JP2019105919A - 平滑画像生成装置、異常判定装置、平滑画像生成方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】高速に輝度情報の平滑化を行うことができる平滑画像生成装置を提供する。【解決手段】平滑画像生成装置（１）は、明るさが一様である被写体の撮像データから輝度情報を抽出した輝度データを複数の領域に分割した分割データから、一部のエリアを抽出した縮小分割データを生成する縮小分割データ生成部（１１）と、前記縮小分割データに対して平滑化処理を行い、平滑化縮小分割データを生成する平滑化処理部（１２）と、前記平滑化縮小分割データの領域間を補間することにより、前記分割データと同一の大きさの平滑画像データを生成する平滑画像生成部（１３）と、を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置にて撮像した撮像データから、輝度が平滑化された平滑画像データを生成する平滑画像生成装置等に関する。

撮像データに対して特定の処理を行うことにより、輝度などを平滑化する技術が従来技術として知られている。例えば特許文献１には、デジタル元画像データに最小２乗法を適用してｎ次近似曲線（平坦化データ）を生成する検査装置が開示されている。

特開２００６−５０３５６号公報（２００６年２月１６日公開）

しかしながら、特許文献１に記載の発明は、平坦化データを生成するために、デジタル元画像データ全体に対して演算を行うため、計算量が多く、平坦化データの生成に時間を要するという問題があった。

本発明の一態様は、前記の問題に鑑みてなされたものであり、高速に輝度情報の平滑化を行うことができる平滑画像生成装置を提供することを目的とする。

前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る平滑画像生成装置は、明るさが一様である被写体を撮像装置にて撮像した撮像データから輝度を平滑化した平滑画像データを生成する平滑画像生成装置であって、前記撮像データから輝度情報を抽出した輝度データを複数の領域に分割した分割データから、一部の領域を抽出した縮小分割データを生成する縮小分割データ生成部と、前記縮小分割データに対して平滑化処理を行い、平滑化縮小分割データを生成する平滑化処理部と、前記平滑化縮小分割データの領域間を補間することにより、前記分割データと同一の大きさの平滑画像データを生成する平滑画像生成部と、を備えている構成である。

本発明の一態様に係る平滑画像生成方法は、明るさが一様である被写体を撮像装置にて撮像した撮像データから輝度を平滑化した平滑画像データを生成する平滑画像生成方法であって、前記撮像データから輝度情報を抽出した元輝度データを用いて生成された、輝度が調整された複数のエリアからなる分割データより、一部のエリアを抽出した縮小分割データを生成する縮小分割データ生成ステップと、前記縮小分割データに対して平滑化処理を行う平滑化フィルタを用いて、全体の輝度が平滑化された平滑化縮小分割データを生成する平滑化処理ステップと、前記平滑化縮小分割データの領域間を補間することにより、前記分割データと同一の大きさの平滑画像データを生成する平滑画像生成ステップと、を含む方法である。

本発明の一態様によれば、高速に輝度情報の平滑化を行う平滑画像生成装置を提供することができる。

本発明の実施形態１に係る平滑画像生成装置の要部構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施形態１に係る平滑画像生成装置において、元分割データから抽出されるエリアの概要を示す模式図である。 図２から抽出されたエリアによって構成された縮小分割データを示す模式図である。 本発明の実施形態１に係る平滑画像生成装置において、縮小分割データに輝度を平滑化するための平滑化フィルタを適用する概要を示す模式図である。 本発明の実施形態１に係る平滑画像生成装置において、縮小分割データのエリア行に対して適用する線形補間フィルタの例を示す模式図である。 図４に示した縮小分割データに含まれる１つのエリア行に対して距離３の線形補間フィルタを適用する例を示しており、（ａ）は、行番号８のエリア行、（ｂ）は（ａ）で示したエリア行に対して距離３の線形補間フィルタの適用を開始する例、（ｃ）は、線形補間フィルタによって輝度が平滑化された例をそれぞれ示している。 図６の各図で示した平滑化処理を行った後の状態を示しており、（ａ）は平滑化フィルタの位置を１つ右側へ移動させた状態を示し、（ｂ）は平滑化フィルタを右端まで移動させた状態を示している。 図３に示す縮小分割データに対して平滑化処理を行った後の平滑化縮小分割データを示す模式図である。 図８の平滑化縮小分割データを展開して生成された、元分割データと同じ大きさのデータを示す模式図である。 図９のデータに対して補間処理を適用した後の平滑化分割データを示す模式図である。 本発明の実施形態１に係る平滑画像生成装置が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態２に係る平滑画像生成装置において、元分割データから抽出されるエリアの概要を示す模式図である。 本発明の実施形態３に係る異常判定装置の要部構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施形態３に係る異常判定装置が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。

〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態について、図１〜図１１を用いて詳細に説明する。

（平滑画像生成装置の構成）
本実施形態に係る平滑画像生成装置１の構成について、図１を用いて説明する。図１は、平滑画像生成装置１の要部構成の一例を示すブロック図である。

平滑画像生成装置１は、明るさが一様な被写体である光源３を撮像装置２が撮像した撮像データから、輝度を平滑化した平滑画像データを生成する。図示の例によれば、平滑画像生成装置１は、制御部１０、記憶装置２０、メモリ３０、表示装置４０、およびデータ入力部５０を備えており、制御部１０は、縮小分割データ生成部１１、平滑化処理部１２、および平滑画像生成部１３を備えている。

制御部１０は、平滑画像生成装置１の各部を統括して制御する。制御部１０は、光源３を撮像装置２が撮像した撮像データを、データ入力部５０を介して受信すると、記憶装置２０へ格納する。撮像データは、撮像時にシェーディング補正が適用されることにより、画像中央の輝度が最も高く、周辺部に向かってほぼ平坦であるがゆるやかに輝度が低下するような輝度分布を一般的に有する。制御部１０は、撮像データを記憶装置２０からメモリ３０へ読み出し、当該撮像データから輝度情報を抽出した輝度データ（以下、元輝度データと呼称する）を生成する。制御部１０は、元輝度データを複数の領域（以下、エリアと呼称する）に分割し、さらにそれぞれの領域の輝度を調整し、分割データ（以下、元分割データと呼称する）を生成する。ここで、複数のエリアのそれぞれは、複数の画素を含んでいてもよく、エリアの輝度は、例えば当該エリアに含まれる複数の画素における輝度の平均値となるように調整されてもよい。また、元分割データを構成する複数のエリアは、その大きさが均一であることが好適である。制御部１０は、元分割データを縮小分割データ生成部１１へ送信する。

