JP2528929B2

JP2528929B2 - カラ―ブラウン管の白色均一性自動評価方法

Info

Publication number: JP2528929B2
Application number: JP63049502A
Authority: JP
Inventors: 啓介川目; 敏郎浅野; 望月　　淳
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-03-04
Filing date: 1988-03-04
Publication date: 1996-08-28
Anticipated expiration: 2011-08-28
Also published as: JPH01225296A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、カラーブラウン管の画質検査に係り、特に
白色均一性を自動評価する好適な方法に関する。

〔従来の技術〕

カラーブラウン管の組立てやテレビセットの組立てに
おいては、多項目にわたる検査が行われている。それら
は大略、電気的特性と画質の２つに関する検査に分けら
れるが、電気的特性の検査はその自動化が困難ではな
く、既に製造現場における実用化が進んでいる。それに
対して画質検査は、人間が目で見た場合に画質が良好で
あるか否かを評価する官能検査であるため、ほとんどの
工程が自動化された製造ラインにおいても、作業者によ
る目視検査に頼ら去るを得ないのが現状である。そこ
で、検査工数の削減を図り、また、物理的・定量的な評
価方法を確立して検査精度・信頼性の向上を果たすた
め、目視検査の自動化を要求する声が高い。

ところで、白色均一性の評価は、このような目視検査
の項目の中でも特に主観性の高い検査である。具体的な
検査方法は、被検査カラーブラウン管にテレビ信号発生
器により白色ラスタ信号を加え白色画面を映出させる。
その白色画面は理想的には完全に均一な白色にならなけ
ればならないが、コンバーゼンス、電子ビームのランデ
ィングの調整を行った後でもけい光体の発光状態に多少
の異常が存在するために、白色でなく薄く色の着く部分
が現れる。これを「色むら」と呼ぶがこの色むらの程度
を、人間が白色画面を観察しながら評価し、グレードと
呼ばれる数値で表現する。例えば、数値が大きければ大
きいほど色むらがひどいことを示すようにする。

ところが、色むらは非常に薄く、その見え方には個人
差や、体調などによるばらつきなどがある。更には、色
むらの出現状態、例えば色あい、色の鮮やかさ、形状、
大きさ、画面内の出現位置、出現個数などが極めて多種
多様である。そのため白色均一性の目視評価は他の目視
検査に比べても主観的な要素が大きいと言える。

この白色均一性の評価を自動化しようという試みが過
去にいくつか行われ、特開昭59−75766号公報では、３
原色のフィルタと白黒TVカメラを用いて取込んだ画像を
二値化し、白・黒画素の数の比が画面全体に均一になっ
ているかどうかを調べることにより定量評価を行ってい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、この従来技術は、単色画面（緑）のみを用い
てブラウン管面上での物理的な発光状態がどのようであ
るかを数値化して、良品・不良品を判定しようとするも
のであり、目視で行われているように、色むら部分を抽
出して、その程度を段階的に評価するものではなかっ
た。

本発明の目的は、目視による白色均一性の評価と同様
な評価傾向を示す、定量的な評価方法を提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、白色画面上の非白色部分の色の分布状態を
示すデータから目視評価値に影響を与える特徴パラメー
タを算出する手段と、そのパラメータから目視評価値を
推定する手段の２つを持つ。

前者では、特徴パラメータとして実施例に詳述する色
相，採度，面積，色むらの輪郭部における採度の変化の
大きさ（輪郭のぼけ具合を左右する）を選んだ。これは
サンプルのブラウン管に対する目視評価実験により得ら
れた結果であり、後者におけるパラメータと目視評価値
の間に成り立つ関係も同じ実験の結果を用いる。

なお、以後は、色むらの輪郭部における採度の変化の
大きさを、エッジ強度と呼ぶことにする。

〔作用〕

上記手段による作用は、人間の視感を反映した評価を
与えることであり、白色均一性の評価実験を行った結果
から適切な手段を考察することにより可能である。具体
的には、まず初めに色相、採度によりおおまかな評価を
算出するが、これは色が鮮やかに着いている程色むらが
目立つこと、及びその色むらの目立ち方が色相によって
違うこと、例えばマゼンタ、緑は目立つが青、黄は目立
ちにくい、という実験事実を反映したものである。ま
た、次に面積、エッジ強度の影響を考慮する形をとる。
面積の影響は、面積値が増加するに従い一但評価が悪く
なりある面積を超えると逆に評価がよくなるというもの
である。

