特許 6834706 パラメータ決定装置、パラメータ決定方法、及びパラメータ決定プログラム、並びに、画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6834706

(24)【登録日】2021年2月8日

(45)【発行日】2021年2月24日

(54)【発明の名称】パラメータ決定装置、パラメータ決定方法、及びパラメータ決定プログラム、並びに、画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラム

(51)【国際特許分類】

   G06T 5/00 20060101AFI20210215BHJP

【ＦＩ】

   G06T5/00 705

【請求項の数】8

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2017-73525(P2017-73525)

(22)【出願日】2017年4月3日

(65)【公開番号】特開2018-180577(P2018-180577A)

(43)【公開日】2018年11月15日

【審査請求日】2019年10月31日

(73)【特許権者】

【識別番号】308036402

【氏名又は名称】株式会社ＪＶＣケンウッド

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(72)【発明者】

【氏名】山田 邦男

【審査官】 山田 辰美

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第０６８０４３９５（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特開２０００−３５００２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−２０４３７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１５０９３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｔ ５／００

ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

高域成分を抽出するフィルタを用いて、入力された輝度よりなる画像データの高域成分を抽出し、抽出された輝度の高域成分のレベルを、閾値を基準としてハイとローとに二値化して二値化データを生成する高域抽出・二値化部と、
所定形状の内側領域の周囲を所定の厚みを有する枠で囲んだ枠ウィンドウを前記高域抽出・二値化部より出力された二値化データのフレーム内のそれぞれの画素に位置させるように移動させ、前記枠内にハイの画素が存在せず、前記内側領域内にハイの画素が存在するとき、前記内側領域内に存在するハイの画素をローに置換して不要領域を除去する領域除去部と、
前記枠ウィンドウにおける前記内側領域のサイズと前記枠の厚みとを指定する枠ウィンドウ指定部と、
前記フレーム内で予め設定した必要領域と不要領域とを区分けする情報に基づき、前記領域除去部によって不要領域を除去する前の必要領域及び不要領域のハイの画素数と、前記領域除去部によって不要領域を除去した後の必要領域及び不要領域のハイの画素数とをカウントする画素数カウント部と、
前記画素数カウント部によるハイの画素数のカウント結果に基づいて、前記領域除去部によって不要領域を除去する前後で、必要領域のハイの画素数が減少することなく、不要領域のハイの画素数が減少すれば、前記領域除去部が用いた枠ウィンドウは不要領域を除去するのに適していると判定して、前記枠ウィンドウ指定部が指定した前記内側領域のサイズと前記枠の厚みとの組を、不要領域を除去するのに適した枠ウィンドウのパラメータと決定する判定部と、
を備えるパラメータ決定装置。

【請求項2】

前記判定部は、前記領域除去部によって不要領域を除去する前後で、必要領域のハイの画素数が減少することなく、不要領域のハイの画素数が減少すれば、前記枠ウィンドウ指定部に対して、前記領域除去部が用いる枠ウィンドウの前記内側領域のサイズを大きくするよう指示する請求項１に記載のパラメータ決定装置。

【請求項3】

前記判定部は、前記領域除去部によって不要領域を除去する前後で、必要領域のハイの画素数が減少すれば、前記枠ウィンドウ指定部に対して、前記領域除去部が用いる枠ウィンドウの前記枠の厚みを大きくするよう指示する請求項１または２に記載のパラメータ決定装置。

【請求項4】

高域抽出・二値化部が、高域成分を抽出するフィルタを用いて、入力された輝度よりなる画像データの高域成分を抽出し、抽出された輝度の高域成分のレベルを、閾値を基準としてハイとローとに二値化して二値化データを生成し、
領域除去部が、所定形状の内側領域の周囲を所定の厚みを有する枠で囲んだ枠ウィンドウを前記高域抽出・二値化部によって二値化された二値化データのフレーム内のそれぞれの画素に位置させるように移動させ、前記枠内にハイの画素が存在せず、前記内側領域内にハイの画素が存在するとき、前記内側領域内に存在するハイの画素をローに置換して不要領域を除去し、
枠ウィンドウ指定部が、前記枠ウィンドウにおける前記内側領域のサイズと前記枠の厚みとを指定し、
画素数カウント部が、前記フレーム内で予め設定した必要領域と不要領域とを区分けする情報に基づき、前記領域除去部によって不要領域を除去する前の必要領域及び不要領域のハイの画素数と、前記領域除去部によって不要領域を除去した後の必要領域及び不要領域のハイの画素数とをカウントし、
判定部が、前記画素数カウント部によるハイの画素数のカウント結果に基づいて、前記領域除去部によって不要領域を除去する前後で、必要領域のハイの画素数が減少することなく、不要領域のハイの画素数が減少すれば、前記領域除去部が用いた枠ウィンドウは不要領域を除去するのに適していると判定して、前記枠ウィンドウ指定部が指定した前記内側領域のサイズと前記枠の厚みとの組を、不要領域を除去するのに適した枠ウィンドウのパラメータと決定する
パラメータ決定方法。

