JP2022137430A - 画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】周囲の光環境に影響されない新たな判定方式を採用することで、表示針とメータ盤面とを明確に識別することができ、これによって表示針の位置判定の精度を向上させることが可能な画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムを提供する。【解決手段】画像抽出部２で抽出した画像データに基づき、針可動領域内にある全画素の明るさの平均値を取るとともに、当該平均値と針可動領域内にある各画素の明るさとの差から画素毎の相対値を算出する演算部３と、この演算部３で演算された針可動領域内の各画素の相対値を、予め定めた設定値で区切ることにより該針可動領域内における表示針の位置を判別する針値算出部４とを有する。【選択図】図１
Description
本発明は、メータ針等の表示針を目的物として撮影した画像認識処理において、暗い環境や明るい環境のいずれにおいても目的物の認識精度を向上させることが可能な画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムに関する。
メータ針等の画像を認識する技術として、特許文献１，２に示される画像処理装置が知られている。
具体的には、特許文献１に示されるアナログメータの自動読取装置では、アナログメータを撮影することで表示針の指示値を示す計測画像を得る計測手段と、極座標に基づき当該表示針の回転角を求める針回転角算出手段と、当該回転角とマスター画像となる基準画像とから計測画像が示す表示針の指示値を求める指示値算出手段と、を有している。
具体的には、特許文献１に示されるアナログメータの自動読取装置では、アナログメータを撮影することで表示針の指示値を示す計測画像を得る計測手段と、極座標に基づき当該表示針の回転角を求める針回転角算出手段と、当該回転角とマスター画像となる基準画像とから計測画像が示す表示針の指示値を求める指示値算出手段と、を有している。
また、特許文献２に示される操作盤のデータ収集システムでは、旧式の工作機械の操作盤に、これを撮影するためのデジタルカメラを後付けで設置しておき、ランプで光を照射した状態で当該デジタルカメラにより操作盤を撮影し、その撮影画像を解析処理してデータ化することで、表示針の現在値を取得する。
さらに、特許文献２の画像解析処理部では、デジタルカメラで撮影した操作盤のデジタル画像を、予め登録してある基準画像に照らし合わせて、当該デジタル画像から監視エリアを切り出して、各々の監視エリアの画像に付き適正なる補正処理を行うことで、操作盤が指し示す位置を認識する。
さらに、特許文献２の画像解析処理部では、デジタルカメラで撮影した操作盤のデジタル画像を、予め登録してある基準画像に照らし合わせて、当該デジタル画像から監視エリアを切り出して、各々の監視エリアの画像に付き適正なる補正処理を行うことで、操作盤が指し示す位置を認識する。
特許文献１及び２で示す画像解析処理では、予め撮影しておいた基準画像と、測定時に撮影した撮影画像との比較から、アナログメータの表示針の指し示す値を認識するようにしている。
このような中、特に特許文献２に示される画像解析処理では、ランプの光が照射されるエリアにおいて、表示針が指し示す位置を認識するようにしている。
しかしながら、上記画像解析処理では、表示針を照射するランプ光の状況が周囲の環境に影響されることが多く、例えば夜間等の周囲の光が乏しい場合など、表示針とメータ盤面との色の差が出難く、当該表示針とメータ盤面とを明確に識別できないという問題が生じていた。
また、ランプ光を用いない特許文献１においても、同様に、周囲の光環境の悪さから撮影画像の表示針を認識できないという問題があり、新たな解決手段の提供が期待されていた。
このような中、特に特許文献２に示される画像解析処理では、ランプの光が照射されるエリアにおいて、表示針が指し示す位置を認識するようにしている。
