える。例えばＣＰＵ１０は、マウスポインタが位置する領域内の全ての画素のＲ値について平均値（ｍＲ）と分散（σＲ）とを求め、平均値ｍＲに分散σＲを３倍した値を加算した結果（ｍＲ＋３×σＲ）を上限値Ｒ０＿ｍａｘ、平均値ｍＲから分散σＲを３倍した値を減算した結果（ｍＲ−３×σＲ）を下限値Ｒ０＿ｍｉｎとして、色抽出回路２００ に出力する。また、ＣＰＵ１０はＧ値及びＢ値についても同様の処理を行い、上限値Ｇ０＿ｍａｘ，Ｂ０＿ｍａｘ及び下限値Ｇ０＿ｍｉｎ，Ｂ０＿ｍｉｎを決定し、色抽出回路２００ に出力する。
【００３２】
また、オペレータがもう１色の色を抽出したい場合は、上記の処理▲１▼を繰り返し行うことによって、２番目の色抽出回路２０１ に与えるＲ値、Ｇ値、Ｂ値の上限値及び下限値がそれぞれ決定される（処理▲２▼）。
【００３３】
ここで、オペレータが２つ目の色を抽出対象色として設定した場合、重複判定手段たるＣＰＵ１０は処理▲１▼で設定された色抽出範囲と、処理▲２▼で設定された色抽出範囲とが色空間上で重なっているか否かを確認する。つまり、ＣＰＵ１０は、先ずＲ値について色抽出回路２００ に設定された色抽出範囲（Ｒ０＿ｍｉｎ≦Ｒ≦Ｒ０＿ｍａｘ）と、色抽出回路２０１ に設定された色抽出範囲（Ｒ１＿ｍｉｎ≦Ｒ≦Ｒ１＿ｍａｘ）とに重なりがないか、例えばＲ０＿ｍｉｎ＜Ｒ１＿ｍｉｎ＜Ｒ０＿ｍａｘとなっていないかを確認した後、Ｇ値について色抽出回路２００ に設定された色抽出範囲（Ｇ０＿ｍｉｎ≦Ｇ≦Ｇ０＿ｍａｘ）と、色抽出回路２０１ に設定された色抽出範囲（Ｇ１＿ｍｉｎ≦Ｇ≦Ｇ１＿ｍａｘ）とに重なりがないかを確認し、さらにＢ値についても色抽出回路２００ に設定された色抽出範囲（Ｂ０＿ｍｉｎ≦Ｂ≦Ｂ０＿ｍａｘ）と、色抽出回路２０１ に設定された色抽出範囲（Ｇ１＿ｍｉｎ≦Ｂ≦Ｂ１＿ｍａｘ）とに重なりがないかを確認し、Ｒ値，Ｇ値，Ｂ値の色抽出範囲に３つとも重なりがある場合は色抽出範囲がＲＧＢの色空間上で重なっていると判断する（処理▲３▼）。そして、処理▲３▼の判定において２つの色抽出範囲がＲＧＢの色空間上で重なっている場合、報知手段たるＣＰＵ１０は、色抽出範囲が重なっていることを報知するメッセージを表示させる表示指令データを表示画像作成部１４に出力する（処理▲４▼）。この時、表示画像作成部１４は、ＣＰＵ１０から入力された表示指令データをもとに画像データを作成し、この画像データに応じて映像信号作成部１５がモニタ４の画面上にメッセージを表示させており、オペレータに対して色抽出範囲が重ならないように色抽出範囲を再設定することを促している。また、オペレータに対して、モニタ４に表示されたメッセージから複数の抽出対象色の色抽出範囲が重なっていることを知らしめることができ、複数の抽出対象色の領域を誤って抽出する可能性がある状態で、画像処理装置が稼動するのを回避できる。
【００３４】
またＣＰＵ１０では、色抽出範囲の重なりを報知するメッセージの表示指令データを表示画像作成部１４に出力するとともに、図３に示すような色抽出範囲の重なりをグラフ表示する表示画面の画像データを作成して、表示画像作成部１４に出力している（処理▲５▼）。この表示画面には、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値のそれぞれについて色抽出範囲の設定を表示するグラフｇ１，ｇ２，ｇ３が上下に並べて表示されている。グラフｇ１では横軸にＲ値（０〜２５５）をとり、横軸の上側には色抽出回路２００ の上限値Ｒ０＿ｍａｘ及び下限値Ｒ０＿ｍｉｎに対応する位置に▼を表示するとともに、横軸の下側には色抽出回路２０１ の上限値Ｒ１＿ｍａｘ及び下限値Ｒ１＿ｍｉｎに対応する位置に△を表示してある。そして、横軸上に色抽出回路２００ の色抽出範囲と色抽出回路２０１ の色抽出範囲との重複部位をバー表示している。他のグラフｇ２，ｇ３でもグラフｇ１と同様の表示がなされ、横軸にＧ値、Ｂ値をとって、横軸の上側に色抽出回路２００ のＧ値，Ｂ値の上限値及び下限値が▼で表示され、横軸の下側には色抽出回路２０１ のＧ値，Ｂ値の上限値及び下限値が△で表示されており、さらに色抽出範囲の重複範囲が横軸上にバー表示されている。尚、図３の例では、Ｒ０＿ｍｉｎ＜Ｒ１＿ｍｉｎ＜Ｒ０＿ｍａｘ＜Ｒ１＿ｍａｘ、Ｇ１＿ｍｉｎ＜Ｇ０＿ｍｉｎ＜Ｇ１＿ｍａｘ＜Ｇ０＿ｍａｘ、Ｂ０＿ｍｉｎ＜Ｂ１＿ｍｉｎ＜Ｂ０＿ｍａｘ＜Ｂ１＿ｍａｘのように設定されている。ここに、ＣＰＵ１０、表示画像作成部１４、映像信号作成部１５及びモニタ４などから色抽出範囲が重なっている領域を画面上に表示する表示手段が構成される。
【００３５】
ここで、図３の表示画面を見てオペレータが色抽出範囲の重なりを無くすような操作を行う手順について説明する。オペレータは、図３の表示画面の各グラフｇ１〜ｇ３に表示された上限値及び下限値のマーク▼，△をマウス３でドラッグすることによって移動させることができる。そして、マーク▼，△の位置を移動させると、設定変更手段たるＣＰＵ１０は移動後のマーク▼，△の位置に対応する値を、Ｒ値、Ｇ値又はＢ値の上限値又は下限値に反映させて、対応する色抽出回路２００ ，２０１ に出力するので、モニタ４の表示を見ながら色抽出範囲の設定を容易に変更することができる。
【００３６】
なお、オペレータがさらにもう１色（合計３色）の抽出対象色を設定する場合は、上述の処理▲１▼〜▲５▼を繰り返して実行し、色抽出回路２０２ に３色目の抽出対象色のＲ値、Ｇ値、Ｂ値の抽出範囲が設定される。なお、処理▲３▼において３色の抽出対象色の色抽出範囲が色空間上で重なっているか否かを確認する際には、色抽出回路２０２ と色抽出回路２００ の組と、色抽出回路２０２ と色抽出回路２０１ の組とで、それぞれ色抽出範囲が重なってるか否かを確認する必要がある。
【００３７】
また、４色以上の抽出対象色を設定する場合も上述の処理▲１▼〜▲５▼の繰り返し実行することで、色抽出範囲の設定が可能であるが、抽出対象色の数が増えるにつれて、色空間上で色抽出範囲が重なっているか否かを確認する組み合わせが増えていく。
【００３８】
（実施形態２）
本発明の実施形態２を図１〜図３に基づいて説明する。尚、画像処理装置の基本的な構成は実施形態１と同様であるので、その説明は省略し、以下では本実施形態の特徴である部分について説明する。
