(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジェットエンジン内に周期的に配置された複数のブレードを回転させた状態で、当該複数のブレードの映像を取り込む撮像手段と、
当該複数のブレードの映像と、テンプレート画像とを順次比較する画像比較手段と、
前記画像比較手段による画像比較の結果に基づいて、前記ブレードの映像の中から前記テンプレート画像に類似するフレーム画像を記録画像として選択する記録画像選択手段と、
前記記録画像選択手段によって選択された前記記録画像を記録する記録手段と、
を有し、
前記画像比較手段は、
前記回転する複数のブレードの映像からフレーム画像を順次取込み、
取り込んだ前記フレーム画像と前記テンプレート画像との相関値を算出し、
予め設定した閾値と、算出した前記相関値とを比較し、
前記記録画像選択手段は、
算出した前記相関値が前記閾値よりも高く、且つ過去に算出した最大相関値よりも高い場合に、当該算出した前記相関値を前記最大相関値に置換すると共に、当該最大相関値に対応する前記フレーム画像を新たな候補画像として、以前に記録されていた前記候補画像を上書きするように記録し、
算出した前記相関値が前記閾値を超えた後、前記閾値よりも低くなったときに、記録されている前記候補画像を前記記録画像として選択する、
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記記録画像選択手段によって選択された前記記録画像を前記記録手段が記録した後、当該記録画像をモニタ上に表示させる記録画像表示手段をさらに備えた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】
前記テンプレート画像を前記モニタ上に表示させるテンプレート画像表示手段をさらに備え、
前記記録画像表示手段は、前記テンプレート画像表示手段が前記テンプレート画像を表示しているときに、前記記録画像を表示させることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
ジェットエンジン内に周期的に配置された複数のブレードを回転させた状態で、当該複数のブレードの映像を取り込む撮像手段と、
当該複数のブレードの映像と、テンプレート画像とを順次比較する画像比較手段と、
前記画像比較手段による画像比較の結果に基づいて、前記ブレードの映像の中から前記テンプレート画像に類似するフレーム画像を記録画像として選択する記録画像選択手段と、
前記記録画像選択手段によって選択された前記記録画像を記録する記録手段と、
としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、
前記画像比較手段は、
前記回転する複数のブレードの映像からフレーム画像を順次取込み、
取り込んだ前記フレーム画像と前記テンプレート画像との相関値を算出し、
予め設定した閾値と、算出した前記相関値とを比較し、
前記記録画像選択手段は、
算出した前記相関値が前記閾値よりも高く、且つ過去に算出した最大相関値よりも高い場合に、当該算出した前記相関値を前記最大相関値に置換すると共に、当該最大相関値に対応する前記フレーム画像を新たな候補画像として、以前に記録されていた前記候補画像を上書きするように記録し、
算出した前記相関値が前記閾値を超えた後、前記閾値よりも低くなったときに、記録されている前記候補画像を前記記録画像として選択する、
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、ジェットエンジン内に周期的に配置されたブレードを撮像した画像を処理する画像処理装置およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ジェットエンジン内のブレードを検査するため、内視鏡等の観察用治具を使用してブレードを観察することが行われている。例えば、特許文献１には、タービンブレードの観察像をファイバスコープで取り込み、さらに取り込んだ観察像をカメラで撮像し、その画像をＴＶモニタに表示する技術が開示されている。
【特許文献１】特開昭６２−３５６１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に開示された技術では、タービンの回転方向に周期的に配置された複数のタービンブレード上の所定の検査対象物を観察視野に捉えるため、タービンブレードに対してファイバスコープを一旦位置決めした後は、タービンブレードを所定の送り幅で回転させ、回転後の休止期間に画像の取り込みを行うということを繰り返すようになっている。しかし、この技術では、タービンブレードの回転と撮像のタイミングを合わせる必要があるため、制御が複雑となる。
【０００４】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、簡易な方法でブレードの画像を取得することができる画像処理装置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】
