(57)【要約】【課題】撮像装置の異常の有無を適切に検出することができる異常判定装置を提供する。【解決手段】明るさが一様である被写体（光源３）の撮像データから撮像装置（２）の異常の有無を判定する異常判定装置（１）は、前記撮像データから輝度情報を抽出した輝度データを複数の領域に分割した分割データに対し、平滑化フィルタを所定の範囲ごとに、その位置を前記所定の範囲より小さい範囲で移動させながら用いて平滑画像データを生成する平滑化処理部（１１）と、前記平滑画像データと前記分割データとを比較し、前記撮像装置の異常の有無を判定する異常判定部（１２）と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
明るさが一様である被写体を撮像装置にて撮像した撮像データから当該撮像装置の異常の有無を判定する異常判定装置であって、
前記撮像データから輝度情報を抽出した輝度データを複数の領域に分割した分割データに対し、所定の範囲ごとに平滑化処理を行う平滑化フィルタを用いて、前記平滑化フィルタの位置を前記所定の範囲より小さい範囲で移動させながら平滑化処理を行い、平滑画像データを生成する平滑化処理部と、
前記平滑画像データと前記分割データとを比較し、前記撮像装置の異常の有無を判定する異常判定部と、を備えている
ことを特徴とする異常判定装置。
【請求項２】
前記所定の範囲は、前記領域が垂直、または水平に複数並ぶ範囲であり、
前記平滑化処理部は、前記所定の範囲の端部の領域の輝度値を用いた線形補間により予測値を算出する前記平滑化フィルタを用いる
ことを特徴とする請求項１に記載の異常判定装置。
【請求項３】
前記平滑化処理部は、前記所定の範囲に含まれる領域のうち、端部の領域の輝度値から該端部に挟まれる領域の輝度値を予測した予測値を算出し、該予測値よりも輝度値が低い領域を当該予測値に置換する平滑化処理を行い、前記平滑画像データを生成する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の異常判定装置。
【請求項４】
前記平滑化処理部は、前記所定の範囲が異なる複数の前記平滑化フィルタを用いて前記平滑化処理を行うものであって、前記所定の範囲が小さい前記平滑化フィルタを用いて前記平滑化処理を行った後、前記所定の範囲が大きい前記平滑化フィルタを用いて前記平滑化処理を行う
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の異常判定装置。
【請求項５】
前記異常判定部は、前記平滑画像データと前記分割データとを比較し、前記分割データの輝度が前記平滑画像データの輝度よりも閾値以上低い領域が存在するとき、前記撮像装置に異常が有ると判定する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の異常判定装置。
【請求項６】
明るさが一様である被写体を撮像装置にて撮像した撮像データから当該撮像装置の異常の有無を判定する異常判定装置を用いた異常判定方法であって、
前記撮像データから輝度情報を抽出した輝度データを複数の領域に分割した分割データに対し、所定の範囲ごとに平滑化処理を行う平滑化フィルタを用いて、前記平滑化フィルタの位置を前記所定の範囲より小さい範囲で移動させながら平滑化処理を行い、平滑画像データを生成する平滑化処理ステップと、
前記平滑画像データと前記分割データとを比較し、前記撮像装置の異常の有無を判定する異常判定ステップと、を備えている
ことを特徴とする異常判定方法。
【請求項７】
請求項１に記載の異常判定装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、前記平滑化処理部および前記異常判定部としてコンピュータを機能させるための制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置の検査において不良品を検出する異常判定装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置が撮像した画像を用いて、撮像装置の製造段階において混入した異物などを検出することにより、当該撮像装置が不良品であるか否かを検査する技術が知られている。例えば、特許文献１には、被検査物が基準面を撮像したデジタル元画像データに最小二乗法を適用して生成されたｎ次近似曲線をデジタル元画像データと比較し、異物の有無を判定して、撮像装置が不良品であるか否かを検査する検査装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−５０３５６号公報（２００６年２月１６日公開）
