(57)【要約】【課題】  意匠性に寄与する物体の表面の状態を評価するための画像処理を提供することを目的とする。【解決手段】  光源からの光が照射されることによって表面にエッジが生じた物体を撮像することによって得られた画像データを取得する画像データ取得手段と、前記画像において前記エッジを検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された前記エッジを構成する点を、線を表す関数で近似することによって、関数を算出する算出手段と、前記検出手段によって検出された前記エッジを構成する点と、前記算出手段によって算出された前記関数が表す線と、の距離を算出し、算出した前記距離に基づいて、前記物体の表面の粗さを評価する評価手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。【選択図】  図２
2019211457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光が照射されることによって表面にエッジが生じた物体を撮像することによって得られた画像データを取得する画像データ取得手段と、
前記画像において前記エッジを検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記エッジを構成する点を、線を表す関数で近似することによって、関数を算出する算出手段と、
前記検出手段によって検出された前記エッジを構成する点と、前記算出手段によって算出された前記関数が表す線と、の距離を算出し、算出した前記距離に基づいて、前記物体の表面の粗さを評価する評価手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記画像における評価対象の範囲を表す範囲指定データを取得する範囲指定データ取得手段をさらに有し、
前記検出手段は、前記評価対象の範囲において前記エッジを検出することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記範囲指定データ取得手段は、前記画像において前記評価対象の範囲を特定する位置を表す情報を受け付け、前記評価対象の範囲を特定する位置を表す情報に基づいて、前記範囲指定データを生成することを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記関数が表す線は直線であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記関数が表す線は曲線であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記画像の画素値を二値化する二値化手段をさらに有し、
前記検出手段は、前記二値化手段によって画素値が二値化された前記画像において前記エッジを検出することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記二値化手段は、所定の閾値を用いて前記画像の画素値を二値化することを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記二値化手段は、前記画像の画素値に基づいて平均輝度値を前記閾値として算出することを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記二値化手段は、画像の画素値のヒストグラムに基づいて、前記閾値を算出することを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記検出手段は、前記画像を二次微分することによって算出される変曲点を前記エッジを構成する点として、前記エッジを検出することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記評価手段は、前記距離に基づいて、前記表面の粗さを評価するための評価値を算出することを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記評価手段は、前記評価値を表示手段に表示することを特徴とする請求項１１に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記表面の粗さは、前記物体の表面におけるゆず肌の度合いであることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１４】
前記画像に含まれる前記物体上に生成された前記エッジは、光源からの光の一部を遮蔽する物体を用いて前記物体上に生成される影のエッジであることを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１５】
