JP2859619B2

JP2859619B2 - 色識別回路

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Publication number: JP2859619B2
Application number: JP63291664A
Authority: JP
Inventors: 茂吉田; 泰彦中野
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1988-11-18
Filing date: 1988-11-18
Publication date: 1999-02-17
Anticipated expiration: 2014-02-17
Also published as: JPH02137079A

Description

【発明の詳細な説明】［概要］カラー原稿から読出したカラー画像信号から各種の色
を分離する色識別回路に関し、色を分離する際に固定した閾値を用いずに色の集合に
よる分離（クラスタリング）を行うことを目的とし、カラー原稿を分光特性の異なるフィルタを通した複数
色で読取って色を識別する回路において、最初に見つけ
た各色の色データをその色の集合の中心として保持する
複数個の色保持回路と、その保持された各色と他の色と
の距離をそれぞれ計算し、それぞれ同色かどうかを判定
する複数個の判定回路と、同色と判定した色データによ
りそれまで保持された色の集合の中心を重みを考慮した
移動平均により更新する動作を、以降の新たなサンプル
が来る度に重みを小さくし、最終的に重みが予め定めた
複数画素分の平均となるまで続ける複数個の移動平均回
路と、前記判定回路の出力をまとめてその注目色が新し
い色かどうかを判定する新色認識回路と、該新色認識回
路の出力を受けて、前記色保持回路に新しい色を保持さ
せるように制御する制御回路とにより構成される。

［産業上の利用分野］本発明はカラー原稿から読出したカラー画像信号から
各種の色を分離する色識別回路に関し、更に詳しくは色
分離にクラスタリング法を用いた色識別回路に関する。

［従来の技術］銀行業務等においては、通帳等に記入された数字及び
文字を読取る目的で、文字読取り用OCR（Optical Chara
cter Reader）が用いられている。この種の文字読取り
用OCRは、パターン認識技術の向上により手書き文字読
取り用としても用いられるようになってきている。この
種の装置では、対象とする帳票（以下原稿という）の文
字記入枠（書式ともいう）をドロップアウトカラーで印
刷していた。ドロップアウトカラーとは、人間の眼では
はっきり区別できるがOCRセンサには背景の色と区別が
つかない色相と濃さをもつ色をいう。文字記入枠にこの
ようなドロップアウトカラーを用いると、OCRで読取っ
た時の画像データから文字記入枠が消えるので、文字記
入枠と文字の分離を可能としている。

第９図は従来のOCR読取り部の構成例を示す図であ
る。原稿１内には、文字記入枠（書式）1aで囲まれた文
字（A,B,C,D）が書込まれている。図に示す例では、原
稿１はを副走査方向に移動させながら、主走査方向に１
ラインずつ文字情報を読取る。１ラインの原稿１上のイ
メージは、集光用レンズ２で集光され、フィルタ３によ
ってドロップアウトカラーを除去した後、CCDイメージ
センサ４に入力される。このCCDイメージセンサ４は、
入力した光を電気信号に変換して出力する。この電気信
号は、続くアンプ５で所定のレベルまで増幅された後、
A/D変換器（図示せず）でディジタルデータに変換さ
れ、ディジタルデータに対して文字認識処理等が行われ
る。

［発明が解決しようとする課題］従来の方法は、筆記用具（鉛筆又はボールペン）に合
わせて、ドロップアウトカラーとフィルタ３の特性を選
ぶ必要があり、ドロップアウトカラーの色によって、フ
ィルタ３を交換しなければならないという問題点があっ
た。

そこで、本発明者は伝票をカラーで読取った後、色識
別により文字と書式とを分離する方式について発明し、
出願した（特願昭63-220067、以下先願発明という）。
この方法は、伝票等の原稿を３色の画像信号として読取
り、彩度，色相，輝度（以下Ｈ（Hue）,S（Saturatio
n）,V（Value）で表わす）変換を行うと共に、彩度で所
定の閾値により無彩色と有彩色に分けた後、無彩色の輝
度を文字認識に用い、有彩色は予め定めた複数の閾値で
２値または色数分の多値画像として出力するものであ
る。有彩色からなる文字記入枠情報は、文字の切り出し
に用いることができる。

