JP7744037B2 - Image processing device, image processing method, and program - Google Patents
Image processing device, image processing method, and programInfo
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Description
この開示は、画像処理装置、画像処理方法、プログラムに関する。 This disclosure relates to an image processing device, an image processing method, and a program.
対象を写した基準となる画像と、新たに対象を撮影した画像とを比較して、新たに撮影した画像に写る対象における異常を判定する技術が特許文献1に開示されている。 Patent Document 1 discloses a technology that compares a reference image of an object with a newly captured image of the object, and determines whether there are any abnormalities in the object captured in the newly captured image.
特許文献1には比較基準の画像と、検査対象日の画像とを用いて、それぞれの複数の特徴点を抽出し、一方の画像と他方の画像の特徴点の対応付けを行い、対応付けられた複数の特徴点について画像間の特徴点のずれが最小になるように、他方の画像を射影変化することが示される(特許文献1、段落0047~段落0051等)。 Patent Document 1 discloses that a comparison reference image and an image on the day of inspection are used to extract multiple feature points from each image, and the feature points of one image are matched to those of the other image, and the other image is projected and changed so that the deviation of the feature points between the images is minimized for the matched feature points (Patent Document 1, paragraphs 0047 to 0051, etc.).
上述のように基準となる画像と、他のタイミングで撮影した画像とを比較して対象の異常を判定する技術において、撮影の対象が高速に移動している場合でも精度よく異常を判定する技術が求められている。 As mentioned above, in technology that compares a reference image with images taken at different times to determine whether an object is abnormal, there is a demand for technology that can accurately determine whether an object is abnormal even when the object is moving at high speed.
この開示は、上記の課題を解決する画像処理装置、画像処理方法、プログラムを提供することを目的としている。 The purpose of this disclosure is to provide an image processing device, an image processing method, and a program that solve the above problems.
この開示の第1の態様によれば、画像処理装置は、所定一つの移動方向に移動する移動体を撮影した基本画像と、前記基本画像の撮影タイミングと異なるタイミングで前記移動体を撮影した評価画像とのそれぞれにおける同一特徴点の対応関係を特定する対応関係特定手段と、前記基本画像と前記評価画像とに写る前記同一特徴点の前記移動方向の位置の差の変化に基づいて、前記基本画像を前記移動方向に所定の間隔で分割した1区間に対応する前記評価画像における切り出し区間を特定する区間特定手段と、前記切り出し区間の画像を前記移動方向に順次並べた新評価画像を生成する新評価画像生成手段と、を備える。 According to a first aspect of this disclosure, the image processing device includes a correspondence relationship identification means for identifying correspondence relationships between identical feature points in a base image captured of a moving object moving in a predetermined movement direction and an evaluation image captured of the moving object at a timing different from the timing of capturing the base image; a section identification means for identifying a cut-out section in the evaluation image corresponding to one section obtained by dividing the base image at a predetermined interval in the movement direction based on changes in the difference in position in the movement direction of the identical feature points captured in the base image and the evaluation image; and a new evaluation image generation means for generating a new evaluation image in which images of the cut-out section are arranged sequentially in the movement direction.
この開示の第2の態様によれば、画像処理方法は、所定一つの移動方向に移動する移動体を撮影した基本画像と、前記基本画像の撮影タイミングと異なるタイミングで前記移動体を撮影した評価画像とのそれぞれにおける同一特徴点の対応関係を特定し、前記基本画像と前記評価画像とに写る前記同一特徴点の前記移動方向の位置の差の変化に基づいて、前記基本画像を前記移動方向に所定の間隔で分割した1区間に対応する前記評価画像における切り出し区間を特定し、前記切り出し区間の画像を前記移動方向に順次並べた新評価画像を生成する。 According to a second aspect of this disclosure, an image processing method identifies correspondences between identical feature points in a base image captured of a moving object moving in a predetermined direction of movement and an evaluation image captured of the moving object at a timing different from that of the capture of the base image; identifies a cut-out section in the evaluation image corresponding to one section obtained by dividing the base image at a predetermined interval in the direction of movement based on changes in the difference in position in the direction of movement of the identical feature points captured in the base image and the evaluation image; and generates a new evaluation image in which images of the cut-out section are arranged sequentially in the direction of movement.
この開示の第3の態様によれば、プログラムは、画像処理装置のコンピュータを、所定一つの移動方向に移動する移動体を撮影した基本画像と、前記基本画像の撮影タイミングと異なるタイミングで前記移動体を撮影した評価画像とのそれぞれにおける同一特徴点の対応関係を特定する対応関係特定手段、前記基本画像と前記評価画像とに写る前記同一特徴点の前記移動方向の位置の差の変化に基づいて、前記基本画像を前記移動方向に所定の間隔で分割した1区間に対応する前記評価画像における切り出し区間を特定する区間特定手段、前記切り出し区間の画像を前記移動方向に順次並べた新評価画像を生成する新評価画像生成手段、として機能させる。 According to a third aspect of this disclosure, the program causes a computer of an image processing device to function as: a correspondence relationship identification means for identifying correspondence relationships between identical feature points in a base image captured of a moving object moving in a predetermined movement direction and an evaluation image captured of the moving object at a timing different from the timing of capturing the base image; a section identification means for identifying a cut-out section in the evaluation image corresponding to one section obtained by dividing the base image at a predetermined interval in the movement direction based on changes in the difference in position in the movement direction of the identical feature points captured in the base image and the evaluation image; and a new evaluation image generation means for generating a new evaluation image in which images of the cut-out section are arranged sequentially in the movement direction.
図1はこの開示の一実施形態による画像処理システムの構成を示す第一の図である。
画像処理システム100は、画像処理装置1とラインスキャンカメラ2とが通信接続して構成される。ラインスキャンカメラ2は所定の方向に移動する移動体5を撮影するように設置されている。図1においてはラインスキャンカメラ2が固定設置され、右方向に進む移動体5を撮影する。移動体5は例えば電車等であってよい。ラインスキャンカメラ2は移動体5を所定の短い時間間隔で繰り返し撮影する。各撮影によりラインスキャンカメラ2が撮影した画像は細長い画像となる。ラインスキャンカメラ2は撮影により生成した画像を順次画像処理装置1へ送信する。ラインスキャンカメラ2を利用することにより移動方向に長い移動体5の全体を撮影することができる。
FIG. 1 is a first diagram showing the configuration of an image processing system according to an embodiment of the present disclosure.
The image processing system 100 is configured by a communication connection between an image processing device 1 and a line scan camera 2. The line scan camera 2 is installed so as to capture an image of a moving object 5 moving in a predetermined direction. In FIG. 1 , the line scan camera 2 is installed in a fixed position and captures an image of the moving object 5 moving to the right. The moving object 5 may be, for example, a train. The line scan camera 2 repeatedly captures images of the moving object 5 at predetermined short time intervals. With each capture, the image captured by the line scan camera 2 becomes a long, narrow image. The line scan camera 2 sequentially transmits the images generated by the capture to the image processing device 1. By using the line scan camera 2, it is possible to capture the entire moving object 5, which is long in the direction of movement.
画像処理装置1は、ラインスキャンカメラ2から取得した画像を合成して、移動体5の所定の範囲が写る画像を生成する。所定の範囲の画像とは移動体5の全体であってもよいし、移動体5が複数編成車両の電車である場合にはその電車の1車両であっても所定の複数の車両であってもよい。画像処理装置1は、同じ移動体がラインスキャンカメラ2の前を通り過ぎるたびに生成した各画像(本開示においては基本画像と評価画像)を比較してその比較結果を出力するものであってよい。比較結果とは移動体5の異常の有無等であってよい。 The image processing device 1 combines images acquired from the line scan camera 2 to generate an image that captures a predetermined range of the moving object 5. The image of the predetermined range may be the entire moving object 5, or if the moving object 5 is a train with multiple cars, it may be one car or a predetermined number of cars of the train. The image processing device 1 may compare each image (in this disclosure, a base image and an evaluation image) generated each time the same moving object passes in front of the line scan camera 2 and output the comparison result. The comparison result may be the presence or absence of an abnormality in the moving object 5, etc.
ここで画像処理装置1は、同じ移動体5がラインスキャンカメラ2の前を通り過ぎるたびに生成した各画像の一方を基本画像、他方を評価画像とする。画像処理装置1は、評価画像において基本画像からの相違(異常など)があるか否かを判定するものであってよい。基本画像は移動体5が正常な場合の画像、評価画像は期間が経過して移動体5を検査する際の画像であってよい。 Here, the image processing device 1 generates one of the images each time the same moving object 5 passes in front of the line scan camera 2 as a base image, and the other as an evaluation image. The image processing device 1 may determine whether there is a difference (such as an abnormality) between the evaluation image and the base image. The base image may be an image taken when the moving object 5 is normal, and the evaluation image may be an image taken when the moving object 5 is inspected after a period of time has passed.
本開示において画像処理装置1は、基本画像や評価画像を生成するために以下の処理を行う。具体的には画像処理装置1は、基本画像と評価画像とのそれぞれにおける同一特徴点の対応関係を特定する。画像処理装置1は、基本画像と評価画像とに写る対応関係を有する同一特徴点の位置の差の変化に基づいて、基本画像を移動方向に所定の間隔で分割した1区間に対応する評価画像における切り出し区間を特定する。評価画像における切り出し区間それぞれが基本画像それぞれの1区間の長さの画像に一致するように、評価画像における切り出し区間それぞれを縮小または拡大する。切り出し区間の縮小または拡大後の各1区間の画像を移動方向に順次並べた新評価画像を生成する。 In this disclosure, the image processing device 1 performs the following processing to generate a base image and an evaluation image. Specifically, the image processing device 1 identifies correspondences between identical feature points in the base image and the evaluation image. Based on changes in the difference in position between the identical feature points that have correspondences between the base image and the evaluation image, the image processing device 1 identifies cut-out sections in the evaluation image that correspond to sections obtained by dividing the base image at predetermined intervals in the movement direction. Each cut-out section in the evaluation image is reduced or enlarged so that each cut-out section in the evaluation image matches the length of an image in each section of the base image. A new evaluation image is generated in which the images of each cut-out section after being reduced or enlarged are arranged sequentially in the movement direction.
図2はこの開示の一実施形態による画像処理装置のハードウェア構成図である。
図2で示すように、画像処理装置1は、例えば、CPU(Central Processing Unit)101、ROM(Read Only Memory)102、RAM(Random Access Memory)103、他の記憶装置104、通信モジュール105等の各ハードウェアを備えたコンピュータである。
FIG. 2 is a hardware configuration diagram of an image processing device according to an embodiment of the present disclosure.
As shown in FIG. 2, the image processing device 1 is a computer equipped with various hardware components, such as a CPU (Central Processing Unit) 101, a ROM (Read Only Memory) 102, a RAM (Random Access Memory) 103, other storage devices 104, and a communication module 105.
図3はこの開示の一実施形態による画像処理装置の機能ブロック図である。
画像処理装置1のCPU101は画像処理プログラムを実行する。これにより画像処理装置1は取得部11、画像生成部12、対応関係特定部13、対応関係除去部14、区間特定部15、画像変換部16、新評価画像生成部17、異常検出部18の機能を発揮する。
FIG. 3 is a functional block diagram of an image processing device according to an embodiment of the present disclosure.
