JPH1137844A

JPH1137844A - 色抽出装置

Info

Publication number: JPH1137844A
Application number: JP9194677A
Authority: JP
Inventors: Masatsugu Shimojima; 正嗣下島; Zenichi Okabashi; 善一岡橋
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-07-22
Filing date: 1997-07-22
Publication date: 1999-02-12

Abstract

(57)【要約】【課題】画像を取り込んで色抽出すべき色彩の抽出画
を取り出す色抽出装置において、色抽出すべき色彩の分
布が不連続な場合であっても、動作しない色抽出手段が
発生する問題を解消して、抽出精度を向上させること、
および２値化のための閾値決定に要する時間を飛躍的に
短縮することを目的とする。【解決手段】画像を取り込んで色抽出すべき色彩の抽
出画を取り出す色抽出装置において、分布形態判定手段
１２が抽出誤りの少ない閾値を決定するときに、色座標
変換した色度平面上での色抽出すべき部位の色情報の分
布領域のみに色抽出手段１４を割り当てる指示を分布形
態判定手段１２に供給する抽出領域決定手段１７を備え
たことを特徴とする色抽出装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー画像処理装
置において、特定の色彩を持つ物体の画像を画像を取り
込んで、任意に色抽出すべき色彩の抽出画を取り出す色
抽出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の色抽出装置は、例えば、プリン
ト基板の基板表面の画像を取り込んで、色抽出したい色
彩の抽出画を取り出して基板表面の検査に使用されるも
のである。

【０００３】従来の色抽出装置は図７に示すように構成
されている。照明２によって照らされた被検査対象３の
画像を画像入力手段であるカラーＣＣＤカメラ１により
取り込み、このアナログ画像の３原色信号の出力をＡ／
Ｄ変換器４でデジタル画像の３原色信号にデジタル変換
する。このデジタル画像の３原色信号の出力を色座標変
換器５で色度情報のｘ成分およびｙ成分と明度情報Ｌと
に色座標変換している。

【０００４】色座標変換器５の出力は色抽出手段１４で
処理される。この色抽出手段１４は、色抽出すべき色彩
を抽出するものであり、色抽出部１４ａ〜１４ｈの８個
で構成されており、各色抽出部１４ａ〜１４ｈは、図８
に示すように構成されている。

【０００５】各色抽出部１４ａ〜１４ｈには、明度情報
Ｌに基づいて２値化を行うための２値化手段としてのル
ックアップテーブル（以下、ＬＵＴと呼ぶ）１４Ａと、
色度情報のｘ成分を色度座標ｃｘに基づいて２値化を行
うための２値化手段としてのＬＵＴ１４Ｂと、色度情報
のｙ成分を色度座標ｃｙに基づいて２値化を行うための
２値化手段としてのＬＵＴ１４Ｃと、この３つのＬＵＴ
１４Ａ〜１４Ｃの出力が入力された論理積回路１４Ｄと
で構成されており、論理積回路１４Ｄから抽出画ｄが出
力される。

【０００６】図７に示すように、色抽出手段１４の出力
が制御装置６を介してディスプレイ装置７に接続されて
いて、ディスプレイ装置７の画像としては、色抽出部１
４ａ〜１４ｈのそれぞれの抽出画ｄを重ね合わせて表示
される。

【０００７】なお、色抽出手段１４の色抽出部１４ａ〜
１４ｈの各閾値は、制御装置６、抽出対象明度分布・色
度分布メモリ１０、非抽出対象明度分布・色度分布メモ
リ１１、分布形態判定手段１２およびテーブル作成手段
１３によって以下のようにしてコントロールされてい
る。

【０００８】ディスプレイ装置７に表示された抽出画ｄ
の中に色抽出すべきでない部分が含まれている場合は、
この色抽出すべきでない部分を色抽出すべきでない部分
として入力装置８により手動で指定する。また、色抽出
すべき部分を変更することも同様に手動で指定可能であ
る。

【０００９】制御装置６に接続された位置情報データ９
には、被検査対象３に関する位置情報データが登録され
ている。制御装置６は、位置情報データ９内の色抽出す
べき領域の位置に関するデータに基づき、ディスプレイ
装置７の画面上に表示された被検査対象３の色抽出すべ
き領域にウインドウを発生し、このウインドウの領域内
の明度情報および色度情報を抽出対象明度分布・色度分
布メモリ１０に送出する。また、位置情報データ９内の
色抽出すべきでない領域の位置に関するデータに基づ
き、画面上に表示された被検査対象３の色抽出すべきで
ない領域にウインドウを発生し、このウインドウの領域
内の明度情報および色度情報を非抽出対象明度分布・色
度分布メモリ１１に送出する。

【００１０】制御装置６に接続された抽出対象明度分布
・色度分布メモリ１０は、抽出すべき部位のウインドウ
内の明度分布を１次元の分布として、色度情報のｘ、ｙ
成分を２次元の分布としてそれぞれ出現頻度を記憶す
る。同様に、制御装置６に接続された非抽出対象明度分
布・色度分布メモリ１１は、抽出すべきでない部位のウ
インドウ内の明度分布を１次元の分布として、色度情報
のｘ、ｙ成分を２次元の分布としてそれぞれ出現頻度を
記憶する。

