(57)【要約】【課題】抽出色の指定が容易になる画像処理装置を提供する。【解決手段】エリア選択部は、操作装置からの入力に従ってカラー画像上の任意の領域をサンプリングエリアとして選択する。色座標表示部は、横軸を色相、縦軸を彩度とする二次元のＨＳ色座標３０と、明度を縦軸とする一次元のＶ色座標３１とをモニタに表示させる。色座標表示部は、サンプリングエリアに含まれている複数の画素を、各々の色相、彩度、明度に基づいてＨＳ色座標３０並びにＶ色座標３１にプロットしたときの、各画素の度数分布を表すヒストグラム３２〜３４をＨＳ色座標３０、Ｖ色座標３１上に表示する。範囲指定部は、モニタにＨＳ色座標３０およびＶ色座標３１が表示されている状態で、操作装置からの入力に従って色座標上に設定される範囲を指定範囲とし、指定範囲の色相と彩度と明度とを持つ色を抽出色として指定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラー画像を取り込む画像取込部と、予め指定された抽出色と同一の色とみなされる領域を前記カラー画像から抽出する色抽出部と、前記抽出色を指定する色指定部とを備え、前記色指定部は、色の属性である色相と彩度と明度とのそれぞれを軸とする色座標を表示する色座標表示部と、操作装置からの入力に従って前記色座標上に指定範囲を設定する範囲指定部とを有し、前記指定範囲の色相と彩度と明度とを持つ色を前記抽出色として指定し、前記色座標表示部は、前記カラー画像に含まれる複数の画素の色の属性に関する度数分布図を前記色座標上に表示することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記色座標表示部は、色相と彩度と明度との各々についての前記度数分布図をそれぞれ前記色座標上に表示す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】
前記色座標表示部は、色相および彩度のそれぞれを軸とする二次元の色座標と、明度を軸とする一次元の色座標とを同時に表示することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記色座標表示部は、色相と彩度との組み合わせについての前記度数分布図を前記二次元の色座標上に表示し、明度についての前記度数分布図を前記一次元の色座標上に表示することを特徴とする請求項３記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記範囲指定部は、色相と彩度と明度とのそれぞれについて前記指定範囲とする範囲の上限と下限とを別々に指定することにより前記指定範囲を設定することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記色指定部は、前記操作装置からの入力に従って前記カラー画像上の任意の領域をサンプリングエリアとして選択するエリア選択部を有し、前記色座標表示部は、前記サンプリングエリアに含まれる複数の画素の色の属性に関する前記度数分布図を前記色座標上に表示することを特徴とする請求項１ないし請求項５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、カラー画像から予め設定された抽出色の抽出を行う画像処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、工業製品の製造、組立、検査等の工程において、撮像された検査対象物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、カラー画像から、ユーザ（作業者）が指定した抽出色の領域と、それ以外の領域とに分離された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。この種の画像処理装置における抽出色の指定は以下のように行われる。
【０００４】
すなわち、ユーザは、マウスなどを操作してモニタに表示されたカラー画像上で着目する領域（サンプリングエリア）を選択する。このように選択された領域に含まれる複数の画素についてＲ値、Ｇ値、Ｂ値がそれぞれ集計され、領域全体の平均値が求められ、この平均値を基準として抽出色のＲ値、Ｇ値、Ｂ値が指定される（たとえば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平２−１９４４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した構成の画像処理装置においては、ユーザが選択した領域内の画素の色に基づいて抽出色が指定されるため、目的の色の画素の近くに他の色の画素が存在する場合、目的とする色の画素のみを選択することが難しく、抽出色の指定が困難である。