【請求項5】

コンピュータに、
高域成分を抽出するフィルタを用いて、入力された輝度よりなる画像データの高域成分を抽出し、抽出された輝度の高域成分のレベルを、閾値を基準としてハイとローとに二値化して二値化データを生成するステップと、
所定形状の内側領域の周囲を所定の厚みを有する枠で囲んだ枠ウィンドウを二値化された画像データのフレーム内のそれぞれの画素に位置させるように移動させ、前記枠内にハイの画素が存在せず、前記内側領域内にハイの画素が存在するとき、前記内側領域内に存在するハイの画素をローに置換して不要領域を除去するステップと、
前記枠ウィンドウにおける前記内側領域のサイズと前記枠の厚みとを指定するステップと、
前記フレーム内で予め設定した必要領域と不要領域とを区分けする情報に基づき、不要領域を除去する前の必要領域及び不要領域のハイの画素数と、不要領域を除去した後の必要領域及び不要領域のハイの画素数とをカウントするステップと、
ハイの画素数のカウント結果に基づいて、不要領域を除去する前後で、必要領域のハイの画素数が減少することなく、不要領域のハイの画素数が減少すれば、不要領域を除去する際に用いた枠ウィンドウは不要領域を除去するのに適していると判定して、指定された前記内側領域のサイズと前記枠の厚みとの組を、不要領域を除去するのに適した枠ウィンドウのパラメータと決定するステップと、
を実行させるパラメータ決定プログラム。

【請求項6】

高域成分を抽出するフィルタを用いて、入力された輝度よりなる画像データの高域成分を抽出し、抽出された輝度の高域成分のレベルを、閾値を基準としてハイとローとに二値化して二値化データを生成する高域抽出・二値化部と、
所定形状の内側領域の周囲を所定の厚みを有する枠で囲んだ枠ウィンドウを前記高域抽出・二値化部より出力された画像データのフレーム内のそれぞれの画素に位置させるように移動させ、前記枠内にハイの画素が存在せず、前記内側領域内にハイの画素が存在するとき、前記内側領域内に存在するハイの画素をローに置換して不要領域を除去する領域除去部と、
前記領域除去部が用いる前記枠ウィンドウにおける前記内側領域のサイズと前記枠の厚みとの組として、請求項１〜３のいずれか１項に記載のパラメータ決定装置が決定したパラメータが設定され、前記枠ウィンドウにおける前記内側領域のサイズと前記枠の厚みとの組を、設定されたパラメータから選択して指定する枠ウィンドウ指定部と、
を備える画像処理装置。

【請求項7】

高域抽出・二値化部が、高域成分を抽出するフィルタを用いて、入力された輝度よりなる画像データの高域成分を抽出し、抽出された輝度の高域成分のレベルを、閾値を基準としてハイとローとに二値化して二値化データを生成し、
領域除去部が、所定形状の内側領域の周囲を所定の厚みを有する枠で囲んだ枠ウィンドウを前記高域抽出・二値化部によって二値化された画像データのフレーム内のそれぞれの画素に位置させるように移動させ、前記枠内にハイの画素が存在せず、前記内側領域内にハイの画素が存在するとき、前記内側領域内に存在するハイの画素をローに置換して不要領域を除去し、
前記領域除去部が用いる前記枠ウィンドウにおける前記内側領域のサイズと前記枠の厚みとの組として、請求項４に記載のパラメータ決定方法によって決定されたパラメータが設定され、前記枠ウィンドウにおける前記内側領域のサイズと前記枠の厚みとの組を、設定されたパラメータから選択して指定する
画像処理方法。

【請求項8】

コンピュータに、
高域成分を抽出するフィルタを用いて、入力された輝度よりなる画像データの高域成分を抽出し、抽出された輝度の高域成分のレベルを、閾値を基準としてハイとローとに二値化して二値化データを生成するステップと、
所定形状の内側領域の周囲を所定の厚みを有する枠で囲んだ枠ウィンドウを二値化された画像データのフレーム内のそれぞれの画素に位置させるように移動させ、前記枠内にハイの画素が存在せず、前記内側領域内にハイの画素が存在するとき、前記内側領域内に存在するハイの画素をローに置換して不要領域を除去するステップと、
前記枠ウィンドウにおける前記内側領域のサイズと前記枠の厚みとの組として、請求項５に記載のパラメータ決定プログラムによって決定されたパラメータが設定され、前記枠ウィンドウにおける前記内側領域のサイズと前記枠の厚みとの組を、設定されたパラメータから選択して指定するステップと、
を実行させる画像処理プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像に含まれる不要領域を除去する際に使用するパラメータを決定するパラメータ決定装置、パラメータ決定方法、及びパラメータ決定プログラム、並びに、画像に含まれる不要領域を除去する画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

例えばトンネル内部の壁面ようなコンクリートの壁面は、経時劣化によってひび割れすることがある。コンクリートの壁面は、砂利または気泡による粒、壁面の施工の仕方に起因する線、塗装の境界線、修理跡等を含むことがある。よって、コンクリートの壁面のひび割れは、各種の複雑なテクスチャに囲まれた状態で存在することがある。コンクリートの壁面にひび割れが発生していないかを自動判別または目視判別するためには、ひび割れ以外のテクスチャを除去することが望ましい。

【0003】

ひび割れの部分を必要領域、ひび割れ以外のテクスチャを不要領域とすると、不要領域を除去する手法の例として、特許文献１〜３に記載されているような孤立点除去によるノイズ低減法がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００３−８８９９号公報

【特許文献2】特開２００８−７８７９２号公報

【特許文献3】特開２００１−１１９５８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、孤立点除去によるノイズ低減法は、不要領域が点状で比較的小さい場合には有効であるものの、砂利または気泡による粒のような比較的大きな不要領域を除去することができないことがある。また、従来の孤立点除去によるノイズ低減法を用いて不要領域を除去すると、必要領域であるひび割れの部分を除去してしまうことがある。

