(57)【要約】【課題】被測定対象の色領域が複雑な形状をしている場合においても、他の色を含まないように、正確に測定領域を設定する。【解決手段】被測定対象のカラー画像情報ａａから指定された色を有する色領域情報ｅｅを抽出する色領域抽出部２０と、該色領域抽出部２０により抽出された色領域情報ｅｅの特徴情報ｆｆを抽出する色領域特徴抽出部２１と、該色領域特徴抽出部２１により抽出された特徴情報ｆｆに基づき、色領域情報ｅｅから測定領域位置情報ｈｈを決定するための探索領域情報ｇｇを抽出する探索領域抽出部２２と、該探索領域抽出部２２により抽出された探索領域情報ｇｇの中から測定領域位置情報ｈｈを決定する測定領域決定部２３とを有する測定領域設定装置１を提供する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定対象のカラー画像から指定された色を有する色領域を抽出する色領域抽出部と、
該色領域抽出部により抽出された前記色領域の特徴量を抽出する色領域特徴抽出部と、
該色領域特徴抽出部により抽出された特徴量に基づき、前記色領域から測定領域を決定するための探索領域を抽出する探索領域抽出部と、
該探索領域抽出部により抽出された探索領域の中から測定領域を決定する測定領域決定部とを有する測定領域設定装置。
【請求項２】
前記色領域特徴抽出部により抽出する特徴量が、前記色領域の重心、色領域の外接矩形上の任意の点の位置および色領域の面積の内、１以上を含む請求項１に記載の測定領域設定装置。
【請求項３】
前記探索領域は、前記カラー画像の中心と、前記色領域の重心または外接矩形上の任意の点との距離が最小になる領域である請求項２に記載の測定領域設定装置。
【請求項４】
前記探索領域は、前記色領域の面積が最大となる領域である請求項１に記載の測定領域設定装置。
【請求項５】
前記測定領域決定部は、前記探索領域を予め設定された測定領域サイズに基づいて複数の情報演算領域に分割し、指定された色を含まない情報演算領域を除外した残りの各情報演算領域に関して前記指定された色に関する標準偏差を算出し、該標準偏差が最小となる前記情報演算領域を前記測定領域として決定する請求項１に記載の測定領域設定装置。
【請求項６】
前記色領域抽出部が、前記カラー画像に含まれる情報の内、少なくとも色相情報に基づき前記色領域を抽出する請求項１に記載の測定領域設定装置。
【請求項７】
前記色情報抽出部が、前記カラー画像を色別に表される色別画像に分割し、前記指定された色に基づき必要とされる前記色別画像を選択し、選択された前記色別画像の輝度に基づき前記色領域を抽出する請求項１に記載の測定領域設定装置。
【請求項８】
前記探索領域内における前記測定領域の相対位置情報を記憶する相対測定位置記憶部を備え、
前記測定領域決定部が、前記相対測定位置記憶部に記憶されている前記測定位置の相対位置情報を用いて測定領域を決定する請求項１に記載の測定領域設定装置。
【請求項９】
前記相対測定位置記憶部が、前記探索領域の面積情報を記憶し、
前記測定領域決定部は、前記相対測定位置記憶部に記憶されている前回の面積情報と今回の面積情報との差が所定値以下の場合に、前記相対位置情報を用いて測定領域を決定する請求項８に記載の測定領域設定装置。
【請求項１０】
前記面積情報が、探索領域の面積、探索領域の幅および高さの内の少なくとも１つである請求項９に記載の測定領域設定装置。
【請求項１１】
前記相対測定位置記憶部が、前記探索領域の画像情報を記憶し、
前記測定領域決定部は、前記相対測定位置記憶部に記憶されている前回の画像情報と今回の画像情報とのパターンマッチング処理を行い、パターンマッチングの一致度を示す評価値が所定値以上である場合に、前記相対位置情報を用いて測定領域を決定する請求項８に記載の測定領域設定装置。
【請求項１２】
被測定対象のカラー画像の画像処理により測定領域を設定する方法であって、
カラー画像から指定された色を示す色領域を抽出し、
抽出された前記色領域の特徴量を抽出し、
抽出された特徴量に基づき、前記色領域から測定領域を決定するための探索領域を抽出し、
抽出された前記探索領域の中から、測定領域を決定する測定領域設定方法。
【請求項１３】
被測定対象のカラー画像を取得する画像取得部と、
