JPH03258092A - カラー画像信号の評価方法及びこの評価方法を用いたカラー画像信号評価装置 - Google Patents

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」 この発明は例えば半導体によって作られたカラー撮像素
子を試験する場合に用いて好適なカラー画像信号評価方
法及びこのカラー画像信号評価方法を用いたカラー画像
信号評価装置に関する。

「従来の技術」 半導体によって作られた撮像素子は集積回路技術によっ
て作られるが、その製造工程の不具合によって種々の欠
陥が生じる。特にカラーフィルタと撮像素子とを組合せ
てカラー撮像素子として組立た場合、撮像素子の欠陥に
よって第６図に示すシェーデング、第７図及び第８図に
示す斜縞、第９図に示す縞等の色ムラが発生する。

つまり第６図に示すシェーデングとは白色であるはずの
画面に画面の広い領域（これを符号１を付して示す）に
わたって色が付いた状態の色ムラを指す。

第７図及び第８図に示す斜縞とは白色であるはずの画面
に斜めに色の付いた縞２及び３が生じる現象を指す。

また第９図に示す縞はたとえば縦方向に縞４が生じる現
象を指す。

従来はカラー撮像信号をカラーブラウン管に映出させ、
この画面を目視によって監視し、色ムラを検出している
。

このようにして従来はカラー撮像素子に生じる色ムラを
人為的に判定しているから効率が悪い。

特に量産工場では検査員を多数配置しなければならない
から、省力化に逆行し、コスト低減に継からない不都合
がある。

また欠陥の中でも色ムラが明確に現われる場合は個人差
なく検出することができるが、色ムラが薄くしか表われ
ない場合には検査員の個人差によって見過されてしまう
ことがある。

「先行技術」 このような点から本出願人し先に（特願平ｌ−２３３６
６９号二カラー画像信号の評価方法及びこの評価方法を
用いたカラー画像信号評価装置）を提案した。

先に提案した発明によれば色ムラの度合いを機械的に数
量化することが可能となり、色ムラの有無の判定を自動
的に行なう試験装置を提供することができる。

第４図及び第５図を用いて先に提案したカラー画像信号
の評価方法及びこのカラー画像信号評価方法を用いたカ
ラー画像信号評価装置の概要を説明する。

第４図において、ｌＯはカラー画像データ源を示す、こ
のカラー画像データ源ｌＯは例えば三つのメモリＩＯＲ
，ＪＯＧ、ＩＯＢによって構成することができる。この
三つのメモリ１０　Ｒ，ＩＯＧ。

１０Ｂには例えばカラー撮像素子で撮像したカラー画像
信号を赤、緑、青の単色信号に分離し、この分離した単
色信号をＡＤ変換した赤画像データＲ２録画倣データＧ
、青画像データＢを記憶する。

カラー画像データ源１０から読出されるカラー画像デー
タＲ，Ｇ、Ｂは変換手段２０に与えられ、この変換手段
２０で色相画像データＨと、明度画像データＬと、彩度
画像データＳに変換する。この変換手段２０としては例
えばＨＬＳ変換手段或はＨ３Ｖ変換手段を用いることが
できる。

変換手段２０において変換して得られた色相画像データ
Ｈと、明度画像データし、及び彩度画像データＳはそれ
ぞれ色相ｊ！ｊｍメモリ３０Ａ、明度画像メモリ３０Ｂ
、彩度画像メモリ３０Ｃに記憶される。

色相画像メモリ３ＯＡに１色みｊが数値で得られ、明度
画像メモリ３０Ｂには「明るさ」が数値で得られ、彩度
画像メモリ３０Ｃには「色のあざやかさ」が数値で得ら
れる。

先に提案した発明においては、これら各画像メモリ３０
Ａ、３０Ｂ、３０Ｃに記憶した各画像データＨ，Ｌ、　
Ｓの中の特に彩度画像データＳに着目し、彩度画像デー
タＳをｍ　Ｘ　ｎ点の画素から成る局所ブロックＫＢに
細分し、各局所ブロックにＢ内の平均彩度を求める処理
を行なう。

局所ブロックＫＢは互に璽なり合うことなく画面の全て
にわたってこの処理を行なう０画素数ｍ×ｎは初ｕｉと
して１０ＸＩ　Ｏ程度が考えられる。

画面全体にわたってこの処理を行なうと、各局所ブロッ
クＫＢの平均彩度の最大値を計算部４０で抽出し、計算
部４０で抽出した平均値の最大値を加算部５０に送り記
憶する。

