JPS5991324A - 色識別装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、カラー撮像装置によシ撮像した画像中の特定
の色を識別するための色識別装置の改良に関する。

〔発明の技術的背量とその間顕点〕

近年、半導体装置の製造工程に適用さｎるパターン認識
や自動探傷装置における傷の認識等を行なう場合に、撮
像して得たカラー画像情報中の特定の色を識別すること
によシ認識を行なう手段を適用することが提唱されてい
る。

ところが、従来の色識別装置は、カラー撮像装−１によ
シ得た赤（Ｒ，）、緑（Ｇ）、育（Ｂ）からなる３色の
色信号を各別に一旦画像メモリに記怪し、しかるのちこ
の画像メモリから読出してコンピュータによシ画像処理
を行なうことによシ、特定の色を識別するものであった
。

このため、色全識別するために多くの時間金髪し、こ扛
故パターン認識や探傷検出等に適用した場合に認識動作
の高速化をはかることができず、実用に適さなかった。

〔発明の目的〕

本発明は、カラー撮像イｄ号から実時間で特定の色を職
別できるようにして龍別時間全犬幅に短縮し、これによ
シバターン認識や探傷検出等への適用を十分可能とした
色識別装置〜を提９（することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、上記目的を達成するために、カラー画像撮像
部によシ得た３色の色信号を所定の変換特性に従って階
調変換するか、もしく４−ｉ選択的に相互に線形結合演
：＃、したのちそのｒ＋１７ｊｌ出力を階調変換するこ
とによシ、特定の色のｆｅｉ号ｈ’ｃ分を合む信号レベ
ル領域を強調し、この強調さｉしたイｇ号レベル領域を
２値化によシ抽出してその出力を論理処理することにょ
シ、実時間で色の識別を行なえるようにしたものである
。

〔発明の実施例〕

第１図は、本発明の一実施例における色識別装置のブロ
ック構成図で、１はカラー画像、２は照明用の光源を示
している。

色識別装置は、上記カラー画像１をカラー撮像装置３で
撮像し、このカラー撮像装置３によシ得らｎる赤（Ｒ）
、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色信号Ｒ８゜ＧＳ　、ＢＳを
線形結合回路４で相互に選択的に線形結合演舞したのち
、その各出力ＩＳ、ＪＳ、ＫＳを階調変換回路５でそｎ
ぞれ所定の変換特性に従って階１＋ｉｌ変換し、しかる
のちその変換出力ＩＳ１．ＪＳ１．ＫＳ１を２値化回路
６で各列に２値化してその２値化出力１８：ｚ、ＪＳ２
．ＫＨ２を論理回路７で相互にハ１定の論理演算を行な
い、その演算結果金色識別信号Ｏ８として出力するもの
となっている。

線形結合回路４１ｄ１カラー撮像装置３にょシ得らｎる
各色信号Ｒ８，ＧＳ、ＢＳが例えば第２図に示す如く被
写体の色に応じて一定の関係を有することを利用し、演
涯増幅器からなる加減お。

回路を組合わせることにょシ演ｎを行なっ°ｃ１識別し
ようとする特定の色を含む信号レベル領域を強調するも
のである。例えば白色系、オレンジとシアン系、緑とマ
ゼンダ系を強調するにのような線形結合演算、を行なう
。また、識別する色の種類によっては、 のような線形結合演算を行なってもよい。

階調変換回路５は、上Ｗｄ線形結合回路４がらの各演算
出力ＩＳ、ＪＳ、ＫＳを階調変換して特定の色が含ま扛
る信号レベル領域をさらに強調するもので、次のように
構成さｎている。すなわち、この階調変換回路５は、線
形結合回路４からの演算出力ｌ５ｐＪＳ、ＫＳｋデジタ
ル信号に変換するＡ／１）変換器と、メモリとからなり
、このメモリに例えば第３図（ａ）〜（ｄ）に示す如き
階調変換特性に応じて設定した階調変換出力データを記
憶しておく。そして上記ん生変換器によシ変換された演
演出力Ｉｓ、ＪＳ、ＫＳの値に対応する上記メモリの番
地をアクセスし、これによシ階鯛変換出力データを読出
して、こ−ｎを変換出力データＩＳＪ　、　ＪＳＩ　、
ＫＳｌとして出力するものとなっている。なお、階調変
換特性は、識別しようとする色に応じて適宜選択する。

また、メモリから出力された変換出力はＤ／Ａ変換され
てアナロク信号の形態で２値化回路６に送シ出さｊＬる
。

２値化回路６は、そｒしぞｎ所定のしきい値レベル全設
定してあシ、上記階部変換回路５からの変換出力ＩＳＩ
、ＪＳ２．に８３　ｋ上記各しきい値レベルに従って２
値化するものである。

