(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の変色を判定する変色判定装置であって、
前記対象物を含む対象画像を取得する撮像部と、
前記対象画像内において判定の対象とする判定領域を設定する領域設定部と、
前記判定領域内の各画素の受光出力を、表色系を構成する３成分のうちの２成分をそれぞれ座標軸とする２次元座標、又は３成分をそれぞれ座標軸とする３次元座標上にプロットした対象評価図を生成する評価図生成部と、
プロットされた前記受光出力の分散状態を表す分散指標を前記対象評価図に基づいて算出する指標算出部と、
前記分散指標に基づいて前記対象物の変色を判定する判定部と、を備えることを特徴とする変色判定装置。
【請求項２】
前記判定部は、判定の基準となる基準指標と前記分散指標とを比較することにより、前記対象物の変色を判定することを特徴とする請求項１に記載の変色判定装置。
【請求項３】
前記基準指標を算出するための基準画像を予め記憶する記憶部をさらに備え、
前記評価図生成部は、前記基準画像内の各画素の受光出力を前記２次元座標又は前記３次元座標にプロットして第１基準評価図を生成し、
前記指標算出部は、前記第１基準評価図に基づいて前記基準指標を算出することを特徴とする請求項２に記載の変色判定装置。
【請求項４】
前記撮像部は、判定の基準となる基準物と前記対象物とを含む画像を前記対象画像として取得し、
前記領域設定部は、前記対象画像内において前記基準物が占める領域を基準領域として設定すると共に前記判定画像内において前記対象物が占める領域を前記判定領域として設定し、
前記評価図生成部は、前記基準領域内の各画素の受光出力を前記２次元座標又は前記３次元座標上にプロットした第２基準評価図と、前記判定領域内の各画素の受光出力を前記２次元座標又は前記３次元座標上プロットした前記対象評価図と、を作成し、
前記指標算出部は、前記第２基準評価図に基づいて前記対象評価図を補正すると共に補正された前記対象評価図に基づいて前記分散指標を算出することを特徴とする請求項２または３に記載の変色判定装置。
【請求項５】
前記分散指標は、前記対象評価図における原点と前記プロットにおける前記受光出力の中心座標点との間の距離、前記原点と前記中心座標点を通る直線の傾き、前記直線に垂直方向に沿った最大ずれ量、及び前記直線に平行方向に沿った最大ずれ量の少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の変色判定装置。
【請求項６】
前記対象物の色は、無彩色であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の変色判定装置。
【請求項７】
対象物の変色を判定する変色判定方法であって、
前記対象物を含む対象画像を取得する撮像工程と、
前記対象画像内において判定の対象とする判定領域を設定する領域設定工程と、
前記判定領域内の各画素の受光出力を、表色系を構成する３成分のうちの２成分のそれぞれを座標軸とする２次元座標、又は３成分のそれぞれを座標軸とする３次元座標上にプロットした対象評価図を生成する評価図生成工程と、
プロットされた前記受光出力の分散状態を表す分散指標を前記対象評価図に基づいて算出する指標算出工程と、
前記分散指標に基づいて前記対象物の変色を判定する判定工程と、を含むことを特徴とする変色判定方法。
【請求項８】
前記変色判定方法は、それぞれ前記撮像工程、前記領域設定工程、前記評価図生成工程、前記指標算出工程、及び前記判定工程を含む第１判定及び第２判定を含み、
前記第１判定では、予め記憶された判定の基準となる基準画像と前記対象画像とを比較して前記対象物の変色の有無を判定し、
前記第２判定では、判定の基準となる基準物と前記対象物との両方を含む前記対象画像とは異なる新たな対象画像を取得して変色の有無を判定し、
前記第２判定は、前記第１判定において前記対象物に変色があると判定された場合にのみ実行されることを特徴とする請求項７に記載の変色判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変色判定装置及び変色判定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、鋼材とカラーサンプルを同時に撮影し、撮影した画像をカラー画像解析によって腐食箇所の色彩情報（色の明度・彩度・色相など）から腐食箇所の検出と腐食状態の判定を行う塗装劣化診断方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２６６１２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば看板など外観が機能上大きな役割を果たす構造物では、変色の発生は望ましくないため、このような構造物に変色が生じた場合には、再塗装や交換といった対応が行われる。
