TW201327477A - 動圖像解析裝置、動圖像解析方法、動圖像解析程式 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種動圖像解析裝置，其係解析複數個圖像以時間序列排列之動圖資料並特定上述圖像中所含之觀察對象物者，且包含：差分資料生成機構，其藉由對同一圖像計算出著重像素之與存在於上下左右斜向之其他像素之像素值之差分中之至少一部分，且對時間軸方向上前後相繼之圖像，計算出上述著重像素之與存在於其上下左右斜向之其他像素之像素值之差分中之至少一部分，而生成差分資料並記憶於記憶機構；及觀察對象物判定機構，其藉由比較存儲於上述記憶機構之差分資料與預設之比較資料，而判斷各像素是否屬於上述觀察對象物。

Description

動圖像解析裝置、動圖像解析方法、動圖像解析程式

本發明係關於解析動圖資料之動圖像解析裝置及方法、以及程式，特別係關於玻璃製造步驟之熔融玻璃等之狀態之解析。

本申請案係基於並主張2011年12月16日提出申請之日本特願2011-276435號之優先權，此處，該案之全部內容援用於本國際申請案。

先前以來，針對解析動圖資料而特定圖像中所含之物體、或判定所拍攝之觀察對象之狀態之技術之研究持續進展。

專利文獻1中所揭示者係關於藉由計算出3維資料即動圖資料之幀間差分或邊緣差分，將其二值化後，進行立體高階局部自相關聯特徵擷取處理並進而乘以係數矩陣之新特徵資料與登錄資料進行比較，藉此辨識物體。

先行技術文獻 專利文獻

專利文獻1：日本特開2005-92346號公報

然而，因上述專利文獻1所揭示之技術係對二值化圖像進行處理，故其對輪廓較清晰之圖像雖有效，但對如玻璃製造步驟般輪廓模糊或形狀變化大之動圖，則有無法進行 恰當之解析之情形。

根據第1態樣，本發明目的在於提供一種可更恰當地解析動圖之動圖像解析裝置。

用於達成上述目的之本發明之第1態樣係一種動圖像解析裝置，其係解析複數個圖像以時間序列排列之動圖資料並特定上述圖像中所含之觀察對象物者，且包含：差分資料生成機構，其藉由對同一圖像計算出著重像素之與存在於其上下左右斜向之其他像素之像素值之差分中之至少一部分，且對時間軸方向上前後相繼之圖像，計算出上述著重像素之與存在於上下左右斜向之其他像素之像素值之差分中之一部分，而生成差分資料並存儲於記憶機構；及觀察對象物判定機構，其藉由比較存儲於上述記憶機構之差分資料與預設之比較資料，而判斷各像素是否屬於上述觀察對象物。

本發明之第2態樣係一種動圖像解析裝置，其係解析拍攝觀察對象而得之複數個圖像以時間序列排列之動圖資料並判斷上述觀察對象之狀態者，且包含：差分資料生成機構，其藉由對同一圖像計算出著重像素之與存在於其上下左右斜向之其他像素之像素值之差分中之至少一部分，且對時間軸方向上前後相繼之圖像，計算出上述著重像素之與存在於上下左右斜之其他像素之像素 值之差分中之至少一部分，而生成差分資料並存儲於記憶機構；及異常狀態判定機構，其基於對上述圖像中之評估區域中、存儲於上述記憶機構之差分資料乘以特定係數並合計之指標值，而判斷上述觀察對象是否為異常狀態。

本發明之第3態樣係一種動圖像解析方法，其係由電腦解析複數個圖像以時間序列排列之動圖資料並特定上述圖像中所含之觀察對象物者，且其使電腦執行以下處理：藉由對同一圖像計算出著重像素之與存在於其上下左右斜向之其他像素之像素值之差分中之至少一部分，且對時間軸方向上前後相繼之圖像，計算出上述著重像素之與存在於其上下左右斜向之其他像素之像素值之差分中之至少一部分，而生成差分資料並存儲於記憶機構；及藉由比較存儲於上述記憶機構之差分資料與預設之比較資料，而判斷各像素是否屬於上述觀察對象物。

本發明之第4態樣係一種動圖像解析方法，其係由電腦解析拍攝觀察對象而得之複數個圖像以時間序列排列之動圖資料並判斷上述觀察對象之狀態者，且其使電腦執行以下處理：藉由對同一圖像計算出著重像素之與存在於其上下左右斜向之其他像素之像素值之差分中之至少一部分，且對時間軸方向上前後相繼之圖像，計算出上述著重像素之與存在於其上下方向斜向之其他像素之像素值之差分中之至少 一部分，而生成差分資料並存儲於記憶機構；及基於對存儲於上述記憶機構之差分資料乘以特定係數並合計之指標值，而判斷上述觀察對象是否為異常狀態。

