JP3959160B2 - 画像の色抽出方法及びその方法を用いた画像処理装置 - Google Patents
画像の色抽出方法及びその方法を用いた画像処理装置 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像から色成分を特徴量として色抽出する画像の色抽出方法及びその方法を用いた画像処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
カラー画像の中から対象物を抽出することを目的とする抽出処理では、画像内に含まれる個々の領域を識別することが重要であり、この領域を識別する方法においては、画像をその濃度,色,テクスチャ等の特徴量の均一な部分画像として識別する方法が一般的である。
【0003】
色成分を特徴量として領域認識する方法は、様々な工業分野にて既に利用されており、例えば、食品,薬品等の分野では、製品に貼り付けられた色付ラベルの位置を検査する装置、また、混合製造ラインにおける製品又はそれを梱包するパッケージに印刷されたカラーバーにより製品を識別する装置等に応用されている。
【0004】
このような装置においては、カラーカメラ等の撮像器を用いて製品等の対象物が撮像され、撮像画像は画素毎のR値,G値,及びB値からなるアナログ信号に分割された後で画像処理装置に取込まれ、取込まれたアナログのR値,G値,及びB値は、ディジタルのR値,G値,及びB値に変換されて記憶装置に記憶される。画像処理装置は、記憶情報に基づいてCRT等の表示装置に原画像を表示するとともに、原画像が表示された画面上にて移動自在に設けられたポインタを重畳して表示させる。
【0005】
このポインタをコントローラ等の入力手段を用いて操作し、原画像の中から抽出対象とする画素を選択することにより、選択された画素のR値,G値,及びB値が画面上に表示されたカラーパレットに数値で表示されるか、又はカラーパレットに原画像中の全ての色が表示される。次いで入力手段を用いて、このカラーパレットへ抽出対象とする色を選択するために数値を入力するか、又はカラーパレットに表示された色の中から抽出対象とする色を選択することにより、選択された画素のR値,G値,及びB値と、予め設定されたR値,G値,及びB値の各値に対する閾値の許容範囲とに基づいて、R値,G値,及びB値の各値に対する閾値が決定され、原画像中の各画素のR値,G値,及びB値の各値が各閾値を越えない場合に抽出対象とする色と同一色であると判断して、この同一色と判断された全ての画素領域を抽出して抽出結果を表示装置に表示させる方法が用いられている。
【0006】
ところが、上述の如き方法においては、抽出対象とする色を数値で入力するか、又は表示されている複数の色の中から抽出対象とする色を選択する構成としているので、入力する数値からこれに対応する色を連想することが感覚的に困難であるという問題がある。また、表示されている色を選択するにしても画面上の抽出対象とする色と連想することも感覚的に困難であるという問題があり、これは特に原画像中の色の差が小さい場合にさらに困難を極める結果となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、抽出対象とする色を有する画素が選択されるのに伴い、画像内で画素が選択された場合に、この画素のR値,G値,及びB値に関連する値に所定の値を付加した値を閾値として抽出し、また、前記画素が選択された後に前記画素と異なる画素が選択された場合に、この画素のR値,G値,及びB値に関連する値に所定の値を付加した値を演算し、この値と既に閾値としてある値との間を埋めた連続した値を新たな閾値として抽出することにより、異なる画素を次々に選択することで段階的に色抽出範囲を広げていくことができ、数値で入力する必要がなく、画面上の抽出対象とする画素を直接的に選択することが感覚的に容易にできる画像の色抽出方法及びその方法を用いた画像処理装置を提供することを目的とする。
【0009】
さらに、本発明の他の目的は、抽出対象とする色を有する画素が選択されることにより、選択された画素を含む所定範囲内の画素の中から未抽出の画素を選択し、選択した未抽出の画素の中から、抽出対象とする画素のR値,G値,及びB値に関連する値に最も近似した画素を選択し、この最も近似した画素のR値,G値,及びB値に関連する値に基づいて閾値を決定して抽出することにより、選択する画素を変更することなく近似した色領域を段階的に抽出することができる色抽出方法及びその方法を用いた画像処理装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
