JP2022110266A - Image inspection device, inspection image display device, image inspection method, and image inspection program - Google Patents

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Abstract

To provide an image inspection device capable of effectively improving the image quality of an inspection image.SOLUTION: An image inspection device 100 includes: an image quality abnormality type registration unit 131 for registering types of image quality abnormality that can occur in an inspection image obtained by photographing an inspection object; an inspection image acquisition unit 110 for acquiring the inspection image; an image quality abnormality type estimation unit 120 for estimating a type of image quality abnormality having occurred in the inspection image among the registered image quality abnormality types based on the acquired inspection image; and an image quality correction unit 140 for generating a corrected inspection image by subjecting the acquired inspection image to image quality correction processing according to the type of estimated image quality abnormality.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は検査対象物を撮影した検査画像の画質改善技術に関する。 The present invention relates to a technology for improving image quality of an inspection image obtained by imaging an inspection object.

検査対象物を検査する際、検査対象物を撮影した検査画像を利用する技術が知られている。例えば、特許文献1は、土木構造物を検査対象物として、その検査画像に基づいて損傷を検査する技術を開示する。 2. Description of the Related Art A technique of using an inspection image obtained by photographing an inspection object when inspecting the inspection object is known. For example, Patent Literature 1 discloses a technique of inspecting damage based on an inspection image of a civil engineering structure as an inspection object.

特開2016-21725号公報JP 2016-21725 A

ボイラー、コークス炉、建設機械、その他のプラント、橋梁、ダム、建物等の大型構造物を検査対象物とする場合、検査画像を撮影するカメラは被検査面に沿って移動可能なロボット、ドローン、その他の移動体に取り付けられる。あるいは、人がカメラを持って移動しながら検査対象物を撮影する。このような場合、移動するカメラで撮影された検査画像の画質が安定しないという課題がある。また、大型構造物は変化の多い過酷な環境に置かれることも多く、環境に起因する外乱が検査画像の画質を悪化させるという課題もある。このように、検査画像の画質は様々な要因で悪化しうる。 When inspecting large structures such as boilers, coke ovens, construction machinery, other plants, bridges, dams, buildings, etc., the camera that captures the inspection image is a robot, drone, etc. that can move along the inspection surface. Attached to other moving bodies. Alternatively, a person takes an image of an inspection object while moving with a camera. In such a case, there is a problem that the image quality of the inspection image captured by the moving camera is not stable. In addition, large structures are often placed in harsh environments with many changes, and there is also the problem that disturbances caused by the environment deteriorate the image quality of inspection images. As described above, the image quality of the inspection image can deteriorate due to various factors.

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、効果的に検査画像の画質を改善できる画像検査装置および検査画像表示装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an image inspection apparatus and an inspection image display apparatus capable of effectively improving the image quality of an inspection image.

上記課題を解決するために、本発明のある態様の画像検査装置は、検査対象物を撮影した検査画像に生じうる画質異常の類型を登録する画質異常類型登録部と、撮影された検査画像に基づき、登録された画質異常の類型のうち当該検査画像に生じている画質異常の類型を推定する画質異常類型推定部と、撮影された検査画像に対して、推定された画質異常の類型に応じた画質補正処理を施した補正検査画像を生成する画質補正部とを備える。 In order to solve the above-described problems, an image inspection apparatus according to one aspect of the present invention includes an image quality abnormality type registration unit that registers types of image quality abnormality that can occur in an inspection image obtained by photographing an inspection object; Based on this, an image quality abnormality type estimating unit for estimating the type of image quality abnormality occurring in the inspection image among the registered image quality abnormality types, an image quality correction unit that generates a corrected inspection image that has been subjected to image quality correction processing.

この態様によれば、撮影された検査画像に生じている画質異常の類型の推定結果に応じた画質補正処理によって、画質の改善された補正検査画像を生成できる。 According to this aspect, a corrected inspection image with improved image quality can be generated by the image quality correction processing according to the estimation result of the type of image quality abnormality occurring in the photographed inspection image.

本発明の別の態様は、検査画像表示装置である。この装置は、検査対象物を撮影した検査画像に生じうる画質異常の類型を登録する画質異常類型登録部と、登録された各類型の画質異常の重みを表示する重み表示部と、撮影された検査画像に対して、登録された各類型の画質異常を個別に補正する個別補正処理を施した個別補正画像を生成し、それらを当該各類型についての重みによって重み付けした合成画像を補正検査画像として表示する補正検査画像表示部とを備える。 Another aspect of the present invention is an inspection image display device. This apparatus includes an image quality abnormality type registration section for registering types of image quality abnormality that can occur in an inspection image obtained by photographing an inspection object, a weight display section for displaying the weight of each registered type of image quality abnormality, and a Individual corrected images are generated by subjecting inspection images to individual correction processing for individually correcting image quality abnormalities of each registered type, and a composite image obtained by weighting them with the weight for each type is used as a corrected inspection image. and a corrected inspection image display unit for displaying.

この態様によれば、検査画像に生じうる各類型の画質異常を個別に補正した個別補正画像を、重み表示部に表示される重みによって重み付けした合成画像が補正検査画像となる。したがって、検査画像に複数の種類の画質異常が同時に生じている場合も、効果的に画質を改善できる。 According to this aspect, the corrected inspection image is a combined image obtained by weighting the individual corrected images obtained by individually correcting each type of image quality abnormality that can occur in the inspection image with the weight displayed on the weight display section. Therefore, even when a plurality of types of image quality abnormalities occur simultaneously in the inspection image, the image quality can be effectively improved.

本発明のさらに別の態様は、画像検査方法である。この方法は、検査対象物を撮影した検査画像に生じうる画質異常の類型を登録する画質異常類型登録ステップと、撮影された検査画像に基づき、登録された画質異常の類型のうち当該検査画像に生じている画質異常の類型を推定する画質異常類型推定ステップと、撮影された検査画像に対して、推定された画質異常の類型に応じた画質補正処理を施した補正検査画像を生成する画質補正ステップとを備える。 Yet another aspect of the present invention is an image inspection method. This method includes an image quality abnormality type registration step of registering a type of image quality abnormality that can occur in an inspection image obtained by photographing an object to be inspected; An image quality abnormality type estimation step for estimating the type of image quality abnormality that has occurred; and an image quality correction for generating a corrected inspection image by subjecting the photographed inspection image to image quality correction processing according to the estimated image quality abnormality type. and a step.

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 Any combination of the above constituent elements, and any conversion of expressions of the present invention into methods, devices, systems, recording media, computer programs, etc. are also effective as embodiments of the present invention.

本発明によれば、効果的に検査画像の画質を改善できる。 According to the present invention, it is possible to effectively improve the image quality of inspection images.

コークス炉の炉内観察装置を模式的に示す側面図である。Fig. 2 is a side view schematically showing an in-furnace observation device for a coke oven; コークス炉の内部を模式的に示す図である。It is a figure which shows the inside of a coke oven typically. 実施形態に係る画像検査装置の機能ブロック図である。1 is a functional block diagram of an image inspection apparatus according to an embodiment; FIG. 表示制御部による表示画面への表示例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a display example on a display screen by a display control unit;

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。説明および図面において同一または同等の構成要素、部材、処理には同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。図示される各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。実施形態は例示であり、本発明の範囲を何ら限定するものではない。実施形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description and drawings, the same or equivalent components, members, and processes are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted as appropriate. The scales and shapes of the illustrated parts are set for convenience in order to facilitate explanation, and should not be construed as limiting unless otherwise specified. The embodiments are illustrative and do not limit the scope of the invention in any way. Not all features or combinations thereof described in the embodiments are essential to the invention.

本発明の画像検査装置および検査画像表示装置は、任意の検査対象物の検査に利用できる。したがって検査対象物が特に限定されるものではないが、本実施形態ではコークス炉の炉壁を検査対象物とする例を最初に説明する。検査対象物の他の例については後述する。 The image inspection apparatus and inspection image display apparatus of the present invention can be used for inspection of arbitrary inspection objects. Therefore, the inspection object is not particularly limited, but in this embodiment, an example in which the oven wall of the coke oven is the inspection object will be described first. Other examples of inspection objects will be described later.

