JPH07198491A - 色抽出装置、色検査装置および色検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １視野内の複数の検査対象物の色を検査でき
る色検査装置を提供する。 【構成】 検査したい領域全体が視野に入るように撮像
装置を設置し、撮像された映像の１画面の中から所望の
抽出色の１箇所または複数箇所の色領域を抽出する。抽
出色は、あらかじめ、製品の色を基に適当な範囲に設定
できる。そして、抽出された色領域に含まれる全画素の
平均色を求める。この平均色と予め登録された基準色と
を比較し、製品の合否の判定を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー撮像装置で撮像
したカラー映像信号から色を抽出する色抽出装置および
抽出された色を基に色検査を行う色検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ファクトリ・オートメーションなどにお
いて、カラー撮像装置で撮像したカラー映像信号から製
品の色の検出して、製品を検査することが行われてい
る。製品の色の検査には、カラーセンサ、色彩色差計、
分光測色機等が用いられてきた。これらは、定められた
受光スポット内の色を測色し、予め登録されていた基準
色と比較することにより、製品の色の検査を行うもので
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする問題点】検査対象物の検査す
べき箇所が１点であって、その位置も変化しない場合
は、従来の機器で色の検査が可能である。しかし、図１
に示すように、検査対象物１上に検査すべき箇所２が複
数ある場合がある。この場合、図１に示すように、検査
箇所２ごとに装置３を設置するか、何らかの移動機構等
により装置３を移動するなどして、複数回の測定を行う
必要がある。しかし、前者のような複数台の装置３の設
置は、コストが高くなり、また、設置スペースが必要で
ある。また、後者の移動機構による方式は、高速で移動
する検査対象物１には適応できない。また、検査箇所が
たとえ１箇所であっても、その位置が変動する場合は、
従来の装置では適応できない。

【０００４】また、たとえば図２に示すように、多数の
製品１２がベルトコンベア１１上を離散的にランダムに
流れて来る場合、検査すべき位置が特定できず、個々の
検査対象物（製品）の色を検査することは不可能であ
る。このような場合、図２の破線で示すように受光スポ
ット１３を大きくし、複数の検査対象物１２の色の平均
色によって検査を行うことも試みられている。この場
合、コンベア１１の全面を検査対象物１２が覆っていな
いと、コンベア１１の色も同時に受光するため検査精度
が低下する。さらに、コンベア１１の色が変化したり、
コンベア１１の露出面積が変化すると、製品検査の精度
が極めて低下する。

【０００５】本発明の第１の目的は、撮像した１視野内
に複数の検査位置があっても色を抽出できる色抽出装置
を提供することである。本発明の第２の目的は、撮像し
た１視野内に複数の検査位置があっても色を抽出し検査
できる色検査装置と色検査方法を提供することである。

【０００６】

【問題を解決するための手段】本発明に係る色抽出装置
は、色領域抽出手段は、入力された１画面のカラー映像
信号から、予め指定した色の領域を上記の１画面におい
て抽出する。色平均手段は、上記のカラー映像信号か
ら、色領域抽出手段により抽出された色領域に含まれる
全画素の色データの平均値を求める。本発明に係る色検
査装置では、この求められた平均値を用いて色の検査が
行える。たとえば、色差演算手段により、求められた平
均色を基準色との差を演算し、比較判定手段により、得
られた色差が許容範囲であるか否かにより合否を判定す
る。

【０００７】好ましくは、上記の色領域抽出手段は、さ
らに、入力されたカラー映像信号を表す色データまたは
カラー映像信号から所定の関係により変換された色デー
タのうち、指定した色の範囲に対応するデータ範囲を記
憶する色抽出範囲記憶手段を備え、上記の色データにつ
いて、色抽出範囲記憶手段に記憶されたデータ範囲内の
色データである場合に、抽出信号を上記の色平均手段に
送る。好ましくは、上記の色抽出範囲記憶手段は、色デ
ータを記憶する色データ記憶手段と、指定された色に相
当する色データ記憶手段の出力データから構成されるビ
ット列で定まる番地には抽出色であることを示す数値
が、それ以外の番地には他の数値が書き込まれている色
抽出記憶手段とを備え、抽出色であることを示す数値が
上記の抽出信号として出力される。好ましくは、上記の
色平均手段は、シリアルに入力されるカラー映像信号に
ついて、上記の抽出信号を受信したときに上記の色デー
タを累積加算し、また、上記の抽出信号を受信したとき
に画素数の計数をおこなう。そして、この累積加算値
を、上記の計数値（全画素数）で除算して色平均値を得
る。色抽出装置は、さらに、検査すべき色の指定のため
に、画像を表示するモニター表示装置と、画像を表示し
たモニター表示装置の画面上で、使用者が所望する色の
領域を指定できる領域指定手段と、領域指定手段で指定
した領域を色抽出範囲記憶手段に記憶させる登録制御手
段とを備える。