【０００５】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、ジェットエンジン内に周期的に配置された複数のブレードを回転させた状態で、当該複数のブレードの映像を取り込む撮像手段と、当該複数のブレードの映像と、テンプレート画像とを順次比較する画像比較手段と、前記画像比較手段による画像比較の結果に基づいて、前記ブレードの映像の中から前記テンプレート画像に類似するフレーム画像を記録画像として選択する記録画像選択手段と、前記記録画像選択手段によって選択された前記記録画像を記録する記録手段と、を有し、前記画像比較手段は、前記回転する複数のブレードの映像からフレーム画像を順次取込み、取り込んだ前記フレーム画像と前記テンプレート画像との相関値を算出し、予め設定した閾値と、算出した前記相関値とを比較し、前記記録画像選択手段は、算出した前記相関値が前記閾値よりも高く、且つ過去に算出した最大相関値よりも高い場合に、当該算出した前記相関値を前記最大相関値に置換すると共に、当該最大相関値に対応する前記フレーム画像を新たな候補画像として、以前に記録されていた前記候補画像を上書きするように記録し、算出した前記相関値が前記閾値を超えた後、前記閾値よりも低くなったときに、記録されている前記候補画像を前記記録画像として選択する、ことを特徴とする画像処理装置である。
【０００６】
また、本発明の画像処理装置は、前記記録画像選択手段によって選択された前記記録画像を前記記録手段が記録した後、当該記録画像をモニタ上に表示させる記録画像表示手段をさらに備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の画像処理装置は、前記テンプレート画像を前記モニタ上に表示させるテンプレート画像表示手段をさらに備え、前記記録画像表示手段は、前記テンプレート画像表示手段が前記テンプレート画像を表示しているときに、前記記録画像を表示させることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、ジェットエンジン内に周期的に配置された複数のブレードを回転させた状態で、当該複数のブレードの映像を取り込む撮像手段と、当該複数のブレードの映像と、テンプレート画像とを順次比較する画像比較手段と、前記画像比較手段による画像比較の結果に基づいて、前記ブレードの映像の中から前記テンプレート画像に類似するフレーム画像を記録画像として選択する記録画像選択手段と、前記記録画像選択手段によって選択された前記記録画像を記録する記録手段と、としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、前記画像比較手段は、前記回転する複数のブレードの映像からフレーム画像を順次取込み、取り込んだ前記フレーム画像と前記テンプレート画像との相関値を算出し、予め設定した閾値と、算出した前記相関値とを比較し、前記記録画像選択手段は、算出した前記相関値が前記閾値よりも高く、且つ過去に算出した最大相関値よりも高い場合に、当該算出した前記相関値を前記最大相関値に置換すると共に、当該最大相関値に対応する前記フレーム画像を新たな候補画像として、以前に記録されていた前記候補画像を上書きするように記録し、算出した前記相関値が前記閾値を超えた後、前記閾値よりも低くなったときに、記録されている前記候補画像を前記記録画像として選択する、ことを特徴とするプログラムである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ブレードを撮像した複数の画像の中から、テンプレート画像との画像比較の結果に基づいて一部の画像を選択することによって、ブレードの回転と撮像のタイミングを合わせるための特別な制御を必要とせず、簡易な方法でブレードの画像を取得することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。
【００１３】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態を説明する。図１は、本実施形態によるブレード検査システムの構成を示している。ジェットエンジン１内には、検査対象物である複数のタービンブレード１０が所定の間隔で周期的に配置されている。また、ジェットエンジン１には、タービンブレード１０を回転方向Ａに所定の速度で回転させるターニングツール２が接続されている。本実施形態では、タービンブレード１０の画像を取り込んでいる間は常にタービンブレード１０を回転させた状態にしている。
【００１４】
本実施形態では、タービンブレード１０の画像を取得するため、内視鏡装置３（本発明の画像処理装置に対応）が用いられる。ジェットエンジン１の内部には、内視鏡装置３の内視鏡挿入部２０が挿入されており、この内視鏡挿入部２０により、回転しているタービンブレード１０の映像が取り込まれる。また、内視鏡装置３には、タービンブレード１０を所望の角度で撮像した画像を記録するためのブレード記録ソフトが記憶されている。
【００１５】
図２は内視鏡装置３の構成を示している。内視鏡装置３は、内視鏡挿入部２０、内視鏡装置本体２１、モニタ２２、およびリモコン（リモートコントローラ）２３から構成されている。内視鏡挿入部２０の先端には、撮像光学系３０ａおよび撮像素子３０ｂが内蔵されている。また、内視鏡装置本体２１には、画像信号処理装置（ＣＣＵ）３１、光源３２、湾曲制御ユニット３３、および制御用コンピュータ３４が内蔵されている。
【００１６】
内視鏡挿入部２０において、撮像光学系３０ａは被写体からの光を集光し、撮像素子３０ｂの撮像面上に被写体像を結像する。撮像素子３０ｂは、被写体像を光電変換して撮像信号を生成する。撮像素子３０ｂから出力された撮像信号は画像信号処理装置３１に入力される。
【００１７】
内視鏡装置本体２１において、画像信号処理装置３１は、撮像素子３０ｂからの撮像信号をＮＴＳＣ信号等の映像信号に変換して制御用コンピュータ３４およびモニタ２２に供給し、さらに必要に応じてアナログビデオ出力として、外部に出力する。
【００１８】
光源３２は、光ファイバ等を通じて内視鏡挿入部２０の先端に接続されており、光を外部に照射することができる。湾曲制御ユニット３３は内視鏡挿入部２０の先端と接続されており、先端を上下左右に湾曲させることができる。光源３２および湾曲制御ユニット３３の制御は、制御用コンピュータ３４によって行われる。
