JP2019074496A - ひび割れ検出装置、ひび割れ検出方法、および、コンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】画像処理を用いたひび割れ検出の精度を向上させることが可能なひび割れ検出装置を提供する。【解決手段】ひび割れ検出装置は、記憶部と、ラインフィルタ処理部と、候補判定部とを備える。記憶部は、ラインフィルタグループを記憶する。各ラインフィルタＬＦは、中央要素を通る直線に重なる要素値が正の値であり、上記直線から所定距離以上離れた他の要素値が０以下であるフィルタである。各ラインフィルタにおける上記直線の傾きは互いに異なる。ラインフィルタ処理部は、各ラインフィルタについて、対象画像ＩＯ上にラインフィルタを配置し、ラインフィルタの要素値と対象画像の画素値とを用いた所定の演算を実行することにより原レスポンス値Ｒ０を算出し、注目画素ＳＰの画素値を、各原レスポンス値に基づき算出されたレスポンス値に置き換える。候補判定部は、処理後対象画像において、画素値が閾値以上である画素をひび割れ候補画素に設定する。【選択図】図９

Description

本明細書によって開示される技術は、ひび割れ検出装置に関する。

対象物（例えば、建築物や土木構造物の壁）におけるひび割れ（クラック）の発生状況を診断するために、対象物を撮像した画像に対する画像処理を行うことにより、該画像からひび割れを検出する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような画像処理を用いたひび割れ検出によれば、例えば現場作業員の目視による場合と比較して、効率的に、かつ、精度良く、対象物におけるひび割れの発生状況を診断することができる。

特開２０１２−９８０４５号公報

上記従来の技術では、ひび割れ検出精度の点で向上の余地がある。すなわち、上記従来の技術では、ひび割れを表す画素ではないが、ひび割れを表す画素の画素値に近い画素値を有する画素（例えば、対象物の表面の汚れ等を表す画素）を誤ってひび割れとして検出する誤検出や、実際に存在するひび割れを検出できない検出漏れが少なからず発生する。そのため、上記従来の技術には、このような誤検出や検出漏れの発生を抑制してひび割れ検出精度をさらに向上させる、という課題がある。

本明細書では、画像処理を用いたひび割れ検出の精度を向上させる、という課題を解決することが可能な技術を開示する。

本明細書に開示される技術は、例えば、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本明細書に開示されるひび割れ検出装置は、対象物のひび割れを検出するひび割れ検出装置であって、Ｎ行×Ｎ列（ただし、Ｎは３以上の奇数）の要素から構成され、行方向および列方向の中央に位置する中央要素を通る直線に重なる各要素の要素値が正の値であり、かつ、前記直線から前記直線に直交する方向に所定距離以上離れた要素の要素値が０以下である複数のラインフィルタから構成されたラインフィルタグループであって、各前記ラインフィルタにおける前記直線の傾きは互いに異なる、前記ラインフィルタグループを記憶する記憶部と、前記対象物を表す対象画像を構成する画素を注目画素として順次選択し、前記ラインフィルタグループを構成する各前記ラインフィルタについて、前記注目画素に前記ラインフィルタの前記中央要素が重なるように前記対象画像上に前記ラインフィルタを配置し、互いに重なり合う前記ラインフィルタの要素の要素値と前記対象画像の画素の画素値とを用いた所定の演算を実行することにより原レスポンス値を算出し、前記注目画素の画素値を、各前記ラインフィルタについて算出された前記原レスポンス値に基づき算出されたレスポンス値に置き換えることにより、少なくとも１つの処理後対象画像を生成するラインフィルタ処理を実行するラインフィルタ処理部と、前記処理後対象画像において、画素値が所定の閾値以上である画素を、ひび割れを表す画素である蓋然性の高いひび割れ候補画素に設定する候補判定部と、を備える。本ひび割れ検出装置では、ラインフィルタ処理部が、ラインフィルタグループを用いてラインフィルタ処理を実行する。ラインフィルタグループを構成する各ラインフィルタは、Ｎ行×Ｎ列の要素から構成され、中央要素を通る直線に重なる各要素の要素値が正の値であり、上記直線から上記直線に直交する方向に所定距離以上離れた要素の要素値が０以下であるフィルタである。各ラインフィルタにおける要素値が正の値である各要素が並ぶ上記直線の傾きは、互いに異なっている。ラインフィルタ処理部は、ラインフィルタ処理において、対象画像を構成する画素を注目画素として順次選択し、ラインフィルタグループを構成する各ラインフィルタについて、対象画像上にラインフィルタを配置し、ラインフィルタの要素の要素値と対象画像の画素の画素値とを用いた所定の演算を実行することにより原レスポンス値を算出し、注目画素の画素値を、各ラインフィルタについて算出された上記原レスポンス値に基づき算出されたレスポンス値に置き換えることにより、少なくとも１つの処理後対象画像を生成する。このようなラインフィルタ処理によれば、対象画像における画素値が比較的大きい画素が特定の方向にある程度の長さ以上並んだ領域（すなわち、ある程度以上の長さの線分の成分を有する領域）において、ラインフィルタ処理後の対象画像の画素値が比較的大きい値になる。また、本ひび割れ検出装置では、候補判定部は、処理後対象画像において、画素値が所定の閾値以上である画素、すなわち、ある程度以上の長さの線分の成分を有する領域を構成する画素を、ひび割れ候補画素に設定する。一般に、対象物に発生するひび割れは、ある程度以上の長さの線分の成分（すなわち、細長く、かつ、直線的に伸びる成分）を含んでいる。そのため、本ひび割れ検出装置によれば、ひび割れではないが、ひび割れ部分に近い画素値を有する部分（例えば、対象物の表面の汚れ等）を誤ってひび割れとして検出する誤検出や、実際に存在するひび割れを検出できない検出漏れが発生することを抑制することができ、画像処理を用いたひび割れ検出の精度を向上させることができる。

（２）上記ひび割れ検出装置において、前記所定の演算は、前記画素値を底とし前記要素値をべき指数とするべき乗値を算出し、前記ラインフィルタを構成するすべての要素についての前記べき乗値の積を前記原レスポンス値とする演算である構成としてもよい。本ひび割れ検出装置によれば、対象画像おける画素値が比較的大きい画素が特定の方向にある程度の長さ以上並んだ領域（すなわち、ある程度以上の長さの線分の成分を有する領域）において、ラインフィルタ処理後の対象画像の画素値が、他の領域の画素値とより明確に区別できる程度の大きな値になる。そのため、本ひび割れ検出装置によれば、誤検出や検出漏れが発生することを効果的に抑制することができ、画像処理を用いたひび割れ検出の精度を効果的に向上させることができる。

（３）上記ひび割れ検出装置において、前記所定の演算は、前記画素値と前記要素値との乗算値を算出し、前記ラインフィルタを構成するすべての要素についての前記乗算値の和を前記原レスポンス値とする演算である構成としてもよい。本ひび割れ検出装置によれば、対象画像おける画素値が比較的大きい画素が特定の方向にある程度の長さ以上並んだ領域（すなわち、ある程度以上の長さの線分の成分を有する領域）において、ラインフィルタ処理後の対象画像の画素値が、他の領域の画素値とより明確に区別できる程度の大きな値になる。そのため、本ひび割れ検出装置によれば、誤検出や検出漏れが発生することを効果的に抑制することができ、画像処理を用いたひび割れ検出の精度を効果的に向上させることができる。

（４）上記ひび割れ検出装置において、前記ラインフィルタ処理部は、前記ラインフィルタ毎に前記処理後対象画像を生成し、一の前記ラインフィルタについての前記処理後対象画像の生成のために算出される前記レスポンス値は、前記一のラインフィルタを用いて算出された前記原レスポンス値に第１の重み係数を乗算した値と、前記一のラインフィルタに対して前記直線の傾きが近接する少なくとも１つの他の前記ラインフィルタを用いて算出された前記原レスポンス値に前記第１の重み係数より小さい重み係数を乗算した各値と、の和である構成としてもよい。本ひび割れ検出装置によれば、対象画像におけるひび割れの方向がラインフィルタにおける上記直線の傾きから少しずれている場合においてもひび割れを精度良く検出することができ、画像処理を用いたひび割れ検出の精度を効果的に向上させることができる。

（５）上記ひび割れ検出装置において、前記レスポンス値は、各前記ラインフィルタについて算出された前記原レスポンス値の内の最大値である構成としてもよい。本ひび割れ検出装置によれば、対象画像におけるひび割れを精度良く検出することができ、画像処理を用いたひび割れ検出の精度を効果的に向上させることができる。

（６）上記ひび割れ検出装置において、前記ラインフィルタは、前記直線に重なる各要素の要素値が第１の正の値であり、前記直線から前記直線に直交する方向に第１の距離以上離れた要素の要素値が０以下であり、かつ、前記直線から前記直線に直交する方向に前記第１の距離未満離れた要素の要素値が前記第１の正の値より小さい第２の正の値であるフィルタである構成としてもよい。本ひび割れ検出装置によれば、対象画像におけるある程度の幅を有するひび割れを精度良く検出することができ、画像処理を用いたひび割れ検出の精度を効果的に向上させることができる。

（７）上記ひび割れ検出装置において、前記記憶部は、前記Ｎの値が互いに異なる複数の前記ラインフィルタグループを記憶し、前記ラインフィルタ処理部は、複数の前記ラインフィルタグループの内の１つの選択と、前記対象画像を対象とした、または、前記ラインフィルタ処理が少なくとも１回実行されている場合には直前に実行された前記ラインフィルタ処理後の前記処理後対象画像を対象とした、選択された前記ラインフィルタグループを用いた前記ラインフィルタ処理の実行と、を繰り返し実行する構成としてもよい。本ひび割れ検出装置によれば、１回のみのラインフィルタ処理を実行する場合と比較して、誤検出や検出漏れが発生することを効果的に抑制することができ、画像処理を用いたひび割れ検出の精度を効果的に向上させることができる。

（８）上記ひび割れ検出装置において、前記ラインフィルタ処理部は、前記Ｎの値が大きい順に前記ラインフィルタグループの選択を行う構成としてもよい。本ひび割れ検出装置によれば、ノイズ画素を誤ってひび割れ画素として検出する誤検出の発生をより確実に抑制することができ、画像処理を用いたひび割れ検出の精度を効果的に向上させることができる。