【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、特許文献１に記載の発明は、平坦化データを生成するために最小二乗法を用いるため異物の種類によっては適切な平滑化が行えないという問題があった。例えば撮像装置の光学面に、輝度の変化がゆるやかなシミなどがあった場合は、適切な平滑化が行われず、そのままｎ次近似曲線で近似されるおそれがあった。また、デジタル元画像データにおける輝度の変化をｎ次近似曲線で近似することが難しい場合は、異常がない箇所に対して異物の存在を誤検出するおそれがあった。
【０００５】
本発明の一態様は、前記の問題に鑑みてなされたものであり、撮像装置の異常の有無を適切に検出することができる異常判定装置等を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る異常判定装置は、明るさが一様である被写体を撮像装置にて撮像した撮像データから当該撮像装置の異常の有無を判定する異常判定装置であって、前記撮像データから輝度情報を抽出した輝度データを複数の領域に分割した分割データに対し、所定の範囲ごとに平滑化処理を行う平滑化フィルタを用いて、前記平滑化フィルタの位置を前記所定の範囲より小さい範囲で移動させながら平滑化処理を行い、平滑画像データを生成する平滑化処理部と、前記平滑画像データと前記分割データとを比較し、前記撮像装置の異常の有無を判定する異常判定部と、を備えている構成である。
【０００７】
本発明の一態様に係る異常判定方法は、明るさが一様である被写体を撮像装置にて撮像した撮像データから当該撮像装置の異常の有無を判定する異常判定装置を用いた異常判定方法であって、前記撮像データから輝度情報を抽出した輝度データを複数の領域に分割した分割データに対し、所定の範囲ごとに平滑化処理を行う平滑化フィルタを用いて、前記平滑化フィルタの位置を前記所定の範囲より小さい範囲で移動させながら平滑化処理を行い、平滑画像データを生成する平滑化処理ステップと、前記平滑画像データと前記分割データとを比較し、前記撮像装置の異常の有無を判定する異常判定ステップと、を備えている方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様によれば、撮像装置の異常の有無を適切に検出することができる異常判定装置および異常判定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態１に係る異常判定装置の要部構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る異常判定装置において、元分割データに輝度を平滑化するための平滑化フィルタを適用する概要を示す模式図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る異常判定装置において、元分割データのエリア行に対して適用する線形補間フィルタの例を示す模式図である。
【図４】図２に示した元分割データに含まれる１つのエリア行に対して距離３の線形補間フィルタを適用する例を示しており、（ａ）は、行番号８のエリア行、（ｂ）は（ａ）で示したエリア行に対して距離３の線形補間フィルタの適用を開始する例、（ｃ）は、線形補間フィルタによって輝度が平滑化された例をそれぞれ示している。
【図５】図４の各図で示した平滑化処理を行った後の状態を示しており、（ａ）は平滑化フィルタの位置を１つ右側へ移動させた状態を示し、（ｂ）は平滑化フィルタを右端まで移動させた状態を示している。
【図６】本発明の実施形態１に係る異常判定装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態について、図１〜図６を用いて詳細に説明する。
【００１１】
（異常判定装置の構成）
本実施形態に係る異常判定装置１の構成について、図１を用いて説明する。図１は、異常判定装置１の要部構成の一例を示すブロック図である。
【００１２】
異常判定装置１は、明るさが一様な被写体である光源３を撮像装置２が撮像した撮像データから、当該撮像装置２の異常の有無を判定する。図示の例によれば、異常判定装置１は、制御部１０、記憶装置２０、メモリ３０、表示装置４０、およびデータ入力部５０を備えており、制御部１０は、平滑化処理部１１、および異常判定部１２を備えている。
【００１３】