The CPU 101 of the image processing device 1 executes an image processing program, which causes the image processing device 1 to perform the functions of an acquisition unit 11, an image generation unit 12, a correspondence relationship identification unit 13, a correspondence relationship removal unit 14, a section identification unit 15, an image conversion unit 16, a new evaluation image generation unit 17, and an abnormality detection unit 18.
取得部11はラインスキャンカメラ2から画像データを取得する。
画像生成部12は基本画像と評価画像とを生成する。
対応関係特定部13は、基本画像と評価画像とのそれぞれにおける同一特徴点の対応関係を特定する。
対応関係除去部14は、基本画像と評価画像とに写る対応関係を有する同一特徴点の位置の差の変化が外れ値となる同一特徴点を特定し、その同一特徴点についての対応関係を対応関係特定部13の対応関係の特定結果から除去する。
区間特定部15は、基本画像と評価画像とに写る対応関係を有する同一特徴点の位置の差の変化に基づいて、移動体の移動方向に基本画像を所定の間隔で分割した1区間に対応する評価画像における切り出し区間を特定する。
画像変換部16は、評価画像における切り出し区間それぞれが基本画像それぞれの1区間の長さの画像に一致するように、評価画像における切り出し区間それぞれを縮小または拡大する。
新評価画像生成部17は、切り出し区間の縮小または拡大後の各1区間の画像を移動体の移動方向に順次並べた新評価画像を生成する。
異常検出部18は、基本画像と新評価画像とを比較して移動体における異常を検出する。
The acquisition unit 11 acquires image data from the line scan camera 2 .
The image generating unit 12 generates a base image and an evaluation image.
The correspondence specifying unit 13 specifies the correspondence between the same feature points in the base image and the evaluation image.
The correspondence removal unit 14 identifies identical feature points that have a correspondence relationship between the basic image and the evaluation image and that result in an outlier due to a change in the difference in position of the identical feature points, and removes the correspondence relationship for the identical feature points from the correspondence identification result of the correspondence identification unit 13.
The section identification unit 15 identifies a cut-out section in the evaluation image corresponding to one section obtained by dividing the basic image at a predetermined interval in the direction of movement of the moving body, based on the change in the difference in position of the same feature point that has a corresponding relationship between the basic image and the evaluation image.
The image conversion unit 16 reduces or enlarges each of the cut-out sections in the evaluation image so that the length of each cut-out section in the evaluation image matches the length of one section of each of the basic images.
The new evaluation image generating unit 17 generates a new evaluation image by sequentially arranging the images of each section after reducing or enlarging the cut-out section in the direction of movement of the moving object.
The abnormality detection unit 18 compares the base image with the new evaluation image to detect abnormalities in the moving object.
なお、画像処理装置1は、1つのコンピュータにより上記各機能を発揮してもよいし、複数のコンピュータがまとまって上記各機能を発揮する画像処理装置1として構成されてもよい。複数のコンピュータがまとまって画像処理装置1を構成する場合、何れかのコンピュータが上記各機能の何れかの機能を発揮して、全体で上記各機能が発揮できるようにする。なお異常検出部18の機能は画像処理装置1に含まれなくてもよい。本開示は少なくとも画像生成部12の生成した評価画像に基づいて基本画像と比較するための新評価画像を生成できるものであってよい。 The image processing device 1 may be configured such that each of the above functions is performed by a single computer, or such that multiple computers work together to perform each of the above functions. When multiple computers work together to configure the image processing device 1, any one of the computers will perform any of the above functions, allowing the entire system to perform each of the above functions. The function of the anomaly detection unit 18 does not have to be included in the image processing device 1. The present disclosure may be capable of generating a new evaluation image to be compared with the basic image based on at least the evaluation image generated by the image generation unit 12.
図4はこの開示の一実施形態による基本画像と評価画像の例を示す図である。
基本画像と評価画像は別々のタイミングで生成された画像である。基本画像はラインスキャンカメラ2が撮影した撮影データを合成して生成した画像である。同様に評価画像もラインスキャンカメラ2が撮影した撮影データを合成して生成した画像である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a base image and an evaluation image according to one embodiment of the present disclosure.
The base image and the evaluation image are images generated at different times. The base image is an image generated by combining the image data captured by the line scan camera 2. Similarly, the evaluation image is an image generated by combining the image data captured by the line scan camera 2.
ラインスキャンカメラ2は、移動体5を撮影できる位置に固定設置され、移動体5がラインスキャンカメラ2を通過する際に高速でシャッターを切って移動体5を撮影する。これにより、ラインスキャンカメラ2が出力する複数の撮影データは移動体5の移動方向の一部区間を含む画像のデータであり、これらを画像に写る移動体5の移動方向に一致するように順次合成することで移動体5の移動方向の全体を含む基本画像や評価画像を生成することができる。基本画像の生成に用いられる撮影データの撮影時の移動体5の移動速度や移動速度の変化と、評価画像の生成に用いられる撮影データの撮影時の移動体5の移動速度や移動速度の変化とは異なってよい。また基本画像と評価画像の生成に用いられる撮影データの撮影時のシャッター速度は異なってよい。これにより、移動体5の移動方向全体を収めた基本画像と評価画像の長さは、図4で示すように異なる。 Line scan camera 2 is fixedly installed in a position where it can capture the moving object 5, and captures the moving object 5 by releasing the shutter at high speed as the moving object 5 passes by line scan camera 2. As a result, the multiple pieces of image data output by line scan camera 2 are image data that include a partial section of the moving direction of the moving object 5, and by sequentially combining these pieces of image data so that they match the moving direction of the moving object 5 captured in the image, it is possible to generate a base image and an evaluation image that include the entire moving direction of the moving object 5. The moving speed and change in moving speed of the moving object 5 when capturing the image data used to generate the base image may differ from the moving speed and change in moving speed of the moving object 5 when capturing the image data used to generate the evaluation image. Furthermore, the shutter speeds used when capturing the image data used to generate the base image and the evaluation image may differ. As a result, the lengths of the base image and the evaluation image, which capture the entire moving direction of the moving object 5, differ as shown in Figure 4.
図5はこの開示の一実施形態による画像処理装置の処理フローを示す図である。
次に画像処理装置1の処理フローについて順を追って説明する。
取得部11は、基本画像の生成タイミングにおいてラインスキャンカメラ2から取得した複数の画像データを画像生成部12へ出力する。画像生成部12は各撮影データを合成して基本画像を生成する(ステップS101)。同様に取得部12は、評価画像の生成タイミングにおいてラインスキャンカメラ2から取得した複数の画像データを画像生成部12へ出力する。画像生成部12は各撮影データを合成して評価画像を生成する(ステップS102)。これにより、図4で示すような基本画像と評価画像とが生成される。なお基本画像と評価画像とは異なるタイミングで生成されているため記憶部等に記憶しておいてよい。
FIG. 5 is a diagram showing a processing flow of the image processing device according to an embodiment of the present disclosure.
Next, the processing flow of the image processing device 1 will be explained step by step.
The acquisition unit 11 outputs multiple pieces of image data acquired from the line scan camera 2 to the image generation unit 12 at the timing of generating a basic image. The image generation unit 12 synthesizes each piece of shooting data to generate a basic image (step S101). Similarly, the acquisition unit 12 outputs multiple pieces of image data acquired from the line scan camera 2 to the image generation unit 12 at the timing of generating an evaluation image. The image generation unit 12 synthesizes each piece of shooting data to generate an evaluation image (step S102). In this way, the basic image and evaluation image as shown in FIG. 4 are generated. Note that since the basic image and evaluation image are generated at different times, they may be stored in a storage unit or the like.
対応関係特定部13は新評価画像の生成タイミングを検出する(ステップS103)。例えば対応関係特定部13はユーザの操作に基づいて新評価画像の生成タイミングを検出してよい。対応関係特定部13は新評価画像の生成タイミングを検出すると、画像生成部12の生成した基本画像と評価画像とを記憶部または画像生成部12から取得する。 The correspondence relationship identification unit 13 detects the timing for generating a new evaluation image (step S103). For example, the correspondence relationship identification unit 13 may detect the timing for generating a new evaluation image based on a user operation. When the correspondence relationship identification unit 13 detects the timing for generating a new evaluation image, it acquires the basic image and evaluation image generated by the image generation unit 12 from the storage unit or the image generation unit 12.
対応関係特定部13は基本画像に写る移動体5の特徴点を検出する(ステップS104)。特徴点は移動体5の所定の部品の角やネジの角などのエッジが映える点を示す。対応関係特定部13は基本画像に写る移動体5を構成する部品と隣接する他の部品や物体との境界をエッジ処理により抽出し、そのエッジが際立つ特徴点を検出する。特徴点は移動体5を構成する所定の部品の一部であってよい。この場合には対応関係特定部13はパターンマッチングにより所定の部品を特定し、その部品の一部分を特徴点として特定してもよい。対応関係特定部13は基本画像の全体にわたって複数の特徴点を特定する。特徴点の数は多いほど良い。例えば対応関係特定部13は予め基本画像に設定される一区間内に複数の特徴点を特定する。対応関係特定部13は評価画像においても同様に特徴点を特定する(ステップS105)。 The correspondence identification unit 13 detects feature points of the moving object 5 that appear in the base image (step S104). Feature points indicate points where edges, such as the corners of a specific part of the moving object 5 or the corners of a screw, stand out. The correspondence identification unit 13 extracts the boundaries between the parts that make up the moving object 5 that appear in the base image and other adjacent parts or objects using edge processing, and detects feature points where the edges stand out. The feature point may be part of a specific part that makes up the moving object 5. In this case, the correspondence identification unit 13 may identify the specific part using pattern matching and identify a part of that part as the feature point. The correspondence identification unit 13 identifies multiple feature points throughout the entire base image. The more feature points, the better. For example, the correspondence identification unit 13 identifies multiple feature points within a section that is set in advance in the base image. The correspondence identification unit 13 similarly identifies feature points in the evaluation image (step S105).
なお対応関係特定部13は、特徴点の特定において、近傍の所定の範囲に類似の物体がない特徴点を特定するようにしてもよい。これにより後の基本画像と評価画像における同一特徴点のマッチング処理における誤判定を軽減することができる。つまり近傍に類似物が多い場合、基本画像の特徴点と、評価画像の特徴点との対応関係の特定が難しくなることを排除している。この処理は、対応関係特定部13が所定の対象物を含む所定の範囲に当該所定の対象物の類似物が無いか否かを判定し、類似物がない場合に、当該所定の対象物を同一特徴点の候補として検出する処理の一例である。 Note that, when identifying feature points, the correspondence identification unit 13 may identify feature points that have no similar objects within a predetermined range nearby. This can reduce erroneous determinations in the subsequent matching process for identical feature points between the base image and the evaluation image. In other words, this eliminates the difficulty of identifying the correspondence between feature points in the base image and feature points in the evaluation image when there are many similar objects nearby. This process is an example of a process in which the correspondence identification unit 13 determines whether there are any similar objects to a specified object within a predetermined range including the specified object, and, if no similar objects are found, detects the specified object as a candidate for identical feature points.