【0006】

そこで、画像に含まれる必要領域であるひび割れの部分を極力除去することなく、ひび割れ以外の不要領域を効果的に除去することが望まれる。

【0007】

本発明は、画像に含まれる必要領域を極力除去することなく、不要領域を効果的に除去することができるパラメータを決定することができるパラメータ決定装置、パラメータ決定方法、及びパラメータ決定プログラムを提供することを目的とする。また、本発明は、必要領域を極力除去することなく、不要領域を効果的に除去することができる画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理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】

【0008】

本発明は、高域成分を抽出するフィルタを用いて、入力された輝度よりなる画像データの高域成分を抽出し、抽出された輝度の高域成分のレベルを、閾値を基準としてハイとローとに二値化して二値化データを生成する高域抽出・二値化部と、所定形状の内側領域の周囲を所定の厚みを有する枠で囲んだ枠ウィンドウを前記高域抽出・二値化部より出力された二値化データのフレーム内のそれぞれの画素に位置させるように移動させ、前記枠内にハイの画素が存在せず、前記内側領域内にハイの画素が存在するとき、前記内側領域内に存在するハイの画素をローに置換して不要領域を除去する領域除去部と、前記枠ウィンドウにおける前記内側領域のサイズと前記枠の厚みとを指定する枠ウィンドウ指定部と、前記フレーム内で予め設定した必要領域と不要領域とを区分けする情報に基づき、前記領域除去部によって不要領域を除去する前の必要領域及び不要領域のハイの画素数と、前記領域除去部によって不要領域を除去した後の必要領域及び不要領域のハイの画素数とをカウントする画素数カウント部と、前記画素数カウント部によるハイの画素数のカウント結果に基づいて、前記領域除去部によって不要領域を除去する前後で、必要領域のハイの画素数が減少することなく、不要領域のハイの画素数が減少すれば、前記領域除去部が用いた枠ウィンドウは不要領域を除去するのに適していると判定して、前記枠ウィンドウ指定部が指定した前記内側領域のサイズと前記枠の厚みとの組を、不要領域を除去するのに適した枠ウィンドウのパラメータと決定する判定部とを備えるパラメータ決定装置を提供する。

【0009】

本発明は、高域抽出・二値化部が、高域成分を抽出するフィルタを用いて、入力された輝度よりなる画像データの高域成分を抽出し、抽出された輝度の高域成分のレベルを、閾値を基準としてハイとローとに二値化して二値化データを生成し、領域除去部が、所定形状の内側領域の周囲を所定の厚みを有する枠で囲んだ枠ウィンドウを前記高域抽出・二値化部によって二値化された二値化データのフレーム内のそれぞれの画素に位置させるように移動させ、前記枠内にハイの画素が存在せず、前記内側領域内にハイの画素が存在するとき、前記内側領域内に存在するハイの画素をローに置換して不要領域を除去し、枠ウィンドウ指定部が、前記枠ウィンドウにおける前記内側領域のサイズと前記枠の厚みとを指定し、画素数カウント部が、前記フレーム内で予め設定した必要領域と不要領域とを区分けする情報に基づき、前記領域除去部によって不要領域を除去する前の必要領域及び不要領域のハイの画素数と、前記領域除去部によって不要領域を除去した後の必要領域及び不要領域のハイの画素数とをカウントし、判定部が、前記画素数カウント部によるハイの画素数のカウント結果に基づいて、前記領域除去部によって不要領域を除去する前後で、必要領域のハイの画素数が減少することなく、不要領域のハイの画素数が減少すれば、前記領域除去部が用いた枠ウィンドウは不要領域を除去するのに適していると判定して、前記枠ウィンドウ指定部が指定した前記内側領域のサイズと前記枠の厚みとの組を、不要領域を除去するのに適した枠ウィンドウのパラメータと決定するパラメータ決定方法を提供する。

【0010】

本発明は、コンピュータに、高域成分を抽出するフィルタを用いて、入力された輝度よりなる画像データの高域成分を抽出し、抽出された輝度の高域成分のレベルを、閾値を基準としてハイとローとに二値化して二値化データを生成するステップと、所定形状の内側領域の周囲を所定の厚みを有する枠で囲んだ枠ウィンドウを二値化された画像データのフレーム内のそれぞれの画素に位置させるように移動させ、前記枠内にハイの画素が存在せず、前記内側領域内にハイの画素が存在するとき、前記内側領域内に存在するハイの画素をローに置換して不要領域を除去するステップと、前記枠ウィンドウにおける前記内側領域のサイズと前記枠の厚みとを指定するステップと、前記フレーム内で予め設定した必要領域と不要領域とを区分けする情報に基づき、不要領域を除去する前の必要領域及び不要領域のハイの画素数と、不要領域を除去した後の必要領域及び不要領域のハイの画素数とをカウントするステップと、ハイの画素数のカウント結果に基づいて、不要領域を除去する前後で、必要領域のハイの画素数が減少することなく、不要領域のハイの画素数が減少すれば、不要領域を除去する際に用いた枠ウィンドウは不要領域を除去するのに適していると判定して、指定された前記内側領域のサイズと前記枠の厚みとの組を、不要領域を除去するのに適した枠ウィンドウのパラメータと決定するステップとを実行させるパラメータ決定プログラムを提供する。

