(57)【要約】【課題】妨害信号検査装置において、妨害信号が被検装置に及ぼす影響を、定量的かつ迅速に評価することができるようにする。【解決手段】妨害信号検査装置において、被検装置に妨害信号を印加する信号発生器６、アンプ５等からなる妨害信号印加部と、被検査画像を取得する画像取得部４０と、信号発生器６の妨害信号印加タイミングを制御するとともに、被検装置に妨害信号を印加しない基準状態と、妨害信号を印加する印加状態とにおいて、画像取得部４０にそれぞれの被検査画像を取得せしめる検査制御部２０と、画像取得部４０で取得された被検査画像の画像データを画像データの特徴量の距離を算出する演算処理部４１と、演算処理部４１で算出された距離を用いて、印加状態と基準状態との各被検査画像の距離とを比較し、それぞれの距離の差に基づいて妨害信号の影響の大きさを判定する比較判定部４３とを備える。【選択図】図２
2009094781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検装置が表示または生成する画像、もしくは被検装置を撮像して得られる画像を被検査画像として、妨害信号印加時の前記被検装置への影響を検査する妨害信号検査装置であって、
前記被検装置に妨害信号を印加する妨害信号印加部と、
前記被検査画像を取得する画像取得部と、
前記妨害信号印加部の妨害信号印加タイミングを制御するとともに、前記被検装置に妨害信号を印加しない基準状態と、前記妨害信号印加部によって前記被検装置に妨害信号を印加する印加状態とにおいて、前記画像取得部にそれぞれの被検査画像を取得せしめる検査制御部と、
前記画像取得部で取得された前記被検査画像の画像データを、それぞれ複数の画素を含む複数の区間に分割して、該区間を単位空間とする測定空間における前記画像データの特徴量の距離を算出する演算処理部と、
該演算処理部で算出された前記距離を用いて、前記印加状態での被検査画像の距離と前記基準状態での被検査画像の距離とを比較し、それぞれの距離の差に基づいて前記妨害信号の影響の大きさを判定する比較判定部とを備えることを特徴とする妨害信号検査装置。
【請求項２】
前記距離は、マハラノビス距離であることを特徴とする請求項１に記載の妨害信号検査装置。
【請求項３】
前記距離は、ＭＴＡ法による距離であることを特徴とする請求項１に記載の妨害信号検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検装置が表示または生成する画像、または被検装置を撮像して得られる画像を被検査画像として、妨害信号印加時の前記被検装置への影響を検査する妨害信号検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検装置が表示または生成する画像、または被検装置を撮像して得られる画像を被検査画像として、妨害信号印加時の前記被検装置への影響を検査する妨害信号検査装置が知られている。
例えば、特許文献１には、このような妨害信号検査装置の一例として、供試装置により被写体を撮像し、撮像して得られた画像に基づいてマスター画像を生成し、放射アンテナから任意の周波数の妨害信号が印加されているときに、供試装置により被写体を撮像し、撮像して得られた画像を取り込み、取り込まれた画像に基づいて検査画像を生成し、マスター画像と、検査画像に基づいてノイズ検査又はブロックノイズ検査を行い、供試装置の任意の周波数毎の妨害信号に対する影響を判定する検査装置が記載されている。
この検査装置では、画像検査を行うためにイミュニティ画像評価装置を備えており、検査項目としては、マスター画像を基準として、検査画像に対して、パターンマッチング、エッジ検出、輝度のずれ算出、グレイ画像輝度差の標準偏差σＹ算出、強度ピーク算出などの処理を行い、それぞれマスター画像との差が大きい場合には、妨害信号に対する影響が大きいと判定している。
【特許文献１】特開２００６−２０３４７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のような従来の妨害信号検査装置には以下のような問題があった。
特許文献１に記載の技術は、検査者の疲労や人為的なミスなどによって、検査精度が変化しやすい目視検査の欠点を改善するために、定量的な画像検査を行っている。ただし、良好な条件下で行われる目視検査では、微細な変化が敏感に検出できるとともに種々の画像特徴を総合的に判断することができるので、このような目視による検査性能を画像検査で置き換えるためには複数の検査項目が必要となる。例えば、特許文献１では、パターンマッチング、エッジ検出、輝度のずれ算出、グレイ画像輝度差の標準偏差σＹ算出、強度ピーク算出などの検査項目を用意している。
