(57)【要約】      （修正有）【課題】再帰性反射の反射光が記録された画像領域を、周辺の物体による影響を受けずに簡易に検出可能な装置、システムおよびプログラムを提供する。【解決手段】計測装置は、撮像部と、撮影用発光を用いて撮像部により取得された第１の画像データおよび撮影用発光を用いずに撮像部により取得された第２の画像データを輝度値に変換する変換部１４１と、第１の画像データに基づく第１の輝度値と第２の画像データに基づく第２の輝度値の差分を画素ごとに算出して、得られた差分画像に基づき差分が存在する領域を視覚的に表した出力画像を生成する差分処理部１４２と、出力画像を表示する表示部とを有する。【選択図】図３
2015127668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像部と、
撮影用発光を用いて前記撮像部により取得された第１の画像データおよび撮影用発光を用いずに前記撮像部により取得された第２の画像データを輝度値に変換する変換部と、
前記第１の画像データに基づく第１の輝度値と前記第２の画像データに基づく第２の輝度値の差分を画素ごとに算出して、得られた差分画像に基づき当該差分が存在する領域を視覚的に表した出力画像を生成する差分処理部と、
前記出力画像を表示する表示部と、
を有することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記差分処理部は、前記差分画像において差分がある領域の面積、形状または当該差分の大きさに基づいて、前記第１の画像データまたは前記第２の画像データの中で再帰性反射材による反射光が記録された領域を検出する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記差分画像上で再帰性反射材による反射光が確認された領域の特徴量を算出する算出部をさらに有する、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記表示部は、前記出力画像と併せて、前記算出部により算出された特徴量を表示する、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記算出部により算出された特徴量が予め定められた基準範囲内であるか否かを判断する判断部をさらに有し、
前記表示部は、前記出力画像と併せて、前記判断部による判断結果を表示する、請求項３または４に記載の装置。
【請求項６】
前記変換部は、前記第１の画像データおよび前記第２の画像データのそれぞれを、相対輝度値を含むデータに変換し、
前記差分処理部は、前記第１の画像データに基づく第１の相対輝度値と前記第２の画像データに基づく第２の相対輝度値の差分を画素ごとに算出して前記差分画像を生成する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記変換部は、
前記第１の画像データおよび前記第２の画像データのそれぞれを、相対輝度値を含むデータに変換し、
前記第１の画像データおよび前記第２の画像データのそれぞれについて、前記撮像部の撮像情報を用いて被写体の基準輝度値を求め、当該基準輝度値を用いて画素ごとの前記相対輝度値を絶対輝度値に変換し、
前記差分処理部は、前記第１の画像データに基づく第１の絶対輝度値と前記第２の画像データに基づく第２の絶対輝度値の差分を画素ごとに算出して前記差分画像を生成する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記撮像部を構成するレンズに隣接して配置される発光部をさらに有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
互いに通信可能な端末装置とサーバを含むシステムであって、
前記端末装置は、
撮像部と、
撮影用発光を用いて前記撮像部により取得された第１の画像データおよび撮影用発光を用いずに前記撮像部により取得された第２の画像データを前記サーバに送信し、当該第１の画像データおよび当該第２の画像データに基づき生成された出力画像を前記サーバから受信する端末通信部と、
前記出力画像を表示する表示部と、を有し、
前記サーバは、
前記第１の画像データおよび前記第２の画像データを輝度値に変換する変換部と、
前記第１の画像データに基づく第１の輝度値と前記第２の画像データに基づく第２の輝度値の差分を画素ごとに算出して、得られた差分画像に基づき当該差分が存在する領域を視覚的に表した出力画像を生成する差分処理部と、
前記第１の画像データおよび前記第２の画像データを前記端末装置から受信し、前記出力画像を前記端末装置に送信するサーバ通信部と、を有する、
ことを特徴とするシステム。
【請求項１０】
