JPH0237481A - Subject color discriminator - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To correctly discriminate the color of a moving body by converting a picture signal into a frequency area, obtaining the difference between the result of conversion and frequency converting data of the stationary condition of a registered subject to detect a moving direction, compressing the picture signal according to detected directionality, and discriminating the color. CONSTITUTION:The input picture signal is converted into the frequency area by a two-dimensional Fourier transforming means 25, and the frequency converted data are inputted to directionality detecting means 26, they are compared with the frequency converted data of the subject picture in the stationary condition registered beforehand, and by discriminating the characteristic difference of the frequency converted data by means of object moving, and the moving direction of the subject is detected. Here, based on the obtained moving direction, by spatially compressing the input picture signal by a directionality compressing means 27, the picture compressed corresponding to the moving quantity of the subject clearer than the input picture is restored. Thus, the clear still picture can be obtained, and the correct color information can be extracted by a color discriminating means 28.

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、産業用の計測システム、検査システム、画
像処理システム等に用いられる被写体色判別装置に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a subject color discrimination device used in industrial measurement systems, inspection systems, image processing systems, and the like.

（従来の技術） 従来、製品の色判別に於いて、直接製品に接触できる場
合は色度計が用いられ、接触できない場合はカラーＩＴ
Ｖ（工業用テレビジョン）等を用いて画像として取り込
み、色判別を行っていた。(Conventional technology) Conventionally, in determining the color of a product, a colorimeter is used when the product can be directly contacted, and a color IT is used when contact is not possible.
V (industrial television) or the like was used to capture the image as an image and perform color discrimination.

ここで被写体が静止している場合はよいが、移動してい
る場合は、カラーＩＴＶ等で取り込んだ画像も一方向に
流れたものとなる。これは本来の被写体を表す画像では
ない為、色判別の上では誤差を生ずる原因となる。This is fine if the subject is stationary, but if the subject is moving, the image captured by a color ITV or the like will also flow in one direction. Since this is not an image representing the original subject, it causes errors in color discrimination.

第３図に従来システムのブロック図を示して具体的に説
明すると、専用のコントローラ１１の制御によりカラー
ＩＴＶ等のセンサ１２で得られたカラー画像信号は、例
えば画像メモリを具備した画像入力インターフェース１
３を介して色判別部１４に入力され、ここで被写体画像
の色判別がなされる。A block diagram of a conventional system is shown in FIG. 3 to explain it in detail.A color image signal obtained by a sensor 12 such as a color ITV under the control of a dedicated controller 11 is transmitted to an image input interface 1 equipped with an image memory, for example.
3 to the color discrimination unit 14, where the color of the subject image is discriminated.

この際、ビデオレートで画像を取り込むのに約３３　ｍ
　ｓｅｃを要する為、この間に被写体が移動すると画像
が流れ、正しい色判定のできる被写体画像が得られない
、という欠点があった。At this time, it takes approximately 33 m to capture images at video rate.
sec, and if the subject moves during this time, the image will be blurred, making it impossible to obtain an image of the subject that allows correct color determination.

（発明が解決しようとする課題） 以上述べたように従来の色判別システムでは、被写体が
移動物体であると画像が一方向に流れて取得され、これ
によって被写体画像の色彩が混合してしまい、正確な色
彩の測定が難しかった。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in conventional color discrimination systems, when the subject is a moving object, images are acquired flowing in one direction, which causes the colors of the subject image to be mixed. Accurate color measurements were difficult.

そこでこの発明は上記の欠点を除去すべくなされたもの
で、被写体が移動物体であっても正確に色彩を判別する
ことのできる被写体色判別装置を提供することを目的と
する。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to eliminate the above-mentioned drawbacks, and an object of the present invention is to provide an object color discrimination device that can accurately discriminate colors even if the object is a moving object.

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するためにこの発明に係る被写体色判別
装置は、被写体をカラー画像信号として取り込む画像入
力手段と、この手段で得られた画像信号を周波数領域に
変換する２次元フーリエ変換手段と、この手段で得られ
た周波数変換データと予め登録される前記被写体の静止
状態の周波数変換データとの差を求めることにより前記
被写体の移動方向を検出する方向性検出手段と、この手
段で検出された方向性に応じて前記画像信号を圧縮する
方向性圧縮手段と、この手段で圧縮された画像信号より
色彩を判別する色判別手段とを具備して構成される。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, a subject color discrimination device according to the present invention includes an image input means for capturing a subject as a color image signal, and an image obtained by this means. A two-dimensional Fourier transform means converts the signal into a frequency domain, and the direction of movement of the subject is determined by calculating the difference between the frequency transform data obtained by this means and the frequency transform data of the still state of the subject registered in advance. Directionality detection means for detecting directionality, directionality compression means for compressing the image signal according to the directionality detected by this means, and color discrimination means for discriminating colors from the image signal compressed by this means. It is composed of

