JPH01225296A

JPH01225296A - カラーブラウン管の白色均一性自動評価方法

Info

Publication number: JPH01225296A
Application number: JP63049502A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Kawame; 啓介川目; Toshiro Asano; 浅野　敏郎; Atsushi Mochizuki; 淳望月
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-03-04
Filing date: 1988-03-04
Publication date: 1989-09-08
Anticipated expiration: 2011-08-28
Also published as: JP2528929B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野〕本発明は、カラーブラウン管の画質検査に係り、特に白
色均一性を自動評価するに好適な方法に関する。

〔従来の技術〕

カラーブラウン管の組立てやテレビセットの組立てにお
いては、多項目にわたる検査が行われている。それらは
大略、電気的特性と画質の２つに関する検査に分けられ
るが、電気的特性の検査はその自動化が困難ではなく、
既に製造現場における実用化が進んでいる。それに対し
て画質検査は、人間が目で見た場合に画質が良好である
か否かを評価する官能検査であるため、はとんどの工程
が自動化された製造ラインにおいても１作業者による目
視検査に頼ら去るを得ないのが現状である。

そこで、検査工数の削減を図り、また、物理的・定量的
な評価方法を確立して検査精度・信頼性の向上を果たす
ため、目視検査の自動化を要求する声が高い。

ところで、白色均一性の評価は、このような目視検査の
項目の中でも特に主観性の高い検査である。具体的な検
査方法は、被検査カラーブラウン管にテレビ信号発生器
により白色ラスク信号を加え白色画面を映出させる。そ
の白色画面は理想的には完全に均一な白色にならなけれ
ばならないが、コンバーゼンス、電子ビームのランディ
ングの調整を行った後でもけい光体の発光状態に多少の
異常が存在するために、白色でなく薄く色の着く部分が
現れる。これを「色むら」と呼ぶがこの色むらの程度を
、人間が白色画面を観察しながら評価し、グレードと呼
ばれる数値で表現する０例えば。

数値が大きければ大きいほど色むらがひどいことを示す
ようにする。

ところが、色むらは非常に薄く、その見え方には個人差
や、体調などによるばらつきなどがある。

更には、色むらの出現状態、例えば色あい、色の鮮やか
さ、形状、大きさ、画面内の出現位置、出現個数などが
極めて多種多様である。そのため白色均一性の目視評価
は他の目視検査に比べても主観的な要素が大きいと言え
る。

この白色均一性の評価を自動化しようという試みが過去
にいくつか行われ、特開昭５９−７５７６６号公報では
、３原色のフィルタと白黒ＴＶカメラを用いて取込んだ
画像を二値化し、白・黒画素の数の比が画面全体に均一
になっているがどうかを調べることにより定量評価を行
っている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、この従来技術は、単色画面（緑）のみを用いて
ブラウン管面上での物理的な発光状態がどのようである
かを数値化して、良品・不良品を判定しようとするもの
であり、目視で行われているように、色むら部分を抽出
して、その程度を段階的に評価するものではなかった。

本発明の目的は、目視による白色均一性の評価と同様な
評価傾向を示す、定量的な評価方法を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、白色画面上の非白色部分の色の分布状態を示
すデータから目視評価値に影響を与える特徴パラメータ
を算出する手段と、そのパラメータから目視評価値を推
定する手段の２つを持つ。

前者では、特徴パラメータとして実施例に詳述する色相
、採度９面積２色むらの輪郭部における採度の変化の大
きさ（輪郭のぼけ具合を左右する）を選んだ、これはサ
ンプルのブラウン管に対する目視評価実験により得られ
た結果であり、後者におけるパラメータと目視評価値の
間に成り立つ関係も同じ実験の結果を用いる。

