JP2023066489A - Evaluation system, evaluation method, and evaluation program - Google Patents
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Abstract
Description
本開示の一側面は、評価システム、評価方法、および評価プログラムに関する。 One aspect of the present disclosure relates to an evaluation system, an evaluation method, and an evaluation program.
特許文献1には、一つの検査対象を撮像して得られた複数の画像を使用して該検査対象に係る外観検査を行う検査装置が記載されている。この検査装置は、予め定義された画像と検査結果との関係を予め定めた学習モデルに基づいて、複数の画像それぞれにかかる検査結果を推定し、複数の画像にかかる検査結果それぞれの信頼度に基づいて、総合的な検査結果を算出する総合判定部を有する。
対象物の表面を評価するための新たな手法が望まれている。 A new technique for evaluating the surface of an object is desired.
本開示の一側面に係る評価システムは、対象物の表面を写した入力画像を取得する取得部と、入力画像を第1学習済みモデルに入力して、表面に関する第1推定値を算出する第1推定部と、入力画像を、第1学習済みモデルとは異なる第2学習済みモデルに入力して、表面に関する第2推定値を算出する第2推定部とを備える。 An evaluation system according to one aspect of the present disclosure includes an acquisition unit that acquires an input image showing the surface of an object, and a first trained model that inputs the input image into a first trained model to calculate a first estimated value for the surface. 1 estimating unit; and a second estimating unit that inputs the input image to a second trained model different from the first trained model and calculates a second estimated value for the surface.
本開示の一側面に係る評価方法は、少なくとも一つのプロセッサを備える評価システムにより実行される。この評価方法は、対象物の表面を写した入力画像を取得するステップと、入力画像を第1学習済みモデルに入力して、表面に関する第1推定値を算出するステップと、入力画像を、第1学習済みモデルとは異なる第2学習済みモデルに入力して、表面に関する第2推定値を算出するステップとを含む。 An evaluation method according to one aspect of the present disclosure is performed by an evaluation system that includes at least one processor. This evaluation method includes the steps of acquiring an input image showing the surface of the object, inputting the input image into a first trained model to calculate a first estimated value of the surface, and converting the input image into a first and inputting a second trained model, different from the one trained model, to compute a second estimate for the surface.
本開示の一側面に係る評価プログラムは、対象物の表面を写した入力画像を取得するステップと、入力画像を第1学習済みモデルに入力して、表面に関する第1推定値を算出するステップと、入力画像を、第1学習済みモデルとは異なる第2学習済みモデルに入力して、表面に関する第2推定値を算出するステップとをコンピュータに実行させる。 An evaluation program according to one aspect of the present disclosure includes steps of acquiring an input image showing the surface of an object, and inputting the input image into a first trained model to calculate a first estimated value of the surface. and inputting the input image to a second trained model different from the first trained model to calculate a second estimate of the surface.
本開示の一側面によれば、対象物の表面を評価するための新たな手法を提供できる。 According to one aspect of the present disclosure, a new technique for evaluating the surface of an object can be provided.
以下、添付図面を参照しながら本開示での実施形態を詳細に説明する。図面の説明において同一または同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.
[システムの構成]
実施形態に係る評価システム1は、対象物の表面を写した入力画像に基づいてその表面を解析するコンピュータシステムである。対象物は任意の有体物である。一例では、評価システム1は対象物の表面に施された処理を評価するためにその解析を実行する。評価される処理の例として塗装および研磨が挙げられるが、これらに限定されない。
[System configuration]
The
評価システム1はその解析のために、入力画像を学習済みモデルに入力して、対象物の表面に関する推定値を算出する。学習済みモデルは入力画像を処理して推定値を出力する計算モデルである。学習済みモデルは予め機械学習によって生成される。機械学習とは、与えられた情報に基づいて反復的に学習することで、法則またはルールを自律的に見つけ出す手法をいう。学習済みモデルはアルゴリズムおよびデータ構造を用いて構築される。一例では、学習済みモデルは畳み込みニューラルネットワーク(CNN)などのニューラルネットワークによって構築される。CNNの例として、16層から成るCNNモデルであるVGG16が挙げられるが、これに限定されない。評価システム1で用いられる学習済みモデルは、最適であると推定される計算モデルであり、“現実に最適である計算モデル”とは限らないことに留意されたい。学習済みモデルはコンピュータシステム間で移植可能である。したがって、評価システム1は別のコンピュータシステムで生成された学習済みモデルを用いてもよい。あるいは、評価システム1は学習済みモデルを生成する機能を更に備えてもよい。学習済みモデルの生成は学習フェーズに相当し、評価システム1による学習済みモデルの利用は運用フェーズに相当する。
For its analysis, the
評価システム1のユーザは様々な利点を享受し得る。例えば、評価システム1を導入することで、人手による検査を自動化したり検査工数を削減したりすることが可能になり、ひいては、コスト削減または処理の効率化が期待できる。加えて、人の感覚による判断のばらつきを無くして、検査の質を安定させることができる。更に、解析は画像処理によって行われるので、対象物の表面に物理的に接触することなく該表面を検査できる。