縮小分割データ生成部１１は、制御部１０から元分割データを受信すると、当該元分割データから一部のエリアを抽出した縮小分割データを生成し、平滑化処理部１２へ送信する。縮小分割データ生成部１１が縮小分割データを生成するために元分割データからエリアを抽出する基準は、どのようなものであってもよい。図２および図３を用いて一例を示す。

（縮小分割データの生成例）
図２は、元分割データとして、４９×６５のエリアに分割されたデータを示している。このとき、個々のエリアは、行番号０〜４８および列番号０〜６４を用いて、（行番号、列番号）のように指定することで特定することができる。換言すれば、元分割データは、４９のエリア行、または６５のエリア列によって構成されている。

図２に示す元分割データに対して、縮小分割データ生成部１１は、図中で色分けしたエリアを抽出対象とする。すなわち、縮小分割データ生成部１１は、元分割データを構成する複数のエリアを水平および垂直方向に１つおきに抽出して縮小分割データを生成する。

図３は、縮小分割データ生成部１１が図２に示す元分割データから抽出したエリアを用いて生成した、縮小分割データである。図に示すように、縮小分割データは、２５×３３のエリアを有している。縮小分割データ生成部１１は、図２に示す元分割データから図３に示す縮小分割データを生成すると、当該縮小分割データを平滑化処理部１２へ送信する。

平滑化処理部１２は、縮小分割データ生成部１１から受信した縮小分割データに対して平滑化処理を行い、平滑化縮小分割データを生成する。平滑化処理の詳細については後述する。平滑化処理部１２は、平滑化縮小分割データを平滑画像生成部１３へ送信する。

平滑画像生成部１３は、平滑化処理部１２から受信した平滑化縮小分割データを展開し、元分割データと同一の大きさのデータを生成する。このとき、展開されたエリア間には、空白のエリアが設定される。さらに、平滑画像生成部１３は、生成したデータに対して補間処理を行い、元分割データと同一の大きさの平滑化分割データ（平滑画像データ）を生成する。平滑化縮小分割データの展開および補間処理の詳細については後述する。

記憶装置２０は、平滑画像生成装置１にて扱う各種情報を記憶する。メモリ３０は、記憶装置２０との間でデータの入出力を行う、一時的な記憶装置である。メモリ３０に読み出されたデータは制御部１０などによって処理された後、長期保存のため、記憶装置２０に書き込まれる。

表示装置４０は、平滑画像生成装置１にて扱う各種情報を表示する、例えばディスプレイである。例えば、表示装置４０は、光源３を撮像装置２が撮像した撮像データなどを表示してもよい。表示装置４０は、平滑化分割データなどのデータを表示してもよい。図示の例では平滑画像生成装置１が表示装置４０を備えている構成であるが、これに限定される必要はない。例えば、平滑画像生成装置１が、外部の表示装置４０に各種情報を表示する構成であってもよい。

データ入力部５０は、撮像装置２が撮像した撮像データを受信する。例えば、データ入力部５０は、光源３を撮像装置２が撮像した撮像データを、当該撮像装置２から受信する。

撮像装置２は、光源３を撮像することが可能な、例えばデジタルカメラである。撮像装置２は、光源３を撮像した撮像データをデータ入力部５０へ送信する。光源３は、明るさが一様な被写体であり、例えば白色ＬＥＤパネルである。

（平滑化処理の詳細）
本実施形態に係る平滑画像生成装置１において、平滑化処理部１２が実行する平滑化処理の一例について、図４〜７を用いて説明する。

図４は、縮小分割データ生成部１１によって生成された縮小分割データに、輝度を平滑化するための平滑化フィルタを適用する概要を示している。図示の例において、縮小分割データは２５×３３のエリアに分割されている。なお、以下の説明において平滑化処理部１２は線形補間を用いる平滑化フィルタを使用するが、縮小分割データにおける輝度を平滑化できるのであれば、使用するフィルタの種類が限定される必要はない。

図４に矢印で示すように、平滑化処理部１２は、１つのエリア行の少なくとも一部である所定の範囲ごとに平滑化フィルタを用いて、平滑化処理を行う。より具体的には、平滑化処理部１２は、図中の矢印が示す方向に沿って平滑化フィルタの位置を所定の範囲より小さい範囲で移動させながら平滑化処理を行う。これにより、平滑化処理部１２は、平滑化縮小分割データを生成する。

図５は、平滑化処理部１２がエリア行に対して適用する線形補間フィルタの例を示している。図５は、左から順に、Ａ０、１、２、３、およびＡ４として示された５つのエリアを用いる、所定の範囲としてエリア間の距離が４である線形補間フィルタの例を示す。図示の例において、５つのエリアの左端にある、Ａ０で示されたエリアを「左基準エリア」とし、右端にある、Ａ４で示されたエリアを「右基準エリア」とする。さらに隣接する２つのエリア間の距離を１とし、各エリアの大きさはすべて同一とする。このとき、Ａ０とＡ４との間の距離は４であるため、距離４の平滑化フィルタと呼称する。平滑化処理部１２は、「左基準エリア」および「右基準エリア」の輝度と、エリア間の距離とを用いて、両者の間に存在する３つのエリアの輝度を平滑化する。換言すれば、平滑化処理部１２は、水平方向に沿って存在する２つのエリアを「左基準エリア」および「右基準エリア」として選択する。さらに、２つのエリアの間に存在する特定のエリアの輝度の予測値を、当該２つのエリアの輝度を用いた線形補間によって算出し、当該予測値を用いて平滑化する。

図６は、図４に示した縮小分割データに含まれる１つのエリア行に対して距離３の線形補間フィルタを適用する例を示している。図６の（ａ）は、行番号８のエリア行を示しており、図６の（ｂ）は、（ａ）で示したエリア行に対して距離３の線形補間フィルタの適用を開始する例を示している。図６の（ｃ）は、線形補間フィルタによって輝度が平滑化された例を示している。

