JP2004201284A - 映像処理システム及び映像処理方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 動的にモアレを減少させることができる映像処理システム及び映像処理方法を提供すること。
【解決手段】 対象物の映像が表示される映像表示装置と、前記映像表示装置に表示された前記映像を取得する映像取得装置と、前記映像表示装置と前記映像取得装置との間に設けられて取得される前記映像の光特性を変化させる光特性変化装置と、を備える映像処理システムにおいて、前記映像表示装置に表示された映像の光経路を変化させて、前記映像取得装置に提供する光経路変換装置と、前記映像取得装置から前記変換された光経路による複数の映像が電送されて、前記複数の映像を補正したり互いに重畳してモアレが除去された所定の処理映像を生成する映像処理部とを含む。
【選択図】 図１

Description

本発明は、映像処理システム及び映像処理方法に係り、さらに詳細には、ＬＣＤ等の映像表示装置に表示される映像をカメラ等で撮影した映像に現れるモアレを除去することができる映像処理システム及びその映像処理方法に関する。
ＬＣＤ、ＣＲＴ等のディスプレイ装置では、所定の表示周波数によって半田付け部や電子部品等の検査または測定しようとする対象物を映像に表示する。この時、ＣＣＤカメラ等の映像取得装置にディスプレイ装置に表示される映像を撮像すると、元の映像には存在しないが、両装置の間の周波数の差によって撮像された映像には木目の模様、即ちモアレが現れる。対象物の撮像された映像に現れるモアレを除去しなければ、撮像された映像を利用して視覚的な検査及び測定の正確度及び信頼度が低下される。
従って、ＬＣＤ等で映像を撮像する前に、モアレが少なく現れる状態を設定しなければならない。従来、図４のように構成された映像処理システムで、映像表示装置３００の解像度を変更したり、ＣＣＤカメラ等の映像取得装置１００に装着されるフィルタまたはレンズ２００を変更して光特性を変化させたり、映像のサイズを変化させて、メインシステム４００に設けられた映像処理部（図示せず）でモアレを減少させた処理映像を生成するようにする。また、映像表示装置３００やフィルタ／レンズ２００を調整して焦点を分散させる等を操作を行うことによりモアレを減らすこともある。
しかし、このようなモアレの除去過程は、長時間が掛かるだけでなく、映像表示装置のモデルが変わる毎に同一の過程を繰り返しなければならなくて煩わしい。また、フィルタを利用したり映像の焦点を分散させる場合には、全体的に映像の画質が低下されるので、モアレが減少されるとともに映像の鮮明度が減少される問題がある。また、モアレが一番小さい状態に設定される場合にも、映像表示装置の解像度、フィルタの種類、映像のサイズ、または焦点の状態等を任儀に変更した時には、さらにモアレが発生する恐れもあるので、映像表示装置から処理された映像を取得することができる条件が制限的である。
本発明の目的は、光経路切換装置を使用して様々な映像取得位置で取得された映像を補正及び重畳することにより、動的にモアレを減少させることができる映像処理システム及びその映像処理方法を提供することである。
上記目的を達成するための本発明は、対象物の映像が表示される映像表示装置と、前記映像表示装置に表示された前記映像を取得する映像取得装置と、前記映像表示装置と前記映像取得装置との間に設けられて取得される前記映像の光特性を変化させる光特性変化装置と、を備える映像処理システムにおいて、前記映像表示装置に表示された映像の光経路を変化させて、前記映像取得装置に提供する光経路変換装置と、前記映像取得装置から前記変換された光経路による複数の映像が電送されて、前記複数の映像を補正したり互いに重畳してモアレが除去された所定の処理映像を生成する映像処理部とを含むことを特徴とする。
ここで、前記光経路変換装置を制御して前記映像の光経路を変換させる位置制御部をさらに含み、前記映像処理部は、前記位置制御部により変換された光経路に沿って前記光経路変換装置を経て前記映像取得装置で取得された複数の映像を補正したり、互いに重畳してモアレが除去される所定の処理映像を生成することが好ましい。
また、前記位置制御部は、前記映像表示装置、前記光特性変化装置、前記映像取得装置及び前記光経路変換装置を所定の位置に移動させ、前記映像処理部は、前記移動された所定の位置に沿って前記光経路変換装置を経て前記映像取得装置で取得された複数の映像を補正したり、互いに重畳してモアレが除去される所定の処理映像を生成することが好ましい。
