JPH0548897A - 画像の読取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 対象物１の色画像信号から明度と彩度のパラ
メータを求め、このパラメータと比較基準信号とを比較
して２値化し、濃度対頻度グラフに重なりをもつ画像信
号でも２値化する。 【構成】 対象物１を撮像し、色ディジタル画像信号を
出力する画像入力部２と、信号Ｒ１１と信号Ｇ１２と信
号Ｂ１３を明度信号１４と彩度信号１５に変換する明度
−彩度信号作成回路３と、明度と彩度の比較基準信号を
出力する比較基準信号発生器４と、明度信号１４と明度
の比較基準信号、彩度信号１５と彩度の比較基準信号と
を比較し、２値化画像信号１８を出力する２値化判定回
路５を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、色ディジタル画像信
号Ｒ、Ｇ、Ｂ信号を２値画像信号に変換する画像読取り
装置についてのものである。

【０００２】

【従来の技術】次に、従来技術による画像読取装置の構
成を図２により説明する。図２の１は対象物、６は画像
入力部、７は比較基準信号作成回路、８は２値化判定回
路である。例えば、対象物１が印刷配線板であり、画像
入力部６がカメラとする。印刷配線板のパターンとパタ
ーン以外をカメラで撮ると、パターンとパターン以外で
は反射率が違うので、画像入力部６の出力から印刷配線
板のパターンとパターン以外を読み取ることができる。

【０００３】対象物１の画像は画像入力部６でデジタル
の画像信号２１に変換される。比較基準信号作成回路７
は、予め画像信号の濃度−頻度ヒストグラムから比較基
準信号２２を算出しておく。比較基準信号２２の算出方
法は、例えば、大津展之「判別および最小２乗基準に基
づく自動しきい値算出法」電子通信学会論文誌80/4Vol
1.J63-D〓4 に記載されている。これは、画像信号の濃
度−頻度ヒストグラムから、分離されるクラスの分離度
を最大にするしきい値を求める方法である。

【０００４】画像信号２１が画像入力部６から出るたび
に、２値化判定回路８は比較基準信号２２と比較し、２
値化する。２値化の条件は、次のとおり。画像信号２１
＞比較基準信号２２のとき、２値画像信号２３を高レベ
ルにする。画像信号２１≦比較基準信号２２のとき、２
値画像信号２３を低レベルにする。

【０００５】次に、対象物１が印刷配線板のときのパタ
ーン部分とパターン以外の部分の画素濃度対画素数の頻
度のグラフを図４により説明する。図４の横軸は画素の
濃度であり、縦軸は画素数の頻度である。パターン以外
の部分の濃度対頻度ヒストグラムＡとパターン部分の濃
度対頻度ヒストグラムＢには、重なり部分Ｃが存在す
る。

【０００６】次に、図４の画像を比較基準信号２２で２
値化するときの状態を図５により説明する。図５の横軸
は濃度であり、縦軸は頻度である。図５のＡＢは印刷配
線板の濃度対頻度ヒストグラムであり、図４の曲線Ａと
曲線Ｂを合成したものである。図５のＣＡとＣＢは、図
４の重なり部分Ｃの部分である。図５の重なり部分ＣＢ
はパターン以外の部分と判定され、重なり部分ＣＡはパ
ターンと判定されて２値化される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図４のように重なり部
分Ｃをもつ画像信号を濃度のしきい値で正しく２値化す
ることは困難である。この発明は、濃度ヒストグラムに
重なりをもつ画像信号に対しても２値化を行うために、
カラーの画像信号から明度、彩度のパラメータを求め、
このパラメータと予め設定された比較基準信号とを比較
し２値化することができる画像読取り装置の提供を目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、この発明では、対象物１を撮像し、色ディジタル画
像信号のＲ信号１１、Ｇ信号１２、Ｂ信号１３を出力す
る画像入力部２と、Ｒ信号１１とＧ信号１２とＢ信号１
３を入力とし、明度信号１４と彩度信号１５に変換する
明度−彩度信号作成回路３と、明度の比較基準信号１６
と彩度の比較基準信号１７を出力する比較基準信号発生
器４と、明度信号１４＞明度の比較基準信号１６で、か
つ彩度信号１５＞彩度の比較基準信号１７のときは高レ
ベルの２値画像信号１８を出力し、それ以外のときは低
レベルの２値画像信号１８を出力する２値化判定回路５
とを備える。