第1発明に係る画像の色抽出方法は、撮像した画像から抽出対象とする色を有する画素を選択し、抽出すべき第1の色抽出領域を設定するために前記選択された画素におけるR値、G値、及びB値に関連する値に基づいて閾値をそれぞれ2つ設定し、前記画像における任意の画素のR値、G値、及びB値に関連する値がそれぞれ前記閾値で定められた第1の色抽出領域内にある画素を前記選択された画素と同一色であるとして抽出し、その抽出結果を表示する画像の色抽出方法において、前記抽出結果が表示された画像から画素が選択された場合に、前記選択された画素が前記第1の色抽出領域に基づく色抽出において、抽出された画素であるか抽出されなかった画素であるかを判断する第1のステップと、前記第1のステップにて前記選択された画素が抽出されなかった画素であると判断された場合には、前記選択された画素のR値、G値、及びB値に関連する値にそれぞれ所定の値を付加し2つの閾値を設定して第2の色抽出領域とし、前記第1の色抽出領域と第2の色抽出領域とを第3の色抽出領域とする、又は前記第1の色抽出領域のそれぞれの閾値を前記選択された画素のR値、G値、及びB値に関連する値を含めその間を埋めるように、それぞれ拡張し第3の色抽出領域を設定する第2のステップと、前記第1のステップにて前記選択された画素が抽出された画素であると判断された場合には、前記画像内の抽出されなかった画素の中から前記抽出対象とする色に最も近似した色を有する画素を選択し、該画素のR値、G値、及びB値に関連する値を含む値にまで前記閾値をそれぞれ拡張して、第3の色抽出領域とする第3のステップと、前記第2又は第3のステップで求められた前記第3の色抽出領域に基づいて、色抽出を行い抽出結果を表示する第4のステップとからなることを特徴とする。
【0011】
第2発明に係る画像の色抽出方法は、前記第3のステップにて抽出されなかった画素とする対象を、前記選択された画素を含む所定範囲内の画素とすることを特徴とする。
【0012】
第3発明に係る画像の色抽出方法は、前記第3のステップにおける前記最も近似した色を有する画素の選択は、前記画素のR値、G値、及びB値に関連する値に基づいて前記第1の色抽出領域の閾値との差をそれぞれ演算し、各差に関連する値により求めることを特徴とする。
【0013】
第4発明に係る画像の色抽出方法は、前記第3のステップにおける前記最も近似した色を有する画素の選択は、前記各差に関連する値の合計値が最小の画素を選択することにより行うことを特徴とする。
【0014】
第5発明に係る画像の色抽出方法は、前記第3のステップにおける前記合計値が最小の画素が複数存在する場合には、予めR値、G値、及びB値に関連する値に優先順位を設けておき、この順位に応じた最小値の画素を選択することを特徴とする。
【0015】
第6発明に係る画像の色抽出方法は、前記第3のステップにおける前記最も近似した色を有する画素の選択は、前記選択された画素から各抽出されなかった画素までの距離に応じた重み付けに基づいて選択することを特徴とする。
【0016】
第7発明に係る画像処理装置は、画像を撮像する撮像手段と、前記画像から色抽出の対象となる色を有する画素を選択する選択手段と、前記選択手段により選択された画素におけるR値、G値、及びB値に関連する値に基づいて閾値をそれぞれ2つ設定することで第1の色抽出領域を設定する第1の設定手段と、前記画像における任意の画素のR値、G値、及びB値に関連する値が前記設定手段にて定められた第1の色抽出領域内にある画素を前記選択された画素と同一色であるとして抽出する第1の抽出手段と、前記抽出手段による抽出結果を表示する表示手段と、からなる画像処理装置において、前記表示手段にて前記第1の抽出手段による抽出結果が表示された画像内で、前記選択手段により画素が選択された場合に、前記選択された画素が前記第1の色抽出領域に基づく色抽出において、抽出された画素であるか、抽出されなかった画素であるかを判断する判断手段と、前記判断手段にて前記選択された画素が抽出されなかった画素であると判断された場合には、前記選択された画素のR値、G値、及びB値に関連する値にそれぞれ所定の値を付加し2つの閾値を設定して第2の色抽出領域とし、前記第1の色抽出領域と第2の色抽出領域とを第3の色抽出領域とする、又は前記第1の色抽出領域のそれぞれの閾値を前記選択された画素のR値、G値、及びB値に関連する値を含めその間を埋めるように、それぞれ拡張し第3の色抽出領域を設定する第2の設定手段と、前記判断手段にて前記選択された画素が抽出された画素であると判断された場合には、前記画像内の抽出されなかった画素の中から前記抽出対象とする色に最も近似した色を有する画素を選択し、該画素のR値、G値、及びB値に関連する値を含む値にまで前記閾値をそれぞれ拡張して第3の色抽出領域とする第3の設定手段と、前記第2又は第3の設定手段に設定された前記第3の色抽出領域に基づいて、色抽出を行う第2の抽出手段と、からなることを特徴とする。
