JP3403241B2 - 色識別回路 - Google Patents
色識別回路Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カラーリニアイメージ
センサから出力されるＲ，Ｇ，Ｂ３原色の色信号を２値
化し、この２値化信号に基づいて色識別を行なう色識別
回路に関し、詳しくは、時系列的に出力される２値化信
号から各色の幅を高精度に認識するようにした色識別回
路に関する。 【０００２】 【従来の技術】イメージセンサから出力されるＲ，Ｇ，
Ｂ３原色の色信号を２値化して色識別を行なう色識別方
法は、例えば特開昭６０−１３８６８２号等に記載され
たものが知られている。この色識別方法は、各色信号の
レベルをそれぞれ各信号レベルの平均値と比較し、この
比較結果に基づいて色の識別を行なうものである。この
従来技術によれば、識別のための色信号の２値化回路を
改良することにより、Ｒ，Ｇ，Ｂ以外の色についても識
別することが可能となった。 【０００３】一方、電子黒板等においても、最近ではカ
ラー化が進みつつあり、黒以外にも赤や青のマーカによ
りシート上に書かれた文字、図形等をイメージセンサで
読み取ると共に、その出力信号を２値化してプリントア
ウトするものが提供されてきている。この場合、プリン
トアウトされたハードコピーには、シート上の文字、図
形等の筆記色を正確に識別して再現することが望まれて
いる。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】ここで、２値化回路か
ら繰返し出力されるＲ，Ｇ，Ｂの一連の２値化信号から
色を識別する方法としては、上記２値化信号を例えば３
ビットごとに区切ってサンプリングし、これを識別色
（識別するべき色：例えば赤色）の３ビットの基準コー
ドと比較して色を認識する方法が考えられ、この識別方
法は前述した特開昭６０−１３８６８２号にも適用可能
である。しかるに、この方法によると一連の２値化信号
を３ビットごとに区切って基準コードと比較するため、
最大で２ビット分の認識ミスを生じる恐れがあり、色自
体ないし色の幅の識別精度や解像度の点で問題があっ
た。 【０００５】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、色自体ないし色
の幅を正確な認識を可能にして識別精度及び解像度を向
上させ、しかも、２値化信号のサンプリング回数を減少
させて色識別に要する時間を短縮し、識別手段としての
ＣＰＵ等の負担を少なくした色識別回路を提供すること
にある。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、カラーリニアイメージセンサから時系列
的に出力されるＲ，Ｇ，Ｂ３原色の色信号を２値化し、
その２値化信号に基づき色を識別する色識別回路におい
て、時系列的な２値化信号を３ビット分サンプリングし
て保持し、その後、１ビットシフトした状態で４ビット
分サンプリングして保持し、更に、２ビットシフトした
状態で３ビット分サンプリングし保持する処理を繰返し
実行する手段と、３ビット分サンプリングされた２値化
信号を識別色の３ビットの基準コードと比較し、かつ、
４ビット分サンプリングされた２値化信号を識別色の４
ビットの基準コードと比較する手段と、それぞれの比較
時に２値化信号及び基準コードがすべて一致する場合に
は対応するビット分の幅の色を前記識別色として認識す
る手段とを備えたものである。 【０００７】 【作用】一例として、本発明により赤色を識別する場合
の作用を説明する。まず、２値化回路から、例えば
Ｂ0，Ｒ0，Ｇ0，Ｂ1，Ｒ1，Ｇ1，……，Ｂn-1，Ｒn-1，
Ｇn-1，Ｂn，Ｒn，Ｇnの順で各色の２値化信号が繰返し
出力される場合、本発明による赤色の識別時には、Ｒ信
号を中心としてＢ0，Ｒ0，Ｇ0の３ビット分サンプリン
グし、識別色である赤色の３ビットの基準コード
“０”，“１”，“０”と比較する。その後、２値化信
号を１ビットシフトした状態でＲ0，Ｇ0，Ｂ1，Ｒ1の４
ビット分サンプリングし、赤色の４ビットの基準コード
“１”，“０”，“０”，“１”と比較する。更に、２
値化信号を２ビットシフトした状態で，Ｂ1，Ｒ1，Ｇ1
の３ビット分サンプリングし、３ビットの基準コード
“０”，“１”，“０”と比較する。 【０００８】このような処理をＢn，Ｒn，Ｇnまで繰返
し実行していき、それぞれの比較時において２値化信号
及び基準コードがすべて一致する場合、３ビット比較時
には３ビットすべて、４ビット比較時には上位３ビット
を仮りに確定する。そして、２値化信号の全ビットにつ
いて上記比較処理を終えた時点で、あるビットにつき仮
りに確定したデータが相反する場合には一方を優先させ
る処理を行ない、最終的に３ビットまたは４ビットの基
準コードと一致した複数ビットの幅を赤色として認識す
る。 【０００９】 【実施例】以下、図に沿って本発明の実施例を説明す
る。なお、この実施例は、本発明を電子黒板に適用した
場合のものである。図１は、この実施例の色識別回路２
００をその前段の２値化回路１００と共に示したもの
で、まず、２値化回路１００の構成及び作用を略述す