【０００９】次に、この発明による画像読取り装置の構
成を図１により説明する。図１の２は画像入力部、３は
明度−彩度信号作成回路、４は比較基準信号発生器、５
は２値化判定回路である。画像入力部２は例えばビデオ
カメラやイメージスキャナであり、画像入力部２は対象
物１を撮像し、色デジタル画像信号のＲ信号１１、Ｇ信
号１２、Ｂ信号１３を出力し、明度−彩度信号作成回路
３は画像入力部２からのＲ信号１１、Ｇ信号１２、Ｂ信
号１３を明度信号１４と彩度信号１５に変換する。

【００１０】

【作用】次に、明度−彩度信号作成回路３の動作を説明
する。画像入力部２から出力されるＲ信号１１、Ｇ信号
１２及びＢ信号１３から、明度信号１４と彩度信号１５
は次の式で求められる。 明度信号１４＝ｍａｘ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）…………(1) 彩度信号１５＝｛ｍａｘ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）−ｍｉｎ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）｝ ／ｍａｘ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）…………(2) ここに、ｍａｘ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝ｍａｘ（Ｒ信号１１、
Ｇ信号１２、Ｂ信号１３）、ｍｉｎ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝ｍ
ｉｎ（Ｒ信号１１、Ｇ信号１２、Ｂ信号１３）とする。

【００１１】明度信号１４と彩度信号１５に対し、比較
基準信号発生器４には予め明度の比較基準信号値と彩度
の比較基準信号値が設定され、比較基準信号発生器４か
ら明度の比較基準信号１６と彩度の比較基準信号１７が
２値化判定回路５に送られる。２値化判定回路５には、
明度−彩度信号作成回路３から明度信号１４と彩度信号
１５が入力される。

【００１２】２値化判定回路５では、明度信号１４が明
度の比較基準信号１６より大きいか、彩度信号１５が彩
度の比較基準信号１７より大きいかを判定し、同時に満
たすときは高レベルにし、それ以外のときは低レベルに
する。

【００１３】次に、明度−彩度信号作成回路３の構成を
説明する。図１の３Ａ〜３Ｃは比較器、３Ｄは減算器、
３Ｅは除算器である。比較器３ＡにはＲ信号１１とＧ信
号１２が入力され、比較器３ＡはＲ信号１１とＧ信号１
２のうち大きいものを信号３１にし、小さいものを信号
３２にする。比較器３Ｂには信号３１とＢ信号１３が入
力され、比較器３Ｂは信号３１とＢ信号１３のうち大き
いものを明度信号１４とする。比較器３Ｃには信号３２
とＢ信号１３が入力され、信号３２とＢ信号１３の信号
のうち小さいものを信号３３とする。

【００１４】減算器３Ｄのａには明度信号１４が入力さ
れ、ｂには信号３３が入力される。減算器３Ｄは、ａ−
ｂの結果を信号３４として出力する。除算器３Ｅのａに
は信号３４が入力され、ｂには明度信号１４が入力され
る。除算器３Ｅは、ａ／ｂの結果を彩度信号１５として
出力する。

【００１５】次に、２値化判定回路の構成を図６により
説明する。図６の５Ａと５Ｂは比較器、５ＣはＡＮＤゲ
ートである。比較器５Ａのａには明度信号１４が入力さ
れ、ｂには明度の比較基準信号１６が入力される。比較
器５Ａはａ＞ｂのときに信号５１を高レベルとして出力
する。比較器５Ｂのａには、彩度信号１５が入力され、
ｂには彩度の比較基準信号１７が入力される。比較器５
Ｂはａ＞ｂのときに信号５２を高レベルとして出力す
る。信号５１と信号５２は、ＡＮＤゲート５Ｃを通って
２値画像信号１８を出力する。

【００１６】

【実施例】図１のＲ信号１１の値が「20」、Ｇ信号１２
の値が「40」、Ｂ信号１３の値が「30」とすれば、信号
３１は「40」、信号３２は「20」となり、明度信号１４
は「40」になる。また、信号３３は「20」となり、減算
器３Ｄでは「40」−「20」＝「20」の減算をする。除算
器３Ｅでは「20」÷「40」＝「0.5 」の除算をし、彩度
信号１５は「0.5 」になる。この結果、Ｒ信号１１の値
が「20」、Ｇ信号１２の値が「40」、Ｂ信号１３の値が
「30」のときは、明度信号１４は「40」、彩度信号は0.
5 になる。