請求項１から請求項１１のいずれかに記載の測定領域設定装置と、
該測定領域設定装置により設定された測定領域における分光透過率または分光反射率を算出する分光測定部とを備える分光測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＦＰＤ（Flat Panel Display）やＰＤＰ（Plasma
Display Panel）に使用されるカラーフィルタ等における微小なセルの分光透過率および分光反射率等の「色」に関する測定時に用いられる測定領域設定装置、測定領域設定方法および分光測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、被測定対象の「色」に関する測定を行う場合に、その測定領域をどこにすればよいかを決めることは正確な測定値を得る上で重要である。
測定領域を決定する方法として、例えば、特許文献１および特許文献２に記載された方法が知られている。
【０００３】
特許文献１の方法は、カラー共焦点顕微鏡から得られる３次元画像の測定領域を決定する方法であって、操作者から指定された「色」に関する情報と同一の情報を有する領域を測定領域として決定している。
また、特許文献２の方法は、メタリック塗装を施された被測定対象の「色」を測定する際の領域として、被測定対象となる領域全体の中で、測定したい部分に透光膜を設置することで、透光膜上の色だけを正確に測定することを可能にしている。
【特許文献１】特開２００３−１６７２０１号公報
【特許文献２】特開平８−２１９８８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、これらの特許文献１，２に開示されている方法では、測定領域を自動的に設定することが困難である。
特に、測定しようとする「色」を有する領域が複雑な形状を有している場合に、測定領域に他の色を有する領域が含まれる場合があり、正確な測定結果を得ることができないという不都合がある。
【０００５】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、被測定対象の色領域が複雑な形状をしている場合においても、他の色を含まないように、正確に測定領域を設定することができる測定領域設定装置、測定領域設定方法および分光測定装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、被測定対象のカラー画像から指定された色を有する色領域を抽出する色領域抽出部と、該色領域抽出部により抽出された前記色領域の特徴量を抽出する色領域特徴抽出部と、該色領域特徴抽出部により抽出された特徴量に基づき、前記色領域から測定領域を決定するための探索領域を抽出する探索領域抽出部と、該探索領域抽出部により抽出された探索領域の中から測定領域を決定する測定領域決定部とを有する測定領域設定装置を提供する。
【０００７】
上記発明においては、前記色領域特徴抽出部により抽出する特徴量が、前記色領域の重心、色領域の外接矩形上の任意の点の位置および色領域の面積の内、１以上を含むこととしてもよい。
また、上記発明においては、前記探索領域は、前記カラー画像の中心と、前記色領域の重心または外接矩形上の任意の点との距離が最小になる領域であることとしてもよい。
【０００８】
また、上記発明においては、前記探索領域は、前記色領域の面積が最大となる領域であることとしてもよい。
また、上記発明においては、前記測定領域決定部は、前記探索領域を予め設定された測定領域サイズに基づいて複数の情報演算領域に分割し、指定された色を含まない情報演算領域を除外した残りの各情報演算領域に関して前記指定された色に関する標準偏差を算出し、該標準偏差が最小となる前記情報演算領域を前記測定領域として決定することとしてもよい。
【０００９】
また、上記発明においては、前記色領域抽出部が、前記カラー画像に含まれる情報の内、少なくとも色相情報に基づき前記色領域を抽出することとしてもよい。
また、上記発明においては、前記色情報抽出部が、前記カラー画像を色別に表される色別画像に分割し、前記指定された色に基づき必要とされる前記色別画像を選択し、選択された前記色別画像の輝度に基づき前記色領域を抽出することとしてもよい。