図1は、本実施形態の画像検査装置および検査画像表示装置が用いられる炉内観察装置を模式的に示す側面図である。この炉内観察装置は、コークス炉の炭化室(以下、単にコークス炉ともいう)の内部を観察するために使用される。図2は、コークス炉の内部を模式的に示す図である。 FIG. 1 is a side view schematically showing an in-furnace observation apparatus in which an image inspection apparatus and an inspection image display apparatus of this embodiment are used. This furnace interior observation device is used to observe the inside of a coking chamber of a coke oven (hereinafter also simply referred to as coke oven). FIG. 2 is a diagram schematically showing the inside of the coke oven.

コークス炉10は、一対のレンガ造りの炉壁11が互いに対向して設けられた狭窄な炉である。各炉壁11は、コークス炉10の一方側の炉入口12から他方側の炉出口13に延び、その全長は例えば十数メートルに及ぶ。対向する炉壁11の間隔は、例えば数十センチメートルである。コークス炉10の底15から天井14への高さは、例えば数メートルである。 A coke oven 10 is a constricted oven in which a pair of oven walls 11 made of bricks are provided facing each other. Each oven wall 11 extends from an oven inlet 12 on one side of the coke oven 10 to an oven outlet 13 on the other side, and has a total length of, for example, ten and several meters. The interval between the facing furnace walls 11 is, for example, several tens of centimeters. The height from the bottom 15 of the coke oven 10 to the ceiling 14 is, for example, several meters.

図1に示される押出装置20は、コークス炉10内を反復的に往復移動する。往路において、押出装置20は、コークス炉10内に炉入口12から挿入され、コークス炉10内の乾留によって生成されたコークスCを炉出口13へと押し出す。復路において、押出装置20は、コークス炉10内を炉出口13から炉入口12へ戻る。押出装置20は、押板21とビーム22を備え、ビーム22が押板21を図示しない駆動装置に接続する。この駆動装置により、押板21がコークス炉10の炉入口12と炉出口13の間を移動自在となっている。押板21がコークス炉10の断面と同形状をしているため、押板21の移動によりコークスCを押し出せる。 The extrusion device 20 shown in FIG. 1 reciprocates within the coke oven 10 . In the outward path, the extrusion device 20 is inserted into the coke oven 10 from the oven entrance 12 and pushes out the coke C produced by carbonization in the coke oven 10 to the oven exit 13 . On the return trip, the extruder 20 moves back through the coke oven 10 from the oven outlet 13 to the oven inlet 12 . The extrusion device 20 comprises a push plate 21 and a beam 22, and the beam 22 connects the push plate 21 to a driving device (not shown). This driving device allows the push plate 21 to move freely between the furnace inlet 12 and the furnace outlet 13 of the coke oven 10 . Since the pushing plate 21 has the same shape as the cross section of the coke oven 10, the coke C can be pushed out by moving the pushing plate 21.例文帳に追加

検査画像を撮影する撮影装置としてのカメラ30は、カメラ30を移動させる移動体としての押出装置20に取り付けられ、コークス炉10内を炉入口12と炉出口13の間で押出装置20と共に移動しながら連続的に炉壁11を撮影する。カメラ30は、静止画を連続的に撮影するスチルカメラでもよいし、動画を撮影するビデオカメラでもよい。カメラ30は、押板21の背面または押板21の後方に設置された支持台に取り付けられる。 A camera 30 as a photographing device for photographing an inspection image is attached to an extrusion device 20 as a moving body for moving the camera 30, and moves together with the extrusion device 20 in the coke oven 10 between the furnace inlet 12 and the furnace outlet 13. The furnace wall 11 is photographed continuously while The camera 30 may be a still camera that continuously captures still images, or a video camera that captures moving images. The camera 30 is attached to the back surface of the push plate 21 or to a support base installed behind the push plate 21 .

カメラ30は、左右の炉壁11それぞれに向けて取り付けられる2つのカメラを含み、左右両側の炉壁11の正面視画像を撮影できる。左右の炉壁11全体を撮影するために、2つのカメラは、上下方向に角度をいくらか変化させながら撮影してもよい。なお、カメラ30は、押板21やコークスCに視界を阻まれないように、押出装置20によるコークスCの押出方向と逆方向(図1の右方向)を向くように取り付けられてもよい。その場合、カメラ30は、炉入口12に正対して設置されており、左右両側の炉壁11を斜視画像として撮影できる。 The cameras 30 include two cameras attached to the left and right furnace walls 11, respectively, and can photograph front view images of the furnace walls 11 on both the left and right sides. In order to photograph the left and right furnace walls 11 as a whole, the two cameras may photograph while slightly changing the angle in the vertical direction. In addition, the camera 30 may be mounted so as to face the direction opposite to the direction of extrusion of the coke C by the extrusion device 20 (rightward in FIG. 1) so that the view is not obstructed by the push plate 21 or the coke C. In this case, the camera 30 is installed facing the furnace entrance 12 and can photograph the furnace walls 11 on both the left and right sides as perspective images.

コークス炉10内の高温環境(たとえば1000℃以上)からカメラ30を保護するために、例えば耐熱ハウジングまたは冷却ボックスに収納する熱対策が施されている。 In order to protect the camera 30 from the high-temperature environment (for example, 1000° C. or higher) inside the coke oven 10, heat countermeasures are taken, such as housing it in a heat-resistant housing or a cooling box.

以上の構成の炉内観察装置において、カメラ30が撮影する検査画像には、以下のような様々な画質異常が生じうる。 In the in-furnace observation apparatus configured as described above, the inspection image captured by the camera 30 may have various image quality abnormalities as described below.

カメラ30の撮影状態に起因する画質異常
・ピントまたは焦点のずれ(いわゆるボケ):移動するカメラ30と被検査面の距離の変動に起因する
・複数静止画間または動画内の検査対象物の姿勢の変動:移動するカメラ30の姿勢の変動に起因する
・視点の異常(非正面視画像):被検査面に対するカメラ30の配置(上記の斜視画像の例)や、移動するカメラ30の姿勢の変動に起因する
Abnormal image quality caused by the photographing state of the camera 30 Focus or defocus (so-called blurring): Caused by variation in the distance between the moving camera 30 and the surface to be inspected Posture of the inspection object between multiple still images or within a moving image variation: due to variation in the posture of the moving camera 30 Abnormal viewpoint (non-front view image): placement of the camera 30 with respect to the surface to be inspected (example of the oblique view image above) and change in the posture of the moving camera 30 caused by fluctuations

カメラ30の置かれる環境に起因する画質異常
・ノイズ:コークス炉10内を飛散するカーボンチップの映り込みや、高温等によるカメラ30の動作不良に起因する
・かすみやくもり:コークス炉10内の火、煙、蒸気等の映り込みに起因する
・光の異常(乱反射、逆光等):赤熱環境にあるコークス炉10内の光の変動に起因する
Abnormal image quality caused by the environment in which the camera 30 is placed ・Noise: Caused by the reflection of carbon chips scattered in the coke oven 10, malfunction of the camera 30 due to high temperature, etc. ・Haze and cloudiness: Fire in the coke oven 10 , due to reflection of smoke, steam, etc. ・Light abnormality (diffused reflection, backlight, etc.): due to light fluctuation in the coke oven 10 in a red-hot environment

図3は、実施形態に係る画像検査装置100の機能ブロック図である。画像検査装置100は、検査画像取得部110と、画質異常類型推定部120と、画質異常推定設定部130と、画質補正部140と、異常検出部150と、異常検出設定部160と、検査結果画像生成部170と、表示制御部180を備える。 FIG. 3 is a functional block diagram of the image inspection apparatus 100 according to the embodiment. The image inspection apparatus 100 includes an inspection image acquisition unit 110, an image quality abnormality type estimation unit 120, an image quality abnormality estimation setting unit 130, an image quality correction unit 140, an abnormality detection unit 150, an abnormality detection setting unit 160, and an inspection result. An image generator 170 and a display controller 180 are provided.