【０００８】

【作用】本発明の色抽出装置では、１画面のカラー映像
信号の中で、予め指定された色（検査したい色）の領域
が色領域抽出手段により抽出できる。そこで、検査した
い領域すべてが視野に入るように撮像装置を設置し、撮
像された映像の中から指定した色を有する所望の色領域
を抽出する。たとえば、色領域抽出手段は、入力された
カラー映像信号を表す色データまたはカラー映像信号か
ら所定の関係で変換された色データのうち、指定した色
の範囲に対応するデータ範囲を記憶する色抽出範囲記憶
手段を備えていて、入力される色データが色抽出範囲記
憶手段に記憶されたデータ範囲内の色データであれば、
この色抽出範囲記憶手段は、抽出信号を出力する。この
色抽出範囲記憶手段には、連続的な色範囲や複数の色範
囲などが記憶できる。次に、色平均手段では、入力され
たカラー映像信号から、色領域抽出手段により指定され
た色の色領域に含まれると判断された全画素の平均色を
求める。好ましくは、上記の色平均手段は、シリアルに
入力されるカラー映像信号について、上記の抽出信号を
受信したときに上記の色データを累積加算し、また、上
記の抽出信号を受信したときに計数をおこなう。この累
積加算値を上記の計数値で除算して、平均色が得られ
る。本発明の色検査装置では、１画面全体の平均値では
なく、指定された色領域での平均値を用いるので、色検
査が精度よく行える。平均色を、予め設定された基準色
と比較し、得られた色差を許容値と比較して、判定が行
われる。色領域抽出手段において抽出すべき色（色抽出
範囲）を設定するため、色検査装置では、画像を表示し
たモニター表示装置の画面上で、領域指定手段により、
使用者が所望する色の領域を指定すると、登録制御手段
が、領域指定手段で指定した領域の色を色抽出範囲とし
て色抽出範囲記憶手段に記憶させる。

【０００９】

【実施例】以下、添付の図面を参照して本発明の実施例
を説明する。本実施例の装置では、カラー撮像装置によ
り撮像された映像の中から所望の色領域を抽出し、抽出
した色領域の平均色より色検査を行う。図３は、本発明
に係る第１実施例の色平均比較検査装置のブロック図を
示す。本装置では、カラー撮像装置１により、色が映像
信号として検出される。ここで、カラー撮像装置１は、
検査したい領域すべてが視野に入るように設置される。
カラー撮像装置１からの映像信号より、色領域抽出手段
４０は、視野内において、指定した色を有する色領域を
抽出する。この色領域は、１視野内に１箇所であっても
複数箇所であっても抽出できる。色領域抽出手段４０か
らのＲ，Ｇ，Ｂの信号は、色平均手段４２において、上
記の抽出された色領域においてのみ累積加算され、その
色領域の画素数で除算される。すなわち、抽出した色領
域の色データの平均値が得られる。次に、この平均値
は、Ｌａｂ演算回路２５により、Ｌ^*ａ^*ｂ^*表色系のデ
ータＬ^*、ａ^*、ｂ^*に変換される。Ｌ^*ａ^*ｂ^*表色系のデ
ータに変換するのは、色の判定に適しているからであ
る。一方、基準色メモリ２７には、あらかじめ基準色の
データが登録されている。色差演算回路２８は、変換さ
れた平均値と予め登録された基準色データとの色差を求
める。比較判定回路２９には、予め許容値設定手段３０
により許容値が設定されている。そこで、比較判定回路
２９は、得られた色差を、設定された許容値と比較し、
許容値以内ならば、合格と判定する。

【００１０】次に、図３を参照して本装置をさらに詳し
く説明する。まず、カラー撮像装置１により、製品の色
が検出される。カラー撮像装置１からの映像信号は、本
装置に入力される。次に、色領域抽出手段４０におい
て、入力映像信号は、ＲＧＢ変換回路２によりＲ、Ｇ、
Ｂの３つの信号に変換される。(ただし、カラー撮像装
置１からの信号がＲＧＢ信号である場合は、ＲＧＢ変換
回路２は不要である。)次に、Ｒ、Ｇ、Ｂの３信号は、
それぞれ、ＡＤ変換器３、４、５によりデジタル値に変
換される。

