JPH05135172A - 画像処理装置 - Google Patents
画像処理装置Info
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- JPH05135172A JPH05135172A JP3321195A JP32119591A JPH05135172A JP H05135172 A JPH05135172 A JP H05135172A JP 3321195 A JP3321195 A JP 3321195A JP 32119591 A JP32119591 A JP 32119591A JP H05135172 A JPH05135172 A JP H05135172A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 対象物又は背景の色相をサンプルしそのサン
プル値によって減衰量又は増幅量やオフセット電圧をリ
アルタイムで変化させることで、色のみが異なる対象物
や諸条件が不安定な場合でも、確実に対象物を背景から
認識できるようにした簡易な構成の画像処理装置を提供
せんとするものである。 【構成】 赤、緑、青の色信号を有する画像入力装置1
と;前記色信号に対する可変ゲイン回路11、21、3
1と、色信号にオフセット信号を加えるオフセット回路
12、22、32と、その出力信号のレベルをクリップ
するレベルクリップ回路13、23、33とを有する信
号処理回路10、20、30と;その出力輝度信号を合
成する合成回路41と;その出力を格納するフレームメ
モリと;これに格納された画像信号を処理する画像処理
回路44と;前記色信号毎に設けられ、AD変換を行う
AD変換回路51、52、53と;その出力信号を格納
するメモリ54、55、56と;これに格納された画像
信号を処理し、前記可変ゲイン回路および前記オフセッ
ト回路を制御する演算回路57とを備えて構成する。
プル値によって減衰量又は増幅量やオフセット電圧をリ
アルタイムで変化させることで、色のみが異なる対象物
や諸条件が不安定な場合でも、確実に対象物を背景から
認識できるようにした簡易な構成の画像処理装置を提供
せんとするものである。 【構成】 赤、緑、青の色信号を有する画像入力装置1
と;前記色信号に対する可変ゲイン回路11、21、3
1と、色信号にオフセット信号を加えるオフセット回路
12、22、32と、その出力信号のレベルをクリップ
するレベルクリップ回路13、23、33とを有する信
号処理回路10、20、30と;その出力輝度信号を合
成する合成回路41と;その出力を格納するフレームメ
モリと;これに格納された画像信号を処理する画像処理
回路44と;前記色信号毎に設けられ、AD変換を行う
AD変換回路51、52、53と;その出力信号を格納
するメモリ54、55、56と;これに格納された画像
信号を処理し、前記可変ゲイン回路および前記オフセッ
ト回路を制御する演算回路57とを備えて構成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、FA用の製品検査装置
等として使用する画像処理装置に関し、特に簡易な構成
で対象物を高速に認識できるようにした画像処理装置に
関するものである。
等として使用する画像処理装置に関し、特に簡易な構成
で対象物を高速に認識できるようにした画像処理装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】かかる製品検査装用の画像処理装置は対
象物(オブジェクト)を正確に認識するために用いるも
のである。対象物と背景(バックグランド)との輝度差
が大きい場合には、白黒による濃淡画像処理で簡単に対
象物を認識できるが、対象物と背景との輝度差が小さい
場合には対象物の認識を行うのが困難になる。
象物(オブジェクト)を正確に認識するために用いるも
のである。対象物と背景(バックグランド)との輝度差
が大きい場合には、白黒による濃淡画像処理で簡単に対
象物を認識できるが、対象物と背景との輝度差が小さい
場合には対象物の認識を行うのが困難になる。
【0003】このような場合には、対象物と背景との色
相差によって対象物を認識するようにしている。このた
めには、一般に背景の輝度信号を減衰させて対象物の輝
度信号を落とさないようにするための光学フィルタをカ
メラに付加することによって、背景と対象物とのコント
ラストを強調して、対象物を背景から区別して認識する
ようにしている。
相差によって対象物を認識するようにしている。このた
めには、一般に背景の輝度信号を減衰させて対象物の輝
度信号を落とさないようにするための光学フィルタをカ
メラに付加することによって、背景と対象物とのコント
ラストを強調して、対象物を背景から区別して認識する
ようにしている。
【0004】また、白黒による濃淡画像処理でなく、直
接画像にフルカラー処理を行って、色相の差から対象物
を認識するものもある。
接画像にフルカラー処理を行って、色相の差から対象物
を認識するものもある。
【0005】しかし、光学フィルタを使用すると、一つ
の背景にたいして色相の混在した対象物が存在する場合
のこの対象物を認識する等のように、対象物や背景が変
わる度毎に光学フィルタを交換する必要があり、実験的
には有用な技術ではあるが、実際に認識すべき対象物が
変化する一般の製品検査装置等に対しては実用的ではな
い。
の背景にたいして色相の混在した対象物が存在する場合
のこの対象物を認識する等のように、対象物や背景が変
わる度毎に光学フィルタを交換する必要があり、実験的
には有用な技術ではあるが、実際に認識すべき対象物が
