JP4053652B2 - 白色均一性の評価方法及びその装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばカラー陰極線管などのカラー表示装置の表示色が画面全面に渡って白色であるかどうかを評価する白色均一性の評価方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばパーソナルコンピュータの端末やワークステーションなどの端末には、高精度カラーディスプレイ管（以下、ＣＤＴと称する）と呼ばれるカラー表示装置が用いられている。
【０００３】
このようなＣＤＴに対しては、その画面に白い色を発光させ、画面全面に渡って白色で一様であるかを評価する作業が行われている。
この白色均一性を評価する際には、作業者が検査対象のＣＤＴ画面を所定の条件で発光させ、かつこのＣＤＴ画面の近くに限度見本を発光させたＣＤＴを配置し、検査を行うＣＤＴ画面の発光状態を限度見本と比較して白色状態のランクを決めている。
【０００４】
図１３はＣＤＴ画面１の白色均一性の良い状態を示す概念図であり、縞模様は現れていない。
これに対して図１４はＣＤＴ画面１の白色均一性の悪い状態を示す概念図であり、縞模様が現れている。この縞模様は、白色均一性における僅かな色ずきを示しており、白の部分２に比べて僅かに赤み３や青み４が現れており、これらは白色が不均一な状態を示す色むらと呼ばれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなＣＤＴ画面１の白色均一性を検査する場合、素人や新人の作業者であれば、白色均一性の悪い状態を一目見ても白色状態の色むらの度合いを示すランクを判断しずらいものである。
【０００６】
これに対して熟練した作業者であれば、ＣＤＴ画面を一目見て白色状態の色むらの度合いを示すランクが決められるが、但し、一日中この検査を続けていると、眼精疲労となって判断ミスを起こし易くなる。
【０００７】
又、熟練した作業者であっても、この検査が人の主観を頼りに判断するものであるので、個人差が出るという問題があるとともに、生産性が悪いという問題も抱えている。
【０００８】
このような事から白色均一性の検査は、検査結果にばらつきが生じ易く、ＣＤＴの品質を安定して判断することができない。
一方、白色均一性の検査の作業者を育てるという教育の観点から見ると、熟練した作業者を育てるにもその教育期間に大幅な時間がかかったり、そのうえただ単に教育するだけで熟練した作業員に育てられるかと言うとそうではなく、やはり白色状態の色むらを判断し得るセンスの良い人でないと熟練した作業員になり得ないものである。
【０００９】
ところで、白色均一性の検査方法及び検査装置に関する資料・文献には次のようなものがある。
例えば論文として『カラーＣＲＴディスプレイの白色均一性定量評価』電子情報学会論文誌Ｄ−2 Ｖｏｌ．Ｊ７３−Ｄ−2 Ｎｏ．６ ｐｐ．８３０−８３９ １９９０年６月（日立製作所 生産技術研究 浅野敏郎他３名）があり、又他の資料としてパネル討論『マシンビジョンにおける感性について』映像情報［1 ］１９９４／６月号 ｐ７４〜ｐ７８ ３．ＣＲＴ画面の品質評価（日立製作所
生産技術研究 萩前絹代）がある。
【００１０】
なお、これら資料・文献は、自動ランク付けを実験的に確認したものである。これら資料・文献では、白色均一性に対向する色むらを、作業者はどのように捕らえてランクを決めているかを解析している。
【００１１】
色むらには、ＣＲＴ画面上での色度、彩度、明度の各変化、色付いた部分の面積或いは色ずき方の強さなどの要因がある。
上記文献では、それぞれの要因が視感評価のランク付けに及ぼす効果係数を、数人の作業者から求め、それを基にしてランク算出の評価式を作成し、自動ランク付けを行っている。
【００１２】
但し、このようなランク算出の評価式を作成するには、幾つかの補正項が設けられており、僅か数人の熟練者のランクの値と、自動ランク付けした値が良かったとしても、人の感覚の変化などにより自動ランク付けが永続的に絶対的な数値とはなり得ないと予想される。
そこで本発明は、熟練を要することなく非熟練者でも効率的に白色均一性の評価ができる白色均一性の評価方法及びその装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１によれば、カラー表示装置の表示色が画面全面に渡って白色であるかどうかを評価するために用いる白色均一性の評価方法において、カラー表示装置の画面を所定の評価条件で発光させる第１の工程と、第１の工程で発光されたカラー表示装置の画面を撮像する第２の工程と、第２の工程による撮像により得られた画像データから色の三属性のうち少なくとも彩度を強調処理する第３の工程と、第３の工程により彩度の強調処理された画像データと共に、白色均一性の評価基準をモニター画面に表示する第４の工程とを有し、第３の工程は、第２の工程により得られた画像データをＲＧＢ表色系から色差座標系に変換し、色差座標系に変換された画像データから彩度を強調処理し、彩度強調された画像データを色差座標系からＲＧＢ表色系に逆変換し、かつ色差座標系に変換された画像データからの彩度の強調処理は、色差座標系の無彩色となる原点を基準に色差座標系に変換された画像データに対して倍数を用いて彩度を強調処理する白色均一性の評価方法である。
【００１４】
請求項２によれば、カラー表示装置の表示色が画面全面に渡って白色であるかどうかを評価するために用いる白色均一性の評価方法において、カラー表示装置の画面を所定の評価条件で発光させる第１の工程と、第１の工程で発光されたカラー表示装置の画面を撮像する第２の工程と、第２の工程による撮像により得られた画像データから色の三属性のうち少なくとも彩度を強調処理する第３の工程と、第３の工程により彩度の強調処理された画像データと共に、白色均一性の評価基準をモニター画面に表示する第４の工程とを有し、第３の工程は、第２の工程により得られた画像データをＲＧＢ表色系から色度座標系に変換し、色度座標系に変換された画像データから彩度を強調処理し、彩度強調された画像データを色度座標系からＲＧＢ表色系に逆変換し、かつ色度座標系に変換された画像データからの彩度の強調処理は、色度座標系の無彩色となる点から対象の点までの距離が所定値以上であれば、色度座標系に変換された画像データに対して倍数を用いて彩度を強調処理する白色均一性の評価方法である。
【００１５】
請求項３によれば、カラー表示装置の表示色が画面全面に渡って白色であるかどうかを評価するために用いる白色均一性の評価装置において、カラー表示装置の画面を所定の評価条件で発光させる発光手段と、所定の評価条件で発光しているカラー表示装置の画面を撮像する撮像手段と、撮像手段により得られる画像データから色の三属性のうち少なくとも彩度を強調処理する彩度強調手段と、彩度強調手段により彩度の強調処理された画像データと共に、白色均一性の評価基準をモニター画面に表示するモニター表示手段とを具備し、彩度強調手段は、撮像手段により得られた画像データをＲＧＢ表色系から色差座標系に変換する変換部と、変換部により色差座標系に変換された画像データから彩度を強調処理する彩度強調部と、彩度強調部により彩度強調された画像データを色差座標系からＲＧＢ表色系に逆変換する逆変換部とを有し、彩度強調部は、色差座標系の無彩色となる原点を基準に色差座標系に変換された画像データに対して倍数を用いて彩度を強調処理する白色均一性の評価装置である。
【００１６】
請求項４によれば、カラー表示装置の表示色が画面全面に渡って白色であるかどうかを評価するために用いる白色均一性の評価装置において、カラー表示装置の画面を所定の評価条件で発光させる発光手段と、所定の評価条件で発光しているカラー表示装置の画面を撮像する撮像手段と、撮像手段により得られる画像データから色の三属性のうち少なくとも彩度を強調処理する彩度強調手段と、彩度強調手段により彩度の強調処理された画像データと共に、白色均一性の評価基準をモニター画面に表示するモニター表示手段とを具備し、彩度強調手段は、撮像手段により得られた画像データをＲＧＢ表色系から色度座標系に変換する変換部と、変換部により色度座標系に変換された画像データから彩度を強調処理する彩度強調部と、彩度強調部により彩度強調された画像データを色度座標系からＲＧＢ表色系に逆変換する逆変換部とを有し、彩度強調部は、色度座標系の無彩色となる点から対象の点までの距離が所定値以上であれば、色度座標系に変換された画像データに対して倍数を用いて彩度を強調処理する白色均一性の評価装置である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
(1) 以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１はＣＤＴに適用した白色均一性の評価装置の構成図である。