対応関係特定部13は基本画像において特定した特徴点と、評価画像において特定した特徴点とを比較して、同一特徴点のマッチングを行う(ステップS106)。具体的には特徴点が示すエッジのパターンの一致度が所定の閾値以上である場合には同一特徴点として、基本画像における特徴点と評価画像における特徴点の対応関係を特定する。 The correspondence identification unit 13 compares the feature points identified in the base image with the feature points identified in the evaluation image and matches identical feature points (step S106). Specifically, if the degree of match between the edge patterns indicated by the feature points is equal to or greater than a predetermined threshold, the feature points are considered to be identical, and the correspondence between the feature points in the base image and the feature points in the evaluation image is identified.
図6はこの開示の一実施形態による基本画像と評価画像における特徴点の関係を示す図である。
図6で示す画像6A、画像6B共に、上段が基本画像51、下段が評価画像52を示す。基本画像51の特徴点と、当該特徴点に対応する評価画像52中の同一特徴点との対応関係を線で結ぶと、図6で示すように線が現れる。画像6Bは、画像6Aよりも特徴点を多く特定した場合を示す。なお図6においては説明の便宜上、基本画像51と評価画像52の長さを合わせた場合の例を用いて説明しているが、本開示においては基本画像51と評価画像52は図4で示したように長さが異なる。しかしながら他の処理においては、基本画像51と評価画像52の長さを先に合わせるようにしてもよい。なお図6のように基本画像と評価画像の長さが等しいかほぼ等しい場合であって、基本画像に写る移動体5の移動速度と、評価画像に写る移動体5の移動速度が同じ場合には、基本画像に写る特徴点と、その特徴点に対応する評価画像中の同一特徴点とを結ぶ直線は、上限に垂直となる。一方で、基本画像と評価画像に写る移動体5の移動速度や移動速度の変化が異なる場合には、図6で示すように対応する同一特徴点は移動体5の移動方向にずれるため、それら特徴点を結ぶ線は斜めになる。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between feature points in a base image and an evaluation image according to an embodiment of the present disclosure.
In both images 6A and 6B shown in FIG. 6 , the top row shows the base image 51, and the bottom row shows the evaluation image 52. When lines are drawn to connect the feature points in the base image 51 with the corresponding feature points in the evaluation image 52, the lines appear as shown in FIG. 6 . Image 6B shows a case in which more feature points are identified than in image 6A. For convenience of explanation, FIG. 6 uses an example in which the lengths of the base image 51 and the evaluation image 52 are the same. However, in this disclosure, the lengths of the base image 51 and the evaluation image 52 are different, as shown in FIG. 4 . However, in other processes, the lengths of the base image 51 and the evaluation image 52 may be matched first. When the lengths of the base image and the evaluation image are equal or nearly equal, as shown in FIG. 6 , and the moving speed of the moving object 5 in the base image and the moving speed of the moving object 5 in the evaluation image are the same, the line connecting the feature point in the base image and the corresponding feature point in the evaluation image will be perpendicular to the upper limit. On the other hand, if the moving speed or change in moving speed of the moving object 5 in the base image and the evaluation image are different, the corresponding identical feature points will be shifted in the direction of movement of the moving object 5, as shown in Figure 6, and the line connecting these feature points will be diagonal.
なお対応関係特定部13は、新評価画像の生成の度に、基本画像と評価画像(最後に過去生成した新評価画像)のそれぞれにおいて特徴点を特定し、同一特徴点のマッチングを行う。基本画像における特徴点を予め特定しておき、その特徴点に対応する評価画像中の同一特徴点を見つけようとすると、評価画像において同一特徴点が影などの影響で綺麗に映らない場合には、当該評価画像における対応する特徴点を見つけることができない。したがって、新評価画像を生成する度に、毎回、基本画像と評価画像のそれぞれにおいて特徴点を特定することで、撮影条件の変動にロバストに、基本画像と評価画像から同一特徴点を特定することが可能となる。 The correspondence relationship identification unit 13 identifies feature points in both the base image and the evaluation image (the most recent new evaluation image generated in the past) each time a new evaluation image is generated, and matches identical feature points. If feature points in the base image are identified in advance and an attempt is made to find identical feature points in the evaluation image that correspond to those feature points, it will be impossible to find the corresponding feature points in the evaluation image if the identical feature points are not clearly visible in the evaluation image due to shadows or other factors. Therefore, by identifying feature points in both the base image and the evaluation image each time a new evaluation image is generated, it becomes possible to identify identical feature points from the base image and the evaluation image in a manner that is robust to changes in shooting conditions.
ここで上述の対応関係特定処理において十分に基本画像と評価画像のそれぞれにおける特徴点の対応関係が特定できない場合がある。したがって画像処理装置1は、対応関係特定処理において、以下のような処理を追加する。
図7は対応関係特定処理の例を示す第一の図である。
図7には対応関係特定処理の第一処理概要91、第二処理概要92、第三処理概要93、第四処理概要94の4つの処理概要を示す図を示す。第一処理概要91は、基本画像51において3つの特徴点51a、51b、51cを特定し、評価画像52において3つの特徴点52a、52b、52cを特定した様子を示す。今、対応関係特定部13の処理において、本来は特徴点51aと特徴点52aが同一特徴点、特徴点51bと特徴点52bが同一特徴点、特徴点51cと特徴点52cが同一特徴点と判定されるのが正しいところ、特徴点51bに対応する評価画像における同一特徴点が検出されず、特徴点51aと特徴点52aの関係、および特徴点51aと特徴点52bの関係が共に、同一特徴点の対応関係と判定されてしまったとする。
In some cases, the correspondence between the feature points in the base image and the evaluation image cannot be adequately determined in the correspondence determination process described above. Therefore, the image processing device 1 adds the following process to the correspondence determination process.
FIG. 7 is a first diagram illustrating an example of the correspondence relationship specifying process.
7 shows four process summaries of the correspondence relationship identification process, namely, a first process summary 91, a second process summary 92, a third process summary 93, and a fourth process summary 94. The first process summary 91 shows how three feature points 51a, 51b, and 51c are identified in the base image 51, and three feature points 52a, 52b, and 52c are identified in the evaluation image 52. Now, in the processing by the correspondence relationship identification unit 13, it should be determined that the feature points 51a and 52a are the same feature point, the feature points 51b and 52b are the same feature point, and the feature points 51c and 52c are the same feature point. However, it is assumed that an identical feature point in the evaluation image corresponding to the feature point 51b is not detected, and the relationship between the feature points 51a and 52a and the relationship between the feature points 51a and 52b are both determined to be the same feature point.
つまり第一処理概要91は、基本画像の特徴点51aが、評価画像の2つの特徴点52a、52cのそれぞれと同一特徴点の関係があると特定されていることを示す。この場合、特徴点51aと特徴点52aの関係は同一特徴点の関係であるが、特徴点51aと特徴点52bの関係は正しい同一特徴点の対応関係ではないため、その特定において誤りが発生している。移動体5の近傍の位置に類似する特徴点が存在する場合には、このような同一特徴点の対応関係の特定において誤りが連続して発生することがある。 In other words, the first processing overview 91 indicates that feature point 51a of the base image has been identified as having an identical feature point relationship with each of two feature points 52a and 52c of the evaluation image. In this case, feature point 51a and feature point 52a are identical feature point relationships, but feature point 51a and feature point 52b are not a correct identical feature point correspondence relationship, and an error has occurred in identifying them. If similar feature points exist in positions near the moving object 5, errors may repeatedly occur in identifying such identical feature point correspondence relationships.
この場合、対応関係特定部13は、第二処理概要92で示すように、同一特徴点の対応関係の特定において誤りが連続発生する範囲を基本画像51と評価画像52のそれぞれにおいて特定する。基本画像51において特定した誤りが連続発生する範囲を51x、評価画像52において特定した誤りが連続発生する範囲を52xとする。 In this case, as shown in the second processing outline 92, the correspondence identification unit 13 identifies the range in which errors occur consecutively when identifying correspondence between identical feature points in both the base image 51 and the evaluation image 52. The range in which errors occur consecutively identified in the base image 51 is designated 51x, and the range in which errors occur consecutively identified in the evaluation image 52 is designated 52x.
対応関係特定部13は、第三処理概要93で示すように、基本画像51において特定した誤りが連続発生する範囲を51xの中心点51pと、評価画像52において特定した誤りが連続発生する範囲を52xの中心点52pをそれぞれ特定する。対応関係特定部13は、第四処理概要94で示すように、誤りが連続発生する範囲を設定した場合、その範囲においては各範囲の中心点51p、52pを、同一特徴点の対応関係がある点として仮に特定し、対応関係データを生成する。その後、その対応関係データを用いて、上述の対応関係除去部14による外れ値除去の処理が行われる。 As shown in the third processing outline 93, the correspondence identification unit 13 identifies the range 51x where the identified errors occur consecutively in the base image 51 as the center point 51p, and the range 52x where the identified errors occur consecutively in the evaluation image 52 as the center point 52p. When the correspondence identification unit 13 sets a range where errors occur consecutively as shown in the fourth processing outline 94, it provisionally identifies the center points 51p and 52p of each range within that range as points that correspond to the same feature point, and generates correspondence data. This correspondence data is then used to perform the outlier removal process described above by the correspondence removal unit 14.
当該対応関係特定部13の処理は、基本画像と評価画像における同一特徴点の対応関係の特定に誤りが連続する範囲を基本画像と評価画像のそれぞれにおいて特定し、基本画像と評価画像において特定した当該範囲それぞれの所定位置を同一特徴点の対応関係として特定する処理の一例である。 The processing performed by the correspondence identification unit 13 is an example of processing in which ranges in each of the base image and the evaluation image where errors occur in identifying the correspondence between identical feature points in the base image and the evaluation image are identified, and predetermined positions in each of the ranges identified in the base image and the evaluation image are identified as correspondences between identical feature points.
以上の処理によれば、基本画像と評価画像における同一特徴点の対応関係の誤りを含む対応関係データの生成をできるだけ避けることで、以下で説明する対応関係除去部14における外れ値の除去処理において外れ値として特定されない特徴点が発生すること防ぐことができる。 The above processing avoids, as much as possible, generating correspondence data that contains errors in the correspondence between the same feature points in the base image and the evaluation image, thereby preventing the occurrence of feature points that are not identified as outliers in the outlier removal process in the correspondence removal unit 14, which is described below.
誤りが連続発生する範囲の特定は、画像処理装置1が基本画像と評価画像に、同一特徴点の関係を線を重畳して表した表示画面を出力し、その表示においてユーザから誤りが連続発生する範囲の指定を受け付けて特定してよい。または画像処理装置1の対応関係特定部13は、基本画像と評価画像のそれぞれにおいて、同一特徴点の対応関係の誤りが連続発生する範囲を自動で特定するようにしてもよい。 The range where errors occur repeatedly may be identified by the image processing device 1 outputting a display screen showing the relationship between identical feature points on the base image and the evaluation image by superimposing lines, and receiving a user's specification of the range where errors occur repeatedly on that display. Alternatively, the correspondence relationship identification unit 13 of the image processing device 1 may automatically identify the range where errors in the correspondence relationship between identical feature points occur repeatedly in each of the base image and the evaluation image.
図8は対応関係特定処理の例を示す第二の図である。
次に画像処理装置1が基本画像と評価画像のそれぞれにおいて、同一特徴点の対応関係の誤りが連続発生する範囲を自動で特定する場合の例について説明する。画像処理装置1は、対応関係特定処理において、以下のような処理を行うようにしてもよい。
FIG. 8 is a second diagram showing an example of the correspondence relationship specifying process.