【００１９】
制御用コンピュータ３４は、ＲＡＭ３４ａ、ＲＯＭ３４ｂ、ＣＰＵ３４ｃ、外部インターフェースとしてＬＡＮ  Ｉ／Ｆ３４ｄ、ＲＳ２３２Ｃ  Ｉ／Ｆ３４ｅ、カード  Ｉ／Ｆ３４ｆから構成されている。ＲＡＭ３４ａは、ソフトウェア動作に必要な画像情報等のデータを一時記憶するために使用される。ＲＯＭ３４ｂには、内視鏡装置３を制御するための一連のソフトウェアが記憶されており、後述するブレード記録ソフトもＲＯＭ３４ｂ内に記憶される。ＣＰＵ３４ｃは、ＲＯＭ３４ｂに記憶されているソフトウェアの命令コードに従って、ＲＡＭ３４ａに記憶されたデータを用いて各種制御のための演算等を実行する。
【００２０】
ＬＡＮ  Ｉ／Ｆ３４ｄは、外部ＰＣとＬＡＮケーブルによって接続するためのインターフェースであり、外部ＰＣに対して、画像信号処理装置３１から出力された映像情報を展開することができる。ＲＳ２３２Ｃ  Ｉ／Ｆ３４ｅは、リモコン２３と接続するためのインターフェースであり、このリモコン２３をユーザが操作することによって、内視鏡装置３の各種動作を制御することができる。カード  Ｉ／Ｆ３４ｆは、記録媒体である各種メモリカード５０を自由に着脱できるようになっている。メモリカード５０を装着することにより、ＣＰＵ３４ｃの制御によって、メモリカード５０に記憶されている画像情報等のデータを取り込み、あるいは画像情報等のデータをメモリカード５０に記録することができる。
【００２１】
次に、ブレード記録ソフトの画面を説明する。図３に示すブレード記録ソフトウィンドウはブレード記録ソフトのメイン画面であり、ユーザがソフトウェアを起動すると、本ウィンドウが表示される。ＧＵＩ（グラフィカルユーザインターフェース）機能を利用して本ウィンドウを操作することにより、ユーザは画像の記録や閲覧を行うことができる。本ウィンドウの説明は以下の通りである。
【００２２】
内視鏡挿入部２０で撮像した画像を表示するエリアである画像表示用ボックスとして、プレビュー画像ボックス３００、テンプレート画像ボックス３０１、および記録画像ボックス３０２が用意されている。プレビュー画像ボックス３００には、内視鏡装置３に取り込まれた映像が表示される。具体的には、タービンブレード１０が回転している映像が撮像と同時にリアルタイムに表示される。
【００２３】
テンプレート画像ボックス３０１には、内視鏡装置３に取り込まれた映像のうち、ユーザが指定する任意のタイミング、具体的には後述するテンプレート登録ボタン３１０をユーザが押下したタイミングで取り込まれた１フレーム分の画像がテンプレート画像として表示される。記録画像ボックス３０２には、内視鏡装置３に取り込まれた映像のうち、テンプレート画像と比べて相関の高い１フレーム分の画像が、記録画像として表示される。本ボックスに表示された画像は、画像ファイルとしてメモリカード５０内の保存用フォルダに記録される。
【００２４】
テンプレート登録ボタン３１０は、ユーザが所望の画像をテンプレート画像に登録するためのボタンであり、本ボタンが押下されたタイミングで内視鏡装置３に取り込まれた１フレーム分の画像が、テンプレート画像として登録される。これと同時に、テンプレート画像がテンプレート画像ボックス３０１に表示される。
【００２５】
記録開始ボタン３１１は、ユーザが記録開始の指示を入力するためのボタンであり、本ボタンが押下されたタイミングでタービンブレード１０の画像の記録が開始される。同時に、後述する記録枚数ボックス３２０の値が０にリセットされる。記録が開始されると、内視鏡装置３に取り込まれた映像とテンプレート画像との比較が順次行われ、内視鏡装置３に取り込まれた映像のうち、テンプレート画像と比べて相関の高い１フレーム分の画像が記録画像ボックス３０２に表示される。
【００２６】
より具体的には、取り込まれた映像のタービンブレード１０の位置や角度がテンプレート画像内のタービンブレード１０の位置や角度と同じになったとき（簡略化して言い換えると、取り込まれた映像内のタービンブレード１０とテンプレート画像内のタービンブレード１０の見え方が同じになったとき）の１フレーム分の画像が表示されることになる。記録画像ボックス３０２に表示された画像は、画像ファイルとしてメモリカード５０内の保存用フォルダに順次記録される。
【００２７】
記録停止ボタン３１２は、ユーザが記録停止の指示を入力するためのボタンであり、本ボタンが押下されたタイミングでタービンブレード１０の画像の記録が停止される。画像閲覧ボタン３１３は、ユーザが画像閲覧の指示を入力するためのボタンであり、本ボタンが押下されると、後述する画像閲覧ウィンドウが表示され、過去に記録された画像ファイルの閲覧が可能になる。ただし、画像記録中は、本ボタンの操作が無効となる。
【００２８】
記録枚数ボックス３２０には、現在の画像記録枚数が表示される。前述したように、記録開始ボタン３１１が押下されたタイミングで、本ボックスの値が０にリセットされる。最大枚数ボックス３２１には、記録する画像の最大枚数が表示される。ユーザは本ボックスに最大枚数を入力することが可能であり、画像記録中に画像記録枚数が最大枚数と同じ値になった場合、記録が自動的に終了する。したがって、ユーザが本ボックスに、例えばタービンブレード１０の１周分のブレード枚数を入力しておくことにより、必要な枚数だけ、自動的にタービンブレード１０の画像を記録させることができる。
【００２９】
終了ボタン３３０は、ユーザがブレード記録ソフトの終了指示を入力するためのボタンであり、本ボタンが押下されると、ブレード記録ソフトウィンドウが閉じ、ブレード記録ソフトの動作が終了する。