前記画像に含まれる前記物体上に生成された前記エッジは、指向性の高い光源によって光が照射された前記物体における領域のエッジであることを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１６】
前記画像に含まれる前記物体上に生成された前記エッジは、前記表面の粗さが大きくなるにつれてガタつきの度合いが大きくなることを特徴とする請求項１乃至請求項１５のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１７】
物体を撮像することによって得られた画像データを取得する取得手段と、
前記画像データが表す画像を複数のブロックに分割する分割手段と、
前記画像の画素値に基づいて、前記複数のブロックそれぞれにおいて平均輝度値を算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出された複数の前記平均輝度値の標準偏差を算出することによって、前記物体の表面における光輝感を評価する評価手段と、を有し、
前記光輝感は、前記物体の表面において光る輝点の位置が観察角度に応じて変化する特性であることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１８】
コンピュータを請求項１乃至請求項１７のいずれか一項に記載の画像処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
【請求項１９】
光源からの光が照射されることによって表面にエッジが生じた物体を撮像することによって得られた画像データを取得する画像データ取得ステップと、
前記画像において前記エッジを検出する検出ステップと、
前記検出ステップにおいて検出された前記エッジを構成する点を、線を表す関数で近似することによって、関数を算出する算出ステップと、
前記検出ステップにおいて検出された前記エッジを構成する点と、前記算出ステップにおいて算出された前記関数が表す線と、の距離を算出し、算出した前記距離に基づいて、前記物体の表面の粗さを評価する評価ステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項２０】
物体を撮像することによって得られた画像データを取得する取得ステップと、
前記画像データが表す画像を複数のブロックに分割する分割ステップと、
前記画像の画素値に基づいて、前記複数のブロックそれぞれにおいて平均輝度値を算出する算出ステップと、
前記算出ステップにおいて算出された複数の前記平均輝度値の標準偏差を算出することによって、前記物体の表面における光輝感を評価する評価ステップと、を有し、
前記光輝感は、前記物体の表面において光る輝点の位置が観察角度に応じて変化する特性であることを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体の表面の状態を評価するための画像処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
工業デザインの分野において、物体の表面の状態は意匠性に寄与するため、物体の表面の状態を調べることは重要である。特許文献１は、加工物の表面における傷などの欠陥を検出する方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１５３８１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、意匠性に寄与する表面の状態は傷などの欠陥だけではなく、例えば、塗装された物体の表面において生じるゆず肌と呼ばれる微細な凹凸や、光輝感と呼ばれるキラキラと光る特性、色ムラなどがある。このため、特許文献１のような従来技術は、意匠性に寄与する物体の表面の状態を十分に評価できていないという課題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、意匠性に寄与する物体の表面の状態を評価するための画像処理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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る画像処理装置は、光源からの光が照射されることによって表面にエッジが生じた物体を撮像することによって得られた画像データを取得する画像データ取得手段と、前記画像において前記エッジを検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された前記エッジを構成する点を、線を表す関数で近似することによって、関数を算出する算出手段と、前記検出手段によって検出された前記エッジを構成する点と、前記算出手段によって算出された前記関数が表す線と、の距離を算出し、算出した前記距離に基づいて、前記物体の表面の粗さを評価する評価手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、意匠性に寄与する物体の表面の状態を評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】画像処理装置の構成を示すブロック図
