(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像した画像から抽出対象とする色を有する画素を選択し、
抽出すべき第１の色抽出領域を設定するために前記選択された画素におけるＲ値、Ｇ値、及びＢ値に関連する値に基づいて閾値をそれぞれ２つ設定し、
前記画像における任意の画素のＲ値、Ｇ値、及びＢ値に関連する値がそれぞれ前記閾値で定められた第１の色抽出領域内にある画素を前記選択された画素と同一色であるとして抽出し、その抽出結果を表示する画像の色抽出方法において、
前記抽出結果が表示された画像から画素が選択された場合に、前記選択された画素が前記第１の色抽出領域に基づく色抽出において、抽出された画素であるか抽出されなかった画素であるかを判断する第１のステップと、
前記第１のステップにて前記選択された画素が抽出されなかった画素であると判断された場合には、前記選択された画素のＲ値、Ｇ値、及びＢ値に関連する値にそれぞれ所定の値を付加し２つの閾値を設定して第２の色抽出領域とし、前記第１の色抽出領域と第２の色抽出領域とを第３の色抽出領域とする、又は前記第１の色抽出領域のそれぞれの閾値を前記選択された画素のＲ値、Ｇ値、及びＢ値に関連する値を含めその間を埋めるように、それぞれ拡張し第３の色抽出領域を設定する第２のステップと、
前記第１のステップにて前記選択された画素が抽出された画素であると判断された場合には、前記画像内の抽出されなかった画素の中から前記抽出対象とする色に最も近似した色を有する画素を選択し、該画素のＲ値、Ｇ値、及びＢ値に関連する値を含む値にまで前記閾値をそれぞれ拡張して、第３の色抽出領域とする第３のステップと、
前記第２又は第３のステップで求められた前記第３の色抽出領域に基づいて、色抽出を行い抽出結果を表示する第４のステップと、
からなることを特徴とする画像の色抽出方法。
【請求項２】
前記第３のステップにて抽出されなかった画素とする対象を、前記選択された画素を含む所定範囲内の画素とすることを特徴とする請求項１に記載の画像の色抽出方法。
【請求項３】
前記第３のステップにおける前記最も近似した色を有する画素の選択は、前記画素のＲ値、Ｇ値、及びＢ値に関連する値に基づいて前記第１の色抽出領域の閾値との差をそれぞれ演算し、各差に関連する値により求めることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の画像の色抽出方法。
【請求項４】
前記第３のステップにおける前記最も近似した色を有する画素の選択は、前記各差に関連する値の合計値が最小の画素を選択することにより行うことを特徴とする請求項３に記載の画像の色抽出方法。
【請求項５】
前記第３のステップにおける前記合計値が最小の画素が複数存在する場合には、予めＲ値、Ｇ値、及びＢ値に関連する値に優先順位を設けておき、この順位に応じた最小値の画素を選択することを特徴とする請求項４に記載の画像の色抽出方法。
【請求項６】
前記第３のステップにおける前記最も近似した色を有する画素の選択は、前記選択された画素から各抽出されなかった画素までの距離に応じた重み付けに基づいて選択することを特徴とする請求項２，３，４，５のいずれかに記載の画像の色抽出方法。
【請求項７】
画像を撮像する撮像手段と、
前記画像から色抽出の対象となる色を有する画素を選択する選択手段と、
前記選択手段により選択された画素におけるＲ値、Ｇ値、及びＢ値に関連する値に基づいて閾値をそれぞれ２つ設定することで第１の色抽出領域を設定する第１の設定手段と
前記画像における任意の画素のＲ値、Ｇ値、及びＢ値に関連する値が前記設定手段にて定められた第１の色抽出領域内にある画素を前記選択された画素と同一色であるとして抽出する第１の抽出手段と、
前記第１の抽出手段による抽出結果を表示する表示手段と、
からなる画像処理装置において、
前記表示手段にて前記第１の抽出手段による抽出結果が表示された画像内で、前記選択手段により画素が選択された場合に、前記選択された画素が前記第１の色抽出領域に基づく色抽出において、抽出された画素であるか、抽出されなかった画素であるかを判断する判断手段と、
前記判断手段にて前記選択された画素が抽出されなかった画素であると判断された場合には、前記選択された画素のＲ値、Ｇ値、及びＢ値に関連する値にそれぞれ所定の値を付加し２つの閾値を設定して第２の色抽出領域とし、前記第１の色抽出領域と第２の色抽出領域とを第３の色抽出領域とする、又は前記第１の色抽出領域のそれぞれの閾値を前記選択された画素のＲ値、Ｇ値、及びＢ値に関連する値を含めその間を埋めるように、それぞれ拡張し第３の色抽出領域を設定する第２の設定手段と、
前記判断手段にて前記選択された画素が抽出された画素であると判断された場合には、前記画像内の抽出されなかった画素の中から前記抽出対象とする色に最も近似した色を有する画素を選択し、該画素のＲ値、Ｇ値、及びＢ値に関連する値を含む値にまで前記閾値をそれぞれ拡張して第３の色抽出領域とする第３の設定手段と、