【００１０】
また、上記発明においては、前記探索領域内における前記測定領域の相対位置情報を記憶する相対測定位置記憶部を備え、前記測定領域決定部が、前記相対測定位置記憶部に記憶されている前記測定位置の相対位置情報を用いて測定領域を決定することとしてもよい。
【００１１】
また、上記発明においては、前記相対測定位置記憶部が、前記探索領域の面積情報を記憶し、前記測定領域決定部は、前記相対測定位置記憶部に記憶されている前回の面積情報と今回の面積情報との差が所定値以下の場合に、前記相対位置情報を用いて測定領域を決定することとしてもよい。
【００１２】
また、上記発明においては、前記面積情報が、探索領域の面積、探索領域の幅および高さの内の少なくとも１つであることとしてもよい。
また、上記発明においては、前記相対測定位置記憶部が、前記探索領域の画像情報を記憶し、前記測定領域決定部は、前記相対測定位置記憶部に記憶されている前回の画像情報と今回の画像情報とのパターンマッチング処理を行い、パターンマッチングの一致度を示す評価値が所定値以上である場合に、前記相対位置情報を用いて測定領域を決定することとしてもよい。
【００１３】
また、本発明は、被測定対象のカラー画像の画像処理により測定領域を設定する方法であって、カラー画像から指定された色を示す色領域を抽出し、抽出された前記色領域の特徴量を抽出し、抽出された特徴量に基づき、前記色領域から測定領域を決定するための探索領域を抽出し、抽出された前記探索領域の中から、測定領域を決定する測定領域設定方法を提供する。
【００１４】
また、本発明は、被測定対象のカラー画像を取得する画像取得部と、上記いずれかの測定領域設定装置と、該測定領域設定装置により算出された測定領域における分光透過率または分光反射率を算出する分光測定部とを備える分光測定装置を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、被測定対象の色領域が複雑な形状をしている場合においても、他の色を含まないように、正確に測定領域を設定することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の第１の実施形態に係る測定領域設定装置１および分光測定装置２について図１〜図６を参照して説明する。
本実施形態に係る測定領域設定装置１は図１〜図６に示される分光測定装置２に備えられている。
【００１７】
本実施形態に係る分光測定装置２は、カラーフィルタＡ（被測定対象）を搭載するステージ３と、該ステージ３に設けられたレール４に沿ってＸ方向に直線移動可能な門型フレーム５と、該門型フレーム５に固定されたレール１１に沿って、前記カラーフィルタＡの下方でＹ方向に直線移動可能な透過照明系６と、門型フレーム５に固定された図示しないレールに沿って、カラーフィルタＡの上方でＹ方向に直線移動可能な顕微鏡ヘッド７と、該顕微鏡ヘッド７に備えられた撮像装置８により取得されたカラー画像を処理して測定領域を設定する測定領域設定装置（画像処理部）１と、該測定領域設定装置１により設定された測定領域に基づいてカラーフィルタＡと顕微鏡ヘッド７の光軸とのずれ量を検出するずれ量検出部９と、該ずれ量検出部９により検出されたずれ量に基づいて、門型フレーム５、透過照明系６および顕微鏡ヘッド７を移動させる駆動制御部１０とを備えている。
また、分光測定装置２は、測定領域設定装置１により設定された測定領域についての分光透過率を演算する図示しない分光演算装置を備えている。
【００１８】
前記透過照明系６は、門型フレーム５に固定されたレール１１に沿って移動可能なスライダ１２上を備えた追従移動機構１３に取り付けられている。追従移動機構１３は、カラーフィルタＡの上方における顕微鏡ヘッド７のＹ方向への移動に追従して、透過照明系６を移動させることができるようになっている。
【００１９】
また、スライダ１２上には、顕微鏡ヘッド７をカラーフィルタＡの１画素（測定領域）に対応する位置に位置決めしたときに、撮像装置８により取得された画像データに基づいて測定領域と透過照明系６によるスポット照明光との位置ずれを補正するためのＸＹテーブル１４が備えられている。すなわち、ＸＹテーブル１４は、前記駆動制御部１０の作動により駆動されることにより、顕微鏡ヘッド７に設けられている対物レンズ１５の光軸に対して透過照明系６の光軸を一致させるように透過照明系６を移動させるようになっている。