【００１１】分布形態判定手段１２は、抽出対象明度分
布・色度分布メモリ１０および非抽出対象明度分布・色
度分布メモリ１１を参照して、明度分布と色度分布のヒ
ストグラムを作成する。分布形態判定手段１２は、前記
ヒストグラムの分布形態を調べて、抽出すべき部位の閾
値を自動的に算出して、この閾値の算出結果をテーブル
作成手段１３のレジスタ１３ａ〜１３ｈに送出する。

【００１２】テーブル作成手段１３のレジスタ１３ａ〜
１３ｈは、前記の閾値の算出結果を読み込んで、２値化
のためのテーブルを作成する。色抽出手段１４の各色抽
出部１４ａ〜１４ｈは、それぞれレジスタ１３ａ〜１３
ｈで指定された閾値に基づいての色抽出すべき領域のみ
色抽出を行い、制御装置６を介してディスプレイ装置７
の画面上に抽出画ｄを重ね合わせて表示させるものであ
る。

【００１３】以下に、分布形態判定手段１２における具
体的な閾値の算出方法について説明する。カラーＣＣＤ
カメラ１により撮像された被検査対象３の画像を色度情
報のｘ成分およびｙ成分と明度情報Ｌとに色座標変換し
て、色度座標ｃｘと色度座標ｃｙと明度座標との３次元
の座標上に表示した例を図９（ａ）に示す。前記座標上
には、抽出すべき部位の画像に対応する色抽出すべき色
彩領域２１と抽出すべきでない部位の画像に対応する色
抽出すべきでない色彩領域２２が存在している。

【００１４】分布形態判定手段１２は、抽出対象明度分
布・色度分布メモリ１０および非抽出対象明度分布・色
度分布メモリ１１を参照して、図９（ｂ）に示すよう
に、明度座標に対する頻度（画素の多さ）を示す１次元
の明度分布のヒストグラムを作成する。前記の明度分布
のヒストグラムには、色抽出すべき色彩領域２１と抽出
すべきでない色彩領域２２の明度情報を含んでいる。

【００１５】色抽出すべき色彩領域２１の明度分布の２
値化のためのパラメータである上限閾値Ｕｔおよび下限
閾値Ｄｔを下記の閾値決定規則に従って決定する。具体
的には、図９（ｂ）に示すヒストグラムの場合は閾値決
定規則の規則２が適用されて、図１３のパターン２に該
当する。

【００１６】抽出すべき色彩領域２１の明度分布の２値
化のための上限閾値Ｕｔおよび下限閾値Ｄｔの決定と
は、色抽出すべき色彩領域２１の明度座標の明度情報の
範囲を決定するものである。

【００１７】図９（ａ）において、上方位置Ａから色度
座標ｘｙ平面を見たときの色抽出すべき色彩領域２１お
よび色抽出すべきでない色彩領域２２の状態を図１０
（ａ）に示す。

【００１８】図１０（ａ）に示すように色抽出すべき色
彩領域２１の色度情報ｘ成分の最大値Ｘｍａｘと最小値
Ｘｍｉｎを決定し、図１０（ｂ）に示すように色抽出す
べき色彩領域２１の色度情報ｘ成分の最大値Ｘｍａｘか
ら最小値Ｘｍｉｎまでを８個の部分集合４０ａ〜４０ｈ
に等分割して、８個の色抽出部１４ａ〜１４ｈに対応さ
せる。

【００１９】図１１（ａ）に示すように、１つの部分集
合４０ａについて色度情報ｙ成分のヒストグラムを作成
する。図１１（ｂ）に示すように、前記の色度情報ｙ成
分のヒストグラムには、色抽出すべき色彩領域２１と抽
出すべきでない色彩領域２２のｙ成分の色度情報を含ん
でいる。

【００２０】色抽出すべき色彩領域２１の１つの部分集
合４０ａについて、色度情報ｙ成分の２値化のための上
限閾値Ｕｔおよび下限閾値Ｄｔを下記の閾値決定規則に
従って自動的に決定する。具体的には、図１１（ｂ）に
示すヒストグラムの場合は閾値決定規則の規則２および
規則９が適用されて、図１３のパターン２に該当する。
前記の部分集合４０ａの上限閾値Ｕｔおよび下限閾値Ｄ
ｔに区切られた領域を、図１１（ａ）に示すように、４
１ａとする。

【００２１】部分集合４０ｂ〜４０ｈの色度情報ｙ成分
の２値化のための上限閾値Ｕｔおよび下限閾値Ｄｔにつ
いても前記と同様に閾値決定規則に従って自動的に決定
し、図１２に示すように、部分集合４０ｂ〜４０ｈそれ
ぞれの上限閾値Ｕｔおよび下限閾値Ｄｔに区切られた領
域を４１ｂ〜４１ｈとする。

【００２２】表１に示すような領域４１ａ〜４１ｈの色
度情報のｘ成分およびｙ成分の上限閾値Ｕｔおよび下限
閾値Ｄｔをテーブル作成手段１３のレジスタ１３ａ〜１
３ｈに２値化のための上限閾値Ｕｔ、下限閾値Ｄｔとし
て転送する。