【００３９】
上述の実施形態１では複数の色抽出回路２００ …に設定された色抽出範囲がＲＧＢ空間上で重なっている場合、ＣＰＵ１０が色抽出範囲の重なりを報知するメッセージをモニタ４に表示させ、オペレータに対して色抽出範囲の再設定を促しているが、本実施形態では色抽出範囲の再設定をＣＰＵ１０が自動的に行うようにしている。
【００４０】
ここで、２色の抽出対象色を設定した場合に、色抽出回路２００ に設定された色抽出範囲と、色抽出回路２０１ に設定された色抽出範囲とがＲＧＢ空間上で重なっている場合を例に色抽出範囲の再設定を自動的に行う方法について説明する。
【００４１】
２色の抽出対象色が設定されると、ＣＰＵ１０は、色抽出回路２００ に設定された色抽出範囲と、色抽出回路２０１ に設定された色抽出範囲とが色空間上で重なっているか否かを確認し、両者が重なっている場合は重なっている領域の中央値を求める。例えば図３の例のように、Ｒ０＿ｍｉｎ＜Ｒ１＿ｍｉｎ＜Ｒ０＿ｍａｘ＜Ｒ１＿ｍａｘ、Ｇ１＿ｍｉｎ＜Ｇ０＿ｍｉｎ＜Ｇ１＿ｍａｘ＜Ｇ０＿ｍａｘ、Ｂ０＿ｍｉｎ＜Ｂ１＿ｍｉｎ＜Ｂ０＿ｍａｘ＜Ｂ１＿ｍａｘというように色抽出範囲が重なっている場合、ＲＧＢの色抽出範囲の重複領域はＲ１＿ｍｉｎ＜Ｒ＜Ｒ０＿ｍａｘ、Ｇ０＿ｍｉｎ＜Ｇ＜Ｇ１＿ｍａｘ、＜Ｂ１＿ｍｉｎ＜Ｂ＜Ｂ０＿ｍａｘであるので、重複領域検出手段たるＣＰＵ１０は重複領域の中央値を以下の式から求める。すなわち、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値の重複領域の中央値をそれぞれＲｃ、Ｇｃ、Ｂｃとすると、Ｒｃ＝（Ｒ１＿ｍｉｎ＋Ｒ０＿ｍａｘ）／２、Ｇｃ＝（Ｇ０＿ｍｉｎ＋Ｇ１＿ｍａｘ）／２、Ｂｃ＝（Ｂ１＿ｍｉｎ＋Ｂ０＿ｍａｘ）／２となる。
【００４２】
そして、上述のようにしてＲ値、Ｇ値、Ｂ値の重複領域の中央値Ｒｃ、Ｇｃ、Ｂｃを求めると、設定変更手段たるＣＰＵ１０は、各色成分の重複領域の中央値Ｒｃ、Ｇｃ、Ｂｃを、各色成分の色抽出範囲の境界値に設定し直しており、色抽出回路２００ ，２０１ の色抽出範囲が図３のように重複している場合は、色抽出回路２００ のＲ値の上限値Ｒ０＿ｍａｘと色抽出回路２０１ のＲ値の下限値Ｒ１＿ｍｉｎとを共にＲｃに再設定し、色抽出回路２００ のＧ値の下限値Ｇ０＿ｍｉｎと色抽出回路２０１ のＧ値の上限値Ｒ１＿ｍａｘとを共にＧｃに再設定し、色抽出回路２００ のＢ値の上限値Ｂ０＿ｍａｘと色抽出回路２０１ のＢ値の下限値Ｂ１＿ｍｉｎとを共にＢｃに再設定しており、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値の上限値及び下限値を再設定することで、色抽出範囲の重複領域を無くしている。
【００４３】
このように、本実施形態では複数色の抽出対象色が設定されると、ＣＰＵ１０が、色抽出回路２００ に設定された色抽出範囲と、色抽出回路２０１ に設定された色抽出範囲とが色空間上で重なっているか否かを確認し、両者が重なっている場合は色成分毎に色抽出範囲の重複領域の中央値を自動的に求めて、重複領域の中央値を色抽出範囲の境界値に設定し直しているので、各々の色抽出回路２００ …に設定された色抽出範囲の色空間上での重なりを無くして、複数の抽出対象色の領域が誤って抽出されるのを防止でき、さらにＣＰＵ１０の求めた重複領域の中央値を色抽出範囲の境界値に設定し直しているので、ユーザが手動で色抽出範囲の設定値を変更する手間を無くすことができる。
【００４４】
【発明の効果】
上述のように、請求項１の発明は、カラー画像から複数の抽出対象色の領域を同時に抽出する画像処理装置において、各画素の色成分を、所望の抽出対象色に対応して個々の色成分毎に設定された色抽出範囲とそれぞれ比較し、全ての色成分が色抽出範囲に含まれる画素を抽出する複数の色抽出手段と、複数の色抽出手段に対してそれぞれ各色成分の色抽出範囲を設定する抽出範囲設定手段と、複数の色抽出手段に設定された色抽出範囲が色空間上で重なっているか否かを判定する重複判定手段と、重複判定手段によって少なくとも２つの色抽出手段の色抽出範囲が色空間上で重なっていると判定されると、色抽出範囲が色空間上で重なっていることを報知する報知手段とを備えて成ることを特徴とし、重複判定手段は、複数の色抽出手段に対してそれぞれ設定された色抽出範囲が重なっているか否かを判定し、重複判定手段によって色抽出範囲が重なっていると判定されると、報知手段が色抽出範囲の設定が重なっていることを報知するので、色抽出範囲が重なっていることをユーザに知らしめることができ、複数の抽出対象色の領域を誤って抽出する可能性がある状態で、画像処理装置が稼動するのを回避できる。
【００４５】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、重複判定手段によって少なくとも２つの色抽出手段の色抽出範囲が色空間上で重なっていると判定されると、色抽出範囲が重なっている領域を画面上に表示する表示手段と、表示手段の表示を見てユーザが行った変更操作に応じて色抽出範囲の設定を変更する設定変更手段とを備えて成ることを特徴とし、表示手段は、色抽出範囲の重なっている領域を画面上に表示しており、表示手段の表示を見てユーザが変更操作を行うと、その変更操作に応じて設定変更手段が色抽出範囲の設定を変更しているので、複数の抽出対象色の領域が誤って抽出されるのを防止できるという効果がある。
【００４６】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、表示手段は、各色成分の値を軸にとり、色抽出範囲が重なっている２つの色抽出手段にそれぞれ設定された色抽出範囲の上限値及び下限値を示すマークを軸の両側にプロットしたグラフを各々の色成分毎に作成して、各色成分毎に作成したグラフを並べて表示することを特徴とし、２つの色抽出手段にそれぞれ設定された色抽出範囲の上限値及び下限値のマークを軸の両側にプロットしているので、表示手段の表示から色抽出範囲の上限値及び下限値の設定や、重複している範囲を容易に把握できるという効果がある。