制御部１０は、異常判定装置１の各部を統括して制御する。制御部１０は、光源３を撮像装置２が撮像した撮像データを、データ入力部５０を介して受信すると、記憶装置２０へ格納する。撮像データは、撮像時にシェーディング補正が適用されることにより、画像中央の輝度が最も高く、周辺部に向かってほぼ平坦であるがゆるやかに輝度が低下するような輝度分布を一般的に有する。制御部１０は、撮像データを記憶装置２０からメモリ３０へ読み出し、当該撮像データから輝度情報を抽出した輝度データ（以下、元輝度データと呼称する）を生成する。制御部１０は、元輝度データを複数の領域（以下、エリアと呼称する）に分割し、さらにそれぞれの領域の輝度を調整し、分割データ（以下、元分割データと呼称する）を生成する。ここで、複数のエリアのそれぞれは、複数の画素を含んでいてもよく、エリアの輝度は、例えば当該エリアに含まれる複数の画素における輝度の平均値となるように調整されてもよい。また、元分割データを構成する複数のエリアは、その大きさが均一であることが好適である。制御部１０は、元分割データを平滑化処理部１１へ送信する。
【００１４】
平滑化処理部１１は、制御部１０から受信した元分割データに対し、所定の範囲ごとに平滑化処理を行う平滑化フィルタを用いる。平滑化処理部１１は、平滑化フィルタの位置を当該所定の範囲より小さい範囲で移動させながら平滑化処理を行って、輝度が平滑化された平滑化分割データ（平滑画像データ）を生成する。平滑化処理の詳細については後述する。平滑化処理部１１は、平滑化分割データを異常判定部１２へ送信する。
【００１５】
異常判定部１２は、平滑化分割データと元分割データとを比較し、撮像装置２の異常の有無を判定する。異常判定部１２は、平滑化分割データと元分割データとを比較し、元分割データの輝度が平滑化分割データの輝度よりも閾値以上低い領域が存在するとき、撮像装置２に異常が有ると判定してもよい。例えば特定のエリアについて、元分割データにおける輝度が、平滑化分割データにおける輝度より閾値以上低いときに、撮像装置２に異常が有ると判定してもよい。
【００１６】
記憶装置２０は、異常判定装置１にて扱う各種情報を記憶する。メモリ３０は、記憶装置２０との間でデータの入出力を行う、一時的な記憶装置である。メモリ３０に読み出されたデータは制御部１０などによって処理された後、長期保存のため、記憶装置２０に書き込まれる。
【００１７】
表示装置４０は、異常判定装置１にて扱う各種情報を表示する、例えばディスプレイである。例えば、表示装置４０は、光源３を撮像装置２が撮像した撮像データなどを表示してもよい。表示装置４０は、異常判定部１２によって撮像装置２に異常が有るか否かを判定した結果を表示してもよい。図示の例では異常判定装置１が表示装置４０を備えている構成であるが、これに限定される必要はない。例えば、異常判定装置１が、外部の表示装置４０に各種情報を表示する構成であってもよい。
【００１８】
データ入力部５０は、撮像装置２が撮像した撮像データを受信する。例えば、データ入力部５０は、光源３を撮像装置２が撮像した撮像データを、当該撮像装置２から受信する。
【００１９】
撮像装置２は、光源３を撮像することが可能な、例えばデジタルカメラである。撮像装置２は、光源３を撮像した撮像データをデータ入力部５０へ送信する。光源３は、明るさが一様な被写体であり、例えば白色ＬＥＤパネルである。
【００２０】
（平滑化処理の詳細）
本実施形態に係る異常判定装置１において、平滑化処理部１１が実行する平滑化処理の一例について、図２〜５を用いて説明する。
【００２１】
図２は、制御部１０によって生成された元分割データに、輝度を平滑化するための平滑化フィルタを適用する概要を示している。図示の例において、元分割データは２５×３３のエリアに分割されている。このとき、個々のエリアは、行番号０〜２４および列番号０〜３２を用いて、（行番号、列番号）のように指定することで特定することができる。換言すれば、元分割データは、２５のエリア行、または３３のエリア列によって構成されている。
【００２２】
図２に矢印で示すように、平滑化処理部１１は、１つのエリア行の少なくとも一部である所定の範囲ごとに平滑化フィルタを用いて、平滑化処理を行う。より具体的には、平滑化処理部１１は、図中の矢印が示す方向に沿って平滑化フィルタの位置を所定の範囲より小さい範囲で移動させながら平滑化処理を行う。これにより、平滑化処理部１１は、平滑化分割データを生成する。
【００２３】