る。 【００１０】カラーリニアイメージセンサＩＳの、白色
に対するＧ，Ｒ，Ｂの色信号の相対出力比は約１０：
８：６であり、白色の筆記用シート地を撮像した場合の
アンプＡ1の出力側のａ点における時系列的な色信号
は、図２（ａ）のようになる。同図において、各信号の
上部に付した数字が相対出力比である。これらの色信号
に対し、オートゲインアンプＡ2の入力側のｂ点におけ
る色信号のうち最小レベルのピーク値を持つ色信号すな
わちＢを基準として、他のＲ信号、Ｇ信号のピーク値が
Ｂ信号にほぼ一致するように、シンクロスコープ等を観
察しながら、アンプＡ1の出力側に接続されたＲ信号用
の分圧抵抗ｒR及びＧ信号用分圧抵抗ｒGの値を調節す
る。 【００１１】このとき、スイッチング素子ＳB，ＳR，Ｓ
Gを介したｂ点における相対出力比は図２（ｂ）のよう
になる。なお、スイッチング素子ＳB，ＳR，ＳGのスイ
ッチングのタイミングは、同期信号発生回路ＳＳＧから
出力される同期信号によって制御され、この同期信号
は、イメージセンサＩＳに入力されるシフトパルスＳＨ
をスタートパルスとし、かつ、一方のクロックパルスφ
1に基づいて生成される。 【００１２】更に、オートゲインアンプＡ2の出力側の
ｃ点における各信号のピーク値が所定のレベル（例えば
１０〔Ｖ〕）になるように、アンプＡ2のゲインを設定
する。これにより、ｃ点における相対出力比は図２
（ｃ）のようになる。 【００１３】いま、オートゲインアンプＡ2の出力側に
接続されたコンパレータＣＰ1のスライスレベルＶ
refを、オートゲインアンプＡ2の出力信号の設定ピーク
値に対し１０〜３０〔％〕減の値、つまり設定ピーク値
が１０〔Ｖ〕の場合、７〜９〔Ｖ〕に設定すれば、筆記
用シート地の白色に対する赤、青、黒のマーカのＳ／Ｎ
が十分にあるので、赤、青、黒の色信号の２値化を容易
に行なうことができる。 【００１４】ここで、オートゲインアンプＡ2は、光源
である蛍光灯の経時的な劣化により光量が減少したよう
な場合に、色信号のレベル低下を補う作用を有してい
る。なお、オートゲインアンプＡ2に代えて一定のゲイ
ンを持つ通常のアンプを使用し、その出力信号のピーク
値に応じてスライスレベルＶrefを可変とする回路構成
でも良い。 【００１５】上記のように２値化回路１００では、分圧
抵抗ｒR，ｒGによりＲ信号、Ｇ信号をＢ信号のピーク値
に合わせて一律にレベル調節し、かつ、オートゲインア
ンプＡ2における増幅ゲイン及びスライスレベルＶrefを
適宜な値に設定することにより、時系列的なＲ，Ｇ，Ｂ
の色信号のうち被写体の色に対応する色信号のレベルの
みを際立たせてコンパレータＣＰ1により抽出し、それ
以外の色信号を捨象して色信号を正確に２値化する。 【００１６】図３はこの様子を示しており、白色の筆記
用シート地に対しては、オートゲインアンプＡ2から出
力されるＢ，Ｒ，Ｇの一連の色信号のピーク値がスライ
スレベルＶrefを上回るので、２値化信号は“１，１，
１”となる。また、赤マーカに対しては、Ｒ信号のピー
ク値のみがスライスレベルＶrefを上回るので“０，
１，０”となる。更に、青マーカに対しては、Ｂ信号の
ピーク値のみがスライスレベルＶrefを上回るので
“１，０，０”となる。黒マーカについては、Ｂ，Ｒ，
Ｇのすべての色信号のピーク値がスライスレベルＶref
を下回るので、２値化信号は“０，０，０”となる。 【００１７】次に、本発明にかかる色識別回路２００の
構成を説明する。この色識別回路２００は上記２値化信
号から色を識別するためのもので、コンパレータＣＰ1
からの３ビットまたは４ビットの時系列的な２値化信号
をクロックパルスＣＫに従ってサンプリングし保持する
シフトレジスタＳＲと、このシフトレジスタＳＲの出力
信号と識別色の基準コードとの一致不一致を検出する４
ビットのコンパレータＣＰ2と、その出力側に設けられ
た否定回路ＮＯＴと、シフトレジスタＳＲの出力信号が
入力される第１のラインメモリＬＭ1と、否定回路ＮＯ
Ｔの出力信号が入力される第２のラインメモリＬＭ
2と、データバスＤＢとから構成されている。 【００１８】なお、第１のラインメモリＬＭ1の出力信
号は、前記コンパレータＣＰ1から出力されてシフトレ
ジスタＳＲに入力される時系列的な２値化信号の生デー
タであり、他方、第２のラインメモリＬＭ2の出力信号
は、後述の如くオア回路ＯＲから出力された識別色の有
無を示す時系列的な２値化信号である。この色識別回路
２００は、その概要をディスクリート回路を用いて説明
してあるが、例えばＣＰＵの演算部のレジスタを用いて
処理しても良い。 【００１９】次に、色識別回路２００の動作を図１、図
４を参照しつつ説明する。２値化回路１００のコンパレ
ータＣＰ1からは、イメージセンサＩＳの出力に従っ
て、Ｂ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｒ，Ｇ，……の順に２値化信号が
繰返し出力される。図４では、便宜上、これらの信号の
順序をＢ0，Ｒ0，Ｇ0，Ｂ1，Ｒ1，Ｇ1，……として表し
ている。 【００２０】ここでは、一例として、電子黒板の筆記用
シート（白色）上に書かれた赤色を識別色として、その
