(57)【要約】【課題】複数のＲＧＢカラー画像に明度のばらつきがあっても、各ＲＧＢカラー画像から抽出色の領域を精度よく取り出す。【解決手段】画像処理装置１は、ＲＧＢカラー画像から予め指定された抽出色の領域を抽出する装置である。画像処理装置１は、色指定部１４と、色抽出部１２とを備える。色指定部１４は、抽出色を指定する。色抽出部１２は、抽出色のＲＧＢ値の比率を基準比率とし、ＲＧＢ値の比率が基準比率と同じである特定画素をＲＧＢカラー画像から抽出する。【選択図】図１
2011248750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＧＢカラー画像から予め指定された抽出色の領域を抽出する画像処理装置であって、
前記抽出色を指定する色指定部と、
前記抽出色のＲＧＢ値の比率を基準比率とし、ＲＧＢ値の比率が前記基準比率と同じである特定画素を前記ＲＧＢカラー画像から抽出する色抽出部と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記特定画素は、ＲＧＢ値の比率が前記基準比率に対して所定の範囲内の画素であることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
比率が前記基準比率と同じであるＲＧＢ値と他のＲＧＢ値とで異なる出力値とするルックアップテーブルを作成して抽出範囲を設定する抽出範囲設定部を備え、
前記色抽出部は、前記ＲＧＢカラー画像の各画素のＲＧＢ値を前記ルックアップテーブルに照合することによって、前記ＲＧＢカラー画像から前記特定画素を抽出する
ことを特徴とする請求項１または２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記ＲＧＢカラー画像の各画素ごとにＲＧＢ値の比率と前記基準比率との距離を求める距離算出部と、
各画素ごとに前記距離を量子化し、量子化した値を濃淡値とするグレースケール画像を生成する画像生成部と
を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＧＢカラー画像から予め指定された色を抽出する画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、工業製品の製造、組立、検査などの工程において、撮像された検査対象の画像を検査員が目視で確認する方法では検査精度が悪く効率もよくないため、画像処理によって良品・不良品を自動的に判定する画像処理装置が用いられている。この種の画像処理装置としては、カラーカメラで撮像されたＲＧＢカラー画像を用いて検査対象物の良否判定を行う装置がある。
【０００３】
この画像処理装置は、ＲＧＢカラー画像から、ユーザ（作業者）が指定した抽出色のＲＧＢ値と同一である画素を抽出することによって、抽出色の領域を取り出す（例えば特許文献１参照）。その後、画像処理装置は、抽出色の領域とそれ以外の領域とに分離した２値化画像を作成し、この２値化画像を用いて検査処理を行って検査対象物が良品か不良品かの判定を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１２８２２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、例えば検査対象物を撮像する際に照度変化があった場合、複数のＲＧＢカラー画像において同じ色相でありながら明度が異なるため、ＲＧＢ値にばらつきが発生する。従来の画像処理装置では、ユーザが指定した抽出色であるか否かをＲＧＢ値が一致するか否かで判断するため、上記の場合に各ＲＧＢカラー画像から抽出色の領域を精度よく取り出すことができないという問題があった。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みて為され、本発明の目的は、複数のＲＧＢカラー画像に明度のばらつきがあっても、各ＲＧＢカラー画像から抽出色の領域を精度よく取り出すことができる画像処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の画像処理装置は、ＲＧＢカラー画像から予め指定された抽出色の領域を抽出する画像処理装置であって、前記抽出色を指定する色指定部と、前記抽出色のＲＧＢ値の比率を基準比率とし、ＲＧＢ値の比率が前記基準比率と同じである特定画素を前記ＲＧＢカラー画像から抽出する色抽出部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
この画像処理装置において、前記特定画素は、ＲＧＢ値の比率が前記基準比率に対して所定の範囲内の画素であることが好ましい。
【０００９】
この画像処理装置において、比率が前記基準比率と同じであるＲＧＢ値と他のＲＧＢ値とで異なる出力値とするルックアップテーブルを作成して抽出範囲を設定する抽出範囲設定部を備え、前記色抽出部は、前記ＲＧＢカラー画像の各画素のＲＧＢ値を前記ルックアップテーブルに照合することによって、前記ＲＧＢカラー画像から前記特定画素を抽出することが好ましい。
【００１０】