まず、図６の（ａ）に示すように、平滑化処理部１２は、縮小分割データの中から１つのエリア行を選択する。図示の例では、行番号８のエリア行が選択されている。すなわち、（行番号、列番号）が（８、０）〜（８、３２）である３３個のエリアが選択されている。また、フィルタを適用する前の、個々のエリアに設定されている輝度の値を、当該エリアの列番号を用いてＡ（０）〜Ａ（３２）とする。

図６の（ｂ）を用いて、図６の（ａ）に示したエリア行に距離３の線形補間フィルタを適用する方法を説明する。図示の例において、フィルタが適用された後の個々のエリアにおける輝度の値を、Ｂ（０）〜Ｂ（３２）とする。すなわち、線形補間フィルタを適用する前であれば、Ａ（ｎ）＝Ｂ（ｎ）（ｎ＝０〜３２）が成立している。

平滑化処理部１２は、図６の（ｂ）に示す行番号８のエリア行の左端から、距離３の線形補間フィルタを適用する。具体的には、（行番号、列番号）が（８、０）である「左基準エリア」および（８、３）である「右基準エリア」の輝度と、エリア間の距離とを用いて、（行番号、列番号）が（８、１）および（８、２）である２つのエリアの輝度を平滑化する。

平滑化処理として、平滑化処理部１２は、例えば（行番号、列番号）が（８、１）である１つのエリアの輝度について、「左基準エリア」、「右基準エリア」、およびエリア間の距離から予測値を算出する。予測値は、例えば以下の数式によって算出することができる。
（８、１）の予測値
＝（（距離４−１）×Ａ（０）＋１×Ａ（３））／距離４
＝（３×Ａ（０）＋Ａ（３））／距離４
である。前記の数式は、「左基準エリア」からの距離をｄ（ｄ＜距離４）とすれば、
「左基準エリア」から距離ｄのエリアの予測値
＝（（距離４−ｄ）×Ａ（０）＋ｄ×Ａ（３））／距離ｄ
とすることができる。
平滑化処理部１２は、このようにして、（８、１）および（８、２）の輝度の予測値を算出する。そして、平滑化処理部１２は例えば以下で説明する条件にしたがって、算出した予測値をＢ（０）およびＢ（１）の値として置換することで、輝度の平滑化を行う。

図６の（ｃ）に、平滑化処理部１２が予測値を用いて輝度の平滑化を行う具体例を示す。図示の例において、横軸は列番号を示しており、縦軸は輝度の大きさを示している。このとき、例えば（行番号、列番号）が（８、１）および（８、２）であるエリアの輝度の予測値は、Ａ（０）とＡ（３）を結ぶ直線上に配置される。

図に示すように、（８、１）の輝度Ｂ（１）が予測値より低く、一方、（８、２）の輝度Ｂ（２）が予測値より高い場合を考える。このとき、平滑化処理部１２は、輝度Ｂ（１）の値を予測値で置換する一方、輝度Ｂ（２）の値は予測値で置換しない。すなわち、平滑化処理部１２は、線形補間フィルタが適用される所定の範囲に含まれるエリアのうち、当該所定の範囲の端部に位置するエリアの輝度値から当該端部に挟まれるエリアの輝度値を予測した予測値を算出する。そして、平滑化処理部１２は、算出した予測値よりも輝度値が低い領域を当該予測値に置換する平滑化処理を行う。

一般的に、撮像装置２に異物が混入するなどの問題が生じると、当該撮像装置２の光学系における光路の一部が遮られる。これにより、光路が遮られたことによる輝度の低下が生じると考えられるため、予測値より低い輝度の値は、当該予測値を用いた平滑化の対象とする。一方、予測値より高い輝度の値は、撮像装置２以外の理由（例えば、光源３の明るさが不均一であったなど）によるものと考えられるため、当該予測値を用いた平滑化の対象外とすることが好適である。ゆえに、本実施形態に係る平滑化処理部１２は、縮小分割データについて、その輝度が平滑化フィルタによって算出された予測値よりも低い領域を予測値に置換することによって平滑化縮小分割データを生成する。

図７は、図６の各図で示した平滑化処理を行った後の状態を示している。図７の（ａ）は、図６の各図で示した平滑化処理を行った後、平滑化処理部１２が平滑化フィルタの位置を１つ右側へ移動させた状態を示している。なお、平滑化処理部１２が平滑化フィルタの位置を移動させる距離は、当該平滑化フィルタの距離より小さい範囲であれば任意である。図７の（ａ）では、「左基準エリア」として（行番号、列番号）が（８、１）のエリアを設定し、「右基準エリア」として（８、４）のエリアを設定している。このとき、平滑化処理部１２は、縮小分割データにおける（８、１）の輝度Ａ（１）、（８、４）の輝度Ａ（４）、および（８、１）からの距離を用いて、（８、２）の輝度Ｂ（２）の予測値および（８、３）の輝度Ｂ（３）の予測値をそれぞれ算出する。そして、算出した輝度の予測値を、現在のＢ（２）の値およびＢ（３）の値とそれぞれ比較し、図６の（ｃ）を用いて説明したように、必要に応じて置換する。ここで、予測値と比較される現在のＢ（２）の値は、図６で説明した平滑化処理によって、（８、０）の輝度Ａ（０）、（８、３）の輝度Ａ（３）、および（８、０）からの距離より算出された予測値で置換されている可能性があることに注意する。

図７の（ａ）の後、平滑化処理部１２は、平滑化フィルタをさらに右側へ移動させ、同様の平滑化処理を、図７の（ｂ）に示す、平滑化フィルタがエリア行の右端に到達するまで繰り返す。図７の（ｂ）に示す、「右基準エリア」が（８、３２）のエリアである状態で平滑化処理（予測値の算出、現在の輝度の値との比較および置換）が完了すると、平滑化処理部１２は、行番号８のエリア行に対する距離３の線形補間フィルタの適用を終了する。