【０００５】
一般に、構造物の変色の有無は、作業者の目視による検査によって判定される。しかしながら、目視による検査では、検査を行う作業者によってばらつきが大きく、変色の度合いを定量的に評価することが困難である。このため、構造物に対して交換等の対応が必要か否かの判断を行うことが困難である。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、対象物の変色の有無を精度良く判定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、対象物の変色を判定する変色判定装置であって、対象物を含む対象画像を取得する撮像部と、対象画像内において判定の対象とする判定領域を設定する領域設定部と、判定領域内の各画素の受光出力を、表色系を構成する３成分のうちの２成分をそれぞれ座標軸とする２次元座標、又は３成分をそれぞれ座標軸とする３次元座標上にプロットした対象評価図を生成する評価図生成部と、プロットされた受光出力の分散状態を表す分散指標を対象評価図に基づいて算出する指標算出部と、分散指標に基づいて対象物の変色を判定する判定部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、２次元座標又は３次元座標上に受光出力をプロットした対象評価図に基づいて分散指標が算出され、分散指標に基づいて対象物の変色の有無が判定される。このように、本発明によれば、分散指標という定量的な指標に基づくことにより、対象物の変色の有無を精度良く判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る変色判定装置を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係る変色判定装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る変色判定装置のカメラが撮像した対象画像を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る変色判定装置の評価図生成部によって対象評価図を生成する工程を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る変色判定装置の評価図生成部が生成した対象評価図を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る変色判定方法の第１判定処理を示すフローチャート図である。
【図７】本発明の実施形態に係る変色判定方法において、判定領域内に変色がほとんど生じていない状態を示す図である。
【図８】図７に対応する対象評価図を示すグラフ図である。
【図９】本発明の実施形態に係る変色判定方法において、判定領域内に許容範囲内の変色が生じた状態を示す図である。
【図１０】図９に対応する対象評価図を示すグラフ図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る変色判定方法の第２判定を示す概略図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る変色判定装置の第２判定においてカメラが撮像した対象画像を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る変色判定方法の第２判定処理を示すフローチャート図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る変色判定方法において、基準評価図と対象評価図とを重ねあわせたグラフ図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る変色判定装置において、対象評価図を補正した補正対象評価図を示すグラフ図である。
【図１６】本発明の実施形態に係る変色判定方法において、判定領域内に許容範囲内の変色が生じた状態の補正対象評価図を示すグラフ図である。
【図１７】本発明の実施形態に係る変色判定方法において、判定領域内に中程度の変色が生じた状態の補正対象評価図を示すグラフ図である。
【図１８】本発明の実施形態に係る変色判定方法において、判定領域内に重度の変色が生じた状態を示す図である。
【図１９】図１８に対応する対象評価図を示すグラフ図である。
【図２０】本発明の実施形態に係る変色判定方法の変形例に係る対象評価図を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１１】
まず、図１から図５を参照して、本発明の実施形態に係る変色判定装置１００の構成について説明する。
【００１２】