前記第２又は第３の設定手段に設定された前記第３の色抽出領域に基づいて、色抽出を行う第２の抽出手段と、
からなることを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】
前記第３の設定手段における抽出されなかった画素とする対象を、前記選択手段にて選択された画素を含む所定範囲内の画素とすることを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記第３の設定手段における最も近似した色を有する画素の選択は、前記画素のＲ値、Ｇ値、及びＢ値に関連する値に基づいて前記第１の色領域の閾値との差をそれぞれ演算し、各差に関連する値により求めることを特徴とする請求項７又は８に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記第３の設定手段における最も近似した色を有する画素の選択は、前記各差に関連する値の合計値が最小の画素を選択することにより行うことを特徴とする請求項９に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記第３の設定手段における前記合計値が最小の画素が複数存在する場合には、予めＲ値、Ｇ値、及びＢ値に関連する値に優先順位を設けておき、この順位に応じた最小値の画素を選択することを特徴とする請求項１０に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記第３の設定手段における最も近似した色を有する画素の選択は、前記選択された画素から各抽出されなかった画素までの距離に応じた重み付けに基づいて選択することを特徴とする請求項７，８，９，１０、１１のいずれかに記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像から色成分を特徴量として色抽出する画像の色抽出方法及びその方法を用いた画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー画像の中から対象物を抽出することを目的とする抽出処理では、画像内に含まれる個々の領域を識別することが重要であり、この領域を識別する方法においては、画像をその濃度，色，テクスチャ等の特徴量の均一な部分画像として識別する方法が一般的である。
【０００３】
色成分を特徴量として領域認識する方法は、様々な工業分野にて既に利用されており、例えば、食品，薬品等の分野では、製品に貼り付けられた色付ラベルの位置を検査する装置、また、混合製造ラインにおける製品又はそれを梱包するパッケージに印刷されたカラーバーにより製品を識別する装置等に応用されている。
【０００４】
このような装置においては、カラーカメラ等の撮像器を用いて製品等の対象物が撮像され、撮像画像は画素毎のＲ値，Ｇ値，及びＢ値からなるアナログ信号に分割された後で画像処理装置に取込まれ、取込まれたアナログのＲ値，Ｇ値，及びＢ値は、ディジタルのＲ値，Ｇ値，及びＢ値に変換されて記憶装置に記憶される。画像処理装置は、記憶情報に基づいてＣＲＴ等の表示装置に原画像を表示するとともに、原画像が表示された画面上にて移動自在に設けられたポインタを重畳して表示させる。
【０００５】
このポインタをコントローラ等の入力手段を用いて操作し、原画像の中から抽出対象とする画素を選択することにより、選択された画素のＲ値，Ｇ値，及びＢ値が画面上に表示されたカラーパレットに数値で表示されるか、又はカラーパレットに原画像中の全ての色が表示される。次いで入力手段を用いて、このカラーパレットへ抽出対象とする色を選択するために数値を入力するか、又はカラーパレットに表示された色の中から抽出対象とする色を選択することにより、選択された画素のＲ値，Ｇ値，及びＢ値と、予め設定されたＲ値，Ｇ値，及びＢ値の各値に対する閾値の許容範囲とに基づいて、Ｒ値，Ｇ値，及びＢ値の各値に対する閾値が決定され、原画像中の各画素のＲ値，Ｇ値，及びＢ値の各値が各閾値を越えない場合に抽出対象とする色と同一色であると判断して、この同一色と判断された全ての画素領域を抽出して抽出結果を表示装置に表示させる方法が用いられている。
【０００６】
