JP6260620B2 - 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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Description
図1は、本実施形態における画像処理装置の機能構成例を示す図である。図1の例に示す画像処理装置10は、入力部11と、出力部12と、記憶部13と、撮像部14と、マーカ検出部15と、射影変換部16と、画像処理部17と、画像認識部18と、通信部19と、制御部20とを有する。
図2は、画像処理装置のハードウェア構成例を示す図である。なお、図2の例では、画像処理装置10は、例えばタブレット端末等の通信端末を例に説明する。図2の例に示す画像処理装置10は、マイク31と、スピーカ32と、ディスプレイ33と、操作部34と、カメラ35と、位置情報取得部36と、時刻部37と、電力部38と、メモリ39と、通信部40と、Central Processing Unit(CPU)41と、ドライバ42とを有し、これらはシステムバスBで相互に接続されている。
次に、本実施形態における画像処理プログラムを用いた画像処理装置10の処理の一例について、フローチャートを用いて説明する。図3は、画像処理装置の処理の一例を示すフローチャートである。
次に、上述した射影変換部16の具体例について説明する。図4は、射影変換部における処理を説明するための図である。図4(A)は、撮影された画像の一例を示し、図4(B)は、射影変換により取得される画像の一例を示している。
次に、上述した画像処理部17の具体例について説明する。画像処理部17では、例えば予め設定された複数の画像処理を行い、検出対象(例えば7セグメントのLight Emitting Diode(LED)表示部分や針部分)のみ残し、それ以外を除去する。
次に、上述したS12におけるチャネル評価の具体例について説明する。チャネル評価では、取得した射影変換画像に対し、予め設定された条件と比較することで、対象のチャネル(成分)画像を除外する。これにより、必要なチャネルのみを選択して画像の最適化を行う。以下に、上述した予め設定された条件と、その条件に対応する処理の例について説明する。
例えば、画像処理部17は、複数種類の画像として、1つの入力画像に対してR成分の画像、G成分の画像、B成分の画像に変換する。次に、画像処理部17は、入力画像に含まれる、ある画素のラインを設定し、そのライン中の各画素についてRGB間の各成分(R成分とG成分、R成分とB成分、G成分とB成分)のそれぞれの差分を求める。また、画像処理部17は、1つの画素について求めた差分のうち最大の差分が所定の値を超える画素を抽出する。更に、画像処理部17は、上述したライン中において抽出される画素数を求め、求めた画素数に応じて、H成分の画像、S成分の画像、及びI成分の画像を変換対象とするか否かを決定する。
例えば、画像処理部17は、R成分、G成分、B成分、H成分、S成分、及びI成分の各成分画像に対し、入力画像である画素のラインにつき、そのライン中の画素について、各画素のR成分、G成分、B成分の輝度値を求める。また、画像処理部17は、求めた輝度値が何れかが所定値を超える画素数を求める。また、画像処理部17は、その所定の値を超えた成分のチャネルを除外し、それ以外の成分の画像を変換対象とするか否かを決定する。
次に、上述したS13におけるチャネル分割の具体例について説明する。チャネル分割では、射影変換後の正規化画像に対して、S12のチャネル評価処理により変換対象となった所定の成分(チャネル)毎の画像に分割する。例えば、全てのチャネルが変換対象である場合、入力画像からR成分、G成分、B成分、H成分、S成分、及びI成分の各成分画像に変換する。なお、分割されるチャネル数については、これに限定されるものではない。
次に、上述したS14におけるチャネル選択の具体例について説明する。チャネル選択では、例えばデジタルメータのように検出部(セグメント部)と非検出部(非セグメント部)とが分離する場合と、アナログメータのように検出部と非検出部とが混在する場合とで分けてチャネル選択を行う。
画像処理部17は、例えば上述した図7(A)に示すように射影変換画像において検出部(セグメント部)と非検出部(非セグメント部)とが分離する場合、n個の検出部に対して比較対象の非検出部との輝度差の合計が高いチャネル画像を選択する。例えば、画像処理部17は、3桁の数値がある場合には、7×3=21箇所のセグメント部に対して、各々の非セグメント部との差を取得する。
また、画像処理部17は、図7(B)に示すように検出部と非検出部とが混在型の場合には、例えば図7(B)に示すR,G,B,H,S,Iの各チャネル画像に対して、画素毎に得られた輝度の分散を求め、その分散の低い画像を選択する。混合型とは、例えばアナログメータ等において針が目盛りや文字上を動くため、検出部(針)と非検出部(目盛り、文字)とが重なるような場合であるが、これに限定されるものではない。
