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公開番号2024129166
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-27
出願番号2023032529
出願日2023-03-03
発明の名称画像解析装置、画像解析方法及びプログラム
出願人国立大学法人広島大学
代理人個人
主分類G06T 7/254 20170101AFI20240919BHJP(計算;計数)
要約【課題】対象の変位解析の精度を向上させることができる画像解析装置、画像解析方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】画像解析装置1は、解析対象の画像である対象画像を取得する対象画像取得部112と、参照画像群を構成する複数の参照画像を記憶する記憶部12と、対象画像と参照画像とに基づいて、解析対象の変位量を演算する演算部113と、を備える。また、演算部113は、複数の参照画像と対象画像とに基づいて、参照画像ごとに解析対象の変位量である基礎変位量を演算し、演算された複数の基礎変位量に基づいて、解析対象の変位量を算出する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
解析対象の画像である対象画像を取得する対象画像取得部と、
参照画像群を構成する複数の参照画像を記憶する記憶部と、
前記対象画像と前記参照画像とに基づいて、前記解析対象の変位量を演算する演算部と、を備え、
前記演算部は、
複数の前記参照画像と前記対象画像とに基づいて、前記参照画像ごとに前記解析対象の変位量である基礎変位量を演算し、
演算された複数の前記基礎変位量に基づいて、前記解析対象の変位量を算出する、
ことを特徴とする画像解析装置。
続きを表示（約 820 文字）【請求項２】
前記参照画像群は、
１ピクセルの範囲内でオフセットされた複数の異なる画像を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像解析装置。
【請求項３】
取得された前記参照画像の元画像に基づいて、複数の前記参照画像を生成する参照画像生成部を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像解析装置。
【請求項４】
前記演算部は、
複数の前記参照画像と前記対象画像とに基づいて、位相限定相関法により前記基礎変位量を演算する、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像解析装置。
【請求項５】
前記演算部は、
前記参照画像及び前記対象画像を、エッジ保存平滑化フィルタでフィルタリングして、前記解析対象の変位量を演算する、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像解析装置。
【請求項６】
前記演算部は、
前記基礎変位量を平均して、前記解析対象の変位量を算出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像解析装置。
【請求項７】
解析対象の画像である対象画像と複数の参照画像とに基づいて、前記参照画像ごとに前記解析対象の変位量である基礎変位量を演算し、
演算された複数の前記基礎変位量に基づいて、前記解析対象の変位量を算出する、
ことを特徴とする画像解析方法。
【請求項８】
コンピュータを、
解析対象の画像である対象画像を取得する対象画像取得部、
参照画像群を構成する複数の参照画像を記憶する記憶部、
複数の前記参照画像と前記対象画像とに基づいて、前記参照画像ごとに前記解析対象の変位量である基礎変位量を演算し、演算された複数の前記基礎変位量に基づいて、前記解析対象の変位量を算出する演算部、
として機能させるプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像解析装置、画像解析方法及びプログラムに関し、より詳細には対象の変位を解析する画像解析装置、画像解析方法及びプログラムに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、画像解析によって、被写体である対象の変位を解析する技術が開発されている。例えば、特許文献１では、画像解析によって測定された対象の変位に基づいて、構造物の応力変動分布を測定することとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００７－２０５８７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、デジタル画像相関法（DIC：Digital Image Correlation）を用いて被写体である解析対象の変位を解析している。デジタル画像相関法では、参照画像と解析対象画像との相関に基づいて、解析対象の変位が演算される。近年の撮影画像の高精細化、コンピュータの演算速度の向上等により、このような画像解析による対象の変位解析の応用範囲は拡大している。これにともなって、より高速、高精度に被写体の変位解析を行うことができる画像解析技術が求められている。
【０００５】
しかしながら、実際に産業用作業機械等の変位解析を、デジタル画像相関法を用いて精度よく行うことは難しい。例えば、工作機械の振動解析のように高速の変位を解析する場合、高速で解析対象を撮影することが求められる。高速撮影するために露光時間が短くなると、画像ノイズが増加して解析精度が低下する。また、高速でデジタル画像相関法による解析を行う場合、演算負荷を小さくするために画像サイズを小さくすることが一般的である。しかしながら、画像サイズが小さくなるとノイズの影響が大きくなり、解析精度は低下する。
【０００６】
また、産業用作業機械の多くは、表面形状が複雑であるとともに、表面性状がマーカー貼付に適さない。したがって、変位解析のためのマーカーの貼付が困難である場合が多い。また、表面の形状、色等が性能面から制限されることによって、画像解析のための特徴抽出が難しい場合がある。これらの要因から、画像解析による変位解析の精度を高めることは難しい。
【０００７】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、対象の変位解析の精度を向上させることができる画像解析装置、画像解析方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、この発明の第１の観点に係る画像解析装置は、
解析対象の画像である対象画像を取得する対象画像取得部と、
参照画像群を構成する複数の参照画像を記憶する記憶部と、
前記対象画像と前記参照画像とに基づいて、前記解析対象の変位量を演算する演算部と、を備え、
前記演算部は、
複数の前記参照画像と前記対象画像とに基づいて、前記参照画像ごとに前記解析対象の変位量である基礎変位量を演算し、
演算された複数の前記基礎変位量に基づいて、前記解析対象の変位量を算出する。
【０００９】
また、前記参照画像群は、
１ピクセルの範囲内でオフセットされた複数の異なる画像を含む、
こととしてもよい。
【００１０】
また、画像解析装置は、
取得された前記参照画像の元画像に基づいて、複数の前記参照画像を生成する参照画像生成部を備える、
こととしてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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