【００２０】
前記測定領域設定装置１は、図２に示されるように、撮像装置８から送られてくるカラー画像情報ａａ、分光演算装置から入力されるユーザ指定の測定色情報ｂｂ、および測定領域の大きさを表す測定領域サイズ情報ｃｃを入力され、測定領域位置情報ｈｈを出力する装置であって、前処理部１９と、測定色領域抽出部２０と、測定色領域特徴抽出部２１と、測定色探索領域抽出部２２と、測定領域決定部２３とを備えている。
【００２１】
前記前処理部１９は、撮像装置８からのカラー画像情報ａａを受け取って記憶し、必要に応じてシェーディング補正や歪補正等の補正処理を施すようになっている。
前記測定色領域抽出部２０は、前処理部１９から入力された補正処理後のカラー画像情報ｄｄと分光演算装置から入力された測定色情報ｂｂとに基づいて、カラー画像情報ｄｄの内、測定色情報ｂｂと略一致する色情報を有する領域を抽出するようになっている。
【００２２】
測定色情報ｂｂとしては、カラー画像情報ａａからＨＳＬ変換により得られる色相Ｈｕ、彩度Ｓａ、輝度Ｌｕである。色相Ｈｕは角度（０°≦Ｈｕ＜３６０°）、彩度Ｓａは百分率（０％≦Ｓａ≦１００％）、輝度Ｌｕは画像の階調（０≦Ｌｕ≦２５５）でそれぞれ表される。
【００２３】
前記測定色領域特徴抽出部２１は、測定色領域抽出部２０から測定色領域の画像情報ｅｅを入力され、該測定色領域に関する情報として、測定色領域の面積、重心位置座標、外接矩形座標等の特徴情報ｆｆを算出して出力するようになっている。
前記測定色探索領域抽出部２２は、測定色領域抽出部２０から出力された測定色領域の画像情報ｅｅと、測定色領域特徴抽出部２１から出力された特徴情報ｆｆとに基づいて、測定領域位置情報ｈｈを探索するための探索領域を抽出し、探索領域情報ｇｇを出力するようになっている。
【００２４】
前記測定領域決定部２３は、測定色領域を示す画像情報ｅｅ、探索領域情報ｇｇおよび測定領域サイズ情報ｃｃを入力され、探索領域情報ｇｇ上に位置する画像情報が測定領域サイズ情報ｃｃと同じ大きさで配置される測定領域位置情報ｈｈの位置を決定し、出力するようになっている。
【００２５】
このように構成された本実施形態に係る測定領域設定装置１の作用について説明する。
まず、図３に示されるように、前記前処理部１９において、撮像装置８から入力されたカラー画像情報ａａが前処理され（Ｓ１０１）、測定色領域抽出部２０において指定された色に関する測定色領域が抽出される（Ｓ１０２）。
【００２６】
色領域の抽出は、図４に示されるように、まず、前処理部１９から入力されてきたカラー画像情報ｄｄに対し、色相Ｈｕがユーザ指定の測定色情報ｂｂに含まれるしきい値Ｔｈ＿Ｈｕ１としきい値Ｔｈ＿Ｈｕ２との間に存在する領域を抽出して第１の部分画像情報を生成する（Ｓ１１１）。例えば、色相Ｈｕが緑を基準（Ｈｕ＝０°：反時計回りを正方向）とすると、入力された色情報が赤である場合には、赤を示す色相Ｈｕ＝２４０°となるので、しきい値Ｔｈ＿Ｈｕ１＝２２５°、Ｔｈ＿Ｈｕ２＝２５５°と、赤の色相を中心として±１５°の範囲に設定される。
【００２７】
次に、色相のしきい値により抽出された第１の部分画像情報に関して、輝度Ｌｕが測定色情報に含まれるしきい値Ｔｈ＿Ｌｕ１としきい値Ｔｈ＿Ｌｕ２との間に存在する領域を抽出して第２の部分画像情報を生成する（Ｓ１１２）。例えば、Ｔｈ＿Ｌｕ１＝６０（暗い側）、Ｔｈ＿Ｌｕ２＝１９０（明るい側）と設定する。これは、暗すぎるまたは明るすぎる部分を削除し、より正確な色が再現されている領域のみを抽出するためである。
【００２８】
そして、輝度のしきい値により抽出された第２の部分画像情報に関して、彩度Ｓａが測定色情報に含まれるしきい値Ｔｈ＿Ｓａ以上となる領域を抽出し、測定色領域を生成する（Ｓ１１３）。例えば、しきい値Ｔｈ＿Ｓａ＝３０％と設定することにより、彩度が低い、すなわち色が無彩色に近い領域を削除し、より鮮やかな色が再現されている領域を測定色領域画像情報ｅｅとして抽出することができるようになっている。
【００２９】
