(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中の撮影対象物を撮像する撮像部と、
前記撮影対象物を照明する照明部と、
前記撮像部より出力された映像信号に含まれる輝度信号の最小輝度から最大輝度までを複数の輝度群に分割して、前記複数の輝度群それぞれの頻度の分布を示すヒストグラムデータを生成するヒストグラム生成部と、
前記ヒストグラムデータに基づいて、前記複数の輝度群それぞれの頻度がどのように分布しているかを解析するヒストグラム解析部と、
前記ヒストグラム解析部による前記ヒストグラムデータの解析結果に応じて、前記撮影対象物と前記照明部との距離を調整するよう制御する距離制御部と、
を備えることを特徴とする水中撮影装置。
【請求項２】
前記ヒストグラム解析部は、前記輝度信号が、前記複数の輝度群を低輝度側に位置する低輝度部と、高輝度側に位置する高輝度部と、前記低輝度部と前記高輝度部との間に位置する中輝度部とのそれぞれにどのように分布しているかを解析し、
前記ヒストグラム解析部によって、前記輝度信号が前記低輝度部または前記中輝度部に所定の集中度以上集中して分布していると解析されたとき、前記距離制御部は、前記照明部を前記撮影対象物に近付けるよう制御する
ことを特徴とする請求項１記載の水中撮影装置。
【請求項３】
前記照明部による照明の明るさを制御する照明制御部をさらに備え、
前記ヒストグラム解析部によって、前記輝度信号が前記高輝度部に所定の集中度以上集中して分布していると解析されたとき、前記照明制御部は、前記照明部による照明の明るさを下げるよう制御し、前記距離制御部は、前記照明部を前記撮影対象物に近付けるよう制御する
ことを特徴とする請求項２記載の水中撮影装置。
【請求項４】
前記ヒストグラム解析部によって、前記輝度信号が前記低輝度部及び前記高輝度部それぞれに所定の集中度以上集中して分布していると解析されたとき、前記距離制御部は、前記照明部を前記撮影対象物から遠ざけるよう制御する
ことを特徴とする請求項２または３に記載の水中撮影装置。
【請求項５】
前記輝度信号におけるエッジ部分のコントラストを強調する画質補正部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の水中撮影装置。
【請求項６】
撮像部によって水中の撮影対象物を撮像し、
ヒストグラム生成部によって、前記撮像部より出力された映像信号に含まれる輝度信号の最小輝度から最大輝度までを複数の輝度群に分割して、前記複数の輝度群それぞれの頻度の分布を示すヒストグラムデータを生成し、
ヒストグラム解析部によって、前記ヒストグラムデータに基づいて、前記複数の輝度群それぞれの頻度がどのように分布しているかを解析し、
距離制御部によって、前記ヒストグラムデータの解析結果に応じて、前記撮影対象物と、前記撮影対象物を照明する照明部との距離を調整する
ことを特徴とする水中撮影装置の制御方法。
【請求項７】
コンピュータに、
水中の撮影対象物を撮像する撮像部より出力された映像信号に含まれる輝度信号の最小輝度から最大輝度までを複数の輝度群に分割して、前記複数の輝度群それぞれの頻度の分布を示すヒストグラムデータを生成するステップと、
前記ヒストグラムデータに基づいて、前記複数の輝度群それぞれの頻度がどのように分布しているかを解析するステップと、
前記ヒストグラムデータの解析結果に応じて、前記撮影対象物と、前記撮影対象物を照明する照明部との距離を調整するステップと、
を実行させることを特徴とする水中撮影装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中の撮影対象物を撮影する水中撮影装置、水中撮影装置の制御方法、水中撮影装置の制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
水中構造物の一例として、水を蓄えるダムの壁面がある。水中の壁面の劣化を検査するために、水中撮影装置が用いられることがある。水中撮影装置は水中に沈められて、壁面を撮影する。検査者は、撮影映像によって壁面の劣化の有無を確認する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１３７７０６号公報
【特許文献２】特許第４４５３７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