（９）上記ひび割れ検出装置において、さらに、前記ひび割れ候補画素を示す画像をディスプレイに表示させる表示制御部を備える構成としてもよい。本ひび割れ検出装置によれば、ユーザに、対象物におけるひび割れの発生状況を把握させることができる。

（１０）上記ひび割れ検出装置において、前記対象物は、壁状の構造物である構成としてもよい。本ひび割れ検出装置によれば、ひび割れの発生が問題になりやすい対象物であり、かつ、比較的広い範囲でひび割れの検出を行う必要がある対象物である壁状の構造物について、ひび割れの検出を、効率的に、かつ、精度良く実行することができる。

なお、本明細書に開示される技術は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、ひび割れ検出装置、ひび割れ検出方法、それらの装置または方法の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態で実現することが可能である。さらに、本明細書に開示される技術は、ロボットを用いた自動検査システムの要素技術としても有用である。

第１実施形態におけるひび割れ検出装置１００の構成を概略的に示す説明図である。 ひび割れ検出処理の実行時に表示部１２０に表示される画面（処理時画面Ｓ１）の一例を示す説明図である。 ひび割れ検出処理の流れを示すフローチャートである。 ひび割れ検出処理の結果を含む処理時画面Ｓ１の一例を示す説明図である。 ひび割れ候補検出処理の流れを示すフローチャートである。 ラインフィルタグループＬＦＧの一例を示す説明図である。 対象画像ＩＯの一例を示す説明図である。 ラインフィルタグループＬＦＧを用いたラインフィルタ処理を示すフローチャートである。 ラインフィルタグループＬＦＧを用いたラインフィルタ処理の概要を示す説明図である。 ひび割れ候補領域ＣＣの設定結果の一例を示す説明図である。 ひび割れ候補確認処理の流れを示すフローチャートである。 ひび割れ候補確認処理の概要を示す説明図である。 第２実施形態におけるひび割れ候補検出処理の流れを示すフローチャートである。 第２実施形態におけるラインフィルタグループＬＦＧの一例を示す説明図である。 第２実施形態におけるラインフィルタグループＬＦＧを用いたラインフィルタ処理を示すフローチャートである。 第２実施形態におけるラインフィルタグループＬＦＧを用いたラインフィルタ処理の概要を示す説明図である。

Ａ．第１実施形態：
Ａ−１．装置構成：
図１は、第１実施形態におけるひび割れ検出装置１００の構成を概略的に示す説明図である。ひび割れ検出装置１００は、例えばパーソナルコンピュータやタブレット型端末、スマートフォン等の汎用コンピュータである。ひび割れ検出装置１００は、記憶部１１０と、表示部（ディスプレイ）１２０と、入力部１３０と、インターフェース部１４０と、制御部１７０とを備える。これらの各部は、バス１９０を介して互いに通信可能に接続されている。

表示部１２０は、例えば液晶ディスプレイ等により構成され、各種の画像や情報を表示する。入力部１３０は、例えばキーボードやマウス、マイク等により構成され、ユーザの操作や音声による指示を受け付ける。インターフェース部１４０は、例えば、ＬＡＮインターフェースやＵＳＢインターフェース等により構成され、有線または無線により他の装置（例えば、撮像装置３２０）との通信を行う。

記憶部１１０は、例えばハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等により構成され、各種のプログラムやデータを記憶する。例えば、記憶部１１０には、後述するひび割れ検出処理を実行するためのひび割れ検出プログラムＣＰが格納されている。ひび割れ検出プログラムＣＰは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ、ＵＳＢメモリ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体（図示しない）に格納された状態で提供され、ひび割れ検出装置１００にインストールすることにより記憶部１１０に格納される。

また、記憶部１１０には、画像データＩｄが格納されている。画像データＩｄは、例えば、対象物（本実施形態では、建築物３１０の壁）を、デジタルスチルカメラ等の撮像装置３２０で撮像することにより生成されたものである。画像データＩｄは、インターフェース部１４０を介してひび割れ検出装置１００に入力され、記憶部１１０に格納される。

制御部１７０は、例えばＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等により構成され、記憶部１１０から読み出したコンピュータプログラムを実行することにより、ひび割れ検出装置１００の動作を制御する。例えば、制御部１７０は、ひび割れ検出プログラムＣＰを読み出して実行することにより、後述のひび割れ検出処理を実行するひび割れ検出処理部２００として機能する。ひび割れ検出処理部２００は、表示制御部２１０と、候補検出処理部２２０と、候補確認処理部２３０とを含む。また、候補検出処理部２２０は、ラインフィルタ処理部２２２と、候補判定部２２４と、候補領域設定部２２６とを含む。また、候補確認処理部２３０は、矩形算出部２３２と、確認判定部２３４とを含む。これら各部の機能については、後述のひび割れ検出処理の説明に合わせて説明する。

Ａ−２．ひび割れ検出処理：
次に、ひび割れ検出装置１００により実行されるひび割れ検出処理について説明する。ひび割れ検出処理は、対象物を撮像した画像に対する画像処理を行うことにより、該画像からひび割れ（クラック）を検出する処理である。一般に、対象物に発生するひび割れは、線分の成分（すなわち、細長く、かつ、直線的に伸びる成分）を含んでいる。本実施形態では、このようなひび割れの特徴を利用して、精度の高いひび割れ検出処理を実現している。なお、本実施形態では、ひび割れ検出処理の対象物は、建築物３１０のタイル張りの壁（すなわち、壁状の構造物）である。

図２は、ひび割れ検出処理の実行時に表示部１２０に表示される画面（以下、「処理時画面Ｓ１」という）の一例を示す説明図である。処理時画面Ｓ１は、表示制御部２１０によって表示部１２０に表示される。処理時画面Ｓ１は、画像選択領域Ｒ１と、手法選択領域Ｒ２と、画像表示領域Ｒ３とを含んでいる。画像選択領域Ｒ１は、ひび割れ検出処理の対象となる対象画像ＩＯを選択するための領域である。手法選択領域Ｒ２は、ひび割れ検出処理に使用する手法（アルゴリズム）を選択するための領域である。画像表示領域Ｒ３は、対象画像ＩＯ等を表示するための領域である。

処理時画面Ｓ１の画像選択領域Ｒ１には、記憶部１１０に記憶された画像データＩｄ（図１参照）の表す画像の識別子（ファイル名やサムネイル等）が、選択肢として表示される。画像選択領域Ｒ１に表示された画像の選択肢の中から、ユーザが入力部１３０を介して所望の画像（例えば、「画像１」）を選択すると、選択された画像が対象画像ＩＯとして設定され、画像表示領域Ｒ３に表示される。なお、画像選択領域Ｒ１には、ひび割れ検出処理により検出されたひび割れの個数を表示する個数表示欄Ｒ１１が含まれている。

また、処理時画面Ｓ１の手法選択領域Ｒ２には、ひび割れ検出処理を構成する後述の各処理（ひび割れ候補検出処理、ひび割れ候補確認処理）に使用する手法（アルゴリズム）の選択肢が表示される。手法選択領域Ｒ２に表示された複数の手法の中から、ユーザが入力部１３０を介して各処理についての所望の手法（例えば、ひび割れ候補検出処理の「手法Ａ」、および、ひび割れ候補確認処理の「手法Ｈ」）を選択し、「実行」ボタンＢ１を選択すると、選択された手法を用いたひび割れ検出処理が開始される。なお、図２に示すように、本実施形態では、対象画像ＩＯは、建築物３１０のタイル張りの壁が写った画像であり、画像を構成する各画素が２５６階調の画素値で表現されたグレースケール画像である。このグレースケール画像では、黒色画素の画素値が最小値（すなわち、０）であり、白色画素の画素値が最大値（すなわち、２５５）である。また、対象画像ＩＯには、ひび割れを表す画素（以下、「ひび割れ画素Ｐｃ」という）や、ひび割れ画素Ｐｃではないが、ひび割れ画素Ｐｃの画素値に近い画素値を有する画素（例えば、対象物の表面の汚れ等を表す画素であり、以下、「ノイズ画素Ｐｎ」という）が含まれている。

図３は、ひび割れ検出処理の流れを示すフローチャートである。まず、ひび割れ検出処理部２００は、必要により対象画像ＩＯに対する前処理を実行する（Ｓ１２０）。前処理としては、例えば、対象画像ＩＯの画素値を補正する処理や、対象画像ＩＯからタイルを表す画像領域（以下、「タイル領域」という）を抽出し、タイル領域以外の画像領域（目地の領域等）をひび割れ検出の対象範囲から除外する処理等が挙げられる。なお、タイル領域を抽出する処理は、公知の手法を用いて実行することができる。また、対象画像ＩＯにおけるひび割れ検出の対象範囲が予め定められている場合には、タイル領域を抽出する処理が実行される必要はない。

次に、候補検出処理部２２０は、ひび割れ候補検出処理を実行する（Ｓ１３０）。ひび割れ候補検出処理は、対象画像ＩＯから、ひび割れを表す画素である蓋然性の高いひび割れ候補画素Ｐｃｃを含むひび割れ候補領域ＣＣを検出する処理である。ひび割れ候補検出処理の内容については、後に詳述する。

次に、ひび割れ検出処理部２００は、ひび割れ候補検出処理（Ｓ１３０）において、少なくとも１つのひび割れ候補領域ＣＣが検出されたか否かを判定する（Ｓ１４０）。ひび割れ候補領域ＣＣが検出されたと判定された場合には（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、候補確認処理部２３０が、ひび割れ候補確認処理を実行する（Ｓ１５０）。ひび割れ候補確認処理は、対象画像ＩＯから検出されたひび割れ候補領域ＣＣが、真にひび割れを表す画像領域であるひび割れ領域ＣＲであるか否かを確認する処理である。ひび割れ候補確認処理の内容については、後に詳述する。また、ひび割れ候補検出処理においてひび割れ候補領域ＣＣが検出されなかったと判定された場合には（Ｓ１４０：ＮＯ）、ひび割れ候補確認処理（Ｓ１５０）はスキップされる。

