JP2870847B2 - カラー画像信号評価方法及びこの評価方法を用いた装置 - Google Patents

カラー画像信号評価方法及びこの評価方法を用いた装置

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JP2870847B2 JP1233668A JP23366889A JP2870847B2 JP 2870847 B2 JP2870847 B2 JP 2870847B2 JP 1233668 A JP1233668 A JP 1233668A JP 23366889 A JP23366889 A JP 23366889A JP 2870847 B2 JP2870847 B2 JP 2870847B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は例えば半導体によって作られたカラー撮像
素子から得られるカラー画像信号の評価方法及びこの評
価方法を用いたカラー画像信号評価装置に関する。
〔従来の技術〕
半導体によって作られた撮像素子の前面にモザイク状
の色フィルタ或はストライプ状の色フィルタを装着し、
カラー画像信号が得られるようにしたカラー撮像素子が
種々実用されている。
半導体によって作られた撮像素子は集積回路技術によ
って作られるが、その製造工程の不具合によって種々の
欠陥が生じる。特にカラー撮像素子として組立た場合、
撮像素子の欠陥によって第6図に示すシェーデング、第
7図及び第8図に示す大斜め、第9図に示す縦縞等の色
ムラが発生する。
つまり第6図に示すシェーデングとは白色であるはず
の画面に画面の広い領域(これを符号1を付して示す)
にわたって色が付いた状態の色ムラを指す。
第7図及び第8図に示す大斜めとは白色であるはずの
画面に斜めに色の付いた縞2及び3が生じる現象を指
す。
また第9図に示す縦縞は縦方向に縦4が生じる現象を
指す。
従来はカラー撮像信号をカラーブラウン管に映出さ
せ、この画面を目視によって、監視して検出している。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来はカラー撮像素子に生じる色ムラを人為的に判定
しているから効率が悪い。特に量産工場では検査員を多
数配置しなければならないから、省力化に逆行し、コス
ト低減に継がらない不都合がある。
また欠陥の中でも色ムラが明確に現われる場合は個人
差なく検出することができるが、色ムラが薄くしか表わ
れない場合には検査員の個人差によって見過されてしま
うことがある。
この発明の目的はカラー撮像素子等から得られるカラ
ー画像信号に発生する大斜めのパターン状の色ムラを自
動的に検出することができるカラー画像信号の評価方法
及びこの評価方法を用いたカラー画像信号評価装置を提
供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
この出願の第1発明ではカラー撮像素子等から得られ
るカラー画像データを、色相画像と彩度画像に変換する
処理と、 彩度画像の各画素の彩度分布を求め、最も頻度の高い
彩度値を得る処理と、 この頻度の最も高い彩度値の所定比率以上の彩度値を
持つ画素の色を調べ、各色毎に所定比率以上の彩度値を
持つ画素位置を抽出する処理と、 各色毎に所定比率以上の彩度値を持つ画素位置の分布
をX座標及びY座標に関して相関係数Sを求める処理
と、 所定比率以上の彩度値を持つ画素の数を計数し、この
計数値を全画素数で除算し、平均値Kを求める処理と、 K×Sを各色別に演算し、各色別に得られた値の最大
値を中央部斜めパターン度として規定する処理と、 を行ない、中央部斜めパターン度の大小によってカラー
画像信号の色ムラに関する良否を評価する。
この出願の第2発明では第1発明で行なった各処理
に、相関係数Sと平均値Kに加えて色別に重み付けされ
た値AをK×Sに乗算し、この乗算結果を中央部斜めパ
ターン度と規定する処理を加える。
この処理を追加することによって色別に目立つ色の斜
めパターンを優先して摘出することができる。
この出願の第3発明ではカラー撮像素子から得られる
画像データを色相画像と、彩度画像に変換する変換手段
と、 彩度画像の各画素の彩度分布を求め、最も頻度の高い
彩度値を得る集計手段と、 この頻度の最も高い彩度値の所定比率以上の彩度値を
持つ画素の色を摘出し、各色毎に所定比率以上の彩度値
を持つ画素位置を記憶する記憶器と、 各色毎に所定比率以上の彩度値を持つ画素位置の分布
をX座標及びY座標に関して相関係数Sを求める相関係
数算出手段と、 所定比率以上の彩度値を持つ画素の数を計数し、この
計数値を全画素数で除算し、平均値Kを算出する正規化
手段と、 相関係数S及び平均値Kを各色別に乗算する乗算手段
と、 によってカラー画像信号の評価装置を構成したものであ
る。
第1発明及び第3発明で提案したカラー画像信号評価
方法及びカラー画像信号評価装置によれば中央部に斜め
パターンとして発生する色ムラを機械的に検出すること
ができる。
従って短時間に多くのカラー撮像素子を試験すること
ができる。
また色ムラの差を見過すことなく検出することができ
信頼性の高い検査を行なうことができる。
〔実施例〕
