(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物の外観の良否を判定する検査の際に、被検査物の撮像画像の１画素あたりのＲＧＢ画像を入力し該ＲＧＢ画像を設定されたＨＳＩ変換式でＨＳＩデータに変換する量子化誤差を考慮した色変換方法であって、
前記ＲＧＢデータが入力する毎に、それぞれを、デジタル変換してシューディング補正し奇数成分と偶数成分とを加算して出力する画像入力工程と、
前記画像入力工程からのＲ画像、Ｂ画像、Ｇ画像が入力する毎に、設定されている変換式に基づいてＨ、Ｓ、Ｉ変換した前記ＨＳＩデータを出力する色変換工程と、
前記画像入力工程からのＲ画像、Ｇ画像、Ｂ画像を入力し、これらに所定係数を乗算して輝度Ｙを求め、この輝度に基づくＨ、Ｓ、Ｉ変換式を前記色変換工程に設定するＨＳＩ変換処理工程と、
を行い、
前記輝度Ｙは、
【数１】
0004690582.tif 000013
として設定し、
前記Ｉは、
【数２】
0004690582.tif 000014
として設定し、
前記Ｓは、
【数３】
0004690582.tif 000015
として設定する
ことを特徴とする量子化誤差を考慮した色変換方法。
【請求項２】
前記Ｈは、
【数４】
0004690582.tif 000016
ただし、
【数５】
0004690582.tif 000017
【数６】
0004690582.tif 000018
として設定することを特徴とする請求項１記載の量子化誤差を考慮した色変換方法。
【請求項３】
前記変換されたＨＳＩデータと前記被検査物の標準色と比較して良否を判定し、この判定結果を知らせる工程とを行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の量子化誤差を考慮した色変換方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検査物を撮像してＨＳＩ変換するとき、そのＨＳＩの量子化誤差を考慮して変換する色変換方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ＣＣＤカメラを用いて被検査物を撮影して、このカラー画像の色等を自動判定する場合は、Ｒ、Ｇ、Ｂデータによらないで、Ｈ（色相；ｈｕｅ）、Ｓ（彩度；ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）、Ｉ（明度；ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）に変換して判定するのが一般的である。
【０００３】
このＨＳＩ変換は、人間の視覚に従った色変換であり、かつ演算が最も簡単な変換方法といわれ、例えばＳ（彩度；ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）の変換は、
【数７】
0004690582.tif 000002
また、Ｈ（色相；ｈｕｅ）に関しては、
【数８】
0004690582.tif 000003
として変換する。
【０００４】
このようなＨＳＩ変換は、例えば缶（食品缶詰用缶、飲料缶詰用缶）の印刷図柄模様の良否の検査装置にも用いられるようになって来ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の画像処理におけるＨＳＩ変換は、数７に示すように輝度Ｙの値が小さくなると、Ｓ（彩度；ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）が大きくなる。
【０００６】
また、輝度Ｙが大きくなるとＳ（彩度；ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）が小さくなる。
【０００７】
つまり、被検査物の基準画像上における光の強さによって彩度Ｓが変化する。このため、彩度Ｓが小さい場合は粗い色となる。
【０００８】
また、Ｈの誤差が大きくなるような条件の場合は、後工程の処理に悪影響を及ぼす。
【０００９】
従って、輝度に変動があっても、ＨＳＩの変動を抑えることができる色変換方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１は、被検査物の外観の良否を判定する検査の際に、被検査物の撮像画像の１画素あたりのＲＧＢ画像を入力し該ＲＧＢ画像を設定されたＨＳＩ変換式でＨＳＩデータに変換する量子化誤差を考慮した色変換方法であって、
