JP6540557B2 - 画像計測システムおよびコントローラ - Google Patents
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Description
まず、本実施の形態に係る画像計測システムの基本構成について説明する。図1は、本実施の形態に係る画像計測システム1の基本構成を示す模式図である。
次に、本実施の形態に係る画像計測システム1が解決する課題およびその解決手段の概要について説明する。
次に、図5に示すキャリブレーション(ステップS1)のより詳細な処理手順について説明する。このキャリブレーションでは、プロジェクタ6の照射パターンと当該照射パターンにより撮像部4の撮像視野において生じる投影パターンとを相互に変換可能な変換パラメータ(典型的には、係数行列)が算出される。
変換行列X×b(x2,y2)→A(X2,Y2)
変換行列X×c(x3,y3)→A(X3,Y3)
変換行列X×d(x4,y4)→A(X4,Y4)
図6(A)に示すような照射パターン1に限らず、別の照射パターンを採用してもよい。例えば、図6(B)に示すような離散的な部分からなる照射パターン2を採用してもよい。この場合には、各領域の中心点がe(x5,y5),f(x6,y6),g(x7,y7),h(x8,y8)として定義されているとする。このとき、図6(B)に示すような投影パターン2が撮像されたとする。投影パターン2の対応するそれぞれの領域の中心点がE(X5,Y5),F(X6,Y6),G(X7,Y7),H(X8,Y8)として抽出されたとする。この場合にも、上述と同様の手順に従って、変換パラメータが算出される。
次に、図5に示す、照明光が照射されている状態で撮像された画像の表示(ステップS2)、および、マスク領域の設定(ステップS3)に係るユーザインターフェイスの一例について説明する。以下に示すユーザインターフェイス例は、主として、ユーザの手動操作によって、マスク領域を設定するものである。
図9に示すユーザインターフェイス画面200は、表示部120に表示され、任意の方法でユーザ操作を受付ける。より具体的には、ユーザインターフェイス画面200は、ユーザが所望する投影パターンを設定するための編集ウィンドウ220と、撮像部4により撮像された画像(カメラ画像)を表示するための参照ウィンドウ230とを含む。図9の編集ウィンドウ220には、マスク領域222が設定されている状態を示す。編集ウィンドウ220に表示される投影パターンと、参照ウィンドウ230に表示されるカメラ画像とは、位置について関連付けられている。すなわち、コントローラ100は、参照ウィンドウ230に表示される撮像視野の画像(カメラ画像)に加えて、設定されたマスク領域222を示す表示領域(編集ウィンドウ220)を、カメラ画像の表示領域(参照ウィンドウ230)に関連付けて表示する。
図10に示すユーザインターフェイス画面202は、図9に示すユーザインターフェイス画面200に比較して、合成結果ウィンドウ240がさらに表示されるようになっている。合成結果ウィンドウ240には、参照ウィンドウ230に表示されるカメラ画像上に、編集ウィンドウ220内で設定されたマスク領域222が重複して表示される。すなわち、コントローラ100は、参照ウィンドウ230に表示される撮像視野の画像(カメラ画像)に加えて、設定されたマスク領域222をカメラ画像に合成した画像を合成結果ウィンドウ240内に表示する。
図11に示すユーザインターフェイス画面204は、編集/合成結果ウィンドウ250を含む。編集/合成結果ウィンドウ250には、図10に示すユーザインターフェイス画面202に含まれる編集ウィンドウ220および合成結果ウィンドウ240が選択的に表示される。より具体的には、選択フォーム252に対するユーザ操作に応じて、編集/合成結果ウィンドウ250に表示される内容は順次切り替えられる。
上述したマスク領域の設定手順の詳細は、以下のようになる。図12は、図5のステップS3のより詳細な手順を示すフローチャートである。図12を参照して、ユーザは、図5のステップS2において撮像部4により撮像されたカメラ画像がスルー表示されている状態を確認しつつ、適当なタイミングで、フリーズ表示に切り替える(ステップS31)。続いて、ユーザは、操作部122(図9〜図11のマスク領域設定フィールド210)を操作して、所望の形状のマスク領域を配置し(ステップS32)、カメラ画像内のハレーションが発生している領域に応じて、その位置およびサイズを適宜調整する(ステップS33)。マスク領域の位置およびサイズの調整完了後、ユーザは、カメラ画像をスルー表示に切り替えて(ステップS34)、カメラ画像内のハレーションの発生が抑制されているか否かを確認する(ステップS35)。カメラ画像内のハレーションの発生が抑制されていなければ(ステップS35においてNOの場合)、ステップS31以下の処理が再度実行される。