（作用） 上記構成による被写体色判別装置では、被写体が移動す
ると被写体画像が一定方向に流れることから、その２次
元的画像空間周波数に特徴が現われる。そこで、２次元
フーリエ変換手段により入力画像信号を周波数領域に変
換し、その周波数変換データを方向性検出手段に入力し
、予め登録された静止状態の被写体画像の周波数変換デ
ータと比較して、上記の被写体移動による周波数変換デ
ータの特徴的な差を見い出すことにより、被写体の移動
方向を検出する。ここで得られた移動方向に基づいて方
向性圧縮手段で入力画像信号を空間的に圧縮（幾何変換
）することにより、入力画像よりも被写体の移動量に対
応して縮小された鮮明な画像を復元することができる。(Operation) In the object color discrimination device having the above configuration, when the object moves, the object image flows in a fixed direction, so that characteristics appear in the two-dimensional image spatial frequency. Therefore, the input image signal is converted into a frequency domain by a two-dimensional Fourier transform means, and the frequency converted data is inputted to the directionality detection means, and compared with the frequency converted data of a still subject image registered in advance. The moving direction of the subject is detected by finding characteristic differences in the frequency conversion data due to the movement of the subject. By spatially compressing (geometric transformation) the input image signal using the directional compression means based on the movement direction obtained here, a clear image that is smaller than the input image in accordance with the amount of movement of the subject is created. Can be restored.

このため、鮮明な静止画像が得られるので、色判別手段
によって正確な色彩情報を抽出することができる。Therefore, a clear still image can be obtained, and accurate color information can be extracted by the color discrimination means.

（実施例） 以下、この発明の一実施例を第１図及び第２図を参照し
て説明する。(Example) An example of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.

第１図はその構成を示すもので、２１は被写体（図示せ
ず）を撮像する位置に設置されるＩＴＶカメラ等のカラ
ー画像入力部である。このカラー画像入力部２１で取込
まれた被写体画像は画像入力インタフェース２２１〜２
２３により例えばＲ，ＣＢの３原色に分解され、そのイ
ンタフェース上のメモリ上に蓄積される。これらの画像
入力インタフェース２２１〜２２３に蓄積された画像信
号は、例えばＦＦＴ　（高速フーリエ変換）プロセッサ
による２次元フーリエ変換部２５に順次入力され、２次
元フーリエ変換されて空間周波数頭域に変換される。FIG. 1 shows its configuration, and 21 is a color image input unit such as an ITV camera installed at a position to image a subject (not shown). The subject image captured by the color image input unit 21 is sent to the image input interfaces 221 to 2.
23, the image is separated into three primary colors, for example, R and CB, and stored in the memory on the interface. The image signals accumulated in these image input interfaces 221 to 223 are sequentially input to a two-dimensional Fourier transform unit 25 using, for example, an FFT (fast Fourier transform) processor, where they are subjected to two-dimensional Fourier transform and converted into a spatial frequency head area. .

２次元フーリエ変換部２５で得られた周波数変換データ
は方向性検出部２６に入力される。−この方向性検出部
２６は、予め静止状態で取得した被写体画像を２次元フ
ーリエ変換した周波数変換データが登録されており、こ
の静止状態でのデータと２次元フーリエ変換部２５から
のデータとを、例えばデータ間の差演算、除算等により
比較して、突出した空間周波数を把握することにより、
入力画像が流れている方向を抽出するものである。The frequency transform data obtained by the two-dimensional Fourier transform section 25 is input to the directionality detection section 26 . - This directionality detection unit 26 has registered in advance frequency conversion data obtained by two-dimensional Fourier transform of a subject image acquired in a stationary state, and combines this data in a stationary state and the data from the two-dimensional Fourier transform unit 25. For example, by comparing the data by difference calculation, division, etc., and grasping the prominent spatial frequencies,
This method extracts the direction in which the input image is flowing.

方向性検出部２６で得られた方向データは方向性圧縮部
２７に入力される。この方向性圧縮部２７は上記画像入
力インターフェース２２１〜２２３から画像バス３０を
通じて画像信号を取出し、方向性検出部２６からの方向
データに基づいて、例えばアフィン変換のような幾何変
換を用いて画像信号を圧縮するものである。The direction data obtained by the directionality detection section 26 is input to the directionality compression section 27. The directionality compression unit 27 extracts image signals from the image input interfaces 221 to 223 through the image bus 30, and converts the image signals into image signals using geometric transformation such as affine transformation based on the direction data from the directionality detection unit 26. It compresses the

