(57)【要約】【課題】簡単な作業で効率良く寸法測定等を行なうようにする。【解決手段】円形マーク３を計測対象物Ａ２の正面部分Ｂ２に貼り付け、該計測対象物Ａ２を不図示のデジタルカメラで撮影する。該マーク３の画像上の形状から、射影変換に必要な変換係数を求めて射影変換を行なう。また、該マーク３の画像上の寸法が目標値に一致するように、画像の拡大又は縮小を行なう。これにより、所定の縮尺のオルソ画像が得られ、該画像に基づき寸法測定等を行なうことができる。この寸法測定に際して、計測対象物Ａ２を実測したりする必要が無いため、簡単な作業で効率良く寸法計測等を行なうことができる。【選択図】図１
2008151740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像に写っている計測対象物が正面を向いて見えるようにする射影変換工程、及び該画像の拡大縮小工程を実施する画像処理装置において、
前記計測対象物の正面部分に掲示された状態で写っている第１マークの画像中の形状から射影変換処理に必要な変換係数を算出する変換係数算出手段と、
前記変換係数算出手段が算出した変換係数に基づき射影変換処理を行なう射影変換手段と、
前記第１マークの画像上での目標サイズを設定する目標サイズ設定手段と、
前記第１マークの画像上での実際のサイズを算出するマークサイズ算出手段と、
前記目標サイズ設定手段及び前記マークサイズ算出手段からのデータに基づき、前記第１マークの画像上でのサイズが前記目標サイズに略一致するように画像の拡大又は縮小を行なう拡大縮小処理手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記第１マークは、前記計測対象物の表面にて二次元方向に拡がる形状である、
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】
前記目標サイズ設定手段は、
前記第１マークと略同一形状の基準マークが、前記計測対象物と略同一形状の基準対象物の正面部分に掲示された状態で写っている画像について、該基準マークの位置を自動認識するマーク認識部と、
該認識した基準マークの大きさを算出するマークサイズ算出部と、
該算出した基準マークの大きさを記憶するマークサイズ記憶部と、
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記目標サイズ設定手段は、
前記第１マークと略同一形状の基準マーク、及び位置を特定するための少なくとも４個の第２マークが、前記計測対象物と略同一形状の基準対象物の正面部分に掲示された状態で写っている画像について、前記第２マークの位置及びデジタルカメラから前記基準対象物までの撮影距離の測定結果に基づき、前記基準対象物が正面を向いて見えるように画像の射影変換処理を行なう射影変換部と、
該射影変換処理をした画像について、前記基準マークの位置を自動認識するマーク認識部と、
該認識した基準マークの大きさを算出するマークサイズ算出部と、
該算出した基準マークの大きさを記憶するマークサイズ記憶部と、
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項５】
画像に写っている計測対象物が正面を向いて見えるようにする射影変換工程、及び該画像の拡大縮小工程を実施する画像処理方法において、
前記計測対象物の正面部分に掲示された状態で写っている第１マークの画像中の形状から射影変換処理に必要な変換係数を算出する工程と、
該算出した変換係数に基づき射影変換処理を行なう工程と、
前記第１マークの画像上での目標サイズを設定する工程と、
前記第１マークの画像上での実際のサイズを算出する工程と、
前記第１マークの画像上でのサイズが前記目標サイズに略一致するように画像の拡大又は縮小を行なう工程と、
を備えたことを特徴とする画像処理方法。
【請求項６】
前記第１マークは、前記計測対象物の表面にて二次元方向に拡がる形状である、
ことを特徴とする請求項５に記載の画像処理方法。
【請求項７】
前記第１マークの画像上での目標サイズを設定する工程は、
前記第１マークと略同一形状の基準マークを、前記計測対象物と略同一形状の基準対象物の正面部分に掲示する工程と、
該基準対象物を前記基準マークと共にデジタルカメラにて撮影する工程と、
該撮影して得た画像に写っている基準マークのサイズを算出すると共に、該算出して得たサイズを前記目標値として記憶させる工程と、
からなることを特徴とする請求項５又は６に記載の画像処理方法。
【請求項８】
前記第１マークの画像上での目標サイズを設定する工程は、
前記第１マークと略同一形状の基準マークを、前記計測対象物と略同一形状の基準対象物の正面部分に掲示する工程と、
該正面部分における位置を特定するための第２マークを該正面部分に少なくとも４個掲示する工程と、
該掲示した第２マークの位置を測定する工程と、
前記基準対象物を前記基準マーク及び前記第２マークと共にデジタルカメラにて撮影する工程と、
該デジタルカメラから前記基準対象物までの撮影距離を測定する工程と、