【００３０】
図４に示す画像閲覧ウィンドウは、過去に記録された画像をユーザが閲覧するためのウィンドウである。前述したように、ブレード記録ソフトウィンドウの画像閲覧ボタン３１３が押下されると、本ウィンドウが表示される。本ウィンドウが表示されたタイミングで、メモリカード５０の保存用フォルダ内に保存されている画像ファイルの全てに対して、記録日時順に画像Ｎｏとして番号が割り当てられる。ＧＵＩ機能を利用して本ウィンドウを操作することにより、ユーザは画像の閲覧を行うことができる。本ウィンドウの説明は以下の通りである。
【００３１】
閲覧画像ボックス４００は、メモリカード５０の保存用フォルダ内に保存されている、過去に記録した画像ファイルが表示される。ユーザが前ボタン４１０または次ボタン４１１を押下することで、本ボックスに表示する画像ファイルを切り替えることができる。前ボタン４１０が押下されると、ファイルリストの中で、閲覧画像ボックス４００に表示されている画像ファイルより１つ小さな画像Ｎｏをもつ画像ファイルが表示される。また、次ボタン４１１が押下されると、ファイルリストの中で、閲覧画像ボックス４００に表示されている画像ファイルより１つ大きな画像Ｎｏをもつ画像ファイルが表示される。
【００３２】
画像Ｎｏボックス４２０には、閲覧画像ボックス４００に表示されている画像の画像Ｎｏが表示される。ユーザが前ボタン４１０または次ボタン４１１を押下することで、本ボックスの画像Ｎｏの表示が切り替わる。記録日時ボックス４２１には、閲覧画像ボックス４００に表示されている画像の記録日時が表示される。ユーザが前ボタン４１０または次ボタン４１１を押下することで、本ボックスの記録日時の表示が切り替わる。
【００３３】
閉じるボタン４２２は、ユーザが画像閲覧停止の指示を入力するためのボタンであり、本ボタンが押下されると、画像閲覧ウィンドウが閉じ、ブレード記録ソフトウィンドウの画面に戻る。
【００３４】
次に、ブレード記録ソフトによる画像記録時の動作を説明する。図５および図６はこの動作の手順を示している。ユーザがソフトウェアを起動する（ステップＳ１００）と、前述したようにブレード記録ソフトウィンドウが表示される（ステップＳ１０１）。このとき、ＣＰＵ３４ｃは、ブレード記録ソフトウィンドウを表示するためのグラフィック画像信号を生成し、画像信号処理装置３１へ出力する。画像信号処理装置３１は、このグラフィック画像信号を重畳した映像信号をモニタ２２へ出力する。モニタ２２は、映像信号に基づいてブレード記録ソフトウィンドウを表示する。これ以降のソフトウェアの画面を表示する動作も同様である。
【００３５】
続いて、ＣＰＵ３４ｃの制御により、ブレード記録ソフトウィンドウ内の記録枚数ボックスに０（初期値）が表示される（ステップＳ１０２）。以下、本ボックスに表示される現在の画像記録枚数をＮｌで表す。さらに、ＣＰＵ３４ｃの制御により、ブレード記録ソフトウィンドウ内の最大枚数ボックスに最大枚数（初期値）が表示される（ステップＳ１０３）。以下、本ボックスに表示または入力される最大枚数をＮｍで表す。上記の記録枚数Ｎｌおよび最大枚数Ｎｍの初期値はＲＡＭ３４ａに格納される。さらに、ＣＰＵ３４ｃは、ＲＡＭ３４ａ内の記録中フラグをＯＦＦに設定する（ステップＳ１０４）。
【００３６】
続いて、ＣＰＵ３４ｃは１フレーム分の画像（画像信号）をフレーム画像として画像信号処理装置３１から取り込む（ステップＳ１０５）。続いて、ブレード記録ソフトウィンドウ内のプレビュー画像ボックスにフレーム画像が表示される（ステップＳ１０６）。このとき、画像信号処理装置３１は、ＣＰＵ３４ｃの制御により、プレビュー画像ボックスにフレーム画像を表示するための画像処理を実行する。この後、ユーザが特にボタン押下等の制御を行わなければ、処理はステップＳ１０５に戻り、フレーム画像の取り込みと表示が繰り返される。
【００３７】
以下、フレーム画像の表示中にユーザが各種ＧＵＩを操作した場合の動作を説明する。ＧＵＩの操作に関しては、ＲＳ２３２ｃ  Ｉ／Ｆ３４ｅを介してリモコン２３から入力される信号をＣＰＵ３４ｃが監視しており、その信号に基づいて、ＣＰＵ３４ｃが各ＧＵＩの操作の有無や操作内容を判別する。
【００３８】
ユーザがブレード記録ソフトウィンドウ内のテンプレート登録ボタンを押下すると（ステップＳ１０７でＹｅｓの場合）、フレーム画像がテンプレート画像として、ブレード記録ソフトウィンドウ内のテンプレート画像ボックスに表示される（ステップＳ１０８）。このとき、画像信号処理装置３１は、ＣＰＵ３４ｃの制御により、テンプレート登録ボタンが押下されたタイミングで入力されているフレーム画像をテンプレート画像ボックスに表示するための画像処理を実行する。ＣＰＵ３４ｃは、上記のフレーム画像をテンプレート画像として画像信号処理装置３１から取得し、ＲＡＭ３４ａに格納する（ステップＳ１０９）。この後、処理はステップＳ１１０に進む。
【００３９】
ユーザが最大枚数ボックスに数値Ｎを入力すると（ステップＳ１１０でＹｅｓの場合）、ＣＰＵ３４ｃは、ＲＡＭ３４ａに格納されている最大枚数Ｎｍとして、入力された数値Ｎを設定する（ステップＳ１１１）。この後、処理はステップＳ１１２に進む。
【００４０】
ユーザがブレード記録ソフトウィンドウ内の記録開始ボタンを押下すると（ステップＳ１１２でＹｅｓの場合）、ＣＰＵ３４ｃはＲＡＭ３４ａ内の記録中フラグをＯＮに設定し（ステップＳ１１３）、ＲＡＭ３４ａに格納されている記録枚数Ｎｌを０にリセットする（ステップＳ１１４）。さらに、ＣＰＵ３４ｃの制御により、ブレード記録ソフトウィンドウ内の記録枚数ボックスに記録枚数Ｎｌ（＝０）が表示される（ステップＳ１１５）。この後、処理は図６のステップＳ１１６に進む。