カメラ30および画像メモリ31は、検査対象物の被検査面としての炉壁11を撮影した検査画像を画像検査装置100に入力する画像入力部を構成する。表示画面40は、画像検査装置100の処理内容を表示する。操作部50は、表示画面40と一体のタッチパネルや表示画面40と別体のキーボードやマウス等の入力デバイスで構成され、ユーザの操作に基づき画像検査装置100に対する各種の制御情報を生成する。操作部50による操作の一部または全部をコンピュータが自律的に行うようにプログラミングしてもよい。 The camera 30 and the image memory 31 constitute an image input unit for inputting an inspection image obtained by photographing the furnace wall 11 as the surface to be inspected of the inspection object to the image inspection apparatus 100 . The display screen 40 displays the processing contents of the image inspection apparatus 100 . The operation unit 50 includes a touch panel integrated with the display screen 40 and input devices such as a keyboard and a mouse that are separate from the display screen 40, and generates various control information for the image inspection apparatus 100 based on user operations. A part or all of the operations by the operation unit 50 may be programmed so that the computer autonomously performs them.

画像メモリ31は、カメラ30が連続的に撮影した炉壁11の検査画像群を保存する。画像メモリ31は、カメラ30の内蔵メモリでもよいし、メモリーカード等の汎用のリムーバブルメディアでもよい。また、有線または無線でカメラ30と通信可能なコークス炉10外のストレージでもよい。画像検査装置100は、画像メモリ31に保存された検査画像群に対して、後述する各処理を実行する。ここで、カメラ30と画像検査装置100が有線または無線で通信可能で、画像検査装置100がカメラ30の撮影した検査画像をリアルタイムで取得して処理できる場合は、必ずしも全ての検査画像を画像メモリ31に保存する必要はなく、画像メモリ31は不要または小容量とできる。 The image memory 31 stores inspection images of the furnace wall 11 continuously photographed by the camera 30 . The image memory 31 may be a built-in memory of the camera 30 or a general-purpose removable medium such as a memory card. Alternatively, storage outside the coke oven 10 that can communicate with the camera 30 by wire or wirelessly may be used. The image inspection apparatus 100 executes each process described later on the inspection image group stored in the image memory 31 . Here, if the camera 30 and the image inspection apparatus 100 can communicate by wire or wirelessly, and if the image inspection apparatus 100 can acquire and process the inspection images captured by the camera 30 in real time, all the inspection images are necessarily stored in the image memory. 31, and the image memory 31 can be unnecessary or have a small capacity.

検査画像取得部110は、カメラ30または画像メモリ31から、検査対象物を撮影した検査画像を取得する。 The inspection image acquisition unit 110 acquires an inspection image obtained by photographing an inspection object from the camera 30 or the image memory 31 .

画質異常類型推定部120は、検査画像取得部110で取得された検査画像に基づき、当該検査画像に生じている画質異常の類型を推定する。画質異常推定設定部130は、画質異常類型登録部131と訓練データ提供部132を備え、操作部50の操作の下、画質異常類型推定部120が検査画像に基づいて画質異常の類型を推定できるように設定する。画質異常類型登録部131は、検査画像に生じうる画質異常の類型を登録する。コークス炉10の炉壁11を検査対象物とする場合に生じうる画質異常の類型の例については上述した。以下では、これらの類型のうち「ボケ」「斜め(斜視画像)」「ノイズ」「かすみ」の四つの類型の画質異常が検査画像に生じうるものとして、画質異常類型登録部131によって登録されているものとする。 Based on the inspection image acquired by the inspection image acquisition unit 110, the image quality abnormality type estimation unit 120 estimates the type of image quality abnormality occurring in the inspection image. The image quality abnormality estimation setting unit 130 includes an image quality abnormality type registration unit 131 and a training data providing unit 132, and under the operation of the operation unit 50, the image quality abnormality type estimation unit 120 can estimate the image quality abnormality type based on the inspection image. set as The image quality abnormality type registration unit 131 registers types of image quality abnormality that can occur in the inspection image. Examples of types of image quality abnormality that can occur when the oven wall 11 of the coke oven 10 is the inspection object have been described above. In the following, among these types, four types of image quality abnormality, namely, "bokeh", "slanted (perspective image)", "noise", and "haze", which are registered by the image quality abnormality type registration unit 131, are assumed to occur in the inspection image. It is assumed that there is

画質異常類型推定部120は、画質異常類型登録部131によって登録された「ボケ」「斜め」「ノイズ」「かすみ」について、それぞれが検査画像取得部110で取得された検査画像に生じている可能性を表す推定値を出力する。以下、それぞれの推定値をW1、W2、W3、W4で表す。また、検査画像に上記のいずれの画質異常も生じていない「正常」の類型となっている可能性を表す推定値をW5で表す。これらの推定値W1~W5を成分とする推定ベクトルをVで表す。すなわち、V=(W1,W2,W3,W4,W5)である。また、推定値W1~W5は、その合計が1.0になるように正規化されているものとする。したがって、W1+W2+W3+W4+W5=1.0であり、W1~W5の各値はそれぞれの類型が検査画像に生じている可能性または確率を表す。例えば、V=(0.5,0.2,0.1,0.0,0.2)の場合、「ボケ」が生じている可能性は50%(W1=0.5)、「斜め」が生じている可能性は20%(W2=0.2)、「ノイズ」が生じている可能性は10%(W3=0.1)、「かすみ」が生じている可能性は0%(W4=0.0)、「正常」が生じている可能性は20%(W5=0.2)である。なお、検査画像取得部110で取得された検査画像を任意の複数の部分画像に分割して、画質異常類型推定部120が部分画像毎に画質異常の類型を推定してもよい。このとき、各部分画像について、「ボケ」「斜め」「ノイズ」「かすみ」「正常」が生じている可能性を表す推定ベクトルVが生成される。 The image quality abnormality type estimating unit 120 detects the possibility that each of the “bokeh”, “oblique”, “noise”, and “haze” registered by the image quality abnormality type registration unit 131 has occurred in the inspection image acquired by the inspection image acquisition unit 110. output an estimate of the sex. Each estimated value is represented by W1, W2, W3, and W4 below. W5 represents an estimated value representing the possibility that the inspection image is of the “normal” type in which none of the above image quality abnormalities occurs. V denotes an estimated vector having these estimated values W1 to W5 as components. That is, V= t (W1, W2, W3, W4, W5). It is also assumed that the estimated values W1 to W5 have been normalized so that their sum is 1.0. Therefore, W1+W2+W3+W4+W5=1.0, and each value of W1-W5 represents the possibility or probability that each type occurs in the inspection image. For example, when V = t (0.5, 0.2, 0.1, 0.0, 0.2), the possibility of "bokeh" occurring is 50% (W1 = 0.5), and " Possibility of occurrence of "oblique" is 20% (W2=0.2), possibility of occurrence of "noise" is 10% (W3=0.1), possibility of occurrence of "haze" is 0 % (W4=0.0), and the probability of occurrence of "normal" is 20% (W5=0.2). The inspection image acquired by the inspection image acquisition unit 110 may be divided into a plurality of arbitrary partial images, and the image quality abnormality type estimation unit 120 may estimate the image quality abnormality type for each partial image. At this time, an estimated vector V representing the possibility of occurrence of "bokeh", "oblique", "noise", "haze", and "normal" is generated for each partial image.

画質異常類型推定部120は、検査画像取得部110で取得された検査画像に基づいて推定ベクトルVを生成するための機械学習を行う。機械学習の手法は任意であるが、例えば、畳み込み層や全結合層を備える畳み込みニューラルネットワークを用いた深層学習を利用できる。画質異常推定設定部130における訓練データ提供部132は、画質異常類型推定部120の機械学習のための訓練データを提供する。訓練データは、画質異常類型登録部131によって登録された画質異常の全類型と、それぞれの画質異常が様々な箇所に様々な態様で実際に生じている多数の検査画像例を網羅する。画質異常類型推定部120は、画像検査装置100の初期セットアップやメンテナンスの際、これらの包括的な訓練データを機械学習することで、検査画像取得部110で取得された検査画像に基づいて推定ベクトルVを生成できる。 The image quality abnormality type estimation unit 120 performs machine learning for generating the estimated vector V based on the inspection image acquired by the inspection image acquisition unit 110 . Although any machine learning method can be used, for example, deep learning using a convolutional neural network with convolutional layers and fully connected layers can be used. The training data providing unit 132 in the image quality abnormality estimation setting unit 130 provides training data for machine learning of the image quality abnormality type estimation unit 120 . The training data covers all types of image quality abnormalities registered by the image quality abnormality type registration unit 131 and a large number of inspection image examples in which each image quality abnormality actually occurs in various places and in various modes. The image quality abnormality type estimating unit 120 machine-learns these comprehensive training data during the initial setup and maintenance of the image inspection apparatus 100 to generate an estimated vector based on the inspection image acquired by the inspection image acquiring unit 110. V can be generated.

