(57)【要約】【課題】計測された速度ベクトルを直感的かつ効率的に把握させる。【解決手段】ＣＣＤカメラ１０により撮像した２つの画像データからＰＴＶを利用して粒子担持体２と静電潜像保持体４とで形成された微小空隙内を飛翔するトナー粒子の速度ベクトルを計測すると、画像処理装置１２は、計測された速度ベクトルを画像情報に変換して表示装置１４に画面表示する。また、計測された速度ベクトルのうちカーソル３４の位置に対応する速度ベクトルを変換することによって触力覚情報を生成し、この触力覚情報に従い呈示部位２４を駆動することで、カーソル位置の速度ベクトルを触力覚にてユーザに呈示する。【選択図】図１
2006268494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微小空隙内を飛翔する粒子を複数回撮像することで得た画像間で同一の粒子の対応付け処理を実施することで各粒子の速度ベクトルを求め、画面表示する画像処理装置において、
前記速度ベクトルを画面表示する表示制御手段と、
ユーザ操作に応じて画面上を移動するポインタの位置を検出する位置検出手段と、
ユーザに触力覚を呈示する触力覚呈示手段と、
画面上において前記位置検出手段により検出されたポインタの位置を移動した粒子の速度ベクトルから、前記触力覚呈示手段を駆動するための触力覚情報を生成する触力覚情報生成手段と、
前記触力覚情報生成手段により生成された触力覚情報に従い前記触力覚呈示手段の駆動制御を行う駆動制御手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像処理装置において、
前記表示制御手段は、前記速度ベクトルのうち、同一粒子の対応付けを正常にできたことにより得られた正解ベクトルと、対応付けできずに得られた過誤ベクトルとの少なくとも一方を画面表示することを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
請求項１記載の画像処理装置において、
前記触力覚情報生成手段は、前記速度ベクトルのうち、同一粒子の対応付けを正常にできたことにより得られた正解ベクトルと、対応付けできずに得られた過誤ベクトルとの少なくとも一方から触力覚情報を生成することを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
請求項１記載の画像処理装置において、
前記表示制御手段は、前記速度ベクトルのうち、同一粒子の対応付けを正常にできたことにより得られた正解ベクトルを画面表示し、
前記触力覚情報生成手段は、前記速度ベクトルのうち、同一粒子を対応付けできずに得られた過誤ベクトルから触力覚情報を生成することによって、
前記正解ベクトルを視覚にて、前記過誤ベクトルを触力覚にて、それぞれ呈示することを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体等の挙動を調べるために、実際に飛翔する粉体粒子を撮像して求めた速度分布を画面表示する画像処理装置、特に、速度ベクトルを視覚表示だけでなく触力覚にて呈示する装置の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、像担持体と現像ロールとで形成された微小空隙内を飛翔するトレーサ粒子の速度を計測し、各粒子の速度ベクトルを求める方法の一つにＰＴＶ（Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｔｒａｃｋｉｎｇ  Ｖｅｌｏｃｉｍｅｔｒｙ）がある。このＰＴＶを利用して像担持体と現像ロールとで形成された微小空隙内を飛翔するトナー粒子の速度ベクトルの分布を計測する技術が、例えば特許文献１に記載されている。
【０００３】
この従来例では、像担持体と現像ロールとで形成された微小空隙内を所定時間間隔で２回撮像して飛翔するトナー粒子の２つの静止画像を得る。各静止画像は、光照射による反射光を撮影しているため、背景部は輝度値が低く、粒子像は輝度が高くなっている。これにより、輝度の閾値を設定することで画像を２値化することができる。この閾値は、撮影条件の影響などを考慮して最適の値にすることができるが、ｎビットの画像、すなわち濃度が２ｎ  階調の画像では（２ｎ×１／４）番目の階調レベルから（２ｎ×３／４）番目の階調レベルまでの間に設定するのが望ましい。例えば、８ビット（２５６階調）の画像では６４番目から１９２番目までの範囲となる。このように静止画像を２値化することで各静止画像からトナー粒子像を抽出することができる。
