JPH09304181A - Color discriminator - Google Patents

Color discriminator

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Publication number
JPH09304181A
JPH09304181A JP12132696A JP12132696A JPH09304181A JP H09304181 A JPH09304181 A JP H09304181A JP 12132696 A JP12132696 A JP 12132696A JP 12132696 A JP12132696 A JP 12132696A JP H09304181 A JPH09304181 A JP H09304181A
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JP
Japan
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color
area
image
color identification
signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP12132696A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mikiko Mase
水紀子 間瀬
Yoshiki Kobayashi
小林  芳樹
Minoru Yanagibashi
実 柳橋
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Hitachi Engineering and Services Co Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Engineering and Services Co Ltd
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Engineering and Services Co Ltd, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Engineering and Services Co Ltd
Priority to JP12132696A priority Critical patent/JPH09304181A/en
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  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To allow a color of a region with regions reflecting colors of objects other than an object whose color is to be identified by setting a region with high chroma or a region with high concentration appearing in all regions of an object image as a color extraction selected region. SOLUTION: Image data of an object of interest is acquired in an image acquisition part 101 from an image input source such as a camera or a scanner, and an input image is processed in a color discrimination object region extraction part 102 thereby extracting a color discrimination object region of the object image, and the region is set as a color extraction selected region. Thereafter, a color extraction part 103 color-extracts image data in the color extraction selected region with YUV signals of brightness and chrominance, and further distribution data of a Y-brightness value, a U-concentration value on a U-space and a V-concentration value is produced based on an extracted color signal. A color identification part 104 utilizes the color data to discrimination colors.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はカラーカメラにより
取り込んだ対象物体の画像に画像処理を施すことにより
色識別対象物体画像中の彩度の高い領域、又は濃度頻度
の高い領域を色識別対象領域として設定し、その色識別
対象領域に対してカラー抽出して、色識別対象物体の色
を認識及び識別するカラー識別装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an area of high color saturation or an area of high density in a color identification object image by subjecting an image of the object captured by a color camera to image processing. The present invention relates to a color identification device that recognizes and identifies the color of a color identification target object by performing color extraction on the color identification target area.

【0002】例えば、廃棄硝子瓶色選別装置に関すれ
ば、硝子瓶の色の彩度が比較的高いことから、彩度の高
い領域を色識別対象領域としてカラー抽出することによ
り、汚れ,照明の影響で生じる反射部分や影の部分等を
除いた硝子瓶本来の色を抽出することが可能になり、そ
の結果、適切な硝子瓶の色認識及び色識別が可能にな
る。
For example, regarding a waste glass bottle color selection device, since the glass bottle has a relatively high color saturation, the area with high saturation is subjected to color extraction as a color identification target area, so that stains and illumination can be eliminated. It is possible to extract the original color of the glass bottle excluding the reflection portion and the shadow portion caused by the influence of, and as a result, it is possible to perform appropriate color recognition and color identification of the glass bottle.

【0003】[0003]

【従来の技術】従来のカラー画像処理を用いたカラー抽
出及びカラー識別装置においてカラー抽出にあたって
は、対象物体に対して支障を来すおそれがある部分を除
く領域に、光を照射することにより、対象物体の色を抽
出する方法(特開平7−159242号)、対象物体中最も彩度
が高い色を抽出する方法(特開平1−204186号)、予め選
別基準色範囲を設定しておき基準色範囲の領域を抽出す
る方法(粉体工学会誌VOL.32,No.6PAGE.39
2−395 1995 廃ガラス瓶色選別装置について
大竹祥介 ),(特開平7−282263号)があった。一方
カラー識別処理にあたってはXYZ表色系における極座
標(XYZ表色系)の色信号を用いてカラー識別する方
法(粉体工学会誌VOL.32,No.6PAGE.39
2−3951995 廃ガラス瓶色選別装置について
大竹祥介 )や、Lab表色系のLab値を明度,色相,彩
度,色調からなる4つの値に変換しカラー識別する方法
(計装VOL.37,No.12PAGE.37−40
1994 ガラスビンリサイクル分野におけるカラー画
像処理技術の応用メリット 藤村啓 )があった。
2. Description of the Related Art In color extraction and color identification using conventional color image processing, in color extraction, by irradiating light to an area excluding a portion that may cause trouble to a target object, A method of extracting the color of the target object (JP-A-7-159242), a method of extracting the color with the highest saturation in the target object (JP-A-1-204186), and setting a selection reference color range in advance. Method of extracting color range area (Journal of Powder Engineering Vol.32, No.6 PAGE.39)
2-395 1995 Regarding waste glass bottle color sorting device, there was Shosuke Otake) (Japanese Patent Laid-Open No. 7-282263). On the other hand, in the color identification processing, a color identification method is performed by using a color signal of polar coordinates (XYZ color system) in the XYZ color system (Powder Engineering Journal VOL.32, No.6 PAGE.39).
2-3951995 About waste glass bottle color sorter
Shosuke Otake) and a method of converting the Lab value of the Lab color system into four values consisting of lightness, hue, saturation, and tone, and performing color identification (instrumentation VOL.37, No.12 PAGE.37-40).
1994 There was a merit of applying color image processing technology in the glass bottle recycling field Kei Fujimura).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来のカラー識別装置
における問題点として、次の2点がある。
There are the following two problems in the conventional color identification apparatus.