【図２】画像処理装置が実行する処理の流れを示すフローチャート
【図３】物体を撮像する方法の一例を示す図
【図４】ゆず肌評価値を算出する方法を説明するための図
【図５】画像処理装置の構成を示すブロック図
【図６】画像処理装置が実行する処理の流れを示すフローチャート
【図７】評価対象範囲を複数のブロックに分割する方法を説明するための図
【図８】光輝感評価値を表示する方法の一例を示す図
【図９】グラフィカルユーザインターフェースの一例を示す図
【図１０】評価対象範囲を指定する方法を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。尚、以下の実施形態は本発明を必ずしも限定するものではない。また、本実施形態において説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【００１０】
［第１実施形態］
＜ゆず肌＞
本実施形態においては、意匠性に寄与する物体表面の状態の１つである、ゆず肌の評価を行う。ゆず肌は、オレンジピールやガン肌とも呼ばれ、物体の表面に凹凸が生じている状態である。例えば、自動車のボディを塗装する際に、スプレーガンなどを用いて塗布された塗料がボディ表面において平滑になる前に固まってしまう場合がある。この場合、ボディの表面に微細な凹凸が生じてしまう。この状態はゆず肌と呼ばれ、ボディの表面は意図していた滑らかな表面とは異なり、自動車の意匠性を低下させてしまう。本実施形態においては、物体表面のゆず肌の度合いを評価し、評価によって得られた評価値をユーザに提示する。これにより、意図していないゆず肌がどの程度発生しているかをユーザに知らせることができる。
【００１１】
＜画像処理装置１のハードウェア構成＞
図１（ａ）は、画像処理装置１のハードウェア構成を示すブロック図である。画像処理装置１は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３を備える。また、画像処理装置１は、ＶＣ（ビデオカード）１０４、汎用Ｉ／Ｆ（インターフェース）１０５、ＳＡＴＡ（シリアルＡＴＡ）Ｉ／Ｆ１０６、ＮＩＣ（ネットワークインターフェースカード）１０７を備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３をワークメモリとして、ＲＯＭ１０２、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）１１３などに格納されたＯＳ（オペレーティングシステム）や各種プログラムを実行する。また、ＣＰＵ１０１は、システムバス１０８を介して各構成を制御する。尚、後述するフローチャートによる処理は、ＲＯＭ１０２やＨＤＤ１１３などに格納されたプログラムコードがＲＡＭ１０３に展開され、ＣＰＵ１０１によって実行される。ＶＣ１０４には、ディスプレイ１１５が接続される。汎用Ｉ／Ｆ１０５には、シリアルバス１０９を介して、マウスやキーボードなどの入力デバイス１１０や撮像装置１１１が接続される。ＳＡＴＡＩ／Ｆ１０６には、シリアルバス１１２を介して、ＨＤＤ１１３や各種記録メディアの読み書きを行う汎用ドライブ１１４が接続される。ＮＩＣ１０７は、外部装置との間で情報の入力及び出力を行う。ＣＰＵ１０１は、ＨＤＤ１１３や汎用ドライブ１１４にマウントされた各種記録メディアを各種データの格納場所として使用する。ＣＰＵ１０１は、プログラムによって提供されるＧＵＩ（グラフィカルユーザインターフェース）をディスプレイ１１５に表示し、入力デバイス１１０を介して受け付けるユーザ指示などの入力を受信する。
【００１２】
＜画像処理装置１の機能構成＞
図１（ｂ）は、画像処理装置１の機能構成を示す図である。ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３をワークメモリとして、ＲＯＭ１０２又はＨＤＤ１１３に格納されたプログラムを読み出して実行することによって、図１（ｂ）に示す機能構成として機能する。尚、以下に示す処理の全てがＣＰＵ１０１によって実行される必要はなく、処理の一部または全てがＣＰＵ１０１以外の一つまたは複数の処理回路によって行われるように画像処理装置１が構成されていてもよい。
【００１３】