前記第２マークの位置及び前記撮影距離の測定結果に基づき、前記基準対象物が正面を向いて見えるように前記撮影して得た画像の射影変換処理を行なう工程と、
該射影変換処理した後の画像に写っている基準マークのサイズを算出すると共に、該算出して得たサイズを前記目標値として記憶させる工程と、
からなることを特徴とする請求項５又は６に記載の画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体の寸法を測定するための画像処理を行なう画像処理装置、及び画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラにて撮影した画像を使って被写体（本明細書において“計測対象物”とする）の寸法を計測するようにした技術が種々の分野で注目されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、本発明者らも、次のような各工程を実施して寸法測定等を実際に行なっている。
(1)   計測対象物に正対する位置にデジタルカメラを設置
(2)   該デジタルカメラと該計測対象物との距離（撮影距離）を実測
(3)   計測対象物の表面（撮影される側の面）に、所定形状のターゲットマーク（以下、“基準点”とする）を少なくとも４個貼付
(4)   貼付した基準点の位置の測定
(5)   撮影した画像をパソコンに転送
(6)   前記実測して得たデータに基づき、画像の射影変換処理
(7)   画像を使って、計測対象物の寸法を測定
【特許文献１】特開２００１−１３３２２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記方法では、撮影距離の実測や、基準点の貼付や、基準点の位置測定等を全ての計測対象物について行なわなければならず、作業が大変であった。
【０００５】
本発明は、寸法測定等のための画像処理を効率的に行なうことのできる画像処理装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
また、本発明は、寸法測定等のための画像処理を効率的に行なうことのできる画像処理方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、図１及び図９に例示するものであって、画像に写っている計測対象物（Ａ２）が正面を向いて見えるようにする射影変換工程、及び該画像の拡大縮小工程を実施する画像処理装置（４）において、
前記計測対象物（Ａ２）の正面部分（Ｂ２）に掲示された状態で写っている第１マーク（３）の画像中の形状から射影変換処理に必要な変換係数を算出する変換係数算出手段（４１）と、
前記変換係数算出手段（４１）が算出した変換係数に基づき射影変換処理を行なう射影変換手段（４２）と、
前記第１マーク（３）の画像上での目標サイズを設定する目標サイズ設定手段（４３）と、
前記第１マーク（３）の画像上での実際のサイズを算出するマークサイズ算出手段（４４）と、
前記目標サイズ設定手段（４３）及び前記マークサイズ算出手段（４４）からのデータに基づき、前記第１マーク（３）の画像上でのサイズが前記目標サイズに略一致するように画像の拡大又は縮小を行なう拡大縮小処理手段（４５）と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記第１マーク（３）は、前記計測対象物（Ａ２）の表面にて二次元方向に拡がる形状であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において、図６及び図９に例示するものであって、前記目標サイズ設定手段（４３）は、
前記第１マーク（３）と略同一形状の基準マーク（１３）が、前記計測対象物（Ａ２）と略同一形状の基準対象物（Ａ１）の正面部分（Ｂ１）に掲示された状態で写っている画像について、該基準マーク（１３）の位置を自動認識するマーク認識部（４３１）と、
該認識した基準マーク（１３）の大きさを算出するマークサイズ算出部（４３２）と、
該算出した基準マーク（１３）の大きさを記憶するマークサイズ記憶部（４３３）と、有することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において、前記目標サイズ設定手段（４３）は、
前記第１マーク（３）と略同一形状の基準マーク（１３）、及び位置を特定するための少なくとも４個の第２マーク（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ）が、前記計測対象物（Ａ２）と略同一形状の基準対象物（Ａ１）の正面部分（Ｂ１）に掲示された状態で写っている画像について、前記第２マーク（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ）の位置及びデジタルカメラから前記基準対象物（Ａ１）までの撮影距離（L)の測定結果に基づき、前記基準対象物（Ａ１）が正面を向いて見えるように画像の射影変換処理を行なう射影変換部（４３４）と、