しかしながら、上記画像解析処理では、表示針を照射するランプ光の状況が周囲の環境に影響されることが多く、例えば夜間等の周囲の光が乏しい場合など、表示針とメータ盤面との色の差が出難く、当該表示針とメータ盤面とを明確に識別できないという問題が生じていた。
また、ランプ光を用いない特許文献１においても、同様に、周囲の光環境の悪さから撮影画像の表示針を認識できないという問題があり、新たな解決手段の提供が期待されていた。
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、周囲の光環境に影響されない新たな判定方式を採用することで、表示針と背景となるメータ盤面とを明確に識別することができ、これによって表示針の位置判定の精度を向上させることが可能な画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムを提供する。
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の第１態様に示す画像処理装置では、表示盤とこの表示盤上に設けられて所定の範囲を動く表示針とを撮影して針値認識対象領域の画像データを取得する画像撮影部と、この画像撮影部に取り込まれた画像データから前記表示針の可動範囲に相当する針可動領域の画像データを切り出す画像抽出部と、この画像抽出部で抽出した画像データに基づき、前記針可動領域内にある全画素の明るさの平均値を取るとともに、当該平均値と前記針可動領域内にある各画素の明るさとの差から画素毎の相対値を算出する演算部と、この演算部で演算された針可動領域内の各画素の相対値を、予め定めた設定値で区切ることにより該針可動領域内における表示針の位置を判別する針値算出部と、を有することを特徴とする。
本発明の第１態様に示す画像処理装置では、表示盤とこの表示盤上に設けられて所定の範囲を動く表示針とを撮影して針値認識対象領域の画像データを取得する画像撮影部と、この画像撮影部に取り込まれた画像データから前記表示針の可動範囲に相当する針可動領域の画像データを切り出す画像抽出部と、この画像抽出部で抽出した画像データに基づき、前記針可動領域内にある全画素の明るさの平均値を取るとともに、当該平均値と前記針可動領域内にある各画素の明るさとの差から画素毎の相対値を算出する演算部と、この演算部で演算された針可動領域内の各画素の相対値を、予め定めた設定値で区切ることにより該針可動領域内における表示針の位置を判別する針値算出部と、を有することを特徴とする。
本発明の第２態様に示す画像処理方法では、表示盤とこの表示盤上に設けられて所定の範囲を動く表示針とを撮影して針値認識対象領域の画像データを取得する画像撮影段階と、この画像撮影段階で取り込まれた画像データから前記表示針の可動範囲に相当する針可動領域の画像データを切り出す画像抽出段階と、この画像抽出段階で抽出した画像データに基づき、前記針可動領域内にある全画素の明るさの平均値を取るとともに、当該平均値と前記針可動領域内にある各画素の明るさとの差から画素毎の相対値を算出する演算段階と、この演算段階で演算された針可動領域内の各画素の相対値を、予め定めた設定値で区切ることにより該針可動領域内における表示針の位置を判別する針値算出段階と、を有することを特徴とする。
本発明の第３態様に示す画像処理プログラムでは、表示盤とこの表示盤上に設けられて所定の範囲を動く表示針とを撮影して針値認識対象領域の画像データを取得する画像撮影段階と、この画像撮影段階で取り込まれた画像データから前記表示針の可動範囲に相当する針可動領域の画像データを切り出す画像抽出段階と、この画像抽出段階で抽出した画像データに基づき、前記針可動領域内にある全画素の明るさの平均値を取るとともに、当該平均値と前記針可動領域内にある各画素の明るさとの差から画素毎の相対値を算出する演算段階と、この演算段階で演算された針可動領域内の各画素の相対値を、予め定めた設定値で区切ることにより該針可動領域内における表示針の位置を判別する針値算出段階と、を有することを特徴とする。
本発明では、周囲の光環境に影響されない相対値による新たな判定方式を採用することで、表示針とその背景とを明確に識別することができ、これによって表示針の位置判定の精度を向上させることが可能となる。
