(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023108675
(43)【公開日】2023-08-07
(54)【発明の名称】画像補正装置、画像補正方法および画像補正プログラム
(51)【国際特許分類】
F02D 45/00 20060101AFI20230731BHJP
G01M 15/04 20060101ALI20230731BHJP
【ＦＩ】
F02D45/00 345
G01M15/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022009838
(22)【出願日】2022-01-26
(71)【出願人】
【識別番号】000000974
【氏名又は名称】川崎重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000556
【氏名又は名称】弁理士法人有古特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】山本 武司
(72)【発明者】
【氏名】大林 航
(72)【発明者】
【氏名】安藤 赳虎
(72)【発明者】
【氏名】吉田 孝
(72)【発明者】
【氏名】野上 哲男
【テーマコード（参考）】
2G087
3G384
【Ｆターム（参考）】
2G087AA08
2G087AA14
2G087BB39
2G087FF38
3G384AA03
3G384AA04
3G384AA26
3G384DA42
3G384DA44
3G384DA61
(57)【要約】
【課題】検査対象のエンジンのピストンを撮影した撮影画像を用いたエンジンの状態記録または状態診断を行うために、撮影画像を診断に適した画像に補正することができる画像補正装置、画像補正方法および画像補正プログラムを提供する。
【解決手段】画像補正装置は、検査対象のエンジンのピストンまたは当該ピストンの周辺構造を撮影した撮影画像を用いてエンジンの診断を行うために撮影画像を補正する画像補正装置であって、エンジンに応じて予め定められるピストンの所定の外観基準部に関連する基準パラメータを記憶する記憶器と、撮影画像の画像補正演算を行う演算器と、を備え、演算器は、撮影画像を取得し、撮影画像に対応するエンジンの基準パラメータを取得し、撮影画像から外観基準部に対応する特徴部を抽出し、特徴部から基準パラメータに相当する特徴パラメータを生成し、特徴パラメータと基準パラメータとの対比に基づいて、撮影画像を補正する。
【選択図】図５
【解決手段】画像補正装置は、検査対象のエンジンのピストンまたは当該ピストンの周辺構造を撮影した撮影画像を用いてエンジンの診断を行うために撮影画像を補正する画像補正装置であって、エンジンに応じて予め定められるピストンの所定の外観基準部に関連する基準パラメータを記憶する記憶器と、撮影画像の画像補正演算を行う演算器と、を備え、演算器は、撮影画像を取得し、撮影画像に対応するエンジンの基準パラメータを取得し、撮影画像から外観基準部に対応する特徴部を抽出し、特徴部から基準パラメータに相当する特徴パラメータを生成し、特徴パラメータと基準パラメータとの対比に基づいて、撮影画像を補正する。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
検査対象のエンジンのピストンまたは当該ピストンの周辺構造を撮影した撮影画像を用いて前記エンジンの診断を行うために前記撮影画像を補正する画像補正装置であって、
前記エンジンに応じて予め定められる前記ピストンの所定の外観基準部に関連する基準パラメータを記憶する記憶器と、
前記撮影画像の画像補正演算を行う演算器と、を備え、
前記演算器は、
前記撮影画像を取得し、
前記撮影画像に対応する前記エンジンの前記基準パラメータを取得し、
前記撮影画像から前記外観基準部に対応する特徴部を抽出し、前記特徴部から前記基準パラメータに相当する特徴パラメータを生成し、
前記特徴パラメータと前記基準パラメータとの対比に基づいて、前記撮影画像を補正する、画像補正装置。
前記エンジンに応じて予め定められる前記ピストンの所定の外観基準部に関連する基準パラメータを記憶する記憶器と、
前記撮影画像の画像補正演算を行う演算器と、を備え、
前記演算器は、
前記撮影画像を取得し、
前記撮影画像に対応する前記エンジンの前記基準パラメータを取得し、
前記撮影画像から前記外観基準部に対応する特徴部を抽出し、前記特徴部から前記基準パラメータに相当する特徴パラメータを生成し、
前記特徴パラメータと前記基準パラメータとの対比に基づいて、前記撮影画像を補正する、画像補正装置。
【請求項2】
前記基準パラメータは、前記エンジンを特定するためのエンジン特定データに対応付けられている、請求項１に記載の画像補正装置。
【請求項3】
前記エンジンは、長手方向に直線部分を有する長円形状の掃気ポートを有するシリンダと、周面にピストンリングが組み付けられ、前記シリンダ内を摺動するピストンと、を備え、
前記外観基準部は、前記シリンダの前記掃気ポートを通して前記ピストンを見たときの前記ピストンリングと前記ピストンの周面における露出部分であるリングランドとの間の水平方向に延びる第１境界線、前記ピストンリングもしくは前記リングランドと前記掃気ポートとの間の鉛直方向に延びる第２境界線、または、前記第１境界線および前記第２境界線の交点を含み、
前記演算部は、前記第１境界線に対応する第１特徴線、前記第２境界線に対応する第２特徴線、または、前記第１特徴線および前記第２特徴線の交点を前記特徴部として前記撮影画像から抽出する、請求項１または２に記載の画像補正装置。
前記外観基準部は、前記シリンダの前記掃気ポートを通して前記ピストンを見たときの前記ピストンリングと前記ピストンの周面における露出部分であるリングランドとの間の水平方向に延びる第１境界線、前記ピストンリングもしくは前記リングランドと前記掃気ポートとの間の鉛直方向に延びる第２境界線、または、前記第１境界線および前記第２境界線の交点を含み、
前記演算部は、前記第１境界線に対応する第１特徴線、前記第２境界線に対応する第２特徴線、または、前記第１特徴線および前記第２特徴線の交点を前記特徴部として前記撮影画像から抽出する、請求項１または２に記載の画像補正装置。
【請求項4】
前記演算器は、前記撮影画像の第１要素についての鉛直方向分布から前記第１特徴線を推定し、前記撮影画像の第２要素についての水平方向分布から前記第２特徴線を推定する、請求項３に記載の画像補正装置。
【請求項5】
前記演算器は、２つの前記第１特徴線と２つの前記第２特徴線とで画される四角形を長方形に変換する第１変換処理を行うことにより、前記撮影画像を補正する、請求項３または４に記載の画像補正装置。
【請求項6】
前記演算器は、２つの前記第１特徴線と２つの前記第２特徴線とで画される四角形において交差する２つの辺の長さの比率を変換する第２変換処理を行うことにより、前記撮影画像を補正する、請求項３から５の何れかに記載の画像補正装置。
【請求項7】
前記演算器は、前記第１特徴線が直線になるように、前記撮影画像を補正する、請求項３から６の何れかに記載の画像補正装置。
【請求項8】
前記演算器は、前記第１特徴線が水平方向に沿うように、または、前記第２特徴線が鉛直方向に沿うように、前記撮影画像全体の傾きを調整する、請求項３から７の何れかに記載の画像補正装置。
【請求項9】
前記記憶器は、クラウドサーバとして構成される、請求項１から８の何れかに記載の画像補正装置。
【請求項10】
検査対象のエンジンのピストンまたは当該ピストンの周辺構造を撮影した撮影画像を用いて前記エンジンの診断を行うために前記撮影画像を補正する画像補正方法であって、
前記撮影画像を取得し、
前記撮影画像に対応する前記エンジンについて予め定められる前記ピストンの所定の外観基準部に関連する基準パラメータを取得し、