【０００４】
そして、所定の演算を行い、各静止画像に撮像された同一のトナー粒子を対応付けることで各トナー粒子の速度及び方向を計測することができる。この計測結果は、速度ベクトル分布として画面表示することで確認できる。
【０００５】
特に、この従来例は、速度ベクトルの計測対象とする粒子の径にばらつきがあった場合でも精度良く速度ベクトルを抽出することができ、各静止画像において対応付けのエラー（過誤ベクトル）の発生を大幅に低減することができる。ただ、経験上、過誤ベクトルを完全に消失することはできない。
【０００６】
前述したように、画像における粒子像は、設定された閾値によって背景部と識別できる。従って、従来においてこの過誤ベクトルの数を更に低減させるには、画面表示された速度ベクトル分布を目視して、経験により閾値を増減させ、再度所定の演算を実行し、速度ベクトル分布を再度表示するという処理を繰り返していた。
【０００７】
なお、近年では、視覚以外に、例えば可聴化するなどして聴覚により、あるいは触力覚により呈示する技術が提案されている（例えば非特許文献１）。この結果、計測データあるいは計測データの変化の状態を直感的にユーザに把握させることが可能になる。また、本願特許出願人においても触力覚でユーザに情報を提示するインタフェースを提案している（例えば特許文献２）。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−６１７０１号公報
【特許文献２】特開２０００−３３０６８８号公報
【非特許文献１】［平成１６年１２月１３日検索］、インターネット＜http://www.sensable.com/languages/jp-hp.asp＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、像担持体と現像ロールとの間を飛翔するトナー粒子の数は多いため、画面に表示される速度ベクトルの数も必然的に多くなる。これにより、速度ベクトルが重畳されて表示されることになる。つまり、正常な速度ベクトルと過誤ベクトルとが混在して像担持体と現像ロールとで形成された微小空隙内に表示されるため、過誤ベクトルの有無が画面上から検出しにくいという問題があった。更に、ベクトルの向きやスカラも判別しにくいという問題があった。
【００１０】
これを解消するために、重畳表示された部分を拡大表示することも考えられるが、いくら拡大表示しても重畳されていることには変わりはない。また、拡大表示ウィンドウは、通常、微小空隙の表示ウィンドウとは別個に異なる箇所に表示することになる。このため、微小空隙のどの箇所を拡大表示しているかを確認するには、その度に視線を動かさなくてはならず、各表示内容の対応付けが面倒であった。
【００１１】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、計測された速度ベクトルを直感的かつ効率的に把握できる画像処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以上のような目的を達成するために、本発明に係る画像処理装置は、微小空隙内を飛翔する粒子を複数回撮像することで得た画像間で同一の粒子の対応付け処理を実施することで各粒子の速度ベクトルを求め、画面表示する画像処理装置において、前記速度ベクトルを画面表示する表示制御手段と、ユーザ操作に応じて画面上を移動するポインタの位置を検出する位置検出手段と、ユーザに触力覚を呈示する触力覚呈示手段と、画面上において前記位置検出手段により検出されたポインタの位置を移動した粒子の速度ベクトルから、前記触力覚呈示手段を駆動するための触力覚情報を生成する触力覚情報生成手段と、前記触力覚情報生成手段により生成された触力覚情報に従い前記触力覚呈示手段の駆動制御を行う駆動制御手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