幅を認識する場合について述べる。いま、コンパレータ
ＣＰ1から出力される２値化信号が、図示のように
“１，１，１，０，１，０，０，１，０，０，１，１，
１，１，１”であり、赤色と判断される基準コードを
Ｂ，Ｒ，Ｇの順に３ビットの“０”，“１”，“０”と
すれば、図中ＲAで示した幅が、赤色であり得る最大幅
である。 【００２１】図１において、まず、コンパレータＣＰ1
からＢ0，Ｒ0，Ｇ0の順に３ビットの２値化信号
“１”，“１”，“１”が出力され、そのサンプリング
データがシフトレジスタＳＲに入力されると、これらは
そのままラインメモリＬＭ1に送られて生データとして
記憶されると共に、コンパレータＣＰ2に入力される。
この時、コンパレータＣＰ2には赤色識別時の３ビット
の基準コード、すなわちＢ，Ｒ，Ｇの順に“０”，
“１”，“０”となっているコードが入力され、この基
準コードとシフトレジスタＳＲの出力との一致不一致が
コンパレータＣＰ2により比較される。 【００２２】この例ではコンパレータＣＰ2の２入力が
完全には一致しないため、コンパレータＣＰ2からは
“０”が出力される。この信号は否定回路ＮＯＴを介し
て“１”となり、第２のラインメモリＬＭ2の４ビット
をすべて“１”として上位３ビットが仮りに確定される
（図４の）。なお、図４では仮りに確定されたビット
を太字にて示してある。このとき、第１のラインメモリ
ＬＭ1の生データは“１”，“１”，“１”である。 【００２３】次に、コンパレータＣＰ1からの２値化信
号を１ビットシフトした状態でＲ0，Ｇ0，Ｂ1，Ｒ1の順
に４ビットの信号“１”，“１”，“０”，“１”をサ
ンプリングし、これらがシフトレジスタＳＲに入力され
る。この時の比較対象となる基準コードは４ビットのコ
ードであり、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｒの順に“１”，“０”，
“０”，“１”となっている。コンパレータＣＰ2で
は、この基準コードとシフトレジスタＳＲの出力との一
致不一致が比較される。 【００２４】ここでもコンパレータＣＰ2の２入力が完
全には一致しないので、コンパレータＣＰ2からは
“０”が出力される。よって第２のラインメモリＬＭ2
の４ビットはすべて“１”となって上位３ビットが仮り
に確定される（図４の）。このとき、第１のラインメ
モリＬＭ1の生データは“１”，“１”，“０”，
“１”である。 【００２５】次いで、コンパレータＣＰ1からの２値化
信号を２ビットシフトした状態でＢ1，Ｒ1，Ｇ1の順に
３ビットの信号“０”，“１”，“０”がサンプリング
され、シフトレジスタＳＲに入力される。このときの基
準コードは前述したように３ビットのコードであり、
Ｂ，Ｒ，Ｇの順に“０”，“１”，“０”である。コン
パレータＣＰ2によりこの基準コードとシフトレジスタ
ＳＲの出力とを比較すると、この場合には両者が完全に
一致する。 【００２６】そこで、コンパレータＣＰ2からは“１”
が出力され、この信号は否定回路ＮＯＴを介して“０”
となる。よって第２のラインメモリＬＭ2の４ビットは
すべて“０”となり、上位３ビットが仮りに確定される
（図４の）。このとき、第１のラインメモリＬＭ1の
生データは“０”，“１”，“０”である。 【００２７】更に、コンパレータＣＰ1からの２値化信
号を１ビットシフトした状態でＲ1，Ｇ1，Ｂ2，Ｒ2の順
に４ビットの信号“１”，“０”，“０”，“１”がサ
ンプリングされ、シフトレジスタＳＲに入力される。こ
のときの基準コードは前述したように４ビットのコード
であり、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｒの順に“１”，“０”，
“０”，“１”である。コンパレータＣＰ2によりこの
基準コードとシフトレジスタＳＲの出力とを比較する
と、この場合にも両者は完全に一致する。 【００２８】そこで、上記同様にコンパレータＣＰ2か
らは“１”が出力され、この信号は否定回路ＮＯＴを介
して“０”となる。従って、第２のラインメモリＬＭ2
の４ビットはすべて“０”となり、上位３ビットが仮り
に確定される（図４の）。このとき、第１のラインメ
モリＬＭ1の生データは“１”，“０”，“０”，
“１”である。 【００２９】このようにして、コンパレータＣＰ1の出
力信号を３ビットサンプリングして３ビットの基準コー
ドと比較し、次に１ビットシフトした後に４ビットサン
プリングして４ビットの基準コードと比較し、次いで２
ビットシフトした後に当初に戻って３ビットサンプリン
グして３ビットの基準コードと比較する処理をコンパレ
ータＣＰ1の出力信号の最終ビットまで繰り返し実行す
ることにより、それぞれの比較時に仮りに確定される上
位３ビットは図４に太字で示すものとなる。更に、図４
における信号Ｂ1，Ｂ3のように、仮確定データとして
“１”，“０”が重複して存在する場合には“０”（識
別色ありを示す）を優先させることにより、最終的な確
定データは図４の最下段に示すようになる。 【００３０】この確定データは、例えば第２のラインメ
モリＬＭ2の出力である仮確定データを比較のたびごと