【００４７】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、表示手段は、２つの色抽出手段に設定された色抽出範囲の重なっている領域を軸上にバー表示することを特徴とし、色抽出範囲の重なっている領域を容易に把握できるという効果がある。
【００４８】
請求項５の発明は、請求項３の発明において、表示手段の画面上でユーザがマークを移動させる操作を行うと、設定変更手段が移動後のマークの位置に対応した値を、対応する色抽出範囲の設定値に反映させることを特徴とし、グラフの表示を見ながらマークを移動させることで、色抽出範囲の設定を変更することができ、色抽出範囲の設定変更の作業を容易に行えるという効果がある。
【００４９】
請求項６の発明は、カラー画像から複数の抽出対象色の領域を同時に抽出する画像処理装置において、各画素の色成分を、所望の抽出対象色に対応して個々の色成分毎に設定された色抽出範囲とそれぞれ比較し、全ての色成分が色抽出範囲に含まれる画素を抽出する複数の色抽出手段と、複数の色抽出手段に対して各色成分の色抽出範囲をそれぞれ設定する抽出範囲設定手段と、複数の色抽出手段に設定された色抽出範囲が色空間上で重なっているか否かを判定する重複判定手段と、重複判定手段によって少なくとも２つの色抽出手段の色抽出範囲が色空間上で重なっていると判定されると、色抽出範囲が重なっている２つの色抽出手段について、色抽出範囲が重なっている領域の中央値を求める重複領域検出手段と、重複領域検出手段の求めた中央値を、上記２つの色抽出手段に設定された色抽出範囲の境界値に設定し直す設定変更手段とを備えて成ることを特徴とし、重複判定手段は、複数の色抽出手段に対してそれぞれ設定された色抽出範囲が重なっているか否かを判定し、重複判定手段によって色抽出範囲が重なっていると判定されると、重複領域検出手段が重複している領域の中央値を求め、この中央値を２つの色抽出手段に設定された色抽出範囲の境界値に設定し直してるので、各々の色抽出手段に設定された色抽出範囲の色空間上での重なりを無くして、複数の抽出対象色の領域が誤って抽出されるのを防止でき、且つ、重複領域検出手段の求めた重複領域の中央値を色抽出範囲の境界値に設定し直しているので、ユーザが手動で設定値を変更する手間を無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の画像処理装置の全体構成図である。
【図２】同上に用いる色抽出部の具体構成の説明図である。
【図３】同上の色抽出範囲の重なりを表示する表示画面の例図である。
【符号の説明】
４ モニタ
１０ ＣＰＵ
１２ 色抽出部
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー画像から複数の抽出対象色の領域を同時に抽出する画像処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば工場の製造ラインにおいて製品の画像をカラー撮像手段で撮像し、そのカラー画像を製品の特定部分の色（抽出対象色）と、それ以外の色の部分とに分離することで２値化画像を作成し、その２値化画像を用いて製品の良、不良を判定する画像処理装置が提供されている。また、このような画像処理装置を用いて、１フレームのカラー画像から複数の抽出対象色の領域を同時に抽出する場合には、各抽出対象色の領域を夫々異なった輝度値に変換して濃淡画像を作成し、その濃淡画像を用いて製品の良、不良を判定していた（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平４−３５４０７１号公報（段落番号［００３２］−［００３５］、及び、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した画像処理装置では、カラー画像から抽出対象色の領域を抽出することで２値化画像や濃淡画像を作成しているのであるが、照明の変動や、製品の色の許容範囲内のばらつきを考慮して、抽出対象色にある程度の許容幅を持たせる必要があり、その許容幅に含まれる色を抽出対象色として設定していた。
【０００５】
而して、複数の抽出対象色を同時に抽出するような画像処理装置では、各々の抽出対象色に対してそれぞれ許容幅が設定されることになり、複数の抽出対象色の設定が色空間上で重なった場合は、画像内の同一の領域が異なる抽出対象色の領域として同時に抽出されてしまう。ここで、各抽出対象色の領域を異なる輝度値に変換することで濃淡画像を作成しているのであるが、画像内の同一の領域を異なる抽出対象色の領域として同時に抽出した場合、同一の領域を異なる輝度値で表現することは不可能なため、予め設定された抽出対象色の優先順位にしたがって輝度値を決定し、濃淡画像を作成して検査処理を行っていた。
【０００６】
そのため、本来は優先順位の低い方の抽出対象色に対応した輝度値で表されるべき領域が、優先順位の高い方の抽出対象色に対応した輝度値で誤って表される場合があり、抽出対象色の領域を正確に抽出することができず、製品の形状を正確に認識できなくなるという問題があった。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、複数の抽出対象色の領域を誤って抽出するのを防止した画像処理装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明では、カラー画像から複数の抽出対象色の領域を同時に抽出する画像処理装置において、各画素の色成分を、所望の抽出対象色に対応して個々の色成分毎に設定された色抽出範囲とそれぞれ比較し、全ての色成分が色抽出範囲に含まれる画素を抽出する複数の色抽出手段と、複数の色抽出手段に対してそれぞれ各色成分の色抽出範囲を設定する抽出範囲設定手段と、複数の色抽出手段に設定された色抽出範囲が色空間上で重なっているか否かを判定する重複判定手段と、重複判定手段によって少なくとも２つの色抽出手段の色抽出範囲が色空間上で重なっていると判定されると、色抽出範囲が色空間上で重なっていることを報知する報知手段とを備えて成ることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、重複判定手