JPH04289982A - 色彩判別システム - 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】

［発明の目的］

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば石灰石の採掘ラ
インや自動車の製造ライン等に設置され、ライン上に流
れる物体の色彩を判別する色彩判別システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】以前より、走行中の物体の色を判別する
という技術は、例えば、石灰石の採掘ラインや自動車の
製造ライン等において要求されていた。

【０００３】図５に示す石灰石の採掘ラインでは、ベル
トコンベア１上を流れてくる石灰石に付着した赤土を水
洗する必要がある。その際、このラインでは、石灰石が
流れてきたかどうかを人間の目で判別し、水洗装置４を
ＯＮするかどうかの判断をするか、あるいはＣＣＤカメ
ラ２で撮像した画像の色を色判別装置３で検出すること
によって石灰石に赤土が付着していることを判別し、そ
の量に応じて水洗する旨の制御信号を水洗装置４に送出
している。

【０００４】色検査の装置としては従来より色度計が広
く知られているが、この色度計は対象となる物体に近づ
けるか、あるいは接触させるかによって、その物体の色
を判別するものであり、遠距離にある物体や走行中の物
体の色の判別には不向きであった。

【０００５】走行する物体や遠距離にある物体の色を判
別する色判別装置としては、図６に示す装置が知られて
いる。この装置では、一定の照明条件の下で、カメラな
どの撮像手段５より画像をデジタルデータとしてカラー
画像入力回路６に取りこみ、ＲＧＢ／ＨＳＩ変換回路７
でＲ（Ｒｅｄ）　，Ｇ（Ｇｒｅｅｎ），Ｂ（Ｂｌｕｅ）
のカラー画像をＨ（Ｈｕｅ：色相），Ｓ（Ｓａｔｕｒａ
ｔｉｏｎ：色彩），Ｉ（Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　：輝度）
の各画像に変換し、用途に応じてＨ（色相）画像あるい
はＳ（彩度）画像を画像出力回路８より取り出して、対
象となる物体の色を判別する。

【０００６】このような色判別装置では、単に対象とな
る物体の色相あるいは彩度については判別可能であるが
、色相と彩度の両方を考慮にいれ、しかも画面全体でそ
の色領域がどの程度在るのかといった画面全体の色合い
については判別できなかった。このため、装置で判別さ
れた色と実際の目で見たときの色の印象との間に大きな
隔たりがあり、例えば図５のようなラインでこの装置を
用いた場合、適確な色の判別ができず水洗装置の制御を
正しくできないといった問題点があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
の色判別装置にあっては、単に色相のみ、あるいは彩度
のみを判別するだけで、色相と彩度の両方を考慮にいれ
、しかも画面全体でその色領域がどの程度在るのかとい
った画面全体の色合いについては判別できなかった。 このため、装置で判別された色と実際の目で見たときの
色との間に大きな隔たりがあり、適確な色の判別ができ
ず不都合であった。

【０００８】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、単に色相のみ、あるいは彩度のみでなく、色相と彩
度の両方を考慮にいれ人間の目で見た印象と合致した適
確な色判別ができる新規なシステムを提供することを目
的とする。 ［発明の構成］

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の色彩判別システムは、対象となる物体を撮像
し、デジタルカラー画像を得る撮像手段と、前記デジタ
ルカラー画像を色相・彩度・輝度の各画像に変換する画
像変換手段と、この変換手段で生成された色相画像のう
ち、判別の対象となる色相領域とその他の領域とを分別
し、互いに異なる値で数値化して表したマスク画像を生
成するマスク画像生成手段と、前記マスク画像と前記画
像変換手段で生成された彩度画像とを重ね合わせた画像
を生成する色彩画像生成手段と、この手段で生成された
色彩画像のうち、判別の対象とする領域の彩度の平均値
とこの領域の画像全体に対する面積比を算出し、両者を
乗算することにより彩度を面積で規格化する規格化手段
を具備することを特徴とし、さらには前記規格化手段で
得られた値と所定のしきい値とを比較し、この判定結果
に対応した制御信号を出力する判定回路を具備すること
を特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明の色彩判別システムでは、画像変換手段
によって生成された色相画像を判別したい色相領域とそ
れ以外の領域とに分別し、この分別された色相画像に前
記画像変換手段で得られた彩度画像を重ね合わせる。こ
れにより、色の鮮かさを示す彩度のパラメータが加わり
、人間の目で見た色の印象に近いものとなる。さらに、
重ね合わせたことによって得られる画像のうち、判別し
たい色相領域の彩度の平均値と前記領域が画面中に占め
る面積比とを乗算することにより、判別の対象となる色
相領域がどの程度の鮮かさ（彩度）で、画面のどの程度
の割合を占めているかを検出することができる。