【００１１】映像信号のデジタル値は、色抽出に適した
色データに変換される。本実施例では、色相、彩度、明
度、色調角（＝tan^-1(明度／彩度)）、色調長（＝(明度
²＋彩度²)^1/2）の５成分のうち、色相、色調角、色調長
の３成分に変換される。色判別には、色判別に重要な色
相及び色調角を含むことが望ましいとともに、成分の数
が多いほど色判別の精度が向上する。そこで、少なくと
も色相及び色調角を含む３成分に変換するものである。
ここで、ＡＤ変換器３、４および５のデジタル出力は、
それぞれ、色相メモリ６、色調角メモリ７および色調長
メモリ８のアドレス端子に入力され、各メモリから色
相、色調角および色調長が出力される。色相メモリ６
は、Ｒ、Ｇ、Ｂのすべての組合せに対応する色相の値を
格納したメモリであり、この時のＲ、Ｇ、Ｂ値に対応す
る色相の値が、色相抽出メモリ９のアドレス端子に出力
される。色相抽出メモリ９は、指定された抽出すべき色
（抽出色）の色相の範囲の番地(アドレス)については
“１"、それ以外の番地については“０"が書き込まれた
メモリである。したがって、１画面の映像信号に対応す
る色相の値が、１画面の各画素ごとにアドレスに入力さ
れると、この色相が抽出色の色相の範囲内であれば、デ
ータ端子より“１"が出力され、範囲外であれば“０"が
出力される。したがって、１画面の処理が終了すると、
１画面内において、指定された抽出色の色相の領域が抽
出されたことになる。

【００１２】色調角および色調長についても、色相と同
様に処理される。すなわち、色調角メモリ７と色調長メ
モリ８は、それぞれ、Ｒ、Ｇ、Ｂのすべての組合せに対
応する色調角と色調長の値を格納したメモリであり、こ
の時のＲ、Ｇ、Ｂ値に対応する色調角と色調長の値が、
このメモリ７、８より色調角抽出メモリ１０と色調長抽
出メモリ１１のアドレス端子に出力される。色調角抽出
メモリ１０と色調長抽出メモリ１０は、指定された抽出
色の色調角と色調長の所定の範囲の番地（アドレス）に
ついては“１"、それ以外の番地については“０"が書き
込まれたメモリであるため、この時のＲ、Ｇ、Ｂ値に対
応する色調角と色調長の値が抽出色の色調角と色調長の
範囲内であれば、色調角抽出メモリ１０および色調長抽
出メモリ１１より“１"が出力される。したがって、１
画面の処理が終了すると、それぞれ、１画面内におい
て、指定された抽出色の色調角と色調長の領域が抽出さ
れたことになる。

【００１３】これら３つの抽出メモリ９、１０、１１の
出力はＡＮＤ回路１２に接続されており、色相、色調
角、色調長のいずれについても抽出範囲内であれば、Ａ
ＮＤ回路１２より、抽出信号が出力される。抽出信号
が"１"であると、指定された抽出色が抽出されることに
なる。すなわち、ＡＮＤ回路１２は、各成分のいずれに
ついても抽出メモリの出力データが抽出範囲であると判
定した場合に、すなわち、入力された信号が指定抽出色
の範囲内であると総合的に判定した場合に、抽出信号を
出力する。この処理を１画面について行うと、指定抽出
色の範囲が抽出されることになる。本実施例では、色
相、色調角、色調長から総合的に色を抽出するので、最
適な抽出が行なえる。なお、カラー撮像装置１の視野範
囲内に複数の同一色の範囲が存在していても、指定抽出
色の存在する範囲が抽出できる。抽出色の範囲は、色相
抽出メモリ９、色調角抽出メモリ１０、色調長抽出メモ
リ１１に設定される"１"の範囲により指定される。この
色（色相、色調角、色調長）の範囲は、製品の仕様など
により、あるいは、経験的に設定すればよい。後で説明
するように、抽出色の範囲は、基準色登録動作制御部１
０９により登録できる。