画像処理装置１は、画像データ取得部１００１、範囲指定データ取得部１００２、二値化処理部１００３、エッジ検出部１００４、関数算出部１００５、評価値算出部１００６を有する。画像データ取得部１００１は、ＨＤＤ１１３から、評価対象の物体を撮像することによって得られた画像データを取得する。範囲指定データ取得部１００２は、画像データ取得部１００１によって取得された画像データが表す画像において、入力デバイス１１０を介してユーザに指定された範囲を表す範囲指定データを取得する。範囲指定データが表す範囲は、画像におけるゆず肌の評価対象範囲である。二値化処理部１００３は、画像データ取得部１００１によって取得された画像データが表す画像の画素値を二値化する。エッジ検出部１００４は、二値化処理部１００３によって画素値が二値化された画像においてエッジを検出する。関数算出部１００５は、エッジ検出部１００４によって検出されたエッジの集合（点群）を関数で近似する。評価値算出部１００６は、エッジ検出部１００４によって検出されたエッジと、関数算出部１００５によって算出された関数と、に基づいて、物体の表面のゆず肌を評価するための評価値を算出する。また、評価値算出部１００６は、算出した評価値をディスプレイ１１５に表示する。
【００１４】
＜画像処理装置１が実行する処理＞
図２は、画像処理装置１が実行する処理の流れを示すフローチャートである。以下、各ステップ（工程）は符号の前にＳをつけて表す。
【００１５】
Ｓ２０１において、画像データ取得部１００１は、ＨＤＤ１１３から画像データを取得する。Ｓ２０１において取得する画像データは、予めＨＤＤ１１３に保持させておいた画像データであり、評価対象の物体を撮像することによって得られた画像データである。また、Ｓ２０１において取得する画像データが表す画像の各画素には、画素値として１６ビットで表わされる輝度値が記録されている。以下において、ゆず肌を評価したい物体を撮像する方法を説明する。
【００１６】
図３は、評価対象の物体の撮像方法を模式的に示す図である。物体３０１の上方であり、かつ、物体３０１に接しないように一定距離離れた位置に、遮蔽板３０２を設置する。尚、遮蔽版３０２の縁（エッジ）は直線であるものとする。さらに、遮蔽版３０２の上方に光源３０３を設置する。光源３０３は、光源３０３から物体３０１への垂線よりも遮蔽板３０２寄りの位置（図３の左側）に設置する。この配置の条件において、光源３０３から照射される光の一部は遮蔽板３０２により遮蔽されるため、物体３０１の表面に遮蔽版３０２のエッジの影３０４が生成される。本実施形態においては、この影３０４を含む物体３０１を撮像することによって得られた画像データを評価に用いる。物体３０１の表面が平滑である場合は、影３０４は直線になるが、物体３０１の表面に凹凸がある場合は、影３０４は直線にならずにガタついた線となる。本実施形態においては、この物体３０１における影３０４のガタつきの度合いをゆず肌の度合いとして評価する。ここで、ゆず肌の度合いは、物体表面の粗さである。尚、本実施形態における評価対象の物体は塗装前の形状が平面である物体とし、画像データを得るための撮像は塗装により生じるゆず肌を評価するために塗装後に行われる。尚、塗装後に生じるゆず肌の評価に影響がない程度であれば、評価対象の物体は塗装前に完全に平面である必要はなく、表面に微細な凹凸を有する略平面であってもよい。
【００１７】
Ｓ２０２において、範囲指定データ取得部１００２は、評価対象範囲をユーザに指定させるためのＧＵＩをディスプレイ１１５に表示する。さらに、範囲指定データ取得部１００２は、入力デバイス１１０を介してユーザに指定された評価対象範囲を表す範囲指定データを取得する。図４（ａ）は、Ｓ２０１において取得された画像データが表す画像における評価対象範囲を模式的に示している。
【００１８】
範囲指定データ取得部１００２は、ディスプレイ１１５に表示された画像４０１において、ユーザによって指定された直線の情報を受け付ける。具体的には、ユーザによって指定された直線の始点４０２及び終点４０３の座標値を受け付ける。始点４０２及び終点４０３の指定は、入力デバイス１１０を用いた画像における座標値の入力により行われる。範囲指定データ取得部１００２は、指定された始点４０２と終点４０３とを結んだ直線から左にｗ画素、右にｗ画素を含む範囲４０４を評価対象範囲とし、評価対象範囲を表す範囲指定データを生成する。尚、ｗは予め設定された値である。
【００１９】
Ｓ２０３において、二値化処理部１００３は、画像データと、範囲指定データと、に基づいて、画像データが表す画像における評価対象範囲の平均輝度値を算出する。Ｓ２０４において、二値化処理部１００３は、Ｓ２０３において算出された平均輝度値を閾値として、画像データが表す画像の画素値を二値化する。Ｓ２０４における二値化処理は、画素値が閾値以上である場合は画素値を１（黒）とし、画素値が閾値未満である場合は画素値を０（白）とする。図４（ｂ）は、二値化処理後の画像を示しており、画素値が１の黒画素４０５と画素値が０の白画素４０６とが含まれている。