図３は、平滑化処理部１１がエリア行に対して適用する線形補間フィルタの例を示している。図３は、左から順に、Ａ０、１、２、３、およびＡ４として示された５つのエリアを用いる、所定の範囲としてエリア間の距離が４である線形補間フィルタの例を示す。図示の例において、５つのエリアの左端にある、Ａ０で示されたエリアを「左基準エリア」とし、右端にある、Ａ４で示されたエリアを「右基準エリア」とする。さらに隣接する２つのエリア間の距離を１とし、各エリアの大きさはすべて同一とする。このとき、Ａ０とＡ４との間の距離は４であるため、距離４の平滑化フィルタと呼称する。平滑化処理部１１は、「左基準エリア」および「右基準エリア」の輝度と、エリア間の距離とを用いて、両者の間に存在する３つのエリアの輝度を平滑化する。換言すれば、平滑化処理部１１は、水平方向に沿って存在する２つのエリアを「左基準エリア」および「右基準エリア」として選択する。さらに、２つのエリアの間に存在する特定のエリアの輝度の予測値を、当該２つのエリアの輝度を用いた線形補間によって算出し、当該予測値を用いて平滑化する。
【００２４】
図４は、図２に示した元分割データに含まれる１つのエリア行に対して距離３の線形補間フィルタを適用する例を示している。図４の（ａ）は、行番号８のエリア行を示しており、図４の（ｂ）は、（ａ）で示したエリア行に対して距離３の線形補間フィルタの適用を開始する例を示している。図４の（ｃ）は、線形補間フィルタによって輝度が平滑化された例を示している。
【００２５】
まず、図４の（ａ）に示すように、平滑化処理部１１は、元分割データの中から１つのエリア行を選択する。図示の例では、行番号８のエリア行が選択されている。すなわち、（行番号、列番号）が（８、０）〜（８、３２）である３３個のエリアが選択されている。また、フィルタを適用する前の、個々のエリアに設定されている輝度の値を、当該エリアの列番号を用いてＡ（０）〜Ａ（３２）とする。
【００２６】
図４の（ｂ）を用いて、図４の（ａ）に示したエリア行に距離３の線形補間フィルタを適用する方法を説明する。図示の例において、フィルタが適用された後の個々のエリアにおける輝度の値を、Ｂ（０）〜Ｂ（３２）とする。すなわち、線形補間フィルタを適用する前であれば、Ａ（ｎ）＝Ｂ（ｎ）（ｎ＝０〜３２）が成立している。
【００２７】
平滑化処理部１１は、図４の（ｂ）に示す行番号８のエリア行の左端から、距離３の線形補間フィルタを適用する。具体的には、（行番号、列番号）が（８、０）である「左基準エリア」および（８、３）である「右基準エリア」の輝度と、エリア間の距離とを用いて、（行番号、列番号）が（８、１）および（８、２）である２つのエリアの輝度を平滑化する。
【００２８】
平滑化処理として、平滑化処理部１１は、例えば（行番号、列番号）が（８、１）である１つのエリアの輝度について、「左基準エリア」、「右基準エリア」、およびエリア間の距離から予測値を算出する。予測値は、例えば以下の数式によって算出することができる。
（８、１）の予測値
＝（（距離４−１）×Ａ（０）＋１×Ａ（３））／距離４
＝（３×Ａ（０）＋Ａ（３））／距離４
である。前記の数式は、「左基準エリア」からの距離をｄ（ｄ＜距離４）とすれば、
「左基準エリア」から距離ｄのエリアの予測値
＝（（距離４−ｄ）×Ａ（０）＋ｄ×Ａ（３））／距離ｄ
とすることができる。
平滑化処理部１１は、このようにして、（８、１）および（８、２）の輝度の予測値を算出する。そして、平滑化処理部１１は例えば以下で説明する条件にしたがって、算出した予測値をＢ（０）およびＢ（１）の値として置換することで、輝度の平滑化を行う。
【００２９】
図４の（ｃ）に、平滑化処理部１１が予測値を用いて輝度の平滑化を行う具体例を示す。図示の例において、横軸は列番号を示しており、縦軸は輝度の大きさを示している。このとき、例えば（行番号、列番号）が（８、１）および（８、２）であるエリアの輝度の予測値は、Ａ（０）とＡ（３）を結ぶ直線上に配置される。
【００３０】
図に示すように、（８、１）の輝度Ｂ（１）が予測値より低く、一方、（８、２）の輝度Ｂ（２）が予測値より高い場合を考える。このとき、平滑化処理部１１は、輝度Ｂ（１）の値を予測値で置換する一方、輝度Ｂ（２）の値は予測値で置換しない。すなわち、平滑化処理部１１は、線形補間フィルタが適用される所定の範囲に含まれるエリアのうち、当該所定の範囲の端部に位置するエリアの輝度値から当該端部に挟まれるエリアの輝度値を予測した予測値を算出する。そして、平滑化処理部１１は、算出した予測値よりも輝度値が低い領域を当該予測値に置換する平滑化処理を行う。
【００３１】