以下では、変色判定装置１００が、対象物としての情報表示装置１の看板２の変色を判定する場合について説明する。
【００１３】
図１に示すように、情報表示装置１は、情報を表示する表示部としての看板２と、当該看板２を支持する支柱３と、を有する構造物である。変色判定装置１００は、無彩色である灰色の塗装が施された看板２の変色を判定する。なお、変色判定装置１００は、無彩色に限らず、有彩色の対象物の変色を判定するものでもよい。
【００１４】
変色判定装置１００は、図１及び図２に示すように、看板２を含む対象画像を取得する撮像部としてのカメラ１０と、カメラ１０が取得した対象画像を画像処理して、看板２の変色の有無を判定するコントローラ２１と、コントローラ２１の判定結果を表示する表示部としてのモニタ３０と、を備える。変色判定装置１００では、コントローラ２１とモニタ３０とが一体化してタブレット端末２０を構成する。
【００１５】
カメラ１０は、看板２を撮像して図３に示すような対象画像を取得し、コントローラ２１に送信する。カメラ１０が撮像する範囲は、作業者によって任意に決められる。
【００１６】
コントローラ２１は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、及びＩ／Ｏインターフェース（入出力インターフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。ＲＡＭはＣＰＵの処理におけるデータを記憶し、ＲＯＭはＣＰＵの制御プログラム等を予め記憶し、Ｉ／Ｏインターフェースは接続された機器との情報の入出力に使用される。
【００１７】
コントローラ２１は、図２に示すように、対象画像内において判定の対象とする判定領域Ｓ１（図３参照）を設定する領域設定部２３と、判定領域Ｓ１内の各画素の受光出力を、ＲＧＢ表色系を構成する３成分のうちのＲ成分及びＧ成分をそれぞれ座標軸とする２次元座標上にプロットした対象評価図を生成する評価図生成部２４と、プロットされた受光出力の分散状態を表す分散指標を対象評価図に基づいて算出する指標算出部２５と、分散指標に基づいて看板２の変色を判定する判定部２６と、判定の基準となる基準画像を予め記憶する記憶部２２と、を備える。
【００１８】
領域設定部２３は、対象画像のうち判定の対象となる灰色を有する看板２の特定の領域を判定領域Ｓ１（図３中破線）として設定する。作業者がタブレット端末２０を操作することにより、対象画像内の任意領域が判定領域Ｓ１として設定される。なお、これに限らず、判定領域Ｓ１は、例えば、対象画像の中央の所定範囲内というように予め定められているものでもよい。また、例えば、カメラ１０が看板２の灰色の部分のみを撮像して対象画像を取得した場合には、対象画像の全域を判定領域Ｓ１として設定してもよい。
【００１９】
評価図生成部２４は、領域設定部２３によって設定された判定領域Ｓ１内の各画素について、ＲＧＢ表色系で表される受光出力（Ｅｒ，Ｅｇ，Ｅｂ）をそれぞれ算出する。評価図生成部２４は、Ｒ成分の受光出力Ｅｒを横軸（Ｘ軸）、Ｇ成分の受光出力Ｅｇを縦軸（Ｙ軸）とする２次元座標上に、受光出力の算出結果を画素ごとにプロットする。例えば、評価図生成部２４は、図４に示すように、判定領域Ｓ１内のある注目画素のＲＧＢ成分の受光出力（Ｅｒ，Ｅｇ，Ｅｂ）が、（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）であった場合には、２次元座標上で（Ｒ１，Ｇ１）となる位置に注目画素に対応する点Ｐ１をプロットする。このような処理を判定領域Ｓ１内の各画素について行うことで、図５に示すような対象評価図が生成される。なお、図５では、説明の便宜上、プロットの集合を楕円によって模式的に示す。このようにして生成された対象評価図は、指標算出部２５に出力される。
【００２０】
指標算出部２５は、対象評価図における各プロットの分散状態を表す分散指標として、各プロットの座標値に基づき、原点Ｏ（Ｒ成分及びＧ成分の受光出力がゼロの点）とプロットの中心座標点Ｐｃとの間の距離Ｄ、原点Ｏと中心座標点Ｐｃを通る直線（以下、「平均直線Ｌ」と称する。）の傾きθ、平均直線Ｌに平行な方向（以下、単に「平行方向」と称する。）の最大ずれ量（以下、「第１ずれ量ｄＬ」とする。）、及び平均直線Ｌに垂直な方向（以下、単に「垂直方向」と称する。）の最大ずれ量（以下、「第２ずれ量ｄＳ」とする。）をそれぞれ求める。中心座標点Ｐｃは、プロットの分布の平均値を座標値とするものである。第１ずれ量ｄＬは、全プロットのうち平行方向に最も離れた２つのプロット間の平行方向に沿った距離である。第２ずれ量ｄＳは、全プロットのうち垂直方向に最も離れた２つのプロット間の垂直方向に沿った距離である。指標算出部２５によって算出された分散指標は、判定部２６に出力される。
【００２１】
