JP2021113744A - 撮像システム - Google Patents
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Abstract
Description
(A)前記補正画像データから、n個(nは3以上の整数)の画素ブロックを抽出し、抽出した前記n個の画素ブロックの各々について、画素値の代表値を決定する。
(B)前記n個の画素ブロックの各々について、前記画素値の代表値と、前記n個の画素ブロックに含まれる他の全ての画素ブロックについての前記画素値の代表値との差の程度を示す値の総和を計算する。
(C)前記n個の画素ブロックのうち、前記差の程度を示す値の総和が小さいものから順に選択されたm個(mは2以上n未満の整数)の画素ブロックにおける前記画素値の代表値に基づく1つの色を示す値を決定し、前記値に基づいて前記識別データを生成する。
(B1)前記n個の画素ブロックの各々について、前記複数の波長域のそれぞれについての画素値の代表値を、前記複数の波長域にそれぞれ対応する複数の色によって構成される第1の色空間とは異なる第2の色空間における複数の値に変換する。
(B2)前記n個の画素ブロックの各々について、前記複数の値が示す前記第2の色空間上での点と、前記n個の画素ブロックに含まれる他の全ての画素ブロックについての前記複数の値が示す前記第2の色空間上での点との距離の総和を、前記差の程度を示す値の総和として計算する。
・前記第1の光源に前記第1の波長域の光を出射させ、前記撮像装置に、前記対象物および前記カラー基準部材によって反射された前記第1の波長域の光に基づく第1の画像データを生成させる。
・前記第2の光源に前記第2の波長域の光を出射させ、前記撮像装置に、前記対象物および前記カラー基準部材によって反射された前記第2の波長域の光に基づく第2の画像データを生成させる。
・前記第3の光源に前記第3の波長域の光を出射させ、前記撮像装置に、前記対象物および前記カラー基準部材によって反射された前記第3の波長域の光に基づく第3の画像データを生成させる。
・前記第1の画像データ、前記第2の画像データ、および前記第3の画像データに基づいて、前記識別データを生成して出力する。
(a)前記第1の画像データにおける前記対象物に相当する領域のデータが示す画像から、n個(nは3以上の整数)の画素ブロックを抽出し、抽出した前記n個の画素ブロックの各々について、前記第1の波長域の画素値の代表値を決定し、n個の前記代表値を示すデータを前記第1の色データとして生成する。
(b)前記第2の画像データにおける前記対象物に相当する領域のデータが示す画像から、前記n個の画素ブロックに対応する位置にあるn個の画素ブロックを抽出し、抽出した前記n個の画素ブロックの各々について、前記第2の波長域の画素値の代表値を決定し、n個の前記代表値を示すデータを前記第2の色データとして生成する。
(c)前記第3の画像データにおける前記対象物に相当する領域のデータが示す画像から、前記n個の画素ブロックに対応する位置にあるn個の画素ブロックを抽出し、抽出した前記n個の画素ブロックの各々について、前記第3の波長域の画素値の代表値を決定し、n個の前記代表値を示すデータを前記第3の色データとして生成する。
(d)補正後の前記第1から第3の色データに基づいて、前記n個の画素ブロックの各々について、前記第1から第3の波長域のそれぞれの画素値の代表値を、前記第1から第3の波長域によって規定される第1の色空間とは異なる第2の色空間における3つの値に変換する。
(e)前記n個の画素ブロックの各々について、前記3つの値が示す前記第2の色空間上での点と、前記n個の画素ブロックに含まれる他の全ての画素ブロックについての前記3つの値が示す前記第2の色空間上での点との距離の総和を計算する。
(f)前記n個の画素ブロックのうち、前記距離の総和が小さいものから順に選択されたm個(mは2以上n未満の整数)の画素ブロックにおける前記3つの値のそれぞれの代表値を計算する。
(g)前記3つの値のそれぞれの前記代表値を、前記識別データとして出力する。
(h)前記m個の画素ブロックにおける前記3つの値のそれぞれの代表値(例えば平均値)が示す前記第2の色空間上での点と、予め記録された前記3つの値のそれぞれの参照値が示す前記第2の色空間上での点との距離を計算する。
