JP2012159328A - Image processing method, image processing device, and underwater checkup apparatus mounted with the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image processing method, an image processing device and an underwater checkup apparatus mounted with the same that can correct oscillation of and stabilize images by using only image information, and contribute to operating ease of underwater checkup apparatuses.SOLUTION: A subject is consecutively photographed with photographic means mounted on a mobile body; an element of the subject shot in common in two consecutive images is defined to be the feature quantity item; the two consecutively shot images are subjected to image correlation processing to determine the degree of near identity in the feature quantity item; if the nearness to identity fails to reach a prescribed level, a new element of the subject is defined to be the feature quantity item; the position of the feature quantity item in consecutively shot images is fixed to a prescribed position in a one-way direction of the two-dimensional shot images; and the variation quantity in the other direction of the two-dimensional shot images is set to be the shifting extent of the photographic means.

Description

本発明は、水中移動体に搭載した撮影装置で撮影した画像を処理する画像処理方法,画像処理装置およびそれを搭載した水中検査装置に関する。特に、原子炉内のシュラウドや圧力容器の他、ジェットポンプ等の炉内機器を目視点検する遊泳型の水中検査装置に用いるのに好適な画像処理方法、画像処理装置およびそれを搭載した水中検査装置に関する。   The present invention relates to an image processing method, an image processing apparatus, and an underwater inspection apparatus having the image processing apparatus for processing an image captured by an imaging apparatus mounted on an underwater moving body. In particular, an image processing method suitable for use in a swimming-type underwater inspection apparatus for visually inspecting in-reactor equipment such as a jet pump in addition to a shroud and a pressure vessel in a nuclear reactor, and an underwater inspection equipped with the image processing apparatus Relates to the device.

移動体に搭載したカメラの撮影画像処理に関する従来技術として、第1に、特許文献1のように人間が頭部に装着するカメラの視認性を安定させるものが知られている。   As a prior art related to captured image processing of a camera mounted on a moving body, first, as disclosed in Patent Document 1, a technique for stabilizing the visibility of a camera worn by a human on the head is known.

また、第2に、特許文献2のように撮影画像から動きベクトルを検出し、撮影画像のみを用いて画像の振れを抑止するものが知られている。   Secondly, as disclosed in Patent Document 2, a motion vector is detected from a captured image, and only the captured image is used to suppress image blurring.

一方、水中検査装置に動き検出センサを搭載し、任意の方向に操舵するものとして特許文献3が知られている。   On the other hand, Patent Document 3 is known as a device in which a motion detection sensor is mounted on an underwater inspection apparatus and is steered in an arbitrary direction.

特開2000−97637号公報JP 2000-97637 A 特開平5−219420号公報JP-A-5-219420 特開2006−224863号公報JP 2006-224863 A

特許文献1に記載のものでは、人間が頭部に装着するカメラの視認性を安定させる装置に関するものであり、搭載したジャイロセンサを用いて、動きを検出するものである。また、特許文献2に記載のものでは、画像の相関処理により、動きを検出している。このように、特許文献1及び特許文献2記載のものは、画像の安定化を図るために、画像の振れを検出し、振れの分だけ補正するものである。   The thing of patent document 1 is related with the apparatus which stabilizes the visibility of the camera with which a human body mounts to a head, and detects a motion using the mounted gyro sensor. Moreover, in the thing of patent document 2, a motion is detected by the correlation process of an image. As described above, the devices described in Patent Document 1 and Patent Document 2 detect image shake and correct only the amount of shake in order to stabilize the image.

しかしながら、本発明で対象としている水中検査装置は、装置が振れるだけでなく、装置の姿勢を故意に変換させる場合もあるため、正対する向きに画像を追従させる必要があるため、特許文献1,特許文献2記載の技術では、水中検査装置には適用できないものである。   However, the underwater inspection apparatus that is the subject of the present invention not only shakes the apparatus, but also may intentionally change the attitude of the apparatus, so it is necessary to follow the image in the opposite direction. The technique described in Patent Document 2 cannot be applied to an underwater inspection apparatus.

また、特許文献3に記載されたものは、ジャイロ等の姿勢検知センサを用いて姿勢を検出し、フィードバック制御することで、水中検査装置の姿勢を制御する装置であり、画像のみを安定化させるものではない。   Further, what is described in Patent Document 3 is a device that controls the posture of the underwater inspection device by detecting the posture using a posture detection sensor such as a gyro and performing feedback control, and stabilizes only the image. It is not a thing.

本発明の目的は、画像情報のみを用いて、画像の振れを修正し、画像を安定化でき、水中検査装置の操作性が向上する画像処理方法,画像処理装置およびそれを搭載した水中検査装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an image processing method, an image processing apparatus, and an underwater inspection apparatus equipped with the image processing method, which can correct image shake using only image information, stabilize the image, and improve the operability of the underwater inspection apparatus. Is to provide.

上記目的を達成するために本発明の画像処理方法は、移動体に搭載した撮影手段により被写体を連続的に撮影して撮影画像を取得し、連続して得られた2つの画像に共通に撮影されている被写体の要素を特徴量に定め、連続して得られた2つの画像に対して画像相関処理を行って特徴量の一致度を判断し、所定以上の一致度が得られない場合には新たな被写体の要素を特徴量に定め、連続して得られた撮影画像における特徴量の位置を、二次元の撮影画像の一方方向の所定位置に固定し、二次元の撮影画像の他方向の変化量を前記撮影手段の移動量とする。   In order to achieve the above object, the image processing method of the present invention obtains a photographed image by continuously photographing a subject by a photographing means mounted on a moving body, and commonly photographs two consecutively obtained images. When an element of a subject that has been used is defined as a feature amount, image correlation processing is performed on two images obtained in succession to determine the degree of coincidence of the feature amount, and a degree of coincidence exceeding a predetermined value cannot be obtained Sets the element of a new subject as a feature quantity, fixes the position of the feature quantity in a continuously obtained photographed image to a predetermined position in one direction of the two-dimensional photographed image, and the other direction of the two-dimensional photographed image Is the amount of movement of the photographing means.

また、連続して得られた撮影画像における特徴量の位置を、二次元の撮影画像の一方方向の所定位置に固定するときの一方方向として、撮影手段の操作方向に直交する方向とする。   In addition, the position of the feature amount in the continuously obtained captured images is set as a direction orthogonal to the operation direction of the imaging unit as one direction when fixing to a predetermined position in one direction of the two-dimensional captured image.

また、連続して得られた撮影画像における特徴量の位置を、二次元の撮影画像の一方方向の所定位置に固定するために、特徴量を用いて、連続して得られた撮影画像間の画像振れ量を算出し、予め設定した撮影時間分の画像振れ量の移動平均により画像振れ量平均を算出し、当該時刻の取得画像を画像振れ量平均に相当する画素分移動させた補正画像を算出する。   In addition, in order to fix the position of the feature amount in continuously obtained captured images to a predetermined position in one direction of the two-dimensional captured image, the feature amount is used to obtain a position between consecutively obtained captured images. An image shake amount is calculated, an image shake amount average is calculated by a moving average of image shake amounts for a preset shooting time, and a corrected image obtained by moving the acquired image at the time by a pixel corresponding to the image shake amount average calculate.