【0017】
第8発明に係る画像処理装置は、前記第3の設定手段における抽出されなかった画素とするものを、前記選択手段にて選択された画素を含む所定範囲内の画素とすることを特徴とする。第9発明に係る画像処理装置は、前記第3の設定手段における最も近似した色を有する画素の選択は、前記画素のR値、G値、及びB値に関連する値に基づいて前記第1の色領域の閾値との差をそれぞれ演算し、各差に関連する値により求めることを特徴とする。第10発明に係る画像処理装置は、前記第3の設定手段における最も近似した色を有する画素の選択は、前記各差に関連する値の合計値が最小の画素を選択することにより行うことを特徴とする。第11発明に係る画像処理装置は、前記第3の設定手段における前記合計値が最小の画素が複数存在する場合には、予めR値、G値、及びB値に関連する値に優先順位を設けておき、この順位に応じた最小値の画素を選択することを特徴とする。第12発明に係る画像処理装置は、前記第3の設定手段における最も近似した色を有する画素の選択は、前記選択された画素から各抽出されなかった画素までの距離に応じた重み付けに基づいて選択するを特徴とする。
【0018】
第1及び第7発明に係る画像の色抽出方法及びその方法を用いた画像処理装置によれば、画像内で抽出対象とする画素が選択された場合に、この画素のR値,G値,及びB値に関連する値に所定の値を付加した値を閾値として抽出し、また、前記画素が選択された後に前記画素とは異なる画素が選択された場合に、選択された画素のR値、G値、及びB値に関連する値にそれぞれ所定の値を付加し2つの閾値を設定して第2の色抽出領域とし、第1の色抽出領域と第2の色抽出領域とを第3の色抽出領域とする、又は前記第1の色抽出領域のそれぞれの閾値を前記選択された画素のR値、G値、及びB値に関連する値を含めその間を埋めるように、それぞれ拡張し第3の色抽出領域を設定する構成としたので、異なる画素を次々に選択することで段階的に色抽出範囲を広げていくことができ、数値で入力する必要がなく、画面上の抽出対象とする画素を直接的に選択することが感覚的に容易にできる。
【0019】
前記所定の値は、例えば色抽出の感度kとして予めR値,G値,及びB値に対する単一の値を設定しておき、画像内で画素が選択された場合には、この画素のR値,G値,及びB値を夫々R1,G1,B1とし、これらの値に感度kを+側及び−側へ夫々付加して、Rの閾値をR1−k〜R1+k、Gの閾値をG1−k〜G1+k、Bの閾値をB1−k〜B1+kと設定する。第1及び第7発明に係わる閾値の設定では、R1,G1,B1を中央として感度kの幅を持たせることに限るものではなく、+側又は−側へのみ幅を持たせる構成とすることもでき、また、+側,−側夫々に異なる感度kを付加する構成とすることもできる。
【0020】
次いで、設定された閾値に基づいて色抽出をする。これにより、選択された画素のR値,G値,及びB値を中央に感度kを幅とする閾値範囲を設定することができる。次いで、前記画像内で異なる画素が選択された場合には、この画素のR値,G値,及びB値を夫々R2,G2,B2とし、
R1≦R2である場合、
Rの閾値をR1−k〜R2+k、
R1>R2である場合、
Rの閾値をR2−k〜R1+k、また同様にして、
G1≦G2である場合、
Gの閾値をG1−k〜G2+k、
G1>G2である場合、
Gの閾値をG2−k〜G1+k、さらに、
B1≦B2である場合、
Bの閾値をB1−k〜B2+k、
B1>B2である場合、
Bの閾値をB2−k〜B1+k、
として、以上の如く閾値を設定する。さらに、異なる画素が選択された場合には、R2,G2,B2をR1,G1,B1とし、新たに選択された画素のR3,G3,B3をR2,G2,B2とすることにより、閾値の設定を繰り返す。
【0023】
また第1及び第7の画像の色抽出方法及びその方法を用いた画像処理装置によれば、抽出対象とする色を有する画素が選択されることにより、未抽出の画素の中から、抽出対象とする最初に選択された画素のR値,G値,及びB値に関連する値に最も近似した画素を選択し、この画素のR値,G値,及びB値に関連する値基づいて閾値を決定して抽出する構成としたので、選択する画素を変更することなく近似した色領域を段階的に抽出することができる。また未抽出の画素を選択する構成としたので、拡大表示することなく、正確に抽出することができる。
【0024】
抽出対象として未抽出画素が選択された場合には、前記手法を用いて閾値を設定し、また、既抽出画素が選択された場合には、未抽出画素を選択し、例えばこれら未抽出画素のR値,G値,及びB値の各値について、選択された画素について設定されたR値,G値,及びB値の各閾値Tr,Tg,Tbからどれだけ外れているかを示すオフセット量Dr,Dg,Dbを演算する。