本発明に係る画像処理装置１００の最小構成について図１を参照して説明する。
この画像処理装置１００は、画像撮影部１、画像抽出部２、演算部３及び針値算出部４を主な構成要素とする。
この画像処理装置１００は、画像撮影部１、画像抽出部２、演算部３及び針値算出部４を主な構成要素とする。
画像撮影部１は、表示盤とこの表示盤上に設けられて所定の範囲を動く表示針とを撮影して針値認識対象領域の画像データを取得する。
画像抽出部２は、画像撮影部１に取り込まれた針値認識対象領域の画像データから、表示針の針可動領域における画像データを切り出す。
演算部３は、画像抽出部２で抽出した画像データに基づき、針可動領域内にある全画素の明るさの平均値を取るとともに、当該平均値と針可動領域内にある各画素の明るさとの差から画素毎の相対値を算出する。
例えば、演算部３では、画像データに基づき、針可動領域内にある全画素の明るさの平均値と針可動領域内にある各画素の明るさとの差から、画素毎の相対値となる偏差値を算出する。
例えば、演算部３では、画像データに基づき、針可動領域内にある全画素の明るさの平均値と針可動領域内にある各画素の明るさとの差から、画素毎の相対値となる偏差値を算出する。
針値算出部４は、演算部３で演算された針可動領域内の各画素の相対値を、予め定めた設定値で区切ることにより該針可動領域内における表示針の位置を判別する。
そして、以上のように構成された画像処理装置１００では、まず、画像撮影部１にて、表示盤とこの表示盤上に設けられて所定の範囲を動く表示針とを撮影してその画像データを取得する。
その後、画像抽出部２にて、画像撮影部１に取り込まれた画像データから表示針の針可動領域にある画像データを切り出した後、演算部３にて、画像抽出部２で抽出した針可動領域内にある全画素の明るさの平均値を取るとともに、当該平均値と針可動領域内にある各画素の明るさとの差から画素毎に相対値を算出する。
その後、針値算出部４では、演算部３で演算された針可動領域内の各画素の相対値を、予め定めた設定値で区切ることにより該針可動領域内における表示針の位置を判別する。
その後、画像抽出部２にて、画像撮影部１に取り込まれた画像データから表示針の針可動領域にある画像データを切り出した後、演算部３にて、画像抽出部２で抽出した針可動領域内にある全画素の明るさの平均値を取るとともに、当該平均値と針可動領域内にある各画素の明るさとの差から画素毎に相対値を算出する。
その後、針値算出部４では、演算部３で演算された針可動領域内の各画素の相対値を、予め定めた設定値で区切ることにより該針可動領域内における表示針の位置を判別する。
その結果、上記画像処理装置１００では、各画素の明るさと針可動領域全体の明るさとの差を表わし、かつ針可動領域内での相対的な明るさを示す各画素の相対値を利用することで、表示針とその背景とを確実に分離することが可能になり、全体的に暗い画像／全体的に明るい画像に関わらず、常に一定の閾値をもって針と背景の分離が可能になる。
すなわち、本発明の画像処理装置１００では、周囲の光環境に影響されない相対値による新たな判定方式を採用することで、表示針とメータ盤面としての背景とを明確に識別することができ、これによって表示針の位置判定の精度を向上させることが可能となる。
すなわち、本発明の画像処理装置１００では、周囲の光環境に影響されない相対値による新たな判定方式を採用することで、表示針とメータ盤面としての背景とを明確に識別することができ、これによって表示針の位置判定の精度を向上させることが可能となる。
（実施形態）
次に、本発明の実施形態に係る画像処理装置１０１について図２～図９を参照して説明する。
この画像処理装置１０１は、図２に示すように、メータの表示盤上に設けられた針値認識対象領域（図６参照）を定めるためのマスター画像を予め規定する第１処理部２０Ａと、マスター画像が定める針値認識対象領域内にてメータの表示盤上にある表示針の現在位置を認識する第２処理部２０Ｂと、を有する。
次に、本発明の実施形態に係る画像処理装置１０１について図２～図９を参照して説明する。