【0011】

本発明は、高域成分を抽出するフィルタを用いて、入力された輝度よりなる画像データの高域成分を抽出し、抽出された輝度の高域成分のレベルを、閾値を基準としてハイとローとに二値化して二値化データを生成する高域抽出・二値化部と、所定形状の内側領域の周囲を所定の厚みを有する枠で囲んだ枠ウィンドウを前記高域抽出・二値化部より出力された画像データのフレーム内のそれぞれの画素に位置させるように移動させ、前記枠内にハイの画素が存在せず、前記内側領域内にハイの画素が存在するとき、前記内側領域内に存在するハイの画素をローに置換して不要領域を除去する領域除去部と、前記領域除去部が用いる前記枠ウィンドウにおける前記内側領域のサイズと前記枠の厚みとの組として、上記のパラメータ決定装置が決定したパラメータが設定され、前記枠ウィンドウにおける前記内側領域のサイズと前記枠の厚みとの組を、設定されたパラメータから選択して指定する枠ウィンドウ指定部とを備える画像処理装置を提供する。

【0012】

本発明は、高域抽出・二値化部が、高域成分を抽出するフィルタを用いて、入力された輝度よりなる画像データの高域成分を抽出し、抽出された輝度の高域成分のレベルを、閾値を基準としてハイとローとに二値化して二値化データを生成し、領域除去部が、所定形状の内側領域の周囲を所定の厚みを有する枠で囲んだ枠ウィンドウを前記高域抽出・二値化部によって二値化された画像データのフレーム内のそれぞれの画素に位置させるように移動させ、前記枠内にハイの画素が存在せず、前記内側領域内にハイの画素が存在するとき、前記内側領域内に存在するハイの画素をローに置換して不要領域を除去し、前記領域除去部が用いる前記枠ウィンドウにおける前記内側領域のサイズと前記枠の厚みとの組として、上記のパラメータ決定方法によって決定されたパラメータが設定され、前記枠ウィンドウにおける前記内側領域のサイズと前記枠の厚みとの組を、設定されたパラメータから選択して指定する画像処理方法を提供する。

【0013】

本発明は、コンピュータに、高域成分を抽出するフィルタを用いて、入力された輝度よりなる画像データの高域成分を抽出し、抽出された輝度の高域成分のレベルを、閾値を基準としてハイとローとに二値化して二値化データを生成するステップと、所定形状の内側領域の周囲を所定の厚みを有する枠で囲んだ枠ウィンドウを二値化された画像データのフレーム内のそれぞれの画素に位置させるように移動させ、前記枠内にハイの画素が存在せず、前記内側領域内にハイの画素が存在するとき、前記内側領域内に存在するハイの画素をローに置換して不要領域を除去するステップと、前記枠ウィンドウにおける前記内側領域のサイズと前記枠の厚みとの組として、上記のパラメータ決定プログラムによって決定されたパラメータが設定され、前記枠ウィンドウにおける前記内側領域のサイズと前記枠の厚みとの組を、設定されたパラメータから選択して指定するステップとを実行させる画像処理プログラムを提供する。

【発明の効果】

【0014】

本発明のパラメータ決定装置、パラメータ決定方法、及びパラメータ決定プログラムによれば、画像に含まれる必要領域を極力除去することなく、不要領域を効果的に除去することができるパラメータを決定することができる。また、本発明の画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラムによれば、必要領域を極力除去することなく、不要領域を効果的に除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】一実施形態のパラメータ決定装置を示すブロック図である。

【図2】図１における高域抽出・二値化部１より出力された必要領域及び不要領域を含む画像データの一例を示す図である。

【図3】図１における画素数カウント部２及び４に入力される必要領域指定画像データの一例を示す図である。

【図4】図１における領域除去部３及び図９における領域除去部１３が用いる枠ウィンドウを示す図である。

【図5】枠ウィンドウによって除去される不要領域がどのように除去されるかを説明するための図である。

【図6A】一実施形態のパラメータ決定方法、及びパラメータ決定プログラムが用いる枠ウィンドウによって必要領域が除去されないことを説明するための図である。

【図6B】図６Ａの部分拡大図である。

【図7A】比較例として枠を有さないウィンドウによって必要領域が除去されることを説明するための図である。

【図7B】図７Ａの部分拡大図である。

【図8】一実施形態のパラメータ決定方法で実行される手順、及び、一実施形態のパラメータ決定プログラムがコンピュータに実行させるステップを示すフローチャートである。

【図9】一実施形態の画像処理装置を示すブロック図である。

【図10】一実施形態の画像処理方法で実行される手順、及び、一実施形態の画像処理プログラムがコンピュータに実行させるステップを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、一実施形態のパラメータ決定装置、パラメータ決定方法、及びパラメータ決定プログラム、並びに、画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラムについて、添付図面を参照して説明する。本実施形態においては、トンネル内部の壁面のようなコンクリートの壁面を撮影した画像を、ひび割れを含む画像の例とする。ひび割れを含む画像はコンクリートの壁面を撮影した画像に限定されない。

【0017】

＜パラメータ決定装置＞
まず、図１を用いて、一実施形態のパラメータ決定装置の構成及び動作を説明する。図１において、高域抽出・二値化部１には、コンクリートの壁面を撮影した画像データが入力される。高域抽出・二値化部１に入力される画像データは、静止画のグレースケールの画像データである。

