JPH07264422A - 色識別回路 - Google Patents

色識別回路

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JPH07264422A
JPH07264422A JP6074400A JP7440094A JPH07264422A JP H07264422 A JPH07264422 A JP H07264422A JP 6074400 A JP6074400 A JP 6074400A JP 7440094 A JP7440094 A JP 7440094A JP H07264422 A JPH07264422 A JP H07264422A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 色識別精度及び解像度を向上させる。2値化
信号のサンプリング回数を少なくして処理速度を上げ
る。CPUの負担を減らす。 【構成】 時系列的な2値化信号を3ビット分サンプリ
ングして保持し、その後、1ビットシフトした状態で4
ビット分サンプリングして保持し、更に、2ビットシフ
トした状態で3ビット分サンプリングし保持する処理を
繰返し実行するシフトレジスタSRと、3ビット分サン
プリングされた2値化信号を識別色の3ビットの基準コ
ードと比較し、かつ、4ビット分サンプリングされた2
値化信号を識別色の4ビットの基準コードと比較するコ
ンパレータCP2と、それぞれの比較時に2値化信号及
び基準コードがすべて一致する場合には対応するビット
分の幅の色を前記識別色として認識する論理回路、ライ
ンメモリLM2を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カラーリニアイメージ
センサから出力されるR,G,B3原色の色信号を2値
化し、この2値化信号に基づいて色識別を行なう色識別
回路に関し、詳しくは、時系列的に出力される2値化信
号から各色の幅を高精度に認識するようにした色識別回
路に関する。
【0002】
【従来の技術】イメージセンサから出力されるR,G,
B3原色の色信号を2値化して色識別を行なう色識別方
法は、例えば特開昭60−138682号等に記載され
たものが知られている。この色識別方法は、各色信号の
レベルをそれぞれ各信号レベルの平均値と比較し、この
比較結果に基づいて色の識別を行なうものである。この
従来技術によれば、識別のための色信号の2値化回路を
改良することにより、R,G,B以外の色についても識
別することが可能となった。
【0003】一方、電子黒板等においても、最近ではカ
ラー化が進みつつあり、黒以外にも赤や青のマーカによ
りシート上に書かれた文字、図形等をイメージセンサで
読み取ると共に、その出力信号を2値化してプリントア
ウトするものが提供されてきている。この場合、プリン
トアウトされたハードコピーには、シート上の文字、図
形等の筆記色を正確に識別して再現することが望まれて
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ここで、2値化回路か
ら繰返し出力されるR,G,Bの一連の2値化信号から
色を識別する方法としては、上記2値化信号を例えば3
ビットごとに区切ってサンプリングし、これを識別色
(識別するべき色:例えば赤色)の3ビットの基準コー
ドと比較して色を認識する方法が考えられ、この識別方
法は前述した特開昭60−138682号にも適用可能
である。しかるに、この方法によると一連の2値化信号
を3ビットごとに区切って基準コードと比較するため、
最大で2ビット分の認識ミスを生じる恐れがあり、色自
体ないし色の幅の識別精度や解像度の点で問題があっ
た。
【0005】本発明は上記問題点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、色自体ないし色
の幅を正確な認識を可能にして識別精度及び解像度を向
上させ、しかも、2値化信号のサンプリング回数を減少
させて色識別に要する時間を短縮し、識別手段としての
CPU等の負担を少なくした色識別回路を提供すること
にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、カラーリニアイメージセンサから時系列
的に出力されるR,G,B3原色の色信号を2値化し、