【0005】(1)汚れ等による対象物体の状態変化に
弱い (2)照明器具等による輝度変化に弱い また、(1)の解決方法として従来の方法には、光の照
射を利用して支障を来す部分を除くことにより適切な領
域を選択し対象物体の平均色を抽出する方法、彩度の最
も高い色を抽出する方法、予め選別基準色範囲を設定し
ておき基準色範囲の領域を抽出する方法があるが、この
方法は、対象物体が1色で構成されている場合にのみ有
効である。そこで、対象物体が複数色で構成されている
場合も適切にカラー抽出するために、本発明はカラーカ
メラあるいはスキャナ等の画像入力源から取り込んだ対
象物体の物体画像領域中の彩度の高い領域、又は濃度頻
度の高い領域を色識別対象領域として抽出し、前記色識
別対象領域の色信号を抽出する方法を用いて、色識別対
象物体本来の色を適切にカラー抽出する手段を提供する
ものである。
(1) Weak to changes in the state of the target object due to dirt, etc. (2) Weak to changes in luminance due to lighting equipment, etc. Further, as a solution to (1), the conventional method uses light irradiation as an obstacle. Select an appropriate area by excluding the part that causes the average color of the target object, extract the color with the highest saturation, set the selection reference color range in advance, and set the reference color range area. However, this method is effective only when the target object is composed of one color. Therefore, in order to appropriately perform color extraction even when the target object is composed of a plurality of colors, the present invention provides a highly saturated area in the object image area of the target object captured from an image input source such as a color camera or a scanner. , Or a method of extracting an area having a high density frequency as a color identification target area and extracting a color signal of the color identification target area to appropriately extract the original color of the color identification target object. Is.

【0006】さらに、(2)に記載したように従来のカ
ラー識別方法ではRGB表色系におけるXYZ表色系の
色信号を用いているため輝度変化に弱いこと、その対策
としてXYZ表色系を変換したLab表色系のLab値を明
度,色相,彩度,色調に変換する方法があるが、これも
それぞれの色ごとに空間上の分布が異なるため常に定量
的な識別条件を設定することができないという問題点が
ある。
Further, as described in (2), the conventional color identification method uses the color signals of the XYZ color system in the RGB color system, and thus is weak in luminance change. As a countermeasure, the XYZ color system is used. There is a method to convert the Lab value of the converted Lab color system into lightness, hue, saturation, and color tone, but this is also because the spatial distribution is different for each color, so always set quantitative identification conditions. There is a problem that you cannot do it.

【0007】本発明の目的は、同色がUV空間上輝度変
化に線形に変化するYUV表色系の色信号を用いること
により、輝度変化に強く、さらに基準色設定条件を定量
化したカラー識別方法に用いるカラー識別装置を提供す
ることである。
It is an object of the present invention to use a color signal of the YUV color system in which the same color changes linearly with a change in luminance in the UV space, so that it is resistant to a change in luminance and further has a quantified standard color setting condition. It is to provide a color identification device for use in.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明のカラー識別装置
及び応用システムは、カラーカメラあるいはスキャナ等
の画像入力源により取り込んだ色識別対象物体の画像デ
ータを取得する画像取得部と、入力画像の物体画像中、
色識別対象領域となるカラー抽出選択領域を設定する手
段を備えた色識別対象領域抽出部と、前記カラー抽出選
択領域に対してカラー抽出する手段と、カラー抽出した
色信号から認識及び識別するためのカラーデータを作成
する手段とを備えたカラー抽出部と、前記カラーデータ
によりカラー識別する手段を備えたカラー識別部とから
構成されている。色識別対象領域抽出部におけるカラー
抽出選択領域設定方法として、物体画像全領域中に現れ
る彩度の高い領域、又は濃度頻度の高い領域をカラー抽
出選択領域として設定する方法を採用することにより、
汚れや反射光などによる物体画像の色識別対象物体以外
の色を反映している領域を取り除いた領域の色をカラー
抽出している。
A color identification apparatus and an application system according to the present invention include an image acquisition unit for acquiring image data of a color identification object captured by an image input source such as a color camera or a scanner, and an input image of an input image. In the object image,
A color identification target area extraction unit having means for setting a color extraction selection area to be a color identification target area, a means for performing color extraction on the color extraction selection area, and for recognizing and identifying from color extracted color signals And a color identification unit having a unit for identifying a color based on the color data. As a color extraction selection area setting method in the color identification target area extraction unit, by adopting a method of setting a high saturation area appearing in the entire object image area or a high density frequency area as a color extraction selection area,
The color of the area excluding the area other than the color identification target object of the object image due to dirt or reflected light is extracted.