前記撮影画像から前記外観基準部に対応する特徴部を抽出し、前記特徴部から前記基準パラメータに相当する特徴パラメータを生成し、
前記特徴パラメータと前記基準パラメータとの対比に基づいて、前記撮影画像を補正する、画像補正方法。
前記撮影画像を取得し、
前記撮影画像に対応する前記エンジンについて予め定められる前記ピストンの所定の外観基準部に関連する基準パラメータを取得し、
前記撮影画像から前記外観基準部に対応する特徴部を抽出し、前記特徴部から前記基準パラメータに相当する特徴パラメータを生成し、
前記特徴パラメータと前記基準パラメータとの対比に基づいて、前記撮影画像を補正する、画像補正方法。
【請求項11】
検査対象のエンジンのピストンまたは当該ピストンの周辺構造を撮影した撮影画像を用いて前記エンジンの診断を行うために前記撮影画像を補正する画像補正プログラムであって、
コンピュータを、
前記撮影画像を取得し、
前記撮影画像に対応する前記エンジンについて予め定められる前記ピストンの所定の外観基準部に関連する基準パラメータを取得し、
前記撮影画像から前記外観基準部に対応する特徴部を抽出し、前記特徴部から前記基準パラメータに相当する特徴パラメータを生成し、
前記特徴パラメータと前記基準パラメータとの対比に基づいて、前記撮影画像を補正するように機能させる、画像補正プログラム。
コンピュータを、
前記撮影画像を取得し、
前記撮影画像に対応する前記エンジンについて予め定められる前記ピストンの所定の外観基準部に関連する基準パラメータを取得し、
前記撮影画像から前記外観基準部に対応する特徴部を抽出し、前記特徴部から前記基準パラメータに相当する特徴パラメータを生成し、
前記特徴パラメータと前記基準パラメータとの対比に基づいて、前記撮影画像を補正するように機能させる、画像補正プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、画像補正装置、画像補正方法および画像補正プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
船舶用２サイクルディーゼルエンジン等の大型のエンジンにおいては、運用時においてエンジンの性能を維持するためにシリンダコンディションの定期的な確認が重要である。シリンダコンディションは、例えば、ピストンの上下運動により摺動するピストン、シリンダライナ等を含む摺動部品、例えば、ピストン、シリンダライナ、シリンダカバー等を含む燃焼室構成部品、または、注油システムの状態を意味する。しかし、船舶用の大型のエンジンにおいては、ピストンも大きいため、シリンダからピストンを取り出すことが容易ではない。そのため、このようなエンジンにおいてシリンダコンディションを確認するために、シリンダの側面に設けられた掃気ポートからシリンダ内部のピストンの画像を撮影し、その撮影画像からピストンおよびピストンに組み付けられたピストンリングの状態記録または状態診断を行っている。
【0003】
より具体的には、このようなエンジンのシリンダの内部空間は、シリンダの下方部分の側面に形成された掃気ポートを介して掃気管に接続されている。掃気管は、人が入れるぐらいの大きさを有している。船舶の乗組員または整備員等の撮影者は、エンジン停止時に掃気管内に入り、掃気ポート越しにシリンダ内のピストンおよびピストンリングを撮影する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第３６４０７２６号公報
【特許文献2】特開２００３－１５７４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ここで、掃気ポートは、掃気がスムーズに流通するように、シリンダの径方向に対して周方向に所定角度傾斜した方向を向いている。そのため、掃気ポート越しにシリンダ内のピストンおよびピストンリングを撮影する際に、ピストンおよびピストンリングに掃気ポートの影がかからないようにするためには、撮影者は、掃気ポートの向きに合わせてシリンダの径方向に対して斜め角度から撮影する必要がある。この結果、撮影画像において掃気ポート越しに写るピストンおよびピストンリングは、水平方向で遠近差が生じる。また、撮影対象が円柱状のピストンおよび環状のピストンリングであるため、撮影画像は曲面の歪みを含むものとなる。
【0006】
このような理由により、ピストンリングの状態診断で重要な摺動傷の検知が難しくなり、ピストンリングの状態診断を適切に行うことができない恐れがある。
【0007】
このような画像を用いた状態診断に際して、特許文献１には、検査対象となる環状部材側を自転またはカメラ側を環状部材に対して公転させて撮影し、そのようにして撮影された画像からエッジ検出等を行うことが開示されている。しかし、特許文献１では、あくまで製品出荷時の精度計測を前提としており、船舶に搭載された状態での検査は想定されていない。すなわち、ピストンがシリンダ内に収まった状態かつ狭い掃気管内での撮影では、ピストンの外周全体を撮影することができない。したがって、運用時のシリンダコンディションの確認のためにはこのような態様は採用できない。
【0008】
また、特許文献２には、歪みのない参照画像の各特徴点を、それぞれ歪みを伴う入力画像の対応点に対応付ける方法が開示されている。しかし、この方法は、あくまで、参照画像の特徴点の位置と、特徴点に対応する入力画像の位置とが同じ位置に位置するとの前提に基づいている。したがって、検査対象に対するカメラの位置および向きが撮影ごとに変わる可能性の高い上記のようなエンジンの状態診断用の撮影画像には適用できない。
【0009】
そこで、本開示は、検査対象のエンジンのピストンを撮影した撮影画像を用いたエンジンの状態記録または状態診断を行うために、撮影画像を診断に適した画像に補正することができる画像補正装置、画像補正方法および画像補正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】
【0010】
本開示の一態様に係る画像補正装置は、検査対象のエンジンのピストンまたは当該ピストンの周辺構造を撮影した撮影画像を用いて前記エンジンの診断を行うために前記撮影画像を補正する画像補正装置であって、前記エンジンに応じて予め定められる前記ピストンの所定の外観基準部に関連する基準パラメータを記憶する記憶器と、前記撮影画像の画像補正演算を行う演算器と、を備え、前記演算器は、前記撮影画像を取得し、前記撮影画像に対応する前記エンジンの前記基準パラメータを取得し、前記撮影画像から前記外観基準部に対応する特徴部を抽出し、前記特徴部から前記基準パラメータに相当する特徴パラメータを生成し、前記特徴パラメータと前記基準パラメータとの対比に基づいて、前記撮影画像を補正する。
【0011】
本開示の他の態様に係る画像補正方法は、検査対象のエンジンのピストンまたは当該ピストンの周辺構造を撮影した撮影画像を用いて前記エンジンの診断を行うために前記撮影画像を補正する画像補正方法であって、前記撮影画像を取得し、前記撮影画像に対応する前記エンジンについて予め定められる前記ピストンの所定の外観基準部に関連する基準パラメータを取得し、前記撮影画像から前記外観基準部に対応する特徴部を抽出し、前記特徴部から前記基準パラメータに相当する特徴パラメータを生成し、前記特徴パラメータと前記基準パラメータとの対比に基づいて、前記撮影画像を補正する。
【0012】
本開示の他の態様に係る画像補正プログラムは、検査対象のエンジンのピストンまたは当該ピストンの周辺構造を撮影した撮影画像を用いて前記エンジンの診断を行うために前記撮影画像を補正する画像補正プログラムであって、コンピュータを、前記撮影画像を取得し、前記撮影画像に対応する前記エンジンについて予め定められる前記ピストンの所定の外観基準部に関連する基準パラメータを取得し、前記撮影画像から前記外観基準部に対応する特徴部を抽出し、前記特徴部から前記基準パラメータに相当する特徴パラメータを生成し、前記特徴パラメータと前記基準パラメータとの対比に基づいて、前記撮影画像を補正するように機能させる。