また、前記表示制御手段は、前記速度ベクトルのうち、同一粒子の対応付けを正常にできたことにより得られた正解ベクトルと、対応付けできずに得られた過誤ベクトルとの少なくとも一方を画面表示することを特徴とする。
【００１４】
また、前記触力覚情報生成手段は、前記速度ベクトルのうち、同一粒子の対応付けを正常にできたことにより得られた正解ベクトルと、対応付けできずに得られた過誤ベクトルとの少なくとも一方から触力覚情報を生成することを特徴とする。
【００１５】
また、前記表示制御手段は、前記速度ベクトルのうち、同一粒子の対応付けを正常にできたことにより得られた正解ベクトルを画面表示し、前記触力覚情報生成手段は、前記速度ベクトルのうち、同一粒子を対応付けできずに得られた過誤ベクトルから触力覚情報を生成することによって、前記正解ベクトルを視覚にて、前記過誤ベクトルを触力覚にて、それぞれ呈示することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、粒子の速度ベクトルを視覚表示のみならず、触力覚でも呈示できるようにしたので、粒子の速度ベクトルの状態を直感的かつ効率的に把握することができる。特に、視覚による呈示だけでは、正確ベクトルと過誤ベクトルとが混在して重畳表示されるため過誤ベクトルの状況を視認することは困難であるが、過誤ベクトルのみを触力覚で呈示するようにすれば、ユーザは、過誤ベクトルの状況を触力覚にて直感的に理解することができる。このように、過誤ベクトルの状況を表す触力覚を、粒子像を画像から抽出するために設定された閾値の調整のための指標として呈示することができるので、過誤ベクトルの発生が低減されるような閾値の設定をユーザに効果的かつ効率的に実施させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面に基づいて、本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１８】
図１は、本発明に係る画像処理装置の一実施の形態を採用した画像処理システムの全体構成図である。被写体となるトナー粒子の移動領域部分の拡大図を図２に示す。この画像処理システムは、パルス発生器６と、二つの物体間に形成された微小空隙内を飛翔する粒子に、パルス発生器６から出力されたパルスに同期して微小時間のレーザ光照射を行うレーザ装置８と、該パルスに同期して粒子の静止画像を撮像するＣＣＤカメラ１０と、ＣＣＤカメラ１０の出力する画像信号から粒子の速度を演算する画像処理装置１２とを有しており、ＰＴＶを利用して、現像ロールに相当する粒子担持体２と静電潜像保持体４とで形成された微小空隙内を飛翔するトナー粒子の速度を計測し、各トナー粒子の速度ベクトルを計測、表示するためのシステムである。そして、本実施の形態においては、求めた速度ベクトル分布を呈示する手段として、視覚にて呈示する表示装置１４に加えて、触力覚にて呈示する触力覚呈示装置１６を設けたことを特徴としている。
【００１９】
レーザ装置８は、ＹＡＧレーザ等の発光時間及び発光間隔が任意に調整可能である光源が用いられ、図２に示したように、光を平面状に拡散させる光学系としてシリンドリカルレンズ１８が備えられている。レーザ装置８は、粒子担持体２と静電潜像保持体４とが対向する位置のプロセス上流側から、粒子が飛翔する領域に光照射を行なうように設置されており、パルス発生器６から出力されるパルスに同期してレーザ光を出力する。レーザ光は、シリンドリカルレンズ１８によって平面状に拡散され粒子担持体２と静電潜像保持体４との間に形成された空隙に平面状に照射される。これにより、光を反射する粒子が限定される。粒子担持体２に接続されたバイアス電圧印加装置２０は、パルス発生器６から出力されるパルスに同期して粒子担持体２にバイアス電圧を印加する。
【００２０】
ＣＣＤカメラ１０は、レーザ装置８によって照射された平面状の光とほぼ垂直な方向から撮像するよう設置されており、パルス発生器６から出力されるパルスに同期してレーザ装置８がレーザ光照射するのとほぼ同時に撮像を行う。
【００２１】