一般的に、撮像装置２に異物が混入するなどの問題が生じると、当該撮像装置２の光学系における光路の一部が遮られる。これにより、光路が遮られたことによる輝度の低下が生じると考えられるため、予測値より低い輝度の値は、当該予測値を用いた平滑化の対象とする。一方、予測値より高い輝度の値は、撮像装置２以外の理由（例えば、光源３の明るさが不均一であったなど）によるものと考えられるため、当該予測値を用いた平滑化の対象外とすることが好適である。ゆえに、本実施形態に係る平滑化処理部１１は、元分割データについて、その輝度が平滑化フィルタによって算出された予測値よりも低い領域を予測値に置換することによって平滑化分割データを生成する。
【００３２】
図５は、図４の各図で示した平滑化処理を行った後の状態を示している。図５の（ａ）は、図４の各図で示した平滑化処理を行った後、平滑化処理部１１が平滑化フィルタの位置を１つ右側へ移動させた状態を示している。なお、平滑化処理部１１が平滑化フィルタの位置を移動させる距離は、当該平滑化フィルタの距離より小さい範囲であれば任意である。図５の（ａ）では、「左基準エリア」として（行番号、列番号）が（８、１）のエリアを設定し、「右基準エリア」として（８、４）のエリアを設定している。このとき、平滑化処理部１１は、元分割データにおける（８、１）の輝度Ａ（１）、（８、４）の輝度Ａ（４）、および（８、１）からの距離を用いて、（８、２）の輝度Ｂ（２）の予測値および（８、３）の輝度Ｂ（３）の予測値をそれぞれ算出する。そして、算出した輝度の予測値を、現在のＢ（２）の値およびＢ（３）の値とそれぞれ比較し、図４の（ｃ）を用いて説明したように、必要に応じて置換する。ここで、予測値と比較される現在のＢ（２）の値は、図４で説明した平滑化処理によって、（８、０）の輝度Ａ（０）、（８、３）の輝度Ａ（３）、および（８、０）からの距離より算出された予測値で置換されている可能性があることに注意する。
【００３３】
図５の（ａ）の後、平滑化処理部１１は、平滑化フィルタをさらに右側へ移動させ、同様の平滑化処理を、図５の（ｂ）に示す、平滑化フィルタがエリア行の右端に到達するまで繰り返す。図５の（ｂ）に示す、「右基準エリア」が（８、３２）のエリアである状態で平滑化処理（予測値の算出、現在の輝度の値との比較および置換）が完了すると、平滑化処理部１１は、行番号８のエリア行に対する距離３の線形補間フィルタの適用を終了する。
【００３４】
本実施形態において、平滑化処理部１１は、エリア間の距離が異なる複数の平滑化フィルタを用いて平滑化処理を行う。例えば、平滑化処理部１１は、図５の（ｂ）に示す状態で距離３の線形補間フィルタを用いた平滑化処理を完了すると、行番号８のエリア行に対して、距離４の線形補間フィルタを用いた平滑化処理を新たに開始する。距離４の線形補間フィルタを用いた平滑化処理は、「左基準エリア」と「右基準エリア」との間の距離が異なる以外、図４および図５の各図を用いて説明した方法と同様である。
【００３５】
このようにして、平滑化処理部１１は、１つのエリア行に対して複数の平滑化フィルタを用いた平滑化処理を行う。換言すれば、平滑化処理部１１は、所定の範囲として「左基準エリア」と「右基準エリア」との間の距離がそれぞれ異なる複数の平滑化フィルタを用いて平滑化処理を行う。そして、平滑化処理部１１は、所定の範囲が小さい平滑化フィルタを用いて平滑化処理を行った後、所定の範囲が大きい平滑化フィルタを用いて平滑化処理を行う。
【００３６】
そして、平滑化処理部１１は、元分割データを構成するすべてのエリア行に対して前述の平滑化処理を行う。これにより、元分割データのすべてのエリア行の輝度が平滑化された平滑化分割データが生成される。平滑化分割データは、所定の範囲が小さい平滑化フィルタによって局所的な輝度の変化を平滑化され、さらに所定の範囲が大きい平滑化フィルタによって全体的な輝度の変化を平滑化されている。
【００３７】
（処理の流れ）
本実施形態に係る異常判定装置１が実行する処理の一例について、図６を用いて説明する。図６は、異常判定装置１が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００３８】
まず、明るさが一様である被写体として撮像装置２が光源３を撮像すると、異常判定装置１の制御部１０は、データ入力部５０を介して撮像装置２が生成し、シェーディング補正が行われた撮像データを取得する（Ｓ１）。さらに制御部１０は、Ｓ１で取得した撮像データから輝度情報を抽出して元輝度データを生成する（Ｓ２）。
【００３９】