水深が深い場所では、太陽光は十分に届かない。そこで、水中撮影装置は照明装置を備え、壁面に照明光を照射しながら壁面を撮影する。ところが、照明光の照射の状況によって撮影映像が暗くなりすぎたり、明るくなりすぎたりすることがある。この場合、検査者は、撮影映像によって壁面の劣化の有無を的確に確認することができない。
【０００５】
本発明はこのような問題点に鑑み、水中の撮影対象物を的確に確認することができる撮影映像を得ることができる水中撮影装置、水中撮影装置の制御方法、水中撮影装置の制御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】
【０００６】
本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、水中の撮影対象物を撮像する撮像部と、前記撮影対象物を照明する照明部と、前記撮像部より出力された映像信号に含まれる輝度信号の最小輝度から最大輝度までを複数の輝度群に分割して、前記複数の輝度群それぞれの頻度の分布を示すヒストグラムデータを生成するヒストグラム生成部と、前記ヒストグラムデータに基づいて、前記複数の輝度群それぞれの頻度がどのように分布しているかを解析するヒストグラム解析部と、前記ヒストグラム解析部による前記ヒストグラムデータの解析結果に応じて、前記撮影対象物と前記照明部との距離を調整するよう制御する距離制御部とを備えることを特徴とする水中撮影装置を提供する。
【０００７】
また、本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、撮像部によって水中の撮影対象物を撮像し、ヒストグラム生成部によって、前記撮像部より出力された映像信号に含まれる輝度信号の最小輝度から最大輝度までを複数の輝度群に分割して、前記複数の輝度群それぞれの頻度の分布を示すヒストグラムデータを生成し、ヒストグラム解析部によって、前記ヒストグラムデータに基づいて、前記複数の輝度群それぞれの頻度がどのように分布しているかを解析し、距離制御部によって、前記ヒストグラムデータの解析結果に応じて、前記撮影対象物と、前記撮影対象物を照明する照明部との距離を調整することを特徴とする水中撮影装置の制御方法を提供する。
【０００８】
さらに、本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、コンピュータに、水中の撮影対象物を撮像する撮像部より出力された映像信号に含まれる輝度信号の最小輝度から最大輝度までを複数の輝度群に分割して、前記複数の輝度群それぞれの頻度の分布を示すヒストグラムデータを生成するステップと、前記ヒストグラムデータに基づいて、前記複数の輝度群それぞれの頻度がどのように分布しているかを解析するステップと、前記ヒストグラムデータの解析結果に応じて、前記撮影対象物と、前記撮影対象物を照明する照明部との距離を調整するステップとを実行させることを特徴とする水中撮影装置の制御プログラムを提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の水中撮影装置、水中撮影装置の制御方法、水中撮影装置の制御プログラムによれば、水中の撮影対象物を的確に確認することができる撮影映像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態の水中撮影装置を示すブロック図である。
【図２】各実施形態の水中撮影装置の動作、各実施形態の水中撮影装置の制御方法及び制御プログラムを説明するためのフローチャートである。
【図３Ａ】輝度が低輝度部に集中している映像の一例を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ａの状態から、照明部と撮影対象物との距離を調整した後の映像を示す図である。
【図４Ａ】図３Ａに示す映像の輝度ヒストグラムを示す図である。
【図４Ｂ】図３Ｂに示す映像の輝度ヒストグラムを示す図である。
【図５】図２のステップＳ９における集中度に応じた照明部の移動のさせ方の一例を示す図である。
【図６Ａ】輝度が中輝度部に集中している映像の一例を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ａの状態から、照明部と撮影対象物との距離を調整した後の映像を示す図である。