【0025】
R≦Trの場合、Dr=Tr−Rとし、R>Trの場合、Dr=R−Trとする。これをG及びBについても演算し、オフセット量Dr,Dg,Dbの合計D(D=Dr+Dg+Db)を演算する。さらに、この演算を全ての未抽出の画素について行ない、合計Dが最小の画素を抽出対象とする画素と最も近似した色として、この画素のR値,G値,及びB値を含むように閾値を拡張して新たな閾値に設定する。
【0026】
なお、以上の第1〜第12に係る画像の色抽出方法及びその方法を用いた画像処理装置においては、色抽出のパラメータをR値,G値,及びB値の3つの値としたが、これに加えて、R値,G値,及びB値に関する値としてのR−G値,B−G値,R−B値等の差分値を加える構成とすることもでき、また、R値,G値,及びB値に基づいてH値(色相),S値(彩度),I値(明度)にHSI変換して、これらの値を代わりに色抽出のパラメータとすることもできる。
【0027】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図1は、実施の形態1に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【0028】
図1において、1は撮像対象となる例えば製造ライン上の薬品チューブ等のワークであり、その側面には色付ラベル11が貼り付けられている。ワーク1は、その上方に設けられたカラーカメラ2により撮像され、撮像された原画像のアナログのR値,G値,及びB値をカラーカメラ2に接続された画像抽出装置3に与える。
【0029】
画像抽出装置3は、A/D変換器等を用いてなる画像入力部31と、演算処理を行なうCPU32と、CPU32から与えられる情報を記憶するメモリ34と、D/A変換器等を用いてなる画像出力部33とを備えてなり、画像入力部31は、カラーカメラ2から与えられたアナログのR値,G値,及びB値をディジタルのR値,G値,及びB値に変換してCPU32に与える。CPU32は、与えられたR値,G値,及びB値をメモリ34に格納するとともに、このR値,G値,及びB値を画像出力部33に与える。画像出力部33は、与えられたディジタルのR値,G値,及びB値をアナログのR値,G値,及びB値に変換し、これを画像抽出装置3に接続されたCRT等の表示装置5に原画像を出力し、図2に示す如き表示画面51を表示させるとともに、表示画面51に表示される原画像の画像情報をメモリ34に格納するようにしてある。
【0030】
図2は、表示画面51を示す模式図である。表示画面51は、左右に2つの領域に分割され、その左方の領域には、撮像された原画像又は抽出結果を表示する画像表示領域51aが設けられている。図2において、この画像表示領域51aには、色付ラベル11の原画像が表示され、原画像には、色付ラベル11の略白色の背景に黄色,緑色,青色,赤色の2つ〜3つの円形模様が夫々着色されている部分を表示してある。また、表示画面51に重畳して、入力手段4からの入力操作に応じて動作するポインタpが表示画面51内での移動自在に設けられており、ポインタpを配置して、例えば入力手段4に設けられた図示しない決定ボタンを押すことにより、表示されている原画像の中から抽出対象とする色を有する画素の画面上の位置を指示することができるようになっているほか、入力手段4からは、R値,G値,及びB値に加えて、これらの値の差分値であるR−G値,B−G値,及びR−B値3つ差分値の閾値の許容範囲である色抽出の感度kが数値で入力される。
【0031】
また、表示画面51の右方には、感度k及び非抽出対象となる画面領域(背景)の表示色を設定する設定領域51bが設けられている。感度kは、メモリ34に格納されているR値,G値,B値,R−G値,B−G値,及びR−B値に対する単一の感度kが表示されており、上述の拡大率と同様にして数値が設定されるようになっている。また、背景色は、予めメモリ34に格納されている黒色,白色,青色等の色情報から入力手段4で選択的に入力し、入力された色を示す「クロ」等の文字が表示されている。なお、これら入力情報は、メモリ34に格納される。
【0032】
メモリ34には、上述した画像表示領域51aの画像情報に加えて、抽出結果を表示する等して画面が更新されるのに応じて画像情報を時系列的に格納しているほか、さらに、画像表示領域51aに表示されている原画像から抽出対象とする画素を初めて選択するか、又は2回目以後であるかを示す選択履歴と、その画素のR値,G値,B値,R−G値,B−G値,及びR−B値からなる色情報とを時系列的に格納している。
【0033】