本実施形態において、平滑化処理部１２は、エリア間の距離が異なる複数の平滑化フィルタを用いて平滑化処理を行う。例えば、平滑化処理部１２は、図７の（ｂ）に示す状態で距離３の線形補間フィルタを用いた平滑化処理を完了すると、行番号８のエリア行に対して、距離４の線形補間フィルタを用いた平滑化処理を新たに開始する。距離４の線形補間フィルタを用いた平滑化処理は、「左基準エリア」と「右基準エリア」との間の距離が異なる以外、図６および図７の各図を用いて説明した方法と同様である。

このようにして、平滑化処理部１２は、１つのエリア行に対して複数の平滑化フィルタを用いた平滑化処理を行う。換言すれば、平滑化処理部１２は、所定の範囲として「左基準エリア」と「右基準エリア」との間の距離がそれぞれ異なる複数の平滑化フィルタを用いて平滑化処理を行う。そして、平滑化処理部１２は、所定の範囲が小さい平滑化フィルタを用いて平滑化処理を行った後、所定の範囲が大きい平滑化フィルタを用いて平滑化処理を行う。

そして、平滑化処理部１２は、縮小分割データを構成するすべてのエリア行に対して前述の平滑化処理を行う。これにより、縮小分割データのすべてのエリア行の輝度が平滑化された平滑化縮小分割データが生成される。平滑化縮小分割データは、所定の範囲が小さい平滑化フィルタによって局所的な輝度の変化を平滑化され、さらに所定の範囲が大きい平滑化フィルタによって全体的な輝度の変化を平滑化されている。

（平滑化縮小分割データの展開および補間処理の詳細）
本実施形態に係る平滑画像生成装置１において、平滑画像生成部１３が実行する平滑化縮小分割データの展開および補間処理の一例について、図８〜１０を用いて説明する。

図８は、図３に示した縮小分割データに対して平滑化処理部１２が平滑化処理を行って生成した、平滑化縮小分割データの概要を示している。図示の例において、平滑化縮小分割データは２５×３３のエリアに分割されている。

図９は、図８の平滑化縮小分割データを展開して生成された、元分割データと同じ大きさのデータを示す模式図である。すなわち、平滑画像生成部１３は図２の元分割データから図３の縮小分割データを抽出したときとは逆に、図８の平滑化縮小分割データを構成する複数のエリアそれぞれを元分割データの対応する位置へ配置し、元分割データと同じ大きさのデータを生成する。このとき、図９において図８の平滑化縮小分割データを構成するエリアが配置されなかったエリアは、輝度が設定されていない空白エリアとなる。

図１０は、図９のデータに対して平滑画像生成部１３が補間処理を適用した後の平滑化分割データ（平滑画像データ）を示す模式図である。平滑画像生成部１３は、図９においてエリア間に生じた空白エリアについて、線形補間によって算出した輝度を当該エリア間に生じた空白エリアの輝度に設定し、平滑化分割データを生成する。線形補間は、例えば平滑化処理部１２が縮小分割データに対して適用したものと同様であってもよい。具体的には、（行番号、列番号）が（０、１）である空白エリアの輝度について、（０、０）を「左基準エリア」とし、（０、２）を「右基準エリア」とした距離２の線形補間フィルタによって算出することができる。なお、図１０において、例えば行番号が１であるエリア行に含まれるエリアは、すべて空白エリアである。このとき、平滑画像生成部１３は、（０、０）および（２、０）の輝度から線形補間フィルタによって（１、０）の輝度を算出する。さらに、（０、２）および（２、２）の輝度から線形補間フィルタによって（１、２）の輝度を算出する。そして、（１、１）の空白エリアの輝度を、（１、０）および（１、２）の輝度から線形補間フィルタによって算出する。このようにして、平滑画像生成部１３は、空白エリアしか存在しないエリア行についても、輝度を算出し、設定することができる。

なお、空白エリアの輝度を算出することができるのであれば、平滑画像生成部１３が補間処理にて用いるフィルタはどのようなものであってもよい。

（処理の流れ）
本実施形態に係る平滑画像生成装置１が実行する処理の一例について、図１１を用いて説明する。図１１は、平滑画像生成装置１が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。

まず、明るさが一様である被写体として撮像装置２が光源３を撮像すると、平滑画像生成装置１の制御部１０は、データ入力部５０を介して撮像装置２が生成し、シェーディング補正が行われた撮像データを取得する（Ｓ１）。さらに制御部１０は、Ｓ１で取得した撮像データから輝度情報を抽出して元輝度データを生成する（Ｓ２）。

Ｓ２の後、制御部１０は、元輝度データを図２に示したように複数のエリアに分割する。さらに、それぞれのエリアにおいて、当該エリアに含まれる複数の画素の輝度の平均値を算出し、当該エリア全体の輝度とする。制御部１０は、すべてのエリアに対して前述の処理を行い、エリアごとに１つの輝度が設定された、元分割データを生成する（Ｓ３）。その後、縮小分割データ生成部１１は、図２および図３を用いて説明したように、元分割データを構成する複数のエリアを水平および垂直方向に１つおきに抽出して縮小分割データを生成する（Ｓ４：縮小分割データ生成ステップ）。

Ｓ４の後、平滑化処理部１２は、図５で説明したような平滑化に用いる複数の平滑化フィルタを決定する（Ｓ５）。次に、平滑化処理部１２は、縮小分割データを構成する複数のエリア行の内、平滑化を行う行を１つ選択し（Ｓ６）、選択した行に適用する平滑化フィルタを、Ｓ５で決定した複数のフィルタの中から１つ選択する（Ｓ７）。そして、平滑化処理部１２は、Ｓ７で選択したフィルタをＳ５で選択した行に適用し、平滑化を実行する（Ｓ８：平滑化処理ステップ）。具体的には、平滑化処理部１２は、図６および図７の各図を用いて説明したようにして平滑化を実行する。

Ｓ８の後、平滑化処理部１２は、Ｓ６で選択した行についてＳ５で決定した、平滑化に用いる複数の平滑化フィルタのすべてを用いて平滑化を行ったか否かを判定する（Ｓ９）。平滑化を行ったと判定した場合（Ｓ９でＹＥＳ）、処理はＳ１０へ進む。一方、平滑化を行っていないと判定した場合（Ｓ９でＮＯ）、平滑化処理部１２は、Ｓ５で決定した複数の平滑化フィルタの内、Ｓ６で選択した行に対して未だ適用していない平滑化フィルタを１つ選択する（Ｓ１１）。その後、処理はＳ８へ進み、Ｓ８〜Ｓ９の処理を再度実行する。