その2値化信号に基づき色を識別する色識別回路におい
て、時系列的な2値化信号を3ビット分サンプリングし
て保持し、その後、1ビットシフトした状態で4ビット
分サンプリングして保持し、更に、2ビットシフトした
状態で3ビット分サンプリングし保持する処理を繰返し
実行する手段と、3ビット分サンプリングされた2値化
信号を識別色の3ビットの基準コードと比較し、かつ、
4ビット分サンプリングされた2値化信号を識別色の4
ビットの基準コードと比較する手段と、それぞれの比較
時に2値化信号及び基準コードがすべて一致する場合に
は対応するビット分の幅の色を前記識別色として認識す
る手段とを備えたものである。
【0007】
【作用】一例として、本発明により赤色を識別する場合
の作用を説明する。まず、2値化回路から、例えば
0,R0,G0,B1,R1,G1,……,Bn-1,Rn-1
n-1,Bn,Rn,Gnの順で各色の2値化信号が繰返し
出力される場合、本発明による赤色の識別時には、R信
号を中心としてB0,R0,G0の3ビット分サンプリン
グし、識別色である赤色の3ビットの基準コード
“0”,“1”,“0”と比較する。その後、2値化信
号を1ビットシフトした状態でR0,G0,B1,R1の4
ビット分サンプリングし、赤色の4ビットの基準コード
“1”,“0”,“0”,“1”と比較する。更に、2
値化信号を2ビットシフトした状態で,B1,R1,G1
の3ビット分サンプリングし、3ビットの基準コード
“0”,“1”,“0”と比較する。
【0008】このような処理をBn,Rn,Gnまで繰返
し実行していき、それぞれの比較時において2値化信号
及び基準コードがすべて一致する場合、3ビット比較時
には3ビットすべて、4ビット比較時には上位3ビット
を仮りに確定する。そして、2値化信号の全ビットにつ
いて上記比較処理を終えた時点で、あるビットにつき仮
りに確定したデータが相反する場合には一方を優先させ
る処理を行ない、最終的に3ビットまたは4ビットの基
準コードと一致した複数ビットの幅を赤色として認識す
る。
【0009】
【実施例】以下、図に沿って本発明の実施例を説明す
る。なお、この実施例は、本発明を電子黒板に適用した
場合のものである。図1は、この実施例の色識別回路2
00をその前段の2値化回路100と共に示したもの
で、まず、2値化回路100の構成及び作用を略述す
る。
【0010】カラーリニアイメージセンサISの、白色
に対するG,R,Bの色信号の相対出力比は約10:
8:6であり、白色の筆記用シート地を撮像した場合の
アンプA1の出力側のa点における時系列的な色信号
は、図2(a)のようになる。同図において、各信号の
上部に付した数字が相対出力比である。これらの色信号
に対し、オートゲインアンプA2の入力側のb点におけ
る色信号のうち最小レベルのピーク値を持つ色信号すな
わちBを基準として、他のR信号、G信号のピーク値が
B信号にほぼ一致するように、シンクロスコープ等を観
察しながら、アンプA1の出力側に接続されたR信号用
の分圧抵抗rR及びG信号用分圧抵抗rGの値を調節す
る。
【0011】このとき、スイッチング素子SB,SR,S
Gを介したb点における相対出力比は図2(b)のよう
になる。なお、スイッチング素子SB,SR,SGのスイ
ッチングのタイミングは、同期信号発生回路SSGから
出力される同期信号によって制御され、この同期信号
は、イメージセンサISに入力されるシフトパルスSH
をスタートパルスとし、かつ、一方のクロックパルスφ
1に基づいて生成される。
【0012】更に、オートゲインアンプA2の出力側の
c点における各信号のピーク値が所定のレベル(例えば
10〔V〕)になるように、アンプA2のゲインを設定
する。これにより、c点における相対出力比は図2
(c)のようになる。
【0013】いま、オートゲインアンプA2の出力側に
接続されたコンパレータCP1のスライスレベルV
refを、オートゲインアンプA2の出力信号の設定ピーク
値に対し10〜30〔%〕減の値、つまり設定ピーク値
が10〔V〕の場合、7〜9〔V〕に設定すれば、筆記
用シート地の白色に対する赤、青、黒のマーカのS/N
が十分にあるので、赤、青、黒の色信号の2値化を容易
に行なうことができる。
【0014】ここで、オートゲインアンプA2は、光源
である蛍光灯の経時的な劣化により光量が減少したよう