該射影変換処理をした画像について、前記基準マーク（１３）の位置を自動認識するマーク認識部（４３１）と、
該認識した基準マーク（１３）の大きさを算出するマークサイズ算出部（４３２）と、
該算出した基準マーク（１３）の大きさを記憶するマークサイズ記憶部（４３３）と、を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項５に係る発明は、画像に写っている計測対象物（Ａ２）が正面を向いて見えるようにする射影変換工程（図２のＳ１参照）、及び該画像の拡大縮小工程（同図のＳ２参照）を実施する画像処理方法において、
前記計測対象物（Ａ２）の正面部分（Ｂ２）に掲示された状態で写っている第１マーク（３）の画像中の形状から射影変換処理に必要な変換係数を算出する工程（図３のＳ１１参照）と、
該算出した変換係数に基づき射影変換処理を行なう工程（同図のＳ１２参照）と、
前記第１マーク（３）の画像上での目標サイズを設定する工程（図５のＳ２１参照）と、
前記第１マーク（３）の画像上での実際のサイズを算出する工程（図５のＳ２２参照）と、
前記第１マーク（３）の画像上でのサイズが前記目標サイズに略一致するように画像の拡大又は縮小を行なう工程（図５のＳ２３参照）と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項６に係る発明は、請求項５に係る発明において、前記第１マーク（３）は、前記計測対象物（Ａ２）の表面にて二次元方向に拡がる形状であることを特徴とする。
【００１３】
請求項７に係る発明は、請求項５又は６に係る発明において、前記第１マーク（３）の画像上での目標サイズを設定する工程（図５のＳ２１参照）は、
前記第１マーク（３）と略同一形状の基準マーク（１３）を、前記計測対象物（Ａ２）と略同一形状の基準対象物（Ａ１）の正面部分（Ｂ１）に掲示する工程（図７のＳ２１１参照）と、
該基準対象物（Ａ１）を前記基準マーク（１３）と共にデジタルカメラにて撮影する工程（図７のＳ２１２参照）と、
該撮影して得た画像に写っている基準マーク（１３）のサイズを算出すると共に、該算出して得たサイズを前記目標値として記憶させる工程（図７のＳ２１３，Ｓ２１４参照）と、からなることを特徴とする。
【００１４】
請求項８に係る発明は、請求項５又は６に係る発明において、前記第１マーク（３）の画像上での目標サイズを設定する工程（図５のＳ２１参照）は、
前記第１マーク（３）と略同一形状の基準マーク（１３）を、前記計測対象物（Ａ２）と略同一形状の基準対象物（Ａ１）の正面部分（Ｂ１）に掲示する工程（図８のＳ２１１参照）と、
該正面部分（Ｂ１）における位置を特定するための第２マーク（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ）を該正面部分（Ｂ１）に少なくとも４個掲示する工程（図８のＳ２１５参照）と、
該掲示した第２マーク（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ）の位置を測定する工程（図８のＳ２１６参照）と、
前記基準対象物（Ａ１）を前記基準マーク（１３）及び前記第２マーク（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ）と共にデジタルカメラ（１）にて撮影する工程（図８のＳ２１２参照）と、
該デジタルカメラ（１）から前記基準対象物（Ａ１）までの撮影距離（Ｌ）を測定する工程（図８のＳ２１７参照）と、
前記第２マーク（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ）の位置及び前記撮影距離の測定結果に基づき、前記基準対象物（Ａ１）が正面を向いて見えるように前記撮影して得た画像の射影変換処理を行なう工程（図８のＳ２１８参照）と、
該射影変換処理した後の画像に写っている基準マーク（１３）のサイズを算出すると共に、該算出して得たサイズを前記目標値として記憶させる工程（図８のＳ２１３，Ｓ２１４参照）と、からなることを特徴とする。
【００１５】
なお、括弧内の番号などは、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１，２，５及び６に係る発明によれば、与えられているデータ（目標サイズ）と画像から取得できるデータ（変換係数）とにより必要な画像を取得でき、データ取得のために計測対象物を実測したりする必要が無いため、簡単な作業で効率良く寸法測定等を行なうことができる。
【００１７】