次に、表示制御部２１０は、ひび割れ検出処理の結果を表示部１２０に表示させる（Ｓ１６０）。図４は、ひび割れ検出処理の結果を含む処理時画面Ｓ１の一例を示す説明図である。図４に示す処理時画面Ｓ１の例では、画像表示領域Ｒ３に表示された対象画像ＩＯ上に、検出されたひび割れ領域ＣＲを示す画像（すなわち、ひび割れ候補画素Ｐｃｃの少なくとも一部を示す画像）が表示されている。また、処理時画面Ｓ１の画像選択領域Ｒ１の個数表示欄Ｒ１１には、対象画像ＩＯから検出されたひび割れ領域ＣＲの個数（例えば、１個）が示されている。ユーザは、ひび割れ検出処理の結果を示す処理時画面Ｓ１を通じて、対象画像ＩＯに表された対象物（例えば、建築物３１０の壁）におけるひび割れの発生状況を把握することができる。

Ａ−３．ひび割れ候補検出処理：
次に、ひび割れ候補検出処理（図３のＳ１３０）について詳細に説明する。上述したように、ひび割れ候補検出処理は、対象画像ＩＯから、ひび割れを表す画素である蓋然性の高いひび割れ候補画素Ｐｃｃを含むひび割れ候補領域ＣＣを検出する処理である。図５は、ひび割れ候補検出処理の流れを示すフローチャートである。

なお、図１に示すように、ひび割れ検出装置１００の記憶部１１０には、ラインフィルタグループＬＦＧが格納されている。本実施形態では、記憶部１１０に、後述するラインフィルタＬＦの１辺の要素数（以下、「単位要素数」という）が互いに異なる複数のラインフィルタグループＬＦＧが格納されている。以下の説明では、単位要素数ＮのラインフィルタグループＬＦＧを、ラインフィルタグループＬＦＧ（Ｎ）と表す。単位要素数Ｎは、３以上の奇数である。

図６は、ラインフィルタグループＬＦＧの一例を示す説明図である。図６には、単位要素数Ｎが７であるラインフィルタグループＬＦＧ（７）と、単位要素数Ｎが９であるＬＦＧ（９）とが例示されている。記憶部１１０に格納されるラインフィルタグループＬＦＧの個数や、各ラインフィルタグループＬＦＧの単位要素数Ｎは、任意に設定可能である。

単位要素数ＮのラインフィルタグループＬＦＧ（Ｎ）は、Ｎ行×Ｎ列の要素から構成された複数のラインフィルタＬＦ（Ｎ）から構成されている。各ラインフィルタＬＦ（Ｎ）は、中央要素ＣＥを通る直線に重なる各要素の要素値が正の値であり、かつ、該直線から上記直線に直交する方向に所定距離以上離れた要素の要素値が０以下であるフィルタである。本実施形態では、各ラインフィルタＬＦ（Ｎ）において、中央要素ＣＥを通る直線に重なる各要素（図６の要素列Ｌ０を構成する各要素）の要素値は１であり、該直線から２要素分離れた各要素（図６の要素列Ｌ２を構成する各要素）の要素値は０であり、該直線から３要素分離れた各要素（図６の要素列Ｌ３を構成する各要素）の要素値は−０．２であり、該直線から４要素分以上離れた各要素（図６の要素列ＬＸを構成する各要素）の要素値は０である。また、本実施形態では、各ラインフィルタＬＦ（Ｎ）において、中央要素ＣＥを通る直線から１要素分離れた各要素（図６の要素列Ｌ１を構成する各要素）の要素値は０．２である。なお、本実施形態で用いられる各ラインフィルタＬＦ（Ｎ）において、２要素分の距離は特許請求の範囲における第１の距離に相当し、要素値「１」は特許請求の範囲における第１の正の値に相当し、要素値「０．２」は特許請求の範囲における第２の正の値に相当する。

また、あるラインフィルタグループＬＦＧ（Ｎ）を構成する複数のラインフィルタＬＦ（Ｎ）のそれぞれは、要素値が１である要素が並ぶ上記直線の傾き（以下、「フィルタ角度」という）が互いに異なっている。本実施形態では、ラインフィルタグループＬＦＧ（Ｎ）は、フィルタ角度が３０度ずつ互いに異なる１２個のラインフィルタＬＦ（Ｎ）から構成されている。例えば、図６に示すように、単位要素数Ｎが７であるラインフィルタグループＬＦＧ（７）を構成する１つのラインフィルタＬＦ（７）−０は、要素値が１である要素が水平方向（図の左右方向）に並んでおり（すなわち、フィルタ角度が０度であり）、他の１つのラインフィルタＬＦ（７）−９０は、要素値が１である要素が垂直方向（図の上下方向）に並んでいる（すなわち、フィルタ角度が９０度である）。ラインフィルタグループＬＦＧ（７）は、他にも、フィルタ角度が３０度であるラインフィルタＬＦ（７）−３０や、フィルタ角度が６０度であるラインフィルタＬＦ（７）−６０等を含んでいる。他のラインフィルタグループＬＦＧについても同様である。

ひび割れ候補検出処理（図５）が開始されると、候補検出処理部２２０のラインフィルタ処理部２２２は、対象画像ＩＯに対して白黒反転処理を行う。これにより、対象画像ＩＯは、黒色画素の画素値が最大値（すなわち、２５５）であり、白色画素の画素値が最小値（すなわち、０）である画像となる。次に、候補検出処理部２２０のラインフィルタ処理部２２２は、記憶部１１０に記憶された複数のラインフィルタグループＬＦＧの中から１つのラインフィルタグループＬＦＧを選択する（Ｓ２１０）。本実施形態では、ラインフィルタ処理部２２２は、未選択のラインフィルタグループＬＦＧの内、単位要素数Ｎが最も大きいラインフィルタグループＬＦＧを選択する。ラインフィルタ処理部２２２は、選択されたラインフィルタグループＬＦＧを記憶部１１０から読み出すことによって取得する。

次に、ラインフィルタ処理部２２２は、対象画像ＩＯを対象として、選択されたラインフィルタグループＬＦＧを用いたラインフィルタ処理を実行する（Ｓ２２０）。図７は、対象画像ＩＯの一例を示す説明図である。図７には、対象画像ＩＯの一部分（図２のＸ１部に相当する部分）の構成が拡大して示されている。図７に示す例では、対象画像ＩＯに、ひび割れを表すひび割れ画素Ｐｃと、ひび割れ以外の背景（正常なタイル部分）を表す背景画素Ｐｂとが含まれている。ひび割れ画素Ｐｃは、画素値が比較的大きく（すなわち、比較的黒色の画素値に近く）、背景画素Ｐｂは、画素値が比較的小さい（すなわち、比較的白色の画素値に近い）。さらに、図７に示す例では、対象画像ＩＯに、ひび割れ画素Ｐｃではないが、ひび割れ画素Ｐｃの画素値に近い画素値を有する画素（例えば、対象物の表面の汚れ等を表す画素）であるノイズ画素Ｐｎも含まれている。

図８は、ラインフィルタグループＬＦＧを用いたラインフィルタ処理を示すフローチャートである。また、図９は、ラインフィルタグループＬＦＧを用いたラインフィルタ処理の概要を示す説明図である。図９のＡ欄には、対象画像ＩＯ（の一部）を構成する各画素の画素値が示されている。この例では、対象画像ＩＯの中央付近に位置する垂直方向（図の上下方向）に伸びる領域（破線で囲まれた領域）において、画素値が比較的大きくなっている。この領域は、ひび割れ画素Ｐｃにより構成されたひび割れ領域ＣＲである。また、図９のＢ欄には、単位要素数Ｎが７でありフィルタ角度が９０度であるラインフィルタＬＦ（７）−９０（図６参照）を用いたフィルタ演算の例が示されている。また、図９のＣ欄には、ラインフィルタＬＦ（７）−９０を用いたフィルタ演算後の対象画像ＩＯが示されている。なお、フィルタ角度θ（度）のラインフィルタを用いたフィルタ演算後の対象画像ＩＯを、フィルタ演算後対象画像ＩＯ（ｆ）−θという。

ラインフィルタグループＬＦＧを用いたラインフィルタ処理（図８）では、まず、ラインフィルタ処理部２２２が、対象画像ＩＯを構成する画素の１つを注目画素ＳＰとして選択する（Ｓ２２１）。図９のＡ欄には、対象画像ＩＯを構成する画素の１つが注目画素ＳＰとして選択された状態が示されている。

次に、ラインフィルタ処理部２２２は、選択されたラインフィルタグループＬＦＧを構成するラインフィルタＬＦの１つを選択し（Ｓ２２２）、選択されたラインフィルタＬＦを対象画像ＩＯ上に配置する（Ｓ２２３）。このとき、注目画素ＳＰにラインフィルタＬＦの中央要素ＣＥが重なるようにする。図９のＡ欄には、対象画像ＩＯ上に配置されるラインフィルタＬＦ（７）−９０の位置が太実線で示されている。

次に、ラインフィルタ処理部２２２は、互いに重なり合うラインフィルタＬＦの要素の要素値と対象画像ＩＯの画素の画素値とを用いた所定のフィルタ演算を実行することにより、原レスポンス値Ｒｏを算出する（Ｓ２２４）。具体的には、ラインフィルタ処理部２２２は、対象画像ＩＯの画素の画素値を底としラインフィルタＬＦの要素値をべき指数とするべき乗値を算出し、ラインフィルタＬＦを構成するすべての要素についての上記べき乗値の積を、原レスポンス値Ｒｏとして算出する。例えば、単位要素数Ｎが７であるラインフィルタグループＬＦＧ（７）を用いたラインフィルタ処理における１回目のＳ２２２のステップにおいて、図６に示すフィルタ角度が９０度のラインフィルタＬＦ（７）−９０が選択されたものとする。この場合には、原レスポンス値Ｒｏは、図９のＢ欄に示すように、３０^−０．２×３０^０×１５０^０．２×２００^１×・・・×３０^−０．２×３０^−０．２×３０^０×１５０^０．２×２００^１×・・・×３０^−０．２＝１．２×１０^１８となる。