【図７Ａ】図６Ａに示す映像の輝度ヒストグラムを示す図である。
【図７Ｂ】図６Ｂに示す映像の輝度ヒストグラムを示す図である。
【図８Ａ】輝度が高輝度部に集中している映像の一例を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ａの状態から、照明の明るさを低減させた状態の映像を示す図である。
【図８Ｃ】図８Ｂの状態から、照明部と撮影対象物との距離を調整した後の映像を示す図である。
【図９Ａ】図８Ａに示す映像の輝度ヒストグラムを示す図である。
【図９Ｂ】図８Ｂに示す映像の輝度ヒストグラムを示す図である。
【図９Ｃ】図８Ｃに示す映像の輝度ヒストグラムを示す図である。
【図１０Ａ】輝度が低輝度部及び高輝度部に集中している映像の一例を示す図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａの状態から、照明部と撮影対象物との距離を調整した後の映像を示す図である。
【図１１Ａ】図１１Ａに示す映像の輝度ヒストグラムを示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂに示す映像の輝度ヒストグラムを示す図である。
【図１２】各実施形態の水中撮影装置が備える画質補正部の具体的な構成例を示すブロック図である。
【図１３】図１２に示す画質補正部の動作を説明するための周波数特性を示す図である。
【図１４】図１２に示す画質補正部の動作を説明するための波形図である。
【図１５Ａ】画質補正部による画質補正前の映像を示す図である。
【図１５Ｂ】画質補正部による画質補正後の映像を概念的に示す図である。
【図１６】第２実施形態の水中撮影装置を示すブロック図である。
【図１７】第３実施形態の水中撮影装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、各実施形態の水中撮影装置、水中撮影装置の制御方法、水中撮影装置の制御プログラムについて、添付図面を参照して説明する。
【００１２】
＜第１実施形態＞
図１において、ダム１００は水を蓄えている。ダム１００の壁面１０１の大部分は、水中にある。ダム１００の壁面１０１は水中構造物の一例である。水中には、水中撮影装置の本体部１０が沈められている。水中撮影装置（本体部１０）は壁面１０１を撮影し、検査者は壁面１０１の撮影映像に基づいて壁面１０１の劣化の有無を確認する。
【００１３】
第１実施形態においては、本体部１０は水面上方より例えばワイヤで吊り下げられており、本体部１０を壁面１０１に近付けたり遠ざけたりすることができるように構成されている。
【００１４】
本体部１０は、壁面１０１を撮影するための撮像部１と、撮像部１より出力された映像信号を処理する映像信号処理部２と、壁面１０１を照明する照明部３とを備える。壁面１０１は、撮影対象物である。撮像部１は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳを備える。照明部３は、任意の光源で構成することができる。
【００１５】
映像信号処理部２は、映像信号に含まれる輝度信号に基づいて、ヒストグラムデータを生成するヒストグラム生成部２１と、ヒストグラムデータを解析するヒストグラム解析部２２と、映像信号を補正して画質を補正する画質補正部２３とを有する。映像信号処理部２は、ハードウェアによる回路で構成してもよく、全てまたは一部をソフトウェア（コンピュータプログラム）で構成してもよい。
【００１６】
ヒストグラム生成部２１によるヒストグラムデータの具体的な生成の仕方、及び、ヒストグラム解析部２２によるヒストグラムデータの具体的な解析の仕方は後述する。
【００１７】
水上または地上には、制御部５１と、駆動部５２と、表示部５３が設けられている。制御部５１は、照明部３による照明を制御するための照明制御部５１１と、本体部１０と壁面１０１との間の距離を制御するための距離制御部５１２とを有する。
【００１８】
制御部５１は、パーソナルコンピュータ、マイクロコンピュータ、マイクロプロセッサ等で構成することができる。駆動部５２は、任意の駆動機構で構成することができる。表示部５３は、液晶パネル等の任意のディスプレイで構成することができる。
【００１９】