【００２３】

【表１】ここにおいて、ｎは、分割数。

【００２４】Ｍａｘ：ｎは、領域４０ｎのｘ座標最大値。Ｍｉｎ：ｎは、領域４０ｎのｘ座標最小値。Ｕｔ：ｎは、領域４０ｎのｙ座標に関して、色抽出すべ
き部位と色抽出すべきでない部位の濃度分布により、下
記の閾値判定規則１〜９により算出した上限閾値。

【００２５】Ｄｔ：ｎは、領域４０ｎのｙ座標に関し
て、色抽出すべき部位と色抽出すべきでない部位の濃度
分布により、下記の閾値判定規則１〜９により算出した
下限閾値。（閾値判定規則）規則１：色抽出すべき部位と色抽出すべきでない部位の
明度分布のヒストグラムが、図１３におけるパターン１
に相当するとき、すなわち、色抽出すべき部位の明度分
布が色抽出すべきでない部位の明度分布に対して、高明
度の部分だけオーバーラップしている場合は、２値化の
下限閾値を色抽出すべき部位の明度分布が０から立ち上
がる点に定める。また、２値化の上限閾値に関しては、
色抽出すべき部位の明度分布と色抽出すべきでない部位
の明度分布との交点を上限閾値と定める。

【００２６】なお、色抽出すべき部位の明度分布と色抽
出すべきでない部位の明度分布との交点が複数存在する
ときは、それらの点のすべての組み合わせより、数１に
おけるｒの値を最小ならしめる点の組み合わせを上限閾
値および下限閾値と定める。

【００２７】

【数１】ここにｑ(ｋ)は、色抽出すべきでない部位の明度分布ｐ(ｋ)は、色抽出すべき部位の明度分布ｔ１は、色抽出すべき部位の明度分布が０から立ち上が
る点の明度値ｔ２は、色抽出すべき部位の明度分布と色抽出すべきで
ない部位の明度分布との交点の明度値ｒは、２値化色抽出を誤る確率規則２：色抽出すべき部位と色抽出すべきでない部位の
明度分布のヒストグラムが、図１３におけるパターン２
に相当するとき、すなわち、色抽出すべき部位の明度分
布と色抽出すべきでない部位の明度分布とのオーバーラ
ップする領域が存在しない場合は、２値化の下限閾値を
色抽出すべき部位の明度分布が０から立ち上がる点に定
める。また、２値化の上限閾値を色抽出すべき部位の明
度分布が０に立ち下がる点に定める。

【００２８】なお、色抽出すべき部位の明度分布が０か
ら立ち上がる点および０に立ち下がる点が複数存在する
ときは、それらの点のすべての組み合わせより、数１に
おけるｒの値を最小ならしめる点の組み合わせを上限閾
値、および下限閾値と定める。ただしこの場合、数１に
おけるｔ２の解釈を「色抽出すべき点の明度分布が０に
立ち下がる点の明度値」と読み替えること。

【００２９】規則３：色抽出すべき部位と色抽出すべき
でない部位の明度分布のヒストグラムが、図１３におけ
るパターン３に相当するとき、すなわち、色抽出すべき
部位の明度分布が色抽出すべきでない部位の明度分布に
対して、低明度の部分だけオーバーラップしている場合
は、２値化の下限閾値に関しては、色抽出すべき部位の
明度分布と色抽出すべきでない部位の明度分布との交点
を下限閾値と定める。また、２値化の上限閾値に関して
は、色抽出すべき部位の明度分布が０に立ち下がる点に
定める。

【００３０】なお、色抽出すべき部位の明度分布と色抽
出すべきでない部位の明度分布との交点、および色抽出
すべき部位の明度分布が０に立ち下がる点が複数存在す
るときは、それらの点のすべての組み合わせより、数１
におけるｒの値を最小ならしめる点の組み合わせを上限
閾値、および下限閾値と定める。ただしこの場合、数１
におけるｔ１の解釈を、「色抽出すべき部位の明度分布
と色抽出すべきでない部位の明度分布との交点の明度
値」と読み替え、また、ｔ２の解釈を「色抽出すべき部
位の明度分布が０に立ち下がる点の明度値」と読み替え
ること。

【００３１】規則４：色抽出すべき部位と色抽出すべき
でない部位の明度分布のヒストグラムが、図１３におけ
るパターン４に相当するとき、すなわち、色抽出すべき
部位の明度分布と色抽出すべきでない部位の明度分布と
のオーバーラップする領域が存在しない場合は、２値化
の下限閾値を、色抽出すべき部位の明度分布が０から立
ち上がる点に定める。また、２値化の上限閾値を色抽出
すべき部位の明度分布が０に立ち下がる点に定める。

【００３２】なお、色抽出すべき部位の明度分布が０か
ら立ち上がる点、および色抽出すべき部位の明度分布が
０に立ち下がる点が複数存在するときは、それらの点の
すべての組み合わせより、数１におけるｒの値を最小な
らしめる点の組み合わせを上限閾値、および下限閾値と
定める。ただしこの場合、数１におけるｔ２の解釈を
「色抽出すべき点の明度分布が０に立ち下がる点の明度
値」と読み替えること。