また、連続して得られた2つの画像に共通に撮影されている被写体の要素を特徴量に定めるために、撮影手段により得られた画像を白と黒の2階調に変換する2値化処理と、白と黒の何れかの集合体に分類するクラスタリング処理と、集合体の面積を計算する領域面積算出処理を備え、領域面積がもっとも大きい部分を特徴量とする。   In addition, in order to determine the feature of a subject that is photographed in common in two images obtained in succession as a feature amount, binarization that converts the image obtained by the photographing means into two gradations of white and black Processing, clustering processing for classifying the aggregate into one of white and black, and area area calculation processing for calculating the area of the aggregate, and a portion having the largest area area is defined as a feature amount.

上記目的を達成するために本発明の画像処理装置は、移動体に搭載した撮影手段により被写体を連続的に撮影して撮影画像を取得し前記撮影手段の移動量を求めるための画像処理装置であって、連続して得られた2つの画像に共通に撮影されている被写体の要素を特徴量に定める第1の手段、連続して得られた2つの画像に対して画像相関処理を行って特徴量の一致度を判断する第2の手段、第2のステップにおいて所定以上の一致度が得られない場合には新たな被写体の要素を特徴量に定める第3の手段、連続して得られた撮影画像における特徴量の位置を、二次元の撮影画像の一方方向の所定位置に固定し、二次元の撮影画像の他方向の変化量を前記撮影手段の移動量とする第4の手段を備える。   In order to achieve the above object, an image processing apparatus of the present invention is an image processing apparatus for acquiring a captured image by continuously shooting a subject by a shooting unit mounted on a moving body and obtaining a moving amount of the shooting unit. The first means for defining the feature of the subject photographed in common in two images obtained in succession as the feature amount, and performing image correlation processing on the two images obtained in succession A second means for determining the degree of coincidence of the feature quantity; a third means for continuously determining a new subject element as the feature quantity when the degree of coincidence at a predetermined level or higher cannot be obtained in the second step; A fourth means for fixing the position of the feature amount in the captured image to a predetermined position in one direction of the two-dimensional captured image, and using the amount of change in the other direction of the two-dimensional captured image as the movement amount of the photographing means; Prepare.

また、第4の手段における前記一方方向として、撮影手段の操作方向に直交する方向とする。   The one direction in the fourth means is a direction orthogonal to the operation direction of the photographing means.

また、第4の手段において連続して得られた撮影画像における特徴量の位置を、二次元の撮影画像の一方方向の所定位置に固定するために、第4の手段は特徴量を用いて、連続して得られた撮影画像間の画像振れ量を算出する第5の手段、予め設定した撮影時間分の前記画像振れ量の移動平均により画像振れ量平均を算出する第6の手段、当該時刻の取得画像を前記画像振れ量平均に相当する画素分移動させた補正画像を算出する第7の手段を含む。   Further, in order to fix the position of the feature amount in the captured image continuously obtained by the fourth means to a predetermined position in one direction of the two-dimensional captured image, the fourth means uses the feature amount, Fifth means for calculating an image shake amount between continuously obtained captured images, sixth means for calculating an average image shake amount based on a moving average of the image shake amounts for a preset shooting time, and the time And a seventh means for calculating a corrected image obtained by moving the acquired image by a pixel corresponding to the average image shake amount.

また、第1の手段において、連続して得られた2つの画像に共通に撮影されている被写体の要素を特徴量に定めるために、第1の手段は撮影手段により得られた画像を白と黒の2階調に変換する2値化処理手段と、白と黒の何れかの集合体に分類するクラスタリング処理手段と、集合体の面積を計算する領域面積算出処理手段とを備え、領域面積がもっとも大きい部分を特徴量とする。   Further, in the first means, in order to determine the feature of the subject photographed in common in two images obtained in succession as the feature amount, the first means sets the image obtained by the photographing means as white. A binarization processing means for converting to two gray levels of black; a clustering processing means for classifying into an aggregate of either white or black; and an area area calculation processing means for calculating the area of the aggregate. The portion with the largest is defined as a feature amount.

上記目的を達成するために本発明の画像処理装置は、移動体に搭載した撮影手段により撮影された取得画像に対し、画像振れを抑制した加工画像を得る画像処理装置であって、取得画像内から特徴量を抽出する特徴量算出手段と、特徴量算出手段で登録した特徴量を用いて表示する時刻の取得画像と直前の時刻の取得画像の画像振れ量を算出する画像相関手段と、予め設定した時間分の画像振れ量の移動平均により画像振れ量平均を算出する手段と、当該時刻の取得画像を画像振れ量平均に相当する画素分移動させて補正画像を算出する手段と、補正画像を表示する手段と、を有する。   In order to achieve the above object, an image processing apparatus of the present invention is an image processing apparatus that obtains a processed image in which image shake is suppressed with respect to an acquired image captured by an imaging unit mounted on a moving body, A feature amount calculating means for extracting a feature amount from the image, an image correlation means for calculating an image shake amount of the acquired image at the time and the acquired image at the immediately preceding time using the feature amount registered by the feature amount calculating means, Means for calculating an average image shake amount based on a moving average of image shake amounts for a set time; means for calculating a corrected image by moving an acquired image at the time by a pixel corresponding to the average image shake amount; Means for displaying.

上記目的を達成するために本発明の水中検査装置は、三次元に遊泳可能な駆動機構と水中において構造物を視認できる撮影手段を有する検査用ビークルと、撮影手段での撮影画像から予め設定した画像表示サイズの画像を切出す画像処理手段と、画像処理手段により振れを補正した画像を表示する画像表示手段とを有する水中検査装置であって、画像処理手段は、取得画像内から特徴量を抽出する特徴量算出手段と、特徴量算出手段で登録した特徴量を用いて表示する時刻の取得画像と直前の時刻の取得画像の画像振れ量を算出する画像相関手段と、予め設定した時間分の画像振れ量の移動平均により画像振れ量平均を算出する手段と、当該時刻の取得画像を画像振れ量平均に相当する画素分移動させて補正画像を算出する手段とを有する。   In order to achieve the above object, the underwater inspection apparatus of the present invention is preset from an inspection vehicle having a driving mechanism capable of swimming in three dimensions and an imaging means capable of visually recognizing a structure in the water, and an image taken by the imaging means. An underwater inspection apparatus having an image processing means for cutting out an image of an image display size and an image display means for displaying an image whose shake has been corrected by the image processing means, wherein the image processing means obtains a feature value from the acquired image. A feature amount calculation unit to extract, an image correlation unit to calculate an image shake amount of the acquired image at the time to be displayed using the feature amount registered by the feature amount calculation unit, and an acquired image at the immediately previous time, and a preset amount of time Means for calculating an average image shake amount based on a moving average of image shake amounts, and means for calculating a corrected image by moving the acquired image at the time by a pixel corresponding to the average image shake amount.

本発明によれば、画像情報のみを用いて、画像の振れを修正し、画像を安定化でき、水中検査装置の操作性を向上させることができる。   According to the present invention, it is possible to correct image shake by using only image information, stabilize the image, and improve the operability of the underwater inspection apparatus.