にレジスタ等（図示せず）に記憶させ、その後、
“１”，“０”重複時の“０”の優先処理を行なってか
ら各レジスタの内容を読み出すこと等によって得ること
ができる。そして、図４の確定データのうち一連のビッ
トが“０”である範囲は識別色としての赤色の幅ＲBで
あると認識し、プリンタを動作させて幅ＲBを赤色にて
プリントアウトする。 【００３１】また、幅ＲBの前後にある、一連のビット
が“１”である範囲は赤色以外と認識し、第１のライン
メモリＬＭ1の出力信号に応じて処理する。すなわち、
各サンプリングごとのラインメモリＬＭ1の出力をレジ
スタ等に記憶させておき、幅ＲBの前のラインメモリＬ
Ｍ1の出力（Ｂ0，Ｒ0，Ｇ0に相当）は“１”，“１”，
“１”であるから白色と認識し、幅ＲBの後のラインメ
モリＬＭ1の出力（Ｒ3，Ｇ3，Ｂ4，Ｒ4，Ｇ4に相当）は
“１”，“１”，“１”，“１”，“１”であるからこ
れらについても白色と認識する。 【００３２】ラインメモリＬＭ1，ＬＭ2の出力に基づく
印字手段の具体例としては、例えば感熱プリンタの場
合、各ラインメモリＬＭ1，ＬＭ2の出力信号の論理を各
々反転させた信号を作成し、ラインメモリＬＭ1側の生
データの出力をプリンタヘッドに加えて印字した上にラ
インメモリＬＭ2側の赤データの出力を再度プリンタヘ
ッドに加えて印字することにより、赤色部分については
感熱紙に大きなエネルギーを加えれば良い。この結果、
図４に示す幅ＲBについてのみ赤色に印字することがで
きる。 【００３３】なお、幅ＲBは、赤色であり得る最大幅ＲA
よりも１ビット分短いため、真の赤色の幅がＲAである
場合には１ビット分の誤差を生じることとなるが、２値
化信号を３ビットずつ区切って識別する場合には、理論
上最大で２ビット分の誤差を生じるため、この実施例の
方が認識精度、解像度を高くすることができる。また、
１ビット分の誤差は長さにすればごく僅かであり、実用
上何ら支障はない。 【００３４】上記実施例では赤色を識別する場合につい
て説明したが、本発明は青色、緑色、黒色の識別にも勿
論適用可能である。因みに、例として青色を識別する際
の基準コードは、３ビットの場合に青信号Ｂを中心とし
たＧ，Ｂ，Ｒの順で“０”，“１”，“０”、４ビット
の場合にＢ，Ｒ，Ｇ，Ｂの順で“１”，“０”，
“０”，“１”となる。 【００３５】また、上記実施例では電子黒板における被
写体の色信号を２値化して識別する場合につき説明した
が、本発明はカラーリニアイメージセンサにより撮像し
た色信号を２値化して色識別する分野、例えばビデオカ
メラやカラーＩＴＶカメラ等にも適用することができ
る。 【００３６】 【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、２
値化信号の変則的なサンプリング及び基準コードとの比
較処理を行なうことにより、色識別を正確に行なって色
自体や色の幅を高精度に認識し、その解像度を向上させ
ることができる。同時に識別するべき色を遺漏なく連続
的に検出できるので、プリントアウト時に色が飛び飛び
になるといった不都合もない。また、全体的なサンプリ
ング回数が減少するので、色識別の処理速度が早まり、
ＣＰＵ等の負担も少なくなるという効果がある。
センサから出力されるＲ，Ｇ，Ｂ３原色の色信号を２値
化し、この２値化信号に基づいて色識別を行なう色識別
回路に関し、詳しくは、時系列的に出力される２値化信
号から各色の幅を高精度に認識するようにした色識別回
路に関する。 【０００２】 【従来の技術】イメージセンサから出力されるＲ，Ｇ，
Ｂ３原色の色信号を２値化して色識別を行なう色識別方
法は、例えば特開昭６０−１３８６８２号等に記載され
たものが知られている。この色識別方法は、各色信号の
レベルをそれぞれ各信号レベルの平均値と比較し、この
比較結果に基づいて色の識別を行なうものである。この
従来技術によれば、識別のための色信号の２値化回路を
改良することにより、Ｒ，Ｇ，Ｂ以外の色についても識
別することが可能となった。 【０００３】一方、電子黒板等においても、最近ではカ
ラー化が進みつつあり、黒以外にも赤や青のマーカによ
りシート上に書かれた文字、図形等をイメージセンサで
読み取ると共に、その出力信号を２値化してプリントア
ウトするものが提供されてきている。この場合、プリン
トアウトされたハードコピーには、シート上の文字、図
形等の筆記色を正確に識別して再現することが望まれて
いる。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】ここで、２値化回路か
ら繰返し出力されるＲ，Ｇ，Ｂの一連の２値化信号から
色を識別する方法としては、上記２値化信号を例えば３
ビットごとに区切ってサンプリングし、これを識別色
（識別するべき色：例えば赤色）の３ビットの基準コー
ドと比較して色を認識する方法が考えられ、この識別方
法は前述した特開昭６０−１３８６８２号にも適用可能
である。しかるに、この方法によると一連の２値化信号
を３ビットごとに区切って基準コードと比較するため、
最大で２ビット分の認識ミスを生じる恐れがあり、色自
体ないし色の幅の識別精度や解像度の点で問題があっ