Users of
図1は評価システム1の機能構成の一例を示す図である。一例では、評価システム1は機能モジュールとして選択部10、取得部11、推定部12、評価部13を備える。選択部10は、評価システム1によって処理されようとする画像を選択する機能モジュールである。取得部11は、対象物の表面を写した入力画像を取得する機能モジュールである。推定部12は学習済みモデルに入力画像を入力して推定値を算出する機能モジュールである。評価部13はその推定値に基づいて対象物の表面を評価する機能モジュールである。
FIG. 1 is a diagram showing an example of the functional configuration of the
一例では、推定部12は第1推定部14および第2推定部15を備える。第1推定部14は入力画像を第1学習済みモデルに入力して、対象物の表面に関する第1推定値を算出する機能モジュールである。第2推定部15は、第1学習済みモデルとは異なる第2学習済みモデルに入力画像を入力して、表面に関する第2推定値を算出する機能モジュールである。すなわち、推定部12は一つの入力画像を2種類の学習済みモデルのそれぞれで処理して2種類の推定値を算出してもよい。
In one example, the
第1学習済みモデルおよび第2学習済みモデルのそれぞれは、入力画像に基づいて分類および回帰のいずれか一方を実行する。分類は、入力画像中における所定の対象物の位置または領域を推定する物体検出であってもよい。あるいは、分類は、所定の対象物が入力画像中に存在するか否かを推定する存在判定であってもよい。したがって、分類を実行する学習済みモデルは、物体検出を実行してもよいし、存在判定を実行してもよい。例えば、第1学習済みモデルが入力画像に基づく分類を実行し、第2学習済みモデルが入力画像に基づく回帰を実行してもよい。この場合、第1推定部14は、入力画像を第1学習済みモデルに入力して、表面の物理的性質を示すクラスを第1推定値として算出する。すなわち、第1推定部14は多クラス問題を解いてもよく、例えば2クラス問題を解いてもよい。第2推定部15は、入力画像を第2学習済みモデルに入力して、表面の物理的性質を示す連続値を第2推定値として算出する。物理的性質の例として、表面に施された塗装または研磨の状態が挙げられるが、これに限定されない。表面の塗装状態は、塗装量に関連する指標によって表されてもよい。例えば、塗装状態は透け、垂れなどのように定性的に表されてもよい。透けとは、塗装が不十分であるために素地の一部が露出した状態をいう。垂れとは、塗装が過剰であるために塗装の一部が滴のように浮き上がった状態をいう。塗装状態は膜厚などのように定量的に表されてもよい。
Each of the first trained model and the second trained model performs one of classification and regression based on the input image. Classification may be object detection, estimating the location or region of a given object in the input image. Alternatively, the classification may be a presence determination that estimates whether a given object is present in the input image. Thus, a trained model that performs classification may perform object detection and may perform presence determination. For example, a first trained model may perform classification based on input images and a second trained model may perform regression based on input images. In this case, the
評価システム1は任意の種類のコンピュータによって実現され得る。そのコンピュータは、パーソナルコンピュータ、業務用サーバなどの汎用コンピュータでもよいし、特定の処理を実行する専用装置に組み込まれてもよい。評価システム1は一つのコンピュータによって実現されてもよいし、複数のコンピュータを有する分散システムによって実現されてもよい。
図2は、評価システム1で用いられるコンピュータ100のハードウェア構成の一例を示す図である。この例では、コンピュータ100は本体110、モニタ120、および入力デバイス130を備える。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the
本体110はコンピュータの主たる機能を実行する装置である。本体110は回路160を有し、回路160は、少なくとも一つのプロセッサ161と、メモリ162と、ストレージ163と、入出力ポート164と、通信ポート165とを有する。ストレージ163は、本体110の各機能モジュールを構成するためのプログラムを記録する。ストレージ163は、ハードディスク、不揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスクなどの、コンピュータ読み取り可能な記録媒体である。メモリ162は、ストレージ163からロードされたプログラム、プロセッサ161の演算結果などを一時的に記憶する。プロセッサ161は、メモリ162と協働してプログラムを実行することで、各機能モジュールを構成する。入出力ポート164は、プロセッサ161からの指令に応じて、モニタ120または入力デバイス130との間で電気信号の入出力を行う。入出力ポート164は他の装置との間で電気信号の入出力を行ってもよい。通信ポート165は、プロセッサ161からの指令に従って、通信ネットワークNを介して他の装置との間でデータ通信を行う。
The
モニタ120は、本体110から出力された情報を表示するための装置である。モニタ120は、グラフィック表示が可能であればいかなるものであってもよく、その具体例としては液晶パネルが挙げられる。
入力デバイス130は、本体110に情報を入力するための装置である。入力デバイス130は、所望の情報を入力可能であればいかなるものであってもよく、その具体例としてはキーパッド、マウス、操作コントローラなどの操作インタフェースが挙げられる。
モニタ120および入力デバイス130はタッチパネルとして一体化されていてもよい。例えばタブレットコンピュータのように、本体110、モニタ120、および入力デバイス130が一体化されていてもよい。
The
評価システム1の各機能モジュールは、プロセッサ161またはメモリ162の上に評価プログラムを読み込ませてプロセッサ161にそのプログラムを実行させることで実現される。評価プログラムは、評価システム1の各機能モジュールを実現するためのコードを含む。プロセッサ161は評価プログラムに従って入出力ポート164または通信ポート165を動作させ、メモリ162またはストレージ163におけるデータの読み出しおよび書き込みを実行する。
Each functional module of the
評価プログラムは、CD-ROM、DVD-ROM、半導体メモリなどの非一時的な記録媒体に固定的に記録された上で提供されてもよい。あるいは、評価プログラムは、搬送波に重畳されたデータ信号として通信ネットワークを介して提供されてもよい。 The evaluation program may be provided after being permanently recorded in a non-temporary recording medium such as a CD-ROM, DVD-ROM, or semiconductor memory. Alternatively, the evaluation program may be provided via a communication network as a data signal superimposed on a carrier wave.
