JP6956659B2

JP6956659B2 - 画像処理装置およびレーザ照射装置

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Publication number: JP6956659B2
Application number: JP2018051107A
Authority: JP
Inventors: 徹梅澤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2018-03-19
Filing date: 2018-03-19
Publication date: 2021-11-02
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Also published as: JP2019163980A

Description

本発明は、画像処理を用いて、レーザを照射する目標物の位置を特定する画像処理装置、レーザ照射装置および目標物の位置特定方法に関する。

予め定められた目標物に対してレーザを照射する際には、レーザを照射する目標物の位置を把握する必要がある。特許文献１には、レーザを照射する目標物の位置を、可視画像または赤外画像を用いて特定することが記載されている。

特開２０１４−１２６４６８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術によれば、１つの目標物に繰り返しレーザを照射する場合、以下に述べるように目標物の位置特定精度が低下する場合があるという問題があった。画像を用いて目標物の位置を特定する場合、予め準備された目標物の形状を示す照合用画像と、取得した画像とを照合する方法がある。しかしながら、例えば目標物を熱破壊することが可能なレーザが目標物に照射されると、目標物は照射点の付近が加熱されて高温になり、照射点を中心とする熱輻射が発生する。したがって取得する画像には、目標物の形状に加えて、熱輻射成分が含まれてしまう。この場合、熱輻射成分の分だけ誤差が生じ、目標物の位置特定精度が低下してしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、繰り返しレーザを照射する場合であっても、目標物の位置特定精度の低下を抑制することが可能な画像処理装置、レーザ照射装置および目標物の位置特定方法を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る画像処理装置は、第１レーザを照射する目標物の位置を特定する画像処理装置であって、第２レーザを目標物に照射した状態で撮影された第１画像と、第２レーザを目標物に照射しない状態で撮影された第２画像とを取得する画像取得部と、第１画像および第２画像の差分を示す差分画像を生成する差分処理部と、差分画像に基づいて、目標物の位置を特定する照合部と、第２画像から位置合わせの基準とする基準位置を含む基準画像を生成し、第２画像中の基準位置を特定する加工部と、基準画像を用いて、第１画像中の基準位置を特定し、第１画像および第２画像の位置合わせを行う位置合わせ部と、を備え、差分処理部は、第１画像中の基準位置と第２画像中の基準位置とを一致させた状態で差分画像を生成することを特徴とする。

本発明によれば、繰り返しレーザを照射する場合であっても、目標物の位置特定精度の低下を抑制することが可能であるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１に係るレーザ照射装置の構成を示す図図１に示すレーザ照射装置の動作を示すフローチャート図１に示す画像処理装置の機能構成を示す図図３に示す画像処理装置の行う画像処理についての説明図図３に示す画像処理装置の動作を示すフローチャート本発明の実施の形態２にかかる画像処理装置の機能構成を示す図図６に示す画像処理装置の行う画像処理についての説明図図６に示す画像処理装置の動作を示すフローチャート本発明の実施の形態３にかかる画像処理装置の機能構成を示す図図９に示す画像処理装置の行う画像処理についての説明図図９に示す画像処理装置の動作を示すフローチャート本発明の実施の形態１〜３にかかる画像処理装置の機能をソフトウェアを用いて実現するハードウェア構成を示す図本発明の実施の形態１〜３にかかる画像処理装置の機能を専用のハードウェアを用いて実現する構成を示す図

以下に、本発明の実施の形態に係る画像処理装置、レーザ照射装置および目標物の位置特定方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

なお、本明細書中において、同様の機能、性質などを有する複数の構成要素のそれぞれを区別しない場合、複数の構成要素のそれぞれに共通する符号を付する。また複数の構成要素のそれぞれを区別する場合、共通の符号の後にハイフンとハイフンに続く数字とを付して区別する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るレーザ照射装置１−１の構成を示す図である。レーザ照射装置１−１は、第１レーザ装置１１と、移動装置１２と、第２レーザ装置１３と、撮像機１４と、同期回路１５と、画像処理装置２０−１とを有する。

第１レーザ装置１１は、第１レーザを出射する。第１レーザは、目標物２を熱破壊することが可能な波長の光である。移動装置１２は、画像処理装置２０−１から入力される指向信号に従って、第１レーザ装置１１が第１レーザ３を出射する向きを変化させる。第２レーザ装置１３は、第２レーザ４ａを出射する。第２レーザは、撮像機１４が感度を有する波長の光であり、目標物２に照射したとき、撮像機１４が目標物２の形状を撮像することが可能になる。撮像機１４は、同期回路１５からの間欠同期信号に従ったタイミングで、第２レーザ装置１３が第２レーザ４ａを照射する照明範囲の画像を撮影する。第２レーザ装置１３の照明範囲には、目標物が含まれ、撮像機１４は目標物を含む画像を撮影する。