次に、抽出された測定色領域画像情報ｅｅが測定色領域特徴抽出部２１に入力され、カラー画像情報ａａ中に複数の測定色領域画像情報ｅｅが含まれている場合には、その全ての測定色領域画像情報ｅｅについて、面積、重心位置および外接矩形位置等の特徴情報ｆｆが算出される（Ｓ１０３）。
そして、測定色探索領域抽出部２２においては、測定色領域抽出部２０から出力された測定色領域画像情報ｅｅと、測定色領域特徴抽出部２１から出力された特徴情報ｆｆとに基づいて、探索領域情報ｇｇが生成される。
【００３０】
具体的には、まず、各測定色領域画像情報ｅｅ内の面積がしきい値Ｔｈ＿Ｍｅ１以下となる測定色領域を除外する（Ｓ１０４）。ここで、しきい値Ｔｈ＿Ｍｅ１は、例えば、カラー画像全体の面積に対して約１〜５％程度に設定されている。面積の小さい色領域は、結果として正確な色の測定ができないため、除外することとしている。
【００３１】
次いで、ステップＳ１０４において除外されずに残った測定色領域画像情報ｅｅに対して、各領域の重心位置とカラー画像の中心位置との距離が算出され、しきい値Ｔｈ＿Ｍｅ２以上となる領域を除外する（Ｓ１０５）。ここで、しきい値Ｔｈ＿Ｍｅ２は、例えば、カラー画像情報ａａの対角距離の２０％程度と設定されている。画像中心から離れるに従って、補正処理を行っても画像の歪みやシェーディングの影響が大きくなることや、実際の測定位置への移動距離をできるだけ小さくすることが望ましいため、カラー画像情報ａａの中心位置に近い測定色領域画像情報ｅｅを選択することとしている。
【００３２】
さらに、ステップＳ１０５において除外されずに残った測定色領域画像情報ｅｅに対して、各領域の外接矩形上の各位置とカラー画像中心との距離が算出され、算出された距離が最小となる色領域が探索領域情報ｇｇとして抽出される（Ｓ１０６）。
外接矩形上の各位置としては、外接矩形の４隅の点が挙げられる。それらの中でカラー画像情報ａａの中心との距離が最小となるものどうしを各領域間で比較する。
これにより、カラー画像情報ａａの中心に近く、かつ、面積が小さ過ぎない探索領域情報ｇｇを抽出することができる。
【００３３】
さらに具体的には、図５に示されるように、撮像装置８の作動により取得された図５（ａ）に示されるカラー画像ａａａから探索領域ｇｇｇが抽出される。
すなわち、赤を測定色とした場合、まず、測定色領域抽出部２０において、図５（ｂ）に示されるように４個の赤の測定色領域ｅｅｅ１〜ｅｅｅ４を含む画像Ｇ１が生成される。
【００３４】
ここで、図５（ｂ）右端の領域は、本来同一領域であるが、画像上は分離した別領域として認識される。そして、このようにして抽出された測定色領域ｅｅｅ１〜ｅｅｅ４は、測定色領域特徴抽出部２１に入力されることにより、それぞれの面積が算出されるとともに、図５（ｃ）に示されるように、重心位置Ｃ１〜Ｃ４と外接矩形Ｓ１〜Ｓ４等の特徴情報ｆｆが算出される。
【００３５】
さらに、算出された特徴情報ｆｆと測定色領域画像情報ｅｅとに基づいて、測定色探索領域抽出部２２の作動により、まず、面積が所定値より小さい色領域が除外され、次いで、重心位置Ｃ１〜Ｃ４とカラー画像ａａａの中心位置との距離が所定値より大きいものが除外され、さらに、外接矩形Ｓ１〜Ｓ４上の４隅の点とカラー画像ａａａの中心位置との距離が最小になる測定色領域ｅｅｅ２が、図５（ｄ）に示されるように探索領域情報ｇｇｇとして抽出された画像Ｇ２が得られる。
【００３６】
そして、このように抽出された探索領域情報ｇｇ、測定色領域画像情報ｅｅおよび測定領域サイズ情報ｃｃが測定領域決定部２３に入力され、外接矩形Ｓ２の大きさ（幅、高さ）と測定領域の大きさ（幅、高さ）を利用して、測定領域位置情報ｈｈの位置を決定する際の候補が定義される（Ｓ１０７）。
具体的には、図６（ａ）に示されるように、測定色領域ｅｅｅ２が複雑な形状をしている場合には、探索領域ｇｇｇの重心位置に、実際の測定を行う円形の測定領域ｈｈ−０が配置される場合、測定領域ｈｈ−０内に異なる色の領域あるいは背景色が含まれて正確な測定を行うことができない。
【００３７】