なお、以後は、色むらの輪郭部における採度の変化の大
きさを、エツジ強度と呼ぶことにする。

〔作用〕

上記手段による作用は、人間の視感を反映した評価を与
えることであり、白色均一性の評価実験を行った結果か
ら適切な手段を考察することにより可能である。具体的
には、まず初めに色相、採度によりおおまかな評価値を
算出するが、これは色が鮮やかに着いている程色むらが
目立つこと、及びその色むらの目立ち方が色相によって
違うこと、例えばマゼンタ、緑は目立つが青、黄は自立
ちにくい、という実験事実を反映したものである。

また１次に面積、エツジ強度の影響を考慮する形をとる
０面積の影響は、面積値が増加するに従い一但評価が悪
くなりある面積を超えると逆に評価がよくなるというも
のである。

これは、採度が低い場合に１色むらが大きく拡がってい
ると、全体としてはかえって均一に見えてくるという効
果の反映したものである。

エツジ強度の影響は、エツジ、強度のごく強い場合に評
価が悪くなるというもので、輪郭がはっきり見えてしま
うと薄い色でも目立つという効果のあられれである。

以上のような特徴パラメータの、評価値に対する影響の
しかたを実験を通じて求め、それを参照することにより
、視感に沿った評価値が得られる。

〔実施例〕

第２図に本発明を実施するための装置構成の一例を示す
。

１はＴＶ信号発生器であり、検査のための白色ラスク信
号を発生する。２は被検査ブラウン管で。

１からの信号により白色ラスタが映出されている。

３は白色ラスタ画面の色を測定するためのカラーＴＶカ
メラである。４は３の出力であるカラー映像信号から赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各３原色の信号を得るた
めの色分離回路である。５はＡ／Ｄ変換器、６は画像メ
モリであり、カラーＴＶカメラ３からの３原色出力信号
（Ｒ，Ｇ、Ｂ）はそれぞれ、５ａ＝ｃにより標本化・量
子化され、平面状に分布するデジタル値として６　ａ　
＝　ｃに記録される。７は、Ｒ，Ｇ、Ｂの画像データか
ら自動的に評価値を算出するための計算機である。

次に、７の計算機によりどのような処理により定量評価
を行うのか説明する。

第１図に定量評価のおおまかな手順例の１つを示す。ま
ず、第２図に示した装置を用いて白色ラスタ画面の映し
出されている被験査ブラウン管の発光面の発光状態をカ
ラー画像データとして取込む（１０２）、次にこのカラ
ー画像データに対して色度変換を施し、ｘｙ色度画像を
得る（１０４）、次いで１色むら部抽出部によりある程
度以上目立つ色むら部分を抽出する（１０６）、次に面
積算出部により、抽出された色むら部分の面積が求めら
れ（１０ｇ）、更にエツジ強度算出部によりエツジ強度
が計算される（１１０）、最後に、評価値算出部により
白色均一性の評価値が計算される（１１２）。

ここで各部の具体的な処理内容を説明する。

まず、ＲＧＢａＪＭ色の画像データからｘｙ色度画像デ
ータを算出する１色度変換部である。これは、画像メモ
リ上の各画素のＲＧＢの値に対して次のような変換を行
うものである。

（１）式におｕｅて、Ｘ、Ｙ、ＺはＣＩＥ　（国際照明
委員会）により規定されているＸ７２表色系における原
色刺激値であり、またｍｉｊ　　（ｉ＝１゜２．３．ｊ
＝１．２．３）はＲＧＢとｘｙｚの間の関係を定める係
数行列である。ＲＧＢがＮＴＳＣ規格に従った３原色出
力信号値の場合は、となる。