【0009】また、色識別対象領域抽出部と、カラー抽
出部と、カラー識別部及びそれらを具備する任意の手段
において扱われる色信号としてYUV表色系における色
信号Y輝度値,U濃度値,V濃度値を用いる方法を備
え、さらにカラーデータとしてYUV信号にYUV表色
系におけるUV空間のU濃度値とV濃度値の分布状況を
加え、そのカラーデータを利用してカラー抽出及びカラ
ー識別することにより、輝度変化に強いカラー識別装置
を提供している。
Further, the color signal Y luminance value, the U density value in the YUV color system is used as a color signal handled by the color identification target area extraction section, the color extraction section, the color identification section and any means including them. A method of using the V density value is provided, and the distribution state of the U density value and the V density value in the UV space in the YUV color system is added to the YUV signal as color data, and the color data is used to perform color extraction and color identification. As a result, a color identification device that is resistant to changes in brightness is provided.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下本発明の一実施例を図面を用
いて説明する。図1は、本発明の一実施例を示すカラー
識別装置のブロック図である。本発明では、画像取得部
101において対象物体の画像データをカラーカメラあ
るいはスキャナ等の画像入力源から取得し、色識別対象
領域抽出部102において入力画像に画像処理を施すこ
とにより物体画像における色識別対象領域を抽出し、抽
出した色識別対象領域をカラー抽出選択領域として設定
する。その後、カラー抽出部103において、前記カラ
ー抽出選択領域内の画像データを輝度と色差のYUV信
号でカラー抽出し、さらにカラー抽出された色信号をも
とにカラーデータとしてY輝度値及びUV空間上のU濃
度値とV濃度値の分布データを作成する。そして、カラ
ー識別部104で前記カラーデータを利用してカラー識
別する。結果は出力部105に反映される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a color identification apparatus showing an embodiment of the present invention. In the present invention, the image acquisition unit 101 acquires image data of a target object from an image input source such as a color camera or a scanner, and the color identification target area extraction unit 102 performs image processing on the input image to perform color identification on the object image. The target area is extracted, and the extracted color identification target area is set as the color extraction selection area. After that, in the color extraction unit 103, the image data in the color extraction selection area is color-extracted by the YUV signal of the luminance and the color difference, and the Y luminance value and the UV space in the UV space are obtained as color data based on the color extracted color signal. The distribution data of the U concentration value and the V concentration value of is created. Then, the color identification unit 104 performs color identification using the color data. The result is reflected on the output unit 105.

【0011】本実施例で行った処理を、全体の流れを説
明している図1と処理の詳細を説明している図2以降の
図を用いて説明する。
The processing performed in this embodiment will be described with reference to FIG. 1 for explaining the overall flow and FIG. 2 and subsequent figures for explaining the details of the processing.

【0012】カラー抽出及び識別が始まると、図1にお
ける画像取得部101から色識別対象物体の入力画像が
取得され、同時に物体領域が決定される。ここで、対象
物体の画像取得にはカラーカメラを用い、反射光の入力
を避けるためカラーカメラのレンズに偏光フィルターを
装着している。また照明方法としては透過光を採用して
いる。
When color extraction and identification start, the input image of the color identification object is acquired from the image acquisition unit 101 in FIG. 1, and at the same time, the object area is determined. Here, a color camera is used to acquire an image of the target object, and a polarizing filter is attached to the lens of the color camera to avoid the input of reflected light. In addition, transmitted light is used as the illumination method.

【0013】前実施例においては、偏光フィルターを装
着したが、偏光フィルターを装着せずに画像を取得する
場合もある。尚、応用システムの1つである硝子瓶色識
別装置及びシステムにおいては、硝子瓶の反射光入力を
ふせぐ手段として、偏光フィルター装着は有効である。
また、スキャナ等の画像入力源を用いて対象物体の画像
を取得する場合もある。
In the previous embodiment, the polarizing filter was attached, but there are cases where an image is acquired without attaching the polarizing filter. In the glass bottle color identification device and system, which is one of the applied systems, it is effective to mount a polarizing filter as a means for blocking the reflected light input from the glass bottle.
In addition, an image of the target object may be acquired using an image input source such as a scanner.

【0014】図2は図1における色識別対象領域抽出部
102の処理内容の詳細を示したものである。取得され
た入力画像は図2における入力画像取得202でY画像
とUV画像とに分けられ、さらにUV画像はU濃度値を
反映したU画像とV濃度値を反映したV画像とに分け
る。次に、UV距離値画像作成203でU画像とV画像
に画像処理を施しUV距離値画像を作成する。ここでU
V距離値とは図5においてUV空間上のモノクロを示す
点(128,128)501を始点とし、U画像とV画
像からそれぞれ得られるU濃度値とV濃度値をUV空間
上に反映させた点(u,v)502を終点とするベクト
ル503の長さを示している。そこでそのUV距離値を
UV_DISTと表現すると
FIG. 2 shows the details of the processing contents of the color identification target area extraction unit 102 in FIG. The acquired input image is divided into a Y image and a UV image in the input image acquisition 202 in FIG. 2, and the UV image is further divided into a U image reflecting the U density value and a V image reflecting the V density value. Next, in the UV distance value image creation 203, the U image and the V image are subjected to image processing to create a UV distance value image. Where U
The V distance value has a point (128, 128) 501 indicating monochrome in the UV space as a starting point in FIG. 5, and the U density value and the V density value obtained from the U image and the V image are reflected in the UV space. The length of the vector 503 whose end point is the point (u, v) 502 is shown. Therefore, if the UV distance value is expressed as UV_DIST,