Next, an example will be described in which the image processing device 1 automatically identifies a range in which errors in the correspondence between the same feature points occur repeatedly in each of the base image and the evaluation image. In the correspondence identification process, the image processing device 1 may perform the following process.
図8には第一自動処理概要111、第二自動処理概要112、第三自動処理概要113、第四自動処理概要114の4つの処理概要を示す図を示す。第一自動処理概要111は、基本画像51において3つの特徴点51a、51b、51cを特定し、評価画像52において3つの特徴点52a、52b、52cを特定した様子を示す。今、対応関係特定部13の処理において、本来は特徴点51aと特徴点52aが同一特徴点、特徴点51bと特徴点52bが同一特徴点、特徴点51cと特徴点52cが同一特徴点と判定されるのが正しいところ、特徴点51b、特徴点51cに対応する評価画像における同一特徴点が検出されず、特徴点51aと特徴点52aの関係、特徴点51aと特徴点52bの関係、特徴点51aと特徴点52cの関係が、それぞれ同一特徴点の対応関係と判定されてしまったとする。 Figure 8 shows four processing overviews: first automatic processing overview 111, second automatic processing overview 112, third automatic processing overview 113, and fourth automatic processing overview 114. First automatic processing overview 111 shows how three feature points 51a, 51b, and 51c are identified in base image 51, and three feature points 52a, 52b, and 52c are identified in evaluation image 52. Now, in the processing of correspondence identification unit 13, it should be determined that feature points 51a and 52a are the same feature point, that feature points 51b and 52b are the same feature point, and that feature points 51c and 52c are the same feature point. However, it is assumed that the same feature points in the evaluation image corresponding to feature points 51b and 51c are not detected, and the relationship between feature points 51a and 52a, the relationship between feature points 51a and 52b, and the relationship between feature points 51a and 52c are determined to be the same feature point, respectively.
つまり第一自動処理概要111の例では、基本画像の特徴点51aが、評価画像の3つの特徴点52a、52b、52cのそれぞれと同一特徴点の関係があると特定されている。この場合、特徴点51aと特徴点52aの関係は同一特徴点の関係であるが、特徴点51aと特徴点52bの関係、特徴点51aと特徴点52cの関係は、それぞれ同一特徴点の対応関係ではないため、その特定において誤りが発生している。移動体5の近傍の位置に類似する特徴点が存在する場合には、このような同一特徴点の対応関係の特定において誤りが連続して発生ことがある。 In other words, in the example of the first automatic processing overview 111, feature point 51a of the base image is identified as having the same feature point relationship as each of the three feature points 52a, 52b, and 52c of the evaluation image. In this case, feature point 51a and feature point 52a are the same feature point relationship, but feature point 51a and feature point 52b, and feature point 51a and feature point 52c are not the same feature point corresponding relationships, and an error has occurred in the identification. If similar feature points are present in positions near the moving object 5, errors may repeatedly occur in the identification of such correspondences of the same feature points.
この場合、対応関係特定部13は、基本画像における1つの特徴点に対して、評価画像における複数の特徴点が同一特徴点と判定されたことを検出する(第一自動処理概要111)。この場合、対応関係特定部13は、本画像における1つの特徴点に対して同一特徴点であると特定された評価画像における複数の特徴点それぞれの距離が、閾値未満となり近接しているかを判定する(第二自動処理概要112)。評価画像における複数の特徴点それぞれの距離が、閾値未満となり近接している場合、それらの特徴点52a、52b、52cを含む範囲を特定する(第三自動処理概要113)。 In this case, the correspondence identification unit 13 detects that multiple feature points in the evaluation image have been determined to be the same feature point as one feature point in the base image (first automatic processing overview 111). In this case, the correspondence identification unit 13 determines whether the distance between each of the multiple feature points in the evaluation image that have been determined to be the same feature point as one feature point in the original image is less than a threshold value and therefore close to each other (second automatic processing overview 112). If the distance between each of the multiple feature points in the evaluation image is less than a threshold value and therefore close to each other, the correspondence identification unit 13 identifies a range that includes those feature points 52a, 52b, and 52c (third automatic processing overview 113).
対応関係特定部13は、評価画像において特定した範囲の中心点を、基本画像の特徴点51aに対応する評価画像における特徴点52pと特定する。そして基本画像の特徴点51aと評価画像において特定した特徴点52pを、同一特徴点と特定し、それらの関係を含む対応関係データを生成する。 The correspondence identification unit 13 identifies the center point of the range identified in the evaluation image as feature point 52p in the evaluation image that corresponds to feature point 51a in the base image. It then identifies feature point 51a in the base image and feature point 52p identified in the evaluation image as the same feature point, and generates correspondence data that includes the relationship between them.
なお対応関係特定部13は、評価画像において特徴点52a、52b、52cを含む範囲の情報を表示し、ユーザがその範囲を修正できるようにしてもよい。この場合、対応関係特定部13は、ユーザが修正した範囲の情報を取得する(第四自動処理概要114)。対応関係特定部13は、その範囲の中心点を、基本画像の特徴点51aに対応する評価画像における特徴点52pと特定する。 The correspondence identification unit 13 may also display information about the range in the evaluation image that includes feature points 52a, 52b, and 52c, allowing the user to modify that range. In this case, the correspondence identification unit 13 acquires information about the range modified by the user (fourth automatic processing overview 114). The correspondence identification unit 13 identifies the center point of that range as feature point 52p in the evaluation image that corresponds to feature point 51a in the base image.
以上の処理によれば、画像処理装置1は、同一特徴点の対応関係の誤りが連続発生する範囲を自動で特定することができる。 By performing the above process, the image processing device 1 can automatically identify the range in which errors in the correspondence between the same feature points occur repeatedly.
図9はこの開示の一実施形態による対応関係除去処理の概要を示す図である。
対応関係特定部13は、基本画像と評価画像において特定した同一特徴点の対応関係を複数保持した対応関係データを対応関係除去部14へ出力する。対応関係データは、基本画像と評価画像において特定した同一特徴点の各画像における座標の対応関係を複数含むデータである。対応関係除去部14は対応関係データに含まれる基本画像と評価画像における同一特徴点の座標を読み取り、画像中の移動体5の移動方向の座標(本開示においてはx軸方向)の差(xDiff)を算出する。対応関係除去部14は、同一特徴点の対応関係ごとに、移動方向のx座標の差(xDiff)を算出する。対応関係特定部13は基本画像において特定した特徴点のx座標の値と、その特徴点の対応する評価画像における同一特徴点のx座表との差(xDiff)との関係において、差(xDiff)の変化が急峻な外れ値を特定する(ステップS107)。
FIG. 9 is a diagram showing an overview of the correspondence removal process according to an embodiment of the present disclosure.
The correspondence identification unit 13 outputs correspondence data holding multiple correspondences between identical feature points identified in the base image and the evaluation image to the correspondence removal unit 14. The correspondence data is data including multiple correspondences between the coordinates of identical feature points identified in the base image and the evaluation image in each image. The correspondence removal unit 14 reads the coordinates of the identical feature points in the base image and the evaluation image included in the correspondence data and calculates the difference (xDiff) in coordinates in the movement direction of the moving object 5 in the image (x-axis direction in this disclosure). The correspondence removal unit 14 calculates the difference (xDiff) in the x-coordinate in the movement direction for each correspondence between identical feature points. The correspondence identification unit 13 identifies outliers with a steep change in the difference (xDiff) between the x-coordinate value of the feature point identified in the base image and the x-coordinate of the identical feature point in the corresponding evaluation image (step S107).
ここで撮影対象である移動体5は実世界で移動してるが、慣性力の制約から極めて短い時間での移動体5の速度および加速度はほぼ一定と近似できると考える。つまりある短時間内の移動体5の速度は線形に遷移すると仮定する。対応関係除去部14は、これを利用し直線近似による外れ値除去を行う(ステップS108)。 The moving object 5 being photographed here is moving in the real world, but due to the constraints of inertial force, it is assumed that the speed and acceleration of the moving object 5 can be approximated as being almost constant over an extremely short period of time. In other words, it is assumed that the speed of the moving object 5 changes linearly over a certain short period of time. The correspondence removal unit 14 uses this to remove outliers using linear approximation (step S108).
図9のグラフ7Aにおいて、対応関係除去部14は、基本画像において特定した特徴点のx座標の値と、その特徴点の対応する評価画像における同一特徴点のx座表との差(y軸)との関係を示す二次元グラフを示す。例えば、図9のグラフ7Aにおいて、p1やp2は外れ値である。対応関係特定部13はこのような外れ値を、RANSAC(RANdom SAmple Consensus)アルゴリズム等の公知の技術を用いて特定する。これにより外れ値が削除された対応関係データ(7B)を生成する。この処理は、対応関係除去部14が、基本画像と評価画像とに写る対応関係を有する同一特徴点の位置の差の変化が外れ値となる同一特徴点を特定し、その同一特徴点についての対応関係を除去する処理の一例である。 In graph 7A of Figure 9, the correspondence removal unit 14 displays a two-dimensional graph showing the relationship between the x-coordinate value of a feature point identified in the base image and the difference (y-axis) between the x-coordinate of the same feature point in the corresponding evaluation image. For example, in graph 7A of Figure 9, p1 and p2 are outliers. The correspondence identification unit 13 identifies such outliers using a known technique such as the RANSAC (RANdom SAmple Consensus) algorithm. This generates correspondence data (7B) from which the outliers have been removed. This process is an example of the correspondence removal unit 14 identifying identical feature points that correspond to an outlier due to a change in the difference in position between the identical feature points in the base image and the evaluation image, and removing the correspondence between those identical feature points.
対応関係特定部13による同一特徴点の対応関係の特定結果には、誤って同一特徴点と特定されてしまった情報が含まれる可能性がある。そのような誤情報を残しておくと、こののちの区間特定部15や画像変換部16の処理の計算において支障が生じるため対応関係除去部14の処理が必要となる。 The results of the correspondence identification unit 13's identification of correspondence between identical feature points may include information that has been mistakenly identified as identical feature points. If such erroneous information is left, it will cause problems in the calculations of the subsequent processing by the section identification unit 15 and image conversion unit 16, and therefore processing by the correspondence removal unit 14 is required.
図10はこの開示の一実施形態による区間特定処理の概要を示す第一の図である。
図11はこの開示の一実施形態による区間特定処理の概要を示す第二の図である。
図12はこの開示の一実施形態による区間特定処理の概要を示す第三の図である。
対応関係除去部14は外れ値を除去した対応関係データを区間特定部15へ出力する。ここで、基本画像においては1区間は移動体5の移動方向に20px(ピクセル)の幅と予め定めている。当該基本画像に設定した1区間の幅(20px)は、ラインスキャンカメラ2のシャッタースピードや、画像処理装置1の処理能力に応じて、1区間分の画像処理に時間がかからない程度に定めている。区間特定部15は、基本画像の1区間に対応する、評価画像の1区間の対応関係を特定する(ステップS109)。今、図10に示すように、基本画像において20Pxごとの3つの各区間に対応する、評価画像における各区間のx座標方向の差が分からない。
FIG. 10 is a first diagram illustrating an overview of the section identification process according to an embodiment of the present disclosure.
