(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線の影響が大きい検査対象物の内部をカメラで撮像して該検査対象物の内部の画像を得る第１のカメラ撮像ステップと、
該撮像して得た画像を前記検査対象物から離れた放射線の影響の少ない場所で受信し、
該受信した画像の中から前記検査対象物の内部の周囲に比べて明度や色度が異なっている個所とその近傍を注目領域として設定する注目領域設定ステップと、
該受信した画像の各画素の該注目領域の中心座標と、隣り合う領域の中心座標とからの距離に応じて、該注目領域の補正関数と隣り合う領域の補正関数を合成した関数を適用して該注目領域の画像の各画素のうち予め設定した基準明度よりも暗い画素をより明るくするように重みをかけた補正、または前記注目領域の画像の各画素のうち予め設定した基準明度よりも明るい画素をより暗くするように重みをかけた補正を行うことで、前記設定した注目領域の画像のコントラストを補正するコントラスト補正ステップと、
該コントラストを補正した画像を画面上に表示する画像表示ステップとを有し、
該画面上に表示されたコントラストが補正された画像を記憶手段に記憶し、
前記第１のカメラ撮像ステップと、前記注目領域設定ステップと、前記コントラスト補正ステップと、前記画像表示ステップとを検査時に行い、前記検査対象物を模擬した模擬検査対象物を撮像した画像を取得する第２のカメラ撮像ステップと、前記注目領域設定ステップと、前記コントラスト補正ステップと、前記画像表示ステップとを検査前後に行うことを特徴とする検査方法。
【請求項２】
前記注目領域の画像のコントラストを補正することを、該注目領域の画像の各画素の明度に応じて補正することを特徴とする請求項１記載の検査方法。
【請求項３】
前記画面上に表示された画像のコントラストを該画面上で再度補正し、該コントラストを再度補正した画像を前記記憶手段に記憶することを特徴とする請求項１又は２に記載の検査方法。
【請求項４】
前記画面上に表示したコントラストが補正された画像のうち欠陥が検出された画像にラベルを付して記憶手段に記憶することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の検査方法。
【請求項５】
前記放射線の影響が大きい検査対象物が原子炉であり、該原子炉の内部の放射線が多い環境の下で前記カメラを用いて前記原子炉の内部を撮像することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の検査方法。
【請求項６】
前記カメラで撮像するときに、該カメラで撮像する前記検査対象物の内部を照明することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学カメラにより映像を取得して検査を行う技術に関し、特に検査対象物の内部の検査を行うのに適した検査方法およびその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発電プラント等では、高い安全性が求められており、定期的に十分な検査を実施しなければならない。検査対象としては、例えば原子炉では、原子炉圧力容器や、容器内にあるシュラウド、炉心支持板等の構造物について検査が行われる。燃料集合体の検査など、原子炉以外の検査もある。
【０００３】
検査方法の一つとして、光学カメラを用いて対象物の表面状態を撮像して得た画像を目視で検査する方法がある。この目視検査では、カメラを対象物に近づけて撮影し、得られた映像をディスプレイに表示して、検査員が目視で検査する場合がある。また、カメラの映像を後で確認できるように記録している。撮影箇所を移動できるように、カメラに駆動装置が付いていて遠隔操作できる機能が付けられているか、離れた場所から検査員が手動でカメラを操作できる機構を備えている。カメラからはカラーまたはグレースケールの動画情報を取得する。 
検査はガンマ線などの放射線が多い環境の下で行われる場合がある。この場合には、放射線のため、カメラ内の電子回路が損傷し、その機能を喪失する。近年の微細化された半導体ほど損傷に弱いため、高分解能なカメラ素子や広ダイナミックレンジなカメラ素子、大量の画像信号を高速に伝送するために必要な集積回路は、ほとんど使用できない。放射線に対する耐久性を優先するには、電子回路をあまり使わないカメラを採用することとなり、低分解能で狭ダイナミックレンジなものとなっている。
【０００４】
また、通常の検査時はカメラとともに照明を近づけて照らす。検査対象物が立体的で複雑な構造である場合、カメラを設置できる領域や検査用の照明の届く範囲が限られることとなり、部分的に照明不足や過剰となる。
【０００５】
従って検査に用いるカメラ動画は適切な明るさで撮影することが難しいという課題がある。
【０００６】
画像の明るさに関する視認性向上について、デジタルカメラの分野で暗い領域の明度と明るい領域の明度とから補正式を求めてコントラスト補正を行う方法が特開２００９−２７１０９６公報（特許文献１）に開示されている。