画質補正部140は、検査画像取得部110で取得された検査画像に対して、画質異常類型推定部120で推定された画質異常の類型に応じた画質補正処理を施した補正検査画像を生成する。具体的には、画質補正部140は、検査画像取得部110で取得された検査画像に対して、画質異常類型推定部120で推定された各類型の画質異常を個別に補正する個別補正処理を施した個別補正画像を生成し、それらを当該各類型についての推定値W1~W5によって重み付けした合成画像を補正検査画像として生成する。画質補正部140は、これらの一連の処理を実行するために、個別補正画像生成部141と、重み付け部142と、画像合成部143を備える。 The image quality correction unit 140 generates a corrected inspection image by subjecting the inspection image acquired by the inspection image acquisition unit 110 to image quality correction processing according to the type of image quality abnormality estimated by the image quality abnormality type estimation unit 120. . Specifically, the image quality correction unit 140 performs individual correction processing for individually correcting each type of image quality abnormality estimated by the image quality abnormality type estimation unit 120 on the inspection image acquired by the inspection image acquisition unit 110. The individual corrected images are generated, and a combined image is generated as a corrected inspection image by weighting them with the estimated values W1 to W5 for each type. The image quality correcting section 140 includes an individual corrected image generating section 141, a weighting section 142, and an image synthesizing section 143 in order to execute a series of these processes.

個別補正画像生成部141は、検査画像取得部110で取得された検査画像に対して、画質異常類型推定部120で推定された「ボケ」「斜め」「ノイズ」「かすみ」の各類型の画質異常を個別に補正する個別補正処理を施した個別補正画像を生成する。個別補正処理は、公知の画像補正技術を利用して実行される。「ボケ」は、deblurringと呼ばれるボケ除去処理技術により補正できる。「斜め」の斜視画像は、カメラ30の位置情報や姿勢情報を利用した視点変換技術により正面視画像に補正できる。「ノイズ」は、ノイズの特性に応じたノイズ除去技術により補正できる。「かすみ」は、dehazingと呼ばれるかすみ/くもり除去処理技術により補正できる。なお、本実施形態の例では登録されない他の類型の画質異常は次のように補正できる。「複数静止画間または動画内の検査対象物の姿勢の変動」については、複数静止画または動画を構成する各画像の位置や角度を調整することで、検査対象物を画面内の一定箇所に一定姿勢で表示することができる。「光の異常」については、乱反射や逆光など異常の態様に応じた公知の画像補正技術を利用して補正できる。 The individual corrected image generation unit 141 calculates the image quality of each type of “bokeh”, “oblique”, “noise”, and “haze” estimated by the image quality abnormality type estimation unit 120 for the inspection image acquired by the inspection image acquisition unit 110. An individual corrected image is generated by performing individual correction processing for individually correcting anomalies. Individual correction processing is performed using known image correction techniques. "Bokeh" can be corrected by a deblurring technique called deblurring. The “oblique” oblique image can be corrected to a front view image by viewpoint conversion technology using position information and posture information of the camera 30 . The "noise" can be corrected by a noise reduction technique according to the characteristics of the noise. "Haze" can be corrected by a haze/fog removal processing technique called dehazing. It should be noted that other types of image quality anomalies that are not registered in the example of the present embodiment can be corrected as follows. Regarding "variation in the posture of the inspection object between multiple still images or within a video", by adjusting the position and angle of each image that constitutes multiple still images or videos, the inspection object can be positioned at a fixed position within the screen. It can be displayed in a fixed posture. "Abnormalities in light" can be corrected using a known image correction technique according to the mode of abnormalities such as diffused reflection and backlight.

画質異常類型推定部120が「ボケ」「斜め」「ノイズ」「かすみ」「正常」について生成する推定値をそれぞれW1~W5としたが、これと同様に、個別補正画像生成部141が「ボケ」「斜め」「ノイズ」「かすみ」「正常」について生成する個別補正画像をそれぞれI1~I5とする。ここで、「正常」については特段の個別補正処理は不要なので、画像I5は検査画像取得部110で取得された検査画像そのものである。なお、I1~I5との表記は、必ずしも画像全体(全画素)のみを表すものではなく、文脈が許す限り、画像の一部を構成する一または複数の画素を表す場合もある。例えば、上述のように検査画像が任意の複数の部分画像に分割され、推定ベクトルV=(W1,W2,W3,W4,W5)が部分画像毎に生成される場合、I1~I5も各部分画像についての個別補正画像を表す。 The estimated values generated by the image quality abnormality type estimation unit 120 for "bokeh", "oblique", "noise", "haze", and "normal" are W1 to W5, respectively. , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , . Here, since a special individual correction process is not required for "normal", the image I5 is the inspection image itself acquired by the inspection image acquiring unit 110. FIG. Note that the notations I1 to I5 do not necessarily represent only the entire image (all pixels), but may represent one or more pixels forming part of the image as long as the context permits. For example, when the inspection image is divided into a plurality of arbitrary partial images as described above, and the estimated vector V= t (W1, W2, W3, W4, W5) is generated for each partial image, I1 to I5 are also Represents an individual corrected image for a partial image.

重み付け部142は、個別補正画像生成部141で生成された個別補正画像I1~I5を、画質異常類型推定部120で生成された推定値W1~W5によって重み付けする。すなわち、「ボケ」については積W1×I1が、「斜め」については積W2×I2が、「ノイズ」については積W3×I3が、「かすみ」については積W4×I4が、「正常」については積W5×I5が演算される。 The weighting unit 142 weights the individual corrected images I1 to I5 generated by the individual corrected image generating unit 141 by the estimated values W1 to W5 generated by the image quality abnormality type estimating unit 120 . That is, the product W1×I1 for “bokeh”, the product W2×I2 for “oblique”, the product W3×I3 for “noise”, the product W4×I4 for “haze”, and the product W4×I4 for “normal” is calculated as the product W5×I5.

画像合成部143は、重み付け部142で推定値W1~W5によって重み付けされた個別補正画像I1~I5を合成して、補正検査画像を生成する。具体的には、画像合成部143は、重み付け部142で演算された五つの積を加算することで補正検査画像を合成する。すなわち、補正検査画像をIとすると、I=W1×I1+W2×I2+W3×I3+W4×I4+W5×I5、である。ここで、個別補正画像I1~I5を、それぞれの類型の画質異常が生じている確率W1~W5で重み付けすることによって、複数の画質異常が同時に生じている場合も、バランス良く効果的に画質を改善できる。 The image synthesizing unit 143 synthesizes the individual corrected images I1 to I5 weighted by the estimated values W1 to W5 in the weighting unit 142 to generate a corrected inspection image. Specifically, the image synthesizing unit 143 synthesizes the corrected inspection image by adding the five products calculated by the weighting unit 142 . That is, assuming that the corrected inspection image is I, I=W1*I1+W2*I2+W3*I3+W4*I4+W5*I5. Here, by weighting the individual corrected images I1 to I5 with the probabilities W1 to W5 of occurrence of each type of image quality abnormality, the image quality can be effectively balanced in a well-balanced manner even when a plurality of image quality abnormalities occur simultaneously. It can be improved.

なお、画像合成部143は、重み付け部142が演算した五つの積のうち一部を選択して補正検査画像Iを生成してもよい。このとき、選択された積に係る推定値の和が1.0になるように再正規化がなされるものとする。例えば、画像合成部143は、推定値が最大の一つの積を選択してもよい。上記の例では「ボケ」の推定値W1が最大であるため、これが選択される。したがって補正検査画像IはW1′×I1となる。W1′は再正規化後の推定値であるが、この場合はW1′=1.0となる。また、画像合成部143は、推定値が大きい方から例えば三つの積を選択してもよい。上記の例では「ボケ」「斜め」「正常」の三つの推定値W1、W2、W5が大きい。したがって補正検査画像IはW1′×I1+W2′×I2+W5′×I5となる。W1′、W2′、W5′は再正規化後の推定値であり、W1′+W2′+W3′=1.0である。具体的には、W1′=0.5/0.9、W2′=0.2/0.9、W3′=0.2/0.9、である。ここで、0.9は、再正規化前の推定値W1、W2、W5の和である。 Note that the image synthesizing unit 143 may generate the corrected inspection image I by selecting a part of the five products calculated by the weighting unit 142 . At this time, it is assumed that renormalization is performed so that the sum of the estimated values for the selected products becomes 1.0. For example, the image synthesizing unit 143 may select one product with the largest estimated value. In the above example, the estimated value W1 of "bokeh" is the largest, so it is selected. Therefore, the corrected inspection image I becomes W1'×I1. W1' is the estimated value after renormalization, in this case W1'=1.0. Alternatively, the image synthesizing unit 143 may select, for example, three products in descending order of estimated values. In the above example, the three estimated values W1, W2, and W5 of "bokeh", "oblique", and "normal" are large. Therefore, the corrected inspection image I becomes W1'.times.I1+W2'.times.I2+W5'.times.I5. W1', W2', W5' are estimates after renormalization, where W1'+W2'+W3'=1.0. Specifically, W1'=0.5/0.9, W2'=0.2/0.9, and W3'=0.2/0.9. where 0.9 is the sum of pre-renormalized estimates W1, W2, and W5.

