JPH07242881A - 画像処理方法 - Google Patents

画像処理方法

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Publication number
JPH07242881A
JPH07242881A JP6036229A JP3622994A JPH07242881A JP H07242881 A JPH07242881 A JP H07242881A JP 6036229 A JP6036229 A JP 6036229A JP 3622994 A JP3622994 A JP 3622994A JP H07242881 A JPH07242881 A JP H07242881A
Authority
JP
Japan
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joints
horizontal
joint
adjacent
screen
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6036229A
Other languages
English (en)
Inventor
Takehiro Yazaki
雄大 矢崎
Tatsuo Shirogane
辰雄 白銀
Kenji Suzuki
健司 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP6036229A priority Critical patent/JPH07242881A/ja
Publication of JPH07242881A publication Critical patent/JPH07242881A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コークス炉炭化室の炉壁を撮影した画像上に
類似した特徴をもった部分が存在しても、正確に目地を
抽出し、レンガ面と分離する。 【構成】 コークス炉炭化室の炉壁画像における目地部
を抽出する際、画像の濃度分布以外に、消失点を用い、
初めに求めた最もはっきりとした横目地に基づき、一定
角度範囲内のみの検索により隣接する横目地を検出し、
又横目地及び奥行きを考慮した座標を用いて、初めに求
めた最もはっきりとした縦目地に基づき、一定範囲内の
みの検索により隣接する縦目地を検出し、これら横目地
及び縦目地を利用して、目地部をレンガ面と分離するこ
とにより、画像上に別の類似した特徴をもった部分が存
在した場合でも、正確な目地部抽出を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コークス炉炭化室の炉
壁状態を画像処理により診断する際の画像処理方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、コークス炉炭化室の炉壁画像から
炉壁状態を認識する方法としては、画像全体の濃度値を
利用したものがある。例えば特開平4−256842に
開示されているように、炉壁画像の各画素の濃度値を、
予め設定した設定値と比較し、一定範囲内の陰影部及び
明部からなる画面の画素数を積算し、積算した値が基準
値より大きい場合に、炉壁が劣化していると判断する方
法がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、炉壁画
像は目地部分とレンガ面部分から構成されており、目地
とレンガ面とでは濃度分布が異なる。又、目地上の損傷
とレンガ面上の損傷に関しても濃度分布が異なる。従っ
て、上記特開平4−256842に開示されている方法
のような、画像全体を一括して処理し、炉壁状態を診断
する方法では、画面内にレンガ面のみが写っている場合
には適用できるが、目地とレンガ面の両方が写っている
場合には適用できないという問題点がある。
【0004】そこで、目地部とレンガ面と分離し、別々
に処理する方法をとるが、画像の濃度分布のみから目地
部を抽出する方法では画像上に類似した特徴(濃度値)
をもった部分が存在している場合や、カーボンが付着し
ていたり、シェーディングがかかっているような画像の
場合には、正確に目地を抽出できないという問題点があ
る。
【0005】本発明は、前記従来の問題点を解決すべく
なされたもので、画像上に類似した特徴をもった部分が
存在したり、カーボンが付着していたり、シェーディン
グがかかっているような画像の場合でも、正確に目地を
抽出し、レンガ面と分離することのできる画像処理方法