ＴＶ（テレビジョン）電源１０上には、検査対象となるＣＤＴ１１が載置されている。このＣＤＴ１１の画面１２には、ＴＶ電源１０によって所定の評価条件で例えば白色が発光されるものとなっている。
【００２１】
このＣＤＴ画面１２の前方には、カラーカメラ１３が三脚に載せられて配置されている。このカラーカメラ１３は、図２に示すようにＣＤＴ画面１２に映し出される画像を撮像し、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）Ｂ、（青）の各画像信号に分離して出力する機能を有している。
【００２２】
一方、ラック１５内には、カメラコントローラ１６及びＣＰＵ１７を搭載した主制御処理装置１８が収納され、かつラック１６上には表示モニター装置１９が載置されている。
【００２３】
カメラコントローラ１６は、カラーカメラ１３と間でケーブル２０を介して接続され、カラーカメラ１３を動作制御する機能を有している。
主制御処理装置１８は、カラーカメラ１３から出力されたＲＧＢ画像信号を入力して各画像データとして記憶し、これら画像信号から色の三属性のうち少なくとも彩度を強調処理する機能を有している。
【００２４】
ここで、図３は色を表現するために一般によく知られている色差座標系を示す。この色差座標系において垂直の上下方向に明度を表現し、水平面円周方向に色相を表現し、円の大きさで彩度（色の鮮やかさ）を表現している。
【００２５】
図４は本発明装置に適用する彩度強調方式を上記図３に示す色差座標系を使って示した図である。なお、同図には彩度強調の状態の一例を強調前△と強調後○とで示してある。
【００２６】
一方、図５は上記同様に色を表現するために一般によく知られているｘｙ色度座標系を示す。このｘｙ色度座標系では、ｘｙ色度を基に、立体的に無彩色を中心に垂直方向に突き抜ける明度と、無彩色から離れるに従って変化するところの彩度と、無彩色の円周を色相、円の大きさを彩度として表現している。
【００２７】
そして、図６は本発明装置に適用する彩度強調方式を上記図５に示すｘｙ色度座標系を使って示した図である。なお、同図においても彩度強調の状態の一例を強調前△と強調後○とで示してある。
【００２８】
しかるに、上記主制御処理装置１８は、図７の機能ブロック図に示すようにＣＰＵ１７から成る主制御部２１に対してカメラコントローラ１６、入力部２２、出力部２３、画像メモリ２４及び限度見本記憶部２５が接続され、かつ主制御部２１から発する指令により変換部２６、彩度強調部２７及び逆変換部２８が作動するものとなっている。
【００２９】
このうち主制御部２１は、図８に示す彩度強調の処理手順を示すフローチャートに従って変換部２６、彩度強調部２７、逆変換部２８、さらには画像メモリ２４、限度見本記憶部２５、表示モニター装置１９及び表示制御部２９に各指令を発してＣＤＴ１１の白色均一性の評価動作を実行させる機能を有している。
【００３０】
入力部２２には、カラーカメラ１３の画像出力端子が接続され、カラーカメラ１３から出力されたＲＧＢ画像信号がディジタル化され、画像データ（第１の画像データ：以下、原画像データと称する）として画像メモリ２４に記憶されるものとなっている。
【００３１】
又、出力部２３には、表示モニター装置１９が接続されている。
変換部２６は、画像メモリ２４に記憶されているカラーカメラ１３の撮像により得られた原画像データを読み出し、この原画像データをＲＧＢ表色系から上記図３に示す色差座標系に変換（ＲＧＢ／ＲＹ・ＢＹ変換）する機能を有している。
【００３２】
明度Ｙ及び色差ＲＹ，ＢＹは、
Ｙ＝０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１１４Ｂ …(1)
ＲＹ＝（Ｒ−Ｙ）／１．１４ …(2)
ＢＹ＝（Ｂ＝Ｙ）／２．０３ …(3)
により求められる。
【００３３】
色を定量的に表現する方法に幾つかあるが、その中で代表的なものにＲＧＢ座標系、マンセル表色系などがある。その他にも色を座標値で表現する色差座標系（図３）やｘｙ色度座標系（図５）が挙げられる。
【００３４】
このように幾つかある表色系の中から色差座標系を選択した理由は、計算のし易さに起因している。彩度強調部２７は、変換部２６により色差座標系に変換された画像データから彩度を強調処理するもので、上記図４に示すように色差座標系の無彩色となる原点を基準に色差座標値（ＲＹ，ＢＹ）、すなわち次式(４)〜(６)に示すように倍数ｎを用いて彩度を強調処理する機能を有している。
【００３５】
すなわち、輝度Ｙ、色差ＲＹ，ＢＹは、
Ｙ＝０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１１４Ｂ …(4)
ＲＹ＝（Ｒ−Ｙ）ｎ／１．１４ …(5)
ＢＹ＝（Ｂ−Ｙ）ｎ／２．０３ …(6)
彩度の強調の度合いは、倍数ｎを増減することで調整できる。
【００３６】
又、彩度を強調する理由は、色の三属性である色相、彩度、明度のうち彩度が白色均一性の品質に与える影響が高いとの考えで、明度と色相を変えずに彩度を強調している。
【００３７】
逆変換部２８は、彩度強調部２７により彩度強調された原画像データをその強調した彩度のまま色差座標系からＲＧＢ表色系に逆変換（ＲＹ・ＢＹ／ＲＧＢ変換）するもので、次式(7) 〜(9) に示すようにｎ倍した色差座標系をＲＧＢ画像信号に逆変換する機能を有している。
【００３８】
Ｒ＝１．１４＊ＲＹ＋Ｙ …（７）
Ｂ＝２．０３＊ＢＹ＋Ｙ …（８）
Ｇ＝（Ｙ−２．９９Ｒ−０．１１４Ｂ）／０．５８７ …（９）
上記限度見本記憶部２５には、白色均一性の評価の基準となる画像データ（第２の画像データ）としての限度見本データを複数記憶するもので、これら限度見本データには例えば白色均一性の良い状態の画像データや白色均一性の悪い状態の画像データなどが予め記憶されている。
【００３９】
表示制御部２９は、逆変換部２８により彩度の強調処理され逆変換されたＲＧＢ画像信号を出力部２３を通して表示モニター装置１９に送出し、この表示モニター装置１９のモニター画面に彩度を強調したＣＤＴ１１の原画像を表示させる機能を有している。
【００４０】
又、表示制御部２９は、限度見本記憶部２５に記憶されている複数の限度見本データの中から選択した限度見本データを彩度強調して、表示モニター装置１９のモニター画面に彩度の強調処理されたＣＤＴ１１の画像と共に表示する機能を有している。
【００４１】
この場合、表示制御部２９は、図１に示すように表示モニター装置１９の画面を４分割して表示し、そのうち画面に向かって左上の領域１９ａにＣＤＴ１１の原画像を表示し、右上の領域１９ｂに原画像の彩度強調画像を表示し、左下の領域１９ｃに第１の限度見本データの彩度強調画像を表示し、右下の領域１９ｄに第２の限度見本データの彩度強調画像を表示する機能を有している。
【００４２】
なお、限度見本データの彩度強調は、変換部２６、彩度強調部２７及び逆変換部２８を用いて求めてもよいし、予め限度見本記憶部２５に記憶しておいてもよい。
【００４３】
次に上記の如く構成された装置の作用について図８に示す彩度強調の処理手順を示すフローチャートに従って説明する。
主制御処理装置１８の表示制御部２９は、ステツプ＃１において、限度見本記憶部２５に記憶されている複数の限度見本データの中から選択した限度見本データ、例えば作業者によって指示された第１及び第２の限度見本データを変換部２６、彩度強調部２７及び逆変換部２８を用いて彩度強調し、このうち彩度強調した第１の限度見本の画像を表示モニター装置１９におけるモニター画面の例えば左下の領域１９ｃに表示し、彩度強調した第２の限度見本の画像を右下の領域１９ｄに表示する。
【００４４】
次に、ＣＤＴ１１の画面１２には、ＴＶ電源１０によって所定の評価条件で例えば白色が発光される。
次に、カラーカメラ１３は、ステップ＃２において、ＣＤＴ画面１２に映し出される白色に発光された画像を撮像し、これをＲＧＢ画像信号に分離して出力する。
【００４５】
このＲＧＢ画像信号は、ケーブル２０を通して主制御処理装置１８の入力部２２に送られることにより、ディジタル化されて原画像データとして画像メモリ２４に記憶される。
【００４６】
このように画像メモリ２４に原画像データが記憶されると、変換部２６は、ステツプ＃３において、画像メモリ２４に記憶されている原画像データを読み出し、この画像データを上記式(1) 〜(3) に従って演算してＲＧＢ表色系から色差座標系にＲＧＢ／ＲＹ・ＢＹ変換し、明度Ｙ及び色差ＲＹ，ＢＹを求める。
【００４７】
次に、彩度強調部２７は、ステップ＃４において、変換部２６により色差座標系に変換された原画像データを受け、上記図４に示すように色差座標系の無彩色となる原点を基準に色差座標値（ＲＹ，ＢＹ）、すなわち上記式（４）〜（６）に示すように倍数ｎを用いた演算を行って彩度を強調処理し、その輝度Ｙ、色差ＲＹ，ＢＹを求める。