ところが、上述の如き方法においては、抽出対象とする色を数値で入力するか、又は表示されている複数の色の中から抽出対象とする色を選択する構成としているので、入力する数値からこれに対応する色を連想することが感覚的に困難であるという問題がある。また、表示されている色を選択するにしても画面上の抽出対象とする色と連想することも感覚的に困難であるという問題があり、これは特に原画像中の色の差が小さい場合にさらに困難を極める結果となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、抽出対象とする色を有する画素が選択されるのに伴い、画像内で画素が選択された場合に、この画素のＲ値，Ｇ値，及びＢ値に関連する値に所定の値を付加した値を閾値として抽出し、また、前記画素が選択された後に前記画素と異なる画素が選択された場合に、この画素のＲ値，Ｇ値，及びＢ値に関連する値に所定の値を付加した値を演算し、この値と既に閾値としてある値との間を埋めた連続した値を新たな閾値として抽出することにより、異なる画素を次々に選択することで段階的に色抽出範囲を広げていくことができ、数値で入力する必要がなく、画面上の抽出対象とする画素を直接的に選択することが感覚的に容易にできる画像の色抽出方法及びその方法を用いた画像処理装置を提供することを目的とする。
【０００９】
さらに、本発明の他の目的は、抽出対象とする色を有する画素が選択されることにより、選択された画素を含む所定範囲内の画素の中から未抽出の画素を選択し、選択した未抽出の画素の中から、抽出対象とする画素のＲ値，Ｇ値，及びＢ値に関連する値に最も近似した画素を選択し、この最も近似した画素のＲ値，Ｇ値，及びＢ値に関連する値に基づいて閾値を決定して抽出することにより、選択する画素を変更することなく近似した色領域を段階的に抽出することができる色抽出方法及びその方法を用いた画像処理装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る画像の色抽出方法は、撮像した画像から抽出対象とする色を有する画素を選択し、抽出すべき第１の色抽出領域を設定するために前記選択された画素におけるＲ値、Ｇ値、及びＢ値に関連する値に基づいて閾値をそれぞれ２つ設定し、前記画像における任意の画素のＲ値、Ｇ値、及びＢ値に関連する値がそれぞれ前記閾値で定められた第１の色抽出領域内にある画素を前記選択された画素と同一色であるとして抽出し、その抽出結果を表示する画像の色抽出方法において、前記抽出結果が表示された画像から画素が選択された場合に、前記選択された画素が前記第１の色抽出領域に基づく色抽出において、抽出された画素であるか抽出されなかった画素であるかを判断する第１のステップと、前記第１のステップにて前記選択された画素が抽出されなかった画素であると判断された場合には、前記選択された画素のＲ値、Ｇ値、及びＢ値に関連する値にそれぞれ所定の値を付加し２つの閾値を設定して第２の色抽出領域とし、前記第１の色抽出領域と第２の色抽出領域とを第３の色抽出領域とする、又は前記第１の色抽出領域のそれぞれの閾値を前記選択された画素のＲ値、Ｇ値、及びＢ値に関連する値を含めその間を埋めるように、それぞれ拡張し第３の色抽出領域を設定する第２のステップと、前記第１のステップにて前記選択された画素が抽出された画素であると判断された場合には、前記画像内の抽出されなかった画素の中から前記抽出対象とする色に最も近似した色を有する画素を選択し、該画素のＲ値、Ｇ値、及びＢ値に関連する値を含む値にまで前記閾値をそれぞれ拡張して、第３の色抽出領域とする第３のステップと、前記第２又は第３のステップで求められた前記第３の色抽出領域に基づいて、色抽出を行い抽出結果を表示する第４のステップとからなることを特徴とする。
【００１１】
第２発明に係る画像の色抽出方法は、前記第３のステップにて抽出されなかった画素とする対象を、前記選択された画素を含む所定範囲内の画素とすることを特徴とする。
【００１２】
第３発明に係る画像の色抽出方法は、前記第３のステップにおける前記最も近似した色を有する画素の選択は、前記画素のＲ値、Ｇ値、及びＢ値に関連する値に基づいて前記第１の色抽出領域の閾値との差をそれぞれ演算し、各差に関連する値により求めることを特徴とする。
【００１３】
第４発明に係る画像の色抽出方法は、前記第３のステップにおける前記最も近似した色を有する画素の選択は、前記各差に関連する値の合計値が最小の画素を選択することにより行うことを特徴とする。
【００１４】
第５発明に係る画像の色抽出方法は、前記第３のステップにおける前記合計値が最小の画素が複数存在する場合には、予めＲ値、Ｇ値、及びＢ値に関連する値に優先順位を設けておき、この順位に応じた最小値の画素を選択することを特徴とする。
【００１５】
第６発明に係る画像の色抽出方法は、前記第３のステップにおける前記最も近似した色を有する画素の選択は、前記選択された画素から各抽出されなかった画素までの距離に応じた重み付けに基づいて選択することを特徴とする。
【００１６】