コンピュータに、
撮影用発光を用いて撮像装置により撮像された第１の画像データおよび撮影用発光を用いずに当該撮像装置により撮像された第２の画像データを取得し、
前記第１の画像データおよび前記第２の画像データを輝度値に変換し、
前記第１の画像データに基づく第１の輝度値と前記第２の画像データに基づく第２の輝度値の差分を画素ごとに算出して差分画像を生成し、
前記差分画像に基づき前記差分が存在する領域を視覚的に表した出力画像を表示する表示データを生成する、
ことを実現させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測装置、システムおよびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図８は、再帰性反射材について説明するための図である。再帰性反射とは、入射角度にかかわらず、入射した光が再び入射方向へ帰る反射現象である。再帰性反射材８０は、多数の微小な粒子８１を含有する透明な合成樹脂の塗料８２で構成される。再帰性反射材８０への入射光８３は、粒子８１内で屈折し、１点で焦点を結んだ後で反射して、再び粒子８１内を通ってもとの方向に向かう反射光８４となる。このため、再帰性反射材は、光の入射方向から見ると光って見えるが、光の入射方向とは異なる方向から見ると光っていないように見える。また、再帰性反射材８０は、３次元状に形成されたプリズムなどの他の構成によっても実現できる。
【０００３】
特許文献１には、撮影画像から、再帰性反射材によって形成された被認識体を特定する画像認識装置が記載されている。この装置では、第１照明手段から光を照射したときの撮影結果と、第１照明手段から所定間隔だけ離間されて配置された第２照明手段から光を照射したときの撮影結果とに基づいて、撮影画像が被認識体に相当することを特定する。
【０００４】
特許文献２には、一度の撮影指示に応じて、閃光装置を用いる撮影と閃光装置を用いない撮影とを続けて行って、夜景を背景とする撮影画像のノイズを抑え、高品位の画像を得るようにした電子スチルカメラが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１３２３３５号公報
【特許文献２】特開２００５−０８６４８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
再帰性反射による反射光の光強度が十分に強ければ、その反射光が記録された画像領域と背景とを容易に識別することができる。しかし、例えば劣化した再帰性反射フィルムが貼られた物体を撮影すると、画像上で、再帰性反射がある領域と再帰性反射がない領域の間の輝度差は、あまり大きくない可能性がある。この場合には、例えば白い物体などの明るい物体が画像に写り込んでしまうと、その物体の画像領域の輝度が高くなるため、再帰性反射の反射光の画像領域を検出することが困難になる。
【０００７】
そこで、本発明は、再帰性反射の反射光が記録された画像領域を、周辺の物体による影響を受けずに簡易に検出可能な装置、システムおよびプログラム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】
【０００８】
本発明に係る装置は、撮像部と、撮影用発光を用いて撮像部により取得された第１の画像データおよび撮影用発光を用いずに撮像部により取得された第２の画像データを輝度値に変換する変換部と、第１の画像データに基づく第１の輝度値と第２の画像データに基づく第２の輝度値の差分を画素ごとに算出して、得られた差分画像に基づき差分が存在する領域を視覚的に表した出力画像を生成する差分処理部と、出力画像を表示する表示部とを有する。
【０００９】
上記の装置では、差分処理部は、差分画像において差分がある領域の面積、形状または差分の大きさに基づいて、第１の画像データまたは第２の画像データの中で再帰性反射材による反射光が記録された領域を検出することが好ましい。
【００１０】
上記の装置では、差分画像上で再帰性反射材による反射光が確認された領域の特徴量を算出する算出部をさらに有することが好ましい。
【００１１】
上記の装置では、表示部は、出力画像と併せて、算出部により算出された特徴量を表示することが好ましい。
【００１２】
上記の装置では、算出部により算出された特徴量が予め定められた基準範囲内であるか否かを判断する判断部をさらに有し、表示部は、出力画像と併せて、判断部による判断結果を表示することが好ましい。
【００１３】
上記の装置では、変換部は、第１の画像データおよび第２の画像データのそれぞれを、相対輝度値を含むデータに変換し、差分処理部は、第１の画像データに基づく第１の相対輝度値と第２の画像データに基づく第２の相対輝度値の差分を画素ごとに算出して差分画像を生成することが好ましい。