第1図を用いてこの出願の第1発明で提案するカラー
画像信号評価方法を説明する。
第1図に示す10はカラー画像信号源を示す。このカラ
ー画像信号源10から赤色信号R、緑色信号G、青色信号
Bが別々に出力される。
カラー画像信号源10から出力された各単色信号R,G,B
はHLS変換手段20によって色相画像データと彩度画像デ
ータに変換される。色相画像データHは0から360まで
の数値で角度として得られる。色の名前と数値の関係は
赤が0〜30,330〜360、黄が30〜90、緑が90〜150、シア
ンが150〜210、青が210〜270、マゼンタが270〜330であ
る。
この外に12ビット整数で赤は0〜341、および3755〜4
095、黄は342〜1024、緑は1025〜1708、シアンは1709〜
2390、青は2391〜3072、マゼンタは3073〜3754という値
で分類することもできる。
色相画像データHと、彩度画像データSはそれぞれメ
モリ30Hと、30Sに取込まれる。尚図では明度画像データ
Lも得るように構成した場合を示す。この明度画像デー
タLはメモリ30Lに記憶する。
この発明においてはメモリ30Sに取込んだ彩度画像デ
ータのヒストグラムを求め、最も頻度の高い彩度の値を
得る。第2図に彩度画像データのヒストグラムの一例を
示す。この例では彩度値Smにおいて頻度が最も高い値を
示した場合を示す。
ヒストグラムにおいて頻度が最も高い彩度値Smの所定
比率n倍以上の彩度を持つ画素位置を抽出する。この例
では所定比率nを1/2として説明する。つまり彩度値の
最も頻度が高い彩度値Smの0.5倍以上の彩度を持つ画素
位置を抽出し、その画素位置の色相データを色識別マト
リックス40R,40G,40B,40Y,40C,40Mに取出す。色識別マ
トリックス40R,40G,40B,40Y,40C,40Mに抽出した色相デ
ータの色は40Rが赤、40Gが緑、40Bが青、40Yが黄、40C
がシアン、40Mがマゼンタである。
色識別マトリックス40R〜40Mには彩度値が1/2 Sm以上
を持つ画素位置で色相画像データが存在する場所を
「1」としその他は「0」とする。従って色識別マトリ
ックス40R〜40Mには各色毎に1/2 Sm以上の彩度を持つ画
素位置が記憶される。
色識別マトリックスの「1」である点のX座標と、Y
座標に関する相関係数を各色毎に、つまりこの例では6
色について求める。
この相関係数の絶対値を採り、その値をSとする。色
識別マトリックス40R〜40Mで「1」である点が第3図に
示すように斜めパターンを形成するときSは大きな値と
なる。これに対し第4図に示すように「1」である点が
分散しているとき、Sは小さい値となる。
色識別マトリックス40R〜40Mにおいて、「1」が書込
まれた画素数を計数し、この計数値を画像領域の全画素
数で割り、その値をKとし正規化する。
SとKを各色別に求めI=S×Kを求める。このIを
各色の中央部斜めパターン度とする。更にこの各色の中
央部斜めパターン度Iの最大値I・Mを求め、この最大
値I・Mを中央部斜めパターン度とする。
従ってこの中央部斜めパターン度I・Mが所定値以上
のとき不良と判定することができる。
ここでこの出願の第2発明では各色の中央部斜めパタ
ーン度Iの算出に当ってI=S×Kに色別に重み付を行
なうことを提案する。つまり色には目立つ色と目立たな
い色が存在する。このため目立つ色の中央部斜めパター
ン度Iに重み付係数Aを乗算し、色別に判定基準を異な
らせることが考えられる。
重み付係数Aとしては例えば赤RとマゼンタMのとき
A=1.0、緑Gと黄YのときA=0.75、シアンCと青B
のときA=0.5とすることができる。
重み付係数Aを乗算した結果の最大値を中央部斜めパ
ターン度IMと規定することによって目立つ色の斜めパタ
ーンに関して検出感度を高めることができる。
第5図にこの出願の第3発明で提案するカラー画像信
号評価装置の実施例を示す。
図中第1図で説明した各部と対応する部分には同一符
号を付して示す。つまり10はカラー画像信号源、20はカ
ラー画像信号R,G,Bを色相データHと、明度データL、
彩度データSに変換する変換手段を示す。この変換手段
20はHLS変換装置として公知の構成の装置を用いること
ができる。HLS変換の他にHSVの変換装置もある。この発
明ではこれら何れの変換装置でも用いることができる。
変換手段20によって変換された色相データHと、明度
データLと、彩度データSは画像の画素に対応するアド
レス容量を持つメモリ30H,30L,30Sの各画素位置に対応
するアドレスに記憶される。
メモリ30Sに取込まれた彩度データSは集計手段31に
読込まれて彩度値のヒストグラムが求められる。集計手
段31で求められたヒストグラムによって頻度が最も高い
彩度値Smを抽出し、この彩度値Smの所定比率n倍以上の
画素位置データを取出す。
この画素位置データは色識別マトリックス40R,40G,40
B,40Y,40C,40Mに送られる。色識別マトリックス40R〜40
Mでは彩度値がn・Sm以上の持つ色別の画素位置データ
を求める。
色識別マトリックス40R〜40Mも画像の画素位置に対応
するアドレスを持つメモリによって構成することができ