【００１７】このとき、明度の比較基準信号１６が「3
0」、彩度の比較基準信号１７が「0.4 」とすると、図６の
比較器５Ａの入力端子ａには「40」、入力端子ｂには「30」
が入力されるので信号５１は高レベルが出力される。比
較器５Ｂの入力端子ａには「0.5」、入力端子ｂには「0.4
」が入力されるので信号５２は高レベルが出力される。
ＡＮＤゲート５Ｃの２つの入力は共に高レベルになり、
２値画像信号１８は高レベルとなる。

【００１８】次に、印刷配線板を例として明度と彩度の
分布を図３により説明する。図３のＡＡは印刷配線板の
パターン以外の部分の分布領域を示し、ＢＢはパターン
部分の分布領域を示す。図３のように分布する画像を２
値化する場合、明度の比較基準信号１６よりも大きく、
かつ彩度の比較基準信号１７よりも大きい場合に２値画
像信号１８を高レベルとし、それ以外のときに低レベル
とすることにより、ＢＢの部分が高レベルに、ＡＡの部
分が低レベルとなる。

【００１９】図３では、基材の分布ＡＡの明度の最小値
を「10」、最大値を「100 」、彩度の最小値を「0.1 」、最大
値を「0.6 」、パターンの分布ＢＢの明度の最小値を「6
0」、最大値を「150 」、彩度の最小値を「0.4 」、最大値を
「0.9 」とすると、明度の比較基準信号１６を「50」、彩度
の比較基準信号１７を「0.3 」に設定しておく。この場
合、ＡＡとＢＢには重なりがないので正しく２値化する
ことができる。

【００２０】

【発明の効果】この発明によれば、対象物から色の画像
信号を取り出し、この画像信号から明度信号と彩度信号
のパラメータを求め、このパラメータと予め設定された
比較基準信号とを比較して２値化するので、濃度対頻度
グラフに重なりをもつ画像信号に対しても２値化誤りを
少なくして２値化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による画像読取り装置の構成図であ
る。

【図２】従来技術による画像読取り装置の構成図であ
る。

【図３】印刷配線板を例とした明度と彩度の分布図であ
る。

【図４】パターン部分とパターン以外の部分の画素濃度
対画素数のグラフである。

【図５】図４の画像を比較基準信号２２で２値化すると
きの状態図である。

【図６】２値化判定回路５の構成図である。

【符号の説明】

１ 対象物 ２ 画像入力部 ３ 明度−彩度信号作成回路 ４ 比較基準信号発生器 ５ ２値化判定回路 １１ Ｒ信号 １２ Ｇ信号 １３ Ｂ信号 １４ 明度信号 １５ 彩度信号 １６ 明度の比較基準信号 １７ 彩度の比較基準信号 １８ ２値画像信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対象物(1) を撮像し、色ディジタル画像
   信号のＲ信号(11)、Ｇ信号(12)、Ｂ信号(13)を出力する
   画像入力部(2) と、 Ｒ信号(11)とＧ信号(12)を比較し、大きいものを第１の
   信号(31)とし、小さいものを第２の信号(32)とする第１
   の比較器(3A)と、Ｂ信号(13)と第１の信号(31)を比較
   し、大きいものを明度信号(14)とする第２の比較器(3B)
   と、Ｂ信号(13)と第２の信号(32)を比較し、小さいもの
   を第３の信号(33)とする第３の比較器(3C)と、明度信号
   (14)から第３の信号(33)を減算する第１の減算器(3D)
   と、第１の減算器(3D)の出力を明度信号(14)で除算して
   彩度信号(15)とする除算器(3E)とで構成され、Ｒ信号(1
   1)、Ｇ信号(12)、Ｂ信号(13)を明度信号(14)と彩度信号
   (15)に変換する明度−彩度信号作成回路(3) と、 明度の比較基準信号(16)と彩度の比較基準信号(17)を出
   力する比較基準信号発生器(4) と、 明度信号(14)＞明度の比較基準信号(16)のとき高レベル
   を出力し、明度信号(14)≦明度の比較基準信号(16)のと
   き低レベルを出力する第４の比較器(5A)と、彩度信号(1
   5)＞彩度の比較基準信号(17)のとき高レベルを出力し、
   彩度信号(15)≦彩度の比較基準信号(17)のとき低レベル
   を出力する第５の比較器(5B)と、第４の比較器(5A)の出
   力と第５の比較器(5B)の出力を入力とするＡＮＤゲート
   (5C)で構成され、２値画像信号(18)を出力する２値化判
   定回路(5) とを備えることを特徴とする画像読取り装
   置。