制御部５１には、ヒストグラム解析部２２によるヒストグラムデータの解析結果を示すデータが供給される。
【００２０】
駆動部５２は、ワイヤで吊り下げられている本体部１０を水平方向に移動させるよう駆動する。駆動部５２は、水平方向に加えて、本体部１０を垂直方向に移動させるよう駆動する。表示部５３は、映像信号処理部２より出力された映像信号を表示する。検査者は、表示部５３に表示された映像を見て、壁面１０１の劣化の有無を確認する。
【００２１】
図２に示すフローチャートを用いて、第１実施形態の水中撮影装置の動作及び水中撮影装置の制御方法を具体的に説明する。図２において、撮像部１は、ステップＳ１にて、撮影対象物（ここでは壁面１０１）を撮影する。ヒストグラム生成部２１は、ステップＳ２にて、映像信号に含まれる輝度信号に基づいて、ヒストグラムデータ（輝度ヒストグラム）を生成する。
【００２２】
ヒストグラム生成部２１は、輝度信号の全階調を複数の輝度群（階調群）に分割して、それぞれの輝度群に含まれる画素数をカウントしてヒストグラムデータを生成する。映像信号は例えば２５６階調であり、ヒストグラム生成部２１は、輝度信号の全階調を例えば１６の輝度群に分割する。
【００２３】
図４Ａは、ヒストグラムデータの一例を示している。低輝度側に位置する階調群０〜４を低輝度部Rlow、高輝度側に位置する階調群１１〜１５を高輝度部Rhigh、低輝度部Rlowと高輝度部Rhighとの間に位置する階調群５〜１０を中輝度部Rmidとする。低輝度部Rlowと中輝度部Rmidと高輝度部Rhighの分割の仕方は一例であり、図４Ａに示すものに限定されない。
【００２４】
ヒストグラム解析部２２は、ステップＳ３にて、輝度信号が、低輝度部Rlowと中輝度部Rmidと高輝度部Rhighとのそれぞれにどのように分布しているかを解析する。
【００２５】
ヒストグラム解析部２２は、ヒストグラムの総和Hist_sumを式（１）に基づいて算出する。Hist[i]は、階調群０〜１５それぞれの頻度である。
【００２６】
【数１】
0006551048.tif 000002
【００２７】
ヒストグラム解析部２２は、式（２）に基づいて低輝度集中度Low_rateを算出し、式（３）に基づいて中輝度集中度Mid_rateを算出し、式（４）に基づいて高輝度集中度High_rateを算出する。
【００２８】
Low_rate=(Hist[0]+Hist[1]+Hist[2]+Hist[3]+Hist[4])×100／Hist_sum    …（２）
【００２９】
Mid_rate=(Hist[5]+Hist[6]+Hist[7]+Hist[8]+Hist[9]+Hist[10])×100／Hist_sum    …（３）
【００３０】
High_rate=(Hist[11]+Hist[12]+Hist[13]+Hist[14]+Hist[15])×100／Hist_sum    …（４）
【００３１】
低輝度集中度Low_rate、中輝度集中度Mid_rate、高輝度集中度High_rateを算出する式（２）〜（４）は一例であり、式（２）〜（４）に限定されない。ヒストグラム解析部２２は、任意の計算式によって、低輝度部Rlowと中輝度部Rmidと高輝度部Rhighとのそれぞれの頻度の集中の程度を求めればよい。
【００３２】
ヒストグラム解析部２２は、ステップＳ４にて、輝度が低輝度部Rlowに集中しているか否かを判定する。ヒストグラム解析部２２は、輝度が低輝度部Rlowに所定の集中度以上集中して分布していると解析したとき、輝度が低輝度部Rlowに集中していると判定する。一例として、低輝度集中度Low_rateが６０％以上であるとき、輝度が低輝度部Rlowに集中していると判定する。
【００３３】
図３Ａは、輝度が低輝度部Rlowに集中している映像の一例である。図３Ａ及びこれ以降の映像を示す図において、映像には、壁面１０１に亀裂１０２及び窪み１０３が映っているとする。
【００３４】
本体部１０が壁面１０１と離れていると、照明部３による照明が壁面１０１に十分に届かず、暗い映像となることがある。このときの、輝度ヒストグラムは、図４Ａに示すように、輝度が低輝度部Rlowに集中した状態となる。
【００３５】
ステップＳ４にて輝度が低輝度部Rlowに集中していると判定されると（YES）、距離制御部５１２は、ステップＳ９にて、照明部３（即ち、本体部１０）を壁面１０１に近付けるよう駆動部５２を制御する。
