JPS59770B2 - シキサイガゾウハンテイソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、カラーテレビカメラなどの光電変換器からの
信号を処理し、画像中の特定の色彩部を実時間で判定す
るものである。

従来カラーテレビカメラなどの光電変換器では赤、緑、
青の３原色分解された色信号をＮＴＳＣ方式のような通
信系に有利な形態にいつたん変換し、受信側で再び３原
色の色成分に分解してカラー画像を再生していた。

このような変換は人間の目の特性に対しては有効な方式
である。しかしカラーテレビカメラから得られる色信号
から画像中の色彩を判定する場合、そのような変換を行
なう必要はなく、いくつかの色成分に分解された各信号
を直接処理することにより色彩の判定が可能である。カ
ラー画像の色彩を判定する場合、特に注意を要する点は
、光源の明るさや対象の分光反射率や透過率の大きさの
違いに対しても常に安定に色を判定しなければならない
ことである。本発明の目的は光のような光源や対象の変
化に対しても安定に色判定を行なう装置を提供すること
である。

上記の目的を達成するために、本発明ではいくつかの色
成分に分解された信号の総和を求め、各信号をその総和
信号で正規化し、あらかじめ与えられた値と比較するこ
とによりカラー画像中の特定色を判定するような回路を
提供するものである。

第１図は本発明の基本構成、第２図は第１図の各要素の
可視波長域Λでの分光特性を示す。第１図の１は光源で
第２図ａ（７）Ｐ（λ）のごとき分光特性をもつものと
し、対象２を照明する。対象２には２−１、２−２、・
・゛ ２−ｍのそれぞれが異なつた分光反射率（または
透過照明の場合分光透過率）の色の部分があり、図の様
に対象上の点（ｘ、ｙ）に対してＲ（ｘ、ｙ、λ）とし
て与えられているものとする。第１図の３−１、３−２
、・・・、３−ｎはテーキングレンズ、４−１、４、−
２、・・・、４−ｎはたとえば第２図ｂに示すような分
光透過率Ｔ１（λ），Ｔ２（λ）、・・・、Ｔ３（λ）
の色分解フイルタ、５一１，５−２、・・・、５−ｎは
光学像を走査により光電変換する装置であり、第２図ａ
に示す様にいづれの光電変換器も同一の分光特性Ｓ（λ
）を有するものとする。このような色分解を行なう装置
系としてはカラーテレビカメラがあるが、テーキングレ
ンズ、光電変換器が単一化された単管カラーカメラでも
本発明は有効である。第１図のＦｌ，Ｆ２，・・・、Ｆ
ｎは色信号で時系列信号として得られる。いま対象上の
点（Ｘ，ｙ）に対応する色信号をＦ１（Ｘ，ｙ）、Ｆ２
（Ｘ，ｙ）、・・・、Ｆｎ（Ｘ，ｙ）とすると、レンズ
の分光透過率を可視波長域Ａで１００（ｆｌ）とすれば
次の様に表わすことができる。ただしＳｊＯｌ′２２１
＼ｎここにｋは定数で光学系固有の値である。

式（１）において光源の明るさまたは対象の分光特性が
可視波長域Ａで一様に定数倍すなわちそれぞれａ倍、ｂ
倍になつたものとすると、式（１）の左辺二はすべての
ｊに対してＡｂ倍になる。

したがつてＪ−１なる値を定義すれば分母、分子ともＡ
ｂ倍になる故Ｆｊ（Ｘ，ｙ）の値は上記の様な変化に対
して一定となる。

換言すれば対象上の点（Ｘ，ｙ）に対してＦｊ（Ｘ，ｙ
）はその点の色固有の値となる。したがつて、対象上の
各点（Ｘ，ｙ）の色判定を行なう場合、たとえば゛Ｉ゜
゛という色に対して付随する一定の値αＩｊ〈１（１＝
１，２、・・・、ｍ；ｊ−１，２、・・・ ｎ）が与え
られ、すべてのｊについてならば点（Ｘ，ｙ）は求めよ
うとする色６１”であり、いずれかのｊについてもなら
ば゛ｉ”゜以外の色であると判定することができる。

第３図は第１図、第２図のｍ＝ｎ＝３の場合の上記色判
定の例である。

すなわち対象２上の２一１，２−２，２−３の部分に波
長の短かい順の色として青、緑、赤が存在し、色分解フ
イルタの分光特性Ｔ１（λ）、Ｔ２（λ）、Ｔ３（λ）
も青、緑、赤と波長の短かい順に最大透過率を持つもの
とすれば、光源および光電変換器の分光特性の積Ｐ（λ
）Ｓ（λ）が第２図ａに示すように可視波長域の中央部
（すなわち緑付近）にピークををもつ故、第３図のＦ，
，Ｆ２Ｆ３の様な値を示す。第３図より ΣＦｊは黒の
部ｊ−１分２−ａで最小、白の部分２−ｂで最大となる
。