(i)前記距離に応じて、前記対象物の色の良否を判定し、判定結果を出力する。
(h’)前記m個の画素ブロックにおける前記3つの値の1つについての前記代表値と、予め記録された前記3つの値の1つについての参照値との差を計算する。
(i’)前記差に応じて、前記対象物の色の良否を判定し、判定結果を出力する。
[1.構成]
図1は、本発明の例示的な実施形態における撮像システム100の構成を模式的に示す図である。撮像システム100は、対象物230の色を識別し、識別結果を出力する。対象物230は、例えば、地紋や折り目などがある布地、紙(特に繊維が大きいもの)、絨毯、壁、またはムラのある手塗りの塗料もしくはインクなどの、表面の色が均一ではない物である。なお、対象物230は、色が均一ではない物に限定されず、任意の物が対象物230になり得る。対象物230は、例えば手作業または製造ラインによって量産される製品であり得る。その場合、製品ごとに色のばらつきが生じ得る。このため、生産された対象物230ごとに、撮像システム100を用いた色識別処理が実行され、色の良否の判定が行われる。以下の説明では、一例として、対象物230が地紋や折り目などがある布地であるものとする。
図6は、本実施形態の撮像システム100によって実行される処理の概要を示すフローチャートである。本実施形態においては、対象物230の色の良否を判定する処理の事前準備として、対象物230の色の登録処理が行われる(ステップS10)。この登録処理では、処理装置110は、後述する処理により、対象物230の色を示す数値を決定し、当該数値を参照値としてメモリ114などの記録媒体に記録する。登録処理が完了した後、色が登録された対象物230と同じ種類の対象物230の色判定処理(ステップS20)が行われる。各処理の具体例を説明する。
図7は、ステップS10における色登録処理の流れを示すフローチャートである。撮像システム100は、ステップS110からS160の動作を実行することにより、対象物230の色を示す識別データ(参照値)を登録する。
(1)RGB画像の中から、n個(例えば100個)の点を選択する。図10は、RGB画像から選択されるn個の点の例を示している。図10における+印は、選択される点を示している。図10における色の濃い領域230iは、対象物230を示す領域である。n個の点は、図10に示すように縦方向および横方向のそれぞれについて一定の間隔で選択されてもよいし、ランダムに選択されてもよい。図10の例において、n個の点の一部は、対象物を示す領域230iの内部にあり、残りの点は当該領域230iの外部にある。このように、選択されるn個の点の全てが対象物を示す領域230iの内部にある必要はない。
(2)選択されたn個の点のそれぞれを中心に、その周囲の一定の面積(例えば100画素程度)の画素ブロックを抽出する。図11は、抽出されたn個の画素ブロックの例を示す図である。図11において、□印の領域が画素ブロックを示している。図11に示す例では、n個の画素ブロックのいずれも、他の画素ブロックに重なっていないが、画素ブロック間で重なりが生じていてもよい。また、画素ブロックごとに大きさが異なっていてもよい。
続いて、図6に示すステップS20の色判定処理を説明する。
以上のように、本実施形態によれば、撮像システム100は、照明装置120と、撮像装置140と、処理装置110と、カラー基準部材240と、遮光性の筐体170とを備える。照明装置120は、1つ以上の波長域の光をそれぞれ出射する1つ以上の光源を含む。処理装置110は、照明装置120および撮像装置140を制御し、撮像装置140から出力される信号を処理する。カラー基準部材240は、1つ以上の光源からそれぞれ出射された光を反射し、反射光が撮像装置140に入射するように配置される。筐体170は、開口部を有し、照明装置120、撮像装置140、およびカラー基準部材240を内部に収容する。筐体170における開口部の周囲の部分によって対象物230が押さえられた状態で対象物の撮像が行われる。処理装置110は、1つ以上の光源に光を順次出射させ、1つ以上の光源から光が出射される度に、撮像装置140に、対象物230およびカラー基準部材240によって反射された光に基づく画像データを生成させる。処理装置110は、当該画像データに基づいて、対象物230の色を識別するための識別データを生成して出力する。