【０００７】
また、デジタルカメラの分野で露出条件を変化させた複数枚の画像から画像を合成する方法が特開２００９−６５３５０号公報（特許文献２）に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−２７１０９６号公報
【特許文献２】特開２００９−６５３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載されている方法では、画像全体に対して同一のコントラスト補正をかけているため、注目領域の視認性を局所的に大幅に改善できるとは言えない。
特許文献２に記載されている方法では、露出条件を変化させた複数枚の画像が必要であるが、検査の信頼性を保障するためと、検査対象物が立体的で複雑な構造である場合、露出条件を任意に変更することは困難である。
【００１０】
また、放射線環境下では放射線のカメラへの影響を低減するため放射線遮蔽体を備える構成が考えられる。この構成では、放射線による損傷が無いため高性能なカメラを使用することができるが、放射線遮蔽体を備える分、検査装置の小型化や軽量化が困難である。例えば、ガンマ線量を１割に低減するためには、ガンマ線の遮蔽材としてよく使われている鉛を用いても４センチメートル程度の厚みを必要とする。狭隘部での検査を考慮するとサイズや重量の観点から実用的ではない。
【００１１】
また、検査対象物をカメラで撮像して得た画像を目視で検査する場合において、カメラ自体が有する画素分解能よりも高い分解能を有する映像を作成する方法が考えられる。この方法では、分解能を高めることはできるが、部分的に、照明不足や過剰のため低コントラストになった画像に対して、コントラストを改善することはできない。この点で視認性の悪さを解消できるとは言えない。
【００１２】
本発明は、視認性の良い画像を目視検査に用いることを可能にする検査方法及びその装置を提供するものである。また、局所的な視認性を改善することを可能にする検査方法及びその装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記した課題を解決するために、本発明では、放射線の影響が大きい検査対象物の内部をカメラで撮像して検査対象物の内部の画像を得る第１のカメラ撮像ステップと、この撮像して得た画像を検査対象物から離れた放射線の影響の少ない場所で受信し、この受信した画像の中から検査対象物の内部の周囲に比べて明度や色度が異なっている個所とその近傍を注目領域として設定する注目領域設定ステップと、受信した画像の各画素の注目領域の中心座標と、隣り合う領域の中心座標とからの距離に応じて、当該領域の補正関数と隣り合う領域の補正関数を合成した関数を適用して注目領域の画像の各画素のうち予め設定した基準明度よりも暗い画素をより明るくするように重みをかけた補正、または注目領域の画像の各画素のうち予め設定した基準明度よりも明るい画素をより暗くするように重みをかけた補正を行うことで、設定した注目領域の画像のコントラストを補正するコントラスト補正ステップと、このコントラストを補正した画像を画面上に表示する画像表示ステップとを有し、この画面上に表示されたコントラストが補正された画像を記憶手段に記憶し、第１のカメラ撮像ステップと、注目領域設定ステップと、コントラスト補正ステップと、画像表示ステップとを検査時に行い、前記検査対象物を模擬した模擬検査対象物を撮像した画像を取得する第２のカメラ撮像ステップと、前記注目領域設定ステップと、前記コントラスト補正ステップと、前記画像表示ステップとを検査前後に行う検査方法とした。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、放射線の影響が大きい検査対象物を検査する装置において、コントラスト補正により、視認性の良い画像を検査に用いることが可能となった。また、注目領域を設定して補正することにより、放射線の影響が大きい検査対象物を検査する装置において、局所的に視認性を大幅に改善することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態における目視検査のシーケンスの例を表すフロー図である。
【図２Ａ】本発明の実施の形態における目視検査装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図２Ｂ】本発明の実施の形態における目視検査装置の画像処理手段の構成を示すブロック図である。
【図３Ａ】一般的なコントラスト補正の例を示すグラフで、入力画像の明度の頻度分布に偏りが有る場合の入力画像の明度の頻度分布を示すグラフ、補正関数を示すグラフおよび出力画像の明度の頻度分布を示すグラフである。
【図３Ｂ】一般的なコントラスト補正の例を表すグラフで、入力画像の明度の頻度分布に偏りが無い場合の入力画像の明度の頻度分布を示すグラフ、補正関数を示すグラフおよび出力画像の明度の頻度分布を示すグラフである。