第10図にHSV変換後、HSV座標で背景，文字と文字記入
枠の位置する領域を示す。即ち、背景，文字は無彩色と
なるため、HSV座標で内側の円筒領域に入り、カラーの
文字記入枠は有彩色となるため、外側の中空円筒領域に
入ることになる。先願発明では、HSV変換後のこの性質
を利用し、先ずＳで閾値をかけ、無彩色である文字，背
景と、有彩色である文字記入枠とを分離する。そして、
分離された無彩色からＶに閾値をかけて文字と背景とを
区別する。一方、有彩色の方は伝票で用いる代表的な色
について色相を分割する閾値を第11図に示すように予め
定めておき、この閾値により予め定めた色数分の多値画
像として識別する。

第12図は先願発明の一実施例を示す構成ブロック図で
ある。原稿11上には文字記入枠11aとその中に記入され
た文字が存在している。画像処理部は、画像読取部20と
色識別部30より構成されている。画像読取部20で、原稿
11から読取った情報は、レンズL1,L2,L3及びフィルタF
1,F2,F3及びイメージセンサCCD1,CCD2,CCD3よりなる３
系統の光学系を用いて３色分の画像信号をライン単位に
読み取る。読取られた信号は、それぞれ続くアンプA1,A
2,A3で所定のレベルまで増幅された後A/D変換器ADC1,AD
C2,ADC3によりディジタルデータに変換される。そし
て、信号線１〜l3から出力される。

色識別部30では、これら３色分の信号を受けて、HSV
変換器31でH,S,V信号に分離されて出力される。これら
信号の内、Ｓ信号は比較回路32で無彩色と有彩色とを分
離する閾値Tsと比較される。該比較回路32は、例えばＳ
＜Tsならば無彩色とみて“0"を出力し、Ｓ≧Tsならば有
彩色とみて“1"を出力する。

一方、Ｖ信号,H信号はそれぞれ比較回路33,34に入力
される。比較回路33に入力される閾値Tvは無彩色のう
ち、文字と背景の輝度（明度ともいう）を区別するため
のものであり、比較回路34に入力される閾値T_Hは色を区
別されるためのものである。閾値T_Hは、第８図より類推
されるように、文字記入枠が１色なら区別する必要はな
い。２色なら閾値１個、３色なら閾値２個というように
する。６色ならば閾値５個というように、伝票等に用い
られる色数により閾値及び閾値の個数ｎを決めておく。

比較回路33は、入力したＶ信号情報を閾値Tvと比較
し、Ｖ信号＜Tvならば文字とみて“1"として出力し、Ｖ
信号≧Tvならば背景として“0"を出力する。更に、この
出力信号は比較回路32により制御されたマルチプレクサ
35により、無彩色部分はそのまま出力されるが、有彩色
の文字記入枠の部分は該マルチプレクサ35の他方に入力
された“0"が強制的にセレクトされ、出力される。従っ
て、文字記入枠部分は、ドロップアウトカラーを用いて
読取ったのと同様に除去される。このマルチプレクサ35
の出力が、後段の文字認識部（図示せず）に与えられ
る。

比較回路34は、入力したＨ信号情報を前述のように予
め定められた複数個ｎの閾値T_Hと比較し、Ｈ信号をｎ値
に多値化して出力する。例えば第３図のように６色を区
別する場合、閾値T1〜T5と比較して６値で各色が表わさ
れる。次にこの出力信号は、比較回路32により制御され
たマルチプレクサ36により有彩色の部分はそのまま出力
されるが、無彩色の文字記入枠の部分は該マルチプレク
サ36の他方に入力された“0"が強制的にセレクトされ、
合計７値の信号として出力される。そして、該マルチプ
レクサ36の出力は後段の文字記入枠参照部（図示せず）
に与えられる。