た。 【０００５】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、色自体ないし色
の幅を正確な認識を可能にして識別精度及び解像度を向
上させ、しかも、２値化信号のサンプリング回数を減少
させて色識別に要する時間を短縮し、識別手段としての
ＣＰＵ等の負担を少なくした色識別回路を提供すること
にある。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、カラーリニアイメージセンサから時系列
的に出力されるＲ，Ｇ，Ｂ３原色の色信号を２値化し、
その２値化信号に基づき色を識別する色識別回路におい
て、時系列的な２値化信号を３ビット分サンプリングし
て保持し、その後、１ビットシフトした状態で４ビット
分サンプリングして保持し、更に、２ビットシフトした
状態で３ビット分サンプリングし保持する処理を繰返し
実行する手段と、３ビット分サンプリングされた２値化
信号を識別色の３ビットの基準コードと比較し、かつ、
４ビット分サンプリングされた２値化信号を識別色の４
ビットの基準コードと比較する手段と、それぞれの比較
時に２値化信号及び基準コードがすべて一致する場合に
は対応するビット分の幅の色を前記識別色として認識す
る手段とを備えたものである。 【０００７】 【作用】一例として、本発明により赤色を識別する場合
の作用を説明する。まず、２値化回路から、例えば
Ｂ0，Ｒ0，Ｇ0，Ｂ1，Ｒ1，Ｇ1，……，Ｂn-1，Ｒn-1，
Ｇn-1，Ｂn，Ｒn，Ｇnの順で各色の２値化信号が繰返し
出力される場合、本発明による赤色の識別時には、Ｒ信
号を中心としてＢ0，Ｒ0，Ｇ0の３ビット分サンプリン
グし、識別色である赤色の３ビットの基準コード
“０”，“１”，“０”と比較する。その後、２値化信
号を１ビットシフトした状態でＲ0，Ｇ0，Ｂ1，Ｒ1の４
ビット分サンプリングし、赤色の４ビットの基準コード
“１”，“０”，“０”，“１”と比較する。更に、２
値化信号を２ビットシフトした状態で，Ｂ1，Ｒ1，Ｇ1
の３ビット分サンプリングし、３ビットの基準コード
“０”，“１”，“０”と比較する。 【０００８】このような処理をＢn，Ｒn，Ｇnまで繰返
し実行していき、それぞれの比較時において２値化信号
及び基準コードがすべて一致する場合、３ビット比較時
には３ビットすべて、４ビット比較時には上位３ビット
を仮りに確定する。そして、２値化信号の全ビットにつ
いて上記比較処理を終えた時点で、あるビットにつき仮
りに確定したデータが相反する場合には一方を優先させ
る処理を行ない、最終的に３ビットまたは４ビットの基
準コードと一致した複数ビットの幅を赤色として認識す
る。 【０００９】 【実施例】以下、図に沿って本発明の実施例を説明す
る。なお、この実施例は、本発明を電子黒板に適用した
場合のものである。図１は、この実施例の色識別回路２
００をその前段の２値化回路１００と共に示したもの
で、まず、２値化回路１００の構成及び作用を略述す
る。 【００１０】カラーリニアイメージセンサＩＳの、白色
に対するＧ，Ｒ，Ｂの色信号の相対出力比は約１０：
８：６であり、白色の筆記用シート地を撮像した場合の
アンプＡ1の出力側のａ点における時系列的な色信号
は、図２（ａ）のようになる。同図において、各信号の
上部に付した数字が相対出力比である。これらの色信号
に対し、オートゲインアンプＡ2の入力側のｂ点におけ
る色信号のうち最小レベルのピーク値を持つ色信号すな
わちＢを基準として、他のＲ信号、Ｇ信号のピーク値が
Ｂ信号にほぼ一致するように、シンクロスコープ等を観
察しながら、アンプＡ1の出力側に接続されたＲ信号用
の分圧抵抗ｒR及びＧ信号用分圧抵抗ｒGの値を調節す
る。 【００１１】このとき、スイッチング素子ＳB，ＳR，Ｓ
Gを介したｂ点における相対出力比は図２（ｂ）のよう
になる。なお、スイッチング素子ＳB，ＳR，ＳGのスイ
ッチングのタイミングは、同期信号発生回路ＳＳＧから
出力される同期信号によって制御され、この同期信号
は、イメージセンサＩＳに入力されるシフトパルスＳＨ
をスタートパルスとし、かつ、一方のクロックパルスφ
1に基づいて生成される。 【００１２】更に、オートゲインアンプＡ2の出力側の
ｃ点における各信号のピーク値が所定のレベル（例えば
１０〔Ｖ〕）になるように、アンプＡ2のゲインを設定
する。これにより、ｃ点における相対出力比は図２
（ｃ）のようになる。 【００１３】いま、オートゲインアンプＡ2の出力側に
接続されたコンパレータＣＰ1のスライスレベルＶ
refを、オートゲインアンプＡ2の出力信号の設定ピーク
値に対し１０〜３０〔％〕減の値、つまり設定ピーク値
が１０〔Ｖ〕の場合、７〜９〔Ｖ〕に設定すれば、筆記
用シート地の白色に対する赤、青、黒のマーカのＳ／Ｎ
が十分にあるので、赤、青、黒の色信号の２値化を容易
に行なうことができる。 【００１４】ここで、オートゲインアンプＡ2は、光源
である蛍光灯の経時的な劣化により光量が減少したよう
な場合に、色信号のレベル低下を補う作用を有してい
る。なお、オートゲインアンプＡ2に代えて一定のゲイ
ンを持つ通常のアンプを使用し、その出力信号のピーク