【００３３】規則５：色抽出すべき部位の明度分布のヒ
ストグラムが図１３におけるパターン５に相当すると
き、すなわち、色抽出すべき部位の明度分布が色抽出す
べきでない部位の明度分布に含まれる場合は、２値化の
下限閾値に関しては、色抽出すべき部位の明度分布と色
抽出すべきでない部位の明度分布との交点を下限閾値と
定める。また、２値化の上限閾値に関しては、色抽出す
べき部位の明度分布と色抽出すべきでない部位の明度分
布との交点を上限閾値と定める。

【００３４】なお、色抽出すべき部位の明度分布と色抽
出すべきでない部位の明度分布との交点が複数存在する
ときは、それらの点のすべての組み合わせより、数１に
おけるｒの値を最小ならしめる点の組み合わせを上限閾
値、および下限閾値と定める。ただしこの場合、数１に
おけるｔ１の解釈を、「色抽出すべき部位の明度分布と
色抽出すべきでない部位の明度分布との交点の明度値」
と読み替えること。

【００３５】規則６：色抽出すべき部位の明度分布のヒ
ストグラムが図１３におけるパターン６に相当すると
き、すなわち、色抽出すべきでない部位の明度分布が色
抽出すべき部位の明度分布に含まれる場合は、２値化の
上限閾値を、色抽出すべき部位の明度分布の最小値に定
め、２値化の下限閾値を色抽出すべき部位の明度分布の
最大値に定める。

【００３６】規則７：色抽出すべき部位の明度分布のヒ
ストグラムに関して、数２が成立したときは、規則１か
ら規則６の記述に関わらず、２値化における下限閾値を
明度最小値（０）、２値化における上限閾値を明度最大
値（２５５）に定める。

【００３７】

【数２】Ｈ／Ｗ＜０．０００１ここにＨは、色抽出すべき部位の明度分布の頻度の最大
値Ｗは、色抽出すべき部位の明度の存在する幅規則８：色度情報のｘ成分に関しては、規則１から規則
７を同様に適用する。ただし、規則１から規則７までの
「明度」の記述に関しては「色度情報のｘ成分」と読み
替え、図１４の横軸の「明度」の記述に関しては「色度
座標ｃｘ」と読み替えること。

【００３８】規則９：色度情報のｙ成分に関しても、規
則１から規則７を同様に適用する。ただし、規則１から
規則７までの「明度」の記述に関しては「色度情報のｙ
成分」と読み替え、図１４の横軸の「明度」の記述に関
しては「色度座標ｃｙ」と読み替えること。

【００３９】前記の規則１〜規則７までのパターンに関
して、規則２および規則４のパターンである場合がほと
んどであり、次いで規則１および規則３のパターンであ
る場合があり、規則５から規則７のパターンである場合
はほとんどない。

【００４０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
色抽出装置では、図１４に示すような色抽出すべき色彩
領域２１ａ、２１ｂが複数存在して不連続に分布する場
合、色抽出すべき色彩領域が単数でかつ連続に分布する
と認識するために、色抽出すべき色彩領域２１ｂの色度
座標ｃｘの最大値を色度情報ｘ成分の最大値Ｘｍａｘと
色抽出すべき色彩領域２１ａの色度座標ｃｘの最小値を
最小値Ｘｍｉｎとして決定し、色抽出部１４ａ〜１４ｈ
の数で前記色度情報ｘ成分の最大値Ｘｍａｘと最小値Ｘ
ｍｉｎ間を等分割して部分集合４０ａ〜４０ｈの領域と
するために、色抽出すべき色彩が存在しない領域にも色
抽出部１４ａ〜１４ｈのいずれかが割り当てられる場合
がある。

【００４１】図１４に示す例では、部分集合４０ｃの領
域には、色抽出すべき色彩領域が存在しないので、結果
的にこの部分を分担すべき色抽出部１４ｃは色抽出を行
わず、実質的に動作しない色抽出部１４ｃが発生する問
題がある。この現象は、不連続な領域が離れているほど
顕著になる。

【００４２】色抽出すべき色彩領域のみに色抽出部１４
ａ〜１４ｈ全てが割り当てられた場合と、実質的に動作
しない色抽出手段が発生している場合とを比べれば、動
作しない色抽出部の分だけ抽出精度が低下する問題があ
る。

【００４３】また、前記の２値化のための閾値を色抽出
すべき色彩領域２１ａ、２１ｂのみに該当するように調
整する場合、ディスプレイ装置７にて色抽出すべき色彩
領域を確認して、入力装置８にて色抽出すべき色彩領域
および色抽出すべきでない色彩領域の指定を手動調整に
より行うため、長い作業時間を要する問題がある。

【００４４】図１４の例のように、色抽出すべき色彩の
領域２１ａ、２１ｂが複数存在して不連続となるこの現
象は、主としてプリント基板の検査において、基板表面
に塗布されているはんだ付着の防止用塗料（レジスト）
の緑色、部品名の記述等の白色、銅箔部分の色彩など、
異なる色彩の部位を同時に色抽出を行う必要がある基板
表面の色抽出を行う場合に発生する。