計算部４０は局所ブロックＫＢの画素数ｍ×ｎをｍ＝ｍ
＋に＋　、ｎ＝ｎ＋に、に変更し、再び画面全体の局所
ブロックＫＢの平均値を求める。計算部４０は各局所ブ
ロックＫＢの平均彩度の平均値の最大値を抽出し、加算
部５０に送り込む。

局所ブロックＫＢの画素数を変更する都度画面全体の局
所ブロックＫＢの平均彩度を求め、その中の最大値を抽
出し、加算部５０で加算する。

局所ブロックＫＢが画面内で例えば４個取ることができ
る程度の大きさになるまで処理を繰返す。

処理終了時点で加算部５０に得られる数値は平均彩度の
最大値の和である。この和の値が小さい値である程色ム
ラの少ないカラー画像信号であると判定することができ
る。

第５図に実測データに基ずいて各局所ブロックサイズに
おける局所ブロックＫＢの最大値をプロットしたグラフ
を示す、このグラフに示した曲線Ａ、Ｂ、Ｃのように単
調減少関数に近い特性を示す場合、良品であり、曲線り
、Ｅ、Ｆのように単調減少関数にならない場合、不良品
である。

加算部５０に得られた値はこれら曲線Ａ−Ｆの高さを指
し、曲線の位置が低い捏和の値は小さい値となる。

「発明が解決しようとするＩＸＢｊ 先に提案した発明では彩度値だけに着目して色ムラの有
無を判定したが、人の目は色に対して感度差を持ってい
ることと、また撮像素子の前面に設けるカラーフィルタ
の特性の違い（フィルタの種別の違い）によって色の再
現性にバラツキが生じ、これによってカラー撮像素子の
機種の違い等によって成る特定な色が強調されたり、他
の色より低下したりする現象がある。

彩度値だけで色ムラの有無を判定した場合、人の目には
あまり感じない色の色ムラが存在することによって彩度
値が高い値を示した場合でも　「色ムラ有り」と判定を
下す欠点がある。

この発明はこの欠点を解消することを目的としてなされ
たものである＝ ｒｉｍを解決するための手段」 この発明では彩度画像メモリ上において彩度画像データ
の局所ブロック内の彩度データの平均値を求める際に、
この各局所ブロックを構−威する各画素の彩度値を、同
じ画素位置にある色相値によって算出した色補正値で補
正し、色によって平均彩度の算出値に修正を加え、良否
の判定基準を色別に任意に設定できるようにしたカラー
画像信号の評価方法及びこの方法を用いた装置を提案す
るものである。

「実施例」 第１図を用いてこの出願の第１発明によるカラー画像信
号の評価方法を説明する。

第１図において、第４図と対応する部分には同一符号を
付して示す。

この発明では彩度画像メモリ３０Ｃにおいて、局所ブロ
ックＫＢ内の平均彩度を求める際に、この局所ブロック
ＫＢを構成する画素と同一画素位置の色相値を色相値続
出手段３１で続出し、この色相値によって色補正値算出
手段３２で色補正値を算出し、この色補正値によって各
局所ブロックＫＢを構成する画素の彩度値を補正手段３
３で補正し、補正された彩度値を平均彩度算出手段３４
に与え、平均彩度算出手段３４で各局所ブロックＫｎの
平均彩度を算出する。

色補正値算出手段３２における色補正値の算出は例えば
、 Ｆ：色補正値　Ａ、Ｂ：係数　ｈ：色相値で求める。

１例としてＮ−２、Ａ　＝　２．０、Ａ、−１，０、Ａ
！−０，５、Ｂ、＝１０、Ｂ！−３００の場合の色補正
値Ｆの特性を第２図に示すが、Ｎ、　Ａ、　Ｂの値を適
宜に設定することによって第２図に示した補正特性を任
意の特性となるように設定することができる。

彩度ｉｉｍメモリ３０Ｃにおいて各局所ブロックＫＢ構
成する画素の彩度値を読出すのと同時にその各画素に対
応する色相画像メモリ３０Ａの色相値りを読出し、この
色相値りから色補正値Ｆを求め、この色補正［Ｆを彩度
値に乗算し、その乗算結果を平均彩度算出手段３４に与
え、補正された彩度値を使って各局所ブロックＫＢの平
均彩度を算出する。