【０００７】
また、色の属性（色相、彩度、明度）にばらつきがあってもユーザにとっては同一色に見えることがあるため、一般的に、抽出色は属性にある程度の幅を持たせて指定される。しかしながら、特許文献１記載の画像処理装置では、ユーザは同一色に見える色の属性が実際にどのように分布しているのか把握できないため、抽出色の属性にどの程度の幅を持たせればよいのか分からず、抽出色の指定が困難である。
【０００８】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであって、抽出色の指定が容易になる画像処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の画像処理装置は、カラー画像を取り込む画像取込部と、予め指定された抽出色と同一の色とみなされる領域を前記カラー画像から抽出する色抽出部と、前記抽出色を指定する色指定部とを備え、前記色指定部は、色の属性である色相と彩度と明度とのそれぞれを軸とする色座標を表示する色座標表示部と、操作装置からの入力に従って前記色座標上に指定範囲を設定する範囲指定部とを有し、前記指定範囲の色相と彩度と明度とを持つ色を前記抽出色として指定し、前記色座標表示部は、前記カラー画像に含まれる複数の画素の色の属性に関する度数分布図を前記色座標上に表示することを特徴とする。
【００１０】
この画像処理装置において、前記色座標表示部は、色相と彩度と明度との各々についての前記度数分布図をそれぞれ前記色座標上に表示することが望ましい。
【００１１】
この画像処理装置において、前記色座標表示部は、色相および彩度のそれぞれを軸とする二次元の色座標と、明度を軸とする一次元の色座標とを同時に表示することがより望ましい。
【００１２】
この画像処理装置において、前記色座標表示部は、色相と彩度との組み合わせについての前記度数分布図を前記二次元の色座標上に表示し、明度についての前記度数分布図を前記一次元の色座標上に表示することがより望ましい。
【００１３】
この画像処理装置において、前記範囲指定部は、色相と彩度と明度とのそれぞれについて前記指定範囲とする範囲の上限と下限とを別々に指定することにより前記指定範囲を設定することがより望ましい。
【００１４】
この画像処理装置において、前記色指定部は、前記操作装置からの入力に従って前記カラー画像上の任意の領域をサンプリングエリアとして選択するエリア選択部を有し、前記色座標表示部は、前記サンプリングエリアに含まれる複数の画素の色の属性に関する前記度数分布図を前記色座標上に表示することがより望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、抽出色の指定が容易になるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態１のモニタに表示される色座標の例を示す説明図である。
【図２】同上の構成を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（実施形態１）
本実施形態の画像処理装置は、検査対象物の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。
【００１８】
画像処理装置１は、図２に示すように、カメラ２から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と同一の色とみなされる領域をカラー画像から抽出する色抽出部１２と、抽出色を指定する色指定部１３とを前置処理部２０に備えている。さらに、画像処理部１は、色抽出部にて抽出された領域と、それ以外の領域とに分離された２値化画像を作成し、主処理部２１に出力する画像生成部１４を前置処理部２０に備えている。
【００１９】
主処理部２１は、たとえば画像生成部１４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、形状等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。ここでは、画像処理装置１は、ＣＰＵやメモリを備えたコンピュータ装置からなり、キーボードやマウス等の操作装置３や、モニタ４などを接続可能に構成される。