したがつて式（２）のような演算により（Ｆｌ，ｆ２，
ｆ３）は青の部分２−１で（１，０，０）、緑の部分２
−２で（０，１，０）、赤の部分（０，０，１）となり
破線の様な変化に対して図の様に各色固有の不変の値と
なる。実際には式（３），（４）の様な判定を行なう場
合には式（３），（４）の代りにすべてのｊ対してであ
れば、色゛ｉ゛であると判定し、あるｊに対してであれ
ば色゛ｉ゛でないと判定を行なう様にすればよい。

第３図は青色に対する色判定を示す。以上のようにすれ
ば光源や対象の明るさの一様な変化に対して常に安定な
色判定を行なうことができる。またこの色判定によれば
光源の分光特性の違いによる影響を無視することができ
、標準の白色を定義する必要がない。以下本発明の実施
例を図により詳細に説明する。

第４図は本発明の一実施例を示す。図のように光電変換
器５−１，５−２、・・・、５−ｎからの信号や他の信
号は時系列信号として得られるので以降では時刻ｔの関
数として各信号を表わす。６は加算回路で ΣＦ１（ｔ
）を示める回路、７一１，７１＝！−２、・・・、７一
ｎは割算回路で図の様にすべてのｊについて式（２）に
対応するｊ−１ を各ｔについて計算する。

８−１，８−２、．・・、８−ｎは色成分判定回路で、
求めるべき色”ｌ”に対してならば論理的な６１″を、 ならば論理的な゛Ｏ゛を出力する。

９は論理積回路で、８−１，８−２、・・・８−ｎの色
成分判定回路の出力がすべて１『゛のときのみ１Ｐ”を
出力するようになつている。

このようにすることにより各時刻ｔに対応する点が色゛
ｉ゛であれば゛１−そうでなければ６０゛と識別するこ
とができる。第５図は第４図の色成分判定回路８−１，
８一２、・・・、８−ｎの一例である。

図において１０は加算回路、１１は減算回路で、それぞ
れα１，＋εｊ、αＩｊ−εｊを計算する。１３，１３
は比較回路で、図のようにＦｊ（ＴＫａｉｊ＋εｊなら
ば１２から、Ｆｊ（ｔ）〉αＩｊ−εｊならば１３から
それぞれ“１”を、それ以外のときは００゛を出力する
様になつている。

１４は論理積回路で１２，１３が共にＴ゛すなわちαＩ
ｊ−εｊ＜Ｆｊ（ｔ）くαＩｊ＋ε・のときに６１″を
出力する様になつている。

ｊ第６図は本発明の別の実施例を示す。

１５−１，１５−２、・・・ １５−ｎは乗算回路であ
り、信号Ｆｉ（ｔ）をα１，（く１）倍するためのもの
である。

αＩｊは一定であるから各時刻で乗算する必要はなく、
実際的には可変な減衰率を持つ減衰回路で実現できる。
８−１，８−２、・・・ ８−ｎは色成分判定回路で、
各時刻ｔでならば“１”を Ｊ４ ならば”Ｏ゛を出力する様になつている。

各色成分判定回路は第５図で説明したものと同じもので
よく、入力信号Ｆｊ（ｔ）、αＩｊｌεｊの代りにそれ
ぞれＦｊ（ｔ）、αＩｊＦｊ（ｔ）、δｊを置き換えれ
ばよい。′ここでδ・は定数でもよいが、式（３−１）
及びＪ式（３−２）′から明らかな通り ｎ δ，＝ε，／ ΣＦ，（ｔ）とすることもできる。

しｊ−１たがつて、論理積回路９から各時刻ｔに対応す
る点が色６１゛であれば“１−そうでなければ゛Ｏ”と
判定することができる。

頃上の第１、第２の実施例における色成分判定回路にお
いて、外部から与える入力に関してデイジタル的なレジ
スタとデイジタルーアナログ変換器を用いることにより
計算機による制御可能な回路を構成することができる。

またいずれの実施例においても簡単な回路構成で実現で
きる。また第２の実施例の場合、第１のものに比較して
割算の演算がないためにカラー画像の各点を実時間高速
で色判定することができ、実用的価値が高い。

以上述べた様に本発明では光源や対象の明るさの変化に
左右されることなく特定の色の部分のみを画像として出
力することができる。

したがつてある特定の色の部分の面積を計測したり、そ
の形状を判定する様なさらに高度な画像処理のための有
効信号を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第６図までは本発明の説明図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 互いに異なつた分光特性を有する複数の光電変換手
   段の各々により判定すべき色彩を有する入力光を光電変
   換し、該光電変換により得られる複数の第１の信号を加
   算した第２の信号を発生し、該第２の信号にあらかじめ
   与えられた複数の値をそれぞれ乗算した値の複数の第３
   の信号を発生し、該第３の信号の各々と該第１の信号の
   対応する一つとが一致しているか否かを検出し、該第１
   の信号のすべてについて該一致があるか否かにより該入
   力光が、該あらかじめ与えられた複数の値であられされ
   る色彩を有するか否かを判定することを特徴とする色彩
   判定方法。