本發明之第5態樣係一種動圖像解析程式，其係使電腦解析複數個圖像以時間序列排列之動圖資料並特定上述圖像中所含之觀察對象物者，且其使電腦執行以下處理：藉由對同一圖像計算出著重像素之與存在於其上下左右斜向之其他像素之像素值之差分中之至少一部分，且對時間軸方向上前後相繼之圖像，計算出上述著重像素之與存在於其上下左右斜向之其他像素之像素值之差分中之至少一部分，而生成差分資料並存儲於記憶機構；及藉由比較存儲於上述記憶機構之差分資料與預設之比較資料，而判斷各像素是否屬於上述觀察對象物。

本發明之第6態樣係一種動圖像解析程式，其係使電腦解析拍攝觀察對象而得之複數個圖像以時間序列排列之動圖資料並判斷上述觀察對象之狀態者，且其使電腦執行以下處理：藉由對同一圖像計算出著重像素之與存在於其上下左右斜向之其他像素之像素值之差分中之至少一部分，且對時間軸方向上前後相繼之圖像，計算出上述著重像素之與存在於其上下左右斜向之其他像素之像素值之差分中之至少一部分，而生成差分資料並存儲於記憶機構；及基於對存儲於上述記憶機構之差分資料乘以特定係數並 合計之指標值，而判斷上述觀察對象是否為異常狀態。

根據一態樣，本發明可提供一種可更恰當地解析動圖之動圖像解析裝置。

本發明適於掌握玻璃製造步驟之熔解槽中之熔融玻璃上之玻璃原料之漂浮狀態、熔融玻璃上之鼓泡器氣泡或氣泡層之狀態、上述澄清槽中之氣泡或氣泡層之狀態，或漂浮法成形裝置中之熔融錫上之異物等之狀態；本發明更適於掌握上述熔解槽中之熔融玻璃上之玻璃原料之漂浮狀態、熔融玻璃上之鼓泡器氣泡或氣泡層之狀態；本發明進而更適於掌握上述熔解槽中之熔融玻璃上之玻璃原料之漂浮狀態。

以下，針對用於實施本發明之形態，一面參照附圖並舉出實施例進行說明。

此處，在說明動圖像解析裝置本身之前，對較佳應用本發明之動圖像解析裝置之玻璃製造步驟進行說明。

圖1係簡略顯示用於製造玻璃之製造裝置100之構成的圖。製造裝置100自導入原料之上游側依序具備例如熔解槽110、澄清槽120、成形裝置130、及緩冷卻裝置140。

於熔解槽110中導入粉狀之SiO₂、Al₂O₃、B₂O₃、MgO、CaO、SrO、BaO等玻璃原料，藉由利用複數個燃燒器112加熱而生成熔融玻璃A。將熔融玻璃A例如加熱至1500~1600℃左右。

再者，於熔解槽110中，其底部安裝有鼓泡器114。鼓泡器114產生空氣、氮氣等氣泡B而使熔融玻璃循環。藉此，使熔融玻璃均質化，可將液晶顯示器用之玻璃等難以均質化之玻璃之品質保持穩定。

在熔解槽110中，於熔融玻璃A之液面上，熔融前之粉狀之玻璃原料成為漂浮狀態。以下，將該漂浮之玻璃原料稱作批料堆C。

在熔解槽110中生成之熔融玻璃A被輸送至澄清槽120，藉由減壓或使溫度進一步上昇，除去熔融玻璃A中所含之氣泡。

於澄清槽120中經除去氣泡之熔融玻璃A被輸送至成形裝置130而成形為平板狀。在成形裝置130中，例如於底部貼有熔融錫D，藉由將熔融玻璃載置於熔融錫D上而形成平坦之平面(漂浮法)。雖熔融玻璃A在被導入成形裝置130時為例如1200℃左右之溫度，但自成形裝置130退出時成為800℃左右之板玻璃之狀態。

自成形裝置130退出之板玻璃於緩冷卻裝置140中一面由滾筒輸送一面降低溫度至常溫。在成形裝置130中，板玻璃於寬度方向被拉伸，而被調整為所需之厚度(例如0.1~5 mm，較佳為0.1~2 mm，更佳為0.1~1.3 mm，又更佳為0.1~0.7 mm)。