したがって、一つの検査画像に対して、これらの複数の検査を順次行う必要があり、検査時間が長大となってしまうという問題がある。
また、例えば、被検装置の種類が変更され、検査画像が変わると、検査画像に応じて検査項目の組合せなどを再設定する必要があり、この設定に手間がかかってしまうという問題がある。
また、検査項目にない変化は検出できないため、妨害信号によって影響される画像変化が予め予想可能な場合にしか適用できないという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、妨害信号が被検装置に及ぼす影響を、定量的かつ迅速に評価することができる妨害信号検査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】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、被検装置が表示または生成する画像、もしくは被検装置を撮像して得られる画像を被検査画像として、妨害信号印加時の前記被検装置への影響を検査する妨害信号検査装置であって、前記被検装置に妨害信号を印加する妨害信号印加部と、前記被検査画像を取得する画像取得部と、前記妨害信号印加部の妨害信号印加タイミングを制御するとともに、前記被検装置に妨害信号を印加しない基準状態と、前記妨害信号印加部によって前記被検装置に妨害信号を印加する印加状態とにおいて、前記画像取得部にそれぞれの被検査画像を取得せしめる検査制御部と、前記画像取得部で取得された前記被検査画像の画像データを、それぞれ複数の画素を含む複数の区間に分割して、該区間を単位空間とする測定空間における前記画像データの特徴量の距離を算出する演算処理部と、該演算処理部で算出された前記距離を用いて、前記印加状態での被検査画像の距離と前記基準状態での被検査画像の距離とを比較し、それぞれの距離の差に基づいて前記妨害信号の影響の大きさを判定する比較判定部とを備える構成とする。
この発明によれば、検査制御部によって、妨害信号印加部による妨害信号の印加を停止した基準状態で、画像取得部に被検査画像を取得せしめ、また、妨害信号印加部による妨害信号を印加する印加状態で、画像取得部に被検査画像を取得せしめる。そして、それぞれの被検査画像の画像データを演算処理部で処理することで、被検査画像の画像データを複数の画素を含む複数の区間に分割し、この区間ごとに、これらの区間を単位空間とする測定空間における画像データの特徴量の距離を算出する。そして、比較判定部によって、印加状態での被検査画像に対応する距離と、基準状態での被検査画像に対応する距離との差を求めて、妨害信号の影響の大きさを判定することができる。
【０００６】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の妨害信号検査装置において、前記距離は、マハラノビス距離である構成とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の妨害信号検査装置において、前記距離は、ＭＴＡ法による距離である構成とする。
ＭＴＡ（Mahalanobis-Taguchi Adjoint）法は、品質工学においてＭＴ（Mahalanobis-Taguchi）システムとして知られるデータ解析方法の一つである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の妨害信号検査装置によれば、被検査画像内の複数の領域ごとに、画像データの特徴量を算出し、これら特徴量から距離を算出して画像の類似性を比較することで、妨害信号の印加状態の被検査画像の基準状態に対する変化を検出することができるので、妨害信号が被検装置に及ぼす影響を、定量的かつ迅速に評価することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
【００１０】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る妨害信号検査装置について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る妨害信号検査装置のシステム構成図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係る妨害信号検査装置の制御手段の機能構成を示す機能ブロック図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係る妨害信号検査装置における画像データの区間分けの一例について説明する模式図である。
【００１１】