変化する一般の製品検査装置等に対しては実用的ではな
い。
【0006】また、フルカラー処理ではハードウェアの
規模が大きくなり、コスト的に高価なものとなり、画像
処理時間がかかり、リアルタイムで対象物を認識する必
要のある製品検査装置などには適応が困難である。
規模が大きくなり、コスト的に高価なものとなり、画像
処理時間がかかり、リアルタイムで対象物を認識する必
要のある製品検査装置などには適応が困難である。
【0007】特開平1−217684号公報に記載され
た画像処理装置は、上記の点に着目したものである。即
ち、図4に示すように、対象物を認識処理する画像処理
装置は、赤(R)、緑(G)及び青(B)の色信号出力
を有する画像入力装置1と、前記各色信号を背景および
コントラストを付けるために減衰させる減衰回路14、
24、34と、減衰した各色信号に対し或る範囲内で信
号のレベルを設定するためにオフセットを加えるオフセ
ット回路12、22、32と、該オフセット回路12、
22、32の各出力信号のレベルをクリップする、即
ち、必要以外の色をカットするレベルクリップ回路1
3、23、33とを有した各前記色信号毎に設けられた
信号処理回路10、20、30と、前記色レベルクリッ
プ回路13、23、33の出力輝度信号を合成する合成
回路41と、該合成回路41の出力信号をAD変換する
AD変換回路42と、該AD変換回路42の出力信号を
格納するフレームメモリ43と、該フレームメモリ43
に格納された画像信号を処理する画像処理回路44とで
構成されている。かかる画像処理装置は画像信号として
カラー信号を受け、減衰回路14、24、34で、背景
の色信号を減衰させている。さらに、オフセット回路1
2、22、32でオフセット電圧、特に負のオフセット
電圧を与え、レベルクリップ回路13、23、33で一
定レベル以下の信号をクリップするようにしている。
た画像処理装置は、上記の点に着目したものである。即
ち、図4に示すように、対象物を認識処理する画像処理
装置は、赤(R)、緑(G)及び青(B)の色信号出力
を有する画像入力装置1と、前記各色信号を背景および
コントラストを付けるために減衰させる減衰回路14、
24、34と、減衰した各色信号に対し或る範囲内で信
号のレベルを設定するためにオフセットを加えるオフセ
ット回路12、22、32と、該オフセット回路12、
22、32の各出力信号のレベルをクリップする、即
ち、必要以外の色をカットするレベルクリップ回路1
3、23、33とを有した各前記色信号毎に設けられた
信号処理回路10、20、30と、前記色レベルクリッ
プ回路13、23、33の出力輝度信号を合成する合成
回路41と、該合成回路41の出力信号をAD変換する
AD変換回路42と、該AD変換回路42の出力信号を
格納するフレームメモリ43と、該フレームメモリ43
に格納された画像信号を処理する画像処理回路44とで
構成されている。かかる画像処理装置は画像信号として
カラー信号を受け、減衰回路14、24、34で、背景
の色信号を減衰させている。さらに、オフセット回路1
2、22、32でオフセット電圧、特に負のオフセット
電圧を与え、レベルクリップ回路13、23、33で一
定レベル以下の信号をクリップするようにしている。
【0008】かようにして、背景の輝度信号を減衰さ
せ、レベルクリップ回路13、23、33の出力信号を
輝度信号として合成回路41で合成して、対象物と背景
との輝度信号差のある画像信号を得る。
せ、レベルクリップ回路13、23、33の出力信号を
輝度信号として合成回路41で合成して、対象物と背景
との輝度信号差のある画像信号を得る。
【0009】この輝度差を有する画像信号によって対象
物を背景から簡単に認識するようにしている。このよう
な装置では、装置の使用者が背景と対象物とのコントラ
ストが最大となるように、各減衰回路14、24、34
を調整して操作している。
物を背景から簡単に認識するようにしている。このよう
な装置では、装置の使用者が背景と対象物とのコントラ
ストが最大となるように、各減衰回路14、24、34
を調整して操作している。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の装置で
はコンベアライン(背景に相当する)上を多数の対象物
(例えば製品)が流れている場合や、載置台(背景に相
当する)に載置された多数個の対象物(例えば製品)を
ロボットが搬送する場合など同型で色のみが異なる製品
が混在して存在する状態で製品検査を行う場合や、照明
条件、位置関係等が変化し易く対象物や背景の色相が不
安定な場合には、作業者が背景と対象物とのコントラス
トを最大となるように調整していたのでは、即座に確実
に対象物と背景とを分離できない欠点があった。
はコンベアライン(背景に相当する)上を多数の対象物
(例えば製品)が流れている場合や、載置台(背景に相
当する)に載置された多数個の対象物(例えば製品)を
ロボットが搬送する場合など同型で色のみが異なる製品
が混在して存在する状態で製品検査を行う場合や、照明
条件、位置関係等が変化し易く対象物や背景の色相が不
安定な場合には、作業者が背景と対象物とのコントラス
トを最大となるように調整していたのでは、即座に確実
に対象物と背景とを分離できない欠点があった。
【0011】本発明は、上述した点を考慮して成された
もので、簡単な構成で対象物又は背景の色相をサンプル
しそのサンプル値によって減衰量、又は、増幅量やオフ
セット電圧をリアルタイムで変化させることで、色のみ
が異なる対象物の場合や諸条件が不安定な場合でも、確
実に対象物を背景から認識できるようにした画像処理装