【0018】

高域抽出・二値化部１は、例えばラプラシアンフィルタを用いて輝度の高域成分を抽出し、抽出された輝度の高域成分のレベルを、閾値を基準としてハイとローとに二値化して二値化データを生成する。図２に示すように、高域抽出・二値化部１より出力されたフレームＦ１を示す画像データ（二値化データ）は、必要領域であるひび割れ１１、及び、砂利または気泡による粒状の多数の不要領域１２を含む。ひび割れ１１及び不要領域１２は画素値“１”（ハイ）で表され、ひび割れ１１及び不要領域１２以外の部分は画素値“０”（ロー）で表されている。

【0019】

高域抽出・二値化部１より出力されたフレームＦ１を示す画像データは、画素数カウント部２及び領域除去部３に入力される。画素数カウント部２には、図３に示すように、ひび割れ１１を含むフレームＦ２を示す必要領域指定画像データが入力される。図３に示す必要領域指定画像データは図２に示す画像データにおける不要領域１２を削除した画像データである。

【0020】

図３に示す必要領域指定画像データは、ひび割れ１１の部分とそれ以外とを区別するために用いるものである。図３に示す必要領域指定画像データは、図２に示す画像データにおける不要領域１２を削除し、ひび割れ１１の部分を、画像編集ソフトウェアを用いて所定の色でなぞった画像データであってもよい。図３に示す必要領域指定画像データは、フレーム内で予め設定した必要領域と不要領域とを区分けする情報の一例である。

【0021】

画素数カウント部２は、フレームＦ２を示す必要領域指定画像データを参照して、フレームＦ１を示す画像データのうち、必要領域であるひび割れ１１の部分のハイの画素数と、不要領域１２のハイの画素数とをカウントする。画素数カウント部２がカウントしたひび割れ１１の部分の画素数及び不要領域１２の画素数は、判定部５に入力される。画素数カウント部２から判定部５に供給される必要領域及び不要領域１２の画素数（カウント結果）は、領域除去部３によって領域除去する前の画素数である。

【0022】

領域除去部３は、枠ウィンドウ指定部６で指定された図４に示すような枠ウィンドウ６０を用いて、フレームＦ１内のハイの領域を除去する。枠ウィンドウ６０は、一例として、サイズＢＬＫの内側正方形６０１を厚みＴＨＫの枠６０２で囲んだ正方形の枠状のウィンドウである。サイズＢＬＫの画素数は奇数である。枠ウィンドウ指定部６は、サイズＢＬＫ及び厚みＴＨＫの画素数をそれぞれ初期値の３及び１とする。

【0023】

枠ウィンドウ６０は、所定形状の内側領域の周囲を所定の厚みを有する枠で囲んだ枠ウィンドウであればよい。内側領域は、内側正方形６０１の代わりに、長方形、５角形以上の多角形、円形であってもよい。但し、本実施形態においては、内側領域は正方形とする。

【0024】

領域除去部３は、枠ウィンドウ６０の中央画素をフレームＦ１内のそれぞれの画素に位置させるように枠ウィンドウ６０を順に移動させていく。このとき、領域除去部３は、枠６０２にハイの画素が存在しなければ内側正方形６０１に存在するハイの画素をローに置換する。

【0025】

図５に示すように、複数の不要領域１２のうち、不要領域１２ａ及び１２ｂを例とする。領域除去部３が枠ウィンドウ６０を移動させたとき、不要領域１２ａは枠６０２にハイの画素がかからない状態で内側正方形６０１内に位置するので、領域除去部３は不要領域１２ａをローに置換することによって不要領域１２ａを除去する。不要領域１２ｂは不要領域１２ａよりも大きく、枠６０２に不要領域１２ｂの一部であるハイの画素がかかるため、領域除去部３は不要領域１２ｂを除去しない。

【0026】

このように、領域除去部３は、まず、サイズＢＬＫ及び厚みＴＨＫを初期値とした枠ウィンドウ６０を用いて、フレームＦ１内のハイの領域を除去する。

【0027】

図６Ａは、枠ウィンドウ６０がひび割れ１１の部分の位置している状態を示している。図６Ｂは図６Ａの部分拡大図である。図６Ｂに示すように、ひび割れ１１が分断していて不連続となっており、分断されたひび割れ１１の一部が内側正方形６０１内に位置していても、ひび割れ１１が枠６０２にかかるため、領域除去部３はひび割れ１１の部分を除去しない。

【0028】

比較例として、図７Ａ及び図７Ｂは枠６０２を有さない正方形のウィンドウ６１を用いた場合を示している。図７Ｂは図７Ａの部分拡大図である。領域除去部３が正方形のウィンドウ６１を用いると、分断されたひび割れ１１の一部が正方形のウィンドウ６１内に位置していると、領域除去部３はひび割れ１１の部分を除去してしまう。領域除去部３が枠６０２を有する枠ウィンドウ６０を用いることによって、ひび割れ１１の部分を誤って除去してしまうおそれを低減させることができる。

【0029】

図１に戻り、領域除去部３は以上のようにして一部の不要領域１２を除去したフレームＦ１の画像データを画素数カウント部４に供給する。画素数カウント部４は、フレームＦ２を示す必要領域指定画像データを参照して、領域除去部３から供給されたフレームＦ１を示す画像データのうち、必要領域であるひび割れ１１の部分のハイの画素数と、不要領域１２のハイの画素数とをカウントする。画素数カウント部４から判定部５に供給される必要領域及び不要領域１２の画素数（カウント結果）は、領域除去部３によって領域除去された後の画素数である。