前記光経路変換装置は、剣流計ミラー方式またはプリズム方式により行われることが好ましい。
また、前記映像処理部は、前記映像の形状または明るさを補正して、前記モアレが除去された所定の処理映像を生成することが好ましい。
また、上記目的を達成するための本発明は、対象物の映像が表示される映像表示装置と、前記映像表示装置に表示された前記映像を取得する映像取得装置と、前記映像表示装置と前記映像取得装置との間に設けられて、取得される前記映像の光特性を変化させる光特性変化装置と、前記映像表示装置に表示された映像の光経路を変換させて前記映像取得装置に電送する光経路切換装置と、を備える映像処理方法において、複数の各映像獲得位置で前記映像表示装置からそれぞれの映像を取得する段階と、取得したそれぞれの映像を補正する段階と、前記補正された映像を互いに重畳してモアレが減少された処理映像を生成する段階とを含むことを特徴とする。
ここで、前記映像を取得する段階は、前記光経路変換装置を利用して、前記映像表示装置に表示された映像の光経路を変換させて前記各映像獲得位置に移動する段階と；変換された前記光経路による前記各映像獲得位置から前記映像表示装置でそれぞれの映像を取得する段階を含むことが好ましい。
また、前記各映像獲得位置に移動する段階は、前記映像表示装置または前記映像取得装置を所定の位置に移動する段階と、前記移動された所定の位置で、前記光経路変換装置を利用して前記映像表示装置に表示された映像の光経路を変換させる段階を含むことが好ましい。
前記それぞれの映像を補正する段階は、前記各映像の形状または明るさを補正することが好ましい。
本発明によると、映像処理システム及び映像処理方法によると、映像表示装置から映像取得装置を通じて取得された映像のモアレが除去された処理映像を早く獲得するだけでなく、取得された映像の画質を高めて、各種の検査または測定に適用することができる。
以下、添付の図面を参照して本発明を詳細に説明する。
図１は本発明による映像処理システムの構成図である。図面に示すように、映像処理システムは、表示された映像を撮像するためのＣＣＤカメラ等により構成された映像取得装置１０と、検査または測定対象物を映像として表示するＬＣＤ等の映像表示装置４０と、映像取得装置１０と映像表示装置４０との間に設けられて取得される映像の光特性を変化させるフィルタ／レンズ２０と、映像表示装置４０に表示された映像の光経路を変換させて映像取得装置１０に提供する光スキャナー３０と、映像取得装置１０から提供される複数の映像を利用してモアレが除去された処理映像を生成するメインシステム５０と、からなる。
ここで、メインシステム５０は、複数の映像を補正したり互いに重畳してモアレが除去された処理映像を生成する映像処理部５２と、光スキャナー３０に提供される映像の光経路が変化されるように制御する位置制御部５４と、を含む。また、位置制御部５４は、映像表示装置と、映像取得装置１０、フィルタ／レンズ２０及び光スキャナーを所定の位置に移動させて、映像表示装置４９に表示された映像を移動された位置で撮像するようにすることができる。
フィルタ／レンズ２０は、映像表示装置４０から提供される映像の光特性を変化させる装置として、様々な規格のフィルタまたはレンズを利用して映像の焦点を分散させたり、映像のサイズを調整することができる。
光スキャナー３０は、映像表示装置４０から提供される映像の光経路を内部に設けられたミラー装置（図示せず）を利用して変換させるようにした装置である。このように光経路の変換は、ミラー装置の動作を制御するアクチュエータとして剣流計を利用する剣流計ミラー方式やプリズム方式に具現されている。また、光スキャナー３０を位置制御部５４の制御信号にしたがって別途の駆動部により移動させて光経路を変換させるように構成することができる。
一方、位置制御部５４では、光スキャナー３０で光経路を変換させる制御信号を提供して、異なる光経路に沿って変換された複数の映像を映像取得装置１０に提供することができるようにする。このような光経路の変換は、所定の設定値によって高速に処理して複数の映像を取得するように構成することができる。この時、光スキャナー３０は、映像表示装置４０とフィルタ／レンズ部２０との間に配置されたり、フィルタ／レンズ部２０と映像取得装置１０との間に配置されるように構成することができる。