この画像処理装置１０１は、図２に示すように、メータの表示盤上に設けられた針値認識対象領域（図６参照）を定めるためのマスター画像を予め規定する第１処理部２０Ａと、マスター画像が定める針値認識対象領域内にてメータの表示盤上にある表示針の現在位置を認識する第２処理部２０Ｂと、を有する。
第１処理部２０Ａは、メータＭの表示盤３０（図６（Ａ）参照）を撮影するメータ画像撮影部２１と、該メータ画像撮影部２１で撮影したメータ画像の針値認識対象領域Ａ１から表示針３１の針可動領域Ａ２を定める初期設定部２２と、初期設定部２２で定めた針可動領域Ａ２をマスター画像として記憶するマスター画像記憶部２３と、を有する。
なお、第１処理部２０Ａの初期設定部２２にて実行されるマスター画像の設定処理については図３を参照して後述する。
なお、第１処理部２０Ａの初期設定部２２にて実行されるマスター画像の設定処理については図３を参照して後述する。
第２処理部２０Ｂは、メータ画像撮影部１１、針可動範囲切り出し部１２、明度正規化部１３及び針値算出部１４を主な構成要素とする。
メータ画像撮影部１１は、表示盤３０及びこの表示盤３０上に設けられて入力信号に応じて所定の可動範囲を動く表示針３１（図６（Ａ）参照）を撮影して針値認識対象領域Ａ１の画像データを取得する。
針可動範囲切り出し部１２は、メータ画像撮影部１１に取り込まれた画像データから表示針３１の可動範囲に相当する針可動領域Ａ２の画像データを切り出す。
明度正規化部１３は、針可動範囲切り出し部１２で抽出した画像データに基づき、針可動領域Ａ２内にある全画素の明るさ（本例では２５５段階で表される輝度）の平均値を取るとともに、当該平均値と針可動領域Ａ２内にある各画素の明るさとの差から画素毎の相対値を算出する。
例えば、明度正規化部１３では、画像データに基づき、針可動領域Ａ２内にある全画素の明るさの平均値と針可動領域Ａ２内にある各画素の明るさとの差から、画素毎の相対値となる偏差値を算出する。
例えば、明度正規化部１３では、画像データに基づき、針可動領域Ａ２内にある全画素の明るさの平均値と針可動領域Ａ２内にある各画素の明るさとの差から、画素毎の相対値となる偏差値を算出する。
針値算出部１４は、明度正規化部１３で演算された針可動領域Ａ２内の各画素の相対値を、予め定めた設定値で区切ることにより該針可動領域Ａ２内における表示針３１の位置を判別する。
なお、第２処理部２０Ｂにおいて、針可動範囲切り出し部１２、明度正規化部１３及び針値算出部１４により針値認識部１５が構成される。この針値認識部１５にて実行される処理については図４及び図５を参照して後述する。
なお、第２処理部２０Ｂにおいて、針可動範囲切り出し部１２、明度正規化部１３及び針値算出部１４により針値認識部１５が構成される。この針値認識部１５にて実行される処理については図４及び図５を参照して後述する。
次に、図３を参照して、第１処理部２０Ａの初期設定部２２にて実行されるマスター画像の設定処理についてステップＳ毎に説明する。
なお、このフローチャートは、動作するメータに対して複数回の角度検出処理（ステップＳ２～ステップＳ４）を実行することで、表示針３１の可動範囲となる針可動領域Ａ２を定める。
なお、このフローチャートは、動作するメータに対して複数回の角度検出処理（ステップＳ２～ステップＳ４）を実行することで、表示針３１の可動範囲となる針可動領域Ａ２を定める。
〔ステップＳ１〕
メータＭに対して、表示針３１の角度検出処理を複数回実行する処理が終了したか否かを判断し、ＹＥＳの場合に次のステップＳ５に進み、ＮＯの場合に次のステップＳ２に進む。
メータＭに対して、表示針３１の角度検出処理を複数回実行する処理が終了したか否かを判断し、ＹＥＳの場合に次のステップＳ５に進み、ＮＯの場合に次のステップＳ２に進む。
〔ステップＳ２〕
メータ画像撮影部２１で撮影した画像から表示針３１の角度を検出した後、次のステップＳ３に進む。
メータ画像撮影部２１で撮影した画像から表示針３１の角度を検出した後、次のステップＳ３に進む。
〔ステップＳ３〕
ステップＳ２で検出した表示針３１の検出角度が計測した中で、最も小さい場合に当該検出角度を「最小角度」に決定して登録した後（図６（Ａ）及び（Ｂ）参照）、次のステップＳ４に進む。