Ｓ１０において、平滑化処理部１２は、縮小分割データを構成する複数のエリア行のすべてに対して平滑化を行ったか否かを判定する（Ｓ１０）。平滑化を行ったと判定した場合（Ｓ１０でＹＥＳ）、処理はＳ１２へ進む。一方、平滑化を行っていないと判定した場合（Ｓ１０でＮＯ）、平滑化処理部１２は縮小分割データを構成する複数のエリア行の内、未選択の行を選択する（Ｓ１３）。その後、処理はＳ７へ進み、Ｓ７〜Ｓ１１の処理を再度実行する。平滑化処理部１２は、Ｓ６〜Ｓ１１、およびＳ１３の処理を実行することによって、縮小分割データのすべてのエリア行に対して複数の平滑化フィルタを適用した、平滑化縮小分割データを生成する。

Ｓ１２において、平滑画像生成部１３は、図８〜図１０を用いて説明したように、平滑化縮小分割データを展開し、元分割データと同一の大きさのデータを生成する。さらに、平滑画像生成部１３は、生成したデータに対して補間処理を適用して、元分割データと同一の大きさである平滑化分割データ（平滑画像データ）を生成する（Ｓ１２：平滑画像生成ステップ）。

以上の処理によって、本実施形態に係る平滑画像生成装置１は、縮小分割データに対して平滑化処理および補間処理を行って、元分割データと同一の大きさである平滑画像データを生成することができる。これにより、元分割データに対して平滑化処理を適用する場合よりも平滑化に要する計算量を削減することができる。したがって、高速に輝度情報の平滑化を行うことができる平滑画像生成装置１を提供することができるという効果を奏する。

なお、本実施形態において平滑化処理部１２は、元分割データを構成する複数のエリアについて、行単位でフィルタを適用する構成であったが、これに限定される必要はない。例えば、複数のエリアについて、列単位でフィルタを適用してもよいし、行単位でフィルタを適用し、さらに列単位でフィルタを適用してもよい。換言すれば、平滑化処理部１２は、エリアが垂直、または水平に複数並ぶ範囲である所定の範囲について、当該所定の範囲の端部のエリアの輝度値を用いた線形補間により予測値を算出する平滑化フィルタを用いてもよい。

さらに、平滑化処理部１２がフィルタを適用する方向は、行方向および列方向に限定される必要はない。例えば、図４に示した縮小分割データについて、左上のエリアから斜め下４５°の方向に平滑化処理を行ってもよいし、右下のエリアから斜め上４５°の方向に平滑化処理を行ってもよい。換言すれば、平滑化処理部１２は、エリアが斜め方向に複数並ぶ範囲である所定の範囲について、当該所定の範囲の端部のエリアの輝度値を用いた線形補間により予測値を算出する平滑化フィルタを用いてもよい。

また、本実施形態において、縮小分割データ生成部１１が元分割データから抽出するエリアの数について限定される必要はないが、平滑画像生成装置１が撮像データから平滑化分割データを生成する全体の時間を考慮して決定されることが好適である。具体的には、縮小分割データ生成部１１が抽出したエリアが少ない場合、縮小分割データを構成するエリア数が少なくなるため、平滑化処理部１２が実行する平滑化処理、および平滑画像生成部１３が実行する補間処理の対象となるエリア数が少なくなる。このとき、例えば平滑化処理に用いる平滑化フィルタの数を多く設定することで、平滑化の精度を高めてもよい。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図１、図１１、および図１２を用いて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

（平滑画像生成装置の構成）
本実施形態に係る平滑画像生成装置１の構成は、基本的に前記実施形態１にて図１を用いて説明した構成と同一であるが、一部が異なっている。縮小分割データ生成部１１は、元分割データを、角を含む４つの領域、外周を構成する領域、および他の領域の３種類に分類する。さらに縮小分割データ生成部１１は、分類した種類ごとに異なる方法でエリアを抽出し、縮小分割データを生成する点が異なっている。また、縮小分割データ生成部１１は、抽出したエリアについて、種類ごとに異なる方法で算出した輝度に設定して、縮小分割データを生成する。縮小分割データ生成部１１が元分割データからエリアを抽出し、縮小分割データを生成する具体例について、以下に説明する。

（エリア抽出の具体例）
本実施形態において、縮小分割データ生成部１１が元分割データから縮小分割データを生成する具体例について、図１２を用いて説明する。図１２は、元分割データから抽出されるエリアの概要を示す模式図である。図示の例において、元分割データは、４９×６５のエリアから構成されている。

まず、縮小分割データ生成部１１は、図１２に示す元分割データを３種類の領域に分類する。１つ目の領域は、元分割データにおける角を含む領域である。図示の例において、例えば行番号が０〜２であり、かつ列番号が０〜２である９つのエリアが、１つ目の種類の領域に分類される。すなわち、元分割データにおける角を含む９つのエリアによって構成される４つの領域が、１つ目の領域に分類される。

２つ目の領域は、元分割データにおいて外周を構成する領域である。図示の例において、例えば行番号が０〜２であり、かつ列番号が３〜６１である帯状の領域が、２つ目の種類の領域に分類される。すなわち、元分割データにおいて角を除いた外周を構成するエリアを含む、３行または３列の領域が、２つ目の領域に分類される。

３つ目の領域は、１つ目の領域および２つ目の領域のどちらにも属さない領域である。図示の例において、行番号が３〜４５、かつ列番号が３〜６１である矩形の領域が、３つ目の種類の領域に分類される。

次に、縮小分割データ生成部１１は、領域の種類ごとに異なる方法でエリアを抽出し、縮小分割データを生成する。図において、元分割データにおける行番号および列番号と、縮小分割データにおける行番号および列番号とを示す。

１つ目の種類の領域において、縮小分割データ生成部１１は、元分割データにおける角に相当するエリアを抽出する。具体的には、元分割データにおいて（行番号、列番号）が（０、０）、（４８、０）、（０、６４）、（４８、６４）である４つのエリアを抽出する。そして抽出したエリアのそれぞれを、縮小分割データにおける（０、０）、（１２、０）、（０、１６）、（１２、１６）とする。縮小分割データ生成部１１は、これら４つのエリアの輝度について、元分割データと同一の値を設定する。