図２は本発明による映像処理システムの移動を示す図面である。図面に示すように、位置制御部５４は、映像表示装置４０を別途の駆動装置を利用して希望する位置に移動できるように制御することができる（図２参照、Ｃ位置からＤ位置に移動）。また、映像取得装置１０、フィルタ／レンズ２０及び光スキャナー３０も別途の駆動装置を利用して所定の位置に移動するように制御することができる（図２参照、ＡからＢ位置に移動）。これにより、映像取得装置１０では、異なる位置で映像表示装置４０に表示された映像を撮像して映像処理部５２に提供する。この時、映像獲得のための所定の移動位置でも光経路が変換された映像を取得することができる。
映像処理部５２では、変換された光経路による複数の映像や、所定の位置に移動して撮像された複数の映像が提供されてモアレを除去する。図１で経路Ｅと経路Ｆは互いに異なる光経路を示し、光経路が互いに異なるそれぞれの映像は、サイズや明るさ等で差を示す。即ち、映像表示装置４０の表面と光スキャナー３０に設けられたミラー装置の反射角度により表示された映像の垂直水平比が互いに異なる状態に映像取得装置１０に撮像されて映像処理部５２に提供される。また、映像表示装置４０の表面と光スキャナー３０に設けられたミラー面との反射距離により取得される映像の明るさが互いに差が生ずることもできる。一方、図２に示すように、映像表示装置４０を移動させたり映像取得装置１０を移動させる場合にも、両装置間の相対的な離隔距離により取得される映像のサイズ及び明るさで差が見られる。
したがって、モアレが除去された所定の処理映像を生成するために、取得された各映像のサイズを調整して、処理映像の垂直水平比と同じように調整する。また、互いに異なる明るさを有するそれぞれの映像を所定の基準の明るさと一致するように明るさを調整するようにする。このように、映像処理部５２では、映像取得装置１０から提供されて、サイズ及び明るさが調整されたそれぞれの映像を互いに重畳させて新しい重畳映像を生成する。補正された映像を重畳させると、映像表示装置に実際に表示される対象物の形状が強化され、実際に存在しないモアレは減少されて画質の低下が発生されない。このように重畳されて生成された処理映像を利用して検査または測定に利用することになる。
また、本発明による映像処理システムを利用した映像処理過程を図３のフローチャートを参照して説明する。まず、映像表示装置４０に表示された映像を取得するために映像取得装置１０と光スキャナー３０を映像獲得位置に移動する（Ｓ１０）。この時、始めの映像獲得位置（Ｐ（ｉ）、ｉ＝０、ｉ：映像獲得回数）から次の映像獲得位置に移動する時には、光スキャナー３０の光経路を変換させたり（図１参照）、映像表示装置４０と映像取得装置１０を相対位置に移動させて（図２参照）所定の映像獲得位置に移動することができる。希望する位置（Ｐ（ｉ））で映像取得装置１０で映像表示装置４０からの映像（Ｉ（ｉ））を取得する（Ｓ１２）。映像取得装置１０から取得された映像が映像処理部５２に提供されると、映像処理部５２で前述のように映像を補正する（Ｓ１４）。補正された映像は、映像処理部５２で重畳されて重畳映像（Ｓ（ｉ））が生成される（Ｓ１６）。重畳映像を生成した後、所定の映像獲得回数（ｎ）に至るかを判断して（Ｓ１８）、必要な回数だけＳ１２乃至Ｓ１６の過程を繰り返す。希望する回数だけ各移動位置で映像を獲得して重畳した後には、最終的に得られた重畳映像（Ｓ（ｎ））を生成してモアレが除去された処理映像を得ることになる（Ｓ２０）。ここで、映像を重畳する過程（Ｓ１６）をまず行ってから、映像を補正する過程（Ｓ１４）を行うように、映像処理部５２の処理過程を設定することもできる。
この時、映像を重畳する回数が増加するほど、モアレが減少される効果が増加するので、映像獲得回数が多くほど好ましい。しかし、処理された映像信号と元の映像信号の差による映像の量子化エラーにより一定の限界に至ると、重畳される映像でモアレが減少される効果がさらに以上増加せず、一定の水準を現す。したがって、映像処理速度とモアレ減少効果を考慮して、適切な水準に繰り返す映像獲得回数を設定することが好ましい。
また、映像処理の高速化のために、上のＳ１２乃至Ｓ１６の反復過程を減らすように映像獲得回数を少なく設定する場合には、映像処理部に別途のモアレ処理部を設けてモアレを除去するように構成することもできる。