これは、採度が低い場合に、色むらが大きく拡がって
いると、全体としてはかえって均一に見えてくるという
効果の反映したものである。

エッジ強度の影響は、エッジ強度のごく強い場合に評
価が悪くなるというもので、輪郭がはっきり見えてしま
うと薄い色でも目立つという効果のあらわれである。

以上のような特徴パラメータの、評価値に対する影響
のしかたを実験を通じて求め、それを参照することによ
り、視感に沿った評価値が得られる。

〔実施例〕

第２図に本発明を実施するための装置構成の一例を示
す。

１はTV信号発生器であり、検査のための白色ラスタ信
号を発生する。２は被検査ブラウン管で、１からの信号
により白色ラスタが映出されている。３は白色ラスタ画
面の色を測定するためのカラーTVカメラである。４は３
の出力であるカラー映像信号から赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、
青（Ｂ）の各３原色の信号を得るための色分離回路であ
る。５はA/D変換器、６は画像メモリであり、カラーTV
カメラ３からの３原色出力信号（R,G,B）はそれぞれ、5
a〜ｃにより標本化・量子化され、平面状に分布するデ
ジタル値として6a〜ｃに記録される。７は、R,G,Bの画
像データから自動的に評価値を算出するための計算機で
ある。

次に、７の計算機によりどのような処理により定量評
価を行うのか説明する。

第１図に定量評価のおおまかな手順例の１つを示す。
まず、第２図に示した装置を用いて白色ラスタ画面の映
し出されている被験査ブラウン管の発光面の発光状態を
カラー画像データとして取込む（102）。次にこのカラ
ー画像データに対して色度変換を施し、xy色度画像を得
る（104）。次いで、色むら部抽出部によりある程度以
上目立つ色むら部分を抽出する（106）。次に面積算出
部により、抽出された色むら部分の面積が求められ（10
8）、更にエッジ強度算出部によりエッジ強度が計算さ
れる（110）。最後に、評価値算出部により白色均一性
の評価が計算される（112）。

ここで各部の具体的な処理内容を説明する。

まず、RGB3原色の画像データからxy色度画像データを
算出する、色度変換部である。これは、画像メモリ上の
各画素のRGBの値に対して次のような変換を行うもので
ある。

（１）式において、X,Y,ZはCIE（国際照明委員会）に
より規定されているXYZ表色系における原色刺激値であ
り、またmij（ｉ＝1,2,3,j＝1,2,3）はRGBとXYZの間の
関係を定める係数行列である。RGBがNTSC規格に従った
３原色出力信号値の場合は、となる。

第３図に、式（１），（２）による色度変換の様子を
例示する。（ａ）において、RGB座標系に、ある色の３
原色値（R,G,B）がベクトル表示されている。この色に
対して係数行列（３）によって定められる一次変換
（１）を行ったベクトルを（ｂ）に示す。このベクトル
（X,Y,Z）と平面Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１ …（４）との交点のＸ座標、Ｙ座標の交点が、xy色度の値であ
る。この色度変換により、主な色がどのようなxy色度値
にあたるかを示したのが（Ｃ）である。（Ｗは白を表
す。）次に、色度変換により得られたxy色度画像から色むら
部分を抽出する、色むら抽出部の処理内容を第４図
（ａ）を用いて説明する。8aは色度ｘの画像データ、8b
は色度ｙの画像データであり、それらの各画素の値は前
述の通り、RGB画像の同じ場所にある画素の値から
（１），（２）式を用いて計算されたものである。９は
二値化処理部であり、人間の目で見て色むらであると感
じる部分を抽出しようというものである。実験により二
値化しきい値としては第４図（ｂ）に図示したようなxy
座標上の、点Ｗを中心とするある特定の楕円を用いれば
よいことがわかっている。Ｗは全画面にわたるxy色度の
平均値である。この楕円は、赤・緑系統の色には敏感で
黄・青には敏感ではないという人間の目の特性をあらわ
している。この楕円内部の色度値を持つ画素を“0"、外
部の色度値を持つ画素を“1"とすることにより、色むら
抽出画像10が得られる。10は、“1"の部分が色むら部
分、“0"の部分が色むらでない部分である。

第５図は、色むら抽出画像10から色むら部分の面積を
算出する部分を示したもので、12は“1"画素計数部であ
る。12では、色むら抽出画像10上の各画素の値が“0"で
あるか“1"であるかを調べ“1"である画素の数をカウン
トすることにより面積を求める。

第６図には、エッジ強度を求めるための各処理部の構
成を示した。8a,8b10については既述の通りである。13
は、色むら部分の輪郭部分を求めるための色むら輪抽出
部、16は抽出された色むら輪郭画像である。ここで色む
ら輪郭抽出13の動作原理を説明する。13では二値画像で
ある色むら抽出画像に対して、第７図（ａ）に示すよう
な２×２の演算子を（ｂ）に示すように全面に走査させ
ながら、各画素における演算値を計算することにより、
色むら輪郭画像16が得られる。この演算子は（ａ）のa,
b,c,dの値により出力が、（ａｄ）＋（ｂｃ） …（５）となるものである（は排他的論理和、＋は論理和をと
ることを意味する）。