【００１４】ＡＮＤ回路１２の抽出信号は、映像信号合
成部１７でカラー撮像装置１からの映像信号に含まれる
同期信号と合成され、２値画像としてモニターテレビ１
８に出力される。これにより、抽出色として抽出された
領域の画像のみが表示される。 一方、色平均手段４２において、ＡＤ変換器３、４、
５からのＲ、Ｇ、Ｂのデジタル出力は、それぞれ累積加
算器１９、２０、２１に入力される。累積加算器１９、
２０、２１は、それぞれ、ＡＮＤ回路１２からの抽出信
号が出力されている時のみ、すなわち、抽出された色領
域でのみ、Ｒ、Ｇ、Ｂ各データの累積加算を行う。その
結果、１画面の処理が終了した時点において、抽出され
た色領域のＲ、Ｇ、Ｂ値の総和を得る。さらに、ＡＮＤ
回路１２からの抽出信号はカウンタ２６にも入力されて
おり、カウンタ２６は、１画面内の指定抽出色の領域の
総画素数をカウントする。除算器２２、２３、２４は、
それぞれ、累積加算器１９、２０、２１から入力される
Ｒ、Ｇ、Ｂ値の総和を、カウンタ２６が計数した総画素
数で除算し、Ｒ、Ｇ、Ｂの各平均値を算出する。こうし
て、指定された色領域でのＲ、Ｇ、Ｂの平均値が得ら
れ、Ｌａｂ演算回路２５に出力される。

【００１５】本実施例では、比較判定には、色差を用い
る。このため、まず、Ｌａｂ演算回路２５は、ＲＧＢ表
色系のデータ（除算器２２、２３、２４からのＲ、Ｇ、
Ｂの平均値）をＬ^*a^*b^*表色系のデータＬ^*、a^*、b^*に変
換する。すなわち、色検査の表色系として、Ｌ^*a^*b^*表
色系を用いる。ここで、Ｌ^*はＬ^*a^*b^*表色系における明
度指数であり、a^*、b^*はＬ^*a^*b^*表色系における色度指
数である。そして、明度Ｌ^*、彩度Ｃ、色相Ｈ、色調角
Ｔおよび色調長ＴＲについて、次の関係式が成り立つ。

【数１】 彩度: Ｃ＝(a^*2＋b^*2)^1/2 色相: Ｈ＝tan^-1(b^*／a^*) (a^*＞０；b^*＞０) tan^-1(b^*／a^*)＋３６０° (a^*＞０；b^*＜０) tan^-1(b^*／a^*)＋１８０° (a^*＜０) （１） 色調角: Ｔ＝tan^-1(Ｌ^*／Ｃ) 色調長: ＴＲ＝(Ｌ^*2＋Ｃ²)^1/2

【００１６】次に、色差演算回路２８は、基準色メモリ
２７に記憶されていた基準色のＬ^*、a^*、b^*値とＬ^*a^*b^*
変換回路２５からのデータとを用いて、次式で定義され
る色差△Ｅ^*を演算する。ここで、Ｌ^* ₀、a^* ₀、b^* ₀は基
準色のＬ^*、a^*、b^*を表す。

【数２】 △Ｅ^*＝((Ｌ^*−Ｌ^* ₀)²＋(a^*−a^* ₀)²＋(b^*−b^* ₀)²)^1/2 （２） 比較判定回路２９は、色差演算回路２８により得られた
色差と許容値設定手段３０で設定されている許容値とを
比較し、色検査の判定結果（合格か否か）を出力する。

【００１７】抽出色範囲の設定においては、検査対象物
自体の色むら、照明むらなどによる位置的誤差や、対象
物の位置変動、照明変動などによる時間的誤差を考慮す
る必要がある。したがって、抽出色は、ある程度の許容
範囲を有する色範囲（検査すべき色として想定される最
大範囲）として設定した方がよい。そこで、色抽出用メ
モリ９、１０、１１での抽出色範囲の設定は、次のよう
に行う。カラー撮像装置１からの映像信号は、ウインド
ウ生成回路１６の出力および抽出信号と映像信号合成部
１７で合成されモニターテレビ１８に出力される。した
がって、モニターテレビ１８の画面には、原画像とウイ
ンドウおよび抽出結果が表示される。使用者は、モニタ
ー画面を見ながらカーソルスイッチ１４を操作し、ウイ
ンドウ生成回路１６により発生されるウインドウを画面
内の所望の領域に設定し、登録スイッチ１３を押す。基
準色抽出動作制御部１５は、色相抽出メモリ９、色調角
抽出メモリ１０および色調長抽出メモリ１１のデータ端
子を“１"に固定し、ウインドウ内で、かつ、登録スイ
ッチ１３が押されている期間内にのみ各抽出メモリ９、
１０、１１に書き込み信号を出力する。これにより、各
抽出メモリ９、１０、１１の抽出色範囲の番地の内容が
“１"で埋められ、抽出色範囲の登録が終了する。