このように、映像表示装置から取得される映像からモアレを除去するために、本発明では光経路が変換されたり所定の映像獲得位置から取得した複数の映像を補正及び重畳するようにする。したがって、従来のようにモアレが少ない設定状態を探す過程が不要だけでなく、映像を補正して重畳することにより映像の画質が低下されない。また、映像表示装置のモデルが変更される場合にも映像を取得する対象物の設定状態と関係なく、動的にモアレが除去された処理映像を早く提供して視覚的な検査または測定の効率性を高めることができる。
本発明による映像処理システムの構成図である。 本発明による映像処理システムの移動を示す構成図である。 本発明による映像処理過程を示すフローチャートである。 従来の映像処理システムの構成図である。
符号の説明
１０ 映像取得装置
２０ フィルタ/レンズ
３０ 光学スキャナー
４０ 映像表示装置
５２ 映像処理部
５４ 位置制御部

Claims (9)

  1. 対象物の映像が表示される映像表示装置と、前記映像表示装置に表示された前記映像を取得する映像取得装置と、前記映像表示装置と前記映像取得装置との間に設けられて取得される前記映像の光特性を変化させる光特性変化装置と、を備える映像処理システムにおいて、
    前記映像表示装置に表示された映像の光経路を変化させて、前記映像取得装置に提供する光経路変換装置と、
    前記映像取得装置から前記変換された光経路による複数の映像が電送されて、前記複数の映像を補正したり互いに重畳してモアレが除去された所定の処理映像を生成する映像処理部と
    を含むことを特徴とする映像処理システム。
  2. 前記光経路変換装置を制御して前記映像の光経路を変換させる位置制御部をさらに含み、
    前記映像処理部は、前記位置制御部により変換された光経路に沿って前記光経路変換装置を経て前記映像取得装置で取得された複数の映像を補正したり、互いに重畳してモアレが除去される所定の処理映像を生成することを特徴とする請求項１に記載の映像処理システム。
  3. 前記位置制御部は、前記映像表示装置、前記光特性変化装置、前記映像取得装置及び前記光経路変換装置を所定の位置に移動させ、
    前記映像処理部は、前記移動された所定の位置に沿って前記光経路変換装置を経て前記映像取得装置で取得された複数の映像を補正したり、互いに重畳してモアレが除去される所定の処理映像を生成することを特徴とする請求項２に記載の映像処理システム。
  4. 前記光経路変換装置は、剣流計ミラー方式またはプリズム方式により行われることを特徴とする請求項１または２に記載の映像処理システム。
  5. 前記映像処理部は、前記映像の形状または明るさを補正して、前記モアレが除去された所定の処理映像を生成することを特徴とする請求項１乃至３に記載の映像処理システム。
  6. 対象物の映像が表示される映像表示装置と、前記映像表示装置に表示された前記映像を取得する映像取得装置と、前記映像表示装置と前記映像取得装置との間に設けられて、取得される前記映像の光特性を変化させる光特性変化装置と、前記映像表示装置に表示された映像の光経路を変換させて前記映像取得装置に電送する光経路切換装置と、を備える映像処理方法において、
    複数の各映像獲得位置で前記映像表示装置からそれぞれの映像を取得する段階と、
    取得したそれぞれの映像を補正する段階と、
    前記補正された映像を互いに重畳してモアレが減少された処理映像を生成する段階と
    を含むことを特徴とする映像処理方法。
  7. 前記映像を取得する段階は、
    前記光経路変換装置を利用して、前記映像表示装置に表示された映像の光経路を変換させて前記各映像獲得位置に移動する段階と、
    変換された前記光経路による前記各映像獲得位置から前記映像表示装置でそれぞれの映像を取得する段階を含むことを特徴とする請求項６に記載の映像処理方法。
  8. 前記各映像獲得位置に移動する段階は、
    前記映像表示装置または前記映像取得装置を所定の位置に移動する段階と、
    前記移動された所定の位置で、前記光経路変換装置を利用して前記映像表示装置に表示された映像の光経路を変換させる段階を含むことを特徴とする請求項６に記載の映像処理方法。
  9. 前記それぞれの映像を補正する段階は、前記各映像の形状または明るさを補正することを特徴とする請求項６乃至８のうちいずれか１に記載の映像処理方法。

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