【００４８】
次に、逆変換部２８は、ステップ＃５において、彩度強調部２７により彩度強調された原画像データをその強調した彩度のまま、上記式(7) 〜(9) を演算することによって色差座標系からＲＧＢ表色系にＲＹ・ＢＹ／ＲＧＢ変換してＲＧＢ画像信号を得る。
【００４９】
次に、表示制御部２９は、ステップ＃６において、逆変換部２８により彩度の強調処理され逆変換されたＲＧＢ画像信号を出力部２３を通して表示モニター装置１９に送出し、かつこの表示モニター装置１９の画面に向かって左上の領域１９ａにＣＤＴ１１の原画像を表示し、右上の領域１９ｂに原画像の彩度強調画像を表示する。
【００５０】
これにより、表示モニター装置１９の画面には、ＣＤＴ１１の原画像とその彩度強調画像が表示されると共に、彩度強調した第１及び第２の限度見本の画像が表示される。
【００５１】
作業員は、表示モニター装置１９の画面に表示されたＣＤＴ１１の原画像、この原画像の彩度強調画像、彩度強調した第１及び第２の限度見本の画像をそれぞれ比較することにより白色均一性の度合いを判断する。
【００５２】
又、作業員は、検査対象のＣＤＴ１１を次々と交換しながら白い色に発光させてそれぞれカラーカメラ１３により撮像し、上記彩度強調の処理手順に従ってＣＤＴ１１の原画像及びその彩度強調画像を表示モニター装置１９の画面に表示し、彩度強調した第１及び第２の限度見本の画像とそれぞれ比較することにより白色均一性の度合いを判断する。
【００５３】
このように上記第１の実施の形態においては、ＣＤＴ１１の画面を所定の評価条件である白色で発光させ、この発光されたＣＤＴ１１の画面を撮像して得られた原画像データから色の三属性のうち少なくとも彩度を強調処理し、この彩度の強調処理された原画像データをモニター画面に表示して白色均一性を評価するようにしたので、色むらの場所やその強さが瞬時に判断できて作業効率も向上し、熟練を要することなく非熟練者でも効率的に白色均一性の評価ができる。
【００５４】
又、彩度を強調した限度見本を例えば２つモニター画面に表示するので、例えば一方の限度見本を例えば図１４に示すような赤み３や青み４などの縞模様が現れた白色均一性の悪い状態とし、他方の限度見本を白色均一性の良い状態とすれば、色むらの範囲を指定でき、品質確保が期待できる。
【００５５】
又、彩度を強調した限度見本を見ることにより、例えば素人や新人の作業者でも色むらの判断がし易くなり、素人や新人の作業者などに対する長期の教育期間が不必要となる。
【００５６】
さらに、上記資料・文献に示した自動的にランク付けする方式では、基準とした作業者の好みの変化、人の入れ替わりなどで、色度、彩度、明度などの各種要因の視感評価のランク付けに及ぼす効果係数が変化しやすく、永続的な妥当性が得られないと予測されるが、本発明装置であれば、不変的な限度見本の彩度を強調して分かりやすく表示でき、永続的な信頼性が得られる。
（２）以下、本発明の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１及び図７と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【００５７】
図９はＣＤＴに適用した白色均一性の評価装置の構成図である。
ラック１５内には、ＣＰＵ１７を搭載した主制御処理装置３０が収納されている。
【００５８】
この主制御処理装置３０は、カラーカメラ１３から出力されたＲＧＢ画像信号を入力して各画像データとして記憶し、これら画像信号から色の三属性のうち少なくとも彩度を強調処理するもので、色度座標系における強調前の値が所定の値以上に無彩色の点から離れていなければ、その値を強調せずに処理し、色むらとして判別する必要のない無彩色に近い色が強調されてあたかも色づいているように見えることを防止し、本当に色づいている部分のみを明確に見えるようにする機能を有している。
【００５９】
図１０は主制御処理装置３０の機能ブロック図である。
変換部３１は、画像メモリ２４に記憶されているカラーカメラ１３の撮像により得られた原画像データを読み出し、この原画像データをＲＧＢ表色系から上記図５に示す色度座標系に変換（ＲＧＢ／ＲＹ・ＢＹ変換）する機能を有している。
【００６０】
明度Ｙ，Ｗ及び色度ｘ，ｙは、
Ｙ＝０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１１４Ｂ …(10)
Ｗ＝０．９０６Ｒ＋０．８２６Ｇ＋１．４３１Ｂ …(11)
ｘ＝（０．６０７Ｒ＋０．１７３Ｇ＋０．２０１Ｂ）／Ｗ …(12)
ｙ＝Ｙ／Ｗ …(13)
により求められる。
【００６１】
上記同様に、色を定量的に表現する方法に幾つかあるが、その中で代表的なものにＲＧＢ座標系、マンセル表色系などがある。その他にも色を座標値で表現する色差座標系（図３）やｘｙ色度座標系（図５）が挙げられる。
【００６２】
このように幾つかある表色系の中から図５に示す色度座標系を選択した理由は、この表示デバイス分野でよく使われている座標系であるからである。
彩度強調部３２は、変換部３１により色度座標系に変換された原画像データから彩度を強調処理するもので、上記図５に示すように色度座標系の無彩色となるところは原点（０，０）ではなく（Ｗx ，Ｗy ）となつている。
【００６３】
従って、図１１に示すように（Ｗx ，Ｗy ）を中心としてそこから対象の点までの距離が所定の値以上であれば、その距離のベクトルをＮ倍することで、次式(14)〜(15)に示すように原画像データの各値を強調処理する機能を有している。
【００６４】
すなわち、明度Ｙ、ｘ，ｙは、
Ｙ＝０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１１４Ｂ …(14)
ｘ＝（ｘ−Ｗｘ）＊Ｎ＋Ｗｘ …(15)
ｙ＝（ｙ−Ｗｙ）＊Ｎ＋Ｗｙ …(16)
彩度の強調の度合いは、倍数Ｎを増減することで調整できる。
【００６５】
又、彩度を強調する理由は、色の三属性である色相、彩度、明度のうち彩度が白色均一性の品質に与える影響が高いと考えで、明度と色相を変えずに彩度を強調している。
【００６６】
逆変換部３３は、彩度強調部３２により彩度強調された原画像データをその強調した彩度のまま色度座標系からＲＧＢ表色系に逆変換（ＲＹ・ＢＹ／ＲＧＢ変換）するもので、次式(17)〜(19)に示すようにｎ倍した色度座標系をＲＧＢ画像信号に逆変換する機能を有している。
【００６７】
Ｒ＝（２．２０ｘ−０．２４４ｙ−０．２８８）＊Ｙ／ｙ …(17)
Ｂ＝（−０．９６ｘ＋２．０３ｙ−０．０２８）＊Ｙ／ｙ …(18)
Ｇ＝（−０．８４ｘ−１．０２ｙ＋０．８９９）＊Ｙ／ｙ …(19)
次に上記の如く構成された装置の作用について上記図８に示す彩度強調の処理手順を示すフローチャートに従って説明する。
【００６８】
主制御処理装置３０の表示制御部２９は、ステツプ＃１において、限度見本記憶部２５に記憶されている複数の限度見本データの中から選択した限度見本データ、例えば作業者によって指示された第１及び第２の限度見本データを変換部２６、彩度強調部２７及び逆変換部２８を用いて彩度強調し、このうち彩度強調した第１の限度見本の画像を表示モニター装置１９におけるモニター画面の例えば左下の領域１９ｃに表示し、彩度強調した第２の限度見本の画像を右下の領域１９ｄに表示する。
【００６９】
次に、ＣＤＴ１１の画面１２には、ＴＶ電源１０によって所定の評価条件で例えば白色が発光される。
次に、カラーカメラ１３は、ステップ＃２において、ＣＤＴ画面１２に映し出される白色に発光された画像を撮像し、これをＲＧＢ画像信号に分離して出力する。このＲＧＢ画像信号は、ケーブル２０を通して主制御処理装置１８の入力部２２に送られることにより、ディジタル化されて原画像データとして画像メモリ２４に記憶される。
【００７０】
このように画像メモリ２４に原画像データが記憶されると、変換部３１は、ステツプ＃３において、画像メモリ２４に記憶されているカラーカメラ１３の撮像により得られた原画像データを読み出し、この原画像データを上記式(10)〜(13)を演算してＲＧＢ表色系から上記図５に示す色度座標系にＲＧＢ／ＲＹ・ＢＹ変換し、明度Ｙ，Ｗ及び色度ｘ，ｙを求める。
【００７１】
次に、彩度強調部３２は、ステップ＃４において、変換部３１により色度座標系に変換された原画像データを受け、この原画像データを用いて上記式(14)〜(15)を演算し、原画像データの各値を強調処理する。
【００７２】