値に応じてスライスレベルＶrefを可変とする回路構成
でも良い。 【００１５】上記のように２値化回路１００では、分圧
抵抗ｒR，ｒGによりＲ信号、Ｇ信号をＢ信号のピーク値
に合わせて一律にレベル調節し、かつ、オートゲインア
ンプＡ2における増幅ゲイン及びスライスレベルＶrefを
適宜な値に設定することにより、時系列的なＲ，Ｇ，Ｂ
の色信号のうち被写体の色に対応する色信号のレベルの
みを際立たせてコンパレータＣＰ1により抽出し、それ
以外の色信号を捨象して色信号を正確に２値化する。 【００１６】図３はこの様子を示しており、白色の筆記
用シート地に対しては、オートゲインアンプＡ2から出
力されるＢ，Ｒ，Ｇの一連の色信号のピーク値がスライ
スレベルＶrefを上回るので、２値化信号は“１，１，
１”となる。また、赤マーカに対しては、Ｒ信号のピー
ク値のみがスライスレベルＶrefを上回るので“０，
１，０”となる。更に、青マーカに対しては、Ｂ信号の
ピーク値のみがスライスレベルＶrefを上回るので
“１，０，０”となる。黒マーカについては、Ｂ，Ｒ，
Ｇのすべての色信号のピーク値がスライスレベルＶref
を下回るので、２値化信号は“０，０，０”となる。 【００１７】次に、本発明にかかる色識別回路２００の
構成を説明する。この色識別回路２００は上記２値化信
号から色を識別するためのもので、コンパレータＣＰ1
からの３ビットまたは４ビットの時系列的な２値化信号
をクロックパルスＣＫに従ってサンプリングし保持する
シフトレジスタＳＲと、このシフトレジスタＳＲの出力
信号と識別色の基準コードとの一致不一致を検出する４
ビットのコンパレータＣＰ2と、その出力側に設けられ
た否定回路ＮＯＴと、シフトレジスタＳＲの出力信号が
入力される第１のラインメモリＬＭ1と、否定回路ＮＯ
Ｔの出力信号が入力される第２のラインメモリＬＭ
2と、データバスＤＢとから構成されている。 【００１８】なお、第１のラインメモリＬＭ1の出力信
号は、前記コンパレータＣＰ1から出力されてシフトレ
ジスタＳＲに入力される時系列的な２値化信号の生デー
タであり、他方、第２のラインメモリＬＭ2の出力信号
は、後述の如くオア回路ＯＲから出力された識別色の有
無を示す時系列的な２値化信号である。この色識別回路
２００は、その概要をディスクリート回路を用いて説明
してあるが、例えばＣＰＵの演算部のレジスタを用いて
処理しても良い。 【００１９】次に、色識別回路２００の動作を図１、図
４を参照しつつ説明する。２値化回路１００のコンパレ
ータＣＰ1からは、イメージセンサＩＳの出力に従っ
て、Ｂ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｒ，Ｇ，……の順に２値化信号が
繰返し出力される。図４では、便宜上、これらの信号の
順序をＢ0，Ｒ0，Ｇ0，Ｂ1，Ｒ1，Ｇ1，……として表し
ている。 【００２０】ここでは、一例として、電子黒板の筆記用
シート（白色）上に書かれた赤色を識別色として、その
幅を認識する場合について述べる。いま、コンパレータ
ＣＰ1から出力される２値化信号が、図示のように
“１，１，１，０，１，０，０，１，０，０，１，１，
１，１，１”であり、赤色と判断される基準コードを
Ｂ，Ｒ，Ｇの順に３ビットの“０”，“１”，“０”と
すれば、図中ＲAで示した幅が、赤色であり得る最大幅
である。 【００２１】図１において、まず、コンパレータＣＰ1
からＢ0，Ｒ0，Ｇ0の順に３ビットの２値化信号
“１”，“１”，“１”が出力され、そのサンプリング
データがシフトレジスタＳＲに入力されると、これらは
そのままラインメモリＬＭ1に送られて生データとして
記憶されると共に、コンパレータＣＰ2に入力される。
この時、コンパレータＣＰ2には赤色識別時の３ビット
の基準コード、すなわちＢ，Ｒ，Ｇの順に“０”，
“１”，“０”となっているコードが入力され、この基
準コードとシフトレジスタＳＲの出力との一致不一致が
コンパレータＣＰ2により比較される。 【００２２】この例ではコンパレータＣＰ2の２入力が
完全には一致しないため、コンパレータＣＰ2からは
“０”が出力される。この信号は否定回路ＮＯＴを介し
て“１”となり、第２のラインメモリＬＭ2の４ビット
をすべて“１”として上位３ビットが仮りに確定される
（図４の）。なお、図４では仮りに確定されたビット
を太字にて示してある。このとき、第１のラインメモリ
ＬＭ1の生データは“１”，“１”，“１”である。 【００２３】次に、コンパレータＣＰ1からの２値化信
号を１ビットシフトした状態でＲ0，Ｇ0，Ｂ1，Ｒ1の順
に４ビットの信号“１”，“１”，“０”，“１”をサ
ンプリングし、これらがシフトレジスタＳＲに入力され
る。この時の比較対象となる基準コードは４ビットのコ
ードであり、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｒの順に“１”，“０”，
“０”，“１”となっている。コンパレータＣＰ2で
は、この基準コードとシフトレジスタＳＲの出力との一
致不一致が比較される。 【００２４】ここでもコンパレータＣＰ2の２入力が完
全には一致しないので、コンパレータＣＰ2からは