請求項３，４，７及び８に係る発明によれば、画像を所定の縮尺に拡大又は縮小する際のデータ（目標サイズ）を正確に取得することができ、寸法測定精度を高めることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図１乃至図９に沿って、本発明を実施するための最良の形態について説明する。ここで、図１は、本発明に係る画像処理方法により処理される画像の一例を示す模式図であり、図２は、本発明に係る画像処理方法の全体の流れを示すフローチャート図であり、図３は、射影変換工程の詳細の一例を示すフローチャート図であり、図４は、第１マークが画像処理に伴って変形して行く様子の一例を示す模式図である。また、図５は、拡大縮小工程の詳細の一例を示すフローチャート図であり、図６は、基準対象物を撮影するときの様子を説明するための斜視図であり、図７は、第１マークの目標サイズを設定する工程の一例を示すフローチャート図であり、図８は、第１マークの目標サイズを設定する工程の他の例を示すフローチャート図であり、図９は、本発明に係る画像処理装置の構成の一例を示すブロック図である。
【００１９】
本発明に係る画像処理方法は、
・  画像に写っている計測対象物（例えば、図１に符号Ａ２で示すものの内、一番手前側のもの）が正面を向いて見えるようにする射影変換工程（図２のＳ１参照）と、
・  該画像の拡大縮小工程（図２のＳ２参照）と、
を少なくとも実施するものである。これにより、所定の縮尺のオルソ画像を得ることができるので、計測対象物の所定部分の寸法を測定したり、図面を作成したりすることができる（図１のＳ３）。なお、上述の射影変換工程と拡大縮小工程とは順番に実施するようにしても、同時に実施するようにしてもどちらでも良い。
【００２０】
ところで、上述の射影変換工程Ｓ１は、
・  前記計測対象物Ａ２の正面部分Ｂ２に掲示された状態で写っている第１マーク３の画像中の形状から射影変換処理に必要な変換係数を算出する工程（図３のＳ１１参照）と、
・  該算出した変換係数に基づき射影変換処理を行なう工程（図３のＳ１２参照）と、
からなる。変換係数を求めるためには、前記第１マーク３は、デジタルカメラの撮影方向に応じて画像中の形状が変化するものでなければならず、前記計測対象物の表面（正面部分）にて二次元方向に拡がる形状であって、しかも、画像上で認識できる程度の面積でなければならない。該マーク３の形状としては、具体的には、円形や楕円形や多角形（正方形等）を挙げることができる。例えば、第１マークが円形の場合、デジタルカメラの撮影方向によっては図４(a) に示すように扁平した状態に写ることとなる。このような扁平形状をしたマークの中心位置や扁平量等から変換係数が算出され、上述の射影変換処理Ｓ１２が実施されると該第１マーク３は図４(c) のような円形になる。そのときの射影変換処理Ｓ１２により、計測対象物Ａ２自体は正面を向いた状態に射影変換されることとなる。なお、第１マーク３の画像中の形状（輪郭）は公知のハフ変換により求めると良い。また、この第１マーク３は、前記計測対象物と明確に区別できるような色に着色しておくと良い。具体的には、計測対象物の表面が明色の場合には第１マークの色を暗色にしておくと良く、計測対象物の表面が暗色の場合には第１マークの色を明色にしておくと良い。
【００２１】
一方、上述の拡大縮小工程Ｓ２は、図５に例示するように、
・  前記第１マーク３の画像上での目標サイズ（つまり、所定の縮尺のオルソ画像における前記第１マーク３の画像上のサイズ）を設定する工程Ｓ２１と、
・  前記第１マーク３の画像上での実際のサイズを算出する工程Ｓ２２と、
・  前記第１マーク３の画像上でのサイズが前記目標サイズに略一致するように画像の拡大又は縮小を行なう工程Ｓ２３と、
により実施される。これにより、画像中の第１マーク３は、例えば図４(c)に示すサイズから図４(d) に示すサイズとなるように変更され、これに伴って、オルソ画像自体が適正な縮尺となる。本発明によれば、与えられているデータ（目標サイズ）と画像から取得できるデータ（変換係数）とにより必要な画像を取得でき、データ取得のために計測対象物を実測したりする必要が無いため、簡単な作業で効率良く寸法測定等を行なうことができる。
【００２２】
ここで、目標サイズを設定する方法について説明する。この目標サイズの設定は、
・  前記計測対象物Ａ２と略同一形状の基準対象物（図６の符号Ａ１参照）と、
・  前記第１マーク３と略同一形状であって、前記基準対象物Ａ１の正面部分Ｂ１に掲示された基準マーク（同図の符号１３参照）と
を用いて行なうと良い。具体的には、以下の工程を実施することにより前記目標サイズの設定を行なうと良い。すなわち、
・  前記基準対象物Ａ１の正面部分Ｂ１に前記基準マーク１３を掲示する工程（図７のＳ２１１、及び図６参照）
・  該基準対象物Ａ１を前記基準マーク１３と共にデジタルカメラ（好ましくは１２００万画素以上の解像度のもの）１にて撮影する工程（図７のＳ２１２参照）
・  該撮影した画像データに基づき、画像に写っている基準マーク１３のサイズを算出する工程（同図のＳ２１３参照）
・  該算出して得たサイズを目標値として記憶する工程（同図のＳ２１４参照）
【００２３】
なお、上述のように基準対象物Ａ１をデジタルカメラ１にて撮影する場合、該基準対象物Ａ１に対してデジタルカメラ１が正対している（つまり、デジタルカメラのＣＣＤ面と基準対象物の表面とが平行である）必要があるが、実際には多少の角度ズレが生じてしまう。そこで、次のような工程を実施して目標サイズの設定を行なうと良い。すなわち、