【0030】

画素数カウント部４は、領域除去部３から供給されたフレームＦ１に基づいてカウントしたひび割れ１１の部分及び不要領域１２の画素数を判定部５に供給する。判定部５は、画素数カウント部４から供給されたひび割れ１１の部分及び不要領域１２の画素数と、画素数カウント部２から入力されたひび割れ１１の部分及び不要領域１２の画素数とを比較する。ひび割れ１１の部分のハイの画素をカウントした画素数をｃｒ、不要領域１２のハイの画素をカウントした画素数をｎｃｒとする。

【0031】

判定部５は、画素数ｃｒが減少せず不変、かつ、画素数ｎｃｒが減少していれば、枠ウィンドウ指定部６が指定したサイズＢＬＫ及び厚みＴＨＫの枠ウィンドウ６０が不要領域１２を除去するのに適した枠ウィンドウ６０であると判定する。画素数ｃｒの減少が０．数パーセント未満程度であれば、画素数ｃｒは不変とみなすこともあり得る。

【0032】

判定部５は、不要領域１２を除去するために用いる枠ウィンドウ６０のパラメータとして、不要領域１２を除去するのに適した枠ウィンドウ６０であると判定したサイズＢＬＫ及び厚みＴＨＫの画素数を出力する。

【0033】

これに加えて、判定部５は、枠ウィンドウ指定部６に対してサイズＢＬＫの画素数を２増やすよう指示する。本実施形態においてはサイズＢＬＫ及び厚みＴＨＫの初期値を３及び１としているため、枠ウィンドウ指定部６は、サイズＢＬＫ及び厚みＴＨＫの画素数をそれぞれ５及び１とする。領域除去部３は、上記のサイズＢＬＫ及び厚みＴＨＫを有する枠ウィンドウ６０を用いて、フレームＦ１内のハイの領域を除去する。

【0034】

画素数カウント部４及び判定部５は同様の処理を繰り返す。判定部５は、画素数ｃｒが不変、かつ、画素数ｎｃｒが減少していれば、サイズＢＬＫ及び厚みＴＨＫの画素数を出力し、枠ウィンドウ指定部６に対してサイズＢＬＫの画素数を２増やすよう指示する。

【0035】

領域除去部３〜枠ウィンドウ指定部６は、画素数ｃｒが不変、かつ、画素数ｎｃｒが減少する限り、サイズＢＬＫが予め設定した最大のサイズである所定のサイズを超えない範囲で、枠ウィンドウ６０のサイズＢＬＫの画素数を順に増加させる。領域除去部３〜枠ウィンドウ指定部６は、サイズＢＬＫの画素数が順に増加する枠ウィンドウ６０を用いて不要領域１２を除去する動作を繰り返す。

【0036】

一方、判定部５は、画素数ｎｃｒが減少するか否かにかかわらず、画素数ｃｒが減少すれば、枠ウィンドウ指定部６が指定したサイズＢＬＫ及び厚みＴＨＫの枠ウィンドウ６０が不要領域１２を除去するのに適した枠ウィンドウ６０ではないと判定する。不要領域１２を除去するのに適した枠ウィンドウ６０ではないと判定すれば、判定部５はサイズＢＬＫ及び厚みＴＨＫの画素数を出力しない。

【0037】

判定部５は、枠ウィンドウ指定部６に対して新たな枠ウィンドウ６０を設定するよう指示する。具体的には、判定部５は、枠ウィンドウ指定部６に対して厚みＴＨＫの画素数を１増やすよう指示し、枠ウィンドウ指定部６は厚みＴＨＫの画素数を１増やした新たな枠ウィンドウ６０を設定する。枠ウィンドウ指定部６は、領域除去部３が領域除去に用いる枠ウィンドウ６０として新たに設定した枠ウィンドウ６０を指定する。

【0038】

但し、枠ウィンドウ指定部６は、例外として、厚みＴＨＫの画素数を１増やした結果、厚みＴＨＫの画素数がＢＬＫ／２を超える場合には、サイズＢＬＫを２増やし、厚みＴＨＫを１とした枠ウィンドウ６０を新たな枠ウィンドウ６０を設定する。

【0039】

例えば、領域除去部３がサイズＢＬＫ及び厚みＴＨＫの画素数が初期値の３及び１である枠ウィンドウ６０を用いてフレームＦ１内のハイの領域を除去し、画素数ｃｒが減少したとする。厚みＴＨＫの画素数を１増やすと、厚みＴＨＫの画素数がＢＬＫ／２を超えるため、枠ウィンドウ指定部６は、サイズＢＬＫ及び厚みＴＨＫの画素数をそれぞれ５及び１とする。

【0040】

また、領域除去部３がサイズＢＬＫ及び厚みＴＨＫの画素数が５及び１である枠ウィンドウ６０を用いてフレームＦ１内のハイの領域を除去し、画素数ｃｒが減少したとする。この場合、枠ウィンドウ指定部６は、サイズＢＬＫ及び厚みＴＨＫの画素数をそれぞれ５及び２とする。

【0041】

判定部５が、枠ウィンドウ６０が不要領域１２を除去するのに適した枠ウィンドウ６０ではないと判定し、枠ウィンドウ指定部６に対して新たな枠ウィンドウ６０を設定するよう指示したとき、領域除去部３は、直前に実行した領域の除去を破棄する。これによって、フレームＦ１の画像データは元の状態に戻される。