同期回路１５は、第２レーザ装置１３が第２レーザ４ａを出射したタイミングを取込んで、取込んだタイミングに基づいて、撮像機１４が画像を取得するタイミングを示す間欠同期信号を撮像機１４に入力する。撮像機１４が画像を取得するタイミングは、第２レーザ装置１３が出射した第２レーザ４ａの反射光４ｂが撮像機１４に到達するタイミングに基づいて決定される。具体的には、撮像機１４は、第２レーザ４ａが目標物２に照射されている状態の画像と、第２レーザ４ａが目標物２に照射されていない状態の画像とを取得する。撮像機１４は、取得した画像を示す画像信号を画像処理装置２０−１に入力する。

画像処理装置２０−１は、撮像機１４が取得する画像に基づいて、目標物２の位置を特定する。画像処理装置２０−１は、目標物２の位置を特定すると、特定した目標物２の位置に基づいて、第１レーザ３の照射点を決定し、第１レーザ装置１１を照射点の方向に指向させる指向信号を生成する。画像処理装置２０−１は、生成した指向信号を移動装置１２に入力する。

図２は、図１に示すレーザ照射装置１−１の動作を示すフローチャートである。まず、第２レーザ装置１３は、第２レーザ４ａを目標物２に照射する（ステップＳ１０１）。同期回路１５は、第２レーザ装置１３が第２レーザ４ａを出射したタイミングを取込み、取込んだタイミングに基づいて、撮像機１４が画像を取得するタイミングを示す間欠同期信号を発生させる（ステップＳ１０２）。

撮像機１４は、間欠同期信号に基づいたタイミングで動作する。これにより撮像機１４は、まず、目標物２に第２レーザ４ａを照射した状態で撮影する画像である第１画像を取得する（ステップＳ１０３）。続いて撮像機１４は、目標物２に第２レーザ４ａを照射していない状態で撮影する画像である第２画像を取得する（ステップＳ１０４）。撮像機１４は、取得した第１画像および第２画像を示す画像信号を画像処理装置２０−１に出力する。

画像処理装置２０−１は、撮像機１４が取得した第１画像および第２画像を用いて、目標物２の位置を特定し、特定した位置に基づいて、第１レーザ３の照射位置を決定し、第１レーザ装置１１が第１レーザ３を出射する方向を示す指向信号を生成する画像処理を行う（ステップＳ１０５）。画像処理の詳細な内容については後述する。

指向信号に基づいて移動装置１２が第１レーザ装置１１の向きを変化させると、第１レーザ装置１１は、目標物２に第１レーザ３を照射する（ステップＳ１０６）。レーザ照射装置１−１は、図２に示す処理を、目標物２が破壊されるまで繰り返し実行する。

図３は、図１に示す画像処理装置２０−１の機能構成を示す図である。図４は、図３に示す画像処理装置２０−１の行う画像処理についての説明図である。以下、図４に示す例を用いて、画像処理装置２０−１の機能構成について説明する。

画像処理装置２０−１は、画像取得部２１と、差分処理部２２と、照合部２３と、指向信号生成部２４とを有する。画像取得部２１は、第２レーザ４ａを目標物２に照射して目標物２を照明した状態で撮影された第１画像３１−１，３１−２と、第２レーザ４ａを目標物２に照射しない状態で撮影された第２画像３２−１，３２−２とを示す画像信号を撮像機１４から取得する。画像取得部２１は、取得した第１画像３１−１，３１−２および第２画像３２−１，３２−２を示す画像信号を差分処理部２２に入力する。