先前，關於如此之玻璃製造步驟，為監視熔解槽110之批料堆C之狀態，對其安裝監視照相機，由人員進行目視監視。

因此，雖有作業性或正確性之問題，但根據本發明，可容易且正確地掌握批料堆之狀態(熔融玻璃上之玻璃原料之漂浮狀態)，可視需要迅速進行製造條件(原料投入時機或原料熔解加熱量等)之調整。

另，本發明除了上述批料堆之狀態外，亦可容易且正確地掌握熔解槽內之熔融玻璃上之鼓泡器氣泡或氣泡層之狀態、澄清槽中之氣泡或氣泡層之狀態，或浮拋窯內之熔融錫上之異物之漂浮狀態或熔融玻璃之位置狀態。其中，對於輪廓模糊且形狀變化大之上述批料堆之狀態之掌握特別有用。

實施例 <第1實施例>

以下參照圖式，對本發明之第1實施例之動圖像解析裝置1進行說明。

[硬體構成]

圖2係本發明之一實施例之動圖像解析裝置1之硬體構成例。動圖像解析裝置1例如具備CPU(Central Processing Unit：中央處理器)10、驅動裝置12、輔助記憶裝置16、記憶裝置18、介面裝置20、輸入裝置22、及顯示裝置24。該等構成要素經由匯流排或串列線路等連接。

CPU10係例如具有程式計數器或命令解碼器、各種運算器、LSU(Load Store Unit：載入存儲單元)、通用暫存器等之處理器。

驅動裝置12係可自記憶媒體14讀入程式或資料之裝置。 當記錄有程式之記錄媒體14安裝於驅動裝置12上時，便自記憶媒體14將程式經由驅動裝置12而安裝於輔助記憶裝置16。記憶媒體14係例如CD(Compact Disc：唯讀記憶光碟)、DVD(Digital Versatile Disc：數位多功能光碟)、USB(Universal Serial Bus：通用序列匯流排)記憶體等可移動式記憶媒體。且，輔助記憶裝置16係例如HDD(Hard Disk Drive：硬碟驅動器)或快閃記憶體。

程式之安裝除如上述般使用記憶媒體14外，亦可由介面裝置20經由網路而自其他電腦下載，並安裝於輔助記憶裝置16而進行。網路係網際網路、LAN(Local Area Network：區域網路)、無線網路等。且，程式亦可於動圖像解析裝置1出廠時，預先存儲於輔助記憶裝置16或ROM(Read Only Memory：唯讀記憶體)等中。

藉由上述方式安裝或由CPU10執行預先存儲之程式，使圖2所示之態樣之資訊處理裝置可作為本實施例之動圖像解析裝置1發揮功能。

記憶體裝置18係例如RAM(Random Access Memory：隨機存取記憶體)或EEP ROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory：電子式可抹除可編程唯讀記憶體)。介面裝置20控制與上述網路之連接等。

輸入裝置22係例如鍵盤、滑鼠、按鈕、觸控墊、觸控板、麥克風等。又，顯示裝置24係例如LCD(Liquid Crystal Display：液晶顯示器)或CRT(Cathode Ray Tube：陰極射線管)等顯示裝置。動圖像解析裝置1除了顯示裝置24之 外，亦可具備印表機、揚聲器等其他種類之輸出裝置。

動圖像解析裝置1經由介面裝置20連接於攝像機30。攝像機30係如上述般安裝於可拍攝玻璃製造步驟中之澄清槽120內之位置。攝像機30所拍攝之動圖資料例如依每幀發送至動圖像解析裝置1，並存儲於記憶裝置18中一段期間。以下，將各幀之圖像稱作圖像資料。

[功能構成]

圖3係動圖像解析裝置1之功能構成例。動圖像解析裝置1具備差分資料生成部40、觀察對象物判定部42、及異常狀態判定部44。

(差分資料生成)

差分資料生成部40計算出於某時序[t]所拍攝之圖像資料f中所含之像素(x,y,t)與存在於該像素之上下左右斜向之其他像素之像素值之差分中之至少一部分。另，該等差分資料之計算並不限定於針對圖像資料全體進行，亦可對圖像資料中之一個或複數個評估區域進行。以下，由以下算式(1)定義表示像素(x,y,t)與存在於以該像素為中心之上下左右斜向之其他像素之像素值之差分之矩陣資料f*。另，矩陣資料f*中之中央值並非與其他像素之差分，而是像素(x,y)之像素值本身。算式中，I(x,y,t)表示像素(x,y,t)之像素值。