【００２０】
Ｓ２０５において、エッジ検出部１００４は、二値化処理部１００３によって画素値が二値化された画像においてエッジを検出する。ここで、始点４０２及び終点４０３の座標（ｘ，ｙ）を（ｘｓｔ，ｙｓｔ）及び（ｘｅｄ，ｙｅｄ）とする。具体的に、エッジ検出部１００４は、ｙｓｔからｙｅｄまでのｙ値それぞれに対して、ｘ値がｘｓｔからｘｅｄまでの画素を探索し、隣の画素と画素値が異なる画素をエッジを構成する点（以下、エッジ点と呼ぶ）と決定する。ここで、隣の画素は、ｘ方向に隣り合った画素であり、例えば、座標（Ｘ，Ｙ）の画素の隣の画素は、座標が（Ｘ−１，Ｙ−１）の画素と座標が（Ｘ＋１，Ｙ＋１）の画素である。尚、同一のｙ値に対して、エッジ点が複数存在する場合には、始点と終点とを結ぶ直線との距離が小さい方をエッジ点として決定する。これにより、画像データが表す画像において、エッジ点によって構成されるエッジを検出することができる。
【００２１】
Ｓ２０６において、関数算出部１００５は、エッジ検出部１００４によって検出されたエッジ（エッジ点の集合）を直線の関数で近似することによって、近似直線を算出する。本実施形態においては、公知の最小二乗法により近似直線を算出する。Ｓ２０７において、評価値算出部１００６は、エッジ検出部１００４によって検出されたエッジと、関数算出部１００５によって算出された近似直線と、の距離を算出する。
【００２２】
Ｓ２０８において、評価値算出部１００６は、Ｓ２０７において算出されたエッジと近似直線との距離に基づいて、ゆず肌を評価するための評価値を算出する。物体のゆず肌の度合いが小さい場合には、エッジ点の空間的なばらつきは小さくなる。そこで、評価値算出部１００６は、エッジ点の集合が近似直線上に位置する場合に値が０となり、近似直線からエッジ点までの距離が大きい点が多くなるほど値が大きくなるゆず肌評価値Ｅを算出する。式（１）に基づいて、ゆず肌評価値Ｅを算出する。
【００２３】
【数１】
2019211457.tif 000003
【００２４】
ここで、ｄｊは、Ｓ２０６において算出された近似直線と、ｙ座標がｊである場合に検出されたエッジ点と、の距離である。Ｓ２０９において、評価値算出部１００６は、Ｓ２０８において算出した評価値をディスプレイ１１５に表示する。
【００２５】
＜第１実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態における画像処理装置は、光源からの光が照射されることによって表面にエッジが生じた物体を撮像することによって得られた画像データを取得する。画像においてエッジを検出する。検出したエッジを構成する点を、線を表す関数で近似することによって、関数を算出する。検出したエッジを構成する点と、算出した関数が表す線と、の距離を算出し、算出した距離に基づいて、物体の表面の粗さを評価する。これにより、ゆず肌などによる物体の表面の粗さを評価することができる。つまり、意匠性に寄与する物体の表面の状態を評価することができる。
【００２６】
＜変形例＞
本実施形態においては、上述したように、意図していないゆず肌の度合いを評価するための評価値を算出した。しかし、ゆず肌は意図せずに生じるものに限られず、意図的にゆず肌を物体の表面に形成する場合がある。例えば、建物の外壁塗装においては、外壁の表面にゆず肌を形成することによって、外壁表面の意匠性を向上させることができる。上述した本実施形態の処理は、意図して形成されたゆず肌に対しても適用できる。
【００２７】
また、本実施形態においては、画像データ取得部１００１はＨＤＤ１１３から画像データを取得したが、撮像装置１１１から直接画像データを取得してもよい。
【００２８】
また、本実施形態のＳ２０１において取得される画像データは、各画素に輝度値が記録された画像を表すグレースケール画像データであったが、画像データは上記一例に限定されない。例えば、各画素に色信号値が記録された画像を表すカラー画像データであってもよい。色信号値は、ｓＲＧＢ空間上において定義されるＲＧＢ値であってもよいし、ＡｄｏｂｅＲＧＢ空間上で定義されるＲＧＢ値あるいはＬ＊ａ＊ｂ＊空間上で定義されるＬ＊ａ＊ｂ＊値などの他の形式であってもよい。画素値が色信号値である場合は、Ｓ２０３における平均輝度値の算出前に、色信号値を公知の方法を用いて輝度値に変換しておく。また、画素値を表すビット数は１６ビットに限られず、８ビットなどであってもよい。
【００２９】
また、本実施形態においては、明るさを表現するために輝度値を用いたが、明るさを表現できる値であれば、明度値（Ｌ＊）などを評価値の算出処理に用いてもよい。
【００３０】