差分処理部２２は、画像取得部２１から入力される画像信号を用いて、第１画像３１と第２画像３２との差分を示す差分画像３３を生成する。図４に示す例では、差分処理部２２は、第１画像３１−１と第２画像３２−１との差分を示す差分画像３３−１、および、第１画像３１−２と第２画像３２−２との差分を示す差分画像３３−２を生成する。図４に示すように、目標物２に第１レーザが照射された後に撮影された第１画像３１−２は、目標物の形状２ａと、熱輻射成分Ｐとを含む。熱輻射は様々な波長成分を含んでおり、第２レーザの波長も含んでいる。このため目標物２に第１レーザが照射された後に撮影された第２画像３２−２は、目標物の形状２ａを含まず、熱輻射成分Ｐを含む。また、目標物２に第１レーザが照射される前に撮影された第１画像３１−１は、目標物の形状２ａを含み、熱輻射成分Ｐを含まない。目標物２に第１レーザが照射される前に撮影された第２画像３２−１は、目標物の形状２ａも熱輻射成分Ｐも含まない。第１画像３１−２を取得する時刻と第２画像３２−２を取得する時刻とが十分に近い場合、第１画像３１−２に含まれる熱輻射成分Ｐと第２画像３２−２に含まれる熱輻射成分Ｐとは概ね同一となる。このため、第１画像３１−２の画像信号から第２画像３２−２の画像信号を減算すると、熱輻射成分Ｐを低減することができる。差分処理部２２は、生成した差分画像３３−１，３３−２を照合部２３に入力する。

照合部２３は、差分処理部２２が出力する差分画像３３−１，３３−２に基づいて、目標物２の位置を特定する。具体的には、照合部２３は、差分画像３３−１，３３−２のそれぞれと、予め取得された目標物２の画像である照合用画像３０とを照合して、目標物２の位置を特定する。照合部２３は、特定した目標物２の位置を示す情報を指向信号生成部２４に出力する。

指向信号生成部２４は、目標物２の位置に基づいて、第１レーザ３の照射位置を決定し、第１レーザ装置１１が第１レーザ３を出射する方向を示す指向信号を生成し、生成した指向信号を移動装置１２に入力する。

図５は、図３に示す画像処理装置２０−１の動作を示すフローチャートである。なおここでは図４に示す第１画像３１−２、第２画像３２−２を示す画像信号が画像処理装置２０−１に入力される例を使用して説明する。

画像取得部２１は、撮像機１４から入力される画像信号から、第１画像３１−２および第２画像３２−２を取得する（ステップＳ２０１）。画像取得部２１は、取得した第１画像３１−２および第２画像３２−２を差分処理部２２に入力する。

差分処理部２２は、第１画像３１−２から第２画像３２−２を減算する差分処理を行い、第１画像３１−２と第２画像３２−２との差分を示す差分画像３３−２を生成し、生成した差分画像３３−２を照合部２３に入力する差分処理を行う（ステップＳ２０２）。

照合部２３は、差分処理部２２から入力される差分画像３３−２と、予め取得された画像であって目標物２の形状を示す画像である照合用画像３０とを照合して、目標物２の位置を特定する照合処理を行う。照合部２３は、特定した目標物２の位置を示す情報を指向信号生成部２４に入力する（ステップＳ２０３）。

指向信号生成部２４は、照合部２３から入力される情報に基づいて、第１レーザ３の照射位置を決定し、第１レーザ装置１１が第１レーザ３を出射する方向を示す指向信号を生成し、生成した指向信号を移動装置１２に入力する（ステップＳ２０４）。

以上説明したように、本実施の形態によれば、熱輻射成分Ｐの影響を低減した差分画像３３−２を用いて、目標物２の位置が特定される。このため、目標物２の位置特定精度の低下を抑制することが可能になる。

実施の形態２．
本発明の実施の形態２にかかるレーザ照射装置１−２は、図１に示すレーザ照射装置１−１の画像処理装置２０−１の代わりに、画像間の位置合わせ機能を備えた画像処理装置２０−２を有する。その他の構成はレーザ照射装置１−１と同様であるため、ここでは説明を省略する。

第１画像３１の取得時刻と第２画像３２の取得時刻が離れていたり、目標物２の動きまたは移動装置１２の動きが速かったりすると、第１画像３１中の熱輻射成分Ｐの位置と第２画像３２中の熱輻射成分Ｐの位置とにずれが生じることがある。このため、本実施の形態にかかる画像処理装置２０−２は、画像間で熱輻射成分Ｐの位置を合わせる位置合わせ機能を備える。

図６は、本発明の実施の形態２にかかる画像処理装置２０−２の機能構成を示す図である。図７は、図６に示す画像処理装置２０−２の行う画像処理についての説明図である。以下、図７に示す例を用いて、画像処理装置２０−２の機能について説明する。

画像処理装置２０−２は、画像取得部２１と、加工部２５と、位置合わせ部２６と、差分処理部２２−１と、照合部２３と、指向信号生成部２４とを有する。画像処理装置２０−２は、画像処理装置２０−１に加えて、加工部２５と位置合わせ部２６とを有する。