上述の操作例においては、カメラ画像内でハレーションが発生している領域に対応させてマスク領域を設定するような場合を典型例として説明したが、対象物の材質あるいは対象物を構成する材質間での反射率の相違などに起因して、光の滲み出しが生じる場合がある。
次に、図5に示す、照明光が照射されている状態で撮像された画像の表示(ステップS2)、および、マスク領域の設定(ステップS3)に係るユーザインターフェイスの別の一例について説明する。以下に示すユーザインターフェイス例は、主として、半自動操作によって、マスク領域を設定するものである。より具体的には、コントローラ100がカメラ画像内からマスク領域を抽出し、その抽出したマスク領域に対して、ユーザが必要な変更を加えるような構成を示す。すなわち、コントローラ100は、撮像視野の画像であるカメラ画像内の所定条件に適合する画素値を有する領域をマスク領域の候補として抽出する機能を有している。
次に、マスク領域の設定を自動的に実行する場合の処理手順などについて説明する。すなわち、コントローラ100が撮像部4により撮像されるカメラ画像に基づいて、投影パターンに含まれるマスク領域を自動的に設定する場合の処理について説明する。
本実施の形態に係る画像計測システムは、典型的には、カメラ画像に含まれる対象物の特定の領域に対して画像計測処理(例えば、文字認識など)を実行するようなアプリケーションが想定される。このようなアプリケーションにおいては、ハレーションを生じる領域に対して局所的にマスク領域を設定するのではなく、画像計測処理の対象となる領域以外をマスク領域に設定するような処理が好ましい場合もある。
以下では、1または複数のマスク領域を任意に設定する方法、および、複数のマスク領域に対してそれぞれ照明光量を設定する方法などについて説明する。
上述の実施の形態においては、複数の機能について言及したが、上述した機能のすべてを単一の画像処理システムに組み入れる必要はなく、上述した機能の一部を選択的に組み入れるようにしてもよい。また、上述した機能の一部同士を適宜組み合わせることも可能である。
本実施の形態に係る画像計測システム1では、プロジェクタ6を用いて、対象物に対して照射パターンに従う照明光を照射するプロジェクタ方式を採用する。このようなプロジェクタ方式を採用することで、特定の領域について照明強度を弱めた照射パターンを作成し、その照射パターンによって生じる投影パターンを含む撮像視野を撮像することで、画像計測処理の対象となるカメラ画像が取得される。本実施の形態においては、このような画像計測システム1におけるプロジェクタ6の設定をより容易化するユーザインターフェイスなどを提供する。
Claims (14)
- コントローラと、
前記コントローラから指示された照射パターンに従って照明光を照射するプロジェクタと、
前記照明光が照射される領域を撮像視野に含む撮像部と、
画像を表示可能な表示部とを備え、
前記コントローラは、
前記照明光が照射されている状態で前記撮像部により撮像された前記撮像視野の画像を前記表示部に表示する表示制御手段と、
前記表示部に表示される画像に関連付けて、前記撮像視野内の他の領域に比較して照明光の光量を低下させるべき領域であるマスク領域の設定をユーザから受付ける受付手段と、
前記プロジェクタの照射パターンと当該照射パターンにより前記撮像視野において生じる投影パターンとの位置についての対応関係に基づいて、前記設定されたマスク領域に従って、前記照射パターンを更新する更新手段と、
前記撮像視野の画像内の所定条件に適合する画素値を有する領域をマスク領域の候補として抽出する抽出手段とを含み、
前記抽出手段は、前記プロジェクタから照射される照明光の光量を複数に異ならせた状態で、それぞれ撮像された前記撮像視野の画像に基づいて、前記所定条件を決定する、画像計測システム。 - 前記表示制御手段は、前記撮像視野の画像に加えて、設定されたマスク領域を示す表示領域を、当該撮像視野の画像の表示領域に関連付けて表示する、請求項1に記載の画像計測システム。
- 前記表示制御手段は、前記撮像視野の画像に加えて、設定されたマスク領域を前記撮像視野の画像に合成した画像を表示する、請求項1または2に記載の画像計測システム。
- 前記表示制御手段は、前記撮像視野の画像と、設定されたマスク領域を前記撮像視野の画像に合成した画像とを選択的に表示する、請求項1に記載の画像計測システム。