そこで、図６（ｂ）に示されるように、探索領域ｇｇｇ内に、円形の測定領域ｈｈ−０と同じ大きさの矩形（幅および高さが円形の測定領域ｈｈ−０の直径寸法に一致）の測定候補領域（情報演算領域）ｈｈ′−１〜ｈｈ′−４を定義する。測定候補領域ｈｈ′としては相互に重複するように定義されてもよい。このようにすることで、微小にずれた測定候補領域ｈｈ′を定義でき、測定する色のみを含む測定候補領域ｈｈ′を定義することができる。なお、図６には一部の測定候補領域のみを示している。
【００３８】
そして、定義された複数の測定候補領域ｈｈ′について、測定色領域画像情報ｅｅｅ２に完全に重複するものだけを選択する。これにより、図６（ｃ）に示されるように、図６（ｂ）の測定候補領域ｈｈ′−２が除外される。
【００３９】
その後、残された測定領域候補ｈｈ′−１，ｈｈ′−３，ｈｈ′−４等に対して、測定色に関する標準偏差を算出する（Ｓ１０８）。具体的には、算出される標準偏差は、色相Ｈｕに関する標準偏差である。そして、算出された標準偏差が最小となる測定領域候補ｈｈ′−１を抽出し、その中心位置を算出することにより、最終的に測定領域ｈｈｈの位置を決定することができる（Ｓ１０９）。
【００４０】
このように、本実施形態に係る測定領域設定装置１によれば、取得されたカラー画像情報ａａから指定された色を含む測定色領域画像情報ｅｅを抽出し、その特徴情報ｆｆに基づいて、探索領域情報ｇｇを絞り込むので、カラー画像情報ａａの中心に近接し、かつ、小さ過ぎない探索領域情報ｇｇを抽出することができる。また、該探索領域の中で、指定された色を含まない測定領域候補を除外し、色に関する標準偏差が最小の領域を測定領域位置情報ｈｈに設定するので、実際の測定におけるばらつきの影響を抑えることができる。そして、この測定領域設定装置１を含む本実施形態に係る分光測定装置２によれば、測定におけるばらつきの影響を抑えて、正確な測定を行うことが可能となる。
【００４１】
なお、本実施形態に測定色探索領域抽出部２２においては、ステップＳ１０４〜Ｓ１０６のように１つずつ異なる特徴情報ｆｆを用いて絞り込むように探索領域情報ｇｇを抽出することとしたが、これに代えて、探索領域情報ｇｇの抽出はこれに限定されるものではない。例えば、面積のみに着目し面積が最大となる測定色領域画像情報ｅｅをそのまま探索領域情報ｇｇとして抽出してもよいし、カラー画像情報ａａの中心との距離が最小となる重心位置を有する測定色領域画像情報ｅｅを探索領域情報ｇｇとして抽出してもよい。
【００４２】
また、本実施形態においては、測定色領域画像情報ｅｅの抽出がカラー画像情報ａａをＨＳＬ変換して得られた情報により行うこととしたが、これに代えて、カラー画像情報ａａそのものを利用してもよい。例えば、カラー画像情報ａａがＲＧＢ成分で構成されている場合に、赤の領域を抽出する場合には、赤成分の輝度情報をそのまま利用してこの輝度情報が所定の範囲となる領域（輝度情報が大き過ぎたり、小さ過ぎたりしない領域）を測定領域位置情報ｈｈを決定するための測定色領域画像情報ｅｅとして抽出してもよい
【００４３】
また、カラーフィルタＡの色に応じて測定領域設定装置１以外を制御して測定色領域画像情報ｅｅを抽出してもよい。例えば、撮像装置８の露光時間を、カラーフィルタＡの色に応じて変化させ、測定領域設定装置１ではユーザ指示の測定色情報ｂｂとして露光時間を受け取り、この値に応じて色を指定してもよい。例えば、輝度成分が大きい緑を測定するときは露光時間を比較的短く、輝度成分が小さい青を測定するときは露光時間を比較的長くとるようにし、測定領域設定装置１に露光時間の長さと測定する色との関係を記憶したテーブルを用意することにより実現できる。
【００４４】
また、撮像装置８に入射する照明の光量を測定対象の色に応じて変更するようにしてもよい。また、撮像装置８が捕らえる照明光のスペクトルが測定色領域画像情報ｅｅの抽出に影響を与える場合、照明光側にある波長の光だけを透過させるようなバンドパスフィルタを測定する色に応じて複数用意することとしてもよい。
【００４５】
次に、本発明の第２の実施形態に係る測定領域設定装置３０について、図７〜図９を参照して説明する。
なお、本実施形態の説明において、上述した第１の実施形態に係る測定領域設定装置１と構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【００４６】