２つ目の種類の領域において、縮小分割データ生成部１１は、外周を構成するエリア行またはエリア列の中から、３つおきにエリアを抽出する。具体的には、元分割データにおいて行番号が０または４８であるエリア行の中から、列番号が４の倍数であるエリアを抽出する。同様に、列番号が０または６４であるエリア列の中から、行番号が４の倍数であるエリアを抽出する。このとき、縮小分割データ生成部１１は、抽出したエリアの輝度について、当該エリアに外周上で隣接する２つのエリアの輝度を考慮した値を設定する。縮小分割データ生成部１１が、２つ目の種類の領域から縮小分割データに抽出したエリアに設定される輝度の具体例について、以下に説明する。

縮小分割データ生成部１１は元分割データにおける（０、４）のエリアを抽出し、縮小分割データにおける（０、１）のエリアとする。そして、縮小分割データ生成部１１は、縮小分割データにおける（０、１）のエリアの輝度について、元分割データにおける（０、４）に外周上で隣接する（０、３）および（０、５）の輝度を考慮した値を設定する。ここで、元分割データにおいて行番号が０であるエリア行から縮小分割データに抽出されるエリアの輝度をＣ（０、ｑ×４）（ｑ＝１〜１５）とする。このとき、縮小分割データにおけるエリアの輝度Ｄ（０、ｑ）は、
Ｄ（０、ｑ）＝（Ｃ（０、ｑ×４−１）／４）＋（Ｃ（０、ｑ×４）／２）＋（Ｃ（０、ｑ×４＋１）／４）
として算出される。同様に、元分割データにおいて行番号が４８であるエリア行から縮小分割データに抽出されたエリアの輝度Ｄ（４８、ｑ）は、
Ｄ（４８、ｑ）＝（Ｃ（４８、ｑ×４−１）／４）＋（Ｃ（４８、ｑ×４）／２）＋（Ｃ（４８、ｑ×４＋１）／４）
として算出される。また、元分割データにおいて列番号が０であるエリア列から縮小分割データに抽出されるエリアの輝度をＣ（ｐ、０）（ｒ＝１〜１１）とする。このとき、縮小分割データにおけるエリアの輝度Ｄ（ｐ×４、０）は、
Ｄ（ｐ、０）＝（Ｃ（ｐ×４−１、０）／４）＋（Ｃ（ｐ×４、０）／２）＋（Ｃ（ｐ×４＋１、０）／４）
として算出される。同様に、元分割データにおいて列番号が６４であるエリア行から縮小分割データに抽出されたエリアの輝度Ｄ（ｐ×４、６４）は、
Ｄ（ｐ、６４）＝（Ｃ（ｐ×４−１、６４）／４）＋（Ｃ（ｐ×４、６４）／２）＋（Ｃ（ｐ×４＋１、６４）／４）
として算出される。このようにして、縮小分割データ生成部１１は、２つ目の種類の領域から抽出したエリアに対して輝度を設定する。

３つ目の種類の領域において、縮小分割データ生成部１１は、元分割データにおいて行番号が３〜４５、かつ列番号が３〜６１である矩形の領域の中から、水平および垂直方向に沿って３つおきにエリアを抽出し、縮小分割データのエリアとする。換言すれば、元分割データのうち、（行番号、列番号）が（ｒ×４、ｓ×４）（ｒ＝１〜１１、ｓ＝１〜１５）であるエリアが抽出され、縮小分割データにおいて（ｒ、ｓ）で示されるエリアとして配置される。このとき、縮小分割データ生成部１１は、抽出したエリアの輝度について、当該エリアに水平および垂直方向のいずれかに沿って隣接する４つのエリアの輝度を考慮した値を設定する。
すなわち、元分割データにおいて縮小分割データに抽出されるエリアの輝度をＣ（ｒ×４、ｓ×４）とすれば、縮小分割データにおけるエリアの輝度Ｄ（ｒ、ｓ）は、
Ｄ（ｒ、ｓ）＝（Ｃ（ｒ×４、ｓ×４）／２）＋（Ｃ（ｒ×４−１、ｓ×４）／８）＋（Ｃ（ｒ×４＋１、ｓ×４）／８）＋（Ｃ（ｒ×４、ｓ×４−１）／８）＋（Ｃ（ｒ×４、ｓ×４＋１）／８）
として算出される。このようにして、縮小分割データ生成部１１は、３つ目の種類の領域から抽出したエリアに対して輝度を設定する。

このようにして、本実施形態に係る縮小分割データ生成部１１は、元分割データからエリアを抽出して輝度を調整し、縮小分割データを生成する。

（処理の流れ）
本実施形態に係る平滑画像生成装置１が実行する処理は、基本的に前記実施形態１にて図１１を用いて説明したものと同一であるが、一部が異なっている。Ｓ４において、縮小分割データ生成部１１は、図１２を用いて説明したような方法によって、元分割データから縮小分割データを生成する。

したがって、平滑画像生成装置１は、元分割データにおける周囲のエリアを考慮した輝度を、縮小分割データの対応するエリアに設定することができる。

〔実施形態３〕
本発明の実施形態３について、図１３および図１４を用いて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

（異常判定装置の構成）
本実施形態に係る異常判定装置４の構成について、図１３を用いて説明する。異常判定装置４は、基本的な構成は前記各実施形態における平滑画像生成装置１と同一であるが、制御部１０が異常判定部１４をさらに備えている点が異なっている。異常判定装置４は、前記各実施形態と同様にして生成された平滑画像データと分割データとを比較し、撮像装置２の異常の有無を判定する。

異常判定部１４は、平滑化分割データと元分割データとを比較し、撮像装置２の異常の有無を判定する。異常判定部１４は、平滑化分割データと元分割データとを比較し、元分割データの輝度が平滑化分割データの輝度よりも閾値以上低い領域が存在するとき、撮像装置２に異常が有ると判定してもよい。例えば特定のエリアについて、元分割データにおける輝度が、平滑化分割データにおける輝度より閾値以上低いときに、撮像装置２に異常が有ると判定してもよい。