再者，差分資料生成部40針對相對於圖像資料f於時間軸方向上前後相繼之(例如前1幀與後1幀之)圖像資料f_-1、f₊₁，計算像素(x,y,t)與存在於該像素之上下左右斜向之其他像素之差分中之至少一部分。以下，由以下算式(2)、(3)定義表示像素(x,y,t)與存在於該像素之上下左右斜向之其他像素之差分之f_-1*、f₊₁*。

另，若圖像之採樣時間為最佳，則亦可將1幀前與1幀後之圖像資料作為上述圖像資料f_-1、f₊₁，但於採樣時間較短之情形時，亦可將數幀前(或數十幀前)與數幀後(或數十幀後)之圖像資料作為上述圖像資料f_-1、f₊₁。

對於「與存在於像素之上下左右斜向之其他像素之像素值之差分」亦同，於像素解析度高之情形時，亦可進行例如將複數個像素(例如鄰接之4個像素)合併為1個像素之前置處理。又，亦可針對各像素，在變更空間解析度、時間採樣週期之複數種條件下計算差分資料。

若合併矩陣資料f_-1*、f*、f₊₁*，則成為27個要素之差分資料F*{f_-1*、f*、f₊₁*}。差分資料F*存儲於記憶裝置18。圖4係顯示差分資料F*的圖。

此處，差分資料生成部40亦可不計算差分資料F*之全部差分要素(或像素值)，而省略或藉由過濾而削減一部分之差分要素(或像素值)之計算。以下，以1表示f_-1*、f*、f₊₁*之所要計算之差分要素(或像素值)，以0表示所要省略之差分要素。且，將差分要素與中央之像素值統稱為「特徵量」。

計算所有特徵量時，差分資料F*表示如下。

又，若省略同一矢量上之重複之特徵量，差分資料F*表示如下。該差分資料F*適用於無尖銳邊緣或急遽變換方向等運動之動圖。

再者，作為適用於假設觀察對象物主要於上下方向(y軸方向)運動之動圖之差分資料F*，應用以下算式。

[數5]

再者，作為適用於假設觀察對象物主要於上下方向(y軸方向)運動、且無尖銳邊緣或急遽變換方向等運動之動圖之資料F*，應用以下算式。

再者，作為適用於假設觀察對象物主要於左右方向(x軸方向)運動之動圖差分資料F*，應用以下算式。

再者，作為適用於假設觀察對象物主要沿左右方向(x軸方向)運動、且無尖銳邊緣或急速變換方向等運動之動圖之差分資料F*，應用以下算式。

如此之差分資料F*之選擇可藉由人為判斷進行，亦可自動進行。如為後者之情形，亦可全面搜索可有效進行例如 後述之觀察對象物判定之差分資料F*，亦可一面減少效果較差之特徵量一面趨至最佳之差分資料F*，亦可一面自單體中最有效之特徵量逐一增加特徵量一面趨至最恰當之差分資料F*。

(觀察對象物判定)

觀察對象物判定部42係如上述般藉由判斷最大包含27個特徵量之差分資料F*與預設之比較資料Fref，判斷各像素是否屬於觀察對象物(例如氣泡E)。

觀察對象物之判定例如使用集群分析而進行，該集群分析係計算出以比較資料Fref中所含之複數個比較資料Fref1、Fref2...為母群體之差分資料F*之馬哈拉諾比斯距離，根據馬哈拉諾比斯距離之大小，而判斷是否屬於任一個母群體之集群。馬哈拉諾比斯距離係自馬哈拉諾比斯平方距離(MahaLanobis Squared Distance)MHD計算出。馬哈拉諾比斯平方距離MHD自以下算式(4)求得。算式(4)中之矩陣V之各要素V(i)係對於未知資料之多次元之特徵量v(i)，利用該集群內之學習資料之特徵量之平均值avg.(i)與標準偏差std.(i)，由以下算式(5)求得之特徵量。n係自由度。馬哈拉諾比斯平方距離MHD係將n個經轉換之特徵量之差分相加之數值，藉由(馬哈拉諾比斯平方距離MHD)/n，使母群體之平均單位距離為1。且，V^T係以特徵量v(i)為要素之矩陣V之轉置矩陣；R^-1係集群內之學習資料中之各特徵量間之相關矩陣(Correlation Matrix)R之反矩陣。

MHD=(1/n)‧(V^TR^-1V)………(4)

V(i)=(v(i)-avg.(i))/std.(i)………(5)

另，觀察對象物無需為同一種類，亦可對複數種觀察對象物進行判斷。

(異常狀態判定)