【００１４】
上記の装置では、変換部は、第１の画像データおよび第２の画像データのそれぞれを、相対輝度値を含むデータに変換し、第１の画像データおよび第２の画像データのそれぞれについて、撮像部の撮像情報を用いて被写体の基準輝度値を求め、基準輝度値を用いて画素ごとの相対輝度値を絶対輝度値に変換し、差分処理部は、第１の画像データに基づく第１の絶対輝度値と第２の画像データに基づく第２の絶対輝度値の差分を画素ごとに算出して差分画像を生成することが好ましい。
【００１５】
上記の装置では、撮像部を構成するレンズに隣接して配置される発光部をさらに有することが好ましい。
【００１６】
本発明に係るシステムは、互いに通信可能な端末装置とサーバを含むシステムであって、端末装置は、撮像部と、撮影用発光を用いて撮像部により取得された第１の画像データおよび撮影用発光を用いずに撮像部により取得された第２の画像データをサーバに送信し、第１の画像データおよび第２の画像データに基づき生成された出力画像をサーバから受信する端末通信部と、出力画像を表示する表示部とを有し、サーバは、第１の画像データおよび第２の画像データを輝度値に変換する変換部と、第１の画像データに基づく第１の輝度値と第２の画像データに基づく第２の輝度値の差分を画素ごとに算出して、得られた差分画像に基づき差分が存在する領域を視覚的に表した出力画像を生成する差分処理部と、第１の画像データおよび第２の画像データを端末装置から受信し、出力画像を端末装置に送信するサーバ通信部とを有する。
【００１７】
本発明に係るプログラムは、コンピュータに、撮影用発光を用いて撮像装置により撮像された第１の画像データおよび撮影用発光を用いずに撮像装置により撮像された第２の画像データを取得し、第１の画像データおよび第２の画像データを輝度値に変換し、第１の画像データに基づく第１の輝度値と第２の画像データに基づく第２の輝度値の差分を画素ごとに算出して差分画像を生成し、差分画像に基づき差分が存在する領域を視覚的に表した出力画像を表示する表示データを生成することを実現させる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の装置、システムおよびプログラムによれば、再帰性反射の反射光が記録された画像領域を、周辺の物体による影響を受けずに簡易に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】端末装置１の概略構成図である。
【図２】再帰性反射材による反射光が記録された画像領域の検出処理を説明するための図である。
【図３】制御部１４の機能ブロック図である。
【図４】変換部１４１が使用する各データの関係図である。
【図５】画像上の対象領域の抽出方法の例を説明するための図である。
【図６】再帰性反射材による反射光が記録された画像領域の検出処理の例を示すフローチャートである。
【図７】通信システム２の概略構成図である。
【図８】再帰性反射材について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る装置、システムおよびプログラムについて詳細に説明する。ただし、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。
【００２１】
図１は、端末装置１の概略構成図である。端末装置１は、撮像部１１と、発光部１２と、記憶部１３と、制御部１４と、操作部１５と、表示部１６とを有する。端末装置１は、デジタル画像内で再帰性反射材による反射光が記録された画像領域を検出し、その領域を示す出力画像とともに、例えばその領域の輝度値と面積を算出して出力する。端末装置１は、例えば、カメラが内蔵されたスマートフォンなどの携帯端末である。
【００２２】
撮像部１１は、測定対象の画像を撮影し、ＲＡＷ（ＤＮＧ）データ、ＪＰＥＧ（ＪＦＩＦ）データまたはｓＲＧＢデータなどの形式で、測定対象の画像データを取得する。データの形式はこれらのうちのいずれでもよいが、以下では主に、撮像部１１がＪＰＥＧ（ＪＦＩＦ）データを取得する場合の例を説明する。
【００２３】
発光部１２は、必要に応じて、撮像部１１による撮像時に発光する。発光部１２は、撮像部１１のレンズに隣接して配置されることが好ましい。このようにすれば、撮影用発光（フラッシュまたはトーチ）が再帰性反射材に入射し反射する方向と撮像部１１が撮影する方向とが略同じになるので、再帰性反射による多くの反射光を撮影することができる。
【００２４】