【００４５】本発明は、色抽出すべき色彩領域が複数存
在して不連続となる場合においても、実質的に動作しな
い色抽出手段が発生する問題を解消して、抽出精度を向
上させて、２値化のための閾値決定に要する時間を短縮
して、良好な色抽出装置を提供することを目的とする。

【００４６】

【課題を解決するための手段】本発明の色抽出装置は、
分布形態判定手段が抽出誤りの少ない閾値を決定すると
きに、色抽出すべき部位の色情報の分布領域のみに色抽
出手段を割り当てる指示を分布形態判定手段に供給する
抽出領域決定手段を備えたことを特徴とするものであ
る。

【００４７】この本発明である色抽出装置によると、色
抽出すべき色彩領域が複数存在して不連続となる場合に
おいても、抽出領域決定手段が色抽出すべき部位の色情
報の分布領域のみに色抽出手段を割り当てる指示を分布
形態判定手段に供給して色抽出手段の閾値の決定をコン
トロールするので、実質的に動作していない色抽出手段
が発生する問題を解消して、精度のよい２値化テーブル
の設定を自動で行い、抽出精度を向上することができ
る。また、２値化のための閾値の手動調整を必要とせ
ず、前記の閾値決定に要する時間を飛躍的に短縮するこ
とができる。

【００４８】

【発明の実施の形態】本発明の色抽出装置は、画像の３
原色信号を取り込む画像入力手段と、前記画像入力手段
で取り込まれた画像信号から特徴部位の色領域の画像を
抽出する色抽出手段と、前記画像信号のうち色抽出すべ
き部位の色情報の分布形態が予め設定された何れのパタ
ーンに属するかを判定して、閾値を決定して前記色抽出
手段に抽出の閾値を指示する分布形態判定手段と、前記
分布形態判定手段が抽出誤りの少ない前記閾値を決定す
るときに、色抽出すべき部位の色情報の分布領域のみに
前記色抽出手段を割り当てる指示を前記分布形態判定手
段に供給する抽出領域決定手段とを備えたものであり、
色抽出すべき色彩領域が複数存在して不連続となる場合
においても、色抽出すべき部位の色情報の分布領域のみ
に色抽出手段を抽出領域決定手段が割り当てる事によ
り、動作しない色抽出手段が発生する問題を解消して、
精度のよい２値化テーブルの設定を自動で行い、抽出精
度を向上することができる。

【００４９】具体的には、分布形態判定手段を、色抽出
すべき部位および色抽出すべきでない部位の領域の明度
情報・色度情報の濃度分布を参照して、明度情報につい
ての濃度分布の分布形態があらかじめ定められたパター
ンのどれに相当するかを判定してそのパターンにおける
最も抽出誤りの少ない２値化閾値を判定するとともに、
色抽出すべき部位の色度情報の濃度分布を複数の部分集
合に分けてそれぞれの部分集合ごとに分布形態があらか
じめ定められたパターンのどれに相当するかを判定して
そのパターンにおける最も抽出誤りの少ない２値化閾値
を判定するよう構成する。

【００５０】具体的には、抽出領域決定手段を、色抽出
すべき部位の分布領域の個数および各領域の面積を計測
するラベリング手段と、前記ラベリング手段が計測した
領域の個数とその面積に比例して複数の色抽出手段を分
配する分配手段とで構成する。

【００５１】具体的には、色抽出手段を、複数個の色抽
出部を有する色抽出手段で構成する。以下、本発明の色
抽出装置を実施の形態に基づいて説明する。なお、従来
例と同一の作用を奏するものには同一の符号を付してそ
の説明する。

【００５２】（実施の形態）本発明の実施の形態の色抽
出装置は、図１に示すように構成されている。従来例を
示す図７と異なる点は、抽出対象明度分布・色度分布メ
モリ１０と分布形態判定手段１２の間に抽出領域決定手
段１７が介装されている点である。

【００５３】抽出領域決定手段１７は、例えばラベリン
グ手段１５と分配手段１６とから構成されていてる。抽
出対象明度分布・色度分布メモリ１０に接続されている
ラベリング手段１５は分配手段１６に接続されていて、
分配手段１６は、分布形態判定手段１２に接続されてい
る。

【００５４】抽出対象明度分布・色度分布メモリ１０に
接続されたラベリング手段１５は、抽出対象明度分布・
色度分布メモリ１０内の２次元で表された領域に、色抽
出すべき色彩領域がいくつ存在するかを計測し、その面
積が大きい順に番号付けを行う。

【００５５】図２（ａ）に示すような色抽出すべき色彩
領域２１が複数存在して不連続となる場合において、分
布形態判定手段１２は図２（ｂ）に示す明度分布のヒス
トグラムを参照して、色抽出すべき色彩領域２１の明度
分布の２値化のためのパラメータ、例えば上限閾値Ｕｔ
および下限閾値Ｄｔを従来の閾値決定規則に従って自動
的に決定する。具体的には、図２（ｂ）に示すヒストグ
ラムの場合は閾値決定規則の規則１が適用されて、図１
３のパターン１に該当し、上限閾値Ｕｔおよび下限閾値
Ｄｔ決定する。