原レスポンス値Ｒｏの算出（Ｓ２２４）の後、ラインフィルタ処理部２２２は、現在選択されているラインフィルタグループＬＦＧを構成するすべてのラインフィルタＬＦの選択が完了したか否かを判定し（Ｓ２２５）、未選択のラインフィルタＬＦがあると判定した場合には（Ｓ２２５：ＮＯ）、Ｓ２２２に戻って上述の処理を繰り返す。例えば、単位要素数Ｎが７であるラインフィルタグループＬＦＧ（７）を用いたラインフィルタ処理における２回目のＳ２２２のステップにおいて、図６に示すフィルタ角度が０度のラインフィルタＬＦ（７）−０が選択されたものとする。この場合には、対象画像ＩＯ上にラインフィルタＬＦ（７）−０が配置され（Ｓ２２３）、原レスポンス値Ｒｏの算出（Ｓ２２４）が行われる。このとき、原レスポンス値Ｒｏは、３０^−０．２×３０^−０．２×１５０^−０．２×２００^−０．２×・・・×３０^−０．２×３０^０×３０^０×１５０^０×２００^０×・・・×３０^−０．２＝３．６×１０^１２となる。

ここで、あるフィルタ角度のラインフィルタＬＦについて算出された原レスポンス値Ｒｏが大きいということは、対象画像ＩＯにおける該ラインフィルタＬＦに重なった画像領域において、該ラインフィルタＬＦのフィルタ角度の方向（要素値が１である要素が並ぶ直線の方向であり、例えばラインフィルタＬＦ（７）−９０では垂直方向）に画素値が比較的大きい（すなわち、黒色に近い）画素が並んでいることを意味する。例えば、図９のＡ欄に示す例では、対象画像ＩＯにおけるラインフィルタＬＦに重なった画像領域において、垂直方向に画素値が比較的大きい画素が並んでいる。そのため、この例では、フィルタ角度が９０度であるラインフィルタＬＦ（７）−９０を用いて算出された原レスポンス値Ｒｏ（１．２×１０^１８）は、フィルタ角度が０度であるラインフィルタＬＦ（７）−０を用いて算出された原レスポンス値Ｒｏ（３．６×１０^１２）より大きくなっている。このように、本実施形態のラインフィルタ処理では、対象画像ＩＯにおいて、注目画素ＳＰを中心として画素値が比較的大きい画素が特定の方向に所定の長さ（単位要素数Ｎに相当する長さ）以上並んでいると、該方向に一致するフィルタ角度を有するラインフィルタＬＦについての原レスポンス値Ｒｏが比較的大きい値となる。

ラインフィルタ処理部２２２は、ラインフィルタＬＦの選択（Ｓ２２２）から原レスポンス値Ｒｏの算出（Ｓ２２４）までの処理を繰り返し実行し、現在選択されているラインフィルタグループＬＦＧを構成するすべてのラインフィルタＬＦの選択が完了した（すなわち、現在選択されている注目画素ＳＰについて、すべてのラインフィルタＬＦについての原レスポンス値Ｒｏの算出が完了した）と判定した場合には（Ｓ２２５：ＹＥＳ）、対象画像ＩＯを構成するすべての画素について注目画素ＳＰとしての選択が完了したか否かを判定し（Ｓ２２７）、未選択の画素があると判定した場合には（Ｓ２２７：ＮＯ）、Ｓ２２１に戻って上述の処理を繰り返す。すなわち、対象画像ＩＯ中の未選択の画素の１つが新たに注目画素ＳＰとして選択され、新たに選択された注目画素ＳＰについて、現在選択されているラインフィルタグループＬＦＧを用いたラインフィルタ処理が行われることによって、各ラインフィルタＬＦについての原レスポンス値Ｒｏが算出される。

このような処理が繰り返されることにより、対象画像ＩＯを構成するすべての画素について、現在選択されているラインフィルタグループＬＦＧを構成する各ラインフィルタＬＦについての原レスポンス値Ｒｏが算出される。上述したように、対象画像ＩＯを構成する各画素の画素値が、フィルタ角度θ（度）のラインフィルタを用いたフィルタ演算により算出された原レスポンス値Ｒｏに置き換えられた画像を、フィルタ演算後対象画像ＩＯ（ｆ）−θという。図９のＣ欄には、ラインフィルタＬＦ（７）−９０を用いたフィルタ演算後対象画像ＩＯ（ｆ）−９０の一部が示されている。このフィルタ演算後対象画像ＩＯ（ｆ）−９０では、中央付近に位置する垂直方向（図の上下方向）に伸びる領域（ひび割れ領域ＣＲに対応する領域）の原レスポンス値Ｒｏが比較的大きい値になっている。

ラインフィルタ処理部２２２は、対象画像ＩＯを構成するすべての画素について注目画素ＳＰとしての選択が完了したと判定した場合には（Ｓ２２７：ＹＥＳ）、各ラインフィルタＬＦについて（各フィルタ角度について）、原レスポンス値Ｒｏに基づき重み付けレスポンス値Ｒｗを算出し、対象画像ＩＯの各画素の画素値を重み付けレスポンス値Ｒｗに置き換えることによって、ラインフィルタＬＦ毎の（フィルタ角度毎の）処理後対象画像を生成する（Ｓ２２８）。その後、ラインフィルタ処理を終了する。なお、重み付けレスポンス値Ｒｗは、特許請求の範囲におけるレスポンス値に相当する。

重み付けレスポンス値Ｒｗの算出は、以下のように行う。例えば、フィルタ角度９０度についての重み付けレスポンス値Ｒｗは、フィルタ角度９０度のラインフィルタＬＦを用いて算出された原レスポンス値Ｒｏに第１の重み係数Ｗ１を乗算した値と、フィルタ角度が９０度に近い他のラインフィルタＬＦ（例えば、フィルタ角度が６０度および１２０度のラインフィルタＬＦ）を用いて算出された原レスポンス値Ｒｏに第２の重み係数Ｗ２（ただし、第２の重み係数Ｗ２＜第１の重み係数Ｗ１）を乗算した値と、の和である。第１の重み係数Ｗ１は、例えば「１」に設定され、第２の重み係数Ｗ２は、例えば「０．２」に設定される。なお、あるフィルタ角度についての重み付けレスポンス値Ｒｗの算出の際に用いられる他のフィルタ角度の数は、２つに限られず、１つでもよいし、３つ以上でもよい。例えば、フィルタ角度９０度についての重み付けレスポンス値Ｒｗの算出の際に、フィルタ角度が６０度および１２０度のラインフィルタＬＦを用いて算出された原レスポンス値Ｒｏに加えて、フィルタ角度が３０度および１５０度のラインフィルタＬＦを用いて算出された原レスポンス値Ｒｏが用いられてもよい。また、その際に、フィルタ角度が３０度および１５０度のラインフィルタＬＦを用いて算出された原レスポンス値Ｒｏに乗算される第２の重み係数Ｗ２の値は、フィルタ角度が６０度および１２０度のラインフィルタＬＦを用いて算出された原レスポンス値Ｒｏに乗算される第２の重み係数Ｗ２の値と同一でもよいし、該第２の重み係数Ｗ２の値より小さいとしてもよい。

このように、本実施形態のラインフィルタ処理（図８）では、対象画像ＩＯにおいて、順次選択された注目画素ＳＰを中心として画素値が比較的大きい画素が特定の方向に所定の長さ（単位要素数Ｎに相当する長さ）以上並んでいる箇所がある場合に、該特定の方向に対応するラインフィルタＬＦ（フィルタ角度）について算出された重み付けレスポンス値Ｒｗによって、注目画素ＳＰの画素値が比較的大きい値に置き換えられ、そのような箇所が無い場合に、注目画素ＳＰの画素値が比較的小さい値に置き換えられる。そのため、本実施形態のラインフィルタ処理では、対象画像ＩＯにおける画素値が比較的大きい画素が特定の方向にある程度の長さ以上並んだ領域（線分の成分を有する領域）において、ラインフィルタ処理後の該特定の方向に対応するラインフィルタＬＦについての対象画像ＩＯの画素値が比較的大きい値になる。

図５に示すように、選択されたラインフィルタグループＬＦＧを用いたラインフィルタ処理（Ｓ２２０）が完了すると、候補判定部２２４は、ラインフィルタ処理後の対象画像ＩＯにおいて、画素値が予め定められた閾値以上である画素を、ひび割れを表す画素である蓋然性の高いひび割れ候補画素Ｐｃｃとして設定する（Ｓ２４０）。上述したように、本実施形態のラインフィルタ処理では、対象画像ＩＯにおける画素値が比較的大きい画素が特定の方向にある程度の長さ以上並んだ領域（すなわち、ある程度以上の長さの線分の成分を有する領域）において、ラインフィルタ処理後の対象画像ＩＯの画素値が比較的大きい値になるため、画素値が閾値以上である画素をひび割れ候補画素Ｐｃｃに設定するものとしている。

次に、候補領域設定部２２６は、設定されたひび割れ候補画素Ｐｃｃを含む画像領域を、ひび割れを表す画像領域である蓋然性の高いひび割れ候補領域ＣＣとして設定する（Ｓ２５０）。なお、ひび割れ候補領域ＣＣは、ひび割れ候補画素Ｐｃｃのみから構成されるとしてもよいし、ひび割れ候補画素Ｐｃｃではない画素を僅かに含んでいてもよい。例えば、一群のひび割れ候補画素Ｐｃｃにより囲まれた領域の内側に、ひび割れ候補画素Ｐｃｃではない画素が僅かに存在する場合に、そのようなひび割れ候補画素Ｐｃｃではない画素を含めてひび割れ候補領域ＣＣを設定するものとしてもよい。

図１０は、ひび割れ候補領域ＣＣの設定結果の一例を示す説明図である。図１０では、ひび割れ候補画素Ｐｃｃに設定された画素（ひび割れ候補領域ＣＣ）に、ハッチングが付されている。図１０に示された例では、真にひび割れを表すひび割れ画素Ｐｃ（破線で囲んで示す）の大部分が、ひび割れ候補画素Ｐｃｃに設定されている。これは、ひび割れ画素Ｐｃにより構成される画像領域が、比較的長い線分の成分を含むからである。一方、ノイズ画素Ｐｎ（破線で囲んで示す）はすべて、ひび割れ候補画素Ｐｃｃには設定されていない。すなわち、これらのノイズ画素Ｐｎが誤ってひび割れとして検出される誤検出の発生が防止されている。ノイズ画素Ｐｎにより構成される画像領域は、ひび割れ画素Ｐｃにより構成される画像領域が含むような比較的長い線分の成分を含まないため、ひび割れ候補画素Ｐｃｃとして設定されていないのである。