この場合、色度座標系の無彩色となる原点（０，０）ではなく図５に示すように（Ｗx ，Ｗy ）を中心としてそこから対象の点までの距離が所定の値以上であれば、その距離のベクトルをＮ倍するので、例えば図１２に示すように所定の値以下をＮ倍することがないので、色むらとして判別する必要のない無彩色に近い色までを強調することなくノイズレベルの色が少なくなる。
【００７３】
次に、逆変換部３３は、ステップ＃５において、彩度強調部３２により彩度強調された原画像データをその強調した彩度のまま上記式(17)〜(19)を演算して色度座標系からＲＧＢ表色系にＲＹ・ＢＹ／ＲＧＢ変換し、ＲＧＢ画像信号を求める。
【００７４】
次に、表示制御部２９は、ステップ＃６において、逆変換部３３により彩度の強調処理され逆変換されたＲＧＢ画像信号を出力部２３を通して表示モニター装置１９に送出し、かつこの表示モニター装置１９の画面に向かって左上の領域１９ａにＣＤＴ１１の原画像を表示し、右上の領域１９ｂに原画像の彩度強調画像を表示する。
【００７５】
これにより、表示モニター装置１９の画面には、ＣＤＴ１１の原画像とその彩度強調画像が表示されると共に、彩度強調した第１及び第２の限度見本の画像が表示される。
【００７６】
作業員は、表示モニター装置１９の画面に表示されたＣＤＴ１１の原画像、この原画像の彩度強調画像、彩度強調した第１及び第２の限度見本の画像をそれぞれ比較することにより白色均一性の度合いを判断する。
【００７７】
又、作業員は、検査対象のＣＤＴ１１を次々と交換しながら白い色に発光させてそれぞれカラーカメラ１３により撮像し、上記彩度強調の処理手順に従ってＣＤＴ１１の原画像及びその彩度強調画像を表示モニター装置１９の画面に表示し、彩度強調した第１及び第２の限度見本の画像とそれぞれ比較することにより白色均一性の度合いを判断する。
【００７８】
このように上記第２の実施の形態においては、所定の評価条件である白色で発光されたＣＤＴ１１の画面を撮像して得られた原画像データから色の三属性のうち少なくとも彩度を、色度座標系の無彩色となる原点（０，０）ではなく（Ｗx ，Ｗy ）を中心としてそこから対象の点までの距離が所定の値以上であれば、その距離のベクトルをＮ倍して強調処理し、この彩度の強調処理された原画像データをモニター画面に表示して白色均一性を評価するようにしたので、上記第１の実施の形態と同様に、色むらの場所やその強さが瞬時に判断できて作業効率も向上し、熟練を要することなく非熟練者でも効率的に白色均一性の評価ができる。
【００７９】
そのうえ、色むらとして判別する必要のない無彩色に近い色までを強調することがないので、明確に色むらの場所やその強さが判別できる。
又、彩度を強調した限度見本を例えば２つモニター画面に表示するので、例えば一方の限度見本を白色均一性の悪い状態とし、他方の限度見本を白色均一性の良い状態とすれば、色むらの範囲を指定でき、品質確保が期待できる。
【００８０】
又、彩度を強調した限度見本を見ることにより、例えば素人や新人の作業者でも色むらの判断がし易くなり、素人や新人の作業者などに対する長期の教育期間が不必要となる。
【００８１】
さらに、上記資料・文献に示した自動的にランク付けする方式では、基準とした作業者の好みの変化、人の入れ替わりなどで、色度、彩度、明度などの各種要因の視感評価のランク付けに及ぼす効果係数が変化しやすく、永続的な妥当性が得られないと予測されるが、本発明装置であれば、不変的な限度見本の彩度を強調して分かりやすく表示でき、永続的な信頼性が得られる。
【００８２】
なお、本発明は、上記第１及び第２の実施の形態に限定されるものでなく次の通り変形してもよい。
例えば、上記第１及び第２の実施の形態では、表示モニター装置１９に表示する限度見本をモニター画面の左下の領域１９ｃと右下の領域１９ｄとの２か所に表示しているが、限度見本の表示個数に制限はなく１の限度見本の表示でもよい。
【００８３】
又、表示モニター装置１９にＣＤＴ１１の原画像を表示しているが、この原画像の表示に代わって３個の限度見本を表示するようにしてもよい。
又、上記第１の実施の形態で説明した図３に示す色差座標系への変換、上記第２の実施の形態で説明した図５に示す色度座標系への変換は、適宜最適な方に変えてもよい。
又、検査対象してはＣＤＴ１１の白色均一性の評価に限らず、各種のカラー表示装置の白色均一性の評価に適用できることは言うまでもない。
【００８４】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、例えば素人や新人の作業者でも色むらの判断がし易くなり、素人や新人の作業者などに対する長期の教育期間が不必要となり、さらに色むらとして判別する必要のない無彩色に近い色までを強調することがないので、明確に色むらの場所やその強さが判別できて作業効率も向上し、熟練を要することなく非熟練者でも効率的に白色均一性の評価ができる白色均一性の評価方法及びその装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる白色均一性の評価装置の第１の実施の形態を示す構成図。
【図２】カラーカメラのＲＧＢへの分離機能を示す模式図。
【図３】色を表現するために一般によく知られている色差座標系を示す図。
【図４】本発明装置に適用する彩度強調方式を色差座標系を使って示した図。
【図５】色を表現するために一般によく知られているｘｙ色度座標系を示す図。
【図６】本発明装置に適用する彩度強調方式をｘｙ色度座標系を使って示した図。
【図７】本発明装置における主制御処理装置の具体的な構成図。
【図８】本発明装置における彩度強調の処理手順を示すフローチャート。
【図９】本発明に係わる白色均一性の評価装置の第２の実施の形態を示す構成図。
【図１０】同装置における主制御処理装置の機能ブロック図。
【図１１】同装置における彩度の強調作用を説明するための図。
【図１２】同装置による無彩色に近い色を強調しないときに得られる画像の模式図。
【図１３】ＣＤＴ画面の白色均一性の良い状態を示す概念図。
【図１４】ＣＤＴ画面の白色均一性の悪い状態を示す概念図。
【符号の説明】
１０：ＴＶ電源、
１１：ＣＤＴ、
１２：ＣＤＴ画面、
１３：カラーカメラ、
１６：カメラコントローラ、
１７：ＣＰＵ、
１８，３０：主制御処理装置、
１９：表示モニター装置、
２１：主制御部、
２４：画像メモリ、
２５：限度見本記憶部、
２６，３１：変換部、
２７，３２：彩度強調部、
２８，３３：逆変換部、
２９：表示制御部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばカラー陰極線管などのカラー表示装置の表示色が画面全面に渡って白色であるかどうかを評価する白色均一性の評価方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばパーソナルコンピュータの端末やワークステーションなどの端末には、高精度カラーディスプレイ管（以下、ＣＤＴと称する）と呼ばれるカラー表示装置が用いられている。
【０００３】
このようなＣＤＴに対しては、その画面に白い色を発光させ、画面全面に渡って白色で一様であるかを評価する作業が行われている。
この白色均一性を評価する際には、作業者が検査対象のＣＤＴ画面を所定の条件で発光させ、かつこのＣＤＴ画面の近くに限度見本を発光させたＣＤＴを配置し、検査を行うＣＤＴ画面の発光状態を限度見本と比較して白色状態のランクを決めている。
【０００４】
図１３はＣＤＴ画面１の白色均一性の良い状態を示す概念図であり、縞模様は現れていない。
これに対して図１４はＣＤＴ画面１の白色均一性の悪い状態を示す概念図であり、縞模様が現れている。この縞模様は、白色均一性における僅かな色ずきを示しており、白の部分２に比べて僅かに赤み３や青み４が現れており、これらは白色が不均一な状態を示す色むらと呼ばれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなＣＤＴ画面１の白色均一性を検査する場合、素人や新人の作業者であれば、白色均一性の悪い状態を一目見ても白色状態の色むらの度合いを示すランクを判断しずらいものである。
【０００６】
これに対して熟練した作業者であれば、ＣＤＴ画面を一目見て白色状態の色むらの度合いを示すランクが決められるが、但し、一日中この検査を続けていると、眼精疲労となって判断ミスを起こし易くなる。
【０００７】
又、熟練した作業者であっても、この検査が人の主観を頼りに判断するものであるので、個人差が出るという問題があるとともに、生産性が悪いという問題も抱えている。
【０００８】
このような事から白色均一性の検査は、検査結果にばらつきが生じ易く、ＣＤＴの品質を安定して判断することができない。
一方、白色均一性の検査の作業者を育てるという教育の観点から見ると、熟練した作業者を育てるにもその教育期間に大幅な時間がかかったり、そのうえただ単に教育するだけで熟練した作業員に育てられるかと言うとそうではなく、やはり白色状態の色むらを判断し得るセンスの良い人でないと熟練した作業員になり得ないものである。