画像取得部２１は、第１画像３１−３および第２画像３２−３を取得し、取得した第１画像３１−３および第２画像３２−３を加工部２５に入力する。加工部２５は、第２画像３２−３から位置合わせの基準とする基準位置を含む基準画像３４を切出す。基準位置は、画像中の熱輻射成分Ｐの位置を示すことが可能な位置であればよく、例えば熱輻射成分Ｐが含まれる領域の中心である。また加工部２５は、第２画像３２−３中の基準位置ＣＰ２を特定し、基準位置ＣＰ２の情報を含む加工後の第２画像３５を生成する。加工部２５は、加工後の第２画像３５と、基準画像３４とを位置合わせ部２６に入力する。

位置合わせ部２６は、第１画像３１−３および第２画像３２−３の位置合わせを行う。具体的には、位置合わせ部２６は、基準画像３４を用いて第１画像３１中の基準位置ＣＰ１を特定する位置合わせ処理を行う。位置合わせ部２６は、基準画像３４と第１画像３１−３とを照合して、第１画像３１−３の中で基準画像３４と最も一致する位置に基づいて、第１画像３１中の基準位置ＣＰ１を特定し、基準位置ＣＰ１の情報を含む加工後の第１画像３６を生成する。位置合わせ部２６は、加工後の第１画像３６と加工後の第２画像３５とを差分処理部２２−１に入力する。

差分処理部２２−１は、位置合わせ部２６が行った位置合わせ処理の結果に基づいて、加工後の第１画像３６中の基準位置ＣＰ１と加工後の第２画像３５中の基準位置ＣＰ２とを一致させた状態で差分画像３３−３を生成する。基準位置同士を一致させることで、第１画像３１中の熱輻射成分Ｐの位置と、第２画像３２中の熱輻射成分Ｐの位置とを合わせることができる。差分処理部２２−１は、生成した差分画像３３−３を照合部２３に入力する。照合部２３および指向信号生成部２４の機能は、実施の形態１と同様である。照合部２３は、入力される差分画像３３−３を照合用画像３０と照合する。

図８は、図６に示す画像処理装置２０−２の動作を示すフローチャートである。以下、図７に示す例を用いて画像処理装置２０−２の動作を説明する。まず画像取得部２１は、撮像機１４から入力される画像信号から第１画像３１−３および第２画像３２−３を取得し、取得した第１画像３１−３および第２画像３２−３を加工部２５に入力する（ステップＳ２０１）。加工部２５は、第２画像３２−３から基準画像３４を生成する（ステップＳ３０１）。加工部２５は、第２画像３２−３中の基準位置ＣＰ２を特定し、基準位置ＣＰ２の情報を含む加工後の第２画像３５を生成する。加工部２５は、基準画像３４および加工後の第２画像３５を位置合わせ部２６に入力する。

位置合わせ部２６は、基準画像３４と、第１画像３１−３とを照合して第１画像３１−３中の基準位置ＣＰ１を特定する位置合わせ処理を行う（ステップＳ３０２）。差分処理部２２−１は、第１画像３１−３中の基準位置ＣＰ１と第２画像３２−３中の基準位置ＣＰ２とを一致させた状態で差分画像３３−３を生成する差分処理を行う（ステップＳ３０３）。照合処理（ステップＳ２０３）および指向信号を生成する処理（ステップＳ２０４）は、実施の形態１と同様であるためここでは説明を省略する。

以上説明したように、本発明の実施の形態２にかかる画像処理装置２０−２は、第１画像３１−３および第２画像３２−３の位置合わせ機能を有する。このため、第１画像３１−３の取得時刻と第２画像３２−３の取得時刻とが離れていたり、目標物２の動きまたは移動装置１２の動きが速かったりして、第１画像３１−３中の熱輻射成分Ｐの位置と第２画像３２−３中の熱輻射成分Ｐの位置とにずれが生じている場合であっても、目標物２の位置特定精度の低下を抑制することが可能である。

実施の形態３．
本発明の実施の形態３にかかるレーザ照射装置１−３は、図１に示すレーザ照射装置１−１の画像処理装置２０−１の代わりに、画像処理装置２０−３を有する。その他の構成はレーザ照射装置１−１と同様であるため、ここでは説明を省略する。