【００４１】
ＣＰＵ３４ｃは記録中フラグを確認し、記録中フラグがＯＮであれば（ステップＳ１１６でＹｅｓの場合）、テンプレート画像とフレーム画像との相関処理を行う（ステップＳ１１７）。この相関処理は、テンプレート画像と複数のフレーム画像との相関値を算出し、相関値に基づいて記録画像を取得する処理であるが、相関処理の詳細については後述する。相関処理で記録画像を取得できた場合（ステップＳ１１８でＹｅｓの場合）、処理はステップＳ１１９に進み、記録画像を取得できなかった場合（ステップＳ１１８でＮｏの場合）、処理はステップＳ１２４に進む。
【００４２】
相関処理で記録画像を取得できた場合、ＣＰＵ３４ｃは、記録画像を画像ファイルとして保存用フォルダに保存する処理を実行する（ステップＳ１１９）。この処理により、画像ファイルがメモリカード５０内の保存用フォルダに保存される。続いて、ＣＰＵ３４ｃは、ＲＡＭ３４ａに格納されている記録枚数Ｎｌを１つインクリメントする（ステップＳ１２０）。さらに、ＣＰＵ３４ｃの制御により、ブレード記録ソフトウィンドウ内の記録枚数ボックスに記録枚数Ｎｌが表示される（ステップＳ１２２）。
【００４３】
続いて、ＣＰＵ３４ｃは記録枚数Ｎｌと最大枚数Ｎｍとを比較する。Ｎｌ≧Ｎｍの場合（ステップＳ１２３でＹｅｓの場合）、ＣＰＵ３４ｃは、ＲＡＭ３４ａに設けた記録中フラグをＯＦＦに設定する（ステップＳ１２５）。また、Ｎｌ＜Ｎｍの場合（ステップＳ１２３でＮｏの場合）、処理はステップＳ１２４に進む。
【００４４】
ユーザがブレード記録ソフトウィンドウ内の記録停止ボタンを押下すると（ステップＳ１２４でＹｅｓの場合）、処理は上記のステップＳ１２５に進む。ステップＳ１２５の処理の後、処理はステップＳ１２６に進む。
【００４５】
ユーザがブレード記録ソフトウィンドウ内の画像閲覧ボタンを押下すると（ステップＳ１２６でＹｅｓの場合）、処理はステップＳ１２７に進む。ＣＰＵ３４ｃは記録中フラグを確認し、記録中フラグがＯＦＦの場合（ステップＳ１２７でＹｅｓの場合）、処理はステップＳ１２８に進む。また、記録中フラグがＯＮの場合、処理はステップＳ１２９に進む。記録中フラグがＯＦＦの場合、ＣＰＵ３４ｃの制御により、画像閲覧ウィンドウが表示される（ステップＳ１２８）。これによって、ユーザは、過去に記録された画像ファイルを閲覧することができる。画像閲覧の詳細については後述する。画像閲覧終了後、処理はステップＳ１２９に進む。
【００４６】
ユーザがブレード記録ソフトウィンドウ内の終了ボタンを押下すると（ステップＳ１２９でＹｅｓの場合）、ＣＰＵ３４ｃはブレード記録ソフトウィンドウを閉じる処理を実行し（ステップＳ１３０）、ソフトウェアが終了する。なお、上記において、例外処理については図示を省略している。例えば、テンプレート登録ボタンが押下されていない状態で記録開始ボタンが押下されて記録中フラグがＯＮになってしまっても、相関処理は実行されない。
【００４７】
次に、図７を参照しながら、図６のステップＳ１１７における相関処理の詳細を説明する。まず、ＣＰＵ３４ｃはＲＡＭ３４ａから相関値の閾値Ｃｔを読み込む（ステップＳ２００）。この閾値Ｃｔは相関処理の前にＲＡＭ３４ａに格納される値である。また、閾値Ｃｔは固定値でもよいし、ユーザが入力するようにしてもよい。
【００４８】
ブレード記録ソフトウィンドウ内のテンプレート登録ボタンが押下され、テンプレート画像の再登録が行われた場合（ステップＳ２０１でＹｅｓの場合）、ＣＰＵ３４ｃは、ＲＡＭ３４ａに格納されている最大相関値ＣｍをＣｔに設定する（ステップＳ２０２）。この後、処理はステップＳ２０３に進む。なお、前述したテンプレート画像の登録時（図５のステップＳ１０９）には、最大相関値ＣｍがＣｔに設定される。
【００４９】
続いて、ＣＰＵ３４ｃは最大相関値ＣｍをＲＡＭ３４ａから読み込む（ステップＳ２０３）。さらに、ＣＰＵ３４ｃは、図５のステップＳ１０９で記録したテンプレート画像をＲＡＭ３４ａから読み込む（ステップＳ２０４）。
【００５０】
続いて、ＣＰＵ３４ｃはテンプレート画像およびフレーム画像の各画素の輝度値（明度値）を取得する（ステップＳ２０５）。ここで、例えばＲＧＢの各成分の輝度で表された画素の輝度値は、以下の（１）式を用いて算出される。
Ｙ＝０．２９９×Ｒ＋０．５８７ ×Ｇ＋０．１１４×Ｂ  ・・・（１）
【００５１】
続いて、ＣＰＵ３４ｃはテンプレート画像とフレーム画像との相関値Ｃｌを算出する（ステップＳ２０６）。以下、２枚の画像の相関値（相関係数）を求める方法を説明する。ある２枚の画像の画素位置（ｘ，ｙ）の輝度値をそれぞれｆ１（ｘ，ｙ）、ｆ２（ｘ，ｙ）とすると、２枚の画像の平均輝度値はそれぞれ（２）式、（３）式で表される。但し、Ｘ，Ｙはそれぞれｘ，ｙ方向の画素数であり、Ｓｉｚｅは全画素数（Ｓｉｚｅ＝Ｘ×Ｙ）である。
【００５２】
【数１】
0005244404.tif 000002
【００５３】
【数２】
0005244404.tif 000003
【００５４】
さらに、２枚の画像の標準偏差はそれぞれ（４）式、（５）式で表される。
【００５５】
【数３】
0005244404.tif 000004
【００５６】
【数４】
0005244404.tif 000005
【００５７】
さらに、２枚の画像の共分散は（６）式で表される。
【００５８】
【数５】
0005244404.tif 000006
【００５９】
そして、２枚の画像の相関値Ｃｌは（７）式で表される。この相関値Ｃｌは、２枚の画像が類似しているかどうかを表す尺度となる。一般的に、類似していれば相関値は１に近い値となり、類似していなければ０に近づく傾向にある。
【００６０】
【数６】
0005244404.tif 000007