【０００９】
ところで、白色均一性の検査方法及び検査装置に関する資料・文献には次のようなものがある。
例えば論文として『カラーＣＲＴディスプレイの白色均一性定量評価』電子情報学会論文誌Ｄ−2 Ｖｏｌ．Ｊ７３−Ｄ−2 Ｎｏ．６ ｐｐ．８３０−８３９ １９９０年６月（日立製作所 生産技術研究 浅野敏郎他３名）があり、又他の資料としてパネル討論『マシンビジョンにおける感性について』映像情報［1 ］１９９４／６月号 ｐ７４〜ｐ７８ ３．ＣＲＴ画面の品質評価（日立製作所
生産技術研究 萩前絹代）がある。
【００１０】
なお、これら資料・文献は、自動ランク付けを実験的に確認したものである。これら資料・文献では、白色均一性に対向する色むらを、作業者はどのように捕らえてランクを決めているかを解析している。
【００１１】
色むらには、ＣＲＴ画面上での色度、彩度、明度の各変化、色付いた部分の面積或いは色ずき方の強さなどの要因がある。
上記文献では、それぞれの要因が視感評価のランク付けに及ぼす効果係数を、数人の作業者から求め、それを基にしてランク算出の評価式を作成し、自動ランク付けを行っている。
【００１２】
但し、このようなランク算出の評価式を作成するには、幾つかの補正項が設けられており、僅か数人の熟練者のランクの値と、自動ランク付けした値が良かったとしても、人の感覚の変化などにより自動ランク付けが永続的に絶対的な数値とはなり得ないと予想される。
そこで本発明は、熟練を要することなく非熟練者でも効率的に白色均一性の評価ができる白色均一性の評価方法及びその装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１によれば、カラー表示装置の表示色が画面全面に渡って白色であるかどうかを評価するために用いる白色均一性の評価方法において、カラー表示装置の画面を所定の評価条件で発光させる第１の工程と、第１の工程で発光されたカラー表示装置の画面を撮像する第２の工程と、第２の工程による撮像により得られた画像データから色の三属性のうち少なくとも彩度を強調処理する第３の工程と、第３の工程により彩度の強調処理された画像データと共に、白色均一性の評価基準をモニター画面に表示する第４の工程とを有し、第３の工程は、第２の工程により得られた画像データをＲＧＢ表色系から色差座標系に変換し、色差座標系に変換された画像データから彩度を強調処理し、彩度強調された画像データを色差座標系からＲＧＢ表色系に逆変換し、かつ色差座標系に変換された画像データからの彩度の強調処理は、色差座標系の無彩色となる原点を基準に色差座標系に変換された画像データに対して倍数を用いて彩度を強調処理する白色均一性の評価方法である。
【００１４】
請求項２によれば、カラー表示装置の表示色が画面全面に渡って白色であるかどうかを評価するために用いる白色均一性の評価方法において、カラー表示装置の画面を所定の評価条件で発光させる第１の工程と、第１の工程で発光されたカラー表示装置の画面を撮像する第２の工程と、第２の工程による撮像により得られた画像データから色の三属性のうち少なくとも彩度を強調処理する第３の工程と、第３の工程により彩度の強調処理された画像データと共に、白色均一性の評価基準をモニター画面に表示する第４の工程とを有し、第３の工程は、第２の工程により得られた画像データをＲＧＢ表色系から色度座標系に変換し、色度座標系に変換された画像データから彩度を強調処理し、彩度強調された画像データを色度座標系からＲＧＢ表色系に逆変換し、かつ色度座標系に変換された画像データからの彩度の強調処理は、色度座標系の無彩色となる点から対象の点までの距離が所定値以上であれば、色度座標系に変換された画像データに対して倍数を用いて彩度を強調処理する白色均一性の評価方法である。
【００１５】
請求項３によれば、カラー表示装置の表示色が画面全面に渡って白色であるかどうかを評価するために用いる白色均一性の評価装置において、カラー表示装置の画面を所定の評価条件で発光させる発光手段と、所定の評価条件で発光しているカラー表示装置の画面を撮像する撮像手段と、撮像手段により得られる画像データから色の三属性のうち少なくとも彩度を強調処理する彩度強調手段と、彩度強調手段により彩度の強調処理された画像データと共に、白色均一性の評価基準をモニター画面に表示するモニター表示手段とを具備し、彩度強調手段は、撮像手段により得られた画像データをＲＧＢ表色系から色差座標系に変換する変換部と、変換部により色差座標系に変換された画像データから彩度を強調処理する彩度強調部と、彩度強調部により彩度強調された画像データを色差座標系からＲＧＢ表色系に逆変換する逆変換部とを有し、彩度強調部は、色差座標系の無彩色となる原点を基準に色差座標系に変換された画像データに対して倍数を用いて彩度を強調処理する白色均一性の評価装置である。
【００１６】
請求項４によれば、カラー表示装置の表示色が画面全面に渡って白色であるかどうかを評価するために用いる白色均一性の評価装置において、カラー表示装置の画面を所定の評価条件で発光させる発光手段と、所定の評価条件で発光しているカラー表示装置の画面を撮像する撮像手段と、撮像手段により得られる画像データから色の三属性のうち少なくとも彩度を強調処理する彩度強調手段と、彩度強調手段により彩度の強調処理された画像データと共に、白色均一性の評価基準をモニター画面に表示するモニター表示手段とを具備し、彩度強調手段は、撮像手段により得られた画像データをＲＧＢ表色系から色度座標系に変換する変換部と、変換部により色度座標系に変換された画像データから彩度を強調処理する彩度強調部と、彩度強調部により彩度強調された画像データを色度座標系からＲＧＢ表色系に逆変換する逆変換部とを有し、彩度強調部は、色度座標系の無彩色となる点から対象の点までの距離が所定値以上であれば、色度座標系に変換された画像データに対して倍数を用いて彩度を強調処理する白色均一性の評価装置である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
(1) 以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１はＣＤＴに適用した白色均一性の評価装置の構成図である。
ＴＶ（テレビジョン）電源１０上には、検査対象となるＣＤＴ１１が載置されている。このＣＤＴ１１の画面１２には、ＴＶ電源１０によって所定の評価条件で例えば白色が発光されるものとなっている。
【００２１】
このＣＤＴ画面１２の前方には、カラーカメラ１３が三脚に載せられて配置されている。このカラーカメラ１３は、図２に示すようにＣＤＴ画面１２に映し出される画像を撮像し、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）Ｂ、（青）の各画像信号に分離して出力する機能を有している。
【００２２】
一方、ラック１５内には、カメラコントローラ１６及びＣＰＵ１７を搭載した主制御処理装置１８が収納され、かつラック１６上には表示モニター装置１９が載置されている。
【００２３】
カメラコントローラ１６は、カラーカメラ１３と間でケーブル２０を介して接続され、カラーカメラ１３を動作制御する機能を有している。
主制御処理装置１８は、カラーカメラ１３から出力されたＲＧＢ画像信号を入力して各画像データとして記憶し、これら画像信号から色の三属性のうち少なくとも彩度を強調処理する機能を有している。
【００２４】
ここで、図３は色を表現するために一般によく知られている色差座標系を示す。この色差座標系において垂直の上下方向に明度を表現し、水平面円周方向に色相を表現し、円の大きさで彩度（色の鮮やかさ）を表現している。
【００２５】
図４は本発明装置に適用する彩度強調方式を上記図３に示す色差座標系を使って示した図である。なお、同図には彩度強調の状態の一例を強調前△と強調後○とで示してある。
【００２６】
一方、図５は上記同様に色を表現するために一般によく知られているｘｙ色度座標系を示す。このｘｙ色度座標系では、ｘｙ色度を基に、立体的に無彩色を中心に垂直方向に突き抜ける明度と、無彩色から離れるに従って変化するところの彩度と、無彩色の円周を色相、円の大きさを彩度として表現している。
【００２７】
そして、図６は本発明装置に適用する彩度強調方式を上記図５に示すｘｙ色度座標系を使って示した図である。なお、同図においても彩度強調の状態の一例を強調前△と強調後○とで示してある。
【００２８】
しかるに、上記主制御処理装置１８は、図７の機能ブロック図に示すようにＣＰＵ１７から成る主制御部２１に対してカメラコントローラ１６、入力部２２、出力部２３、画像メモリ２４及び限度見本記憶部２５が接続され、かつ主制御部２１から発する指令により変換部２６、彩度強調部２７及び逆変換部２８が作動するものとなっている。