論理回路７は、論理和回路、論理積回路および排他的論
理和等を組合わせたもので、上％に各２値化回路６から
出力さｎた２値化信号ＩＳ２゜ＪＳ２　、ＫＳ２を相互
に論理処理して、識別しようとしている特定の色の識別
信号Ｏ８を発生ずる。

次に、以上のように構成さ扛た装動の作用を、赤色を識
別する場合を例にとって説明する。なお、この赤色の識
別け、例えば液体浸透探傷ｎへ験検査において、金属の
表面に形成さ扛た傷を検出する場合に適用される。

先ず、カラー撮像装Ｗ３を所定の位欝にセットして被検
物体の表面を撮像する。第４図１はその撮像領域の状態
を示すもので、図中■は傷（赤色）を示し、＠は金属の
地肌が露出している暗部を、またθは表面処理された白
色部分なそれぞｎ示している。上記撮像を行なうと、例
えば第４図Ｈに示す走査線では、第４図Ｒ８゜ＧＳ、Ｂ
Ｓの如き各色信号が得られ、これらの色信号Ｒ８，ＧＳ
、ＢＳｉ［形結合回路４での線形結合演算処理に供され
る。このとき線形結合１９１路４は、赤色部■を強調す
るために、例えばＩ　Ｓ　＝　ｌ也５−ＵＳ なる（買算を行なうように構成されている。なお、色信
号Ｇ　Ｓと色信号ＢＳとは赤色に対しては略同−なので
、いず７１．か一方を色信号ＲＳとの減：ｉｉ、子とし
て用いればよく、シたがって上記急信−ＱＧＳの代わシ
にＢＳを用いてもよい。また、上記線形結合回路４は、
赤色部■を暗部＠と確実に区別するために１、基準とな
る輝度Ｙに対応する信号ＪＳ ＪＳ　＝　０．３Ｒ８十０．５９Ｇ＋０．１１Ｂを作成
するための演算回路を構成している。

したがって、線形結合回路４からは、第４図ＩＳに示す
ように赤色部■に対応する部分が強調さｆした信号と、
輝［Ｙに対応する信号Ｊ’　Ｓとがそれぞ第１．出力さ
れる。このとき上記出力信号ＩＳは、減１７．シたもの
であるため、色信号Ｒ８およびＧＳの信号レベルの゛等
しい部分は相殺されて略零となυ、白色部や暗部の信号
成分ばかりでなく、照明用光源２の照度変化分等も、こ
こで除去さ扛る。

このようにして演りさｎた演舞、出力ＩＳ、ＪｉＪ：、
次に階調変換回路５で階調変換される。ここで、この階
調変換回路５のメモリには、演１ｔ、出力ＩＳに対して
前記第３図（ＩＩ）の特性に対応する変換出力データが
記憶さｎ、一方演界出力ＪＳに対して第３図（ｄ）に示
す特性に応じた変換出力データが記憶されている。９の
ため、上記演治出力Ｉ８社上記変換特性（第３図（ａ）
）に従って赤色部Ｃ）に対応する信号部分がさらに強調
される。一方、演舞出力ＪＳは、第３図（（りの１階性
に従って酸１１７１変換さｎる。このとき、上記特性（
第３図（ｄ））は大入力部でカットオフされているため
、照明の反射状態等によυ部分的に高輝度となる部分を
なくすことができる。

そうして階ｌｌ変換さ扛た信号は、２　（ｉｆＩ化回路
６で予め定めである所定のしきい値に従って例えば第４
図■Ｓ２およびＪＳ２のように２値化さ扛る。そして、
こ扛らの２　（Ｉｌ！化出力ＩＳ２．ＪＳ２　ＩＩよ、
論理回路７で論理外３借さオする。ここで、このｉｉ＋
１ｉ１理回路７は、結果的に論理積処理がなさｔυるよ
うに構成さ扛ておシ、この結果上記２値化出力ＩＳは２
値化出力ＪＳと論理積処理が行なわｔ％ｂ暗部による成
分が除去さｎて赤色部に対応する信号のみが出力さｎる
。第４図Ｏ８はその出力、つまシ赤色の識別信号を示す
ものである。

このように１本実施例の装置であｎば、カラ撮像装置３
によ勺得られた色信号を記憶させずに処理し、色識別を
行なうようにしているので、識別を実時間で行なえ、こ
の結果識別に要する時間を大幅に短縮することができる
。したがって、このような装色を探傷装置やパターン認
識装置に用い扛ば、認識速度の高速化をはかシ得、とｎ
によル高性能の装置を提供可能となるｅ、また、本実施
例であれば、階調変換回路５をメモリを用いてデジタル
的に変換するように構成しているので、アナログ的に行
なう場合に比して応答性良く正確な変換を行なうことが
できる。