Ｓ２の後、平滑化処理部１１は、元輝度データを図２に示したように複数のエリアに分割する。さらに、それぞれのエリアにおいて、当該エリアに含まれる複数の画素の輝度の平均値を算出し、当該エリア全体の輝度とする。平滑化処理部１１は、すべてのエリアに対して前述の処理を行い、エリアごとに１つの輝度が設定された、元分割データを生成する（Ｓ３）。
【００４０】
Ｓ３の後、平滑化処理部１１は、図３で説明したような平滑化に用いる複数の平滑化フィルタを決定する（Ｓ４）。次に、平滑化処理部１１は、元分割データを構成する複数のエリア行の内、平滑化を行う行を１つ選択し（Ｓ５）、選択した行に適用する平滑化フィルタを、Ｓ４で決定した複数のフィルタの中から１つ選択する（Ｓ６）。そして、平滑化処理部１１は、Ｓ６で選択したフィルタをＳ５で選択した行に適用し、平滑化を実行する（Ｓ７：平滑化処理ステップ）。具体的には、平滑化処理部１１は、図４および図５の各図を用いて説明したようにして平滑化を実行する。
【００４１】
Ｓ７の後、平滑化処理部１１は、Ｓ５で選択した行についてＳ４で決定した、平滑化に用いる複数の平滑化フィルタのすべてを用いて平滑化を行ったか否かを判定する（Ｓ８）。平滑化を行ったと判定した場合（Ｓ８でＹＥＳ）、処理はＳ９へ進む。一方、平滑化を行っていないと判定した場合（Ｓ８でＮＯ）、平滑化処理部１１は、Ｓ４で決定した複数の平滑化フィルタの内、Ｓ５で選択した行に対して未だ適用していない平滑化フィルタを１つ選択する（Ｓ１０）。その後、処理はＳ７へ進み、Ｓ７〜Ｓ８の処理を再度実行する。
【００４２】
Ｓ９において、平滑化処理部１１は、元分割データを構成する複数のエリア行のすべてに対して平滑化を行ったか否かを判定する（Ｓ９）。平滑化を行ったと判定した場合（Ｓ９でＹＥＳ）、処理はＳ１１へ進む。一方、平滑化を行っていないと判定した場合（Ｓ９でＮＯ）、平滑化処理部１１は元分割データを構成する複数のエリア行の内、未選択の行を選択する（Ｓ１２）。その後、処理はＳ６へ進み、Ｓ６〜Ｓ１０の処理を再度実行する。平滑化処理部１１は、Ｓ５〜Ｓ１０、およびＳ１２の処理を実行することによって、元分割データのすべてのエリア行に対して複数の平滑化フィルタを適用した、平滑化分割データを生成する。
【００４３】
Ｓ１１において、異常判定部１２は、元分割データと平滑化分割データについて、平滑化による輝度の変化を、エリアごとに比較する（Ｓ１１）。異常判定部１２はさらに、Ｓ１１における比較により、輝度の変化が閾値以上であるエリアが存在するか否かを判定する（Ｓ１３：異常判定ステップ）。輝度の変化が閾値以上であるエリアが存在すると判定したとき（Ｓ１３でＹＥＳ）、異常判定部１２は撮像装置２に異常があると判定する（Ｓ１４）。一方、輝度の変化が閾値以上であるエリアが存在しないと判定したとき（Ｓ１３でＮＯ）、異常判定部１２は撮像装置２に異常はないと判定する（Ｓ１５）。
【００４４】
以上の処理によって、本実施形態に係る異常判定装置１は、小さい範囲で平滑化フィルタを移動させながら平滑化処理を行い、平滑化分割データ（平滑画像データ）を生成することができる。これにより、局所的に輝度が変化している箇所について、その輝度を平滑化することができる。さらに、平滑化フィルタを移動させながら平滑化処理を行うので、輝度がゆるやかに変化している箇所について、順次平滑化を行うことができる。また、異常判定装置１は、撮像装置２の異常の有無を判定することができる。これにより、例えばユーザが異常の有無の判定結果に基づいて、当該撮像装置２が不良品であるか否かを判定することができる。したがって、撮像装置２の異常の有無を適切に検出することができる異常判定装置１を提供することができるという効果を奏する。
【００４５】
なお、本実施形態において平滑化処理部１１は、元分割データを構成する複数のエリアについて、行単位でフィルタを適用する構成であったが、これに限定される必要はない。例えば、複数のエリアについて、列単位でフィルタを適用してもよいし、行単位でフィルタを適用し、さらに列単位でフィルタを適用してもよい。換言すれば、平滑化処理部１１は、エリアが垂直、または水平に複数並ぶ範囲である所定の範囲について、当該所定の範囲の端部のエリアの輝度値を用いた線形補間により予測値を算出する平滑化フィルタを用いてもよい。
【００４６】
さらに、平滑化処理部１１がフィルタを適用する方向は、行方向および列方向に限定される必要はない。例えば、図２に示した元分割データについて、左上のエリアから斜め下４５°の方向に平滑化処理を行ってもよいし、右下のエリアから斜め上４５°の方向に平滑化処理を行ってもよい。換言すれば、平滑化処理部１１は、エリアが斜め方向に複数並ぶ範囲である所定の範囲について、当該所定の範囲の端部のエリアの輝度値を用いた線形補間により予測値を算出する平滑化フィルタを用いてもよい。