【００１８】この抽出色範囲の設定では、抽出に用いる
抽出色範囲は、ウインドウ生成回路などの領域指定手段
で設定した領域内の、かつ、登録スイッチ等の登録期間
指示手段で指示した期間内に含まれる映像信号の色の範
囲をすべてを含むため、時間的、空間的に変動した色範
囲が登録できる。このため、実際の製品の色変動に対応
した連続的な色範囲が指定できる。なお、色範囲が連続
している必要はない。また、複数の色を含んだ登録も可
能である。また、マイクロプロセッサ等によって抽出メ
モリ内の内容を書き替えることにより抽出色の範囲を広
げることもできる。

【００１９】この抽出色範囲の登録結果は、モニターテ
レビ１８の画面上に反映されるため、もし、所望の色領
域が良好に抽出できない場合は、上記の操作を繰り返し
て、再度登録すればよい。検査対象物に含まれる色とベ
ルトコンベア等の検査対象物の背景色が一致しないよう
に抽出色範囲を設定すれば、検査視野を大きくすること
により検査対象物の位置が変動しても検査可能である。
基準色も同様に登録される。すなわち、基準色として選
択された色領域の映像信号から基準色が登録される。こ
こで、基準色メモリ１７に記憶される色データは、Ｌａ
ｂ表色系で表すので、実行時と同様の動作でＬ^*a^*b^*変
換回路２５から基準色のＬ^*a^*b^*値が出力されると、基
準色登録動作制御部１５は、基準色メモリ２７に書き込
み信号を出力し、基準色のＬ^*、a^*、b^*値が基準色メモ
リ２７に記憶される。また、許容値設定手段３０で設定
される許容値は、検査において合格とすべき色差の範囲
を想定する。

【００２０】なお、累積加算後の除算などの演算は、Ｃ
ＰＵで行っても良い。２値画像信号を利用すれば、単色
画像処理装置、面積カウンタなどを併用することによ
り、色と形状の同時総合検査も容易にできる。さらに、
比較判定出力の他、色差値を表示したり、データ出力を
したりしても良い。

【００２１】以上に説明した実施例では、色差△Ｅ^*を
用いた色差演算回路２８について説明したが、光量Ｌの
変動の影響が受けない色差△Ｅ!を用いてもよい。この
場合、次の式（３）のように、ＸＹＺ表色系の３刺激
Ｘ、Ｙ、Ｚ値をＬａｂ表色系の値a!、b!に変換する。

【数３】 a!＝５００((Ｙ₀Ｘ／Ｘ₀Ｙ)^1/3−１) （３） b!＝２００(１−(Ｙ₀Ｚ／Ｚ₀Ｙ)^1/3) ただし、Ｘ₀、Ｙ₀、Ｚ₀は、白色のＸ、Ｙ、Ｚ値を表
す。ここで、色差演算回路２１０により演算される色差
△Ｅ!は、次の式（４）で定義する正規化色差である。
ここで、a₀!、b₀!は、基準色のa!、b!を表す。

【数４】 △Ｅ!＝((a!−a₀!)²＋(b!−b₀!)²)^1/2 （４）

【００２２】この変形例において用いられる色差△Ｅ!
は、光量Ｌの変動の影響を受けないようになっている。
すなわち、式（４）には、光量Ｌは含まれていない。し
たがって、照明むらなどによる影響が避けられるという
長所がある。ただし、△Ｅ!は、次のような問題があ
る。(１)△Ｅ^*は均等知覚色差であるため、人間の感覚
とその数値が一致するが、△Ｅ!は人間の感覚とは必ず
しも一致しない。(２)明度成分を含まないため、明度の
違いしかない色の区別ができない。従って、色差△Ｅ!
は、人間の感覚との一致が必要でなく、このため、明度
差が支配的な検査対象物がなく、照明光量の変動等が大
きい場合に有効である。もちろん、スイッチ等で用途や
検査対象物に応じて２種類の色差△Ｅ^*、△Ｅ!を切り替
えられる装置にすることも可能である。