【図４Ａ】本発明の実施の形態における暗い領域を注目領域に設定して暗い側の分布を拡張したコントラスト補正の例を示す入力画像の明度の頻度分布を示すグラフ、補正関数を示すグラフおよび出力画像の明度の頻度分布を示すグラフである。
【図４Ｂ】本発明の実施の形態における暗い領域を注目領域に設定して暗い側の分布をより大きく拡張したコントラスト補正の例を示す入力画像の明度の頻度分布を示すグラフ、補正関数を示すグラフおよび出力画像の明度の頻度分布を示すグラフである。
【図５Ａ】本発明の実施の形態において、複数の領域に分割した状態を示す検査対象の画像を示す図である。
【図５Ｂ】本発明の実施の形態における複数の領域に分割した画像の各領域毎に適用する異なる補正関数の例を表すグラフである。
【図６Ａ】本発明の実施の形態における入力画像の明度の頻度分布が中央に集中している画像のコントラストを補正する例を示す入力画像の明度の頻度分布を示すグラフ、補正関数を示すグラフおよび出力画像の明度の頻度分布を示すグラフである。
【図６Ｂ】本発明の実施の形態において、中心近傍を注目領域に自動設定した状態を示す検査対象の画像である。
【図６Ｃ】本発明の実施の形態において、入力画像の明度の頻度分布が中央に集中している画像のコントラストを補正する補正関数の例を示すグラフである。
【図７Ａ】本発明の実施の形態におけるＧＵＩ上で注目領域を指定する例を示す検査対象の画像である。
【図７Ｂ】本発明の実施の形態におけるＧＵＩ上でコーナを指定して注目領域を設定する例を示す検査対象の画像である。
【図８Ａ】本発明の実施の形態における目視検査を行うためのＧＵＩの例で、１枚の画像を表示した画面の正面図である。
【図８Ｂ】本発明の実施の形態における目視検査を行うためのＧＵＩの例で、２枚の画像を表示した画面の正面図である。
【図８Ｃ】本発明の実施の形態におけるＧＵＩに表示される処理ＯＮ/ＯＦＦを表示するダイアログの一例を示す図である。
【図８Ｄ】本発明の実施の形態におけるＧＵＩに表示される補正量の調整ゲージなどを表示するダイアログの一例を示す図である。
【図８Ｅ】本発明の実施の形態におけるＧＵＩに表示される検査/調整を選択するボタンなどを表示するダイアログの一例を示す図である。
【図９Ａ】本発明の実施の形態における明るい領域を注目領域に設定するコントラスト補正の例で、入力画像の明度の頻度分布を示すグラフ、補正関数を示すグラフおよび出力画像の明度の頻度分布を示すグラフである。
【図９Ｂ】本発明の実施の形態における補正関数の例を示すグラフである。
【図１０Ａ】本発明の実施の形態における目視検査の別のシーケンスの例を表すフロー図である。
【図１０Ｂ】本発明の実施の形態における検査前確認手順のシーケンスの例を表すフロー図である。
【図１０Ｃ】本発明の実施の形態における検査後確認手順のシーケンスの例を表すフロー図である。
【図１１Ａ】本発明の実施の形態において、拡張関数を適用したコントラスト補正関数の例を示すグラフである。
【図１１Ｂ】本発明の実施の形態におけるコントラスト補正の対象とする検査対象の画像である。
【図１１Ｃ】本発明の実施の形態における統計量を求め方法の例を表す図である。
【図１２Ａ】本発明の実施の形態における暗い領域を注目領域に自動設定するコントラスト補正に適用するコントラスト補正関数の例を示すグラフである。
【図１２Ｂ】本発明の実施の形態における暗い領域を注目領域に設定してコントラスト補正して明度が一部逆転した出力画像を示す図である。
【図１２Ｃ】本発明の実施の形態における暗い領域を注目領域に設定してコントラスト補正して周囲の領域の一部が飽和した出力画像を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態における欠陥候補近傍を注目領域に設定した検査対象の画像である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
図２Ａは、本発明の一実施形態である目視検査装置の基本構成である。目視検査装置は、例えば、カメラ２０１、画像処理手段２０２、保存手段２０３、ＧＵＩ２０４から構成される。検査対象物２０５が放射線の影響が大きい原子炉である場合、カメラ２０１のみを検査対象物２０５の近くに置いて検査を行い、カメラ２０１以外の画像処理手段２０２、保存手段２０３、ＧＵＩ２０４は放射線量が多い環境の外に出す。また、カメラ２０１は、照明２０６や駆動部（図示せず）を備えていても良い。照明２０６は検査対象物２０５を照らす。カメラ２０１で検査対象物２０５を撮像して映像を取得する。カメラ２０１は、カラー映像またはグレースケール映像を撮像することができる。光学カメラ２０１の種類として、撮像管、ＣＣＤ、ＣＭＯＳなどを用いることができる。カメラ２０１からの映像は、ケーブル２０７を通して画像処理手段２０２に伝送する。カメラ２０１と画像処理手段２０２との通信は、無線で行っても良い。