異常検出部150は、画質補正部140で生成された補正検査画像Iに基づいて、当該補正検査画像Iに映る検査対象物の異常を検出する。異常検出設定部160は、異常類型登録部161と訓練データ提供部162を備え、操作部50の操作の下、異常検出部150が補正検査画像Iに映る検査対象物の異常を検出できるように設定する。異常類型登録部161は、検査対象物に生じうる異常の類型を登録する。コークス炉10の炉壁11を検査対象物とする場合に生じうる異常の類型としては、急熱や急冷による歪みで炉壁11が破壊するスポーリング、コークスの原料の石炭に由来するカーボンの炉壁11への付着、炉壁11を構成するレンガの目地の劣化が例示される。 Based on the corrected inspection image I generated by the image quality correcting unit 140 , the abnormality detection unit 150 detects an abnormality of the inspection object appearing in the corrected inspection image I. The anomaly detection setting unit 160 includes an anomaly type registration unit 161 and a training data providing unit 162, and allows the anomaly detection unit 150 to detect an anomaly of the inspection object shown in the corrected inspection image I under the operation of the operation unit 50. set. The abnormality type registration unit 161 registers the type of abnormality that can occur in the inspection object. Types of abnormalities that can occur when the furnace wall 11 of the coke oven 10 is the object to be inspected include spalling in which the furnace wall 11 is destroyed due to distortion due to rapid heating or rapid cooling, and carbon originating from coal, which is the raw material of coke. Adhesion to the wall 11 and deterioration of joints of bricks forming the furnace wall 11 are exemplified.

異常検出部150は、画質補正部140で生成された補正検査画像Iに基づいて、異常類型登録部161で登録された類型の検査対象物の異常を検出するための機械学習を行う。機械学習の手法は任意であるが、例えば、畳み込み層や全結合層を備える畳み込みニューラルネットワークを用いた深層学習を利用できる。異常検出設定部160における訓練データ提供部162は、異常検出部150の機械学習のための訓練データを提供する。訓練データは、異常類型登録部161によって登録された検査対象物の異常の全類型と、それぞれの異常が検査対象物の様々な箇所に様々な態様で実際に生じている多数の検査画像例を網羅する。異常検出部150は、画像検査装置100の初期セットアップやメンテナンスの際、これらの包括的な訓練データを機械学習することで、画質補正部140で生成された補正検査画像Iに基づいて、異常類型登録部161で登録された類型の検査対象物の異常を検出できる。画質補正部140によって画質が改善された補正検査画像Iを用いることによって、異常検出部150は高精度に検査対象物の異常を検出できる。 The abnormality detection unit 150 performs machine learning for detecting an abnormality of the inspection object of the type registered by the abnormality type registration unit 161 based on the corrected inspection image I generated by the image quality correction unit 140 . Although any machine learning method can be used, for example, deep learning using a convolutional neural network with convolutional layers and fully connected layers can be used. A training data providing unit 162 in the anomaly detection setting unit 160 provides training data for machine learning of the anomaly detection unit 150 . The training data includes all types of abnormalities of the inspection object registered by the abnormality type registration unit 161, and a large number of inspection image examples in which each abnormality actually occurs at various locations of the inspection object in various modes. cover. During the initial setup and maintenance of the image inspection apparatus 100, the abnormality detection unit 150 machine-learns these comprehensive training data to determine the abnormality type based on the corrected inspection image I generated by the image quality correction unit 140. Abnormalities of inspection objects of types registered in the registration unit 161 can be detected. By using the corrected inspection image I whose image quality has been improved by the image quality correction unit 140, the abnormality detection unit 150 can detect an abnormality of the inspection object with high accuracy.

検査結果画像生成部170は、補正検査画像Iに基づき、異常検出部150で検出された検査対象物の異常を強調表示する検査結果画像を生成する。強調表示の態様は任意であるが、例えば、補正検査画像I中で、検出された異常部分の輝度を上げる、色を変える、線で囲む、注記やノートを表示する、等が考えられる。 Based on the corrected inspection image I, the inspection result image generation unit 170 generates an inspection result image that highlights the abnormality of the inspection object detected by the abnormality detection unit 150 . The mode of highlighting is arbitrary, but for example, the brightness of the detected abnormal portion in the corrected inspection image I may be increased, the color may be changed, the abnormal portion may be surrounded by a line, or a note or note may be displayed.

表示制御部180は、本発明の検査画像表示装置の主要部を構成し、画像検査装置100の処理内容を表示画面40に表示させる。後述するように、ユーザは、操作部50によって、表示制御部180が表示画面40に表示させる内容を操作できる。 The display control unit 180 constitutes the main part of the inspection image display apparatus of the present invention, and causes the display screen 40 to display the processing contents of the image inspection apparatus 100 . As will be described later, the user can operate the content displayed on the display screen 40 by the display control unit 180 using the operation unit 50 .

図4は、表示制御部180による表示画面40への表示例を示す。表示画面40の左側には、上から順に検査画像表示部41、補正検査画像表示部42、検査結果画像表示部43が設けられる。検査画像表示部41は、画質補正部140による画質補正前の検査画像、すなわち、検査画像取得部110で取得された検査画像をそのまま表示する。補正検査画像表示部42は、画質補正部140が検査画像に画質補正処理を施して生成した補正検査画像を表示する。検査結果画像表示部43は、補正検査画像に映る検査対象物の異常を強調表示する検査結果画像を表示する。 FIG. 4 shows an example of display on the display screen 40 by the display control unit 180. As shown in FIG. On the left side of the display screen 40, an inspection image display section 41, a corrected inspection image display section 42, and an inspection result image display section 43 are provided in this order from the top. The inspection image display unit 41 displays the inspection image before image quality correction by the image quality correcting unit 140, that is, the inspection image acquired by the inspection image acquisition unit 110 as it is. The corrected inspection image display unit 42 displays the corrected inspection image generated by the image quality correcting unit 140 performing image quality correction processing on the inspection image. The inspection result image display unit 43 displays an inspection result image emphasizing abnormalities of the inspection object appearing in the corrected inspection image.

図示の例では、検査画像表示部41に表示される検査画像は、画質異常類型登録部131で登録された画質異常の類型「ボケ」「斜め」「ノイズ」「かすみ」のうち、「ボケ」の影響が強く表れた不鮮明な画像になっている。補正検査画像表示部42に表示される補正検査画像は、画質異常類型推定部120および画質補正部140によって「ボケ」その他の画質異常が補正された鮮明な画像になっている。検査結果画像表示部43に表示される検査結果画像は、補正検査画像をベースとしつつ、異常検出部150で検出された各種の異常431、432、433を強調表示した画像になっている。 In the illustrated example, the inspection image displayed on the inspection image display unit 41 is selected from the types of image quality abnormality registered in the image quality abnormality type registration unit 131, namely, "bokeh", "oblique", "noise", and "haze". The image is unclear due to the strong influence of The corrected inspection image displayed on the corrected inspection image display unit 42 is a sharp image in which "bokeh" and other image quality abnormalities are corrected by the image quality abnormality type estimation unit 120 and the image quality correction unit 140 . The inspection result image displayed on the inspection result image display unit 43 is based on the corrected inspection image, and is an image in which various abnormalities 431, 432, and 433 detected by the abnormality detection unit 150 are highlighted.