FIG. 11 is a second diagram illustrating an overview of the section identification process according to an embodiment of the present disclosure.
FIG. 12 is a third diagram illustrating an overview of the section identification process according to an embodiment of the present disclosure.
The correspondence removal unit 14 outputs the correspondence data from which the outliers have been removed to the section identification unit 15. Here, in the basic image, one section is predetermined to have a width of 20 px (pixels) in the direction of movement of the moving object 5. The width (20 px) of one section set in the basic image is determined so that image processing for one section does not take much time, depending on the shutter speed of the line scan camera 2 and the processing capacity of the image processing device 1. The section identification unit 15 identifies the correspondence of one section of the evaluation image corresponding to one section of the basic image (step S109). Now, as shown in FIG. 10 , the difference in the x-coordinate direction between each of the sections in the evaluation image corresponding to each of the three sections of 20 px each in the basic image is unknown.
そこで区間特定部15は、対応関係除去部14から取得した対応関係データを用いて基本画像に設定された複数の各区間に対応する評価画像の各区間の対応関係を特定する。図11に示す対応関係データ71は、基本画像において特定した特徴点のx座標と、その特徴点に対応して特定された評価画像における特徴点のx座標との差を示す。例えば対応関係データ71では、基本画像において特定した特徴点αの当該基本画像におけるx座標の値が10.2(px)、その特徴点αと対応する評価画像における特徴点とのx座標の差が「-1.2」と記録されている。また対応関係データ71では、基本画像において特定した特徴点βの当該基本画像におけるx座標の値が15.6(px)、その特徴点βと対応する評価画像における特徴点とのx座標の差が「-0.5」と記録されている。また対応関係データ71では、基本画像において特定した特徴点γの当該基本画像におけるx座標の値が19.5(px)、その特徴点γと対応する評価画像における特徴点とのx座標の差が「2.2」と記録されている。また対応関係データ71では、基本画像において特定した特徴点δの当該基本画像におけるx座標の値が20.2(px)、その特徴点δと対応する評価画像における特徴点とのx座標の差が「2.9」と記録されている。なおx座標の数値はpx(ピクセル)の数に相当するものとして考える。基本画像や評価画像におけるx座標の原点が左端とすると、基本画像における特徴点と、その特徴点に対応する基本画像における特徴点との差がマイナスの場合には、評価画像の特徴点のx座標の位置は、対応する基本画像の特徴点のx座標の位置よりも原点に近い。 Therefore, the section identification unit 15 identifies the correspondence between each section of the evaluation image corresponding to each of the multiple sections set in the basic image using the correspondence data acquired from the correspondence removal unit 14. The correspondence data 71 shown in FIG. 11 indicates the difference between the x-coordinate of a feature point identified in the basic image and the x-coordinate of a feature point identified in the evaluation image corresponding to that feature point. For example, the correspondence data 71 records that the x-coordinate value of feature point α identified in the basic image in the basic image is 10.2 (px), and the difference in x-coordinate between feature point α and the corresponding feature point in the evaluation image is "-1.2." The correspondence data 71 also records that the x-coordinate value of feature point β identified in the basic image in the basic image is 15.6 (px), and the difference in x-coordinate between feature point β and the corresponding feature point in the evaluation image is "-0.5." Furthermore, in the correspondence data 71, the x-coordinate value of the feature point γ identified in the basic image is recorded as 19.5 (px), and the difference in x-coordinate between that feature point γ and the corresponding feature point in the evaluation image is recorded as " 2.2 ." Furthermore, in the correspondence data 71, the x-coordinate value of the feature point δ identified in the basic image is recorded as 20.2 (px), and the difference in x-coordinate between that feature point δ and the corresponding feature point in the evaluation image is recorded as "2.9." Note that the x-coordinate value is considered to correspond to the number of px (pixels). If the origin of the x-coordinate in the basic image and the evaluation image is the left end, when the difference between the feature point in the basic image and the feature point in the basic image that corresponds to that feature point is negative, the x-coordinate position of the feature point in the evaluation image is closer to the origin than the x-coordinate position of the feature point in the corresponding basic image.
今、20pxの幅で決定される基本画像の一つ目の区間の終わり(x座標20.0(px))の位置に対応する評価画像におけるx座標を対応関係データ71を用いて計算する。この場合、基本画像のx座標=20.0(px)を示すx座標の特徴点が基本画像において特定されていないため、x座標20.0(px)の前後の近傍点である特徴点γ(x座標=19.5)と特徴点δ(x座標=20.2)に着目する。この場合、区間特定部15は、基本画像のx座標20.0に相当する仮想特徴点に対応する評価画像における仮想特徴点は次の線形補間式を用いて算出することができる。 Now, the x-coordinate in the evaluation image corresponding to the end position (x-coordinate 20.0 (px)) of the first section of the basic image determined by a width of 20 px is calculated using the correspondence data 71. In this case, since the feature point at the x-coordinate indicating x-coordinate = 20.0 (px) of the basic image is not identified in the basic image, attention is focused on feature point γ (x-coordinate = 19.5) and feature point δ (x-coordinate = 20.2), which are neighboring points before and after x-coordinate 20.0 (px). In this case, the section identification unit 15 can calculate the virtual feature point in the evaluation image corresponding to the virtual feature point equivalent to x-coordinate 20.0 in the basic image using the following linear interpolation formula:
<線形補間式>
x座標の差
=2.2+((2.9-2.2)÷(20.2-19.5))×(20.0-19.5)
=2.7
<Linear interpolation formula>
Difference in x coordinate = 2.2 + ( ( 2.9 - 2.2 ) ÷ ( 20.2 - 19.5 ) ) x (20.0 - 19.5)
= 2.7
同様に、区間特定部15は、基本画像の二つ目の区間の終わり(x座標40.0(px))の位置に対応する評価画像におけるx座標、三つ目の区間の終わり(x座標60.0(px))の位置に対応する評価画像におけるx座標・・・と、順に各区間の終わりの基本画像のx座標とそれに対応する評価画像のx座標との位置の差を、線形補間式を用いて算出する。 Similarly, the section identification unit 15 uses linear interpolation to calculate the x-coordinate in the evaluation image corresponding to the end of the second section of the basic image (x-coordinate 40.0 (px)), the x-coordinate in the evaluation image corresponding to the end of the third section (x-coordinate 60.0 (px)), and so on, sequentially calculating the difference in position between the x-coordinate of the basic image at the end of each section and the x-coordinate of the corresponding evaluation image.
区間特定部15は、基本画像に設定された1区間の終わりのx座標と、そのx座標に対応する評価画像におけるx座標との差を各区間ごとに示す切り出し区間特定データ81を生成する(ステップS110)。区間特定部15は切り出し区間特定データ81を画像変換部16へ出力する。 The section identification unit 15 generates cut-out section identification data 81 that indicates, for each section, the difference between the x-coordinate of the end of one section set in the base image and the x-coordinate in the evaluation image that corresponds to that x-coordinate (step S110). The section identification unit 15 outputs the cut-out section identification data 81 to the image conversion unit 16.
画像変換部16は、切り出し区間特定データ81に基づいて、評価画像における1区間の始まりの座標から終わりの座標までを特定する(ステップS111)。そして画像変換部16は、図12(10A)に示すように、評価画像における1区間の始まりの座標から終わりの座標までの画像幅を、基本画像に設定された1区間の幅(20px)に縮小変換または拡大変換した切り出し区間データを生成する(ステップS112)。これにより、評価画像における1区間の始まりの座標から終わりの座標までの画像幅が、画像に写る移動体移動方向に縮小または拡大する。これにより、基本画像の1区間と、評価画像の1区間の長さが一致する。 The image conversion unit 16 identifies the start coordinates to the end coordinates of one section in the evaluation image based on the cut-out section identification data 81 (step S111). Then, as shown in FIG. 12 ( 10A ), the image conversion unit 16 generates cut-out section data by reducing or enlarging the image width from the start coordinates to the end coordinates of one section in the evaluation image to the width (20 px) of one section set in the basic image (step S112). As a result, the image width from the start coordinates to the end coordinates of one section in the evaluation image is reduced or enlarged in the direction of movement of the moving object depicted in the image. This causes the length of one section in the basic image to match the length of one section in the evaluation image.
なお図6に示すように、基本画像と評価画像の長さが一致するようにラインスキャンカメラ2から取得した評価画像の元画像の長さを事前に変換している場合がある。この場合画像変換部16は、図12(10B)に示すように、一旦、切り出し区間特定データ81に基づいて評価画像における1区間の始まりの座標から終わりの座標までの長さと、評価画像の元画像を基本画像の長さに合わせた際に変換率とに基づいて、対応する元画像の幅を特定する。画像変換部16は図12(10B)により特定した評価画像の元画像の幅を、基本画像に設定された1区間の幅(20px)に変換した切り出し区間データを生成する(図12(10C))。 As shown in Fig. 6 , the length of the original image of the evaluation image acquired from the line scan camera 2 may be converted in advance so that the lengths of the basic image and the evaluation image match. In this case, as shown in Fig. 12 ( 10B ), the image conversion unit 16 first identifies the width of the corresponding original image based on the length from the start coordinate to the end coordinate of one section in the evaluation image based on the cut-out section identification data 81 and the conversion rate when the original image of the evaluation image is adjusted to the length of the basic image. The image conversion unit 16 generates cut-out section data by converting the width of the original image of the evaluation image identified in Fig. 12 ( 10B ) to the width (20 px) of one section set in the basic image (Fig. 12 ( 10C )).
画像変換部16は評価画像から生成した各1区間の画像データ(切り出し区間データ)それぞれを新評価画像生成部17へ出力する。新評価画像生成部17は、評価画像から生成した各1区間の画像データ(切り出し区間データ)を順に並べて合成することで新評価画像を生成する(ステップS113)。この新評価画像の移動体5の移動方向の長さは、基本画像の移動体5の移動方向の長さと一致する。 The image conversion unit 16 outputs each of the image data (cut-out section data) for one section generated from the evaluation image to the new evaluation image generation unit 17. The new evaluation image generation unit 17 generates a new evaluation image by arranging and combining the image data (cut-out section data) for each section generated from the evaluation image in order (step S113). The length of the moving object 5 in the new evaluation image in the direction of movement matches the length of the moving object 5 in the direction of movement in the base image.
上述の処理によれば、ラインスキャンカメラ2で撮影する被写体が移動体5である場合でも、基本画像の移動体5の移動方向の長さに一致させた新評価画像を生成することができる。 The above-described processing allows for the generation of a new evaluation image that matches the length of the moving object 5 in the direction of movement in the base image, even when the subject captured by the line scan camera 2 is a moving object 5.
また上述の処理によれば、被写体である移動体5が高速に移動して、さらにラインスキャンカメラ2を通過する際に移動体5の速度が変化しても基本画像の特徴点にほぼ対応する移動方向の位置に同一特徴点が現れるような新評価画像を生成することができる。これにより、ラインスキャンカメラ2の異なるタイミングでの撮影に基づいてそれぞれ生成された2つの画像を比較評価するような場合でも、同一特徴点がほぼ同じ位置にあるため比較評価の処理が容易となる。 Furthermore, with the above-described processing, even if the subject, a moving object 5, moves at high speed and the speed of the moving object 5 changes as it passes by the line scan camera 2, a new evaluation image can be generated in which the same feature points appear at positions in the direction of movement that roughly correspond to the feature points of the basic image. This makes it easier to compare and evaluate two images generated based on images taken at different times by the line scan camera 2, since the same feature points will be in roughly the same positions.