【発明の効果】
【0013】
本開示によれば、検査対象のエンジンのピストンを撮影した撮影画像を用いたエンジンの状態記録または状態診断を行うために、撮影画像を診断に適した画像に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本開示を実施するための形態について、図面を参照しながら、詳細に説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一または相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
【0016】
［全体構成］
図１は、本開示の一実施の形態に係る画像補正装置が適用されるエンジン診断システムの概略構成を示すブロック図である。本実施の形態におけるエンジン診断システム１は、船舶に搭載されている２サイクルディーゼルエンジンのピストンおよびピストンリングの状態を記録または診断する。エンジン診断システム１は、画像補正装置２、画像診断装置３、撮影画像受信器４および診断結果出力器５を備えている。これらの構成２から５は、信号バス６を介して互いにデータが送受信される。
図１は、本開示の一実施の形態に係る画像補正装置が適用されるエンジン診断システムの概略構成を示すブロック図である。本実施の形態におけるエンジン診断システム１は、船舶に搭載されている２サイクルディーゼルエンジンのピストンおよびピストンリングの状態を記録または診断する。エンジン診断システム１は、画像補正装置２、画像診断装置３、撮影画像受信器４および診断結果出力器５を備えている。これらの構成２から５は、信号バス６を介して互いにデータが送受信される。
【0017】
画像補正装置２は、記憶器２１および演算器２２を備えている。画像診断装置３も、記憶器３１および演算器３２を備えている。画像補正装置２の記憶器２１および画像診断装置３の記憶器３１は、例えば、データサーバ等の共通の記憶装置として構成されてもよい。これに代えて、記憶器２１，３１は、互いに別の記憶装置として構成されてもよい。記憶器２１,３１は、クラウドサーバとして構成されてもよい。また、画像補正装置２の演算器２２および画像診断装置３の演算器３２は、共通の演算装置として構成されてもよいし、互いに別の演算装置として構成されてもよい。
【0018】
記憶器２１がクラウドサーバとして構成される場合、画像補正装置２は、演算器２２を有し、記憶器２１であるクラウドサーバと通信可能なパーソナルコンピュータ等の通信端末として構成されてもよい。画像診断装置３についても同様の構成を有し得る。
【0019】
画像補正装置２の記憶器２１には、画像補正処理を行うための画像補正プログラム、撮影画像受信器４を通じて取得した撮影画像データ、画像補正処理後の撮影画像データ（補正画像データ）、エンジンの型式情報およびエンジンの型式情報に対応付けられた外観基準部に関連する基準パラメータ等が記憶される。画像診断装置３の記憶器３１には、エンジン診断処理を行うための診断プログラム、補正画像データ、診断結果のデータ等が記憶される。
【0020】
撮影画像受信器４は、所定の通信ネットワーク７を介して撮影装置８で撮影された撮影画像を受信する通信インターフェイスである。撮影装置８は、例えばスマートフォン等のカメラを備えた通信端末である。あるいは、撮影装置８は、通信機能を有するカメラであってもよい。撮影者は、船舶に搭載されている検査対象のエンジンを撮影し、撮影画像データを撮影装置８から通信ネットワーク７を介してエンジン診断システム１に送信する。撮影装置８に通信機能がない場合等、撮影者が撮影装置８で撮影した撮影画像のデータをパーソナルコンピュータまたはスマートフォン等の通信端末に取り込んで、通信端末から撮影画像データをエンジン診断システム１に送信してもよい。
【0021】
画像補正装置２は、撮影画像受信器４が受信した撮影画像に対して、後述する画像補正処理を行い、画像診断装置３により実施される画像診断に適した画像に補正する。画像診断装置３は、画像補正装置２で補正された補正画像を用いてエンジンの診断を行う。
【0022】
撮影画像は、エンジンのピストンの周面およびピストンに組み付けられたピストンリングを含む画像である。なお、ピストンの周面における露出部分、すなわち、ピストンリングが組み付けられていない箇所は、リングランドと呼ばれる。撮影画像には、リングランドとピストンリングとが帯状に写る。エンジンを動作させるとピストンがシリンダ内で上下動することにより、シリンダの内周面を摺動するピストンリングには摺動方向である鉛直方向に延びる摺動傷が形成される。画像診断装置３は、ピストンリングに形成される摺動傷の状態を撮影画像から分析し、良否判定等の診断を行う。また、画像診断装置３は、リングランド表面の汚れ具合を分析し、良否判定等の診断を行う。画像診断装置３は、ピストンリングの状態およびリングランドの状態から、摺動部品、燃焼室構成部品または注油システム等を含むシリンダコンディションを総合的に評価し得る。
【0023】
なお、撮影画像は、ピストンの周辺構造を含んでいてもよい。画像補正装置２は、ピストンの周辺構造からピストンの位置を特定したり、ピストンの周辺構造を特定することにより、その撮影画像からピストンの診断が可能かどうかを判定したりしてもよい。
【0024】
診断結果出力器５は、画像診断装置３における診断結果を所定の結果表示装置に送信する。結果表示装置は、例えば、撮影装置８である通信端末、検査対象のエンジンを搭載する船舶９に搭載された所定のコンピュータ、または、陸上等に設けられる管理装置１０等を含む。診断結果を結果表示装置に送信するのに加えて、またはこれに代えて、診断結果が、検査対象のエンジンの情報とともに記憶器３１に診断履歴として記憶されてもよい。結果表示装置は、所定の操作を行うことでエンジン診断システム１に都度アクセスし、所望のエンジンの診断履歴情報を取得できるようにしてもよい。
【0025】
画像補正装置２の演算器２２および画像診断装置３の演算器３２は、例えばマイクロコントローラ、パーソナルコンピュータ等のコンピュータを備えている。例えば、演算器２２，３２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等のメインメモリ、通信インターフェイス等を備えている。
【0026】
なお、本明細書で開示する要素の機能は、開示された機能を実行するよう構成またはプログラムされた汎用プロセッサ、専用プロセッサ、集積回路、ASIC（Application Specific Integrated Circuits）、従来の回路、または、それらの組み合わせを含む回路または処理回路を使用して実行できる。プロセッサは、トランジスタやその他の回路を含むため、処理回路または回路と見なされる。本明細書において、回路、ユニット、または手段は、列挙された機能を実行するハードウェアであるか、または、列挙された機能を実行するようにプログラムされたハードウェアである。ハードウェアは、本明細書に開示されているハードウェアであってもよいし、あるいは、列挙された機能を実行するようにプログラムまたは構成されているその他の既知のハードウェアであってもよい。ハードウェアが回路の一種と考えられるプロセッサである場合、回路、ユニット、または手段はハードウェアとソフトウェアとの組み合わせであり、ソフトウェアはハードウェアまたはプロセッサの構成に使用される。
【0027】
［検査対象のエンジンの構成］