記憶部２２は、判定部２６による判定の基準となる基準画像（図示省略）及び基準画像に基づいて算出される第１基準評価図（図示省略）を予め記憶する。基準画像は、看板２を設置した初期状態であって、変色が生じていない状態の看板２を予め撮像した画像である。第１基準評価図は、評価図生成部２４によって、基準画像内にある灰色部分をしめる基準領域内の各画素の受光出力をＲ成分及びＧ成分を座標軸とする２次元座標上にプロットしたものである。指標算出部２５は、第１基準評価図における各プロットの座標値に基づき、プロットの標準偏差σ１を算出する。第１基準評価図及び標準偏差は、記憶部２２に記憶される。
【００２２】
判定部２６は、第１基準評価図に基づいて算出される基準指標と指標算出部２５によって算出された分散指標とを比較することにより、看板２に変色が生じているか否かを判定する。判定部２６の判定結果は、モニタ３０に表示される。
【００２３】
次に、図６から図１９を参照して、変色判定装置１００による看板２の変色判定方法について説明する。
【００２４】
変色判定装置１００による変色判定方法では、対象画像における受光出力の分散指標を算出し、分散指標を評価することにより、看板２に変色が生じているか否かを判定する。
【００２５】
ここで、カメラ１０が取得する画像の受光出力は、昼夜（撮影時刻）や天候といった撮影条件に影響される。このため、同じ看板２を撮影する場合であっても、撮影条件により画像の受光出力が異なることがある。
【００２６】
撮影条件の影響を排除するためには、判定の基準となる基準物と看板２とを同時に撮像して、両者の受光出力を比較することが考えられる。しかしながら、看板２は高所に設置されることが多いため、基準物を看板２と同じ場所に設置して基準物と看板２とを同時に撮像するには手間がかかり、作業効率が低下する。
【００２７】
そこで、変色判定装置１００による変色判定方法では、比較的簡易に実施することができる第１判定を実行した後に、判定の精度が比較的高い第２判定を実行するという２段階によって看板２の変色を判定する。具体的には、本実施形態に係る変色判定方法では、予め記憶部２２に記憶された基準画像と対象画像とを比較して看板２の変色の有無を判定する第１判定と、第１判定において変色があると判定された場合に基準物と看板２との両方を同時に撮像した新たな対象画像を取得して変色の有無を判定する第２判定と、の２つの判定方法を実行する。本実施形態に係る判定方法では、変色の程度として、変色なし、許容範囲内の変色あり、中程度の変色あり、重度の変色あり、の４つに分類し、第１判定と第２判定とを実行することにより、看板２の変色がどの程度であるかを判定する。
【００２８】
まず、図６から図１０を参照して、第１判定について説明する。
【００２９】
第１判定では、まず、看板２の全体が収まるように、作業者によって看板２の撮像が行われ、対象画像が取得される（撮像工程）。
【００３０】
コントローラ２１は、看板２の撮像が行われると、図６に示す第１判定処理を実行する。
【００３１】
ステップ１０では、対象画像内において判定の対象とする判定領域Ｓ１（図３参照）を設定する（領域設定工程）。
【００３２】
ステップ１１では、対象画像を画像処理することにより、ステップ１０で設定した判定領域Ｓ１内の各画素について、ＲＧＢ成分の受光出力を算出する。
【００３３】
ステップ１２では、ステップ１１で算出した各画素の受光出力について、Ｒ成分の受光出力を横軸、Ｇ成分の受光出力を縦軸とする二次元座標上にプロットして、図５に示すように、対象評価図を生成する（評価図生成工程）。
【００３４】
ステップ１３では、ステップ１２で作成された対象評価図において、各画素のプロットの分散指標を算出する（指標算出工程）。
【００３５】
ここで、灰色（無彩色）は、ＲＧＢ表色系で表すと、各成分の受光出力が等しい。よって、無彩色の受光出力を２次元座標上に表すと、図５に示すように、平均直線Ｌの傾きθは４５°となる。また、無彩色である灰色に色褪せ（白色化）が生じても、彩度及び色相は基本的には変化せず、主に明度が変化する。つまり、明度の変化である灰色の看板２の色褪せは、二次元座標では、平均直線Ｌの平行方向のばらつきとして表される。このため、灰色の変色を判定する本実施形態の変色判定方法では、ステップ１３において、少なくとも明度方向のばらつき、つまり平均直線Ｌの平行方向の最大ずれ量である第１ずれ量ｄＬを分散指標として算出する。
【００３６】
ステップ１４では、記憶部２２に記憶されている標準偏差σ１に基づいて第１基準指標Ｔ１を算出する。第１基準指標Ｔ１は、第１基準評価図から算出した受光出力の標準偏差σ１の３倍に相当するものである。なお、第１基準指標Ｔ１は、σ１の３倍（Ｔ１＝３×σ１）に限らず、例えばσ１そのもの（Ｔ１＝σ１）でもよく、任意に設定することができる。後述する図８及び図１０では、中心座標点Ｐｃを中心とする直径Ｔ１の円を破線で示す。
【００３７】