本実施形態の妨害信号検査装置１００は、電気・電子機器等における電磁環境適合性（ＥＭＣ）検査のうち、各種の規格に規定された電磁的な耐性を検査する装置であって、被検装置に妨害信号を印加したときの被検装置への影響を評価するものである。
被検装置への影響としては、被検装置が表示または生成する画像に及ぼす影響や、被検装置の映像を監視することで検知される動作異常が挙げられる。
また、検査種類としては、例えば、放射性電磁界イミュニティ検査、ファーストトランジェント／バーストイミュニティ検査、伝導イミュニティ検査などを挙げることができる。以下では、一例として放射性電磁界イミュニティ検査を行う場合の構成で説明する。
【００１２】
妨害信号検査装置１００のシステム構成は、図１に示すように、検査用の妨害信号を発生する信号発生器６と、信号発生器６で発生された妨害信号を増幅して放射アンテナ７に供給するアンプ５と、アンプ５からの信号出力を計測するパワーメータ４と、電波暗室１内に配置され、アンプ５から供給される妨害信号による電磁波を放射する放射アンテナ７と、放射アンテナ７を位置移動可能に支持する移動機構８と、電波暗室１内で測定台１１上に載置された供試装置１３（被検装置）を回転可能に保持するターンテーブル９と、供試装置１３を撮像して、映像データを画像評価パソコン１４に送出する監視カメラ１２（画像取得部）と、監視カメラ１２によって送出される映像信号から被検査画像の画像データを生成して画像解析を行う画像評価パソコン１４と、移動機構８およびターンテーブル９の駆動量を制御するコントローラ３と、信号発生器６、アンプ５、パワーメータ４、およびコントローラ３に対して、例えば、ＧＰ−ＩＢ（General Purpose Interface Bus)などからなる通信回線３０によって通信可能に接続され、供試装置１３に対して検査規格に規定された条件で妨害信号の印加を行うコントロールパソコン２と、監視カメラ１２が撮像した映像を表示する映像モニタ１５と、映像モニタ１５に表示された映像を記録するビデオレコーダ１６とからなる。
コントロールパソコン２と画像評価パソコン１４とは、適宜のＬＡＮ回線やＲＳ−２３２Ｃ接続等からなる通信回線３１によって互いに通信可能に接続されている。
このような構成において、信号発生器６、アンプ５、および放射アンテナ７は、被検装置１３に妨害信号を印加する妨害信号印加部を構成している。
【００１３】
監視カメラ１２は、映像信号として、例えば、ＮＴＳＣ（National Television Standards Committee）信号を出力するものを採用することができる。ただし、必要に応じて、高速通信が可能であり、そのため高速度撮影や高画素、高解像度撮影に対応できるＣａｍｅｒａ  Ｌｉｎｋや、ＬＶＤＳ（Low Voltage Differentia Signaling）に対応したカメラを用いてもよい。
【００１４】
コントロールパソコン２は、装置構成としては、ＣＰＵ、メモリ、外部記憶装置および入出力インタフェースを備え、それらにより、図２に示すように、検査動作を制御するプログラムを実行する検査制御部２０と、検査制御部２０に対して操作者が操作入力や検査動作の設定入力などを行う操作部２２と、種々の規格に対応する検査動作を行うための設定データなどが記憶された記憶部２１とが構成されている。
検査制御部２０は、信号発生器６によって生成する妨害信号の周波数や出力強度を検査規格に応じて設定するとともに、妨害信号の印加タイミングを制御し、供試装置１３に妨害信号を印加しない基準状態と、妨害信号を印加する印加状態とを切り替え、基準状態、印加状態、それぞれのタイミングにおいて、画像評価パソコン１４に対して制御信号を送出して画像評価パソコン１４が監視カメラ１２から被検査画像を取得するようにしている。
【００１５】
画像評価パソコン１４は、装置構成としては、ＣＰＵ、メモリ、外部記憶装置および入出力インタフェースを備え、それらにより、図２に示すように、画像取込部４０、記憶部４２、演算処理部４１、および比較判定部４３が構成されている。
画像取込部４０は、演算処理部４１からの制御信号によって監視カメラ１２の映像信号を取込み、必要に応じてノイズ除去等の適宜の信号処理を施し、撮像素子の画素ごとの輝度データからなる画像データを生成し、被検査画像の画像データとして記憶部４２に記憶するものである。
記憶部４２に記憶する画像データは、監視カメラ１２の１フレーム分の静止画像でもよいし、例えば、基準状態の被検査画像の画像データを得る場合などでは、平均をとるなどして、複数フレーム分の動画情報から生成した１フレーム分の画像でもよい。
【００１６】