この画像処理装置において、前記ＲＧＢカラー画像の各画素ごとにＲＧＢ値の比率と前記基準比率との距離を求める距離算出部と、各画素ごとに前記距離を量子化し、量子化した値を濃淡値とするグレースケール画像を生成する画像生成部とを備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ＲＧＢ値の比率が基準比率と同じである特定画素をＲＧＢカラー画像から抽出することによって、複数のＲＧＢカラー画像に明度のばらつきがあっても、各ＲＧＢカラー画像から抽出色の領域を精度よく取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態１に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】同上に係る画像処理装置の動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施形態１）
実施形態１に係る画像処理装置は、検査対象物のＲＧＢカラー画像を撮像するカメラに接続されており、検査対象物の良品・不良品の判定に用いられる。
【００１４】
図１に示すように、画像処理装置１は、カメラ２からＲＧＢカラー画像を取り込む画像取込部１１と、予め指定された抽出色の領域をＲＧＢカラー画像から抽出する色抽出部１２と、色抽出部１２で抽出された領域とそれ以外の領域とに分離された画像を作成して主処理部２１に出力する画像生成部１３とを前処理部２０に備えている。また、画像処理装置１は、色指定部１４と、抽出範囲設定部１５と、記憶部１６と、距離算出部１７とを備えている。画像処理装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）およびメモリが搭載されたコンピュータからなり、操作装置３およびモニタ４を接続可能に構成される。
【００１５】
カメラ２は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサまたはＣＭＯＳ（ComplementaryMetal Oxide Semiconductor）イメージセンサなどを用いたエリアセンサカメラであり、検査対象物を撮像する。検査対象物が撮像されたＲＧＢカラー画像の画像データは、カメラ２から画像処理装置１に出力される。
【００１６】
操作装置３は、例えばキーボードやキーパッド、マウスなどであり、ユーザが画像処理装置１への指示を入力するときに用いられる装置である。操作装置３には、ユーザの入力操作によって各種指示が入力される。操作装置３に入力された指示は、操作装置３から画像処理装置１に出力される。
【００１７】
モニタ４は、例えば液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどであり、画像処理装置１から画像データを取得し、取得した画像データを要素とする画像を表示する。
【００１８】
主処理部２１は、例えば画像生成部１３で生成された２値化画像をモニタ４に表示させたり、２値化画像の大きさ、形状などから検査対象物の良否を自動的に判定したりする処理を行う。この画像処理装置１は、一例として、特定の色で文字が印字された工業製品の文字部分の検査などに用いられ、文字部分の色が抽出色として指定されることにより、文字部分のみからなる２値化画像を生成することができる。
【００１９】
色指定部１４は、モニタ４で表示されているＲＧＢカラー画像の一部をユーザが操作装置３を用いて指定することによって、色抽出部１２で抽出しようとする抽出色を指定する。ユーザが指定するために用いられるＲＧＢカラー画像は、予め用意されていてもよいし、色抽出しようとするＲＧＢカラー画像であってもよい。
【００２０】
抽出範囲設定部１５は、抽出色のＲＧＢ値の比率を基準比率とし、比率が基準比率と同一であるＲＧＢ値の場合に出力値を１にするルックアップテーブルを作成して抽出範囲を設定する。一方、上記ルックアップテーブルでは、他のＲＧＢ値の場合、出力値を０にする。つまり、図２に示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂごとに基準値Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０が設定され、これらの基準値Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０の比率である基準比率が同一のＲＧＢ値を抽出できるようにルックアップテーブルが作成される。比率が基準比率と同一のＲＧＢ値とは、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝Ｒ０／（Ｒ０＋Ｇ０＋Ｂ０）：Ｇ０／（Ｒ０＋Ｇ０＋Ｂ０）：Ｂ０／（Ｒ０＋Ｇ０＋Ｂ０）となる値である。抽出範囲設定部１５で作成されたルックアップテーブルは、記憶部１６に記憶される。
【００２１】
色抽出部１２は、ＲＧＢカラー画像の各画素のＲＧＢ値を記憶部１６のルックアップテーブルに照合することによって、ＲＧＢ値の比率が基準比率と同じである特定画素をＲＧＢカラー画像から抽出する。
【００２２】
画像生成部１３は、色抽出部１２で抽出された特定画素と他の画素とを分割した２値化画像を生成する。２値化画像としては、例えば特定画素の濃淡値を１とし、他の画素の濃淡値を０とした画像である。つまり、前処理部２０は、ＲＧＢカラー画像からモノクロ画像を生成することができる。
【００２３】