画像処理手段２０２は、図２Ｂに示すように、カメラ２０１で撮像した画像を入力する画像入力部２０２１、入力した画像を一旦記憶しておく画像メモリ部２０２２、画像メモリ２０２２に記憶された画像を用いて注目領域を設定する注目領域設定部２０２３、注目領域設定部２０２３で設定された注目領域のコントラストを補正するコントラスト補正部２０２４、注目領域のコントラストが補正された画像を出力する画像出力部２０２５を備えている。画像処理手段２０２はコントラスト補正した画像や補正前の画像を画像出力部２０２から出力してＧＵＩ２０４に表示し、保存手段２０３に記録して保存する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態である目視検査のシーケンスである。目視検査のシーケンスには、検査前に行う調整手順１１２と、実際に検査を行う検査手順１０１が含まれる。
【００１９】
この調整手順１１２は、保存画像取得ステップＳ１１３、注目領域設定ステップＳ１１４、コントラスト補正ステップＳ１１５、画面表示ステップＳ１１６、条件調整ステップＳ１１７を含んで構成される。
【００２０】
保存画像取得ステップＳ１１３では、過去の検査時に保存した映像１１８を保存手段２０３から取得する。または、検査対象物２０５を模擬した模擬検査対象物をカメラ２０１で撮像した映像を取得しても良い。模擬検査対象物は、立体的で複雑な構造を模擬し、部分的に照明不足や過剰となる状態を再現できるものが好ましい。
【００２１】
注目領域設定ステップＳ１１４では、検査手順と同様に、取得した映像について注目領域を設定する。領域設定方法は、検査手順の領域設定方法と同様である。
【００２２】
コントラスト補正ステップＳ１１５では、検査手順と同様に、注目領域に対し、予め設定した条件でコントラスト補正画像処理を行い、補正した画像を作成する。
【００２３】
画面表示ステップＳ１１６では、検査手順と同様に、補正した画像を目視検査用にＧＵＩ２０４に表示する。
【００２４】
条件調整ステップＳ１１７では、表示された画像をユーザが確認し、必要に応じてＧＵＩ２０４上で画像処理条件を調整する。ＧＵＩ２０４上には画像処理に必要なパラメータを入力する画面を表示される。例えば、コントラスト補正処理のＯＮ／ＯＦＦを入力するボタン１１９や、コントラスト補正処理の強さを入力する調整ゲージ１２０等である。コントラスト補正処理のＯＮ／ＯＦＦは、照明状態を確認する際にはＯＦＦにし、コントラスト補正状態を確認する際にはＯＮにするのが好ましい。また、コントラスト補正処理の強さは、補正が足りない場合は強めに調整し、補正が過剰な場合は弱めに調整するのが好ましい。
【００２５】
次に、検査手順１０１は、カメラ撮像ステップＳ１０２、注目領域設定ステップＳ１０３、コントラスト補正ステップＳ１０４、画面表示ステップＳ１０５から構成される。カメラの映像は動画であるため、上記のステップは原則としてフレーム毎に繰り返し実行される。
カメラ撮像ステップＳ１０２では、カメラ２０１により検査対象物２０５を撮像した映像１０６を取得する。
【００２６】
注目領域設定ステップＳ１０３では、取得した映像１０６について注目領域を設定する。領域設定方法としては、例えば、予め定めた基準明度より暗いまたは明るい領域１０７を注目領域に自動設定する。または画像の中心近傍１０８を注目領域に自動設定する。またはＧＵＩ上でユーザがマウスカーソル１０９等で任意箇所１１０を注目領域として指定する。
【００２７】
コントラスト補正ステップＳ１０４では、注目領域に対し、予め調整済みの条件又は予め設定しておいた条件でコントラスト補正画像処理を行い、補正した画像１１１を作成する。
画面表示ステップＳ１０５では、補正した画像１１１を目視検査用にＧＵＩ２０４に表示する。
【００２８】
なお、目視検査のシーケンスにおいては、必ずしも検査前に調整手順１１２を実行する必要は無い。この場合、検査手順１０１のコントラスト補正ステップＳ１０４においては、予め設定しておいた条件でコントラスト補正画像処理を行う。
【００２９】
次に、コントラスト補正ステップＳ１１５又はＳ１０４で行うコントラスト補正処理について説明する。
図３Ａは、一般的なコントラスト補正の例である。図３Ａのグラフ３００１に示すように、ある入力画像について明度の頻度分布３０１をとった場合に暗い側に偏っていたとする。明度分布は最小から最大の範囲まで使用するのが好ましい。これを実現するための一般的なコントラスト補正の一つとして線形拡張がある。これは取得画像の明度の分布を調べて、その分布が最小から最大の範囲の一部に偏っている場合に、図３Ａのグラフ３００２に示すように最小から最大の範囲に分布を線形に拡張する方法である。この線形拡張を適用すると、図３Ａのグラフ３００３に示すように出力画像の明度の頻度分布３０２は濃度分布の形状を維持しながら最小から最大の範囲に分布する。図３Ａのグラフ３００２に示した線形拡張の関数３０３は入力明度の範囲を最小から最大の範囲に拡張して出力明度の範囲に変換する形となる。
【００３０】