【００２０】
ところで、本実施形態では色指定部１３は、図１に示すように色の属性である色相、彩度、明度のそれぞれを軸とする色座標上で、操作装置３からの入力に従って指定される指定範囲の色相、彩度、明度を持つ色を抽出色として指定する。
【００２１】
具体的に説明すると、色指定部１３は、色座標を表示する色座標表示部１５と、色座標上に指定範囲を設定する範囲指定部１６とを有している。
【００２２】
色座標表示部１５は、図１に示すように横軸を色相、縦軸を彩度とする二次元のＨＳ色座標３０と、明度を縦軸とする一次元のＶ色座標３１とをモニタ４に表示させる。ＨＳ色座標３０およびＶ色座標３１においては、属性値（色相、彩度、明度）がそれぞれの座標位置の画素に反映されており、たとえばＨＳ色座標３０は上部ほど彩度が高くなり、Ｖ色座標３１は上部ほど明度が高くなる。ＨＳ色座標３０とＶ色座標３１とは、モニタ４の画面上で横方向に並べて表示される。
【００２３】
範囲指定部１６は、モニタ４に色座標（ＨＳ色座標３０およびＶ色座標３１）が表示されている状態で、操作装置３からの入力に従って色座標上に設定される範囲を指定範囲とする。本実施形態では、図１に示すように色相、彩度、明度の各々について、指定範囲の上限値および下限値を表す区切り線（Ｈ１，Ｈ２，Ｓ１，Ｓ２，Ｖ１，Ｖ２）が色座標上に表示されており、この区切り線の位置を調節することによって指定範囲が設定される。各区切り線は、それぞれマウスなどを用いてドラッグされることにより任意の位置に移動する。
【００２４】
すなわち、ＨＳ色座標３０の横軸にとった色相については、上限値を表す区切り線Ｈ１と下限値を表す区切り線Ｈ２とがそれぞれ左右方向に移動可能であって、両区切り線Ｈ１，Ｈ２で囲まれた範囲が指定範囲となる。同様に、彩度についてはそれぞれ上下方向に移動可能な一対の区切り線Ｓ１，Ｓ２に囲まれた範囲が指定範囲となり、明度についてはそれぞれ上下方向に移動可能な一対の区切り線Ｖ１，Ｖ２に囲まれた範囲が指定範囲となる。
【００２５】
このように、範囲指定部１６は色相と彩度と明度とのそれぞれについて指定範囲とする範囲の上限と下限とを別々に指定することによって指定範囲を設定するので、ユーザは、色相、彩度、明度の各々について任意の指定範囲を設定することができる。
【００２６】
さらに、色指定部１３は、カラー画像上の任意の領域をサンプリングエリアとして選択するエリア選択部１７を有している。エリア選択部１７は、モニタ４にカラー画像が表示された状態で、操作装置３からの入力に従ってカラー画像上に任意の位置および大きさに設定される矩形状の領域をサンプリングエリアとして選択する。サンプリングエリアは指定範囲を指定する際の基準となる領域であるため、少なくとも抽出色とすべき色を含む領域とする。
【００２７】
ここでは、サンプリングエリア選択用のカラー画像と色座標（ＨＳ色座標３０およびＶ色座標３１）とは、同一画面上に同時に表示される。なお、色座標表示部１５は、サンプリングエリアが選択されたことを受けて、モニタ４にカラー画像を表示させる状態から色座標を表示させる状態へと自動的に切り替える構成としてもよい。
【００２８】
ところで、本実施形態において、座標表示部１５は、サンプリングエリアに含まれる複数の画素の色の属性に関する度数分布を表す度数分布図を色座標上に表示する機能を有している。
【００２９】
座標表示部１５は、サンプリングエリアに含まれている複数の画素を、各々の色相、彩度、明度に基づいてＨＳ色座標３０並びにＶ色座標３１にプロットしたときの、各画素の色座標内での分布状態を度数分布図として、モニタ４に表示する。すなわち、座標表示部１５は、サンプリングエリア内の画素ごとの色成分を色相、彩度、明度に変換し、色座標（ＨＳ色座標３０およびＶ色座標３１）上にプロットしたときの分布状態を度数分布図として色座標上に表示する。
【００３０】
本実施形態では、座標表示部１５は、サンプリングエリア内の画素の色相、彩度、明度の各々についての度数分布を表すヒストグラム（度数分布図）を、ＨＳ色座標３０およびＶ色座標３１上にそれぞれ表示している。要するに、座標表示部１５は、サンプリングエリア内の各画素について、色相、彩度、明度の各値の度数をとり、この度数の分布をそれぞれヒストグラム３２，３３，３４として表示する。ＨＳ色座標３０においては色相と彩度とのそれぞれについてヒストグラム３２，３３が表示され、Ｖ色座標３１においては明度についてのヒストグラム３４が表示される。