距離算出部１７は、ＲＧＢカラー画像の各画素ごとにＲＧＢ値の比率と基準比率との距離Ｌを求める。具体的には、各画素のＲＧＢ値の成分をそれぞれ値Ｒ，Ｇ，Ｂとし、抽出色のＲＧＢ値の成分をそれぞれ基準値Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０とすると、距離算出部１７は、距離Ｌとして、数１示すようなユークリッド距離を求める。なお、距離Ｌは、ユークリッド距離に限定されず、他の手法によって求めた値であってもよい。
【００２４】
【数１】
2011248750.tif 000003
【００２５】
画像生成部１３は、各画素ごとに、距離算出部１７で求められた距離Ｌを量子化する。その後、画像生成部１３は、量子化した値を濃淡値とするグレースケール画像を生成する。例えば抽出色の画素が白色であって距離Ｌが大きくなる画素ほど黒色に近づくようなグレースケール画像を画像生成部１３は生成することができる。
【００２６】
次に、本実施形態に係る画像処理装置１の動作について説明する。まず、色指定部１４において、ユーザが抽出色を指定する。その後、抽出範囲設定部１５がルックアップテーブルを作成して記憶部１６に記憶させる。その後、画像取込部１１がＲＧＢカラー画像を取り込み、色抽出部１２が、ＲＧＢカラー画像から、ＲＧＢ値の比率が基準比率と同一の特定画素を抽出する。画像生成部１３は、色抽出部１２で抽出された特定画素と他の画素とを分離した２値化画像を生成する。
【００２７】
以上、本実施形態の画像処理装置１によれば、ＲＧＢ値の比率が基準比率と同じである特定画素をＲＧＢカラー画像から抽出することによって、複数のＲＧＢカラー画像に明度のばらつきがあっても、各ＲＧＢカラー画像から同じように抽出色を抽出することができる。これにより、例えば検査対象物を撮像する際に照度変化があっても、本実施形態の画像処理装置１では、各ＲＧＢカラー画像から抽出色の領域を精度よく取り出すことができる。
【００２８】
また、本実施形態の画像処理装置１によれば、ＲＧＢカラー画像からＨＳＶ画像に変換することなく、明度の異なる抽出色を抽出することができる。つまり、ＲＧＢ色空間から他の色空間に変換する必要がない。
【００２９】
なお、本実施形態の色相Ｈおよび明度Ｖは、数２に示すように６角錐モデルによってＲＧＢ空間からＨＳＶ空間に変換されたときの値である。実施形態２においても同様である。なお、数２のＳは彩度を表わしている。また、数２のＭＡＸは、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値のうちの最大値であり、ＭＩＮは、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値のうちの最小値である。
【００３０】
【数２】
2011248750.tif 000004
【００３１】
（実施形態２）
実施形態２に係る画像処理装置１は、抽出色と類似する色もＲＧＢカラー画像から抽出する点で、実施形態１に係る画像処理装置１と相違する。以下、本実施形態の画像処理装置１について図１を用いて説明する。なお、実施形態１の画像処理装置１と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３２】
本実施形態の抽出範囲設定部１５は、ルックアップテーブルとして、の比率が基準比率に対して所定の範囲であるＲＧＢ値の場合に出力値を１にする一方、他のＲＧＢ値の場合に出力値を０にするテーブルを作成する。
【００３３】
本実施形態の色抽出部１２は、ＲＧＢカラー画像の各画素のＲＧＢ値を記憶部１６のルックアップテーブルに照合することによって、特定画素として、ＲＧＢ値の比率が基準比率に対して所定の範囲内の画素をＲＧＢカラー画像から抽出する。例えばＲ０：Ｇ０：Ｂ０＝５：３：２である場合に、色抽出部１２は、Ｒ：Ｇ：Ｂにおいて、Ｒが４．９〜５．１、Ｇが２．９〜３．１、Ｂが１．９〜２．１となる画素を抽出する。所定の範囲は、ユーザの指示によって用途に応じて予め設定されている。
【００３４】
また、本実施形態においても、距離算出部１７は、ＲＧＢカラー画像の各画素ごとに距離Ｌを求めることが可能である。
【００３５】
画像生成部１３は、各画素ごとに距離Ｌを量子化し、量子化した値を濃淡値とするグレースケール画像を生成する。例えば抽出色の画素が白色であって距離Ｌが大きくなる画素ほど黒色に近づくようなグレースケール画像を画像生成部１３は生成することができる。
【００３６】
以上、本実施形態の画像処理装置１によれば、比率が基準比率に対して所定の範囲内である画素を特定画素としてＲＧＢカラー画像から抽出することによって、抽出色の領域ともに抽出色と類似する色の領域も取り出すことができる。これにより、例えば検査対象物を撮像する際に照度変化があって明度だけではなく、色相や彩度も変化した場合にも、本実施形態の画像処理装置１では、各ＲＧＢカラー画像から抽出色の領域を精度よく取り出すことができる。
【符号の説明】
【００３７】
１  画像処理装置
１２  色抽出部
１３  画像生成部
１４  色指定部
１５  抽出範囲設定部
１７  距離算出部
【図１】
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【図２】
2011248750.tif 000006