記憶部１３は、例えば半導体メモリであり、撮像部１１が取得した画像データ、端末装置１の動作に必要なデータなどを記憶する。制御部１４は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどにより構成され、端末装置１の動作を制御する。操作部１５は、例えばタッチパネル、キーボタンなどにより構成され、ユーザの操作を受け付ける。
【００２５】
表示部１６は、例えば液晶ディスプレイであり、タッチパネルディスプレイとして操作部１５と一体化されていてもよい。表示部１６は、制御部１４により得られた出力画像を表示する。
【００２６】
図２（Ａ）〜図２（Ｅ）は、再帰性反射材による反射光が記録された画像領域の検出処理を説明するための図である。
【００２７】
図２（Ａ）は、発光部１２による撮影用発光を用いて撮像部１１により撮影された第１の画像２１の一例である。また、図２（Ｂ）は、発光部１２による撮影用発光を用いずに撮像部１１により撮影された第２の画像２２の一例である。この例では、実線で囲んだ領域２３の中に、再帰性反射材が塗布された７つの点がある。撮影用発光がない第２の画像２２ではこれらの点はほとんど見えないが、撮影用発光がある第１の画像２１では、再帰性反射材により撮影用発光が撮像部１１に向けて反射するため、７つの点をはっきりと識別することができる。このように、端末装置１は、まず、撮影用発光を用いて撮影された第１の画像２１の画像データ（第１の画像データ）と、撮影用発光を用いずに撮影された第２の画像２２の画像データ（第２の画像データ）とを取得する。
【００２８】
図２（Ｃ）は、第１の画像２１と第２の画像２２の各画素の輝度値を算出し、画素ごとにその輝度値の差分をとって生成された差分画像２４である。差分画像２４では、主に領域２３内の再帰性反射材が塗布された点が明るく見えている。このように、端末装置１は、第１の画像データと第２の画像データからそれぞれの輝度画像を生成し、２つの輝度画像の差分画像を生成する。
【００２９】
なお、２つの画像から差分画像を生成するにはそれらの画像を正確に位置合わせする必要があるため、撮像部１１は、いわゆる露出ブラケットにより、撮影用発光を用いた画像と撮影用発光を用いない画像とをほぼ同時に撮影する。なお、露出ブラケットを使用せず、ユーザが例えば三脚または固定した台を使用して端末装置１を固定することで、位置合わせされた第１の画像２１と第２の画像２２を撮影してもよい。また、金属光沢がある面を撮影するとその面で反射された照明光が写り込むことがあるため、撮像部１１は、再帰性反射材が塗布された面に対して斜めの方向から、第１の画像２１と第２の画像２２を撮影するとよい。
【００３０】
図２（Ｄ）は、輝度値に適当な閾値を設定し、差分画像２４に対して２値化処理を行って得られた２値化画像２５である。２値化画像２５では、依然として３か所のノイズ２６が見られるが、差分画像２４よりもはっきりと、領域２３内の再帰性反射材が塗布された点を識別できるようになっている。端末装置１は、差分画像に対してこのような２値化処理を行い、さらに例えば、輝度値の差分がある領域の面積、形状またはその差分（輝度差）の大きさに基づいてノイズを除去することにより、再帰性反射の反射光が記録された画像領域を抽出する。
【００３１】
図２（Ｅ）は、２値化画像２５に含まれるノイズ２６を除去して得られた最終的な出力画像２７の例である。端末装置１は、差分画像に基づいて、再帰性反射の反射光が記録された画像領域を識別しやすいように加工した出力画像を生成し、それを表示部１６に表示する。そして、端末装置１は、例えば、以上のようにして検出された画像領域の輝度値および面積を算出し、出力画像と併せて表示する。
【００３２】
図３は、制御部１４の機能ブロック図である。制御部１４は、機能ブロックとして、変換部１４１と、差分処理部１４２と、算出部１４３と、判断部１４４とを有する。
【００３３】
変換部１４１は、第１の変換部１４１Ａと、基準輝度値取得部１４１Ｂと、第２の変換部１４１Ｃとを有する。変換部１４１は、撮影用発光を用いて撮像部１１により取得された第１の画像データおよび撮影用発光を用いずに撮像部１１により取得された第２の画像データをリニアスケールの輝度値に変換して、２つの輝度画像を生成する。
【００３４】
このために、変換部１４１は、第１の画像データおよび第２の画像データのそれぞれについて、相対輝度値を求め、撮像部１１の撮像情報を用いてそれぞれの画像の被写体の基準輝度値を求め、その基準輝度値を用いて画素ごとの相対輝度値を絶対輝度値に変換する。絶対輝度値は、ｎｉｔ、ｃｄ／ｍ２、ｆｔＬなどの単位で表される量である。その際、変換部１４１は、例えば、撮像部１１により取得された画像データに付随するＥｘｉｆデータから、撮像部１１の有効口径値（Ｆ数）、シャッタ速度、ＩＳＯ感度、焦点距離、撮影距離といった画像データの撮像情報を抽出する。そして、変換部１４１は、抽出した撮像情報を用いて、第１の画像データおよび第２の画像データを、絶対輝度値を含むデータに変換する。