方向性圧縮部２７で圧縮された画像信号は色判別部２８
に入力される。この色判別部２８は、第２図に示すよう
に、ＲＧＢ−Ｈ３Ｉ変換回路３３にて被写体画像の色相
（Ｈ：　ｆｌｕｅ　）　、彩度（Ｓ：５ａｔｕｒａｔｉ
ｏｎ）　、明度（Ｉ　：　Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　）を求
め、画像圧縮回路３２で平均値を求め、色ベクトル出力
回路３１でＨ９Ｉ空間内のベクトルに変換して出力する
ものである。この処理は、色を表現する色空間の座標変
換を行なうものである。ここで得られた色ベクトルは色
判別結果として表示部２９に送られ、適宜表示されるよ
うになっている。The image signal compressed by the directionality compression section 27 is sent to the color discrimination section 28.
is input. As shown in FIG.
on), the brightness (I: Intensity) is determined, the image compression circuit 32 determines the average value, and the color vector output circuit 31 converts it into a vector in H9I space and outputs it. This process performs coordinate transformation of the color space that expresses colors. The color vector obtained here is sent to the display section 29 as a color discrimination result and is displayed as appropriate.

尚、上記の各ブロック２１〜２９はホスト計算機２３に
よって制御バス２４を通じて総括的に制御されるように
なっている。Incidentally, each of the blocks 21 to 29 described above is generally controlled by the host computer 23 via the control bus 24.

上記構成において、以下その動作について説明する。The operation of the above configuration will be explained below.

まず、静止状態にある被写体をカラー画像入力部２Ｉで
撮像し、ここで得られた画像信号をＲＧＢ毎に画像入力
インターフェース２２１〜２２３を介して２次元フーリ
エ変換部２５で２次元フーリエ変換し、静ＩＬ状態の周
波数変換データとして方向性検出部２６に登録しておく
。First, a still subject is imaged by the color image input unit 2I, and the image signals obtained here are subjected to two-dimensional Fourier transform by the two-dimensional Fourier transform unit 25 via the image input interfaces 221 to 223 for each RGB, It is registered in the directionality detection unit 26 as frequency conversion data in a static IL state.

次に、カラー画像入力部２１で登録した被写体を移動状
態で画像入力し、ＲＧＢ毎に画像入力インターフェース
２２．〜２２３のメモリ上に順次記憶させる。これを２
次元フーリエ変換部２５で２次元フーリエ変換し、移動
状態の周波数変換データとして方向性検出部２Ｂに入力
する。さらに、この方向性検出部２６で登録された静止
状態の周波数変換データと入力された移動状態の周波数
変換データとを比較して、画像の流れている方向を検出
する。Next, the color image input unit 21 inputs an image of the registered subject in a moving state, and the image input interface 22. - 223 memory sequentially. This 2
A two-dimensional Fourier transform unit 25 performs two-dimensional Fourier transform, and inputs the data as frequency-converted data in a moving state to the directionality detection unit 2B. Furthermore, the directionality detection unit 26 compares the registered frequency conversion data in a stationary state with the inputted frequency conversion data in a moving state to detect the direction in which the image is flowing.

次に、検出した方向に基づいて、方向性圧縮部２７でア
フィン変換により画像信号を圧縮する。すなわち、画像
が一定方向に流れているのは、方向性のある空間フィル
タを施してその方向に画像を平均化させたものと類似し
ており、上記の圧縮により再び鮮明な画像が一方向に縮
小された形で復元される。この圧縮は、アフィン変換に
限らず、被写体の移動特性やカラー画像入力部２１の特
性を考慮して、特殊な幾何変換や濃度変換を施すことで
も可能である。Next, the directionality compression unit 27 compresses the image signal by affine transformation based on the detected direction. In other words, the image flowing in a fixed direction is similar to applying a directional spatial filter and averaging the image in that direction, and the above compression causes a clear image to flow in one direction again. Restored in reduced form. This compression is not limited to affine transformation, but can also be performed by performing special geometric transformation or density transformation in consideration of the movement characteristics of the subject and the characteristics of the color image input section 21.

最後に色判別装置２８で、対象物体の色彩を抽出し、表
示手段２９で出力表示する。この場合、画像信号の圧縮
により鮮明な静止画像が得られているので、色判別は極
めて容易であり、かつ正確である。Finally, the color discrimination device 28 extracts the color of the target object, and the display means 29 outputs and displays it. In this case, since a clear still image is obtained by compressing the image signal, color discrimination is extremely easy and accurate.

したがって、上記構成による被写体色判別装置は、被写
体が移動しても入力画像の流れを検出してその方向に画
像信号を圧縮するので、極めて鮮明な静止画像として捕
えることができ、これによって容易かつ正確に色彩を識
別することができる。Therefore, even if the subject moves, the subject color discrimination device with the above configuration detects the flow of the input image and compresses the image signal in that direction, so it can capture an extremely clear still image. Can accurately identify colors.