第７発明に係る画像処理装置は、画像を撮像する撮像手段と、前記画像から色抽出の対象となる色を有する画素を選択する選択手段と、前記選択手段により選択された画素におけるＲ値、Ｇ値、及びＢ値に関連する値に基づいて閾値をそれぞれ２つ設定することで第１の色抽出領域を設定する第１の設定手段と、前記画像における任意の画素のＲ値、Ｇ値、及びＢ値に関連する値が前記設定手段にて定められた第１の色抽出領域内にある画素を前記選択された画素と同一色であるとして抽出する第１の抽出手段と、前記抽出手段による抽出結果を表示する表示手段と、からなる画像処理装置において、前記表示手段にて前記第１の抽出手段による抽出結果が表示された画像内で、前記選択手段により画素が選択された場合に、前記選択された画素が前記第１の色抽出領域に基づく色抽出において、抽出された画素であるか、抽出されなかった画素であるかを判断する判断手段と、前記判断手段にて前記選択された画素が抽出されなかった画素であると判断された場合には、前記選択された画素のＲ値、Ｇ値、及びＢ値に関連する値にそれぞれ所定の値を付加し２つの閾値を設定して第２の色抽出領域とし、前記第１の色抽出領域と第２の色抽出領域とを第３の色抽出領域とする、又は前記第１の色抽出領域のそれぞれの閾値を前記選択された画素のＲ値、Ｇ値、及びＢ値に関連する値を含めその間を埋めるように、それぞれ拡張し第３の色抽出領域を設定する第２の設定手段と、前記判断手段にて前記選択された画素が抽出された画素であると判断された場合には、前記画像内の抽出されなかった画素の中から前記抽出対象とする色に最も近似した色を有する画素を選択し、該画素のＲ値、Ｇ値、及びＢ値に関連する値を含む値にまで前記閾値をそれぞれ拡張して第３の色抽出領域とする第３の設定手段と、前記第２又は第３の設定手段に設定された前記第３の色抽出領域に基づいて、色抽出を行う第２の抽出手段と、からなることを特徴とする。
【００１７】
第８発明に係る画像処理装置は、前記第３の設定手段における抽出されなかった画素とするものを、前記選択手段にて選択された画素を含む所定範囲内の画素とすることを特徴とする。第９発明に係る画像処理装置は、前記第３の設定手段における最も近似した色を有する画素の選択は、前記画素のＲ値、Ｇ値、及びＢ値に関連する値に基づいて前記第１の色領域の閾値との差をそれぞれ演算し、各差に関連する値により求めることを特徴とする。第１０発明に係る画像処理装置は、前記第３の設定手段における最も近似した色を有する画素の選択は、前記各差に関連する値の合計値が最小の画素を選択することにより行うことを特徴とする。第１１発明に係る画像処理装置は、前記第３の設定手段における前記合計値が最小の画素が複数存在する場合には、予めＲ値、Ｇ値、及びＢ値に関連する値に優先順位を設けておき、この順位に応じた最小値の画素を選択することを特徴とする。第１２発明に係る画像処理装置は、前記第３の設定手段における最も近似した色を有する画素の選択は、前記選択された画素から各抽出されなかった画素までの距離に応じた重み付けに基づいて選択するを特徴とする。
【００１８】
第１及び第７発明に係る画像の色抽出方法及びその方法を用いた画像処理装置によれば、画像内で抽出対象とする画素が選択された場合に、この画素のＲ値，Ｇ値，及びＢ値に関連する値に所定の値を付加した値を閾値として抽出し、また、前記画素が選択された後に前記画素とは異なる画素が選択された場合に、選択された画素のＲ値、Ｇ値、及びＢ値に関連する値にそれぞれ所定の値を付加し２つの閾値を設定して第２の色抽出領域とし、第１の色抽出領域と第２の色抽出領域とを第３の色抽出領域とする、又は前記第１の色抽出領域のそれぞれの閾値を前記選択された画素のＲ値、Ｇ値、及びＢ値に関連する値を含めその間を埋めるように、それぞれ拡張し第３の色抽出領域を設定する構成としたので、異なる画素を次々に選択することで段階的に色抽出範囲を広げていくことができ、数値で入力する必要がなく、画面上の抽出対象とする画素を直接的に選択することが感覚的に容易にできる。
【００１９】
前記所定の値は、例えば色抽出の感度ｋとして予めＲ値，Ｇ値，及びＢ値に対する単一の値を設定しておき、画像内で画素が選択された場合には、この画素のＲ値，Ｇ値，及びＢ値を夫々Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１とし、これらの値に感度ｋを＋側及び−側へ夫々付加して、Ｒの閾値をＲ１−ｋ〜Ｒ１＋ｋ、Ｇの閾値をＧ１−ｋ〜Ｇ１＋ｋ、Ｂの閾値をＢ１−ｋ〜Ｂ１＋ｋと設定する。第１及び第７発明に係わる閾値の設定では、Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１を中央として感度ｋの幅を持たせることに限るものではなく、＋側又は−側へのみ幅を持たせる構成とすることもでき、また、＋側，−側夫々に異なる感度ｋを付加する構成とすることもできる。
【００２０】
次いで、設定された閾値に基づいて色抽出をする。これにより、選択された画素のＲ値，Ｇ値，及びＢ値を中央に感度ｋを幅とする閾値範囲を設定することができる。次いで、前記画像内で異なる画素が選択された場合には、この画素のＲ値，Ｇ値，及びＢ値を夫々Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２とし、
Ｒ１≦Ｒ２である場合、