[評価方法]
本開示に係る評価方法の一例として、図3を参照しながら、評価システム1により実行される処理手順の一例を説明する。図3は評価システム1での処理の一例を処理フローS1として示すフローチャートである。すなわち、評価システム1は処理フローS1を実行する。
[Evaluation method]
As an example of the evaluation method according to the present disclosure, an example of a processing procedure executed by the
ステップS11では、取得部11が、対象物の表面を写した入力画像を取得する。例えば、取得部11は塗装または研磨された表面を写す入力画像を取得する。入力画像は静止画でもよいし、映像を構成する一つのフレーム入力画像でもよい。取得部11はカメラまたは他のコンピュータから送られてきた入力画像を受信してもよい。あるいは、取得部11はユーザにより入力された入力画像を受け付けてもよいし、ユーザ入力に基づいて所与の記憶装置から入力画像を読み出してもよい。一例では、取得部11は入力された原画像に対して物体認識を実行し、対象物が映っている領域をその画像から切り出す。取得部11はその切り出された領域を入力画像として取得する。
In step S11, the
一例では、取得部11は対象物の表面を写した原画像を取得し、この原画像を分割して複数の入力画像を取得する。図4はその処理の一例を示す図である。この例では、取得部11は対象物210の表面を写した原画像200を取得する。取得部11は対象物210が映っている領域を原画像200から切り出し、その切り出された領域を分割して6個の入力画像221~226を取得する。
In one example, the
入力画像の寸法は、対象物の種類、表面の種類、表面に施された処理方法などの様々な要素に基づいて設定されてよい。例えば、取得部11は448(画素)×448(画素)の入力画像を取得してもよい。
The dimensions of the input image may be set based on various factors such as the type of object, the type of surface, the method of treatment applied to the surface, and the like. For example, the
一例では、取得部11は入力画像として、拡散反射画像および正反射画像のうちのいずれか一方を取得する。正反射画像とは光の正反射成分が抽出された画像をいう。拡散反射画像とは光の拡散反射成分が抽出された画像をいう。
In one example, the
図5は、或る対象物の表面を写した共通の原画像から得られた拡散反射画像および正反射画像を示す図である。この図に示すように、拡散反射画像と正反射画像とで表面の状態の現れ方が異なる。一例として、表面の光沢状態がメタリックである場合、すなわち表面の光沢度が高い場合には、正反射画像によって表面の状況がより明確に現れる。典型的には、メタルフレークなどの金属粉が混入されている塗料が用いられた場合に、表面の光沢状態はメタリックになる。一方、表面の光沢状態が非メタリックである場合、すなわち表面の光沢度が低い場合には、拡散反射画像によって表面の状況がより明確に現れる。別の例として、正反射画像は表面の傷の検査に適する。一方、拡散反射画像は表面上の異物または汚れを検査したり、膜厚を評価したりする処理に適する。 FIG. 5 is a diagram showing a diffuse reflection image and a specular reflection image obtained from a common original image of the surface of an object. As shown in this figure, the appearance of the surface state differs between the diffuse reflection image and the specular reflection image. As an example, when the glossiness of the surface is metallic, that is, when the glossiness of the surface is high, the specular reflection image clearly shows the condition of the surface. Typically, when a paint mixed with metal powder such as metal flakes is used, the gloss of the surface becomes metallic. On the other hand, when the glossiness of the surface is non-metallic, that is, when the glossiness of the surface is low, the surface condition appears more clearly in the diffuse reflection image. As another example, specular images are suitable for surface flaw inspection. Diffuse reflection images, on the other hand, are suitable for processes such as inspecting for foreign matter or dirt on the surface and evaluating film thickness.
このような各画像の性質を考慮して、取得部11は拡散反射画像および正反射画像のうちのいずれか一方を取得してもよい。一例では、取得部11は選択部10によって選択された画像を取得する。例えば、選択部10が対象物の塗装の種類に基づいて、正反射画像および拡散反射画像のうちの一方の画像を選択し、取得部11はその選択された画像を入力画像として取得する。選択部10は正反射画像および拡散反射画像のうちの一方の画像を撮影することをカメラに指示することで、その選択を実行してもよい。あるいは、選択部10は評価システム1によって受け付けられた正反射画像および拡散反射画像から一方の画像を選択してもよい。あるいは、選択部10は受け付けた原画像を正反射画像および拡散反射画像の一方に変換することで、その選択を実行してもよい。いずれにしても、取得部11は選択部10によって選択された画像を入力画像として取得する。一例では、選択部10が、表面の光沢状態がメタリックである場合に正反射画像を選択し、取得部11がその正反射画像を取得してもよい。
Considering such properties of each image, the
図3に戻って、ステップS12では、推定部12が入力画像に対応する学習済みモデルを選択する。一例では、推定部12は、正反射画像に基づいて推定値を算出する学習済みモデル(正反射画像用の学習済みモデル)と、拡散反射画像に基づいて推定値を算出する学習済みモデル(拡散反射画像用の学習済みモデル)との中から、入力画像に対応する学習済みモデルを選択する。正反射画像用の学習済みモデルおよび拡散反射画像用の学習済みモデルは、入力画像を処理するための学習済みモデルの候補であるといえる。一例では、第1推定部14が、正反射画像のための第1学習済みモデルの候補と、拡散反射画像のための第1学習済みモデルの候補とから、入力画像に対応する第1学習済みモデルを選択する。更に、第2推定部15が、正反射画像のための第2学習済みモデルの候補と、拡散反射画像のための第2学習済みモデルの候補とから、入力画像に対応する第2学習済みモデルを選択する。このように、推定部12(第1推定部14および第2推定部15)は選択部としても機能し得る。
Returning to FIG. 3, in step S12, the
ステップS13では、第1推定部14が入力画像を第1学習済みモデルに入力して第1推定値を算出する。一例では、第1学習済みモデルは入力画像に基づく分類を実行する学習済みモデルである。この場合、第1推定部14は入力画像を第1学習済みモデルに入力して、表面の物理的性質を示すクラスを第1推定値として算出する。複数の入力画像が取得された場合には、第1推定部14は、複数の入力画像のそれぞれについて第1推定値を算出する。