る。色識別マトリックス40R〜40Mに色別に記憶された彩
度n・Sm以上を持つ画素位置データは相関係数算出手段
41に取込まれる。
相関係数算出手段41は例えばコンピュータによって構
成される。コンピュータは周知のように中央演算手段42
と、この中央演算手段42を所定の順序で動作させるプロ
グラムを収納したROM43と、データを一時記憶するRAM44
と、入力ポート45、出力ポート46とによって構成され
る。
入力ポート45には色識別マトリックス40R〜40Mが接続
され、色識別マトリックス40R〜40Mから彩度値がn・Sm
以上の色別の画素位置データを取込む。
相関係数算出手段41は各色識別マトリックス40R〜40M
に書込まれた彩度が頻度数の最も高い彩度値Smのn倍以
上を持つ画素位置の色別のアドレスデータを取込み、X
座標及びY座標に関して各色別に相関係数Sを算出す
る。
相関係数算出手段41はその他に各色毎に色識別マトリ
ックス40R〜40Mに記憶して「1」のデータ数を画像領域
の全画素数で割り、正規化された平均値Kを求める演算
も行なう。
これを共に各色別に算出した相関係数SとKの乗算値
に色別に決めた重み係数Aを乗算し、最高値を示す値を
選択し、斜めパターン度として取出す。
従って相関係数算出手段41は正規化手段と、相関係数
S及び正規化された平均値Kを乗算する乗算手段も構成
していることになる。
〔発明の効果〕
上述したようにこの発明によればカラー画像信号に含
まれる斜め方向のパターンとして発生する色ムラを人為
的でなく、機械的に検出することができる。
よって短時間にカラー撮像素子からのカラー画像信号
を評価することができる。従って短時間に多量のカラー
撮像素子を試験することができ、省力化を達することが
できる。
また均一な評価を行なうことができるから信頼性の高
い検査を行なうことができる利点も得られる。
尚上述では赤、緑、青、黄、シアン、マゼンタの6色
を用いたが、赤、緑、青の3色乃至12色に色を分けて処
理することができ、6色に限られるものでないことは容
易に理解できよう。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの出願の第1発明及び第2発明の実施例を説
明するためのブロック図、第2図はカラー画像信号から
得られた彩度データの彩度に関するヒストグラムの一例
を示すグラフ、第3図及び第4図は色識別マトリックス
に書込まれた画素位置データの例を示す図、第5図はこ
の出願の第3発明の実施例を説明するためのブロック
図、第6図乃至第9図はカラー画像に発生する色ムラの
種類を説明するための正面図である。 10:カラー画像信号源、20:HLS変換手段、30H,30L,30S:
メモリ、31:集計手段、40R〜40M:色識別マトリックス、
41:相関係数算出手段。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】A.カラー画像データを、色相画像と、彩度
    画像に変換する処理と、 B.上記彩度画像の各画素の彩度分布を求め、最も頻度の
    高い彩度値を得る処理と、 C.この頻度の最も高い彩度値の所定比率以上の彩度値を
    持つ画素の色を調べ、各色毎に上記所定比率以上の彩度
    値を持つ画素位置を抽出する処理と、 D.各色毎に上記所定比率以上の彩度値を持つ画素位置の
    分布をX座標及びY座標に関して相関係数Sを求める処
    理と、 E.上記所定比率以上の彩度値を持つ画素の数を計数し、
    この計数値を全画素数で除算し、平均値Kを求める処理
    と、 F.K×Sを各色別に演算し、各色別に得られた値の最大
    値を中央部斜めパターン度として規定する処理と、 を行ないカラー画像信号によって映出されるカラー画像
    に色ムラの有無を判定することを特徴とするカラー画像
    信号評価方法。
  2. 【請求項2】上記請求項(1)記載のカラー画像信号評
    価方法において相関係数Sと平均値Kに加えて色別に重
    み付けされた値AをK×Sに乗算し、この乗算結果を中
    央部斜めパターン度として規定する処理を加えたことを
    特徴とするカラー画像信号評価方法。
  3. 【請求項3】A.カラー画像データを色相画像と、彩度画
    像に変換する変換手段と、 B.上記彩度画像の各画素の彩度分布を求め、最も頻度の
    高い彩度値を得る集計手段と、 C.この頻度の最も高い彩度値の所定比率以上の彩度値を
    持つ画素の色を摘出し、各色毎に上記所定比率以上の彩
    度値を持つ画素位置を記憶する複数の色識別マトリック
    スと、 D.各色毎に上記所定比率以上の彩度値を持つ画素位置の
    分布をX座標及びY座標に関して相関係数Sを求める相
    関係数算出手段と、 E.上記所定比率以上の彩度値を持つ画素の数を計数し、
    この計数値を全画素数で除算し平均値Kを算出する正規
    化手段と、 F.上記相関係数S及び平均値Kを各色別に乗算する乗算
    手段と、 によって構成したことを特徴とするカラー画像信号評価
    装置。
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