置を提供することを目的とする。
もので、簡単な構成で対象物又は背景の色相をサンプル
しそのサンプル値によって減衰量、又は、増幅量やオフ
セット電圧をリアルタイムで変化させることで、色のみ
が異なる対象物の場合や諸条件が不安定な場合でも、確
実に対象物を背景から認識できるようにした画像処理装
置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は対象物を認識処理する画像処理装置におい
て、赤(R)、緑(G)及び、青(B)の色信号を有す
る画像入力装置と;前記色信号を減衰、又は、増幅させ
る可変ゲイン回路と、減衰、又は、増幅した色信号にオ
フセット信号を加えるオフセット回路と、該オフセット
回路の出力信号のレベルをクリップするレベルクリップ
回路とを有した各前記色信号ごとに設けられた信号処理
回路と;前記レベルクリップ回路の出力輝度信号を合成
する合成回路と;該合成回路の出力信号を格納するフレ
ームメモリと;該フレームメモリに格納された画像信号
を処理する画像処理回路と;前記色信号毎に設けられ、
該色信号毎にAD変換を行うAD変換回路と;該AD変
換回路の出力信号を格納するメモリと;該メモリに格納
された画像信号を処理し、前記可変ゲイン回路および前
記オフセット回路を制御する演算回路とを備えることを
特徴とする。
に、本発明は対象物を認識処理する画像処理装置におい
て、赤(R)、緑(G)及び、青(B)の色信号を有す
る画像入力装置と;前記色信号を減衰、又は、増幅させ
る可変ゲイン回路と、減衰、又は、増幅した色信号にオ
フセット信号を加えるオフセット回路と、該オフセット
回路の出力信号のレベルをクリップするレベルクリップ
回路とを有した各前記色信号ごとに設けられた信号処理
回路と;前記レベルクリップ回路の出力輝度信号を合成
する合成回路と;該合成回路の出力信号を格納するフレ
ームメモリと;該フレームメモリに格納された画像信号
を処理する画像処理回路と;前記色信号毎に設けられ、
該色信号毎にAD変換を行うAD変換回路と;該AD変
換回路の出力信号を格納するメモリと;該メモリに格納
された画像信号を処理し、前記可変ゲイン回路および前
記オフセット回路を制御する演算回路とを備えることを
特徴とする。
【0013】図1は本発明画像処理装置の基本構成を示
し、この画像処理装置は、赤(R)、緑(G)、青
(B)の各色信号を有する画像入力装置1と、前記色信
号を減衰、又は、増幅させる可変ゲイン回路11、2
1、31および減衰、又は、増幅した色信号にオフセッ
ト信号を加えるオフセット回路12、22、32並びに
オフセット回路12、22、32の出力信号のレベルを
クリップするレベルクリップ回路13、23、33を各
々が有する各前記色信号ごとに設けられた信号処理回路
10、20、30と、レベルクリップ回路13、23、
33の出力輝度信号を合成する合成回路41と、この合
成回路41の出力信号を格納するフレームメモリ43
と、このフレームメモリ43に格納された画像信号を処
理する画像処理回路44と、前記色信号毎に設けられ、
該色信号毎にAD変換を行うAD変換回路51、52、
53と、このAD変換回路51、52、53の出力信号
を格納するメモリ54、55、56と、このメモリ5
4、55、56に格納された画像信号を処理し、前記可
変ゲイン回路11および前記オフセット回路12を制御
する演算回路57とを備えている。
し、この画像処理装置は、赤(R)、緑(G)、青
(B)の各色信号を有する画像入力装置1と、前記色信
号を減衰、又は、増幅させる可変ゲイン回路11、2
1、31および減衰、又は、増幅した色信号にオフセッ
ト信号を加えるオフセット回路12、22、32並びに
オフセット回路12、22、32の出力信号のレベルを
クリップするレベルクリップ回路13、23、33を各
々が有する各前記色信号ごとに設けられた信号処理回路
10、20、30と、レベルクリップ回路13、23、
33の出力輝度信号を合成する合成回路41と、この合
成回路41の出力信号を格納するフレームメモリ43
と、このフレームメモリ43に格納された画像信号を処
理する画像処理回路44と、前記色信号毎に設けられ、
該色信号毎にAD変換を行うAD変換回路51、52、
53と、このAD変換回路51、52、53の出力信号
を格納するメモリ54、55、56と、このメモリ5
4、55、56に格納された画像信号を処理し、前記可
変ゲイン回路11および前記オフセット回路12を制御
する演算回路57とを備えている。
【0014】
【作用】かかる画像処理装置の画像入力装置1の赤
(R)、緑(G)および青(B)色信号の3つの出力
は、画像処理装置2に入力される。これら3つの出力
は、画像処理装置2内で、それぞれ可変ゲイン回路1
1、21、31およびAD変換回路51、52、53に
入力される。AD変換回路51、52、53は、各色信
号をアナログ値からデジタル値に変換し、メモリ54、
55、56に出力する。これらメモリ54、55、56
に接続された演算回路57によってメモリバンク54、
55、56に格納された値より、取り込んだ画像の色相
を求める。かようにして求めた色相より、対象物と背景
との分離に最も適するように、例えば、背景の色相が最
小となるように、演算回路57によって可変ゲイン回路
11、21、31の減衰量、又は、増幅量と、オフセッ
ト回路12、22、32のオフセット量とを制御する。
(R)、緑(G)および青(B)色信号の3つの出力
は、画像処理装置2に入力される。これら3つの出力
は、画像処理装置2内で、それぞれ可変ゲイン回路1
1、21、31およびAD変換回路51、52、53に