この演算子により二値画像の“1"の部分の輪郭が抽出
される例を（ｃ），（ｄ）に示す（（ｃ）は色むら抽出
画像、（ｄ）は輪郭画像である）。

され、第６図14a,bはそれぞれ、色むら輪郭部におけ
る色度ｘおよびｙのエッジ強度を個別に計算する、エッ
ジ強度検出部である。14の動作について第８図を用いて
説明する。色度画像８に対して同図（ａ）に示す演算子
を走査させる。ただし、全面に走査させるのではなく、
色むら輪郭画像16の画素のうち“1"である画素、即ち輪
郭である画素に対してのみ走査させる。

（ａ）の演算子の出力は|A−D|＋|B−C|であり、この
値を全輪郭画素にわたって求め、その総和をとる。この
和を輪郭画素数で除した商エッジ強度とするのである。
（ａ）の演算子は局所的なエッジの立上がりを表すもの
であり、上述によるエッジ強度の値は、色むらのエッジ
の鋭さ・鋭さを示す指標になっている。このような処理
によりxy両画像のエッジ強度を求め、それらの二乗和の
平方根をとって最終的なエッジ強度とする。この計算を
行うのがエッジ強度算出部15である。

最後に、評価算出部について説明する。

白色均一性の評価値は、既述の通り、色むら部分の色
相・採度によっておおまかに決定される。

まず、色むら抽出画像の“1"である画素全部に対して
xy色度の平均値を求める。次に第９図に示すような、等
評価値曲線を用い、計算したxy色度平均値に対応する評
価値を求める。この等評価値曲線は、実験により求めら
れている。

更に、色むら部分の面積、エッジ強度についても第10
図，第11図にそれぞれ示したように、評価値に及ぼす影
響が実験的に求められている。

これらの曲線に従って、面積・エッジ強度の計算値か
ら、評価値に対する補正量を求める。

以上の説明では色度データとして３原色（R,G,B）か
ら計算できるxy色度を用いたが、カラー映像信号から色
差信号と呼ばれる色信号（Ｒ−Y,B−Ｙ）を抽出し、こ
れにより構成される色度を用いることもできる。第12図
に、色差信号を用いたときの装置構成を示す。第13図
は、色差信号Ｒ−Y,B−Ｙを用いたときの色度図であ
り、２値化しきい値11により、第４図と同様にして色む
ら部を抽出することができる。

〔発明の効果〕

本発明に示すように、色むら部分の特徴パラメータと
目視評価値との対応関係を実験的に求めた結果を反映し
た評価を行うことにより、人間の視感とよく一致する定
量的評価が可能となり、従来不可能であった白色均一性
の官能検査を自動化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は定量評価手順の一例を示す図，第２図は定量評
価を実現するための装置構成図，第３図（ａ），
（ｂ），（ｃ）xy色度変換の概念説明図，第４図
（ａ），（ｂ）は色むら抽出部の構成と作用の説明図，
第５図，第６図は色むらの面積・エッジ強度算出方法の
説明図，第７図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は色む
ら輪郭部の抽出演算子とその作用の説明図，第８図
（ａ），（ｂ）はエッジ強度検出用演算子の説明図，第
９図，第10図，第11図は目視評価に影響を及ぼすパラメ
ータの影響のしかたを説明した図，第12図は色差信号を
用いたときの装置構成図，第13図は、このときの色むら
部抽出を説明する図である。２……被検査カラーブラウン管、３……カラーTVカメ
ラ、７……計算機、８……xy色度画像、９……二値化処
理部、10……色むら抽出画像、11……二値化しきい値、
12……“1"画素計数部、13……色むら輪郭抽出部、14…
…エッジ強度検出部、15……エッジ強度算出部、16……
色むら輪郭画像。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】カラーブラウン管の白色均一性を自動評価
する方法において、白色均一性評価パラメータとして色むら部の色相、彩
度、面積、輪郭部分における色度の変化の大きさ、を定
義し、自動評価に先立ち、各評価パラメータと管面の色むらの
程度の評価値すなわち白色均一性評価値との関係を、目
視評価実験により求めておき、自動評価時には、被検査ブラウン管の各パラメータの値
から上記関係に基づいて白色均一性の自動評価値を算出
することを特徴とするカラーブラウン管の白色均一性自
動評価方法。