本実施形態に係る測定領域設定装置３０は、図７に示されるように、相対測定位置記憶部３１を備える点において、第１の実施形態に係る測定領域設定装置１と相違している。
相対測定位置記憶部３１は、決定された測定領域情報ｈｈと、測定領域決定部２３で利用された探索領域情報ｇｇの入力を受け、探索領域に対する測定領域の相対位置を算出し記憶するようになっている。
【００４７】
さらに具体的には、図８に示されるように、赤の測定色領域に対して、破線で示す外接矩形Ｓからなる探索領域情報ｇｇｇ２と、円形の測定領域位置情報ｈｈｈ２が設定された場合を例示する。ここで、図８における座標値は、画像座標値であり、カラー画像情報ａａａ２の左上を原点とし、右向きがＸ方向、下向きがＹ方向のそれぞれ正方向を示している。このとき、探索領域情報ｇｇｇ２の左上角の座標を（ＳＰｏｓ−Ｘ１，ＳＰｏｓ−Ｙ１）、決定された測定領域位置情報ｈｈｈ２の重心位置を（Ｐｏｓ−Ｘ，Ｐｏｓ−Ｙ）とすると、記憶される測定領域位置情報ｈｈの相対位置情報ｋｋ（ＲＰｏｓ−Ｘ，ＲＰｏｓ−Ｙ）は、次式で算出される。
ＲＰｏｓ−Ｘ＝Ｐｏｓ−Ｘ−ＳＰｏｓ−Ｘ１
ＲＰｏｓ−Ｙ＝Ｐｏｓ−Ｙ−ＳＰｏｓ−Ｙ１
【００４８】
また、相対測定位置記憶部３１は、探索領域情報ｇｇから探索領域の面積および外接矩形Ｓの大きさ（幅、高さ）を探索領域の面積情報として記憶する。探索領域の面積は、探索領域の画素数、外接矩形の大きさは、図８における外接矩形Ｓの左上隅座標と右下隅座標とに基づいて画素数単位で算出することができる。
【００４９】
そして、測定領域の決定において、相対測定位置記憶部３１は測定色探索領域抽出部２２から入力される探索領域情報ｇｇを受け取り、記憶している測定領域位置情報ｈｈの相対位置を測定領域決定部２３で利用できるか否かを判断する。
この判断方法は、まず、現在の測定において抽出された探索領域情報ｇｇを読み込み（Ｓ１２１）、探索領域情報ｇｇの面積Ａ０、外接矩形の大きさ（幅Ｗ０、高さＨ０）を算出する（Ｓ１２２）。
【００５０】
次に、前回の処理で記憶された探索領域に関する面積情報（探索領域の面積Ａｂ、外接矩形の大きさ（幅Ｗｂ、高さＨｂ））を読み込む（Ｓ１２３）。そして、現在の探索領域と前回の探索領域との比較として、両者の面積を比較する。具体的には、両者の面積の絶対差が面積に関するしきい値Ｔｈ＿Ｍｅ３未満か否かを判断する（Ｓ１２４）。しきい値Ｔｈ＿Ｍｅ３は、例えば、カラー画像情報ａａの面積に対する割合として１％〜５％程度と小さめに設定する。
【００５１】
面積の絶対差がしきい値Ｔｈ＿Ｍｅ３未満であれば、両者の外接矩形Ｓの大きさの絶対差に関して幅の絶対差がしきい値Ｔｈ＿Ｍｅ４未満、かつ高さの絶対差がＴｈ＿Ｍｅ５未満であるか否かが判断される（Ｓ１２５）。しきい値Ｔｈ＿Ｍｅ４，Ｔｈ＿Ｍｅ５は、例えば、それぞれカラー画像情報ａａの幅、高さに対する割合として１％〜３％程度と小さめに設定する。
【００５２】
面積の絶対差、幅の絶対差および高さの絶対差の全てがしきい値未満である場合には、記憶されている測定領域に関する探索領域と現在の探索領域は形状として略同一と判断できる。したがって、この場合、測定領域決定部２３において、記憶されている相対位置を利用して測定領域位置情報ｈｈを決定する処理を行うために、相対測定位置記憶部３１から測定領域の相対位置情報ｋｋが出力される（Ｓ１２６）。
【００５３】
一方、面積または外接矩形の大きさのいずれかがしきい値以上であった場合には、記憶されている測定領域に関する探索領域と現在の探索領域の形状は同一ではないと判断される。したがって、測定領域決定部２３においては、第１の実施形態に示された処理を行うために、相対測定位置記憶部３１からは相対位置情報ｋｋとしてＮＵＬＬ情報が出力される（Ｓ１２７）。
【００５４】
測定領域決定部２３においては、入力された相対位置情報ｋｋに応じて測定領域位置情報ｈｈの決定方法を判断する。すなわち、相対位置情報ｋｋがＮＵＬＬ情報であれば、第１の実施形態に示された処理により測定領域位置情報ｈｈを決定する。一方、相対位置情報ｋｋがＮＵＬＬ情報でない場合には、次式により測定領域位置情報ｈｈを決定する。
【００５５】
Ｐｏｓ−Ｘ′＝ＳＰｏｓ−Ｘ１′＋ＲＰｏｓ−Ｘ
Ｐｏｓ−Ｙ′＝ＳＰｏｓ−Ｙ１′＋ＲＰｏｓ−Ｙ