【００３５】
図４は、変換部１４１が使用する各データの関係図である。
【００３６】
第１の変換部１４１Ａは、撮像部１１により取得された画像のＪＰＥＧデータを、相対輝度値を含むＹＣｒＣｂのデータに変換する（矢印４ａ）。輝度信号Ｙの値が相対輝度値である。その際、第１の変換部１４１Ａは、公知のＩＥＣ６１９６６−２−１の規格で定められた変換テーブルに従って、ＪＰＥＧデータをＹＣｒＣｂのデータに変換してもよい。なお、画像データがｓＲＧＢデータの場合も、第１の変換部１４１Ａは、公知の規格で定められた変換テーブルに従って変換してもよい（矢印４ｂ）。また、ＲＡＷデータについては、第１の変換部１４１Ａは、撮像部１１を製造したメーカが提供する変換テーブルを用いて変換してもよい（矢印４ｃ）。
【００３７】
基準輝度値取得部１４１Ｂは、画像データの撮像情報を用いて、撮像部１１により取得された画像に含まれる被写体の基準輝度値βを求める。撮像部１１の有効口径値（Ｆ数）をＦ、シャッタ速度をＴ（秒）、ＩＳＯ感度をＳとすると、全画面の平均の反射率を１８％と仮定したときの被写体の基準輝度値β（ｃｄ／ｍ２またはｎｉｔ）は、次式で表される。
β＝１０×Ｆ２／（ｋ×Ｓ×Ｔ）                    ・・・（１）
ただし、ｋは定数であり、例えば０．６５などの値が用いられる。基準輝度値取得部１４１Ｂは、この式を利用して、有効口径値（Ｆ数）Ｆ、シャッタ速度Ｔ（秒）およびＩＳＯ感度Ｓの値から、基準輝度値βを算出する（矢印４ｄ）。
【００３８】
大抵の場合、Ｆ、ＳおよびＴの撮像情報は、ＲＡＷデータ、ＪＰＥＧデータなどに付随するＥｘｉｆデータの中に記録されている。そこで、基準輝度値取得部１４１Ｂは、このＥｘｉｆデータからＦ、ＳおよびＴを抽出して、基準輝度値βを算出する。このようにすれば、ユーザが手動で撮像情報を入力する必要がなくなるので、ユーザの利便性が向上する。ただし、Ｅｘｉｆデータを利用できないときは、ユーザが操作部１５を介してＦ、ＳおよびＴの値を入力し、基準輝度値取得部１４１Ｂはその入力値を取得する。
【００３９】
第２の変換部１４１Ｃは、基準輝度値βを用いて相対輝度値Ｙを絶対輝度値に変換する。その際、第２の変換部１４１Ｃは、まず、相対輝度値Ｙをリニアスケールに変換することにより、線形相対輝度値linearＹを求める（矢印４ｅ）。そして、第２の変換部１４１Ｃは、基準輝度値取得部１４１Ｂが算出した基準輝度値βを用いて、測定対象の各画素の線形相対輝度値linearＹtargetを、絶対輝度値βtargetに変換する（矢印４ｆ，４ｇ）。
【００４０】
一般に、ディスプレイに表示される各画素のＲＧＢ値は、ディスプレイの非線形性を補償するため、ガンマ補正により非線形のスケールに変換されている。このため、リニアスケールでないＲＧＢ値を使用する場合には、第２の変換部１４１Ｃは、第１の変換部１４１Ａが算出した各画素の輝度信号Ｙ（非線形値）を、例えば代表的なガンマ補正値２．２を用いて、次式によりリニアスケールのlinearＹに変換する。
linearＹ＝Ｙ2.2                                          ・・・（２）
このようにガンマ補正をすると、多点多値を高速処理しやすくなるという利点がある。勿論、第２の変換部１４１Ｃは、（２）式に限らず各色空間に固有の方法で、相対輝度値Ｙをリニアスケールに変換できる。
【００４１】
反射率が１８％のときの基準輝度値βが求まると、第２の変換部１４１Ｃは、対象画素の線形相対輝度値linearＹtargetから、次式により対象画素の絶対輝度値βtargetを算出する。
βtarget＝β×linearＹtarget／linearＹｍ                        ・・・（３）
ここで、linearＹｍは、全画面の平均の反射率を１８％と仮定したときの線形相対輝度値（基準レベル）である。０から２５５までの８ビット系の場合には、ディスプレイの２．２ガンマ規格と１８％平均反射率の規定によりこの基準レベルは４６（最大値２５５×０．１８）となるから、
linearＹｍ＝４６／２５５
である。
【００４２】
Ｅｘｉｆデータの撮像情報が利用可能であるか、またはそれに相当する情報をユーザが手動で入力すれば、ｓＲＧＢ、ＪＰＥＧデータのＲＧＢ、ＲＡＷデータのＲＧＢのいずれからでも、上記の手順により、画像上の各座標の画素について絶対輝度値βtargetを求めることができる。絶対輝度値であれば、異なる照明条件で取得された画像同士を比較するときの精度を向上させることが可能である。例えば、通常光で撮影された画像とフラッシュなどの補助光で撮影された画像とを比較して、補助光の強度が十分か否かなどを判断することも可能になる。