ステップ１５では、第１ずれ量ｄＬと第１基準指標Ｔ１との大小関係を比較する。
【００３８】
図７及び図８に示すように、判定領域Ｓ１内の色褪せの程度が小さく、ステップ１５において、第１ずれ量ｄＬが第１基準指標Ｔ１よりも小さいと判定した場合には、ステップ１６において、看板２に変色は生じていないと判定する。言い換えれば、図８に示すように、基準画像から算出した第１基準指標Ｔ１（＝３×σ１）を直径とし中心座標点Ｐｃを中心とする円の範囲内に第１ずれ量ｄＬを規定する２つのプロットＰＬ１，ＰＬ２が含まれる場合には、看板２に変色は生じていないと判定する。
【００３９】
図９及び図１０に示すように、判定領域Ｓ１内の色褪せの程度が大きくなり、ステップ１５において、第１ずれ量ｄＬが第１基準指標Ｔ１以上であると判定した場合には、ステップ１７に進む。つまり、第１ずれ量ｄＬを規定する２つのプロットＰＬ１，ＰＬ２が、中心座標点Ｐｃを中心とする直径Ｔ１の円の範囲外にある場合には、ステップ１７に進む。
【００４０】
ステップ１７では、後述する第２判定を実行するか否かを判定する基準となる第２基準指標Ｔ２と第１ずれ量ｄＬとの大小関係を比較する。第２基準指標Ｔ２は、第１基準指標Ｔ１より大きく、かつ、後述する第４基準指標Ｔ４よりも小さいものである。第２基準指標及び第４基準指標は、第１ずれ量ｄＬとの比較対象となる閾値であり、プロットの平行方向のばらつきを評価するための指標である。また、第２基準指標Ｔ２は、看板２に生じる変色が交換等の対応を必要としない程度の許容範囲内であるか否かを判定する閾値であり、所望する変色判定の精度に応じて、任意に設定される。
【００４１】
ステップ１７において、第１ずれ量ｄＬが第２基準指標Ｔ２よりも小さいと判定した場合には、ステップ１８において、看板２の変色は許容範囲内であると判定する。
【００４２】
ステップ１８において、第１ずれ量ｄＬが第２基準指標Ｔ２以上である場合には、ステップ１９において、看板２の変色が許容範囲を超えた疑いがあると判定する。ステップ１５からステップ１９が判定工程に相当する。
【００４３】
ステップ２０では、ステップ１６，１８，１９において判定した判定結果を記憶部２２に記憶すると共にモニタ３０に表示して、処理を終了する。
【００４４】
以上のような第１判定において、第１ずれ量ｄＬが第２基準指標Ｔ２以上であり、看板２の変色が許容範囲を超えた疑いがあると判定した場合には、第２判定が行われる。
【００４５】
第２判定では、看板２と基準物としてのサンプル板４との両方を含む新たな対象画像から、それぞれ看板２に相当する領域の受光出力と、サンプル板４に相当する領域の受光出力と、を算出する。第２判定では、サンプル板４に相当する領域の受光出力に基づいて看板２に相当する領域の受光出力を補正し、補正後の受光出力を評価することにより看板２の変色を判定する。このように、同一の撮影条件下で撮影した看板２とサンプル板４との受光出力に基づくことにより、撮影条件に起因した影響を排除した変色の判定をすることができる。以下、第２判定について、図１１〜図１９を参照して、具体的に説明する。
【００４６】
第２判定では、まず、よごれ等の影響を排除するため、看板２の清掃を行った上で、図１１に示すように、判定の基準となるサンプル板４と看板２との両方を含む画像をカメラ１０によって撮像する（撮像工程）。これにより、図１２に示すように、看板２とサンプル板４との両方を含む新たな対象画像が取得される。サンプル板４は、看板２と同じ灰色の塗装が施されたものである。
【００４７】
第２判定において、看板２の撮像が行われると、コントローラ２１は、図１３に示す第２判定処理を実行する。
【００４８】
第２判定処理では、まず、ステップ３０において、新たな対象画像内において判定の対象とする判定領域Ｓ１（図１２参照）を設定すると共にサンプル板４が占める領域である基準領域Ｓ２を設定する（領域設定工程）。第２判定処理における判定領域Ｓ１は、第１判定処理において設定された判定領域Ｓ１と同一の領域に設定されることが望ましい。
【００４９】
ステップ３１では、対象画像を画像処理することにより、ステップ３０で設定した判定領域Ｓ１及び基準領域Ｓ２内の各画素について、ＲＧＢ成分の受光出力を算出する。
【００５０】
ステップ３２では、ステップ３１で算出した判定領域Ｓ１内の各画素の受光出力について、Ｒ成分の受光出力を横軸、Ｇ成分の受光出力を縦軸として二次元座標上にプロットして、対象評価図を生成する。また、同様に、基準領域Ｓ２内の各画素について、二次元座標上にプロットして、第２基準評価図を生成する（評価図生成工程）。図１４は、対象評価図と第２基準評価図とを重ねあわせた図であり、判定領域Ｓ１内の各画素のプロットを実線で模式的に示し、基準領域Ｓ２内の各画素のプロットを破線で模式的に示す。
【００５１】