【００１２】

【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。 図１は本発明の色彩判別システムの構成を示すブロック
図である。

【００１３】図１において、１１はＣＣＤカメラで、走
行中の物体を撮像するものである。ここで撮像された画
像はカラー画像入力回路１２に送られ、デジタル化され
たカラー画像が次段の画像保持回路１３に向けて出力さ
れる。この画像保持回路３は入力した画像を記憶したり
取り出したりするものである。

【００１４】画像保持回路１３に保持されたカラー画像
は図示しないコントローラからの命令信号によってＲＧ
Ｂ／ＨＳＩ変換回路１４に送出され、ここで周知の色彩
変換公式に則ってカラー画像（ＲＧＢ画像）からＨ，Ｓ
，Ｉの各画像に変換される。Ｈ，Ｓ，Ｉは前述したよう
にそれぞれ色相（Ｈｕｅ）　，彩度（Ｓａｔｕｒａｔｉ
ｏｎ），輝度（Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）　を表わす。変換
されたＨ，Ｓ，Ｉの各画像のうち、図示しない前述のコ
ントローラからの命令信号によりＨ画像のみがとり出さ
れ、Ｈ画像スライス回路１５に送られる。この回路１５
は、とくに判別したい色相のみをとり出して出力するも
ので、例えば石灰石採掘ラインで石灰石に付着した赤土
の色である赤を判別の対象の色とした場合、取り出され
たＨ画像のうち赤の色相の領域のみをスライスして出力
する。一般に色相は０°〜３６０°まであり、これを８
ｂｉｔｓの０〜２５５までの数値で表現した場合、８５
カウント目は“赤”を意味する。よって、Ｈ画像スライ
ス回路１５ではこの８５カウント付近の色相をとり出し
、スライス画像を生成する。 このスライス画像はマスク生成回路１６に入力される。 このマスク生成回路１６は、前段で生成されたスライス
画像を例えば“１”と“０”の２値で表わし、赤の色相
領域のみを“１”その他の領域を“０”としてマスク画
像を生成するものである。

【００１５】このマスク画像は、判別したい色の色相の
みを抽出する画像であり、この画像では色の鮮かさ（彩
度）については全く考慮されていない。そこでＲＧＢ／
ＨＳＩ変換回路１４で得られたＳ（彩度）画像が画像保
持回路１３を経由して乗算回路１７に入力され、マスク
生成回路１６より入力されたマスク画像と乗算され重ね
合わされる。この乗算回路１７で生成された画像を色彩
画像と呼ぶ。この色彩画像により、赤の鮮やかな領域が
はっきりする。

【００１６】色相画像の画像データは、規格化回路１８
に入力される。この回路１８では、色彩画像のうち対象
となる色領域の彩度の平均値と、この領域が画像中どの
程度の割合を占めるかという面積比が算出され、両者を
乗算することにより、画面全体の色合いを示す規格値が
得られる。図２に示す例では対象となる色領域Ｒの彩度
の平均値２００（８ｂｉｔｓでカウントした値）と面積
比（＝Ｘ１／（５１２　×５１２））とを乗算した値が
規格値となる。　　この規格値は画面全体で、対象とな
る色領域がどの程度の鮮やかさ（彩度）でどの程度の面
積を占めているかという画面全体の色合いを数値化した
ものである。従ってこの規格値が低い場合は、対象とな
る色領域が狭いか、あるいは彩度が非常に低いことを示
す。