図3,図4は、抽出処理に伴うCPU32の制御内容を示すフローチャートである。CPU32は、まず、原画像内の全ての画素についてR−G値,B−G値,及びR−B値の3つ差分値を演算し(ステップ1)、各画素のR値,G値,及びB値に対応させてメモリ34に格納する(ステップ2)。次いで、ポインタpを用いて抽出対象とする色を有する画面上の位置がCPU32に入力され、この画面上の座標値に相当する画素のR値,G値,B値,R−G値,B−G値,及びR−B値と、感度kをメモリ34から読込む(ステップ3)。
【0034】
そして、入力された抽出対象とする色を有する画素が、原画像内で初めて選択された画素であるか否かをメモリ34に格納されている選択履歴で確認し(ステップ4)、原画像内で初めて選択された画素である場合には、ステップ3にて読込んだR値,G値,B値,R−G値,B−G値,及びR−B値と、感度kとから各値に対して、例えばR−k〜R+k,G−k〜G+k,B−k〜B+k,(R−G)−k〜(R−G)+k,(B−G)−k〜(B−G)+k,及び(R−B)−k〜(R−B)+kを夫々上限値及び下限値とするR値,G値,B値,R−G値,B−G値,及びR−B値の閾値を演算する(ステップ5)。また、ステップ4にて、原画像内で初めて選択された画素でない場合には、前回抽出された画素のR値,G値,B値,R−G値,B−G値,及びR−B値の各値を今回選択された画素のR値,G値,B値,R−G値,B−G値,及びR−B値の各値と夫々対応させて比較し(ステップ6)、R値,G値,B値,R−G値,B−G値,及びR−B値の各値のうち、前回値≦今回値の値は、今回値+k,前回値−kを夫々上限値及び下限値とするR値,G値,B値,R−G値,B−G値,及びR−B値の閾値を演算する(ステップ7)。また、ステップ6にて、前回値>今回値の値は、前回値+k,今回値−kを夫々上限値及び下限値とするR値,G値,B値,R−G値,B−G値,及びR−B値の閾値の絶対値範囲を演算する(ステップ8)。
【0035】
次に、原画像内の全ての画素を対応する各閾値と比較し(ステップ9)、R値,G値,B値,R−G値,B−G値,及びR−B値の全ての値が閾値範囲内である場合には、比較した画素が抽出対象となる画素と同一色である抽出対象画素であると判断し、各画素に応じたR値,G値,及びB値を画像出力部33に出力する(ステップ10)。また、R値,G値,B値,R−G値,B−G値,又はR−B値の何れかの値が閾値範囲外である場合には、非抽出画素であると判断し、設定されている背景色に基づいた色成分値を演算し(ステップ11)、この画素に応じた色成分値を画像出力部33に出力し(ステップ12)、画像表示領域51aの表示内容を更新させるとともに、抽出結果の画面情報と、既に原画像内で画素が選択されたことを示す選択履歴への書込情報と、その画素のR値,G値,B値,R−G値,B−G値,及びR−B値からなる色情報とをメモリ34に格納する(ステップ13)。なお、画像表示領域51aの表示内容は、更新の都度メモリ34に格納してあるので、誤って対象外の画素を抽出した場合にも、設定領域51bの図示しない抽出取消メニューを選択することにより、更新前の表示内容を再度表示させることができるようになっている。
【0036】
図5,図6は、抽出結果の一例を示す模式図であり、図5は、原画像の青色領域をポインタpにて選択し、この青色領域の一部が抽出された状態を示している。図5において、抽出対象となる青色領域はその一部を斑状に抽出されている。これは、照明むら等の要因から生じるものであり、上述で選択された画素を複数回選択して、上述のステップ3〜ステップ12までの動作を繰り返すことにより、図6に示す如く、青色領域の全体部分が抽出される。繰り返し回数は、感度kを大きく設定するか、又は青色領域の未抽出である他の画素を選択することにより削減することができる。
【0037】
本願発明の理解を助ける比較例.図7,図8は、表示画面51を示す模式図であり、図7は、拡大表示枠wを設定した状態を示し、また、図8は、拡大表示された状態を示す。
【0038】
本願発明の理解を助ける比較例に係る画像処理装置は、実施の形態1の設定領域51bに設けられた感度k及び非抽出対象となる画面領域(背景)の表示色を設定する領域に加えて、拡大率(ズーム)を設定する領域を設けてある。拡大率は、メモリ34に格納されている1(倍),2(倍)等の数値で表示されており、ポインタpを表示されている数値上に配置し、入力手段4に設けられた図示しない数値ボタンで直接的に数値を入力するか、又は「上」,「下」を示すボタンを操作することにより、表示されている数値が増減されるようになっている。また、ポインタpを画像表示領域51aで任意の2点を選択することにより、最初に選択した点を左上側又は右下側の角とし、次に選択した点を通る画像表示領域51aの相似形の拡大表示枠wに囲まれた画像の一部を拡大表示することができるようにしてあり、この拡大表示に応じて上述の数値が変更される構成としたものであり、実施の形態1と対応する部分には同一符号を付して説明を省略する。
