JP2020027000A - Correction method for lens marker image, correction device, program, and recording medium - Google Patents

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満 川上
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Abstract

To provide a correction method of an image of a lens marker capable of suppressing influence of a foreign matter or crack of a detected part even when the foreign matter adheres or crack of a detected part occurs.SOLUTION: The correction method of an image of a lens marker, comprises: an image acquisition step for acquiring an image of a surface of a lens marker, the lens marker being a marker in which a virtual image moves along at least one movement direction according to inclination to an optical axis; an extraction step for extracting brightness level from one end to the other end in a direction orthogonal to the movement direction, for every existing width along the movement direction; a selection step for calculating a first average value and standard deviation of the brightness level for every existing width, and selecting a range of the standard deviation in which the first average value is a center, as the brightness level region; a correction step for calculating a second average value of the brightness level for a pixel corresponding to the brightness level region for every existing width, and setting the second average value to a corrected brightness level; and a re-construction step for re-constructing a corrected image of the lens marker, on the basis of the corrected brightness level of each existing width.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、レンズマーカ画像の補正方法、補正装置、プログラム、および記録媒体に関する。   The present invention relates to a lens marker image correction method, a correction device, a program, and a recording medium.

拡張現実感(Augmented Reality、以下、「AR」ともいう)およびロボティクス等の分野において、物体の位置および姿勢等を認識するために、いわゆる視認マーカが使用されている。前記視認マーカとしては、例えば、可変モアレパターン(VMP)を示すVMPマーカがある。前記VMPマーカは、例えば、被検出部である黒線が並ぶ縞模様の上に、レンチキュラレンズが配置されたマーカが報告されている(特許文献1)。   In fields such as Augmented Reality (hereinafter, also referred to as “AR”) and robotics, so-called visual markers are used to recognize the position and orientation of an object. As the visual recognition marker, for example, there is a VMP marker indicating a variable moiré pattern (VMP). As the VMP marker, for example, a marker in which a lenticular lens is arranged on a striped pattern in which black lines as detected portions are arranged is reported (Patent Document 1).

前記VMPマーカは、その中心軸が光軸に対して傾斜するに伴って、表面のレンズ面に投影される黒線の虚像パターンが移動する。このため、前記VMPマーカの画像について、2値化処理を行い、2値化画像における黒線の虚像パターンの位置を検出することによって、前記VMPマーカの傾きを決定できる。したがって、前記VMPマーカを利用することによって、例えば、前記VMPマーカが配置された物体の位置および姿勢等を計測することが可能となる。   As the center axis of the VMP marker is inclined with respect to the optical axis, the virtual image pattern of the black line projected on the lens surface on the front surface moves. Therefore, the inclination of the VMP marker can be determined by performing binarization processing on the image of the VMP marker and detecting the position of the virtual image pattern of the black line in the binarized image. Therefore, by using the VMP marker, for example, it is possible to measure the position and orientation of the object on which the VMP marker is arranged.

特開2012−145559号公報JP 2012-145559 A

しかしながら、前記VMPマーカは、使用時において、砂やごみ等の異物が付着したり、前記被検出部に欠けが生じたりする場合がある。このため、前述のような2値化処理を行うと、2値化画像において、検出目的である虚像パターンの他にも、異物の付着が原因となる黒い像が現れたり、前記被検出部の欠けが原因となる白抜きの像が現れる場合がある。このため、虚像パターンの位置が誤検出され、結果的に、位置および姿勢等の計測にも誤差が発生するおそれがある。   However, when the VMP marker is used, foreign substances such as sand and dust may adhere thereto, or the detected portion may be chipped. Therefore, when the above-described binarization processing is performed, in the binarized image, in addition to the virtual image pattern to be detected, a black image due to the adhesion of a foreign substance appears, or the detected portion has A white image due to chipping may appear. For this reason, the position of the virtual image pattern may be erroneously detected, and as a result, an error may occur in the measurement of the position and the posture.

前記異物の付着や前記被検出部の欠けは、例えば、使用時に発生する場合もあるが、製造時に発生する場合もある。このため、出荷前には、前記VMPマーカについて異物の付着および前記被検出部の欠けの発生を確認が必要であり、異物の付着や前記被検出部の欠けが確認された場合には、出荷できないということもある。   The attachment of the foreign matter and the chipping of the detected portion may occur during use, for example, or may occur during manufacturing. For this reason, before shipment, it is necessary to check the VMP marker for the attachment of foreign matter and the occurrence of chipping of the detected part. If the attachment of foreign matter or chipping of the detected part is confirmed, shipping is performed. Sometimes you can't.

そこで、本発明は、VMPマーカ等のレンズマーカについて、前記異物が付着したり、前記被検出部の欠けが発生した場合でも、その影響を抑制できるレンズマーカの画像の補正方法の提供を目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of correcting an image of a lens marker that can suppress the influence of the foreign matter attached to the lens marker such as a VMP marker or the occurrence of chipping of the detected portion even when the detected portion is chipped. I do.

前記目的を達成するために、本発明のレンズマーカ画像の補正方法は、
レンズマーカの画像取得工程、
明度レベルの抽出工程、
明度レベル領域の選択工程、
前記明度レベル領域における明度レベルの補正工程、および
補正明度レベルに基づく補正画像の再構築工程を含み、
前記レンズマーカは、
その一方の表面において、光軸に対する傾斜に応じて、少なくとも一つの移動方向に沿って虚像が移動するマーカであり、
前記画像取得工程は、
前記レンズマーカの前記表面の画像を取得し、
前記抽出工程は、
前記画像について、前記移動方向に沿った既定幅ごとに、前記移動方向に対する直交方向における一端側から他端側までの明度レベルを抽出し、
前記選択工程は、
前記既定幅ごとに、
各明度レベルを示すピクセルの数の分布から、全ピクセルの明度レベルの第1平均値および標準偏差(±σ)を算出し、
前記第1平均値を中心とする標準偏差の範囲を、明度レベル領域として選択し、
前記補正工程は、
前記既定幅ごとに、
前記明度レベル領域に該当するピクセルについて、明度レベルの第2平均値を算出し、前記第2平均値を補正明度レベルに設定し、
前記再構築工程は、
前記各既定幅の補正明度レベルに基づいて、前記レンズマーカの補正画像を再構築する
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a method for correcting a lens marker image according to the present invention includes:
Obtaining an image of the lens marker,
Brightness level extraction process,
Brightness level area selection process,
Correcting the brightness level in the brightness level region, and reconstructing a corrected image based on the corrected brightness level,
The lens marker is
On one of the surfaces, a marker in which a virtual image moves along at least one moving direction according to an inclination with respect to the optical axis,
The image obtaining step includes:
Obtaining an image of the surface of the lens marker,
The extracting step includes:
For the image, for each predetermined width along the movement direction, extract the brightness level from one end to the other end in the direction orthogonal to the movement direction,
The selecting step includes:
For each of the predetermined widths,
From the distribution of the number of pixels indicating each lightness level, a first average value and a standard deviation (± σ) of the lightness levels of all pixels are calculated,
Selecting a range of a standard deviation centered on the first average value as a brightness level area;
The correcting step includes:
For each of the predetermined widths,
For a pixel corresponding to the brightness level region, a second average value of the brightness level is calculated, and the second average value is set as a corrected brightness level;
The reconstruction step includes:
A corrected image of the lens marker is reconstructed based on the corrected brightness level of each predetermined width.