【００４３】
なお、第２の変換部１４１Ｃは、最終的な絶対輝度値βtargetに対し、撮像部１１の撮影レンズの焦点距離と撮像素子のサイズから得られる画角の情報を用いて、例えばいわゆるコサイン四乗則などの公知の方法により、周辺光量の低下(Vignetting)に関する補正を行ってもよい。これにより、絶対輝度値の精度を向上させることができる。
【００４４】
また、変換部１４１は、絶対輝度値までを算出しなくても、第１の画像データおよび第２の画像データの相対輝度値から、それぞれの輝度画像を生成してもよい。この場合、変換部１４１は、第１の変換部１４１Ａのみを含めばよい。相対輝度値は絶対輝度値よりも簡単に計算することができ、精度を必要としない場合には相対輝度値でも十分である。
【００４５】
差分処理部１４２は、変換部１４１により変換された第１の画像データに基づく第１の輝度値と第２の画像データに基づく第２の輝度値の差分を画素ごとに算出して、図２（Ｃ）に示すような差分画像を生成する。第１の輝度値と第２の輝度値は、絶対輝度値でもよいし、相対輝度値でもよい。画像内に再帰性反射材とは関係ない明るい領域が含まれている場合であっても、撮影用発光の有無によらず輝度値があまり変化しない領域については、差分画像をとることによりそのほとんどが除去される。
【００４６】
ただし、図２（Ｃ）に示すように、差分画像をとっても、依然として、再帰性反射材の反射光とは関係ない明るい領域が含まれていることがある。そこで、差分処理部１４２は、輝度値に適当な閾値を設定し、得られた差分画像に対し２値化処理を行って、図２（Ｄ）に示すような２値化画像を生成する。その際、差分処理部１４２は、差分画像の各画素について、例えば、輝度値が閾値以上であれば白色、輝度値が閾値未満であれば黒色として、２値化された値を決定する。
【００４７】
そして、差分処理部１４２は、以下で説明するように、２値化処理を行う前の差分画像と、２値化処理を行った後の２値化画像を用いて、輝度値の差分がある領域の面積とその差分の大きさに基づき、再帰性反射材の反射光が記録された領域を抽出する。
【００４８】
図５は、画像上の対象領域の抽出方法の例を説明するための図である。例えば、差分画像５１に対して２値化処理５６を行って、２値化画像５２が得られたとする。図５の例では、差分がある領域として、大小４つの領域５３ａ〜５３ｄが認められる。
【００４９】
差分処理部１４２は、差分画像５１において、例えば輝度値をＷｅａｋ（弱）５７ａ、Ｍｅｄｉｕｍ（中）５７ｂ、およびＳｔｒｏｎｇ（強）５７ｃの３段階などに区分けして、差分画像５４を生成する。そして、差分処理部１４２は、差分がある領域５３ａ〜５３ｄのうち輝度値が「Ｓｔｒｏｎｇ」の画素を含む領域を抽出する。図５の例では、差分画像５４から領域５３ａと領域５３ｄが抽出される。また、差分処理部１４２は、２値化画像５２において、例えば面積をＳｍａｌｌ（小）５８ａ、Ｍｉｄｄｌｅ（中）５８ｂ、およびＬａｒｇｅ（大）５８ｃの３段階などに区分けして、２値化画像５５を生成する。そして、差分処理部１４２は、差分がある領域５３ａ〜５３ｄのうちその面積が「Ｌａｒｇｅ」の領域を抽出する。図５の例では、２値化画像５５から領域５３ａが抽出される。さらに、差分処理部１４２は、輝度値が「Ｓｔｒｏｎｇ」の画素を含みかつ面積が「Ｌａｒｇｅ」である領域を、再帰性反射材の反射光が記録された領域として抽出する。このようにして、図５の例では、最終的に領域５３ａが抽出される。
【００５０】
さらに、再帰性反射材が塗布された検出対象の画像領域の形状が分かっている場合には、差分処理部１４２は、その形状からかけ離れたものをノイズとして取り除くことができる。このために、検出対象の画像領域の形状を記憶部１３に記憶しておき、差分処理部１４２は、抽出された画像領域が検出対象の画像領域であるか否かをパターン認識により判定してもよい。例えば、差分処理部１４２は、検出対象の画像領域が円形であると分かっている場合には抽出された領域の真円率などの値を算出し、検出対象の画像領域が矩形であると分かっている場合には抽出された領域の縦横比などの値を算出して、それらの値を閾値と比較することにより、領域の選別を行ってもよい。
【００５１】
なお、差分処理部１４２は、他の画像認識技術を用いて差分画像から対象領域を抽出してもよいし、ユーザが操作部１５を介して行う領域の選択操作に応じて、対象領域を抽出してもよい。
【００５２】