異常狀態判定部44基於根據觀察對象物判定機構42之判定結果所得之圖像中所含之觀察對象物(例如氣泡E)之比例，判斷產生觀察對象物之觀察對象、即澄清槽120中之氣泡除去步驟是否為異常狀態。更具體而言，若由觀察對象物判定機構42判定為屬於氣泡E之像素之數與其他像素之數之比在一定範圍內，則澄清槽120之氣泡除去步驟為正常狀態，若在一定範圍外，則判定為異常狀態。

[處理流程]

以下，對本實施例之動圖解析裝置1進行用於監視觀察對象之動圖像解析時之動作進行說明。圖5係顯示第1實施例之動圖像解析裝置1所執行之特徵處理之流程的流程圖。本流程例如每當自攝像機30輸入1幀之圖像資料時執行。

首先，差分資料生成部40自記憶裝置18讀入最近3幀之圖像資料(S200)。

差分資料生成部40取出一個像素，對該像素生成差分資料F*(S202)。

接著，觀察對象物判定部42對該像素進行馬哈拉諾比斯距離之集群分析，判斷該像素是否屬於觀察對象物 (S204)。判定結果存儲於記憶裝置18。

又，動圖像解析裝置1之未圖示之控制部判斷是否已對全部的像素進行S202、S204之處理(S206)。未對全部的像素進行S202、S204之處理時，返回S202，提取後續之像素進行處理。像素之提取係例如以自左上朝右方向依序掃描並於到達右端時移動至下段之順序進行。

若已對全部的像素進行S202、S204之處理，則異常狀態判定部44合計判定為屬於觀察對象物之像素之數(S208)，判斷屬於觀察對象物之像素之數是否落在一定範圍內(S210)。

異常狀態判定部44於判定屬於觀察對象物之像素之數落在一定範圍內時，判定觀察對象為正常狀態(S212)，於未落在一定範圍內時，判定觀察對象為異常狀態(S214)。

如上述，觀察對象物存在複數個時，S210之判定處理不同。該情形下，變更為判斷判定屬於「各」觀察對象物之像素之數是否「各自」落在一定範圍內。

[實驗結果]

本申請之發明者對拍攝熔解槽110內之動圖像實際上執行上述說明之處理，進行判斷各像素是否屬於對象物(批料堆C)之處理。圖6係拍攝熔解槽110內之原圖像，且係以框線表示相當於批料堆C之部位。圖7係顯示觀察對象物判定部42之判定結果的近似圖像。圖7中之空白部分表示判定屬於批料堆C之像素，黑色部分表示判定為屬於批料堆C以外之部分(熔融玻璃面)之像素。如圖式所示，雖因光 之狀況而呈現點狀之過度檢測，但大致可檢測全部之批料堆C。

再者，本申請案之發明者對拍攝澄清槽120內之動圖像實際上執行上述說明之處理，並進行判斷各像素是否屬於對象物(氣泡E)之處理。圖8係拍攝澄清槽120內之原圖像；圖9係顯示觀察對象物判定部42之判定結果的近似圖像。圖9之空白部分表示判定屬於氣泡E之像素，黑色部分表示判定屬於氣泡E以外之部分(玻璃面)之像素。如圖示所示，雖圖像下端部因光之狀況而呈現過度檢測，但大致可檢測全部氣泡E。

[總結]

根據以上說明之本實施例之動圖像解析裝置1，因無需進行二值化處理等即可對像素值之差分直接判斷是否屬於觀察對象物，故特別可對輪廓模糊或形狀變化大之動圖進行更恰當之分析。

再者，如圖5之流程所示，因可於每輸入1幀時輸出判定結果，故可即時監視觀察對象。

因此，可迅速且恰當地解析動圖。

<第2實施例>

以下，參照圖式，對本發明之第2實施例之動圖像解析裝置2進行說明。

[硬體構成]

因其與第1實施例相同，故省略說明。

[功能構成]

圖10係動圖像解析裝置2之功能構成例。動圖像解析裝置2具備差分資料生成部40與異常狀態判定部46。

(差分資料生成)

因與第1實施例相同，故省略說明。

(異常狀態判定)

異常狀態判定部46基於對存儲於記憶裝置18內之差分資料F*乘以特定係數後所合計之指標值，判斷觀察對象是否為異常狀態。

圖11係例示對差分資料F*中所含之特徵量所乘之係數的圖。圖中，p1~p27表示差分資料F*中所含之特徵量；p1~p9表示f₊₁*中所含之特徵量；p10~18表示f*中所含之特徵量；p19~27表示f_-1*中所含之特徵量。