画素数ｍｘｎの大きさの局所ブロックＫＢの平均彩度を
画面の全部にわたって算出すると、その中の最大値を最
大値選出手段３５で選出し、その選出した平均彩度の最
高値を加算部５０に入力する。

これと共に局所ブロックＫＢの画素数ｍ×ｎをｍ＋に、
　、ｎ＝ｎ＋に、に変更し、この画素数の各局所ブロッ
クＫＢの平均彩度を色補正しながら算出し、その中の最
高値を選出して加算部５０に送り前回の値に加える。こ
の動作を局所ブロックＫＢが画面のＸ程度の大きさにな
るまで繰返す。

局所ブロックＫＢの大きさが画面のＸ程度の大きさにな
った時点で局所ブロックＫＢの平均彩度の算出動作を終
了し、その時点で判定手段５は加算部５０に累積した各
局所ブロックＫＢの最高値の和を基準値と比較し、最高
値の和が基準値を越えていれば不良、基準値以下であれ
ば良と判定する。

上記したようにこの出願の第１発明によれば平均彩度を
求める際に各画素における彩度値をその画素位置の色相
値から求めた色補正値によって補正することにより、目
の色に対する感度特性或いは撮像素子の前面に設けるカ
ラーフィルタの特性等に合致した良否の判定を行なわせ
ることができる。

第３図にこの出願の第２の発明の実施例を示す。

この実施例では第１図に示した色相値読出手段３１、色
補正値算出手段３２、補正手段３３、平均彩度算出手段
３４、最大値記憶手段３５、判定手段５１、局所ブロッ
クＫＢの画素数を変更する制御を行なう制御手段を全て
コンピュータ６０によって構成した場合を示す。

コンピュータ６０は周知のように中央演算処理装置６１
と、この中央演算処理装置１１を所定の順序で動作させ
るためのプログラムを収納したＲＯＭ６２と、データ等
を取込むＲＡＭ６３と、入力ポートロ４、出力ポートロ
５によってｍ威される。

人力ポートロ４に色相画像メモリ３ＯＡと彩度画像メモ
リ３０Ｃの続出出力を与える。コンピュータ６０は読込
んだ彩度画像データを局所ブロックＫＢに細分化すると
共に、各局所ブロックＫＢを構成する画素と同一の画素
位置の色相値を色相画像メモリ３０Ａから読込む。

色相画像メモリ３０Ａから読込まれた色相データはＲＡ
Ｍ６３に一時記憶され、中央演算処理装置６１がＲＯＭ
６２に予め記憶した第１式に従って演算処理し、色相値
に応じた色補正値Ｆを算出する。

中央演算処理装置６１は色補正値Ｆを算出すると、この
色補正値Ｆを同一画素の彩度データに乗算し、彩度値を
補正し、その補正された彩度値を用いて各局所ブロック
毎に平均彩度を求め、その平均彩度の中の最大値を選出
してＲＡＭ６３に設けた最大値記憶領域に格納する。

中央演算処理装置６１は彩度画像メモリ３０Ｃ内を細分
化する局所ブロックＫＢを構成する画素数ｍ×ｎをｍ＋
に＋　、ｎ十に＝に変換し、局所ブロックＫＢが画面の
Ｘ程度の大きさになるまで平均彩度の算出を繰返す。

ＲＡＭ６３最大値記憶領域に格納した各大きさ毎の平均
彩度の最大値を累積加算し、その累積加算した値を基準
値と比較し、加算値が基準値を越えていれば表示器７０
に不良を表示させ、基準値以下であれば表示器７０に良
であることを表示させる。またこの良、不良表示信号を
被試験素子の選別用に利用することもできる。

「発明の効果Ｊ 以上説明したようにこの発明によれば各サイズの局所ブ
ロックの平均彩度を求める際に各画素の彩度値をその画
素と同一位置の色相によって算出した色補正値で補正し
たから、色ムラとして発生する色によって不良と判定す
る検出感度を異ならせることができる。

特に第１式に示したｎの値を適宜に設定することによっ
て色補正値Ｆを例えば第２図の曲線に示したように色別
に任意の値を設定できるから、被試験体から出力される
カラー信号の色特性に合わせて良否の判定基準を色別に
設定することができよって例えば平均彩度が高い値を示
したとしても、人の目にはそれ程感じない色の色ムラを
良と判定させ、また色ムラとしては薄くしか現われない
が、その色ムラの色が人の目に対して強調されて見える
ような場合には不良と判定させることができ、カラー撮
像素子等の試験において、歩溜の向上が期待できる。