さらに、差分処理部１４２は、得られた差分画像に基づき差分が存在する領域を視覚的に表した出力画像を生成する。例えば、差分処理部１４２は、図２（Ｅ）に示すような、ノイズが除去された２値化画像を最終的な出力画像とする。あるいは、差分処理部１４２は、例えば、画素ごとの輝度値の大小を示すレベル（等高線）マップまたはヒートマップなどの上に再帰性反射の領域を示す記号等を重ねた形態の出力画像を生成してもよい。再帰性反射材による反射光が記録された画像領域を容易に判別できるようにするため、差分処理部１４２は、例えば、その画像領域を強調する外枠かまたはその画像領域を指示する矢印を元の画像または差分画像に重ねて表示した出力画像を生成してもよい。生成された出力画像は、表示部１６に表示される。
【００５３】
算出部１４３は、差分処理部１４２により抽出された再帰性反射の領域の特徴量を算出する。特徴量とは、例えば、再帰性反射の領域の面積または輝度値である。この輝度値として、算出部１４３は、例えば、対象領域の画素について変換部１４１により変換された相対輝度値または絶対輝度値の平均値を算出する。あるいは、特徴量は、真円率などの、再帰性反射の領域の形状に関する量であってもよい。算出部１４３は、算出した特徴量を、差分処理部１４２が生成した出力画像と併せて、表示部１６に表示させる。これにより、検出された画像領域が目的の領域なのか、または不必要なノイズであるのかを、ユーザが容易に判断できるようになる。
【００５４】
判断部１４４は、算出部１４３により算出された特徴量が予め定められた基準範囲内であるか否かを判断する。例えば、判断部１４４は、再帰性反射の領域の面積または輝度値が予め定められた閾値以上であるか否かを判断する。そして、再帰性反射材が塗布された看板などの画像の場合には、判断部１４４は、面積または輝度値が閾値以上であれば再帰性反射材が劣化しておらず、閾値未満であれば再帰性反射材が劣化していると判断する。また、洗浄により再帰性反射材が除去された壁などの画像の場合には、判断部１４４は、面積または輝度値が閾値未満であれば再帰性反射材が除去されており、閾値以上であれば再帰性反射材が除去されていないと判断する。判断部１４４は、判断結果を、差分処理部１４２が生成した出力画像と併せて、表示部１６に表示させる。これにより、対象の再帰性反射材の状態が要求レベルを満たすか否かなどを、ユーザが判断できるようになる。
【００５５】
あるいは、判断部１４４は、算出部１４３により算出された面積または輝度値が予め定められた複数の区分のいずれに属するかを判断してもよい。例えば、判断部１４４は、面積が小、中、大の３段階のいずれに属するかや、輝度値が弱、中、強の３段階のいずれに属するかなどを判断し、その判断結果を表示部１６に表示させてもよい。
【００５６】
図６は、再帰性反射材による反射光が記録された画像領域の検出処理の例を示すフローチャートである。図６の各ステップの処理は、記憶部１３に記憶されているプログラムに基づいて、制御部１４により、端末装置１の各要素と協働して実行される。
【００５７】
まず、制御部１４は、撮像部１１と発光部１２に、撮影用発光を用いて第１の画像を撮影させ、それと略同時に、撮影用発光を用いずに第２の画像を撮影させる（ステップＳ１）。
【００５８】
次に、制御部１４の変換部１４１は、ステップＳ１で撮影された第１の画像データと第２の画像データを取得し、それぞれをリニアスケールの輝度値に変換して、２つの輝度画像を生成する（ステップＳ２）。この輝度値は、第１の変換部１４１Ａにより得られる相対輝度値でもよいし、第２の変換部１４１Ｃにより得られる絶対輝度値でもよい。
【００５９】
次に、制御部１４の差分処理部１４２は、ステップＳ２で得られた第１の画像データと第２の画像データについて、画素ごとに輝度値の差分をとって差分画像を生成する（ステップＳ３）。さらに、差分処理部１４２は、差分画像に対して２値化処理を行って２値化画像を生成し（ステップＳ４）、差分画像おいて差分がある領域の面積および輝度値に基づいて、再帰性反射の反射光が記録された画像領域を抽出する（ステップＳ５）。そして、差分処理部１４２は、抽出した画像領域を示す出力画像を生成する（ステップＳ６）。
【００６０】
さらに、制御部１４の算出部１４３は、ステップＳ５で抽出された画像領域の特徴量として、例えば面積と輝度値を算出する（ステップＳ７）。ここで、必要であれば、形状などに基づきノイズが取り除かれる。そして、制御部１４の判断部１４４は、ステップＳ７で算出された面積と輝度値が予め定められた基準範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ８）。最後に、制御部１４は、ステップＳ６で生成された出力画像と、ステップＳ７で算出された面積および輝度値と、ステップＳ８での判断結果とを、表示部１６に表示させる（ステップＳ９）。これにより、図６の検出処理は終了する。
【００６１】