In step S13, the
ステップS14では、推定部12が、第1推定値が所与の条件を満たすか否かを判定する。第1推定値がその条件を満たす場合には処理はステップS15に進み、第1推定値がその条件を満たさない場合にはステップS15は実行されない。一例では、推定部12は第1推定値が特定のクラスであるか否かを判定する。第1推定値がそのクラスである場合にはステップS15が実行され、そうでない場合にはステップS15は省略される。複数の入力画像が取得された場合には、推定部12は、複数の入力画像のそれぞれについてその判定を実行する。一例では、少なくとも一つの入力画像について第1推定値が所与の条件を満たす場合に、該少なくとも一つの入力画像についてステップS15が実行される。あるいは、少なくとも一つの入力画像について第1推定値が所与の条件を満たさない場合に、すべての入力画像についてステップS15がスキップされてもよい。
In step S14, the
ステップS15では、第2推定部15が、第1推定値が所与の条件を満たすことに応答して、入力画像を第2学習済みモデルに入力して第2推定値を算出する。一例では、第2学習済みモデルは入力画像に基づく回帰を実行する学習済みモデルである。この場合、第2推定部15は入力画像を第2学習済みモデルに入力して、表面の物理的性質を示す連続値を第2推定値として算出する。複数の入力画像が取得された場合には、第2推定部15は、複数の入力画像のそれぞれについて第2推定値を算出し得る。
In step S15, the
ステップS16では、評価部13が第1推定値および第2推定値の少なくとも一方に基づいて対象物の表面を評価する。第1推定値が算出され第2推定値が算出されなかった場合には、評価部13は第1推定値に基づいて対象物の表面を評価する。第1推定値および第2推定値が算出された場合には、評価部13は双方の推定値に基づいて対象物の表面を評価してもよいし、第1推定値を用いることなく第2推定値に基づいてその評価を実行してもよい。すなわち、評価部13は、第1推定値が条件を満たさないことに応答して、第1推定値に基づいて表面を評価し、第1推定値が条件を満たすことに応答して、少なくとも第2推定値に基づいて表面を評価してもよい。評価部13は第1推定値および第2推定値の少なくとも一方をそのまま評価値として用いてもよい。あるいは、評価部13は第1推定値および第2推定値の少なくとも一方に基づいて所与の指標値または物性値を評価値として決定してもよい。
In step S16, the
複数の入力画像が取得された場合には、評価部13は、複数の入力画像に対応する表面の複数の部分領域のそれぞれを、第1推定値および第2推定値の少なくとも一方に基づいて評価する。図4に示す入力画像221~226が取得された場合には、対象物210の表面は6個の部分領域に分けられる。この場合、評価部13はこれらの部分領域のそれぞれを評価する。
When a plurality of input images are acquired, the
図6は対象物の表面の推定および評価の一例を示す図である。この例では、評価システム1は対象物の表面300に施された塗装状態を推定および評価する。取得部11は塗装された表面300を写した入力画像を取得する。第1推定部14はその入力画像を第1学習済みモデルに入力して、表面の塗装状態を示すクラスを第1推定値として算出する。この例では、第1学習済みモデルは一つの入力画像に対して、塗料の垂れを示すクラスID「0」と、垂れ以外の状態を示すクラスID「1」とのいずれか一方を出力する。第1推定値が「1」であることに応答して、第2推定部15はその入力画像を第2学習済みモデルに入力して、表面の塗装状態を示す連続値を第2推定値として算出する。この例では、第2学習済みモデルは一つの入力画像に対して、「垂れ以外」の塗装状態を-10~+10の範囲内の一つの数値によって推定する。下限値-10は塗装の透けが最も酷いことを意味し、上限値+10は塗料が垂れそうな程に塗装量が多いことを意味する。このような第1推定値および第2推定値は、垂れが生ずるまでは塗装状態が塗料の量にほぼ比例し、垂れが生ずるとその線形的な変化が成り立たなくなることを考慮して設定されたものである。
FIG. 6 is a diagram showing an example of estimation and evaluation of the surface of an object. In this example, the
図6は5個の入力画像311~315を示す。入力画像311では、表面300上の塗装の透けの程度が相対的に大きい。入力画像312では、その透けの程度は相対的に小さいが、良好な塗装であるとはいえない。入力画像313では、表面300上に塗装が過不足なく施されており、したがってこれは良好な塗装状態であるといえる。入力画像314では、塗装量がやや過剰であるために部分的に塗料が盛り上がっている。入力画像315では、塗装量が過剰であるために表面300上に垂れが生じている。
FIG. 6 shows five input images 311-315. In the
図6の例では、第1推定部14は入力画像311~314のそれぞれについてクラスID「1」を、入力画像315についてクラスID「0」を、第1推定値として算出する。これは処理フローS1でのステップS13に相当する。この例では、第1推定値についての所与の条件が「第1推定値が1であること」とする。入力画像311~314のそれぞれについては、第2推定部15は第1推定値が1であることに応答して(ステップS14においてYES)、その入力画像を第2学習済みモデルに入力して、-10~+10の間の一つの値を第2推定値として算出する(ステップS15)。例えば、第2推定部15は、入力画像311については相対的に-10に近い値を第2推定値として算出し、入力画像314については相対的に+10に近い値を第2推定値として算出する。
In the example of FIG. 6, the
図6の例では、評価部13は二値の第1推定値と、-10~+10の間の第2推定値との少なくとも一方に基づいて表面300の塗装状態を評価する。評価部13は第1推定値および第2推定値の少なくとも一方をそのまま評価値として決定してもよい。あるいは評価部13は第1推定値および第2推定値の少なくとも一方に基づいて、「透け」、「OK」、「垂れ」などの指標値を評価値として決定してもよい。あるいは評価部13は第2推定値を膜厚に変換してその膜厚を評価値として決定してもよい。第2学習済みモデルが入力画像に基づいて膜厚を出力する場合には、評価部13はその出力値をそのまま評価値として決定してもよい。
In the example of FIG. 6, the
図6の例において、第1推定部14は表面の塗装状態を3以上のクラスIDによって推定してもよい。例えば、第1推定部14は塗料の透けおよび垂れの少なくとも一方について、2以上のクラスIDを用いて詳細に推定してもよい。第2推定部15は3以上のクラスIDのうちの任意の1以上のクラスIDについて第2推定値を算出してよい。例えば、第1推定部14は塗料の透けに関する少なくとも一つのクラスIDに応答して第2推定値を算出してもよいし、塗料の垂れに関する少なくとも一つのクラスIDに応答して第2推定値を算出してもよい。
In the example of FIG. 6, the
図3に戻って、ステップS17では評価部13が評価結果を出力する。評価部13はテキスト、コンピュータグラフィック(CG)による動画または静止画などの形式で評価結果をモニタ120上に表示してもよい。あるいは、評価部13は評価結果をストレージ163などの記録媒体に格納してもよい。あるいは、評価部13は評価結果を他のコンピュータに向けて送信してもよい。複数の入力画像が取得された場合には、評価部13はそれぞれの入力画像について、対象物の表面内における部分領域の位置と評価値との対応を示す評価結果を出力してもよい。この評価結果によって表面の状態を部分領域ごとに詳細に提示できる。
Returning to FIG. 3, the
評価システム1は処理フローS1を繰り返し実行し得る。取得部11は個々の処理フローS1において、正反射画像を取得する場合もあれば、拡散反射画像を取得する場合もある。すなわち、取得部11は正反射画像および拡散反射画像のうちの少なくとも一方を入力画像として取得してもよい。
The