また上述の処理によれば、移動体5が電車のように移動方向に長く、シャッタースピードに応じて評価画像が移動方向に長くなったとしても、基本画像の長さに一致するような新評価画像を生成することができる。したがって、新評価画像の全体における異常点を発見するなどの評価を行う際に、新評価画像を所定のサイズで区切った1区間ごとの画像処理の数が削減でき、当該画像処理の労力を軽減することができる。 Furthermore, with the above-described processing, even if the moving object 5 is long in the direction of movement, such as a train, and the evaluation image becomes longer in the direction of movement depending on the shutter speed, it is possible to generate a new evaluation image that matches the length of the basic image. Therefore, when performing evaluations such as discovering abnormalities in the entire new evaluation image, the number of image processes for each section divided into a specified size of the new evaluation image can be reduced, thereby reducing the effort required for such image processing.
また上述の処理によれば、基本画像と評価画像とにおける同一特徴点の関係を数多く特定する。これにより基本画像を生成するために撮影した際の移動体5の速度の変化と、評価画像を生成するために撮影した際の移動体5の速度の変化とが一致しない場合でも、移動方向のほぼ同じ位置に同一特徴点が現れるような新評価画像を生成することができる。 Furthermore, the above-described processing identifies many relationships between identical feature points in the base image and the evaluation image. As a result, even if the change in speed of the moving object 5 when photographed to generate the base image does not match the change in speed of the moving object 5 when photographed to generate the evaluation image, it is possible to generate a new evaluation image in which the same feature points appear at approximately the same positions in the direction of movement.
図13はこの開示の一実施形態による画像処理装置の他の構成を示す図である。
図14はこの開示の一実施形態による画像処理装置の他の処理フローを示す図である。
図13で示す画像処理装置1は、対応関係特定手段、区間特定手段、画像変換手段、新評価画像生成手段の機能を発揮する
対応関係特定手段は、所定一つの移動方向に移動する移動体を撮影した基本画像と、基本画像の撮影タイミングと異なるタイミングで移動体を撮影した評価画像とのそれぞれにおける同一特徴点の対応関係を特定する(ステップS1301)。
区間特定手段は、基本画像と評価画像とに写る対応関係を有する同一特徴点の位置の差の変化に基づいて、基本画像を移動方向に所定の間隔で分割した1区間に対応する評価画像における切り出し区間を特定する(ステップS1302)。
画像変換手段は、評価画像における切り出し区間それぞれが基本画像それぞれの1区間の長さの画像に一致するように、評価画像における切り出し区間それぞれを変換する(ステップS1303)。
新評価画像生成手段は、切り出し区間の変換後の各1区間の画像を、当該画像に写る移動体の移動方向に順次並べた新評価画像を生成する(ステップS1304)。
FIG. 13 is a diagram showing another configuration of an image processing device according to an embodiment of the present disclosure.
FIG. 14 is a diagram showing another processing flow of the image processing device according to an embodiment of the present disclosure.
The image processing device 1 shown in Figure 13 performs the functions of a correspondence relationship identification means, a section identification means, an image conversion means, and a new evaluation image generation means.The correspondence relationship identification means identifies the correspondence relationship between the same feature points in a basic image captured of a moving object moving in a predetermined direction of movement and an evaluation image captured of the moving object at a timing different from the timing of capturing the basic image (step S1301).
The section identification means identifies a cut-out section in the evaluation image corresponding to one section obtained by dividing the basic image at a predetermined interval in the movement direction, based on the change in the difference in position of the same feature point that has a corresponding relationship between the basic image and the evaluation image (step S1302).
The image conversion means converts each of the cut-out sections in the evaluation image so that each cut-out section in the evaluation image matches the length of one section of each of the basic images (step S1303).
The new evaluation image generating means generates a new evaluation image by arranging the images of each section after the conversion of the cut-out sections in order in the direction of movement of the moving object shown in the images (step S1304).
図15はこの開示の一実施形態による画像処理装置の他の構成を示す図である。
図16はこの開示の一実施形態による画像処理装置の他の処理フローを示す図である。
図15で示す画像処理装置1は、対応関係特定手段、区間特定手段、新評価画像生成手段の機能を発揮する。
対応関係特定手段は、所定一つの移動方向に移動する移動体を撮影した基本画像と、基本画像の撮影タイミングと異なるタイミングで移動体を撮影した評価画像とのそれぞれにおける同一特徴点の対応関係を特定する(ステップS1501)。
区間特定手段は、基本画像と評価画像とに写る対応関係を有する同一特徴点の位置の差の変化に基づいて、基本画像を移動方向に所定の間隔で分割した1区間に対応する評価画像における切り出し区間を特定する(ステップS1502)。
新評価画像生成手段は、切り出し区間の画像を移動方向に順次並べた新評価画像を生成する(ステップS1503)。
FIG. 15 is a diagram showing another configuration of an image processing device according to an embodiment of the present disclosure.
FIG. 16 is a diagram showing another processing flow of the image processing device according to an embodiment of the present disclosure.
The image processing device 1 shown in FIG. 15 performs the functions of a correspondence relationship specifying means, a section specifying means, and a new evaluation image generating means.
The correspondence relationship identification means identifies the correspondence relationship between the same feature points in a basic image captured of a moving object moving in a predetermined direction of movement and an evaluation image captured of the moving object at a timing different from the timing of capturing the basic image (step S1501).
The section identification means identifies a cut-out section in the evaluation image corresponding to one section obtained by dividing the basic image at a predetermined interval in the movement direction, based on the change in the difference in position of the same feature point that has a corresponding relationship between the basic image and the evaluation image (step S1502).
The new evaluation image generating means generates a new evaluation image by sequentially arranging the images of the cutout section in the movement direction (step S1503).
以上、この開示の画像処理装置1を説明したが、この開示は上述の実施の形態に限定されるものではない。この開示の構成や詳細には、この開示のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。 The image processing device 1 of this disclosure has been described above, but this disclosure is not limited to the above-described embodiment. Various modifications that would be understandable to a person skilled in the art can be made to the configuration and details of this disclosure within the scope of this disclosure.
なお、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。 Note that some or all of the above embodiments can also be described as, but are not limited to, the following notes.
(付記1)
所定一つの移動方向に移動する移動体を撮影した基本画像と、前記基本画像の撮影タイミングと異なるタイミングで前記移動体を撮影した評価画像とのそれぞれにおける同一特徴点の対応関係を特定する対応関係特定手段と、
前記基本画像と前記評価画像とに写る前記同一特徴点の前記移動方向の位置の差の変化に基づいて、前記基本画像を前記移動方向に所定の間隔で分割した1区間に対応する前記評価画像における切り出し区間を特定する区間特定手段と、
前記評価画像における切り出し区間それぞれが前記基本画像それぞれの前記1区間の長さの画像に一致するように、前記評価画像における前記切り出し区間それぞれを縮小または拡大する画像変換手段と、
前記切り出し区間の縮小または拡大後の各1区間の画像を前記移動方向に順次並べた新評価画像を生成する新評価画像生成手段と、
を備える画像処理装置。
(Appendix 1)
a correspondence specifying means for specifying a correspondence between the same feature points in a basic image obtained by photographing a moving object moving in a predetermined moving direction and an evaluation image obtained by photographing the moving object at a timing different from the timing of photographing the basic image;
a section specifying means for specifying a section in the evaluation image corresponding to one section obtained by dividing the basic image at a predetermined interval in the movement direction based on a change in the difference in position of the same feature point in the basic image and the evaluation image in the movement direction;
an image conversion means for reducing or enlarging each of the cut-out sections in the evaluation image so that each of the cut-out sections in the evaluation image matches an image having the length of one section in each of the basic images;
a new evaluation image generating means for generating a new evaluation image by sequentially arranging the images of each of the cut-out sections after reduction or enlargement in the movement direction;
An image processing device comprising:
(付記2)
前記基本画像と前記評価画像とに写る前記同一特徴点の前記移動方向の位置の差の変化が外れ値となる同一特徴点を特定し、その同一特徴点についての前記対応関係を除去する対応関係除去手段と、を備え、
前記区間特定手段は、前記除去を行った後の前記基本画像と前記評価画像とに写る前記同一特徴点の前記移動方向の位置の差の変化に基づいて、前記基本画像を前記移動方向に所定の間隔で分割した1区間に対応する前記評価画像における切り出し区間を特定する
付記1に記載の画像処理装置。
(Appendix 2)
a correspondence removal means for identifying identical feature points whose change in the difference in position of the identical feature points in the movement direction between the basic image and the evaluation image is an outlier, and removing the correspondence between the identical feature points;
The image processing device described in Appendix 1, wherein the section identification means identifies a cut-out section in the evaluation image corresponding to one section obtained by dividing the basic image at a predetermined interval in the movement direction, based on a change in the difference in position in the movement direction of the same feature point that appears in the basic image and the evaluation image after the removal.
(付記3)
前記対応関係特定手段は、前記基本画像と前記評価画像における同一特徴点の対応関係の特定に誤りが連続する範囲を前記基本画像と前記評価画像のそれぞれにおいて特定し、前記基本画像と前記評価画像において特定した当該範囲それぞれの所定位置を前記同一特徴点の対応関係として特定する
付記2に記載の画像処理装置。
(Appendix 3)
The image processing device described in Appendix 2, wherein the correspondence identification means identifies, in each of the basic image and the evaluation image, a range where errors occur in identifying the correspondence between the same feature points in the basic image and the evaluation image, and identifies predetermined positions in each of the identified ranges in the basic image and the evaluation image as the correspondence between the same feature points.
(付記4)
ラインスキャンカメラが前記移動体を撮影した画像を合成して前記基本画像と前記評価画像とを生成する画像生成手段と、
を備える付記1に記載の画像処理装置。
(Appendix 4)
an image generating means for generating the basic image and the evaluation image by combining images of the moving object captured by a line scan camera;
2. The image processing device according to claim 1, comprising:
(付記5)
前記対応関係特定手段は、前記基本画像と前記評価画像とのそれぞれにおける同一特徴点の対応関係を、移動方向に複数特定する
付記1に記載の画像処理装置。
(Appendix 5)
The image processing device according to claim 1, wherein the correspondence specifying means specifies a plurality of correspondences between the same feature points in the base image and the evaluation image in a movement direction.
(付記6)
前記対応関係特定手段は、前記基本画像と前記評価画像とのそれぞれにおける所定の対象物を前記同一特徴点の候補として検出する
付記5に記載の画像処理装置。
(Appendix 6)
The image processing device according to claim 5, wherein the correspondence specifying means detects predetermined objects in each of the base image and the evaluation image as candidates for the identical feature point.
(付記7)
前記対応関係特定手段は、前記所定の対象物を含む所定の範囲に当該所定の対象物の類似物が無いか否かを判定し、類似物がない場合に、当該所定の対象物を前記同一特徴点の候補として検出する
付記6に記載の画像処理装置。
(Appendix 7)
The image processing device according to claim 6, wherein the correspondence specifying means determines whether or not there is an object similar to the predetermined object within a predetermined range including the predetermined object, and if there is no similar object, detects the predetermined object as a candidate for the identical feature point.