また、本実施形態においては、遮蔽版３０２と、光源３０３と、を用いて物体３０１上に影３０４を生成したが、撮像における照明条件は上記一例に限定されない。例えば、指向性のある線光源を光源３０３として用いることにより、物体３０１の表面にエッジを生成してもよい。この場合は、線光源の強い光が照射された領域のエッジを利用することができるため、遮蔽版３０２を用いて影３０４を生成する必要はない。
【００３１】
また、本実施形態においては、評価対象範囲を特定するための直線の始点及び終点の位置をユーザに指定させたが、ユーザに指定させる情報は上記一例に限定されない。例えば、範囲４０４の４つの頂点をユーザに指定させてもよい。また、範囲４０４を決めるための点は、座標値の入力に限られない。例えば、画像４０１においてユーザに入力デバイス１１０を用いて直線を引かせることによって範囲４０４を指定させてもよい。
【００３２】
また、本実施形態においては、評価対象範囲を決めるために評価対象範囲を表す範囲指定データを取得したが、範囲指定データを取得しなくてもよい。例えば、画像における予め決められた範囲を評価対象範囲としてもよいし、画像全体を評価対象範囲としてもよい。
【００３３】
また、本実施形態においては、閾値を平均輝度値として二値化を行ったが、二値化の方法は上記一例に限定されない。例えば、予め決められた所定の閾値を用いて二値化を行ってもよいし、画素値のヒストグラムを用いる大津の方法などの公知の方法を用いて二値化を行ってもよい。
【００３４】
また、本実施形態においては、ｘ方向に隣り合った画素と画素値が異なる画素をエッジ点とすることによってエッジを検出したが、エッジ検出の方法は上記一例に限定されない。例えば、画像を二次微分し、出力値がプラスからマイナスになる点、すなわち変曲点をエッジ点とするエッジ検出方法を用いてもよい。
【００３５】
また、本実施形態においては、算出した評価値をディスプレイ１１５に表示したが、評価値の出力方法は上記一例に限定されない。例えば、ＨＤＤ１１３などの記憶装置に算出した評価値を保持させてもよい。また、物体の塗装を行った際の環境や塗装方法などに関する塗装情報を評価値と対応付けてＨＤＤ１１３などの記憶装置に保持させてもよい。塗装情報と対応する評価値とをリスト表示することにより、ゆず肌が発生しづらい塗装の方法や塗装の際の環境を容易に知ることができる。
【００３６】
また、本実施形態においては、評価対象の物体を塗装前の形状が平面である物体としたが、塗装前の形状が曲面である物体を評価対象の物体としてもよい。この場合、物体表面に生じる遮蔽版３０２のエッジの影３０４は曲線となるため、Ｓ２０６においては、直線近似ではなく、多項式近似、スプライン曲線やベジエ曲線による近似方法によって曲線近似を行う。
【００３７】
また、本実施形態においては、入力デバイス１１０とディスプレイ１１５とを別々のデバイスとしたが、入力デバイス１１０とディスプレイ１１５とが一体化したタッチパネルディスプレイを代わりに用いてもよい。
【００３８】
また、本実施形態においては、評価対象の物体の一部の領域を撮像することによってゆず肌の度合いを評価したが、物体の領域ごとにゆず肌の度合いを評価したい場合には、評価対象の物体を移動させる移動装置を画像処理装置１に接続してもよい。この場合、画像処理装置１は移動装置と撮像装置１１１とを制御する制御部を有し、所定の間隔で物体を移動させながら撮像を行うように移動装置と撮像装置１１１を制御する。これにより、物体の領域ごとにゆず肌の度合いが異なる場合であっても、各領域におけるゆず肌の度合いを自動で評価することが可能となる。
【００３９】
また、本実施形態においては、評価対象範囲を決めるために、始点４０２及び終点４０３をユーザに指定させたが、評価対象範囲を決める方法は上記一例に限定されない。例えば、図１０に示すように、ディスプレイ１１５に表示された画像１１０１において、ユーザに複数の点１１０２〜１１０６を指定させる。指定された複数の点１１０２〜１１０６を折れ線で繋ぎ、折れ線から左にｗ画素、右にｗ画素を含む範囲１１０７を評価対象範囲として決定してもよい。尚、指定される点の数は５つに限られない。また、ユーザに直接矩形の範囲を指定させてもよい。
【００４０】
また、本実施形態において、評価値算出部１００６は、算出した評価値のみをディスプレイ１１５に表示したが、他の情報と併せて評価値を表示してもよい。評価値と、二値化処理部１００３によって画素値が二値化された画像と、を含むＧＵＩの一例を図９に示す。まず、ファイル指定部９０１において処理対象の画像ファイルが指定されると、処理対象の画像が画像表示部９０２に表示される。尚、表示される処理対象の画像は、画像データ取得部１００１が取得する画像データが表す画像である。次に、画像表示部９０２に表示された画像において始点９０３及び終点９０４が指定されると、評価対象範囲９０５が処理対象の画像に重畳して表示される。処理実行ボタン９０８が押下されると、上述した処理によりゆず肌評価値を算出し、算出したゆず肌評価値を評価値表示部９０７に表示する。また、二値化処理部１００３によって画素値が二値化された画像を二値画像表示部９０６に表示する。