ステップ３３では、ステップ３２で生成された対象評価図を第２基準評価図に基づいて補正する。具体的には、対象評価図におけるプロットの中心座標点Ｐｃが基準評価図におけるプロットの中心座標点Ｐｃ０（図１４参照）と一致するような補正係数（補正行列）を算出し、対象評価図における各プロットの座標値に補正係数を乗算して座標変換する。これにより、図１５に示すような撮影条件の影響が排除された補正後の対象評価図（以下、「補正対象評価図」と称する。）が生成される。
【００５２】
ステップ３４では、ステップ３３で作成した補正対象評価図から、判定領域Ｓ１内の各画素のプロットの第１ずれ量ｄＬ及び第２ずれ量ｄＳを算出する（指標算出工程）。
【００５３】
ステップ３５では、第１ずれ量ｄＬと第２基準指標Ｔ２との大小関係を比較すると共に、第２ずれ量ｄＳと第３基準指標Ｔ３との大小関係を比較する。
【００５４】
ステップ３５において、図１６に示すように、第１ずれ量ｄＬが第２基準指標Ｔ２よりも小さく、かつ、第２ずれ量ｄＳが第３基準指標Ｔ３よりも小さいと判定した場合には、ステップ３６において、看板２の変色は許容範囲内であると判定する。言い換えれば、中心座標点Ｐｃを中心、第２基準指標Ｔ２を長径、第３基準指標Ｔ３を短径とし、長軸を平行方向に沿って配置した模式的な楕円（図１６中破線）の範囲内に、補正対象評価図のプロットが全て含まれる場合には、看板２の変色は許容範囲内であると判定する。このような場合には、第１判定処理における許容範囲を超えた変色の疑いありとの判定は、撮影条件に起因した誤差の影響であり、実際には許容範囲内であったことがわかる。
【００５５】
ステップ３５において、第１ずれ量ｄＬ及び第２ずれ量ｄＳの少なくとも一方が、対応する閾値である第２基準指標Ｔ２及び第３基準指標Ｔ３よりも大きいと判定した場合には、ステップ３７に進む。例えば、図１７に示すように、第１ずれ量ｄＬが第２基準指標Ｔ２より大きく、第２ずれ量ｄＳは第３基準指標Ｔ３より小さい場合には、ステップ３７へ進む。
【００５６】
ステップ３７では、交換等の対応が必要か否かを判定する基準となる第４標準指標Ｔ４及び第５基準指標Ｔ５と第１ずれ量ｄＬ及び第２ずれ量ｄＳとの大小関係をそれぞれ比較する。第４基準指標Ｔ４は、第２基準指標Ｔ２と同様に第１ずれ量ｄＬに対する閾値であり、第２基準指標Ｔ２よりも大きい任意の値に設定される。第５基準指標Ｔ５は、第３基準指標Ｔ３と同様に第２ずれ量ｄＳに対する閾値であり、第３基準指標Ｔ３よりも大きい任意の値に設定される。
【００５７】
ステップ３７において、第１ずれ量ｄＬ及び第２ずれ量ｄＳの少なくとも一方が、対応する閾値である第４基準指標Ｔ４及び第５基準指標Ｔ５よりも小さいと判定した場合には、ステップ３８において、現時点では交換等の対応は必要ないが、経過を観察する必要があるとして中程度の変色ありと判定する。
【００５８】
図１８及び図１９に示すように、看板２が重度に変色し、ステップ３７において、第１ずれ量ｄＬが第４基準指標Ｔ４以上であり、かつ、第２ずれ量ｄＳが第５基準指標Ｔ５以上であると判定した場合には、ステップ３９において、看板２に著しい劣化が生じていると判定する。つまり、中心座標点Ｐｃを中心、第４基準指標Ｔ４を長径、第５基準指標Ｔ５を短径とし、長軸を平行方向に沿って配置した模式的な楕円（図１９中破線）の範囲外に、補正対象評価図の少なくとも一部のプロットが配置される場合には、看板２に著しい劣化が生じていると判定する。第２判定処理では、ステップ３５からステップ３９が判定工程に相当する。
【００５９】
ステップ４０では、ステップ３６，３８，３９において判定した判定結果を記憶部２２に記憶すると共にモニタ３０に表示して、処理を終了する。
【００６０】
以上のように、変色判定装置１００による変色判定方法では、２次元座標上に受光出力をプロットした対象評価図に基づいて分散指標としての第１ずれ量ｄＬ及び第２ずれ量ｄＳが算出され、第１ずれ量ｄＬ及び第２ずれ量ｄＳに基づいて灰色の看板２の変色の有無が判定される。このように、本実施形態では、第１ずれ量ｄＬ及び第２ずれ量ｄＳという定量的な指標に基づくことにより、看板２の変色の有無を精度良く判定することができる。
【００６１】
したがって、作業者は、モニタ３０に表示された判定結果に応じて、看板２の交換や再塗装といった適切な対応を実施することができる。
【００６２】
また、本実施形態に係る変色判定方法では、第１判定において予め撮像された基準画像を用いて変色の疑いがあるか否かを判定し、第１判定によって変色の疑いがあると判定した場合に、看板２とサンプル板４とを同時に撮像した対象画像を用いた第２判定を実行する。このように、本実施形態に係る変色判定方法では、比較的簡易に実施することができる第１判定を実行した後に、判定の精度が比較的高い第２判定を実行するという２段階によって変色の判定が行われるため、作業効率と変色判定の精度の向上とを両立させることができる。
【００６３】