【0015】[0015]

【数1】 [Equation 1]

【0016】と計算式で求めることができる。この変換
式により得られるUV距離値を濃度値に変換して新たに
UV距離値を表現した画像がUV距離値画像となる。こ
うして図2におけるUV距離値画像作成203で作成さ
れた前記UV距離値画像に対してヒストグラム処理実行
204でヒストグラム処理を施し、図6におけるヒスト
グラムグラフ601を作成する。図6においてヒストグ
ラムグラフ601の横軸602はUV距離値とし、縦軸
603はUV距離頻度値とするグラフ604を作る。
It can be calculated by the following equation. An image in which the UV distance value obtained by this conversion formula is converted into a density value to newly express the UV distance value becomes a UV distance value image. In this way, histogram processing is performed in the UV distance value image created in the UV distance value image creation 203 in FIG. 2 in the histogram processing execution 204, and the histogram graph 601 in FIG. 6 is created. In FIG. 6, a graph 604 in which the horizontal axis 602 of the histogram graph 601 is the UV distance value and the vertical axis 603 is the UV distance frequency value is created.

【0017】次に、図2における色識別対象領域設定演
算処理205では図6におけるヒストグラムグラフ60
1を用いて、抽出対象UV距離しきい値を設定する。グ
ラフ604で横軸602上に現れる最大UV距離値を最
大しきい値605とし、斜線部606の面積が任意に設
定する面積に相当するように最小しきい値607を設定
する。(本実施例では一例として対象物体領域に対して
10%に相当する面積で最小しきい値607を設定して
いる。)この図2における色識別対象領域設定演算処理
205で設定されたUV距離しきい値を、2値化しきい
値として前記UV距離値画像を2値化処理実行206で
2値化し2値化画像を作成する。次に2値化画像と入力
画像の論理積処理実行207で、2値化処理実行206
で得られた図7における入力画像701と2値化画像7
02とで論理積処理を行い論理積画像703を作成す
る。この入力画像701と2値化画像702の論理積画
像703を色識別対象画像とし、図2におけるカラー抽
出選択領域設定208で色識別対象画像中、対象物体画
像データが残っている領域をカラー抽出選択領域704
として設定する。
Next, in the color discrimination target area setting calculation processing 205 in FIG. 2, the histogram graph 60 in FIG.
1 is used to set the UV distance threshold for extraction. The maximum UV distance value appearing on the horizontal axis 602 in the graph 604 is set as the maximum threshold value 605, and the minimum threshold value 607 is set so that the area of the shaded portion 606 corresponds to the area that is arbitrarily set. (In the present embodiment, as an example, the minimum threshold value 607 is set in the area corresponding to 10% with respect to the target object area.) The UV distance set in the color identification target area setting calculation processing 205 in FIG. The UV distance value image is binarized by the binarization processing execution 206 by using the threshold value as a binarization threshold value to create a binarized image. Next, in the logical product processing execution 207 of the binary image and the input image, the binary processing execution 206
The input image 701 and the binarized image 7 in FIG.
A logical product process is performed with No. 02 to create a logical product image 703. The logical product image 703 of the input image 701 and the binarized image 702 is used as the color identification target image, and the color extraction selection region setting 208 in FIG. Selection area 704
Set as

【0018】図3は図1におけるカラー抽出部103の
処理内容の詳細を示したものである。まず、カラー抽出
302で図7におけるカラー抽出選択領域704の平均
濃度値を抽出する。この平均濃度値を色信号設定303
で対象物体の色信号Y輝度値,U濃度値,V濃度値とし
て定義する。
FIG. 3 shows details of the processing contents of the color extraction unit 103 in FIG. First, in the color extraction 302, the average density value of the color extraction selection area 704 in FIG. 7 is extracted. This average density value is set to the color signal setting 303
Is defined as the color signal Y luminance value, U density value, and V density value of the target object.