評価システム1は或る一つの表面について、ステップS11において正反射画像および拡散反射画像の双方を入力画像として取得し、その2種類の入力画像のそれぞれについてステップS12~S17の処理を実行してもよい。この場合に、評価システム1は正反射画像および拡散反射画像の少なくとも一方について、画像分割によって複数の入力画像を取得し、それぞれの入力画像について推定および評価を実行してもよい。上述したように、正反射画像と拡散反射画像とでは表面の状態の現れ方が異なる。したがって、対象物の表面を正反射画像および拡散反射画像の双方に基づいて推定することで、複数の観点から表面を評価することが可能になる。
The
[効果]
以上説明したように、本開示の一側面に係る評価システムは、対象物の表面を写した入力画像を取得する取得部と、入力画像を第1学習済みモデルに入力して、表面に関する第1推定値を算出する第1推定部と、入力画像を、第1学習済みモデルとは異なる第2学習済みモデルに入力して、表面に関する第2推定値を算出する第2推定部とを備える。
[effect]
As described above, the evaluation system according to one aspect of the present disclosure includes an acquisition unit that acquires an input image representing the surface of an object, and inputs the input image to the first trained model to obtain the first A first estimating unit that calculates an estimated value, and a second estimating unit that inputs the input image to a second trained model different from the first trained model and calculates a second estimated value for the surface.
本開示の一側面に係る評価方法は、少なくとも一つのプロセッサを備える評価システムにより実行される。この評価方法は、対象物の表面を写した入力画像を取得するステップと、入力画像を第1学習済みモデルに入力して、表面に関する第1推定値を算出するステップと、入力画像を、第1学習済みモデルとは異なる第2学習済みモデルに入力して、表面に関する第2推定値を算出するステップとを含む。 An evaluation method according to one aspect of the present disclosure is performed by an evaluation system that includes at least one processor. This evaluation method includes the steps of acquiring an input image showing the surface of the object, inputting the input image into a first trained model to calculate a first estimated value of the surface, and converting the input image into a first and inputting a second trained model, different from the one trained model, to compute a second estimate for the surface.
本開示の一側面に係る評価プログラムは、対象物の表面を写した入力画像を取得するステップと、入力画像を第1学習済みモデルに入力して、表面に関する第1推定値を算出するステップと、入力画像を、第1学習済みモデルとは異なる第2学習済みモデルに入力して、表面に関する第2推定値を算出するステップとをコンピュータに実行させる。 An evaluation program according to one aspect of the present disclosure includes steps of acquiring an input image showing the surface of an object, and inputting the input image into a first trained model to calculate a first estimated value of the surface. and inputting the input image to a second trained model different from the first trained model to calculate a second estimate of the surface.
このような側面においては、一つの入力画像に対して2種類の学習済みモデルのそれぞれが用いられて二つの推定値が算出される。2種類の推定を採用することで対象物の表面を適切に評価することが可能になる。 In this aspect, two estimated values are calculated using two types of trained models, respectively, for one input image. Employing two types of estimation allows the surface of the object to be properly evaluated.
他の側面に係る評価システムでは、第1学習済みモデルは、入力画像に基づく分類を実行する学習済みモデルであり、第1推定部は、入力画像を第1学習済みモデルに入力して、第1推定値として、表面の物理的性質を示すクラスを算出してもよい。分類問題を解くことで、対象物の表面の物理的性質を複数のクラス(カテゴリ)を用いて正確に推定できる。 In the evaluation system according to another aspect, the first trained model is a trained model that performs classification based on the input image, and the first estimation unit inputs the input image to the first trained model, As one estimate, a class may be calculated that indicates the physical properties of the surface. By solving a classification problem, the physical properties of an object's surface can be accurately estimated using multiple classes (categories).
他の側面に係る評価システムでは、第2学習済みモデルは、入力画像に基づく回帰を実行する学習済みモデルであり、第2推定部は、入力画像を第2学習済みモデルに入力して、第2推定値として、表面の物理的性質を示す連続値を算出してもよい。回帰問題を解くことで、対象物の表面の物理的性質を詳細に推定できる。 In the evaluation system according to another aspect, the second trained model is a trained model that performs regression based on the input image, and the second estimation unit inputs the input image to the second trained model, 2 As an estimate, a continuous value indicative of the physical properties of the surface may be calculated. By solving a regression problem, detailed physical properties of the surface of the object can be estimated.