次に、上記の実施形態の変形例を説明する。
110 処理装置
111 制御回路
112 信号処理回路
114 メモリ
116 入出力インタフェース
120 照明装置
121 第1の光源
122 第2の光源
123 第3の光源
142 レンズ光学系
170 筐体
172 遮光パッキン
174 開口部
180 ギャップ
220 ディスプレイ
230 対象物
240 カラー基準板
Claims (14)
- 1つ以上の波長域の光をそれぞれ出射する1つ以上の光源を含む照明装置と、
撮像装置と、
前記照明装置および前記撮像装置を制御し、前記撮像装置から出力される信号を処理する処理装置と、
前記1つ以上の光源からそれぞれ出射された光を反射し、反射光が前記撮像装置に入射するように配置されたカラー基準部材と、
開口部を有し、前記照明装置、前記撮像装置、および前記カラー基準部材を内部に収容する遮光性の筐体と、
を備え、
前記筐体における前記開口部の周囲の部分によって対象物が押さえられた状態で前記対象物の撮像が行われ、
前記処理装置は、
前記1つ以上の光源に前記光を順次出射させ、
前記1つ以上の光源から前記光が出射される度に、前記撮像装置に、前記対象物および前記カラー基準部材によって反射された光に基づく画像データを生成させ、
前記画像データに基づいて、前記対象物の色を識別するための識別データを生成して出力する、
撮像システム。 - 前記カラー基準部材は、前記開口部を含む面に対して傾斜した反射面を有する、請求項1に記載の撮像システム。
- 前記開口部に位置し、前記対象物を押さえるための透明板をさらに備え、
前記透明板は、前記撮像装置の側の表面に、光の反射を抑制する凹凸構造を有する、
請求項1または2に記載の撮像システム。 - 前記処理装置は、前記画像データにおける前記対象物に相当する領域のデータを、前記画像データにおける前記カラー基準部材に相当する領域のデータに基づいて補正することによって補正画像データを生成し、前記補正画像データに基づいて、前記識別データを生成する、請求項1から3のいずれかに記載の撮像システム。
- 前記処置装置は、
前記補正画像データから、n個(nは3以上の整数)の画素ブロックを抽出し、
抽出した前記n個の画素ブロックの各々について、画素値の代表値を決定し、
前記n個の画素ブロックの各々について、前記画素値の代表値と、前記n個の画素ブロックに含まれる他の全ての画素ブロックについての前記画素値の代表値との差の程度を示す値の総和を計算し、
前記n個の画素ブロックのうち、前記差の程度を示す値の総和が小さいものから順に選択されたm個(mは2以上n未満の整数)の画素ブロックにおける前記画素値の代表値に基づく1つの色を示す値を決定し、前記値に基づいて前記識別データを生成する、
請求項4に記載の撮像システム。 - 前記1つ以上の光源は、
第1の波長域の光を出射する第1の光源と、
第2の波長域の光を出射する第2の光源と、
第3の波長域の光を出射する第3の光源と、
を含み、
前記処理装置は、
前記第1の光源に前記第1の波長域の光を出射させ、前記撮像装置に、前記対象物および前記カラー基準部材によって反射された前記第1の波長域の光に基づく第1の画像データを生成させ、
前記第2の光源に前記第2の波長域の光を出射させ、前記撮像装置に、前記対象物および前記カラー基準部材によって反射された前記第2の波長域の光に基づく第2の画像データを生成させ、
前記第3の光源に前記第3の波長域の光を出射させ、前記撮像装置に、前記対象物および前記カラー基準部材によって反射された前記第3の波長域の光に基づく第3の画像データを生成させ、
前記第1の画像データ、前記第2の画像データ、および前記第3の画像データに基づいて、前記識別データを生成して出力する、
請求項1から5のいずれかに記載の撮像システム。 - 前記カラー基準部材は、前記第1から第3の波長域のそれぞれの光を、同等の反射率で反射する、請求項6に記載の撮像システム。
- 第1の波長域は、赤の波長域であり、