前記ＲＧＢデータが入力する毎に、それぞれを、デジタル変換してシューディング補正し奇数成分と偶数成分とを加算して出力する画像入力工程と、
前記画像入力工程からのＲ画像、Ｂ画像、Ｇ画像が入力する毎に、設定されている変換式に基づいてＨ、Ｓ、Ｉ変換した前記ＨＳＩデータを出力する色変換工程と、
前記画像入力工程からのＲ画像、Ｇ画像、Ｂ画像を入力し、これらに所定係数を乗算して輝度Ｙを求め、この輝度に基づくＨ、Ｓ、Ｉ変換式を前記色変換工程に設定するＨＳＩ変換処理工程と、
を行い、
前記輝度Ｙは、
【数９】
0004690582.tif 000004
として設定し、
前記Ｉは、
【数１０】
0004690582.tif 000005
として設定し、
前記Ｓは、
【数１１】
0004690582.tif 000006
として設定する
ことを要旨とする。
【００１１】
これにより、輝度が低い場合のＨＳＩの変動を抑えることができる。  
【００１２】
また、輝度の値が小さいときＳ、Ｈの変動を低減するようにしているので、輝度に変動があってもＨＳＩの変動を抑えることができる。
【００１３】
また、請求項２は、  前記Ｈは、
【数１２】
0004690582.tif 000007
ただし、
【数１３】
0004690582.tif 000008
【数１４】
0004690582.tif 000009
として設定することを要旨とする。
【００１４】
これにより、入力されたＲＧＢデータの輝度レベルを求め、その輝度レベルに量子化誤差を考慮した所定の係数を含ませたＨ、Ｓ、Ｉ毎の変換式でＲＧＢをＨＳＩ変換するので、ＨＳＩの変動が抑えられ、後工程に悪影響を与えない。
【００１５】
また、これにより、Ｓレベルが小さいときＨの値を一定にするようにしているので、Ｓが非常に小さいときの色相Ｈの変動を無視することが可能となり、この色相Ｈの変動が全体の検査に悪影響を与えないようにすることができる。
【００１６】
請求項３は、前記変換されたＨＳＩデータと前記被検査物の標準色と比較して良否を判定し、この判定結果を知らせる工程とを行うことを要旨とする。
【００１７】
【００１８】
【発明の実施の形態】
本実施の形態では、缶表面の印刷図柄模様及びキズ等を検査する検査装置として説明する。
【００１９】
図１は本実施の形態の概略構成図である。図１の検査装置１は、搬送系２から缶３が回転台４に搭載されると、この回転台４を回転させながら３板式ＣＣＤカメラ５で撮影する。この缶３には、例えばバーコード、ＡＢＣの模様や文字等が予め印刷されている。また、缶３の近傍にはバーコードスキャナ６、光源７、レンズ８が設けられている。
【００２０】
前述の３板式ＣＣＤカメラ５は、画像処理装置１０が接続され、この画像処理装置１０は、３板式ＣＣＤカメラ５からのＲ成分の画像（以下単にＲ画像という）、Ｇ成分の画像（以下単にＧ画像という）、Ｂ成分の画像（以下単にＢ画像という）を所定の処理を行って表示制御部１１を介して表示部１２に映像を表示する。
【００２１】
また画像処理装置１０は、Ｒ画像用入力部１３ａと、Ｇ画像用入力部１３ｂと、Ｂ画像用入力部１３ｃと、Ｒ用の濃度変換部１５ａと、Ｇ用の濃度変換部１５ｂと、Ｂ用の濃度変換部１５ｃと、色変換部１６と、コンピュータ部１９等を備え、輝度に変動があっても、ＨＳＩの変動を抑えた色変換を行う。
【００２２】
前述のＲ画像用入力部１３ａの構成を説明する。Ｇ画像用入力部１３ｂ及びＢ画像用入力部１３ｃについては、Ｒ画像用入力部１３ａと同様であるので説明を省略する。
【００２３】
Ｒ画像用入力部１３ａは、３板式ＣＣＤカメラ５からの１画素当たりのＲ画像が入力する毎に、デジタル変換してシェーディング補正した後に奇数成分と偶数成分とを加算した１画素当たりのＲ画像を、Ｒ画像用フレームメモリ（図示せず）に順次書き込む。
【００２４】
Ｒ用の濃度変換部１５ａ、Ｇ用の濃度変換部１５ｂ、Ｂ用の濃度変換部１５ｃは、それぞれ入力するＲ画像、Ｇ画像、Ｂ画像をコンピュータ部１９からの所定条件に基づいて平均化してＲ、Ｇ、Ｂの濃度を調整する。
【００２５】
色変換部１６は、Ｒ画像と、Ｇ画像と、Ｂ画像とを後述するコンピュータ部１９によって設定された式に基づいてＨＳＩ変換して、フレームメモリ２２ａ、２２ｂ、２２ｃに書込む。
【００２６】
そして、判定部（図示せず）により、フレームメモリ２２ａ、２２ｂ、２２ｃの合成画像（Ｈ、Ｓ、Ｉ）から色を特定し、この色と標準色とを比較して不良品かどうかを判断させると共に、合成画像を表示部１２に表示させる。