【００３６】
照明部３を壁面１０１に近付けると、図３Ｂに示すように、映像が明るくなる。このときの、輝度ヒストグラムは、図４Ｂに示すように、輝度が中輝度部Rmidを主として、低輝度部Rlowから高輝度部Rhighまでの全体に分布した状態となる。よって、壁面１０１の亀裂１０２及び窪み１０３が確認しやすくなる。
【００３７】
距離制御部５１２は、ステップＳ９において、図５に示すように、低輝度集中度Low_rateに応じた移動距離で照明部３を移動させるのがよい。図５に示す集中度とは、ステップＳ４からステップＳ９に移行した場合には、低輝度集中度Low_rateを意味する。
【００３８】
距離制御部５１２は、低輝度集中度Low_rateが所定の値以上で１００％に近付くに従って、移動距離を線形的に大きくする。図５の移動距離におけるマイナスの符号は、照明部３が壁面１０１に近付くことを意味する。
【００３９】
ステップＳ９の後、処理はステップＳ１１に移行される。ステップＳ４にて輝度が低輝度部Rlowに集中していると判定されないと（NO）、処理はステップＳ５に移行される。
【００４０】
ヒストグラム解析部２２は、ステップＳ５にて、輝度が中輝度部Rmidに集中しているか否かを判定する。ヒストグラム解析部２２は、輝度が中輝度部Rmidに所定の集中度以上集中して分布していると解析したとき、輝度が中輝度部Rmidに集中していると判定する。同様に、中輝度集中度Mid_rateが６０％以上であるとき、輝度が中輝度部Rmidに集中していると判定すればよい。
【００４１】
図６Ａは、輝度が中輝度部Rmidに集中している映像の一例である。一般的に、水中の撮影映像は水の濁りによって輝度が中輝度部Rmidに集中することが多く、コントラストが低下した映像となりやすい。このときの、輝度ヒストグラムは、図７Ａに示すように、輝度が中輝度部Rmidに集中した状態となる。
【００４２】
ステップＳ５にて輝度が中輝度部Rmidに集中していると判定されると（YES）、距離制御部５１２は、ステップＳ９にて、照明部３を壁面１０１に近付けるよう駆動部５２を制御する。
【００４３】
本体部１０を壁面１０１に近付けると、図６Ｂに示すように、映像が明るくなる。このときの、輝度ヒストグラムは、図７Ｂに示すように、輝度が中輝度部Rmidを主として、低輝度部Rlowから高輝度部Rhighまでの全体に分布した状態となる。よって、壁面１０１の亀裂１０２及び窪み１０３が確認しやすくなる。
【００４４】
同様に、距離制御部５１２は、ステップＳ９において、図５に示すように、中輝度集中度Mid_rateが所定の値以上で１００％に近付くに従って、移動距離を線形的に大きくするように、本体部１０を移動させるのがよい。図５に示す集中度とは、ステップＳ５からステップＳ９に移行した場合には、中輝度集中度Mid_rateを意味する。
【００４５】
ステップＳ５にて輝度が中輝度部Rmidに集中していると判定されないと（NO）、処理はステップＳ６に移行される。
【００４６】
ヒストグラム解析部２２は、ステップＳ６にて、輝度が高輝度部Rhighに集中しているか否かを判定する。ヒストグラム解析部２２は、輝度が高輝度部Rhighに所定の集中度以上集中して分布していると解析したとき、輝度が高輝度部Rhighに集中していると判定する。同様に、高輝度集中度High_rateが６０％以上であるとき、輝度が高輝度部Rhighに集中していると判定すればよい。
【００４７】
図８Ａは、輝度が高輝度部Rhighに集中している映像の一例である。このときの、輝度ヒストグラムは、図９Ａに示すように、輝度が高輝度部Rhighに集中した状態となる。
【００４８】
ステップＳ６にて輝度が高輝度部Rhighに集中していると判定されると（YES）、照明制御部５１１は、ステップＳ８にて、照明の明るさを低減させるよう照明部３を制御する。すると、映像は図８Ｂに示すような状態となり、輝度ヒストグラムは、図９Ｂに示すように、輝度が中輝度部Rmidに集中した状態となる。
【００４９】
続けて、距離制御部５１２は、ステップＳ９にて、照明部３を壁面１０１に近付けるよう駆動部５２を制御する。すると、映像は図８Ｃに示すような状態となり、輝度ヒストグラムは、図９Ｃに示すように、輝度が中輝度部Rmidを主として、低輝度部Rlowから高輝度部Rhighまでの全体に分布した状態となる。よって、壁面１０１の亀裂１０２及び窪み１０３が確認しやすくなる。