なお、特に図示しないが、コントロールパソコン２、画像評価パソコン１４には、それぞれの入出力情報を表示する表示部として適宜のモニタが接続されており、操作者は、検査動作の進行過程や、検査結果の情報を必要に応じて見ることができるようになっている。
また、コントロールパソコン２、画像評価パソコン１４の装置構成は、十分な処理能力を有する１台のコンピュータを兼用してもよい。
【００１７】
記憶部４２は、メモリおよび外部記憶装置の少なくともいずれかから構成され、画像取込部４０から送出された画像データと、後述する演算処理部４１の演算処理によって生成された距離などの演算結果を記憶するものである。
本実施形態では、被検査画像の画像データは、距離が算出されれば不要となるため、破棄することができる。そのため、記憶部４２の画像データ記憶領域は、少なくとも１フレーム分の画像データが記憶できる容量があればよい。
本実施形態では、被検査画像を操作者が確認したい場合は、ビデオレコーダ１６に記憶された映像信号を再生することができる。
【００１８】
演算処理部４１は、記憶部４２に記憶された被検査画像の画像データを、予め設定された複数の画素を含む区間を単位として複数の区間を呼び出し、区間ごとに、画像データの特徴量を算出し、これらの区間を単位空間とし、複数の単位空間からなる測定空間において、これらの特徴量の距離を求め、記憶部４２に記憶するものである。
距離としては、特徴量データの測定空間における相関を考慮した距離であれば、どのような距離を採用してもよい。これにより、単位空間内の画像データの特徴量ベクトルから、スカラ量である距離が得られ、これらの距離を単位空間ごとに比較することにより、被検査画像の相互の類似性を判定することが可能となる。
例えば、図３に示すように、画素数がｍ×ｎの画像データを、ｐ個（ただし、ｐ≧２）の画素を含む矩形領域を構成する区間に分けて、それぞれを単位空間Ｓｉとして設定する。単位空間Ｓｉの画像データから求められる特徴量ｘが、単位空間Ｓｉごとにｑ個あるとすると、単位空間における特徴量ベクトルＸｉは、次式で表されるｑ次元ベクトルである。
【００１９】
Ｘｉ＝（ｘ１，…，ｘｑ）Ｔ                                        ・・・（１）
ここで、上付きのＴは、転置行列を示す（以下同様）。
【００２０】
本実施形態では、特徴量として、輝度値の平均値ｕｉと、輝度値の分散値ｓｉを採用し、距離としてマハラノビス距離ＤＭｉを採用している。以下では、簡単のため、輝度値はモノクロ輝度として説明するが、被検査画像がカラーの場合には、例えば、色分解されたＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分ごとの輝度値を用いて各色ごとのマハラノビス距離を算出して和を取る、あるいはそれら各色ごとにマハラノビス距離を算出しこれらのマハラノビス距離を新たな変数として統合したマハラノビス距離を求める、あるいはＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分の輝度値の特徴量から一つのマハラノビス距離を求めるようにすればよい。
単位空間Ｓｉのマハラノビス距離ＤＭｉ（Ｘｉ）とは、次式で表される量である。
【００２１】
ＤＭｉ（Ｘｉ）＝√｛（Ｘｉ−Ｍｉ）Ｔ・Σ−１（Ｘｉ−Ｍｉ）｝      ・・・（２）
Ｍｉ＝（μ１，…，μｑ）Ｔ                                        ・・・（３）
ここで、Ｍｉは、Ｘｉの平均ベクトルである。また、Σ−１は、Ｘｉの分散共分散行列Σの逆行列である。
【００２２】
比較判定部４３は、記憶部４２に記憶された印加状態の被検査画像の距離と、記憶部４２に記憶された基準状態の被検査画像の距離とを単位空間ごとに比較して、印加状態の被検査画像における妨害信号の影響を判定するものである。
本実施形態では、印加状態の被検査画像の単位空間Ｓｉにおける距離Ｄｓｉと、基準状態の被検査画像の単位空間Ｓｉにおける距離Ｄｃｉとから、次式のようにΔＤｉを算出し、記憶部４２に予め記憶された許容値と比較して、妨害信号の影響の有無、または影響の大きさを判定する。
【００２３】
ΔＤｉ＝Ｄｃｉ−Ｄｓｉ                                            ・・・（４）
【００２４】
次に、妨害信号検査装置１００の動作について説明する。
図４は、本発明の第１の実施形態に係る妨害信号検査装置の動作を示すフローチャートである。図５は、本発明の第１の実施形態に係る妨害信号検査装置の動作を示す模式的なタイミングチャートである。
【００２５】