な場合に、色信号のレベル低下を補う作用を有してい
る。なお、オートゲインアンプA2に代えて一定のゲイ
ンを持つ通常のアンプを使用し、その出力信号のピーク
値に応じてスライスレベルVrefを可変とする回路構成
でも良い。
【0015】上記のように2値化回路100では、分圧
抵抗rR,rGによりR信号、G信号をB信号のピーク値
に合わせて一律にレベル調節し、かつ、オートゲインア
ンプA2における増幅ゲイン及びスライスレベルVref
適宜な値に設定することにより、時系列的なR,G,B
の色信号のうち被写体の色に対応する色信号のレベルの
みを際立たせてコンパレータCP1により抽出し、それ
以外の色信号を捨象して色信号を正確に2値化する。
【0016】図3はこの様子を示しており、白色の筆記
用シート地に対しては、オートゲインアンプA2から出
力されるB,R,Gの一連の色信号のピーク値がスライ
スレベルVrefを上回るので、2値化信号は“1,1,
1”となる。また、赤マーカに対しては、R信号のピー
ク値のみがスライスレベルVrefを上回るので“0,
1,0”となる。更に、青マーカに対しては、B信号の
ピーク値のみがスライスレベルVrefを上回るので
“1,0,0”となる。黒マーカについては、B,R,
Gのすべての色信号のピーク値がスライスレベルVref
を下回るので、2値化信号は“0,0,0”となる。
【0017】次に、本発明にかかる色識別回路200の
構成を説明する。この色識別回路200は上記2値化信
号から色を識別するためのもので、コンパレータCP1
からの3ビットまたは4ビットの時系列的な2値化信号
をクロックパルスCKに従ってサンプリングし保持する
シフトレジスタSRと、このシフトレジスタSRの出力
信号と識別色の基準コードとの一致不一致を検出する4
ビットのコンパレータCP2と、その出力側に設けられ
た否定回路NOTと、シフトレジスタSRの出力信号が
入力される第1のラインメモリLM1と、否定回路NO
Tの出力信号が入力される第2のラインメモリLM
2と、データバスDBとから構成されている。
【0018】なお、第1のラインメモリLM1の出力信
号は、前記コンパレータCP1から出力されてシフトレ
ジスタSRに入力される時系列的な2値化信号の生デー
タであり、他方、第2のラインメモリLM2の出力信号
は、後述の如くオア回路ORから出力された識別色の有
無を示す時系列的な2値化信号である。この色識別回路
200は、その概要をディスクリート回路を用いて説明
してあるが、例えばCPUの演算部のレジスタを用いて
処理しても良い。
【0019】次に、色識別回路200の動作を図1、図
4を参照しつつ説明する。2値化回路100のコンパレ
ータCP1からは、イメージセンサISの出力に従っ
て、B,R,G,B,R,G,……の順に2値化信号が
繰返し出力される。図4では、便宜上、これらの信号の
順序をB0,R0,G0,B1,R1,G1,……として表し
ている。
【0020】ここでは、一例として、電子黒板の筆記用
シート(白色)上に書かれた赤色を識別色として、その
幅を認識する場合について述べる。いま、コンパレータ
CP1から出力される2値化信号が、図示のように
“1,1,1,0,1,0,0,1,0,0,1,1,
1,1,1”であり、赤色と判断される基準コードを
B,R,Gの順に3ビットの“0”,“1”,“0”と
すれば、図中RAで示した幅が、赤色であり得る最大幅
である。
【0021】図1において、まず、コンパレータCP1
からB0,R0,G0の順に3ビットの2値化信号
“1”,“1”,“1”が出力され、そのサンプリング
データがシフトレジスタSRに入力されると、これらは
そのままラインメモリLM1に送られて生データとして
記憶されると共に、コンパレータCP2に入力される。
この時、コンパレータCP2には赤色識別時の3ビット
の基準コード、すなわちB,R,Gの順に“0”,
“1”,“0”となっているコードが入力され、この基
準コードとシフトレジスタSRの出力との一致不一致が
コンパレータCP2により比較される。
【0022】この例ではコンパレータCP2の2入力が
完全には一致しないため、コンパレータCP2からは
“0”が出力される。この信号は否定回路NOTを介し
て“1”となり、第2のラインメモリLM2の4ビット
をすべて“1”として上位3ビットが仮りに確定される