段によって少なくとも２つの色抽出手段の色抽出範囲が色空間上で重なっていると判定されると、色抽出範囲が重なっている領域を画面上に表示する表示手段と、表示手段の表示を見てユーザが行った変更操作に応じて色抽出範囲の設定を変更する設定変更手段とを備えて成ることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明では、請求項２の発明において、表示手段は、各色成分の値を軸にとり、色抽出範囲が重なっている２つの色抽出手段にそれぞれ設定された色抽出範囲の上限値及び下限値を示すマークを軸の両側にプロットしたグラフを各々の色成分毎に作成して、各色成分毎に作成したグラフを並べて表示することを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明では、請求項３の発明において、表示手段は、２つの色抽出手段に設定された色抽出範囲の重なっている領域を軸上にバー表示することを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明では、請求項３の発明において、表示手段の画面上でユーザがマークを移動させる操作を行うと、設定変更手段が移動後のマークの位置に対応した値を、対応する色抽出範囲の設定値に反映させることを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明では、カラー画像から複数の抽出対象色の領域を同時に抽出する画像処理装置において、各画素の色成分を、所望の抽出対象色に対応して個々の色成分毎に設定された色抽出範囲とそれぞれ比較し、全ての色成分が色抽出範囲に含まれる画素を抽出する複数の色抽出手段と、複数の色抽出手段に対して各色成分の色抽出範囲をそれぞれ設定する抽出範囲設定手段と、複数の色抽出手段に設定された色抽出範囲が色空間上で重なっているか否かを判定する重複判定手段と、重複判定手段によって少なくとも２つの色抽出手段の色抽出範囲が色空間上で重なっていると判定されると、色抽出範囲が重なっている２つの色抽出手段について、色抽出範囲が重なっている領域の中央値を求める重複領域検出手段と、重複領域検出手段の求めた中央値を、上記２つの色抽出手段に設定された色抽出範囲の境界値に設定し直す設定変更手段とを備えて成ることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
本実施形態の画像処理装置は、図１に示すように画像処理部１とカラーＴＶカメラ２とマウス３とモニタ４とで構成される。また、画像処理部１は、ＣＰＵ１０と、画像入力部１１と、色抽出部１２と、検査処理部１３と、表示画像作成部１４と、映像信号作成部１５と、メモリ１６とで構成される。
【００１５】
カラーＴＶカメラ２は検査対象の製品を撮像し、１フレームのカラー画像の画素を走査して、各画素の色信号のＲ，Ｇ，Ｂの色成分（アナログ信号ｒ，ｇ，ｂ）を画像処理部１の画像入力部１１に順番に出力する。
【００１６】
画像入力部１１は例えばＡ／Ｄ変換器などで構成され、カラーＴＶカメラ２から入力された各画素のＲ，Ｇ，Ｂのアナログ信号ｒ，ｇ，ｂを、例えば８ビットのデジタル値の色信号Ｒ［０：７］，Ｇ［０：７］，Ｂ［０：７］にＡ／Ｄ変換して、Ｒ，Ｇ，Ｂのデジタル値の色信号Ｒ［０：７］，Ｇ［０：７］，Ｂ［０：７］を色抽出部１２と、表示画像作成部１４と、メモリ１６とに出力する。
【００１７】
色抽出部１２は、画像入力部１１から入力された各画素の色信号Ｒ［０：７］，Ｇ［０：７］，Ｂ［０：７］をもとに、予め設定された複数（本実施形態では最大８つ）の抽出対象色に一致する画素の集まり（領域）をそれぞれ抽出する。
【００１８】
図２は色抽出部１２の具体構成を示しており、色抽出部１２は０番から７番までの８個の色抽出回路２００ 〜２０７ （色抽出手段）で構成されている。色抽出回路２００ 〜２０７ には、それぞれ異なる検査対象色が設定され、画像入力部１１から入力された各画素の色信号をもとに、検査対象色に一致する画素を抽出する。ここで、各色抽出回路２００ 〜２０７ は同様の構成を有し、同様の動作を行うので、０番の色抽出回路２００ を例にその構成及び動作を説明し、他の色抽出回路２０１ 〜２０７ については説明を省略する。
【００１９】
色抽出回路２００ には、抽出する検査対象色の色成分が予め設定されているが、照明の変動や製品の色の許容範囲内のばらつきを考慮して、検査対象色にある程度の許容幅を持たせてあり、各色成分（Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値）毎に色抽出範囲の上限値と下限値がそれぞれ与えられている。そして、色抽出回路２００ は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分毎に画像入力部１１から入力された各画素のデジタル値の色信号Ｒ［０：７］，Ｇ［０：７］，Ｂ［０：７］と上限値及び下限値との高低を比較する比較器２１，２２，２３と、比較器２１，２２，２３の出力の論理積を出力するＡＮＤゲート２４とを備えている。
【００２０】
ここで、比較器２１にはＲ値の色抽出範囲の上限値Ｒ０＿ｍａｘと下限値Ｒ０＿ｍｉｎが与えられており、画像入力部１１から入力されたデジタル値の色信号Ｒ［０：７］と上限値Ｒ０＿ｍａｘ及び下限値Ｒ０＿ｍｉｎとの高低を比較し、色信号Ｒ［０：７］が上限値Ｒ０＿ｍａｘと下限値Ｒ０＿ｍｉｎの範囲内であれば（Ｒ０＿ｍｉｎ＜Ｒ［０：７］＜Ｒ０＿ｍａｘ）、１ビットのデジタル値の「１」を出力し、範囲外であれば１ビットのデジタル値の「０」を出力する。
【００２１】
比較器２２にはＧ値の色抽出範囲の上限値Ｇ０＿ｍａｘと下限値Ｇ０＿ｍｉｎが与えられており、画像入力部１１から入力されたデジタル値の色信号Ｇ［０：７］と上限値Ｇ０＿ｍａｘ及び下限値Ｇ０＿ｍｉｎとの高低を比較し、色信号Ｇ［０：７］が上限値Ｇ０＿ｍａｘと下限値Ｇ０＿ｍｉｎの範囲内であれば（Ｇ０＿ｍｉｎ＜Ｇ［０：７］＜Ｇ０＿ｍａｘ）、１ビットのデジタル値の「１」を出力し、範囲外であれば１ビットのデジタル値の「０」を出力する。
【００２２】