他の側面に係る評価システムでは、第2推定部は、第1推定値が所与の条件を満たすことに応答して、第2推定値を算出してもよい。特定の場合に限って第2推定値が算出されるので、評価システムでの計算の負荷を抑制しつつ対象物の表面を詳細に推定できる。 In the evaluation system according to another aspect, the second estimator may calculate the second estimated value in response to the first estimated value satisfying a given condition. Since the second estimated value is calculated only in specific cases, the surface of the object can be estimated in detail while suppressing the calculation load on the evaluation system.
他の側面に係る評価システムでは、第1推定値および第2推定値の少なくとも一方に基づいて表面を評価する評価部を更に備え、評価部は、第1推定値が条件を満たさないことに応答して、第1推定値に基づいて表面を評価し、第1推定値が条件を満たすことに応答して、少なくとも第2推定値に基づいて表面を評価してもよい。第1推定値の結果に応じて第2推定値が算出され、このような推定に応じて、評価のために用いられる推定値が使い分けられる。したがって、評価システムでの計算の負荷を抑制しつつ対象物の表面を精度良く評価できる。 The evaluation system according to another aspect further comprises an evaluation unit that evaluates the surface based on at least one of the first estimate and the second estimate, the evaluation unit responding that the first estimate does not satisfy the condition. Then, the surface may be evaluated based on the first estimate, and in response to the first estimate satisfying the condition, the surface may be evaluated based on at least the second estimate. A second estimated value is calculated according to the result of the first estimated value, and the estimated value used for the evaluation is selectively used according to such estimation. Therefore, it is possible to accurately evaluate the surface of the object while suppressing the calculation load on the evaluation system.
他の側面に係る評価システムでは、取得部は、対象物の表面を写した入力画像として、正反射画像および拡散反射画像のうちの少なくとも一方を取得してもよい。正反射画像および拡散反射画像は対象物の表面の状態を通常の画像よりも明確に表す。このような画像を用いることで、より精度良く対象物の表面を推定できる。 In the evaluation system according to another aspect, the acquisition unit may acquire at least one of a specular reflection image and a diffuse reflection image as the input image of the surface of the object. The specular reflection image and the diffuse reflection image represent the surface condition of the object more clearly than the normal image. By using such an image, the surface of the object can be estimated with higher accuracy.
他の側面に係る評価システムは、表面の塗装の種類に基づいて、正反射画像および拡散反射画像のうちの一方の画像を選択する選択部を更に備え、取得部は、一方の画像を入力画像として取得してもよい。この構成により、表面の塗装の種類に応じて該表面の状態を推定することが可能になる。 The evaluation system according to another aspect further includes a selection unit that selects one of the specular reflection image and the diffuse reflection image based on the type of coating on the surface, and the acquisition unit selects the one image from the input image. can be obtained as This configuration makes it possible to estimate the state of the surface according to the type of coating on the surface.
他の側面に係る評価システムでは、選択部は表面の光沢状態がメタリックである場合に正反射画像を選択してもよい。正反射画像ではメタリック調の表面の状態が明確に現れる。したがって、このような選択によってその表面をより適切に評価できる。 In the evaluation system according to another aspect, the selection unit may select the regular reflection image when the gloss state of the surface is metallic. The specular reflection image clearly shows the state of the metallic surface. Such a selection therefore allows a better evaluation of the surface.
他の側面に係る評価システムでは、第1推定部は、正反射画像のための第1学習済みモデルの候補と、拡散反射画像のための第1学習済みモデルの候補とから、入力画像に対応する第1学習済みモデルを選択し、第2推定部は、正反射画像のための第2学習済みモデルの候補と、拡散反射画像のための第2学習済みモデルの候補とから、入力画像に対応する第2学習済みモデルを選択してもよい。入力された画像の種類に応じて学習済みモデルが選択されるので、複数種類の画像に対応しつつ対象物の表面を精度良く推定できる。 In the evaluation system according to another aspect, the first estimation unit corresponds to the input image from the first trained model candidate for the specular reflection image and the first trained model candidate for the diffuse reflection image. and the second estimating unit selects the first trained model for the specular reflection image and the second trained model candidate for the diffuse reflection image from the second trained model candidates for the input image. A corresponding second trained model may be selected. Since a trained model is selected according to the type of input image, the surface of the object can be estimated with high accuracy while dealing with a plurality of types of images.
他の側面に係る評価システムでは、第1推定値および第2推定値の少なくとも一方に基づいて表面を評価する評価部を更に備え、取得部は、対象物の表面を写した原画像を分割して複数の入力画像を取得し、第1推定部は、複数の入力画像のそれぞれについて第1推定値を算出し、第2推定部は、複数の入力画像のそれぞれについて第2推定値を算出し、評価部は、複数の入力画像に対応する表面の複数の部分領域のそれぞれを、第1推定値および第2推定値の少なくとも一方に基づいて評価してもよい。対象物の表面が複数の部分領域に分割され、それぞれの部分領域が評価されるので、その表面をより詳細に評価できる。 The evaluation system according to another aspect further includes an evaluation unit that evaluates the surface based on at least one of the first estimated value and the second estimated value, and the acquisition unit divides the original image showing the surface of the object. A first estimation unit calculates a first estimated value for each of the plurality of input images, and a second estimation unit calculates a second estimated value for each of the plurality of input images. , the evaluating unit may evaluate each of the plurality of partial regions of the surface corresponding to the plurality of input images based on at least one of the first estimate and the second estimate. Since the surface of the object is divided into subregions and each subregion is evaluated, the surface can be evaluated in more detail.