尚上述では色補正値を各画素毎に算出した例を説明した
が、他の方法として平均彩度を求める局所ブロックＫＢ
に対応して色相画像メモリ３０Ａにも同一の局所ブロッ
クＫＢを採り、その局所ブロックＫＢの平均彩度から第
１式を用いて色補正値Ｆを求めるようにしてもよい。

更に色補正値Ｆを決める曲線を予めメモリに格納してお
き、必要に応じて各種の特性を持った曲線を呼び出して
色相値−色補正値変換を行なうように構成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの出願の第１の発明で提案したカラー掃像信
号の評価方法を説明するためのｍ能説明図、第２図は第
１発明で用いる色補正値の特性の一例を説明するための
曲線図、第３図はこの出願の第２発明の一実施例を示す
ブロック図、第４図はこの出願の先行技術を説明するた
めのブロック図、第５図は先行技術の動作を説明するた
めの曲線図、第６図乃至第９図は色ムラの種類を説明す
るための正面図である。 １０：カラー画像データ源、２０：変換手段、３０Ａ：
色相画像メモリ、３０Ｂ：明度画像メモリ、３０Ｃ：彩
度画像メモリ、３１：色相値続出手段、３２：色補正値
算出手段、３３：補正手段、３４：平均彩度算出手段、
３５：！大儀記憶手段、５０：加算部、５１：判定手段
。 （７１ラーｄ汁東デーダ輛） ヤ４図 ＫＢ（局Ｐｆｆブ“ロック）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ａ．カラー画像データから彩度画像データと色相
   画像データに変換する処理と、 Ｂ．彩度画像データをｍ×ｎ点の画素から成る複数の局
   所ブロックに細分すると共に、この複数の局所ブロック
   を構成する各画素の彩度を同一画素位置にある色相画像
   データ中の色相値によって決められる視覚補正係数によ
   って補正し、この補正された彩度の平均値を各局所ブロ
   ック毎に求める処理と、 Ｃ．各局所ブロックの平均彩度の中から最大値を選出し
   て記憶する処理と、 Ｄ．上記局所ブロックを構成する画素数を変更し、各局
   所ブロックの各平均彩度を上記と同様にして求め、各局
   所ブロックの平均彩度の中から最大値を選出して記憶す
   る処理と、 Ｅ．局所ブロックを構成する画素数の変更を複数回繰返
   し、各画素数毎に記憶した平均彩度の最大値の和を求め
   る処理と、 Ｆ．この和の値が所定値以上であるとき色ムラ有り、と
   判定する処理と、 を行なうことを特徴とするカラー画像信号の評価方法。
2. （２）Ａ．カラー画像データから色相画像データと彩度
   画像データとを生成する変換手段と、Ｂ．これら色相画
   像データと彩度画像データとを記憶する色相画像メモリ
   及び彩度画像メモリと、Ｃ．彩度画像メモリに記憶した
   彩度画像データをｍ×ｎ点の画素から成る複数の局所ブ
   ロックに細分すると共に、各細分された局所ブロック内
   の各画素と同一画素位置の色相値を上記色相画像メモリ
   から読出す色相値読出手段と、 Ｄ．この色相値読出手段で読出した色相値によって色補
   正係数を算出する色補正係数算出手段と、Ｅ．この色補
   正係数算出手段で算出した色補正係数によって上記細分
   化された局所ブロックを構成する画素の彩度を補正する
   補正手段と、 Ｆ．この補正手段によって補正された値の彩度の平均値
   を各局所ブロック毎に求める平均彩度算出手段と、 Ｇ．この平均彩度算出手段で算出した各局所ブロックの
   平均彩度の最大値を選出して記憶する最大値記憶手段と
   、 Ｈ．局所ブロックを構成する画素数を変更し、画素数が
   変更された局所ブロック内の平均彩度を上記平均彩度算
   出手段で算出させ、画素数の変更を複数回繰返す制御を
   行なう制御手段と、 Ｉ．局所ブロックを構成する画素数の変更毎に上記最大
   値記憶手段に記憶した最大値の和を求める加算手段と、 によって構成したカラー画像信号評価装置。