また、それとともに、変換出力データ全判き換えるだけ
で識別色の変更等に対して極めて容易に対応できる利点
がある。さらに本実施例でｔｉｔ、線形結合回路４によ
シ識別しようとする色が含まｎる信号レベル領域を先ず
強調し、しかるのち階調変換回路５で上記強調部分をさ
らに強調するようＫしているので、２値化回路６におけ
るしきい値レベルを高精度に設定しなくても、正確な識
別を行なうことができる。しかも線形結合回路４では色
信号相互の減算処理を行なっているので、識別期間中に
照明用元押２の照肢が変化したとしてもこの変化分な相
殺することができ、この結果周囲の県外変化に影％ｆ　
′？！：受けない極めて安定な識別を行なうことができ
る。

なお、本発明は上記実施例に限定さｎるものではない。

例えば、前記実施例では赤色′ｆＩ：識別する場合につ
いて説明したが、他の包金８）表刷゛するようにしても
よい。この場合にも、識別しようとする色と他の色との
レベルの対応関係に基づいて、線形結合回路４の構成、
階調変換回路５の変換特性および２値化レベルを適宜設
定−するだけで実施できる。また、前記実施例でｔ」、
周形結合回路４を用いた場合について説明したが、７匡
ｎを夾質的に必要としない場合には用いなくてもよい。

その他、撮像部の種類と構成、線形結合回路４、階調変
換回路５、論理回路７の構成および本発明装置の適用対
象等についても、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
変形して実施例 〔発明の効果〕 μ上許述したように、本発明はカラー画像撮伜′部によ
り得た３色の色信号を所定の変換的°性に従って階調変
換するかもしくは選択的に相互に線形結合演算したのち
その演看出力を階調変換することにより、特定の色の信
号部分を含む信号レベル領域を強調し、この強潤さｎた
信号ｌ／ベル領ｊ１１．を２仙化して抽出“し、その出
力全論理処理するようにしたものである。

したがって本発明によ扛ば、カラー撮像信号から実時間
で特定の色′ｆｔ１ｉ＆別できるようにして識別時間を
大幅に短縮し、こＩＬによりパターンｍｌ識や探傷検出
等への適用を十分可能にすることができる色識別装Ｗを
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

との関係を示す図、第３図（−）〜（ｄ）は階部変換特
性を示す図、第４図は第１図に示した装色の作用説明に
用いるための信号波形図である。 ３・・・カラー撮像部Ｗ１４・・・線形結合回路、５・
・・階調変換回路、６・・・２値化回路、・７・・・論
理回路。 出り人代理人　　弁理士　鈴　江　武　ｆ第１図 １ 第２図 第３図 −（ａ）　　　　　　　　　（ｂ） （ｃ）　　　　　　　　　（ｄ） 人力　　　　　　　　８カ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）特定の画像領域を撮像するカラー画像撮像部と、
   このカラー画像撮像部によシ得られる三色の色信号を選
   択的に所望の変換特性に従って階調変換しこれによシ特
   定の色の信号成分が含まれる信号レベル領域を強調する
   信号処理回路と、この信号処理回路によシ強調された各
   色信号をそれぞれ所定のしきい値に従って２値化し抽出
   する２値化回路と、この２値化回路で得ら２また各２値
   化信号を相互に論理演算して前記特定の色の識別信号を
   出力する論理演算回路とを具備したことを特徴とする色
   識別装置。
2. （２）信号処理回路は、階調変換特性に応じて設定した
   階調変換特性データをメモリの所定の番地に予め記憶し
   ておき、階調変換に供された信号をアナログ・デジタル
   変換してこの変換出力の値に対応する上記メモリの番地
   をアクセスすることによシ、階調変換に供さｔｚた信号
   のレベルに対応する階調変換出力全出力するものである
   特許請求の範囲第１項記載の色識別装置。
3. （３）特定の画像領域を撮像するカラー画像撮像部と、
   このカラー画像撮像部により得ら扛る三色の色信号を選
   択的に相互に線形結合演算したのちその出力をそれぞれ
   所望の変換特性に従って階調変換しこれによシ特定の色
   の信号成分が含まｎる信号レベル領域を強調する信号処
   理回路と、この信号処理回路によシ強調された各信号を
   それぞｙｔ所定のしきい値に従って２値化し抽出する２
   値化回路と、この２値化回路で得られた各２値化信号を
   相互に論理演算して前記特定の色の識別信号全出力する
   論理演算回路とを具備したことを特徴とする色識別装置
   。
4. （４）　　信号処理回路は、階調変換特性に応じて設定
   した階調変換出力データをメモリの所定の番地に予め記
   憶しておき、階調変換に供さｎた信号をアナログ・デジ
   タル変換してこの変換出力の値に対応する上記メモリの
   番地をアクセスすることによシ、階調変換に供された信
   号のレベルに対応する階調変換出力を出力するものであ
   る特許請求の範囲第３項記載の色識別装置。