【００５６】前記の決定された２値化のための上限閾値
Ｕｔおよび下限閾値Ｄｔをテーブル作成手段１３のレジ
スタ１３ａ〜１３ｈに転送する。図２（ａ）の上方位置
Ａから色度座標ｘｙ平面を見たときの色抽出すべき色彩
領域２１および色抽出すべきでない色彩領域２２の状態
を図３に示す。

【００５７】ラベリング手段１５は、図３に示すように
色抽出すべき色彩領域２１ａ、２１ｂが２個存在するこ
とを計測し、色抽出すべき色彩領域２１ａ、２１ｂのそ
れぞれの面積を求める。

【００５８】色抽出すべき色彩領域２１ａの面積をＳ
１、色抽出すべき色彩領域２１ｂの面積をＳ２とした場
合、面積Ｓ１、Ｓ２の比較を行いその面積が大きい順に
番号付けを行う。ただしこの場合において、面積の大き
さはＳ１＞Ｓ２の関係であるとする。

【００５９】分配手段１６において、本装置が有する複
数の色抽出部１４ａ〜１４ｈ（本実施の形態では色抽出
部は全部で８個とした）を面積の大きい領域から順に、
各領域の面積に比例した数の色抽出手段１４が割り当て
られる様に分配することを自動的に決定する。例えば、
図３に示すように、面積の大きい方の色抽出すべき色彩
領域２１ａには６つの色抽出手段１４ａ〜１４ｆを、面
積の小さい方の色抽出すべき色彩領域２１ｂには２つの
色抽出手段１４ｇ〜１４ｈを割り当てるといった具合に
色抽出部１４ａ〜１４ｈを分配するものである。

【００６０】色抽出すべき色彩領域の数が色抽出手段１
４の総数を超えた場合は、面積の大きい順にそれぞれ１
個の色抽出手段１４を分担するものとし、色抽出手段１
４が割り当てられなかった残りの領域は切り捨てるもの
とする。

【００６１】各領域に割り当てられた色抽出部１４ａ〜
１４ｈの２値化のための上限閾値Ｕｔおよび下限閾値Ｄ
ｔを分布形態判定手段１２によりそれぞれ自動的に決定
する。

【００６２】色度情報の上限閾値Ｕｔおよび下限閾値Ｄ
ｔの決定方法について以下に説明する。色度情報のｘ成
分に関しては、図４（ａ）に示すように、複数の領域２
１ａ、２１ｂ毎に色度情報のｘ成分の最大値Ｘｍａｘと
最小値Ｘｍｉｎとをそれぞれ求めて、領域２１ａ、２１
ｂの面積に比例して割り当てられた色抽出手段の個数で
前記最大値Ｘｍａｘから最小値Ｘｍｉｎまでを分割す
る。前記分割された部分集合３０ａ〜３０ｈのそれぞれ
についての色度座標ｃｘの最大値および最小値を部分集
合３０ａ〜３０ｈのそれぞれの色度情報のｘ成分の上限
閾値Ｕｔおよび下限閾値Ｄｔとする。

【００６３】色度情報のｙ成分に関しては、抽出すべき
色彩領域２１ａ、２１ｂの色度情報のｙ成分および抽出
すべきでない色彩領域２２の色度情報のｙ成分を各部分
集合３０ａ〜３０ｈごとに集計し、ヒストグラムを作成
する。

【００６４】最初に部分集合３０ａについて、抽出すべ
き色彩領域２１ａの色度情報のｙ成分および抽出すべき
でない色彩領域２２の色度情報のｙ成分を集計すると、
図４（ｂ）に示すようなヒストグラムとなる。

【００６５】前記ヒストグラムに従来の閾値判定規則を
適用し、各上限閾値Ｕｔおよび下限閾値Ｄｔを決定す
る。具体的には、図４（ｂ）に示すヒストグラムの場合
は閾値決定規則の規則１および規則９が適用されて、図
１３のパターン１に該当し、従来の閾値判定規則により
上限閾値Ｕｔおよび下限閾値Ｄｔを決定する。前記の上
限閾値Ｕｔおよび下限閾値Ｄｔに区切られた領域を３１
ａとする。

【００６６】残りの部分集合３０ｂ〜３０ｈについても
同様に、色度情報のｙ成分を集計し、ヒストグラムを作
成し、従来の閾値判定規則により色度情報のｙ成分の上
限閾値Ｕｔおよび下限閾値Ｄｔをそれぞれ部分集合３０
ｂ〜３０ｈ毎に決定する。図５に示すように、色度情報
のｙ成分の閾値が決定されたそれぞれの領域を３１ｂ〜
３１ｈとする。

【００６７】表１に示すように、領域３１ａ〜３１ｈの
色度情報のｘ成分およびｙ成分の上限閾値Ｕｔおよび下
限閾値Ｄｔをテーブル作成手段１３のレジスタ１３ａ〜
１３ｈに２値化のための上限閾値Ｕｔ、下限閾値Ｄｔと
して転送して、色抽出部１４ａ〜１４ｈの抽出色が決定
される。前記の色抽出部１４ａ〜１４ｈからそれぞれ出
力される抽出画ｄは、重ね合わせてディスプレイ装置７
に表示される。