一方、図３Ｂには、入力画像の明度の頻度分布に偏りが無い場合の例を示す。図３Ｂのグラフ３００４に示すような入力画像の明度の頻度分布３０４が最小から最大の範囲にわたっている場合には、図３Ｂのグラフ３００６に示すように出力画像の明度の頻度分布３０５は拡張されず入力画像と同様である。図３Ｂのグラフ３００５に示すように、この場合のコントラスト補正関数３０６は傾き１の直線となる。
【００３１】
しかし、図３Ｂのグラフ３００４に示すような明度分布の非常に暗い範囲３０７は人間の視覚特性において感度が悪いため、視認性を改善するためには、非常に暗い範囲３０７を明るい方に補正するのが好ましい。
【００３２】
図４Ａは暗い領域を注目領域に自動設定するコントラスト補正の例である。本実施例では、図４Ａのグラフ４００１に示すよう図３Ａのグラフ３００１と同様な明度の頻度分布４０１を有する入力画像に対して、補正調整の下限値４０４と補正調整の上限値４０５を設ける。  
この入力画像に対して、図４Ａのグラフ４００２に示すように、入力明度４０１が補正調整の下限値４０４以下の場合は、拡張関数４０３をそのまま適用する。ここで、適用する関数は注目領域の明度範囲を拡張する効果があれば良く、線形拡張には限定しない。以下の説明においても線形拡張に限定しないものとする。
【００３３】
入力明度が補正調整の上限値４０５以上の場合は、コントラスト補正をしない傾き1の関数４０６を適用する。入力明度が補正調整の下限値４０４以上、かつ、補正調整の上限値４０５以下の場合は、拡張関数４０３と傾き1の関数４０６を入力明度に応じて合成した合成関数４０８を適用する。このコントラスト補正関数４０９を適用すると、図４Ａのグラフ４００３に示すように出力画像の明度の頻度分布４０２は、暗い側の分布がより大きく拡張した分布となり、非常に暗い範囲４０７の視認性が向上する。
【００３４】
ここで、コントラスト補正関数４０９を適用する際に、補正調整の下限値４０４や上限値４０５と比較する入力画像の明度値として当該画素の明度値そのものを用いても良いが、当該画素近傍の画素群の明度値から、平均値、重みつき平均値、中央値等の統計量を求めて比較に用いても良い。例えば、図１１Ｂに示すような画素１１０１を対象とするとき、その明度値が図１１Ａに示すように明度値１１０２であり補正調整の下限値４０４より大きく、図１１Ａのグラフからこの明度値１１０２に対応するコントラスト補正関数４０９として拡張関数４０８を適用した場合の出力明度は１１０７となる。
【００３５】
これに対して、図１１Ｂに示す当該画素１１０１の近傍の画素群１１０３の明度値が図１１Ａに示すように明度値１１０４であり補正調整の下限値４０４より下に多く分布した場合、その平均値１１０５も補正調整の下限値４０４より下になるので近傍の画素群１１０３に対してはコントラスト補正関数として拡張関数４０３が適用されるが、当該画素１１０１の明度値１１０２にも近傍の画素群１１０３と同様にコントラスト補正関数として拡張関数４０３を適用することにより、拡張関数４０８を適用した場合の出力明度１１０７よりも大きい出力明度１１０６となる。これにより、暗い範囲に存在する近傍より明るい画素、即ち、欠陥候補部は周囲との明度差を損なわずに出力画像に反映することができる。
【００３６】
また、入力画像の明度値から各画素の特徴量を求めて、特徴量が近い画素同士を同一の領域としてセグメンテーションし、同一領域の明度値から統計量を求めても良い。また、カメラ画像は動画であるため、図１１Ｃに示すように最新のフレーム１１０８に加えて時間的に近い過去複数のフレーム１１０９の画像を用いて統計量を求めても良い。これにより、統計量を安定に算出することが可能となる。
【００３７】
また、非常に暗い範囲４０７を特に注目したい場合、図４Ｂのグラフ４００５に示すように拡張関数４１３の傾きを大きくする必要がある。
【００３８】
更に、図４Ｂのグラフ４００５に示すように、補正調整の下限値４０４以上、かつ、補正調整の上限値４０５以下の区間の合成関数４１８の傾きをそのままとすると、図４Ｂのグラフ４００６に示すように出力画像の明度の頻度分布４１２は暗い側の分布がより大きく拡張した分布となるが、図４Ｂのグラフ４００５に示すように明度分布の非常に明るい範囲４２０の補正関数４１９の傾きはほぼ0となる。しかしながら、傾きがほぼ0となると人間の視覚特性において感度が悪い。この補正関数４１９を非常に明るい範囲４２０に適用すると、この領域は視認性が悪化する。
【００３９】
この時、拡張関数４１３の傾きの調整は、例えば、ＧＵＩ２０４上に表示されたコントラスト補正処理の強さを入力する調整ゲージ１２０で行っても良い。
【００４０】
これに対して、更に入力画像を図５Ａのように複数の領域に分割し、分割領域毎に明度の頻度分布をとり、分割領域毎に異なる補正関数を適用する。例えば、暗い領域と明るい領域とが混在する分割領域５０１に対しては図４Ａのグラフ４００２に示した補正関数４０９を適用し、暗い領域しかない分割領域５０２に対しては図４Ｂのグラフ４００５に示した補正関数４１９を適用するのが好ましい。これにより、暗い領域と明るい領域とが混在する分割領域５０１では、明るい領域の視認性を損なわずに暗い領域の視認性を向上させることができる。また、暗い領域しかない分割領域５０２では、暗い領域の視認性をさらに向上させることができる。分割領域は例えば格子状とし、その格子サイズはＧＵＩで設定するようにしても良い。