次に、ラインフィルタ処理部２２２は、記憶部１１０に記憶されたすべてのラインフィルタグループＬＦＧの選択が完了したか否かを判定し（Ｓ２６０）、未選択のラインフィルタグループＬＦＧがあると判定した場合には（Ｓ２６０：ＮＯ）、Ｓ２１０に戻って上述の処理を繰り返す。なお、上述したように、ラインフィルタグループＬＦＧの選択（Ｓ２１０）の際には、未選択のラインフィルタグループＬＦＧの内、単位要素数Ｎが最も大きいラインフィルタグループＬＦＧを選択する。また、複数の各ラインフィルタグループＬＦＧのそれぞれを用いた上述の処理においてひび割れ候補領域ＣＣが設定された場合には、各ひび割れ候補領域ＣＣを合算するなどして、最終的なひび割れ候補領域ＣＣを設定する。

以上説明したひび割れ候補検出処理により、対象画像ＩＯから、ひび割れを表す画素である蓋然性の高いひび割れ候補画素Ｐｃｃを含むひび割れ候補領域ＣＣが検出される。

Ａ−４．ひび割れ候補確認処理：
次に、ひび割れ候補確認処理（図３のＳ１５０）について詳細に説明する。上述したように、ひび割れ候補確認処理は、対象画像ＩＯから検出されたひび割れ候補領域ＣＣが、真にひび割れを表す画像領域であるひび割れ領域ＣＲであるか否かを確認する処理である。図１１は、ひび割れ候補確認処理の流れを示すフローチャートである。また、図１２は、ひび割れ候補確認処理の概要を示す説明図である。

はじめに、候補確認処理部２３０は、１つのひび割れ候補領域ＣＣを選択する（Ｓ３１０）。図１２には、選択された１つのひび割れ候補領域ＣＣが示されている。上述したように、本実施形態では、ひび割れ候補領域ＣＣは、ひび割れ候補画素Ｐｃｃから構成された画像領域である。

次に、候補確認処理部２３０の矩形算出部２３２は、選択されたひび割れ候補領域ＣＣを内包する最小矩形ＲＥを算出する（Ｓ３２０）。図１２には、選択されたひび割れ候補領域ＣＣを内包する最小矩形ＲＥが示されている。

次に、候補確認処理部２３０の確認判定部２３４は、最小矩形ＲＥの幅Ｗｒに対する長さＬｒ（ただし、Ｌｒ≧Ｗｒ）の比（以下、「アスペクト比（Ｌｒ／Ｗｒ）」という）が、所定の閾値Ｔｈ１以上であるか否かを判定する（Ｓ３３０）。なお、最小矩形ＲＥの幅Ｗｒは、ひび割れ候補領域ＣＣの幅に相当し、最小矩形ＲＥの長さＬｒは、ひび割れ候補領域ＣＣの長さに相当する。

確認判定部２３４は、最小矩形ＲＥのアスペクト比（Ｌｒ／Ｗｒ）が閾値Ｔｈ１以上である場合には（Ｓ３３０：ＹＥＳ）、選択されたひび割れ候補領域ＣＣは、真にひび割れを表すひび割れ領域ＣＲであると判定する（Ｓ３４０）。一方、確認判定部２３４は、最小矩形ＲＥのアスペクト比（Ｌｒ／Ｗｒ）が閾値Ｔｈ１未満である場合には（Ｓ３３０：ＮＯ）、選択されたひび割れ候補領域ＣＣは、真にひび割れを表すひび割れ領域ＣＲではなく、ひび割れではないものが誤って検出されたもの（誤検出）であると判定する（Ｓ３５０）。上述したように、対象物に発生するひび割れは線分の成分を含んでいるため、真にひび割れを表すひび割れ領域ＣＲのアスペクト比は、ある程度大きい値となる。そのため、本実施形態では、ひび割れ候補領域ＣＣ（を内包する最小矩形ＲＥ）のアスペクト比が比較的大きい場合に、該ひび割れ候補領域ＣＣは真のひび割れ領域ＣＲであると判定し、ひび割れ候補領域ＣＣ（を内包する最小矩形ＲＥ）のアスペクト比が比較的小さい場合に、該ひび割れ候補領域ＣＣは真のひび割れ領域ＣＲではないと判定するものとしている。

候補確認処理部２３０は、すべてのひび割れ候補領域ＣＣの選択が完了したか否かを判定し（Ｓ３６０）、未選択のひび割れ候補領域ＣＣが存在すると判定した場合には（Ｓ３６０：ＮＯ）、Ｓ３１０に戻って上述の処理を繰り返す。一方、候補確認処理部２３０は、未選択のひび割れ候補領域ＣＣが存在しないと判定した場合には（Ｓ３６０：ＹＥＳ）、ひび割れ候補確認処理を終了する。

以上説明したひび割れ候補確認処理により、ひび割れ候補検出処理において対象画像ＩＯから検出された各ひび割れ候補領域ＣＣが、真にひび割れを表すひび割れ領域ＣＲであるか否かが確認される。ひび割れ候補確認処理により確認されたひび割れ領域ＣＲは、上述したように、処理時画面Ｓ１の画像表示領域Ｒ３に表示された対象画像ＩＯ上に示される（図４参照）。

Ａ−５．本実施形態の効果：
以上説明したように、本実施形態のひび割れ検出装置１００は、記憶部１１０と、ラインフィルタ処理部２２２と、候補判定部２２４とを備える。記憶部１１０は、複数のラインフィルタＬＦから構成されたラインフィルタグループＬＦＧを記憶する。ラインフィルタグループＬＦＧを構成する各ラインフィルタＬＦは、Ｎ行×Ｎ列（ただし、Ｎは３以上の奇数）の要素から構成され、行方向および列方向の中央に位置する中央要素ＣＥを通る直線に重なる各要素の要素値が正の値（例えば１）であり、かつ、上記直線から上記直線に直交する方向に所定距離以上離れた要素の要素値が０以下であるフィルタである。各ラインフィルタＬＦにおける要素値が正の値（例えば１）である各要素が並ぶ上記直線の傾き（フィルタ角度）は、互いに異なっている。また、ラインフィルタ処理部２２２は、対象物を表す対象画像ＩＯを構成する画素を注目画素ＳＰとして順次選択し、ラインフィルタグループＬＦＧを構成する各ラインフィルタＬＦについて、注目画素ＳＰにラインフィルタＬＦの中央要素ＣＥが重なるように対象画像ＩＯ上にラインフィルタＬＦを配置し、互いに重なり合うラインフィルタＬＦの要素の要素値と対象画像ＩＯの画素の画素値とを用いた所定の演算を実行することにより原レスポンス値を算出し、注目画素ＳＰの画素値を、各ラインフィルタＬＦについて算出された原レスポンス値に基づき算出されたレスポンス値に置き換えることにより、少なくとも１つの処理後対象画像を生成するラインフィルタ処理を実行する。また、候補判定部２２４は、ラインフィルタ処理後の対象画像ＩＯにおいて、画素値が所定の閾値以上である画素を、ひび割れを表す画素である蓋然性の高いひび割れ候補画素Ｐｃｃに設定する。

このように、本実施形態のひび割れ検出装置１００では、ラインフィルタ処理部２２２が、ラインフィルタグループＬＦＧを用いて上述したラインフィルタ処理を実行する。このようなラインフィルタ処理によれば、対象画像ＩＯにおける画素値が比較的大きい画素が特定の方向にある程度の長さ以上並んだ領域（すなわち、ある程度以上の長さの線分の成分を有する領域）において、ラインフィルタ処理後の対象画像ＩＯの画素値が比較的大きい値になる。また、本実施形態のひび割れ検出装置１００では、候補判定部２２４は、ラインフィルタ処理後の対象画像ＩＯにおいて、画素値が所定の閾値以上である画素、すなわち、ある程度以上の長さの線分の成分を有する領域を構成する画素を、ひび割れ候補画素Ｐｃｃに設定する。一般に、対象物に発生するひび割れは、ある程度以上の長さの線分の成分（すなわち、細長く、かつ、直線的に伸びる成分）を含んでいる。そのため、本実施形態のひび割れ検出装置１００によれば、ひび割れではないが、ひび割れ部分に近い画素値を有する部分（例えば、対象物の表面の汚れ等）を誤ってひび割れとして検出する誤検出や、実際に存在するひび割れを検出できない検出漏れが発生することを抑制することができ、画像処理を用いたひび割れ検出の精度を向上させることができる。

また、本実施形態のひび割れ検出装置１００では、原レスポンス値Ｒｏを算出するための上記所定の演算は、対象画像ＩＯの画素値を底としラインフィルタＬＦの要素値をべき指数とするべき乗値を算出し、ラインフィルタＬＦを構成するすべての要素についての上記べき乗値の積を原レスポンス値Ｒｏとする演算である。このようにすれば、対象画像ＩＯにおける画素値が比較的大きい画素が特定の方向にある程度の長さ以上並んだ領域（すなわち、ある程度以上の長さの線分の成分を有する領域）において、ラインフィルタ処理後の対象画像ＩＯの画素値が、他の領域の画素値とより明確に区別できる程度の大きな値になる。そのため、本実施形態のひび割れ検出装置１００によれば、誤検出や検出漏れが発生することを効果的に抑制することができ、画像処理を用いたひび割れ検出の精度を効果的に向上させることができる。

また、本実施形態のひび割れ検出装置１００では、ラインフィルタ処理部２２２は、ラインフィルタＬＦ毎に（フィルタ角度毎に）処理後対象画像を生成する。また、一のラインフィルタＬＦについての処理後対象画像の生成のために算出されるレスポンス値として、該一のラインフィルタＬＦを用いて算出された原レスポンス値Ｒｏに第１の重み係数Ｗ１を乗算した値と、該一のラインフィルタＬＦに対して直線の傾き（フィルタ角度）が近接する少なくとも１つの他のラインフィルタＬＦを用いて算出された原レスポンス値Ｒｏに第１の重み係数Ｗ１より小さい重み係数Ｗ２を乗算した各値と、の和である重み付けレスポンス値Ｒｗが用いられる。そのため、本実施形態のひび割れ検出装置１００によれば、対象画像ＩＯにおけるひび割れの方向がフィルタ角度から少しずれている場合においてもひび割れを精度良く検出することができ、画像処理を用いたひび割れ検出の精度を効果的に向上させることができる。