【0039】
なお、拡大表示枠wは、一旦設定された後で、入力手段4を用いてポインタpを操作し、ドラッグアンドドロップ等の方法でその大きさの変更ができる構成とすることもできる。
【0040】
以上の如く、選択画面の大きさ,ポインタpの大きさ等により、例えば既に抽出された画素に囲まれた新たに抽出する画素の画面領域が小さく、新たに抽出する画素へ正確にポインタpを配置して、この画素を選択することが困難である場合でも、新たに抽出する画素を含む周辺領域を拡大表示することにより、ポインタpに対する画像の大きさを相対的に大きくして、画素の選択が飛躍的に容易となる。
【0041】
図9,図10は、抽出処理に伴うCPU32の制御内容を示すフローチャートである。この画像処理装置は、画像内で初めて画素が選択されたか否かを示す選択履歴に代えて、画像内の各画素が未抽出の画素であるか、又は既抽出の画素であるかを示す抽出履歴がメモリ34に格納されている。そして、図3に示したステップ4にて、入力された抽出対象とする色を有する画素が、原画像内で初めて選択された画素であるか否かをメモリ34に格納されている選択履歴で確認するのに代えて、上述の如き抽出履歴を参照して、未抽出画素が選択されたか否かを確認する。対応する画素が既に抽出されている場合には、図3のステップ6〜ステップ8の処理に代えて、ステップ5とは別の閾値演算サブルーチンを実施する構成としてあり、対応する部分には同一符号を付して説明を省略する。
【0042】
図11は、閾値演算サブルーチンに伴うCPU32の制御内容を示すフローチャートである。まず、選択された画素を含む所定範囲の全ての画素、例えば選択された画素を中央とする9×9の81画素のR値,G値,B値,R−G値,B−G値,及びR−B値をメモリ34から読込み(ステップ601)、この9×9の画素範囲の中から未抽出画素を選択する(ステップ602)。選択された各未抽出画素のR値,G値,B値,R−G値,B−G値,及びR−B値の各値について、ステップ5にて演算された最小側の各閾値(初回値−k)と比較する(ステップ603)。なお、ここでいう初回値は、画像内で最初に選択された画素のR値,G値,B値,R−G値,B−G値,及びR−B値を示している。
【0043】
今回選択された画素のR値,G値,B値,R−G値,B−G値,及びR−B値たる夫々の値(今回値)が、ステップ5にて演算された最小側の各閾値(初回値−k)よりも小さい場合には、閾値からのオフセット量DをD=(初回値−k)−今回値に基づいて、R値,G値,B値,R−G値,B−G値,及びR−B値の夫々について演算し(ステップ604)、また、ステップ603にて今回値がステップ5にて演算された最小側の各閾値(初回値−k)以上である場合には、今度は、ステップ602にて選択された各未抽出画素のR値,G値,B値,R−G値,B−G値,及びR−B値の各値について、ステップ5にて演算された最大側の各閾値(初回値+k)と比較する(ステップ605)。今回値が、ステップ5にて演算された最大側の各閾値よりも大きい場合には、オフセット量DをD=今回値−(初回値−k)に基づいて、R値,G値,B値,R−G値,B−G値,及びR−B値の夫々について演算する(ステップ606)。
【0044】
ステップ604又はステップ606の後で、各画素にR値,G値,B値,R−G値,B−G値,及びR−B値の夫々について演算したオフセット量Dの合計を演算し(ステップ607)、演算結果をメモリ34に格納する(ステップ108)。そして、9×9画素範囲内の全ての画素についてオフセット量Dの合計を演算したか否かを確認し(ステッ609)、全ての画素について演算を完了していない場合には、ステップ603からの処理を繰り返し、全ての画素について演算を完了している場合、メモリ34に格納されている9×9画素範囲内の各画素のオフセット量Dの合計が最小の画素を選択し(ステップ610)、この画素のR値,G値,B値,R−G値,B−G値,及びR−B値を含むように各値の閾値範囲を拡張する(ステップ611)。なお、ステップ605にて、今回値が、ステップ5にて演算された最大側の各閾値以下の場合には、閾値範囲を拡張せず、ステップ5にて演算された閾値範囲を用いてステップ7を実行する。
【0045】