入力される。AD変換回路51、52、53は、各色信
号をアナログ値からデジタル値に変換し、メモリ54、
55、56に出力する。これらメモリ54、55、56
に接続された演算回路57によってメモリバンク54、
55、56に格納された値より、取り込んだ画像の色相
を求める。かようにして求めた色相より、対象物と背景
との分離に最も適するように、例えば、背景の色相が最
小となるように、演算回路57によって可変ゲイン回路
11、21、31の減衰量、又は、増幅量と、オフセッ
ト回路12、22、32のオフセット量とを制御する。
【0015】各色信号は、演算回路57によって減衰
量、又は、増幅量を制御された可変ゲイン回路11、2
1、31により減衰、又は、増幅された後、演算回路5
7によってオフセット電圧を制御されたオフセット回路
12、22、32によりオフセット電圧を加え、レベル
クリップ回路13、23、33により一定レベル以下の
信号がクリップされるようにする。レベルクリップ回路
13、23、33の出力信号を、背景の輝度信号が減衰
した輝度信号として合成回路41で合成した後、フレー
ムメモリ43に格納する。画像処理装置44は、フレー
ムメモリ43に格納されたデータによって製品検査など
の画像処理を行う。
量、又は、増幅量を制御された可変ゲイン回路11、2
1、31により減衰、又は、増幅された後、演算回路5
7によってオフセット電圧を制御されたオフセット回路
12、22、32によりオフセット電圧を加え、レベル
クリップ回路13、23、33により一定レベル以下の
信号がクリップされるようにする。レベルクリップ回路
13、23、33の出力信号を、背景の輝度信号が減衰
した輝度信号として合成回路41で合成した後、フレー
ムメモリ43に格納する。画像処理装置44は、フレー
ムメモリ43に格納されたデータによって製品検査など
の画像処理を行う。
【0016】これがため、簡単な構成で、対象物、又
は、背景の色相をサンプルし、そのサンプル値によって
減衰量、又は、増幅量やオフセット電圧をリアルタイム
で変化させることにより、色のみが異なる対象物の場合
や諸条件が不安定な場合でも、確実に対象物を背景から
認識することができる。
は、背景の色相をサンプルし、そのサンプル値によって
減衰量、又は、増幅量やオフセット電圧をリアルタイム
で変化させることにより、色のみが異なる対象物の場合
や諸条件が不安定な場合でも、確実に対象物を背景から
認識することができる。
【0017】或は又、かようにして求めた色相より、対
象物の色相が最大(または最小)となるように或は背景
の色相が最大となるように、演算回路57によって可変
ゲイン回路11、21、31の減衰量、又は、増幅量
と、オフセット回路12、22、32のオフセット量と
を制御することもできる。
象物の色相が最大(または最小)となるように或は背景
の色相が最大となるように、演算回路57によって可変
ゲイン回路11、21、31の減衰量、又は、増幅量
と、オフセット回路12、22、32のオフセット量と
を制御することもできる。
【0018】
(第1実施例)図2は本発明画像処理装置の第1実施例
の構成を示す。図2において、61は赤(R)、緑
(G)、青(B)のカラー信号および同期信号を出力す
るテレビカメラである。2は画像処理装置であり、テレ
ビカメラ61からの出力を受けて、対象物を認識し、こ
れをCRT(陰極線管)72に表示したり、外部I/O
を通してロボット73などに処理した信号を転送する。
の構成を示す。図2において、61は赤(R)、緑
(G)、青(B)のカラー信号および同期信号を出力す
るテレビカメラである。2は画像処理装置であり、テレ
ビカメラ61からの出力を受けて、対象物を認識し、こ
れをCRT(陰極線管)72に表示したり、外部I/O
を通してロボット73などに処理した信号を転送する。
【0019】63は赤(R)色信号サンプル回路であ
り、そのほかに、かかる色信号サンプル回路としてはそ
れぞれの色に応じて、緑(G)色信号サンプル回路64
及び青(B)色信号サンプル回路65があり、これら色
信号サンプル回路はその構成が同じであるので、本例で
は赤(R)色信号サンプル回路についてのみ説明を行
う。
り、そのほかに、かかる色信号サンプル回路としてはそ
れぞれの色に応じて、緑(G)色信号サンプル回路64
及び青(B)色信号サンプル回路65があり、これら色
信号サンプル回路はその構成が同じであるので、本例で
は赤(R)色信号サンプル回路についてのみ説明を行
う。
【0020】66はAD変換回路であり、これにテレビ
カメラ61から出力された赤(R)の色信号を供給す
る。AD変換回路66の出力はメモリ67に格納する。
CPU68には、メモリ67の出力信号、テレビカメラ
61の同期信号およびDA変換回路69の出力信号を供
給する。
カメラ61から出力された赤(R)の色信号を供給す
る。AD変換回路66の出力はメモリ67に格納する。
CPU68には、メモリ67の出力信号、テレビカメラ
61の同期信号およびDA変換回路69の出力信号を供
給する。
【0021】10は赤(R)色信号処理回路であり、か
かる色信号処理回路にはそれぞれの色に応じて、緑
(G)色信号処理回路20および青(B)色信号処理回
路30があり、これら色信号処理回路はその構成が同じ
であるので赤(R)色信号処理回路についてのみ説明す
る。
かる色信号処理回路にはそれぞれの色に応じて、緑
(G)色信号処理回路20および青(B)色信号処理回
路30があり、これら色信号処理回路はその構成が同じ
であるので赤(R)色信号処理回路についてのみ説明す
る。
【0022】62はテレビカメラ61から出力された赤