【００４１】
本実施形態においては、評価値の算出処理に用いる画像データのみを取得して評価値を算出したが、評価値と併せて処理対象の画像を表示する場合は、表示用の画像データと処理用の画像データとを取得してもよい。例えば、１度の撮像により撮像装置１１１が生成したＪＰＥＧ形式の画像データ（８ビット）及びＲＡＷ形式の画像データ（１６ビット）を、それぞれ表示用の画像データ及び処理用の画像データとして取得する。尚、ユーザによって指定されたファイル名に対し、拡張子で画像データの形式を識別するようにしてもよい。尚、画像データはＪＰＥＧやＲＡＷではなくＴＩＦＦなどの他の形式であってもよく、表示と処理との両方に同じ形式の画像データを用いてもよい。
【００４２】
［第２実施形態］
第１実施形態においては、意匠性に寄与する物体の表面の状態の１つとして、ゆず肌の度合いを評価した。本実施形態においては、意匠性に寄与する物体の表面の状態の１つとして、物体の表面においてキラキラと光る輝点の位置が観察角度に応じて変化する特性である光輝感を評価する。本実施形態における評価対象の物体は、アルミニウムフレームなどの金属フレークが混ぜられた塗料が塗装された物体とする。入射光に対して塗料に含まれる金属フレークが正反射した光の一部が観察者に視認されることにより、塗装の表面に局所的な輝点が生じる。尚、本実施形態における画像処理装置のハードウェア構成は第１実施形態のものと同様であるため、説明を省略する。以下において、本実施形態と第１実施形態とで異なる部分を主に説明する。尚、同一の構成については、同じ符号を付して説明する。
【００４３】
＜画像処理装置１の機能構成＞
図５は、本実施形態における画像処理装置１の機能構成を示す図である。画像処理装置１は、画像データ取得部１００１、範囲指定データ取得部１００２、ブロックサイズ設定部５０１、分割部５０２、実サイズ算出部５０３、評価値算出部１００６を有する。ブロックサイズ設定部５０１は、画像における評価対象範囲を複数のブロックに分割する際の、ブロックサイズを設定する。分割部５０２は、画像における評価対象範囲を、ブロックサイズ設定部５０１によって設定されたサイズのブロックに分割する。実サイズ算出部５０３は、画像のブロックサイズを、実際の物体におけるブロックサイズ（実サイズ）に変換する。
【００４４】
＜画像処理装置１が実行する処理＞
図６は、画像処理装置１が実行する処理の流れを示すフローチャートである。
【００４５】
Ｓ６０１において、画像データ取得部１００１は、ＨＤＤ１１３から画像データを取得する。Ｓ６０１において取得する画像データを得るための撮像は、物体上にエッジを生成する条件において行う撮像である必要はなく、物体において光輝感を評価したい領域を撮像範囲に含んでいればよい。Ｓ６０２において、範囲指定データ取得部１００２は、評価対象範囲をユーザに指定させるためのＧＵＩをディスプレイ１１５に表示する。さらに、範囲指定データ取得部１００２は、入力デバイス１１０を介してユーザに指定された評価対象範囲を表す範囲指定データを取得する。Ｓ６０２の処理はＳ２０２の処理と同じであるため説明を省略する。
【００４６】
Ｓ６０３において、ブロックサイズ設定部５０１は、範囲指定データが表す評価対象範囲を複数のブロックに分割するために、ブロックサイズを算出する。具体的には、図７に示すように、画像７０１における評価対象範囲７０２を、評価対象範囲７０２よりも小さいブロックに分割する。評価対象範囲のサイズがＮ×Ｎ画素であるとすると、ブロックサイズｍ×ｍ画素の初期値を１×１画素とし、ｍ≦Ｎを満たさなくなるまで、ブロックの縦横それぞれを２倍ずつ拡大していく。ｍ≦Ｎを満たすブロックサイズを、以降の処理において評価値を算出するブロックサイズとする。例えば、評価対象範囲のサイズが９×９画素であるとすると、算出されるブロックサイズは、１×１、２×２、４×４、８×８の４つである。尚、評価対象範囲に評価値の算出に用いない画素が含まれないように、評価対象範囲の縦及び横の長さを２の階乗としておくことが望ましい。さらに、ブロックサイズ設定部５０１は、ブロックサイズを初期値に設定する。ここで、初期値は１×１画素である。Ｓ６０４において、分割部５０２は、設定されたブロックサイズに基づいて、範囲指定データが表す評価対象範囲を複数のブロックに分割する。
【００４７】
Ｓ６０５において、評価値算出部１００６は、Ｓ６０４における分割によって得られた複数のブロックそれぞれにおける平均輝度値を算出する。Ｓ６０６において、評価値算出部１００６は、Ｓ６０５において算出した平均輝度値の標準偏差を、設定されたブロックサイズにおける評価値として算出する。Ｓ６０４における分割によって得られたｉ番目のブロックの平均輝度値をＹｉとし、全ブロックの平均輝度値をＹａｖｅとする。ブロックサイズｍ×ｍ画素の場合の光輝感評価値Ｅｍを、式（２）に基づいて算出する。