再者，圖中，PC1~PC9表示對各特徵量所乘之係數列，其各自為與所應擷取之圖像之變化對應之值。例如，PC2中，因對p1~p9所乘之係數為負之值且對p19~27所乘之係數為正之值，故PC2所乘之差分資料F*於圖像變暗之時機顯示較大之值。且，PC3中，因p4~6與p22~p24之絕對值大，故於動圖中所含之物體在左右變寬或變窄時之時機顯示較大之值。且，PC4中，因p14較大，故顯示反映全體之明暗之值。且，PC5中，因p13~p15之值較大，故顯示反映與物體之運動無關之縱線要素之值。且，PC6中，因p1~3為正之值而p25~27為負之值，故於物體於上方移動之時機顯示較大之值。

異常狀態判定部46對圖像中所含之全部的像素之差分資 料F*乘以如上述PC1~PC9般根據目的而決定之係數列，並合計所得到之所有像素之乘算結果。然後，按照時間序列觀察合計結果=指標值H，計算出以比較資料Href為母群體之指標值H之馬哈拉諾比斯平方距離MHD，於馬哈拉諾比斯平方距離MHD超過例如正規分佈之5 σ等之閾值時，判定觀察對象為異常狀態。圖12係顯示對圖像中所含之全部的像素之差分資料F*乘以適當選定之係數列，合計所得到之所有像素之乘算結果之指標值之演變的圖。如圖示所示，於數處可見異常之指標值之上昇，從而可恰當地檢測觀察對象之異常狀態。

[處理流程]

以下，對本實施例之動圖像解析裝置2進行用於監視觀察對象之動圖像解析時之動作進行說明。圖13係顯示第2實施例之動圖像解析裝置2所執行之特徵處理之流程的流程圖。本流程例如每當自攝像機30輸入1幀左右之圖像資料時執行。

首先，差分資料生成部40自記憶裝置18讀入最近3幀之圖像資料(S300)。

差分資料生成部40提取一個像素，對該像素生成差分資料F*(S302)。

接著，異常狀態判定部46對S302中所生成之差分資料F*之各特徵量乘以係數列，計算出針對該像素之部分指標值之Hp(S304)。

又，動圖像解析裝置1之未圖示之控制部判斷是否已對 全部的像素進行S302、S304之處理(S306)。未對全部的像素進行S302、S304之處理時，返回S302，提取後續之像素進行處理。像素之提取例如以自左上朝右方向依序掃描並於到達右端時移動至下段之順序進行。

若已對全部的像素進行S302、S304之處理，則異常狀態判定部46合計計算出之部分指標值Hp，而計算出指標值合計H及馬哈拉諾比斯平方距離MHD(S308)。

然後，異常狀態判定部46判斷經計算出之馬哈拉諾比斯平方距離MHD合計後是否為異常值(S310)。

異常狀態判定部46於計算出之馬哈拉諾比斯平方距離MHD合計後不為異常值時，判定觀察對象為正常狀態(S312)，於計算出之馬哈拉諾比斯平方距離MHD合計後為異常值時，判定觀察對象為異常狀態(S314)。

[總結]

根據以上說明之本實施例之動圖像解析裝置2，無需進行二值化處理等，而是使用像素值之差分即可直接判斷觀察對象是否異常，故可特別對輪廓模糊或形狀變化大之動圖進行恰當之解析。

再者，如圖13之流程所示，因可於每輸入1幀時輸出判定結果，故可即時監視觀察對象。

因此，可更加迅速且恰當地解析動圖。

以上，雖已使用實施例對用於實施本發明之最佳形態予以說明，但本發明一概不限於如此之實施例，在不脫離本發明之要旨之範圍內可進行各種變形及置換。

例如，本發明之動圖像解析裝置亦可應用於玻璃製造步驟之外。

再者，上述實施例係以單色圖像為前提而予以說明，但對於彩色圖像亦可應用。如為彩色圖像之情形，只要對R、G、B各要素進行相同之處理即可。該情形下，觀察對象物判定部42之處理例如於進行針對R、G、B各者之集群分析後，若與R、G、B三者相符則判定屬於觀察對象物，若僅與一部相符則判定為不明等。

再者，彩色圖像之情形下，除上述之外，亦可計算出RGB各自之差分資料，合併該等而進行集群分析；或在(x,y,t)之3維之外，亦可通過4維求得差分並計算出特徵量，而進行集群分析。