次に、上述したS15におけるマスク処理の具体例について説明する。マスク処理は、予め設定されたマスク画像を用いて撮影画像や射影変換画像とのAND処理を行うことにより、不要な画像領域をマスクするマスキング処理を行う。なお、マスク画像は、認識対象物であるメータ等の種類(形状、大きさ)等により異なる。そのため、画像処理部17は、例えば予め認識対象物の種類(例えば製品コード等)に対応するマスク画像を記憶手段13等に記憶しておき、ユーザ等により指示された種類に応じたマスク画像を用いてもよい。また、画像処理部17は、画像からOCR等を用いた文字認識により認識対象物の製品コード等を読み取り、読み取った製品コードから対応するマスク画像を取得してもよい。また、画像処理部17は、画像から得られるメータの半径や中心からマスク画像を自動作成してもよい。
次に、上述したS16における境界強調処理の具体例について説明する。図9は、境界強調処理の一例を示す図である。図9(A)は、デジタルメータの画像に対する境界強調の一例を示し、図9(B)は、アナログメータの画像に対する境界強調の一例を示している。
本実施形態における画像の最適化処理は、上述した手法により取得した射影変換画像を補正し、画像認識(例えば、メータ認識)に適切な画像に取得する。本実施形態における最適化処理は、例えば外光等の影響を受けやすい屋外で撮影された画像や映像等に用いるのが好ましいが、これに限定されるものではない。
例えば、srcを最適化前画像、dstを最適化後画像とすると、明るさ補正は「dst=src×N1+N2」と定義することができる。ここで、N1はスケーリング係数を示し、N2は加算値係数を示す。例えば、画像処理部17は、メータ等の認識対象物を撮影した場所が撮影時間の関係で暗い画像となった場合、輝度0〜128を0〜255に拡張する場合、N1=2.0、N2=0(ただし、255以上は全て255)と設定することができる。なお、設定内容については、これに限定されるものではない。
画像処理部17は、鮮鋭化補正の場合には、予め設定された鮮鋭化係数N3を用いた3×3の行列を用いたフィルタ処理を行う。
本実施形態では、上述した最適化処理における係数の組合せを複数用意しておき、撮影画像に対する少なくとも1つ以上の情報から、上述した係数を決定する。決定する条件としては、例えば「認識対象物(メータ)の種類」、「メータの設置場所(位置情報)」、「撮影時間」、「マーカの元の色(既知の色)と画像から検出した色(補正した色)との差」、「マーカと周辺のエッジ強度」等があるが、これに限定されるものではない。
次に、上述した本実施形態における画像処理の実施例について図を用いて説明する。図10は、画像処理の第1実施例を説明するための図である。なお、図10の例では、認識対象物がデジタルメータである場合の画像処理の一例を示している。図10の例において、画像処理装置10は、撮像部14により撮影された元画像80を入力し、入力画像中のマーカを検出し、検出したマーカの位置に基づいてマーカ領域を切り出した射影変換画像81を取得する。
図11は、画像処理の第2実施例を説明するための図である。なお、図11の例では、認識対象物がアナログメータである場合の画像処理の一例を示している。図11の例において、画像処理装置10は、撮像部14により撮影された元画像90を入力し、入力画像中のマーカを検出し、検出したマーカの位置に基づいてマーカ領域を切り出した射影変換画像91を取得する。
本実施形態は、画像認識部18により認識されたデータを、1以上の情報処理装置を有するクラウドコンピューティングを用いて管理することができる。例えば、本実施形態では、1以上の所定の場所に設置された放射線の線量計や温度センサ等の計測機器が撮影された画像を取得し、その画像を認識し、認識した結果得られた計測機器が示す値と設置場所、撮影時間等の情報をクラウド等に記憶しておくことで、時系列比較や統計等の情報の提供を行うことができる。
11 入力部
12 出力部
13 記憶部
14 撮像部
15 マーカ検出部
16 射影変換部
17 画像処理部
18 画像認識部
19 通信部
20 制御部
31 マイクロフォン
32 スピーカ
33 ディスプレイ
34 操作部
35 カメラ
36 位置情報取得部
37 時刻部
38 電力部
39 メモリ
40 通信部
41 CPU
42 ドライバ
43 記録媒体
50,70,71 画像
51 マーカ
60 ライン
80,82,90,92 元画像
81,91 射影変換画像
83 ぼかし画像
84,95 認識画像
93 二値化画像
94 マスク画像
Claims (8)
- 入力画像に含まれる画素の値に基づいて、前記入力画像を色成分毎の複数の画像に変換し、変換した前記複数の画像のそれぞれにおいて画像に含まれる画素間の輝度の差分を特定し、特定した前記複数の画像のそれぞれに対応する輝度の差分に基づいて、前記複数の画像の中から少なくとも1つの画像を選択し、選択した前記画像を出力する、画像処理部を有し、
前記画像処理部は、