第2の波長域は、緑の波長域であり、
第3の波長域は、青の波長域である、
請求項6または7に記載の撮像システム。 - 前記処理装置は、
前記第1の画像データにおける前記対象物に相当する領域のデータに基づき、第1の色データを生成し、
前記第2の画像データにおける前記対象物に相当する領域のデータに基づき、第2の色データを生成し、
前記第3の画像データにおける前記対象物に相当する領域のデータに基づき、第3の色データを生成し、
前記第1の画像データにおける前記カラー基準部材に相当する領域のデータに基づき、前記第1の色データを補正し、
前記第2の画像データにおける前記カラー基準部材に相当する領域のデータに基づき、前記第2の色データを補正し、
前記第3の画像データにおける前記カラー基準部材に相当する領域のデータに基づき、前記第3の色データを補正し、
補正後の前記第1から第3の色データに基づき、前記識別データを生成する、
請求項6から8のいずれかに記載の撮像システム。 - 前記処理装置は、
前記第1の画像データにおける前記対象物に相当する領域のデータが示す画像から、n個(nは3以上の整数)の画素ブロックを抽出し、抽出した前記n個の画素ブロックの各々について、前記第1の波長域の画素値の代表値を決定し、n個の前記代表値を示すデータを前記第1の色データとして生成し、
前記第2の画像データにおける前記対象物に相当する領域のデータが示す画像から、前記n個の画素ブロックに対応する位置にあるn個の画素ブロックを抽出し、抽出した前記n個の画素ブロックの各々について、前記第2の波長域の画素値の代表値を決定し、n個の前記代表値を示すデータを前記第2の色データとして生成し、
前記第3の画像データにおける前記対象物に相当する領域のデータが示す画像から、前記n個の画素ブロックに対応する位置にあるn個の画素ブロックを抽出し、抽出した前記n個の画素ブロックの各々について、前記第3の波長域の画素値の代表値を決定し、n個の前記代表値を示すデータを前記第3の色データとして生成する、
請求項9に記載の撮像システム。 - 前記処理装置は、
補正後の前記第1から第3の色データに基づいて、前記n個の画素ブロックの各々について、前記第1から第3の波長域のそれぞれの画素値の代表値を、前記第1から第3の波長域によって規定される第1の色空間とは異なる第2の色空間における3つの値に変換し、
前記n個の画素ブロックの各々について、前記3つの値が示す前記第2の色空間上での点と、前記n個の画素ブロックに含まれる他の全ての画素ブロックについての前記3つの値が示す前記第2の色空間上での点との距離の総和を計算し、
前記n個の画素ブロックのうち、前記距離の総和が小さいものから順に選択されたm個(mは2以上n未満の整数)の画素ブロックにおける前記3つの値のそれぞれの代表値を計算し、
前記3つの値のそれぞれの前記代表値を、前記識別データとして出力する、
請求項10に記載の撮像システム。 - 前記処理装置は、さらに、
前記m個の画素ブロックにおける前記3つの値のそれぞれの代表値が示す前記第2の色空間上での点と、予め記録された前記3つの値のそれぞれの参照値が示す前記第2の色空間上での点との距離を計算し、
前記距離に応じて、前記対象物の色の良否を判定し、判定結果を出力する、
請求項11に記載の方法。 - 前記処理装置は、さらに、
前記m個の画素ブロックにおける前記3つの値の1つについての前記代表値と、予め記録された前記3つの値の1つについての参照値との差を計算し、
前記差に応じて、前記対象物の色の良否を判定し、判定結果を出力する、
請求項11に記載の方法。 - 前記1つ以上の光源は、第4の波長域の光を出射する第4の光源をさらに含み、
前記処理装置は、
さらに、前記第4の光源に前記第4の波長域の光を出射させ、前記撮像装置に、前記対象物および前記カラー基準部材によって反射された前記第4の波長域の光に基づく第4の画像データを生成させ、
前記第1の画像データ、前記第2の画像データ、前記第3の画像データ、および第4の画像データに基づいて、前記識別データを生成して出力する、
請求項6から9のいずれかに記載の撮像システム。
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