検査に先だって、電波暗室１内に供試装置１３を搬入し、測定台１１上の測定位置に配置して、監視カメラ１２の位置を、妨害信号の影響が観察可能な状態で供試装置１３を撮像できる位置にセットする。例えば、供試装置１３が画像表示を行うものであれば、画像が撮像範囲に含まれるように設定する。また、異常動作が発生したことを表示する表示灯や表示部を含む構成となっている場合には、それら表示灯や表示部を撮像できるようにする。
【００２６】
ステップＳ１では、供試装置１３を基準状態におくため、コントロールパソコン２の検査制御部２０から信号発生器６、アンプ５を制御して、妨害信号が供試装置１３に対して印加されないように設定する。
次に、ステップＳ２では、図５に示すように、時刻ｔ１において、コントロールパソコン２の検査制御部２０が、画像評価パソコン１４の演算処理部４１に監視カメラ１２から画像取得する制御信号を送出し、演算処理部４１は、画像取込部４０を介して、監視カメラ１２から画像を取得し、記憶部４２に記憶する。
時刻ｔ２までに画像取得が終了すると、次にステップＳ３に移行する。なお、演算処理部４１の処理能力によっては、ある程度、画像が取り込まれた段階から次のステップＳ３の演算処理を並行して行ってもよい。
【００２７】
なお、基準状態の被検査画像は、印加状態の被検査画像と対応した状態で取得する。例えば、検査条件に応じて供試装置１３を、例えばターンテーブル９によって回転移動させる場合や、供試装置１３が監視カメラ１２の画像が変化するような動作を行う場合には、複数の移動位置や動作タイミングに合わせて、基準状態の被検査画像を複数取得するようにする。
以下では、簡単のため、基準状態の被検査画像が１枚の場合で説明する。
【００２８】
ステップＳ３では、演算処理部４１によって、記憶部４２に記憶された被検査画像を複数の区間に分けて、各区間を単位空間として、単位空間ごとに距離Ｄｃｉを算出し、記憶部４２に記憶する。
【００２９】
ここで、距離Ｄｃｉの算出方法の一例について、距離Ｄｃｉがマハラノビス距離ＤＭｉの場合の例で説明する。
例えば、図３において、被検査画像の画素が、ｍ＝６４０、ｎ＝４８０とする。このとき、例えば、８画素×８画素の正方形領域によって区間分けを行い、それぞれを単位空間とすると、ｑ＝４８００であり、単位空間Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓ４８００が得られる。
これら各単位空間Ｓｉにおいて、特徴量として、６４個の画素の輝度値の平均値ｕｉ（ｉ＝１，２，…，４８００、以下同様）、および輝度値の分散ｓｉを求める。
すなわち、本例では、式（１）においてｑ＝２であり、ｘ１＝ｕｉ、ｘ２＝ｓｉとなっている。このため、本例では、以下の数式に現れる行列がすべて２×２行列となっている。
なお、単位空間の大きさは、被検査画像の画素数の大きさや、画質などによって適宜設定することができる。例えば、一辺が４画素〜３２画素の正方形領域を好適に採用することができる。また、単位空間は正方形領域とは限らず、矩形領域を始めとする適宜形状の領域として設定することができる。
【００３０】
次に、測定空間を設定する。測定空間は、被検査画像において、妨害信号による変化が期待される範囲に設定すればよく、単位空間Ｓｉから適宜選択して設定することができる。このように変化が見られない単位空間を除いて、測定空間の大きさを低減すれば、計算時間が短縮されるため迅速な検査を行うことができる。
また、妨害信号による変化の大きさに応じて、一定領域内で、単位空間を間引いて測定空間を設定してもよい。
また、測定空間は、複数の領域での変化を独立に判定できるように、複数の領域に設定してもよい。
以下の説明では、測定空間が単位空間の全体である場合の例で説明するが、測定空間を単位空間の全体としない場合には、以下の説明において、測定空間の範囲に合わせて、添字の範囲などを適宜読み替えればよい。
【００３１】
マハラノビス距離ＤＭｉを求めるには、まず、測定空間におけるｕｉ、ｓｉの平均値ｕａｖｅ、ｓａｖｅと、それぞれの標準偏差σｕ、σｓを、それぞれ次式のように求める。
【００３２】
【数１】
2009094781.tif 000003
【００３３】
次に、輝度値の平均値ｕｉ、輝度値の分散ｓｉをそれぞれ正規化して、次式のようにｍｉ、ｎｉを求める。
【００３４】
【数２】
2009094781.tif 000004
【００３５】
次に、正規化したｍｉ、ｎｉから次式のように、相関係数行列Ｒを求め、さらに、相関係数行列Ｒの逆行列Ａを求める。
【００３６】
【数３】
2009094781.tif 000005
【００３７】
これらより、マハラノビス距離ＤＭｉは、次式のように求められる。
【００３８】
【数４】
2009094781.tif 000006
【００３９】