なお、ステップ610にて、オフセット量Dの合計が最小の画素が複数存在する場合には、予めR値,G値,B値,R−G値,B−G値,及びR−B値の値に優先順位を設けておき、この順位に応じた最小値の画素を選択する構成とすることもできる。また、オフセット量Dの合計が最小の画素の選択処理おいては、例えばステップ601からステップ603の間で、R値,G値,B値,R−G値,B−G値,及びR−B値の各値の2乗値を演算し、この2乗値をR値,G値,B値,R−G値,B−G値,及びR−B値に代えてステップ603以後の処理を行なう構成としたり、ステップ607にてオフセット量Dの合計値を演算する際に、R値,G値,B値,R−G値,B−G値,及びR−B値の各値に、入力手段4により選択された画素からステップ602で選択された各未抽出画素までの距離に応じた重み付けを付与する係数を設ける構成とすることにより、オフセット量Dの合計が最小の画素を選択する処理をさらに正確なものとすることができる。
【0046】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明に係る画像の色抽出方法及びその方法を用いた画像処理装置によれば、画像内で抽出対象とする画素が選択された場合に、その画素が未抽出の画素である場合、この画素のR値,G値,及びB値に関連する値と既に閾値としてある値との間を埋めて連続した値からなる新たな閾値を演算し、この閾値に基づいて抽出することにより、異なる画素を次々に選択することで段階的に色抽出範囲を広げていくことができ、数値で入力する必要がなく、画面上の抽出対象とする画素を直接的に選択することが感覚的に容易にできる。
【0048】
さらに、抽出対象とする色を有する画素が選択されるのに伴い、未抽出の画素を選択し、選択した未抽出の画素の中から、抽出対象とする最初に選択された画素のR値,G値,及びB値に関連する値に最も近似した画素を選択し、この画素のR値,G値,及びB値に関連する値基づいて閾値を決定して抽出することにより、選択する画素を変更することなく近似した色領域を段階的に抽出することができる。また拡大表示することなく、抽出対象とする画素を正確に抽出することができる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図2】表示画面を示す模式図である。
【図3】抽出処理に伴うCPUの制御内容を示すフローチャートである。
【図4】抽出処理に伴うCPUの制御内容を示すフローチャートである。
【図5】抽出結果の一例を示す模式図である。
【図6】抽出結果の一例を示す模式図である。
【図7】表示画面を示す模式図である。
【図8】表示画面を示す模式図である。
【図9】抽出処理に伴うCPUの制御内容を示すフローチャートである。
【図10】抽出処理に伴うCPUの制御内容を示すフローチャートである。
【図11】閾値演算サブルーチンに伴うCPUの制御内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 ワーク
2 カラーカメラ
3 画像抽出装置
4 入力手段
5 表示装置
11 色付ラベル
31 画像入力部
32 CPU
33 画像出力部
34 メモリ
Claims (12)
- 撮像した画像から抽出対象とする色を有する画素を選択し、
抽出すべき第1の色抽出領域を設定するために前記選択された画素におけるR値、G値、及びB値に関連する値に基づいて閾値をそれぞれ2つ設定し、
前記画像における任意の画素のR値、G値、及びB値に関連する値がそれぞれ前記閾値で定められた第1の色抽出領域内にある画素を前記選択された画素と同一色であるとして抽出し、その抽出結果を表示する画像の色抽出方法において、
前記抽出結果が表示された画像から画素が選択された場合に、前記選択された画素が前記第1の色抽出領域に基づく色抽出において、抽出された画素であるか抽出されなかった画素であるかを判断する第1のステップと、
前記第1のステップにて前記選択された画素が抽出されなかった画素であると判断された場合には、前記選択された画素のR値、G値、及びB値に関連する値にそれぞれ所定の値を付加し2つの閾値を設定して第2の色抽出領域とし、前記第1の色抽出領域と第2の色抽出領域とを第3の色抽出領域とする、又は前記第1の色抽出領域のそれぞれの閾値を前記選択された画素のR値、G値、及びB値に関連する値を含めその間を埋めるように、それぞれ拡張し第3の色抽出領域を設定する第2のステップと、
前記第1のステップにて前記選択された画素が抽出された画素であると判断された場合には、前記画像内の抽出されなかった画素の中から前記抽出対象とする色に最も近似した色を有する画素を選択し、該画素のR値、G値、及びB値に関連する値を含む値にまで前記閾値をそれぞれ拡張して、第3の色抽出領域とする第3のステップと、
前記第2又は第3のステップで求められた前記第3の色抽出領域に基づいて、色抽出を行い抽出結果を表示する第4のステップと、
からなることを特徴とする画像の色抽出方法。 - 前記第3のステップにて抽出されなかった画素とする対象を、前記選択された画素を含む所定範囲内の画素とすることを特徴とする請求項1に記載の画像の色抽出方法。