【００６８】図６に示すように、閾値決定ついてフロー
チャート順に説明する。ステップＳ１にて、色抽出すべ
き部位の位置に関する情報を位置情報データ９から読み
出す。ステップＳ２からＳ４にて、入力装置８からの手
動の指示で抽出対象のウインドウ位置をディスプレイ装
置７に表示して確認を行い、必要ならば抽出対象のウイ
ンドウ位置の修正を行う。

【００６９】ステップＳ５にて、被検査対象３を撮像し
たカラーＣＣＤカメラ１の画像信号をＡ／Ｄ変換器４で
デジタル変換を行い、ステップＳ６にて前記デジタル変
換された画像信号を色座標変換器５で色座標変換を行
う。

【００７０】ステップＳ７にて、色抽出すべき色彩領域
の明度分布および色度分布を抽出対象明度分布・色度分
布メモリ１０に送出し、色抽出すべきでない色彩領域の
明度分布および色度分布を、非抽出対象明度分布・色度
分布メモリ１１に送出する。

【００７１】ステップＳ８にて、抽出対象明度分布・色
度分布メモリ１０に接続されたラベリング手段１５で、
抽出すべき色彩領域の個数および面積を計測し、その面
積の大きい順に番号付けを行う。

【００７２】ステップＳ９にて、分配手段１６で各々の
色彩領域の面積に比例してその色彩領域に対しての色抽
出手段１４の割り当てる個数を決定する。ステップＳ１
０にて、分布形態判定手段１２により明度情報および色
度情報に関する上限閾値Ｕｔおよび下限閾値Ｄｔを自動
的に決定して、テーブル作成部１３ａ〜１３ｈに送出す
る。

【００７３】ステップＳ１１にて、テーブル作成部１３
ａ〜１３ｈは２値化手段のテーブルの作成を行う。ステ
ップＳ１２にて、色抽出部１４ａ〜１４ｈによる色抽出
が行われ、抽出画ｄが重ね合わされてディスプレイ装置
７に表示される。

【００７４】最後に、ステップＳ１３およびステップＳ
１４にて、作業者は抽出画ｄを確認する。必要であれば
閾値の値を入力装置８により手動で変更する。閾値の値
を変更する必要がないと作業者が判断した場合、およ
び、ステップＳ１４の閾値修正が完了した時点で閾値決
定は終了となる。

【００７５】以上のことより、色抽出すべき色彩領域が
複数存在して不連続となる場合であっても、前記の領域
の個数および面積を各々計測し、面積の大きい領域から
順に、各領域の面積に比例した数の色抽出手段１４が割
り当てられるように複数の色抽出部１４ａ〜１４ｈを分
配し、各色抽出部１４ａ〜１４ｈごとに分布形態を判定
する事により、実質的に動作しない色抽出手段が発生す
る問題を解消して、精度のよい２値化テーブルの設定を
自動で行い、抽出精度を向上することができる。また、
２値化のための閾値の手動調整を必要とせず、前記の閾
値決定に要する時間を飛躍的に短縮することができる。

【００７６】また、実施の形態において、色度情報のｙ
成分の最大値Ｙｍａｘと最小値Ｙｍｉｎとの区間をその
領域に割り当てられた色抽出手段１４の個数で等分割
し、色度情報のｘ成分について、ヒストグラムを作成し
て、従来の装置における分布形態判定手段１２の閾値判
定規則を適用し、各上限閾値Ｕｔおよび下限閾値Ｄｔを
決定して色抽出する場合も前記と同様の効果を有する。

【００７７】また、実施の形態において、色抽出すべき
色彩領域の数より色抽出手段１４の個数の方が多くした
場合、色抽出すべき色彩領域すべてに色抽出手段１４を
割り当てることができ、さらに色抽出精度が向上する。

【００７８】

【発明の効果】以上のように本発明の色抽出装置によれ
ば、色抽出すべき色彩領域が複数存在して不連続となる
場合であっても、抽出領域決定手段が色抽出すべき部位
の色情報の分布領域のみに色抽出手段を割り当てる指示
を分布形態判定手段に供給して色抽出手段の閾値の決定
をコントロールするので、具体的には、色抽出すべき色
彩領域の個数および面積を計測し、前記領域のそれぞれ
の面積に比例した複数の色抽出手段を分配し、各色抽出
手段ごとに分布形態を判定して、実質的に動作しない色
抽出手段が発生する問題を解消して、精度のよい２値化
テーブルの設定を自動で行うことができ、抽出精度を向
上することができる。

【００７９】また、２値化のための閾値の手動調整を必
要とせず、前記の閾値決定に要する時間を飛躍的に短縮
することができ、良好な色抽出装置を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における色抽出装置の構成
図