ここで、（ＳＰｏｓ−Ｘ１′，ＳＰｏｓ−Ｙ１′）は現在のカラーフィルタＡから抽出された探索領域に関する外接矩形の左上隅の座標、（ＲＰｏｓ−Ｘ，ＲＰｏｓ−Ｙ）は相対測定位置記憶部３１に記憶されている相対位置情報ｋｋである。
そして、測定領域決定部２３から出力される測定領域位置情報ｈｈは、ずれ量検出部９および相対測定位置記憶部３１に送られる。
【００５６】
図８（ｂ）に測定領域位置情報ｈｈの相対位置情報ｋｋを利用する場合を示す。また、図８（ｃ）に相対位置情報を利用しない場合を示す。図８（ａ）は、相対測定位置記憶部３１に相対位置情報ｋｋを記憶された前回の測定領域ｈｈｈ２および探索領域ｇｇｇ２を示し、図８（ｂ）、（ｃ）は、現在の測定領域ｈｈｈ３，ｈｈｈ４および探索領域ｇｇｇ３，ｇｇｇ４を示している。
【００５７】
図８（ｂ）の例では、図８（ａ）に対して、右方向にシフトした状態であり、赤の測定色領域の形状には差がない。このため、相対測定位置記憶部３１から出力される相対位置情報ｋｋを用いて、図８（ｂ）の外接矩形Ｓの左上隅の座標から測定領域ｈｈｈ３の位置を決定することができる。これにより、第１の実施形態における測定領域の決定処理を行う必要がなく、処理時間を節約することができる。
【００５８】
一方、図８（ｃ）の例では、図８（ａ）に対して、下方向にシフトした状態である。赤の測定色領域の形状は、両者において画像の上部に差があり、それによって外接矩形Ｓの幅が異なっている。このため、相対測定位置記憶部３１からはＮＵＬＬ情報が出力され、図８（ｃ）の測定色領域の外接矩形については、第１の実施形態で示した方法により測定領域の位置が決定される。
【００５９】
なお、本実施形態においては、探索領域情報ｇｇの面積情報に基づいて測定領域決定部２３の動作を異ならせることとしているが、これに代えて、画像情報そのものを利用することとしてもよい。例えば、面積情報に代えて、探索領域の画像情報を記憶しておき、新たな探索領域の画像情報が得られた時点で、画像情報どうしをパターンマッチング処理により比較することとしてもよい。その結果、一致度が所定のしきい値より大きければ相対測定位置記憶部３１に記憶されている測定領域位置情報ｈｈの相対位置情報ｋｋに基づき測定領域の位置を算出することができる。このよう方法は、面積や外接矩形が類似していても異なる形状の測定色領域の場合に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施形態に係る分光測定装置を示す全体構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る測定領域設定装置を示すブロック図である。
【図３】図２の測定領域設定装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】図２の測定領域設定装置の測定色領域の抽出動作を示すフローチャートである。
【図５】図２の測定領域設定装置による探索領域の抽出動作を示す説明図である。
【図６】図５において抽出された探索領域内における測定領域の決定動作を示す説明図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る測定領域設定装置を示すフローチャートである。
【図８】図６の測定領域設定装置における測定領域の決定動作を示す説明図である。
【図９】図８の測定領域の決定動作における相対位置情報の利用を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
１  測定領域設定装置
２  分光測定装置
２０  測定色領域抽出部（色領域抽出部）
２１  測定色領域特徴抽出部（色領域特徴抽出部）
２２  測定色探索領域抽出部（探索領域抽出部）
３１  相対測定位置記憶部
ａａ  カラー画像情報
ｅｅ  測定色領域画像情報（色領域）
ｆｆ  特徴情報
ｇｇ  探索領域情報
ｈｈ  測定領域位置情報
Ａ  カラーフィルタ（被測定対象）
Ｃ１〜Ｃ４  重心
Ｓ１〜Ｓ４，Ｓ  外接矩形
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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