このようにして、演算処理部４１によって算出されたｑ（＝４８００）個の距離Ｄｃｉ＝ＤＭｉは、記憶部４２に記憶される。
以上で、ステップＳ３が終了する（図５の時刻ｔ３）。
【００４０】
次にステップＳ４では、コントロールパソコン２からの指示を待つ状態となる。
そして、コントロールパソコン２の検査制御部２０では、操作部２２からの妨害信号印加開始の操作入力を検出すると、ステップＳ５に移行する。
ステップＳ５では、操作部２２から入力された検査の種類に応じて、規格によって定められた検査条件を記憶部２１から呼び出し、妨害信号の印加時間、周波数、出力強度などの条件を設定する。
その際、供試装置１３あるいは放射アンテナ７を移動させる必要がある場合には、その移動制御を行うための情報も生成し、コントローラ３に送出する。また、このように設定された検査時間内に、被検査画像を取得するタイミングを画像評価パソコン１４に送出する。
これらの設定条件は、複数のパターンで妨害信号を印加する必要がある場合には、それぞれのパターンごとに設定される。
【００４１】
次にステップＳ６では、検査制御部２０は、時刻ｔ４において、妨害信号の印加を開始する検査開始信号を、信号発生器６、アンプ５、コントローラ３、演算処理部４１に送出し、検査動作を開始する。妨害信号は、ステップＳ５の設定によって複数のパターンが設定される場合、図５に示すように、Ｔ１、…、ＴＮなどの時間ごとにパターンを切り替えながら順次印加される。
アンプ５からの信号出力はパワーメータ４によって計測され、所定の検査条件に合致した妨害信号となるように検査制御部２０によって制御される。本実施形態では、図１に示すように、妨害信号は、妨害電波として、放射アンテナ７から供試装置１３に放射される。なお、例えば、伝導イミュニティ試験を行うような場合には、妨害信号を供試装置１３のケーブルに注入して印加する。
【００４２】
ステップＳ７では、検査動作に並行して、妨害信号が印加された供試装置１３を撮像し、妨害信号の印加状態の被検査画像を取得する。すなわち、演算処理部４１は、画像取込部４０を介して、ステップＳ５で設定された画像取得タイミングに応じて、ステップＳ２と同様にして印加状態の被検査画像を取得する。
次にステップＳ８では、演算処理部４１は、ステップＳ７で取得された印加状態の被検査画像から、ステップＳ３と同様にして、被検査画像の距離を算出する。そして、これらの単位空間ごとの距離をＤｓｉとして、記憶部４２に記憶する。
次にステップＳ９では、比較判定部４３によって、記憶部４２から、距離Ｄｃｉ、Ｄｓｉが呼び出し、式（４）に基づいて、これらの距離の差ΔＤｉを算出し、記憶部４２に記憶し、画像評価パソコン１４のモニタに表示する。
そして、ステップＳ１０では、検査制御部２０は、ステップＳ５で設定したされたすべての検査条件の妨害信号の印加が終了したかどうかを判定し、さらに次の検査条件があるかどうか判定する。
次の検査条件があれば、ステップＳ７に移行して、別の検査条件で、上記ステップＳ７〜Ｓ１０を繰り返す。すなわち、図５に示すＴ１〜ＴＭのように、上記動作を繰り返す。
また、設定済みのすべての検査が終了した場合には、ステップＳ１１に移行する。
【００４３】
ステップＳ１１では、コントロールパソコン２によって、妨害信号の印加を終了する。
次に、ステップＳ１２では、比較判定部４３によって、記憶部４２に記憶された検査条件ごとの各ΔＤｉの大きさから、それぞれの検査条件ごとに妨害信号の影響の有無、または大きさを判定して、検査結果を生成し、コントロールパソコン２の検査制御部２０に送出する。
検査制御部２０では、これらの検査結果をコントロールパソコン２の表示部のモニタ上に表示する。以上で、妨害信号の検査を終了する。
【００４４】
なお、ステップＳ１２における検査結果の判定条件は、各検査条件に応じて、予め記憶部４２に記憶しておく。例えば、検査条件に応じて、各ΔＤｉを評価値として、これらのいずれか、あるいは一定数以上が、一定の閾値以上となった場合に、動作異常と判定することができる。また、各ΔＤｉを変数とする評価式、例えば、検査条件ごとの各ΔＤｉの平均値や検査条件ごとの各ΔＤｉの大きい側から複数個の平均値を取るような評価式の評価値が一定の閾値以上となった場合に、動作異常と判定することもできる。
閾値の大きさは、例えば、妨害信号の印加状態を変えて動作異常が発生させる予備測定等を行って動作異常時の検査画像に対応する評価値から設定することができる。また、動作異常を判定するサンプル画像がある場合にはこのサンプル画像に対応する評価値から設定したりすることができる。