本発明のレンズマーカ画像の補正装置は、
レンズマーカの画像取得部、
明度レベルの抽出部、
明度レベル領域の選択部、
前記明度レベル領域における明度レベルの補正部、および
補正明度レベルに基づく補正画像の再構築部を含み、
前記レンズマーカは、
その一方の表面において、光軸に対する傾斜に応じて、少なくとも一つの移動方向に沿って虚像が移動するマーカであり、
前記画像取得部は、
前記レンズマーカの前記表面の画像を取得し、
前記抽出部は、
前記画像について、前記移動方向に沿った既定幅ごとに、前記移動方向に対する直交方向における一端側から他端側までの明度レベルを抽出し、
前記選択部は、
前記既定幅ごとに、
各明度レベルを示すピクセルの数の分布から、全ピクセルの明度レベルの第1平均値および標準偏差(±σ)を算出し、
前記第1平均値を中心とする標準偏差の範囲を、明度レベル領域として選択し、
前記補正部は、
前記既定幅ごとに、
前記明度レベル領域に該当するピクセルについて、明度レベルの第2平均値を算出し、前記第2平均値を補正明度レベルに設定し、
前記再構築部は、
前記各既定幅の補正明度レベルに基づいて、前記レンズマーカの補正画像を再構築する
ことを特徴とする。
The lens marker image correcting device of the present invention includes:
Lens marker image acquisition unit,
Brightness level extractor,
Lightness level area selection section,
Including a brightness level correction unit in the brightness level region, and a reconstructed unit of a corrected image based on the corrected brightness level,
The lens marker is
On one of the surfaces, a marker in which a virtual image moves along at least one moving direction according to an inclination with respect to the optical axis,
The image acquisition unit,
Obtaining an image of the surface of the lens marker,
The extraction unit includes:
For the image, for each predetermined width along the movement direction, extract the brightness level from one end to the other end in the direction orthogonal to the movement direction,
The selection unit includes:
For each of the predetermined widths,
From the distribution of the number of pixels indicating each lightness level, a first average value and a standard deviation (± σ) of the lightness levels of all pixels are calculated,
Selecting a range of a standard deviation centered on the first average value as a brightness level area;
The correction unit,
For each of the predetermined widths,
For a pixel corresponding to the brightness level area, a second average value of the brightness level is calculated, and the second average value is set as a corrected brightness level;
The reconstructing unit,
The corrected image of the lens marker is reconstructed based on the corrected brightness level of each of the predetermined widths.

本発明のプログラムは、前記本発明のレンズマーカ画像の補正方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。   A program according to the present invention causes a computer to execute the method for correcting a lens marker image according to the present invention.

本発明の記録媒体は、前記本発明のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。   The recording medium of the present invention is a computer-readable recording medium on which the program of the present invention is recorded.

本発明によれば、例えば、前記VMPマーカ等のレンズマーカについて、前記異物が付着したり、前記被検出部の欠けが発生した場合でも、その影響を抑制したレンズマーカの画像の補正を行うことができる。このため、本発明によれば、これらの影響を回避して、例えば、レンズマーカの傾きから、対象物の位置や姿勢等を決定できる。   According to the present invention, for example, with respect to a lens marker such as the VMP marker, even when the foreign matter adheres or the detected portion is chipped, the image of the lens marker is corrected with its influence suppressed. Can be. For this reason, according to the present invention, it is possible to avoid these effects and determine the position and orientation of the target object from the inclination of the lens marker, for example.

図1(A)は、レンズマーカの一例を示す上面図であり、図1(B)は、図1(A)のI−I方向から見たマーカの断面図である。FIG. 1A is a top view illustrating an example of a lens marker, and FIG. 1B is a cross-sectional view of the marker as viewed from the II direction in FIG. 1A. 図2(A)は、像が投影されたレンズマーカのレンズ面の画像であり、図2(B)は、前記画像における検出線D上の明度レベルを示すグラフである。FIG. 2A is an image of the lens surface of the lens marker on which the image is projected, and FIG. 2B is a graph showing the lightness level on the detection line D in the image. 図3は、参照例であり、図3(A)は、長さ方向Yに平均化した明度レベルを示すグラフであり、図3(B)は、平均化した明度レベルに基づく補正画像である。FIG. 3 is a reference example. FIG. 3A is a graph showing a brightness level averaged in the length direction Y, and FIG. 3B is a corrected image based on the averaged brightness level. . 図4は、レンズマーカのレンズ面の画像において、虚像パターンと異物像とが現れた模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram in which a virtual image pattern and a foreign substance image appear in an image of the lens surface of the lens marker. 図5は、実施形態1の補正方法における各工程の処理の結果を示す概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a result of processing in each step in the correction method according to the first embodiment. 図6は、実施形態1の補正方法における各工程の処理の結果を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a result of processing in each step in the correction method according to the first embodiment. 図7は、実施形態1の補正方法における各工程の処理の結果を示す概略図である。FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a result of processing in each step in the correction method according to the first embodiment. 図8は、レンズユニットの一例を示す平面図である。FIG. 8 is a plan view illustrating an example of a lens unit. 図9は、実施形態2の補正装置の一例を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram illustrating an example of the correction device according to the second embodiment. 図10は、実施形態2の補正装置のハードウエア構成の一例を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating an example of a hardware configuration of the correction device according to the second embodiment.

本発明の補正方法、補正装置、プログラム、および記録媒体(以下、あわせて「本発明」ともいう)は、レンズマーカ画像の補正に使用できる。対象となるレンズマーカは、その一方の表面において、光軸に対する傾斜に応じて、少なくとも一つの移動方向に沿って虚像が移動するマーカであればよい。前記レンズマーカは、光軸に対する傾斜に応じて、その表面に現れる虚像が移動することから、例えば、前記レンズマーカの位置および姿勢等(または、前記レンズマーカが配置された対象物の位置または姿勢等)を、前記レンズマーカの表面に現れる虚像の変動に基づいて、解析することができる。   The correction method, the correction device, the program, and the recording medium (hereinafter, also collectively referred to as “the present invention”) of the present invention can be used for correcting a lens marker image. The target lens marker may be a marker on one surface of which the virtual image moves along at least one moving direction in accordance with the inclination with respect to the optical axis. Since the virtual image that appears on the surface of the lens marker moves in accordance with the inclination with respect to the optical axis, for example, the position and posture of the lens marker (or the position or posture of the object on which the lens marker is disposed) Etc.) can be analyzed based on the fluctuation of the virtual image appearing on the surface of the lens marker.

前記レンズマーカの種類は、特に制限されず、例えば、VMPマーカが例示できる。前記レンズマーカは、例えば、一方の表面側にレンズ面を有し、他方の表面側に繰り返し模様の被検出部を有し、前記被検出部の模様が、前記レンズ面に、変化する虚像として現れる。前記レンズマーカにおけるレンズ体は、例えば、レンチキュラレンズでもよいし、レンズアレイでもよい。前記レンチキュラレンズは、例えば、円柱を軸方向に分割した複数のシリンドリカルレンズ(以下、レンズ部ともいう)が、前記軸方向が平行となるように連続して配置された、レンズ体である。前記レンズアレイは、例えば、非球面または球面のレンズ面が連続して配置された、レンズ体である。前記被検出部の模様は、例えば、複数の線により構成される縞模様、ドット模様等があげられる。   The type of the lens marker is not particularly limited, and examples thereof include a VMP marker. The lens marker has, for example, a lens surface on one surface side, and has a detected portion having a repeated pattern on the other surface side, and the pattern of the detected portion is a virtual image that changes on the lens surface. appear. The lens body in the lens marker may be, for example, a lenticular lens or a lens array. The lenticular lens is, for example, a lens body in which a plurality of cylindrical lenses (hereinafter, also referred to as lens portions) obtained by dividing a cylinder in the axial direction are continuously arranged so that the axial directions are parallel. The lens array is, for example, a lens body in which aspherical or spherical lens surfaces are continuously arranged. Examples of the pattern of the detected portion include a striped pattern and a dot pattern formed by a plurality of lines.