前述した先願発明では、多種類の伝票を色識別する時
に全体として出現する色の種類と、それらの色を読取った時に与えられるＨ軸に占める位
置を事前に求めておかなければならないという不具合が
あった。これは、第13図に示すように出現する色がＨ軸
に占める位置を含むように閾値を設定し、Ｈ軸分割する
ためである（同図で縦軸は出現頻度ｆ、横軸は色相Ｈを
示す）。このため、閾値設定後、予め対象にしていなか
った色を識別する場合、第14図に示すようにその色がＨ
軸の閾値近辺に分布するとき、１つの色が２とおりの色
に解釈される識別誤りを生じるおそれがあった。同図の
閾値T₃,T₅にまたがっているヒストグラムがそれであ
る。同系の色がそれぞれの閾値T₃,T₅を境に２つに分離
される結果、２とおりの色に解釈されてしまうのであ
る。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであっ
て、色を分離する際に固定した閾値を用いずに色の集合
による分離（クラスタリング）を行うことにより任意の
色に対して色分離を行うことができる色識別回路を提供
することを目的としている。

［課題を解決するための手段］第１図は本発明の要部の原理ブロック図、第２図は本
発明の全体構成例を示す図である。第２図において、画
像読取部については省略してあるが、その構成は第12図
と同様である。そして、第２図の回路が第12図に示す回
路と異なる部分は、Ｈの比較回路34とマルチプレクサ36
がなくなり、代わりにクラスタリング回路37が設けられ
た点である。該クラスタリング回路37の出力が文字記入
枠参照部へ渡される。次にこのクラスタリング回路37の
具体的構成例を示す第１図について説明する。

第１図において、41は最初に見つけた各色の色データ
をその色の集合の中心として保持する複数個（ｎ個）の
色保持回路、42はその保持された各色と他の色（画像読
取部から送られてくるＨ信号）との距離をそれぞれ計算
し、それぞれ同色かどうかを判定する複数個（ｎ個）の
判定回路、43は同色と判定した色データによりそれまで
保持された色の集合の中心を移動平均により更新する複
数個（ｎ個）の移動平均回路、44は前記判定回路42の出
力をまとめてその注目色が新しい色かどうかを判定する
新色認識回路、45は該新色認識回路44の出力を受けて、
前記色保持回路41に新しい色を保持させるように制御す
る制御回路である。

第２図に示す回路の動作については、第12図とほぼ同
じであり、相違点は第12図の比較回路34とマルチプレク
サ36の代わりにクラスタリング回路37が設けられた点で
ある。

［作用］本発明は、色識別をするときクラスタリング（Cluste
ring）の手法により、近い色を同一の集合（クラス）に
属する色として分類することにより識別を行うものであ
り、集合分類に用いる各集合の中心の算出にその集合に
属する画素の色の移動平均を用いるようにしたものであ
る。

本発明では、スキャナでの原稿情報読取りと並行して
実時間で色識別処理ができるように、クラスタリング手
法として単純クラスタリング（例えば長尾著「画像認識
論」，コロナ社,p121,122参照）を用いる。単純クラス
タリングを用いた色識別を第３図により説明する。

第３図は単純クラスタリングによる色識別の説明図で
ある。図で縦軸は出現頻度ｆ、横軸は色相Ｈである。ス
キャナで読取った画素を逐次HSV変換した後、色相Ｈを
単純クラスタリングする。各集合の半径Ｒを図に示すよ
うに閾値として予め定めておく。そして、各画素のＨの
値（以下サンプルという）を逐次入力し、先ず最初のサ
ンプルX_lを集合Z₁の中心とする。次にXi（ｉ＝２〜ｎ）
をとり、XiとZ₁との距離D₁iを計算し、D₁i≦Ｒであれば
Xiは集合Z₁に属するものとする。D₁i＞ＲであればXiを
新たな集合Z₂の中心とする。

残りのサンプルXjについても、Z₁,Z₂との距離D₁j,D₂j
を計算し、D₁j,D₂jのいずれかがＲより小さければXjは
その集合に属するものとし、そうでなければXjを新たな
集合Z₃の中心とする。このようにして、全てのサンプル
を調べることによって、幾つかの集合が作られ、各サン
プルはいずれかの集合（色）に分類される。

単純クラスタリングの方法を用いれば、予め定めてお
くのは識別すべき色の属する範囲Ｒだけであり、先願発
明のように対象としていなかった色がＨ軸を分割する閾
値近辺にかかって識別結果が不安定になることがなくな
る。集合内のサンプルの分布のばらつきに比べ半径Ｒを
充分大きくとれる場合は、上記した方法でよい。