“０”が出力される。よって第２のラインメモリＬＭ2
の４ビットはすべて“１”となって上位３ビットが仮り
に確定される（図４の）。このとき、第１のラインメ
モリＬＭ1の生データは“１”，“１”，“０”，
“１”である。 【００２５】次いで、コンパレータＣＰ1からの２値化
信号を２ビットシフトした状態でＢ1，Ｒ1，Ｇ1の順に
３ビットの信号“０”，“１”，“０”がサンプリング
され、シフトレジスタＳＲに入力される。このときの基
準コードは前述したように３ビットのコードであり、
Ｂ，Ｒ，Ｇの順に“０”，“１”，“０”である。コン
パレータＣＰ2によりこの基準コードとシフトレジスタ
ＳＲの出力とを比較すると、この場合には両者が完全に
一致する。 【００２６】そこで、コンパレータＣＰ2からは“１”
が出力され、この信号は否定回路ＮＯＴを介して“０”
となる。よって第２のラインメモリＬＭ2の４ビットは
すべて“０”となり、上位３ビットが仮りに確定される
（図４の）。このとき、第１のラインメモリＬＭ1の
生データは“０”，“１”，“０”である。 【００２７】更に、コンパレータＣＰ1からの２値化信
号を１ビットシフトした状態でＲ1，Ｇ1，Ｂ2，Ｒ2の順
に４ビットの信号“１”，“０”，“０”，“１”がサ
ンプリングされ、シフトレジスタＳＲに入力される。こ
のときの基準コードは前述したように４ビットのコード
であり、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｒの順に“１”，“０”，
“０”，“１”である。コンパレータＣＰ2によりこの
基準コードとシフトレジスタＳＲの出力とを比較する
と、この場合にも両者は完全に一致する。 【００２８】そこで、上記同様にコンパレータＣＰ2か
らは“１”が出力され、この信号は否定回路ＮＯＴを介
して“０”となる。従って、第２のラインメモリＬＭ2
の４ビットはすべて“０”となり、上位３ビットが仮り
に確定される（図４の）。このとき、第１のラインメ
モリＬＭ1の生データは“１”，“０”，“０”，
“１”である。 【００２９】このようにして、コンパレータＣＰ1の出
力信号を３ビットサンプリングして３ビットの基準コー
ドと比較し、次に１ビットシフトした後に４ビットサン
プリングして４ビットの基準コードと比較し、次いで２
ビットシフトした後に当初に戻って３ビットサンプリン
グして３ビットの基準コードと比較する処理をコンパレ
ータＣＰ1の出力信号の最終ビットまで繰り返し実行す
ることにより、それぞれの比較時に仮りに確定される上
位３ビットは図４に太字で示すものとなる。更に、図４
における信号Ｂ1，Ｂ3のように、仮確定データとして
“１”，“０”が重複して存在する場合には“０”（識
別色ありを示す）を優先させることにより、最終的な確
定データは図４の最下段に示すようになる。 【００３０】この確定データは、例えば第２のラインメ
モリＬＭ2の出力である仮確定データを比較のたびごと
にレジスタ等（図示せず）に記憶させ、その後、
“１”，“０”重複時の“０”の優先処理を行なってか
ら各レジスタの内容を読み出すこと等によって得ること
ができる。そして、図４の確定データのうち一連のビッ
トが“０”である範囲は識別色としての赤色の幅ＲBで
あると認識し、プリンタを動作させて幅ＲBを赤色にて
プリントアウトする。 【００３１】また、幅ＲBの前後にある、一連のビット
が“１”である範囲は赤色以外と認識し、第１のライン
メモリＬＭ1の出力信号に応じて処理する。すなわち、
各サンプリングごとのラインメモリＬＭ1の出力をレジ
スタ等に記憶させておき、幅ＲBの前のラインメモリＬ
Ｍ1の出力（Ｂ0，Ｒ0，Ｇ0に相当）は“１”，“１”，
“１”であるから白色と認識し、幅ＲBの後のラインメ
モリＬＭ1の出力（Ｒ3，Ｇ3，Ｂ4，Ｒ4，Ｇ4に相当）は
“１”，“１”，“１”，“１”，“１”であるからこ
れらについても白色と認識する。 【００３２】ラインメモリＬＭ1，ＬＭ2の出力に基づく
印字手段の具体例としては、例えば感熱プリンタの場
合、各ラインメモリＬＭ1，ＬＭ2の出力信号の論理を各
々反転させた信号を作成し、ラインメモリＬＭ1側の生
データの出力をプリンタヘッドに加えて印字した上にラ
インメモリＬＭ2側の赤データの出力を再度プリンタヘ
ッドに加えて印字することにより、赤色部分については
感熱紙に大きなエネルギーを加えれば良い。この結果、
図４に示す幅ＲBについてのみ赤色に印字することがで
きる。 【００３３】なお、幅ＲBは、赤色であり得る最大幅ＲA
よりも１ビット分短いため、真の赤色の幅がＲAである
場合には１ビット分の誤差を生じることとなるが、２値
化信号を３ビットずつ区切って識別する場合には、理論
上最大で２ビット分の誤差を生じるため、この実施例の
方が認識精度、解像度を高くすることができる。また、
１ビット分の誤差は長さにすればごく僅かであり、実用
上何ら支障はない。 【００３４】上記実施例では赤色を識別する場合につい
て説明したが、本発明は青色、緑色、黒色の識別にも勿
論適用可能である。因みに、例として青色を識別する際
の基準コードは、３ビットの場合に青信号Ｂを中心とし
たＧ，Ｂ，Ｒの順で“０”，“１”，“０”、４ビット