Ｒの閾値をＲ１−ｋ〜Ｒ２＋ｋ、
Ｒ１＞Ｒ２である場合、
Ｒの閾値をＲ２−ｋ〜Ｒ１＋ｋ、また同様にして、
Ｇ１≦Ｇ２である場合、
Ｇの閾値をＧ１−ｋ〜Ｇ２＋ｋ、
Ｇ１＞Ｇ２である場合、
Ｇの閾値をＧ２−ｋ〜Ｇ１＋ｋ、さらに、
Ｂ１≦Ｂ２である場合、
Ｂの閾値をＢ１−ｋ〜Ｂ２＋ｋ、
Ｂ１＞Ｂ２である場合、
Ｂの閾値をＢ２−ｋ〜Ｂ１＋ｋ、
として、以上の如く閾値を設定する。さらに、異なる画素が選択された場合には、Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２をＲ１，Ｇ１，Ｂ１とし、新たに選択された画素のＲ３，Ｇ３，Ｂ３をＲ２，Ｇ２，Ｂ２とすることにより、閾値の設定を繰り返す。
【００２３】
また第１及び第７の画像の色抽出方法及びその方法を用いた画像処理装置によれば、抽出対象とする色を有する画素が選択されることにより、未抽出の画素の中から、抽出対象とする最初に選択された画素のＲ値，Ｇ値，及びＢ値に関連する値に最も近似した画素を選択し、この画素のＲ値，Ｇ値，及びＢ値に関連する値基づいて閾値を決定して抽出する構成としたので、選択する画素を変更することなく近似した色領域を段階的に抽出することができる。また未抽出の画素を選択する構成としたので、拡大表示することなく、正確に抽出することができる。
【００２４】
抽出対象として未抽出画素が選択された場合には、前記手法を用いて閾値を設定し、また、既抽出画素が選択された場合には、未抽出画素を選択し、例えばこれら未抽出画素のＲ値，Ｇ値，及びＢ値の各値について、選択された画素について設定されたＲ値，Ｇ値，及びＢ値の各閾値Ｔｒ，Ｔｇ，Ｔｂからどれだけ外れているかを示すオフセット量Ｄｒ，Ｄｇ，Ｄｂを演算する。
【００２５】
Ｒ≦Ｔｒの場合、Ｄｒ＝Ｔｒ−Ｒとし、Ｒ＞Ｔｒの場合、Ｄｒ＝Ｒ−Ｔｒとする。これをＧ及びＢについても演算し、オフセット量Ｄｒ，Ｄｇ，Ｄｂの合計Ｄ（Ｄ＝Ｄｒ＋Ｄｇ＋Ｄｂ）を演算する。さらに、この演算を全ての未抽出の画素について行ない、合計Ｄが最小の画素を抽出対象とする画素と最も近似した色として、この画素のＲ値，Ｇ値，及びＢ値を含むように閾値を拡張して新たな閾値に設定する。
【００２６】
なお、以上の第１〜第１２に係る画像の色抽出方法及びその方法を用いた画像処理装置においては、色抽出のパラメータをＲ値，Ｇ値，及びＢ値の３つの値としたが、これに加えて、Ｒ値，Ｇ値，及びＢ値に関する値としてのＲ−Ｇ値，Ｂ−Ｇ値，Ｒ−Ｂ値等の差分値を加える構成とすることもでき、また、Ｒ値，Ｇ値，及びＢ値に基づいてＨ値（色相），Ｓ値（彩度），Ｉ値（明度）にＨＳＩ変換して、これらの値を代わりに色抽出のパラメータとすることもできる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は、実施の形態１に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【００２８】
図１において、１は撮像対象となる例えば製造ライン上の薬品チューブ等のワークであり、その側面には色付ラベル１１が貼り付けられている。ワーク１は、その上方に設けられたカラーカメラ２により撮像され、撮像された原画像のアナログのＲ値，Ｇ値，及びＢ値をカラーカメラ２に接続された画像抽出装置３に与える。
【００２９】
画像抽出装置３は、Ａ／Ｄ変換器等を用いてなる画像入力部３１と、演算処理を行なうＣＰＵ３２と、ＣＰＵ３２から与えられる情報を記憶するメモリ３４と、Ｄ／Ａ変換器等を用いてなる画像出力部３３とを備えてなり、画像入力部３１は、カラーカメラ２から与えられたアナログのＲ値，Ｇ値，及びＢ値をディジタルのＲ値，Ｇ値，及びＢ値に変換してＣＰＵ３２に与える。ＣＰＵ３２は、与えられたＲ値，Ｇ値，及びＢ値をメモリ３４に格納するとともに、このＲ値，Ｇ値，及びＢ値を画像出力部３３に与える。画像出力部３３は、与えられたディジタルのＲ値，Ｇ値，及びＢ値をアナログのＲ値，Ｇ値，及びＢ値に変換し、これを画像抽出装置３に接続されたＣＲＴ等の表示装置５に原画像を出力し、図２に示す如き表示画面５１を表示させるとともに、表示画面５１に表示される原画像の画像情報をメモリ３４に格納するようにしてある。
【００３０】
図２は、表示画面５１を示す模式図である。表示画面５１は、左右に２つの領域に分割され、その左方の領域には、撮像された原画像又は抽出結果を表示する画像表示領域５１ａが設けられている。図２において、この画像表示領域５１ａには、色付ラベル１１の原画像が表示され、原画像には、色付ラベル１１の略白色の背景に黄色，緑色，青色，赤色の２つ〜３つの円形模様が夫々着色されている部分を表示してある。また、表示画面５１に重畳して、入力手段４からの入力操作に応じて動作するポインタｐが表示画面５１内での移動自在に設けられており、ポインタｐを配置して、例えば入力手段４に設けられた図示しない決定ボタンを押すことにより、表示されている原画像の中から抽出対象とする色を有する画素の画面上の位置を指示することができるようになっているほか、入力手段４からは、Ｒ値，Ｇ値，及びＢ値に加えて、これらの値の差分値であるＲ−Ｇ値，Ｂ−Ｇ値，及びＲ−Ｂ値３つ差分値の閾値の許容範囲である色抽出の感度ｋが数値で入力される。