図９は、本発明の実施の形態３にかかる画像処理装置２０−３の機能構成を示す図である。画像処理装置２０−３は、複数の差分画像３３を生成して、複数の差分画像３３のうち最も熱輻射成分Ｐが低減された差分画像３３を用いて目標物２の位置を特定する機能を有する。図１０は、図９に示す画像処理装置２０−３の行う画像処理についての説明図である。以下、図１０に示す例を用いて、画像処理装置２０−３の機能について説明する。

画像処理装置２０−３は、画像取得部２１と、差分処理部２２−２と、照合部２３−１と、選択部２７と、指向信号生成部２４とを有する。画像取得部２１は、第１画像３１−４と、第２画像３２−４とを取得し、取得した第１画像３１−４および第２画像３２−４を差分処理部２２−２に入力する。

差分処理部２２−２は、第１画像３１−４と第２画像３２−４との間のずれ量の複数の候補のそれぞれを用いて、複数の差分画像３３−４を生成する。ずれ量の複数の候補は、それぞれずれ量の値が異なる。このため、差分処理部２２−２が差分画像３３−４を生成するときに、第１画像３１−４中の熱輻射成分Ｐと第２画像３２−４中の熱輻射成分Ｐとの一致度合が、ずれ量の候補ごとに異なる。差分処理部２２−２は、生成した複数の差分画像３３−４を照合部２３−１に入力する。

照合部２３−１は、入力される複数の差分画像３３−４のそれぞれと、照合用画像３０とを照合する。照合部２３−１は、複数の照合結果を選択部２７に出力する。選択部２７は、複数の差分画像３３−４のそれぞれと照合用画像３０との一致度合に基づいて、照合結果のうちの１つを選択する。選択部２７は、例えば、複数の差分画像３３−４のそれぞれと照合用画像３０との一致度合を示す評価値を用いて、照合結果のうちの１つを選択することができる。選択部２７は、選択した照合結果が示す目標物２の位置を示す情報を、指向信号生成部２４に出力する。

図１１は、図９に示す画像処理装置２０−３の動作を示すフローチャートである。以下、図１０に示す例を用いて画像処理装置２０−３の動作を説明する。まず画像取得部２１は、撮像機１４から入力される画像信号から第１画像３１−４および第２画像３２−４を取得し、取得した第１画像３１−４および第２画像３２−４を差分処理部２２−２に入力する（ステップＳ２０１）。

差分処理部２２−２は、第１画像３１−４および第２画像３２−４を用いて差分処理を行う。このとき差分処理部２２−２は、複数のずれ量の候補のそれぞれを用いて、複数の差分画像３３−４を生成し、生成した複数の差分画像３３−４を照合部２３−１に入力する（ステップＳ４０１）。

照合部２３−１は、複数の差分画像３３−４のそれぞれと照合用画像３０とを用いて照合処理を行い、照合結果を選択部２７に入力する（ステップＳ４０２）。選択部２７は、照合結果を用いて、複数の差分画像３３−４のそれぞれと照合用画像３０との一致度合を示す評価値の算出処理を行う（ステップＳ４０３）。選択部２７は、評価値に基づいて、複数の照合結果のうちの１つを選択する選択処理を行う。例えば、評価値が大きいほど差分画像３３−４と照合用画像３０との一致度合が高い場合、選択部２７は、評価値が最も大きい照合結果を選択する（ステップＳ４０４）。指向信号を生成する処理（ステップＳ２０４）は、実施の形態１と同様である。

以上説明したように、本発明の実施の形態３にかかる画像処理装置２０−３は、目標物の形状２ａおよび熱輻射成分Ｐを含む第１画像３１−４と、熱輻射成分Ｐを含む第２画像３２−４とのずれ量の候補を複数想定し、ずれ量の複数の候補を用いて複数の差分画像３３−４を生成する。そして複数の差分画像３３−４を用いて照合処理を行い、複数の照合結果のうちの１つを選択し、選択した照合結果に基づいて目標物２の位置を特定する。これにより、第１画像３１−４の取得時刻と第２画像３２−４の取得時刻とが離れていたり、目標物２の動きまたは移動装置１２の動きが速かったりして、第１画像３１−４中の熱輻射成分Ｐの位置と第２画像３２−４中の熱輻射成分Ｐの位置とにずれが生じている場合であっても、目標物２の位置特定精度の低下を抑制することが可能である。

続いて、画像処理装置２０−１〜２０−３の機能を実現するためのハードウェア構成について説明する。図１２は、本発明の実施の形態１〜３にかかる画像処理装置２０−１〜２０−３の機能をソフトウェアを用いて実現するハードウェア構成を示す図である。