前記レンズマーカは、例えば、図8に示すように、マーカセット4として使用される。マーカセット4は、通常、中央に二次元コード3が配置され、4隅に傾き検出マーク2が配置され、隣り合う一対の傾き検出マーク2の間に、レンズマーカ1が配置されている。マーカセット4を用いることで、例えば、以下のようにして、マーカセット4の角度が検出される。すなわち、まず、カメラによって、マーカセット4における二次元コード3が検出され、この検出により、傾き検出マーク2が認識される。つぎに、傾き検出マーク2が認識されると、傾き検出マーク2の位置関係に基づいて、カメラからマーカセット4までの距離および角度が算出される。さらに、前記算出結果に基づいて、マーカセット4を正対させた場合の画像を再構築する。そして、レンズマーカ1に投影された虚像パターンの中心位置を検出することで、マーカセット4の正確な角度が算出される。本発明の検出方法は、このレンズマーカ1の画像の再構築において利用できる。   The lens marker is used as a marker set 4, for example, as shown in FIG. In the marker set 4, the two-dimensional code 3 is usually arranged at the center, the inclination detection marks 2 are arranged at four corners, and the lens marker 1 is arranged between a pair of adjacent inclination detection marks 2. By using the marker set 4, for example, the angle of the marker set 4 is detected as follows. That is, first, the two-dimensional code 3 in the marker set 4 is detected by the camera, and the tilt detection mark 2 is recognized by this detection. Next, when the tilt detection mark 2 is recognized, a distance and an angle from the camera to the marker set 4 are calculated based on the positional relationship of the tilt detection mark 2. Further, an image when the marker set 4 is directly opposed is reconstructed based on the calculation result. Then, by detecting the center position of the virtual image pattern projected on the lens marker 1, the accurate angle of the marker set 4 is calculated. The detection method of the present invention can be used in reconstructing the image of the lens marker 1.

マーカセット4において、2次元コード3は、例えば、ARマーカ、QRマーカ等があげられる。前記ARマーカは、例えば、ARToolKit、Arteaga、Cybercide、ARToolKitPlus等があげられる。   In the marker set 4, examples of the two-dimensional code 3 include an AR marker and a QR marker. Examples of the AR marker include ARToolKit, Arteaga, Cybercide, ARToolKitPlus, and the like.

ここで、まず、前記レンズマーカとして、VMPマーカを例にあげ、前記VMPマーカの構造、および、前記VMPマーカにおいて投影された虚像パターンの一般的な解析について説明する。   Here, first, a VMP marker will be described as an example of the lens marker, and a structure of the VMP marker and general analysis of a virtual image pattern projected on the VMP marker will be described.

前記VMPマーカの一例を、図1に示す。図1(A)は、レンズマーカ1の視認側から見た平面図であり、図1(B)は、図1(A)のI−I方向から見たレンズマーカ1の断面図である。図1(B)においては、見やすさを考慮して、断面を表すハッチを省略している。図1において、便宜上、矢印Xを幅方向、矢印Yを長さ方向、矢印Zを厚み方向という。   FIG. 1 shows an example of the VMP marker. FIG. 1A is a plan view of the lens marker 1 as viewed from the viewing side, and FIG. 1B is a cross-sectional view of the lens marker 1 as viewed from the II direction in FIG. 1A. In FIG. 1B, a hatch representing a cross section is omitted for easy viewing. In FIG. 1, for convenience, arrow X is referred to as a width direction, arrow Y is referred to as a length direction, and arrow Z is referred to as a thickness direction.

図1に示すとおり、レンズマーカ1は、レンズ本体10を含む。レンズ本体10は、一方の表面、すなわち、図1(B)における上面側(視認側)において、平面方向(具体的に、図1において幅方向X)に連続する複数のレンズ部101を有する。レンズ本体10において、レンズ部101が連続する表面を、レンズ面ともいう。また、レンズ本体10は、他方の表面側、すなわち、図1(B)における下面側において、レンズ部101に投影される複数の被検出部11を有する。図1において、被検出部11は、レンズ本体10の長さ方向Yに沿って伸びる線であり、複数の線により、縞模様が形成されている。複数の被検出部11は、例えば、光学的に検出可能な像として、レンズ本体10の上面側に投影され、光学的に検出できる。被検出部11の形状は、特に制限されず、例えば、点(ドット)が、長さ方向Yに沿って整列された形状でもよい。レンズマーカ1は、例えば、その中心軸と光軸との傾きによって、レンズ部101の表面に投影される虚像パターンが、移動したり変化したりする。具体的に、図1に示すレンズマーカ1の場合、長さ方向Yに延びる線状の虚像パターンが、幅方向Xに移動する。以下、幅方向Xを、移動方向Xともいう。   As shown in FIG. 1, the lens marker 1 includes a lens body 10. The lens body 10 has a plurality of lens portions 101 that are continuous in a plane direction (specifically, the width direction X in FIG. 1) on one surface, that is, on the upper surface side (viewing side) in FIG. In the lens body 10, a surface on which the lens unit 101 is continuous is also referred to as a lens surface. In addition, the lens body 10 has a plurality of detected portions 11 projected on the lens portion 101 on the other surface side, that is, on the lower surface side in FIG. In FIG. 1, the detected part 11 is a line extending along the length direction Y of the lens body 10, and a plurality of lines form a stripe pattern. The plurality of detected parts 11 are, for example, projected on the upper surface side of the lens body 10 as optically detectable images, and can be detected optically. The shape of the detected portion 11 is not particularly limited, and may be, for example, a shape in which points (dots) are aligned along the length direction Y. For example, the virtual image pattern projected on the surface of the lens unit 101 moves or changes depending on the inclination between the center axis and the optical axis of the lens marker 1. Specifically, in the case of the lens marker 1 shown in FIG. 1, a linear virtual image pattern extending in the length direction Y moves in the width direction X. Hereinafter, the width direction X is also referred to as a movement direction X.

つぎに、図2に、前記レンズ面に虚像が投影されたレンズマーカ1の画像を示す。図2(A)は、レンズマーカ1のレンズ面を、視認側から撮影した画像20であり、図2(B)は、図2(A)の画像20における検出線Dの明度を示す概略図である。   Next, FIG. 2 shows an image of the lens marker 1 in which a virtual image is projected on the lens surface. FIG. 2A is an image 20 obtained by photographing the lens surface of the lens marker 1 from the viewing side, and FIG. 2B is a schematic diagram illustrating the brightness of the detection line D in the image 20 of FIG. It is.

図2(A)の画像20に示すように、レンズマーカ1の前記レンズ面には、複数の検出部11が投影された黒い虚像パターンVが現れる。そして、通常は、例えば、この画像20の各ピクセルの明度を抽出し、既定の閾値に基づいて2値化処理を行い、2階調(白黒)で表した2値化画像を作成し、移動方向Xの中心線を検出線Dとして、検出線Dにおける虚像パターンVの位置から、レンズマーカの姿勢等が決定される。しかしながら、例えば、レンズマーカ1にゴミ等の異物が付着した場合、図2に示すように、虚像パターンV以外に、異物による像F1、F2、F3が現れる。このため、図2(A)の画像20について、検出ラインDにおける明度を抽出すると、図2(B)に示すように、虚像パターンVと同様に、異物F1、F2、F3に依存する低い明度が抽出される。このため、前述のように2値化画像を作成しても、検出線Dにおいて、虚像パターンV以外でも黒い部分が生じるため、誤検出が発生し、本来の虚像パターンVに基づく正確な解析が困難となる。誤検出の問題は、異物の付着に関わらず、例えば、後述するように、レンズマーカ1の被検出部11に欠けが生じた場合も同様である。   As shown in an image 20 of FIG. 2A, a black virtual image pattern V on which the plurality of detection units 11 are projected appears on the lens surface of the lens marker 1. Then, usually, for example, the brightness of each pixel of the image 20 is extracted, a binarization process is performed based on a predetermined threshold, and a binary image represented by two gradations (black and white) is created. With the center line in the direction X as the detection line D, the position of the lens marker and the like are determined from the position of the virtual image pattern V on the detection line D. However, for example, when foreign matter such as dust adheres to the lens marker 1, images F1, F2, and F3 due to the foreign matter appear in addition to the virtual image pattern V as shown in FIG. For this reason, when the lightness at the detection line D is extracted from the image 20 of FIG. 2A, as shown in FIG. 2B, as in the case of the virtual image pattern V, the low lightness dependent on the foreign matter F1, F2, F3 is obtained. Is extracted. For this reason, even if the binarized image is created as described above, since a black portion is generated in the detection line D other than the virtual image pattern V, erroneous detection occurs, and accurate analysis based on the original virtual image pattern V is performed. It will be difficult. The problem of erroneous detection is the same, for example, when the detected portion 11 of the lens marker 1 is chipped, as described later, regardless of the adhesion of foreign matter.