図２は、検査対象のエンジンの例を示す図である。図２に示すエンジン１００は、船舶の推進用主機である大型の２サイクルエンジンである。２サイクルエンジンは、２ストロークエンジンとも称される。
図２は、検査対象のエンジンの例を示す図である。図２に示すエンジン１００は、船舶の推進用主機である大型の２サイクルエンジンである。２サイクルエンジンは、２ストロークエンジンとも称される。
【0028】
エンジン１００は、鉛直方向に延びる複数のシリンダ１１０を有している。なお、図２には、１つのシリンダ１１０のみが示されている。特に、ユニフロー２サイクルエンジンにおいて、各シリンダ１１０は、下方部分の周面に掃気ポート１２０を有し、上方部分に排気ポート１３０を有している。エンジン１００は、シリンダ１１０ごとに、ピストン１４０、燃料噴射弁１５０、および排気弁１６０を備えている。ピストン１４０は、円筒状のシリンダ１１０の内径に応じた外径を有する円柱形状を有している。ピストン１４０は、掃気ポート１２０を横切るようにしてシリンダ１１０内を摺動する。すなわち、ピストン１４０の摺動方向は、エンジン１００の鉛直方向である。ピストン１４０には、周面に環状のピストンリング２１０が組み付けられる。ピストン１４０の下端部分には、ピストンロッド２９０が固定されている。ピストンロッド２９０は、コネクティングロッド１７０を介してクランク軸１８０に連結されている。
【0029】
燃料噴射弁１５０は、シリンダ１１０の上端部分に位置しており、燃料供給装置１９０から燃料が供給される。燃料供給装置１９０は、燃料噴射弁１５０における燃料噴射パターンおよび燃料噴射タイミングを変更することができる。排気弁１６０は、排気ポート１３０を開閉する弁であって、排気弁駆動装置２００によって駆動される。排気弁駆動装置２００は、排気弁１６０の開閉パターンおよび開閉タイミングを変更することができる。
【0030】
シリンダ１１０の内部空間は、掃気ポート１２０を介して掃気管２２０に接続されている。掃気管２２０と掃気ポート１２０とは、掃気室２３０を介して接続されている。掃気管２２０は、水平方向に延び、複数のシリンダ１１０に接続されている。エンジン１００には、掃気管２２０を通じて空気が掃気として供給される。
【0031】
掃気管２２０には、過給機２４０が接続されている。過給機２４０は、エンジン１００に供給される空気を断熱圧縮するように構成されている。過給機２４０は、複数の圧縮機翼を備え、回転軸２５０回りに回転することにより、外部から導入された空気を圧縮する圧縮機２６０と、圧縮機２６０の回転軸２５０に連結され、圧縮機２６０の回転動力を生成するタービン２７０と、を備えている。
【0032】
圧縮機２６０で圧縮された空気は、掃気管２２０および掃気室２３０を介してエンジン１００に掃気として供給される。エンジン１００での燃焼により排気ポート１３０から排出された排ガスは、過給機２４０のタービン２７０に流入される。タービン２７０は、複数のタービン翼を備え、流入された排ガスによってタービン２７０が回転軸２５０回りに回転することにより、圧縮機２６０が回転する。
【0033】
このような船舶用のエンジン１００において、掃気管２２０は、人が入れるぐらいの大きさを有している。船舶の乗組員または整備員等の撮影者は、エンジン停止時に所定のメンテナンスハッチから掃気管２２０または掃気室２３０内に入り、掃気ポート１２０越しにシリンダ１１０内のピストン１４０およびピストンリング２１０を撮影する。エンジン１００は、エンジン１００の停止時におけるピストン１４０の鉛直方向位置を調整可能に構成されている。ピストン１４０およびピストンリング２１０の撮影に際し、ピストン１４０は、ピストン１４０およびピストンリング２１０が掃気ポート１２０越しに見える検査位置Ｐ１に位置するように調整される。例えば、検査位置Ｐ１は、ピストン１４０のシリンダ１１０の下限位置または下限位置から所定距離上方の位置に設定される。
【0034】
［撮影画像におけるエンジンの見え方］
図３は、掃気ポート越しにピストンおよびピストンリングを撮影したときの撮影画像を模式的に示す図である。図３に示すように、撮影者が上述したように撮影した場合、撮影画像Ｇは、少なくとも１つの掃気ポート１２０と、掃気ポート１２０を通じて見えるピストン２１０およびピストンリング２１０の一部とを含む。図３の例では、撮影画像Ｇには、３つの掃気ポート１２０が写っている。掃気ポート１２０は、鉛直方向、すなわち、ピストン１４０の摺動方向に延びる長円形状を有している。長円形状は、上端部および下端部の円弧と、２つの円弧間を結ぶ直線部分とで構成される。言い換えると、掃気ポート１２０は、長手方向に直線部分を有する長円形状を有している。
図３は、掃気ポート越しにピストンおよびピストンリングを撮影したときの撮影画像を模式的に示す図である。図３に示すように、撮影者が上述したように撮影した場合、撮影画像Ｇは、少なくとも１つの掃気ポート１２０と、掃気ポート１２０を通じて見えるピストン２１０およびピストンリング２１０の一部とを含む。図３の例では、撮影画像Ｇには、３つの掃気ポート１２０が写っている。掃気ポート１２０は、鉛直方向、すなわち、ピストン１４０の摺動方向に延びる長円形状を有している。長円形状は、上端部および下端部の円弧と、２つの円弧間を結ぶ直線部分とで構成される。言い換えると、掃気ポート１２０は、長手方向に直線部分を有する長円形状を有している。
【0035】
また、図３の例では、撮影画像Ｇには、ピストン１４０の周面に組み付けられた４つのピストンリング２１０と、ピストン１４０の周面における露出部分である５つのリングランド２８０とが写っている。ピストンリング２１０の外周面は、シリンダ１１０の内周面に接して摺動するため、撮影画像Ｇにおいて、ピストンリング２１０は、リングランド２８０より高輝度である。一方、リングランド２８０の外周面は、シリンダ１１０の内周面に接しないことにより、燃焼カス、燃料残渣等が外周面に堆積するため、撮影画像Ｇにおいて、リングランド２８０は、ピストンリング２１０より低輝度である。
【0036】
このため、撮影画像Ｇは、複数の四角形状のピストンリング部分と複数の四角形状のリングランド部分とが鉛直方向に交互に並んだ横縞状の特徴部を有する。画像診断装置３は、この特徴部を画像処理により分析することにより、エンジン１００の状態、より詳しくは、ピストンリング２１０およびリングランド２８０の状態を診断する。
【0037】
ここで、撮影者と撮影対象であるピストン１４０との距離は、撮影ごとに変わり得るため、撮影画像Ｇにおけるピストン１４０の大きさは、一定にはならない。このため、従来では、ピストン１４０等のサイズが分かるように、定規等を撮影画像Ｇに写り込ませていた。
【0038】
また、掃気ポート１２０は、掃気がスムーズに流通するように、シリンダ１１０の径方向に対して周方向に所定角度傾斜した方向を向いている。例えば、掃気ポート１２０の径方向外端部は、径方向内端部に対して、シリンダ１１０の中心軸線に関して時計回りに進んだ位置に位置している。
【0039】
そのため、掃気ポート１２０越しにシリンダ１１０内のピストン１４０およびピストンリング２１０を撮影する際に、ピストンリング２１０およびリングランド２８０に掃気ポート１２０の影がかからないようにするためには、撮影者は、掃気ポート１２０の向きに合わせてシリンダ１１０の径方向に対して斜め角度から撮影する必要がある。この結果、撮影画像Ｇにおいて掃気ポート１２０越しに写るピストンリング２１０およびリングランド２８０は、水平方向で遠近差が生じる。また、撮影対象が円柱状のピストン１４０および環状のピストンリング２１０であるため、撮影画像Ｇは曲面の歪みを含むものとなる。
【0040】
したがって、撮影画像Ｇによっては、ピストンリング２１０の状態診断で重要な摺動傷の検知が難しくなり、ピストンリング２１０の状態診断を適切に行うことができない恐れがある。そこで、画像補正装置２は、撮影画像Ｇにおける特徴部を検出し、当該特徴部の形状を変形する画像処理を行うことにより、撮影画像Ｇ全体の画像補正を行う。