ＣＣＤカメラ１０により撮像される静止画像は、光照射による反射光を撮影しているため、背景部は輝度値が低く、粒子像は輝度が高くなっている。これにより、画像処理装置１２は、輝度の閾値を設定することで画像を２値化し、トナー粒子像を静止画像から抽出する。そして、所定の演算を行い、各静止画像に撮像された同一のトナー粒子を対応付けることで各トナー粒子の速度及び方向を計測し、その計測した速度ベクトルを詳細は後述するように表示装置１４あるいは触力覚呈示装置１６で呈示する。
【００２２】
本実施の形態は、上記特許文献１に示した構成を基本構成とし、これに触力覚呈示装置１６を設けることで構成することができる。
【００２３】
図３は、本実施の形態における画像処理装置のブロック構成図である。図３において、触力覚呈示装置１６は、マウス２２と、マウス２２の上面から突出した呈示部位２４とで構成される。マウス２２は、周知のごとく表示画面上のカーソル３４を移動させるためにユーザに操作される操作手段である。呈示部位２４は、表示された計測環境上におけるカーソル位置における速度ベクトルを、接触された指先を通じてユーザに触力覚で呈示する触力覚呈示手段である。マウス２２及び呈示部位２４は、それぞれ対応したインタフェース（ＩＦ）２６，２８を介して画像処理装置１２に設けられた構成要素と情報の授受を行う。このうち、マウスインタフェース２６は、ユーザによるマウス２２の操作方向及び量を検出する位置検出部３０を有している。表示制御部３２は、マウス２２のカーソル３４を画面表示すると共に、位置検出部３０が検出した操作方向及び量を含むマウス操作情報に従いカーソル３４を移動させる。
【００２４】
本実施の形態の計測装置の主要部をなす画像処理装置１２は、ＣＰＵ、メモリ、外部記憶装置等汎用的なコンピュータと同様の構成により実現され、このコンピュータのハードウェアと、コンピュータ上で動作するアプリケーションソフトウェアとの協調動作によって以下の各構成要素が実現される。
【００２５】
本実施の形態における画像データ入力部３６は、ＣＣＤカメラ１０により撮像されることで得られた画像データを入力する。速度ベクトル計測処理部３８は、画像データ入力部３６から送られてくる２つの画像データに基づきＰＴＶを利用して撮像された各トナー粒子の速度ベクトルを求める。なお、静止画像中のトナー粒子像は、設定された輝度の閾値を基準に画像データを２値化することで静止画像から抽出されるが、閾値入力部４０は、その閾値を設定するための手段である。速度ベクトル計測処理部３８が求めた速度ベクトルデータ群は、画像情報生成部４２及び触力覚情報生成部４４に出力される。なお、図３では、速度ベクトルが速度ベクトル計測処理部３８から各情報生成部４２，４４へ直接出力されるように図示したが、速度ベクトルデータ群をいったん図示しない記憶部に保存し、各情報生成部４２，４４にその記憶部から呈示対象の速度ベクトルを読み出させるように構成してもよい。画像情報生成部４２は、速度ベクトルを可視化可能な画像データに変換して画像情報を生成する。表示制御部３２は、画像情報生成部４２により生成された画像情報を表示部１４に表示する。
【００２６】
なお、表示部１４には、速度ベクトルのみならず、計測環境、すなわちトナー粒子の飛翔が計測される粒子担持体２と静電潜像保持体４とで形成された微小空隙内も共に表示されるが、この計測環境の画像は、ＣＣＤカメラ１０による撮像データから生成してもよいし、計測環境が既知の情報であれば、画像処理装置１２に計測環境の画像情報を予め登録し、その登録情報を表示するように構成してもよい。
【００２７】
触力覚情報生成部４４は、速度ベクトル計測処理部３８により生成された速度ベクトルを変換することによって触力覚情報を生成する。呈示部位インタフェース２８は、触力覚情報生成部４４により生成された触力覚情報に従い呈示部位２４の駆動制御を行う駆動制御部４６を有している。この駆動制御部４６による駆動制御により、呈示部位２４は、接触された指先を通じてカーソル３４の位置における速度ベクトルを触力覚にてユーザに呈示することになる。なお、本実施の形態における触力覚呈示装置１６は、本願特許出願人により前述の特許文献２に開示された情報受感装置を利用することができる。
【００２８】