他の側面に係る評価システムでは、取得部は、塗装された表面を写した入力画像を取得し、第1推定部は、表面の塗装状態を表す第1推定値を算出し、第2推定部は、表面の塗装状態を表す第2推定値を算出してもよい。この場合には、対象物の表面の塗装状態を適切に評価することが可能になる。 In the evaluation system according to another aspect, the acquisition unit acquires an input image showing the painted surface, the first estimation unit calculates a first estimated value representing the state of coating of the surface, and the second estimation unit may calculate a second estimate representing the surface coating condition. In this case, it becomes possible to appropriately evaluate the coating state of the surface of the object.
本開示の一側面に係る評価システムは、対象物の表面を写した入力画像として、正反射画像および拡散反射画像のうちの一方を取得する取得部と、正反射画像に基づいて表面に関する推定値を算出する正反射画像用の学習済みモデルと、拡散反射画像に基づいて表面に関する推定値を算出する拡散反射画像用の学習済みモデルとの中から、入力画像に対応する学習済みモデルを選択する選択部と、選択された学習済みモデルに入力画像を入力して、表面に関する推定値を算出する推定部とを備える。 An evaluation system according to one aspect of the present disclosure includes an acquisition unit that acquires one of a specular reflection image and a diffuse reflection image as an input image of the surface of an object, and an estimated value for the surface based on the specular reflection image. Select the trained model corresponding to the input image from a trained model for specular reflection images that calculates , and a trained model for diffuse reflection images that calculates surface estimates based on diffuse reflection images A selection unit and an estimation unit that inputs an input image to the selected trained model and calculates an estimated value for the surface.
正反射画像または拡散反射画像は対象物の表面の状態を通常の画像よりも明確に映す。この側面においては、入力された画像の種類に応じて学習済みモデルが選択されるので、それら2種類の画像に対応しつつ対象物の表面を適切に評価することが可能になる。 A specular image or a diffuse image shows the surface condition of an object more clearly than a normal image. In this aspect, since a trained model is selected according to the type of input image, it is possible to appropriately evaluate the surface of the object while dealing with these two types of images.
[変形例]
以上、本開示の実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本開示は上記の例に限定されるものではない。本開示は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
[Modification]
The above has been described in detail based on the embodiments of the present disclosure. However, the disclosure is not limited to the above examples. Various modifications can be made to the present disclosure without departing from the gist thereof.
評価システムの機能構成は上記の例に限定されない。例えば、推定部は第1推定値および第2推定値ではなく単一の推定値を推定してもよい。あるいは、推定部は第1推定値が何であるかにかかわらず第2推定値を更に算出してもよい。推定部は入力画像にかかわらず所定の学習済みモデルを用いて推定値を算出してもよい。評価部は省略されてもよい。 The functional configuration of the evaluation system is not limited to the above example. For example, the estimator may estimate a single estimate rather than the first estimate and the second estimate. Alternatively, the estimator may also calculate a second estimate regardless of what the first estimate is. The estimation unit may calculate the estimated value using a predetermined trained model regardless of the input image. The evaluation part may be omitted.
評価システムのハードウェア構成は、プログラムの実行により各機能モジュールを実現する態様に限定されない。例えば、上述した機能モジュール群の少なくとも一部は、その機能に特化した論理回路により構成されていてもよいし、該論理回路を集積したASIC(Application Specific Integrated Circuit)により構成されてもよい。 The hardware configuration of the evaluation system is not limited to the implementation of each functional module by executing a program. For example, at least part of the functional module group described above may be configured by a logic circuit specialized for that function, or may be configured by an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) integrated with the logic circuit.
少なくとも一つのプロセッサにより実行される方法の処理手順は上記の例に限定されない。例えば、上述したステップまたは処理の一部が省略されてもよいし、別の順序で各ステップが実行されてもよい。また、上述したステップのうちの2以上のステップが組み合わされてもよいし、ステップの一部が修正または削除されてもよい。あるいは、上記の各ステップに加えて他のステップが実行されてもよい。 The procedure of the method executed by at least one processor is not limited to the above examples. For example, some of the steps or processes described above may be omitted, or the steps may be performed in a different order. Also, two or more of the steps described above may be combined, and some of the steps may be modified or deleted. Alternatively, other steps may be performed in addition to the above steps.
コンピュータシステムまたはコンピュータ内で二つの数値の大小関係を比較する際には、「以上」および「よりも大きい」という二つの基準のどちらを用いてもよく、「以下」および「未満」という二つの基準のうちのどちらを用いてもよい。 When comparing two numerical values within a computer system or within a computer, either of the two criteria "greater than" and "greater than" may be used, and the two criteria "less than" and "less than" may be used. Either of the criteria may be used.
1…評価システム、10…選択部、11…取得部、12…推定部、13…評価部、14…第1推定部、15…第2推定部、200…原画像、210…対象物、221~226…入力画像、300…対象物の表面、311~315…入力画像。
Claims (14)
前記入力画像を第1学習済みモデルに入力して、前記表面に関する第1推定値を算出する第1推定部と、
前記入力画像を、前記第1学習済みモデルとは異なる第2学習済みモデルに入力して、前記表面に関する第2推定値を算出する第2推定部と、
を備える評価システム。 an acquisition unit that acquires an input image showing the surface of an object;
a first estimation unit that inputs the input image to a first trained model and calculates a first estimated value for the surface;
a second estimation unit that inputs the input image to a second trained model different from the first trained model and calculates a second estimated value for the surface;
A rating system with
前記第1推定部は、前記入力画像を前記第1学習済みモデルに入力して、前記第1推定値として、前記表面の物理的性質を示すクラスを算出する、
請求項1に記載の評価システム。 the first trained model is a trained model that performs classification based on the input image;
The first estimation unit inputs the input image to the first trained model, and calculates a class indicating physical properties of the surface as the first estimated value.
The evaluation system according to claim 1.
前記第2推定部は、前記入力画像を前記第2学習済みモデルに入力して、前記第2推定値として、前記表面の物理的性質を示す連続値を算出する、
請求項1または2に記載の評価システム。 the second trained model is a trained model that performs regression based on the input image;
The second estimation unit inputs the input image to the second trained model, and calculates a continuous value indicating physical properties of the surface as the second estimated value.