の場合にＢ，Ｒ，Ｇ，Ｂの順で“１”，“０”，
“０”，“１”となる。 【００３５】また、上記実施例では電子黒板における被
写体の色信号を２値化して識別する場合につき説明した
が、本発明はカラーリニアイメージセンサにより撮像し
た色信号を２値化して色識別する分野、例えばビデオカ
メラやカラーＩＴＶカメラ等にも適用することができ
る。 【００３６】 【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、２
値化信号の変則的なサンプリング及び基準コードとの比
較処理を行なうことにより、色識別を正確に行なって色
自体や色の幅を高精度に認識し、その解像度を向上させ
ることができる。同時に識別するべき色を遺漏なく連続
的に検出できるので、プリントアウト時に色が飛び飛び
になるといった不都合もない。また、全体的なサンプリ
ング回数が減少するので、色識別の処理速度が早まり、
ＣＰＵ等の負担も少なくなるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を２値化回路と共に示した構成
図である。 【図２】２値化回路における各点の時系列的な色信号の
説明図である。 【図３】２値化回路の動作を説明するための時系列的な
色信号の説明図である。 【図４】本発明の実施例の動作説明図である。 【符号の説明】 １００ ２値化回路 ２００ 色識別回路 ＣＰ2 コンパレータ ＳＲ シフトレジスタ ＤＢ データバス ＮＯＴ 否定回路 ＬＭ1，ＬＭ2 ラインメモリ
図である。 【図２】２値化回路における各点の時系列的な色信号の
説明図である。 【図３】２値化回路の動作を説明するための時系列的な
色信号の説明図である。 【図４】本発明の実施例の動作説明図である。 【符号の説明】 １００ ２値化回路 ２００ 色識別回路 ＣＰ2 コンパレータ ＳＲ シフトレジスタ ＤＢ データバス ＮＯＴ 否定回路 ＬＭ1，ＬＭ2 ラインメモリ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04N 1/48
H04N 1/40
H04N 1/60
G06T 5/00 200
G06T 7/00 100
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 カラーリニアイメージセンサから時系列
的に出力されるＲ，Ｇ，Ｂ（赤，緑，青）３原色の色信
号を２値化し、その２値化信号に基づき色を識別する色
識別回路において、 時系列的な２値化信号を３ビット分サンプリングして保
持し、その後、１ビットシフトした状態で４ビット分サ
ンプリングして保持し、更に、２ビットシフトした状態
で３ビット分サンプリングし保持する処理を繰返し実行
する手段と、 ３ビット分サンプリングされた２値化信号を識別色の３
ビットの基準コードと比較し、かつ、４ビット分サンプ
リングされた２値化信号を識別色の４ビットの基準コー
ドと比較する手段と、 それぞれの比較時に２値化信号及び基準コードがすべて
一致する場合には対応するビット分の幅の色を前記識別
色として認識する手段と、 を備えたことを特徴とする色識別回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07440094A JP3403241B2 (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 色識別回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07440094A JP3403241B2 (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 色識別回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07264422A JPH07264422A (ja) | 1995-10-13 |
| JP3403241B2 true JP3403241B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=13546111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07440094A Expired - Fee Related JP3403241B2 (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 色識別回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3403241B2 (ja) |
-
1994
- 1994-03-18 JP JP07440094A patent/JP3403241B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07264422A (ja) | 1995-10-13 |
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