次に、本実施の形態における動作について説明する。
【００２９】
まず、ユーザは、粒子担持体２と静電潜像保持体４との間隔を任意の値（２００〜６００μｍ）に設定する。そして、粒子担持体２にバイアス電圧を印加して、静電潜像保持体４との間に発生した電界による作用力によってトナー粒子を飛翔させる。レーザ光が照射される飛翔しているトナー粒子のうちレーザ光が照射されるトナー粒子を撮像するために、シリンドリカルレンズ１８及びＣＣＤカメラ１０を調整して焦点を合わせる。飛翔粒子を撮影する際には，バイアス電圧の印加とレーザ装置８の発光及び画像取得タイミングとの位相差、レーザ装置８の発光時間及び発光間隔、レーザ装置８の出力値を設定する。
【００３０】
以上のようにして、計測環境の設定に関連する各パラメータを設定した後、撮像を行い、各トナー粒子の速度ベクトルを計測し、呈示する処理を開始する。以下、本実施の形態におけるトナー粒子の速度ベクトルの呈示処理について図４に示したフローチャートを用いて説明する。
【００３１】
上記の各パラメータを設定した後、ＣＣＤカメラ１０により粒子担持体２と静電潜像保持体４とで形成された微小空隙を２回撮影する。トナー粒子の速度計測を精度良く行うためには、レーザ装置８の発光間隔をトナー粒子の飛翔速度に応じて可変すると良い。具体的には、トナー粒子の飛翔速度が速いときには発光間隔を短くし、速度が遅い場合には発光間隔を長くする。粒子担持体２から静電潜像保持体４へ飛翔するトナー粒子５０を観測した画像を模式的に示すと図５（ａ）、（ｂ）のようになる。
【００３２】
画像データ入力部３６がＣＣＤカメラ１０により撮像された２つの静止画像データを取得すると（ステップ１１０）、速度ベクトル計測処理部３８は、設定された輝度の閾値を基準に、画像データ入力部３６が入力した各静止画像データを２値化して静止画像から撮像されたトナー粒子を抽出する（ステップ１２０）。そして、各静止画像に撮像された同一のトナー粒子を対応付けることで各トナー粒子の速度及び方向を演算により求め速度ベクトルを得る（ステップ１３０）。このようにして求めた速度ベクトルを、トナー粒子と共に模式的に示すと図６のようになる。図６において、粒子担持体２から静電潜像保持体４へ直線的に飛翔するトナー粒子の速度ベクトルは正解ベクトル５０ａであり、それ以外は過誤ベクトル５０ｂである。
【００３３】
なお、ここまでの処理は、既知の技術を利用することができる。本実施の形態では、特許文献１に記載された飛翔粒子の速度計測方法を利用することを想定している。そして、以下に続けて説明する呈示方法が本実施の形態の特徴となる。
【００３４】
画像情報生成部４２は、速度ベクトル計測処理部３８が求めた速度ベクトルをデータ変換することで、可視化可能な画像情報を生成する。そして、表示制御部３２は、生成された速度ベクトル、粒子担持体２及び静電潜像保持体４を含む計測環境、そして位置検出部３０により検出された位置にカーソル３４を画面表示する。このようにして、速度ベクトルを可視化可能に画面呈示する（ステップ１４０）。この処理にて、表示装置１４に表示された画像は、図７のようになる。図７は、図６にカーソル３４を付加した図となる。
【００３５】
一方、触力覚情報生成部４４は、速度ベクトル計測処理部３８が求めた速度ベクトルのうちカーソル３４が指し示す位置を移動したトナー粒子の速度ベクトルのみを抽出し、その抽出した速度ベクトルを、触力覚にて呈示するための触力覚情報を生成する。ここで、カーソル３４が指し示す位置を移動したトナー粒子というのは、当該位置を始点及び終点とする速度ベクトルのみならず、当該位置を通過した速度ベクトルも触力覚による呈示対象となる。駆動制御部４６は、触力覚情報生成部４４により生成された触力覚情報に従い呈示部位２４を駆動する。これにより、呈示部位２４は、接触された指先を通じてカーソル３４の位置における速度ベクトルを触力覚にてユーザに呈示することになる（ステップ１５０）。
【００３６】