また比較器２３にはＢ値の色抽出範囲の上限値Ｂ０＿ｍａｘと下限値Ｂ０＿ｍｉｎが与えられており、画像入力部１１から入力されたデジタル値の色信号Ｂ［０：７］と上限値Ｂ０＿ｍａｘ及び下限値Ｂ０＿ｍｉｎとの高低を比較し、色信号Ｂ［０：７］が上限値Ｂ０＿ｍａｘと下限値Ｂ０＿ｍｉｎの範囲内であれば（Ｂ０＿ｍｉｎ＜Ｂ［０：７］＜Ｂ０＿ｍａｘ）、１ビットのデジタル値の「１」を出力し、範囲外であれば１ビットのデジタル値の「０」を出力する。
【００２３】
各比較器２１〜２３の出力信号はＡＮＤゲート２４に入力されており、ＡＮＤゲート２４は各比較器２１，２２，２３の出力の論理積を求めて、１ビットのデジタル値Ｄ［０］を出力する。すなわち、画素の色が検査対象色の許容範囲内であれば（Ｒ，Ｇ，Ｂの全ての色成分が設定された色抽出範囲内にあれば）、比較器２１〜２３の出力が全て「１」になるので、出力Ｄ［０］も「１」になる。一方、画素の色が検査対象色の許容範囲外であれば、何れかの比較器２１〜２３の出力が「０」になるので、出力Ｄ［０］は「０」になる。而して、画像入力部１１から入力された各画素のデジタル値の色信号が２値の画像データに変換されるのである。
【００２４】
以上の動作をまとめると、画像入力部１１から色抽出部１２にＲ，Ｇ，Ｂの色信号Ｒ［０：７］、Ｇ［０：７］、Ｂ［０：７］が入力されると、各色抽出回路２００ 〜２０７ は、画像入力部１１から与えられたＲ，Ｇ，Ｂの色信号Ｒ［０：７］、Ｇ［０：７］、Ｂ［０：７］と、予め設定されたＲ値、Ｇ値、Ｂ値の色抽出範囲の下限値及び上限値とを比較し、下限値と上限値の範囲内であれば「１」、範囲外であれば「０」となる１ビットのデジタル値Ｄ［０］〜Ｄ［７］を同時に出力するので、色抽出部１２から検査処理部１３にデジタル値Ｄ［０］〜Ｄ［７］よりなる８ビットの抽出画像コードＤ［０：７］が出力される。
【００２５】
メモリ１６には画像入力部１１から入力されたデジタル値の色信号Ｒ［０：７］、Ｇ［０：７］、Ｂ［０：７］が保存され、一旦保存したデジタル値の色信号Ｒ［０：７］、Ｇ［０：７］、Ｂ［０：７］を読み出して、表示画像作成部１４に出力することもできる。また、ＣＰＵ１０からも読み書きが可能となっている。
【００２６】
検査処理部１３では、色抽出部１２から画素毎に入力された８ビットの抽出画像コードＤ［０：７］を一旦メモリ１６に保存する。そして、ＣＰＵ１０が、メモリ１６から１フレームの画像中の全ての画素の抽出画像コードＤ［０：７］を順番に読み出し、抽出画像コードＤ［０：７］の各ビット毎にその値が１となる画素数をカウントして、色抽出回路２００ 〜２０７ に設定された抽出対象色の領域の面積を求める。そして、検査処理部１３では、ＣＰＵ１０が求めた各抽出対象色の領域の面積が所定の範囲内にあるか否かを判定することで、検査対象物の良、不良を判定している。
【００２７】
表示画像作成部１４には、画像入力部１１又はメモリ１６からデジタル値の色信号Ｒ［０：７］、Ｇ［０：７］、Ｂ［０：７］が入力されるとともに、ＣＰＵ１０から、マウス３の操作に応じて移動するポインタの位置データや、モニタ４に表示してオペレータに見せるためのメッセージや図形などの表示指令データが入力されており、これらの色信号や位置データや表示指令データをもとにモニタ４に表示する画像を作成し、各画素のＲ，Ｇ，Ｂの画像データＲｏｕｔ［０：７］、Ｇｏｕｔ［０：７］、Ｂｏｕｔ［０：７］を映像信号作成部１５に出力する。
【００２８】
映像信号作成部１５では、表示画像作成部１４から入力された画像データＲｏｕｔ［０：７］、Ｇｏｕｔ［０：７］、Ｂｏｕｔ［０：７］をＤ／Ａ変換したり、同期信号を生成するなどして、接続されるモニタ４に応じた映像信号フォーマットに変換して、モニタ４に出力し、モニタ４に画像が表示される。
【００２９】
上述のように構成された画像処理部１の動作を以下に説明する。先ずカラーＴＶカメラ２で検査対象物の製品を撮像すると、カラーＴＶカメラ２から各画素のＲ，Ｇ，Ｂのアナログ信号ｒ，ｇ，ｂが画像処理部１の画像入力部１１に順番に出力される。この時、画像入力部１１は、各画素のＲ，Ｇ，Ｂのアナログ信号ｒ，ｇ，ｂをデジタル値の色信号Ｒ［０：７］、Ｇ［０：７］、Ｂ［０：７］に変換して、色抽出部１２及び表示画像作成部１４に出力するとともに、メモリ１６に記憶させる。この時、表示画像作成部１４では入力された色信号Ｒ［０：７］、Ｇ［０：７］、Ｂ［０：７］をもとに画像データＲｏｕｔ［０：７］、Ｇｏｕｔ［０：７］、Ｂｏｕｔ［０：７］を作成して映像信号作成部１５に出力し、カラーＴＶカメラ２で撮像された画像をモニタ４に表示させるとともに、この画像データＲｏｕｔ［０：７］、Ｇｏｕｔ［０：７］、Ｂｏｕｔ［０：７］をメモリ１６に記憶させる。
【００３０】
次に、画像処理装置のオペレータはモニタ４に映った製品の画像を見ながらマウス３を操作し、製品の画像の中で抽出したい色の部分にポインタを移動させた後、クリック操作を行うと抽出したい色を指定する操作が行われる（処理▲１▼）。なお、抽出対象色を最初に指定する場合は０番の色抽出回路２００ に対して抽出対象色が設定され、抽出対象色を追加する場合は１番〜７番の色抽出回路２０１ 〜２０７ に対して抽出対象色が順番に設定される。
【００３１】
ここで、マウスポインタの大きさを１０画素×１０画素とすると、抽出範囲設定手段たるＣＰＵ１０は、マウスポインタが位置する領域内の全ての画素のＲ値、Ｇ値、Ｂ値をメモリ１６から読み出して、各画素のＲ値、Ｇ値、Ｂ値から各色成分の色抽出範囲（上限値及び下限値）を決定して、色抽出部１２の色抽出回路２００ に与える。例えばＣＰＵ１０は、マウスポインタが位置する領域内の全ての画素のＲ値について平均値（ｍＲ）と分散（σＲ）とを求め、平均値ｍＲに分散σＲを３倍した値を加算した結果（ｍＲ＋３×σＲ）を上限値Ｒ０＿ｍａｘ、平均値ｍＲから分散σＲを３倍した値を減算した結果（ｍＲ−３×σＲ）を下限値Ｒ０＿ｍｉｎとして、色抽出回路２００ に出力する。また、ＣＰＵ１０はＧ値及びＢ値についても同様の処理を行い、上限値Ｇ０＿ｍａｘ，Ｂ０＿ｍａｘ及び下限値Ｇ０＿ｍｉｎ，Ｂ０＿ｍｉｎを決定し、色抽出回路２００ に出力する。
【００３２】