【００４８】
【数２】
2019211457.tif 000004
【００４９】
ここで、Ｎは、評価対象範囲に含まれる全ブロック数である。
【００５０】
Ｓ６０７において、評価値算出部１００６は、Ｓ６０３において算出された全てのブロックサイズにおいて評価値を算出したか否かを判定する。全てのブロックサイズにおいて評価値を算出した場合は、Ｓ６０９に処理を進める。全てのブロックサイズにおいて評価値を算出していない場合は、Ｓ６０８に処理を進める。Ｓ６０８において、ブロックサイズ設定部５０１は、ブロックサイズを評価値が算出されていないブロックサイズに設定し、処理をＳ６０４に戻す。Ｓ６０９において、実サイズ算出部５０３は、ブロックの実サイズを算出する。まず、撮像装置から物体までの距離を、撮像時のレンズの焦点距離とレンズのフォーカス位置とに基づいて算出する。次に、算出した距離と撮像装置のセンサの画素ピッチとに基づいて、画像におけるブロックサイズを物体における実サイズに変換する。本実施形態における実サイズの単位はミリメートル（ｍｍ）とする。
【００５１】
Ｓ６１０において、評価値算出部１００６は、Ｓ６０６において算出した評価値をディスプレイ１１５に表示する。本実施形態においては、図８に示すグラフをディスプレイ１１５に表示する。図８に示すグラフは、横軸をブロックの実サイズとし、縦軸を平均輝度値の標準偏差（光輝感評価値）とし、Ｓ６０６及びＳ６０９における処理の結果を示すグラフである。
【００５２】
＜第２実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態における画像処理装置は、物体を撮像することによって得られた画像データを取得する。画像データが表す画像を複数のブロックに分割する。画像の画素値に基づいて、複数のブロックそれぞれにおいて平均輝度値を算出する。算出した複数の平均輝度値の標準偏差を算出することによって、物体の表面における光輝感を評価する。尚、光輝感は、物体の表面において光る輝点の位置が観察角度に応じて変化する特性である。これにより、物体の表面における光輝感を評価することができる。つまり、意匠性に寄与する物体の表面の状態を評価することができる。
【００５３】
＜変形例＞
本実施形態においては、表面に金属フレークが含まれている物体を評価対象の物体として光輝感の度合いを評価したが、金属フレークが含まれていない物体に対して本実施形態の処理を適用することによって、物体表面の色ムラを評価してもよい。ここで、色ムラは、塗料の塗装ムラや塗料自体の色ムラにより、塗装された物体表面の色の均一性が低下してしまう現象である。
【００５４】
また、本実施形態においては、評価対象範囲のサイズが９×９画素のように縦の長さと横の長さとが同じ場合にブロックサイズを算出する例を説明した。一方で、評価対象範囲のサイズが７×９画素のように縦の長さと横の長さとが異なる場合もある。この場合は、ブロックの縦の長さが評価対象範囲の縦の長さより大きくならない、かつ、ブロックの横の長さが評価対象範囲の横の長さより大きくならないブロックサイズを算出する。
【００５５】
また、本実施形態においては、ブロック内の明るさのばらつきを定量化するために輝度値を用いたが、例えば、ＣＩＥＬＡＢ表色系におけるＬ＊ａ＊ｂ＊値等を用いても良い。
【００５６】
また、本実施形態においては、撮像の際のフォーカス位置などに基づいてブロックの実サイズを算出したが、実サイズの算出方法は上記一例に限定されない。例えば、撮像範囲内に、予め実サイズが既知である物体を置いて撮像を行うことによって得られた画像データをＳ６０１において取得する。これにより、実サイズが既知である物体に対応する画素数に基づいて、画像におけるブロックサイズと実サイズとの変換式を作成し、変換式に基づいて実サイズを算出することができる。
【００５７】
［その他の実施形態］
本発明は、上述の実施例の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１  画像処理装置
１００１  画像データ取得部
１００４  エッジ検出部
１００５  関数算出部
１００６  評価値算出部
【図１】
2019211457.tif 000005
【図２】
2019211457.tif 000006
【図３】
2019211457.tif 000007
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019211457.tif 000011
【図８】
2019211457.tif 000012
【図９】
2019211457.tif 000013
【図１０】
2019211457.tif 000014