しかしながら、識別すべき色数が多い。

似た色を識別する。或いは識別すべき色のばらつきが大きい。

等のため、集合内のサンプルの分布のばらつきに比べ
半径Ｒを充分大きくとれないクリティカルな場合は、以
下に示すような問題が生じる。

第４図に示すように、単純クラスタリングでは各集合
で最初に得たサンプルをその集合中心とする。従って、
隣り合う集合において、最初に得たサンプルが集合の重
心から離れている時、以降の色識別の精度が悪化する。
同図において、最初のサンプルX₁が図に示すように重心
位置から離れた位置にある場合、本来ならば重心位置か
ら±Ｒ以内の範囲が同色の集合Z₁となるべきところが、
X₁から±Ｒの範囲をとるため、隣りの集合Z₂のすそのの
部分が集合Z₁に引っ掛かってしまう。この引っ掛かった
部分（斜線で示す）は識別誤りとなる。

そこで、本発明では単純クラスタリングに加えて、各
集合の中心を各集合に属するサンプルの移動平均を用い
ることにする。移動平均の計算は、次式のように表され
る。

▲▼＝（１−ｗ）＋wXi （１）ここで、は今までに求めた移動平均、▲▼は新
たな移動平均、ｗは重み、Xiは新たなサンプルである。

（１）式で重みｗの大きさにより平均化されるサンプル
数が求まる。例えば、ｗ＝0.1にすればおよそ10画素分
の平均が逐次求められる。ｗ＝0.5ならば、およそ２サ
ンプル分の平均となる。本発明では、新たに集合を作成
した時、＝0,w＝１にして、先ず最初のサンプルXkを
集合の中心とする。そして、その集合の２番目のサンプ
ルX_lではｗ＝0.5として＝Xkとの平均（Xk＋X_l）/2を
集合の中心とする。その集合の３番目のサンプルXmで
は、ｗ＝0.33とし、＝（Xk＋X_l）/2とXmとで３つのサ
ンプルの平均を集合の中心とする。

以降、同様に新たにサンプルが来る度に重みｗを小さ
くし、最終的に重みが予め定めた複数画素分の平均とな
るまで続ける。集合の中心として集合に属するサンプル
の移動平均を用いることにより、第５図に示すように各
集合の中心を重心に近づけることができ、各集合で最初
に得たサンプルのばらつきに依存せずに識別精度を保つ
ことができる。第５図で、Xkが最初の集合の中心で、
次のサンプルにより得られたX_lに対してXkとの平均をと
った（Xk＋X_l）/2が２回目の集合の中心となる。

色識別においては、同色のサンプルは１回ずつ単独で
現れることは殆どなく、通常まとまった塊として現れる
ので、移動平均により初期の段階で重心に近い集合の中
心が得られる。

第２図に示すＨ信号は、第１図の移動平均回路43及び
判定回路42に入力される。移動平均回路43,色保持回路4
1及び判定回路42とは１個ずつが対になっており、識別
させたい色数分だけ用意され、パラレルに処理される。
最初のサンプルX₁は、移動平均回路43＃１に制御回路45
によりラッチされ、ラッチされた結果がとして色保持
回路41＃１にラッチされる。判定回路42は、この色保持
回路41の値（色の代表の色相値）と新しく入力された画
素の差を計算し、その結果が予め決めた同色と認識する
最大許容距離Ｒと比較して小さければ同色と判定して
“1"を出力し、大きければ違う色と判定して“0"を出力
する。つまり、入力したサンプルXiが −Ｒ≦Xi≦Ｘ＋Ｒならば“1"を出力し、そうでなければ“0"を出力す
る。最初のサンプルX₁はと同じであるので、当然“1"
を出力する。次に、制御回路45は移動平均回路43＃１に
指令を送り、集合の中心を更新させると共に、更新した
結果を色保持回路41＃１にラッチさせる。

次に２番目のサンプルX₂が入力されたら、判定回路42
＃１でX₂と前回までで求めたとが比較され、前述と同
様にして若し１番目の集合Z₁に属していることが分かれ
ば“1"を出力し、そうでなければ“0"を出力する。若
し、１番目の集合Z₁に属していない場合には、全ての判
定回路42の出力が“0"になる。新色認識回路44は、オー
ル０信号を受けると制御回路45にその旨を伝える。