【0042】

領域除去部３〜枠ウィンドウ指定部６は、画素数ｃｒが減少する限り、サイズＢＬＫが予め設定した最大のサイズである所定のサイズを超えない範囲で、上記の例外を除き、厚みＴＨＫの画素数を順に増加させる。領域除去部３〜枠ウィンドウ指定部６は、厚みＴＨＫの画素数が順に増加する枠ウィンドウ６０を用いて領域を除去して、不要領域１２を除去するのに適した枠ウィンドウ６０を探索する動作を繰り返す。

【0043】

以上の動作によって、判定部５からは、不要領域１２を除去するのに適した枠ウィンドウ６０のサイズＢＬＫ及び厚みＴＨＫの画素数の複数の組み合わせが出力される。なお、壁面の状態によっては、不要領域１２を除去するのに適した枠ウィンドウ６０のパラメータが、サイズＢＬＫ及び厚みＴＨＫの１つの組のみという場合もあり得る。

【0044】

＜パラメータ決定方法及びパラメータ決定プログラム＞
図８に示すフローチャートを用いて、図１に示すパラメータ決定装置で実行される一実施形態のパラメータ決定方法を説明する。図８に示すフローチャートは、一実施形態のパラメータ決定方法で実行される手順、及び、一実施形態のパラメータ決定プログラムがコンピュータに実行させるステップを示す。

【0045】

高域抽出・二値化部１（コンピュータ）は、ステップＳ１にて、枠ウィンドウ６０のパラメータを決定するために用意した画像データを取り込む。高域抽出・二値化部１（コンピュータ）は、ステップＳ２にて、輝度の高域成分を抽出し、抽出された輝度の高域成分のレベルを、閾値を基準としてハイとローとに二値化し、図２に示す画像データ（二値化データ）を生成する。

【0046】

画素数カウント部２（コンピュータ）は、ステップＳ３にて、図３に示す必要領域指定画像データを参照して、必要領域（ひび割れ１１の部分）のハイの画素数ｃｒと不要領域１２のハイの画素数ｎｃｒとをカウントする。

【0047】

枠ウィンドウ指定部６（コンピュータ）は、ステップＳ４にて、枠ウィンドウ６０のサイズＢＬＫ及び厚みＴＨＫの画素数をそれぞれ初期値の３及び１に設定する。領域除去部３（コンピュータ）は、ステップＳ５にて、枠ウィンドウ６０を用いて上記のように枠６０２にハイの画素がかかることなく内側正方形６０１内に位置するハイの画素よりなる領域を除去する。

【0048】

画素数カウント部４（コンピュータ）は、ステップＳ６にて、必要領域指定画像データを参照して、必要領域（ひび割れ１１の部分）のハイの画素数ｃｒと不要領域１２のハイの画素数ｎｃｒとをカウントする。

【0049】

判定部５（コンピュータ）は、ステップＳ７にて、画素数ｃｒが不変、かつ、画素数ｎｃｒが減少するか否かを判定する。画素数ｃｒが不変、かつ、画素数ｎｃｒが減少すれば（YES）、判定部５（コンピュータ）は、ステップＳ８にて、枠ウィンドウ６０のサイズＢＬＫ及び厚みＴＨＫの画素数を出力する。

【0050】

枠ウィンドウ指定部６（コンピュータ）は、ステップＳ９にて、内側正方形６０１のサイズＢＬＫの画素数を２増加させ、ステップＳ１２にて、サイズＢＬＫが所定のサイズ以下であるか否かを判定する。サイズＢＬＫが所定のサイズ以下であれば（YES）、領域除去部３〜枠ウィンドウ指定部６（コンピュータ）は、ステップＳ５〜Ｓ７、Ｓ８及びＳ９（またはＳ１０及びＳ１１）、Ｓ１２の処理を繰り返す。

【0051】

ステップＳ７にて画素数ｃｒが不変、かつ、画素数ｎｃｒが減少するという状態でなければ（NO）、ステップＳ１０にて、領域除去部３（コンピュータ）は直前の領域の除去を破棄し、枠ウィンドウ指定部６（コンピュータ）は枠６０２の厚みＴＨＫの画素数を１増加させる。

【0052】

枠ウィンドウ指定部６（コンピュータ）は、ステップＳ１１にて、厚みＴＨＫの画素数がＢＬＫ／２を超えれば、サイズＢＬＫの画素数を２増やし、厚みＴＨＫの画素数を１として、処理をステップＳ１２に移行させる。同様に、枠ウィンドウ指定部６（コンピュータ）は、ステップＳ１２にて、サイズＢＬＫが所定のサイズ以下であるか否かを判定する。サイズＢＬＫが所定のサイズ以下であれば（YES）、領域除去部３〜枠ウィンドウ指定部６（コンピュータ）は、ステップＳ５〜Ｓ７、Ｓ１０及びＳ１１（またはＳ８及びＳ９）、Ｓ１２の処理を繰り返す。

【0053】

ステップＳ１２にてサイズＢＬＫが所定のサイズ以下でなければ（NO）、領域除去部３〜枠ウィンドウ指定部６（コンピュータ）は、処理を終了させる。

【0054】

ところで、以上説明した本実施形態のパラメータ決定装置、パラメータ決定方法、及びパラメータ決定プログラムにおいては、図２に示すフレームＦ１に基づいて枠ウィンドウ６０のパラメータを決定している。同様のコンクリートの壁面であれば、ひび割れ１１の分断の仕方、砂利または気泡による粒状の不要領域１２の大きさはほぼ同様となる。