- 前記第3のステップにおける前記最も近似した色を有する画素の選択は、前記画素のR値、G値、及びB値に関連する値に基づいて前記第1の色抽出領域の閾値との差をそれぞれ演算し、各差に関連する値により求めることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の画像の色抽出方法。
- 前記第3のステップにおける前記最も近似した色を有する画素の選択は、前記各差に関連する値の合計値が最小の画素を選択することにより行うことを特徴とする請求項3に記載の画像の色抽出方法。
- 前記第3のステップにおける前記合計値が最小の画素が複数存在する場合には、予めR値、G値、及びB値に関連する値に優先順位を設けておき、この順位に応じた最小値の画素を選択することを特徴とする請求項4に記載の画像の色抽出方法。
- 前記第3のステップにおける前記最も近似した色を有する画素の選択は、前記選択された画素から各抽出されなかった画素までの距離に応じた重み付けに基づいて選択することを特徴とする請求項2,3,4,5のいずれかに記載の画像の色抽出方法。
- 画像を撮像する撮像手段と、
前記画像から色抽出の対象となる色を有する画素を選択する選択手段と、
前記選択手段により選択された画素におけるR値、G値、及びB値に関連する値に基づいて閾値をそれぞれ2つ設定することで第1の色抽出領域を設定する第1の設定手段と
前記画像における任意の画素のR値、G値、及びB値に関連する値が前記設定手段にて定められた第1の色抽出領域内にある画素を前記選択された画素と同一色であるとして抽出する第1の抽出手段と、
前記第1の抽出手段による抽出結果を表示する表示手段と、
からなる画像処理装置において、
前記表示手段にて前記第1の抽出手段による抽出結果が表示された画像内で、前記選択手段により画素が選択された場合に、前記選択された画素が前記第1の色抽出領域に基づく 色抽出において、抽出された画素であるか、抽出されなかった画素であるかを判断する判断手段と、
前記判断手段にて前記選択された画素が抽出されなかった画素であると判断された場合には、前記選択された画素のR値、G値、及びB値に関連する値にそれぞれ所定の値を付加し2つの閾値を設定して第2の色抽出領域とし、前記第1の色抽出領域と第2の色抽出領域とを第3の色抽出領域とする、又は前記第1の色抽出領域のそれぞれの閾値を前記選択された画素のR値、G値、及びB値に関連する値を含めその間を埋めるように、それぞれ拡張し第3の色抽出領域を設定する第2の設定手段と、
前記判断手段にて前記選択された画素が抽出された画素であると判断された場合には、前記画像内の抽出されなかった画素の中から前記抽出対象とする色に最も近似した色を有する画素を選択し、該画素のR値、G値、及びB値に関連する値を含む値にまで前記閾値をそれぞれ拡張して第3の色抽出領域とする第3の設定手段と、
前記第2又は第3の設定手段に設定された前記第3の色抽出領域に基づいて、色抽出を行う第2の抽出手段と、
からなることを特徴とする画像処理装置。 - 前記第3の設定手段における抽出されなかった画素とする対象を、前記選択手段にて選択された画素を含む所定範囲内の画素とすることを特徴とする請求項7に記載の画像処理装置。
- 前記第3の設定手段における最も近似した色を有する画素の選択は、前記画素のR値、G値、及びB値に関連する値に基づいて前記第1の色領域の閾値との差をそれぞれ演算し、各差に関連する値により求めることを特徴とする請求項7又は8に記載の画像処理装置。
- 前記第3の設定手段における最も近似した色を有する画素の選択は、前記各差に関連する値の合計値が最小の画素を選択することにより行うことを特徴とする請求項9に記載の画像処理装置。
- 前記第3の設定手段における前記合計値が最小の画素が複数存在する場合には、予めR値、G値、及びB値に関連する値に優先順位を設けておき、この順位に応じた最小値の画素を選択することを特徴とする請求項10に記載の画像処理装置。
- 前記第3の設定手段における最も近似した色を有する画素の選択は、前記選択された画素から各抽出されなかった画素までの距離に応じた重み付けに基づいて選択することを特徴とする請求項7,8,9,10、11のいずれかに記載の画像処理装置。
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- 1997-10-02 JP JP27019697A patent/JP3959160B2/ja not_active Expired - Fee Related
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