- 前記受付手段は、さらに、前記プロジェクタから照射される照明光の光量の大きさの設定を受付ける、請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像計測システム。
- 前記受付手段は、互いに異なる複数のマスク領域の設定を受付けることができるように構成されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像計測システム。
- 前記受付手段は、前記複数のマスク領域の別に、前記プロジェクタから照射される照明光の光量の大きさの設定を受付ける、請求項6に記載の画像計測システム。
- 前記受付手段は、予め規定された複数の形状の選択を受付けるとともに、選択された形状の領域の大きさおよび位置の指定を受付ける、請求項1〜7のいずれか1項に記載の画像計測システム。
- 前記受付手段は、前記抽出されたマスク領域の候補の形状を変更する操作を受付ける、請求項1〜8のいずれか1項に記載の画像計測システム。
- 前記受付手段は、画像計測処理の対象となる領域である検査領域の設定を受付けるとともに、前記撮像視野のうち当該検査領域を除く領域をマスク領域として設定する、請求項1〜9のいずれか1項に記載の画像計測システム。
- 前記コントローラは、
前記設定されたマスク領域に対応する照射パターンに従って照明光が照射されている状態で、複数の撮像条件下で撮像されたそれぞれの画像を合成して合成画像を生成する合成手段と、
前記マスク領域の大きさおよび位置の少なくとも一方を変化させつつ、各マスク領域に対応する照射パターンに従う照明光が照射されている状態で生成された合成画像のコントラストを評価することで、前記マスク領域の大きさまたは位置を最適化する最適化手段とを含む、請求項10に記載の画像計測システム。 - 前記コントローラは、前記プロジェクタから予め定められた基準の照射パターンに従って照明光を照射させるとともに、前記撮像部により撮像された画像に現れる投影パターンに基づいて、前記位置についての対応関係を決定する決定手段をさらに含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載の画像計測システム。
- コントローラと、
前記コントローラから指示された照射パターンに従って照明光を照射するプロジェクタと、
前記照明光が照射される領域を撮像視野に含む撮像部と、
画像を表示可能な表示部とを備え、
前記コントローラは、
前記照明光が照射されている状態で前記撮像部により撮像された前記撮像視野の画像を前記表示部に表示する表示制御手段と、
前記表示部に表示される画像に関連付けて、前記撮像視野内の他の領域に比較して照明光の光量を低下させるべき領域であるマスク領域の設定を受付ける受付手段と、
前記プロジェクタの照射パターンと当該照射パターンにより前記撮像視野において生じる投影パターンとの位置についての対応関係に基づいて、前記設定されたマスク領域に従って、前記照射パターンを更新する更新手段と、
前記撮像視野の画像内の所定条件に適合する画素値を有する領域をマスク領域の候補として抽出する抽出手段とを含み、
前記抽出手段は、前記プロジェクタから照射される照明光の光量を複数に異ならせた状態で、それぞれ撮像された前記撮像視野の画像に基づいて、前記所定条件を決定する、画像計測システム。 - 照明光を照射するプロジェクタと、前記照明光が照射される領域を撮像視野に含む撮像部とを含む画像計測システムに用いられるコントローラであって、
前記プロジェクタに対して照射パターンに従う照明光の照射を指示する照明制御手段と、
前記照明光が照射されている状態で前記撮像部により撮像された前記撮像視野の画像を表示部に表示する表示制御手段と、
前記表示部に表示される画像に関連付けて、前記撮像視野内の他の領域に比較して照明光の光量を低下させるべき領域であるマスク領域の設定をユーザから受付ける受付手段と、
前記プロジェクタの照射パターンと当該照射パターンにより前記撮像視野において生じる投影パターンとの位置についての対応関係に基づいて、前記設定されたマスク領域に従って、前記照射パターンを更新する更新手段と、
前記撮像視野の画像内の所定条件に適合する画素値を有する領域をマスク領域の候補として抽出する抽出手段とを含み、
前記抽出手段は、前記プロジェクタから照射される照明光の光量を複数に異ならせた状態で、それぞれ撮像された前記撮像視野の画像に基づいて、前記所定条件を決定する、コントローラ。
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