【0019】また、前実施例はUV空間の分布を利用し
たカラー抽出方法を採用したものであるが、濃度頻度を
利用したカラー抽出方法では、図1における色識別対象
領域抽出部102において、図2における入力画像取得
202で得られたY,U,V画像それぞれにヒストグラ
ム処理を施し、その処理結果からY,U,Vそれぞれに
ついて頻度の高い濃度範囲を調べる。その後、前記濃度
範囲をしきい値としてY,U,V画像それぞれ2値化し
て得られる2値化画像と入力画像のマスク画像を色識別
対象画像とすることによりカラー抽出選択領域を設定す
る。この濃度頻度を利用したカラー抽出方法は、例えば
応用システムの1つである硝子瓶色識別装置及びシステ
ムにおいて、透明あるいは黒色等の彩度の低い色の硝子
瓶をカラー抽出する場合等に有効である。また、ブロッ
ク毎にカラー抽出する方法では、色識別対象物体画像全
領域に対して、ブロック毎にカラー抽出しその中で最も
彩度の高い色信号を色識別対象物体の色信号として定義
している。また、請求項2における輝度と色差のYUV
信号でカラー抽出するカラー抽出方法において、Y輝度
値が極端に小又は大になる領域は、照明等の影響で色識
別対象物体に反射部分又は影の部分が生じた結果として
現れる領域であるため色識別対象物体の色を反映してい
ないことから、予めY輝度値に範囲(例えば、Y輝度範
囲20から200までというように)を与え、そのY輝
度範囲内の色信号を持つ領域に対してのみ処理を施し、
色識別対象領域を設定する手段もある。さらにまた、輝
度と色差のYUV信号でカラー抽出した信号を変換しR
GB表色系のRGB信号でカラー抽出する方法における
Lab信号を利用したカラー抽出方法では、まずRGB信
号をLab信号に変換し、その後高い彩度を示すLab信号
が現れる領域をカラー抽出選択領域としてカラー抽出し
ている。また、RGB表色系の色信号でカラー抽出する
方法における濃度頻度を利用したカラー抽出方法では、
分布頻度の高いRGB信号が現れる領域をカラー抽出選
択領域として設定しカラー抽出している。
In the previous embodiment, the color extraction method using the distribution of the UV space is adopted. However, in the color extraction method using the density frequency, the color identification target area extraction unit 102 in FIG. Histogram processing is performed on each of the Y, U, and V images obtained by the input image acquisition 202 in 2 and the frequency range of high frequency is examined for each of Y, U, and V from the processing result. After that, the color extraction selection area is set by using the binarized image obtained by binarizing each of the Y, U and V images with the density range as a threshold and the mask image of the input image as the color identification target image. This color extraction method using the density frequency is effective, for example, in a glass bottle color identification device and system, which is one of the application systems, in the case of extracting a glass bottle of a low saturation color such as transparent or black. is there. In the method of extracting color for each block, color extraction is performed for each block for the entire area of the color identification target object image, and the color signal with the highest saturation is defined as the color signal of the color identification target object. There is. In addition, the YUV of the luminance and the color difference in claim 2
In the color extraction method of extracting the color by the signal, the area where the Y luminance value is extremely small or large is an area that appears as a result of the reflection portion or the shadow portion of the color identification target object due to the influence of the illumination or the like. Since the color of the color identification target object is not reflected, a range (for example, from Y brightness range 20 to 200) is given to the Y brightness value in advance, and an area having a color signal within the Y brightness range is set. Treatment only,
There is also means for setting the color identification target area. Furthermore, by converting the color-extracted signal with the YUV signal of luminance and color difference, R
In the color extraction method using the Lab signal in the method of extracting the color with the RGB signal of the GB color system, first, the RGB signal is converted into the Lab signal, and then the area in which the Lab signal having high saturation appears appears as the color extraction selection area. Color extraction. Further, in the color extraction method utilizing the density frequency in the method of color extraction with the color signals of the RGB color system,
An area in which RGB signals having a high distribution frequency appear is set as a color extraction selection area and color extraction is performed.

【0020】次に、図3における色信号設定303で対
象物体の色信号として定義されたY輝度値,U濃度値,
V濃度値を基にカラー認識及び識別用カラーデータを作
成する。図3におけるUVベクトルの向き設定304で
UVベクトルの向きを設定する。ここでUVベクトルの
向きは図5におけるθ504と定義する。ただし、UV
ベクトルの向きは
Next, the Y luminance value, the U density value, which are defined as the color signal of the target object in the color signal setting 303 in FIG.
Color data for color recognition and identification is created based on the V density value. The UV vector orientation setting 304 in FIG. 3 sets the UV vector orientation. Here, the direction of the UV vector is defined as θ504 in FIG. However, UV
Vector orientation

【0021】[0021]

【数2】 [Equation 2]

【0022】と計算式で求めることができる。また図3
におけるUV距離値設定305で(数1)の計算式によ
りUV距離値を求める。こうして求めたUVベクトルの
向きとUV距離値及びY輝度値をカラーデータ設定30
6で対象物体のカラーデータとして定義する。
It can be calculated by the following equation. FIG.
In the UV distance value setting 305 in (3), the UV distance value is obtained by the calculation formula of (Equation 1). The direction of the UV vector thus obtained, the UV distance value and the Y luminance value are set as color data setting 30.
6 defines the color data of the target object.