【0041】
撮影画像Ｇの撮影が行われる掃気管２２０または掃気室２３０は、掃気が流通する空間であるので、燃焼カス、燃料残渣等により汚れている。また、掃気管２２０または掃気室２３０は、もともと人が入る場所ではないため、狭く、照明もないため、暗い。したがって、撮影者は、撮影装置８が有するライトまたはストロボを点灯させて撮影する。このため、一般的に撮影画像Ｇの撮影条件は良くなく、例えば掃気ポート１２０の影がピストンリング２１０またはリングランド２８０にかかったり、ライトによる白飛びが発生したりし易い。このため、撮影画像Ｇのみを用いて画像補正を行うには限界がある。
【0042】
そこで、本実施の形態においては、撮影画像Ｇに写っている検査対象のエンジン１００のピストン１４０の特徴的な箇所を外観基準部として予めデータ化しておく。撮影画像Ｇにおける外観基準部に対応する特徴部から得られる特徴パラメータが、外観基準部に関連する基準パラメータと対比され、その結果に基づいて撮影画像Ｇが補正される。このために、画像補正装置２の記憶器２１は、検査対象のエンジン１００に応じて予め定められるピストン１４０の所定の外観基準部に関連する基準パラメータを記憶する。
【0043】
図４は、本実施の形態における外観基準部と撮影画像の特徴部との対応関係を示す模式図である。図４の左側の図は、実際のエンジン１００における外観基準部ＥＢの位置関係および寸法に基づいて作図された仮想的な理想図である。図４の右側の図は、当該外観基準部ＥＢを撮影した際の撮影画像Ｇ上の外観基準部、すなわち、特徴部ＣＨの例を示す模式図である。なお、図４の右側の図において、撮影画像Ｇにおいて現れるピストン１４０およびピストンリング２１０が曲面の外周を有することによる歪みは考慮されていない。また、図４の右側の図においては、特徴部ＣＨにおける遠近差による歪みを誇張して示している。
【0044】
外観基準部は、シリンダ１１０の掃気ポート１２０を通してピストン１４０を見たときのピストンリング２１０とリングランド２８０との間の上下一対の第１境界線ＢＬ１、ピストンリング２１０もしくはリングランド２８０と掃気ポート１２０との間の左右一対の第２境界線ＢＬ２、または、第１境界線ＢＬ１および第２境界線ＢＬ２の交点ＢＰを含む。
【0045】
例えば、図４に示すように、ピストンリング２１０が４つある場合、第１境界線ＢＬ１は、８本存在する。ただし、例えば図４において一番上に位置するピストンリング２１０を検査対象または補正対象とする場合、当該ピストンリング２１０の上側に接するリングランド２８０との境界線および当該ピストンリング２１０の下側に接するリングランド２８０との境界線の合計２本の第１境界線ＢＬ１が画像補正における基準となる。また、第２境界線ＢＬ２は、１つの掃気ポート１２０について２本存在する。第１境界線ＢＬ１および第２境界線ＢＬ２は、直交する。
【0046】
したがって、図４において斜線で示される一のピストンリング２１０部分は、２本の第１境界線ＢＬ１と２本の第２境界線ＢＬ２とが交わる４つの交点ＢＰを頂点とする長方形として定義される。以下では、この長方形を基準長方形ＢＢと称する。ピストンリング２１０の厚さおよび掃気ポート１２０の開口幅は、エンジン１００に応じて予め知られている。そのため、この基準長方形ＢＢの長辺の長さ、短辺の長さ、または長辺と短辺との長さの比率、第１境界線ＢＬ１と第２境界線ＢＬ２との角度が直角であること、第１境界線ＢＬ１が水平方向に延びること等を含む一または複数のパラメータが基準パラメータとして記憶器２１に記憶される。基準パラメータは、エンジン１００における該当箇所の実際の値から撮影画像Ｇと対比を行う画像領域上の値に変換され、変換後の値が記憶器２１に記憶される。
【0047】
なお、ピストン１４０およびピストンリング２１０の外周面は、曲面であるため、基準パラメータとして設定される基準長方形ＢＢの長辺の長さは、掃気ポート１２０で区切られるピストン１４０またはピストンリング２１０の円弧の長さとして設定される。すなわち、基準長方形ＢＢの長辺の長さは、掃気ポート１２０を通して見えるピストン１４０およびピストンリング２１０の曲面部分を平面上に展開したときの水平方向長さとして設定される。
【0048】
また、基準長方形ＢＢの長辺の長さは、１本の第１境界線ＢＬ１と２本の第２境界線ＢＬ２とが交わる２つの交点間の第１距離Ｗ１としても定義できる。また、基準長方形ＢＢの短辺の長さは、鉛直方向に隣接する２本の第１境界線ＢＬ１と１本の第２境界線ＢＬ２とが交わる２つの交点間の第２距離Ｗ２としても定義できる。また、基準長方形ＢＢは、一番上に位置するピストンリング２１０のみとしてもよいし、これに加えてまたはこれに代えて、他のピストンリング２１０部分に対応する長方形でもよい。また、リングランド２８０部分に対応する長方形も、同様に定義され、一または複数のリングランド２８０部分に対応する長方形を基準長方形ＢＢとしてもよい。すなわち、本実施の形態における画像補正処理は、ピストンリング２１０の状態診断だけでなく、リングランド２８０の状態診断の際にも行われ得る。基準長方形ＢＢ等の画像補正における基準となる外観基準部ＥＢは、画像診断装置３で診断する対象となる部分に応じて設定または変更されてもよい。
【0049】
外観基準部ＥＢを含むピストン１４０近傍を撮影した撮影画像Ｇでは、上記撮影の際の制約により、基準長方形ＢＢは、長方形として写り難い。例えば、図４に示すように、掃気ポート１２０において向かって左側の直線部分は、向かって右側の直線部分より手前に位置するため、基準長方形ＢＢに対応する特徴部ＣＨである特徴領域ＢＣは、左側の鉛直方向に延びる辺が右側の鉛直方向に延びる辺より長い四角形となる。また、掃気ポート１２０を斜め方向から撮影することにより、撮影画像Ｇ上の掃気ポート１２０の左右幅が短めに写る。この結果、特徴領域ＢＣにおける四角形の短辺と長辺との長さの比率は外観基準部ＥＢにおける実際の比率とは異なる。
【0050】
画像補正装置２の演算器２２は、撮影画像Ｇにおける特徴部ＣＨが外観基準部ＥＢとして定義される形状および大きさになるように撮影画像Ｇを補正する。例えば、演算器２２は、撮影画像Ｇ上の特徴領域ＢＣが第１距離Ｗ１の長辺および第２距離Ｗ２の短辺を有する基準長方形ＢＢとなるように撮影画像Ｇを補正する。
【0051】
［画像補正処理］
以下、より具体的な画像補正処理について説明する。図５は、本実施の形態における画像補正処理の流れを示すフローチャートである。演算器２２は、通信ネットワーク７を介して撮影装置８から送信された撮影画像Ｇを取得する（ステップＳ１）。撮影装置８から送られる撮影画像Ｇのデータには、焦点距離等の撮影装置８のデータおよび撮影対象のエンジン１００を特定するためのエンジン特定データが含まれる。撮影画像Ｇのデータには、撮影画像Ｇが縦向きか横向きかを示す撮影画像Ｇの向きのデータ、撮影距離等の撮影時の状況データが含まれてもよい。エンジン特定データは、例えば、エンジン１００の型式情報、エンジン１００のカスタマイズ構成またはエンジン１００が搭載される船舶の型式情報を含み得る。エンジン特定データは、エンジン１００の個体識別番号または船舶の個体識別番号を含んでもよい。
以下、より具体的な画像補正処理について説明する。図５は、本実施の形態における画像補正処理の流れを示すフローチャートである。演算器２２は、通信ネットワーク７を介して撮影装置８から送信された撮影画像Ｇを取得する（ステップＳ１）。撮影装置８から送られる撮影画像Ｇのデータには、焦点距離等の撮影装置８のデータおよび撮影対象のエンジン１００を特定するためのエンジン特定データが含まれる。撮影画像Ｇのデータには、撮影画像Ｇが縦向きか横向きかを示す撮影画像Ｇの向きのデータ、撮影距離等の撮影時の状況データが含まれてもよい。エンジン特定データは、例えば、エンジン１００の型式情報、エンジン１００のカスタマイズ構成またはエンジン１００が搭載される船舶の型式情報を含み得る。エンジン特定データは、エンジン１００の個体識別番号または船舶の個体識別番号を含んでもよい。
