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公開番号2025078117
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-20
出願番号2023190458
出願日2023-11-08
発明の名称輝線検出方法
出願人大同特殊鋼株式会社
代理人個人
主分類G06T 7/60 20170101AFI20250513BHJP(計算;計数)
要約【課題】ハードウェアの調整を行うことなく、撮影画像の処理によって確実な輝線検出を行えるようにした輝線検出方法を提供する。
【解決手段】輝線が投影された時の物体の画像を信号画像Isとして取得するとともに、当該信号画像Isと時系列的に近い、輝線が投影されていない時の物体の画像をベース画像Ib1,Ib2,Ib3,Ib4として複数取得し、ベース画像の一つIb1を基準画像Iaとして、当該基準画像Iaと他のベース画像Ib2,Ib3,Ib4の対応する各画素について相互相関係数ZNCC(u,v)を算出しこれを重みに変換した重み画像Iw2,Iw3,Iw4を得、当該重み画像Iw2,Iw3,Iw4を使用してベース画像Ib1,Ib2,Ib3,Ib4を加重平均処理した加重平均画像Ib_ZCNNを得て、信号画像Isと加重平均画像Ib_ZCNNの差分画像Idより輝線を検出する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
輝線が投影された時の物体の画像を信号画像として取得するとともに、当該信号画像と時系列的に近い、輝線が投影されていない時の物体の画像をベース画像として複数取得し、ベース画像の一つを基準画像として、当該基準画像と他のベース画像の対応する各画素について相互相関係数を算出した重み画像を得、当該重み画像を使用して前記ベース画像を加重平均処理した加重平均画像を得て、信号画像と加重平均画像の差分画像より輝線を検出することを特徴とする輝線検出方法。
続きを表示（約 180 文字）【請求項２】
前記各画素の相互相関係数を、当該画素を中心としその周囲に設定した所定範囲のカーネル内の全画素についての輝度の相互相関演算により算出した請求項1に記載の輝線検出方法。
【請求項３】
前記ベース画像として、前記信号画像に対して時系列的に近い前後同数の、輝線が投影されていない時の物体の画像を取得する請求項1又は２に記載の輝線検出方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は物体の形状測定を行う光切断法等において、物体に投影されるラインレーザの輝線を確実に検出するための輝線検出方法に関するものである。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
物体に投影された輝線の検出は、輝線の輝度を信号Sとし、背景の輝度をノイズNとしてS／Ｎ比が高い場合は容易であるが、レーザの出力が低い場合やワークの表面性状、あるいは異物や外来光等の外乱があるとS／Ｎ比が低くなって、輝線の検出が困難になる。
【０００３】
そこで、特許文献１には、物体上に投影された輝線の検出を容易にするために、輝線を含む撮影画像データの輝度ヒストグラムを作成して、画素数がピークを示す輝度値に応じてレーザ投光部あるいはカメラの少なくともいずれかに対して露出調整を行うものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００９－２５０８４４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来の方法はレーザ投光部等のハードウェアを調整するものであるため、使用機器の仕様によっては調整に対応できない等の問題があった。
【０００６】
そこで、本発明はこのような問題を解決するもので、ハードウェアの調整を行うことなく、撮影画像の処理によって確実な輝線検出を行えるようにした輝線検出方法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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明では、輝線が投影された時の物体の画像を信号画像（Ｉｓ）として取得するとともに、当該信号画像（Ｉｓ）と時系列的に近い、輝線が投影されていない時の物体の画像をベース画像（Ｉb1,Ｉb2,Ｉb3,Ｉb4）として複数取得し、ベース画像の一つ（Ｉb1）を基準画像（Ｉa）として、当該基準画像（Ｉa）と他のベース画像(Ｉb2,Ｉb3,Ｉb4）の対応する各画素について相互相関係数(ZNCC(ｕ,ｖ）)算出しこれを重みに変換した重み画像（Ｉw2,Ｉw3,Ｉw4）を得、当該重み画像（Ｉw2,Ｉw3,Ｉw4）を使用して前記ベース画像（Ｉb1,Ｉb2,Ｉb3,Ｉb4）を加重平均処理した加重平均画像（Ib_ZCNN）を得て、信号画像（Ｉｓ）と加重平均画像（Ib_ZCNN）の差分画像（Id）より輝線を検出する。
【０００８】
なお、前記各画素の相互相関係数を、当該画素（ｕ，ｖ）を中心としその周囲に設定した所定範囲のカーネル（ｋa,ｋb）内の全画素(ｕ＋ｉc,ｖ＋ｉc)についての輝度の相互相関演算により算出すると良い。また、前記ベース画像としては、前記信号画像（Ｉｓ）に対して時系列的に近い前後同数の、輝線が投影されていない時の物体の画像を取得するようにするのが好ましい。
【０００９】
本発明によれば、信号画像と加重平均画像の差分画像より、当該信号画像内の輝線を検出するようにしたから、短時間に生じた外乱物体の画像やノイズ的な局所的輝度変化の影響を受けることなく十分なＳ／Ｎ比で確実に輝線を検出することができる。
【００１０】
なお、上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を参考的に示すものである。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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