水中検査装置による画像表示方法の処理内容を示すフロー図。The flowchart which shows the processing content of the image display method by an underwater inspection apparatus. 水中検査装置を用いた水中検査作業時の機器配置を示す図。The figure which shows the equipment arrangement | positioning at the time of the underwater inspection work using an underwater inspection apparatus. 水中検査装置に用いる検査用ビークル8の鳥瞰図。The bird's-eye view of inspection vehicle 8 used for an underwater inspection device. 水中検査装置における画像振れ量の定義を示した図。The figure which showed the definition of the image shake amount in an underwater inspection apparatus. 画像の振れを時間軸上に表した図。The figure which represented the shake of the image on the time axis. 表示画像範囲のイメージを示す図。The figure which shows the image of a display image range. 初期特徴量の抽出方法を説明する図。The figure explaining the extraction method of an initial feature-value. 水中検査装置として水中カメラを示す図。The figure which shows an underwater camera as an underwater inspection apparatus. サブルーチン処理の概念説明に使用する被写体を示す図。The figure which shows the to-be-photographed object used for the conceptual explanation of a subroutine process. 各タイミングでカメラに捕らえられた画像を示す図。The figure which shows the image captured by the camera at each timing. 図10の画像の画像振れ量を修正した画像を示す図。The figure which shows the image which corrected the image blurring amount of the image of FIG.

以下、図を用いて、本発明の一実施形態による水中検査装置の構成及び動作について説明する。本実施形態の水中検査装置は、原子炉内の欠陥検査、特に構造物を目視検査する際に用いる例で説明するが、原子炉に限らず水中であれば広く適用することが可能である。   Hereinafter, the configuration and operation of an underwater inspection apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The underwater inspection apparatus according to the present embodiment will be described with reference to an example used when inspecting defects in a nuclear reactor, particularly when a structure is visually inspected. However, the underwater inspection apparatus is not limited to a nuclear reactor and can be widely applied.

最初に、図2を用いて、本実施形態による水中検査装置を用いた水中検査作業時の機器配置について説明する。   First, with reference to FIG. 2, an equipment arrangement during an underwater inspection operation using the underwater inspection apparatus according to the present embodiment will be described.

原子炉1内には、シュラウド2,上部格子板3,炉心支持板4,シュラウドサポート5等の構造物がある。これら構造物は水中にある。また、原子炉1の上部には、作業スペースであるオペレーションフロア6があり、また同じく上方には、燃料交換装置7がある。   In the nuclear reactor 1, there are structures such as a shroud 2, an upper lattice plate 3, a core support plate 4, and a shroud support 5. These structures are in the water. In addition, an operation floor 6 that is a work space is provided in the upper part of the nuclear reactor 1, and a fuel changer 7 is also provided in the upper part.

原子炉1内の水中に配置される構造物は、適宜の機会に検査される必要があるが、作業員が近づける環境ではないので、検査用ビークル8を水中に下ろして遠隔操作による各種の作業を実行する。   The structure placed in the water in the nuclear reactor 1 needs to be inspected at an appropriate time, but since it is not an environment in which workers can approach, various work by remote operation by lowering the inspection vehicle 8 into the water. Execute.

具体的には、原子炉1内の水中に進入させた検査用ビークル8は、ビークル用ケーブル9を介して、オペレーションフロア6上の制御装置10に接続される。制御装置10は、検査用ビークル8を水中で泳動させて航行させるための電力を供給するとともに、検査対象箇所において目視検査を実施するために、映像の通信を行う。また、制御装置10には表示装置11が接続され、検査用ビークル8に搭載した撮像手段からの画像を表示する。さらに、制御装置10にはコントローラ12を接続し、ビークル操作員13aが操作する。なお、燃料交換装置7の上では、操作補助員13bがビークル用ケーブル9を捌く。   Specifically, the inspection vehicle 8 that has entered the water in the nuclear reactor 1 is connected to the control device 10 on the operation floor 6 via the vehicle cable 9. The control device 10 supplies power for moving the inspection vehicle 8 in the water and navigating it, and performs video communication in order to perform a visual inspection at the inspection target location. Further, a display device 11 is connected to the control device 10 and displays an image from an imaging means mounted on the inspection vehicle 8. Further, a controller 12 is connected to the control device 10 and is operated by a vehicle operator 13a. On the fuel changer 7, the operation assistant 13b runs the vehicle cable 9.

制御装置10は、その内部に、検査用ビークル8の位置移動を制御する位置制御手段と、検査用ビークル8に搭載された撮像手段により撮像された画像を、表示装置11に表示するための表示画像を生成する画像表示処理手段とを備えている。   The control device 10 includes a display for displaying, on the display device 11, a position control means for controlling the movement of the position of the inspection vehicle 8 and an image picked up by the image pickup means mounted on the inspection vehicle 8. Image display processing means for generating an image.

次に、図3を用いて、本実施形態による水中検査装置に用いる検査用ビークル8の構成について説明する。図3は、検査用ビークル8の構成を示す鳥瞰図である。   Next, the configuration of the inspection vehicle 8 used in the underwater inspection apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a bird's-eye view showing the configuration of the inspection vehicle 8.

検査用ビークル8には、前部に撮像手段としてカメラユニット20を搭載している。なお、カメラユニット20内部には、カメラおよび照明が収納されている。図2に示したビークル操作員13aは、カメラユニット20からの映像を確認しながら、検査用ビークル8の移動等を操作できる構成となっている。   The inspection vehicle 8 is equipped with a camera unit 20 as an imaging means at the front. The camera unit 20 houses a camera and illumination. The vehicle operator 13a shown in FIG. 2 is configured to be able to operate the movement of the inspection vehicle 8 while confirming the image from the camera unit 20.

また、検査用ビークル8には上下に移動するための昇降用スラスタ21と、前後に進行するための推進用スラスタ22と、左右に移動及び旋回するための並進旋回用スラスタ23a,23bを搭載している。ここで、並進旋回用スラスタ23a,23bは、左右に移動させる場合には同一方向に回転させ、旋回させる場合には逆方向に回転させる。   Further, the inspection vehicle 8 is equipped with a lifting thruster 21 for moving up and down, a propulsion thruster 22 for moving back and forth, and translational turning thrusters 23a and 23b for moving and turning left and right. ing. The translation turning thrusters 23a and 23b are rotated in the same direction when moving left and right, and rotated in the opposite direction when turning.

次に、図4から図6を用いて、本実施形態による水中検査装置による画像表示方法の概念について説明する。   Next, the concept of the image display method by the underwater inspection apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

図4は、水中検査装置における画像振れ量の定義を示したものである。図4は、カメラユニット20で撮影した画像を制御装置10に取り込んだイメージである。取り込み画像30において、時刻Ti−1における1つの特徴点31が、次の時刻Tには特徴点32の位置に移動したとする。この時のX方向にa、Y方向にbの移動量(a,b)を、画像振れ量33として定義する。この画像振れ量33は、後述する画像相関処理により算出するものであり、(a,b)は、画像のX方向、Y方向の振れ量を示している。 FIG. 4 shows the definition of the image shake amount in the underwater inspection apparatus. FIG. 4 is an image in which an image captured by the camera unit 20 is taken into the control device 10. In the captured image 30, it is assumed that one feature point 31 at time T i-1 has moved to the position of the feature point 32 at the next time T i . At this time, the movement amount (a, b) of a in the X direction and b in the Y direction is defined as an image blur amount 33. This image shake amount 33 is calculated by image correlation processing described later, and (a, b) indicates the shake amounts in the X direction and Y direction of the image.