【００２３】なお、以上に説明した実施例では、求めら
れた平均色と基準色との色差を求めたが、一般に、上記
の色差に代わって、求められた平均色と基準色との色の
差を表す適当な量を用いて判定できる。また、色の差で
はなく、Ｌ^*値、a^*値、b^*値などの色データの絶対値で
判定を行ってもよい。たとえば、a^*値が、ある範囲内に
あれば合格とする。次に、本発明の第２実施例について
説明する。図４は、第２実施例の色平均比較検査装置の
ブロック図を示す。本装置は、第１実施例の装置と比
べ、色領域抽出手段１４０のみが異なるので、異なる部
分を中心に説明する。

【００２４】まず、カラー撮像装置１０１からの映像信
号は、ＲＧＢ変換回路１０２によりＲ、Ｇ、Ｂの３つの
信号に変換される。Ｒ、Ｇ、Ｂ信号は、それぞれ、ＡＤ
変換器１０３、１０４、１０５によりデジタル値に変換
される。ＡＤ変換器１０３、１０４および１０５のデジ
タル出力は、色抽出メモリ１０６のアドレス端子に入力
され、Ｒ、ＧおよびＢのデジタル値で構成されるビット
列で定まるメモリ内の番地が指定される。一方、色抽出
メモリ１０６には、予め抽出色に相当するすべてのＲ、
ＧおよびＢのデジタル値の組み合わせで構成されるビッ
ト列で定まる番地には“１"が、それ以外の番地には
“０"が書き込まれている。このため、この時のＲ、
Ｇ、Ｂ値が抽出色に相当した場合はデータ端子から
“１"が出力され、そうでない場合は“０"が出力され
る。従って、色抽出メモリ１０６のデータ端子の出力が
そのまま抽出信号となる。

【００２５】抽出色範囲は、抽出メモリ１０６に次のよ
うに設定される。映像信号合成部１１１は、カラー撮像
装置１０１からの映像信号を、ウインドウ生成回路１１
０の出力および色抽出メモリ１０６からの抽出信号と合
成し、モニターテレビ１１２に出力する。したがって、
モニターテレビ１１２の画面には、原画像、ウインドウ
および抽出結果が表示される。使用者は、モニターテレ
ビのモニター画面を見ながらカーソルスイッチ１０８を
操作し、ウインドウを所望の領域に設定し、登録スイッ
チ１０７を押す。基準色抽出動作制御部１０９は、色抽
出メモリ１０６のデータ端子を“１"に固定し、登録ス
イッチ１０７が押されている期間内、かつ、ウインドウ
内においてのみ、抽出メモリ１０６に書き込み信号を出
力する。この書き込み信号が出力されている期間内に存
在するすべてのＲ、ＧおよびＢの組み合わせで構成され
るビット列で定まる番地には“１"が書き込まれ、抽出
色範囲の登録が終了する。ただし、マイクロプロセッサ
等によってメモリ内の内容を書き換えることにより抽出
色範囲を広げることもできる。

【００２６】抽出色範囲の登録が終了すると、同様に基
準色が登録される。実行時と同様の動作でＬ^*a^*b^*変換
回路１１９から基準色のＬ^*a^*b^*値が出力される、基準
色登録動作制御部１０９は、基準色メモリ１２１に書き
込み信号を出力し、基準色のＬ^*、a^*、b^*値が基準色メ
モリ１２１に記憶される。色抽出に続く色平均および判
定は、第１実施例の色平均比較検査装置と同様に行う。
まず、基準色メモリ１２１に登録された基準色データと
の色差が求められ、次に、許容値設定手段１２４により
設定された許容値と色差を比較して、合格か否かの判定
が行われる。

【００２７】第２実施例の色抽出手段は、抽出用メモリ
が１つのみであり、第１実施例の色抽出手段に比べ構成
がきわめて簡単になっており、コストおよびサイズの削
減ができる。色はＲ、Ｇ、Ｂ信号で抽出している。しか
し、従来のようにＲ、Ｇ、Ｂ個別の各範囲を用いて抽出
するのではなく、Ｒ、Ｇ、Ｂの組み合わせで抽出してい
るので、最適な抽出ができる。図５は、簡単のため、Ｒ
およびＧの２次元についてこの違いを説明した図であ
る。従来の個別範囲によるものでは不要な範囲（異色）
まで抽出範囲にしてしまうが、本実施例における総合的
抽出では、抽出範囲が狭くなり、最適な抽出ができる。

