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公開番号2025052671
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-07
出願番号2023161495
出願日2023-09-25
発明の名称検出対象である物体の変位量を検出する方法
出願人株式会社フジタ
代理人弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ
主分類G06T 7/60 20170101AFI20250328BHJP(計算;計数)
要約【課題】画像処理により検出対象である物体の変位量を検出する方法を提供する。
【解決手段】本方法は、物体を撮影した画像を複数の画像領域に分割する第1の処理を実行し、1つの画像領域で画像領域データの平滑化データを生成する第2の処理を実行し、画像領域データと平滑化データとの比を計算し第1の処理画像データを生成する第3の処理を実行し、第1の処理画像データをHSV色空間の第2の処理画像データに変換する第4の処理を実行し、第2の処理画像データの明度データを2値化したデータを含む第3の処理画像データを生成する第5の処理を実行し、第3の処理画像データをRGB色空間の第4の処理画像データに変換する第6の処理を実行し、第1及び第2の時間で第1の処理を実行後に第2の処理乃至第6の処理を複数の画像領域で実行し第1及び第2の画像処理データを生成し、第1及び第2の画像処理データを用いて物体の変位量を計算することを含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
検出対象である物体の変位量を検出する方法であって、
複数の画素を含む表示面に対応付けられ、前記物体を撮影して取得された画像を、複数の画像領域に分割する第１の処理を実行し、
前記複数の画像領域のうち１つの画像領域において、前記取得された画像の画像データのうち前記１つの画像領域に対応する画像領域データの平均値を計算し、平滑化データを生成する第２の処理を実行し、
前記画像領域データと、前記平滑化データとの比を計算し、前記比を含む第１の処理画像データを生成する第３の処理を実行し、
前記第１の処理画像データをＨＳＶ色空間に対応する第２の処理画像データに変換する第４の処理を実行し、
前記第２の処理画像データに含まれる明度データを指定された閾値により２値化して、前記２値化された明度データを含む第３の処理画像データを生成する第５の処理を実行し、
前記第３の処理画像データをＲＧＢ色空間に対応する第４の処理画像データに変換する第６の処理を実行し、
第１の時間において、前記第１の処理を実行したのちに、前記第２の処理乃至前記第６の処理を、前記複数の画像領域の全ての画像領域に対して実行して、第１の画像処理データを生成し、
第１の時間とは異なる第２の時間において、前記第１の処理を実行したのちに、前記第２の処理乃至前記第６の処理を、前記複数の画像領域に対して実行して、第２の画像処理データを生成し、
前記第１の画像処理データ及び前記第２の画像処理データを用いて、前記物体の変位量を計算すること、
を含む、物体の変位量を検出する方法。
続きを表示（約 700 文字）【請求項２】
前記第１の時間において、前記第２の処理乃至前記第６の処理を、前記複数の画像領域に対して実行することを、複数回実行して、前記第１の画像処理データを生成し、
前記第２の時間において、前記第２の処理乃至前記第６の処理を、前記複数の画像領域に対して実行することを、複数回実行して、前記第２の画像処理データを生成すること、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の画像処理データ及び前記第２の画像処理データを用いて、前記物体の変位量を計算することは、
前記第１の画像処理データをフーリエ変換し、第１のフーリエ変換データを生成し、
前記第１のフーリエ変換データに含まれる前記物体の第１の位相を抽出し、
前記第２の画像処理データをフーリエ変換し、第２のフーリエ変換データを生成し、
前記第２のフーリエ変換データに含まれる前記物体の第２の位相を抽出すること、
を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の画像処理データ及び前記第２の画像処理データを用いて、前記物体の変位量を計算することは、
前記第１の位相及び前記第２の位相を用いて、前記第１の位相と前記第２の位相との合成積を計算すること、
を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の画像処理データ及び前記第２の画像処理データを用いて、前記物体の変位量を計算することは、
前記合成積を用いて、前記変位量を計算すること、
を含む、請求項４に記載の方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態の一つは、検出対象である物体の変位量を検出する方法に関し、より具体的には、画像処理により検出対象である物体の変位量を検出する方法に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