図4は、時系列上の2つの画像間での特徴点の変化を説明したものであるが、連続する複数の画像の集合である映像で考えると、特徴点は連続した振れとなる。この特徴点の振れの要因としては、操作員が意図した方向変化と、意図しない振れに分けられる。操作員が意図した方向変化とは、例えばX軸方向を監視しようとしてカメラあるいは水中検査装置の視点をX軸方向に移動させた場合などがこれにあたる。意図しない振れとしては、水中環境による振れとして、例えば原子炉内構造物との衝突による振れ、構造物の振動が水中に伝播されたことによる水の波動などが想定しえる。   FIG. 4 illustrates changes in feature points between two images on a time series. Considering a video that is a set of a plurality of continuous images, the feature points are continuous shakes. The cause of the shake of the feature point can be divided into a change in direction intended by the operator and an unintended shake. The direction change intended by the operator corresponds to, for example, a case where the viewpoint of the camera or the underwater inspection apparatus is moved in the X-axis direction in order to monitor the X-axis direction. As the unintended vibration, for example, a vibration due to a collision with a structure inside the nuclear reactor, a water wave caused by the vibration of the structure being propagated in water, or the like can be assumed.

図5は、画像の振れを時間軸上に表した図である。図5において、横軸は時間、縦軸は初期画像からの振れ量の合計を示しているが、ここで縦軸の振れ量の合計は、例えば図4のX方向の振れ量を時間経過と共に示したものである。従って、実際にはY方向の振れ量を時間経過と共に示したもう一つの座標軸も存在するが、ここではX方向の振れ量を代表例として説明することにする。   FIG. 5 is a diagram showing image shake on the time axis. In FIG. 5, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the total shake amount from the initial image. Here, the total vertical shake amount is, for example, the shake amount in the X direction in FIG. It is shown. Accordingly, there is actually another coordinate axis that shows the amount of shake in the Y direction with time, but here, the amount of shake in the X direction will be described as a representative example.

X方向の振れ量を時間的にトレースしたものが40であり、これが観測された特徴点のX方向の移動軌跡である。移動軌跡は、適宜増減を繰り返すことから何らかの周波数成分を有すると考えられる。これに対し、操作員がX軸方向を監視しようとしてカメラあるいは水中検査装置の視点をX軸方向に移動させた場合には、単位時間当たりのX軸方向移動量はほぼ同一量になると考えられる。つまり、図5の図示上では直線状の変化として見えてくるはずである。このため、時間軸上の動きとして捕らえると、操作員が意図した方向変化は周波数が低く、意図しない振れは周波数が高いと考えられる。   40 is a temporal trace of the amount of shake in the X direction, and this is the movement trajectory of the observed feature point in the X direction. The movement trajectory is considered to have some frequency component because it increases and decreases as appropriate. On the other hand, when the operator moves the viewpoint of the camera or the underwater inspection apparatus in the X-axis direction in order to monitor the X-axis direction, the amount of movement in the X-axis direction per unit time is considered to be substantially the same. . That is, it should appear as a linear change on the illustration of FIG. For this reason, when viewed as a movement on the time axis, the direction change intended by the operator is considered to have a low frequency, and an unintended shake is considered to have a high frequency.

本発明では、操作員が意図した方向変化のみを把握するために、意図しない振れを除外する。このために、図5の移動軌跡に着目すると、画像振れ量の変化40は、実線で示したように振動が大きい。ここで、予め設定した時間、例えば3サンプルの画像振れ量の移動平均41を算出する。この処理の結果、高周波成分は除去され、操作員が意図した変化のみが残ることになる。移動平均を実施しない場合の時刻TからTへの変化量42と比べ、移動平均を実施した場合の変化量43は小さくなる。この量を、時刻Tにおける画像補正量43として用いる。なお、画像補正量43は、図3のa,bすなわち、X方向、Y方向独立に算出し、その値をA,Bとする。 In the present invention, in order to grasp only the direction change intended by the operator, unintended shake is excluded. Therefore, paying attention to the movement trajectory in FIG. 5, the change 40 in the image shake amount has a large vibration as shown by the solid line. Here, a moving time 41 of image shake amounts of 3 samples, for example, a preset time is calculated. As a result of this processing, the high frequency component is removed, and only the change intended by the operator remains. Compared moving average from the time T 1 of the case not implementing the change amount 42 to T 2, the variation 43 in the case of carrying out the moving average is reduced. This amount is used as the image correction amount 43 at time T 2. The image correction amount 43 is calculated independently of a and b in FIG. 3, that is, the X direction and the Y direction, and the values are A and B, respectively.

図6は、表示画像範囲のイメージを示す図である。時刻Ti−1における表示画像50に対し、次の時刻Tにおける表示画像51は、X方向の画像シフト量52、Y方向の画像シフト量53の分だけ、ずらして表示する。なお、時刻Ti−1、時刻Tいずれの場合でも、表示サイズに変化は無いので、シフトさせた分だけ、画像情報が無いことになるため、時刻Tにおいて、ブランク領域54を挿入する。 FIG. 6 is a diagram showing an image of the display image range. The display image 51 at the next time T i is displayed so as to be shifted by the image shift amount 52 in the X direction and the image shift amount 53 in the Y direction with respect to the display image 50 at the time T i−1 . It should be noted that since there is no change in the display size at either time T i-1 or time T i , there is no image information corresponding to the shift, and therefore the blank area 54 is inserted at time T i . .

次に、図1を用いて、本実施形態による水中検査装置による画像表示方法の処理内容について説明する。これらの処理は、図2に示した制御装置10の画像表示処理手段により実行され、図4から図6までの方法を具現化するフローチャートである。   Next, processing contents of the image display method by the underwater inspection apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. These processes are executed by the image display processing means of the control device 10 shown in FIG. 2, and are flowcharts that embody the methods of FIGS.

このフローでは、ステップS00で処理開始後、ステップS01において時定数Nを入力する。この時定数は、図5で示した移動平均の幅を示すもので、具体的には移動平均サンプル数である。   In this flow, after the processing is started in step S00, a time constant N is input in step S01. This time constant indicates the width of the moving average shown in FIG. 5, and is specifically the number of moving average samples.

次に、ステップS02において、時刻Tにおける初期画像処理を行う。ステップS03で初期撮影画像を読み込み、ステップS04でカメラのレンズによる歪みを補正し、ステップS05で初期画像を保存する。次に、ステップS06で、時刻Tにおいて読込んだ画像内で次ステップに用いる初期特徴量を抽出し、登録する。 Next, in step S02, it performs initial image processing at time T 0. In step S03, an initial photographed image is read. In step S04, distortion caused by the camera lens is corrected. In step S05, the initial image is stored. Next, in step S06, in the read elaborate image extracting initial features for the next step at time T 0, and registers.