例えば、矢印が長い（スカラ量の大きい）速度ベクトルであれば強い衝撃を与えるような、矢印が短い（スカラ量の小さい）速度ベクトルであれば弱い衝撃を与えるような触力覚となるように触力覚情報を生成する。なお、その衝撃を加える方向は、当然ながら矢印の向きに合致させる。カーソル位置を移動するトナー粒子が１つであれば、そのトナー粒子の速度ベクトルに従い触力覚情報は生成されるが、トナー粒子が複数存在すれば、それらのトナー粒子の速度ベクトルを総和した速度ベクトルで触力覚情報を生成する。
【００３７】
ここで、ユーザにより触力覚呈示装置１６を構成するマウス２２が移動され、このユーザ操作に伴い、カーソル３４が画面上の粒子担持体２と静電潜像保持体４との間を移動したとする（ステップ１６０）。そうすると、触力覚情報生成部４４は、カーソル３４の移動位置に対応するトナー粒子の速度ベクトルを抽出し、その抽出した速度ベクトルによって触力覚情報を生成する。移動中においても各通過地点における速度ベクトルをリアルタイムに触力覚にて呈示する。これにより、呈示部位２４は、現在のカーソル位置における速度ベクトルを触力覚にてユーザに呈示することになる（ステップ１５０）。正解ベクトルのみが存在するのであれば、ユーザは、強弱はあるものの画面上の粒子担持体２側（左側）から静電潜像保持体４側（右側）への一方向のみから安定した触力覚を感じ取れることになるはずであるが、カーソルの移動経路中に過誤ベクトルが存在していれば、様々な方向からも力覚を感じることになる。
【００３８】
このように、本実施の形態では、カーソル位置における速度ベクトルを触力覚にて呈示することになる。表示装置１４でも同じ速度ベクトルデータによって画面表示しているが、トナー粒子の数が多いと、速度ベクトル自体が重畳表示されるため、速度ベクトル、特に過誤ベクトルの存在、特に矢印の長さで表されるスカラ量を検出できない可能性がある。これに対し、触力覚により速度ベクトルを呈示した場合、もし過誤ベクトルが存在していた場合には、ユーザは、上記の通り左側から右側以外の方向の力覚を感じるため、過誤ベクトルの存在を直感的に把握することができる。
【００３９】
従って、ユーザは、画面上の粒子担持体２と静電潜像保持体４とで形成される空間内を上下左右にカーソル移動させ、またその空間を直線的にすり抜けるようにカーソル移動させるなどすることで、計測された過誤ベクトルの全てを触力覚にて直感的に感じ取ることができる。もし、過誤ベクトルが多数存在していると判断した場合には、閾値を再設定してみる。静止画像において背景部とトナー粒子の判別は、閾値による２値化で行っているからである。なお、過誤ベクトルの方向は、触力覚によって感じ取ることができるので、ユーザは、過誤ベクトルの方向から閾値を上げるか、あるいは下げるかを経験に基づき判断できる。
【００４０】
ユーザにより閾値の再設定がされると（ステップ１７０）、速度ベクトル計測処理部３８は、再設定された輝度の閾値を基準に、各静止画像データを２値化してトナー粒子を抽出する（ステップ１２０）。そして、上記のように各トナー粒子の速度ベクトルを、視覚及び触力覚にて呈示することになるが（ステップ１４０，１５０）、閾値が変更されたことにより抽出されるトナー粒子の構成が変更するため、抽出される速度ベクトル、また構成される過誤ベクトルも変わってくる。このようにして、ユーザは、閾値を変更しながら過誤ベクトルを軽減させることができる。
【００４１】
本実施の形態によれば、以上のように速度ベクトルを視覚のみならず触力覚にて呈示することができるので、速度ベクトルを直感的にユーザに把握させることができる。特に、速度ベクトルが重畳表示されることで過誤ベクトルの存在が視認しにくいような状況であっても、カーソル位置における速度ベクトルを触力覚で呈示できるので、過誤ベクトルの存在並びに方向等を直感的に把握することができ、上記のように過誤ベクトルの軽減を図ることができる。
【００４２】
ところで、上記説明では、抽出した速度ベクトル全てを呈示対象としたが、呈示対象とする速度ベクトルの種別を選択できるようにしてもよい。すなわち、速度ベクトルは、正解ベクトルと過誤ベクトルとが混在しているので、上記ステップ１３０において速度ベクトルを得る際に正解ベクトルと過誤ベクトルの種別を判定しておき、上記ステップ１４０，１５０における提示前に視覚及び触力覚にて呈示するベクトルの種別をユーザにそれぞれ選択させる。これにより、例えば、視覚で正解ベクトルを、触力覚で過誤ベクトルを、それぞれ呈示することができる。過誤ベクトルを除去し、正解ベクトルを視覚にて呈示したときの画面表示例を図８に示す。