・  前記基準対象物Ａ１の正面部分Ｂ１に前記基準マーク１３を掲示する工程（図８のＳ２１１、及び図６参照）
・  該正面部分Ｂ１における位置を特定するための第２マーク２Ａ，２Ｂ，…を該正面部分Ｂ１に少なくとも４個掲示する工程（図８のＳ２１５、及び図６参照）
・  該掲示した第２マーク２Ａ，２Ｂ，…の位置を測定する工程（図８のＳ２１６参照）
・  前記基準対象物Ａ１を前記基準マーク１３及び前記第２マーク２Ａ，２Ｂ，…と共にデジタルカメラ１にて撮影する工程（同図のＳ２１２参照）
・  該デジタルカメラ１から前記基準対象物Ａ１までの撮影距離Ｌを測定する工程（同図のＳ２１７、及び図６参照）
・  前記第２マーク２Ａ，２Ｂ，…の位置及び前記撮影距離Ｌの測定結果に基づき、前記基準対象物Ａ１が正面を向いて見えるように前記撮影して得た画像の射影変換処理を行なう工程（図８のＳ２１８参照）
・  該射影変換処理した後の画像に写っている基準マーク１３のサイズを算出する工程（同図のＳ２１３参照）
・  該算出して得たサイズを前記目標値として記憶する工程（同図のＳ２１４参照）
【００２４】
上述のようにした場合には、画像を所定の縮尺に拡大又は縮小する際のデータ（目標サイズ）を正確に取得することができ、寸法測定精度を高めることが出来る。
【００２５】
なお、図６に示す第２マーク２Ａ，２Ｂ，…は市松模様で四角形形状のものであるが、もちろんこれに限られるものではなく、座標を特定できるマークであれば他の模様及び形状であっても良い。また、上述の第１マーク３や第２マーク２Ａ，２Ｂ，…や基準マーク１３を対象物に掲示する方法には、いかなる方法を用いても良い。例えば、シート状のマークを対象物の表面に接着剤等で貼付するようにしても、或いは塗料を塗布してマークを形成しても良い。なお、このようなマークを形成する都合上、計測対象物や基準対象物の表面（マークを掲示する側の面）は平坦である必要がある。
【００２６】
次に、本発明の効果について説明する。
【００２７】
本発明によれば、上述のような射影変換工程と拡大縮小工程とによって所定の縮尺のオルソ画像（つまり、計測対象物が正面を向いて見えるような画像）が得られるので、該画像を利用して前記計測対象物の寸法を測定したり正面図を作成したりすることができる。また、それらの工程は、与えられた目標データと、前記第１マークについての画像中のデータとを利用した画像上の処理だけで実施することができ、計測対象物についての撮影距離等の実測作業は伴わないので、その分、作業の効率化を図ることができる。例えば、同一形状の製品を量産するような工場においては、基準となる製品（基準対象物）についてのデータ（第２マークの位置や撮影距離）を実測さえすれば、他の製品（計測対象物）についてはそのような実測作業は一切不要となり、非常に効率的に寸法測定等を実施することができる。以下、この点について詳述する。
【００２８】
いま、計測対象物Ａ２を撮影するときの撮影距離が、基準対象物Ａ１を撮影するときの撮影距離Ｌと一致していないと、両画像に写っている計測対象物Ａ２及び基準対象物Ａ１の大きさ（画像上の大きさ）が異なってしまい、計測対象物Ａ２の寸法測定（図２のＳ３）にも大きな誤差を生じてしまう。一方、このような問題を解消すべく撮影距離を完全に一致させようとすると、撮影の度に撮影距離を実測しなければならず、時間や手間が掛かってしまう。特に、計測対象物Ａ２が大型の重量物である場合には撮影距離を一致させる作業は大きな困難を伴う。本発明によれば、実際の撮影距離が一致していなくても画像上の処理で両画像に写っている計測対象物Ａ２及び基準対象物Ａ１の大きさ（画像上の大きさ）を一致させることができるので、計測対象物Ａ２の寸法測定を精度良く行なうことができる。また、第２マークの位置や撮影距離の実測作業は１回だけ（前記基準対象物Ａ１についてのみ）行なえば良く、計測対象物Ａ２を撮影する際には不要であるため、時間や手間が掛からず、作業の効率化を図ることができる。さらに、各計測対象物についての実測作業が不要となることから、測定誤差等の人為的ミスも回避できる。
【００２９】
次に、上述の画像処理方法を実施するのに最適な画像処理装置について説明する。
【００３０】
本発明に係る画像処理装置は、画像に写っている計測対象物Ａ２が正面を向いて見えるようにする射影変換工程（図２のＳ１）、及び該画像の拡大縮小工程（図２のＳ２）を実施するものである。該画像処理装置にて処理を行なうことのできる画像は、図１に例示するように、計測対象物Ａ２をほぼ正面側から撮影したものであって、しかも、第１マーク３が該計測対象物Ａ２の正面部分Ｂ２に掲示された状態で写っているものである。
【００３１】
該画像処理装置は、図９に符号４で例示するものであって、以下の各手段を備える。すなわち、
・  前記第１マーク３の画像中の形状（例えば、図４(a) 参照）から射影変換処理に必要な変換係数を算出する変換係数算出手段４１（図３のＳ１１参照）
・  前記変換係数算出手段４１が算出した変換係数に基づき射影変換処理を行なう射影変換手段４２（図３のＳ１２参照）