また、オペレータがもう１色の色を抽出したい場合は、上記の処理▲１▼を繰り返し行うことによって、２番目の色抽出回路２０１ に与えるＲ値、Ｇ値、Ｂ値の上限値及び下限値がそれぞれ決定される（処理▲２▼）。
【００３３】
ここで、オペレータが２つ目の色を抽出対象色として設定した場合、重複判定手段たるＣＰＵ１０は処理▲１▼で設定された色抽出範囲と、処理▲２▼で設定された色抽出範囲とが色空間上で重なっているか否かを確認する。つまり、ＣＰＵ１０は、先ずＲ値について色抽出回路２００ に設定された色抽出範囲（Ｒ０＿ｍｉｎ≦Ｒ≦Ｒ０＿ｍａｘ）と、色抽出回路２０１ に設定された色抽出範囲（Ｒ１＿ｍｉｎ≦Ｒ≦Ｒ１＿ｍａｘ）とに重なりがないか、例えばＲ０＿ｍｉｎ＜Ｒ１＿ｍｉｎ＜Ｒ０＿ｍａｘとなっていないかを確認した後、Ｇ値について色抽出回路２００ に設定された色抽出範囲（Ｇ０＿ｍｉｎ≦Ｇ≦Ｇ０＿ｍａｘ）と、色抽出回路２０１ に設定された色抽出範囲（Ｇ１＿ｍｉｎ≦Ｇ≦Ｇ１＿ｍａｘ）とに重なりがないかを確認し、さらにＢ値についても色抽出回路２００ に設定された色抽出範囲（Ｂ０＿ｍｉｎ≦Ｂ≦Ｂ０＿ｍａｘ）と、色抽出回路２０１ に設定された色抽出範囲（Ｇ１＿ｍｉｎ≦Ｂ≦Ｂ１＿ｍａｘ）とに重なりがないかを確認し、Ｒ値，Ｇ値，Ｂ値の色抽出範囲に３つとも重なりがある場合は色抽出範囲がＲＧＢの色空間上で重なっていると判断する（処理▲３▼）。そして、処理▲３▼の判定において２つの色抽出範囲がＲＧＢの色空間上で重なっている場合、報知手段たるＣＰＵ１０は、色抽出範囲が重なっていることを報知するメッセージを表示させる表示指令データを表示画像作成部１４に出力する（処理▲４▼）。この時、表示画像作成部１４は、ＣＰＵ１０から入力された表示指令データをもとに画像データを作成し、この画像データに応じて映像信号作成部１５がモニタ４の画面上にメッセージを表示させており、オペレータに対して色抽出範囲が重ならないように色抽出範囲を再設定することを促している。また、オペレータに対して、モニタ４に表示されたメッセージから複数の抽出対象色の色抽出範囲が重なっていることを知らしめることができ、複数の抽出対象色の領域を誤って抽出する可能性がある状態で、画像処理装置が稼動するのを回避できる。
【００３４】
またＣＰＵ１０では、色抽出範囲の重なりを報知するメッセージの表示指令データを表示画像作成部１４に出力するとともに、図３に示すような色抽出範囲の重なりをグラフ表示する表示画面の画像データを作成して、表示画像作成部１４に出力している（処理▲５▼）。この表示画面には、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値のそれぞれについて色抽出範囲の設定を表示するグラフｇ１，ｇ２，ｇ３が上下に並べて表示されている。グラフｇ１では横軸にＲ値（０〜２５５）をとり、横軸の上側には色抽出回路２００ の上限値Ｒ０＿ｍａｘ及び下限値Ｒ０＿ｍｉｎに対応する位置に▼を表示するとともに、横軸の下側には色抽出回路２０１ の上限値Ｒ１＿ｍａｘ及び下限値Ｒ１＿ｍｉｎに対応する位置に△を表示してある。そして、横軸上に色抽出回路２００ の色抽出範囲と色抽出回路２０１ の色抽出範囲との重複部位をバー表示している。他のグラフｇ２，ｇ３でもグラフｇ１と同様の表示がなされ、横軸にＧ値、Ｂ値をとって、横軸の上側に色抽出回路２００ のＧ値，Ｂ値の上限値及び下限値が▼で表示され、横軸の下側には色抽出回路２０１ のＧ値，Ｂ値の上限値及び下限値が△で表示されており、さらに色抽出範囲の重複範囲が横軸上にバー表示されている。尚、図３の例では、Ｒ０＿ｍｉｎ＜Ｒ１＿ｍｉｎ＜Ｒ０＿ｍａｘ＜Ｒ１＿ｍａｘ、Ｇ１＿ｍｉｎ＜Ｇ０＿ｍｉｎ＜Ｇ１＿ｍａｘ＜Ｇ０＿ｍａｘ、Ｂ０＿ｍｉｎ＜Ｂ１＿ｍｉｎ＜Ｂ０＿ｍａｘ＜Ｂ１＿ｍａｘのように設定されている。ここに、ＣＰＵ１０、表示画像作成部１４、映像信号作成部１５及びモニタ４などから色抽出範囲が重なっている領域を画面上に表示する表示手段が構成される。
【００３５】
ここで、図３の表示画面を見てオペレータが色抽出範囲の重なりを無くすような操作を行う手順について説明する。オペレータは、図３の表示画面の各グラフｇ１〜ｇ３に表示された上限値及び下限値のマーク▼，△をマウス３でドラッグすることによって移動させることができる。そして、マーク▼，△の位置を移動させると、設定変更手段たるＣＰＵ１０は移動後のマーク▼，△の位置に対応する値を、Ｒ値、Ｇ値又はＢ値の上限値又は下限値に反映させて、対応する色抽出回路２００ ，２０１ に出力するので、モニタ４の表示を見ながら色抽出範囲の設定を容易に変更することができる。
【００３６】
なお、オペレータがさらにもう１色（合計３色）の抽出対象色を設定する場合は、上述の処理▲１▼〜▲５▼を繰り返して実行し、色抽出回路２０２ に３色目の抽出対象色のＲ値、Ｇ値、Ｂ値の抽出範囲が設定される。なお、処理▲３▼において３色の抽出対象色の色抽出範囲が色空間上で重なっているか否かを確認する際には、色抽出回路２０２ と色抽出回路２００ の組と、色抽出回路２０２ と色抽出回路２０１ の組とで、それぞれ色抽出範囲が重なってるか否かを確認する必要がある。
【００３７】
また、４色以上の抽出対象色を設定する場合も上述の処理▲１▼〜▲５▼の繰り返し実行することで、色抽出範囲の設定が可能であるが、抽出対象色の数が増えるにつれて、色空間上で色抽出範囲が重なっているか否かを確認する組み合わせが増えていく。
【００３８】
（実施形態２）
本発明の実施形態２を図１〜図３に基づいて説明する。尚、画像処理装置の基本的な構成は実施形態１と同様であるので、その説明は省略し、以下では本実施形態の特徴である部分について説明する。
【００３９】
上述の実施形態１では複数の色抽出回路２００ …に設定された色抽出範囲がＲＧＢ空間上で重なっている場合、ＣＰＵ１０が色抽出範囲の重なりを報知するメッセージをモニタ４に表示させ、オペレータに対して色抽出範囲の再設定を促しているが、本実施形態では色抽出範囲の再設定をＣＰＵ１０が自動的に行うようにしている。
【００４０】
ここで、２色の抽出対象色を設定した場合に、色抽出回路２００ に設定された色抽出範囲と、色抽出回路２０１ に設定された色抽出範囲とがＲＧＢ空間上で重なっている場合を例に色抽出範囲の再設定を自動的に行う方法について説明する。