【００４３】
このように、抽出した速度ベクトル全てではなく、過誤ベクトルのみを触力覚にて呈示するようにすれば、過誤ベクトルの存在をより直感的に把握しやすくなる。
【００４４】
上記説明では、本発明を、ＰＴＶを利用して粒子担持体２と静電潜像保持体４との間を飛翔するトナー粒子の速度ベクトルを計測、表示する画像処理システムに適用した場合を例にして説明した。しかし、これに限定する必要はない。例えば、ＰＩＶ（Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｉｍａｇｅ  Ｖｅｌｏｃｉｍｅｔｒｙ）と呼ばれ，粒子画像中のある限定された矩形領域における粒子群の輝度パターン(濃度パターン)が微小時間内に移動する量を解析して、流体中の粒子群の移動量を計測するシステムにも適用することができる。
【００４５】
ＰＩＶは、気流や高濃度の粒子の計測に好適である。ＰＩＶを利用したシステムの基本構成及び作用は、ＰＴＶとほぼ同様でよい。ＰＩＶを利用したシステムでは、図９ではドットで示したように、限定された矩形領域内にトレーサ粒子５２を注入し、パラメータの設定として更に粒子担持体２のローラ速度の調整を行う。ＰＩＶを利用するシステムにおいて、ＰＴＶを利用したときの図５、図７，図８に対応する図を、それぞれ図９、図１０、図１１に示す。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る画像処理装置の一実施の形態を採用した画像処理システムの全体構成図である。
【図２】図１において、被写体となるトナー粒子の移動領域部分の拡大図である。
【図３】本実施の形態における画像処理装置のブロック構成図である。
【図４】本実施の形態におけるトナー粒子の速度ベクトル呈示処理を示したフローチャートである。
【図５】本実施の形態において粒子担持体から静電潜像保持体へ飛翔するトナー粒子を観測した画像を模式的に示した図である。
【図６】図５から各トナー粒子について計測された速度ベクトルを模式的に示した図である。
【図７】本実施の形態において図６に示した速度ベクトルを表示したときの画面例を示した図である。
【図８】図７から過誤ベクトルを除去したときの表示画面例を示した図である。
【図９】ＰＩＶを利用した本実施の形態の画像処理システムにおいて、粒子担持体と静電潜像保持体との間を流れるトレーサ粒子を観測した画像を模式的に示した図である。
【図１０】図９に示した画像から計測された速度ベクトルを表示したときの画面例を示した図である。
【図１１】図１０から過誤ベクトルを除去したときの表示画面例を示した図である。
【符号の説明】
【００４７】
２  粒子担持体、４  静電潜像保持体、６  パルス発生器、８  レーザ装置、８  表示装置、１０  カメラ、１２  画像処理装置、１４  表示装置、１６  触力覚呈示装置、１８  シリンドリカルレンズ、２０  バイアス電圧印加装置、２２  マウス、２４  呈示部位、２６  マウスインタフェース（ＩＦ）、２８  呈示部位インタフェース（ＩＦ）、３０  位置検出部、３２  表示制御部、３４  カーソル、３６  画像データ入力部、３８  速度ベクトル計測処理部、４０  閾値入力部、４２  画像情報生成部、４４  触力覚情報生成部、４６  駆動制御部、５０  トナー粒子、５０ａ  正解ベクトル、５０ｂ  過誤ベクトル、５２  トレーサ粒子。
【図１】
2006268494.tif 000003
【図２】
2006268494.tif 000004
【図３】
2006268494.tif 000005
【図４】
2006268494.tif 000006
【図５】
2006268494.tif 000007
【図６】
2006268494.tif 000008
【図７】
2006268494.tif 000009
【図８】
2006268494.tif 000010
【図９】
2006268494.tif 000011
【図１０】
2006268494.tif 000012
【図１１】
2006268494.tif 000013