（処理の流れ）
本実施形態に係る異常判定装置４が実行する処理の流れについて、図１４を用いて説明する。図１４は、異常判定装置４が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。

本実施形態に係る異常判定装置４が実行する処理は、基本的に前記実施形態１にて平滑画像生成装置１が実行したものと同一であるが、一部が異なっている。Ｓ１２において、平滑画像生成部１３が平滑化分割データ（平滑画像データ）を生成すると（Ｓ１２）、異常判定部１４は、元分割データと平滑化分割データについて、平滑化による輝度の変化を、エリアごとに比較する（Ｓ１４）。異常判定部１４はさらに、Ｓ１４における比較により、輝度の変化が閾値以上であるエリアが存在するか否かを判定する（Ｓ１５）。輝度の変化が閾値以上であるエリアが存在すると判定したとき（Ｓ１５でＹＥＳ）、異常判定部１４は撮像装置２に異常があると判定する（Ｓ１６）。一方、輝度の変化が閾値以上であるエリアが存在しないと判定したとき（Ｓ１５でＮＯ）、異常判定部１４は撮像装置２に異常はないと判定する（Ｓ１７）。

以上の処理によって、本実施形態に係る異常判定装置４は、縮小分割データに対して平滑化処理および補間処理を行って生成された平滑化分割データと元分割データとを比較して、撮像装置２の異常の有無を判定することができる。これにより、例えば異常の有無の判定結果に基づいて、当該撮像装置２が不良品であるか否かを判定することができる。したがって、撮像装置２の異常の有無を判定するために必要な、平滑化分割データの生成を高速に行うことができる。

〔変形例〕
前記各実施形態において、平滑画像生成装置１は平滑画像生成部１３が生成した平滑化分割データ（平滑画像データ）について、元分割データと比較してもよい。

また、平滑画像生成装置１は、元分割データと平滑化分割データとの間で所定の閾値以上の輝度の変化が検出された場合、撮像装置２に異常が発生したと判定してもよい。これにより、例えば撮像装置２が有する光学系にシミなどが存在し、当該シミによる輝度の変化が発生していたときに、異常を検出することができる。

〔ソフトウェアによる実現例〕
平滑画像生成装置１の制御ブロック（特に縮小分割データ生成部１１、平滑化処理部１２、および平滑画像生成部１３）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、平滑画像生成装置１は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば少なくとも１つのプロセッサ（制御装置）を備えていると共に、前記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な少なくとも１つの記録媒体を備えている。そして、前記コンピュータにおいて、前記プロセッサが前記プログラムを前記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。前記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。前記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、前記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、前記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して前記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、前記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る平滑画像生成装置（１）は、明るさが一様である被写体を撮像装置にて撮像した撮像データから輝度を平滑化した平滑画像データを生成する平滑画像生成装置であって、前記撮像データから輝度情報を抽出した輝度データを複数の領域に分割した分割データから、一部の領域を抽出した縮小分割データを生成する縮小分割データ生成部（１１）と、前記縮小分割データに対して平滑化処理を行い、平滑化縮小分割データを生成する平滑化処理部（１２）と、前記平滑化縮小分割データの領域間を補間することにより、前記分割データと同一の大きさの平滑画像データを生成する平滑画像生成部（１３）と、を備えている構成である。

前記の構成によれば、平滑画像生成装置は、分割データよりも小さい縮小分割データに対して平滑化処理を行う。そして平滑化処理後のデータに対し補間処理を行って、分割データと同一の大きさである平滑画像データを生成する。これにより、分割データに対して平滑化処理を適用する場合よりも平滑化に要する計算量を削減しつつ、分割データと同じ大きさの平滑画像データを生成することができる。したがって、高速に輝度情報の平滑化を行うことができる平滑画像生成装置を提供することができるという効果を奏する。

本発明の態様２に係る平滑画像生成装置（１）は、前記態様１において、前記縮小分割データ生成部（１）は、前記分割データを構成する前記複数の領域を水平および垂直方向に１つおきに抽出して前記縮小分割データを生成する構成としてもよい。

前記の構成によれば、平滑画像生成装置は、分割データから領域を水平および垂直方向に１つおきに抽出した縮小分割データを用いて平滑画像データを生成することができる。これにより、分割データに対して、平滑化処理の対象となる領域の数を１／４程度に抑制することができる。

本発明の態様３に係る平滑画像生成装置（１）は、前記態様１において、前記縮小分割データ生成部（１１）は、前記分割データを、角を含む４つの領域、外周を構成する領域、および他の領域の３種類に分類し、分類した種類ごとに異なる方法で領域を抽出して前記縮小分割データを生成する構成としてもよい。

前記の構成によれば、平滑画像生成装置は、分割データを分類した種類ごとに領域を抽出し、縮小分割データを生成することができる。これにより、例えば抽出した領域について、種類ごとに異なる方法で算出した輝度に設定して、縮小分割データを生成することができる。

本発明の態様４に係る平滑画像生成装置（１）は、前記態様１から３のいずれかにおいて、前記平滑化処理部（１２）は、所定の範囲ごとに平滑化処理を行う平滑化フィルタを用いて前記平滑化処理を行うものであって、前記平滑化処理は、前記所定の範囲に含まれる領域のうち、端部の領域の輝度値から該端部に挟まれる領域の輝度値を予測した予測値を算出し、該予測値よりも輝度値が低い領域を当該予測値に置換する処理である構成としてもよい。

前記の構成によれば、平滑画像生成装置は、分割データに対して、各領域の輝度が予測値よりも低いときは当該予測値を輝度とするようにして平滑画像データを生成することができる。これにより、高い輝度で滑らかになるように平滑化処理を行うことができる。

本発明の態様５に係る平滑画像生成装置（１）は、前記態様４において、前記所定の範囲は、前記領域が垂直、または水平に複数並ぶ範囲であり、前記平滑化処理部は、前記所定の範囲の端部の領域の輝度値を用いた線形補間により前記予測値を算出する前記平滑化フィルタを用いる構成としてもよい。

