JPH02245981A

JPH02245981A - カラー画像処理装置

Info

Publication number: JPH02245981A
Application number: JP1068605A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Yoneda; 聡米田
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1989-03-20
Filing date: 1989-03-20
Publication date: 1990-10-01

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】（発明の分野）この発明は、ＣＯＤカラーカメラ等のカラー撮像装置を
用いて被計測物の面積・重心等の特微量を測定する際に
使用されるカラー画像処理装置に関する。

（発明の概要）この発明は、被測定物をカラー画像装置などにより撮像
し、その被測定物の特微量を計測する際に被測定物と一
緒に写し出される背景色が、外部環境の変化により変化
し被測定物の特微量が判別できなくなることを避けるた
めに、被測定物をはっきりと映し出すための背景色に補
正する補正手段を設け、しかもその補正手段には予め被
測定物をはっきりと映し出すための背景色の階調データ
が設定されていることにより、照明等の光量の変動や色
温度の変化、撮像装置の色再現性の変動および外乱光な
どの外部環境の変化に対処し得、しかも読み書きの必要
な記憶手段を用いない構成として被計測物を高速に計測
処理し得るようにしたものである。

（従来技術とその問題点）従来のカラー画像処理装置においては、ＣＯＤカラーテ
レビ等の撮像手段である撮像装置により入力される被測
定物の画像データから任意の背景色を抽出し、その被計
測物の面積・重心等の特徴量を計測する場合、第５図の
ようにカラー撮像装置１からのカラー信号を赤、緑、青
の３色に分離し、それぞれの色をＡ／Ｄ変換部２にてＡ
／Ｄ変換した後画像メモリ４へ入力する。画像メモリ４
からは、赤、緑、青のそれぞれの色がデジタルデータと
して出力され、それぞれの２値化回路部５ａ〜５ｃによ
って予め設定された濃度レベルの範囲を満たす信号のみ
が抽出され、それらの３色とも満たした画像が計測対象
となっている。

第８図に示すように、ここで１はカラー撮像装置、２は
カラー信号を赤、緑、青の３色に分離する色分離回路、
３８〜３ｃはそれぞれ赤、緑、青のＡ／Ｄ変換部、４は
画像データを記憶するための記憶手段である画像メモリ
、５ａ〜５Ｃは赤。

緑、青の２値化手段である２値化回路部、６はＡＮＤゲ
ート、７は２値化画像の計測処理部である。

２値化回路部５ａ〜５ｃの説明を第６図および第７図に
より行なう。

例えば、赤の信号を８ビツト、すなわち、２５６階調に
デジタル化した後、１０〜２００階調を抽出したい場合
には、第６図のように２５６Ｘ１ビツトのメモリ８内の
０番地〜２００番地に位置を書込み、それ以外の番地に
は０を書込んでおき、第７図に示すように、画像メモリ
４から出力されたデータを、このメモリ８のアドレスへ
入力すれば、０〜２００階調のときのみ位置を出力する
ことになる。次いで、緑、青についても全く同様の構成
で実現されるようになっている。

しかしながら、従来技術によれば、例えば照明の経年変
化や外乱光の影響により光量が低下した場合、第８図に
示すように、信号レベルが低下するために正常時の面積
Ｓｏが８１に減少してしまい、正常な物体であっても異
常の判定をされる可能性がある。

逆に、光量が増加した場合は、面積が増えてしまう。

なお、第８図で示した実線は、光量が正常で２値化レベ
ルを設定したときのビデオ信号波形である。図中の波線
は、光量が低下した場合のビデオ信号波形である。

このように、照明の色温度の変化や撮像装置の色再現性
の変動により、赤、緑、青の信号バランスが変化し、正
常な２値化ができなくなり、計測データの変化が起こり
、正確な計測をする際の支障となっている。

さらに、上記の防止のために、高価で安定な照明系や、
外乱光の影響をなくすための設置環境が必要になってく
るため、省力化、コスト面でも問題が生ずることになる
。

（発明の目的）この発明は、上述した諸々の問題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、被測定物が背景
との関係で識別しにくいような場合でも、被撮像物の背
景色の階調レベルを正確に認識・把握をすることができ
、かつ、照明系の光量の変化や色温度の変化および外乱
光などの外部環境の影響に作用されず、しかも回路上も
簡単な構成でありながら被測定物の階調レベルの高速抽
出を可能にし、総じて計測力の向上ならびに省力化が図
られるカラー画像処理装置を提供するところにある。