【００２７】
コンピュータ部１９は、Ｒ用の濃度変換部１５ａ、Ｇ用の濃度変換部１５ｂ、Ｂ用の濃度変換部１５ｃからのＲ画像、Ｇ画像、Ｂ画像を入力し、この画像を輝度Ｙに基づいて量子誤差を考慮した色変換式を色変換部１６に設定するＨＳＩ設定工程を備えている。このＨＳＩの色変換については詳細に後述する。
【００２８】
上記のように構成された検査装置の色変換方法について以下に動作を説明する。
【００２９】
Ｒ画像用入力部１３ａは、３板式ＣＣＤカメラ５からの１画素当たりのＲ画像が入力する毎に、デジタル変換してシェーディング補正した後に奇数成分と偶数成分とを加算した１画素当たりのＲ画像を、Ｒ画像用フレームメモリ（図示せず）に順次書き込む。
【００３０】
また、Ｇ画像用入力部１３ｂは、３板式ＣＣＤカメラ５からの１画素当たりのＧ画像が入力する毎に、デジタル変換してシェーディング補正した後に奇数成分と偶数成分とを加算した１画素当たりのＧ画像を、Ｇ画像用フレームメモリ（図示せず）に順次書き込む。
【００３１】
さらに、Ｂ画像用入力部１３ｃは、３板式ＣＣＤカメラ５からの１画素当たりのＢ画像が入力する毎に、デジタル変換してシェーディング補正した後に奇数成分と偶数成分とを加算した１画素当たりのＢ画像を、Ｂ画像用フレームメモリ（図示せず）に順次書き込む。
【００３２】
一方、コンピュータ部１９は、ＨＳＩ設定工程がＲ用の濃度変換部１５ａ、Ｇ用の濃度変換部１５ｂ、Ｂ用の濃度変換部１５ｃからのＲ画像、Ｇ画像、Ｂ画像を入力し、この画像を輝度Ｙに基づいて量子誤差を考慮した色変換式を色変換部１６に設定する。
【００３３】
このコンピュータ部１９においては、輝度Ｙを数１５に示すように定義している。
【００３４】
【数１５】
0004690582.tif 000010
そして、Ｒ画像、Ｇ画像、Ｂ画像が入力したとき、これらの値を数１６、数１７の式に代入して色変換部１６に設定する。但し、ＩはＹの式と同様であるので本説明では省略する。
【００３５】
【数１６】
0004690582.tif 000011
【数１７】
0004690582.tif 000012
前述の数１６のＳを求める式は、ＹにＰが乗算され、かつＱが加算されている。このためＹが小さくとも、Ｓの値は小さくなる。また、前述の数１６は、Ｙが大きくなっても誤差が小さくなることを示している。
【００３６】
すなわち、数１５、数１６、数１７は、Ｙが大きい場合、Ｓの相対誤差が小さくなり、反対にＹが小さい場合はＳの相対誤差が増大しない。この結果、Ｙの大小によらずＳの安定した検査が可能になっている。また、数１６はＳが小さくなったときＨの相対誤差が増大するのを防いでいる。つまり、彩度の低い画像でも検査可能である。
【００３７】
従って、３板式ＣＣＤカメラ５が缶３の一こまの画像を得る毎に、リアルタイムでその缶３のＲＧＢに対して濃度変換を行うようにし、さらにこの濃度変換されたＲＧＢに対するＨＳＩ変換を、輝度に応じた量子化誤差を考慮して変換している。
【００３８】
なお、上記実施の形態では、被検査物を缶を例にして説明したが板、瓶等であってもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように請求項１によれば、輝度が低い場合のＨＳＩの変動を抑えることができるという効果が得られている。
【００４０】
請求項２によれば、被検査物の撮像画像のＲＧＢデータの輝度レベルに量子化誤差を考慮した所定の係数を含ませたＨ、Ｓ、Ｉ毎の変換式でＲＧＢをＨＳＩ変換するので、ＨＳＩの変動が抑えられ、後工程に悪影響を与えないという効果が得られている。
また、輝度に変動があってもＨＳＩの変動を抑えることができる。
【００４１】
また、Ｓレベルが小さいときはＨを一定値にすることにより、Ｓが非常に小さいときの色相Ｈの変動を無視することが可能となり、この色相Ｈの変動が全体の検査に悪影響を与えないようにすることができる。
【００４２】
【図面の簡単な説明】
【図１】  本実施の形態の概略構成図である。
【符号の説明】
２  搬送系
３  缶
４  回転台
５  ３板式ＣＣＤカメラ
６  バーコードスキャナ
１３ａ  Ｒ画像用入力部
１３ｂ  Ｇ画像用入力部
１３ｃ  Ｂ画像用入力部
１５ａ  Ｒ用の濃度変換部
１５ｂ  Ｇ用の濃度変換部
１５ｃ  Ｂ用の濃度変換部
１６  色変換部
１９  コンピュータ部
【図１】
0004690582.tif 000019