【0023】図4は図1におけるカラー識別部104の
処理内容の詳細を示したものである。カラー識別部10
4では対象物体が何色に相当するか識別する。ここで、
予め識別対象基準色をいくつか定義しておく。前記識別
対象基準色の1つを基準色Xとすると、図8において
(a)UV空間における斜線部801及び(b)Y輝度
値グラフにおける斜線部805を基準色Xとして定義す
る。さらに図8においてX_minDIST802を基準色
Xの最短UV距離値、X_minθ803を基準色XのUV
ベクトルの向きの最小傾き値、X_maxθ804を基準色
XのUVベクトルの向きの最大傾き値、Y_min806を
基準色XのY輝度最小値、Y_max807を基準色XのY
輝度最大値と定義しておく。
FIG. 4 shows details of the processing contents of the color identification section 104 in FIG. Color identification unit 10
In 4, the color of the target object is identified. here,
Some identification target reference colors are defined in advance. When one of the identification target reference colors is the reference color X, the hatched portion 801 in (a) UV space and the hatched portion 805 in the (b) Y luminance value graph in FIG. 8 are defined as the reference color X. Further, in FIG. 8, X_minDIST802 is the shortest UV distance value of the reference color X, and X_minθ803 is the UV of the reference color X.
The minimum inclination value of the vector direction, X_maxθ804 is the maximum inclination value of the UV vector direction of the reference color X, Y_min806 is the Y luminance minimum value of the reference color X, and Y_max807 is Y of the reference color X.
It is defined as the maximum brightness value.

【0024】図4におけるカラー識別処理スタート40
1によりカラー識別をスタートする。図4におけるY輝
度値判定402で対象物体のY輝度値がY_min806以
上かつY_max807以下を満たすかどうか判定すること
により、Y輝度値が図8における(b)Y輝度グラフの
斜線部805に含まれるとなれば、判定結果は真とな
る。次にUVベクトルの向き判定403で対象物体のU
Vベクトルの向きθがX_minθ803以上かつX_maxθ
804以下を満たすかどうか判定し、さらにUV距離値
判定404で対象物体のUV距離値がX_minDIST8
02以上を満たすかどうか判定することにより、図8に
おける(a)UV空間の点(u,v)502が斜線80
1に含まれるとなれば、判定結果は真となる。Y輝度値
判定402と、UVベクトルの向き判定403と、UV
距離値判定404の判定で真となれば、識別色判定40
5で対象物体の色はXであると判定され、識別色決定4
06で対象物体の識別色はXであると定義される。ま
た、前実施例では基準色Xの定義方法として図8におけ
る斜線部801をUVベクトルの向きによる範囲を利用
して設定してあるが、図9における基準色Xの基準UV
ベクトル901を定義し、斜線部901のように基準U
Vベクトルまでの距離を利用して基準色Xを定義する方
法もある。以上のように対象物体をカラー識別した結果
を図1における出力部105で出力する。
Color identification processing start 40 in FIG.
Color identification is started by 1. The Y luminance value is included in the hatched portion 805 of the (b) Y luminance graph in FIG. 8 by determining whether the Y luminance value of the target object satisfies Y_min806 or more and Y_max807 or less by the Y luminance value judgment 402 in FIG. If so, the determination result is true. Next, in the direction determination 403 of the UV vector, U of the target object
V vector direction θ is X_minθ 803 or more and X_maxθ
804 or less is determined, and the UV distance value determination 404 determines that the UV distance value of the target object is X_minDIST8.
By determining whether or not 02 or more is satisfied, the point (u, v) 502 in (a) UV space in FIG.
If it is included in 1, the determination result is true. Y luminance value determination 402, UV vector direction determination 403, UV
If the result of the distance value determination 404 is true, the identification color determination 40
In 5 it is determined that the color of the target object is X, and the identification color determination 4
At 06, the identification color of the target object is defined to be X. Further, in the previous embodiment, as the method of defining the reference color X, the shaded area 801 in FIG. 8 is set using the range depending on the direction of the UV vector, but the reference UV of the reference color X in FIG. 9 is set.
Vector 901 is defined, and reference U is shown as shaded area 901.
There is also a method of defining the reference color X by using the distance to the V vector. The output unit 105 in FIG. 1 outputs the result of color identification of the target object as described above.

【0025】前記実施例においては入力画像に対して代
表となる1色をカラー抽出及びカラー識別してあるが、
マルチ対応のカラー抽出及びカラー識別も可能である。
まず、図1における色識別対象領域抽出部102におい
て物体領域中に現れる彩度の高い領域を一度に複数抽出
する。その時、UVベクトルの向きθをしきい値とし
て、同一色領域を設定する。次に、前記同一色領域それ
ぞれに対してカラー抽出部103でカラー抽出し、それ
ぞれ任意のカラーデータを作成する。その後カラー識別
部104でそれぞれ任意のカラーデータ毎にカラー識別
する。応用システムとして、魚の色識別や、野菜の色識
別や、その他カラー抽出及びカラー識別に関する諸シス
テムに利用可能である。
In the above embodiment, one representative color for the input image is color-extracted and identified.
It is also possible to perform multi-color extraction and color identification.
First, the color identification target area extraction unit 102 in FIG. 1 extracts a plurality of highly saturated areas that appear in the object area at one time. At that time, the same color region is set with the direction θ of the UV vector as a threshold value. Next, the color extraction unit 103 performs color extraction on each of the same color areas to create arbitrary color data. Then, the color identification unit 104 performs color identification for each arbitrary color data. As an application system, it can be used for various systems relating to color identification of fish, color identification of vegetables, color extraction and color identification.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明のカラー識別装置は、色識別対象
領域抽出部において色識別対象物体の入力画像における
色識別対象領域を設定し、カラー抽出部において前記色
識別対象領域に対してカラー抽出しているため、対象物
体に付着した汚れや、光の反射等による不純色を抽出せ
ずに、対象物体本来の色のみをカラー抽出することがで
き、対象物体の色を適切に抽出することが可能である。
According to the color identification apparatus of the present invention, the color identification target area extraction unit sets the color identification target area in the input image of the color identification target object, and the color extraction unit extracts color from the color identification target area. Therefore, it is possible to extract only the original color of the target object without extracting the dirt adhering to the target object or the impure color due to the reflection of light, etc., and extract the color of the target object appropriately. Is possible.