【００２８】本発明の装置では、検査したい領域すべて
が視野に入るように撮像装置を設置し、撮像された映像
の中から所望の色領域を抽出し、抽出した色領域の平均
色で検査を行う。たとえば、製品の複数箇所での色の検
出を行う図２の例では、たとえばコンベア上を流れるビ
スケットの焼き色を検査できる。このとき、複数のラン
ダムに存在する色領域（ビスケットが存在する領域）を
抽出し、これらの色領域での平均色をもって検査を行う
ため、複数台の装置は必要ない。抽出色として、ビスケ
ットの最も薄い色から最も濃い色までの範囲を抽出メモ
リに登録する。基準色としては、焼き色として最も好ま
しい色を登録する。さらに、許容値として、検査におい
て合格とすべき色差を設定する。コンベア上で検査対象
物の位置が変動しても視野内にある限り、検査対象物の
領域のみを抽出し、抽出した領域内の平均色で検査を行
うため、色検査が可能である。さらに、高速で移動する
検査対象物でも検査可能である。また、コンベアの色の
影響を受けず精度良く色の検査ができる。また、色領域
の抽出がされるため、この抽出結果を２値画像として出
力すれば、単色画像処理装置や面積カウンタ等を併用す
ることにより、色と形状の同時総合検査も容易にでき
る。

【００２９】上述の実施例では、簡単のため抽出色（基
準色）が１色の場合について述べた。しかし、同じカラ
ー映像信号から、たとえば同時８色の検査も可能であ
る。たとえば、色抽出メモリにデータ長８ビットのメモ
リを用い、各ビットを抽出色毎に割当て、ＡＮＤ回路、
カウンタ、累積加算器、除算器、Ｌ^*a^*b^*演算回路、色
差演算回路および判定回路を８組用いる。図１に示す例
において、検査箇所２の色がそれぞれ異なる場合（たと
えば赤、緑、青の３色を含む印刷物の各色の検査を行う
場合）に、全検査箇所２を含む視野において、Ｒ，Ｇ，
Ｂの入力値を基に色を判別し、対応する各組の色抽出メ
モリで抽出を行うことにより、各検査箇所をそれぞれ色
領域として抽出し、検査箇所ごとに平均色を求めること
ができる。

【００３０】上述の第１と第２の実施例の装置は、色領
域抽出手段を備えていて、色画像抽出装置としての機能
も合わせ持つ。先に説明したように、抽出に用いる抽出
色範囲は、ウインドウなどの領域指定手段で設定した領
域内の、登録スイッチ等の登録期間指示手段で指示した
期間内に含まれる映像信号の色の範囲をすべてを含むた
め、色範囲が連続している必要はなく、複数の色を含ん
だ登録も可能である。たとえば、御影石のような複数の
色を含むものの検査面全面にわたる平均色で検査をした
い場合でも、色毎に登録する必要はなくウインドウを検
査面全面が含まれるように設定すれば良い。この時、検
査対象物に含まれる色とベルトコンベアなどの検査対象
物の背景色が一致しないようにすれば、検査視野を大き
くすることにより検査対象物の位置が変動しても検査可
能である。これに対し、画面上の１点の色を測色し、そ
の色の範囲を広げることにより抽出に用いる抽出色範囲
を設定するような方式ではこのような場合対応できな
い。また、上述の実施例の装置では、比較判定結果（合
否）を出力するようにしたが、この代わりに、色差値
や、Ｌ^*a^*b^*値を表示してもよい。さらに、これらの機
能をすべて含む装置を構成してもよい。また、検査の合
否判定をせずに、色差や色データ値などを外部に出力す
るだけの機能にしてもよく、これらの数値をＲＳ２３２
Ｃなどにより外部の装置に出力してもよい。使用者が用
意する外部機器（パソコンやシーケンサなど）で合否判
定を行うことができる。さらに、この外部出力データを
用いて各種制御を行うことができる。たとえば、上述の
ビスケットの焼き具合の検査では、このデータをモニタ
ー用データとして用いて、炉の温度などの制御に用いて
もよい。

【００３１】

【発明の効果】撮像装置の１視野において複数箇所の検
査対象を含む場合も、複数台の色検査装置を設置する必
要がない。また、検査対象物の位置が変動しても、視野
内にある限り抽出や検査が可能である。さらに、高速で
移動する検査対象物でも抽出や検査が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 製品の複数箇所での色の検出の状況を示す図
である。