(R)の色信号が接続される可変ゲイン回路であり、D
A変換器69のDC電圧によってそのゲインを可変でき
るアナログ方式の演算増幅器(以下オペアンプと称す
る)が使用される。12はオフセット回路であり、可変
ゲイン回路62及びDA変換器69に接続する。オフセ
ット回路12の出力はレベルクリップ回路13に供給す
る。合成回路41は、アナログ方式のオペアンプで構成
し、赤(R)色信号処理回路10、緑(G)色信号処理
回路20および青(B)色信号処理回路30のそれぞれ
のレベルクリップ回路に接続する。合成回路41の出力
は、フレームメモリ43に接続する。フレームメモリ4
3は、画像処理回路44に接続する。画像処理回路44
にはCRT72にデータを表示させるための表示制御回
路70や外部のロボットなどに信号を転送するための外
部I/O制御回路71を接続する。
(R)の色信号が接続される可変ゲイン回路であり、D
A変換器69のDC電圧によってそのゲインを可変でき
るアナログ方式の演算増幅器(以下オペアンプと称す
る)が使用される。12はオフセット回路であり、可変
ゲイン回路62及びDA変換器69に接続する。オフセ
ット回路12の出力はレベルクリップ回路13に供給す
る。合成回路41は、アナログ方式のオペアンプで構成
し、赤(R)色信号処理回路10、緑(G)色信号処理
回路20および青(B)色信号処理回路30のそれぞれ
のレベルクリップ回路に接続する。合成回路41の出力
は、フレームメモリ43に接続する。フレームメモリ4
3は、画像処理回路44に接続する。画像処理回路44
にはCRT72にデータを表示させるための表示制御回
路70や外部のロボットなどに信号を転送するための外
部I/O制御回路71を接続する。
【0023】以下、本発明画像処理装置の第1実施例の
動作について説明する。赤(R)色信号サンプル回路6
3、緑(G)色信号サンプル回路64、青(B)色信号
サンプル回路65については、その構成、動作は同じで
あるので、本例では赤(R)色信号サンプル回路につい
てのみ説明する。また赤(R)色信号処理回路10、緑
(G)色信号処理回路20、青(B)色信号処理回路3
0があり、これら色信号処理回路の構成は同じであるの
で、本例では赤(R)色信号処理回路についてのみ説明
する。
動作について説明する。赤(R)色信号サンプル回路6
3、緑(G)色信号サンプル回路64、青(B)色信号
サンプル回路65については、その構成、動作は同じで
あるので、本例では赤(R)色信号サンプル回路につい
てのみ説明する。また赤(R)色信号処理回路10、緑
(G)色信号処理回路20、青(B)色信号処理回路3
0があり、これら色信号処理回路の構成は同じであるの
で、本例では赤(R)色信号処理回路についてのみ説明
する。
【0024】テレビカメラ61は、対象物や背景の画像
を、同期信号と共に、赤(R)、緑(G)、青(B)の
色信号として画像処理装置2に出力する。画像処理装置
2内では、前記同期信号によって、CPU68が画像の
サンプル点を判断し、AD変換回路66に変換許可信号
を出力する。対象物、又は、背景の色相を判断するため
のサンプル点は、実際には、数画素程度で十分である。
AD変換回路66は変換許可信号が出力されている区間
のみ、赤(R)の色信号をアナログ値からデジタル値に
変換して、メモリバンク67に出力する。メモリ67は
通常のフレームメモリとは異なり、サンプル点のデジタ
ル値のみを格納すればよいため、10バイト程度あれば
十分である。CPU68は、メモリ67に格納されたデ
ータをもとにサンプル点の色相が最も減衰、又は、強調
されるように、赤(R)、緑(G)、青(B)色信号の
ゲインとオフセットを算出し、DA変換器69に出力す
る。可変ゲイン回路62は、DA変換回路69から出力
されるDC電圧の大小によりゲインが制御できるアナロ
グ方式のオペアンプで構成され、サンプル点の色相によ
ってCPU68からゲインの制御を行う。例えば、サン
プル点の色相が、赤(R)色で、これを減衰させたい場
合には、CPU68によって赤(R)色信号処理回路の
可変ゲイン回路62のゲインを小さくする。
を、同期信号と共に、赤(R)、緑(G)、青(B)の
色信号として画像処理装置2に出力する。画像処理装置
2内では、前記同期信号によって、CPU68が画像の
サンプル点を判断し、AD変換回路66に変換許可信号
を出力する。対象物、又は、背景の色相を判断するため
のサンプル点は、実際には、数画素程度で十分である。
AD変換回路66は変換許可信号が出力されている区間
のみ、赤(R)の色信号をアナログ値からデジタル値に
変換して、メモリバンク67に出力する。メモリ67は
通常のフレームメモリとは異なり、サンプル点のデジタ
ル値のみを格納すればよいため、10バイト程度あれば
十分である。CPU68は、メモリ67に格納されたデ
ータをもとにサンプル点の色相が最も減衰、又は、強調
されるように、赤(R)、緑(G)、青(B)色信号の
ゲインとオフセットを算出し、DA変換器69に出力す
る。可変ゲイン回路62は、DA変換回路69から出力
されるDC電圧の大小によりゲインが制御できるアナロ
グ方式のオペアンプで構成され、サンプル点の色相によ
ってCPU68からゲインの制御を行う。例えば、サン
プル点の色相が、赤(R)色で、これを減衰させたい場
合には、CPU68によって赤(R)色信号処理回路の
可変ゲイン回路62のゲインを小さくする。
【0025】オフセット回路12は、可変ゲイン回路6
2から出力された色信号に、CPU68で算出したデー
タによってDA変換器69より出力されるDC電圧をオ
フセットとして加算して、色信号をさらに減衰、又は、