【００４１】
２色の抽出対象色が設定されると、ＣＰＵ１０は、色抽出回路２００ に設定された色抽出範囲と、色抽出回路２０１ に設定された色抽出範囲とが色空間上で重なっているか否かを確認し、両者が重なっている場合は重なっている領域の中央値を求める。例えば図３の例のように、Ｒ０＿ｍｉｎ＜Ｒ１＿ｍｉｎ＜Ｒ０＿ｍａｘ＜Ｒ１＿ｍａｘ、Ｇ１＿ｍｉｎ＜Ｇ０＿ｍｉｎ＜Ｇ１＿ｍａｘ＜Ｇ０＿ｍａｘ、Ｂ０＿ｍｉｎ＜Ｂ１＿ｍｉｎ＜Ｂ０＿ｍａｘ＜Ｂ１＿ｍａｘというように色抽出範囲が重なっている場合、ＲＧＢの色抽出範囲の重複領域はＲ１＿ｍｉｎ＜Ｒ＜Ｒ０＿ｍａｘ、Ｇ０＿ｍｉｎ＜Ｇ＜Ｇ１＿ｍａｘ、＜Ｂ１＿ｍｉｎ＜Ｂ＜Ｂ０＿ｍａｘであるので、重複領域検出手段たるＣＰＵ１０は重複領域の中央値を以下の式から求める。すなわち、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値の重複領域の中央値をそれぞれＲｃ、Ｇｃ、Ｂｃとすると、Ｒｃ＝（Ｒ１＿ｍｉｎ＋Ｒ０＿ｍａｘ）／２、Ｇｃ＝（Ｇ０＿ｍｉｎ＋Ｇ１＿ｍａｘ）／２、Ｂｃ＝（Ｂ１＿ｍｉｎ＋Ｂ０＿ｍａｘ）／２となる。
【００４２】
そして、上述のようにしてＲ値、Ｇ値、Ｂ値の重複領域の中央値Ｒｃ、Ｇｃ、Ｂｃを求めると、設定変更手段たるＣＰＵ１０は、各色成分の重複領域の中央値Ｒｃ、Ｇｃ、Ｂｃを、各色成分の色抽出範囲の境界値に設定し直しており、色抽出回路２００ ，２０１ の色抽出範囲が図３のように重複している場合は、色抽出回路２００ のＲ値の上限値Ｒ０＿ｍａｘと色抽出回路２０１ のＲ値の下限値Ｒ１＿ｍｉｎとを共にＲｃに再設定し、色抽出回路２００ のＧ値の下限値Ｇ０＿ｍｉｎと色抽出回路２０１ のＧ値の上限値Ｒ１＿ｍａｘとを共にＧｃに再設定し、色抽出回路２００ のＢ値の上限値Ｂ０＿ｍａｘと色抽出回路２０１ のＢ値の下限値Ｂ１＿ｍｉｎとを共にＢｃに再設定しており、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値の上限値及び下限値を再設定することで、色抽出範囲の重複領域を無くしている。
【００４３】
このように、本実施形態では複数色の抽出対象色が設定されると、ＣＰＵ１０が、色抽出回路２００ に設定された色抽出範囲と、色抽出回路２０１ に設定された色抽出範囲とが色空間上で重なっているか否かを確認し、両者が重なっている場合は色成分毎に色抽出範囲の重複領域の中央値を自動的に求めて、重複領域の中央値を色抽出範囲の境界値に設定し直しているので、各々の色抽出回路２００ …に設定された色抽出範囲の色空間上での重なりを無くして、複数の抽出対象色の領域が誤って抽出されるのを防止でき、さらにＣＰＵ１０の求めた重複領域の中央値を色抽出範囲の境界値に設定し直しているので、ユーザが手動で色抽出範囲の設定値を変更する手間を無くすことができる。
【００４４】
【発明の効果】
上述のように、請求項１の発明は、カラー画像から複数の抽出対象色の領域を同時に抽出する画像処理装置において、各画素の色成分を、所望の抽出対象色に対応して個々の色成分毎に設定された色抽出範囲とそれぞれ比較し、全ての色成分が色抽出範囲に含まれる画素を抽出する複数の色抽出手段と、複数の色抽出手段に対してそれぞれ各色成分の色抽出範囲を設定する抽出範囲設定手段と、複数の色抽出手段に設定された色抽出範囲が色空間上で重なっているか否かを判定する重複判定手段と、重複判定手段によって少なくとも２つの色抽出手段の色抽出範囲が色空間上で重なっていると判定されると、色抽出範囲が色空間上で重なっていることを報知する報知手段とを備えて成ることを特徴とし、重複判定手段は、複数の色抽出手段に対してそれぞれ設定された色抽出範囲が重なっているか否かを判定し、重複判定手段によって色抽出範囲が重なっていると判定されると、報知手段が色抽出範囲の設定が重なっていることを報知するので、色抽出範囲が重なっていることをユーザに知らしめることができ、複数の抽出対象色の領域を誤って抽出する可能性がある状態で、画像処理装置が稼動するのを回避できる。
【００４５】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、重複判定手段によって少なくとも２つの色抽出手段の色抽出範囲が色空間上で重なっていると判定されると、色抽出範囲が重なっている領域を画面上に表示する表示手段と、表示手段の表示を見てユーザが行った変更操作に応じて色抽出範囲の設定を変更する設定変更手段とを備えて成ることを特徴とし、表示手段は、色抽出範囲の重なっている領域を画面上に表示しており、表示手段の表示を見てユーザが変更操作を行うと、その変更操作に応じて設定変更手段が色抽出範囲の設定を変更しているので、複数の抽出対象色の領域が誤って抽出されるのを防止できるという効果がある。
【００４６】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、表示手段は、各色成分の値を軸にとり、色抽出範囲が重なっている２つの色抽出手段にそれぞれ設定された色抽出範囲の上限値及び下限値を示すマークを軸の両側にプロットしたグラフを各々の色成分毎に作成して、各色成分毎に作成したグラフを並べて表示することを特徴とし、２つの色抽出手段にそれぞれ設定された色抽出範囲の上限値及び下限値のマークを軸の両側にプロットしているので、表示手段の表示から色抽出範囲の上限値及び下限値の設定や、重複している範囲を容易に把握できるという効果がある。
【００４７】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、表示手段は、２つの色抽出手段に設定された色抽出範囲の重なっている領域を軸上にバー表示することを特徴とし、色抽出範囲の重なっている領域を容易に把握できるという効果がある。
【００４８】
請求項５の発明は、請求項３の発明において、表示手段の画面上でユーザがマークを移動させる操作を行うと、設定変更手段が移動後のマークの位置に対応した値を、対応する色抽出範囲の設定値に反映させることを特徴とし、グラフの表示を見ながらマークを移動させることで、色抽出範囲の設定を変更することができ、色抽出範囲の設定変更の作業を容易に行えるという効果がある。