前記の構成によれば、垂直または水平に並んだ領域に対し線形補間を用いて平滑化処理を行うので、平滑化処理後に、垂直または水平方向の輝度を平滑化することができる。

本発明の態様６に係る平滑画像生成装置（１）は、前記態様１から５のいずれかにおいて、前記平滑画像生成部は、前記平滑化縮小分割データを構成する複数の領域それぞれを前記分割データの対応する位置へ配置し、線形補間によって算出した輝度を領域間に生じた空白に設定し、平滑画像データを生成する構成としてもよい。

前記の構成によれば、平滑画像生成装置は、平滑化縮小分割データから元輝度データと同一の大きさの平滑化分割データを、線形補間を用いて生成することができる。

本発明の態様７に係る異常判定装置（４）は、前記態様１から６のいずれかに記載の平滑画像生成装置（１）と、前記平滑画像生成装置にて生成された前記平滑画像データと前記分割データとを比較し、前記撮像装置の異常の有無を判定する異常判定部（１４）と、を備えている構成としてもよい。

前記の構成によれば、異常判定装置は、縮小分割データに対して平滑化処理および補間処理を行って生成された平滑画像データと分割データとを比較して、撮像装置の異常の有無を判定することができる。これにより、例えば異常の有無の判定結果に基づいて、当該撮像装置が不良品であるか否かを判定することができる。したがって、高速に生成された平滑画像データを用いて撮像装置の異常の有無を判定する異常判定装置を提供する。

本発明の態様８に係る平滑画像生成方法は、明るさが一様である被写体を撮像装置にて撮像した撮像データから輝度を平滑化した平滑画像データを生成する平滑画像生成方法であって、前記撮像データから輝度情報を抽出した元輝度データを用いて生成された、輝度が調整された複数のエリアからなる分割データより、一部のエリアを抽出した縮小分割データを生成する縮小分割データ生成ステップ（Ｓ４）と、前記縮小分割データに対して平滑化処理を行う平滑化フィルタを用いて、全体の輝度が平滑化された平滑化縮小分割データを生成する平滑化処理ステップ（Ｓ８）と、前記平滑化縮小分割データの領域間を補間することにより、前記分割データと同一の大きさの平滑画像データを生成する平滑画像生成ステップ（Ｓ１２）と、を含む方法である。前記の構成によれば、前記態様１と同様の作用効果を奏する。

本発明の各態様に係る平滑画像生成装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを前記平滑画像生成装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより前記平滑画像生成装置をコンピュータにて実現させる平滑画像生成装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

１ 平滑画像生成装置
１０ 制御部
１１ 縮小分割データ生成部
１２ 平滑化処理部
１３ 平滑画像生成部
１４ 異常判定部
２０ 記憶装置
３０ メモリ
４０ 表示装置
５０ データ入力部
２ 撮像装置
３ 光源
４ 異常判定装置
Ｓ４ 縮小分割データ生成ステップ
Ｓ８ 平滑化処理ステップ
Ｓ１２ 平滑画像生成ステップ

Claims (9)

1. 明るさが一様である被写体を撮像装置にて撮像した撮像データから輝度を平滑化した平滑画像データを生成する平滑画像生成装置であって、
   前記撮像データから輝度情報を抽出した輝度データを複数の領域に分割した分割データから、一部の領域を抽出した縮小分割データを生成する縮小分割データ生成部と、
   前記縮小分割データに対して平滑化処理を行い、平滑化縮小分割データを生成する平滑化処理部と、
   前記平滑化縮小分割データの領域間を補間することにより、前記分割データと同一の大きさの平滑画像データを生成する平滑画像生成部と、を備えている
   ことを特徴とする平滑画像生成装置。
2. 前記縮小分割データ生成部は、前記分割データを構成する前記複数の領域を水平および垂直方向に１つおきに抽出して前記縮小分割データを生成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の平滑画像生成装置。
3. 前記縮小分割データ生成部は、前記分割データを、角を含む４つの領域、外周を構成する領域、および他の領域の３種類に分類し、分類した種類ごとに異なる方法で領域を抽出して前記縮小分割データを生成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の平滑画像生成装置。
4. 前記平滑化処理部は、所定の範囲ごとに平滑化処理を行う平滑化フィルタを用いて前記平滑化処理を行うものであって、
   前記平滑化処理は、前記所定の範囲に含まれる領域のうち、端部の領域の輝度値から該端部に挟まれる領域の輝度値を予測した予測値を算出し、該予測値よりも輝度値が低い領域を当該予測値に置換する処理である
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の平滑画像生成装置。
5. 前記所定の範囲は、前記領域が垂直、または水平に複数並ぶ範囲であり、
   前記平滑化処理部は、前記所定の範囲の端部の領域の輝度値を用いた線形補間により前記予測値を算出する前記平滑化フィルタを用いる
   ことを特徴とする請求項４に記載の平滑画像生成装置。
6. 前記平滑画像生成部は、前記平滑化縮小分割データを構成する複数の領域それぞれを前記分割データの対応する位置へ配置し、線形補間によって算出した輝度を領域間に生じた空白に設定し、平滑画像データを生成することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の平滑画像生成装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の平滑画像生成装置と、
   前記平滑画像生成装置にて生成された前記平滑画像データと前記分割データとを比較し、前記撮像装置の異常の有無を判定する異常判定部と、を備えている
   ことを特徴とする異常判定装置。
8. 明るさが一様である被写体を撮像装置にて撮像した撮像データから輝度を平滑化した平滑画像データを生成する平滑画像生成方法であって、
   前記撮像データから輝度情報を抽出した元輝度データを用いて生成された、輝度が調整された複数のエリアからなる分割データより、一部のエリアを抽出した縮小分割データを生成する縮小分割データ生成ステップと、
   前記縮小分割データに対して平滑化処理を行う平滑化フィルタを用いて、全体の輝度が平滑化された平滑化縮小分割データを生成する平滑化処理ステップと、
   前記平滑化縮小分割データの領域間を補間することにより、前記分割データと同一の大きさの平滑画像データを生成する平滑画像生成ステップと、を含む
   ことを特徴とする平滑画像生成方法。
9. 請求項１に記載の平滑画像生成装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、前記縮小分割データ生成部、前記平滑化処理部、および前記平滑画像生成部としてコンピュータを機能させるための制御プログラム。

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