【0055】

従って、サンプルとして選択したコンクリートの壁面を撮影した静止画の画像データを高域抽出・二値化部１に供給してパラメータを決定すれば、サンプル以外の画像データであっても、不要領域１２を効果的に除去できる枠ウィンドウ６０とすることができる。

【0056】

以上説明した本実施形態のパラメータ決定装置、パラメータ決定方法、及びパラメータ決定プログラムによれば、画像に含まれる必要領域を極力除去することなく、不要領域を効果的に除去することができるパラメータを決定することができる。

【0057】

＜画像処理装置＞
次に、図９を用いて、以上のように決定した枠ウィンドウ６０のパラメータを用いて、コンクリートの壁面を撮影した画像データに含まれる不要領域１２を除去する一実施形態の画像処理装置を説明する。

【0058】

図９において、枠ウィンドウ指定部１６には、枠ウィンドウ６０のパラメータとして、サイズＢＬＫ及び厚みＴＨＫの１または複数の組が設定されている。サイズＢＬＫ及び厚みＴＨＫの組にはセット番号Ｎが付されているとする。セット番号Ｎは、例えば、１，２，３…である。

【0059】

高域抽出・二値化部１１には、コンクリートの壁面を撮影した画像データが入力される。高域抽出・二値化部１１に入力される画像データは、静止画のグレースケールの画像データである。高域抽出・二値化部１は、例えばラプラシアンフィルタを用いて高域成分を抽出し、抽出された輝度の高域成分のレベルを、閾値を基準としてハイとローとに二値化して二値化データを生成する。

【0060】

領域除去部１３は、枠ウィンドウ指定部１６に設定されている全ての組のサイズＢＬＫ及び厚みＴＨＫの枠ウィンドウ６０を順に用いて、領域除去部３と同様に不要領域１２を除去して、不要領域１２が除去された画像データを出力する。

【0061】

＜画像処理方法及び画像処理プログラム＞
図１０に示すフローチャートを用いて、図９に示す画像処理装置で実行される一実施形態の画像処理方法を説明する。図１０に示すフローチャートは、一実施形態の画像処理方法で実行される手順、及び、一実施形態の画像処理プログラムがコンピュータに実行させるステップを示す。

【0062】

高域抽出・二値化部１１（コンピュータ）は、ステップＳ２１にて、不要領域１２を除去しようとする対象の画像データを取り込む。高域抽出・二値化部１１（コンピュータ）は、ステップＳ２２にて、輝度の高域成分を抽出し、抽出された輝度の高域成分のレベルを、閾値を基準としてハイとローとに二値化して二値化データを生成する。

【0063】

枠ウィンドウ指定部１６（コンピュータ）は、ステップＳ２３にて、パラメータのセット番号Ｎを１に設定する。領域除去部１３（コンピュータ）は、ステップＳ２４にて、セット番号Ｎ（ここでは１）のサイズＢＬＫ及び厚みＴＨＫを設定した枠ウィンドウ６０を用いて不要領域１２を除去する。

【0064】

枠ウィンドウ指定部１６（コンピュータ）は、ステップＳ２５にて、セット番号Ｎを１増加させ、ステップＳ２６にて、１増加させたセット番号Ｎが最大のセット番号以下であるか否かを判定する。最大のセット番号以下であれば（YES）、領域除去部１３（コンピュータ）は、ステップＳ２４にて、１増加させたセット番号Ｎ（ここでは２）のサイズＢＬＫ及び厚みＴＨＫを設定した枠ウィンドウ６０を用いて不要領域１２を除去する。

【0065】

枠ウィンドウ指定部１６（コンピュータ）は、ステップＳ２５にて、セット番号Ｎをさらに１増加させ、ステップＳ２６にて、１増加させたセット番号Ｎが最大のセット番号以下であるか否かを判定する。領域除去部１３及び枠ウィンドウ指定部１６（コンピュータ）は、ステップＳ２４〜Ｓ２６の処理を繰り返す。

【0066】

ステップＳ２６にて最大のセット番号以下でなければ（NO）（即ち、最大のセット番号を超えていれば）、枠ウィンドウ指定部１６に設定されている全ての組のサイズＢＬＫ及び厚みＴＨＫの枠ウィンドウ６０を用いて不要領域１２を除去したということである。領域除去部１３（コンピュータ）は、不要領域１２が除去された画像データを出力して処理を終了させる。

【0067】

以上説明した本実施形態の画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラムによれば、必要領域を極力除去することなく、不要領域を効果的に除去することができる。

【0068】

本発明は以上説明した本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。本実施形態のパラメータ決定装置及び画像処理装置は、ハードウェアで構成されてもよいし、ソフトウェアで構成されてもよく、ハードウェアとソフトウェアとの使い分けは任意である。

【0069】

即ち、本実施形態のパラメータ決定装置及び画像処理装置は、集積回路で構成されてもよいし、コンピュータの中央処理装置（ＣＰＵ）及びメモリで構成されてもよい。メモリに記憶されたコンピュータプログラム（パラメータ決定プログラム及び画像処理プログラム）をＣＰＵによって実行させることによって、本実施形態のパラメータ決定装置及び画像処理装置が構成されてもよい。パラメータ決定プログラム及び画像処理プログラムは非一時的な記憶媒体に記憶されて提供されてもよい。

【符号の説明】

【0070】

１，１１ 高域抽出・二値化部
２，４ 画素数カウント部
３，１３ 領域除去部
５ 判定部
６，１６ 枠ウィンドウ指定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】

【図10】