・  前記第１マーク３の画像上での目標サイズを設定する目標サイズ設定手段４３（図５のＳ２１参照）
・  前記第１マーク３の画像上での実際のサイズを算出するマークサイズ算出手段４４（同図のＳ２２参照）
・  前記目標サイズ設定手段４３及び前記マークサイズ算出手段４４からのデータに基づき、前記第１マーク３の画像上でのサイズが前記目標サイズに略一致するように画像の拡大又は縮小を行なう拡大縮小処理手段４５（同図のＳ２３参照）
【００３２】
ところで、前記目標サイズ設定手段４３による目標サイズの設定は、所定の画像データ（具体的には、正面部分Ｂ１に上述の基準マーク１３が掲示された前記基準対象物Ａ１の画像データ）を用いて行なうと良い。その場合、目標サイズ設定手段４３は、
・  画像における基準マーク１３の位置を自動認識するマーク認識部４３１と、
・  該認識した基準マーク１３の大きさを算出するマークサイズ算出部４３２と、
・  該算出した基準マーク１３の大きさを記憶するマークサイズ記憶部４３３と、
により構成すると良い。
【００３３】
なお、上述のように基準対象物Ａ１をデジタルカメラ１にて撮影する場合、該基準対象物Ａ１に対してデジタルカメラ１が正対している（つまり、デジタルカメラのＣＣＤ面と基準対象物の表面とが平行である）必要があるが、実際には多少の角度ズレは残ってしまう。そのような場合の目標サイズの設定には、以下のデータを用いると良い。
・  正面部分に上述の基準マーク１３及び第２マーク２Ａ，…が掲示された前記基準対象物Ａ１の画像データ
・  各第２マーク２Ａ，…の位置データ
・  デジタルカメラ１から前記基準対象物Ａ１までの撮影距離Ｌの実測データ
【００３４】
そして、前記目標サイズ設定手段４３には射影変換処理を行なう射影変換部４３４を設けておいて、前記第２マーク２Ａ，…の位置及び前記撮影距離Ｌの測定結果に基づき、前記基準対象物Ａ１が正面を向いて見えるように前記撮影して得た画像の射影変換を行なうようにすると良い。この場合、前記マーク認識部４３１は、射影変換後の基準マーク１３の位置を自動認識するようにすると良い。
【実施例１】
【００３５】
本実施例では、図６に示すようにＰＣセグメント（基準対象物）Ａ１をデジタルカメラ１にて撮影すると共に所定のデータ（基準点２Ａ，…の位置データや、撮影距離Ｌのデータ）を測定し、そのデータを用いて他のＰＣセグメント（図１の符号Ａ２参照）についての画像処理を行なった。以下、具体的に説明する。
(1)   １つ目のＰＣセグメント（基準対象物）Ａ１について作業
(1-1)   デジタルカメラ１のセット、及び撮影距離の測定
【００３６】
まず、図６に示すように、１つ目のＰＣセグメントＡ１にほぼ正対するようにデジタルカメラ１をセットし、該デジタルカメラ１とＰＣセグメントＡ１との間の撮影距離Ｌを測定した。なお、本実施例においては、後述のようにセグメントの輪郭抽出を行なうので、セグメントＡ１の背後には所定色のシート（不図示）を配置して、セグメントの輪郭を認識し易いようにした。
(1-2)   基準点（第２マーク）２の貼付、及び貼付位置の測定
【００３７】
一方、このＰＣセグメントＡ１の正面（デジタルカメラ１により撮影される側の面）Ｂ１には基準点２Ａ，２Ｂ，…を４つ貼付し、それらの位置関係を実測し座標を求めた。具体的には、
・  左下の基準点２Ｂを原点としてその座標を（０，０）とし、
・  左下の基準点２Ｂから右下の基準点２Ｄを通る仮想線をｘ軸とし（図１１参照）、
・  該右下の基準点２Ｄの座標（ｘ１，０）を求め、
・  該ｘ軸に直交する仮想線をｙ軸として、左上の基準点２Ａの座標（ｘ２，ｙ２）と右上の基準点２Ｃの座標（ｘ３，ｙ３）を求めた。
(1-3)   円形マーク（基準マーク）１３の貼付
【００３８】
次に、直径が３０ｃｍの円形マーク１３をセグメントＡ１の正面Ｂ１に４つ貼付した。
(1-4)   撮影、及び画像取り込み
【００３９】
その後、デジタルカメラ１にて１つ目のＰＣセグメントＡ１を撮影し、その画像データをパソコン（画像処理装置）に取り込んだ。この際、基準マークの形状、寸法、各基準点２Ａ，…の座標、及び測定した撮影距離Ｌ等のデータは、キーボードやマウス等の入力手段を使ってパソコンに入力した。
【００４０】
パソコン内ではレンズの歪補正を行なった。図１０の符号１００をカメラのレンズとし、符号１０１をカメラのＣＣＤ面とすると、レンズ１００に歪が無ければ、角度θで入射した光は、光軸とＣＣＤ面１０１との交点Ｉ０から、距離ｒだけ離れた点Ｉθに像が結ばれる。しかし、実際には、レンズ歪（ラジアルディストーション）のため、点Ｉθからｄだけずれた点Ｉ’θに像が結ばれ、そのズレ量ｄは、次式で現わされる。
【数１】
2008151740.tif 000003
【００４１】
本実施例では、一定間隔に印刷されたドットパターンと、デジタルカメラで撮影して得られるデジタル化されたドットパターン（歪んだドットパターン）とを比較することで上述の係数ａ１，ａ２，ａ３，ａ４を算出した。
(1-5)   射影変換処理
【００４２】
次に、上述の各データ（各基準点２Ａ，…の座標や、撮影距離Ｌ等）に基づき、
