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公開番号2025064389
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-17
出願番号2023174123
出願日2023-10-06
発明の名称プログラム、および、画像処理装置
出願人ブラザー工業株式会社
代理人鳳国際弁理士法人
主分類G06T 7/00 20170101AFI20250410BHJP(計算;計数)
要約【課題】異常検出に使用される画像を生成する。
【解決手段】
外観の異常のない物品を表す基準画像と、検査対象の物品を撮像した検査対象画像と、の間の階調値の差分である階調差分値を画素毎に表す差分画像を使用して、検査対象の物品の外観の異常の検出に使用される検出対象画像を生成する。検出対象画像の生成では、差分画像の少なくとも一部の階調差分値を変換する変換処理が実行される。変換処理は、基準差分値と、基準差分値より大きい第1の階調差分値と、の間の差を大きくする。
【選択図】図10
特許請求の範囲【請求項１】
プログラムであって、
外観の異常のない物品を表す基準画像と、検査対象の物品を撮像した検査対象画像と、の間の階調値の差分である階調差分値を画素毎に表す差分画像を使用して、前記検査対象の物品の外観の異常の検出に使用される検出対象画像を生成する生成機能をコンピュータに実現させ、
前記生成機能は、前記差分画像の少なくとも一部の前記階調差分値を変換する変換処理を実行する機能を含み、
前記変換処理は、基準差分値と、前記基準差分値より大きい第１の階調差分値と、の間の差を大きくする、
プログラム。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
請求項１に記載のプログラムであって、
前記基準差分値は、外観の異常のない物品を撮像した画像と前記撮像した画像の模擬画像とのいずれかである第１画像と、外観の異常のない物品を表す第２画像と、の間の階調差分値を画素毎に表す特定差分画像の少なくとも一部の領域における階調差分値の大きさを示す統計量に基づいて決められている、
プログラム。
【請求項３】
請求項１または２に記載のプログラムであって、
前記差分画像は、無地の部分に対応する無地領域と、文字を表す部分に対応する文字領域と、３以上の色で表される部分に対応する多色領域と、のうちのＮ個（Ｎは、２以上の整数）の領域を含み、
前記変換処理は、前記Ｎ個の領域毎に異なる前記階調差分値の変換の対応関係に従って、前記Ｎ個の領域のそれぞれにおける前記階調差分値を変換する処理を含む、
プログラム。
【請求項４】
請求項２に記載のプログラムであって、
前記差分画像は、無地の部分に対応する無地領域と、文字を表す部分に対応する文字領域と、３以上の色で表される部分に対応する多色領域と、のうちのＮ個（Ｎは、２以上の整数）の領域を含み、
前記変換処理は、前記Ｎ個の領域毎に異なる前記階調差分値の変換の対応関係に従って、前記Ｎ個の領域のそれぞれにおける前記階調差分値を変換する処理を含み、
前記Ｎ個の領域は、前記文字領域と前記多色領域とのうちの一方、または、両方と、前記無地領域と、を含み、
前記基準差分値は、前記Ｎ個の領域毎に決められており、
前記文字領域と前記多色領域とのうちの一方である特定領域の基準差分値は、前記特定差分画像に含まれる前記特定領域のうちの一部である対象部分領域における階調差分値の大きさを示す統計量に基づいて決められており、
前記対象部分領域は、前記特定差分画像に含まれる前記無地領域の階調差分値の分布範囲の少なくとも一部を、前記階調差分値の全範囲から除いた残りの範囲の少なくとも一部に対応する領域である、
プログラム。
【請求項５】
請求項３に記載のプログラムであって、
前記変換処理は、前記Ｎ個の領域のそれぞれの配置を示す予め決められたテンプレート画像を使用して、前記差分画像に含まれる前記Ｎ個の領域を決定する処理を含む、
プログラム。
【請求項６】
請求項１または２に記載のプログラムであって、さらに、
前記検出対象画像を使用して、前記検査対象の物品の外観の異常を検出する機能を、コンピュータに実現させる、プログラム。
【請求項７】
請求項１または２に記載のプログラムであって、さらに、
前記検査対象画像を使用して、前記外観の異常のない物品を表す前記基準画像を生成する機能と、
前記基準画像と前記検査対象画像とを使用して前記差分画像を生成する機能とを、
コンピュータに実現させる、プログラム。
【請求項８】
画像処理装置であって、
外観の異常のない物品を表す基準画像と、検査対象の物品を撮像した検査対象画像と、の間の階調値の差分である階調差分値を画素毎に表す差分画像を使用して、前記検査対象の物品の外観の異常の検出に使用される検出対象画像を生成する生成部を備え、
前記生成部は、前記差分画像の少なくとも一部の前記階調差分値を変換する変換処理を実行し、
前記変換処理は、基準差分値と、前記基準差分値より大きい第１の階調差分値と、の間の差を大きくする、