【００４１】
ここで、暗い領域と明るい領域とが混在する分割領域５０３と、暗い領域しかない分割領域５０４のように、両者が隣あっている場合、それぞれの補正関数が異なるため、そのまま適用すると両者の境界で明るさが不連続となり、目視検査を誤る可能性がある。
【００４２】
これに対して、更に、前者の中心座標５０５、後者の中心座標５０６からの距離に応じて補正関数４０９と補正関数４１９を合成した関数を適用しても良い。例えば、中心座標５０５と、中心座標５０６の中間の座標５０７に対しては、図５Ｂのグラフに示すように補正関数４０９と補正関数４１９との中間の合成関数５０８を適用するのが好ましい。また、同様に、中心座標５０５、中心座標５０６、中心座標５０９、中心座標５１０の内部の座標５１１に対しては、中心座標５０５、中心座標５０６、中心座標５０９、中心座標５１０に対応する４つの補正関数から合成した補正関数を適用するのが好ましい。これにより、分割した領域の境界で明るさが不連続となることなくコントラスト補正を行うことが可能となる。
【００４３】
図９Ａ及びＢは明るい領域を注目領域に自動設定するコントラスト補正の例である。図４Ａ及びＢの説明と同様に本実施例では、図９Ａのグラフ９００１に示すような明度の頻度分布９０１を有する入力画像に対して、グラフ９００２に示すように、補正調整の上限値４０５以上の場合は、拡張関数９０３をそのまま適用する。入力明度が補正調整の下限値４０４以下の場合は、コントラスト補正をしない傾き1の関数４０６を適用する。入力明度が補正調整の下限値４０４以上、かつ、補正調整の上限値４０５以下の場合は、拡張関数９０３と傾き1の関数４０６を入力明度に応じて合成した合成関数９０４を適用する。このコントラスト補正関数９０５をグラフ９００１の明度の頻度分布９０１を有する入力画像に適用すると、グラフ９００３に示すように出力画像の明度の頻度分布９０２は、暗い側の分布がより大きく拡張した分布となり、グラフ９００１に示した入力画像の明度の頻度分布９０１の非常に明るい範囲９０６の視認性が向上する。
【００４４】
更に入力画像を図５Ａのように複数の領域に分割し、分割領域毎に異なる補正関数を適用しても良い。これにより、暗い領域と明るい領域とが混在する分割領域５０１では、暗い領域の視認性を損なわずに明るい領域の視認性を向上させることができる。また、明るい領域しかない分割領域５１２では、明るい領域の視認性をさらに向上させることができる。
【００４５】
更に、図５Ｂの説明と同様に、隣接する複数の分割領域の中心座標からの距離に応じて、図９Ｂのグラフに示すようにそれぞれの分割領域に対応する補正関数Ａ９０７、補正関数Ｂ９０８、を合成した関数９０９を適用しても良い。これにより、分割した領域の境界で明るさが不連続となることなくコントラスト補正を行うことが可能となる。
【００４６】
図６Ａ乃至Ｃは、画像の中心近傍を注目領域に自動設定するコントラスト補正の例である。本実施例では、図６Ｂに示すような画像の中心近傍の領域１０８について、図６Ａのグラフ６００１に示すような明度の頻度分布６０１を調べて、その分布が最小から最大の範囲の一部に偏っている場合に、グラフ６００２に示すようにコントラスト補正関数６０３を用いて最小から最大の範囲に分布を線形に拡張する。このコントラスト補正関数６０３を適用すると、グラフ６００３に示すように出力画像の明度の頻度分布６０２は最小から最大の範囲に拡張される。これにより、画像の中心近傍の領域１０８の視認性が向上する。
【００４７】
ここで、このコントラスト補正関数６０３を図６Ｂに示す画像の中心近傍の領域１０８だけに適用すると、周囲との境界で明るさが不連続となり、目視検査を誤る可能性がある。これに対して、更に、図６Ｂのように中心近傍の領域１０８の外側により大きい領域６０４を設定し、中心近傍の領域１０８の中心座標６０５と大きい領域６０４の外周座標６０６とからの距離に応じて補正関数６０３と傾き１の関数を合成した関数を適用しても良い。例えば、中心座標６０５と外周座標６０６の中間の座標６０７に対しては、図６Ｃのように補正関数６０３と補正関数６０８との中間の合成関数６０９を適用するのが好ましい。これにより、周囲との境界で明るさが不連続となることなくコントラスト補正を行うことが可能となる。
【００４８】