これらの三種類の画像は、画像検査装置100が自律的に取得または生成したものであるが、表示画面40上に並べて表示されることで、ユーザによる目視検査を効果的に支援でき、検査精度を向上できる。例えば、ユーザが検査画像表示部41に表示される補正前の検査画像と補正検査画像表示部42に表示される補正検査画像を目視で比較した結果、補正検査画像で画質が十分に改善されていないと判断した場合は、後述するように、操作部50の操作によって画質異常類型推定部120、画質異常推定設定部130、画質補正部140で実行される画質改善処理を変更できる。同様に、ユーザが補正検査画像表示部42に表示される補正検査画像と検査結果画像表示部43に表示される検査結果画像を目視で比較した結果、検査結果画像で異常431、432、433が正しく強調表示されていないと判断した場合は、後述するように、操作部50の操作によって異常検出部150、異常検出設定部160、検査結果画像生成部170で実行される異常の強調表示処理を変更できる。 These three types of images are obtained or generated autonomously by the image inspection apparatus 100. By displaying them side by side on the display screen 40, it is possible to effectively assist the user's visual inspection, thereby increasing the inspection accuracy. can be improved. For example, when the user visually compares the uncorrected inspection image displayed on the inspection image display unit 41 and the corrected inspection image displayed on the corrected inspection image display unit 42, it is found that the image quality of the corrected inspection image is sufficiently improved. When it is determined that there is no image quality improvement processing performed by the image quality abnormality type estimation unit 120, the image quality abnormality estimation setting unit 130, and the image quality correction unit 140 can be changed by operating the operation unit 50, as will be described later. Similarly, when the user visually compares the corrected inspection image displayed on the corrected inspection image display unit 42 and the inspection result image displayed on the inspection result image display unit 43, abnormalities 431, 432, and 433 are found in the inspection result images. If it is determined that the highlighting is not correctly performed, the abnormality highlighting process executed by the abnormality detection unit 150, the abnormality detection setting unit 160, and the inspection result image generation unit 170 is performed by operating the operation unit 50, as will be described later. can be changed.

表示画面40の中央上部には、重み表示部44が設けられる。重み表示部44は、画質異常類型登録部131で登録された画質異常の類型「ボケ」「斜め」「ノイズ」「かすみ」および「正常」の重みを表示する。これらの重みは、例えば、画質異常類型推定部120が出力する推定値W1~W5であり、補正検査画像表示部42に表示される補正検査画像を画質補正部140が生成する際の重み付け部142における重み付け演算に用いられる。 A weight display section 44 is provided in the upper center of the display screen 40 . The weight display unit 44 displays weights of the types of image quality abnormality registered in the image quality abnormality type registration unit 131, namely, "bokeh", "oblique", "noise", "haze", and "normal". These weights are, for example, the estimated values W1 to W5 output by the image quality abnormality type estimation unit 120, and the weighting unit 142 when the image quality correction unit 140 generates the corrected inspection image displayed on the corrected inspection image display unit 42. used for weighting operations in

重み表示部44に表示される重みは、画質異常類型推定部120が出力する推定値W1~W5に限らず、任意の数値でよい(但し、コンピュータの支援によってW1~W5の和が1.0になるように自動的に正規化されるものとする)。例えば、画像検査装置100で予め設定されたデフォルト値でもよいし、ユーザが操作部50を介して入力する任意の値でもよい。また、重み表示部44に表示されている各重みは、ユーザが操作部50を介して変更できる(重み変更部)。したがって、ユーザが補正検査画像表示部42に表示される補正検査画像で画質が十分に改善されていないと判断した場合は、重み表示部44に表示されている各重みを自ら適宜変更して、変更後の補正検査画像を補正検査画像表示部42でリアルタイムに確認しながら画質を改善することもできる。 The weights displayed on the weight display unit 44 are not limited to the estimated values W1 to W5 output by the image quality abnormality type estimation unit 120, and may be arbitrary numerical values (however, the sum of W1 to W5 may be set to 1.0 with the help of a computer). shall be automatically normalized so that ). For example, it may be a default value preset in the image inspection apparatus 100, or an arbitrary value input by the user via the operation unit 50. FIG. Each weight displayed in the weight display section 44 can be changed by the user via the operation section 50 (weight change section). Therefore, when the user determines that the image quality of the corrected inspection image displayed in the corrected inspection image display section 42 is not sufficiently improved, the weight displayed in the weight display section 44 is appropriately changed by itself, It is also possible to improve the image quality while confirming the corrected inspection image after change on the corrected inspection image display unit 42 in real time.

重み表示部44に表示されている「ボケ」「斜め」「ノイズ」「かすみ」「正常」の各類型を表すテキストや重みの領域をユーザが操作部50を介して選択することで、各類型の個別補正画像I1~I5を表示する別画面に遷移できるようにしてもよい。このとき、各類型を表すテキストや重みの領域は、個別補正画像を表示する個別補正画像表示部を構成する。個別補正画像I1~I5の表示画面では、全ての個別補正画像I1~I5を並べて表示するのが好ましい。ユーザは、各個別補正画像I1~I5を目視で比較検討することで、各個別補正処理の効果を確認しながら重み表示部44で設定すべき重みを効果的に検討できる。 When the user selects a text or a weight area representing each type of "bokeh", "oblique", "noise", "haze", and "normal" displayed in the weight display section 44 via the operation section 50, each type can be displayed. It is also possible to switch to another screen displaying the individual corrected images I1 to I5. At this time, the text and weight areas representing each type constitute an individual corrected image display section for displaying the individual corrected image. It is preferable to display all the individual corrected images I1 to I5 side by side on the display screen of the individual corrected images I1 to I5. By visually comparing and examining the individual corrected images I1 to I5, the user can effectively examine the weights to be set in the weight display section 44 while confirming the effect of each individual correction process.

重み表示部44の下に設けられる属性情報表示部45には、検査画像の各種の属性情報が表示される。例えば、図示の例のように、検査画像に映る検査対象物の名称(第4炉壁)、撮影箇所の位置座標(X,Y,Z)、検査画像のファイル名(img.jpg)が表示される。 An attribute information display section 45 provided below the weight display section 44 displays various attribute information of the inspection image. For example, as shown in the figure, the name of the object to be inspected (fourth furnace wall), the position coordinates (X, Y, Z) of the photographing location, and the file name of the inspection image (img.jpg) are displayed. be done.

属性情報表示部45の下には、画質改善モデル選択部46と、異常検出モデル選択部47が設けられる。 Below the attribute information display section 45, an image quality improvement model selection section 46 and an abnormality detection model selection section 47 are provided.

画質改善モデル選択部46は、ユーザの操作部50の操作に基づいて、画質改善処理のモデルを選択する。画質改善処理のモデルは、画質異常類型推定部120、画質異常推定設定部130、画質補正部140の処理の組合せで構成される。各部の処理のパラメータやアルゴリズムを変えることで、複数の異なる画質改善モデルが画像検査装置100に予め登録されている。 The image quality improvement model selection unit 46 selects a model for image quality improvement processing based on the operation of the operation unit 50 by the user. A model of the image quality improvement process is configured by combining the processes of the image quality abnormality type estimation unit 120 , the image quality abnormality estimation setting unit 130 , and the image quality correction unit 140 . A plurality of different image quality improvement models are registered in advance in the image inspection apparatus 100 by changing the processing parameters and algorithms of each unit.

画質異常類型推定部120の処理については、推定ベクトルVを生成する対象(検査画像全体または部分画像毎)、推定ベクトルVを生成するアルゴリズム等を変えることができる。画質異常推定設定部130の処理については、画質異常類型登録部131が登録して表示部44に表示される画質異常の類型等を変えることができる。画質補正部140の処理については、個別補正画像生成部141が個別補正画像を生成するアルゴリズム、重み付け部142が重み付け演算に使用する推定値W1~W5の選択基準、画像合成部143が画像合成するアルゴリズム等を変えることができる。また、画質改善モデル選択部46で選択可能な画質改善モデルは、重み表示部44を上書き可能な重みの定型的な組合せ(W1,W2,W3,W4,W5)を指定するものでもよい。 Regarding the processing of the image quality abnormality type estimation unit 120, the target for generating the estimated vector V (the entire inspection image or each partial image), the algorithm for generating the estimated vector V, and the like can be changed. Regarding the processing of the image quality abnormality estimation setting unit 130 , the image quality abnormality type registered by the image quality abnormality type registration unit 131 and displayed on the display unit 44 can be changed. The processing of the image quality correction unit 140 includes an algorithm for generating an individual corrected image by the individual corrected image generation unit 141, a selection criterion for the estimated values W1 to W5 used by the weighting unit 142 for weighting calculation, and an image composition unit 143 for image composition. Algorithms etc. can be changed. Also, the image quality improvement model selectable by the image quality improvement model selection section 46 may specify a typical combination t (W1, W2, W3, W4, W5) of weights that can overwrite the weight display section 44 .