【００４７】
また、元輝度データを複数のエリアに分割するときの分割数は、特に限定されなくてもよい。例えば、異常判定装置１が撮像装置２の異常を判定するために用いることができる時間の範囲内に一連の処理が収まるように、分割数を変化させてもよい。
【００４８】
〔変形例〕
前記実施形態１において、平滑化処理部１１は、元分割データを構成するすべてのエリアに対して平滑化フィルタを適用する構成であったが、これに限定されなくてもよい。例えば、平滑化処理部１１は、元分割データ全体の１／４の領域に対してのみ、平滑化フィルタを適用する構成であってもよい。
【００４９】
前記実施形態１において、異常判定部１２は、平滑化分割データと元分割データとを比較し、元分割データのエリアの輝度が平滑化分割データの対応するエリアの輝度よりも閾値以上低いとき、撮像装置２に異常が有ると判定する構成であった。しかしながら、撮像装置２に異常が有るか否かを判定するための条件は、どのようなものであってもよい。例えば、異常判定部１２は、元分割データにおいて、平滑化分割データよりも閾値以上低い輝度を有するエリアの数が所定の上限値を超過した場合に、撮像装置２に異常が有ると判定してもよい。
【００５０】
〔ソフトウェアによる実現例〕
異常判定装置１の制御ブロック（特に平滑化処理部１１および異常判定部１２）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
【００５１】
後者の場合、異常判定装置１は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば少なくとも１つのプロセッサ（制御装置）を備えていると共に、前記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な少なくとも１つの記録媒体を備えている。そして、前記コンピュータにおいて、前記プロセッサが前記プログラムを前記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。前記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。前記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、前記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、前記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して前記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、前記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
【００５２】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る異常判定装置（１）は、明るさが一様である被写体を撮像装置（２）にて撮像した撮像データから当該撮像装置の異常の有無を判定する異常判定装置であって、前記撮像データから輝度情報を抽出した輝度データを複数の領域に分割した分割データに対し、所定の範囲ごとに平滑化処理を行う平滑化フィルタを用いて、前記平滑化フィルタの位置を前記所定の範囲より小さい範囲で移動させながら平滑化処理を行い、平滑画像データを生成する平滑化処理部（１１）と、前記平滑画像データと前記分割データとを比較し、前記撮像装置の異常の有無を判定する異常判定部（１２）と、を備えている構成である。
【００５３】
前記の構成によれば、異常判定装置は、平滑化フィルタが平滑化処理を行う範囲よりも小さい範囲で平滑化フィルタを移動させながら平滑化処理を行い、平滑画像データを生成することができる。これにより、局所的に輝度が変化している箇所について、その輝度を平滑化することができる。さらに、平滑化フィルタを移動させながら平滑化処理を行うので、輝度がゆるやかに変化している箇所について、順次平滑化を行うことができる。また、異常判定装置は、平滑化した画像と平滑化する前の画像とを比較して、撮像装置の異常の有無を判定することができる。これにより、異常の有無の判定結果に基づいて、当該撮像装置が不良品であるか否かを判定することができる。したがって、撮像装置の異常の有無を適切に検出することができる異常判定装置を提供することができるという効果を奏する。