（発明の構成と効果）この発明は、上記目的を達成するために、撮像手段から
入力されてくる被計測物のカラービデオ信号を各種の色
に分離した後、その分離された画像データを記憶する記
憶手段と、上記各種の色の画像データから任意の階調を抽出した後
２値化する２値化手段と、上記２値化手段で２値化された２値化データを計測処理
する計測処理手段と、を有するカラー画像処理装置において、上記被計測物と
ともに入力されてくる背景デー夕の計測領域を予め設定
する計測領域設定手段と、その設定手段にて設定された
計測領域における各種の背景色の変化量に応じてそれら
の背景色のデータを独立に補正するための補正手段と、
その補正手段にて補正された背景色のデータと上記画像
データとを入力して任意の最適階調を抽出し２値化を行
なう２値化手段と、を具備していることを特徴とする。

この発明によれば、照明系の光量の変動や色温度の変化
による例えば、赤・緑・青の３色のバランスの変化が起
きても安定した計測処理ができるとともに、撮像装置の
色の再現性の変動あるいは外乱光などの外部環境の変化
にも左右されず常に正確な測定が達成でき、しかも２値
化レベルのデータを入力するテーブルメモリを書換える
のではなく、画像そのものを補正する構成としたので著
しく高速化が図られ、総じて計測力の向上ならびに省力
化が達成できることになる。

（実施例）以下、この発明のカラー画像処理装置の一実施例を図面
に基づいて説明する。

なお、従来例と同一構成要素には同一符号を用い、これ
ら要素については説明が重複するため、新規な部分のみ
について異なる符号を付して説明する。

第１図は、この発明のカラー画像処理装置の全体概略構
成を示すブロック図である。

第１図において、６２はアドレスＣＰＵで、カラーの撮
像装置１から画像メモリ５３を介してくる被計測物等の
画像データ、例えばこの例では赤Ｒ２緑Ｇ、青Ｂの３色
の画像データからその被計測物の背景データの計測領域
を予め設定する計測領域設定手段である。

図中５７ａ〜５７ｃは、順次送られてくる各種の背景色
の変化量に応じてそれらの背景色のデータを独立に補正
するための補正手段としてのデータ補正部である。

５８ａ〜５８ｃは、データ補正部５７ａ〜５７Ｃから出
力される適正に補正された補正データを基に、その背景
色の階調を抽出する階調抽出メモリである。

すなわち、データ補正部５７ａ〜５７ｃからの補正デー
タにより、階調抽出メモリ５８ａ〜５８ＣとＡＮＤ回路
５９により、補正データに基づく被計測物が明確に見分
けやすい背景色の階調の信号データと見辛くなった現状
での階調の背景色の信号ブタとに２値化し、その２値化
信号を計測処理部６０に出ツノするように設定されてい
る。

図中５６はアドレスセレクタで、このアドレスセレクタ
５６は、水平・垂直アドレスカウンタ６１と計測処理部
６０から出力されてくるデータに基づきアドレスＣＰＵ
６２の制御信号を入ノ〕し、画像メモリ５３に被計測物
の測定に最適な背景色の信号データを指定できるように
連繋されている。

そして、それらの信号データは、画像メモリ５３に接続
されているＤ／Ａ変換器５４ａ〜５４ｃでデジタル信号
からアナログ信号へ変換され、表示回路５５を介して表
示手段であるＣＲＴ６３から映し出されるように設定さ
れている。

次に、この発明の作用・効果について詳述する。

まず、カラー撮像装置１から出力されたカラービデオ信
号は、色分離回路２で赤Ｒ２緑Ｇ、青Ｂの３色に分離さ
れる。それぞれの３色の信号は、Ａ／Ｄ変換部５２ａ〜
５２Ｃで、０〜２５５の２５６階調にデジタル変換され
、画像メモリ５３に記憶される。

このとき画像メモリ５３のアドレスは、水平・垂直アド
レスカウンタ６１の出力がアドレスセレクタ５６により
選択される。画像メモリ５３の内容を表示するときは、
Ｄ／Ａ変換器５４ａ〜５４Ｃで再びアナログ信号に変換
され、表示回路５５により電圧レベルを変換して画像表
示手段であるＣＲＴ６３へ出力される。

一方、計測を行なう場合、例えば第２図に示すように、
物体計測領域６００内に被計測物６０１がある場合、被
計測物以外の背景の任意の場所に小さな計測領域６０２
を設定しておく。また、被計測物６０１を計測するため
、赤Ｒ１緑Ｇ、青Ｂをそれぞれについて抽出する階調レ
ベルを第３図のように２５６Ｘ１ビツトのメモリに書込
んでおく。