(図4の)。なお、図4では仮りに確定されたビット
を太字にて示してある。このとき、第1のラインメモリ
LM1の生データは“1”,“1”,“1”である。
【0023】次に、コンパレータCP1からの2値化信
号を1ビットシフトした状態でR0,G0,B1,R1の順
に4ビットの信号“1”,“1”,“0”,“1”をサ
ンプリングし、これらがシフトレジスタSRに入力され
る。この時の比較対象となる基準コードは4ビットのコ
ードであり、R,G,B,Rの順に“1”,“0”,
“0”,“1”となっている。コンパレータCP2
は、この基準コードとシフトレジスタSRの出力との一
致不一致が比較される。
【0024】ここでもコンパレータCP2の2入力が完
全には一致しないので、コンパレータCP2からは
“0”が出力される。よって第2のラインメモリLM2
の4ビットはすべて“1”となって上位3ビットが仮り
に確定される(図4の)。このとき、第1のラインメ
モリLM1の生データは“1”,“1”,“0”,
“1”である。
【0025】次いで、コンパレータCP1からの2値化
信号を2ビットシフトした状態でB1,R1,G1の順に
3ビットの信号“0”,“1”,“0”がサンプリング
され、シフトレジスタSRに入力される。このときの基
準コードは前述したように3ビットのコードであり、
B,R,Gの順に“0”,“1”,“0”である。コン
パレータCP2によりこの基準コードとシフトレジスタ
SRの出力とを比較すると、この場合には両者が完全に
一致する。
【0026】そこで、コンパレータCP2からは“1”
が出力され、この信号は否定回路NOTを介して“0”
となる。よって第2のラインメモリLM2の4ビットは
すべて“0”となり、上位3ビットが仮りに確定される
(図4の)。このとき、第1のラインメモリLM1
生データは“0”,“1”,“0”である。
【0027】更に、コンパレータCP1からの2値化信
号を1ビットシフトした状態でR1,G1,B2,R2の順
に4ビットの信号“1”,“0”,“0”,“1”がサ
ンプリングされ、シフトレジスタSRに入力される。こ
のときの基準コードは前述したように4ビットのコード
であり、R,G,B,Rの順に“1”,“0”,
“0”,“1”である。コンパレータCP2によりこの
基準コードとシフトレジスタSRの出力とを比較する
と、この場合にも両者は完全に一致する。
【0028】そこで、上記同様にコンパレータCP2
らは“1”が出力され、この信号は否定回路NOTを介
して“0”となる。従って、第2のラインメモリLM2
の4ビットはすべて“0”となり、上位3ビットが仮り
に確定される(図4の)。このとき、第1のラインメ
モリLM1の生データは“1”,“0”,“0”,
“1”である。
【0029】このようにして、コンパレータCP1の出
力信号を3ビットサンプリングして3ビットの基準コー
ドと比較し、次に1ビットシフトした後に4ビットサン
プリングして4ビットの基準コードと比較し、次いで2
ビットシフトした後に当初に戻って3ビットサンプリン
グして3ビットの基準コードと比較する処理をコンパレ
ータCP1の出力信号の最終ビットまで繰り返し実行す
ることにより、それぞれの比較時に仮りに確定される上
位3ビットは図4に太字で示すものとなる。更に、図4
における信号B1,B3のように、仮確定データとして
“1”,“0”が重複して存在する場合には“0”(識
別色ありを示す)を優先させることにより、最終的な確
定データは図4の最下段に示すようになる。
【0030】この確定データは、例えば第2のラインメ
モリLM2の出力である仮確定データを比較のたびごと
にレジスタ等(図示せず)に記憶させ、その後、
“1”,“0”重複時の“0”の優先処理を行なってか
ら各レジスタの内容を読み出すこと等によって得ること
ができる。そして、図4の確定データのうち一連のビッ
トが“0”である範囲は識別色としての赤色の幅RB
あると認識し、プリンタを動作させて幅RBを赤色にて
プリントアウトする。
【0031】また、幅RBの前後にある、一連のビット
が“1”である範囲は赤色以外と認識し、第1のライン
メモリLM1の出力信号に応じて処理する。すなわち、
各サンプリングごとのラインメモリLM1の出力をレジ
スタ等に記憶させておき、幅RBの前のラインメモリL
1の出力(B0,R0,G0に相当)は“1”,“1”,
“1”であるから白色と認識し、幅RBの後のラインメ