ステップＳ２で検出した表示針３１の検出角度が計測した中で、最も小さい場合に当該検出角度を「最小角度」に決定して登録した後（図６（Ａ）及び（Ｂ）参照）、次のステップＳ４に進む。
〔ステップＳ４〕
ステップＳ２で検出した表示針３１の検出角度が計測した中で、最も大きい場合に当該検出角度を「最大角度」に決定して登録した後（図６（Ａ）及び（Ｃ）参照）、ステップＳ４に進む。
ステップＳ２で検出した表示針３１の検出角度が計測した中で、最も大きい場合に当該検出角度を「最大角度」に決定して登録した後（図６（Ａ）及び（Ｃ）参照）、ステップＳ４に進む。
〔ステップＳ５〕
画像読み込み処理が終了した場合（ステップＳ１でＹＥＳの場合）に、ステップＳ３で登録した「最小角度」と、ステップＳ４で登録した「最大角度」とから、表示針３１の可動範囲となる針可動領域Ａ２を決定するともに、当該針可動領域Ａ２をマスター画像Ｇとして登録した後（図７参照）、本フローチャートを終了する。
画像読み込み処理が終了した場合（ステップＳ１でＹＥＳの場合）に、ステップＳ３で登録した「最小角度」と、ステップＳ４で登録した「最大角度」とから、表示針３１の可動範囲となる針可動領域Ａ２を決定するともに、当該針可動領域Ａ２をマスター画像Ｇとして登録した後（図７参照）、本フローチャートを終了する。
次に、図４を参照して、第２処理部２０Ｂの針値認識部１５で実行される針値認識処理についてステップＳ毎に説明する。
〔ステップＳ１０～Ｓ１１〕
まず、ステップＳ５で求めた表示針３１の針可動領域Ａ２をマスター画像Ｇとした後（ステップＳ１０）、当該針可動領域Ａ２を正規化により明確化させる（ステップＳ１１）。なお、ステップＳ１１の正規化処理は、図３のステップＳ２～Ｓ４を処理するに際して同時に実行される。また、ステップＳ１１の正規化処理ついては、図５を参照して後述する。
まず、ステップＳ５で求めた表示針３１の針可動領域Ａ２をマスター画像Ｇとした後（ステップＳ１０）、当該針可動領域Ａ２を正規化により明確化させる（ステップＳ１１）。なお、ステップＳ１１の正規化処理は、図３のステップＳ２～Ｓ４を処理するに際して同時に実行される。また、ステップＳ１１の正規化処理ついては、図５を参照して後述する。
〔ステップＳ１２〕
メータ画像撮影部１１で撮影した表示盤３０の針値認識対象領域Ａ１を示す画像データと、図３のステップＳ５で取得した針可動領域Ａ２を示すマスター画像Ｇとから、針値認識対象領域Ａ１内に存在する表示針３１の針可動領域Ａ２を特定する（図７参照）
すなわち、本ステップＳ１２では、図３のステップＳ５で取得した針可動領域Ａ２を示すマスター画像Ｇを利用して、メータ画像撮影部１１で撮影した表示盤３０の針値認識対象領域Ａ１から、表示針３１の針可動領域Ａ２を切り出す処理を行う。
メータ画像撮影部１１で撮影した表示盤３０の針値認識対象領域Ａ１を示す画像データと、図３のステップＳ５で取得した針可動領域Ａ２を示すマスター画像Ｇとから、針値認識対象領域Ａ１内に存在する表示針３１の針可動領域Ａ２を特定する（図７参照）
すなわち、本ステップＳ１２では、図３のステップＳ５で取得した針可動領域Ａ２を示すマスター画像Ｇを利用して、メータ画像撮影部１１で撮影した表示盤３０の針値認識対象領域Ａ１から、表示針３１の針可動領域Ａ２を切り出す処理を行う。
〔ステップＳ１３〕
ステップＳ１２で切り出した表示針３１の針可動領域Ａ２を正規化処理する。なお、ステップＳ１３の正規化処理ついては、図５を参照して後述する。
ステップＳ１２で切り出した表示針３１の針可動領域Ａ２を正規化処理する。なお、ステップＳ１３の正規化処理ついては、図５を参照して後述する。
〔ステップＳ１４〕
ステップＳ１３での正規化により算出した表示針３１を表す画素毎の相対値と、予め定めた設定値とを比較する。
ステップＳ１３での正規化により算出した表示針３１を表す画素毎の相対値と、予め定めた設定値とを比較する。
〔ステップＳ１５〕
ステップＳ１３での正規化により算出した表示針３１を表す相対値を、予め定めた設定値で区切ることにより針可動領域Ａ２内における表示針３１の位置を判別した後、本フローチャートを終了する。