【００５０】
ここでも同様に、距離制御部５１２は、ステップＳ９において、図５に示すように、高輝度集中度High_rateが所定の値以上で１００％に近付くに従って、移動距離を線形的に大きくするように、照明部３を移動させるのがよい。図５に示す集中度とは、ステップＳ６及び図８からステップＳ９に移行した場合には、高輝度集中度High_rateを意味する。
【００５１】
ステップＳ６にて輝度が高輝度部Rhighに集中していると判定されないと（NO）、処理はステップＳ７に移行される。
【００５２】
ヒストグラム解析部２２は、ステップＳ７にて、輝度が低輝度部Rlow及び高輝度部Rhighに集中しているか否かを判定する。
【００５３】
本体部１０が壁面１０１に近すぎると、照明が壁面１０１に局所的に当たることから、図１０Ａに示すように、一部が極端に明るく、照明が当たらない部分が暗い映像となる。図１０Ａでは、便宜上、円形の明るい中央部から外側に向かって明るさが低減していく状態を、ハッチングを異ならせて表現している。このときの、輝度ヒストグラムは、図１１Ａに示すように、輝度が低輝度部Rlow及び高輝度部Rhighに集中した状態となる。
【００５４】
ヒストグラム解析部２２は、低輝度集中度Low_rateが中輝度集中度Mid_rateより大きく、かつ、高輝度集中度High_rateが中輝度集中度Mid_rateより大きいという条件を満たすか否かを判定し、その条件を満たせば、図１０Ａのような状態であると判断する。
【００５５】
輝度が低輝度部Rlow及び高輝度部Rhighに集中していると判定されると（YES）、距離制御部５１２は、ステップＳ１０にて、照明部３を壁面１０１から遠ざけるよう駆動部５２を制御する。
【００５６】
すると、映像は図１０Ｂに示すような状態となり、輝度ヒストグラムは、図１１Ｂに示すように、輝度が中輝度部Rmidを主として、低輝度部Rlowから高輝度部Rhighまでの全体に分布した状態となる。よって、壁面１０１の亀裂１０２及び窪み１０３が確認しやすくなる。
【００５７】
ステップＳ１０の後、処理はステップＳ１１に移行される。また、輝度が低輝度部Rlow及び高輝度部Rhighに集中していると判定されないと（NO）、処理はステップＳ１１に移行される。
【００５８】
画質補正部２３は、ステップＳ１１にて、映像信号に対して画質補正処理を施し、映像信号処理部２は、ステップＳ１２にて、画質補正処理が施された映像信号を出力する。ステップＳ１２の後、処理はステップＳ１に戻され、ステップＳ１〜Ｓ１２が繰り返される。
【００５９】
以上のように、撮影対象物を撮影することによって生成された映像信号の輝度が低輝度部Rlowまたは中輝度部Rmidに集中している場合には、照明部３を撮影対象物に近付ける。これによって、図３Ｂまたは図６Ｂに示すような適度の明るさを有し、図４Ｂまたは図７Ｂに示すような輝度が広範囲に広がる輝度ヒストグラムを有する映像とすることができる。
【００６０】
映像信号の輝度が高輝度部Rhighに集中している場合には、照明部３による照明の明るさを低減させた上で照明部３を撮影対象物に近付ける。これによって、図８Ｃに示すような適度の明るさを有し、図９Ｃに示すような輝度が広範囲に広がる輝度ヒストグラムを有する映像とすることができる。
【００６１】
映像信号の輝度が低輝度部Rlow及び高輝度部Rhighに集中している場合には、照明部３を撮影対象物から遠ざけることにより、図１０Ｂに示すような適度の明るさを有し、図１１Ｂに示すような輝度が広範囲に広がる輝度ヒストグラムを有する映像とすることができる。
【００６２】
ステップＳ４〜Ｓ７でいずれもNOと判定された場合には、生成された映像信号は、そもそも適度の明るさを有し、輝度が広範囲に広がる輝度ヒストグラムを有する映像を示しているということである。
【００６３】
ここで、図１２〜図１４を用いて、画質補正部２３の具体的な構成例、及び、その構成例によって実行される画質補正処理を説明する。
【００６４】
図１２に示すように、画質補正部２３は、遅延器２３１，ガウシアンフィルタ２３２，減算器２３３，遅延器２３４，ローパスフィルタ２３５，乗算器２３６，加算器２３７を備える。画質補正部２３内の各構成は、ハードウェアによる回路によって構成してもよいし、全てまたは一部をソフトウェアで構成してもよい。