また、本実施形態のひび割れ検出装置１００では、ラインフィルタＬＦは、中央要素ＣＥを通る直線に重なる各要素の要素値が第１の正の値（例えば１）であり、上記直線から上記直線に直交する方向に第１の距離以上離れた要素の要素値が０以下であり、かつ、上記直線から上記直線に直交する方向に上記第１の距離未満離れた要素の要素値が上記第１の正の値より小さい第２の正の値（例えば０．２）であるフィルタである。そのため、本実施形態のひび割れ検出装置１００によれば、ある程度の幅を有するひび割れを精度良く検出することができ、画像処理を用いたひび割れ検出の精度を効果的に向上させることができる。

また、本実施形態のひび割れ検出装置１００では、ラインフィルタ処理部２２２は、単位要素数Ｎの値が大きい順にラインフィルタグループＬＦＧの選択を行う。そのため、本実施形態のひび割れ検出装置１００によれば、ノイズ画素を誤ってひび割れ画素として検出する誤検出の発生をより確実に抑制することができ、画像処理を用いたひび割れ検出の精度を効果的に向上させることができる。

また、本実施形態のひび割れ検出装置１００は、さらに、ひび割れ候補画素（ひび割れ候補画素Ｐｃｃ）を示す画像を表示部１２０に表示させる表示制御部２１０を備える。そのため、本実施形態のひび割れ検出装置１００によれば、ユーザに、対象物におけるひび割れの発生状況を把握させることができる。

また、本実施形態のひび割れ検出装置１００では、ひび割れ検出処理の対象物は、建築物３１０のタイル張りの壁、すなわち壁状の構造物である。壁状の構造物は、ひび割れの発生が問題になりやすい対象物であり、かつ、比較的広い範囲でひび割れの検出を行う必要がある対象物である。本実施形態のひび割れ検出装置１００によれば、そのような対象物のひび割れの検出を、効率的に、かつ、精度良く実行することができる。

Ｂ．第２実施形態：
図１３は、第２実施形態におけるひび割れ候補検出処理の流れを示すフローチャートであり、図１４は、第２実施形態におけるラインフィルタグループＬＦＧの一例を示す説明図であり、図１５は、第２実施形態におけるラインフィルタグループＬＦＧを用いたラインフィルタ処理を示すフローチャートであり、図１６は、第２実施形態におけるラインフィルタグループＬＦＧを用いたラインフィルタ処理の概要を示す説明図である。以下では、第２実施形態のひび割れ候補検出処理の内、上述した第１実施形態のひび割れ候補検出処理と同一の処理内容については、同一の符号を付すことによってその説明を適宜省略する。

図１４に示すように、第２実施形態で使用される単位要素数ＮのラインフィルタグループＬＦＧ（Ｎ）は、Ｎ行×Ｎ列の要素から構成された複数のラインフィルタＬＦ（Ｎ）から構成されている。各ラインフィルタＬＦ（Ｎ）は、中央要素ＣＥを通る直線に重なる各要素の要素値が正の値であり、かつ、その他の要素の要素値が０以下であるフィルタである。より具体的には、各ラインフィルタＬＦ（Ｎ）において、中央要素ＣＥを通る直線に重なる各要素の要素値は１であり、その他の要素の要素値は０である。なお、図１４では、要素値０の図示を省略している（図１６等においても同様）。

また、あるラインフィルタグループＬＦＧ（Ｎ）を構成する複数のラインフィルタＬＦ（Ｎ）のそれぞれは、要素値が１である要素が並ぶ上記直線の傾き（フィルタ角度）が互いに異なっている。例えば、図１４に示すように、単位要素数Ｎが５であるラインフィルタグループＬＦＧ（５）を構成する１つのラインフィルタＬＦ（５）−０は、要素値が１である要素が水平方向（図の左右方向）に並んでおり（すなわち、フィルタ角度が０度であり）、他の１つのラインフィルタＬＦ（５）−９０は、要素値が１である要素が垂直方向（図の上下方向）に並んでいる（すなわち、フィルタ角度が９０度である）。ラインフィルタグループＬＦＧ（５）は、他にも、フィルタ角度が４５度であるラインフィルタＬＦ（５）−４５や、フィルタ角度が１３５度であるラインフィルタＬＦ（５）−１３５等を含んでいる。他のラインフィルタグループＬＦＧについても同様である。

ひび割れ候補検出処理（図１３）が開始されると、第１実施形態と同様に、ラインフィルタグループＬＦＧが選択され（Ｓ２１０）、選択されたラインフィルタグループＬＦＧを用いたラインフィルタ処理が実行される（Ｓ２２０）。

ラインフィルタ処理（図１５）が開始されると、第１実施形態と同様に、注目画素ＳＰが選択され（Ｓ２２１）、ラインフィルタＬＦが選択され（Ｓ２２２）、選択されたラインフィルタＬＦが対象画像ＩＯ上に配置される（Ｓ２２３）。図１６のＡ欄には、対象画像ＩＯ上に配置されるラインフィルタＬＦ（５）の位置が太実線で示されている。

次に、ラインフィルタ処理部２２２は、互いに重なり合うラインフィルタＬＦの要素の要素値と対象画像ＩＯの画素の画素値とを用いた所定のフィルタ演算を実行することにより、原レスポンス値Ｒｏを算出する（Ｓ２２４）。ただし、第２実施形態では、このときのフィルタ演算方法が、上述した第１実施形態とは異なる。具体的には、ラインフィルタ処理部２２２は、対象画像ＩＯの画素の画素値とラインフィルタＬＦの要素値との乗算値を算出し、ラインフィルタＬＦを構成するすべての要素についての上記乗算値の和を、原レスポンス値Ｒｏとして算出する。例えば、単位要素数Ｎが５であるラインフィルタグループＬＦＧ（５）を用いたラインフィルタ処理における１回目のＳ２２２のステップにおいて、図１６のＢ欄に示すラインフィルタＬＦ（５）−０が選択されたものとする。この場合には、原レスポンス値Ｒｏは、１×３０＋１×１５０＋１×２００＋１×１５０＋１×３０＝５６０となる。

原レスポンス値Ｒｏの算出（Ｓ２２４）の後、ラインフィルタ処理部２２２は、現在選択されているラインフィルタグループＬＦＧを構成するすべてのラインフィルタＬＦの選択が完了したか否かを判定し（Ｓ２２５）、未選択のラインフィルタＬＦがあると判定した場合には（Ｓ２２５：ＮＯ）、Ｓ２２２に戻って上述の処理を繰り返す。例えば、単位要素数Ｎが５であるラインフィルタグループＬＦＧ（５）を用いたラインフィルタ処理における２回目のＳ２２２のステップにおいて、図１６のＢ欄に示すラインフィルタＬＦ（５）−９０が選択されたものとする。この場合には、対象画像ＩＯ上にラインフィルタＬＦ（５）−９０が配置され（Ｓ２２３）、原レスポンス値Ｒｏの算出（Ｓ２２４）が行われる。このとき、図１６のＢ欄に示すように、原レスポンス値Ｒｏは、１×２００＋１×２００＋１×２００＋１×２００＋１×２００＝１０００となる。

ラインフィルタ処理部２２２は、ラインフィルタＬＦの選択（Ｓ２２２）から原レスポンス値Ｒｏの算出（Ｓ２２４）までの処理を繰り返し実行し、現在選択されているラインフィルタグループＬＦＧを構成するすべてのラインフィルタＬＦの選択が完了した（すなわち、現在選択されている注目画素ＳＰについて、すべてのラインフィルタＬＦについての原レスポンス値Ｒｏの算出が完了した）と判定した場合には（Ｓ２２５：ＹＥＳ）、原レスポンス値Ｒｏに基づき最大レスポンス値Ｒｍを算出し、注目画素ＳＰの画素値を最大レスポンス値Ｒｍに置き換えることによって、処理後対象画像を生成する（Ｓ２２６）。なお、最大レスポンス値Ｒｍは、特許請求の範囲におけるレスポンス値に相当する。例えば、図１６のＢ欄に示すように、単位要素数Ｎが５であるラインフィルタグループＬＦＧ（５）を構成する各ラインフィルタＬＦ（５）について原レスポンス値Ｒｏを算出すると、ラインフィルタＬＦ（５）−９０について算出されたものが最大値（１０００）となる。そのため、ラインフィルタ処理部２２２は、注目画素ＳＰの画素値を、ラインフィルタＬＦ（５）−９０について算出された原レスポンス値Ｒｏである１０００に置き換える（図１６のＣ欄参照）。

あるラインフィルタＬＦについて算出された原レスポンス値Ｒｏが大きいということは、対象画像ＩＯにおける該ラインフィルタＬＦに重なった画像領域において、該ラインフィルタＬＦにおける要素値が１である要素が並ぶ直線の方向（例えば、図１６のＢ欄に示すラインフィルタＬＦ（５）−９０では垂直方向（図の上下方向））に、画素値が比較的大きい（すなわち、黒色に近い）画素が並んでいることを意味する。例えば、図１６のＡ欄に示す例では、対象画像ＩＯにおけるラインフィルタＬＦに重なった画像領域において、垂直方向に画素値が比較的大きい画素が並んでいる。そのため、この例では、要素値が１である要素が垂直方向に並ぶラインフィルタＬＦ（５）−９０について、原レスポンス値Ｒｏが最大となるのである。このように、本実施形態のラインフィルタ処理では、対象画像ＩＯにおいて、注目画素ＳＰを中心として画素値が比較的大きい画素が特定の方向に所定の長さ（単位要素数Ｎに相当する長さ）以上並んでいると、注目画素ＳＰの画素値が比較的大きい値に置き換えられることとなる。一方、対象画像ＩＯにおいて、注目画素ＳＰを中心として画素値が比較的大きい画素が特定の方向に所定の長さ（単位要素数Ｎに相当する長さ）以上並んでいる箇所が無い場合には、注目画素ＳＰの画素値は比較的小さい値に置き換えられる。