モリLM1の出力(R3,G3,B4,R4,G4に相当)は
“1”,“1”,“1”,“1”,“1”であるからこ
れらについても白色と認識する。
【0032】ラインメモリLM1,LM2の出力に基づく
印字手段の具体例としては、例えば感熱プリンタの場
合、各ラインメモリLM1,LM2の出力信号の論理を各
々反転させた信号を作成し、ラインメモリLM1側の生
データの出力をプリンタヘッドに加えて印字した上にラ
インメモリLM2側の赤データの出力を再度プリンタヘ
ッドに加えて印字することにより、赤色部分については
感熱紙に大きなエネルギーを加えれば良い。この結果、
図4に示す幅RBについてのみ赤色に印字することがで
きる。
【0033】なお、幅RBは、赤色であり得る最大幅RA
よりも1ビット分短いため、真の赤色の幅がRAである
場合には1ビット分の誤差を生じることとなるが、2値
化信号を3ビットずつ区切って識別する場合には、理論
上最大で2ビット分の誤差を生じるため、この実施例の
方が認識精度、解像度を高くすることができる。また、
1ビット分の誤差は長さにすればごく僅かであり、実用
上何ら支障はない。
【0034】上記実施例では赤色を識別する場合につい
て説明したが、本発明は青色、緑色、黒色の識別にも勿
論適用可能である。因みに、例として青色を識別する際
の基準コードは、3ビットの場合に青信号Bを中心とし
たG,B,Rの順で“0”,“1”,“0”、4ビット
の場合にB,R,G,Bの順で“1”,“0”,
“0”,“1”となる。
【0035】また、上記実施例では電子黒板における被
写体の色信号を2値化して識別する場合につき説明した
が、本発明はカラーリニアイメージセンサにより撮像し
た色信号を2値化して色識別する分野、例えばビデオカ
メラやカラーITVカメラ等にも適用することができ
る。
【0036】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、2
値化信号の変則的なサンプリング及び基準コードとの比
較処理を行なうことにより、色識別を正確に行なって色
自体や色の幅を高精度に認識し、その解像度を向上させ
ることができる。同時に識別するべき色を遺漏なく連続
的に検出できるので、プリントアウト時に色が飛び飛び
になるといった不都合もない。また、全体的なサンプリ
ング回数が減少するので、色識別の処理速度が早まり、
CPU等の負担も少なくなるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を2値化回路と共に示した構成
図である。
【図2】2値化回路における各点の時系列的な色信号の
説明図である。
【図3】2値化回路の動作を説明するための時系列的な
色信号の説明図である。
【図4】本発明の実施例の動作説明図である。
【符号の説明】
100 2値化回路 200 色識別回路 CP2 コンパレータ SR シフトレジスタ DB データバス NOT 否定回路 LM1,LM2 ラインメモリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 7459−5L G06F 15/70 310

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カラーリニアイメージセンサから時系列
    的に出力されるR,G,B(赤,緑,青)3原色の色信
    号を2値化し、その2値化信号に基づき色を識別する色
    識別回路において、 時系列的な2値化信号を3ビット分サンプリングして保
    持し、その後、1ビットシフトした状態で4ビット分サ
    ンプリングして保持し、更に、2ビットシフトした状態
    で3ビット分サンプリングし保持する処理を繰返し実行
    する手段と、 3ビット分サンプリングされた2値化信号を識別色の3
    ビットの基準コードと比較し、かつ、4ビット分サンプ
    リングされた2値化信号を識別色の4ビットの基準コー
    ドと比較する手段と、 それぞれの比較時に2値化信号及び基準コードがすべて
    一致する場合には対応するビット分の幅の色を前記識別
    色として認識する手段と、 を備えたことを特徴とする色識別回路。
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