ステップＳ１３での正規化により算出した表示針３１を表す相対値を、予め定めた設定値で区切ることにより針可動領域Ａ２内における表示針３１の位置を判別した後、本フローチャートを終了する。
例えば、ステップＳ１５では、図８に示すように表示針３１を表す画素毎の相対値を示す偏差値を、予め定めた設定値（本例では設定値＝５０）で区切ることで、針可動領域Ａ２内の表示針３１の位置を明確化する。
その結果、ステップＳ１５では、図９（Ａ）に示すようにメータＭが全体的に暗い画像である場合、又は図９（Ｂ）に示すようにメータＭが全体的に明るい画像である場合であっても、図８で示す判別方法を採用することで、図９（Ｃ）に示すように、針可動領域Ａ２内における表示針３１の位置を明確化することが可能となる。
その結果、ステップＳ１５では、図９（Ａ）に示すようにメータＭが全体的に暗い画像である場合、又は図９（Ｂ）に示すようにメータＭが全体的に明るい画像である場合であっても、図８で示す判別方法を採用することで、図９（Ｃ）に示すように、針可動領域Ａ２内における表示針３１の位置を明確化することが可能となる。
次に、図５を参照して、図４のステップＳ１１及びＳ１３に示される正規化処理について説明する。
〔ステップＳ２０〕
表示針３１の針可動領域Ａ２内にある全画素の明るさの平均値を取った後、次のステップ２１に進む。
表示針３１の針可動領域Ａ２内にある全画素の明るさの平均値を取った後、次のステップ２１に進む。
〔ステップＳ２１〕
針可動領域Ａ２内で既定した画素領域を表す各ピクセル（図８で示す区画）に対して、ステップＳ２０で算出した平均値との差を算出する。
針可動領域Ａ２内で既定した画素領域を表す各ピクセル（図８で示す区画）に対して、ステップＳ２０で算出した平均値との差を算出する。
〔ステップＳ２２〕
針可動領域Ａ２内にある全画素の明るさの平均値と、針可動領域Ａ２内にある各画素領域の明るさとの差から、画素毎に相対値となる偏差値（図８参照）を算出した後、本フローチャートを終了する。
針可動領域Ａ２内にある全画素の明るさの平均値と、針可動領域Ａ２内にある各画素領域の明るさとの差から、画素毎に相対値となる偏差値（図８参照）を算出した後、本フローチャートを終了する。
そして、以上のように構成された画像処理装置１０１では、メータ画像撮影部１１にて、表示盤３０とこの表示盤３０上に設けられて入力信号に応じて所定の可動範囲を動く表示針３１とを撮影してその画像データを取得する。
その後、針可動範囲切り出し部１２では、メータ画像撮影部１１に取り込まれた画像データから表示針３１の可動範囲に相当する針可動領域Ａ２の画像データを切り出す。
その後、明度正規化部１３では、針可動範囲切り出し部１２で抽出した画像データに基づき、針可動領域Ａ２内にある全画素の明るさの平均値を取るとともに、当該平均値と針可動領域Ａ２内にある各画素の明るさとの差から画素毎に相対値を算出する（図４のステップＳ１３）（図８参照）。
その後、針値算出部１４では、明度正規化部１３で演算された針可動領域Ａ２内の各画素の相対値を、予め定めた設定値で区切ることにより該針可動領域Ａ２内における表示針３１の位置を判別する（図４のステップＳ１４～Ｓ１５）（図８参照）。
その後、針可動範囲切り出し部１２では、メータ画像撮影部１１に取り込まれた画像データから表示針３１の可動範囲に相当する針可動領域Ａ２の画像データを切り出す。
その後、明度正規化部１３では、針可動範囲切り出し部１２で抽出した画像データに基づき、針可動領域Ａ２内にある全画素の明るさの平均値を取るとともに、当該平均値と針可動領域Ａ２内にある各画素の明るさとの差から画素毎に相対値を算出する（図４のステップＳ１３）（図８参照）。
その後、針値算出部１４では、明度正規化部１３で演算された針可動領域Ａ２内の各画素の相対値を、予め定めた設定値で区切ることにより該針可動領域Ａ２内における表示針３１の位置を判別する（図４のステップＳ１４～Ｓ１５）（図８参照）。