【００３１】
また、表示画面５１の右方には、感度ｋ及び非抽出対象となる画面領域（背景）の表示色を設定する設定領域５１ｂが設けられている。感度ｋは、メモリ３４に格納されているＲ値，Ｇ値，Ｂ値，Ｒ−Ｇ値，Ｂ−Ｇ値，及びＲ−Ｂ値に対する単一の感度ｋが表示されており、上述の拡大率と同様にして数値が設定されるようになっている。また、背景色は、予めメモリ３４に格納されている黒色，白色，青色等の色情報から入力手段４で選択的に入力し、入力された色を示す「クロ」等の文字が表示されている。なお、これら入力情報は、メモリ３４に格納される。
【００３２】
メモリ３４には、上述した画像表示領域５１ａの画像情報に加えて、抽出結果を表示する等して画面が更新されるのに応じて画像情報を時系列的に格納しているほか、さらに、画像表示領域５１ａに表示されている原画像から抽出対象とする画素を初めて選択するか、又は２回目以後であるかを示す選択履歴と、その画素のＲ値，Ｇ値，Ｂ値，Ｒ−Ｇ値，Ｂ−Ｇ値，及びＲ−Ｂ値からなる色情報とを時系列的に格納している。
【００３３】
図３，図４は、抽出処理に伴うＣＰＵ３２の制御内容を示すフローチャートである。ＣＰＵ３２は、まず、原画像内の全ての画素についてＲ−Ｇ値，Ｂ−Ｇ値，及びＲ−Ｂ値の３つ差分値を演算し（ステップ１）、各画素のＲ値，Ｇ値，及びＢ値に対応させてメモリ３４に格納する（ステップ２）。次いで、ポインタｐを用いて抽出対象とする色を有する画面上の位置がＣＰＵ３２に入力され、この画面上の座標値に相当する画素のＲ値，Ｇ値，Ｂ値，Ｒ−Ｇ値，Ｂ−Ｇ値，及びＲ−Ｂ値と、感度ｋをメモリ３４から読込む（ステップ３）。
【００３４】
そして、入力された抽出対象とする色を有する画素が、原画像内で初めて選択された画素であるか否かをメモリ３４に格納されている選択履歴で確認し（ステップ４）、原画像内で初めて選択された画素である場合には、ステップ３にて読込んだＲ値，Ｇ値，Ｂ値，Ｒ−Ｇ値，Ｂ−Ｇ値，及びＲ−Ｂ値と、感度ｋとから各値に対して、例えばＲ−ｋ〜Ｒ＋ｋ，Ｇ−ｋ〜Ｇ＋ｋ，Ｂ−ｋ〜Ｂ＋ｋ，（Ｒ−Ｇ）−ｋ〜（Ｒ−Ｇ）＋ｋ，（Ｂ−Ｇ）−ｋ〜（Ｂ−Ｇ）＋ｋ，及び（Ｒ−Ｂ）−ｋ〜（Ｒ−Ｂ）＋ｋを夫々上限値及び下限値とするＲ値，Ｇ値，Ｂ値，Ｒ−Ｇ値，Ｂ−Ｇ値，及びＲ−Ｂ値の閾値を演算する（ステップ５）。また、ステップ４にて、原画像内で初めて選択された画素でない場合には、前回抽出された画素のＲ値，Ｇ値，Ｂ値，Ｒ−Ｇ値，Ｂ−Ｇ値，及びＲ−Ｂ値の各値を今回選択された画素のＲ値，Ｇ値，Ｂ値，Ｒ−Ｇ値，Ｂ−Ｇ値，及びＲ−Ｂ値の各値と夫々対応させて比較し（ステップ６）、Ｒ値，Ｇ値，Ｂ値，Ｒ−Ｇ値，Ｂ−Ｇ値，及びＲ−Ｂ値の各値のうち、前回値≦今回値の値は、今回値＋ｋ，前回値−ｋを夫々上限値及び下限値とするＲ値，Ｇ値，Ｂ値，Ｒ−Ｇ値，Ｂ−Ｇ値，及びＲ−Ｂ値の閾値を演算する（ステップ７）。また、ステップ６にて、前回値＞今回値の値は、前回値＋ｋ，今回値−ｋを夫々上限値及び下限値とするＲ値，Ｇ値，Ｂ値，Ｒ−Ｇ値，Ｂ−Ｇ値，及びＲ−Ｂ値の閾値の絶対値範囲を演算する（ステップ８）。
【００３５】
次に、原画像内の全ての画素を対応する各閾値と比較し（ステップ９）、Ｒ値，Ｇ値，Ｂ値，Ｒ−Ｇ値，Ｂ−Ｇ値，及びＲ−Ｂ値の全ての値が閾値範囲内である場合には、比較した画素が抽出対象となる画素と同一色である抽出対象画素であると判断し、各画素に応じたＲ値，Ｇ値，及びＢ値を画像出力部３３に出力する（ステップ１０）。また、Ｒ値，Ｇ値，Ｂ値，Ｒ−Ｇ値，Ｂ−Ｇ値，又はＲ−Ｂ値の何れかの値が閾値範囲外である場合には、非抽出画素であると判断し、設定されている背景色に基づいた色成分値を演算し（ステップ１１）、この画素に応じた色成分値を画像出力部３３に出力し（ステップ１２）、画像表示領域５１ａの表示内容を更新させるとともに、抽出結果の画面情報と、既に原画像内で画素が選択されたことを示す選択履歴への書込情報と、その画素のＲ値，Ｇ値，Ｂ値，Ｒ−Ｇ値，Ｂ−Ｇ値，及びＲ−Ｂ値からなる色情報とをメモリ３４に格納する（ステップ１３）。なお、画像表示領域５１ａの表示内容は、更新の都度メモリ３４に格納してあるので、誤って対象外の画素を抽出した場合にも、設定領域５１ｂの図示しない抽出取消メニューを選択することにより、更新前の表示内容を再度表示させることができるようになっている。
【００３６】
図５，図６は、抽出結果の一例を示す模式図であり、図５は、原画像の青色領域をポインタｐにて選択し、この青色領域の一部が抽出された状態を示している。図５において、抽出対象となる青色領域はその一部を斑状に抽出されている。これは、照明むら等の要因から生じるものであり、上述で選択された画素を複数回選択して、上述のステップ３〜ステップ１２までの動作を繰り返すことにより、図６に示す如く、青色領域の全体部分が抽出される。繰り返し回数は、感度ｋを大きく設定するか、又は青色領域の未抽出である他の画素を選択することにより削減することができる。