以上雖已就本發明之較佳之實施例予以詳述，但本發明並非限定於特定實施形態，可於專利申請之範圍所揭示之本發明之要旨之範圍內進行各種變形或變更。

1‧‧‧動圖像解析裝置

2‧‧‧動圖像解析裝置

10‧‧‧CPU

12‧‧‧驅動裝置

14‧‧‧記憶媒體

16‧‧‧輔助記憶裝置

18‧‧‧記憶裝置

20‧‧‧介面裝置

22‧‧‧輸入裝置

24‧‧‧顯示裝置

30‧‧‧攝像裝置

40‧‧‧差分資料生成部

42‧‧‧觀察對象物判定部

44‧‧‧異常狀態判定

46‧‧‧異常狀態判定

S200‧‧‧導入大致3幀左右之圖像資料

S202‧‧‧提取一個像素，生成差分資料F*

S204‧‧‧判斷該像素是否屬於觀察對象物

S206‧‧‧對全部像素執行處理？

S208‧‧‧合計判定屬於觀察對象物之像素之數

S210‧‧‧在一定範圍內？

S212‧‧‧判定觀察對象為正常狀態

S214‧‧‧判定觀察對象為異常狀態

圖1係簡略顯示用於製造玻璃之製造裝置100之構成的圖。

圖2係本發明之一實施例之動圖像解析裝置1之硬體構成例。

圖3係動圖像解析裝置1之功能構成例。

圖4係顯示差分資料F*的圖。

圖5係顯示第1實施例之動圖像解析裝置1所執行之特徵處理之流程的流程圖。

圖6係攝像熔解槽110內的原圖像。

圖7係顯示觀察對象物判定部42之判定結果的近似圖像。

圖8係攝像澄清槽120內所得之原圖像。

圖9係顯示觀察對象物判定部42之判定結果的近似圖像。

圖10係動圖像解析裝置2之功能構成例。

圖11係例示對差分資料F*中所含之特徵量所乘以之係數的圖。

圖12係顯示合計關於對差分資料F*乘以係數列所得之全像素之乘算結果之指標值之演變的圖。

圖13係顯示第2實施例之動圖像解析裝置2所執行之特徵處理之流程的流程圖。

S200‧‧‧導入大致3幀左右之圖像資料

S202‧‧‧提取一個像素，生成差分資料F*

S204‧‧‧判斷該像素是否屬於觀察對象物

S206‧‧‧對全部像素執行處理？

S208‧‧‧合計判定屬於觀察對象物之像素之數

S210‧‧‧在一定範圍內？

S212‧‧‧判定觀察對象為正常狀態

S214‧‧‧判定觀察對象為異常狀態

Claims (14)

