JPH06300543A - 光沢物抽出装置 - Google Patents

光沢物抽出装置

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JPH06300543A
JPH06300543A JP5091335A JP9133593A JPH06300543A JP H06300543 A JPH06300543 A JP H06300543A JP 5091335 A JP5091335 A JP 5091335A JP 9133593 A JP9133593 A JP 9133593A JP H06300543 A JPH06300543 A JP H06300543A
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JP
Japan
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density
distance
glossy
data
density data
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Pending
Application number
JP5091335A
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English (en)
Inventor
Tadashi Itagaki
忠司 板垣
Norihiro Tanaka
紀裕 田中
Shinjiro Iwama
真治郎 岩間
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Toshiba Engineering Corp
Original Assignee
Toshiba Engineering Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光沢物の光の反射に関係なく光沢物を画像デ
ータ上で抽出することが可能な画像処理装置を提供す
る。 【構成】 単一の有彩色の背景面と、この背景面に置か
れた光沢物を撮像し、R−G−Bの各濃度データを得る
カラーCCDカメラ3と、R−G−B濃度座標上で前記
各濃度データから予め記憶された背景面のR−G−B濃
度成分までの距離d1 と、前記各濃度データから光沢物
のR−G−B濃度成分までの距離d2 を求める濃度距離
演算部7と、濃度距離演算部7によって求められた距離
d1 と距離dによって金属に含まれるか背景面に含まれ
るかを所定の数値を基に帰属度として数値化する帰属度
演算部9と、その帰属度により前記各濃度データから被
抽出物を抽出して表示する光沢物抽出部11と、から構
成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光の反射によって画像
処理のしにくい光沢物の画像処理に係わり、特に、光沢
物の光の反射に関係なく光沢物を画像データ上で抽出す
る光沢物抽出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、図7に示すような光沢金属等の光
沢物を従来の画像処理装置を用いて画像データ上で抽出
する場合、光沢金属等の光沢物を照明する光の反射によ
ってその明るさが部分的に極端に異なるため、撮像装置
によって得られた画像情報を単純に二値化処理すると図
8に示すような画像となる。そのため、従来の画像処理
装置では照明方法や照明角度等による調整や画像データ
を二値化処理する場合のしきい値を調整することによっ
て画像処理を行い、光沢金属等の光沢物を画像データ上
で抽出していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光沢金
属等の光沢物の光の反射は、照明方法や照明角度等によ
る調整では完全には防止できない。また、二値化処理を
行う場合のしきい値を調整することによっても光の反射
を画像データ上で無くすことはできない。そのため、従
来の画像処理装置では、光沢金属等の光沢物は画像デー
タ上で完全に抽出することができないという問題があっ
た。
【0004】本発明は上記事情に鑑みて成されたもので
ありその目的は、光沢物の光の反射に関係なく光沢物を
画像データ上で正確に抽出することが可能な画像処理装
置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、R−G−B濃度成分の割合が一定の光沢
物を画像処理装置を用いて画像データ上で抽出する装置
において、単一の有彩色の背景面と、この背景面に置か
れた被抽出物を撮像し、R−G−Bの各濃度データを得