画像処理装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書は、異常検出に使用される画像を生成する技術に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
画像データを使用して異常を検出する技術が提案されている。例えば、非特許文献１の技術では、以下のように、異常スコアが算出される。正常な物品の複数の画像を使用して、位置毎の複数の埋込ベクトルが算出される。複数の埋込ベクトルを使用して、平均ベクトルと共分散行列とを表すガウシアンパラメータが算出される。検査対象の物品の画像から得られる埋込ベクトルと、ガウシアンパラメータと、の間のマハラノビス距離が、異常スコアとして算出される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
T.Defard, A.Setkov, A.Loesch and R.Audigier,“Padim : a patch distribution modeling framework for anomaly detection and localization”, arXiv:2011.08785(2020),https://arxiv.org/abs/2011.08785,投稿日17Nov2020
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
異常検出に使用される画像の生成には、工夫の余地があった。
【０００５】
本明細書は、異常検出に使用される画像を生成する技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書に開示された技術は、以下の適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］プログラムであって、外観の異常のない物品を表す基準画像と、検査対象の物品を撮像した検査対象画像と、の間の階調値の差分である階調差分値を画素毎に表す差分画像を使用して、前記検査対象の物品の外観の異常の検出に使用される検出対象画像を生成する生成機能をコンピュータに実現させ、前記生成機能は、前記差分画像の少なくとも一部の前記階調差分値を変換する変換処理を実行する機能を含み、前記変換処理は、基準差分値と、前記基準差分値より大きい第１の階調差分値と、の間の差を大きくする、プログラム。
【０００８】
この構成によれば、差分画像の少なくとも一部の階調差分値を変換する変換処理が実行され、変換処理は、基準差分値と、基準差分値より大きい第１の階調差分値と、の間の差を大きくするので、第１の階調差分値によって示される異常の検出の可能性を向上する検出対象画像を生成できる。
【０００９】
なお、本明細書に開示の技術は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、画像処理方法および画像処理装置、それらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体（例えば、一時的ではない記録媒体）、等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
一実施例としての画像処理装置を示す説明図である。
デジタルカメラ１１０と複合機９００との斜視図である。
（Ａ）は、ラベルシートの例を示す概略図である。（Ｂ）は、検査に使用される検査対象画像の例を示す図である。
機械学習モデルの訓練処理の例を示すフローチャートである。
訓練画像の生成処理の例を示す図である。
異常訓練画像の生成処理の例を示すフローチャートである。
（Ａ）－（Ｄ）は、訓練画像の例を示す図である。
（Ａ）は、生成モデル３００の例を示すブロック図である。（Ｂ）は、生成モデル３００の訓練処理の例を示すフローチャートである。
訓練画像の生成処理の例を示す図である。
（Ａ）は、階調対応関係の例を示すグラフである。（Ｂ）、（Ｃ）は、変換前の差分画像と、変換後の差分画像と、の例を示す図である。
階調対応関係の生成処理の例を示すフローチャートである。
（Ａ）は、異常検出モデル３１０の例を示すブロック図である。（Ｂ）は、異常検出モデル３１０の訓練処理の例を示すフローチャートである。
検査処理の例を示すフローチャートである。
（Ａ）－（Ｃ）は、検査処理で処理される画像の例を示す図である。
階調対応関係の生成処理の別の実施例を示すフローチャートである。
（Ａ）は、テンプレート画像Ｉｔｐｌの例を示す図である。（Ｂ）は、正常画像Ｉ９６と差分画像Ｉ６６とを示す図である。
（Ａ）－（Ｃ）は、階調対応関係の例を示すグラフである。
（Ａ）は、訓練画像の生成処理の例を示すフローチャートの一部である。（Ｂ）は、検査処理の例を示すフローチャートの一部である。
（Ａ）は、検査処理の例を示すフローチャートの一部である。（Ｂ）は、ノイズ除去処理で処理される画像の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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