制御回路45は、２番目の集合Z₂を作成（２番目の色を
登録）する動作を行う。２番目の集合Z₂を作成する動作
も１番目の集合Z₁を作成する動作と同様である。

以下、同様にして第ｉ版目のサンプルXiが入力された
時、それまで作成された集合の数だけ、判定回路42でそ
れらの集合の中心と比較され、どの集合に属するかが判
定される。もし、どれかの集合に属していれば、その集
合の中心が移動平均回路43により更新される。もし、そ
れまでのどの集合にも属していなかったら、新色認識回
路44によりその旨の通知を受けた制御回路45が新たな集
合を作成する。新たな集合の中心は、まずそのサンプル
に設定され、以降この集合に属するサンプルが現れる毎
に集合の中心が移動平均により更新される。このように
して、本発明によれば色を分離する際に固定した閾値を
用いずに色の集合による分離（クラスタリング）を行う
ことにより任意の色に対して色分離を行うことができる
色識別回路を提供することができる。更に、本発明によ
れば、集合の中心をその都度移動平均法により変化させ
ているので、色むらに追随したかたちで色の識別を行う
ことができる。

［実施例］以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。

第６図は本発明の要部（クラスタリング回路）の一実
施例を示す構成ブロック図である。図に示す実施例では
色保持回路41としてレジスタを用い、色の数ｎ＝４の場
合で、最大４色までを識別する回路を示している。46は
入力データをラッチするフリップフロップである。ここ
で、初段のフリップフロップ46＃１のみは、入力データ
として１を入力し、その他のフリップフロップは前段の
フリップフロップ出力を入力としている。47はその一方
の入力に対応する判定回路42の出力を、他方の入力に対
応するフリップフロップ46の出力を受けるアンドゲート
である。これらアンドゲート47の出力は、制御回路45に
与えられている。48は各アンドゲート47の出力を受けて
エンコードするエンコーダで、その出力は後段の文字記
入枠参照部（図示せず）に与えられている。また、該エ
ンコーダ48には比較回路32（第２図参照）から制御信号
が与えられている。第１図の新色認識回路44は、図の破
線で囲った領域に相当している。このように構成された
回路の動作を説明すれば、以下のとおりである。

先ず、図に示す回路の初期設定でフリップフロップ46
は０にリセットされる。HSV変換回路31（第２図参照）
から出力された最初のＨ信号である最初のサンプルX₁が
図に示す回路に入る。この時、アンドゲート47はフリッ
プフロップ46の出力が“0"であるので、その出力は全て
“0"である。これらアンドゲート47の出力を制御回路45
は入力する。全ての入力が“0"であるので、該制御回路
45は入力されたサンプルがどの集合にも属さないと判断
し、第１番目の集合Z₁を作成（１番目の色の登録）する
動作を行う。

先ず、制御回路45はフリップフロップ46にセット指令
を送る。これらフリップフロップ46はカスケード接続さ
れているので、フリップフロップ46＃１が“1"にセット
される。これらのフリップフロップ46は、その集合の帰
属判定回路（例えば移動平均回路43＃1,レジスタ41＃1,
判定回路42＃1,フリップフロップ46＃1,アンドゲート47
＃１より構成される回路をいう。残りの３個の回路につ
いても同様である）が活性であるか否かを示すものであ
り、新たな色が出現する（集合が作成される）毎に、制
御回路45からの指令で順にセットされる。

最初のサンプルX₁は移動平均回路43＃１を介して出力
され、レジスタ41＃１にとしてラッチされる。前述の
移動平均において、１番目の値の場合は＝0,w＝１と
して計算する。その結果は、スルーの場合と同じになり
＝X₁となる。次に、このX₁は判定回路42＃１に入力さ
れる。該判定回路42＃１は、入力したサンプルXiが当該
帰属判定回路が受け持つ集合の中心と比較して、 −Ｒ≦Xi≦＋Ｒならば“1"を出力し、そうでなければ“0"を出力す
る。この場合、最初のサンプルX₁はと同じであるの
で、当然“1"が出力される。