物体の画像を撮影して、物体の変位を計測する方法（変位計測方法）が知られている。撮影時の画像が鮮明であるほど、画像変位計測の精度が向上する。
【０００３】
例えば、特許文献１は、複数の点滅するターゲットを用いて、ベクトル法によりターゲットの変位量を計測する方法を開示している。当該方法は、複数個の当該ターゲットの点滅周期を利用して、連続した少なくとも３枚の画像を撮影し、これらの画像の差分処理によりターゲットを検出している。また、例えば、特許文献２は、計測対象となる対象物を含む第１の画像を用いて対象物を含むノイズが乗った複数のテンプレート画像、及び、対象物を含む第２の画像を用いて対象物を含むノイズが乗った複数のターゲット画像を用いて、対象物の変位計測方法を開示する。当該方法は、複数のテンプレート画像及び複数のターゲット画像を用いて、対象物の複数の仮想変位を算出し、複数の仮想変位に対して統計処理を行い、対象物の変位を算出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１５－１９７３４４号公報
国際公開第２０２０／０４４８８６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、建設分野では、変位量を測定する対象物が屋外にあるため、屋外における撮影が少なくない。屋外における撮影は、計測対象となる対象物や対象物の周辺の物体のノイズの影響が大きい。その結果、画像変位計測の精度が低下する。例えば、光が当たる方向によって対象物と共に画像に取り込まれてしまう影はノイズとなる。
【０００６】
このような問題に鑑み、本発明の実施形態の一つは、画像を複数の領域に分割し、平滑化処理を行うことで、検出対象である物体の撮影時に生じるノイズを抑制し、画像処理により検出対象である物体の変位量を検出する方法を提供することを課題の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態の一つは、検出対象である物体の変位量を検出する方法であって、複数の画素を含む表示面に対応付けられ、前記物体を撮影して取得された画像を、複数の画像領域に分割する第１の処理を実行し、前記複数の画像領域のうち１つの画像領域において、前記取得された画像の画像データのうち前記１つの画像領域に対応する画像領域データの平均値を計算し、平滑化データを生成する第２の処理を実行し、前記画像領域データと、前記平滑化データとの比を計算し、前記比を含む第１の処理画像データを生成する第３の処理を実行し、前記第１の処理画像データをＨＳＶ色空間に対応する第２の処理画像データに変換する第４の処理を実行し、前記第２の処理画像データに含まれる明度データを指定された閾値により２値化して、前記２値化された明度データを含む第３の処理画像データを生成する第５の処理を実行し、前記第３の処理画像データをＲＧＢ色空間に対応する第４の処理画像データに変換する第６の処理を実行し、第１の時間において、前記第１の処理を実行したのちに、前記第２の処理乃至前記第６の処理を、前記複数の画像領域の全ての画像領域に対して実行して、第１の画像処理データを生成し、第１の時間とは異なる第２の時間において、前記第１の処理を実行したのちに、前記第２の処理乃至前記第６の処理を、前記複数の画像領域に対して実行して、第２の画像処理データを生成し、前記第１の画像処理データ及び前記第２の画像処理データを用いて、前記物体の変位量を計算すること、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一実施形態によれば、画像を複数の領域に分割し、平滑化処理を行うことで、検出対象である物体の撮影時に生じるノイズを抑制し、検出対象である物体の変位量を検出する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の実施形態の一つに係る、検出対象である物体の撮影時に生じるノイズを抑制するための方法を示すフローチャートである。
本発明の実施形態の一つに係る、検出対象である物体の撮影時に生じるノイズを抑制するための方法を説明する模式的な平面図である。
本発明の実施形態の一つに係る、検出対象である物体の撮影時に生じるノイズを抑制するための方法を説明する模式的な平面図である。
本発明の実施形態の一つに係る、検出対象である物体の変位量を検出するための方法を示すフローチャートである。
本発明の実施形態の一つに係る、検出対象である物体の変位量を検出するための方法を説明する模式的な平面図である。
本発明の実施形態の一つに係る変位検出システムの構成の一例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の各実施形態について、図面などを参照しつつ説明する。ただし、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施することができ、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
（【００１１】以降は省略されています）

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