【0027】また本発明のカラー識別部はYUV表色系
のUV空間において同色が輝度変化に伴い線形に変化し
ていることを利用しているため輝度変化に強い識別を行
うことが可能である。
Further, since the color identifying section of the present invention utilizes the fact that the same color changes linearly with the change in luminance in the UV space of the YUV color system, it is possible to perform strong discrimination against the change in luminance. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例を示すカラー識別装置のブロ
ック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a color identification apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】色抽出対象領域抽出部における処理の流れの説
明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a flow of processing in a color extraction target area extraction unit.

【図3】カラー抽出部における処理の流れの説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a processing flow in a color extraction unit.

【図4】カラー識別部における処理の流れの説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a processing flow in a color identification unit.

【図5】YUV表色系におけるUV空間上のカラーデー
タ決定手段の概念図である。
FIG. 5 is a conceptual diagram of color data determining means in the UV space in the YUV color system.

【図6】ヒストグラム処理によるグラフの説明図であ
る。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a graph by histogram processing.

【図7】2値化処理の方法の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a binarization method.

【図8】カラー識別方法を定義する概念図である。FIG. 8 is a conceptual diagram that defines a color identification method.

【図9】カラー識別方法を定義する概念図である。FIG. 9 is a conceptual diagram that defines a color identification method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101…画像取得部、102…色識別対象領域抽出部、
103…カラー抽出部、104…カラー識別部、105
…出力部。
101 ... Image acquisition unit, 102 ... Color identification target region extraction unit,
103 ... Color extraction unit, 104 ... Color identification unit, 105
... Output section.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柳橋 実 茨城県日立市幸町三丁目2番2号 株式会 社日立エンジニアリングサービス内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Minoru Yanagibashi 3-2-2 Sachimachi, Hitachi, Ibaraki Prefecture Hitachi Engineering Service Co., Ltd.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】カラーカメラあるいはスキャナ等の画像入
力源により取り込んだ色識別対象物体の画像に対して彩
度の高い領域を色識別対象領域として領域抽出する色識
別対象領域抽出部と、前記色識別対象領域に対して色を
抽出するカラー抽出部と、前記色識別対象領域における
色を識別するカラー識別部とを具備することを特徴とす
るカラー識別装置。
1. A color identification target area extraction unit for extracting a highly saturated area as a color identification target area from an image of a color identification target object captured by an image input source such as a color camera or a scanner, and the color. A color identification device comprising: a color extraction unit that extracts a color from an identification target region; and a color identification unit that identifies a color in the color identification target region.
【請求項2】請求項1において、対象物体映像を輝度と
色差のYUV信号で抽出する画像入力部と、対象物体画
像中でUV空間上彩度の高い部分に分布する領域を色識
別対象領域とするUV空間の分布を利用したカラー抽出
方法、あるいは対象物体画像をブロックに分割し、最も
彩度の高いYUV信号を示すブロックを色識別対象領域
とするブロック毎のカラー抽出方法、あるいは対象物体
画像中でY,U,V濃度頻度が高い領域を色識別対象領
域とする濃度頻度を利用したカラー抽出方法を特徴とす
るカラー抽出部を備えた請求項1記載のカラー識別装
置。
2. The color identification target area according to claim 1, wherein an image input section for extracting a target object image with a YUV signal of luminance and color difference, and an area distributed in a portion of the target object image with high saturation in the UV space. Or a color extraction method for each block in which a target object image is divided into blocks and a block showing a YUV signal with the highest saturation is used as a color identification target area, or a target object 2. The color identification device according to claim 1, further comprising a color extraction unit characterized by a color extraction method using a density frequency in which an area having a high Y, U, V density frequency in an image is a color identification target area.
【請求項3】請求項1において、画像入力部において輝
度と色差のYUV信号で抽出した色信号をRGB表色系
のRGB信号に変換し、その後カラー抽出する方法とし
て、RGB信号をLab信号に変換して、対象物体画像中
で高い彩度を示すLab信号が現れる領域を色識別対象領
域とするLab信号を利用したカラー抽出方法と、対象物
体画像中で頻度の高いR,G,B濃度値が現れる領域を
色識別対象領域とする濃度頻度を利用した方法とを特徴
とするカラー抽出部を備えた請求項1記載のカラー識別
装置。
3. The method according to claim 1, wherein the color signal extracted by the YUV signal of the luminance and the color difference in the image input section is converted into the RGB signal of the RGB color system, and then the color signal is extracted, the RGB signal is converted into the Lab signal. A color extraction method using a Lab signal that is converted to a region in which a Lab signal showing high saturation appears in a target object image as a color identification target region, and a R, G, B density that is high in the target object image The color identification device according to claim 1, further comprising a color extraction unit that uses a density frequency in which an area where a value appears is a color identification target area.