【図２】 コンベア上の複数の製品の色の検出の状況を
示す図である。

【図３】 本発明に係る第１実施例の色平均比較検査装
置のブロック図である。

【図４】 本発明に係る第２実施例の色平均比較検査装
置のブロック図である。

【図５】 ＲおよびＧの２次元において、個別的判断と
総合的判断との違いを説明した図である。

【符号の説明】

１…カラー撮像装置、 ９、１０、１１…抽出メモリ、
１３…登録スイッチ、１５…基準色登録動作制御部、
１８…モニターテレビ、１９、２０、２１…累算加算
器、 ２２、２３、２４…除算器、２６…カウンタ、
２７…基準色メモリ、 ２８…色差演算回路、２９…比
較判定回路、 ４０…色領域抽出手段、 ４２…色平
均手段、１０１…カラー撮像装置、 １４０…色領域抽
出手段。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力された１画面のカラー映像信号か
   ら、予め指定した色の領域を上記の１画面において抽出
   する色領域抽出手段と、 上記のカラー映像信号から、色領域抽出手段により抽出
   された色領域に含まれる全画素の色データの平均値を求
   める色平均手段とを備えることを特徴とする色抽出装
   置。
2. 【請求項２】 上記の色データが、明度、彩度、色相、
   色調角(＝tan^-1(明度／彩度))、色調長(＝(明度²＋彩度
   ²)^1/2)の５成分の内、色相および色調角の両者を含む少
   なくとも３つの成分からなることを特徴とする請求項１
   に記載された色抽出装置。
3. 【請求項３】 上記の色領域抽出手段は、さらに、入力
   されたカラー映像信号を表す色データまたはカラー映像
   信号から所定の関係により変換された色データのうち、
   指定した色の範囲に対応するデータ範囲を記憶する色抽
   出範囲記憶手段を備え、上記の色データについて、色抽
   出範囲記憶手段に記憶されたデータ範囲内の色データで
   ある場合に、抽出信号を上記の色平均手段に送ることを
   特徴とする請求項１に記載された色抽出装置。
4. 【請求項４】 上記の色抽出範囲記憶手段は、上記の色
   データを記憶する色データ記憶手段と、指定された色に
   相当する色データ記憶手段の出力データから構成される
   ビット列で定まる番地には抽出色であることを示す数値
   が、それ以外の番地には他の数値が書き込まれている色
   抽出記憶手段とを備え、 抽出色であることを示す数値が上記の抽出信号として出
   力されることを特徴とする請求項３に記載された色抽出
   装置。
5. 【請求項５】 上記の色平均手段は、シリアルに入力さ
   れるカラー映像信号について、上記の抽出信号を受信し
   たときに上記の色データを累積加算する加算手段と、上
   記の抽出信号を受信したときに計数をおこなうカウンタ
   手段と、加算手段による累積加算値を、カウンタ手段に
   よる計数値で除算して色平均値を得る除算手段とを備え
   ることを特徴とする請求項３に記載された色抽出装置。
6. 【請求項６】 さらに、 画像を表示するモニター表示装置と、 モニター表示装置の画面上で、使用者が所望する色の領
   域を指定できる領域指定手段と、 領域指定手段で指定した領域の色を色抽出範囲として色
   抽出範囲記憶手段に記憶させる登録制御手段とを備える
   ことを特徴とする請求項１に記載された色抽出装置。
7. 【請求項７】 入力された１画面のカラー映像信号か
   ら、予め指定した色の領域を上記の１画面において抽出
   する色領域抽出手段と、 上記のカラー映像信号から、色領域抽出手段により抽出
   された色領域に含まれる全画素の色データの平均値を求
   める色平均手段と、 色平均手段で求められた平均値と予め登録された基準色
   データとの色差を求める色差演算手段と、 色差演算手段により得られた色差とあらかじめ設定した
   基準色データとを比較し、基準色か否かの判定を行う比
   較判定手段とを備えることを特徴とする色検査装置。
8. 【請求項８】 予め抽出すべき色データの範囲を指定
   し、 入力された１画面のカラー映像信号から、指定された色
   データの範囲内の色データからなる領域をこの１画面内
   において抽出し、 上記のカラー映像信号から、抽出された領域に含まれる
   全画素の色データの平均値を求め、 求められた平均値を用いて色検査を行うことを特徴とす
   る色検査方法。