【００６５】
映像信号処理部２に入力される映像信号に含まれる輝度信号を輝度信号Ｙ０とする。輝度信号Ｙ０は、遅延器２３１及びガウシアンフィルタ２３２に入力される。ガウシアンフィルタとは、ガウス関数を利用して極めて低い周波数信号を抽出するローパスフィルタのことである。図１３に示すように、ガウシアンフィルタ２３２の周波数特性ＦＧは極めて低い遮断周波数を有する。
【００６６】
ガウシアンフィルタ２３２の代わりに、極めて低い遮断周波数を有し、タップ長の長いローパスフィルタを用いてもよい。
【００６７】
遅延器２３１は、輝度信号Ｙ０をガウシアンフィルタ２３２における処理に要する時間だけ遅延させて、輝度信号Ｙ１として出力する。ガウシアンフィルタ２３２は、輝度信号Ｙ０より低周波成分信号Ｙ２を抽出する。
【００６８】
図１４（ａ）に示すように、輝度信号Ｙ０が実線にて示すようなエッジ信号の場合、低周波成分信号Ｙ２は破線にて示すような波形となる。図１３に示すように、低周波成分信号Ｙ２の帯域は周波数特性ＦＧで制限された帯域となる。
【００６９】
減算器２３３は、輝度信号Ｙ１から低周波成分信号Ｙ２を減算して、図１４（ｂ）示す高周波成分信号Ｙ３を出力する。減算器２３３は全帯域の映像信号Ｙ１から低周波成分信号Ｙ２を減算するので、高周波成分信号Ｙ３の帯域は図１３に示すとおりとなる。
【００７０】
減算器２３３より出力された高周波成分信号Ｙ３はローパスフィルタ２３５に入力される。ローパスフィルタ２３５の周波数特性ＦＬは図１３に示すとおりであり、ローパスフィルタ２３５の遮断周波数はガウシアンフィルタ２３２の遮断周波数よりも高い。
【００７１】
ローパスフィルタ２３５の出力信号Ｙ４は、高周波成分信号Ｙ３における低域側の信号を周波数特性ＦＬによって抽出した信号であり、図１４（ｃ）に示す波形となる。出力信号Ｙ４を低域側高周波成分信号Ｙ４と称することとする。低域側高周波成分信号Ｙ４は乗算器２３６に入力される。
【００７２】
乗算器２３６は低域側高周波成分信号Ｙ４にゲインＧ１を乗算して、図１４（ｄ）に示す補正成分信号Ｙ５を生成する。ゲインＧ１は画質補正部２３による画像の輪郭部分のコントラストの改善効果を調整するためのものであり、通常は０を超える１未満の正数である。
【００７３】
遅延器２３４は、輝度信号Ｙ１をローパスフィルタ２３５及び乗算器２３６における処理に要する時間だけさらに遅延させて、輝度信号Ｙ６として出力する。加算器２３７は、輝度信号Ｙ６と補正成分信号Ｙ５とを加算して、図１４（ｅ）に示す補正輝度信号Ｙ７を出力する。
【００７４】
以上のように、画質補正部２３は、輝度信号Ｙ０に対して、輝度信号Ｙ０におけるエッジ信号の部分でコントラストを強調する画質補正処理を施すのがよい。
【００７５】
具体的には、輝度値が第１のレベルから第２のレベルへと立ち上がるエッジ信号の場合、輝度値が第１のレベルから立ち上がるエッジ部分の角部で輝度値を低下させ、輝度値が上昇して第２のレベルへと移行するエッジ部分の角部で輝度値を増大させる。
【００７６】
また、輝度値が第２のレベルから第１のレベルへと立ち下がるエッジ信号の場合、輝度値が第２のレベルから立ち下がるエッジ部分の角部で輝度値を増大させ、輝度値が下降して第１のレベルへと移行するエッジ部分の角部で輝度値を低下させる。
【００７７】
図１５Ａは、図３Ｂ，図６Ｂ，図８Ｃ，図１０Ｂと同様の映像である。映像信号に含まれる輝度信号（輝度信号Ｙ０）に対して以上説明した画質補正処理を施すと、亀裂１０２及び窪み１０３の部分は、図１５Ｂに概念的に示すようにコントラストが強調される。よって、検査者は、壁面１０１に存在する亀裂１０２または窪み１０３をさらに的確に確認することができる。
【００７８】
図１において、本体部１０内にマイクロコンピュータまたはマイクロプロセッサ等の制御部を設け、ヒストグラム解析部２２、または、ヒストグラム生成部２１及びヒストグラム解析部２２を制御部に設けてもよい。ヒストグラム解析部２２、または、ヒストグラム生成部２１及びヒストグラム解析部２２を制御部５１に設けてもよい。
【００７９】
制御部５１に設けた照明制御部５１１と距離制御部５１２との少なくとも一方を、本体部１０内の制御部に設けてもよい。
【００８０】