ラインフィルタ処理部２２２は、対象画像ＩＯを構成するすべての画素について注目画素ＳＰとしての選択が完了したか否かを判定し（Ｓ２２７）、未選択の画素があると判定した場合には（Ｓ２２７：ＮＯ）、Ｓ２２１に戻って上述の処理を繰り返す。すなわち、対象画像ＩＯ中の未選択の画素の１つが新たに注目画素ＳＰとして選択され、新たに選択された注目画素ＳＰについて、現在選択されているラインフィルタグループＬＦＧを用いたラインフィルタ処理が行われ、該注目画素ＳＰの画素値が、上述した最大レスポンス値Ｒｍに置き換えられる。一方、ラインフィルタ処理部２２２は、対象画像ＩＯを構成するすべての画素について注目画素ＳＰとしての選択が完了したと判定した場合には（Ｓ２２７：ＹＥＳ）、ラインフィルタ処理を終了する。

このように、本実施形態のラインフィルタ処理（図１５）では、対象画像ＩＯにおいて、順次選択された注目画素ＳＰを中心として画素値が比較的大きい画素が特定の方向に所定の長さ（単位要素数Ｎに相当する長さ）以上並んでいる箇所がある場合に、注目画素ＳＰの画素値が比較的大きい値に置き換えられ、そのような箇所が無い場合に、注目画素ＳＰの画素値が比較的小さい値に置き換えられる。そのため、本実施形態のラインフィルタ処理では、対象画像ＩＯにおける画素値が比較的大きい画素が特定の方向にある程度の長さ以上並んだ領域（線分の成分を有する領域）において、ラインフィルタ処理後の対象画像ＩＯの画素値が比較的大きい値になる。例えば、図１６のＣ欄には、１回目のラインフィルタ処理後の対象画像ＩＯ（第１の処理後対象画像ＩＯ（１））が示されている。この第１の処理後対象画像ＩＯ（１）では、中央付近に位置する垂直方向（図の上下方向）に伸びる領域（ひび割れ領域ＣＲに対応する領域）の画素値が比較的大きい値になっている。

図１３に示すように、選択されたラインフィルタグループＬＦＧを用いたラインフィルタ処理（Ｓ２２０）が完了すると、ラインフィルタ処理部２２２は、記憶部１１０に記憶されたすべてのラインフィルタグループＬＦＧの選択が完了したか否かを判定し（Ｓ２３０）、未選択のラインフィルタグループＬＦＧがあると判定した場合には（Ｓ２３０：ＮＯ）、Ｓ２１０に戻って上述の処理を繰り返す。すなわち、ラインフィルタ処理部２２２は、新たなラインフィルタグループＬＦＧの選択、および、選択されたラインフィルタグループＬＦＧを用いたラインフィルタ処理を実行する。

なお、ラインフィルタグループＬＦＧの選択（Ｓ２１０）の際には、未選択のラインフィルタグループＬＦＧの内、単位要素数Ｎが最も大きいラインフィルタグループＬＦＧを選択する。また、２回目以降のラインフィルタ処理（Ｓ２２０）では、直前に実行されたラインフィルタ処理後の対象画像ＩＯを対象として、ラインフィルタ処理が実行される。例えば、２回目のラインフィルタ処理では、１回目のラインフィルタ処理後の対象画像ＩＯ（第１の処理後対象画像ＩＯ（１））を対象としてラインフィルタ処理が実行される。このように、本実施形態では、ラインフィルタ処理部２２２は、単位要素数Ｎの値が大きい順にラインフィルタグループＬＦＧの選択を行い、選択されたラインフィルタグループＬＦＧを用いたラインフィルタ処理を順次実行する。

ラインフィルタグループＬＦＧの選択と、選択されたラインフィルタグループＬＦＧを用いたラインフィルタ処理とが繰り返し実行された後、記憶部１１０に記憶されたすべてのラインフィルタグループＬＦＧの選択が完了したと判定された場合には（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、候補判定部２２４は、その時点の対象画像ＩＯ（すなわち、各ラインフィルタグループＬＦＧを用いた各ラインフィルタ処理の実行後の対象画像ＩＯ）において、画素値が予め定められた閾値以上である画素を、ひび割れを表す画素である蓋然性の高いひび割れ候補画素Ｐｃｃとして設定する（Ｓ２４０）。また、候補領域設定部２２６は、設定されたひび割れ候補画素Ｐｃｃを含む画像領域を、ひび割れを表す画像領域である蓋然性の高いひび割れ候補領域ＣＣとして設定する（Ｓ２５０）。ひび割れ候補画素Ｐｃｃの設定（Ｓ２４０）、および、ひび割れ候補領域ＣＣの設定（Ｓ２５０）の方法は、上述した第１実施形態と同様である。

以上説明したひび割れ候補検出処理により、対象画像ＩＯから、ひび割れを表す画素である蓋然性の高いひび割れ候補画素Ｐｃｃを含むひび割れ候補領域ＣＣが検出される。

以上説明したように、第２実施形態では、第１実施形態と同様に、ひび割れ検出装置１００は、記憶部１１０と、ラインフィルタ処理部２２２と、候補判定部２２４とを備える。記憶部１１０は、複数のラインフィルタＬＦから構成されたラインフィルタグループＬＦＧを記憶する。ラインフィルタグループＬＦＧを構成する各ラインフィルタＬＦは、Ｎ行×Ｎ列（ただし、Ｎは３以上の奇数）の要素から構成され、行方向および列方向の中央に位置する中央要素ＣＥを通る直線に重なる各要素の要素値が正の値（例えば１）であり、かつ、上記直線から上記直線に直交する方向に所定距離以上離れた要素の要素値が０以下（例えば０）であるフィルタである。各ラインフィルタＬＦにおける要素値が正の値（例えば１）である各要素が並ぶ上記直線の傾き（フィルタ角度）は、互いに異なっている。また、ラインフィルタ処理部２２２は、対象物を表す対象画像ＩＯを構成する画素を注目画素ＳＰとして順次選択し、ラインフィルタグループＬＦＧを構成する各ラインフィルタＬＦについて、注目画素ＳＰにラインフィルタＬＦの中央要素ＣＥが重なるように対象画像ＩＯ上にラインフィルタＬＦを配置し、互いに重なり合うラインフィルタＬＦの要素の要素値と対象画像ＩＯの画素の画素値とを用いた所定の演算を実行することにより原レスポンス値を算出し、注目画素ＳＰの画素値を、各ラインフィルタＬＦについて算出された原レスポンス値に基づき算出されたレスポンス値に置き換えることにより、少なくとも１つの処理後対象画像を生成するラインフィルタ処理を実行する。また、候補判定部２２４は、ラインフィルタ処理後の対象画像ＩＯにおいて、画素値が所定の閾値以上である画素を、ひび割れを表す画素である蓋然性の高いひび割れ候補画素Ｐｃｃに設定する。

このように、本実施形態のひび割れ検出装置１００では、ラインフィルタ処理部２２２が、ラインフィルタグループＬＦＧを用いて上述したラインフィルタ処理を実行する。このようなラインフィルタ処理によれば、対象画像ＩＯにおける画素値が比較的大きい画素が特定の方向にある程度の長さ以上並んだ領域（すなわち、ある程度以上の長さの線分の成分を有する領域）において、ラインフィルタ処理後の対象画像ＩＯの画素値が比較的大きい値になる。また、本実施形態のひび割れ検出装置１００では、候補判定部２２４は、ラインフィルタ処理後の対象画像ＩＯにおいて、画素値が所定の閾値以上である画素、すなわち、ある程度以上の長さの線分の成分を有する領域を構成する画素を、ひび割れ候補画素Ｐｃｃに設定する。一般に、対象物に発生するひび割れは、ある程度以上の長さの線分の成分（すなわち、細長く、かつ、直線的に伸びる成分）を含んでいる。そのため、本実施形態のひび割れ検出装置１００によれば、ひび割れではないが、ひび割れ部分に近い画素値を有する部分（例えば、対象物の表面の汚れ等）を誤ってひび割れとして検出する誤検出や、実際に存在するひび割れを検出できない検出漏れが発生することを抑制することができ、画像処理を用いたひび割れ検出の精度を向上させることができる。

また、第２実施形態では、原レスポンス値Ｒｏを算出するための上記所定の演算は、対象画像ＩＯの画素値とラインフィルタＬＦの要素値との乗算値を算出し、ラインフィルタＬＦを構成するすべての要素についての上記乗算値の和を、原レスポンス値Ｒｏとする演算である。このようにすれば、対象画像ＩＯにおける画素値が比較的大きい画素が特定の方向にある程度の長さ以上並んだ領域（すなわち、ある程度以上の長さの線分の成分を有する領域）において、ラインフィルタ処理後の対象画像ＩＯの画素値が、他の領域の画素値とより明確に区別できる程度の大きな値になる。そのため、本実施形態のひび割れ検出装置１００によれば、誤検出や検出漏れが発生することを効果的に抑制することができ、画像処理を用いたひび割れ検出の精度を効果的に向上させることができる。

また、第２実施形態では、原レスポンス値Ｒｏに基づき算出されるレスポンス値として、各ラインフィルタＬＦについて算出された原レスポンス値Ｒｏの内の最大値である最大レスポンス値Ｒｍが用いられる。そのため、本実施形態のひび割れ検出装置１００によれば、ひび割れを精度良く検出することができ、画像処理を用いたひび割れ検出の精度を効果的に向上させることができる。

Ｃ．変形例：
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。

上記実施形態におけるひび割れ検出装置１００の構成は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、ひび割れ検出装置１００が撮像部を備え、ひび割れ検出処理部２００が、該撮像部による対象物の撮像により生成された画像を対象として、ひび割れ検出処理を実行するとしてもよい。

また、上記実施形態では、処理時画面Ｓ１等がひび割れ検出装置１００の表示部１２０に表示されるとしているが、処理時画面Ｓ１等がひび割れ検出装置１００の備える表示部１２０ではなく、外部のディスプレイに表示されるとしてもよい。なお、この場合には、ひび割れ検出装置１００が表示部１２０を備える必要は無い。

また、上記実施形態において、記憶部１１０に記憶されているラインフィルタグループＬＦＧの種類は任意に変更可能である。

また、上記実施形態において、記憶部１１０に記憶されるラインフィルタグループＬＦＧの単位要素数Ｎは、３以上の奇数である限りにおいて任意に変更可能である。また、上記実施形態において、記憶部１１０に記憶されるラインフィルタグループＬＦＧを構成する各ラインフィルタＬＦの要素値（図６，１４参照）は、中央要素ＣＥを通る直線に重なる各要素の要素値が正の値であり、かつ、上記直線から上記直線に直交する方向に所定距離以上離れた要素の要素値が０以下である限りにおいて、任意に変更可能である。

