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公開番号2024135525
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-04
出願番号2023046250
出願日2023-03-23
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 7/55 20170101AFI20240927BHJP(計算;計数)
要約【課題】対象の三次元の変位量解析を簡素化するとともに、解析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、解析対象の三次元モデルの座標と、複数の視点から撮影された解析対象の二次元画像の座標とを関連付けるモデルマッチング部111と、視点ごとの二次元画像に基づいて、三次元モデル上の変位量を演算する変位演算部114と、変位演算部114で視点ごとに演算された三次元モデル上の変位量を合成して、解析対象の三次元変位を算出する合成部115と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
解析対象の三次元モデルの座標と、複数の視点から撮影された前記解析対象の二次元画像の座標とを関連付けるモデルマッチング部と、
前記視点ごとの二次元画像に基づいて、前記三次元モデル上の変位量を演算する変位演算部と、
前記変位演算部で前記視点ごとに演算された前記三次元モデル上の変位量を合成して、前記解析対象の三次元変位を算出する合成部と、を備える、
ことを特徴とする画像解析装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記変位演算部は、前記視点ごとの二次元画像に基づいて、デジタル画像相関法により変位量を演算する、
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３】
前記モデルマッチング部は、
前記視点ごとの二次元画像上の変位量を、前記三次元モデル上の変位量に変換するための固有パラメータを生成し、
前記変位演算部は、
演算された前記視点ごとの変位量及び前記固有パラメータに基づいて前記三次元モデル上の測定点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４】
前記視点ごとの前記解析対象の二次元画像である解析対象画像を取得する解析対象画像取得部と、
前記解析対象画像と対比して前記解析対象の変位量を演算するための参照画像を生成する参照画像生成部と、を備え、
前記解析対象画像取得部は、前記解析対象画像の背景情報を削除し、
前記参照画像生成部は、前記参照画像の背景情報を削除し、
前記変位演算部は、
背景情報が削除された前記参照画像及び前記解析対象画像に基づいて、前記視点ごと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５】
前記三次元モデル上の変位量の測定点は、少なくとも２以上の視点の二次元画像に含まれる、
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】
解析対象の三次元モデルの座標と関連付けられた座標を有し、複数の視点から撮影された前記解析対象の二次元画像に基づいて、前記視点ごとの三次元モデル上の変位量を演算し、
演算された前記視点ごとの三次元モデル上の変位量を合成して、前記解析対象の三次元変位を算出する、
ことを特徴とする画像解析方法。
【請求項７】
コンピュータを、
解析対象の三次元モデルの座標と、複数の視点から撮影された前記解析対象の二次元画像の座標とを関連付けるモデルマッチング部、
前記視点ごとの二次元画像に基づいて、前記三次元モデル上の変位量を演算する変位演算部、
前記変位演算部で前記視点ごとに演算された前記三次元モデル上の変位量を合成して、前記解析対象の三次元変位を算出する合成部、
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三次元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 1,200 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三次元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、複数のカメラで撮影された画像に基づく画像解析によって、解析対象の三次元の熱変形特性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２０１０－１６９５９０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、複数のカメラで撮影された画像をステレオ画像処理することにより、被測定物の三次元形状のデータを算出し、デジタル画像相関法（DIC：Digital Image Correlation）を用いて、観測部位の変位量を算出することとしている。
【０００５】
しかしながら、ステレオ画像処理を用いて三次元の変位を解析するためには、複数のカメラについて、相互にキャリブレーション及びステレオマッチングを行う必要がある。通常、キャリブレーション及びステレオマッチングは２つのカメラ間で行われるので、カメラの台数を増加させると、キャリブレーション及びステレオマッチングに要する手間と時間は大幅に増加することとなる。
【０００６】
また、カメラの組み合わせの数だけキャリブレーション誤差及びステレオマッチング誤差が生じるので、最終的に算出される三次元変位の精度は低下する。
【０００７】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、対象の三次元の変位量解析を簡素化するとともに、解析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、
解析対象の三次元モデルの座標と、複数の視点から撮影された前記解析対象の二次元画像の座標とを関連付けるモデルマッチング部と、
前記視点ごとの二次元画像に基づいて、前記三次元モデル上の変位量を演算する変位演算部と、
前記変位演算部で前記視点ごとに演算された前記三次元モデル上の変位量を合成して、前記解析対象の三次元変位を算出する合成部と、を備える。
【０００９】
また、前記変位演算部は、前記視点ごとの二次元画像に基づいて、デジタル画像相関法により変位量を演算する、
こととしてもよい。
【００１０】
また、前記モデルマッチング部は、
前記視点ごとの二次元画像上の変位量を、前記三次元モデル上の変位量に変換するための固有パラメータを生成し、
前記変位演算部は、
演算された前記視点ごとの変位量及び前記固有パラメータに基づいて前記三次元モデル上の測定点の変位量を演算する、
こととしてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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