ここで、図7を用いて、初期特徴量の抽出方法を説明する。まず、図7の初期画像55には、例えば被写体の要素としてa,b,cが撮影されている。要素a,b,cは、濃淡が均一ではないので、時刻Tに取得した画像55対して2値化を行い均一濃淡の画像56を得、クラスタリング処理を施した画像57により、各要素の領域ごとに要素番号を付与する。そして、各要素を構成する面積(ピクセル数)を算出し、最も面積の大きいものを特徴量58とする。特徴量として登録する範囲は、要素を包含する矩形領域Hとする。 Here, the extraction method of the initial feature amount will be described with reference to FIG. First, in the initial image 55 of FIG. 7, for example, a, b, and c are photographed as elements of the subject. Since the elements a, b, and c are not uniform in density, binarization is performed on the image 55 acquired at time T 0 to obtain a uniform gradation image 56, and an image 57 subjected to clustering processing is used to obtain each element An element number is assigned to each area. Then, the area (number of pixels) constituting each element is calculated, and the one having the largest area is set as the feature amount 58. The range to be registered as the feature amount is a rectangular area H that includes the element.

次に、ステップS07で、時定数Nにより定められる範囲の初期画像相関を算出する。初期画像相関算出処理は、具体的には、ステップS08においてステップS09の画像振れ量算出のサブルーチンを呼び出し、この繰返し演算を実行することである。ステップS09のサブルーチンは、ステップS10からステップS22までの一連の処理で構成される。   Next, in step S07, an initial image correlation within a range determined by the time constant N is calculated. Specifically, the initial image correlation calculation process is to call the subroutine of image shake amount calculation in step S09 in step S08 and execute this repetitive calculation. The subroutine of Step S09 is composed of a series of processes from Step S10 to Step S22.

本発明は、このサブルーチンでの処理に特徴を有するので、この概念の理解を助けるために図9の被写体を撮影することを例にとって説明する。図9は、撮影対象となる壁面であり、これがカメラの被写体である。但し、カメラの視野角の範囲(撮影範囲)はGであり、あくまでも撮影対象となる壁面の一部をカメラに捉えることができるにすぎない。   Since the present invention has a feature in the processing in this subroutine, in order to help understanding of this concept, an example will be described in which the subject in FIG. 9 is photographed. FIG. 9 shows a wall surface to be photographed, which is a camera subject. However, the viewing angle range (shooting range) of the camera is G, and only a part of the wall surface to be shot can be captured by the camera.

撮影対象となる壁面には、文字A,B,Cが図示の位置に描かれており、操作員は横方向(X方向)にカメラを動かして、撮影をしたとする。このときの連続する時刻がTi−1、T、Ti+1であり、それぞれのときに撮影時刻された画像Gが、Gi−1、、Gi+1であったとする。このときに操作員の意図としては、あくまでも横方向(X方向)にカメラを動かして撮影をしたいのであるが、画像の揺れにより縦方向の変化(Y方向)を含む撮影範囲となってしまっている。 It is assumed that characters A, B, and C are drawn at the illustrated positions on the wall surface to be photographed, and the operator moves the camera in the lateral direction (X direction) and performs photographing. It is assumed that the continuous time at this time is T i−1, T, T i + 1 , and the image G taken at each time is G i−1, G i , G i + 1 . At this time, the operator's intention is to move the camera in the horizontal direction (X direction), but the shooting range including the vertical change (Y direction) is caused by the shaking of the image. Yes.

ステップS09のサブルーチンでは、まず、ステップS10で現時刻Tの画像を取得する。詳細には、ステップS11で現時刻の画像を取り込み、ステップS12で歪みを補正し、ステップS13で原画像Gとして保存する。この画像が図10の中央のGであり、ほぼ中央にAの文字が、右下にBの一部が写ったものとなっている。 The subroutine of step S09, first, to acquire the image of the current time T i in step S10. In particular, it captures the image of the current time in step S11, to correct the distortion in step S12, stores the original image G i at step S13. This image is a center of G i in FIG. 10, the letter A generally centrally, has become a part of B is reflected in the lower right.

次に、ステップS14で前時刻Ti−1の画像を取り出す。この画像が図10の中央のGi−1であり、ほぼ中央下にAの文字が移っているが、Bは未だ写っていない。さらにステップS15でステップS06において登録した特徴量58を読み込み、ステップS16で現時刻Tの原画像Gと前時刻Ti−1の画像Gi−1の間の画像相関演算をする。但し、この画像の間で認識されている特徴量58は、文字Aであるとする。 Next, in step S14, an image at the previous time T i-1 is extracted. This image is G i-1 at the center of FIG. 10, and the letter A is moved almost to the bottom of the center, but B is not yet visible. Further reads the feature quantity 58 registered in step S06 in step S15, the image correlation calculation between the image G i-1 of the original image G i and the previous time T i-1 of the current time T i in step S16. However, it is assumed that the feature amount 58 recognized between the images is the letter A.

ここで画像相関演算とは、予め定めた特徴量(図7の58、文字A)が時系列的な2つの画像に共に存在していることを判定したものである。2つの画像が、予め定めた同じ特徴量を有しているのであれば、画像間での特徴量の移動を追跡することができる。同じ特徴量を有していないのであれば、新たに特徴量を設定して2つの画像を接続する為の新たな基準とする必要がある。   Here, the image correlation calculation is to determine that a predetermined feature amount (58 in FIG. 7, character A) exists in two time-series images. If the two images have the same predetermined feature amount, the movement of the feature amount between the images can be tracked. If they do not have the same feature amount, it is necessary to set a new feature amount and use it as a new reference for connecting two images.

そのために、画像相関演算で算出される現時刻Tと前時刻Ti−1の画像GとGi−1間の特徴量一致率を用いて、ステップS17において特徴量切替判定を行う。判定には、予め設定した0〜1までの範囲内の閾値を用い、その閾値以下の場合、予め定めた特徴量が失われたと考えられるのでステップS19において特徴量の更新を行い、ステップS20において次の新たな予め定めた特徴量として、これを保存する。ここで、新たな特徴量の抽出は、先に記述した図7の方法と同様である。なお、特徴量一致率が閾値以上の場合、予め定めた特徴量が継続して観測されているので、引き続きこの特徴量による移動追跡が可能であるので、ステップS18において特徴量の更新を実施しない。 For this purpose, the feature amount switching determination is performed in step S17 using the feature amount coincidence ratio between the images G i and G i-1 at the current time T i and the previous time T i-1 calculated by the image correlation calculation. For the determination, a threshold value in the range from 0 to 1 set in advance is used. If the threshold value is equal to or less than the threshold value, it is considered that the predetermined feature value is lost. Therefore, the feature value is updated in step S19. This is stored as the next new predetermined feature amount. Here, the extraction of a new feature amount is the same as the method of FIG. 7 described above. Note that when the feature amount matching rate is equal to or greater than the threshold value, a predetermined feature amount is continuously observed. Therefore, movement tracking using this feature amount is possible, and thus the feature amount is not updated in step S18. .