【請求項4】請求項2におけるYUV表色系の色信号で
カラー抽出する方法において、UV空間上のモノクロを
示す点から離れた地点に分布するU濃度値とV濃度値を
持つ領域を色の彩度が高い領域として領域抽出すること
を特徴とする色識別対象領域抽出部を備えたカラー識別
装置。
4. The method for color extraction using color signals of the YUV color system according to claim 2, wherein a region having U density values and V density values distributed at points apart from a point indicating monochrome in UV space is colored. A color identification device including a color identification target area extraction unit, which extracts an area as a highly saturated area.
【請求項5】請求項2におけるUV空間の分布を利用し
てカラー抽出する方法において、色識別対象領域を設定
する際、対象物体の画像領域におけるUV空間のU濃度
値とV濃度値の分布としてUV空間上のモノクロを示す
点からの距離の値をヒストグラムにし、そのヒストグラ
ムの分布を利用して、彩度の高い領域を色識別対象領域
として設定していることを特徴とする請求項1記載のカ
ラー識別装置。
5. The method of color extraction using the distribution of UV space according to claim 2, wherein when a color identification target area is set, the distribution of U density value and V density value in UV space in the image area of the target object. The value of the distance from a point indicating monochrome in the UV space is set as a histogram, and the distribution of the histogram is used to set a highly saturated area as a color identification target area. The color identification device described.
【請求項6】請求項5において、指定した彩度の領域を
色識別対象領域としてする方法も備えることを特徴とす
る請求項1記載のカラー識別装置。
6. The color identification apparatus according to claim 1, further comprising a method of setting an area having a specified saturation as a color identification target area.
【請求項7】請求項2におけるYUV表色系の色信号で
カラー抽出するカラー抽出方法は、Y輝度値が極端に小
又は大になる領域は、照明等の影響で色識別対象物体に
反射部分又は影の部分が生じた結果として現れる領域で
あるため色識別対象物体の色を反映していないことを利
用し、予めY輝度値に範囲を与え、そのY輝度範囲内の
色信号を持つ領域に対してのみ処理を施して色識別対象
領域を設定することを特徴とするカラー識別装置。
7. A color extraction method according to claim 2, wherein a color signal is extracted using a color signal of a YUV color system, wherein an area where the Y luminance value is extremely small or large is reflected by an object to be color identified due to the influence of illumination or the like. By utilizing the fact that the color of the color identification target object is not reflected because it is an area that appears as a result of a portion or a shaded portion, a range is given to the Y luminance value in advance, and a color signal within the Y luminance range is provided. A color identification device characterized in that a color identification target area is set by performing processing only on the area.
【請求項8】UV空間上のU濃度値とV濃度値の分布
で、同色がUV空間上のモノクロを示す点を中心として
任意の放射線にそって分布し、さらに輝度変化に対して
線形に変化することを利用して色の識別をすることを特
徴とする手段を用いたカラー識別部を備えた請求項1記
載のカラー識別装置。
8. A distribution of U density value and V density value in UV space, wherein the same color is distributed along an arbitrary radiation centering on a point indicating monochrome in UV space, and further linearly with respect to luminance change. 2. The color identification device according to claim 1, further comprising a color identification unit using means for identifying the color by utilizing the change.
【請求項9】UV空間上のU濃度値とV濃度値の分布
で、同色がUV空間上のモノクロを示す点を中心として
任意の放射線にそって分布することを利用して、一度に
数色の色をカラー抽出及びカラー識別する手段を特徴と
するマルチ対応のカラー識別方法も具備することを特徴
とする請求項1記載のカラー識別装置。
9. A distribution of U density values and V density values in the UV space, in which the same color is distributed along an arbitrary radiation centering on a point indicating monochrome in the UV space, the number is calculated at a time. The color identification apparatus according to claim 1, further comprising a multi-compatible color identification method characterized by means for extracting and identifying the colors of colors.
【請求項10】請求項1において、カラーカメラにより
色識別対象物体の画像を取得する時、カラーカメラのレ
ンズに偏光フィルターを装着することにより反射光を除
いて対象物体を取り込む手段を備えることを特徴とした
カラー識別装置。
10. The apparatus according to claim 1, further comprising means for removing the reflected light by attaching a polarizing filter to the lens of the color camera when the image of the color identification target object is acquired by the color camera. Characterized color identification device.
JP12132696A 1996-05-16 1996-05-16 Color discriminator Pending JPH09304181A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6402168B1 (en) 1998-07-24 2002-06-11 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho Steering device for vehicle

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6402168B1 (en) 1998-07-24 2002-06-11 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho Steering device for vehicle

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