増幅する。具体的には、さらに減衰する場合に、負のオ
フセットを加え、さらに増幅する場合に、正のオフセッ
トを加えるものである。レベルクリップ回路13はオフ
セット回路12より出力された色信号を、任意のしきい
値でクリップし、合成回路41に出力する。合成回路4
1は、赤(R)色信号処理回路10、緑(G)色信号処
理回路20、青(B)色信号処理回路30のそれぞれの
レベルクリップ回路から出力された信号を合成し、サン
プル点の色相によって減衰、又は、増幅された輝度信号
を生成する。合成回路41で生成された輝度信号は、A
D変換回路42でデジタル値に変換され、各画素ごと
に、各画素の座標値と輝度を含むデータとしてフレーム
メモリ43に格納されたデータから、対象物の形状等を
認識するための画像処理を行う。画像処理されたデータ
は、表示制御回路70を通して、CRT72に表示され
る。また、画像処理されたデータは、外部I/O制御回
路71を通して、ロボット73などに制御情報として転
送される。
2から出力された色信号に、CPU68で算出したデー
タによってDA変換器69より出力されるDC電圧をオ
フセットとして加算して、色信号をさらに減衰、又は、
増幅する。具体的には、さらに減衰する場合に、負のオ
フセットを加え、さらに増幅する場合に、正のオフセッ
トを加えるものである。レベルクリップ回路13はオフ
セット回路12より出力された色信号を、任意のしきい
値でクリップし、合成回路41に出力する。合成回路4
1は、赤(R)色信号処理回路10、緑(G)色信号処
理回路20、青(B)色信号処理回路30のそれぞれの
レベルクリップ回路から出力された信号を合成し、サン
プル点の色相によって減衰、又は、増幅された輝度信号
を生成する。合成回路41で生成された輝度信号は、A
D変換回路42でデジタル値に変換され、各画素ごと
に、各画素の座標値と輝度を含むデータとしてフレーム
メモリ43に格納されたデータから、対象物の形状等を
認識するための画像処理を行う。画像処理されたデータ
は、表示制御回路70を通して、CRT72に表示され
る。また、画像処理されたデータは、外部I/O制御回
路71を通して、ロボット73などに制御情報として転
送される。
【0026】上述の第1実施例によれば、簡単な構成
で、対象物、又は、背景の色相をサンプルし、そのサン
プル値によって減衰量、又は、増幅量やオフセット電圧
をリアルタイムで変化させることで、色のみが異なる対
象物の場合や諸条件が不安定な場合でも、確実に対象物
を背景から認識することができる。また、数画素程度の
サンプル点で、対象物、又は、背景の色相を判断するた
め、フルカラーの場合に比べて、大容量のメモリが不要
で、画像処理速度も速い。
で、対象物、又は、背景の色相をサンプルし、そのサン
プル値によって減衰量、又は、増幅量やオフセット電圧
をリアルタイムで変化させることで、色のみが異なる対
象物の場合や諸条件が不安定な場合でも、確実に対象物
を背景から認識することができる。また、数画素程度の
サンプル点で、対象物、又は、背景の色相を判断するた
め、フルカラーの場合に比べて、大容量のメモリが不要
で、画像処理速度も速い。
【0027】(第2実施例)図3は、本発明画像処理装
置の第2実施例の構成を示す。この第2実施例ではテレ
ビカメラ61、画像処理装置2、赤(R)色信号処理回
路10、緑(G)色信号処理回路20、青(B)色信号
処理回路30、合成回路41、赤(R)色信号サンプル
回路63、緑(G)色信号サンプル回路64、青(B)
色信号サンプル回路65、メモリ67、CPU68、フ
レームメモリ43、画像処理装置44、表示制御回路7
0、外部I/O制御回路71、CRT72、ロボット7
3はその構成を第1実施例につき説明した各対応回路と
同一とし、従って同一部分には同一符号を付し示す。第
1実施例につき説明した所と同様に、赤(R)色信号サ
ンプル回路63、緑(G)色信号サンプル回路64、青
(B)色信号サンプル回路65は、その構成が同じであ
るので本例では赤(R)色信号サンプル回路についての
み説明する。同様に、赤(R)色信号処理回路10、緑
(G)色信号処理回路20、青(B)色信号処理回路3
0は、その構成が同じであるので赤(R)色信号処理回
路についてのみ説明する。
置の第2実施例の構成を示す。この第2実施例ではテレ
ビカメラ61、画像処理装置2、赤(R)色信号処理回
路10、緑(G)色信号処理回路20、青(B)色信号
処理回路30、合成回路41、赤(R)色信号サンプル
回路63、緑(G)色信号サンプル回路64、青(B)
色信号サンプル回路65、メモリ67、CPU68、フ
レームメモリ43、画像処理装置44、表示制御回路7
0、外部I/O制御回路71、CRT72、ロボット7
3はその構成を第1実施例につき説明した各対応回路と
同一とし、従って同一部分には同一符号を付し示す。第
1実施例につき説明した所と同様に、赤(R)色信号サ
ンプル回路63、緑(G)色信号サンプル回路64、青
(B)色信号サンプル回路65は、その構成が同じであ
るので本例では赤(R)色信号サンプル回路についての
み説明する。同様に、赤(R)色信号処理回路10、緑
(G)色信号処理回路20、青(B)色信号処理回路3
0は、その構成が同じであるので赤(R)色信号処理回
路についてのみ説明する。
【0028】かかる構成に加えて、テレビカメラ61か
ら出力された赤(R)の色信号がAD変換回路91に、
緑(G)の色信号がAD変換回路92に、青(B)の色
信号がAD変換回路93にそれぞれ供給される。AD変
換回路91の出力は、あらかじめ何種類かのデータ変換
テーブルが書き込まれたROM94に接続される。RO