このような場合、異物の影響を回避する方法としては、例えば、明度の単純な平均処理が考えられる。単純な平均処理について、図3を用いて説明する。前述した図2(B)は、レンズマーカ1の検出線Dのみについて、明度を示した概略図である。これに対して、単純な平均処理では、検出線D上の点の明度ではなく、検出線Dと直交する長さ方向Yにおける各ピクセルの明度を抽出し、長さ方向Yにおける平均明度を算出する。この平均明度を表したのが、図3(A)である。しかしながら、図3(A)に示すように、長さ方向Yにおける平均明度を算出しても、異物F1、F2、F3に依存する低い明度は残存してしまう。このため、図3(A)の平均明度に基づいて、画像を再構築しても、図3(B)の再構築画像21に示すように、異物F1、F2、F3の位置に黒い像が残存する。したがって、この再構築画像21を用いて、さらに2値化画像を生成しても、依然、誤検出の問題が生じることは明らかである。   In such a case, as a method of avoiding the influence of the foreign matter, for example, a simple averaging process of lightness can be considered. A simple averaging process will be described with reference to FIG. FIG. 2B described above is a schematic diagram showing the brightness of only the detection line D of the lens marker 1. On the other hand, in the simple averaging process, the brightness of each pixel in the length direction Y orthogonal to the detection line D is extracted instead of the brightness of a point on the detection line D, and the average brightness in the length direction Y is calculated. I do. FIG. 3A shows this average lightness. However, as shown in FIG. 3A, even if the average brightness in the length direction Y is calculated, a low brightness that depends on the foreign substances F1, F2, and F3 remains. For this reason, even if the image is reconstructed based on the average brightness in FIG. 3A, a black image is formed at the positions of the foreign substances F1, F2, and F3 as shown in the reconstructed image 21 in FIG. 3B. Will remain. Therefore, even if a binarized image is further generated using the reconstructed image 21, it is apparent that a problem of erroneous detection still occurs.

これに対して、本発明は、前述のように、前記抽出工程において、前記画像について、前記移動方向に沿った既定幅ごとに、前記移動方向に対する直交方向における一端側から他端側までの明度レベルを抽出し、前記選択工程において、前記既定幅ごとに、各明度レベルを示すピクセルの数の分布から、全ピクセルの明度レベルの第1平均値および標準偏差(±σ)を算出し、前記第1平均値を中心とする標準偏差の範囲を、明度レベル領域として選択し、前記補正工程において、前記既定幅ごとに、前記明度レベル領域に該当するピクセルについて、明度レベルの第2平均値を算出し、前記第2平均値を補正明度レベルに設定し、前記再構築工程において、前記各既定幅の補正明度レベルに基づいて、前記レンズマーカの補正画像を再構築することを特徴とする。これによって、本発明は、例えば、前記画像における、前記異物の付着や被検出部の欠けによる影響をキャンセルすることができるため、誤検出等の問題を解消できる。   On the other hand, according to the present invention, as described above, in the extracting step, for each of the predetermined widths along the moving direction, the brightness of the image from one end to the other end in the direction orthogonal to the moving direction is determined. Extracting a level and calculating a first average value and a standard deviation (± σ) of the brightness levels of all pixels from the distribution of the number of pixels indicating each brightness level for each of the predetermined widths in the selection step. A range of a standard deviation centered on the first average value is selected as a brightness level area, and in the correction step, a second average value of the brightness level is obtained for each pixel corresponding to the brightness level area for each of the predetermined widths. Calculating, setting the second average value to the corrected lightness level, and reconstructing the corrected image of the lens marker based on the corrected lightness level of each of the predetermined widths in the reconstructing step. It is characterized by that. Thus, according to the present invention, for example, it is possible to cancel the influence of the adhesion of the foreign matter or the chipping of the detection target portion in the image, and thus, it is possible to solve the problem such as erroneous detection.

つぎに、本発明の実施形態について、図を用いて説明する。本発明は、下記の実施形態によって何ら限定および制限されない。各図において、同一箇所には同一符号を付している。なお、図においては、説明の便宜上、各部の構造は、適宜、簡略化して示す場合があり、各部の寸法比等は、図の条件には制限されない。   Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited or limited in any way by the following embodiments. In the drawings, the same portions are denoted by the same reference numerals. In the drawings, for convenience of explanation, the structure of each part may be simplified in some cases, and the dimensional ratio of each part is not limited to the conditions in the drawing.

[実施形態1]
本実施形態は、本発明の補正方法について、具体的に説明する。
[Embodiment 1]
In the present embodiment, the correction method of the present invention will be specifically described.

まず、本発明の補正方法について、レンズマーカに異物が付着している場合を例にあげ、図4および図5を用いて説明する。図4は、レンズマーカの画像30の模式図であり、虚像パターンVと異物像Fとが現れている。   First, the correction method of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5 by taking an example in which a foreign substance is attached to a lens marker. FIG. 4 is a schematic diagram of the image 30 of the lens marker, in which the virtual image pattern V and the foreign matter image F appear.

前記画像取得工程において、画像30を取得する。画像30は、例えば、前記レンズマーカを撮像した生画像でもよいし、ガウシアンフィルタ等のフィルタ処理した処理画像でもよい。   In the image obtaining step, an image 30 is obtained. The image 30 may be, for example, a raw image obtained by capturing the lens marker or a processed image obtained by performing a filter process such as a Gaussian filter.

つぎに、前記抽出工程において、画像30について、移動方向Xに沿った既定幅ごとに、移動方向Xに対する直交方向(長さ方向Y)における一端側から他端側までの明度レベルを抽出する。具体的には、図4に示すように、移動方向Xに沿って、既定幅Wごとに領域を分割し(W1〜Wn)、各領域について、直交方向Yの一端Y0からY1までの明度レベルを抽出する。   Next, in the extraction step, a brightness level from one end to the other end in the direction (length direction Y) orthogonal to the movement direction X is extracted for the image 30 for each predetermined width along the movement direction X. Specifically, as shown in FIG. 4, the area is divided along the moving direction X by a predetermined width W (W1 to Wn), and the brightness level from one end Y0 to Y1 in the orthogonal direction Y is determined for each area. Is extracted.

例えば、領域W1は、図4に示すように、何ら黒い像が現れていないことから、直交方向Yの一端Y0から他端Y1までの各ピクセルの明度レベルは、ほぼ一定で高い明度レベル(白の明度レベル)を示す。また、領域Wvは、図4に示すように、虚像パターンVを含むため、直交方向Yの一端Y0から他端Y1までの各ピクセルの明度レベルは、ほぼ一定の低い明度レベル(黒の明度レベル)を示す。   For example, in the region W1, as shown in FIG. 4, since no black image appears, the brightness level of each pixel from the one end Y0 to the other end Y1 in the orthogonal direction Y is almost constant and high. Brightness level). Further, since the region Wv includes the virtual image pattern V as shown in FIG. 4, the brightness level of each pixel from one end Y0 to the other end Y1 in the orthogonal direction Y is substantially constant low brightness level (black brightness level). ).

一方、領域Wfは、図4に示すように、異物像Fを含むため、直交方向Yの一端Y0から他端Y1までの各ピクセルの明度レベルは、一定にはならない。ここで、図5(A)および(B)を用いて、領域Wfについて、さらに説明する。図5(A)の画像30に示すように、点線で囲んだ領域Wfは、異物像Fが含まれる。そして、この領域Wfにおいて、直交方向Yの一端Y0から他端Y1までの各ピクセルの明度レベルを抽出すると、図5(B)のグラフのようになる。図5(B)において、X軸は、直交方向Yの一端Y0から他端Y1までの位置であり、一端Y0から他端Y1までのピクセル位置ともいえる。図5(B)に示すように、領域Wfは、直交方向Yにおいて、一端Y0から他端Y1に移動していくと、異物像Fの位置で明度レベルが急激に小さくなる。   On the other hand, since the region Wf includes the foreign matter image F as shown in FIG. 4, the brightness level of each pixel from one end Y0 to the other end Y1 in the orthogonal direction Y is not constant. Here, the region Wf will be further described with reference to FIGS. As shown in the image 30 of FIG. 5A, the region Wf surrounded by the dotted line includes the foreign matter image F. Then, in this area Wf, when the brightness level of each pixel from one end Y0 to the other end Y1 in the orthogonal direction Y is extracted, a graph shown in FIG. 5B is obtained. In FIG. 5B, the X axis is a position from one end Y0 to the other end Y1 in the orthogonal direction Y, and can be said to be a pixel position from one end Y0 to the other end Y1. As shown in FIG. 5B, as the area Wf moves from one end Y0 to the other end Y1 in the orthogonal direction Y, the brightness level sharply decreases at the position of the foreign matter image F.