【0052】
演算器２２は、取得した撮影画像Ｇに対応するエンジン１００の基準パラメータを取得する（ステップＳ２）。演算器２２は、撮影画像Ｇに付随するエンジン特定データから撮影画像Ｇに対応するエンジン１００を特定する。演算器２２は、特定したエンジン１００の基準パラメータを記憶器２１から読み出す。本実施の形態において、記憶器２１に記憶される基準パラメータは、エンジン１００の型式情報等のエンジン特定データに対応付けられている。このため、エンジン特定データに基づいて撮影画像Ｇに対応するエンジン１００の基準パラメータを容易に取得することができる。
【0053】
演算器２２は、撮影画像Ｇにおける特徴部ＣＨを抽出する（ステップＳ３）。演算器２２は、第１境界線ＢＬ１に対応する第１特徴線ＣＬ１、第２境界線ＢＬ２に対応する第２特徴線ＣＬ２、第１特徴線ＣＬ１と第２特徴線ＣＬ２との交点ＣＰ、または、２つの第１特徴線ＣＬ１と２つの第２特徴線ＣＬ２とが交わる４つの交点ＣＰを頂点とする四角形である特徴領域ＢＣを特徴部ＣＨとして撮影画像Ｇから抽出する。
【0054】
演算器２２は、撮影画像Ｇ内に特徴部ＣＨが含まれるかどうかを判定する。このために、演算器２２は、撮影画像Ｇの鉛直方向における輝度分布から第１特徴線ＣＬ１を推定する。また、演算器２２は、撮影画像Ｇの水平方向における輝度差分布から第２特徴線ＣＬ２を推定する。本実施の形態においては、以下のような判定基準領域ＢＤの特定処理が行われる。
【0055】
［判断基準領域の特定処理］
図６は、本実施の形態における判断基準領域の特定処理のイメージ図である。なお、図６において、撮影画像Ｇにおける第１特徴線ＣＬ１はほぼ水平に延びる直線であり、第２特徴線ＣＬ２は鉛直方向に延びる直線として示されている。
図６は、本実施の形態における判断基準領域の特定処理のイメージ図である。なお、図６において、撮影画像Ｇにおける第１特徴線ＣＬ１はほぼ水平に延びる直線であり、第２特徴線ＣＬ２は鉛直方向に延びる直線として示されている。
【0056】
撮影画像Ｇの鉛直方向における輝度分布は、第１分布Ｄ１として得られる。演算器２２は、撮影画像Ｇ全体について、水平方向に並ぶ複数の画素の輝度の和を算出する。第１分布Ｄ１は、水平方向の輝度の和についての鉛直方向の分布を示す。上述の通り、ピストンリング２１０は、シリンダ１１０の内周面に対して摺動するため、撮影画像Ｇにおけるピストンリング２１０に対応する箇所は、シリンダ１１０の内周面に接しないリングランド２８０に対応する箇所に比べて輝度が高くなる。この結果、第１分布Ｄ１は、輝度が高い鉛直方向領域と輝度が低い鉛直方向領域とが交互に現れる。演算器２２は、撮影画像Ｇにおける第１分布Ｄ１において輝度が第１しきい値Ｔｈ１以上となる鉛直方向領域の位置を第１特定領域Ｅ１として特定する。
【0057】
撮影画像Ｇの水平方向における輝度差分布は、第２分布Ｄ２として得られる。演算器２２は、撮影画像Ｇ全体について、鉛直方向に並ぶ複数の画素の輝度差の和を算出する。例えば、演算器２２は、ある鉛直方向列における第１画素の輝度と、第１画素より一単位画素数分、下方に位置する第２画素の輝度との差を算出する。さらに、演算器２２は、第２画素の輝度と、第２画素より一単位画素数分、下方に位置する第３画素の輝度との差を算出する。演算器２２は、同様にして、ある鉛直方向列において隣り合う画素の輝度差を全て算出し、それらを足し合わせる。第２分布Ｄ２は、鉛直方向の輝度差の和についての水平方向の分布を示す。
【0058】
上述の通り、ピストン１４０の外観基準部ＥＢにおいては、水平方向に延びるピストンリング２１０とリングランド２８０とが鉛直方向に交互に存在する。そのため、撮影画像Ｇの水平方向に関してピストンリング２１０およびリングランド２８０が存在する領域は、鉛直方向の輝度差が大きい領域部分を含んでいる。この結果、第２分布Ｄ２は、輝度差が大きい水平方向領域と輝度差が小さい水平方向領域とを含む。演算器２２は、撮影画像Ｇにおける第２分布Ｄ２において輝度差が第２しきい値Ｔｈ２以上となる水平方向領域の位置を第２特定領域Ｅ２として特定する。
【0059】
第１特定領域Ｅ１と第２特定領域Ｅ２とが重複する判定基準領域ＢＤが、撮影画像Ｇにおいてピストンリング２１０が写っている領域であると推定される。このように、撮影画像Ｇにおける輝度についての交互パターンを用いて、特徴部ＣＨを含むピストンリング２１０の存在領域を推定することにより、撮影画像Ｇにおけるピストンリング２１０の存在領域の位置および数の同定を容易に行うことができる。
【0060】
なお、第１分布Ｄ１および第２分布Ｄ２の算出に際し、１画素を演算単位として加算または輝度差の計算を行ってもよいし、例えば３画素×３画素等の複数の画素を含む単位画素領域の輝度を加算してもよい。単位画素領域の輝度は、単位画素領域に含まれる複数の画素の平均値または加算値として算出され得る。
【0061】
演算器２２は、第１特定領域Ｅ１の長手方向の境界線、すなわち、水平方向の境界線を第１特徴線ＣＬ１として推定する。また、演算器２２は、第２特定領域Ｅ２の長手方向の境界線、すなわち、鉛直方向の境界線を第２特徴線ＣＬ２として推定する。ただし、前述の通り、撮影画像Ｇにおいて、実際の第１特徴線ＣＬ１は、水平方向に対して傾いている可能性があり、曲歪みを有している可能性もある。同様に、撮影画像Ｇにおいて、実際の第２特徴線ＣＬ２は、鉛直方向に対して傾いている可能性がある。
【0062】
そのため、以下では、上記で推定された第１特徴線ＣＬ１および第２特徴線ＣＬ２を第１推定線ＩＬ１および第２推定線ＩＬ２とし、撮影画像Ｇにおける実際の第１特徴線ＣＬ１および第２特徴線ＣＬ２と区別する。演算器２２は、第１推定線ＩＬ１と第２推定線ＩＬ２とで囲まれた四角形である判定基準領域ＢＤを基準とする所定の判定領域において所定の検出処理を行い、第１特徴線ＣＬ１、第２特徴線ＣＬ２または第１特徴線ＣＬ１と第２特徴線ＣＬ２との交点ＣＰを含む特徴部ＣＨを特定する。判定領域は、判定基準領域ＢＤと同じ領域に設定されてもよいし、判定基準領域ＢＤより広い領域に設定されてもよいし、判定基準領域ＢＤより狭い範囲に設定されてもよい。なお、判定基準領域ＢＤのデータは、例えば、２つの第２推定線ＩＬ２の水平方向位置を示すＸ座標のデータと、２つの第１推定線ＩＬ１間の距離である短辺の長さのデータと、短辺の中点における鉛直方向位置を示すＹ座標のデータと、を含む。
【0063】
前述の通り、判定基準領域ＢＤは、撮影画像Ｇにおいてピストンリング２１０が写っているおよその位置を示す。例えば、図６においては、６つの判定基準領域ＢＤが特定されており、撮影画像Ｇにおけるそれらの６箇所の領域において、ピストンリング２１０が写っていることが推定される。これらの６箇所の領域のすべてについて所定の検出処理が行われてもよいし、そのうちの予め定められた一以上の箇所について所定の検出処理が行われてもよい。検出処理を行う箇所、すなわち、診断を行う箇所をユーザが指定してもよい。また、上下に隣り合う２つの判定基準領域ＢＤ間の領域について所定の検出処理が行われてもよい。
【0064】
［第１検出処理］