また、本実施形態の第１判定では、第１ずれ量ｄＬのみを用いて、変色の有無を判定する。このため、変色判定における処理負荷を低減して、より簡易に変色判定を行うことができる。これに対し、第２判定では、第１ずれ量ｄＬ及び第２ずれ量ｄＳを用いて変色の有無を判定する。これにより、処理負荷は増加するものの、変色を判定するための基準が多くなるため、より精度の高い判定を行うことができる。
【００６４】
次に、図２０を参照して、本実施形態の変形例について説明する。
【００６５】
上記実施形態では、対象物が灰色の看板２であるため、分散指標として明度方向のばらつきを表す第１ずれ量ｄＬが主に用いられる。これに対し、対象物の色が無彩色である場合において、分散指標として、原点Ｏとプロットの中心座標点Ｐｃとの距離Ｄを用いてもよい。また、分散指標として、原点Ｏとプロットの中心座標点Ｐｃとの距離Ｄ及び第１ずれ量ｄＬの両方を用いてもよい。
【００６６】
また、上記実施形態では、灰色の看板２が色褪せた場合、つまり、主に明度方向の変色が生じた場合について説明した。これに対し、判定の対象とする看板２の色は、有彩色であってもよい。また、灰色の看板２であっても、彩度や色相が変化するような変色が生じる場合もある。以下、図２０を参照して、看板２に彩度や色相が変化するような変色が生じた場合について、具体的に説明する。
【００６７】
無彩色の色褪せの場合には、ＲＧＢ成分の各受光出力は互いに同じ値となり互いの比は一定（つまり平均直線Ｌの傾きθが４５°）であるのに対し、有彩色に変色が生じた場合や無彩色であっても彩度や色相が変化するような変色が生じた場合には、ＲＧＢ成分の各受光出力の比が変化する。このため、彩度等が変化すると、対象評価図では、図２０に示すように、変色の度合いに応じて第１ずれ量ｄＬ及び第２ずれ量ｄＳ以外の分散指標も変化する。よって、このような場合には、分散指標として、原点Ｏとプロットの中心座標点Ｐｃとの間の距離Ｄや平均直線Ｌの傾きθを用いればよい。なお、図２０では、判定領域Ｓ１内の各画素のプロットを実線で示し、基準となるプロット（第１判定及び第２判定における基準領域のプロット）を破線で示す。
【００６８】
平均直線Ｌの傾きθを分散指標とする場合には、基準となるプロット群の平均直線Ｌ０の傾きθ０と対象評価図における平均直線Ｌの傾きθとの差角ｄθが、任意に設定される閾値（基準指標）よりも大きいか否かを判定することにより、変色の有無を判定する。つまり、傾きθを分散指標とする場合には、第２判定において基準評価図に基づく補正（ステップ３３）を行わない。
【００６９】
原点Ｏとプロットの中心座標点Ｐｃとの間の距離Ｄを分散指標とする場合にも、差角ｄθを分散指標とする場合と同様に、対象評価図における距離Ｄと基準となるプロット群の距離Ｄ０との差が任意に設定される閾値（基準指標）よりも大きいか否かを判定することにより、変色を判定することができる。つまり、距離Ｄを分散指標とする場合にも、第２判定において基準評価図に基づく補正（ステップ３３）を行わない。
【００７０】
以上のように、本実施形態に係る変色判定方法では、原点Ｏとプロットの中心座標点Ｐｃとの間の距離Ｄ、平均直線Ｌの傾きθ、第１ずれ量ｄＬ、及び第２ずれ量ｄＳを分散指標として用いることができる。
【００７１】
また、上記実施形態では、第１判定においては第１ずれ量ｄＬのみを用いて変色の判定を行い、第２判定においては第１ずれ量ｄＬ及び第２ずれ量ｄＳを用いて変色の判定を行う。これに代えて、第１判定において２以上の分散指標を用いて判定を行ってもよいし、第２判定において１つの分散指標を用いて判定を行ってもよい。
【００７２】
例えば、第１基準評価図における平行方向の標準偏差σ１Ｌの３倍を第１平行基準指標Ｔ１Ｌとして設定し、第１平行基準指標Ｔ１Ｌと第１ずれ量ｄＬとの大小関係を比較すると共に、垂直方向の標準偏差σ１Ｓの３倍を第１垂直基準指標Ｔ１Ｓとして設定し、第１垂直基準指標Ｔ１Ｓと第２ずれ量ｄＳとの大小関係を比較してもよい。このようにすることで、特に、第１基準評価図における平行方向の標準偏差と垂直方向の標準偏差とが異なるような場合には、第１判定の判定精度を向上させることができる。
【００７３】
また、上記実施形態では、第１判定において、第１基準指標Ｔ１は、基準評価図から算出した標準偏差σ１に基づいて設定される。これに代えて、第１基準指標Ｔ１は、基準画像から算出される標準偏差σ１に基づかなくてもよく、任意に設定してもよい。
【００７４】
また、上記実施形態では、第２判定において、対象評価図を補正することにより、撮影条件の影響を排除している。これに代えて、第２判定処理における第２〜第５基準指標Ｔ２〜Ｔ５を基準領域Ｓ２の受光出力の標準偏差σ２に基づいて設定し、対象評価図から算出した分散指標と比較してもよい。この場合であっても、判定の閾値となる第２〜第５基準指標Ｔ２〜Ｔ５が同一の撮影条件下で撮影されたサンプル板４の受光出力の標準偏差σ２に基づいて設定されるため、撮影条件の影響を排除して変色を判定することができる。