るカラー撮像装置と、R−G−B濃度座標上で前記各濃
度データから、予め記憶された背景面のR−G−B濃度
成分までの距離d1 と、前記各濃度データから前記光沢
物のR−G−B濃度成分までの距離d2 を全濃度データ
に渡って求める濃度距離演算部と、前記濃度距離演算部
によって求められた距離d1 と距離d2 に基づいて前記
各濃度データが光沢物に属するか背景面に属するかを所
定の演算式を基に数値化して前記各濃度データの帰属度
を求める帰属度演算部と、演算された前記帰属度により
前記各濃度データから被抽出物を抽出して表示する光沢
物抽出部と、を備えたことを特徴としている。
【0006】また、前記カラー撮像装置によって得られ
たR−G−Bの各濃度データを所定の値で規格化した
後、前記濃度距離演算部に供給する規格化部を備えたこ
とを特徴としている。
【0007】
【作用】上記構成によれば、カラー撮像装置によって、
単一の有彩色の背景面と、この背景面に置かれた被抽出
物を撮像し、R−G−Bの各濃度データを得て、濃度距
離演算部によってその各濃度データから予め記憶された
背景面のR−G−B濃度成分までの距離d1 と、前記各
濃度データから前記光沢物のR−G−B濃度成分までの
距離d2 を求める。そして、帰属度演算部では、前記濃
度距離演算部により求められた距離d1 と距離d2 を基
に前記各濃度データが光沢物に属するか背景面に属する
かを所定の演算式を基に帰属度として数値化する。その
後、光沢物抽出部によって前記各濃度データから被抽出
物を抽出して表示する。
【0008】
【実施例】図1は、本発明の光沢物抽出装置の第1実施
例を示すブロック図である。
【0009】図1に示すように、本実施例の画像処理装
置1は、カラーCCDカメラ3と、情報記憶部5と、濃
度距離演算部7と、帰属度演算部9と、光沢物抽出部1
1とから構成されている。
【0010】カラーCCDカメラ3は、単一の有彩色の
背景面とこの背景面に置かれたR−G−B濃度成分の割
合が一定の光沢物を撮像し、画素毎のR−G−Bの各濃
度データを得る。
【0011】情報記憶部5は、予め、単一の有彩色であ
る背景面のR−G−Bの各濃度を記憶している。
【0012】濃度距離演算部7は、カラーCCDカメラ
3により得られた画素毎の各濃度データを基に、R−G
−B濃度座標上で前記濃度データから予め情報記憶部5
に記憶されている背景面のR−G−B濃度成分までの距
離d1 と、前記濃度データから光沢物のR−G−B濃度
成分までの距離d2 を後述する式によって求める。
【0013】帰属度演算部9は、後述するように濃度距
離演算部7よって求められた距離d1 と距離d2 によっ
て金属に含まれるか背景面に含まれるかを帰属度として
所定の数値を基に数値化する。
【0014】光沢物抽出部11は、帰属度演算部9によ
り得られた帰属度により、前記濃度データから被抽出物
を抽出して画面上に表示する。
【0015】次に第一実施例の作用を図2のフローチャ
ートを用いて説明する。
【0016】予め単一の有彩色例えば青の背景面のR−
G−B濃度成分を情報記憶部5に記憶させておく。ま
た、このときの被抽出物は、R−G−Bの各濃度が等し
い白色光沢のある金属(例えば鉄、アルミニウム、以下
白色光沢金属と記す。)とする。
【0017】この状態でまず、カラーCCDカメラ3に
より前記青の背景面と、この背景面に置かれた白色光沢
金属を撮像し、画素毎のR−G−Bの各濃度データを得
る(ステップST1)。
【0018】画素毎のR−G−Bの各濃度データが得ら
れると濃度距離演算部7では、それを基に、図3に示す
ようなR−G−B濃度座標上で任意画素Pの濃度データ
から背景面HのR−G−B濃度成分までの距離d1 と、
前記任意画素Pの濃度データから白色光沢金属のR−G
−B濃度成分までの距離d2 を全画素について求める
(ステップST3,ST5)。
【0019】このとき、背景面は、情報記憶部5に予め
記憶されたR−G−B濃度成分であるため、R−G−B
濃度座標上に表すと図3に示すように“点”となる。そ
のため、濃度データから背景面のR−G−B濃度成分ま
での距離d1 は、空間の2点間を求める式を基に以下に
示す式(1)によって求められる。また、白色光沢金属
は、R−G−Bの各濃度が等しく、光の反射によっても
値が変わるのみでR−G−Bの各濃度は等しいままであ
るのでR−G−B濃度座標上に表すと図3に示すような
“線”となる。そのため濃度データから光沢物のR−G
−B濃度成分までの距離d2 は、線から任意の点に引か
れた垂線の長さを求める式を基に以下に示す式(2)に
よって求められる。
【0020】背景面HのR−G−B濃度成分 ;(H
