JPH05180699A - 画像処理用マーカーとそのマーカーを用いた画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents

画像処理用マーカーとそのマーカーを用いた画像処理装置及び画像処理方法

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JPH05180699A
JPH05180699A JP3347456A JP34745691A JPH05180699A JP H05180699 A JPH05180699 A JP H05180699A JP 3347456 A JP3347456 A JP 3347456A JP 34745691 A JP34745691 A JP 34745691A JP H05180699 A JPH05180699 A JP H05180699A
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JP
Japan
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marker
measured
image
image processing
temperature distribution
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JP3347456A
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English (en)
Inventor
Takehiro Kurono
剛弘 黒野
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Hamamatsu Photonics KK
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Hamamatsu Photonics KK
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Publication date
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  • Radiation Pyrometers (AREA)
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  • Image Analysis (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被測定物の表面温度分布を測定して、その被
測定物の特定部分の温度分布を解析処理することによっ
て被測定物の状態を判定する画像処理技術において、被
測定物の特定部分の位置決め精度の向上を図るための技
術を提供することを目的とする。 【構成】 被測定物の表面温度を感知する撮像手段によ
って被測定物の表面温度分布を撮像する際に、熱伝導率
の低い材料で形成された画像処理用マーカーを該被測定
物の表面に付着し、そのマーカーを付着した状態で被測
定物を撮像することによってそのマーカーを含む画像デ
ータを得て、マーカーの付着部分と被測定物との間の明
確な温度差に基いてマーカーの位置を検出し、且つ被測
定物の特定部分の位置を容易かつ高精度で検出できるよ
うにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、被測定物の表面温度分
布を測定して、その被測定物の特定部分の温度分布を解
析処理することによって被測定物の状態を判定する画像
処理技術に関し、特に、被測定物の特定部分の位置決め
精度の向上を図るための画像処理用マーカー及びその画
像処理用マーカーを用いた画像処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、このような画像処理装置として
は、例えば、ビルの監視区域内などに設置されている機
器などの施設の表面温度を温度感知型のカメラで撮像
し、それによって得られた画像データに基いてその施設
の表面温度の分布変化を解析することによって異常発生
の有無を判断するものや、人体の皮膚表面温度を温度感
知型のカメラで撮像し、その画像データに基いて皮膚表
面の温度分布を解析処理することによって体調や疲労度
などを判定して健康管理を行うものなど、所謂セキュリ
ティー産業や健康管理産業などの分野に適用されるもの
が知られている。
【0003】後者の人体の健康管理に供される技術とし
て、「情報処理学会第31回(昭和60年後期)全国大
会、p.115“顔面サーモグラムの自動認識”石井威望、
岩田洋夫」に開示されたものがある。
【0004】これは、被検者の顔面を温度感知型のカメ
ラで撮像することによって、顔面の温度分布の画像デー
タを得、その画像データの輝度分布のヒストグラムから
鼻や眉、口などの位置を自動判定する。更に、これらの
鼻や眉、口の位置を基準にして、顔面中の額や目、鼻な
どの被解析部分の位置を特定化した後、画像データから
求まる被解析部分の温度分布を解析処理して、予め温度
分布のパターンデータに対応してファイルされている健
康状態などのデータを自動検索することによって、被検
者の体調などを判定している。
【0005】ここで、顔面中の額や目、鼻などを被解析
部分の対象とするのは、これらの部分の温度変化が体調
の影響を顕著に表わすからであり、更に、基準位置を決
定するのは、これらの被解析部分の領域などを特定化す
ることによって、精度の良い画像処理を実現するために
行われている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな画像処理技術にあっては、被測定物が移動すると、
基準位置として特定化される部分も同時に移動し、更
に、その基準位置に基いて設定される被解析部分の位置
も変動するので、実質的に画像処理を行うことができな