つぎに、前記選択工程は、前記既定幅ごとに、各明度レベルを示すピクセルの数の分布から、全ピクセルの明度レベルの第1平均値および標準偏差(±σ)を算出し、前記第1平均値を中心とする標準偏差の範囲を、明度レベル領域として選択し、前記補正工程は、前記既定幅ごとに、前記明度レベル領域に該当するピクセルについて、明度レベルの第2平均値を算出し、前記第2平均値を補正明度レベルに設定する。   Next, the selecting step calculates a first average value and a standard deviation (± σ) of the lightness levels of all the pixels from the distribution of the number of pixels indicating each lightness level for each of the predetermined widths, and A range of the standard deviation centered on the average value is selected as a lightness level area, and the correcting step calculates a second lightness level average value for pixels corresponding to the lightness level area for each of the predetermined widths. , The second average value is set as a corrected brightness level.

ここで、まず、領域Wfについて、さらに説明する。図5(B)に示した領域Wfの明度レベルと位置との関係は、各明度レベルを示すピクセルの数の分布として、例えば、図5(C)のヒストグラムで表わすことができる。図5(C)において、X軸は、明度レベルであり、Y軸は、各明度レベルを示すピクセル数である。この分布について、まず、全ピクセルの明度レベルの平均値(第1平均値A1)と、標準偏差(±σ)とを算出し、第1平均値A1を中心とする標準偏差の範囲を、明度レベル領域(Bf)として選択する。そして、明度レベル領域(Bf)に該当するピクセルについて、明度レベルの第2平均値A2を算出し、第2平均値A2を補正明度レベルに設定する。図5(C)に示すように、領域Wfは、異物像Fにより、黒を示す低い明度レベルにもピークFが見られるが、前述の処理を行うことによって、ピークFがキャンセルされた、領域Wfの補正明度レベルが得られることになる。つまり、異物像の影響を受けた第1平均値A1ではなく、異物像の影響をキャンセルした第2平均値A2が、領域Wfの補正明度レベルとなる。   Here, first, the region Wf will be further described. The relationship between the lightness level and the position of the area Wf shown in FIG. 5B can be represented, for example, by a histogram of FIG. 5C as a distribution of the number of pixels indicating each lightness level. In FIG. 5C, the X-axis is the brightness level, and the Y-axis is the number of pixels indicating each brightness level. For this distribution, first, the average value (first average value A1) and the standard deviation (± σ) of the brightness levels of all pixels are calculated, and the range of the standard deviation centered on the first average value A1 is calculated as the brightness. Select as the level area (Bf). Then, for the pixel corresponding to the brightness level area (Bf), a second average value A2 of the brightness level is calculated, and the second average value A2 is set as the corrected brightness level. As shown in FIG. 5C, in the region Wf, the peak F is observed even at a low lightness level indicating black due to the foreign matter image F. However, by performing the above-described processing, the region Wf is canceled. A corrected brightness level of Wf is obtained. In other words, the corrected average brightness level of the area Wf is not the first average value A1 affected by the foreign matter image but the second average value A2 canceling the influence of the foreign matter image.

一方、前述のように、領域W1および領域Wv等は、前述のように、それぞれ、直交方向Yの一端Y0から他端Y1までの各ピクセルの明度レベルは、ほぼ一定の明度レベルを示す。このため、前記選択工程において、第1平均値および標準偏差(±σ)を算出し、明度レベル領域を選択し、前記補正工程において、算出した第2平均値を補正明度レベルに設定しても、誤検出の原因となるキャンセルすべき像がないため結果的に、第1平均値と補正明度レベル(第2平均値)とは、ほぼ同程度の明度レベルとなる。   On the other hand, as described above, in the region W1, the region Wv, and the like, as described above, the brightness level of each pixel from one end Y0 to the other end Y1 in the orthogonal direction Y indicates a substantially constant brightness level. Therefore, in the selecting step, the first average value and the standard deviation (± σ) are calculated, the brightness level area is selected, and the calculated second average value is set as the corrected brightness level in the correcting step. Since there is no image to be canceled which causes erroneous detection, as a result, the first average value and the corrected lightness level (second average value) are substantially the same.

そして、前記再構築工程において、前記各既定幅の補正明度レベルに基づいて、前記レンズマーカの補正画像を再構築する。前述のように、既定幅のそれぞれについて、誤検出の原因となる像がキャンセルされた補正明度レベルが得られていることから、これらの補正明度レベルから補正画像を再構築すれば、異物像が現れていない補正画像を得ることができる。   Then, in the reconstructing step, the corrected image of the lens marker is reconstructed based on the corrected brightness level of each of the predetermined widths. As described above, for each of the predetermined widths, a corrected lightness level in which the image causing the erroneous detection is canceled has been obtained. Therefore, if the corrected image is reconstructed from these corrected lightness levels, the foreign matter image can be obtained. A corrected image that does not appear can be obtained.

この方法により、図2(A)と同じ図6(A)に示す画像20を処理すると、画像20の補正明度レベルは、図6(B)のように表わされることになる。そして、画像20の補正明度レベルから、補正画像を再構築すると、図6(C)に示すように、補正画像22において、異物像F1、F2、F3はキャンセルされ、虚像パターンVのみが現れた状態となる。このため、補正画像22から2値化画像を作成し、虚像パターンVを解析しても、異物F1、F2、F3が原因となる誤検出を回避できる。   When the image 20 shown in FIG. 6A, which is the same as FIG. 2A, is processed by this method, the corrected lightness level of the image 20 is expressed as shown in FIG. 6B. Then, when the corrected image is reconstructed from the corrected brightness level of the image 20, the foreign matter images F1, F2, and F3 are canceled in the corrected image 22, and only the virtual image pattern V appears in the corrected image 22, as shown in FIG. State. For this reason, even if a binarized image is created from the corrected image 22 and the virtual image pattern V is analyzed, erroneous detection caused by the foreign matter F1, F2, F3 can be avoided.

つぎに、レンズマーカの検出部に欠けが発生している場合を例にあげ、図7を用いて説明する。図7(A)は、レンズマーカの画像40の模式図であり、虚像パターンVにおいて、欠けFが現れている。   Next, an example in which the detection portion of the lens marker is chipped will be described with reference to FIG. FIG. 7A is a schematic diagram of the image 40 of the lens marker. In the virtual image pattern V, a chip F appears.

この場合も、前述と同様に処理が行われる。図7(A)に示すように、欠けが発生している領域Wfにおいて、直交方向Yの一端Y0から他端Y1までの各ピクセルの明度レベルを抽出すると、図7(B)のグラフのようになる。図7(B)において、X軸は、直交方向Yの一端Y0から他端Y1までの位置であり、一端Y0から他端Y1までのピクセル位置ともいえる。図7(B)に示すように、領域Wfは、直交方向Yにおいて、一端Y0から他端Y1に移動していくと、欠けFの位置で明度レベルが急激に高くなる。   In this case, the processing is performed in the same manner as described above. As shown in FIG. 7A, when the brightness level of each pixel from one end Y0 to the other end Y1 in the orthogonal direction Y is extracted in the area Wf where the chip is generated, as shown in the graph of FIG. become. In FIG. 7B, the X axis is a position from one end Y0 to the other end Y1 in the orthogonal direction Y, and can be said to be a pixel position from one end Y0 to the other end Y1. As shown in FIG. 7B, as the area Wf moves from one end Y0 to the other end Y1 in the orthogonal direction Y, the brightness level sharply increases at the position of the notch F.