M94の出力は、データ合成用のROM41に接続され
る。また、AD変換回路91には、ゲート回路95も接
続する。
ら出力された赤(R)の色信号がAD変換回路91に、
緑(G)の色信号がAD変換回路92に、青(B)の色
信号がAD変換回路93にそれぞれ供給される。AD変
換回路91の出力は、あらかじめ何種類かのデータ変換
テーブルが書き込まれたROM94に接続される。RO
M94の出力は、データ合成用のROM41に接続され
る。また、AD変換回路91には、ゲート回路95も接
続する。
【0029】この第2実施例においては、テレビカメラ
61から出力された色信号を、画像処理装置2の入力段
のAD変換回路91、92、93によって、デジタル値
に変更した後には、すべてをデジタル処理している。テ
レビカメラ61は、対象物や背景の画像を、同期信号と
共に、赤(R)、緑(G)、青(B)の色信号として画
像処理装置2に出力する。画像処理装置2内では、前記
同期信号によって、CPU68が画像のサンプル点を判
断し、ゲート回路95にデータ取り込み許可信号を出力
する。対象物、又は、背景の色相を判断するためのサン
プル点は、実際には、数画素程度で十分である。ゲート
回路95は、データ取り込み許可信号が出力されている
区間のみ、AD変換回路91によってデジタル値に変換
された赤(R)の色信号を、メモリ67に出力する。メ
モリ67は、通常のフレームメモリとは異なり、サンプ
ル点のデジタル値のみを格納すれば良いため、10バイ
ト程度あれば十分である。CPU68は、メモリ67に
格納されたデータをもとにサンプル点の色相が最も減
衰、又は、強調されるように、あらかじめ何種類かのデ
ータ変換テーブルが書き込まれたROM94の、どの変
換テーブルを選択するかを決定する。ROM94のデー
タ変換テーブルで変換された色信号は、アナログ方式の
可変ゲイン回路、オフセット回路およびレベルクリップ
回路で変換されたデータと見かけ上等しいものとなる。
赤(R)色信号処理回路10、緑(G)色信号処理回路
20、青(B)色信号処理回路30のそれぞれから出力
された色信号は、合成回路41でサンプル点での色相が
減衰、又は、増幅された輝度信号と合成される。合成回
路41はROM94と同様にデータ変換テーブルを備え
たROM94で、赤(R)色信号処理回路10、緑
(G)色信号処理回路20、青(B)色信号処理回路3
0のそれぞれから出力された色信号によって一つに決定
される変換テーブル上のデータを輝度信号として出力す
るものである。合成回路41で合成された輝度信号はフ
レームメモリ43に格納される。
61から出力された色信号を、画像処理装置2の入力段
のAD変換回路91、92、93によって、デジタル値
に変更した後には、すべてをデジタル処理している。テ
レビカメラ61は、対象物や背景の画像を、同期信号と
共に、赤(R)、緑(G)、青(B)の色信号として画
像処理装置2に出力する。画像処理装置2内では、前記
同期信号によって、CPU68が画像のサンプル点を判
断し、ゲート回路95にデータ取り込み許可信号を出力
する。対象物、又は、背景の色相を判断するためのサン
プル点は、実際には、数画素程度で十分である。ゲート
回路95は、データ取り込み許可信号が出力されている
区間のみ、AD変換回路91によってデジタル値に変換
された赤(R)の色信号を、メモリ67に出力する。メ
モリ67は、通常のフレームメモリとは異なり、サンプ
ル点のデジタル値のみを格納すれば良いため、10バイ
ト程度あれば十分である。CPU68は、メモリ67に
格納されたデータをもとにサンプル点の色相が最も減
衰、又は、強調されるように、あらかじめ何種類かのデ
ータ変換テーブルが書き込まれたROM94の、どの変
換テーブルを選択するかを決定する。ROM94のデー
タ変換テーブルで変換された色信号は、アナログ方式の
可変ゲイン回路、オフセット回路およびレベルクリップ
回路で変換されたデータと見かけ上等しいものとなる。
赤(R)色信号処理回路10、緑(G)色信号処理回路
20、青(B)色信号処理回路30のそれぞれから出力
された色信号は、合成回路41でサンプル点での色相が
減衰、又は、増幅された輝度信号と合成される。合成回
路41はROM94と同様にデータ変換テーブルを備え
たROM94で、赤(R)色信号処理回路10、緑
(G)色信号処理回路20、青(B)色信号処理回路3
0のそれぞれから出力された色信号によって一つに決定
される変換テーブル上のデータを輝度信号として出力す
るものである。合成回路41で合成された輝度信号はフ
レームメモリ43に格納される。
【0030】フレームメモリ43に格納されたデータに
よって画像処理をする動作については、第1実施例につ
き説明した所と同様であるため、その説明は省略する。
よって画像処理をする動作については、第1実施例につ
き説明した所と同様であるため、その説明は省略する。
【0031】上述の第2実施例によれば、デジタル方式
による信号処理を行うため、増幅量を大きく取る場合で
も、アナログ方式のように信号の質が劣化することがな
い。また、データ変換テーブルによって、非線形なデー
タ変換が可能になるため、アナログ方式と比べて、より
鮮明に対象物と背景との分離を行うことができる。
による信号処理を行うため、増幅量を大きく取る場合で
も、アナログ方式のように信号の質が劣化することがな
い。また、データ変換テーブルによって、非線形なデー
タ変換が可能になるため、アナログ方式と比べて、より
鮮明に対象物と背景との分離を行うことができる。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、同型で色