第３図に、式（１）、（２）による色度変換の様子を例
示する。　（ａ）において、ＲＧＢ座標系に、ある色の
３ｙＫ色値（Ｒ，Ｇ、Ｂ）がベクトル表示されている。

この色に対して係数行列（３）によって定められる一次
変換（１）を行ったベクトルを（ｂ）に示す。このベク
トル（Ｘ、Ｙ、Ｚ）と平面Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１　　・・・（４）との交点のＸ座標、Ｙ座標の交点が、ｘｙ色度の値であ
る。この色度変換により、主な色がどのようなｘｙ色度
値にあたるかを示したのが（Ｃ）である、（Ｗは白を表
す。）次に１色度変換により得られたｘｙ色度画像から色むら
部分を抽出する、色むら抽出部の処理内容を第４図（ａ
）を用いて説明する。８ａは色度Ｘの画像データ、８ｂ
は色度ｙの画像データであり、それらの各画素の値は前
述の通り、ＲＧＢ画像の同じ場所にある画素の値から（
１）、（２）式を用いて計算されたものである。９は二
値化処理部であり、人間の目で見て色むらであると感じ
る部分を抽出しようというものである。実験により二値
化しきい値としては第４図（ｂ）に図示したようなｘｙ
座標上の、点Ｗを中心とするある特定の楕円を用いれば
よいことがわかっている。Ｗは全画面にわたるｘｙ色度
の平均値である。この楕円は、赤・緑系統の色には敏感
で黄・青には敏感では゛ないという人間の目の特性をあ
られしている。この楕円内部の色度値を持つ画素をＯ″
″、外部の色度値を持つ画素を′″１”とすることによ
り１色むら抽出画像１０が得られる。１０は、“１″の
部分が色むら部分、′Ｏ”の部分が色むらでない部分で
ある。

第５図は、色むら抽出画像１ｏから色むら部分の面積を
算出する部分を示したもので、１２は″１′″画素計数
部である。１２では、色むら抽出画像１０上の各画素の
値が０”であるか１″′であるかを調べ”１′″である
画素の数をカウントすることにより面積を求める。

第６図には、エツジ強度を求めるための各処理部の構成
を示したａ　８ａ、８ｂｌＯについては既述の通りであ
る。１３は、色むら部分の輪郭部分を求めるための色む
ら軸抽出部、１６は抽出された色むら輪郭画像である。

ここで色むら輪郭抽出１３の動作原理を説明する。１３
では二値画像である色むら抽出画像に対して、第７図（
ａ）に示すような２Ｘ２の演算子を（ｂ）に示すように
全面に走査させながら、各画素における演算値を計算す
ることにより１色むら輪郭画像１６が得られる。この演
算子は（ａ）のａ、ｂ、ａ、ｄの値により出力が、（ａ■ｄ）＋　（ｂ■Ｃ）・・・（５）となるものであ
る（■は排他的論理和、＋は論理和をとることを意味す
る）。

この演算子により二値画像の”１”の部分の輪郭が抽出
される例を（Ｑ）、（ｄ）に示す（（Ｃ）は色むら抽出
画像、（ｄ）は輪郭画像である）。

さて、第６図１４ａ、ｂはそれぞれ、色むら輪郭部にお
ける色度Ｘおよびｙのエツジ強度を個別に計算する。エ
ツジ強度検出部である。１４の動作について第８図を用
いて説明する。色度画像８に対して同図（ａ）に示す演
算子を走査させる。

ただし、全面に走査させるのではなく、色むら輪郭画像
１６″の画素のうち＋１１１１である画素、即ち輪郭で
ある画素に対してのみ走査させる。

であり、この値を全輪郭画素にわたって求め、その総和
をとる。この和を輪郭画素数で除した商エツジ強度とす
るのである。（ａ）の演算子は局所的なエツジの立上が
りを表すものであり、上述によるエツジ強度の値は、色
むらのエツジの鋭さ・鋭さを示す指標になっている。こ
のような処理によりｘｙ両画像のエツジ強度を求め、そ
れらの二乗和の平方根をとって最終的なエツジ強度とす
る。

この計算を行うのがエツジ強度算出部１５である。

最後に、評価値算出部について説明する。

白色均一性の評価値は、既述の通り、色むら部分の色相
・採度によっておおまかに決定される。

まず１色むら抽出画像の１１１１１である画素全部に対
してｘｙ色度の平均値を求める０次に第９図に示すよう
な１等評価値曲線を用い、計算したＸｙ色度平均値に対
応する評価値を求める。この等評価値曲線は、実験によ
り求められている。