(付記8)
前記基本画像と前記新評価画像とを比較して前記移動体における異常を検出する異常検出手段と、
を備える付記1に記載の画像処理装置。
(Appendix 8)
an abnormality detection means for detecting an abnormality in the moving object by comparing the basic image with the new evaluation image;
2. The image processing device according to claim 1, comprising:
(付記9)
所定一つの移動方向に移動する移動体を撮影した基本画像と、前記基本画像の撮影タイミングと異なるタイミングで前記移動体を撮影した評価画像とのそれぞれにおける同一特徴点の対応関係を特定し、
前記基本画像と前記評価画像とに写る前記同一特徴点の前記移動方向の位置の差の変化に基づいて、前記基本画像を前記移動方向に所定の間隔で分割した1区間に対応する前記評価画像における切り出し区間を特定し、
前記評価画像における切り出し区間それぞれが前記基本画像それぞれの前記1区間の長さの画像に一致するように、前記評価画像における前記切り出し区間それぞれを縮小または拡大し、
前記切り出し区間の縮小または拡大後の各1区間の画像を前記移動方向に順次並べた新評価画像を生成する
画像処理方法。
(Appendix 9)
Identifying a correspondence relationship between the same feature points in a basic image obtained by photographing a moving object moving in a predetermined moving direction and an evaluation image obtained by photographing the moving object at a timing different from the photographing timing of the basic image;
identifying a cut-out section in the evaluation image corresponding to one section obtained by dividing the basic image at a predetermined interval in the movement direction based on a change in the difference in position of the same feature point in the basic image and the evaluation image in the movement direction;
reducing or enlarging each of the cut-out sections in the evaluation image so that each of the cut-out sections in the evaluation image matches an image having a length of one section in each of the basic images;
and generating a new evaluation image by sequentially arranging the images of each of the cut-out sections after reduction or enlargement in the movement direction.
(付記10)
前記基本画像と前記評価画像とに写る前記同一特徴点の前記移動方向の位置の差の変化が外れ値となる同一特徴点を特定し、その同一特徴点についての前記対応関係を除去し、
前記除去を行った後の前記基本画像と前記評価画像とに写る前記同一特徴点の前記移動方向の位置の差の変化に基づいて、前記基本画像を前記移動方向に所定の間隔で分割した1区間に対応する前記評価画像における切り出し区間を特定する
付記9に記載の画像処理方法。
(Appendix 10)
identifying an identical feature point whose change in the difference in position of the identical feature point in the movement direction between the basic image and the evaluation image is an outlier, and removing the correspondence relationship for the identical feature point;
and identifying a cut-out section in the evaluation image corresponding to one section obtained by dividing the basic image at a predetermined interval in the movement direction based on a change in the difference in position in the movement direction of the same feature point that appears in the basic image and the evaluation image after the removal.
(付記11)
前記基本画像と前記評価画像における同一特徴点の対応関係の特定に誤りが連続する範囲を前記基本画像と前記評価画像のそれぞれにおいて特定し、前記基本画像と前記評価画像において特定した当該範囲それぞれの所定位置を前記同一特徴点の対応関係として特定する
付記9または付記10に記載の画像処理方法。
(Appendix 11)
The image processing method according to claim 9 or 10, further comprising: identifying, in each of the basic image and the evaluation image, a range in which errors occur in identifying the correspondence between the same feature points in the basic image and the evaluation image; and identifying predetermined positions in each of the identified ranges in the basic image and the evaluation image as the correspondence between the same feature points.
(付記12)
ラインスキャンカメラが前記移動体を撮影した画像を合成して前記基本画像と前記評価画像とを生成する
を備える付記9から付記11の何れか一つに記載の画像処理方法。
(Appendix 12)
12. The image processing method according to any one of Supplementary Note 9 to Supplementary Note 11, further comprising: generating the basic image and the evaluation image by combining images of the moving object captured by a line scan camera.
(付記13)
前記基本画像と前記評価画像とのそれぞれにおける同一特徴点の対応関係を、移動方向に複数特定する
付記9から付記12の何れか一つに記載の画像処理方法。
(Appendix 13)
The image processing method according to any one of Supplementary Note 9 to Supplementary Note 12, wherein a plurality of correspondences between the same feature points in the base image and the evaluation image are identified in the movement direction.
(付記14)
前記基本画像と前記評価画像とのそれぞれにおける所定の対象物を前記同一特徴点の候補として検出する
付記9から付記13の何れか一つに記載の画像処理方法。
(Appendix 14)
The image processing method according to any one of Supplementary Note 9 to Supplementary Note 13, further comprising detecting predetermined objects in the base image and the evaluation image as candidates for the identical feature point.
(付記15)
前記所定の対象物を含む所定の範囲に当該所定の対象物の類似物が無いか否かを判定し、類似物がない場合に、当該所定の対象物を前記同一特徴点の候補として検出する
付記9から付記14の何れか一つに記載の画像処理方法。
(Appendix 15)
The image processing method according to any one of Supplementary Note 9 to Supplementary Note 14, wherein it is determined whether or not there is an object similar to the predetermined object within a predetermined range including the predetermined object, and if there is no similar object, the predetermined object is detected as a candidate for the identical feature point.
(付記16)
前記基本画像と前記新評価画像とを比較して前記移動体における異常を検出する
付記9から付記15の何れか一つに記載の画像処理方法。
(Appendix 16)
16. The image processing method according to any one of claims 9 to 15, further comprising: comparing the base image with the new evaluation image to detect an abnormality in the moving object.
(付記17)
画像処理装置のコンピュータを、
所定一つの移動方向に移動する移動体を撮影した基本画像と、前記基本画像の撮影タイミングと異なるタイミングで前記移動体を撮影した評価画像とのそれぞれにおける同一特徴点の対応関係を特定する対応関係特定手段、
前記基本画像と前記評価画像とに写る前記同一特徴点の前記移動方向の位置の差の変化に基づいて、前記基本画像を前記移動方向に所定の間隔で分割した1区間に対応する前記評価画像における切り出し区間を特定する区間特定手段、
前記評価画像における切り出し区間それぞれが前記基本画像それぞれの前記1区間の長さの画像に一致するように、前記評価画像における前記切り出し区間それぞれを縮小または拡大する画像変換手段、
前記切り出し区間の縮小または拡大後の各1区間の画像を前記移動方向に順次並べた新評価画像を生成する新評価画像生成手段、
として機能させるプログラム。
(Appendix 17)
The computer of the image processing device,
a correspondence relationship specifying means for specifying a correspondence relationship between the same feature points in a basic image obtained by photographing a moving object moving in one predetermined moving direction and an evaluation image obtained by photographing the moving object at a timing different from the photographing timing of the basic image;
a section specifying means for specifying a section in the evaluation image corresponding to one section obtained by dividing the basic image at a predetermined interval in the movement direction, based on a change in the difference in position of the same feature point in the movement direction between the basic image and the evaluation image;
an image conversion means for reducing or enlarging each of the cut-out sections in the evaluation image so that each of the cut-out sections in the evaluation image matches an image having the length of one section in each of the basic images;
a new evaluation image generating means for generating a new evaluation image by sequentially arranging images of each of the sections after the reduction or enlargement of the cut-out sections in the movement direction;
A program that functions as a
(付記18)
前記画像処理装置のコンピュータを、
前記基本画像と前記評価画像とに写る前記同一特徴点の前記移動方向の位置の差の変化が外れ値となる同一特徴点を特定し、その同一特徴点についての前記対応関係を除去する対応関係除去手段として機能させ、
前記区間特定手段は、前記除去を行った後の前記基本画像と前記評価画像とに写る前記同一特徴点の前記移動方向の位置の差の変化に基づいて、前記基本画像を前記移動方向に所定の間隔で分割した1区間に対応する前記評価画像における切り出し区間を特定する
付記17に記載のプログラム。
(Appendix 18)
A computer of the image processing device,
identifying identical feature points whose change in the difference in position of the identical feature points in the movement direction between the basic image and the evaluation image is an outlier, and causing the device to function as correspondence relationship removal means for removing the correspondence relationship between the identical feature points;
The program described in Appendix 17, wherein the section identification means identifies a cut-out section in the evaluation image corresponding to one section obtained by dividing the basic image at a predetermined interval in the movement direction, based on a change in the difference in position in the movement direction of the same feature point that appears in the basic image and the evaluation image after the removal.
(付記19)
前記対応関係特定手段は、前記基本画像と前記評価画像における同一特徴点の対応関係の特定に誤りが連続する範囲を前記基本画像と前記評価画像のそれぞれにおいて特定し、前記基本画像と前記評価画像において特定した当該範囲それぞれの所定位置を前記同一特徴点の対応関係として特定する
付記17または付記18に記載のプログラム。
(Appendix 19)
The program according to claim 17 or 18, wherein the correspondence identification means identifies, in each of the basic image and the evaluation image, a range in which errors occur in identifying the correspondence between the same feature points in the basic image and the evaluation image, and identifies predetermined positions in each of the identified ranges in the basic image and the evaluation image as the correspondence between the same feature points.
(付記20)
前記画像処理装置のコンピュータを、
ラインスキャンカメラが前記移動体を撮影した画像を合成して前記基本画像と前記評価画像とを生成する画像生成手段、
として機能させる付記17から付記19の何れか一つに記載のプログラム。
(Appendix 20)
A computer of the image processing device,
an image generating means for generating the basic image and the evaluation image by combining images of the moving object captured by a line scan camera;
20. The program according to any one of appendices 17 to 19,
(付記21)
前記対応関係特定手段は、前記基本画像と前記評価画像とのそれぞれにおける同一特徴点の対応関係を、移動方向に複数特定する
付記17から付記20の何れか一つに記載のプログラム。
(Appendix 21)
21. The program according to claim 17, wherein the correspondence specifying means specifies a plurality of correspondences between the same feature points in the base image and the evaluation image in a movement direction.
(付記22)
前記対応関係特定手段は、前記基本画像と前記評価画像とのそれぞれにおける所定の対象物を前記同一特徴点の候補として検出する
付記17から付記21の何れか一つに記載のプログラム。
(Appendix 22)
The program according to any one of Supplementary Note 17 to Supplementary Note 21, wherein the correspondence specifying means detects predetermined objects in the base image and the evaluation image as candidates for the identical feature point.
(付記23)
前記対応関係特定手段は、前記所定の対象物を含む所定の範囲に当該所定の対象物の類似物が無いか否かを判定し、類似物がない場合に、当該所定の対象物を前記同一特徴点の候補として検出する
付記17から付記22の何れか一つに記載のプログラム。
(Appendix 23)
The program according to any one of Supplementary Note 17 to Supplementary Note 22, wherein the correspondence specifying means determines whether or not there is an object similar to the predetermined object within a predetermined range including the predetermined object, and if there is no similar object, detects the predetermined object as a candidate for the identical feature point.
(付記24)
前記画像処理装置のコンピュータを、
前記基本画像と前記新評価画像とを比較して前記移動体における異常を検出する異常検出手段として機能させる付記17から付記23の何れか一つに記載のプログラム。
(Appendix 24)
A computer of the image processing device,
24. The program according to claim 17, which functions as an abnormality detection means for detecting an abnormality in the moving body by comparing the basic image with the new evaluation image.