前記入力画像のR成分、G成分、及びB成分の各成分画像に対し、前記入力画像に設定したライン中の画素情報から、各画素のRGB間の各成分の差分値を求め、求めた前記差分値のうち最大の差分が、予め設定された閾値を超える画素数に応じて、前記複数の画像として、前記入力画像のH成分、S成分、及びI成分の各成分画像を変換対象とするか否かを決定することを特徴とする画像処理装置。 - 入力画像に含まれる画素の値に基づいて、前記入力画像を色成分毎の複数の画像に変換し、変換した前記複数の画像のそれぞれにおいて画像に含まれる画素間の輝度の差分を特定し、特定した前記複数の画像のそれぞれに対応する輝度の差分に基づいて、前記複数の画像の中から少なくとも1つの画像を選択し、選択した前記画像を出力する、画像処理部を有し、
前記画像処理部は、
前記入力画像のR成分、G成分、B成分、H成分、S成分、I成分の各成分画像のうち、前記入力画像に設定したライン中の画素情報から、各画素のRGB間の各成分の差分値を求め、求めた前記差分値が予め設定された閾値を超える画素数が、予め設定された閾値を超えるか否かにより、前記複数の画像として、前記閾値を超えた成分以外の成分画像を変換対象として決定することを特徴とする画像処理装置。 - 前記ラインの位置及び数は、前記入力画像に含まれる認識対象物の種類、撮影時間、撮影場所、及び撮影パラメータのうち、少なくとも1つに基づいて設定されることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像処理装置。
- 前記入力画像に含まれるマーカの位置を検出するマーカ検出部と、
前記マーカ検出部により得られたマーカの位置に対応する画像領域の射影変換を行う射影変換部とを有し、
前記画像処理部は、前記射影変換部により得られる画像を前記入力画像とすることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像処理装置。 - 画像処理装置が、
入力画像に含まれる画素の値に基づいて、前記入力画像を色成分毎の複数の画像に変換し、変換した前記複数の画像のそれぞれにおいて画像に含まれる画素間の輝度の差分を特定し、特定した前記複数の画像のそれぞれに対応する輝度の差分に基づいて、前記複数の画像の中から少なくとも1つの画像を選択し、選択した前記画像を出力する、ことを特徴とする画像処理方法であって、
前記入力画像のR成分、G成分、及びB成分の各成分画像に対し、前記入力画像に設定したライン中の画素情報から、各画素のRGB間の各成分の差分値を求め、求めた前記差分値のうち最大の差分が、予め設定された閾値を超える画素数に応じて、前記複数の画像として、前記入力画像のH成分、S成分、及びI成分の各成分画像を変換対象とするか否かを決定することを特徴とする画像処理方法。 - 画像処理装置が、
入力画像に含まれる画素の値に基づいて、前記入力画像を色成分毎の複数の画像に変換し、変換した前記複数の画像のそれぞれにおいて画像に含まれる画素間の輝度の差分を特定し、特定した前記複数の画像のそれぞれに対応する輝度の差分に基づいて、前記複数の画像の中から少なくとも1つの画像を選択し、選択した前記画像を出力する、ことを特徴とする画像処理方法であって、
前記入力画像のR成分、G成分、B成分、H成分、S成分、I成分の各成分画像のうち、前記入力画像に設定したライン中の画素情報から、各画素のRGB間の各成分の差分値を求め、求めた前記差分値が予め設定された閾値を超える画素数が、予め設定された閾値を超えるか否かにより、前記複数の画像として、前記閾値を超えた成分以外の成分画像を変換対象として決定することを特徴とする画像処理方法。 - 入力画像に含まれる画素の値に基づいて、前記入力画像を色成分毎の複数の画像に変換し、変換した前記複数の画像のそれぞれにおいて画像に含まれる画素間の輝度の差分を特定し、特定した前記複数の画像のそれぞれに対応する輝度の差分に基づいて、前記複数の画像の中から少なくとも1つの画像を選択し、選択した前記画像を出力する、処理をコンピュータに実行させる画像処理プログラムであって、
前記入力画像のR成分、G成分、及びB成分の各成分画像に対し、前記入力画像に設定したライン中の画素情報から、各画素のRGB間の各成分の差分値を求め、求めた前記差分値のうち最大の差分が、予め設定された閾値を超える画素数に応じて、前記複数の画像として、前記入力画像のH成分、S成分、及びI成分の各成分画像を変換対象とするか否かを決定することを特徴とする画像処理プログラム。 - 入力画像に含まれる画素の値に基づいて、前記入力画像を色成分毎の複数の画像に変換し、変換した前記複数の画像のそれぞれにおいて画像に含まれる画素間の輝度の差分を特定し、特定した前記複数の画像のそれぞれに対応する輝度の差分に基づいて、前記複数の画像の中から少なくとも1つの画像を選択し、選択した前記画像を出力する、処理をコンピュータに実行させる画像処理プログラムであって、
前記入力画像のR成分、G成分、B成分、H成分、S成分、I成分の各成分画像のうち、前記入力画像に設定したライン中の画素情報から、各画素のRGB間の各成分の差分値を求め、求めた前記差分値が予め設定された閾値を超える画素数が、予め設定された閾値を超えるか否かにより、前記複数の画像として、前記閾値を超えた成分以外の成分画像を変換対象として決定することを特徴とする画像処理プログラム。
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