例えば、演算器２２は、第１検出処理として、推定領域について、ハフ変換等を用いた直線検出処理を行ってもよい。演算器２２は、直線検出処理で検出された直線成分から第１推定線ＩＬ１の近接する直線成分を抽出し、抽出した直線成分に基づいてエッジ検出処理を行うことにより、第１特徴線ＣＬ１を特定してもよい。同様に、演算器２２は、直線検出処理で検出された直線成分から第２推定線ＩＬ２に近接する直線成分を抽出し、抽出した直線成分に基づいてエッジ検出処理を行うことにより、第２特徴線ＣＬ２を特定してもよい。第１特徴線ＣＬ１および第２特徴線ＣＬ２が特定された場合には、演算器２２は、それらの交点ＣＰを特定し、２つの第１特徴線ＣＬ１と２つの第２特徴線ＣＬ２とが交わる４つの交点ＣＰを頂点とする四角形である特徴領域ＢＣを特定する。
例えば、演算器２２は、第１検出処理として、推定領域について、ハフ変換等を用いた直線検出処理を行ってもよい。演算器２２は、直線検出処理で検出された直線成分から第１推定線ＩＬ１の近接する直線成分を抽出し、抽出した直線成分に基づいてエッジ検出処理を行うことにより、第１特徴線ＣＬ１を特定してもよい。同様に、演算器２２は、直線検出処理で検出された直線成分から第２推定線ＩＬ２に近接する直線成分を抽出し、抽出した直線成分に基づいてエッジ検出処理を行うことにより、第２特徴線ＣＬ２を特定してもよい。第１特徴線ＣＬ１および第２特徴線ＣＬ２が特定された場合には、演算器２２は、それらの交点ＣＰを特定し、２つの第１特徴線ＣＬ１と２つの第２特徴線ＣＬ２とが交わる４つの交点ＣＰを頂点とする四角形である特徴領域ＢＣを特定する。
【0065】
［第２検出処理］
撮影画像Ｇにおける第１特徴線ＣＬ１または第２特徴線ＣＬ２において歪みが大きい場合には、上記直線検出処理で第１推定線ＩＬ１または第２推定線ＩＬ２に近接する直線成分が抽出できない可能性もある。この場合には、演算器２２は、第２検出処理として、判定領域について、コーナー検出処理を行ってもよい。コーナー検出処理により交点ＣＰが特定された場合には、演算器２２は、後述する第３変換処理を行う。
撮影画像Ｇにおける第１特徴線ＣＬ１または第２特徴線ＣＬ２において歪みが大きい場合には、上記直線検出処理で第１推定線ＩＬ１または第２推定線ＩＬ２に近接する直線成分が抽出できない可能性もある。この場合には、演算器２２は、第２検出処理として、判定領域について、コーナー検出処理を行ってもよい。コーナー検出処理により交点ＣＰが特定された場合には、演算器２２は、後述する第３変換処理を行う。
【0066】
［補間処理］
なお、撮影画像Ｇによっては、ピストンリング２１０の一部または全部が掃気ポート１２０の影に入る等の理由により、本来あるピストンリング２１０の数と同じ数の判定基準領域ＢＤが特定されない場合がある。このような場合、例えば撮影画像Ｇにおける一番上に位置している判定基準領域ＢＤがピストン１４０に組み付けられる複数のピストンリング２１０のうちの一番上に位置しているピストンリング２１０に対応するかどうかが分からない。
なお、撮影画像Ｇによっては、ピストンリング２１０の一部または全部が掃気ポート１２０の影に入る等の理由により、本来あるピストンリング２１０の数と同じ数の判定基準領域ＢＤが特定されない場合がある。このような場合、例えば撮影画像Ｇにおける一番上に位置している判定基準領域ＢＤがピストン１４０に組み付けられる複数のピストンリング２１０のうちの一番上に位置しているピストンリング２１０に対応するかどうかが分からない。
【0067】
このような場合を想定して、以下のような処理を行ってもよい。本処理に際しては、記憶器２１には、検査対象のエンジン１００のピストン１４０に組み付けられるピストンリング２１０の数、位置、幅または、リング間間隔等の情報を含むピストン構成データが記憶される。演算器２２は、判定基準領域ＢＤの特定した後、対応するエンジン１００のピストン構成データを読み出し、特定された判定基準領域ＢＤの数、位置、または判定基準領域ＢＤ間の間隔等がピストン構成データに対応するかどうかを判定する。
【0068】
演算器２２は、判定基準領域ＢＤがピストン構成データに対応して特定されていないと判定された場合、特徴部ＣＨの検出処理において、検出された特徴部ＣＨの一部から検出できなかった特徴部ＣＨを推定する補間処理を行ってもよい。
【0069】
図７は、本実施の形態における補間処理を示すイメージ図である。図７の例では、ピストン構成データからは、特徴部ＣＨの交点ＣＰとして１２箇所の点が特定されるべきところ、撮影画像Ｇのピストン１４０の上方が掃気ポート１２０の影になり、３点が特定できない状態を示している。
【0070】
演算器２２は、撮影画像Ｇにおいて特定された第１特徴線ＣＬ１、第２特徴線ＣＬ２、交点ＣＰおよび特徴領域ＢＣの情報とピストン構成データとを対照することにより、撮影画像Ｇにおいて欠損している箇所を同定する。図７の例では、一番上のピストンリング２１０に対応する特徴領域ＢＣの４つの頂点を構成する４つの交点ＣＰのうち、３つの交点ＣＰｃが欠損していることが同定される。
【0071】
欠損している交点ＣＰｃは、特定されている第１特徴線ＣＬ１の延長線上に位置していると推定される。演算器２２は、第１特徴線ＣＬ１上で特定された複数の交点ＣＬの位置関係とピストン構成データとから欠損している交点ＣＰｃの位置を推定する。すなわち、撮影画像Ｇにおける複数の交点ＣＬ間の距離と、対応するピストン部分またはピストンリング部分における距離との相関により撮影画像Ｇにおける欠損している交点の位置が推定される。
【0072】
図７の例では、上から２番目および３番目のピストンリング２１０に対応する撮影画像Ｇ上の交点ＣＰの位置が特定されている一方、ピストン構成データから３つのピストンリング２１０の位置関係が取得される。したがって、演算器２２は、撮影画像Ｇ上の交点ＣＰの位置に基づいて欠損している交点ＣＰｃの位置を外挿して求めることができる。同様に、第１特徴線ＣＬ１または第２特徴線ＣＬ２における欠損部分ＣＬ１ｃ，ＣＬ２ｃも推定され得る。
【0073】
［補助処理］
このような補間処理を行うのに加えて、または、これに代えて、第１分布Ｄ１および第２分布Ｄ２を用いた判定基準領域ＢＤの特定処理において、以下の補助処理を行ってもよい。
このような補間処理を行うのに加えて、または、これに代えて、第１分布Ｄ１および第２分布Ｄ２を用いた判定基準領域ＢＤの特定処理において、以下の補助処理を行ってもよい。
【0074】
例えば、演算器２２は、撮影画像Ｇ全体について輝度成分の鉛直方向の差分画像を求める差分画像処理を行い、得られた差分画像から上下方向に交互に現れる輝度差の交互パターンからピストンリング２１０およびリングランド２８０の存在する領域を推定してもよい。例えば、演算器２２は、ある鉛直方向列における第１画素の輝度を、第１画素より一単位画素数分、下方に位置する第２画素の輝度から差し引き、差し引いた後の輝度を、第１画素の輝度とする。同様に、演算器２２は、第２画素の輝度を、第２画素の一単位画素数分、下方に位置する第３画素の輝度から差し引き、差し引いた後の輝度を、第３画素の輝度とする。演算器２２は、このような演算を撮影画像Ｇ全体について行い、差し引いた後の輝度で表現された差分画像を生成する。
【0075】
これにより、差分画像は、ピストンリング２１０とリングランド２８０との境界部、すなわち、第１特徴線ＣＬ１がより強調された画像となる。言い換えると、差分画像においては、撮影画像Ｇに比べて、ピストンリング２１０に対応する高輝度領域とリングランド２８０に対応する低輝度領域とが鉛直方向に繰り返される交互パターンがより明確になる。また、図３に示すように、撮影画像Ｇに、２以上の掃気ポート１２０が含まれる場合、撮影画像Ｇおよび差分画像には、水平方向に２以上の交互パターン群が現れる。この場合、演算器２２は、２以上の交互パターン群の中から所定の交互パターン群を、判定基準領域ＢＤの特定処理を行う領域に設定してもよい。例えば、演算器２２は、３つの交互パターン群が含まれる場合、中央部の交互パターン群を、特定処理を行う領域に設定する。あるいは、演算器２２は、２以上の交互パターン群のうち、水平方向長さが最も長い交互パターン群を、判定基準領域ＢＤの特定処理を行う領域に設定してもよい。
