特許ウォッチ

公開番号2025014893
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-30
出願番号2023117830
出願日2023-07-19
発明の名称画像解析装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人平木国際特許事務所
主分類G16C 60/00 20190101AFI20250123BHJP(特定の用途分野に特に適合した情報通信技術)
要約【課題】材料の構造を表す画像の特徴を容易に可視化することを目的とする。
【解決手段】画像解析装置4は、材料の構造を表す複数の元画像のそれぞれに対してフーリエ変換を行って複数のパワースペクトルを取得する変換部41と、複数のパワースペクトルに対して主成分分析を行って主成分及び主成分スコアを取得する分析部42と、主成分及び主成分スコアに基づいて画像を再構成して、元画像の特徴を表す特徴画像を出力する再構成部43と、を備える。再構成部43は、主成分スコアを変化させて再構成された変化後画像と基準画像との差分画像を生成し、生成された差分画像を特徴画像として出力する。変化させる対象となる主成分スコアは、機械学習によって構築された学習済みの回帰・分類モデルを用いて判定されてもよい。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
材料の構造を表す複数の元画像のそれぞれに対してフーリエ変換を行って複数のパワースペクトルを取得する変換部と、
前記複数のパワースペクトルに対して主成分分析を行って主成分及び主成分スコアを取得する分析部と、
前記主成分及び前記主成分スコアに基づいて画像を再構成して、前記元画像の特徴を表す特徴画像を出力する再構成部と、を備え、
前記再構成部は、前記主成分スコアを変化させて再構成された変化後画像と基準画像との差分画像を生成し、生成された前記差分画像を前記特徴画像として出力する
ことを特徴とする画像解析装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記再構成部は、前記主成分スコアを変化させずに再構成された変化前画像を前記基準画像として生成して前記差分画像を生成し、出力する
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】
前記変換部は、前記元画像に対して前記フーリエ変換を行って振幅スペクトル及び位相スペクトルを取得し、取得された前記振幅スペクトルに基づいて前記パワースペクトルを算出し、
前記再構成部は、
前記主成分スコアを変化させて再構成された前記パワースペクトルが前記元画像の前記パワースペクトルに対して変化した比率を示す第１比率を算出し、
算出された前記第１比率に基づいて前記元画像の前記振幅スペクトルを変調し、
前記第１比率に基づいて変調された前記振幅スペクトルと前記位相スペクトルとに基づいて、前記変化後画像を生成する
ことを特徴とする請求項２に記載の画像解析装置。
【請求項４】
前記再構成部は、
前記主成分スコアを変化させずに再構成された前記パワースペクトルが前記元画像の前記パワースペクトルに対して変化した比率を示す第２比率を算出し、
算出された前記第２比率に基づいて前記元画像の前記振幅スペクトルを変調し、
前記第２比率に基づいて変調された前記振幅スペクトルと前記位相スペクトルとに基づいて、前記変化前画像を生成する
ことを特徴とする請求項３に記載の画像解析装置。
【請求項５】
前記再構成部は、
前記主成分スコアを変化させて再構成された前記パワースペクトルと、前記主成分スコアを変化させずに再構成された前記パワースペクトルとの差分を示す差分パワースペクトルを算出し、
算出された前記差分パワースペクトルから、指定された周波数範囲の前記差分パワースペクトルを抽出し、
抽出された前記差分パワースペクトルに基づいて、指定された前記周波数範囲の前記差分画像を生成し、出力する
ことを特徴とする請求項２に記載の画像解析装置。
【請求項６】
前記再構成部は、
前記主成分スコアを変化させて再構成された前記パワースペクトルと、前記主成分スコアを変化させずに再構成された前記パワースペクトルとの差分を示す差分パワースペクトルを算出し、
算出された前記差分パワースペクトルの各パワー値が正の値を表す周波数範囲と、当該各パワー値が負の値を表す周波数範囲とを特定し、
前記正の値を表す前記周波数範囲における前記差分画像と、前記負の値を表す前記周波数範囲における前記差分画像とを切り分けて生成し、生成されたそれぞれの前記差分画像を出力する
ことを特徴とする請求項２に記載の画像解析装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像解析装置に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、既知物質の構造情報と物性情報との関係を機械学習によって学習し、得られた学習済みモデルに対して目標物性を入力することにより、少なくとも１つの候補物質を決定する新規物質探索方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－９１５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
材料を撮像した画像から特徴量を抽出し、材料の性能に影響を与える重要な特徴量かどうかを判定し、新規材料開発等に利用することが行われている。この際、特徴量の変化によって画像中のどの領域に変化が生じるのかを可視化することが望まれている。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、材料の構造を表す画像の特徴を容易に可視化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の画像解析装置は、材料の構造を表す複数の元画像のそれぞれに対してフーリエ変換を行って複数のパワースペクトルを取得する変換部と、前記複数のパワースペクトルに対して主成分分析を行って主成分及び主成分スコアを取得する分析部と、前記主成分及び前記主成分スコアに基づいて画像を再構成して、前記元画像の特徴を表す特徴画像を出力する再構成部と、を備え、前記再構成部は、前記主成分スコアを変化させて再構成された変化後画像と基準画像との差分画像を生成し、生成された前記差分画像を前記特徴画像として出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、材料の構造を表す画像の特徴を容易に可視化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態の画像解析装置を備える情報処理システムの構成を示す図。
図１に示す画像解析装置の機能を説明する図。
図１に示す画像解析装置によって行われる処理を示すフローチャート。
第２実施形態の画像解析装置を説明する図。
第３実施形態の画像解析装置を説明する図。
第４実施形態の画像解析装置を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。各実施形態において同一の符号を付された構成又は機能については、特に言及しない限り、各実施形態において同様の構成又は機能を有し、その説明を省略する。
【００１０】
［第１実施形態］
図１～図３を用いて、第１実施形態の画像解析装置４について説明する。図１は、第１実施形態の画像解析装置４を備える情報処理システム１の構成を示す図である。図２は、図１に示す画像解析装置４の機能を説明する図である。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許