【００５４】
本発明の態様２に係る異常判定装置（１）は、前記態様１において、前記所定の範囲は、前記領域が垂直、または水平に複数並ぶ範囲であり、前記平滑化処理部（１１）は、前記所定の範囲の端部の領域の輝度値を用いた線形補間により予測値を算出する前記平滑化フィルタを用いる構成としてもよい。
【００５５】
前記の構成によれば、垂直または水平に並んだ領域に対し線形補間を用いて平滑化処理を行うので、平滑化処理後に、垂直または水平方向の輝度を平滑化することができる。
【００５６】
本発明の態様３に係る異常判定装置（１）は、前記態様１または２において、前記平滑化処理部（１１）は、前記所定の範囲に含まれる領域のうち、端部の領域の輝度値から該端部に挟まれる領域の輝度値を予測した予測値を算出し、該予測値よりも輝度値が低い領域を当該予測値に置換する平滑化処理を行い、前記平滑画像データを生成する構成としてもよい。
【００５７】
前記の構成によれば、異常判定装置は、分割データに対して、各領域の輝度が予測値よりも低いときは当該予測値を輝度とするようにして平滑画像データを生成することができる。これにより、高い輝度で滑らかになるように平滑化処理を行うことができる。
【００５８】
本発明の態様４に係る異常判定装置（１）は、前記態様１から３のいずれかにおいて、前記平滑化処理部（１１）は、前記所定の範囲が異なる複数の前記平滑化フィルタを用いて前記平滑化処理を行うものであって、前記所定の範囲が小さい前記平滑化フィルタを用いて前記平滑化処理を行った後、前記所定の範囲が大きい前記平滑化フィルタを用いて前記平滑化処理を行う構成としてもよい。
【００５９】
前記の構成によれば、異常判定装置は、複数の平滑化フィルタの内、最初に所定の範囲が小さいものを用いて平滑化処理を行い、後に、所定の範囲がより大きいものを用いて平滑化処理を行う。これにより、例えば局所的な輝度の変化を小さな所定の範囲を有する平滑化フィルタで平滑化し、さらに全体的な輝度の変化を大きな所定の範囲を有する平滑化フィルタで全体的な平滑化することができる。
【００６０】
本発明の態様５に係る異常判定装置（１）は、前記態様１から４のいずれかにおいて、前記異常判定部（１２）は、前記平滑画像データと前記分割データとを比較し、前記分割データの輝度が前記平滑画像データの輝度よりも閾値以上低い領域が存在するとき、前記撮像装置に異常が有ると判定する構成としてもよい。
【００６１】
前記の構成によれば、異常判定装置は、平滑画像データに対して分割データの輝度が低下している領域の有無から、撮像装置に異常が有るか否かを判定することができる。
【００６２】
本発明の態様６に係る異常判定方法は、明るさが一様である被写体を撮像装置（１）にて撮像した撮像データから当該撮像装置の異常の有無を判定する異常判定装置（１）を用いた異常判定方法であって、前記撮像データから輝度情報を抽出した輝度データを複数の領域に分割した分割データに対し、所定の範囲ごとに平滑化処理を行う平滑化フィルタを用いて、前記平滑化フィルタの位置を前記所定の範囲より小さい範囲で移動させながら平滑化処理を行い、平滑画像データを生成する平滑化処理ステップ（Ｓ７）と、前記平滑画像データと前記分割データとを比較し、前記撮像装置の異常の有無を判定する異常判定ステップ（Ｓ１３）と、を備えている方法である。
【００６３】
本発明の各態様に係る異常判定装置（１）は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを前記異常判定装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより前記異常判定装置をコンピュータにて実現させる異常判定装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
【００６４】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１  異常判定装置
１０  制御部
１１  平滑化処理部
１２  異常判定部
２０  記憶装置
３０  メモリ
４０  表示装置
５０  データ入力部
２  撮像装置
３  光源
Ｓ７  平滑化処理ステップ
Ｓ１３  異常判定ステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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