くなり、また、被測定物の僅かな移動によっても処理精
度が低下する問題があった。
【0007】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
成されたものであり、被測定物が移動しても、その被測
定物の状態を解析する上で必要となる特定化された部分
や領域を精度良く検出することによって画像解析精度の
向上を図ることができる技術を提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明は、被測定物の表面温度を感知する赤外
線カメラなどの撮像手段によって被測定物の表面温度分
布を撮像する際に、熱伝導率の低い材料で形成された画
像処理用マーカーを該被測定物の表面に付着し、そのマ
ーカーを付着した状態で被測定物を撮像することによっ
てそのマーカーの像が含まれる画像データが得られるよ
うにした。
【0009】また、この画像処理用マーカーを用いた画
像処理装置として、熱伝導率の低い材質から成るこの画
像処理用マーカーが付着された被測定物の温度分布を撮
像する撮像手段と、該撮像手段の撮像によって得られた
被測定物の画像データを格納する画像記憶手段と、該画
像記憶手段に記憶された画像データから上記マーカーの
付着位置を演算するマーカー位置検出手段と、該マーカ
ー位置検出手段が演算したマーカーの付着位置を基準位
置として、被測定物の特定部分の位置を演算する特定部
分位置検出手段とを備える構成とした。
【0010】
【作用】これによれば、被測定物の温度分布を撮像する
と、必ず画像処理用マーカーの像も同時に撮像される。
そして、そのマーカーは熱伝達率の低い材質で形成され
ているのでマーカーの付着部分と被測定物との間に明確
な温度差が生じ、被測定物が移動してもマーカーの付着
位置が常に特定化されることから、このマーカーの付着
位置を基準位置として被測定物の各被解析部分の位置決
めが高精度で行われ、その結果、精度の良い画像処理が
実現される。
【0011】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面と共に説明す
る。尚、顔面の温度分布を温度感知型のカメラで撮像す
ることによって得られる画像データを解析処理すること
で人体の体調などを判定するための画像処理装置に関す
る実施例を説明する。
【0012】まず、図1に基いてこの実施例の原理を説
明する。即ち、被検者の顔面の特定部分に1ないし2以
上の画像処理用マーカーを付着して赤外線感知カメラな
どの温度感知型のカメラで撮像する。図1(a) は3個の
画像処理用のマーカー1,2,3を付着した場合を示
す。そして、図1(b) に示すように、この撮像により得
られる画像データからそれぞれのマーカー1,2,3の
位置を検出する。例えば、図1(a) に示すように、第1
のマーカー1と第2のマーカー2を目尻、第3のマーカ
ー3を顎に付着したような場合には、これらのマーカー
1,2,3を検出することによって顔面の目尻及び顎の
位置を知り、それらの位置を基準位置と決定する。更
に、これらの基準位置の座標に基いて、幾何学的な演算
手法を適用することによって、画像解析に必要な被解析
部分Ra ,Rb ,Rc などの領域を設定した後、これら
の被解析部分Ra ,Rb ,Rc に含まれる画像データに
基いて温度分布を解析することにより、被検者の体調な
どを判定する。
【0013】ここで、これらの画像処理用マーカーは、
発泡スチロールや熱導伝率の低いゴム材その他の熱導伝
率の低い材質で形成されるので、顔面に付着しても体温
によって暖められず、常に体温と較べて低温度に維持さ
れる。この結果、撮像によって得られた画像データは、
マーカーの付着した部分だけ低温度に相当するレベルと
なり、マーカーの付着されない顔面部分とは顕著なレベ
ル差が発生し、適宜のしきい値を基準にしてレベル差を
検出することによって容易かつ高精度でマーカーの位置
を検出することができ、この位置を基準にすることによ
り被解析部分を高精度で特定化することができる。
【0014】次に、画像処理用マーカーを適用した画像
処理装置の構成を図2に基いて説明する。顔面の予め決
められた位置に画像処理用マーカーが付着された被検者
の顔を、赤外線カメラなどの温度感知型のカメラ5が撮
像し、この撮像によって得られる例えば1フレーム画に
相当する画像データが画像メモリ6に一旦記憶される。
基準マーカー位置検出部7は、画像メモリ6の画像デ
ータを読取り、マーカーが付着された位置を検出する。
即ち、図1(a) に示すような顔面の画像を撮像した場合
を例に述べると、基準マーカー位置検出部7は、マーカ
ーの近辺の画素データのレベルをしきい値とし、このし
きい値を超えるレベルに相当する画素データを除去する
ことによって、マーカー及びその周辺の画素データを求
め、更に、画像領域の水平方向X及び垂直方向Yについ
て各画素データを積算することによって、図3(a) に示
すように、マーカー1,2,3の夫々の重心位置が明確
となる画像データを求める。この処理により、画像領域
中の仮想線L1,L2,L3,L4,L5に沿って夫々
配列する画像データのレベル分布は、図3(b) 〜(f) に
示すように、マーカー1,2,3の部分の画像データの
レベルが低く他の部分のレベルがそれより高くなるよう
な分布となる。更に、これらの分布の各画像データにつ
いて、予め設定された所定のしきい値TH 基いて2値化
することによって、マーカー1,2,3の重心位置の水
平方向X及び垂直方向Yにおける直交座標を求める。そ
して、マーカー1の座標(X1 ,Y1 )、マーカー2の
座標(X2 ,Y2 )、マーカー3の座標(X3 ,Y3
を、基準位置M1 ,M2 ,M3 の座標として、特定部位
置検出部8に入力される。
【0015】特定位置検出部8は、まず、これらの基準
位置M1 ,M2 ,M3 を基準にして、画面中の画像処理
すべき被解析部分Ra ,Rb ,Rc などの範囲に含まれ
る画素データを確定するための処理を行う。
【0016】即ち、特定位置検出部8は、例えば、基準