そして、図7(B)に示した領域Wfの明度レベルと位置との関係は、各明度レベルを示すピクセルの数の分布として、例えば、図7(C)のヒストグラムで表わすことができる。図7(C)において、X軸は、明度レベルであり、Y軸は、各明度レベルを示すピクセル数である。この分布について、まず、全ピクセルの明度レベルの平均値(第1平均値A1)と、標準偏差(±σ)とを算出し、第1平均値A1を中心とする標準偏差の範囲を、明度レベル領域(Bf)として選択する。そして、明度レベル領域(Bf)に該当するピクセルについて、明度レベルの第2平均値A2を算出し、前記第2平均値を補正明度レベルに設定する。図7(C)に示すように、領域Wfは、欠けFにより、白を示す高い明度レベルにもピークFが見られるが、前述の処理を行うことによって、ピークFがキャンセルされた、領域Wfの補正明度レベルが得られることになる。つまり、欠けFの影響を受けた第1平均値A1ではなく、欠けFの影響をキャンセルした第2平均値A2が、領域Wfの補正明度レベルとなる。   The relationship between the lightness level and the position of the area Wf shown in FIG. 7B can be represented as a distribution of the number of pixels indicating each lightness level, for example, by a histogram in FIG. 7C. In FIG. 7C, the X-axis is the brightness level, and the Y-axis is the number of pixels indicating each brightness level. For this distribution, first, the average value (first average value A1) and the standard deviation (± σ) of the brightness levels of all pixels are calculated, and the range of the standard deviation centered on the first average value A1 is calculated as the brightness. Select as the level area (Bf). Then, for a pixel corresponding to the brightness level area (Bf), a second average value A2 of brightness levels is calculated, and the second average value is set as a corrected brightness level. As shown in FIG. 7C, in the region Wf, the peak F is seen even at a high lightness level indicating white due to the chipping F. However, the region Wf in which the peak F is canceled by performing the above-described processing. Will be obtained. In other words, the corrected average brightness level of the area Wf is not the first average value A1 affected by the missing F, but the second average value A2 canceling the effect of the missing F.

このため、前記再構築工程において、前記各既定幅の補正明度レベルに基づいて、前記レンズマーカの補正画像を再構築すれば、欠けが現れていない補正画像を得ることができる。   Therefore, in the reconstructing step, if the corrected image of the lens marker is reconstructed based on the corrected brightness level of each of the predetermined widths, it is possible to obtain a corrected image in which a chip does not appear.

前記抽出工程において、既定幅は、何ら制限されず、例えば、ピクセル数で設定できる。ピクセル数の下限は、例えば、1ピクセルであり、その上限は、例えば、3ピクセル、5ピクセル、10ピクセル、50ピクセルである。なお、ピクセル数の上限は、特に制限されず、例えば、検出に用いるカメラ等の装置の解像度によって適宜決定できる。前記既定幅のピクセル数を相対的に小さく設定する程、より効果的に異物や欠けの影響を解消できる。   In the extraction step, the predetermined width is not limited at all, and can be set, for example, by the number of pixels. The lower limit of the number of pixels is, for example, 1 pixel, and the upper limit is, for example, 3 pixels, 5 pixels, 10 pixels, and 50 pixels. Note that the upper limit of the number of pixels is not particularly limited, and can be appropriately determined depending on, for example, the resolution of a device such as a camera used for detection. As the number of pixels having the predetermined width is set to be relatively small, the influence of foreign matter and chipping can be more effectively eliminated.

前記抽出工程において、明度レベルの階調は、特に制限されず、例えば、8ビットで演算される場合は、明度レベル0から255の256階調となる。   In the extraction step, the gray level of the lightness level is not particularly limited. For example, when the calculation is performed with 8 bits, the gray level is 256 gray levels from 0 to 255.

前記選択工程において、前記明度レベル領域の幅を調整できることから、例えば、前記標準偏差は、さらに係数をかけてもよい。   In the selection step, since the width of the brightness level region can be adjusted, for example, the standard deviation may be further multiplied by a coefficient.

本発明は、前記既定幅において、直交方向Yの一端Y0から他端Y1までの距離のうち、明度が極端に変化しているY方向のピクセル数が、例えば、1/5以下、好ましくは1/10以下の場合、前述のような異物や欠けのキャンセルを効果的に行うことができる。   According to the present invention, in the predetermined width, the number of pixels in the Y direction where the brightness is extremely changed in the distance from one end Y0 to the other end Y1 in the orthogonal direction Y is, for example, 1/5 or less, preferably 1 or less. In the case of / 10 or less, the above-described foreign matter and chipping can be effectively canceled.

本発明は、例えば、レンズマーカを対象物に設置して、その姿勢や位置を解析する場合に、画像の補正として適用することが好ましい。本発明によれば、レンズマーカに異物が付着したり欠けが発生したりしても、その影響を回避して、解析を行なえるため、例えば、従来であれば、異物が付着したり欠けが発生したりして精度が不十分であるとして使用できなかったレンズマーカも、使用することが可能になる。   The present invention is preferably applied as an image correction when, for example, a lens marker is placed on an object and its posture and position are analyzed. According to the present invention, even if foreign matter is attached or chipped on the lens marker, the influence of the foreign matter can be avoided and analysis can be performed. Lens markers that have been generated and could not be used because of insufficient accuracy can also be used.

[実施形態2]
本実施形態は、本発明の補正装置について、具体的に説明する。本実施形態の補正装置によれば、例えば、前記実施形態1の補正方法を実行できる。本実施形態は、特に示さない限り、前記実施形態1の記載を援用できる。
[Embodiment 2]
In the present embodiment, the correction device of the present invention will be specifically described. According to the correction device of the present embodiment, for example, the correction method of the first embodiment can be executed. In the present embodiment, the description of Embodiment 1 can be referred to unless otherwise specified.

図9は、本実施形態の補正装置の一例を示すブロック図である。補正装置50は、レンズマーカの画像取得部51、明度レベルの抽出部52、明度レベル領域の選択部53、明度レベルの補正部54、補正画像の再構築部55を有する。また、補正装置50は、例えば、さらに、記憶部を有する。補正装置50は、例えば、前記各部を含む1つの装置でもよいし、前記各部が、例えば、通信回線網を介して接続可能な装置でもよい。補正装置50は、例えば、補正システムともいう。   FIG. 9 is a block diagram illustrating an example of the correction device according to the present embodiment. The correction device 50 includes a lens marker image acquisition unit 51, a brightness level extraction unit 52, a brightness level area selection unit 53, a brightness level correction unit 54, and a corrected image reconstruction unit 55. The correction device 50 further includes, for example, a storage unit. The correction device 50 may be, for example, a single device including the respective units, or a device to which the respective units can be connected via, for example, a communication network. The correction device 50 is also referred to as, for example, a correction system.

レンズマーカの画像取得部51は、レンズマーカの表面(レンズ面)の画像を取得する。画像取得部51によれば、前記実施形態1における画像取得工程を実行できる。補正装置50は、例えば、それ自体が、前記レンズマーカの画像を撮像してもよく、この場合、画像取得部51は、例えば、CCD等のカメラがあげられる。また、補正装置50は、例えば、外部機器によって撮像された前記レンズマーカの画像を取得してもよい。この場合、画像取得部51は、例えば、前記外部機器との接続により、前記外部機器から前記画像を取得できる。補正装置50と前記外部機器とは、例えば、通信回線網を介して、接続可能であってもよい。前記通信は、例えば、有線でも無線でもよい。前記外部機器は、例えば、前記カメラ等があげられる。   The lens marker image obtaining unit 51 obtains an image of the surface (lens surface) of the lens marker. According to the image acquiring unit 51, the image acquiring step in the first embodiment can be executed. The correction device 50 itself may, for example, capture an image of the lens marker itself. In this case, the image acquisition unit 51 is, for example, a camera such as a CCD. Further, the correction device 50 may acquire, for example, an image of the lens marker captured by an external device. In this case, the image acquisition unit 51 can acquire the image from the external device, for example, by connecting to the external device. The correction device 50 and the external device may be connectable, for example, via a communication network. The communication may be, for example, wired or wireless. The external device includes, for example, the camera.

明度レベルの抽出部52は、前記画像について、前記移動方向に沿った既定幅ごとに、前記移動方向に対する直交方向における一端側から他端側までの明度レベルを抽出する。抽出部52によれば、前記実施形態1における抽出工程を実行できる。   The brightness level extraction unit 52 extracts, for each of the images, a brightness level from one end to the other end in a direction orthogonal to the moving direction for each predetermined width along the moving direction. According to the extraction unit 52, the extraction step in the first embodiment can be executed.