【００６１】
画像サイズを間引いた上で相関値を求める場合は、上記の各式において、ｘ，ｙに関する総和を計算する際にｘ，ｙの増加ステップ数を変更し、さらに全画素数Ｓｉｚｅを変更すればよい。例えば、画像サイズを１／４に間引いた上で相関値を求める場合、ｘ，ｙの増加ステップ数を４とし、全画素数ＳｉｚｅをＳｉｚｅ＝（Ｘ×Ｙ）／（４×４）とすればよい。相関処理の速度を向上させたい場合は、間引き処理を用いると、計算量が少なくて済むので有効である。
【００６２】
以下、ステップＳ２０６に続くステップＳ２０７〜Ｓ２１５の処理の内容を説明する。図８はテンプレート画像とフレーム画像との相関値の経時変化を示している。横軸は時間もしくはフレームＮｏ（フレーム番号）であり、縦軸はテンプレート画像と各フレーム画像との相関値Ｃｌである。また、曲線８００は相関値Ｃｌの経時変化を示している。図８に示すグラフにおいて、閾値Ｃｔよりも大きな値をもつ相関値Ｃｌの領域に着目すると、各領域において、極大の相関値をもつフレーム画像がある（矢印８１０の位置）。これらのフレーム画像はテンプレート画像に良く類似している、すなわちテンプレート画像におけるタービンブレード１０の位置や角度とほぼ同じ位置や角度をもつタービンブレード１０の画像であると考えることができる。そして、これらのフレーム画像が記録画像として順次保存される。
【００６３】
ステップＳ２０７〜Ｓ２１５の処理は、上記の極大の相関値をもつフレーム画像を求めるための処理である。ステップＳ２０７において、相関値Ｃｌと閾値Ｃｔの関係がＣｌ＞Ｃｔの場合、処理はステップＳ２０８に進み、そうでない場合、処理はステップＳ２１２に進む。また、ステップＳ２０８において、相関値Ｃｌと最大相関値Ｃｍの関係がＣｌ＞Ｃｍの場合、処理はステップＳ２０９に進み、そうでない場合、相関処理が終了する。
【００６４】
処理がステップＳ２０９に進んだ場合、ＣＰＵ３４ｃは最大相関値Ｃｍを相関値Ｃｌと同値（Ｃｍ＝Ｃｌ）とし（ステップＳ２０９）、その最大相関値ＣｍをＲＡＭ３４ａに格納する（ステップＳ２１０）。さらに、ＣＰＵ３４ｃは、その最大相関値Ｃｍに対応したフレーム画像（現フレームで取得しているフレーム画像）を候補画像としてＲＡＭ３４ａに格納し（ステップＳ２１１）、相関処理が終了する。ここで、候補画像とは、後に記録する画像の候補として挙げた画像のことである。フレーム画像が候補画像としてＲＡＭ３４ａに格納される際には、以前の候補画像は上書きされる。
【００６５】
また、ステップＳ２１２において、最大相関値Ｃｍと閾値Ｃｔの関係がＣｍ＞Ｃｔの場合、処理はステップＳ２１３に進み、そうでない場合、相関処理が終了する。処理がステップＳ２１３に進んだ場合、ＣＰＵ３４ｃは最大相関値Ｃｍを閾値Ｃｔと同値（Ｃｍ＝Ｃｔ）とし（ステップＳ２１３）、その最大相関値ＣｍをＲＡＭ３４ａに格納する（ステップＳ２１４）。さらに、ＣＰＵ３４ｃは候補画像を記録画像としてＲＡＭ３４ａから読み込み（ステップＳ２１５）、相関処理が終了する。
【００６６】
図８において、相関値Ｃｌが時間と共に増加し、Ｃｔを超えてから極大となるまでは、相関処理が実行される毎に、ステップＳ２０７およびステップＳ２０８で共にＹｅｓとなり、ステップＳ２０９〜Ｓ２１１の処理が実行される。相関値Ｃｌが極大となった後、Ｃｔ以下となるまでは、ステップＳ２０８でＮｏとなる。相関値ＣｌがＣｔ以下となったら、ステップＳ２０７でＮｏとなり、ステップＳ２１２でＹｅｓとなり、ステップＳ２１３〜Ｓ２１５の処理が実行される。この後、ステップＳ２０７およびステップＳ２１２で共にＮｏとなる。相関値Ｃｌが再度Ｃｔを超えるまでは、ステップＳ２０７およびステップＳ２１２で共にＮｏとなる。
【００６７】
次に、図９を参照しながら、図６のステップＳ１２８における画像閲覧の詳細を説明する。まず、ＣＰＵ３４ｃの制御により、画像閲覧ウィンドウが表示される（ステップＳ３００）。続いて、ＣＰＵ３４ｃは、メモリカード５０の保存用フォルダ内に保存されている画像ファイルのファイルリストを作成する（ステップＳ３０１）。図１０はファイルリストの例を示している。ファイルリストは、保存用フォルダ内に保存されている画像ファイルの一覧表であり、ファイルリスト内では各画像ファイルが記録日時順に並べられており、日時の新しいファイルから順に番号（画像Ｎｏ）が割り振られている。
【００６８】
ＣＰＵ３４ｃは、このファイルリストの中で画像Ｎｏが１の画像ファイルを検索する（ステップＳ３０２）。検索した画像ファイルは画像閲覧ウィンドウ内の閲覧画像ボックスに表示される（ステップＳ３０３）。さらに、画像閲覧ウィンドウ内の画像Ｎｏボックスに、検索した画像ファイルの画像Ｎｏが表示され（ステップＳ３０４）、記録日時ボックスに、検索した画像ファイルの記録日時が表示される（ステップＳ３０５）。この後、ユーザが特にボタン押下等の制御を行わなければ、画像閲覧ウィンドウの表示内容は変化しない。
【００６９】
以下、画像閲覧ウィンドウの表示中にユーザが各種ＧＵＩを操作した場合の動作を説明する。ユーザが前ボタンを押下すると（ステップＳ３０６でＹｅｓの場合）、ファイルリストの中で、閲覧画像ボックスに表示されている画像ファイルより１つ小さな画像Ｎｏをもつ画像ファイルが検索され（ステップＳ３０７）、その画像ファイルが画像閲覧ウィンドウ内の画像閲覧ボックスに表示される（ステップＳ３０８）。さらに、画像閲覧ウィンドウ内の画像Ｎｏボックスに、検索した画像ファイルの画像Ｎｏが表示され（ステップＳ３０９）、記録日時ボックスに、検索した画像ファイルの記録日時が表示される（ステップＳ３１０）。
【００７０】