のみが異なる製品が混在して存在する状態で製品検査を
行う場合や、照明条件、位置関係等変化しやすく対象物
や背景の色相が不安定な場合で、確実に対象物と背景と
を分離できない状況下でも、簡単な構成で、対象物、又
は、背景の色相をサンプルし、そのサンプル値によって
減衰量、又は、増幅量やオフセット電圧をリアルタイム
で変化させることで、色のみが異なる対象物の場合や諸
条件が不安定な場合でも、確実に対象物を背景から認識
することができる。
のみが異なる製品が混在して存在する状態で製品検査を
行う場合や、照明条件、位置関係等変化しやすく対象物
や背景の色相が不安定な場合で、確実に対象物と背景と
を分離できない状況下でも、簡単な構成で、対象物、又
は、背景の色相をサンプルし、そのサンプル値によって
減衰量、又は、増幅量やオフセット電圧をリアルタイム
で変化させることで、色のみが異なる対象物の場合や諸
条件が不安定な場合でも、確実に対象物を背景から認識
することができる。
【図1】本発明画像処理装置の基本構成を示す回路図で
ある。
ある。
【図2】本発明画像処理装置の第1実施例の構成を示す
回路図である。
回路図である。
【図3】本発明画像処理装置の第2実施例の構成を示す
回路図である。
回路図である。
【図4】従来の画像処理装置の構成を示す回路図であ
る。
る。
1 画像入力装置 2 画像処理装置 10 赤(R)色信号処理回路 11 可変ゲイン回路 12 オフセット回路 13 レベルクリップ回路 14 減衰回路 20 緑(G)色信号処理回路 21 可変ゲイン回路 22 オフセット回路 23 レベルクリップ回路 24 減衰回路 30 青(B)色信号処理回路 31 可変ゲイン回路 32 オフセット回路 33 レベルクリップ回路 34 減衰回路 41 合成回路 42 AD変換回路 43 フレームメモリ回路 44 画像処理回路 51,52,53 AD変換回路 54,55,56 メモリ 57 演算回路 61 テレビカメラ 62 可変ゲイン回路 63 赤(R)色信号サンプル回路 64 緑(G)色信号サンプル回路 65 青(B)色信号サンプル回路 66 AD変換回路 67 メモリ 68 CPU 69 DA変換回路 70 表示制御回路 71 外部I/O制御回路 72 CRT 73 ロボット 91,92,93 AD変換回路 94 ROM 95 ゲート回路
Claims (1)
- 【請求項1】 対象物を認識処理する画像処理装置にお
いて、赤(R)、緑(G)及び、青(B)の色信号を有
する画像入力装置と;前記色信号を減衰、又は、増幅さ
せる可変ゲイン回路と、減衰、又は、増幅した色信号に
オフセット信号を加えるオフセット回路と、該オフセッ
ト回路の出力信号のレベルをクリップするレベルクリッ
プ回路とを有した各前記色信号ごとに設けられた信号処
理回路と;前記レベルクリップ回路の出力輝度信号を合
成する合成回路と;該合成回路の出力信号を格納するフ
レームメモリと;該フレームメモリに格納された画像信
号を処理する画像処理回路と;前記色信号毎に設けら
れ、該色信号毎にAD変換を行うAD変換回路と;該A
D変換回路の出力信号を格納するメモリと;該メモリに
格納された画像信号を処理し、前記可変ゲイン回路およ
び前記オフセット回路を制御する演算回路とを備えるこ
とを特徴とする画像処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3321195A JPH05135172A (ja) | 1991-11-08 | 1991-11-08 | 画像処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3321195A JPH05135172A (ja) | 1991-11-08 | 1991-11-08 | 画像処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05135172A true JPH05135172A (ja) | 1993-06-01 |
Family
ID=18129855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3321195A Withdrawn JPH05135172A (ja) | 1991-11-08 | 1991-11-08 | 画像処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05135172A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996002043A1 (en) * | 1994-07-07 | 1996-01-25 | The Commonwealth Of Australia | Object separation in multispectral image processing |
-
1991
- 1991-11-08 JP JP3321195A patent/JPH05135172A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996002043A1 (en) * | 1994-07-07 | 1996-01-25 | The Commonwealth Of Australia | Object separation in multispectral image processing |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990204 |