1. 一種動圖像解析裝置，其係解析由複數個圖像以時間序列排列而成之動圖資料並特定上述圖像中所含之觀察對象物者，且包含：差分資料生成機構，其藉由對同一圖像計算出著重像素之與存在於其上下左右斜向之其他像素之像素值之差分中之至少一部分，且對時間軸方向上前後相繼之圖像，計算出上述著重像素之與存在於其上下左右斜向之其他像素之像素值之差分中之至少一部分，而生成差分資料並存儲於記憶機構；及觀察對象物判定機構，其藉由比較存儲於上述記憶機構之差分資料與預設之比較資料，而判斷各像素是否屬於上述觀察對象物。
2. 如請求項1之動圖像解析裝置，其中上述觀察對象物判定機構利用根據以存儲於上述記憶機構之差分資料與預設之比較資料為母群體之馬哈拉諾比斯距離之大小，判斷上述差分資料是否屬於任一個母群體之集群之集群分析，判斷各像素是否屬於上述觀察對象物。
3. 如請求項1或2之動圖像解析裝置，其具備：異常狀態判定機構，其基於根據上述觀察對象物判定機構之判定結果所得之上述圖像中之評估區域中所含之上述觀察對象物之比例，而判斷產生上述觀察對象物之觀察對象是否為異常狀態。
4. 一種動圖像解析裝置，其係解析拍攝觀察對象而得之由複數個圖像以時間序列排列而成之動圖資料並判斷上述觀察對象之狀態者，且包含：差分資料生成機構，其藉由對同一圖像計算出著重像素之與存在於其上下左右斜向之其他像素之像素值之差分中之至少一部分，且對時間軸方向上前後相繼之圖像，計算出上述著重像素之與存在於其上下左右斜向之其他像素之像素值之差分中之至少一部分，而生成差分資料並存儲於記憶機構；及異常狀態判定機構，其基於對上述圖像中之評估區域中、存儲於上述記憶機構之差分資料乘以特定係數並合計而得之指標值，而判斷上述觀察對象是否為異常狀態。
5. 如請求項1至4中任一項之動圖像解析裝置，其中上述差分資料生成機構係於將上述著重像素與對同一圖像之存在於其上下左右斜向之其他像素之差分設為f*、將與對該圖像之前後所拍攝之圖像之存在於其上下左右斜向之其他像素之差分設為f_-1*、f₊₁*時，於下式中僅計算出以1表示之差分要素，
6. 如請求項1至4中任一項之動圖像解析裝置，其中 上述差分資料生成機構於將上述著重像素與對同一圖像之存在於其上下左右斜向之其他像素之差分設為f*、將與對該圖像之前後所拍攝之圖像之存在於其上下左右斜向之其他像素之差分設為f_-1*、f₊₁*時，於下式中僅計算出以1表示之差分要素，
7. 如請求項1至4中任一項之動圖像解析裝置，其中上述差分資料生成機構於將上述著重像素與對同一圖像之存在於其上下左右斜向之其他像素之差分設為f*、將與對該像素之前後所拍攝之圖像之存在於其上下左右斜向之其他像素之差分設為f_-1*、f₊₁*時，於下式中僅計算出以1表示之差分要素，
8. 如請求項1至4中任一項之動圖像解析裝置，其中上述差分資料生成機構係於將上述著重像素與對同一圖像之存在於其上下左右斜向之其他像素之差分設為f*、將與對該圖像之前後所拍攝之圖像之存在於其上下左右斜向之其他像素之差分設為f_-1*、f₊₁*時，於下式中僅計算出以1表示之差分要素，
9. 如請求項1至4中任一項之動圖像解析裝置，其中上述差分資料生成機構係於將上述著重像素與對同一圖像之存在於其上下左右斜向之其他像素之差分設為f*、將與對該圖像之前後所拍攝之圖像之存在於其上下左右斜向之其他像素之差分設為f_-1*、f₊₁*時，於下式中僅計算出以1表示之差分要素，
10. 如請求項1至9中任一項之動圖像解析裝置，其用於解析玻璃製造步驟中由監視熔融玻璃之狀態之監視照相機所拍攝之動圖。
11. 一種動圖像解析方法，其係由電腦解析由複數個圖像以時間序列排列而成之動圖資料並特定上述圖像中所含之觀察對象物者，且其使電腦執行以下處理：藉由對同一圖像計算出著重像素之與存在於其上下左右斜向之其他像素之像素值之差分中之至少一部分，且對時間軸方向上前後相繼之圖像，計算出上述著重像素之與存在於其上下左右斜向之其他像素之像素值之差分 中之至少一部分，而生成差分資料並存儲於記憶機構；及藉由比較存儲於上述記憶機構之差分資料與預設之比較資料，而判斷各像素是否屬於上述觀察對象物。
12. 一種動圖像解析方法，其係由電腦解析拍攝觀察對象而得之由複數個圖像以時間序列排列而成之動圖資料並判斷上述觀察對象之狀態者，且其使電腦執行以下處理：藉由對同一圖像計算出著重像素之與存在於其上下左右斜向之其他像素之像素值之差分中之至少一部分，且對時間軸方向上前後相繼之圖像，計算出上述著重像素之與存在於其上下左右斜向之其他像素之像素值中之至少一部分，而生成差分資料並存儲於記憶機構；及基於對存儲於上述記憶機構之差分資料乘以特定係數並合計之指標值，而判斷上述觀察對象是否為異常狀態。
13. 一種動圖像解析程式，其係使電腦解析由複數個圖像以時間序列排列而成之動圖資料並特定上述圖像中所含之觀察對象物者，且其使電腦執行以下處理：藉由對同一圖像計算出著重像素之與存在於其上下左右斜向之其他像素之像素值之差分中之至少一部分，且對時間軸方向上前後相繼之圖像，計算出上述著重像素之與存在於其上下左右斜向之其他像素之像素值之差分中之至少一部分，而生成差分資料並存儲於記憶機構；及藉由比較存儲於上述記憶機構之差分資料與預設之比較資料，而判斷各像素是否屬於上述觀察對象物。
14. 一種動圖像解析程式，其係使電腦解析拍攝觀察對象物而得之由複數個圖像以時間順序排列而成之動圖資料並判斷上述觀察對象之狀態者，且其使電腦執行以下處理：藉由對同一圖像計算出著重像素之與存在於其上下左右斜向之其他像素之像素值之差分中之至少一部分，且對時間軸方向上前後相繼之圖像，計算出上述著重像素之與存在於其上下左右斜向之其他像素之像素值之差分中之至少一部分，而生成差分資料並存儲於記憶機構；及基於對存儲於上述記憶機構之差分資料乘以特定係數並合計之指標值，而判斷上述觀察對象是否為異常狀態。