【００２９】
このうち主制御部２１は、図８に示す彩度強調の処理手順を示すフローチャートに従って変換部２６、彩度強調部２７、逆変換部２８、さらには画像メモリ２４、限度見本記憶部２５、表示モニター装置１９及び表示制御部２９に各指令を発してＣＤＴ１１の白色均一性の評価動作を実行させる機能を有している。
【００３０】
入力部２２には、カラーカメラ１３の画像出力端子が接続され、カラーカメラ１３から出力されたＲＧＢ画像信号がディジタル化され、画像データ（第１の画像データ：以下、原画像データと称する）として画像メモリ２４に記憶されるものとなっている。
【００３１】
又、出力部２３には、表示モニター装置１９が接続されている。
変換部２６は、画像メモリ２４に記憶されているカラーカメラ１３の撮像により得られた原画像データを読み出し、この原画像データをＲＧＢ表色系から上記図３に示す色差座標系に変換（ＲＧＢ／ＲＹ・ＢＹ変換）する機能を有している。
【００３２】
明度Ｙ及び色差ＲＹ，ＢＹは、
Ｙ＝０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１１４Ｂ …(1)
ＲＹ＝（Ｒ−Ｙ）／１．１４ …(2)
ＢＹ＝（Ｂ＝Ｙ）／２．０３ …(3)
により求められる。
【００３３】
色を定量的に表現する方法に幾つかあるが、その中で代表的なものにＲＧＢ座標系、マンセル表色系などがある。その他にも色を座標値で表現する色差座標系（図３）やｘｙ色度座標系（図５）が挙げられる。
【００３４】
このように幾つかある表色系の中から色差座標系を選択した理由は、計算のし易さに起因している。彩度強調部２７は、変換部２６により色差座標系に変換された画像データから彩度を強調処理するもので、上記図４に示すように色差座標系の無彩色となる原点を基準に色差座標値（ＲＹ，ＢＹ）、すなわち次式(４)〜(６)に示すように倍数ｎを用いて彩度を強調処理する機能を有している。
【００３５】
すなわち、輝度Ｙ、色差ＲＹ，ＢＹは、
Ｙ＝０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１１４Ｂ …(4)
ＲＹ＝（Ｒ−Ｙ）ｎ／１．１４ …(5)
ＢＹ＝（Ｂ−Ｙ）ｎ／２．０３ …(6)
彩度の強調の度合いは、倍数ｎを増減することで調整できる。
【００３６】
又、彩度を強調する理由は、色の三属性である色相、彩度、明度のうち彩度が白色均一性の品質に与える影響が高いとの考えで、明度と色相を変えずに彩度を強調している。
【００３７】
逆変換部２８は、彩度強調部２７により彩度強調された原画像データをその強調した彩度のまま色差座標系からＲＧＢ表色系に逆変換（ＲＹ・ＢＹ／ＲＧＢ変換）するもので、次式(7) 〜(9) に示すようにｎ倍した色差座標系をＲＧＢ画像信号に逆変換する機能を有している。
【００３８】
Ｒ＝１．１４＊ＲＹ＋Ｙ …（７）
Ｂ＝２．０３＊ＢＹ＋Ｙ …（８）
Ｇ＝（Ｙ−２．９９Ｒ−０．１１４Ｂ）／０．５８７ …（９）
上記限度見本記憶部２５には、白色均一性の評価の基準となる画像データ（第２の画像データ）としての限度見本データを複数記憶するもので、これら限度見本データには例えば白色均一性の良い状態の画像データや白色均一性の悪い状態の画像データなどが予め記憶されている。
【００３９】
表示制御部２９は、逆変換部２８により彩度の強調処理され逆変換されたＲＧＢ画像信号を出力部２３を通して表示モニター装置１９に送出し、この表示モニター装置１９のモニター画面に彩度を強調したＣＤＴ１１の原画像を表示させる機能を有している。
【００４０】
又、表示制御部２９は、限度見本記憶部２５に記憶されている複数の限度見本データの中から選択した限度見本データを彩度強調して、表示モニター装置１９のモニター画面に彩度の強調処理されたＣＤＴ１１の画像と共に表示する機能を有している。
【００４１】
この場合、表示制御部２９は、図１に示すように表示モニター装置１９の画面を４分割して表示し、そのうち画面に向かって左上の領域１９ａにＣＤＴ１１の原画像を表示し、右上の領域１９ｂに原画像の彩度強調画像を表示し、左下の領域１９ｃに第１の限度見本データの彩度強調画像を表示し、右下の領域１９ｄに第２の限度見本データの彩度強調画像を表示する機能を有している。
【００４２】
なお、限度見本データの彩度強調は、変換部２６、彩度強調部２７及び逆変換部２８を用いて求めてもよいし、予め限度見本記憶部２５に記憶しておいてもよい。
【００４３】
次に上記の如く構成された装置の作用について図８に示す彩度強調の処理手順を示すフローチャートに従って説明する。
主制御処理装置１８の表示制御部２９は、ステツプ＃１において、限度見本記憶部２５に記憶されている複数の限度見本データの中から選択した限度見本データ、例えば作業者によって指示された第１及び第２の限度見本データを変換部２６、彩度強調部２７及び逆変換部２８を用いて彩度強調し、このうち彩度強調した第１の限度見本の画像を表示モニター装置１９におけるモニター画面の例えば左下の領域１９ｃに表示し、彩度強調した第２の限度見本の画像を右下の領域１９ｄに表示する。
【００４４】
次に、ＣＤＴ１１の画面１２には、ＴＶ電源１０によって所定の評価条件で例えば白色が発光される。
次に、カラーカメラ１３は、ステップ＃２において、ＣＤＴ画面１２に映し出される白色に発光された画像を撮像し、これをＲＧＢ画像信号に分離して出力する。
【００４５】
このＲＧＢ画像信号は、ケーブル２０を通して主制御処理装置１８の入力部２２に送られることにより、ディジタル化されて原画像データとして画像メモリ２４に記憶される。
【００４６】
このように画像メモリ２４に原画像データが記憶されると、変換部２６は、ステツプ＃３において、画像メモリ２４に記憶されている原画像データを読み出し、この画像データを上記式(1) 〜(3) に従って演算してＲＧＢ表色系から色差座標系にＲＧＢ／ＲＹ・ＢＹ変換し、明度Ｙ及び色差ＲＹ，ＢＹを求める。
【００４７】
次に、彩度強調部２７は、ステップ＃４において、変換部２６により色差座標系に変換された原画像データを受け、上記図４に示すように色差座標系の無彩色となる原点を基準に色差座標値（ＲＹ，ＢＹ）、すなわち上記式（４）〜（６）に示すように倍数ｎを用いた演算を行って彩度を強調処理し、その輝度Ｙ、色差ＲＹ，ＢＹを求める。
【００４８】
次に、逆変換部２８は、ステップ＃５において、彩度強調部２７により彩度強調された原画像データをその強調した彩度のまま、上記式(7) 〜(9) を演算することによって色差座標系からＲＧＢ表色系にＲＹ・ＢＹ／ＲＧＢ変換してＲＧＢ画像信号を得る。
【００４９】
次に、表示制御部２９は、ステップ＃６において、逆変換部２８により彩度の強調処理され逆変換されたＲＧＢ画像信号を出力部２３を通して表示モニター装置１９に送出し、かつこの表示モニター装置１９の画面に向かって左上の領域１９ａにＣＤＴ１１の原画像を表示し、右上の領域１９ｂに原画像の彩度強調画像を表示する。
【００５０】
これにより、表示モニター装置１９の画面には、ＣＤＴ１１の原画像とその彩度強調画像が表示されると共に、彩度強調した第１及び第２の限度見本の画像が表示される。
【００５１】
作業員は、表示モニター装置１９の画面に表示されたＣＤＴ１１の原画像、この原画像の彩度強調画像、彩度強調した第１及び第２の限度見本の画像をそれぞれ比較することにより白色均一性の度合いを判断する。
【００５２】
又、作業員は、検査対象のＣＤＴ１１を次々と交換しながら白い色に発光させてそれぞれカラーカメラ１３により撮像し、上記彩度強調の処理手順に従ってＣＤＴ１１の原画像及びその彩度強調画像を表示モニター装置１９の画面に表示し、彩度強調した第１及び第２の限度見本の画像とそれぞれ比較することにより白色均一性の度合いを判断する。
【００５３】
このように上記第１の実施の形態においては、ＣＤＴ１１の画面を所定の評価条件である白色で発光させ、この発光されたＣＤＴ１１の画面を撮像して得られた原画像データから色の三属性のうち少なくとも彩度を強調処理し、この彩度の強調処理された原画像データをモニター画面に表示して白色均一性を評価するようにしたので、色むらの場所やその強さが瞬時に判断できて作業効率も向上し、熟練を要することなく非熟練者でも効率的に白色均一性の評価ができる。
【００５４】
又、彩度を強調した限度見本を例えば２つモニター画面に表示するので、例えば一方の限度見本を例えば図１４に示すような赤み３や青み４などの縞模様が現れた白色均一性の悪い状態とし、他方の限度見本を白色均一性の良い状態とすれば、色むらの範囲を指定でき、品質確保が期待できる。
【００５５】