なお、第３図では、赤Ｒは５０〜１００．緑Ｇは０〜５
０、青Ｂは２００〜２５５の階調を抽出するように設定
されている。

さらに、計測フローを以下に述べる。

まず、第１図のアドレスセレクタ５６をＣＰＵ６２のア
ドレス側に切換え、ＣＰＵ６２により画像メモリ５３の
うち、第２図の背景の計測領域６０２の赤Ｒ２緑Ｇ、青
Ｂのデータを読取り、それぞれの平均値を求める。

例えば、背景の計測領域の全画素が１００画素あるとす
れば、赤Ｒ１緑Ｇ、青Ｂのそれぞれのデータを１００画
素について加算した後、１００で割るわけである。

次に、読取った平均値と基準値との変動量を赤Ｒ１緑Ｇ
、青Ｂの３色について求め、データ補正部５７ａ〜５７
ｃヘロードする。このとき変動量がそれぞれ＋２．　＋
３．−２であれば、ロード値はその正負反転値の−２，
−３，＋２となる。そして、被計測物６０１の計測を行
なうために、アドレスセレクタ４５を、水平・垂直アド
レスカウンタ６１側に設定し、画像メモリ５３の物体計
測領域６００内のデータを、順次データ補正部５７ａ〜
５７ｃへ入力し、階調抽出メモリ５８ａ〜５８ｃとＡＮ
Ｄ回路５９により２値化して、計測処理部６０により被
計測物６０１の計測が行われる。

ここで、データ補正部５７ａ〜５７ｃと階調抽出メモリ
５８ａ〜５８ｃは、第４図に示すように構成されている
。すなわち、予め求めた背景の変動量と画像データとを
加算器８−にて加算して階調抽出テーブルメモリ９のア
ドレスへ入力するわけである。

このような構成にすれば、照明等の変動があった場合で
も影響を受けず、しかも階調抽出テーブルメモリ９を書
換えるのではなく、画像データを補正するだけで済むこ
とから、高速に正確な被計測物６０１の計測を行なうこ
とができる。

以上述べたことから明らかなように、この発明によれば
、被測定物と背景色との関係が識別しにくいような場合
でも、被計測物が、明確にＣＲＴの画面上に映し出され
、その被計測物の特徴量が正確に測定されるので計測力
の向上を図ることができるとともに簡単な回路構成で以
て高速で正確な計測が達成でき、加えて外部環境の変化
に対処するための特別な照明能の諸設備等を揃える必要
もなくなり省力化を図れることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のカラー画像処理装置の一実施例を示
す回路構成ブロック図、第２図はこの発明の計測領域の
設定情況を示す正面図、第３図はこの発明に使用される
階調抽出メモリ内容の一例を示すデータ図、第４図はこ
の発明に使用する階調抽出テーブルメモリの一例を示す
ブロック図、第５図はカラー画像処理装置の従来例を示
す回路構成ブロック図、第６図ないし第８図は従来例で
の画像データの処理情況を示すブロック図とメモリ内容
を示すデータ表および信号波形図である。１・・・カラー撮像装置２・・・色分離回路３ａ、３ｂ、３ｃ・Ａ／Ｄ変換器８′・・・加算器９・・・階調抽出テーブルメモリ５３・・・画像メモリ５４　ａ　〜５４　ｃ・Ｄ／Ａ変換器５５・・・表示回路５６・・・アドレスセレクタ５７ａ〜５７ｃ・・・データ補正部５８ａ〜５８ｃ・・・階調抽出メモリ５９・・・ＡＮＤ回路６０・・・計測処理部６１・・・水平・垂直アドレスカウンタ６２・・・アド
レスＣＰＵ６０１・・・被計測物６０２・・・計測領域

Claims

【特許請求の範囲】１、撮像手段から入力されてくる被計測物のカラービデ
オ信号を各種の色に分離した後、その分離された画像デ
ータを記憶する記憶手段と、上記各種の色の画像データ
から任意の階調を抽出した後２値化する２値化手段と、上記２値化手段で２値化された２値化データを計測処理
する計測処理手段と、を有するカラー画像処理装置において、上記被計測物とともに入力されてくる背景データの計測
領域を予め設定する計測領域設定手段と、その設定手段
にて設定された計測領域における各種の背景色の変化量
に応じてそれらの背景色のデータを独立に補正するため
の補正手段と、その補正手段にて補正された背景色のデ
ータと上記画像データとを入力して任意の最適階調を抽
出し２値化を行なう２値化手段と、を具備していることを特徴とするカラー画像処理装置。