例えば、評価式として、ΔＤｉの絶対値を用いる場合、予備測定を行って各検査画像からΔＤｉの絶対値を表すグラフを作成し、ΔＤｉの絶対値が大きな値を示す状態における各検査画像を比較して、動作異常を判定する閾値を決定すればよい。また評価式として、ΔＤｉの変化率を用いる場合、同様にして、ΔＤｉの変化率のグラフを作成し、ΔＤｉの変化率が大きい部分での各検査画像を比較して動作異常を判定する閾値を決定すればよい。
【００４５】
距離の差ΔＤｉは、本実施形態では、基準状態と印加状態の被検査画像の各単位空間における輝度データの平均値および分散に関するマハラノビス距離の差となっているので、これらの特徴量の類似性を表すパラメータとなっている。そのため距離の差ΔＤｉの絶対値が小さいほど、単位空間における被検査画像の類似性が高く、基準状態からの変化が少ないことを表している。
距離Ｄｃｉ、Ｄｓｉは、単位空間の画像データの距離となっているため、例えば、基準状態と印加状態との被検査画像の輝度差を用いて画像の変化を判定する場合に比べて、例えば、照度ムラや監視カメラ１２の信号ノイズなどの誤差の影響を受けにくくなっており、被検査画像間の類似性を高精度に判定することができる。
【００４６】
また、これらの距離は、画像の類似性をスカラ量で表すパラメータとなっており、例えば、妨害信号の影響を異常画像のパターンマッチングなどによって検出する場合のように、検査種類や異常画像の種類によって、種々の画像処理、判定処理を必要としないため、距離の差を求める簡素な演算処理によって、検査結果を求めることができる。
その際、検査の種類の差は、判定の際の閾値の差に帰着するため、検査の種類が変わっても演算処理の基本的なアルゴリズムを変える必要がないため、演算処理部４１の構成が簡素となる。
【００４７】
このように、本実施形態の妨害信号検査装置１００では、被検査画像内の複数の領域ごとに、画像データの特徴量を算出し、これら特徴量から距離を算出して画像の類似性を比較することで、妨害信号の印加状態の被検査画像の基準状態に対する変化を検出することができるので、妨害信号が被検装置に及ぼす影響を、定量的かつ迅速に評価することができる。
【００４８】
また、本実施形態の妨害信号検査装置１００では、監視カメラ１２を介して、供試装置１３の被検査画像を取得するので、妨害信号の影響が、撮像範囲にある供試装置１３の画像変化を引き起こすものであれば、供試装置１３の種類や画像変化の特徴は問われないため、目視検査に代わって定量的な検査を行うための汎用的な検査装置を提供することができる。
【００４９】
次に、本実施形態の変形例について説明する。
本変形例は、距離Ｄｃｉ、Ｄｓｉとして、マハラノビス距離ＤＭｉに代えて、ＭＴＡ法による距離ＤＣＰｉを用いる。ＭＴＡ法は、品質工学においてMTシステムとして知られるデータ解析方法の一つである。
本実施形態の装置構成としては、上記第１の実施形態の演算処理部４１に代えて、ＭＴＡ法による距離ＤＣＰｉを算出する演算処理部４１Ａを備える点のみが異なる。以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００５０】
ＭＴＡ法による距離ＤＣＰｉを求めるには、まず、測定空間におけるｕｉから、上記式（５）のように平均値ｕａｖｅを求める。
そして、測定空間におけるｕｉ、ｓｉから、次式のように、変動係数ｖｉと、その平均値ｖａｖｅを求める。
【００５１】
【数５】
2009094781.tif 000007
【００５２】
次に、ｕｉ、ｖｉから、分散共分散行列Ｖを次式のように求める。
【００５３】
【数６】
2009094781.tif 000008
【００５４】
これらより、ＭＴＡ法による距離ＤＣＰｉは、次式のように求められる。
【００５５】
【数７】
2009094781.tif 000009
【００５６】
このようにして、演算処理部４１Ａによって算出されたｑ（＝４８００）個のＭＴＡ法による距離ＤＣＰｉは、図４のステップＳ３では、距離Ｄｃｉとして、ステップＳ８では距離Ｄｓｉとしてそれぞれ記憶部４２に記憶される。
他の動作については、上記第１の実施形態と同様である。
【００５７】
ＭＴＡ法による距離ＤＣＰｉは、特徴量として、マハラノビス距離と同様に、輝度データの平均値および分散を用い、これらの特徴量の類似性を表すパラメータとなっている。そのため距離の差ΔＤｉの絶対値が小さいほど、単位空間における被検査画像の類似性が高く、基準状態からの変化が少ないことを表している。
ＭＴＡ法による距離ＤＣＰｉによれば、分散共分散行列の余因子行列を用いて計算するので、逆行列を計算しなくてもよいため、計算が簡素になる。
また、特徴量として取得した値によっては、逆行列を求めることができないため、マハラノビス距離ＤＭｉを求めることができない場合があるが、ＭＴＡ法による距離ＤＣＰｉでは逆行列を計算しないため、回避できる。