また、ユーザが次ボタンを押下すると（ステップＳ３１１でＹｅｓの場合）、ファイルリストの中で、閲覧画像ボックスに表示されている画像ファイルより１つ大きな画像Ｎｏをもつ画像ファイルが検索され（ステップＳ３１２）、その画像ファイルが画像閲覧ウィンドウ内の画像閲覧ボックスに表示される（ステップＳ３１３）。さらに、画像閲覧ウィンドウ内の画像Ｎｏボックスに、検索した画像ファイルの画像Ｎｏが表示され（ステップＳ３１４）、記録日時ボックスに、検索した画像ファイルの記録日時が表示される（ステップＳ３１５）。
【００７１】
ユーザが終了ボタンを押下すると（ステップＳ３１６でＹｅｓの場合）、ＣＰＵ３４ｃは画像閲覧ウィンドウを閉じる処理を実行し（ステップＳ３１７）、処理は図６のステップＳ１２９に進む。なお、上記において、例外処理については図示を省略している。例えば、先頭の画像Ｎｏをもつ画像ファイルが画像閲覧ボックスに表示されている状態で前ボタンが押下された場合、表示内容を更新しなくてもよいし、最後の画像Ｎｏをもつ画像ファイルを表示してもよい。また、最後の画像Ｎｏをもつ画像ファイルが画像閲覧ボックスに表示されている状態で次ボタンが押下された場合、表示内容を更新しなくてもよいし、先頭の画像Ｎｏをもつ画像ファイルを表示してもよい。
【００７２】
本実施形態に対して、以下に説明する変形を行ってもよい。図８に示したように、相関値Ｃｌは時間と共に周期的に変化する。矢印８１０が示す相関値Ｃｌの極大値は、テンプレート画像内のタービンブレード１０とフレーム画像内のタービンブレード１０とが同一となったときに、他の極大値と比較して最大となる。図８では、左端の矢印８１０が示す相関値Ｃｌが最大となっている。そこで、相関値Ｃｌの極大値の経時変化を記録していき、相関値Ｃｌの極大値の最大値を基準としてタービンブレード１０が１回転したことを検出した場合に画像記録を終了するようにしてもよい。これによって、自動的にタービンブレード１０の１周分の画像を記録することが可能となる。
【００７３】
また、ジェットエンジン１の個体を識別する手段を設けると共にジェットエンジン１毎のタービンブレード１０の最大枚数を内視鏡装置３に記憶させておき、識別されたジェットエンジン１に対応した最大枚数をブレード記録ソフトの動作時に用いてもよい。ジェットエンジン１の個体を識別する手段としては、例えばバーコードやＩＣタグ等をジェットエンジン１に取り付け、バーコードリーダやＩＣタグリーダ等の読み取り器を内視鏡装置３に接続し、読み取り器でバーコードやＩＣタグ等からジェットエンジン１の識別情報を読み取るようにすればよい。
【００７４】
上述した本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。本実施形態では、タービンブレードを撮像した複数のフレーム画像の中から、テンプレート画像との画像比較の結果である相関値に基づいて一部のフレーム画像を選択することによって、フレーム画像内のタービンブレードの位置や角度がテンプレート画像内のタービンブレードの位置や角度と同じになったときのフレーム画像を取得することができる。したがって、タービンブレードの回転と撮像のタイミングを合わせるための特別な制御を必要とせず、簡易な方法でタービンブレードの画像を取得することができる。
【００７５】
本実施形態で示した手法により取得したタービンブレードの画像を用いて、タービンブレードの検査を行うことが可能となる。特に、図３の記録画像ボックス３０２に記録画像を表示することによって、タービンブレードの検査をリアルタイムで行うことができる。また、この記録画像を記録媒体に記録することによって、検査を行うことが可能な時間や場所を拡張することができる。さらに、タービンブレードの画像を記録する場合に、内視鏡装置３が取り込んだ映像をそのまま記録すると、ファイルサイズが大きくなるが、本実施形態のように、内視鏡装置３が取り込んだ映像のうち一部だけを記録することによって、記録容量が圧迫されることを防ぎながら、検査に必要な画像を記録することができる。
【００７６】
また、テンプレート画像を基準にして、フレーム画像内のタービンブレードの位置や角度がテンプレート画像内のタービンブレードの位置や角度と同じになったときのフレーム画像を取得することによって、ユーザにとってタービンブレードの検査を行うのに適した状態で撮像したフレーム画像を取得することができ、検査を効率的に行うことができる。また、フレーム画像の中から選択したテンプレート画像を使用することによって、図８に示した相関値の経時変化がはっきりとするので、所望の状態で撮像したフレーム画像を取得する精度を向上することができる。さらに、フレーム画像の中から選択したテンプレート画像を表示することによって、取得するフレーム画像内のタービンブレードの状態がユーザにとって適した状態となっているか否かをユーザに確認させることができる。
【００７７】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。図１１は、本実施形態によるブレード検査システムの構成を示している。本実施形態では、内視鏡装置３にビデオ端子ケーブル４およびビデオキャプチャカード５が接続されており、これによって、内視鏡装置３が取り込んだ映像をＰＣ６（本発明の画像処理装置に対応）にも取り込ませることが可能となっている。ＰＣ６は、図１１ではノート型ＰＣとして描かれているが、デスクトップ型のＰＣ等でもよい。ＰＣ６には、タービンブレード１０を所望の角度で撮像した画像を記録するためのブレード記録ソフトが記憶されている。ブレード記録ソフトの動作は第１の実施形態と同様である。
【００７８】