位置M1 を座標原点としたときの被解析部分Ra の特定
位置A11の直交座標(ΔXA,ΔYB)のデータと、基準位
置M 2 を座標原点としたときの被解析部分Rb の特定位
置B11の直交座標(ΔXB,ΔYB)のデータと、基準位置
3 を座標原点としたときの被解析部分Rc の特定位置
11の直交座標(ΔXC,ΔYC)のデータと、夫々の被解
析部分Ra ,Rb ,Rc の夫々の横幅と縦幅を示すデー
タなどを予め記憶しており、基準マーカー位置検出部7
が求めた実際の基準位置M1 ,M2 ,M3 にこれらの直
交座標のデータを演算処理することによって、実際の被
解析部分Ra ,Rb ,Rc の領域を求める。
【0017】例えば、実際に求めるべき特定位置A11
座標が(XA1,YA1)、特定位置B11の座標が(XB1
B1)、特定位置C11の座標が(XC1,YC1)であると
すれば、 XA1=X1 +ΔXA , YA1=Y1 +ΔYBB1=X2 +ΔXB , YB1=Y2 +ΔYBC1=X3 +ΔXC , YC1=Y3 +ΔYC の演算によってこれらの座標が求められる。
【0018】更に、一例として被解析部分Ra の残る3
点A12,A21,A22の座標は、横幅がW、縦幅がHであ
れば、演算によって、順番に(XA1+W,YA1)、(X
A1,YA1−H)、(XA1+W,YA1−H)が求められ、
他の被解析部分Rb ,Rc についても同様に求められ
る。
【0019】そして、画像解析部9が、このように特定
化された被解析部分Ra ,Rb ,Rc の範囲に含まれる
画素データを画像メモリ6から読出して、夫々の被解析
部分の温度分布を解析し、検索データ記憶部10に予め
格納されている温度分布のパターンに対応した健康管理
情報の検索データを解析結果に基いて検索することによ
って、人体の疲労度や体調などを判定して、判定結果を
出力する。
【0020】このように、この実施例によれば、画像処
理用マーカーを被測定物の既知の部分に付着した状態で
撮像すると、画像データ中に必ずマーカーの画像が含ま
れるようにしたので、被測定物が移動しても容易かつ高
精度で基準位置を求めることができ、更にこの基準位置
に基づいて特定の被解析部分を設定するので、画像処理
を行う上で必要となる被解析部分の特定化が高精度で実
現される。
【0021】尚、この実施例は、3個の画像処理用マー
カーが適用され、夫々のマーカーの基準位置ごとに一つ
ずつの被解析部分が対応する場合を説明したが、マーカ
ーの数はこの場合に限定されるものではなく、任意の数
を適用するようにしてもよい。 また、1つのマーカー
で設定される基準位置に対して複数の被解析部分が対応
するようにしたり、複数のマーカーで設定される基準位
置に対して1つの被解析部分が対応するように設定して
もよい。
【0022】更に、本発明は、マーカーの形状を円形の
ものに限定せず、任意の形状のものを対象とする。
【0023】更に、被測定物に付着させ易くするため
に、マーカーの付着面に予め接着力の比較的弱い接着剤
などを塗布してもよい。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、熱
伝導率の低い材料で形成された画像処理用マーカーを該
被測定物の表面に付着し、そのマーカーを付着した状態
で被測定物を撮像することによってそのマーカーを含む
画像データを得るようにしたので、マーカーの付着部分
と被測定物との間の明確な温度差に基いてマーカーの位
置を容易かつ高精度で求めることができる。そして、こ
のマーカーの位置を基準位置として被測定物の各被解析
部分の位置決めを行うことで、精度の良い画像処理を実
現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による一実施例の原理を説明するための
説明図である。
【図2】健康管理用の画像処理装置の一実施例の構成を
示すブロック図である。
【図3】図2に示す実施例の動作を説明するための説明
図である。
【図4】図2に示す実施例の動作を更に説明するための
説明図である。
【符号の説明】
1,2,3…画像処理用マーカー、4…被検者の顔面、
5…撮像装置、6…画像メモリ、7…基準マーカー位置
検出部、8…特定部位置検出部、9…画像解析部、10
…検索データ記憶部、Ra ,Rb ,Rc …被解析部分。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱伝導率の低い材料から成り、被測定物
    の表面温度を感知する撮像手段によって被測定物の表面
    温度分布を撮像する際に、該被測定物の表面に付着され
    て被測定物と一体に撮像されることにより被測定物の基
    準位置を設定する画像処理用マーカー。
  2. 【請求項2】 熱伝導率の低い材質から成る画像処理用
    マーカーが付着された被測定物の温度分布を撮像する温
    度感知型の撮像手段と、 該撮像手段の撮像によって得られた被測定物の画像デー
    タを格納する画像記憶手段と、 該画像記憶手段に記憶された画像データから上記画像処
    理用マーカーの付着位置を演算する基準マーカー位置検
    出手段と、 該画像処理用マーカー位置検出手段が演算した画像処理
    用マーカーの付着位置を基準位置として、被測定物の特
    定部分の位置を演算する特定部分位置検出手段と、を備
    えた画像処理装置。
  3. 【請求項3】 熱伝導率の低い材料から成る画像処理用
    マーカーを、被測定物の表面の任意の基準位置に付着
    し、温度を感知する撮像手段で被測定物の表面温度分布
    を撮像することにより、該任意の基準位置を特定化する
    画像処理方法。
JP3347456A 1991-12-27 1991-12-27 画像処理用マーカーとそのマーカーを用いた画像処理装置及び画像処理方法 Pending JPH05180699A (ja)

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