図７Ａ及びＢはＧＵＩ上で注目領域をユーザが指定するコントラスト補正の例である。本実施例では、図７ＡのようにＧＵＩ上でユーザがマウスカーソル１０９等で任意箇所１１０を注目領域として指定する。図６Ａ乃至Ｃで説明したのと同様に、任意箇所１１０を中心にしたある範囲の領域７０１について明度の頻度分布を調べて、その分布が最小から最大の範囲の一部に偏っている場合に、最小から最大の範囲に分布を線形に拡張する補正関数を適用する。これにより、任意箇所１１０を中心にしたある範囲の領域７０１の視認性が向上する。更に、図６Ａ乃至Ｃで説明したのと同様に、周囲との境界で明るさが不連続となるため、補正関数から合成した合成関数を適用しても良い。これにより、周囲との境界で明るさが不連続となることなくコントラスト補正を行うことが可能となる。
【００４９】
また、図７ＢのようにＧＵＩ上でユーザがマウスカーソル１０９等でコーナを指定して任意矩形領域７０２を注目領域として指定しても良い。
【００５０】
図１３は欠陥候補近傍を注目領域に自動設定するコントラスト補正の例である。放射線の影響が大きく、かつ大きな圧力がかかる原子炉などを検査対象物とする検査では構造物の細かい欠陥、特に応力腐食割れ(ＳＣＣ：Stress Corrosion Cracking)という欠陥を対象としている。本実施例では、入力画像１３０１の中から周囲に比べて明度や色等が異なっている箇所を画像処理で識別し欠陥候補１３０２とする。この欠陥候補を中心とした近傍を注目領域１３０３に自動設定しても良い。この注目領域１３０３について、図６Ａ乃至Ｃで説明したのと同様に明度の頻度分布を調べて、その分布が最小から最大の範囲の一部に偏っている場合に、最小から最大の範囲に分布を線形に拡張する。このコントラスト補正関数を適用すると、出力画像の明度の頻度分布は最小から最大の範囲に拡張される。これにより、注目領域１３０２の視認性が向上する。更に、図６Ａ乃至Ｃで説明したのと同様に、周囲との境界で明るさが不連続となるため、補正関数から合成した合成関数を適用しても良い。これにより、周囲との境界で明るさが不連続となることなくコントラスト補正を行うことが可能となる。
【００５１】
図１０Ａは、目視検査の別のシーケンスである。目視検査の別のシーケンスには、実際に検査を行う検査手順１０１の前後に、検査前確認手順１００１、検査後確認手順１００２が含まれる。また、図１の例と同様に検査前に調整を行う調整手順１１２が含まれていても良い。検査手順１０１及び検査前に調整を行う調整手順１１２は図１を用いて説明したものと同じであるので、ここでは説明を省略する。
【００５２】
検査前確認手順１００１、検査後確認手順１００２は、カメラが損傷する可能性を考慮して、カメラ映像の視認性を確認するための手順である。検査前後の視認性に問題無いことを確認することで、検査の信頼性を保障することができる。
【００５３】
検査前確認手順１００１は、検査手順１０１と同様に、図１０Ｂに示すような手順、即ち、カメラ撮像ステップＳ１０１２、注目領域設定ステップＳ１０１３、コントラスト補正ステップＳ１０１４、画面表示ステップＳ１０１５を含んで構成される。カメラの映像は動画であるため、上記のステップは原則としてフレーム毎に繰り返し実行される。
【００５４】
このうちカメラ撮像ステップＳ１０１２では、検査対象物２０５を模擬した模擬検査対象物を撮像した映像１００３を取得する。また、画面表示ステップＳ１０１５で模擬検査対象物をユーザが視認できれば検査手順Ｓ１０１に進む。視認できなかった場合は、前述の調整手順１１２を行う。調整手順１１２が済んだら、検査手順１０１に進む。
【００５５】
検査後確認手順１００２は、検査前確認手順１００１と同様に、カメラ撮像ステップＳ１０２２、注目領域設定ステップＳ１０２３、コントラスト補正ステップＳ１０２４、画面表示ステップＳ１０２５を含んで構成される。カメラの映像は動画であるため、上記のステップは原則としてフレーム毎に繰り返し実行される。
【００５６】
このうちカメラ撮像ステップＳ１０２２では、検査前確認手順１００１と同様に、通常、細いワイヤを模擬検査対象物とし、模擬検査対象物を撮像した映像１００４を取得する。画面表示ステップＳ１０２５で模擬検査対象物をユーザが視認できれば検査の信頼性が保障される。
【００５７】
コントラスト補正ステップＳ１０２４では、調整手順１１２で予め調整した状態を変えずに、検査前確認手順１００１、検査手順１０１、検査後確認手順１００２を実行するため、カメラの損傷が無い限り検査の信頼性が保障される。
【００５８】
図８Ａ乃至Ｅに目視検査を行うためのＧＵＩの例を示す。図８Ａのように、検査手順１０１では、通常、ＧＵＩ２０４上にカメラ画像８０１を表示する。また、ＧＵＩ２０４上にダイアログＡ８０２を表示しても良い。ダイアログＡ８０２には、図８Ｃに示すように処理ＯＮ／ＯＦＦを指定するボタン１１９を表示しても良い。またダイアログＡ８０２には、表示画像の切り替えボタン８０３を表示しても良い。切り替えボタン８０３を撮像画像にするとＧＵＩ２０４上のカメラ画像８０１は撮像画像に切り替わり、切り替えボタン８０３を処理結果にするとカメラ画像８０１は処理結果画像に切り替わり、切り替えボタン８０３を２画面にすると図８ＢのようにＧＵＩ２０４上に撮像画像８０４と処理結果画像８０５とが同時に表示される。更にダイアログＡ８０２にはＧＵＩ２０４上で確認したカメラ画像８０１と処理結果画像とにラベルを付けて保存するためのボタン８０３１を表示する。ＧＵＩ２０４上にカメラ画像８０１と処理結果画像との何れか又は両方が表示されている状態でボタン８０３１をクリックすることにより、ＧＵＩ２０４上に表示されている画像に適当なラベル（例えば撮像日時、撮像箇所のコード等）が付けられて保存手段２０３に記憶される。