画質改善モデル選択部46で画質改善モデルが切り替えられた結果は、更新ボタン48の押下によって、補正検査画像表示部42に表示される補正検査画像に即時に反映される。それに伴い、検査結果画像表示部43に表示される検査結果画像も更新される。また、画質改善モデルの変更によって重みに変更が生じた場合は、重み表示部44の重みも同時に変更される。このように、画質改善モデル選択部46は、各類型の画質異常の重みを変更する重み変更部を構成する。 The result of switching the image quality improvement model by the image quality improvement model selection unit 46 is immediately reflected in the corrected inspection image displayed on the corrected inspection image display unit 42 by pressing the update button 48 . Accordingly, the inspection result image displayed on the inspection result image display section 43 is also updated. Further, when the weight is changed due to the change of the image quality improvement model, the weight of the weight display section 44 is also changed at the same time. Thus, the image quality improvement model selection unit 46 constitutes a weight change unit that changes the weight of each type of image quality abnormality.

異常検出モデル選択部47は、ユーザの操作部50の操作に基づいて、異常検出処理のモデルを選択する。異常検出処理のモデルは、異常検出部150、異常検出設定部160、検査結果画像生成部170の処理の組合せで構成される。各部の処理のパラメータやアルゴリズムを変えることで、複数の異なる異常検出モデルが画像検査装置100に予め登録されている。 The anomaly detection model selection unit 47 selects an anomaly detection processing model based on the operation of the operation unit 50 by the user. A model of the abnormality detection process is configured by combining the processes of the abnormality detection unit 150 , the abnormality detection setting unit 160 , and the inspection result image generation unit 170 . A plurality of different abnormality detection models are registered in advance in the image inspection apparatus 100 by changing the processing parameters and algorithms of each unit.

異常検出部150の処理については、各類型の異常検出のアルゴリズム等を変えることができる。異常検出設定部160の処理については、異常類型登録部161が登録する検査対象物の異常の類型等を変えることができる。検査結果画像生成部170の処理については、検出された異常の強調表示の態様等を変えることができる。異常検出モデル選択部47で異常検出モデルが切り替えられた結果は、更新ボタン48の押下によって、検査結果画像表示部43に表示される検査結果画像に即時に反映される。 As for the processing of the abnormality detection unit 150, an abnormality detection algorithm or the like for each type can be changed. In the processing of the abnormality detection setting unit 160, the type of abnormality of the inspection object registered by the abnormality type registration unit 161 can be changed. As for the processing of the inspection result image generation unit 170, it is possible to change the mode of highlighting the detected abnormality. The result of switching the abnormality detection model by the abnormality detection model selection unit 47 is immediately reflected in the inspection result image displayed on the inspection result image display unit 43 by pressing the update button 48 .

画質改善モデル選択部46または異常検出モデル選択部47をユーザが操作部50を介して押下することで、選択候補の複数のモデルと、それらのモデルを適用した際に得られる補正検査画像または検査結果画像を並べて表示する選択画面に遷移できるようにしてもよい。このとき、画質改善モデル選択部46または異常検出モデル選択部47は、画質改善モデルまたは異常検出モデルの選択画面を表示するモデル選択画面表示部を構成する。このようなモデル選択画面において、ユーザは各モデルの効果を確認しながら選択すべきモデルを効果的に検討できる。 When the user presses the image quality improvement model selection unit 46 or the abnormality detection model selection unit 47 via the operation unit 50, a plurality of selection candidate models and corrected inspection images or inspection images obtained when these models are applied are displayed. It may be possible to transition to a selection screen displaying the result images side by side. At this time, the image quality improvement model selection unit 46 or the abnormality detection model selection unit 47 constitutes a model selection screen display unit that displays a selection screen for the image quality improvement model or the abnormality detection model. On such a model selection screen, the user can effectively examine the model to be selected while confirming the effect of each model.

保存ボタン491を押下すると、表示画面40に表示される処理内容が画像検査装置100のメモリに保存される。左右一対の検査画像選択ボタン492を押下すると、検査画像表示部41に表示される検査画像が切り替わり、それに応じて表示画面40のその他の部分も更新される。 When the save button 491 is pressed, the processing contents displayed on the display screen 40 are saved in the memory of the image inspection apparatus 100 . When a pair of left and right inspection image selection buttons 492 is pressed, the inspection image displayed on the inspection image display section 41 is switched, and other portions of the display screen 40 are updated accordingly.

以上、本発明を実施形態に基づいて説明した。実施形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present invention has been described above based on the embodiments. It should be understood by those skilled in the art that the embodiments are examples, and that various modifications can be made to combinations of each component and each treatment process, and such modifications are also within the scope of the present invention.

実施形態では、画像検査装置100の検査対象物としてコークス炉10を例に説明したが、検査対象物はこれに限定されない。例えば、検査対象物は、ボイラー、建設機械など各種の産業機械(コークス炉を含む)、橋梁などの社会インフラ、環境プラントや水処理施設など各種の産業構造物、またはその他の産業設備でもよく、被検査面は、こうした産業設備の内部または外部の被検査面でもよい。また、これらの被検査面の画像群を撮影するカメラは、被検査面に沿って移動可能な任意の構成の移動体に取り付けることができる。例えば、カメラはいわゆるドローンなどの飛行体に取り付けてもよい。 In the embodiment, the coke oven 10 has been described as an example of the inspection object of the image inspection apparatus 100, but the inspection object is not limited to this. For example, the object to be inspected may be boilers, various industrial machines such as construction machines (including coke ovens), social infrastructures such as bridges, various industrial structures such as environmental plants and water treatment facilities, or other industrial equipment. The inspected surface may be an internal or external inspected surface of such industrial equipment. In addition, the camera for photographing the group of images of the surface to be inspected can be attached to a movable body of any configuration that can move along the surface to be inspected. For example, the camera may be attached to a flying object such as a so-called drone.

コークス炉10以外の検査対象物において、カメラ30が撮影する検査画像には、次のような画質異常が生じうる。まず、カメラ30の撮影状態に起因する画質異常、例えば、ピントまたは焦点のずれ(ボケ)、複数静止画間または動画内の検査対象物の姿勢の変動、視点の異常(非正面視画像)は、コークス炉10に関する実施形態と同様の理由によって生じる。次に、カメラ30の置かれる環境に起因する画質異常は、検査対象物の置かれる環境に応じて様々である。例えば、検査対象物が屋外に設置されている場合、雨や雪などの天気の影響で検査画像にノイズが生じる。同様に、強風時の砂埃、電磁波等もノイズの原因となる。夜間などの暗い状況で撮影する場合は、カメラのイメージセンサの暗電流によって白点ノイズも発生する。また、霧、靄、光化学スモッグ等は検査画像のかすみやくもりの原因となる。屋外の日照状況の変化は、検査画像に乱反射や逆光等の光の異常を引き起こす。 In an inspection object other than the coke oven 10, an inspection image captured by the camera 30 may have the following image quality abnormalities. First, image quality abnormalities caused by the imaging state of the camera 30, such as focus or defocus (bokeh), fluctuations in the posture of the inspection object between a plurality of still images or within a moving image, and abnormal viewpoints (non-front view images) are , arise for the same reasons as in the embodiment for coke oven 10 . Next, the image quality abnormality caused by the environment in which the camera 30 is placed varies depending on the environment in which the inspection object is placed. For example, when the inspection object is installed outdoors, noise is generated in the inspection image due to weather such as rain and snow. Similarly, dust, electromagnetic waves, etc. during strong winds also cause noise. When shooting in dark conditions such as at night, white spot noise is also generated due to the dark current of the image sensor of the camera. In addition, fog, haze, photochemical smog, and the like cause blurring and dulling of inspection images. Changes in outdoor sunlight conditions cause light abnormalities such as diffused reflection and backlight in inspection images.