・  カメラの位置（主点位置）
・  傾き（ＰＣセグメントの面とＣＣＤ面との傾き角）
が算出される。そして、それらのデータは射影変換部４３４に入力され、オルソ画像が得られる（図１２参照）。
(1-6)   円形マーク１３のサイズ（目標サイズ）の測定
【００４３】
以上のようにしてオルソ画像が取得されると、マーク認識部４３１が円形マーク１３の位置を自動認識し、マークサイズ算出部４３２がそのサイズ（例えば、直径の画素数）を算出し、マークサイズ記憶部４３３がそのサイズをメモリする。なお、上述のような円形マーク１３の位置認識は自動で行なうようにしても、オペレータがマウスを使って位置を指示するようにしても良い。二値化処理等により円形マーク１３の中心座標を求めることができる。
(1-7)   その他の処理
【００４４】
その後、パソコン画面上で、ＰＣセグメントＡ１のエッジを含む矩形領域を図１３に符号１１０で示すように指定すると、各矩形領域は二値化処理され、エッジが点群で抽出される（図１４(a) 参照）。この点群から直線近似を行ない（図１４(b) 参照）、直線のパラメータが計算される。その後、図１５に示すような交点１２０の座標が計算される。オペレータが寸法計測箇所を画面上で指定すると（図１６の黒塗り部参照）、具体的な寸法（例えば、６００ｍｍや６３０ｍｍなど）が算出される。
(2)   ２つ目以降のＰＣセグメント（計測対象物）Ａ２についての作業
(2-1)   ＰＣセグメントのセット
【００４５】
上記(1-4)
の後、つまり、１つ目のＰＣセグメントＡ１の撮影が終了すると、該１つ目のＰＣセグメントＡ１をカメラ１の前から取り除き、その替わりに２つ目のＰＣセグメントＡ２を置く。この際、２つ目のＰＣセグメントＡ２は、１つ目のＰＣセグメントＡ１が置かれていた位置に置くようにし、また、２つ目のＰＣセグメントＡ２の傾斜状態は、１つ目のＰＣセグメントＡ１の傾斜状態と出来るだけ同じになるようにする。つまり、１つ目のＰＣセグメントＡ１のときの撮影距離と２つ目のＰＣセグメントＡ２のときの撮影距離とが大体等しくなるようにし、２つ目のＰＣセグメントＡ２の表面とカメラＣＣＤ面との傾斜角が、１つ目のＰＣセグメントＡ１の表面とカメラＣＣＤ面との傾斜角と大体等しくなるようにする。なお、撮影距離の測定や基準点の貼付（及びその位置測定）は１つ目のＰＣセグメントＡ１に対して行なったが、２つ目のＰＣセグメントＡ２に対しては行なわない。
(2-2)   円形マーク（第１マーク）３の貼付
【００４６】
１つ目のセグメントと同様に行なう。なお、貼付する位置は、１つ目のセグメントのときの貼付位置と大体同じとする。
(2-3)   撮影、及び画像取込み
【００４７】
デジタルカメラ１にて撮影し、その画像データはパソコンに転送した。
(2-4)   射影変換工程（図２のＳ１参照）
【００４８】
１つ目のＰＣセグメントＡ１では撮影距離L等のデータにより射影変換処理を行なったが、２つ目以降のＰＣセグメントＡ２では以下のようにして射影変換処理を行なった。
【００４９】
まず、円形マーク３の位置の自動認識を行なう。この際、二値化処理を行なえば、円形マーク３の中心座標が求まり、１つ目のセグメントＡ１の円形マーク１３の中心座標に対するズレ量（ｘ、ｙ方向の座標ズレ）を求めることができる。次に、公知のハフ変換を用いて、円形マーク３の画像上の形状（例えば、図４(a) に示すような扁平した楕円形状）の輪郭を抽出する。そして、マーク３の重心位置（例えば、ｘ座標やｙ座標）や変形量等（扁平量や扁平方向（角度））を求め（図３のＳ１１）、それらの値を下記射影変換式に代入して画像の射影変換を行なう（同図のＳ１２）。
【００５０】
この射影変換の様子を図１７に沿って詳述する。この図１７では、射影変換の様子を説明し易くするため、第１マークとして円形ではなく正方形のものを示している（符号２３Ｇ参照）。符号２３Ａ及び２３Ｂは、ｘ軸の回りに回転したときの形状を示し、符号２３Ｃ，２３Ｄは、ｙ軸の回りに回転したときの形状を示し、符号２３Ｅ，２３Ｆは、ｚ軸の回りに回転したときの形状を示している。
【００５１】
例えば、マークが符号２３Ａ又は２３Ｂに示すような形状だとすると、下式によって射影変換を行なう。
【数２】
2008151740.tif 000004
【００５２】
また、マークが符号２３Ｃ又は２３Ｄに示すような形状だとすると、下式によって射影変換を行なう。
【数３】
2008151740.tif 000005
【００５３】
さらに、マークが符号２３Ｅ又は２３Ｆに示すような形状だとすると、下式によって射影変換を行なう。
【数４】
2008151740.tif 000006
【００５４】
上述のような処理を順次繰り返すことにより、マークは符号２３Ｇに示すような正方形となり、ＰＣセグメントの画像はオルソ画像となる。
(2-5)   画像の拡大縮小処理
【００５５】