ここで、特徴量一致率を求めるに当り、図7の画像処理では57の画面において特徴量を58に定めると共に、特徴量58の要素を包含する矩形領域Hを定義した。図10の画像GとGi−1間の特徴量一致率の算出に当っては、矩形領域HとHi−1が、ほぼ全領域含まれているので、一致率がほぼ100%になることが理解できる。この点、次のタイミングでの画像GとGi+1間の特徴量一致率の算出に当っては、矩形領域HとHi+1が、一部領域欠けているので、一致率は100%にならないが、予め設定した0〜1までの範囲内の閾値と比較することで引き続きこの特徴量による移動追跡が可能である。 Here, in obtaining the feature amount matching rate, in the image processing of FIG. 7, the feature amount is set to 58 on the screen of 57 and a rectangular region H including the element of the feature amount 58 is defined. In calculating the feature amount matching rate between the images G i and G i-1 in FIG. 10, since the rectangular regions H i and H i-1 are included in almost all regions, the matching rate is almost 100%. Can be understood. In this regard, in calculating the feature amount matching rate between the images G i and G i + 1 at the next timing, since the rectangular regions H i and H i + 1 are partially missing, the matching rate is 100%. Although it is not necessary, the movement tracking by this feature amount can be continued by comparing with a threshold value in a range from 0 to 1 set in advance.

なお、図9、図10の例では連続する3タイミングでの画像のみを示しているが、このまま右方向にカメラを移動すると、いずれ特徴量Aが視野角から外れてくることが予想される。このときには、文字Aでの特徴量一致率が閾値以下になってくる。この場合、新たにBの文字が視野角に入ってくるので、このときには、文字Bを新たな特徴量として、上記と同じ処理を実行することで連続した監視が可能である。   9 and 10 show only images at three consecutive timings. However, if the camera is moved in the right direction as it is, it is expected that the feature amount A will deviate from the viewing angle. At this time, the feature amount matching rate for the character A becomes equal to or less than the threshold value. In this case, since a new letter B enters the viewing angle, continuous monitoring is possible by executing the same processing as described above using the letter B as a new feature amount.

最後に、ステップS21で、図3で示したX軸方向とY軸方向の移動量(a,b)から、画像振れ量を決定し、ステップS22で保存する。   Finally, in step S21, an image shake amount is determined from the movement amounts (a, b) in the X-axis direction and the Y-axis direction shown in FIG. 3, and stored in step S22.

ステップS23では、時刻をインクリメントして上記の処理を繰り返し、その終了後に、ステップS24で画像補正処理を行う。   In step S23, the above process is repeated by incrementing the time. After the completion, the image correction process is performed in step S24.

具体的には、まず、ステップ25で、現時刻の画像振れ量を算出するために、サブルーチンステップS09を呼び出し、ステップS09からステップS22の処理を実施する。   Specifically, first, in step 25, in order to calculate the image shake amount at the current time, subroutine step S09 is called, and the processing from step S09 to step S22 is performed.

次に、ステップS26において、ステップS22で保存した過去の画像振れ量を読み込む。ここで読み込むのは、現時刻iに対し、i−Nからi−1までのN回の連続する時間での画像振れ量の結果である。その結果を用い、ステップS27で、図6の画像振れ量平均(A,B)を算出し、画像振れ量平均(A,B)の画素数をステップS28において、シフトさせる。このステップは、図6で示した方式による。   Next, in step S26, the past image shake amount stored in step S22 is read. What is read here is the result of the image shake amount at N consecutive times from i-N to i-1 with respect to the current time i. Using the result, the image shake amount average (A, B) of FIG. 6 is calculated in step S27, and the number of pixels of the image shake amount average (A, B) is shifted in step S28. This step is based on the method shown in FIG.

図11は、図10の画像の画像振れ量を修正した画像を示している。図10では、画像振れ量を修正していないので、特徴量とした文字Aの高さ方向位置が定まっていないが、画像振れ量を修正した図11では、特徴量とした文字Aの高さ方向位置がほぼおなじである。従って、この画像から、特徴量とした文字Aの横方向(X方向)の位置変化分を算出すれば、これがカメラの移動量とすることができる。   FIG. 11 shows an image obtained by correcting the image shake amount of the image shown in FIG. In FIG. 10, since the image shake amount is not corrected, the position in the height direction of the character A as the feature amount is not determined, but in FIG. 11 in which the image shake amount is corrected, the height of the character A as the feature amount is determined. Directional position is almost the same. Therefore, if a position change in the horizontal direction (X direction) of the character A as a feature amount is calculated from this image, this can be used as a camera movement amount.

図11と図10とを比較して明らかなように、ここでは連続して得られた撮影画像における特徴量の位置を、二次元の撮影画像の一方方向の所定位置に固定し、二次元の撮影画像の他方向の変化量を前記撮影手段の移動量としたものである。本実施例では、この実現のために振れ量の移動平均という考え方を用いている。また、連続して得られた撮影画像における特徴量の位置を、二次元の撮影画像の一方方向の所定位置に固定するときの一方方向として、撮影手段の操作方向に直交する方向としている。   As is clear by comparing FIG. 11 and FIG. 10, here, the position of the feature amount in the continuously obtained captured images is fixed at a predetermined position in one direction of the two-dimensional captured image, and the two-dimensional The amount of change in the other direction of the photographed image is the amount of movement of the photographing means. In this embodiment, the concept of moving average of shake amount is used for this realization. In addition, the position of the feature amount in the continuously obtained captured images is set as a direction orthogonal to the operation direction of the imaging means as one direction when fixing to a predetermined position in one direction of the two-dimensional captured image.

その結果を、補正画像としてステップS29において表示する。この時、図6で示した通り、ブランク領域を画面の端に挿入して表示する。最後に、次のステップS30においてループ判定を行う。ステップS31において、操作員から終了の入力が無ければ、ステップS32から、ステップS33にジャンプし、ステップS23からステップS29までの処理を繰り返す。操作員から終了の入力があれば、ステップS34において終了処理を行う。   The result is displayed as a corrected image in step S29. At this time, as shown in FIG. 6, a blank area is inserted and displayed at the edge of the screen. Finally, loop determination is performed in the next step S30. If there is no end input from the operator in step S31, the process jumps from step S32 to step S33, and the processes from step S23 to step S29 are repeated. If there is an end input from the operator, end processing is performed in step S34.

以上説明したように、本実施形態によれば、画像情報のみを用いて、画像の振れを修正し、なおかつ、意図した姿勢の変化にも追従することが可能になる。その結果、移動体に搭載した撮影画像を安定化させることが可能になり、移動時における操作性を向上する。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to correct the shake of the image using only the image information and to follow the intended change in posture. As a result, it is possible to stabilize the captured image mounted on the moving body, and improve operability during movement.

また、水中検査装置に搭載したカメラの画像を安定化させることが可能になり、目視点検における検査効率を向上できる。   Moreover, it becomes possible to stabilize the image of the camera mounted in the underwater inspection apparatus, and the inspection efficiency in visual inspection can be improved.