【００３７】
本願発明の理解を助ける比較例．図７，図８は、表示画面５１を示す模式図であり、図７は、拡大表示枠ｗを設定した状態を示し、また、図８は、拡大表示された状態を示す。
【００３８】
本願発明の理解を助ける比較例に係る画像処理装置は、実施の形態１の設定領域５１ｂに設けられた感度ｋ及び非抽出対象となる画面領域（背景）の表示色を設定する領域に加えて、拡大率（ズーム）を設定する領域を設けてある。拡大率は、メモリ３４に格納されている１（倍），２（倍）等の数値で表示されており、ポインタｐを表示されている数値上に配置し、入力手段４に設けられた図示しない数値ボタンで直接的に数値を入力するか、又は「上」，「下」を示すボタンを操作することにより、表示されている数値が増減されるようになっている。また、ポインタｐを画像表示領域５１ａで任意の２点を選択することにより、最初に選択した点を左上側又は右下側の角とし、次に選択した点を通る画像表示領域５１ａの相似形の拡大表示枠ｗに囲まれた画像の一部を拡大表示することができるようにしてあり、この拡大表示に応じて上述の数値が変更される構成としたものであり、実施の形態１と対応する部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００３９】
なお、拡大表示枠ｗは、一旦設定された後で、入力手段４を用いてポインタｐを操作し、ドラッグアンドドロップ等の方法でその大きさの変更ができる構成とすることもできる。
【００４０】
以上の如く、選択画面の大きさ，ポインタｐの大きさ等により、例えば既に抽出された画素に囲まれた新たに抽出する画素の画面領域が小さく、新たに抽出する画素へ正確にポインタｐを配置して、この画素を選択することが困難である場合でも、新たに抽出する画素を含む周辺領域を拡大表示することにより、ポインタｐに対する画像の大きさを相対的に大きくして、画素の選択が飛躍的に容易となる。
【００４１】
図９，図１０は、抽出処理に伴うＣＰＵ３２の制御内容を示すフローチャートである。この画像処理装置は、画像内で初めて画素が選択されたか否かを示す選択履歴に代えて、画像内の各画素が未抽出の画素であるか、又は既抽出の画素であるかを示す抽出履歴がメモリ３４に格納されている。そして、図３に示したステップ４にて、入力された抽出対象とする色を有する画素が、原画像内で初めて選択された画素であるか否かをメモリ３４に格納されている選択履歴で確認するのに代えて、上述の如き抽出履歴を参照して、未抽出画素が選択されたか否かを確認する。対応する画素が既に抽出されている場合には、図３のステップ６〜ステップ８の処理に代えて、ステップ５とは別の閾値演算サブルーチンを実施する構成としてあり、対応する部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００４２】
図１１は、閾値演算サブルーチンに伴うＣＰＵ３２の制御内容を示すフローチャートである。まず、選択された画素を含む所定範囲の全ての画素、例えば選択された画素を中央とする９×９の８１画素のＲ値，Ｇ値，Ｂ値，Ｒ−Ｇ値，Ｂ−Ｇ値，及びＲ−Ｂ値をメモリ３４から読込み（ステップ６０１）、この９×９の画素範囲の中から未抽出画素を選択する（ステップ６０２）。選択された各未抽出画素のＲ値，Ｇ値，Ｂ値，Ｒ−Ｇ値，Ｂ−Ｇ値，及びＲ−Ｂ値の各値について、ステップ５にて演算された最小側の各閾値（初回値−ｋ）と比較する（ステップ６０３）。なお、ここでいう初回値は、画像内で最初に選択された画素のＲ値，Ｇ値，Ｂ値，Ｒ−Ｇ値，Ｂ−Ｇ値，及びＲ−Ｂ値を示している。
【００４３】
今回選択された画素のＲ値，Ｇ値，Ｂ値，Ｒ−Ｇ値，Ｂ−Ｇ値，及びＲ−Ｂ値たる夫々の値（今回値）が、ステップ５にて演算された最小側の各閾値（初回値−ｋ）よりも小さい場合には、閾値からのオフセット量ＤをＤ＝（初回値−ｋ）−今回値に基づいて、Ｒ値，Ｇ値，Ｂ値，Ｒ−Ｇ値，Ｂ−Ｇ値，及びＲ−Ｂ値の夫々について演算し（ステップ６０４）、また、ステップ６０３にて今回値がステップ５にて演算された最小側の各閾値（初回値−ｋ）以上である場合には、今度は、ステップ６０２にて選択された各未抽出画素のＲ値，Ｇ値，Ｂ値，Ｒ−Ｇ値，Ｂ−Ｇ値，及びＲ−Ｂ値の各値について、ステップ５にて演算された最大側の各閾値（初回値＋ｋ）と比較する（ステップ６０５）。今回値が、ステップ５にて演算された最大側の各閾値よりも大きい場合には、オフセット量ＤをＤ＝今回値−（初回値−ｋ）に基づいて、Ｒ値，Ｇ値，Ｂ値，Ｒ−Ｇ値，Ｂ−Ｇ値，及びＲ−Ｂ値の夫々について演算する（ステップ６０６）。
【００４４】