【００５８】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係る妨害信号検査装置について説明する。
図６は、本発明の第２の実施形態に係る妨害信号検査装置のシステム構成図である。図７は、本発明の第２の実施形態に係る妨害信号検査装置の制御手段の機能構成を示す機能ブロック図である。
【００５９】
本実施形態の妨害信号検査装置１１０は、被検装置として、映像出力インタフェースを有する供試装置５０を用い、妨害信号印加時に供試装置５０の映像出力インタフェースからの映像信号への影響を検査するものである。供試装置５０としては、画像を生成して出力可能な装置であればどのような装置でもよい。例えば、外部出力端子を有するテレビジョン、映像再生装置や、ビデオカメラなどの例を挙げることができる。
【００６０】
妨害信号検査装置１１０は、上記第１の実施形態の妨害信号検査装置１００において、図６に示すように、監視カメラ１２を削除するともに、図７に示すように、上記第１の実施形態の画像評価パソコン１４において、画像取込部４０に代えて、画像取込部５１を備えるものである。以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
画像取込部５１は、供試装置５０の映像出力を取得するための供試装置５０からの映像信号規格に応じた映像入力インタフェースを構成するものである。ケーブル３２を介して、供試装置５０と電気的に接続されている。
【００６１】
このような妨害信号検査装置１１０では、図４のステップＳ２、Ｓ７において、画像評価パソコン１４は、検査制御部２０から画像取得の制御信号が送出されると、演算処理部４１が、画像取込部５１を介して、供試装置５０が表示または生成する画像を取得し、記憶部４２に記憶する。
他の動作については、上記第１の実施形態と同様である。
【００６２】
このような妨害信号検査装置１１０によれば、供試装置５０のように、映像出力インタフェースを有する場合、直接的に被検査画像を取得できるので、撮像に伴うノイズがない状態で、検査を行うことができる。
また、供試装置５０の映像出力への妨害信号の影響を検査するので、供試装置５０が映像信号を主に使用する機器の場合、実際の使用場面に近い検査を行うことができる。
【００６３】
なお、上記の各実施形態および変形例で説明した構成要素は、技術的に可能であれば、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせて実施することができる。例えば、上記第１の実施形態の妨害信号検査装置１００の画像評価パソコン１４に、さらに上記第２の実施形態の画像取込部５１を備える構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る妨害信号検査装置のシステム構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る妨害信号検査装置の制御手段の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る妨害信号検査装置における画像データの区間分けの一例について説明する模式図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る妨害信号検査装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る妨害信号検査装置の動作を示す模式的なタイミングチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る妨害信号検査装置のシステム構成図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る妨害信号検査装置の制御手段の機能構成を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００６５】
２  コントロールパソコン
３  コントローラ
５  アンプ（妨害信号印加部）
６  信号発生器（妨害信号印加部）
７  放射アンテナ（妨害信号印加部）
１２  監視カメラ
１３、５０  供試装置（被検装置）
１４  画像評価パソコン
２０  検査制御部
２１、４２  記憶部
４０、５１  画像取込部
４１  演算処理部
４３  比較判定部
１００、１１０  妨害信号検査装置
【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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