上述のような射影変換処理を行なうことにより、画像上のマーク３は図４(c) に示すような円形になる。ところで、２つ目のＰＣセグメントＡ２をデジタルカメラ１で撮影するに当たっては、１つ目のセグメントのときとほぼ同じ撮影距離となるように注意を払っているものの、完全に一致しているという保証は無く、したがって、１つ目の画像の縮尺と２つ目以降の画像の縮尺とが一致しているどうかの保証は無い。そこで、本実施例では、前記マーク３のサイズ調整を行なうことにより画像の縮尺を一致させた。具体的には、以下の処理を行なった。すなわち、
・  自動抽出されたマーク３のサイズ（直径の画素数）をマークサイズ算出手段４４が算出
・  拡大縮小処理手段４５が、該サイズと前記目標サイズとに基づき画像を拡大又は縮小
(2-6)   その他の処理
【００５６】
その後、１つ目のＰＣセグメントＡ１のときのデータに基づき、ＰＣセグメントＡ２のエッジを含む矩形領域が自動指定され、１つ目のときと同様に、
・  二値化処理
・  点群によるエッジの抽出（図１４(a) 参照）
・  直線近似（図１４(b) 参照）
・  直線のパラメータの算出
・  交点座標の計算（図１５ 参照）
・  寸法の自動算出（図１６参照）
等が行なわれた。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図１は、本発明に係る画像処理方法により処理される画像の一例を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明に係る画像処理方法の全体の流れを示すフローチャート図である。
【図３】図３は、射影変換工程の詳細の一例を示すフローチャート図である。
【図４】図４は、第１マークが画像処理に伴って変形して行く様子の一例を示す模式図である。
【図５】図５は、拡大縮小工程の詳細の一例を示すフローチャート図である。
【図６】図６は、基準対象物を撮影するときの様子を説明するための斜視図である。
【図７】図７は、第１マークの目標サイズを設定する工程の一例を示すフローチャート図である。
【図８】図８は、第１マークの目標サイズを設定する工程の他の例を示すフローチャート図である。
【図９】図９は、本発明に係る画像処理装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、レンズの歪補正を説明するための模式図である。
【図１１】図１１は、１つ目のＰＣセグメント（基準対象物）の画像の一例を示す模式図である。
【図１２】図１２は、１つ目のＰＣセグメントについてのオルソ画像の一例を示す模式図である。
【図１３】図１３は、１つ目のＰＣセグメント画像について二値化処理のための領域を指定する様子を示す模式図である。
【図１４】図１４(a) は、ＰＣセグメントのエッジを点群で抽出する様子の一例を示す模式図であり、図１４(b)は、その点群を直線近似する様子の一例を示す模式図である。
【図１５】図１５は、上述の処理により検出したＰＣセグメントのエッジの交点を算出する様子の一例を示す模式図である。
【図１６】図１６は、寸法計測を行なう領域を指定した様子の一例を示す模式図である。
【図１７】図１７は、射影変換の様子を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００５８】
１          デジタルカメラ
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ        第２マーク
３          第１マーク
４          画像処理装置
１３        基準マーク
４１        変換係数算出手段
４２        射影変換手段
４３        目標サイズ設定手段
４４        マークサイズ算出手段
４５        拡大縮小処理手段
４３１      マーク認識部
４３２      マークサイズ算出部
４３３      マークサイズ記憶部
４３４      射影変換部
Ａ１          基準対象物
Ａ２          計測対象物
Ｂ１          正面部分
Ｂ２          正面部分
Ｌ          撮影距離
【図１】
2008151740.tif 000007
【図２】
2008151740.tif 000008
【図３】
2008151740.tif 000009
【図４】
2008151740.tif 000010
【図５】
2008151740.tif 000011
【図６】
2008151740.tif 000012
【図７】
2008151740.tif 000013
【図８】
2008151740.tif 000014
【図９】
2008151740.tif 000015
【図１０】
2008151740.tif 000016
【図１１】
2008151740.tif 000017
【図１２】
2008151740.tif 000018
【図１３】
2008151740.tif 000019
【図１４】
2008151740.tif 000020
【図１５】
2008151740.tif 000021
【図１６】
2008151740.tif 000022
【図１７】
2008151740.tif 000023