このため、誤差の少ない測定ができ、産業用のラインで
ベルトコンベア上を流れる不特定多数の材料全体の色判
別等に用いることができ、極めて汎用性の高いものとな
る。Therefore, it is possible to perform measurements with few errors, and it can be used for color discrimination of an unspecified number of materials flowing on a belt conveyor in an industrial line, making it extremely versatile.

尚、上記実施例では色判別部２８で画像圧縮を行うよう
にしたが、もちろん画像圧縮を施さないで処理範囲を限
定するようにしてもよい。また、Ｈ５■変換の代わりに
、Ｒ，Ｇ、Ｈの各画像の平均値を求め、ＲＧＢ空間の色
ベクトルとして出力するようにしてもよい。In the above embodiment, the color discrimination section 28 performs image compression, but of course the processing range may be limited without performing image compression. Furthermore, instead of the H5■ conversion, the average value of each R, G, and H image may be calculated and output as a color vector in the RGB space.

さらに、第１図ではハードウェアの全体制御にホスト計
算機２３を用いたが、専用のコントローラであってもよ
い。また、画像バス３０は画像データの高速転送を図る
為のもので、制御バス２４とホスト計算機２３を用いて
もよい。方向性検出等にオペレータの目視による指示器
を付加してもよい。画像入力も、信号形式はＲ，Ｇ、Ｂ
のみならず、入力インタフェースにデコーダを設ければ
ＮＴＳＣカラーコンポジットでもよいことは当然である
。Further, in FIG. 1, the host computer 23 is used for overall control of the hardware, but a dedicated controller may also be used. Further, the image bus 30 is for high-speed transfer of image data, and the control bus 24 and host computer 23 may also be used. An operator's visual indicator may be added for direction detection, etc. Image input also uses R, G, and B signal formats.
Of course, it is also possible to use NTSC color composite if a decoder is provided at the input interface.

被写体が移動せずに、カラー画像入力部２１が移動する
場合も、全く同様であることは勿論である。Of course, the same applies when the color image input section 21 moves without the subject moving.

［発明の効果］ 以上述べたようにこの発明によれば、被写体が移動物体
であっても正確に色彩を判別することのできる被写体色
判別装置を提供することができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to provide a subject color discrimination device that can accurately discriminate colors even if the subject is a moving object.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図はこの発明に係る被写体色判別装置の一実施例を
示すブロック図、第２図は第１図の色判別部を詳細に示
すブロック図、第３図は従来の色判別システムの一例を
示すブロック図である。 １１・・・コントローラ、１２・・・センサ、１３・・
・画像入力インタフェース、１４・・・色判別部、２１
・・・カラー画像入力部、２２１〜２２３・・・画像入
力インタフェース、２３・・・ホスト計算機、２４・・
・制御バス、２５・・・２次元フーリエ変換部、２Ｇ・
・・方向性検出部、２７・・・方向性圧縮部、２８・・
・色判別部、２９・・・・・・表示部、３０・・・画像
バス、 ３１・・・色ベク トル出力装置、 ３２・・・画像圧縮装置、 ３３・・・ＲＧＢ−ＨＳ ■ 変換装置。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the object color discrimination device according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing details of the color discrimination section of FIG. 1, and FIG. 3 is an example of a conventional color discrimination system. FIG. 11... Controller, 12... Sensor, 13...
・Image input interface, 14...color discrimination section, 21
...Color image input unit, 221-223...Image input interface, 23...Host computer, 24...
・Control bus, 25...2D Fourier transform unit, 2G・
... Directionality detection section, 27... Directionality compression section, 28...
- Color discrimination unit, 29...Display unit, 30...Image bus, 31...Color vector output device, 32...Image compression device, 33...RGB-HS ■ Conversion device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 被写体をカラー画像信号として取り込む画像入力手段と
、この手段で得られた画像信号を周波数領域に変換する
２次元フーリエ変換手段と、この手段で得られた周波数
変換データと予め登録される前記被写体の静止状態の周
波数変換データとの差を求めることにより前記被写体の
移動方向を検出する方向性検出手段と、この手段で検出
された方向性に応じて前記画像信号を圧縮する方向性圧
縮手段と、この手段で圧縮された画像信号より色彩を判
別する色判別手段とを具備した移動体色判別装置。an image input means for inputting the subject as a color image signal; a two-dimensional Fourier transform means for converting the image signal obtained by this means into a frequency domain; Directionality detection means for detecting the moving direction of the subject by determining a difference from frequency conversion data in a stationary state; Directionality compression means for compressing the image signal according to the directionality detected by this means; A moving object color discriminating device comprising a color discriminating means for discriminating a color from an image signal compressed by this means.