なお、実施形態で説明した各装置の機能構成はハードウェア資源またはソフトウェア資源により、あるいはハードウェア資源とソフトウェア資源の協働により実現できる。ハードウェア資源としてプロセッサ、ROM、RAM、その他のLSIを利用できる。ソフトウェア資源としてオペレーティングシステム、アプリケーション等のプログラムを利用できる。 Note that the functional configuration of each device described in the embodiments can be realized by hardware resources, software resources, or cooperation between hardware resources and software resources. Processors, ROMs, RAMs, and other LSIs can be used as hardware resources. Programs such as operating systems and applications can be used as software resources.

10 コークス炉、11 炉壁、20 押出装置、30 カメラ、40 表示画面、41 検査画像表示部、42 補正検査画像表示部、43 検査結果画像表示部、44 重み表示部、46 画質改善モデル選択部、50 操作部、100 画像検査装置、110 検査画像取得部、120 画質異常類型推定部、130 画質異常推定設定部、131 画質異常類型登録部、140 画質補正部、141 個別補正画像生成部、142 重み付け部、143 画像合成部、150 異常検出部、160 異常検出設定部、170 検査結果画像生成部、180 表示制御部。 10 coke oven, 11 oven wall, 20 extrusion device, 30 camera, 40 display screen, 41 inspection image display unit, 42 corrected inspection image display unit, 43 inspection result image display unit, 44 weight display unit, 46 image quality improvement model selection unit , 50 operation unit 100 image inspection device 110 inspection image acquisition unit 120 image quality abnormality type estimation unit 130 image quality abnormality estimation setting unit 131 image quality abnormality type registration unit 140 image quality correction unit 141 individual corrected image generation unit 142 Weighting unit 143 Image synthesis unit 150 Abnormality detection unit 160 Abnormality detection setting unit 170 Inspection result image generation unit 180 Display control unit.

Claims (11)

検査対象物を撮影した検査画像に生じうる画質異常の類型を登録する画質異常類型登録部と、
撮影された前記検査画像に基づき、前記登録された画質異常の類型のうち当該検査画像に生じている画質異常の類型を推定する画質異常類型推定部と、
撮影された前記検査画像に対して、前記推定された画質異常の類型に応じた画質補正処理を施した補正検査画像を生成する画質補正部と
を備える画像検査装置。
an image quality abnormality type registration unit that registers types of image quality abnormality that can occur in an inspection image obtained by photographing an inspection object;
an image quality abnormality type estimating unit for estimating, based on the photographed inspection image, a type of image quality abnormality occurring in the inspection image among the registered image quality abnormality types;
An image inspection apparatus comprising: an image quality correcting unit configured to generate a corrected inspection image obtained by subjecting the photographed inspection image to image quality correction processing corresponding to the estimated type of image quality abnormality.
前記画質異常類型登録部が登録する前記類型の画質異常は、前記検査画像を撮影する撮影装置の撮影状態に起因する画質異常と、前記撮影装置の置かれる環境に起因する画質異常を含む
請求項1に記載の画像検査装置。
The type of image quality abnormality registered by the image quality abnormality type registration unit includes an image quality abnormality caused by an imaging state of an imaging device that captures the inspection image and an image quality abnormality caused by an environment in which the imaging device is placed. 2. The image inspection apparatus according to 1.
前記画質異常類型推定部は、前記登録された各類型の画質異常について、それぞれが撮影された前記検査画像に生じている可能性を表す推定値を出力し、
前記画質補正部は、撮影された前記検査画像に対して、前記推定された各類型の画質異常を個別に補正する個別補正処理を施した個別補正画像を生成し、それらを当該各類型についての前記推定値によって重み付けした合成画像を前記補正検査画像として生成する
請求項1または2に記載の画像検査装置。
The image quality abnormality type estimating unit outputs an estimated value representing the possibility that each of the registered types of image quality abnormality occurs in the photographed inspection image,
The image quality correcting unit generates an individual corrected image by performing individual correction processing for individually correcting the estimated image quality abnormality of each type on the photographed inspection image, and correcting the image quality abnormality of each type. 3. The image inspection apparatus according to claim 1, wherein a synthesized image weighted by said estimated value is generated as said corrected inspection image.
前記補正検査画像に基づいて、当該補正検査画像に映る前記検査対象物の異常を検出する異常検出部を備える
請求項1から3のいずれかに記載の画像検査装置。
The image inspection apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising an abnormality detection unit that detects an abnormality of the inspection object appearing in the corrected inspection image based on the corrected inspection image.
前記補正検査画像に基づき、前記検出された異常を強調表示する検査結果画像を生成する検査結果画像生成部を備える
請求項4に記載の画像検査装置。
5. The image inspection apparatus according to claim 4, further comprising an inspection result image generation unit that generates an inspection result image highlighting the detected abnormality based on the corrected inspection image.
検査対象物を撮影した検査画像に生じうる画質異常の類型を登録する画質異常類型登録部と、
前記登録された各類型の画質異常の重みを表示する重み表示部と、
撮影された前記検査画像に対して、前記登録された各類型の画質異常を個別に補正する個別補正処理を施した個別補正画像を生成し、それらを当該各類型についての前記重みによって重み付けした合成画像を補正検査画像として表示する補正検査画像表示部と
を備える検査画像表示装置。
an image quality abnormality type registration unit that registers types of image quality abnormality that can occur in an inspection image obtained by photographing an inspection object;
a weight display unit for displaying the weight of each registered type of image quality abnormality;
Individually corrected images are generated by subjecting the photographed inspection images to individual correction processing for individually correcting the image quality abnormality of each of the registered types, and combining them by weighting them with the weights for the respective types. An inspection image display device comprising: a corrected inspection image display unit that displays an image as a corrected inspection image.
前記各類型の画質異常の重みを変更する重み変更部を備える
請求項6に記載の検査画像表示装置。
7. The inspection image display device according to claim 6, further comprising a weight changing unit that changes the weight of each type of image quality abnormality.
補正前の前記検査画像を表示する検査画像表示部を備える
請求項6または7に記載の検査画像表示装置。
8. The inspection image display device according to claim 6, further comprising an inspection image display unit that displays the inspection image before correction.
前記補正検査画像に映る前記検査対象物の異常を強調表示する検査結果画像を表示する検査結果画像表示部を備える
請求項6から8のいずれかに記載の検査画像表示装置。
The inspection image display device according to any one of claims 6 to 8, further comprising an inspection result image display unit that displays an inspection result image highlighting an abnormality of the inspection object appearing in the corrected inspection image.
検査対象物を撮影した検査画像に生じうる画質異常の類型を登録する画質異常類型登録ステップと、
撮影された前記検査画像に基づき、前記登録された画質異常の類型のうち当該検査画像に生じている画質異常の類型を推定する画質異常類型推定ステップと、
撮影された前記検査画像に対して、前記推定された画質異常の類型に応じた画質補正処理を施した補正検査画像を生成する画質補正ステップと
を備える画像検査方法。
an image quality abnormality type registration step of registering the type of image quality abnormality that can occur in an inspection image obtained by photographing an inspection object;
an image quality abnormality type estimation step of estimating, based on the photographed inspection image, a type of image quality abnormality occurring in the inspection image among the registered image quality abnormality types;
and an image quality correction step of generating a corrected inspection image by subjecting the photographed inspection image to image quality correction processing corresponding to the estimated type of image quality abnormality.
検査対象物を撮影した検査画像に生じうる画質異常の類型を登録する画質異常類型登録ステップと、
撮影された前記検査画像に基づき、前記登録された画質異常の類型のうち当該検査画像に生じている画質異常の類型を推定する画質異常類型推定ステップと、
撮影された前記検査画像に対して、前記推定された画質異常の類型に応じた画質補正処理を施した補正検査画像を生成する画質補正ステップと
をコンピュータに実行させる画像検査プログラム。
an image quality abnormality type registration step of registering the type of image quality abnormality that can occur in an inspection image obtained by photographing an inspection object;
an image quality abnormality type estimation step of estimating, based on the photographed inspection image, a type of image quality abnormality occurring in the inspection image among the registered image quality abnormality types;
and an image quality correction step of generating a corrected inspection image by subjecting the photographed inspection image to image quality correction processing corresponding to the estimated type of image quality abnormality.
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