その結果、上記画像処理装置１０１では、各画素の明るさと針可動領域Ａ２全体の明るさとの差を表わし、かつ針可動領域Ａ２内での相対的な明るさを示す各画素の相対値を利用することで、表示針３１とその背景とを確実に分離することが可能になり（図８参照）、全体的に暗い画像／全体的に明るい画像に関わらず、常に一定の閾値をもって針と背景の分離が可能になる（図９参照）。
すなわち、本実施形態の画像処理装置１０１では、周囲の光環境に影響されない相対値による新たな判定方式を採用することで、表示針３１とメータ表示盤３０としての背景とを明確に識別することができ、これによって表示針３１の位置判定の精度を向上させることが可能となる。
すなわち、本実施形態の画像処理装置１０１では、周囲の光環境に影響されない相対値による新たな判定方式を採用することで、表示針３１とメータ表示盤３０としての背景とを明確に識別することができ、これによって表示針３１の位置判定の精度を向上させることが可能となる。
なお、上記相対値として偏差値の他、適宜定めた計算式を用いることで、針可動領域Ａ２内にある全画素の明るさの平均値と針可動領域Ａ２内にある各画素の明るさとの差から画素毎の相対値を算出しても良い。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
本発明は、メータ針等の表示針を目的物として撮影した画像認識処理において、暗い環境や明るい環境において目的物の認識精度を向上させることが可能な画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムに関する。
１ 画像撮影部
２ 抽出部
３ 演算部
４ 針値算出部
１１ メータ画像撮影部
１２ 針可動範囲切り出し部
１３ 明度正規化部
１４ 針値算出部
１５ 針値認識部
２０Ａ 第１処理部
２０Ｂ 第２処理部
２１ メータ画像撮影部
２２ 初期設定部
２３ マスター画像記憶部
３０ 表示盤
３１ 表示針
１００ 画像処理装置
１０１ 画像処理装置
Ａ１ 針値認識対象領域
Ａ２ 針可動領域
Ｇ マスター画像
Ｍ メータ
２ 抽出部
３ 演算部
４ 針値算出部
１１ メータ画像撮影部
１２ 針可動範囲切り出し部
１３ 明度正規化部
１４ 針値算出部
１５ 針値認識部
２０Ａ 第１処理部
２０Ｂ 第２処理部
２１ メータ画像撮影部
２２ 初期設定部
２３ マスター画像記憶部
３０ 表示盤
３１ 表示針
１００ 画像処理装置
１０１ 画像処理装置
Ａ１ 針値認識対象領域
Ａ２ 針可動領域
Ｇ マスター画像
Ｍ メータ
Claims (8)
- 表示盤とこの表示盤上に設けられて所定の範囲を動く表示針とを撮影して針値認識対象領域の画像データを取得する画像撮影部と、
この画像撮影部に取り込まれた画像データから前記表示針の可動範囲に相当する針可動領域の画像データを切り出す画像抽出部と、
この画像抽出部で抽出した画像データに基づき、前記針可動領域内にある全画素の明るさの平均値を取るとともに、当該平均値と前記針可動領域内にある各画素の明るさとの差から画素毎の相対値を算出する演算部と、
この演算部で演算された針可動領域内の各画素の相対値を、予め定めた設定値で区切ることにより該針可動領域内における表示針の位置を判別する針値算出部と、を有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記演算部で算出した相対値は偏差値であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
- 前記画素は一定の領域を表すピクセルの範囲で規定されることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の画像処理装置。
- 前記画像抽出部では、前記針可動領域を示すマスター画像を予め記憶しておき、このマスター画像に基づき、前記画像撮影部に取り込まれた画像データから針可動領域に相当する画像を抽出することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