(付記25)
所定一つの移動方向に移動する移動体を撮影した基本画像と、前記基本画像の撮影タイミングと異なるタイミングで前記移動体を撮影した評価画像とのそれぞれにおける同一特徴点の対応関係を特定する対応関係特定手段と、
前記基本画像と前記評価画像とに写る前記同一特徴点の前記移動方向の位置の差の変化に基づいて、前記基本画像を前記移動方向に所定の間隔で分割した1区間に対応する前記評価画像における切り出し区間を特定する区間特定手段と、
前記切り出し区間の画像を前記移動方向に順次並べた新評価画像を生成する新評価画像生成手段と、
を備える画像処理装置。
(Appendix 25)
a correspondence specifying means for specifying a correspondence between the same feature points in a basic image obtained by photographing a moving object moving in a predetermined moving direction and an evaluation image obtained by photographing the moving object at a timing different from the timing of photographing the basic image;
a section specifying means for specifying a section in the evaluation image corresponding to one section obtained by dividing the basic image at a predetermined interval in the movement direction based on a change in the difference in position of the same feature point in the basic image and the evaluation image in the movement direction;
a new evaluation image generating means for generating a new evaluation image by sequentially arranging the images of the cutout section in the movement direction;
An image processing device comprising:
(付記26)
前記評価画像における切り出し区間それぞれが前記基本画像それぞれの前記1区間の長さの画像に一致するように、前記評価画像における前記切り出し区間それぞれを縮小または拡大する画像変換手段と、を備え、
前記新評価画像生成手段は、前記切り出し区間の縮小または拡大後の各1区間の画像を前記移動方向に順次並べた新評価画像を生成する
付記25に記載の画像処理装置。
(Appendix 26)
an image conversion means for reducing or enlarging each of the cut-out sections in the evaluation image so that each of the cut-out sections in the evaluation image matches an image having a length of one section in each of the basic images;
The image processing device according to claim 25, wherein the new evaluation image generating means generates a new evaluation image by sequentially arranging images of each of the cut-out sections after reduction or enlargement in the movement direction.
(付記27)
所定一つの移動方向に移動する移動体を撮影した基本画像と、前記基本画像の撮影タイミングと異なるタイミングで前記移動体を撮影した評価画像とのそれぞれにおける同一特徴点の対応関係を特定し、
前記基本画像と前記評価画像とに写る前記同一特徴点の前記移動方向の位置の差の変化に基づいて、前記基本画像を前記移動方向に所定の間隔で分割した1区間に対応する前記評価画像における切り出し区間を特定し、
前記切り出し区間の画像を前記移動方向に順次並べた新評価画像を生成する
を備える画像処理方法。
(Appendix 27)
Identifying a correspondence relationship between the same feature points in a basic image obtained by photographing a moving object moving in a predetermined one moving direction and an evaluation image obtained by photographing the moving object at a timing different from the photographing timing of the basic image;
identifying a cut-out section in the evaluation image corresponding to one section obtained by dividing the basic image at a predetermined interval in the movement direction based on a change in the difference in position of the same feature point in the basic image and the evaluation image in the movement direction;
generating a new evaluation image by sequentially arranging the images of the cut-out section in the movement direction.
(付記28)
画像処理装置のコンピュータを、
所定一つの移動方向に移動する移動体を撮影した基本画像と、前記基本画像の撮影タイミングと異なるタイミングで前記移動体を撮影した評価画像とのそれぞれにおける同一特徴点の対応関係を特定する対応関係特定手段、
前記基本画像と前記評価画像とに写る前記同一特徴点の前記移動方向の位置の差の変化に基づいて、前記基本画像を前記移動方向に所定の間隔で分割した1区間に対応する前記評価画像における切り出し区間を特定する区間特定手段、
前記切り出し区間の画像を前記移動方向に順次並べた新評価画像を生成する新評価画像生成手段、
として機能させるプログラム。
(Appendix 28)
The computer of the image processing device,
a correspondence specifying means for specifying a correspondence between the same feature points in a basic image obtained by photographing a moving object moving in a predetermined moving direction and an evaluation image obtained by photographing the moving object at a timing different from that of photographing the basic image;
a section specifying means for specifying a section in the evaluation image corresponding to one section obtained by dividing the basic image at a predetermined interval in the movement direction, based on a change in the difference in position of the same feature point in the movement direction between the basic image and the evaluation image;
a new evaluation image generating means for generating a new evaluation image by sequentially arranging the images of the cutout section in the movement direction;
A program that functions as a
1・・・画像処理装置
2・・・ラインスキャンカメラ
5・・・移動体
11・・・取得部
12・・・画像生成部
13・・・対応関係特定部
14・・・対応関係除去部
15・・・区間特定部
16・・・画像変換部
17・・・新評価画像生成部
18・・・異常検出部
1... Image processing device 2... Line scan camera 5... Moving object 11... Acquisition unit 12... Image generation unit 13... Correspondence relationship identification unit 14... Correspondence relationship removal unit 15... Section identification unit 16... Image conversion unit 17... New evaluation image generation unit 18... Abnormality detection unit
Claims (9)
前記基本画像と前記評価画像とに写る前記同一特徴点の前記移動方向の位置の差の変化に基づいて、前記基本画像を前記移動方向に所定の間隔で分割した1区間に対応する前記評価画像における切り出し区間を特定する区間特定手段と、
前記評価画像における切り出し区間それぞれの画像の長さが前記基本画像における対応する前記1区間の画像の長さに一致するように、前記評価画像における前記切り出し区間それぞれを縮小または拡大する画像変換手段と、
前記切り出し区間の縮小または拡大後の各1区間の画像を前記移動方向に順次並べた新評価画像を生成する新評価画像生成手段と、
を備える画像処理装置。 a correspondence specifying means for specifying a correspondence between the same feature points in a basic image obtained by photographing a moving object moving in a predetermined moving direction and an evaluation image obtained by photographing the moving object at a timing different from the timing of photographing the basic image;
a section specifying means for specifying a section in the evaluation image corresponding to one section obtained by dividing the basic image at a predetermined interval in the movement direction based on a change in the difference in position of the same feature point in the basic image and the evaluation image in the movement direction;
an image conversion means for reducing or enlarging each of the cut-out sections in the evaluation image so that the image length of each of the cut-out sections in the evaluation image matches the image length of the corresponding section in the basic image;
a new evaluation image generating means for generating a new evaluation image by sequentially arranging the images of each of the cut-out sections after reduction or enlargement in the movement direction;
An image processing device comprising:
前記区間特定手段は、前記除去を行った後の前記基本画像と前記評価画像とに写る前記同一特徴点の前記移動方向の位置の差の変化に基づいて、前記基本画像を前記移動方向に所定の間隔で分割した1区間に対応する前記評価画像における切り出し区間を特定する
請求項1に記載の画像処理装置。 a correspondence removal means for identifying identical feature points whose change in the difference in position of the identical feature points in the movement direction between the basic image and the evaluation image is an outlier, and removing the correspondence between the identical feature points;
2. The image processing device according to claim 1, wherein the section identification means identifies a cut-out section in the evaluation image corresponding to one section obtained by dividing the basic image at a predetermined interval in the movement direction, based on a change in a difference in position in the movement direction of the same feature point appearing in the basic image and the evaluation image after the removal.
請求項2に記載の画像処理装置。 3. The image processing device according to claim 2, wherein the correspondence specifying means specifies, in each of the basic image and the evaluation image, a range in which errors occur in specifying the correspondence between the same feature points in the basic image and the evaluation image, and specifies a predetermined position in the range specified in the basic image and a predetermined position in the range specified in the evaluation image as the correspondence between the same feature points.
を備える請求項1に記載の画像処理装置。 an image generating means for generating the basic image and the evaluation image by combining images of the moving object captured by a line scan camera;
The image processing device according to claim 1 , comprising:
請求項1に記載の画像処理装置。 The image processing device according to claim 1 , wherein the correspondence specifying means specifies a plurality of correspondences between the same feature points in the basic image and the evaluation image in the movement direction.
請求項5に記載の画像処理装置。 The image processing device according to claim 5 , wherein the correspondence specifying means detects predetermined objects in each of the base image and the evaluation image as candidates for the same feature point.
請求項6に記載の画像処理装置。 The image processing device according to claim 6, wherein the correspondence specifying means determines whether or not there is an object similar to the predetermined object within a predetermined range including the predetermined object, and if there is no similar object, detects the predetermined object as a candidate for the identical feature point.
前記基本画像と前記評価画像とに写る前記同一特徴点の前記移動方向の位置の差の変化に基づいて、前記基本画像を前記移動方向に所定の間隔で分割した1区間に対応する前記評価画像における切り出し区間を特定し、
前記評価画像における切り出し区間それぞれの画像の長さが前記基本画像における対応する前記1区間の画像の長さに一致するように、前記評価画像における前記切り出し区間それぞれを縮小または拡大し、
前記切り出し区間の縮小または拡大後の各1区間の画像を前記移動方向に順次並べた新評価画像を生成する
画像処理方法。 Identifying a correspondence relationship between the same feature points in a basic image obtained by photographing a moving object moving in a predetermined moving direction and an evaluation image obtained by photographing the moving object at a timing different from the photographing timing of the basic image;
identifying a cut-out section in the evaluation image corresponding to one section obtained by dividing the basic image at a predetermined interval in the movement direction based on a change in the difference in position of the same feature point in the basic image and the evaluation image in the movement direction;
reducing or enlarging each of the cutout sections in the evaluation image so that the image length of each of the cutout sections in the evaluation image matches the image length of the corresponding section in the basic image;
and generating a new evaluation image by sequentially arranging the images of each of the cut-out sections after reduction or enlargement in the movement direction.
所定一つの移動方向に移動する移動体を撮影した基本画像と、前記基本画像の撮影タイミングと異なるタイミングで前記移動体を撮影した評価画像とのそれぞれにおける同一特徴点の対応関係を特定する対応関係特定手段、
前記基本画像と前記評価画像とに写る前記同一特徴点の前記移動方向の位置の差の変化に基づいて、前記基本画像を前記移動方向に所定の間隔で分割した1区間に対応する前記評価画像における切り出し区間を特定する区間特定手段、
前記評価画像における切り出し区間それぞれの画像の長さが前記基本画像における対応する前記1区間の画像の長さに一致するように、前記評価画像における前記切り出し区間それぞれを縮小または拡大する画像変換手段、
前記切り出し区間の縮小または拡大後の各1区間の画像を前記移動方向に順次並べた新評価画像を生成する新評価画像生成手段、
として機能させるプログラム。 The computer of the image processing device,
a correspondence relationship specifying means for specifying a correspondence relationship between the same feature points in a basic image obtained by photographing a moving object moving in one predetermined moving direction and an evaluation image obtained by photographing the moving object at a timing different from the photographing timing of the basic image;
a section specifying means for specifying a section in the evaluation image corresponding to one section obtained by dividing the basic image at a predetermined interval in the movement direction, based on a change in the difference in position of the same feature point in the movement direction between the basic image and the evaluation image;
an image conversion means for reducing or enlarging each of the cut-out sections in the evaluation image so that the image length of each of the cut-out sections in the evaluation image matches the image length of the corresponding section in the basic image;
a new evaluation image generating means for generating a new evaluation image by sequentially arranging images of each of the sections after the reduction or enlargement of the cut-out sections in the movement direction;
A program that functions as a
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