r,Hg,Hb) 任意の画素PのR−G−B濃度成分;(Pr,Pg,Pb) d1 =√{(Pr−Hr)2 +(Pg−Hg)2 +(Pb−Hb)2 }…式(1) d2 =√{2/3(Pr2 +Pg2 +Pb2 −PrPg−PrPb−PgPb)}…式(2) ただし、(Hr,Hg,Hb)は、背景面HのR−G−B濃度
成分、(Pr,Pg,Pb)は任意の画素PのR−G−B濃度
成分である。
【0021】各画素毎に距離d1 と距離d2 が求められ
ると、帰属度演算部9では、その距離によって金属に含
まれるか背景面に含まれるかを帰属度として以下の式
(3)によって画素毎に数値化する(ステップST
7)。
【0022】 帰属度={(d1−d2)/ MAX(d1,d2)+1}×127…式(3) ここで、式中の MAX(d1,d2)はd1,d2の大きい方の値
とする。また、この帰属度は、以下の関係が成り立つ。
【0023】d1 =0……帰属度=0………背景 d1 =d2 …帰属度=127…中間 d2 =0……帰属度=254…白色光沢金属 なお、ここでは距離d2 =0のとき帰属度=254とな
るように演算しているがこの数値に限られない。
【0024】帰属度が求められると光沢物抽出部11で
は、帰属度254を白、帰属度0を黒として255段階
で画面上に表示する。そのため、図4に示すように白色
光沢金属の領域は白、背景面は黒で表示される(ステッ
プST9)。この後、白色光沢金属をより明確に抽出す
るために、あるしきい値で二値化処理を行う。
【0025】このように、カラーCCDカメラ3によっ
て背景面とこの背景面に置かれた白色光沢金属を撮像
し、画素毎のR−G−Bの各濃度データを得て、R−G
−B濃度座標上でその各画素のR−G−Bの各濃度デー
タから背景面間での距離d1 と前記各濃度データから白
色光沢金属までの距離d2 を求める。そして、求められ
た距離d1 と距離d2 の距離によって金属に含まれるか
背景面に含まれるかを数値化した帰属度を演算し、その
帰属度によって画面上に表示している。
【0026】したがって、光の反射によって白色光沢金
属のR−G−Bの各濃度データが変動しても、画像デー
タ上は、R−G−B濃度座標上の前記d1 と距離d2 か
ら求めた帰属度によって画面表示させているので、光沢
物の光の反射に関係なく白色光沢金属を画像データ上で
正確に抽出することが可能となる。
【0027】図5は、本発明の光沢物抽出装置1の第2
実施例を示すブロック図である。
【0028】なお、図1に示した第1実施例と同一部材
には、同一番号を付して説明は省略する。
【0029】本実施例では、図1に示した実施例にカラ
ーCCDカメラ3により得られた画素毎のR−G−Bの
各濃度データを所定の値で規格化する規格化部13を設
けた構成となっている。なお、図1に示した第1実施例
と同一構成部分には同一番号を付して説明は省略する。
【0030】次に本実施例の作用を説明する。
【0031】予め第1実施例の場合と同様に、単一の有
彩色例えば青の背景面のR−G−B濃度成分を情報記憶
部5に記憶させておく。
【0032】この状態でまず、カラーCCDカメラ3に
より前記青の背景面とこの背景面に置かれた白色光沢金
属を撮像し、画素毎のR−G−Bの各濃度データを得
る。
【0033】画素毎の濃度データが得られると規格化部
13では、その濃度データを下記の式によって255に
規格化する。
【0034】Kr={Pr/(Pr+Pg+Pb)}×255 Kg={Pg/(Pr+Pg+Pb)}×255 Kb={Pb/(Pr+Pg+Pb)}×255 なお、ここでは255で規格化しているがこの数値に限
られない。
【0035】規格化部13によって規格化された濃度デ
ータが求められると濃度距離演算部7では、画素毎の濃
度データを基に、図6に示すようなR−G−B濃度座標
上で前記濃度データから予め記憶されている背景面のR
−G−B濃度成分までの距離d1 と、前記濃度データか
ら白色光沢金属のR−G−B濃度成分までの距離d2を
各画素毎に求める。
【0036】このとき背景面は、第1実施例と同様に以
下に示す式(4)によって求められる。また、白色光沢
金属は、R−G−Bの各濃度が等しいため、255で規
格化してR−G−B濃度座標上に表すと図6に示すよう
な“点”(85,85,85)となる。そのため距離d1 は、
以下に示す式(5)によって求められる。
【0037】背景面HのR−G−B濃度成分;(Hr,H
g,Hb) 任意の画素PのR−G−B濃度成分(規格化後);(K
r,Kg,Kb) 白色光沢金属のR−G−B濃度成分;(85,85,85) d1 =√{(Kr−Hr)2 +(Kg−Hg)2 +(Kb−Hb)2 } 式(4) d2 =√{(Kr−85)2 +(Kg−85)2 +(Kb−85)2 } 式(5) 以下第1実施例と同様に、帰属度を求めて、それを光沢