又、彩度を強調した限度見本を見ることにより、例えば素人や新人の作業者でも色むらの判断がし易くなり、素人や新人の作業者などに対する長期の教育期間が不必要となる。
【００５６】
さらに、上記資料・文献に示した自動的にランク付けする方式では、基準とした作業者の好みの変化、人の入れ替わりなどで、色度、彩度、明度などの各種要因の視感評価のランク付けに及ぼす効果係数が変化しやすく、永続的な妥当性が得られないと予測されるが、本発明装置であれば、不変的な限度見本の彩度を強調して分かりやすく表示でき、永続的な信頼性が得られる。
（２）以下、本発明の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１及び図７と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【００５７】
図９はＣＤＴに適用した白色均一性の評価装置の構成図である。
ラック１５内には、ＣＰＵ１７を搭載した主制御処理装置３０が収納されている。
【００５８】
この主制御処理装置３０は、カラーカメラ１３から出力されたＲＧＢ画像信号を入力して各画像データとして記憶し、これら画像信号から色の三属性のうち少なくとも彩度を強調処理するもので、色度座標系における強調前の値が所定の値以上に無彩色の点から離れていなければ、その値を強調せずに処理し、色むらとして判別する必要のない無彩色に近い色が強調されてあたかも色づいているように見えることを防止し、本当に色づいている部分のみを明確に見えるようにする機能を有している。
【００５９】
図１０は主制御処理装置３０の機能ブロック図である。
変換部３１は、画像メモリ２４に記憶されているカラーカメラ１３の撮像により得られた原画像データを読み出し、この原画像データをＲＧＢ表色系から上記図５に示す色度座標系に変換（ＲＧＢ／ＲＹ・ＢＹ変換）する機能を有している。
【００６０】
明度Ｙ，Ｗ及び色度ｘ，ｙは、
Ｙ＝０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１１４Ｂ …(10)
Ｗ＝０．９０６Ｒ＋０．８２６Ｇ＋１．４３１Ｂ …(11)
ｘ＝（０．６０７Ｒ＋０．１７３Ｇ＋０．２０１Ｂ）／Ｗ …(12)
ｙ＝Ｙ／Ｗ …(13)
により求められる。
【００６１】
上記同様に、色を定量的に表現する方法に幾つかあるが、その中で代表的なものにＲＧＢ座標系、マンセル表色系などがある。その他にも色を座標値で表現する色差座標系（図３）やｘｙ色度座標系（図５）が挙げられる。
【００６２】
このように幾つかある表色系の中から図５に示す色度座標系を選択した理由は、この表示デバイス分野でよく使われている座標系であるからである。
彩度強調部３２は、変換部３１により色度座標系に変換された原画像データから彩度を強調処理するもので、上記図５に示すように色度座標系の無彩色となるところは原点（０，０）ではなく（Ｗx ，Ｗy ）となつている。
【００６３】
従って、図１１に示すように（Ｗx ，Ｗy ）を中心としてそこから対象の点までの距離が所定の値以上であれば、その距離のベクトルをＮ倍することで、次式(14)〜(15)に示すように原画像データの各値を強調処理する機能を有している。
【００６４】
すなわち、明度Ｙ、ｘ，ｙは、
Ｙ＝０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１１４Ｂ …(14)
ｘ＝（ｘ−Ｗｘ）＊Ｎ＋Ｗｘ …(15)
ｙ＝（ｙ−Ｗｙ）＊Ｎ＋Ｗｙ …(16)
彩度の強調の度合いは、倍数Ｎを増減することで調整できる。
【００６５】
又、彩度を強調する理由は、色の三属性である色相、彩度、明度のうち彩度が白色均一性の品質に与える影響が高いと考えで、明度と色相を変えずに彩度を強調している。
【００６６】
逆変換部３３は、彩度強調部３２により彩度強調された原画像データをその強調した彩度のまま色度座標系からＲＧＢ表色系に逆変換（ＲＹ・ＢＹ／ＲＧＢ変換）するもので、次式(17)〜(19)に示すようにｎ倍した色度座標系をＲＧＢ画像信号に逆変換する機能を有している。
【００６７】
Ｒ＝（２．２０ｘ−０．２４４ｙ−０．２８８）＊Ｙ／ｙ …(17)
Ｂ＝（−０．９６ｘ＋２．０３ｙ−０．０２８）＊Ｙ／ｙ …(18)
Ｇ＝（−０．８４ｘ−１．０２ｙ＋０．８９９）＊Ｙ／ｙ …(19)
次に上記の如く構成された装置の作用について上記図８に示す彩度強調の処理手順を示すフローチャートに従って説明する。
【００６８】
主制御処理装置３０の表示制御部２９は、ステツプ＃１において、限度見本記憶部２５に記憶されている複数の限度見本データの中から選択した限度見本データ、例えば作業者によって指示された第１及び第２の限度見本データを変換部２６、彩度強調部２７及び逆変換部２８を用いて彩度強調し、このうち彩度強調した第１の限度見本の画像を表示モニター装置１９におけるモニター画面の例えば左下の領域１９ｃに表示し、彩度強調した第２の限度見本の画像を右下の領域１９ｄに表示する。
【００６９】
次に、ＣＤＴ１１の画面１２には、ＴＶ電源１０によって所定の評価条件で例えば白色が発光される。
次に、カラーカメラ１３は、ステップ＃２において、ＣＤＴ画面１２に映し出される白色に発光された画像を撮像し、これをＲＧＢ画像信号に分離して出力する。このＲＧＢ画像信号は、ケーブル２０を通して主制御処理装置１８の入力部２２に送られることにより、ディジタル化されて原画像データとして画像メモリ２４に記憶される。
【００７０】
このように画像メモリ２４に原画像データが記憶されると、変換部３１は、ステツプ＃３において、画像メモリ２４に記憶されているカラーカメラ１３の撮像により得られた原画像データを読み出し、この原画像データを上記式(10)〜(13)を演算してＲＧＢ表色系から上記図５に示す色度座標系にＲＧＢ／ＲＹ・ＢＹ変換し、明度Ｙ，Ｗ及び色度ｘ，ｙを求める。
【００７１】
次に、彩度強調部３２は、ステップ＃４において、変換部３１により色度座標系に変換された原画像データを受け、この原画像データを用いて上記式(14)〜(15)を演算し、原画像データの各値を強調処理する。
【００７２】
この場合、色度座標系の無彩色となる原点（０，０）ではなく図５に示すように（Ｗx ，Ｗy ）を中心としてそこから対象の点までの距離が所定の値以上であれば、その距離のベクトルをＮ倍するので、例えば図１２に示すように所定の値以下をＮ倍することがないので、色むらとして判別する必要のない無彩色に近い色までを強調することなくノイズレベルの色が少なくなる。
【００７３】
次に、逆変換部３３は、ステップ＃５において、彩度強調部３２により彩度強調された原画像データをその強調した彩度のまま上記式(17)〜(19)を演算して色度座標系からＲＧＢ表色系にＲＹ・ＢＹ／ＲＧＢ変換し、ＲＧＢ画像信号を求める。
【００７４】
次に、表示制御部２９は、ステップ＃６において、逆変換部３３により彩度の強調処理され逆変換されたＲＧＢ画像信号を出力部２３を通して表示モニター装置１９に送出し、かつこの表示モニター装置１９の画面に向かって左上の領域１９ａにＣＤＴ１１の原画像を表示し、右上の領域１９ｂに原画像の彩度強調画像を表示する。
【００７５】
これにより、表示モニター装置１９の画面には、ＣＤＴ１１の原画像とその彩度強調画像が表示されると共に、彩度強調した第１及び第２の限度見本の画像が表示される。
【００７６】
作業員は、表示モニター装置１９の画面に表示されたＣＤＴ１１の原画像、この原画像の彩度強調画像、彩度強調した第１及び第２の限度見本の画像をそれぞれ比較することにより白色均一性の度合いを判断する。
【００７７】
又、作業員は、検査対象のＣＤＴ１１を次々と交換しながら白い色に発光させてそれぞれカラーカメラ１３により撮像し、上記彩度強調の処理手順に従ってＣＤＴ１１の原画像及びその彩度強調画像を表示モニター装置１９の画面に表示し、彩度強調した第１及び第２の限度見本の画像とそれぞれ比較することにより白色均一性の度合いを判断する。
【００７８】
このように上記第２の実施の形態においては、所定の評価条件である白色で発光されたＣＤＴ１１の画面を撮像して得られた原画像データから色の三属性のうち少なくとも彩度を、色度座標系の無彩色となる原点（０，０）ではなく（Ｗx ，Ｗy ）を中心としてそこから対象の点までの距離が所定の値以上であれば、その距離のベクトルをＮ倍して強調処理し、この彩度の強調処理された原画像データをモニター画面に表示して白色均一性を評価するようにしたので、上記第１の実施の形態と同様に、色むらの場所やその強さが瞬時に判断できて作業効率も向上し、熟練を要することなく非熟練者でも効率的に白色均一性の評価ができる。
【００７９】
そのうえ、色むらとして判別する必要のない無彩色に近い色までを強調することがないので、明確に色むらの場所やその強さが判別できる。