【００５９】
調整手順１１２ではＧＵＩ２０４上にダイアログＢ８０６を表示しても良い。ダイアログＢ８０６には、図８Ｄのように補正量の調整ゲージ１２０を表示しても良い。調整ゲージ１２０は前述の条件調整ステップＳ１１７でコントラスト補正処理の強さを入力するために使用する。ダイアログＢ８０６には、補正調整の下限値の調整ゲージ８０７、補正調整の上限値の調整ゲージ８０８を表示しても良い。両者は、図４Ａ及びＢで説明した補正調整の下限値４０４と補正調整の上限値４０５を調整することに使用する。これにより、視認性を向上させる明るさの範囲を適切に調整できる。ダイアログＢ８０６には、分割領域のサイズの調整ゲージ８０９を表示しても良い。サイズの調整ゲージ８０９は図５Ａで説明した分割領域のサイズの設定に使用する。
【００６０】
また、ＧＵＩ２０４上には、図８Ｅに示すようなダイアログＣ８１０を表示して、検査／調整選択領域８１０１で検査手順１０１又は調整手順１１２に対応する検査または調整の何れかを選択する。また、ＧＵＩ２０４上に表示されている撮像画像または処理結果に欠陥が有る場合には、ダイアログＣ８１０に欠陥有りの表示８１０２がされる。更に、ＧＵＩ２０４上には、撮像箇所と撮像日時を表示するダイアログＣ８１１を表示する。
【００６１】
次に、暗い領域を注目領域に自動設定するコントラスト補正の別の例を示す。図４Ａで説明したコントラスト補正関数４０９は出力明度について連続性があった。しかしながら、注目領域に最適化した画像処理条件にするために、出力明度について連続性が無いコントラスト補正関数を用いても良い。例えば、図１２Ａのように入力明度が補正調整の下限値４０４以下の領域では、拡張関数４０３をそのまま適用する。入力明度が補正調整の下限値４０４以上の場合は、コントラスト補正をしない傾き1の関数４０６を適用する。このようなコントラスト補正関数１２０１を適用すると、入力明度が補正調整の下限値４０４と一致する点で出力明度は不連続となり、例えば、図１２Ｂの出力画像１２０２のように、非常に暗かった領域１２０３が周囲の領域１２０４よりも明るくなり明度が一部逆転した画像となる。一方、分割領域の明度分布の大小にかかわらず一律に、暗い側の分布がより大きく拡張した分布となり、図４Ａ又はＢに示した非常に暗い範囲４０７の視認性が向上する。
【００６２】
また、暗い領域を注目領域に自動設定するコントラスト補正の別の例を示す。図５Ａ及びＢの説明で暗い領域と明るい領域とが混在する分割領域５０１に対しては補正関数４０９を適用し、明るい領域の視認性を損なわずにコントラスト補正をした。しかしながら、注目領域に最適化した画像処理条件にするために、分割領域５０１に対して補正関数４１９を適用しても良い。これにより、明るい領域の視認性は悪化し、例えば、図１２Ｃの出力画像１２０５のように周囲の領域１２０４の一部分１２０６で明度が飽和した画像となる。一方、分割領域の明度分布の大小にかかわらず一律に、暗い側の分布がより大きく拡張した分布となり、図４Ａ又はＢに示した非常に暗い範囲４０７の視認性が向上する。
【００６３】
また、明るい領域を注目領域に自動設定する場合、画像の中心近傍を注目領域に自動設定する場合、注目領域をユーザが指定する場合、欠陥候補近傍を注目領域に自動設定する場合においても、上記と同様に注目領域に最適化した画像処理条件にするコントラスト補正を適用しても良い。
【００６４】
上記に説明した実施例は本発明の一実施の形態を説明するものであって、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、上記実施例で説明した構成の一部をそれと等価な機能を有する手段で置き換えたものも、または、実質的でない機能の一部を省略したものも本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００６５】
１０６・・・映像    １０７・・・暗いまたは明るい領域    １０８・・・中心近傍    １０９・・・マウスカーソル    １１０・・・任意箇所    １１１・・・補正した画像    １１９・・・ボタン    １２０・・・調整ゲージ    ２０１・・・カメラ    
２０２・・・画像処理手段    ２０３・・・保存手段    ２０４・・・ＧＵＩ    
２０５・・・検査対象物    ２０６・・・照明    ２０７・・・ケーブル    
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３】
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