を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、コークス炉炭
化室の炉壁状態を画像処理により診断する際の画像処理
方法において、炉壁の目地部を抽出する際、本来は平行
である炉壁の横月地が画面上の遠近効果により一点に交
わる消失点を通り、一定の角度範囲をなす2本の直線に
挟まれた扇形の領域をサンプルとして評価値を求め、該
評価値が最大となる扇形の位置を扇形の中心軸の水平方
向からの角度として算出し、該角度に基づき、第1の横
目地に隣接する横目地が存在すべき角度範囲のみを探索
して、隣接する横目地を検出し、これを順次繰り返して
画面内の横目地を全て検出することにより前記目的を達
成したものである。
【0007】本発明は又、コークス炉炭化室の炉壁状態
を画像処理により診断する際の画像処理方法において、
炉壁の目地部を抽出する際、縦方向は請求項1で求めた
横目地内、隣接する2つに挟まれ、横方向は画面上の遠
近効果による奥行きを考慮して、横方向位置に存在する
幅を持つ長方形領域をサンプルとした評価値を求め、該
評価値が最大となる長方形の座標と、何段目の縦目地で
あるかを求め、これに基づき画面上の遠近効果による奥
行きを考慮し、第1の横目地に隣接する縦目地が存在す
べき座標範囲のみを探索して、隣接する縦目地を検出
し、これを順次繰り返して画面内の横目地を全て検出す
ることにより同様に前記目的を達成したものである。
【0008】本発明は又、本来は平行である炉壁の横目
地が画面上の遠近効果により一点に交わる消失点を通
り、一定の角度範囲をなす2本の直線に挟まれた扇形の
領域をサンプルとして評価値を求め、該評価値が最大と
なる扇形の位置を扇形の中心軸の水平方向からの角度と
して算出し、該角度に基づき、第1の横目地に隣接する
横目地が存在すべき角度範囲のみを探索して、隣接する
横目地を検出し、これを順次繰り返して検出した画面内
の全ての横目地と、縦方向は請求項1で求めた横目地の
うち、隣接する2つに挟まれ、横方向は画面上の遠近効
果による奥行きを考慮して、横方向位置に依存する幅を
持つ長方形領域をサンプルとした評価値を求め、該評価
値が最大となる長方形領域の座標と、何段目の縦目地で
あるかを求め、これに基づき画面上の遠近効果による奥
行きを考慮し、第1の横目地に隣接する縦目地が存在す
べき座標範囲のみを探索して、隣接する縦目地を検出
し、これを順次繰り返して検出した画面内の全ての縦目
地とを用いて、目地と目地でない部分に分けた画像を作
成することにより同様に前記目的を達成したものであ
る。
【0009】
【作用】本発明によれば、平行である横目地を斜め方向
から撮影すると、一点に交わるという幾何学的性質を用
い、更に、最もはっきりとした横目地を最初に求め、例
えば探索角度発生器を利用して、一定角度範囲内のみを
探索して隣接する横目地を検出し、これを順次繰り返し
て画面内の横目地を全て検出するようにしたために、類
似した特徴をもった部分が複数存在しても確実に目的の
横目地を抽出することができる。
【0010】又本発明によれば、前記と同様に縦方向は
求められた横目地の内隣接する2つに挟まれ、横方向は
画面上の遠近効果による奥行きを考慮して横方向位置に
依存する幅を持つ長方形領域を利用して、最もはっきり
とした縦目地に最初に求め、例えば探索位置発生器を利
用して、一定範囲内のみを探索して隣接する縦目地を検
出し、これを順次繰り返して画面内の縦目地を全て検出
するようにしたため、類似した特徴をもった部分が複数
存在しても確実に目的の縦目地を抽出することができ
る。
【0011】又、本発明によれば、前記方法により得ら
れた横目地と縦目地とを用いて、目地と目地でない部分
に分けた画像を作成するようにしたことにより、濃度分
布がそれぞれ異なる目地上の損傷とレンガ面上の損傷を
検出することができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。
【0013】図1は、本実施例のコークス炉壁状態診断
システム全体を示す概略構成図である。
【0014】図1において、10はコークス炉炭化室、
12はCCDカメラ、14は冷却装置、16はランス、
18は画像処理装置である。炉壁画像は、コークス炉炭
化室10内にCCDカメラ12と冷却装置14を備えた
ランス16を挿入して撮影する。CCDカメラ12は、
炉壁面を撮影するように予め角度調整がされており、ラ
ンス16が一定速度で移動する間に、等間隔で炉壁画像
を撮影する仕組となっており、撮影した画像から画像処
理装置18によって炉壁状態を認識する。
【0015】図2は、撮影した炉壁画像であり、目地部
20とレンガ面22と構成されており、目地部の損傷2