物抽出部11によって画面上に表示する。
【0038】このように、本実施例では、カラーCCD
カメラ3により得られた画素毎のR−G−Bの各濃度デ
ータを255で規格化した値を基に帰属度を求めてい
る。したがって、屋外のように日照条件で明るさが変動
することによって、カラーCCDカメラ3により得られ
る画素毎のR−G−Bの各濃度データが変動してしまう
場合にも、本実施例の光沢金属抽出装置を用いれば白色
光沢金属の抽出が可能となる。
【0039】なお、第1実施例、第2実施例とも、被抽
出物としてR−G−Bの各濃度が等しい白色光沢金属を
例に説明しているが、これに限らず、R−G−B濃度成
分の割合が一定の光沢物に対しても抽出が可能である。
この場合、予め被抽出物のR−G−B濃度成分を求めて
その被抽出物の持つR−G−B濃度座標上の直線を記憶
しておき、これを基に前記距離d2 を求めるようにす
る。
【0040】また、第1実施例、第2実施例とも、帰属
度は、距離d1 が0のとき0、距離d2 が0のとき25
4となるが、その逆となるようにしても良い。この場
合、画面上で表示すると背景面が白となり、白色光沢金
属が黒く表示される。
【0041】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、カ
ラー撮像装置によって得られた画素毎のR−G−Bの各
濃度データを基に、R−G−B濃度座標上でその各画素
のR−G−Bの各濃度データから背景面間での距離d1
と前記各濃度データから白色光沢金属までの距離d2 を
求め、その距離d1 と距離d2 によって光沢物に含まれ
るか背景面に含まれるかを所定の数値を基に帰属度とし
て数値化するようにしているので、その帰属度によって
光沢物を光の反射に関係なく画像データ上で正確に抽出
することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光沢物抽出装置の第1実施例を示すブ
ロック図である。
【図2】図1に示した実施例の作用を示すフローチャー
トである。
【図3】R−G−B濃度座標上で表した図1に示した実
施例の距離d1 と距離d2 を示す説明図である。
【図4】帰属度によって表示された画面を示す説明図で
ある。
【図5】本発明の光沢物抽出装置の第2実施例を示すブ
ロック図である。
【図6】R−G−B濃度座標上で表した図5に示した実
施例の距離d1 と距離d2 を示す説明図である。
【図7】撮像装置によって得られた光沢金属の原画像デ
ータを画面上に示す説明図である。
【図8】図7に示す原画像データを二値化して画像上に
示した説明図である。
【符号の説明】
1 光沢物抽出装置 3 カラーCCDカメラ 5 情報記憶部 7 濃度距離演算部 9 帰属度演算部 11 光沢物抽出部 13 規格化部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 R−G−B濃度成分の割合が一定の光沢
    物を画像処理装置を用いて画像データ上で抽出する装置
    において、 単一の有彩色の背景面と、この背景面に置かれた被抽出
    物を撮像し、R−G−Bの各濃度データを得るカラー撮
    像装置と、 R−G−B濃度座標上で前記各濃度データから、予め記
    憶された背景面のR−G−B濃度成分までの距離d1
    と、前記各濃度データから前記光沢物のR−G−B濃度
    成分までの距離d2 を全濃度データに渡って求める濃度
    距離演算部と、 前記濃度距離演算部によって求められた距離d1 と距離
    d2 に基づいて前記各濃度データが光沢物に属するか背
    景面に属するかを所定の演算式を基に数値化して前記各
    濃度データの帰属度を求める帰属度演算部と、 演算された前記帰属度により前記各濃度データから被抽
    出物を抽出して表示する光沢物抽出部と、 を備えたことを特徴とする光沢物抽出装置。
  2. 【請求項2】 前記カラー撮像装置によって得られたR
    −G−Bの各濃度データを所定の値で規格化した後、前
    記濃度距離演算部に供給する規格化部を備えたことを特
    徴とする請求項1記載の光沢物抽出装置。
JP5091335A 1993-04-19 1993-04-19 光沢物抽出装置 Pending JPH06300543A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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