【００７５】
また、上記実施形態では、第１判定及び第２判定において、それぞれ単一の対象画像がカメラ１０によって取得される。これに対し、第１判定及び第２判定において、それぞれ複数の対象画像を取得し、そのうちの一つの画像を用いて変色の判定を行ってもよい。これによれば、複数の画像から安定した撮影条件で撮像された画像を判定に使用する対象画像として選択することができるため、変色の判定の精度を向上させることができる。
【００７６】
また、上記実施形態では、第１判定において変色の疑いがあると判定して場合にのみ、第２判定を実行する。変色の疑いがある場合にのみ、撮影条件の影響を排除した第２判定を実行するため、変色判定の作業効率と判定精度とを両立することができる。これに対し、第１判定を行わずに、第２判定のみによって変色の有無を判定してもよい。この場合には、作業効率を向上させることはできないものの、判定精度を向上させることができる。また、第２判定を行わず、第１判定のみによって、交換等の対応を行うか否かを判定してもよい。この場合には、判定精度を向上させることはできないものの、作業効率を向上させて容易に変色の判定を行うことができる。
【００７７】
また、上記実施形態では、第１〜第５基準指標Ｔ１〜Ｔ５を用いて変色の判定をすることにより、変色なし、許容範囲内の変色あり、中程度の変色あり、重度の変色（劣化）あり、といった段階的に変色の有無を判定することができる。これに対し、基準指標を増加してより多くの段階に分けて変色の有無を判定してもよいし、基準指標の数を低減して段階の数を減らしてもよい。また、単一の基準指標を用いて、変色があるか、変色がないか、のみを判定するものでもよい。
【００７８】
また、上記実施形態では、対象評価図は、ＲＧＢ表色系の受光出力を座標軸とした２次元座標上に表されるものである。これに代えて、対象評価図は、その他の表色系（例えば、ＨＳＶ表色系）によって、表されるものでもよい。
【００７９】
また、上記実施形態では、対象評価図は、Ｒ成分の受光出力をＸ軸（横軸）、Ｇ成分の受光出力をＹ軸（縦軸）とする２次元座標上に各画素の受光出力をプロットすることで生成される。これに対し、対象評価図は、Ｂ成分の受光出力をＸ軸又はＹ軸とする２次元座標上に生成されるものでもよい。また、ＲＧＢ成分の各成分の受光出力を座標軸とする３次元座標上で表されるものでもよい。つまり、対象評価図は、表色系を構成する３成分のうちの２成分をそれぞれ座標軸とする２次元座標、又は３成分をそれぞれ座標軸とする３次元座標上に各画素の受光出力をプロットして生成されるものであればよい。
【００８０】
以上の実施形態によれば以下の効果を奏する。
【００８１】
変色判定装置１００及び変色判定装置１００による変色判定方法では、２次元座標上に受光出力をプロットした対象評価図に基づいて分散指標としての第１ずれ量ｄＬ及び第２ずれ量ｄＳが算出され、第１ずれ量ｄＬ及び第２ずれ量ｄＳに基づいて灰色の看板２の変色の有無が判定される。このように、本実施形態では、第１ずれ量ｄＬ及び第２ずれ量ｄＳという定量的な指標に基づくことにより、看板２の変色の有無を精度良く判定することができる。
【００８２】
また、本実施形態に係る変色判定方法では、第１判定において変色の疑いがあるか否かを判定し、第１判定によって変色の疑いがあると判定した場合に、看板２とサンプル板４とを同時に撮像した基準画像を用いた第２判定を実行する。このように、本実施形態に係る変色判定方法では、比較的簡易に実施することができる第１判定を実行した後に、変色判定の精度が比較的高い第２判定を実行するという２段階によって変色判定が行われるため、作業効率と変色判定の精度の向上とを両立させることができる。特に、対象物が高所に設置される看板である場合には、作業効率を大きく向上させることができる。
【００８３】
また、本実施形態では、無彩色である灰色の看板２を対象物とするため、少なくとも明度のばらつきを表す第１ずれ量ｄＬのみを分散指標として用いればよく、その他の分散指標を用いることなく容易に変色（色褪せ）の有無を判定することができる。
【００８４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【符号の説明】
【００８５】
２    看板
４    サンプル板（基準物）
１０    カメラ（撮像部）
２２    記憶部
２３    領域設定部
２４    評価図生成部
２５    指標算出部
２６    判定部
１００    変色判定装置
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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