画像処理装置２０−１〜２０−３に備わる各機能は、図１２に示すプロセッサ９１およびメモリ９２を用いて実現することができる。プロセッサ９１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）とも呼ばれる。メモリ９２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などである。

プロセッサ９１がメモリ９２に記憶されるコンピュータプログラムを読み出して、読み出したコンピュータプログラムを実行することにより、画像処理装置２０−１〜２０−３の各機能を実現することができる。またメモリ９２は、プロセッサ９１が実行する各処理における一時メモリとしても使用される。

図１３は、本発明の実施の形態１〜３にかかる画像処理装置２０−１〜２０−３の機能を専用のハードウェアを用いて実現する構成を示す図である。画像処理装置２０−１〜２０−３に備わる各機能は、図１３に示す処理回路９３のような専用のハードウェアを用いて実現することもできる。処理回路９３は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものである。

画像処理装置２０−１〜２０−３に備わる各機能は、一部が図１２に示すプロセッサ９１およびメモリ９２を用いて実現され、一部が図１３に示す処理回路９３を用いて実現されてもよい。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１−１，１−２，１−３レーザ照射装置、２目標物、２ａ目標物の形状、３第１レーザ、４ａ第２レーザ、４ｂ反射光、１１第１レーザ装置、１２移動装置、１３第２レーザ装置、１４撮像機、１５同期回路、２０−１，２０−２，２０−３画像処理装置、２１画像取得部、２２，２２−１，２２−２差分処理部、２３，２３−１照合部、２４指向信号生成部、２５加工部、２６位置合わせ部、２７選択部、３０照合用画像、３１−１，３１−２，３１−３，３１−４，３６第１画像、３２−１，３２−２，３２−３，３２−４，３５第２画像、３３−１，３３−２，３３−３，３３−４差分画像、３４基準画像、９１プロセッサ、９２メモリ、９３処理回路、ＣＰ１，ＣＰ２基準位置、Ｐ熱輻射成分。

Claims

第１レーザを照射する目標物の位置を特定する画像処理装置であって、
第２レーザを前記目標物に照射した状態で撮影された第１画像と、前記第２レーザを前記目標物に照射しない状態で撮影された第２画像とを取得する画像取得部と、
前記第１画像および前記第２画像の差分を示す差分画像を生成する差分処理部と、
前記差分画像に基づいて、前記目標物の位置を特定する照合部と、
前記第２画像から位置合わせの基準とする基準位置を含む基準画像を生成し、前記第２画像中の前記基準位置を特定する加工部と、
前記基準画像を用いて、前記第１画像中の前記基準位置を特定し、前記第１画像および前記第２画像の位置合わせを行う位置合わせ部と、
を備え、
前記差分処理部は、前記第１画像中の前記基準位置と前記第２画像中の前記基準位置とを一致させた状態で前記差分画像を生成することを特徴とする画像処理装置。
前記基準位置は、前記第１レーザが照射された領域に含まれる熱輻射成分の位置を示すことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
第１レーザを照射する目標物の位置を特定する画像処理装置であって、
第２レーザを前記目標物に照射した状態で撮影された第１画像と、前記第２レーザを前記目標物に照射しない状態で撮影された第２画像とを取得する画像取得部と、
前記第１画像および前記第２画像の差分を示す差分画像を生成する差分処理部と、
前記差分画像に基づいて、前記目標物の位置を特定する照合部と、
を備え、
前記差分処理部は、前記第１画像と前記第２画像との間のずれ量の複数の候補のそれぞれを用いて、複数の前記差分画像を生成し、
前記照合部は、複数の前記差分画像のそれぞれと予め取得された前記目標物の画像である照合用画像とを照合し、
複数の前記差分画像のそれぞれと前記照合用画像との一致度合に基づいて、照合結果のうちの１つを選択する選択部、
をさらに備えることを特徴とする画像処理装置。
第１レーザを出射する第１レーザ装置と、
前記第１レーザ装置が前記第１レーザを出射する向きを変化させる移動装置と、
第２レーザを出射する第２レーザ装置と、
前記目標物を撮像する撮像機と、
前記第２レーザ装置が前記第２レーザを出射するタイミングに基づいて、前記撮像機が撮像するタイミングを示す間欠同期信号を生成し、前記目標物に前記第２レーザを照射した状態の第１画像と前記目標物に前記第２レーザを照射しない状態の第２画像とを前記撮像機に撮像させる同期回路と、
請求項１から３のいずれか１項に記載の画像処理装置と、
を備えることを特徴とするレーザ照射装置。