図１１では、ＰＣ６への映像の取り込みにビデオ端子ケーブル４およびビデオキャプチャカード５を用いているが、図１２に示すようにＬＡＮケーブル７を用いてもよい。内視鏡装置３は、取り込まれた映像をＬＡＮネットワーク上に展開することのできるＬＡＮ  Ｉ／Ｆ３４ｄを備えている。そして、ＬＡＮケーブル７を通じて、ＰＣ６に映像を取り込ませることができる。
【００７９】
図１３はＰＣ６の構成を示している。ＰＣ６はＰＣ本体２４およびモニタ２５から構成されている。ＰＣ本体２４には、制御用コンピュータ３５が内蔵されている。制御用コンピュータ３５は、ＲＡＭ３５ａ、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）３５ｂ、ＣＰＵ３５ｃ、外部インターフェースとして、ＬＡＮ  Ｉ／Ｆ３５ｄ、ＵＳＢ  Ｉ／Ｆ３５ｅから構成されている。制御用コンピュータ３５はモニタ２５に接続されており、映像情報およびソフトウェアの画面等がモニタ２５に表示される。
【００８０】
ＲＡＭ３５ａは、ソフトウェア動作に必要な画像情報等のデータを一時記憶するために使用される。ＨＤＤ３５ｂには、内視鏡装置を制御するために一連のソフトウェアが記憶されており、ブレード記録ソフトもＨＤＤ３５ｂ内に記憶される。また、本実施形態では、タービンブレード１０の画像を保存する保存用フォルダはＨＤＤ３５ｂ内に設定される。ＣＰＵ３５ｃは、ＨＤＤ３５ｂに記憶されているソフトウェアの命令コードに従って、ＲＡＭ３５ａに記憶されたデータを用いて各種制御のための演算等を実行する。
【００８１】
ＬＡＮ  Ｉ／Ｆ３５ｄは、内視鏡装置３とＰＣ６をＬＡＮケーブル７によって接続するためのインターフェースであり、内視鏡装置３からＬＡＮ出力された映像情報をＰＣ６に入力することができる。ＵＳＢ  Ｉ／Ｆ３５ｅは、内視鏡装置３とＰＣ６をビデオキャプチャカード５によって接続するためのインターフェースであり、内視鏡装置３からアナログビデオ出力された映像情報をＰＣ６に入力することができる。
【００８２】
上述した本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。特に、内視鏡装置の性能がＰＣよりも劣っており、内視鏡装置の動作速度等が十分でない場合等に本実施形態は有効である。
【００８３】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、タービンブレードを回転させる手段としてターニングツールを用いているが、これに限らず、どのような手段を用いてもよく、例えばタービンブレードを手動で回転させてもよい。また、回転速度は一定でなくてもよい。また、本発明の実施形態ではタービンブレードの検査について詳述してきたが、コンプレッサブレード等のように、タービンブレードと同様にブレードが回転方向に周期的に配置されている検査対象の検査に本発明を適用しても、第１乃至第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の第１の実施形態によるブレード検査システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態によるブレード検査システムが備える内視鏡装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるブレード記録ソフトの画面を示す参考図である。
【図４】本発明の第１の実施形態におけるブレード記録ソフトの画面を示す参考図である。
【図５】本発明の第１の実施形態におけるブレード記録ソフトによる画像記録時の動作の手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施形態におけるブレード記録ソフトによる画像記録時の動作の手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態におけるブレード記録ソフトによる画像記録時の動作（相関処理）の手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第１の実施形態における相関値の経時変化を示すグラフである。
【図９】本発明の第１の実施形態におけるブレード記録ソフトによる画像記録時の動作（画像閲覧）の手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第１の実施形態におけるファイルリストの内容を示す参考図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態によるブレード検査システムの構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態によるブレード検査システムの構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態によるブレード検査システムが備えるＰＣの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８５】
１・・・ジェットエンジン、２・・・ターニングツール、３・・・内視鏡装置、４・・・ビデオ端子ケーブル、５・・・ビデオキャプチャカード、６・・・ＰＣ、７・・・ＬＡＮケーブル、１０・・・タービンブレード、２０・・・内視鏡挿入部、２１・・・内視鏡装置本体、２２・・・モニタ、２３・・・リモコン、２４・・・ＰＣ本体、２５・・・モニタ、３０ａ・・・撮像光学系、３０ｂ・・・撮像素子、３１・・・画像信号処理装置、３２・・・光源、３３・・・湾曲制御ユニット、３４，３５・・・制御用コンピュータ
【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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