【００１７】規格値は判定回路１９に入力される。判定
回路１７では、あらかじめ設定したしきい値と、入力さ
れた規格値とが比較判定される。図５に示す石灰石採掘
ラインに適用した場合、規格化回路１８で求めた規格値
がしきい値以上のとき、判定回路１９では相当量の赤土
が付着した石灰石が流れてきたと判断し「水洗を行う」
旨の制御信号を水洗装置（図５の４）に送出する。以上
の流れをまとめると次のようになる。（（１）から（７
）の各番号は図３を参照） （１）ＲＧＢ画像からＨＳＩ画像への変換。 （２）Ｈ画像のうち対象となる（注目する）色相のみを
抜き出したスライス画像の生成。 （３）対象となる色相の領域を“１”，その他の領域を
“０”と２値化して表したマスク画像の生成。 （４）Ｓ画像とマスク画像との乗算による色彩画像の生
成。 （５）色彩画像の対象となる色領域の彩度の平均値の算
出。 （６）規格値の算出。 （７）しきい値と規格値との比較判定。

【００１８】上記したように、本実施例によれば、単に
色相のみ、あるいは彩度のみでなく色相と彩度の両方を
考慮にいれて色彩画像を作り、色の鮮やかさ（彩度）を
面積で規格化した値である規格値を用いて画面全体の色
合いを検出しているので、人間が目で見た色の印象に近
い色判別を行うことができ、例えば、石灰石採掘ライン
の水洗工程に本実施例を用いた場合は、水洗装置を制御
する判断を人間が目で見た判断と同じように行うことが
できる。本発明は上記実施例に限定されるものではない
。

【００１９】例えば、本発明を計測システムとして用い
る場合は、図１の判定回路１７を省略して、図４に示す
ように関連する測定値（この場合はＨ画像のヒストグラ
ム）を見易く同時表示しても良い。

【００２０】また、図１の判定回路１７より得られる制
御信号は上述した水洗装置の駆動以外にもラインの停止
，アラーム表示，ブザー鳴動等の目的に用いて良いこと
はいうまでもない。

【００２１】また、各画像の取り込みは１枚のみでもよ
いし、続けて数枚取り込んだものを平均化して使用して
も良い。また、連続的に行っても良いし、一定間隔でサ
ンプリングして行っても良い。以上本発明の趣旨を逸脱
しない範囲でいろいろな変形が可能である。

【００２２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の色彩判別
システムでは、対象となる走行中あるいは遠距離にある
物体の色相と彩度を考慮し、画面全体の色合いについて
判別を行っていることから、適確な色判別が可能になる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の構成を示すブロック図。

【図２】規格化回路で算出する規格値を説明するための
図。

【図３】本発明の実施例を説明するためのフロー図。

【図４】Ｈ画像のヒストグラムを示す図。

【図５】石灰石の採掘ラインにおける水洗工程を示す図
。

【図６】従来の色判別装置の構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１１　　ＣＣＤカメラ １２　　カラー画像入力回路 １３　　画像保持回路 １４　　ＲＧＢ／ＨＳＩ変換回路 １５　　Ｈ画像スライス回路 １６　　マスク生成回路 １７　　乗算回路 １８　　規格化回路 １９　　判定回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　対象となる物体を撮像し、デジタルカ
   ラー画像を得る撮像手段と、前記デジタルカラー画像を
   色相・彩度・輝度の各画像に変換する画像変換手段と、
   この変換手段で生成された色相画像のうち、判別の対象
   となる色相領域とその他の領域とを分別し、互いに異な
   る値で数値化して表したマスク画像を生成するマスク画
   像生成手段と、前記マスク画像と前記画像変換手段で生
   成された彩度画像とを重ね合わせた画像を生成する色彩
   画像生成手段と、この手段で生成された色彩画像のうち
   、判別の対象とする領域の彩度の平均値とこの領域の画
   像全体に対する面積比を算出し、両者を乗算することに
   より彩度を面積で規格化する規格化手段を具備すること
   を特徴とする色彩判別システム。
2. 【請求項２】　　前記規格化手段で得られた値と所定の
   しきい値とを比較し、この比較結果に対応した制御信号
   を出力する判定回路を具備することを特徴とする請求項
   １記載の色彩判別システム。