以上説明してきたように、端末装置１では、撮影用発光を用いて取得された第１の画像データと撮影用発光を用いずに取得された第２の画像データから輝度値についての差分画像を生成し、その差分画像を用いて再帰性反射材による反射光が記録された領域を検出する。再帰性反射の反射光は、点光源やビーム光源などによる照明光が再帰性反射材に入射し反射する方向と撮影方向とが略一致していれば容易に検出することができるが、画像中に白い物体などの輝度が高い部分があると、検出が困難になることがある。しかし、この場合でも、端末装置１では、差分処理部１４２が主に輝度差を利用した画像処理を行うことにより、そのような輝度が高い不要な部分を取り除いて、再帰性反射材による反射光が記録された領域を自動的に検出することが可能になる。必要なハードウェアがすべて組み込まれているハンドヘルド機器であれば、制御部１４の機能を実現するプログラムをインストールするだけで、端末装置１を実現することが可能である。
【００６２】
図７は、通信システム２の概略構成図である。通信システム２は、互いに通信可能な端末装置３およびサーバ４を含む。これらの各装置は、有線または無線の通信ネットワーク６を介して互いに接続されている。
【００６３】
端末装置３は、撮像部３１と、発光部３２と、記憶部３３と、制御部３４と、端末通信部３５と、表示部３６とを有する。撮像部３１は、測定対象の画像を撮影し、ＲＡＷ（ＤＮＧ）データ、ＪＰＥＧ（ＪＦＩＦ）データまたはｓＲＧＢデータなどの形式で、測定対象の画像データを取得する。発光部３２は、撮像部３１に隣接して配置され、必要に応じて、撮像部３１による撮像時に発光する。記憶部３３は、撮像部３１が取得した画像データ、端末装置３の動作に必要なデータなどを記憶する。制御部３４は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどにより構成され、端末装置３の動作を制御する。端末通信部３５は、撮影用発光を用いて撮像部により取得された第１の画像データおよび撮影用発光を用いずに撮像部により取得された第２の画像データをサーバ４に送信し、第１の画像データおよび第２の画像データに基づき生成された出力画像やそれに付属する判断情報などをサーバ４から受信する。表示部３６は、サーバ４から受信された出力画像やそれに付属する判断情報などを表示する。
【００６４】
サーバ４は、サーバ通信部４１と、記憶部４２と、制御部４３とを有する。サーバ通信部４１は、第１の画像データおよび第２の画像データを端末装置３から受信し、出力画像を端末装置３に送信する。記憶部４２は、端末装置３から受信された画像データ、撮像情報、サーバ４の動作に必要なデータなどを記憶する。制御部４３は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどにより構成され、端末装置１の制御部１４と同様の機能を有する。すなわち、制御部４３は、第１の画像データおよび第２の画像データを輝度値に変換し、第１の画像データに基づく第１の輝度値と第２の画像データに基づく第２の輝度値の差分を画素ごとに算出して、得られた差分画像に基づき差分が存在する領域を視覚的に表した出力画像やそれに付属する判断情報などを生成する。
【００６５】
このように、画像の撮影および表示と、画像データを変換して出力画像やそれに付属する判断情報などを生成する処理とをそれぞれ別の装置で行ってもよい。処理速度が速く容量が大きいサーバで画像処理を行えば、データベースとの参照も含めて、画像領域の検出処理を高速化かつ高精度化することが可能になる。なお、通信システム２にさらに別個の表示装置を含めて、端末装置３とは別の装置で出力画像を表示してもよい。
【００６６】
また、変換部の各機能をコンピュータに実現させるためのコンピュータプログラムは、磁気記録媒体、光記録媒体等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録された形で提供してもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１    端末装置
１１    撮像部
１２    発光部
１３    記憶部
１４    制御部
１４１    変換部
１４２    差分処理部
１４３    算出部
１４４    判断部
１６    表示部
２    通信システム
３    端末装置
４    サーバ
【図１】
2015127668.tif 000003
【図３】
2015127668.tif 000004
【図４】
2015127668.tif 000005
【図６】
2015127668.tif 000006
【図７】
2015127668.tif 000007
【図８】
2015127668.tif 000008
【図２】
2015127668.tif 000009
【図５】
2015127668.tif 000010