- 前記画像抽出部では、前記マスター画像として、前記画像撮影部で撮影した画像データに基づき前記表示針の最小角及び最大角の位置を検出し、かつこれら表示針の最小角及び最大角の間に針可動領域があると予め認識しておくことを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
- 前記演算部では、画像抽出部で抽出した画像データの輝度に基づき画素の明るさを検出することを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
- 表示盤とこの表示盤上に設けられて所定の範囲を動く表示針とを撮影して針値認識対象領域の画像データを取得する画像撮影段階と、
この画像撮影段階で取り込まれた画像データから前記表示針の可動範囲に相当する針可動領域の画像データを切り出す画像抽出段階と、
この画像抽出段階で抽出した画像データに基づき、前記針可動領域内にある全画素の明るさの平均値を取るとともに、当該平均値と前記針可動領域内にある各画素の明るさとの差から画素毎の相対値を算出する演算段階と、
この演算段階で演算された針可動領域内の各画素の相対値を、予め定めた設定値で区切ることにより該針可動領域内における表示針の位置を判別する針値算出段階と、を有することを特徴とする画像処理方法。 - 表示盤とこの表示盤上に設けられて所定の範囲を動く表示針とを撮影して針値認識対象領域の画像データを取得する画像撮影段階と、
この画像撮影段階で取り込まれた画像データから前記表示針の可動範囲に相当する針可動領域の画像データを切り出す画像抽出段階と、
この画像抽出段階で抽出した画像データに基づき、前記針可動領域内にある全画素の明るさの平均値を取るとともに、当該平均値と前記針可動領域内にある各画素の明るさとの差から画素毎の相対値を算出する演算段階と、
この演算段階で演算された針可動領域内の各画素の相対値を、予め定めた設定値で区切ることにより該針可動領域内における表示針の位置を判別する針値算出段階と、を有することを特徴とする画像処理プログラム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021036937A JP2022137430A (ja) | 2021-03-09 | 2021-03-09 | 画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021036937A JP2022137430A (ja) | 2021-03-09 | 2021-03-09 | 画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022137430A true JP2022137430A (ja) | 2022-09-22 |
Family
ID=83319548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021036937A Pending JP2022137430A (ja) | 2021-03-09 | 2021-03-09 | 画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2022137430A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7441989B1 (ja) | 2023-03-15 | 2024-03-01 | 三菱電機インフォメーションシステムズ株式会社 | メータ読取装置、メータ読取方法及びメータ読取プログラム |
-
2021
- 2021-03-09 JP JP2021036937A patent/JP2022137430A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7441989B1 (ja) | 2023-03-15 | 2024-03-01 | 三菱電機インフォメーションシステムズ株式会社 | メータ読取装置、メータ読取方法及びメータ読取プログラム |
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