4として目地切れ、レンガ面の損傷26としてスポーリ
ング、剥離等がある。
【0016】図3は、炉壁画像全体の濃度分布を示すグ
ラフである。
【0017】画像全体の濃度分布をみると、目地部20
とレンガ面22とでは、図3のように濃度範囲が異なる
ため、画像全体の濃度分布からそれぞれの炉壁の状態、
特に損傷を認識するこはできない。そこで、目地部とレ
ンガ面とを分離して別々に損傷認識を行う。
【0018】しかし、炉壁画像全体の傾向としては、上
記のような濃度分布の特徴があるが、細部においては目
地であるのにレンガ面に類似した濃度分布の部分があっ
たり、レンガ面であるのに目地部に類似した濃度分布の
部分があったり、カーボンが付着していて濃度分布から
は、目地部とレンガ面との区別がつかなかったりする場
合があり、濃度分布のみでは目地部とレンガ面との分離
を正確に行うことができない。又損傷の一つである亀裂
については濃度分布からは正常な目地部として誤認識す
る可能性がある。
【0019】そこで、濃度分布以外に、炉壁の幾何学的
情報及び設計情報を利用して、目地部の抽出を正確に行
う。
【0020】即ち、目地抽出用画像として、シェーディ
ング補正を行った後の画像の濃度分布から、それぞれが
図3のように特定濃度範囲内にあると仮定して、濃度平
均値を変数とする閾値を設定し、2値化処理を行った画
像を用いる。
【0021】まず横目地抽出については、図4のように
横目地は平行線であるため、これを遠近法で見た場合あ
る消失点32に集中する。本発明ではこの消失点を利用
し、一定中心角の三角形36を消失点の回りに回転さ
せ、この三角形内の濃度分布が一定の条件を満したとき
そこに横目地があると判断する。この横目地としての最
適位置検出にはパターンマッチングの手法を用いる。
【0022】図5に横目地抽出方法のプロセスフローを
示す。
【0023】更に誤認識を防ぐために上記検出では、図
5に示すように、最も一致度が高く、一定の基準値を越
える最もはっきりした横目地の検出38を行い、設計情
報から隣接する横目地が存在する角度を探索角度として
出力する探索角度発生器40を利用して隣接する横目地
を検出し、これを順次繰り返して画面内の横目地を全て
検出し、横目地位置メモリ44に蓄える。
【0024】又、縦目地抽出については、縦方向は求め
られた横目地の内隣接する2つに挟まれ、横方向は画面
上の遠近効果による奥行きを考慮して横方向位置に依存
する幅を持つ長方形領域を横目地方向に移動させ、長方
形内の濃度分布が一定の条件を満したとき、そこに縦目
地があると判断する。この縦目地としての最適位置検出
には奥行きを考慮したパターンマッチングの手法を用い
る。
【0025】図6に縦目地抽出方法のプロセスフローを
示す。
【0026】更に御認識を防ぐために上記検出では、図
6に示すように、最も一致度が高く、一定の基準値を越
える最もはっきりした縦目地の検出46を行い、設計情
報から隣接する縦目地が存在する位置を探索位置として
出力する探索位置発生器48を利用して隣接する縦目地
を検出し、これを順次繰り返して画面内の縦目地を全て
検出し、縦目地位置メモリ52に蓄える。
【0027】目地部及びレンガ面の分離については上記
横目地位置メモリ44及び縦目地位置メモリ52に蓄え
た情報を用いて行い、目地部の画像についてはレンガ面
の濃度を、レンガ面の画像については目地部の濃度を、
それぞれを落した画像を作成し、それぞれの濃度分布よ
り損傷を認識する。
【0028】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
画像上に類似した特徴をもった部分が複数存在しても、
確実に目地を抽出し、レンガ面と分離することができ、
濃度分布がそれぞれ異なる目地上の損傷とレンガ面上の
損傷を検出することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例にかかわるコークス炉壁状態診断シス
テムの概略構成図
【図2】炉壁画像を示す説明図
【図3】炉壁画像全体の濃度分布を示すグラフ
【図4】横目地抽出方法を示す説明図
【図5】横目地抽出方法示すプロセスフロー
【図6】縦目地抽出方法を示すプロセスフロー
【符号の説明】
10…コークス炉炭化室 12…CCDカメラ 14…冷却装置 16…ランス 18…画像処理装置 20…目地部 22…レンガ面 32…消失点 34…実際の横目地 36…移動させる三角形 40…探索角度発生器 44…横目地位置メモリ 48…探索位置発生器 52…縦目地位置メモリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G06T 7/00