【００３１】
さらに、座標表示部１５は、サンプリングエリア内の画素の色相と彩度との組み合わせについての度数分布図を、二次元ヒストグラム３５としてＨＳ色座標３０上に表示する。二次元ヒストグラム３５は、サンプリングエリア内の画素の色相と彩度との組み合わせについてのクロス集計表の数値をグラフ化したものであって、色相と彩度との二次元に関するヒストグラムである。
【００３２】
言い換えれば、二次元ヒストグラム３５は、サンプリングエリア内の画素をＨＳ色座標３０上にプロットしたときのＨＳ色座標３０における単位面積当たりの画素の個数（つまり、画素の密度）に応じて、ＨＳ色座標３０を複数の領域に分割した等高線図である。要するに、二次元ヒストグラム３５において等高線にて分割された各領域は、単位面積当たりの画素の個数が同程度となり、それぞれの表示色によって単位面積当たりの画素の個数を表している。図１の例では、二次元ヒストグラム３５は内側の領域ほど単位面積当たりの画素の個数が多い、つまり画素が集中していることを意味する。
【００３３】
なお、本実施形態では色座標上には度数分布図のみ表示されるが、この例に限らず、色座標表示部１５は、サンプリングエリア内の画素をそれぞれの色成分に基づいて色座標上にプロットし、各画素の色座標上での位置を度数分布図と共に表示するようにしてもよい。
【００３４】
このように、本実施形態では、座標表示部１５がサンプリングエリアに含まれている各画素の色の属性（色相、彩度、明度）についての度数分布図（ヒストグラム３２〜３４および二次元ヒストグラム３５）として色座標上に表示している。そのため、ユーザは、範囲指定部１６にて指定範囲を設定する際、色座標上の度数分布図をガイドとして用いることにより、画素の色座標内での分布状態を考慮しながら指定範囲を設定することができる。
【００３５】
たとえば、色相および彩度の指定範囲を設定するに当たっては、ユーザは、ＨＳ色座標３０上に表示されたヒストグラム３２，３３および二次元ヒストグラム３５に基づいて、画素が集中している範囲に色相および彩度の指定範囲を設定することができる。また、明度の指定範囲を設定するに当たっては、ユーザは、Ｖ色座標３１上に表示されたヒストグラム３４に基づいて、画素が集中している範囲に明度の指定範囲を設定することができる。
【００３６】
色指定部１３は、以上説明したようにして指定された色相、彩度、明度の指定範囲をメモリ（図示せず）に記憶し、この指定範囲の色相、彩度、明度を持つ色を抽出色として指定する。
【００３７】
本実施形態では、上述した抽出色の指定は、画像処理装置１を抽出色設定モードで動作させた状態で行われる。画像処理装置１の動作モードの切り替えは、ユーザによる操作装置３の操作に応じて行われる。つまり、ユーザが操作装置３を操作して画像処理装置１の動作モードを抽出色設定モードに切り替えると、モニタ４にはカラー画像と色座標（ＨＳ色座標３０およびＶ色座標３１）とが表示され、サンプリングエリアの選択が可能になる。
【００３８】
以下、本実施形態の画像処理装置１における抽出色の指定方法について簡単に説明する。
【００３９】
すなわち、画像処理装置１は、動作モードが抽出色設定モードに切り替えられると、画像取込部１１にてカメラ２から取り込んだカラー画像をモニタ４に表示させる。この状態で、サンプリングエリアが選択されると、色座標表示部１５はたとえば図１に示す色座標（ＨＳ色座標３０およびＶ色座標３１）を表示し、さらに色座標上に度数分布図（ヒストグラム３２〜３４および二次元ヒストグラム３５）を表示する。
【００４０】
この状態で、ユーザは、操作装置３のマウスを操作し、色相、彩度、明度の各々について指定範囲の上限値および下限値を表す区切り線（Ｈ１，Ｈ２，Ｓ１，Ｓ２，Ｖ１，Ｖ２）を移動させ、度数分布図を参照しながら指定範囲を調節する。
【００４１】
以上説明した構成の画像処理装置１によれば、ユーザは、サンプリングエリアとして選択された領域内の画素の色成分について、色相、彩度、明度の各値を色座標にて確認しながら抽出色を指定することができる。したがって、目的の色の画素の近くに他の色の画素が存在する場合でも、ユーザは、色座標上で色相、彩度、明度の指定範囲を目的とする範囲に調節することにより、容易に目的の色のみを抽出色として指定することができる。
【００４２】