【００４９】
請求項６の発明は、カラー画像から複数の抽出対象色の領域を同時に抽出する画像処理装置において、各画素の色成分を、所望の抽出対象色に対応して個々の色成分毎に設定された色抽出範囲とそれぞれ比較し、全ての色成分が色抽出範囲に含まれる画素を抽出する複数の色抽出手段と、複数の色抽出手段に対して各色成分の色抽出範囲をそれぞれ設定する抽出範囲設定手段と、複数の色抽出手段に設定された色抽出範囲が色空間上で重なっているか否かを判定する重複判定手段と、重複判定手段によって少なくとも２つの色抽出手段の色抽出範囲が色空間上で重なっていると判定されると、色抽出範囲が重なっている２つの色抽出手段について、色抽出範囲が重なっている領域の中央値を求める重複領域検出手段と、重複領域検出手段の求めた中央値を、上記２つの色抽出手段に設定された色抽出範囲の境界値に設定し直す設定変更手段とを備えて成ることを特徴とし、重複判定手段は、複数の色抽出手段に対してそれぞれ設定された色抽出範囲が重なっているか否かを判定し、重複判定手段によって色抽出範囲が重なっていると判定されると、重複領域検出手段が重複している領域の中央値を求め、この中央値を２つの色抽出手段に設定された色抽出範囲の境界値に設定し直してるので、各々の色抽出手段に設定された色抽出範囲の色空間上での重なりを無くして、複数の抽出対象色の領域が誤って抽出されるのを防止でき、且つ、重複領域検出手段の求めた重複領域の中央値を色抽出範囲の境界値に設定し直しているので、ユーザが手動で設定値を変更する手間を無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の画像処理装置の全体構成図である。
【図２】同上に用いる色抽出部の具体構成の説明図である。
【図３】同上の色抽出範囲の重なりを表示する表示画面の例図である。
【符号の説明】
４ モニタ
１０ ＣＰＵ
１２ 色抽出部
Claims (6)
- カラー画像から複数の抽出対象色の領域を同時に抽出する画像処理装置において、各画素の色成分を、所望の抽出対象色に対応して個々の色成分毎に設定された色抽出範囲とそれぞれ比較し、全ての色成分が色抽出範囲に含まれる画素を抽出する複数の色抽出手段と、複数の色抽出手段に対してそれぞれ各色成分の色抽出範囲を設定する抽出範囲設定手段と、複数の色抽出手段に設定された色抽出範囲が色空間上で重なっているか否かを判定する重複判定手段と、重複判定手段によって少なくとも２つの色抽出手段の色抽出範囲が色空間上で重なっていると判定されると、色抽出範囲が色空間上で重なっていることを報知する報知手段とを備えて成ることを特徴とする画像処理装置。
- 重複判定手段によって少なくとも２つの色抽出手段の色抽出範囲が色空間上で重なっていると判定されると、色抽出範囲が重なっている領域を画面上に表示する表示手段と、表示手段の表示を見てユーザが行った変更操作に応じて色抽出範囲の設定を変更する設定変更手段とを備えて成ることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
- 表示手段は、各色成分の値を軸にとり、色抽出範囲が重なっている２つの色抽出手段にそれぞれ設定された色抽出範囲の上限値及び下限値を示すマークを軸の両側にプロットしたグラフを各々の色成分毎に作成して、各色成分毎に作成したグラフを並べて表示することを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
- 表示手段は、２つの色抽出手段に設定された色抽出範囲の重なっている領域を軸上にバー表示することを特徴とする請求項３記載の画像処理装置。
- 表示手段の画面上でユーザがマークを移動させる操作を行うと、設定変更手段が移動後のマークの位置に対応した値を、対応する色抽出範囲の設定値に反映させることを特徴とする請求項３記載の画像処理装置。
- カラー画像から複数の抽出対象色の領域を同時に抽出する画像処理装置において、各画素の色成分を、所望の抽出対象色に対応して個々の色成分毎に設定された色抽出範囲とそれぞれ比較し、全ての色成分が色抽出範囲に含まれる画素を抽出する複数の色抽出手段と、複数の色抽出手段に対して各色成分の色抽出範囲をそれぞれ設定する抽出範囲設定手段と、複数の色抽出手段に設定された色抽出範囲が色空間上で重なっているか否かを判定する重複判定手段と、重複判定手段によって少なくとも２つの色抽出手段の色抽出範囲が色空間上で重なっていると判定されると、色抽出範囲が重なっている２つの色抽出手段について、色抽出範囲が重なっている領域の中央値を求める重複領域検出手段と、重複領域検出手段の求めた中央値を、上記２つの色抽出手段に設定された色抽出範囲の境界値に設定し直す設定変更手段とを備えて成ることを特徴とする画像処理装置。
Priority Applications (1)
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| JP2003019467A JP2004235768A (ja) | 2003-01-28 | 2003-01-28 | 画像処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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| JP2004235768A true JP2004235768A (ja) | 2004-08-19 |
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| JP2003019467A Withdrawn JP2004235768A (ja) | 2003-01-28 | 2003-01-28 | 画像処理装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2003
- 2003-01-28 JP JP2003019467A patent/JP2004235768A/ja not_active Withdrawn
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