選択部53は、前記既定幅ごとに、各明度レベルを示すピクセルの数の分布から、全ピクセルの明度レベルの第1平均値および標準偏差(±σ)を算出し、前記第1平均値を中心とする標準偏差の範囲を、明度レベル領域として選択する。選択部53によれば、前記実施形態1における選択工程を実行できる。   The selection unit 53 calculates a first average value and a standard deviation (± σ) of the brightness levels of all pixels from the distribution of the number of pixels indicating each brightness level for each of the predetermined widths, and calculates the first average value. The standard deviation range around the center is selected as the brightness level area. According to the selecting unit 53, the selecting step in the first embodiment can be executed.

補正部54は、前記既定幅ごとに、前記明度レベル領域に該当するピクセルについて、明度レベルの第2平均値を算出し、前記第2平均値を補正明度レベルに設定する。補正部54によれば、前記実施形態1における補正工程を実行できる。   The correction unit 54 calculates a second average value of the brightness level for the pixels corresponding to the brightness level region for each of the predetermined widths, and sets the second average value as the corrected brightness level. According to the correction unit 54, the correction process in the first embodiment can be executed.

再構築部55は、前記各既定幅の補正明度レベルに基づいて、前記レンズマーカの補正画像を再構築する。再構築部55によれば、前記実施形態1における再構築工程を実行できる。   The reconstructing unit 55 reconstructs a corrected image of the lens marker based on the corrected brightness level of each of the predetermined widths. According to the restructuring unit 55, the restructuring step in the first embodiment can be executed.

前記記憶部は、例えば、各部で取得した情報や、前記画像の撮像条件、前記既定幅の条件等を記憶する。   The storage unit stores, for example, information acquired by each unit, imaging conditions of the image, conditions of the predetermined width, and the like.

図10に、補正装置50のハードウエア構成のブロック図を例示する。補正装置50は、例えば、CPU(中央処理装置)102、メモリ103、バス104、入力装置105、ディスプレイ106、通信デバイス107、記憶装置108等を有する。補正装置50の各部は、例えば、それぞれのインターフェイス(I/F)により、バス104を介して、相互に接続される。   FIG. 10 illustrates a block diagram of a hardware configuration of the correction device 50. The correction device 50 includes, for example, a CPU (central processing unit) 102, a memory 103, a bus 104, an input device 105, a display 106, a communication device 107, a storage device 108, and the like. The components of the correction device 50 are mutually connected via the bus 104 by, for example, respective interfaces (I / F).

CPU102は、補正装置50の全体の制御を担う。補正装置50において、CPU102により、例えば、プログラム109(本発明のプログラムを含む)が実行され、また、各種情報の読み込みや書き込みが行われる。   The CPU 102 performs overall control of the correction device 50. In the correction device 50, for example, the program 109 (including the program of the present invention) is executed by the CPU 102, and various kinds of information are read and written.

バス104は、例えば、CPU102、メモリ103等のそれぞれの機能部間を接続する。バス104は、例えば、外部機器とも接続できる。補正装置50は、バス104に接続された通信デバイス107により、通信回線網に接続でき、前記通信回線網を介して、前記外部機器と接続できる。前記通信回線網は、特に制限されず、公知の通信回線網を使用でき、具体的には、例えば、インターネット回線、電話回線、LAN(Local Area Network)、WiFi(Wireless Fidelity)等があげられる。また、前記外部機器と接続する方法は、特に制限されず、公知の方法を使用でき、具体的には、例えば、USB、GiGE、CoaXPress、CameraLink等があげられる。   The bus 104 connects between functional units such as the CPU 102 and the memory 103, for example. The bus 104 can be connected to, for example, an external device. The correction device 50 can be connected to a communication network by a communication device 107 connected to the bus 104, and can be connected to the external device via the communication network. The communication line network is not particularly limited, and a known communication line network can be used. Specific examples include an Internet line, a telephone line, a LAN (Local Area Network), and WiFi (Wireless Fidelity). The method of connecting to the external device is not particularly limited, and a known method can be used, and specific examples thereof include USB, GiGE, CoaPress, and CameraLink.

メモリ103は、例えば、メインメモリを含み、前記メインメモリは、主記憶装置ともいう。CPU102が処理を行う際には、例えば、後述する補助記憶装置に記憶されている、本発明のプログラム等の種々の動作プログラム109を、メモリ103が読み込み、CPU102は、メモリ103からデータを受け取って、プログラム109を実行する。前記メインメモリは、例えば、RAM(ランダムアクセスメモリ)である。メモリ103は、例えば、さらに、ROM(読み出し専用メモリ)を含む。   The memory 103 includes, for example, a main memory, and the main memory is also referred to as a main storage device. When the CPU 102 performs processing, the memory 103 reads various operation programs 109 such as the program of the present invention stored in an auxiliary storage device described later, and the CPU 102 receives data from the memory 103 and Then, the program 109 is executed. The main memory is, for example, a RAM (random access memory). The memory 103 further includes, for example, a ROM (read only memory).

記憶装置108は、例えば、前記メインメモリ(主記憶装置)に対して、いわゆる補助記憶装置ともいう。記憶装置108は、例えば、記憶媒体と、前記記憶媒体に読み書きするドライブとを含む。前記記憶媒体は、特に制限されず、例えば、内蔵型でも外付け型でもよく、HD(ハードディスク)、FD(フロッピー(登録商標)ディスク)、CD−ROM、CD−R、CD−RW、MO、DVD、フラッシュメモリー、メモリーカード等があげられ、前記ドライブは、特に制限されない。記憶装置108は、例えば、記憶媒体とドライブとが一体化されたハードディスクドライブ(HDD)も例示できる。記憶装置108は、例えば、前記記憶部であり、前述のような各部で取得された情報が格納されてもよい。   The storage device 108 is also referred to as a so-called auxiliary storage device for the main memory (main storage device), for example. The storage device 108 includes, for example, a storage medium and a drive that reads from and writes to the storage medium. The storage medium is not particularly limited. For example, the storage medium may be a built-in type or an external type, and may be HD (hard disk), FD (floppy (registered trademark) disk), CD-ROM, CD-R, CD-RW, MO, Examples include a DVD, a flash memory, and a memory card, and the drive is not particularly limited. As the storage device 108, for example, a hard disk drive (HDD) in which a storage medium and a drive are integrated can be exemplified. The storage device 108 is, for example, the storage unit, and may store information obtained by each unit as described above.

補正装置50は、さらに、入力装置105、ディスプレイ106等を備えてもよい。入力装置105は、例えば、タッチパネル、キーボード等である。ディスプレイ106は、例えば、LEDディスプレイ、液晶ディスプレイ等があげられる。   The correction device 50 may further include an input device 105, a display 106, and the like. The input device 105 is, for example, a touch panel, a keyboard, or the like. The display 106 includes, for example, an LED display, a liquid crystal display, and the like.

補正装置50で得られた結果は、例えば、ディスプレイ106に出力されてもよいし、前記通信回線網を介して、外部機器に出力されてもよい。   The result obtained by the correction device 50 may be output to, for example, the display 106 or may be output to an external device via the communication network.

また、本発明は、例えば、レンズマーカの虚像パターンの位置を決定する決定装置であってもよい。この場合、本発明の決定装置は、前記本発明の補正装置と、さらに、前記得られた補正画像を2値化処理する2値化処理部、2値化画像から前記虚像パターンの位置を決定する位置決定部とを含む。本発明の補正装置によれば、例えば、前述のように、異物や欠けがキャンセルされた補正画像が得られるため、前記補正画像を使用する以外は、従来と2値化処理部および位置決定部で処理することにより、前記虚像パターンの位置を決定できる。   In addition, the present invention may be, for example, a determination device that determines a position of a virtual image pattern of a lens marker. In this case, the determining device of the present invention determines the position of the virtual image pattern from the correcting device of the present invention and a binarizing processing unit that binarizes the obtained corrected image. And a position determining unit. According to the correction device of the present invention, for example, as described above, a corrected image in which foreign matter and chipping have been canceled is obtained. Therefore, except for using the corrected image, a conventional and a binarization processing unit and a position determination unit , The position of the virtual image pattern can be determined.