この時はアンドゲート47＃１のみがその出力が“1"に
なり、制御回路45に与えられる。次に、制御回路45は、
この信号を受けると同色系と判断し、移動平均回路43＃
１に指令を送り、集合の中心を更新させると共に、更新
した結果をレジスタ41＃１にラッチさせる。最終結果
は、入力したビットパターンを２進数に変換して出力す
るエンコーダ48より得られる。

エンコーダ48には、各集合の帰属判定回路の出力が入
力されると共に、比較回路32（第12図）より有彩色か無
彩色を示す信号が、“1",“0"の形で入力されている。
そして、無彩色を示す“0"が入力された場合には、エン
コードを行わない。つまり、無彩色なら“0"が、有彩色
なら初めてその出現した順番を示す信号１〜４が出力さ
れる。また、この有彩色か無彩色かを示す信号は制御回
路43にも入力されており、無彩色“0"の場合は、入力Ｈ
信号によらず、移動平均の更新または新色登録の動作を
指示しない。最初のサンプルX₁は、１番目の集合Z₁に属
しているとして、エンコーダ48から１（ビットで示すと
“1000"）が出力される。

次に２番目のサンプルX₂が入力された時は、判定回路
42＃１でX₂と全会まで求めたとが比較される。そし
て、前述と同様にして、若し１番目の集合Z₁に属するこ
とが分かれば“1"を出力し、そうでなければ“0"を出力
する。１番目の集合に属していることが分かれば、エン
コーダ48から１が出力される。そして、移動平均回路43
＃１で集合の中心の更新を行い、結果をレジスタ41＃１
にラッチする。移動平均の計算においては、前述したよ
うに重みｗを逐次減少させて平均値を求める。

２番目のサンプルX₂が１番目の集合Z₁に属していない
と判定された場合は、制御回路45は各帰属判定回路の４
つの出力が全て“0"であることを検知し、２番目の集合
Z₂を作成（２番目の色の登録）する動作を行う。２番目
の集合Z₂を作成する動作も、１番目の集合Z₁を作成する
場合と同様である。先ず、制御回路45はフリップフロッ
プ46にセット司令を送り、２番目の帰属判定回路のフリ
ップフロップ46＃２まで“1"にセットする。意向は、入
力したサンプルは１番目と２番目の集合のどちらに属す
るかが判定されることになる。この２番目のサンプル
は、２番目の集合に属するものと判定され、エンコーダ
48から色番号２（“0100"）が出力される。

以下、同様にして第ｉ番目のサンプルXiが入力された
時、それまで作成された集合の数だけそれらの集合の中
心と判定回路42でどの集合に属するかが判定される。若
し、どれかの集合に属していれば、その集合の帰属判定
回路の出力が“1"になり、これがエンコーダ48に与えら
れて色番号が出力される。そして、その集合の中心が移
動平均によって更に更新される。

ここで、若し入力したサンプルがそれまでに作成され
たどの集合にも属していなければ、集合帰属判定回路の
出力（具体的にはアンドゲート47の出力）は全て“0"に
なり、これを検知した制御回路45により新たな集合が作
成される。新たな集合の中心は、まずそのサンプルの値
に設定され、以降この集合に属するサンプルが入力され
る度に移動平均回路43により集合の中心が更新される。

次に、移動平均回路43の動作について更に詳細に説明
する。第７図は移動平均回路の具体的構成例を示す図
で、（イ），（ロ）２つの例を示している。図に示す例
では、入力するサンプルXiのビット数を６ビットとし、
ROMに予め計算結果を格納しておき、入力したサンプル
をROMのアドレスに与えて出力を得る形としたものであ
る。

先ず、（イ）に示す実施例について説明する。この回
路では、端子51からサンプル値Xiを入力し、ROM52のア
ドレスに加える。また、このROM52のアドレスには、レ
ジスタ53から前回の移動平均を加えると共に、カウン
タ54の出力も加えている。カウンタ54は、その集合に属
するサンプルの数を計数するもので、端子55からサンプ
ルが入力される度に出力されるパルスを受け、その数を
計数する。そして、計数した値はナンドゲート56にも加
えられており、カウンタ54が最大数まで計数したら、こ
のナンドゲート56はそれまでの出力“1"を“0"に変化さ
せ、アンドゲート57によりサンプルのパルスがカウンタ
54に印加されるのを止め、計数値を最大数でストップさ
せ保持させる。