The evaluation system according to claim 1 or 2.
請求項1~3のいずれか一項に記載の評価システム。 The second estimation unit calculates the second estimated value in response to the first estimated value satisfying a given condition.
The evaluation system according to any one of claims 1-3.
前記評価部は、
前記第1推定値が前記条件を満たさないことに応答して、前記第1推定値に基づいて前記表面を評価し、
前記第1推定値が前記条件を満たすことに応答して、少なくとも前記第2推定値に基づいて前記表面を評価する、
請求項4に記載の評価システム。 further comprising an evaluation unit that evaluates the surface based on at least one of the first estimated value and the second estimated value;
The evaluation unit
evaluating the surface based on the first estimate in response to the first estimate failing the condition;
evaluating the surface based at least on the second estimate in response to the first estimate satisfying the condition;
The evaluation system according to claim 4.
請求項1~5のいずれか一項に記載の評価システム。 The acquisition unit acquires at least one of a specular reflection image and a diffuse reflection image as an input image of the surface of the object.
The evaluation system according to any one of claims 1-5.
前記取得部は、前記一方の画像を前記入力画像として取得する、
請求項6に記載の評価システム。 a selection unit that selects one of the specular reflection image and the diffuse reflection image based on the type of coating on the surface;
the acquisition unit acquires the one image as the input image;
The evaluation system according to claim 6.
請求項7に記載の評価システム。 wherein the selection unit selects the specular reflection image when the gloss state of the surface is metallic;
The evaluation system according to claim 7.
前記第2推定部は、前記正反射画像のための第2学習済みモデルの候補と、前記拡散反射画像のための第2学習済みモデルの候補とから、前記入力画像に対応する前記第2学習済みモデルを選択する、
請求項6~8のいずれか一項に記載の評価システム。 The first estimating unit calculates the first trained model corresponding to the input image from the first trained model candidate for the specular reflection image and the first trained model candidate for the diffuse reflection image. Select a ready-made model,
The second estimating unit calculates the second trained model corresponding to the input image from the second trained model candidate for the specular reflection image and the second trained model candidate for the diffuse reflection image. select a ready-made model,
The evaluation system according to any one of claims 6-8.
前記取得部は、前記対象物の表面を写した原画像を分割して複数の前記入力画像を取得し、
前記第1推定部は、前記複数の入力画像のそれぞれについて前記第1推定値を算出し、
前記第2推定部は、前記複数の入力画像のそれぞれについて前記第2推定値を算出し、
前記評価部は、前記複数の入力画像に対応する前記表面の複数の部分領域のそれぞれを、前記第1推定値および前記第2推定値の少なくとも一方に基づいて評価する、
請求項1~9のいずれか一項に記載の評価システム。 further comprising an evaluation unit that evaluates the surface based on at least one of the first estimated value and the second estimated value;
The acquisition unit acquires a plurality of input images by dividing an original image showing the surface of the object,
The first estimation unit calculates the first estimated value for each of the plurality of input images,
The second estimation unit calculates the second estimated value for each of the plurality of input images,
The evaluation unit evaluates each of the plurality of partial regions of the surface corresponding to the plurality of input images based on at least one of the first estimated value and the second estimated value.
Evaluation system according to any one of claims 1 to 9.
前記第1推定部は、前記表面の塗装状態を表す前記第1推定値を算出し、
前記第2推定部は、前記表面の塗装状態を表す前記第2推定値を算出する、
請求項1~10のいずれか一項に記載の評価システム。 The acquisition unit acquires the input image showing the painted surface,
The first estimation unit calculates the first estimated value representing the coating state of the surface,
The second estimation unit calculates the second estimated value representing the painting state of the surface.
The evaluation system according to any one of claims 1-10.
前記正反射画像に基づいて前記表面に関する推定値を算出する正反射画像用の学習済みモデルと、前記拡散反射画像に基づいて前記表面に関する前記推定値を算出する拡散反射画像用の学習済みモデルとの中から、前記入力画像に対応する学習済みモデルを選択する選択部と、
前記選択された学習済みモデルに前記入力画像を入力して、前記表面に関する前記推定値を算出する推定部と、
を備える評価システム。 an acquisition unit that acquires one of a specular reflection image and a diffuse reflection image as an input image of a surface of an object;
A trained model for specular reflection images that calculates an estimated value for the surface based on the specular reflection image, and a trained model for diffuse reflection images that calculates the estimated value for the surface based on the diffuse reflection image. a selection unit that selects a trained model corresponding to the input image from among
an estimating unit that inputs the input image to the selected trained model and calculates the estimated value for the surface;
A rating system with
対象物の表面を写した入力画像を取得するステップと、
前記入力画像を第1学習済みモデルに入力して、前記表面に関する第1推定値を算出するステップと、
前記入力画像を、前記第1学習済みモデルとは異なる第2学習済みモデルに入力して、前記表面に関する第2推定値を算出するステップと、
を含む評価方法。 An evaluation method performed by an evaluation system comprising at least one processor, comprising:
obtaining an input image of the surface of the object;
inputting the input image into a first trained model to compute a first estimate for the surface;
inputting the input image into a second trained model different from the first trained model to calculate a second estimate for the surface;
evaluation methods, including
前記入力画像を第1学習済みモデルに入力して、前記表面に関する第1推定値を算出するステップと、
前記入力画像を、前記第1学習済みモデルとは異なる第2学習済みモデルに入力して、前記表面に関する第2推定値を算出するステップと、
をコンピュータに実行させる評価プログラム。 obtaining an input image of the surface of the object;
inputting the input image into a first trained model to compute a first estimate for the surface;
inputting the input image into a second trained model different from the first trained model to calculate a second estimate for the surface;
An evaluation program that causes a computer to run
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---|---|---|---|
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