ステップ６０４又はステップ６０６の後で、各画素にＲ値，Ｇ値，Ｂ値，Ｒ−Ｇ値，Ｂ−Ｇ値，及びＲ−Ｂ値の夫々について演算したオフセット量Ｄの合計を演算し（ステップ６０７）、演算結果をメモリ３４に格納する（ステップ１０８）。そして、９×９画素範囲内の全ての画素についてオフセット量Ｄの合計を演算したか否かを確認し（ステッ６０９）、全ての画素について演算を完了していない場合には、ステップ６０３からの処理を繰り返し、全ての画素について演算を完了している場合、メモリ３４に格納されている９×９画素範囲内の各画素のオフセット量Ｄの合計が最小の画素を選択し（ステップ６１０）、この画素のＲ値，Ｇ値，Ｂ値，Ｒ−Ｇ値，Ｂ−Ｇ値，及びＲ−Ｂ値を含むように各値の閾値範囲を拡張する（ステップ６１１）。なお、ステップ６０５にて、今回値が、ステップ５にて演算された最大側の各閾値以下の場合には、閾値範囲を拡張せず、ステップ５にて演算された閾値範囲を用いてステップ７を実行する。
【００４５】
なお、ステップ６１０にて、オフセット量Ｄの合計が最小の画素が複数存在する場合には、予めＲ値，Ｇ値，Ｂ値，Ｒ−Ｇ値，Ｂ−Ｇ値，及びＲ−Ｂ値の値に優先順位を設けておき、この順位に応じた最小値の画素を選択する構成とすることもできる。また、オフセット量Ｄの合計が最小の画素の選択処理おいては、例えばステップ６０１からステップ６０３の間で、Ｒ値，Ｇ値，Ｂ値，Ｒ−Ｇ値，Ｂ−Ｇ値，及びＲ−Ｂ値の各値の２乗値を演算し、この２乗値をＲ値，Ｇ値，Ｂ値，Ｒ−Ｇ値，Ｂ−Ｇ値，及びＲ−Ｂ値に代えてステップ６０３以後の処理を行なう構成としたり、ステップ６０７にてオフセット量Ｄの合計値を演算する際に、Ｒ値，Ｇ値，Ｂ値，Ｒ−Ｇ値，Ｂ−Ｇ値，及びＲ−Ｂ値の各値に、入力手段４により選択された画素からステップ６０２で選択された各未抽出画素までの距離に応じた重み付けを付与する係数を設ける構成とすることにより、オフセット量Ｄの合計が最小の画素を選択する処理をさらに正確なものとすることができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明に係る画像の色抽出方法及びその方法を用いた画像処理装置によれば、画像内で抽出対象とする画素が選択された場合に、その画素が未抽出の画素である場合、この画素のＲ値，Ｇ値，及びＢ値に関連する値と既に閾値としてある値との間を埋めて連続した値からなる新たな閾値を演算し、この閾値に基づいて抽出することにより、異なる画素を次々に選択することで段階的に色抽出範囲を広げていくことができ、数値で入力する必要がなく、画面上の抽出対象とする画素を直接的に選択することが感覚的に容易にできる。
【００４８】
さらに、抽出対象とする色を有する画素が選択されるのに伴い、未抽出の画素を選択し、選択した未抽出の画素の中から、抽出対象とする最初に選択された画素のＲ値，Ｇ値，及びＢ値に関連する値に最も近似した画素を選択し、この画素のＲ値，Ｇ値，及びＢ値に関連する値基づいて閾値を決定して抽出することにより、選択する画素を変更することなく近似した色領域を段階的に抽出することができる。また拡大表示することなく、抽出対象とする画素を正確に抽出することができる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態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】表示画面を示す模式図である。
【図３】抽出処理に伴うＣＰＵの制御内容を示すフローチャートである。
【図４】抽出処理に伴うＣＰＵの制御内容を示すフローチャートである。
【図５】抽出結果の一例を示す模式図である。
【図６】抽出結果の一例を示す模式図である。
【図７】表示画面を示す模式図である。
【図８】表示画面を示す模式図である。
【図９】抽出処理に伴うＣＰＵの制御内容を示すフローチャートである。
【図１０】抽出処理に伴うＣＰＵの制御内容を示すフローチャートである。
【図１１】閾値演算サブルーチンに伴うＣＰＵの制御内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  ワーク
２  カラーカメラ
３  画像抽出装置
４  入力手段
５  表示装置
１１  色付ラベル
３１  画像入力部
３２  ＣＰＵ
３３  画像出力部
３４  メモリ
【図１】
0003959160.tif 000002
【図２】
0003959160.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003959160.tif 000007
【図７】
0003959160.tif 000008
【図８】
0003959160.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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