これにより、ROM52はサンプルが入力される毎にその
サンプルが何番目のサンプルか知り、これに応じた重み
ｗを選択して新たな移動平均を計算し、出力する。重み
ｗは、カウンタ54の最大数で最終値が選ばれるようにし
ておく。移動平均の計算結果はROM52からレジスタ53に
与えられて保持され、端子58に出力される。それと同時
に、次回の移動平均を求めるために、ROM52にフィード
バックされる。

次に（ロ）に示す実施例について説明する。この回路
は、52内に内部状態のビットを付加して内部状態をフィ
ードバックさせて状態遷移をシーケンス制御することに
より、（イ）に示す例からカウンタ54とその周辺回路と
等価な動作を行うようにしたものである。この例では、
ROM52が演算とシーケンス制御の両方に使用されている
ため、メモリ容量は増えるが、全体の構成要素の数を減
らすことができる。

第８図は、判定回路42をROMで構成する場合のROMの内
容を示す図である。ROMの内容は、移動平均とサンプ
ル値Xiを入力し、 −Ｒ≦Xi≦＋Ｒの領域で“1"、それ以外の領域で“0"となるように予
め設定しておけばよい。

［発明の効果］以上、詳細に説明したように、本発明によれば固定閾
値を用いることなく、色識別において単純クラスタリン
グを、集合の中心を用いて移動平均とすることにより、
設計時に予め対象にしていなかった色でも、隣接する色
との距離が所定の値Ｒ以上であれば誤りなく高い精度で
色識別することができる。

色識別の精度については、隣接する色間の距離が充分
にとれないクリティカルな条件の下で、単純クラスタリ
ングだけを用いる方法に比べ、本発明は約２倍の色の分
解能を得ることができる。分解能は、次にように考えら
れる。色の分布を正規分布と仮定すると最大のばらつき
をもつ色の標準偏差をσとすると、単純クラスタリング
では識別誤りのない最大色数の識別を行うにはＲを６σ
に設定すればよい。つまり、色の分布の内、平均値（重
心）を中心に±３σの範囲をとることを意味する。これ
に対し、本発明では色識別に用いる集合の中心が重心の
近くに漸近させることができるので、Ｒは３σ程度に設
定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の要部の原理ブロック図、第２図は本発明の全体構成例を示す図、第３図は単純クラスタリングによる色識別の説明図、第４図は単純クラスタリングで色識別精度が悪化する例
を示す図、第５図は単純クラスタリングに移動平均集合中心を併用
することによる色識別精度の改善を示す図、第６図は本発明の要部の一実施例を示す構成ブロック
図、第７図は移動平均回路の具体的構成例を示す図、第８図は判定回路をROMで構成するときの内容を示す
図、第９図は従来のOCR読取部の構成例を示す図、第10図はHSV表色系での色の分布を示す図、第11図は色相の分布と色相を分割する閾値との関係を示
す図、第12図は先願発明の一実施例を示す構成ブロック図、第13図は色相ヒストグラムを用いた色識別閾値Tiの設定
を示す図、第14図は予め対象としていない色が設定した閾値近辺に
位置する場合を示す図である。第１図において、 41は色保持回路、42は判定回路、43は移動平均回路、44
は新色認識回路、45は制御回路である。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−200485（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−25199（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−214083（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−126784（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−189278（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G06T 7/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】カラー原稿を分光特性の異なるフィルタを
通した複数色で読取って色を識別する回路において、最初に見つけた各色の色データをその色の集合の中心と
して保持する複数個の色保持回路と、その保持された各色と他の色との距離をそれぞれ計算
し、それぞれ同色かどうかを判定する複数個の判定回路
と、同色と判定した色データによりそれまで保持された色の
集合の中心を重みを考慮した移動平均により更新する動
作を、以降の新たなサンプルが来る度に重みを小さく
し、最終的に重みが予め定めた複数画素分の平均となる
まで続ける複数個の移動平均回路と、前記判定回路の出力をまとめてその注目色が新しい色か
どうかを判定する新色認識回路と、該新色認識回路の出
力を受けて、前記色保持回路に新しい色を保持させるよ
うに制御する制御回路とにより構成されてなる色識別回
路。