また、ユーザは、サンプリングエリアとして選択した領域内の色の属性（色相、彩度、明度）の度数分布（ばらつき具合）を色座標上で確認しながら指定範囲を調節できるので、抽出色の属性にどの程度の幅を持たせればよいのかも容易に判断できる。ここで、色座標表示部１５が、色相および彩度のそれぞれを軸とする二次元のＨＳ色座標３０と、明度を軸とする一次元のＶ色座標３１とを同時に表示しているので、ユーザは度数分布を把握しやすくなり、指定範囲の設定が簡単になる。
【００４３】
しかも、本実施形態の画像処理装置１は色座標表示部１５が度数分布図を表示するので、ユーザは、指定範囲を設定する際に色座標上の度数分布図をガイドとして用いることにより、画素の色座標内での分布状態を考慮しながら指定範囲を設定することができる。したがって、本実施形態の画像処理装置１は、色座標上に度数分布図が表示されない構成に比べて指定範囲の設定が一層容易になるという利点がある。
【００４４】
すなわち、度数分布図が表示されなくても、サンプリングエリア内の画素を色座標上にプロットし、各画素の色座標上での位置が表示されるようにすれば、ユーザはサンプリングエリア内の画素の色属性についての度数分布を一応確認することができる。しかし、複数の画素において色の属性が同一である場合には、これら複数の画素は色座標上での同一座標位置に重複してプロットされるため、ユーザは色座標を見てもどのくらいの数の画素が重なっているのか分からないことがある。その結果、ユーザは、ある座標位置に複数の画素が重複してプロットされているにも関わらず、この座標位置にプロットされた画素を単なるノイズ成分と勘違いして、誤った指定範囲を設定してしまう可能性がある。
【００４５】
これに対して、本実施形態の画像処理装置１においては、サンプリングエリア内の画素の色属性についての度数分布は度数分布図から一目瞭然であるため、ユーザは、より簡単に指定範囲を設定することが可能である。特に、度数分布図として、色相、彩度、明度別のヒストグラム３２〜３４や、色相と彩度との組み合わせについての二次元ヒストグラム３５を用いることにより、ユーザは直感的に度数分布を把握でき、指定範囲の設定が簡単になる。
【００４６】
さらに、色座標表示部１５は、サンプリングエリアに含まれる複数の画素の色の属性に関する度数分布図を色座標上に表示するので、エリア選択部１７にて選択されたサンプリングエリア内に含まれる色を、抽出色設定時の基準とすることができる。
【００４７】
なお、上記実施形態では、色座標表示部１５は、色座標として横軸を色相、縦軸を彩度とする二次元のＨＳ色座標３０と、明度を縦軸とする一次元のＶ色座標３１とを表示する例を示したが、この例に限定する趣旨ではない。すなわち、色座標表示部１５は、色相、彩度、明度の各々について個別に一次元の色座標を表示したり、あるいは色相、彩度、明度の中から適宜選択される２以上の組み合わせについて二次元若しくは三次元の色座標を表示したりする構成でもよい。
【００４８】
また、色座標表示部１５は、度数分布図として上記ヒストグラムと二次元ヒストグラムとの両方を表示する構成に限らず、いずれか一方のみを表示する構成、あるいはヒストグラムと二次元ヒストグラムとを任意に切り替えて表示する構成であってもよい。さらに、色座標表示部１５は、上記ヒストグラムや二次元ヒストグラム以外の形式の度数分布図を表示する構成であってもよい。
【００４９】
また、上記実施形態では、サンプリングエリアを選択するエリア選択部１７が設けられ、色座標表示部１５は、サンプリングエリアに含まれる複数の画素の色の属性に関する度数分布図を色座標上に表示する例を示したが、この例に限る趣旨ではない。すなわち、色座標表示部１５は、たとえばカラー画像の全体について画素ごとに色の属性に関する度数分布図を色座標に表示する構成であってもよく、この場合、エリア選択部１７は省略可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１  画像処理装置
２  カメラ
３  操作装置
４  モニタ
１１  画像取込部
１２  色抽出部
１３  色指定部
１５  色座標表示部
１６  範囲指定部
１７  エリア選択部
３０  ＨＳ色座標（色座標）
３１  Ｖ色座標（色座標）
３２〜３４  ヒストグラム（度数分布図）
３５  二次元ヒストグラム（度数分布図）
【図１】
2011242877.tif 000003
【図２】
2011242877.tif 000004