次に、図8を用いて、本発明の他の実施形態による水中検査装置の構成及び動作について説明する。本実施形態による水中検査装置を用いた水中検査作業時の機器配置は、図1において、検査用ビークル8の代わりに、水中カメラ59を用い、ビークル用ケーブルの代わりにケーブルを内包した保持治具60を用いている点が異なり、他の構成、画像処理方法、表示方法は同一である。水中カメラ59には、カメラユニット61とランプユニット62a,62bを搭載しており、カメラユニット61で撮影した映像を、制御装置10において画像処理を行い、表示装置11にて表示をする。   Next, the configuration and operation of an underwater inspection apparatus according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The arrangement of equipment during underwater inspection using the underwater inspection apparatus according to the present embodiment is shown in FIG. 1 using a submersible camera 59 instead of the inspection vehicle 8 and holding a cable including a cable instead of the vehicle cable. 60 is different, and other configurations, image processing methods, and display methods are the same. The underwater camera 59 is equipped with a camera unit 61 and lamp units 62a and 62b. The video imaged by the camera unit 61 is subjected to image processing in the control device 10 and displayed on the display device 11.

本実施形態は、第一の実施形態と同一目的を達成しようとするものであるが、カメラを搭載する機器が、遊泳型である検査用ビークル8と異なり、上下方法の振れの少ない保持治具を用いているため、操作員が所望しない振れは主に水平方向の振れとなる。この場合、第一の実施形態の説明において、図4を用いて詳述した画像振れ量を算出する時に、画像の水平方向すなわちX方向のみについて補正をすることでも、同様の効果が得られるため、画像処理に掛かる演算時間を短縮し応答性を向上することも可能になる。   The present embodiment is intended to achieve the same purpose as the first embodiment, but the holding device has a low up-and-down method unlike the inspection vehicle 8 in which the camera is mounted. Therefore, shakes that are not desired by the operator are mainly horizontal shakes. In this case, in the description of the first embodiment, the same effect can be obtained by correcting only the horizontal direction of the image, that is, the X direction when calculating the image shake amount described in detail with reference to FIG. Also, it is possible to shorten the calculation time required for image processing and improve the responsiveness.

1…原子炉
2…シュラウド
3…上部格子板
4…炉心支持板
5…シュラウドサポート
6…オペレーションフロア
7…燃料交換装置
8…検査用ビークル
9…ビークル用ケーブル
10…制御装置
11…表示装置
12…コントローラ
20…カメラユニット
21…昇降用スラスタ
22…推進用スラスタ
23a,23b…並進旋回用スラスタ
30…取り込み画像
31…時刻Ti−1における特徴点
32…時刻Tiにおける特徴点
33…画像振れ量
40…画像振れ量の変化
41…画像振れ量の移動平均
42…時刻T1−T2間の画像振れ量
43…時刻T2における画像補正量
50…時刻Ti−1における表示画像
51…時刻Tiにおける表示画像
52…X方向の画像のシフト量
53…Y方向の画像のシフト量
54…時刻Tiにおけるブランク領域
55…時刻Tに取得した画像
56…2値化画像
57…クラスタリング画像
58…特徴量
59…水中カメラ本体
60…保持治具
61…カメラユニット
62a,62b…ランプユニット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reactor 2 ... Shroud 3 ... Upper lattice board 4 ... Core support plate 5 ... Shroud support 6 ... Operation floor 7 ... Fuel changer 8 ... Inspection vehicle 9 ... Vehicle cable 10 ... Control device 11 ... Display device 12 ... Controller 20 ... Camera unit 21 ... Elevating thruster 22 ... Propulsion thrusters 23a and 23b ... Translational turning thruster 30 ... Captured image 31 ... Feature point 32 at time Ti-1 ... Feature point 33 at time Ti ... Image shake amount 40 ... Change in image shake amount 41 ... Moving average 42 of image shake amount ... Image shake amount 43 between times T1 and T2 ... Image correction amount 50 at time T2 ... Display image 51 at time Ti-1 ... Display image 52 at time Ti ... X-direction image shift amount 53 ... Y-direction image shift amount 54 ... Blank area 55 at time Ti ... Time 0 images acquired 56 ... binarized image 57 ... clustering images 58 ... feature amount 59 ... underwater camera body 60 ... holding jig 61 ... camera unit 62a, 62b ... lamp unit

Claims (10)