[実施形態3]
本実施形態のプログラムは、前記実施形態の補正方法を、コンピュータ上で実行可能なプログラムである。または、本実施形態のプログラムは、例えば、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。前記記録媒体としては、特に限定されず、例えば、前述のような記憶媒体等があげられる。
[Embodiment 3]
The program of the present embodiment is a program that can execute the correction method of the above embodiment on a computer. Alternatively, the program of the present embodiment may be recorded on, for example, a computer-readable recording medium. The recording medium is not particularly limited, and includes, for example, the above-described storage medium.

以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。   Although the present invention has been described with reference to the exemplary embodiments, the present invention is not limited to the above exemplary embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.

以上のように、本発明によれば、例えば、前記VMPマーカにおいて、複数のレンズ部にわたって複数の虚像(例えば、黒線)が生じた場合でも、精度よく、虚像パターンの中心を決定することができる。   As described above, according to the present invention, for example, even when a plurality of virtual images (for example, black lines) occur over a plurality of lens portions in the VMP marker, it is possible to accurately determine the center of the virtual image pattern. it can.

1 レンズマーカ
20、30、40 画像
21、22 補正画像
2 傾き検出マーク
3 二次元コード
4 マーカセット
50 補正装置
102 CPU
103 メモリ
104 バス
105 入力装置
106 ディスプレイ
107 通信デバイス
108 記憶装置
109 プログラム

1 Lens marker 20, 30, 40 Image 21, 22 Corrected image 2 Tilt detection mark 3 Two-dimensional code 4 Marker set 50 Correction device 102 CPU
103 memory 104 bus 105 input device 106 display 107 communication device 108 storage device 109 program

Claims (6)

レンズマーカの画像取得工程、
明度レベルの抽出工程、
明度レベル領域の選択工程、
前明度度レベル領域における明度レベルの補正工程、および
補正明度レベルに基づく補正画像の再構築工程を含み、
前記レンズマーカは、
その一方の表面において、光軸に対する傾斜に応じて、少なくとも一つの移動方向に沿って虚像が移動するマーカであり、
前記画像取得工程は、
前記レンズマーカの前記表面の画像を取得し、
前記抽出工程は、
前記画像について、前記移動方向に沿った既定幅ごとに、前記移動方向に対する直交方向における一端側から他端側までの明度レベルを抽出し、
前記選択工程は、
前記既定幅ごとに、
各明度レベルを示すピクセルの数の分布から、全ピクセルの明度レベルの第1平均値および標準偏差(±σ)を算出し、
前記第1平均値を中心とする標準偏差の範囲を、明度レベル領域として選択し、
前記補正工程は、
前記既定幅ごとに、
前記明度レベル領域に該当するピクセルについて、明度レベルの第2平均値を算出し、前記第2平均値を補正明度レベルに設定し、
前記再構築工程は、
前記各既定幅の補正明度レベルに基づいて、前記レンズマーカの補正画像を再構築する
ことを特徴とするレンズマーカ画像の補正方法。
Obtaining an image of the lens marker,
Brightness level extraction process,
Brightness level area selection process,
Including a brightness level correction step in the pre-brightness level area, and a reconstructed step of a corrected image based on the corrected brightness level
The lens marker is
On one of the surfaces, a marker in which a virtual image moves along at least one movement direction according to an inclination with respect to the optical axis,
The image obtaining step includes:
Obtaining an image of the surface of the lens marker,
The extracting step includes:
For the image, for each predetermined width along the movement direction, extract the brightness level from one end to the other end in the direction orthogonal to the movement direction,
The selecting step includes:
For each of the predetermined widths,
From the distribution of the number of pixels indicating each lightness level, a first average value and a standard deviation (± σ) of the lightness levels of all pixels are calculated,
Selecting a range of a standard deviation centered on the first average value as a brightness level area;
The correcting step includes:
For each of the predetermined widths,
For a pixel corresponding to the brightness level area, a second average value of the brightness level is calculated, and the second average value is set as a corrected brightness level;
The reconstruction step includes:
A method for correcting a lens marker image, comprising reconstructing a corrected image of the lens marker based on the corrected brightness level of each of the predetermined widths.
前記抽出工程は、前記既定幅を、1〜5ピクセルの幅に設定する、請求項1記載の補正方法。 The correction method according to claim 1, wherein in the extracting step, the predetermined width is set to a width of 1 to 5 pixels. レンズマーカの画像取得部、
明度レベルの抽出部、
明度レベル領域の選択部、
前記明度レベル領域における明度レベルの補正部、および
補正明度レベルに基づく補正画像の再構築部を含み、
前記レンズマーカは、
その一方の表面において、光軸に対する傾斜に応じて、少なくとも一つの移動方向に沿って虚像が移動するマーカであり、
前記画像取得部は、
前記レンズマーカの前記表面の画像を取得し、
前記抽出部は、
前記画像について、前記移動方向に沿った既定幅ごとに、前記移動方向に対する直交方向における一端側から他端側までの明度レベルを抽出し、
前記選択部は、
前記既定幅ごとに、
各明度レベルを示すピクセルの数の分布から、全ピクセルの明度レベルの第1平均値および標準偏差(±σ)を算出し、
前記第1平均値を中心とする標準偏差の範囲を、明度レベル領域として選択し、
前記補正部は、
前記既定幅ごとに、
前記明度レベル領域に該当するピクセルについて、明度レベルの第2平均値を算出し、前記第2平均値を補正明度レベルに設定し、
前記再構築部は、
前記各既定幅の補正明度レベルに基づいて、前記レンズマーカの補正画像を再構築する
ことを特徴とするレンズマーカ画像の補正装置。
Lens marker image acquisition unit,
Brightness level extractor,
Lightness level area selection section,
Including a brightness level correction unit in the brightness level region, and a reconstructed unit of a corrected image based on the corrected brightness level,
The lens marker is
On one of the surfaces, a marker in which a virtual image moves along at least one moving direction according to an inclination with respect to the optical axis,
The image acquisition unit,
Obtaining an image of the surface of the lens marker,
The extraction unit includes:
For the image, for each predetermined width along the movement direction, extract the brightness level from one end to the other end in the direction orthogonal to the movement direction,
The selection unit includes:
For each of the predetermined widths,
From the distribution of the number of pixels indicating each lightness level, a first average value and a standard deviation (± σ) of the lightness levels of all pixels are calculated,
Selecting a range of a standard deviation centered on the first average value as a brightness level area;
The correction unit,
For each of the predetermined widths,
For a pixel corresponding to the brightness level region, a second average value of the brightness level is calculated, and the second average value is set as a corrected brightness level;
The reconstructing unit,
An apparatus for correcting a lens marker image, wherein a corrected image of the lens marker is reconstructed based on the corrected brightness level of each predetermined width.
前記抽出部は、前記既定幅を、1〜5ピクセルの幅に設定する、請求項3記載の補正装置。 The correction device according to claim 3, wherein the extraction unit sets the predetermined width to a width of 1 to 5 pixels. 請求項1または2に記載のレンズマーカ画像の補正方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。 A program for causing a computer to execute the lens marker image correction method according to claim 1 or 2. 請求項5記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

A computer-readable recording medium on which the program according to claim 5 is recorded.

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Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7075097B2 (en) * 2004-03-25 2006-07-11 Mitutoyo Corporation Optical path array and angular filter for translation and orientation sensing
JP6131474B2 (en) * 2013-03-21 2017-05-24 パナソニックIpマネジメント株式会社 Video processing device
JP6341883B2 (en) * 2014-06-27 2018-06-13 キヤノン株式会社 Position detection apparatus, position detection method, imprint apparatus, and article manufacturing method
CN110140023B (en) * 2017-01-17 2021-07-30 国立研究开发法人产业技术综合研究所 Marker, and attitude estimation method and position/attitude estimation method using same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021167065A1 (en) 2020-02-20 2021-08-26 日本製鉄株式会社 Hot-rolled steel sheet for non-oriented electromagnetic steel sheets, non-oriented electromagnetic steel sheet, and method for manufacturing same

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