ヒストグラム生成部２１，ヒストグラム解析部２２，照明制御部５１１，距離制御部５１２の機能を、コンピュータプログラム（水中撮影装置の制御プログラム）で実現してもよい。水中撮影装置の制御プログラムは、非一時的な記録媒体に記録されていてもよい。
【００８１】
即ち、水中撮影装置の制御プログラムは、コンピュータに、次のステップを実行させればよい。まず、制御プログラムは、水中の撮影対象物を撮像する撮像部より出力された映像信号に含まれる輝度信号の最小輝度から最大輝度までを複数の輝度群に分割して、複数の輝度群それぞれの頻度の分布を示すヒストグラムデータを生成するステップを実行させる。
【００８２】
次に、制御プログラムは、ヒストグラムデータに基づいて、複数の輝度群それぞれの頻度がどのように分布しているかを解析するステップを実行させる。そして、制御プログラムは、ヒストグラムデータの解析結果に応じて、撮影対象物と、撮影対象物を照明する照明部との距離を調整するステップを実行させる。
【００８３】
＜第２実施形態＞
図１６に示す第２実施形態の水中撮影装置において、図１に示す第１実施形態の水中撮影装置と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００８４】
図１６に示すように、第２実施形態の水中撮影装置は、本体部２０自身が本体部２０を壁面１０１に近付けたり遠ざけたりすることができるように、スクリュー等の推進機構５４を備える。距離制御部５１２は、照明部３（即ち、本体部２０）を壁面１０１に近付けたり遠ざけたりするよう推進機構５４を制御する。
【００８５】
第２実施形態の水中撮影装置においても、図２に示すように動作する。第２実施形態の水中撮影装置の制御方法においても、図２に示すような制御を実行する。第２実施形態の水中撮影装置の制御プログラムにおいても、コンピュータに図２に示すようなステップを実行させる。
【００８６】
＜第３実施形態＞
図１７に示す第３実施形態の水中撮影装置において、図１６に示す第２実施形態の水中撮影装置と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００８７】
図１７に示す第３実施形態の水中撮影装置においては、照明部３のみを壁面１０１に近付けたり遠ざけたりすることができるよう、本体部３０は照明部伸縮機構４を備える。照明部伸縮機構４は、例えば伸縮自在のアームの先端部に照明部３が取り付けられている構成とすることができる。
【００８８】
距離制御部５１２は、照明部３を壁面１０１に近付けたり遠ざけたりするよう照明部伸縮機構４を制御する。距離制御部５１２は、本体部３０を壁面１０１に近付けたり遠ざけたりするよう推進機構５４を制御し、かつ、照明部３を壁面１０１に近付けたり遠ざけたりするよう照明部伸縮機構４を制御してもよい。
【００８９】
照明部３のみを壁面１０１に近付けたり遠ざけたりするための照明部伸縮機構４を、図１に示す本体部１０に設けてもよい。
【００９０】
本発明は以上説明した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
【符号の説明】
【００９１】
１  撮像部
２  映像信号処理部
３  照明部
４  照明部伸縮機構
１０，２０，３０  本体部
２１  ヒストグラム生成部
２２  ヒストグラム解析部
２３  画質補正部
５１  制御部
５２  駆動部
５３  表示部
５４  推進機構
５１１  照明制御部
５１２  距離制御部
【図１】
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【図２】
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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５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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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９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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