移動体に搭載した撮影手段により被写体を連続的に撮影して撮影画像を取得し、連続して得られた2つの画像に共通に撮影されている被写体の要素を特徴量に定め、連続して得られた2つの画像に対して画像相関処理を行って前記特徴量の一致度を判断し、所定以上の一致度が得られない場合には新たな被写体の要素を特徴量に定め、連続して得られた撮影画像における特徴量の位置を、二次元の撮影画像の一方方向の所定位置に固定し、二次元の撮影画像の他方向の変化量を前記撮影手段の移動量とすることを特徴とする画像処理方法。   The subject is continuously photographed by the photographing means mounted on the moving body to obtain the photographed image, the element of the subject photographed in common in the two images obtained in succession is set as the feature amount, and continuously Image correlation processing is performed on the two obtained images to determine the degree of coincidence of the feature amounts. If the degree of coincidence is not equal to or higher than a predetermined value, a new subject element is set as the feature amount, and The position of the feature amount in the captured image obtained in this way is fixed at a predetermined position in one direction of the two-dimensional captured image, and the amount of change in the other direction of the two-dimensional captured image is set as the movement amount of the photographing means. A featured image processing method. 請求項1記載の画像処理方法において、
前記連続して得られた撮影画像における特徴量の位置を、二次元の撮影画像の一方方向の所定位置に固定するときの前記一方方向として、撮影手段の操作方向に直交する方向とすることを特徴とする画像処理方法。
The image processing method according to claim 1,
The position of the feature amount in the continuously obtained captured images is set to a direction orthogonal to the operation direction of the imaging means as the one direction when fixing to a predetermined position in one direction of the two-dimensional captured image. A featured image processing method.
請求項1または請求項2に記載の画像処理方法において、
連続して得られた撮影画像における特徴量の位置を、二次元の撮影画像の一方方向の所定位置に固定するために、前記特徴量を用いて、連続して得られた撮影画像間の画像振れ量を算出し、予め設定した撮影時間分の前記画像振れ量の移動平均により画像振れ量平均を算出し、当該時刻の取得画像を前記画像振れ量平均に相当する画素分移動させた補正画像を算出することを特徴とする画像処理方法。
The image processing method according to claim 1 or 2,
In order to fix the position of the feature amount in the continuously obtained captured image at a predetermined position in one direction of the two-dimensional captured image, the image between continuously captured images using the feature amount is used. A corrected image in which a shake amount is calculated, an image shake amount average is calculated by a moving average of the image shake amounts for a preset shooting time, and an acquired image at the time is moved by a pixel corresponding to the image shake amount average. An image processing method characterized by calculating.
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の画像処理方法において、
連続して得られた2つの画像に共通に撮影されている被写体の要素を特徴量に定めるために、撮影手段により得られた画像を白と黒の2階調に変換する2値化処理と、白と黒の何れかの集合体に分類するクラスタリング処理と、前記集合体の面積を計算する領域面積算出処理とを備え、領域面積がもっとも大きい部分を特徴量とすることを特徴とする画像処理方法。
The image processing method according to any one of claims 1 to 3,
A binarization process for converting an image obtained by the photographing means into two gradations of white and black in order to determine an element of a subject photographed in common in two images obtained in succession as a feature amount; , An image having a clustering process for classifying into an aggregate of either white or black and an area area calculation process for calculating an area of the aggregate, wherein a portion having the largest area area is used as a feature amount Processing method.
移動体に搭載した撮影手段により被写体を連続的に撮影して撮影画像を取得し前記撮影手段の移動量を求めるための画像処理装置において、
連続して得られた2つの画像に共通に撮影されている被写体の要素を特徴量に定める第1の手段、連続して得られた2つの画像に対して画像相関処理を行って前記特徴量の一致度を判断する第2の手段、第2のステップにおいて所定以上の一致度が得られない場合には新たな被写体の要素を特徴量に定める第3の手段、連続して得られた撮影画像における特徴量の位置を、二次元の撮影画像の一方方向の所定位置に固定し、二次元の撮影画像の他方向の変化量を前記撮影手段の移動量とする第4の手段を備えることを特徴とする画像処理装置。
In an image processing apparatus for obtaining a captured image by continuously photographing a subject with a photographing means mounted on a moving body and obtaining a moving amount of the photographing means,
A first means for determining the feature of an object photographed in common in two images obtained in succession, and the feature amount by performing image correlation processing on the two images obtained in succession A second means for determining the degree of coincidence, and a third means for determining a new subject element as a feature amount when a second degree of coincidence is not obtained in the second step. And a fourth means for fixing the position of the feature amount in the image at a predetermined position in one direction of the two-dimensional photographed image and using the change amount in the other direction of the two-dimensional photographed image as the movement amount of the photographing means. An image processing apparatus.
請求項5記載の画像処理装置において、
前記第4の手段における前記一方方向として、撮影手段の操作方向に直交する方向とすることを特徴とする画像処理装置。
The image processing apparatus according to claim 5.
An image processing apparatus according to claim 4, wherein the one direction in the fourth means is a direction orthogonal to an operation direction of the photographing means.
請求項5または請求項6に記載の画像処理装置において、
前記第4の手段において連続して得られた撮影画像における特徴量の位置を、二次元の撮影画像の一方方向の所定位置に固定するために、前記第4の手段は前記特徴量を用いて、連続して得られた撮影画像間の画像振れ量を算出する第5の手段、予め設定した撮影時間分の前記画像振れ量の移動平均により画像振れ量平均を算出する第6の手段、当該時刻の取得画像を前記画像振れ量平均に相当する画素分移動させた補正画像を算出する第7の手段を含むことを特徴とする画像処理装置。
The image processing apparatus according to claim 5 or 6,
In order to fix the position of the feature amount in the captured image continuously obtained by the fourth means to a predetermined position in one direction of the two-dimensional captured image, the fourth means uses the feature amount. Fifth means for calculating an image shake amount between continuously obtained captured images, sixth means for calculating an average image shake amount based on a moving average of the image shake amounts for a preset shooting time, An image processing apparatus comprising: a seventh means for calculating a corrected image obtained by moving an acquired image at a time by a pixel corresponding to the average image shake amount.
請求項5乃至請求項7のいずれかに記載の画像処理装置において、
前記第1の手段において、連続して得られた2つの画像に共通に撮影されている被写体の要素を特徴量に定めるために、前記第1の手段は撮影手段により得られた画像を白と黒の2階調に変換する2値化処理手段と、白と黒の何れかの集合体に分類するクラスタリング処理手段と、前記集合体の面積を計算する領域面積算出処理手段とを備え、領域面積がもっとも大きい部分を特徴量とすることを特徴とする画像処理装置。
The image processing apparatus according to any one of claims 5 to 7,
In the first means, in order to determine the feature of the subject photographed in common in two images obtained in succession as the feature amount, the first means determines that the image obtained by the photographing means is white. A binarization processing means for converting to black two gradations, a clustering processing means for classifying into an aggregate of either white or black, and an area area calculation processing means for calculating the area of the aggregate. An image processing apparatus characterized in that a portion having the largest area is used as a feature amount.
移動体に搭載した撮影手段により撮影された取得画像に対し、画像振れを抑制した加工画像を得る画像処理装置であって、
取得画像内から特徴量を抽出する特徴量算出手段と、該特徴量算出手段で登録した特徴量を用いて表示する時刻の取得画像と直前の時刻の取得画像の画像振れ量を算出する画像相関手段と、予め設定した時間分の前記画像振れ量の移動平均により画像振れ量平均を算出する手段と、当該時刻の取得画像を前記画像振れ量平均に相当する画素分移動させて補正画像を算出する手段と、前記補正画像を表示する手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。
An image processing apparatus that obtains a processed image in which image shake is suppressed with respect to an acquired image captured by an imaging unit mounted on a moving body,
Feature amount calculating means for extracting feature amounts from the acquired image, and image correlation for calculating an image shake amount between the acquired image at the time displayed using the feature amount registered by the feature amount calculating means and the acquired image at the immediately preceding time Means, a means for calculating an average image shake amount based on a moving average of the image shake amounts for a preset time, and a corrected image is calculated by moving the acquired image at the time by a pixel corresponding to the average image shake amount. An image processing apparatus comprising: means for displaying and means for displaying the corrected image.
三次元に遊泳可能な駆動機構と水中において構造物を視認できる撮影手段を有する検査用ビークルと、前記撮影手段での撮影画像から予め設定した画像表示サイズの画像を切出す画像処理手段と、前記画像処理手段により振れを補正した画像を表示する画像表示手段とを有する水中検査装置であって、
前記画像処理手段は、取得画像内から特徴量を抽出する特徴量算出手段と、前記特徴量算出手段で登録した特徴量を用いて表示する時刻の取得画像と直前の時刻の取得画像の画像振れ量を算出する画像相関手段と、予め設定した時間分の前記画像振れ量の移動平均により画像振れ量平均を算出する手段と、当該時刻の取得画像を前記画像振れ量平均に相当する画素分移動させて補正画像を算出する手段と、前記補正画像を表示する手段と、を有することを特徴とする水中検査装置。
An inspection vehicle having a driving mechanism capable of swimming in three dimensions and an imaging means capable of visually recognizing a structure in the water, an image processing means for cutting out an image having a preset image display size from the image taken by the imaging means, and An underwater inspection apparatus having image display means for displaying an image whose shake has been corrected by an image processing means,
The image processing unit includes a feature amount calculating unit that extracts a feature amount from the acquired image, an image shake of an acquired image at a time displayed using the feature amount registered by the feature amount calculating unit, and an acquired image at a previous time. Image correlation means for calculating the amount, means for calculating the average image shake amount based on the moving average of the image shake amounts for a preset time, and moving the acquired image at the time by the pixel corresponding to the average image shake amount An underwater inspection apparatus comprising: means for calculating a corrected image, and means for displaying the corrected image.
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