更に１色むら部分の面積、エツジ強度についても第１０
図、第１１図にそれぞれ示したように。

評価値に及ぼす影響が実験的に求められている。

これらの曲線に従って、面積・エツジ強度の計算値から
、評価値に対する補正量を求める。

以上の説明では色度データとしてａＪＪｉ色（Ｒ。

Ｇ、Ｂ）から計算できる１７色度を用いたが、カラー映
像信号から色差信号と呼ばれる色信号（Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ
）を抽出し、これにより構成される色度を用いることも
できる。第１２図に、色差信号を用いたときの装置構成
を示す、第１３図は、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙを用いた
ときの色度図であり、２値化しきい値１１により、第４
図と同様にして色むら部を抽出することができる。

〔発明の効果〕

本発明に示すように、色むら部分の特徴パラメータと目
視評価値との対応関係を実験的に求めた結果を反映した
評価を行うことにより、人間の視感とよく一致する定量
的評価が可能となり、従来不可能であった白色均一性の
官能検査を自動化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は定量評価手順の一例を示す図、第２図は定量評
価を実現するための装置構成図、第３図（ａ）ｔ　　（
ｂ）ｔ　　（ｃ）ｘｙ色度変換の概念説明図、第４図（
ａ）、（ｂ）は色むら抽出部の構成と作用の説明図、第
５図、第６図は色むらの面積・エツジ強度線中方法の説
明図、第７図（ａ）。（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は色むら輪郭部の抽出演算子と
その作用の説明図、第８図（ａ）、（ｂ）はエツジ強度
検出用演算子の説明図、第９図、第１０図、第１１図は
目視評価に影響を及ぼすパラメータの影響のしかたを説
明した図、第１２図は色差信号を用いたときの装置構成
図、第１３図は、このときの色むら部抽出を説明する図
である。２・・・被検査カラーブラウン管　３・・・カラーＴＶ
カメラ　７・・・計算機　８・・・ｘｙ色度画像　９・
・・二値化処理部　１０・・・色むら抽出画像　１１・
・・二値化しきい値　１２・・・′″１″画素計数部　
１３・・・色むら輪郭抽出部　１４・・・エツジ強度検
出部　１５・・・エツジ強度算出部　１６・・・色むら
輪郭画像。代理人弁理士　　小　川　勝　男嶌　７ｇ纂　２　区ｆ　ＴＶａ号Ｊ！４ＪＬ　　　Ｓ　ＡＤ＄Ｊｅ／Ｌ２カ
ラーブラウン管　　　　６　山俵メモリ３カラーＴＶカ
メラ　　　７　計専贋゛＋色分遺側回４８３　回（（Ｌ）　　　　　Ｃｂ）、（ｆｊ集　＋　７第　５　図Ｉｎ８６　回第　７７（０−）　　　　　　　　　　　（ｂ　）（Ｃ）（ぬ纂　８　図（ｏ−）（ｂ　）稟　ｑ　面纂　ＩＯｚ　　　　　　纂　Ｈ藺（小）ｔｒオ阪０（）　　　　　　　（弱）エツジ先Ｖ
隻（強）第　７２　　凹グ芭屓　Ｋ−γ

Claims

【特許請求の範囲】

１、カラーブラウン管の白色均一性を自動評価する方法
において、白色を映出したカラーブラウン管画面を撮像
するためのカラーテレビカメラと、該カラーテレビカメ
ラの出力信号から色信号を分離する手段と、色信号をデ
ジタル化する手段と、これを記憶する画像メモリと、該
画像メモリの内容を解析するコンピュータとから成り、
ブラウン管画面の色度（色相・彩度）を色信号から計算
し、このあと、白色均一性評価パラメータとして色むら
部の色相、採度、面積、輪郭部分における採度の変化の
大きさを計算し、あらかじめ、目視評価実験により得た
、各評価パラメータを白色評価値との関係から、ブラウ
ン管画面の白らしさを定量評価することを特徴とするカ
ラーブラウン管の白色均一性自動評価方法。