JPH0237481A - 被写体色判別装置 - 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。

（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。

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。

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。

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。

（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。

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。

［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。

（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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

上記構成において、以下その動作について説明する。

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
。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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
。

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。

［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。

【図面の簡単な説明】

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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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。