【図２】同実施の形態の色度座標上に色抽出すべき色彩
領域が不連続に存在している例を示す図

【図３】同実施の形態の色度平面上に色抽出すべき色彩
領域が不連続に存在している場合の色度情報のｘ成分の
分割の例を示す図

【図４】同実施の形態の色度平面上に色抽出すべき色彩
領域が不連続に存在している場合の色度情報のｘ成分・
ｙ成分の閾値決定の例を示す図

【図５】同実施の形態の色度平面上の色抽出すべき色彩
領域の閾値が決定された例を示す図

【図６】同実施の形態の閾値決定方法を示すフローチャ
ート図

【図７】従来の色抽出装置の構成を示すブロック図

【図８】従来の色抽出手段の構成を示すブロック図

【図９】従来の色度座標ｃｘ、ｃｙと明度座標の３次元
の座標上に色抽出すべき色彩領域と色抽出すべきでない
色彩領域が存在している例を示す図

【図１０】従来の色度座標平面上の色抽出すべき色彩領
域の色度情報のｘ成分の分割の例を示す図

【図１１】同平面上の色抽出すべき色彩領域の１つの領
域の色度情報のｙ成分の閾値が決定された例を示す図

【図１２】同平面上の色抽出すべき色彩領域の閾値が決
定された例を示す図

【図１３】従来の明度分布および色度分布の分布形態の
判定に用いられるパターン図

【図１４】従来の色抽出装置において、色抽出すべき色
彩領域が不連続に存在した場合の閾値決定の例を示す図

【符号の説明】

１カラーＣＣＤカメラ２照明３被検査対象４Ａ／Ｄ変換器５色座標変換器６制御装置７ディスプレイ装置８入力装置９位置情報データ１０抽出対象明度分布・色度分布メモリ１１非抽出対象明度分布・色度分布メモリ１２分布形態判定手段１３テーブル作成手段１３ａ〜１３ｈレジスタ１４色抽出手段１４ａ〜１４ｈ色抽出部１４Ａ明度用ＬＵＴ１４Ｂ色度情報ｘ成分用ＬＵＴ１４Ｃ色度情報ｙ成分用ＬＵＴ１４Ｄ論理積回路１５ラベリング手段１６分配手段１７抽出領域決定手段２１色抽出すべき色彩領域２２色抽出すべきでない色彩領域３０ａ〜３０ｈ本発明の場合の色度情報のｘ成分にて
分割した部分集合３１ａ〜３１ｈテーブル作成手段のレジスタの分担領
域４０ａ〜４０ｈ従来の場合の色度情報のｘ成分にて分
割した部分集合４１ａ〜４１ｈテーブル作成手段のレジスタの分担領
域

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像を取り込んで色抽出すべき色彩の抽
出画を取り出す色抽出装置であって、画像の３原色信号を取り込む画像入力手段と、前記画像入力手段で取り込まれた画像信号から特徴部位
の色領域の画像を抽出する色抽出手段と、前記画像信号のうち色抽出すべき部位の色情報の分布形
態が予め設定された何れのパターンに属するかを判定し
て、閾値を決定して前記色抽出手段に抽出の閾値を指示
する分布形態判定手段と、前記分布形態判定手段が抽出誤りの少ない前記閾値を決
定するときに、色抽出すべき部位の色情報の分布領域の
みに前記色抽出手段を割り当てる指示を前記分布形態判
定手段に供給する抽出領域決定手段とを備え、画像抽出
のためのパラメータを自動的に決定するように構成した
色抽出装置。
【請求項２】画像を取り込んで色抽出すべき色彩の抽
出画を取り出す色抽出装置であって、画像の３原色信号を取り込む画像入力手段と、前記画像入力手段で取り込まれた画像信号を明度情報と
色度情報に変換する変換手段と、色抽出すべき部位と色抽出すべきでない部位の位置デー
タが登録されている記憶手段と、色抽出すべき部位および色抽出すべきでない部位の領域
の明度情報・色度情報の濃度分布を参照して、明度情報
についての濃度分布の分布形態があらかじめ定められた
パターンのどれに相当するかを判定してそのパターンに
おける最も抽出誤りの少ない２値化閾値を判定するとと
もに、色抽出すべき部位の色度情報の濃度分布を複数の
部分集合に分けてそれぞれの部分集合ごとに分布形態が
あらかじめ定められたパターンのどれに相当するかを判
定してそのパターンにおける最も抽出誤りの少ない２値
化閾値を判定する分布形態判定手段と、前記分布形態判定手段の判定結果に基づいて下記色抽出
手段が２値化のために使用する２値化閾値のテーブルを
作成するテーブル作成手段と、前記テーブルの２値化閾値に基づいて明度情報および色
度情報を同時に２値化を行い画像を抽出する色抽出手段
と、前記分布形態判定手段が抽出誤りの少ない２値化閾値を
決定するときに、色抽出すべき部位の色度情報の分布領
域のみに色抽出手段を割り当てる指示を前記分布形態判
定手段に供給する抽出領域決定手段とを備え、２値化の
ためのパラメータを自動的に決定するように構成した色
抽出装置。
【請求項３】抽出領域決定手段は、色抽出すべき部位
の分布領域の個数および各領域の面積を計測するラベリ
ング手段と、前記ラベリング手段が計測した領域の個数
とその面積に比例して複数の色抽出手段を分配する分配
手段とで構成した請求項２記載の色抽出装置。
【請求項４】色抽出手段は、複数個の色抽出部を有す
る色抽出手段とで構成した請求項２記載の色抽出装置。