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】コークス炉炭化室の炉壁状態を画像処理に
    より診断する際の画像処理方法において、 炉壁の目地部を抽出する際、本来は平行である炉壁の横
    目地が画面上の遠近効果により一点に交わる消失点を通
    り、一定の角度範囲をなす2本の直線に挟まれた扇形の
    領域をサンプルとして評価値を求め、 該評価値が最大となる扇形の位置を扇形の中心軸の水平
    方向からの角度として算出し、 該角度に基づき、第1の横目地に隣接する横目地が存在
    すべき角度範囲のみを探索して、隣接する横目地を検出
    し、 これを順次繰り返して画面内の横目地を全て検出するこ
    とを特徴とする画像処理方法。
  2. 【請求項2】コークス炉炭化室の炉壁状態を画像処理に
    より診断する際の画像処理方法において、 炉壁の目地部を抽出する際、縦方向は請求項1で求めた
    横目地の内、隣接する2つに挟まれ、横方向は画面上の
    遠近効果による奥行きを考慮して、横方向位置に存在す
    る幅を持つ長方形領域をサンプルとした評価値を求め、 該評価値が最大となる長方形の座標と、何段目の縦目地
    であるかを求め、 これに基づき画面上の遠近効果による奥行きを考慮し、
    第1の横目地に隣接する縦目地が存在すべき座標範囲の
    みを探索して、隣接する縦目地を検出し、 これを順次繰り返して画面内の横目地を全て検出するこ
    とを特徴とする画像処理方法。
  3. 【請求項3】本来は平行である炉壁の横目地が画面上の
    遠近効果により一点に交わる消失点を通り、一定の角度
    範囲をなす2本の直線に挟まれた扇形の領域をサンプル
    として評価値を求め、該評価値が最大となる扇形の位置
    を扇形の中心軸の水平方向からの角度として算出し、該
    角度に基づき、第1の横目地に隣接する横目地が存在す
    べき角度範囲のみを探索して、隣接する横目地を検出
    し、これを順次繰り返して検出した画面内の全ての横目
    地と、 縦方向は請求項1で求めた横目地のうち、隣接する2つ
    に挟まれ、横方向は画面上の遠近効果による奥行きを考
    慮して、横方向位置に依存する幅を持つ長方形領域をサ
    ンプルとした評価値を求め、該評価値が最大となる長方
    形領域の座標と、何段目の縦目地であるかを求め、これ
    に基づき画面上の遠近効果による奥行きを考慮し、第1
    の横目地に隣接する縦目地が存在すべき座標範囲のみを
    探索して、隣接する縦目地を検出し、これを順次繰り返
    して検出した画面内の全ての縦目地とを用いて、 目地と目地でない部分に分けた画像を作成することを特
    徴とする画像処理方法。
JP6036229A 1994-03-08 1994-03-08 画像処理方法 Pending JPH07242881A (ja)

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JP6036229A JPH07242881A (ja) 1994-03-08 1994-03-08 画像処理方法

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0727658A2 (en) * 1995-02-17 1996-08-21 Kawasaki Steel Corporation Method and apparatus for diagnosing wall of coking chamber of coke battery

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0727658A2 (en) * 1995-02-17 1996-08-21 Kawasaki Steel Corporation Method and apparatus for diagnosing wall of coking chamber of coke battery
EP0727658A3 (en) * 1995-02-17 1998-01-07 Kawasaki Steel Corporation Method and apparatus for diagnosing wall of coking chamber of coke battery

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