また、上記実施形態におけるひび割れ検出処理（図３）の内容は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記実施形態におけるひび割れ検出処理では、ひび割れ候補確認処理（Ｓ１５０）が実行されるとしているが、ひび割れ候補確認処理は必ずしも実行される必要はない。ひび割れ候補確認処理が実行されない場合には、ひび割れ候補検出処理（Ｓ１３０）において検出されたひび割れ候補領域ＣＣが、そのまま、ひび割れ領域ＣＲに設定される。

また、上記実施形態におけるひび割れ候補検出処理（図５）では、複数のラインフィルタグループＬＦＧが、単位要素数Ｎが大きい順に選択されるとしているが、ラインフィルタグループＬＦＧの選択順は任意に変更可能である。また、上記第１実施形態では、原レスポンス値Ｒｏに基づき算出されるレスポンス値として重み付けレスポンス値Ｒｗが採用されているが、第２実施形態と同様に最大レスポンス値Ｒｍが採用されてもよい。反対に、上記第２実施形態では、原レスポンス値Ｒｏに基づき算出されるレスポンス値として最大レスポンス値Ｒｍが採用されているが、第１実施形態と同様に重み付けレスポンス値Ｒｗが採用されてもよい。

また、上記実施形態では、ひび割れ検出処理の対象物は、建築物３１０のタイル張りの壁であるとしているが、それ以外の壁状の構造物（例えば、建築物のコンクリートの壁や土木構造物の壁面等）であってもよいし、壁状の構造物以外の物体であってもよい。

１００：ひび割れ検出装置 １１０：記憶部 １２０：表示部 １３０：入力部 １４０：インターフェース部 １７０：制御部 １９０：バス ２００：ひび割れ検出処理部 ２１０：表示制御部 ２２０：候補検出処理部 ２２２：ラインフィルタ処理部 ２２４：候補判定部 ２２６：候補領域設定部 ２３０：候補確認処理部 ２３２：矩形算出部 ２３４：確認判定部 ３１０：建築物 ３２０：撮像装置 ＣＣ：ひび割れ候補領域 ＣＥ：中央要素 ＣＰ：ひび割れ検出プログラム ＣＲ：ひび割れ領域 ＩＯ：対象画像 Ｉｄ：画像データ ＬＦ：ラインフィルタ ＬＦＧ：ラインフィルタグループ Ｐｂ：背景画素 Ｐｃ：ひび割れ画素 Ｐｃｃ：ひび割れ候補画素 Ｐｎ：ノイズ画素 Ｒ１：画像選択領域 Ｒ１１：個数表示欄 Ｒ２：手法選択領域 Ｒ３：画像表示領域 ＲＥ：最小矩形 Ｒｍ：最大レスポンス値 Ｒｏ：原レスポンス値 Ｒｗ：重み付けレスポンス値 Ｓ１：処理時画面 ＳＰ：注目画素

Claims (12)

1. 対象物のひび割れを検出するひび割れ検出装置であって、
   Ｎ行×Ｎ列（ただし、Ｎは３以上の奇数）の要素から構成され、行方向および列方向の中央に位置する中央要素を通る直線に重なる各要素の要素値が正の値であり、かつ、前記直線から前記直線に直交する方向に所定距離以上離れた要素の要素値が０以下である複数のラインフィルタから構成されたラインフィルタグループであって、各前記ラインフィルタにおける前記直線の傾きは互いに異なる、前記ラインフィルタグループを記憶する記憶部と、
   前記対象物を表す対象画像を構成する画素を注目画素として順次選択し、前記ラインフィルタグループを構成する各前記ラインフィルタについて、前記注目画素に前記ラインフィルタの前記中央要素が重なるように前記対象画像上に前記ラインフィルタを配置し、互いに重なり合う前記ラインフィルタの要素の要素値と前記対象画像の画素の画素値とを用いた所定の演算を実行することにより原レスポンス値を算出し、前記注目画素の画素値を、各前記ラインフィルタについて算出された前記原レスポンス値に基づき算出されたレスポンス値に置き換えることにより、少なくとも１つの処理後対象画像を生成するラインフィルタ処理を実行するラインフィルタ処理部と、
   前記処理後対象画像において、画素値が所定の閾値以上である画素を、ひび割れを表す画素である蓋然性の高いひび割れ候補画素に設定する候補判定部と、
   を備える、ひび割れ検出装置。
2. 請求項１に記載のひび割れ検出装置であって、
   前記所定の演算は、前記画素値を底とし前記要素値をべき指数とするべき乗値を算出し、前記ラインフィルタを構成するすべての要素についての前記べき乗値の積を前記原レスポンス値とする演算である、ひび割れ検出装置。
3. 請求項１に記載のひび割れ検出装置であって、
   前記所定の演算は、前記画素値と前記要素値との乗算値を算出し、前記ラインフィルタを構成するすべての要素についての前記乗算値の和を前記原レスポンス値とする演算である、ひび割れ検出装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のひび割れ検出装置であって、
   前記ラインフィルタ処理部は、前記ラインフィルタ毎に前記処理後対象画像を生成し、
   一の前記ラインフィルタについての前記処理後対象画像の生成のために算出される前記レスポンス値は、前記一のラインフィルタを用いて算出された前記原レスポンス値に第１の重み係数を乗算した値と、前記一のラインフィルタに対して前記直線の傾きが近接する少なくとも１つの他の前記ラインフィルタを用いて算出された前記原レスポンス値に前記第１の重み係数より小さい重み係数を乗算した各値と、の和である、ひび割れ検出装置。
5. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のひび割れ検出装置であって、
   前記レスポンス値は、各前記ラインフィルタについて算出された前記原レスポンス値の内の最大値である、ひび割れ検出装置。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載のひび割れ検出装置であって、
   前記ラインフィルタは、前記直線に重なる各要素の要素値が第１の正の値であり、前記直線から前記直線に直交する方向に第１の距離以上離れた要素の要素値が０以下であり、かつ、前記直線から前記直線に直交する方向に前記第１の距離未満離れた要素の要素値が前記第１の正の値より小さい第２の正の値であるフィルタである、ひび割れ検出装置。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載のひび割れ検出装置であって、
   前記記憶部は、前記Ｎの値が互いに異なる複数の前記ラインフィルタグループを記憶し、
   前記ラインフィルタ処理部は、複数の前記ラインフィルタグループの内の１つの選択と、前記対象画像を対象とした、または、前記ラインフィルタ処理が少なくとも１回実行されている場合には直前に実行された前記ラインフィルタ処理後の前記処理後対象画像を対象とした、選択された前記ラインフィルタグループを用いた前記ラインフィルタ処理の実行と、を繰り返し実行する、ひび割れ検出装置。
8. 請求項７に記載のひび割れ検出装置であって、
   前記ラインフィルタ処理部は、前記Ｎの値が大きい順に前記ラインフィルタグループの選択を行う、ひび割れ検出装置。
9. 請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載のひび割れ検出装置であって、さらに、
   前記ひび割れ候補画素を示す画像をディスプレイに表示させる表示制御部を備える、ひび割れ検出装置。
10. 請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載のひび割れ検出装置であって、
    前記対象物は、壁状の構造物である、ひび割れ検出装置。
11. 対象物のひび割れを検出するひび割れ検出方法であって、
    Ｎ行×Ｎ列（ただし、Ｎは３以上の奇数）の要素から構成され、行方向および列方向の中央に位置する中央要素を通る直線に重なる各要素の要素値が正の値であり、かつ、前記直線から前記直線に直交する方向に所定距離以上離れた要素の要素値が０以下である複数のラインフィルタから構成されたラインフィルタグループであって、各前記ラインフィルタにおける前記直線の傾きは互いに異なる、前記ラインフィルタグループを取得する工程と、
    前記対象物を表す対象画像を構成する画素を注目画素として順次選択し、前記ラインフィルタグループを構成する各前記ラインフィルタについて、前記注目画素に前記ラインフィルタの前記中央要素が重なるように前記対象画像上に前記ラインフィルタを配置し、互いに重なり合う前記ラインフィルタの要素の要素値と前記対象画像の画素の画素値とを用いた所定の演算を実行することにより原レスポンス値を算出し、前記注目画素の画素値を、各前記ラインフィルタについて算出された前記原レスポンス値に基づき算出されたレスポンス値に置き換えることにより、少なくとも１つの処理後対象画像を生成するラインフィルタ処理を実行する工程と、
    前記処理後対象画像において、画素値が所定の閾値以上である画素を、ひび割れを表す画素である蓋然性の高いひび割れ候補画素に設定する工程と、
    を備える、ひび割れ検出方法。
12. 対象物のひび割れを検出するためのコンピュータプログラムであって、
    Ｎ行×Ｎ列（ただし、Ｎは３以上の奇数）の要素から構成され、行方向および列方向の中央に位置する中央要素を通る直線に重なる各要素の要素値が正の値であり、かつ、前記直線から前記直線に直交する方向に所定距離以上離れた要素の要素値が０以下である複数のラインフィルタから構成されたラインフィルタグループであって、各前記ラインフィルタにおける前記直線の傾きは互いに異なる、前記ラインフィルタグループを取得する機能と、
    前記対象物を表す対象画像を構成する画素を注目画素として順次選択し、前記ラインフィルタグループを構成する各前記ラインフィルタについて、前記注目画素に前記ラインフィルタの前記中央要素が重なるように前記対象画像上に前記ラインフィルタを配置し、互いに重なり合う前記ラインフィルタの要素の要素値と前記対象画像の画素の画素値とを用いた所定の演算を実行することにより原レスポンス値を算出し、前記注目画素の画素値を、各前記ラインフィルタについて算出された前記原レスポンス値に基づき算出されたレスポンス値に置き換えることにより、少なくとも１つの処理後対象画像を生成するラインフィルタ処理を実行する機能と、
    前記処理後対象画像において、画素値が所定の閾値以上である画素を、ひび割れを表す画素である蓋然性の高いひび割れ候補画素に設定する機能と、
    をコンピュータに実現させる、コンピュータプログラム。

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