又、彩度を強調した限度見本を例えば２つモニター画面に表示するので、例えば一方の限度見本を白色均一性の悪い状態とし、他方の限度見本を白色均一性の良い状態とすれば、色むらの範囲を指定でき、品質確保が期待できる。
【００８０】
又、彩度を強調した限度見本を見ることにより、例えば素人や新人の作業者でも色むらの判断がし易くなり、素人や新人の作業者などに対する長期の教育期間が不必要となる。
【００８１】
さらに、上記資料・文献に示した自動的にランク付けする方式では、基準とした作業者の好みの変化、人の入れ替わりなどで、色度、彩度、明度などの各種要因の視感評価のランク付けに及ぼす効果係数が変化しやすく、永続的な妥当性が得られないと予測されるが、本発明装置であれば、不変的な限度見本の彩度を強調して分かりやすく表示でき、永続的な信頼性が得られる。
【００８２】
なお、本発明は、上記第１及び第２の実施の形態に限定されるものでなく次の通り変形してもよい。
例えば、上記第１及び第２の実施の形態では、表示モニター装置１９に表示する限度見本をモニター画面の左下の領域１９ｃと右下の領域１９ｄとの２か所に表示しているが、限度見本の表示個数に制限はなく１の限度見本の表示でもよい。
【００８３】
又、表示モニター装置１９にＣＤＴ１１の原画像を表示しているが、この原画像の表示に代わって３個の限度見本を表示するようにしてもよい。
又、上記第１の実施の形態で説明した図３に示す色差座標系への変換、上記第２の実施の形態で説明した図５に示す色度座標系への変換は、適宜最適な方に変えてもよい。
又、検査対象してはＣＤＴ１１の白色均一性の評価に限らず、各種のカラー表示装置の白色均一性の評価に適用できることは言うまでもない。
【００８４】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、例えば素人や新人の作業者でも色むらの判断がし易くなり、素人や新人の作業者などに対する長期の教育期間が不必要となり、さらに色むらとして判別する必要のない無彩色に近い色までを強調することがないので、明確に色むらの場所やその強さが判別できて作業効率も向上し、熟練を要することなく非熟練者でも効率的に白色均一性の評価ができる白色均一性の評価方法及びその装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる白色均一性の評価装置の第１の実施の形態を示す構成図。
【図２】カラーカメラのＲＧＢへの分離機能を示す模式図。
【図３】色を表現するために一般によく知られている色差座標系を示す図。
【図４】本発明装置に適用する彩度強調方式を色差座標系を使って示した図。
【図５】色を表現するために一般によく知られているｘｙ色度座標系を示す図。
【図６】本発明装置に適用する彩度強調方式をｘｙ色度座標系を使って示した図。
【図７】本発明装置における主制御処理装置の具体的な構成図。
【図８】本発明装置における彩度強調の処理手順を示すフローチャート。
【図９】本発明に係わる白色均一性の評価装置の第２の実施の形態を示す構成図。
【図１０】同装置における主制御処理装置の機能ブロック図。
【図１１】同装置における彩度の強調作用を説明するための図。
【図１２】同装置による無彩色に近い色を強調しないときに得られる画像の模式図。
【図１３】ＣＤＴ画面の白色均一性の良い状態を示す概念図。
【図１４】ＣＤＴ画面の白色均一性の悪い状態を示す概念図。
【符号の説明】
１０：ＴＶ電源、
１１：ＣＤＴ、
１２：ＣＤＴ画面、
１３：カラーカメラ、
１６：カメラコントローラ、
１７：ＣＰＵ、
１８，３０：主制御処理装置、
１９：表示モニター装置、
２１：主制御部、
２４：画像メモリ、
２５：限度見本記憶部、
２６，３１：変換部、
２７，３２：彩度強調部、
２８，３３：逆変換部、
２９：表示制御部。
Claims (4)
- カラー表示装置の表示色が画面全面に渡って白色であるかどうかを評価するために用いる白色均一性の評価方法において、
前記カラー表示装置の画面を所定の評価条件で発光させる第１の工程と、
前記第１の工程で発光された前記カラー表示装置の画面を撮像する第２の工程と、
前記第２の工程による撮像により得られた画像データから色の三属性のうち少なくとも彩度を強調処理する第３の工程と、
前記第３の工程により前記彩度の強調処理された前記画像データと共に、前記白色均一性の評価基準をモニター画面に表示する第４の工程と、
を有し、
前記第３の工程は、前記第２の工程により得られた前記画像データをＲＧＢ表色系から色差座標系に変換し、
前記色差座標系に変換された前記画像データから彩度を強調処理し、
前記彩度強調された前記画像データを前記色差座標系から前記ＲＧＢ表色系に逆変換し、
かつ前記色差座標系に変換された前記画像データからの前記彩度の強調処理は、前記色差座標系の無彩色となる原点を基準に前記色差座標系に変換された前記画像データに対して倍数を用いて彩度を強調処理する、
ことを特徴とする白色均一性の評価方法。 - カラー表示装置の表示色が画面全面に渡って白色であるかどうかを評価するために用いる白色均一性の評価方法において、
前記カラー表示装置の画面を所定の評価条件で発光させる第１の工程と、
前記第１の工程で発光された前記カラー表示装置の画面を撮像する第２の工程と、
前記第２の工程による撮像により得られた画像データから色の三属性のうち少なくとも彩度を強調処理する第３の工程と、
前記第３の工程により前記彩度の強調処理された前記画像データと共に、前記白色均一性の評価基準をモニター画面に表示する第４の工程と、
を有し、
前記第３の工程は、前記第２の工程により得られた前記画像データをＲＧＢ表色系から色度座標系に変換し、
前記色度座標系に変換された前記画像データから彩度を強調処理し、
前記彩度強調された前記画像データを前記色度座標系から前記ＲＧＢ表色系に逆変換し、
かつ前記色差座標系に変換された前記画像データからの前記彩度の強調処理は、前記色度座標系の無彩色となる点から対象の点までの距離が所定値以上であれば、前記色度座標系に変換された前記画像データに対して倍数を用いて彩度を強調処理する、
ことを特徴とする白色均一性の評価方法。 - カラー表示装置の表示色が画面全面に渡って白色であるかどうかを評価するために用いる白色均一性の評価装置において、
前記カラー表示装置の画面を所定の評価条件で発光させる発光手段と、
前記所定の評価条件で発光している前記カラー表示装置の画面を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により得られる画像データから色の三属性のうち少なくとも彩度を強調処理する彩度強調手段と、
前記彩度強調手段により前記彩度の強調処理された前記画像データと共に、前記白色均一性の評価基準をモニター画面に表示するモニター表示手段と、
を具備し、
前記彩度強調手段は、前記撮像手段により得られた前記画像データをＲＧＢ表色系から色差座標系に変換する変換部と、
前記変換部により前記色差座標系に変換された前記画像データから彩度を強調処理する彩度強調部と、
前記彩度強調部により彩度強調された前記画像データを前記色差座標系から前記ＲＧＢ表色系に逆変換する逆変換部と、
を有し、
前記彩度強調部は、前記色差座標系の無彩色となる原点を基準に前記色差座標系に変換された前記画像データに対して倍数を用いて彩度を強調処理する、
ことを特徴とする白色均一性の評価装置。 - カラー表示装置の表示色が画面全面に渡って白色であるかどうかを評価するために用いる白色均一性の評価装置において、
前記カラー表示装置の画面を所定の評価条件で発光させる発光手段と、
前記所定の評価条件で発光している前記カラー表示装置の画面を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により得られる画像データから色の三属性のうち少なくとも彩度を強調処理する彩度強調手段と、
前記彩度強調手段により彩度の強調処理された前記画像データと共に、前記白色均一性の評価基準をモニター画面に表示するモニター表示手段と、
を具備し、
前記彩度強調手段は、前記撮像手段により得られた前記画像データをＲＧＢ表色系から色度座標系に変換する変換部と、
前記変換部により前記色度座標系に変換された前記画像データから彩度を強調処理する彩度強調部と、
前記彩度強調部により彩度強調された前記画像データを前記色度座標系から前記ＲＧＢ表色系に逆変換する逆変換部と、
を有し、
前記彩度強調部は、前記色度座標系の無彩色となる点から対象の点までの距離が所定値以上であれば、前記色度座標系に変換された前記画像データに対して倍数を用いて彩度を強調処理する、
ことを特徴とする白色均一性の評価装置。
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