【0076】
演算器２２は、このようにして得られた差分画像に基づいて、判定基準領域ＢＤの特定処理を行ってもよい。
【0077】
また、掃気ポート１２０の円弧部分が撮影画像Ｇに含まれている場合、演算器２２は、掃気ポート１２０の円弧部分の形状を利用して判定基準領域ＢＤの特定を行ってもよい。撮影時に掃気ポート１２０の内周面に光が当たっている場合、撮影画像Ｇにおいて掃気ポート１２０の内周面にピストンリング２１０およびリングランド２８０が写り込み、掃気ポート１２０とピストンリング２１０またはリングランド２８０の境界部である第２特徴線ＣＬ２が直接特定できない恐れがある。また、掃気ポート１２０に汚れが付着している場合や掃気ポート１２０が影になっている場合にも、第２特徴線ＣＬ２が直接特定できない恐れがある。このような場合に以下の処理が行われ得る。
【0078】
図３に示すように、掃気ポート１２０の円弧部分は、シリンダ１１０の径方向外側が内側に比べて拡径されるような形状を有している。撮影画像Ｇには径方向外端部の第１円弧部分１２１と、径方向内端部の第２円弧部分１２２とが含まれる。演算器２２は、第１円弧部分１２１を楕円検出処理により抽出する。記憶器２１には、掃気ポート１２０の径方向外側における円弧部分の直径、径方向内側における円弧部分の直径、掃気ポート１２０の深さ、または掃気ポート１２０の径方向に対する傾き等を含む構造データが記憶される。
【0079】
演算器２２は、第１円弧部分１２１における楕円の傾きまたは正円率等から掃気ポート１２０の構造データに基づいて掃気ポート１２０と撮影装置８との相対位置を決定する。演算器２２は、掃気ポート１２０の構造データおよび相対位置から第２円弧部分１２２の位置および姿勢を推定し、一の掃気ポート１２０に含まれる上下２つの第２円弧部分１２２から判定基準領域ＢＤにおける掃気ポート１２０とピストンリング２１０またはリングランド２８０との境界部、すなわち、第２特徴線ＣＬ２の位置を推定する。
【0080】
このために、演算器２２は、例えば、上下２つの第２円弧部分１２２の共通接線を求め、当該共通接線を第２特徴線ＣＬ２として推定してもよい。また、演算器２２は、例えば、上下２つの第２円弧部分１２２に対してエッジ検出を行い、２つの第２円弧部分１２２において検出されたエッジ同士を繋ぐことにより、第２特徴線ＣＬ２を推定してもよい。本実施の形態では、掃気ポート１２０が２つの第２円弧部分１２２の間を繋ぐ直線部分を有する構成を例示しているが、掃気ポート１２０は、例えば研削や切削のような機械加工による複数の丸孔で構成されるような、直線部分を有しない特殊な形状を有し得る。このような特殊な形状を有する掃気ポート１２０において第２特徴線ＣＬ２を推定するために、上記推定方法は有効である。
【0081】
演算器２２は、以上のようにして抽出された特徴部ＣＨから基準パラメータに相当する特徴パラメータを生成する（ステップＳ４）。例えば、基準パラメータが基準長方形ＢＢの長辺の長さ、短辺の長さおよび長辺と短辺との長さの比率を含む場合、撮影画像Ｇ上の特徴部ＣＨである特徴領域ＢＣにおける四角形の長辺の長さ、短辺の長さおよび長辺と短辺との長さの比率を算出する。さらに、演算器２２は、特徴領域ＢＣにおける四角形の長辺の水平方向に対する傾き、特徴領域ＢＣにおける四角形の短辺の鉛直方向に対する傾き、特徴領域ＢＣにおける四角形の頂点の位置等を特徴パラメータとして有し得る。なお、演算器２２は、後述する第３変換処理を行った後の撮影画像Ｇに対して特徴パラメータの生成を行ってもよい。
【0082】
演算器２２は、生成した特徴パラメータと基準パラメータとの対比に基づいて、撮影画像Ｇを補正する（ステップＳ５）。例えば、図４の右側に示す撮影画像Ｇ上の特徴部ＣＨの形状を図４の左側に示す外観基準部ＥＢに一致させるように、すなわち、特徴パラメータを基準パラメータに一致させるように、撮影画像Ｇを補正する。
【0083】
［補正処理の具体例］
演算器２２は、撮影画像Ｇの補正処理として以下の処理のうちの少なくとも１つを実行する。例えば、演算器２２は、撮影画像Ｇにおける四角形の特徴領域ＢＣを長方形に変換する第１変換処理を行うことで撮影画像Ｇを補正してもよい。第１変換処理は、例えばホモグラフィ変換を含む。第１変換処理により、撮影画像Ｇの特徴部ＣＨにおける水平方向の遠近差が是正される。
演算器２２は、撮影画像Ｇの補正処理として以下の処理のうちの少なくとも１つを実行する。例えば、演算器２２は、撮影画像Ｇにおける四角形の特徴領域ＢＣを長方形に変換する第１変換処理を行うことで撮影画像Ｇを補正してもよい。第１変換処理は、例えばホモグラフィ変換を含む。第１変換処理により、撮影画像Ｇの特徴部ＣＨにおける水平方向の遠近差が是正される。
【0084】
また、演算器２２は、撮影画像Ｇ上の四角形の特徴領域ＢＣにおいて交差する２つの辺の長さの比率、すなわち四角形の長辺と短辺との長さの比率を、基準パラメータにおける比率に一致させるような第２変換処理を行うことで撮影画像Ｇを補正してもよい。これにより、撮影画像Ｇにおける特徴部ＣＨを適切な実際の寸法における縦横比に変換することができる。第２変換処理は、第１変換処理を行った後に行なわれてもよいし、撮影画像Ｇにおいて第１変換処理を行う必要がない場合等には第１変換処理を行わずに第２変換処理が行われてもよい。
【0085】
また、演算器２２は、撮影画像Ｇにおける特徴領域ＢＣの倍率を基準パラメータに合わせる補正を行ってもよい。すなわち、演算器２２は、撮影画像Ｇにおける特徴部ＣＨの四角形である特徴領域ＢＣの長辺および短辺の長さを基準パラメータにおける長さに一致させるような補正を行ってもよい。
【0086】
また、演算器２２は、撮影画像Ｇにおける第１特徴線ＣＬ１が直線になるように、撮影画像Ｇを補正してもよい。例えば、演算器２２は、撮影画像Ｇにおける特徴領域ＢＣを複数の四角形部分に分割し、四角形部分に対して第１変換処理を行うことで特徴領域ＢＣ全体を長方形に変換する第３変換処理を行ってもよい。
【0087】
図８は、本実施の形態における第３変換処理を示すイメージ図である。図８に示す例において、撮影画像Ｇにおける特徴領域ＢＣは、シリンダ１１０またはピストンリング２１０の外周面が曲面を有することによる曲歪みが生じている。このため、特徴部ＣＨの検出処理において、第１特徴線ＣＬ１が検出できずコーナー検出処理により交点ＣＰが検出されている場合等に、第３変換処理が行われる。
【0088】
第３変換処理において、演算器２２は、特定されている４つの交点ＣＰのうち、上側の２つの交点ＣＰのうちの何れかにおける交点ＣＰにおける輝度差情報を取得する。図８の例では、演算器２２は、左上の交点ＣＰにおける輝度差情報を取得する。輝度差情報は、例えば、撮影画像Ｇの交点ＣＰより所定距離上方の位置における輝度と、交点ＣＰより所定距離下方の位置における輝度との差分を示す情報である。交点ＣＰは、ピストンリング２１０とリングランド２８０との境界線上に位置するため、交点ＣＰにおいて鉛直方向の輝度差は、ある程度大きいと推定される。この交点ＣＰにおける輝度差情報が後述する境界探索の基準として記憶器２１に記憶される。
【0089】
演算器２２は、輝度差情報を取得した交点ＣＰから水平方向に所定距離探索点を移動させて、その位置における輝度差情報を取得する。図８の例では、演算器２２は、左上の交点ＣＰから右上の交点に近づく方向、すなわち右方向に所定距離離れた位置を探索点に設定する。演算器２２は、取得した輝度差が交点ＣＰにおける輝度差に基づいて定められる基準値以上であるかどうかを判定する。探索点における輝度差が基準値未満である場合、演算器２２は、その探索点から上方または下方に位置する位置を探索点として設定し、同様に輝度差を取得する。
【0090】
図８における４つの交点ＣＰで囲まれる領域は、ピストンリング２１０に対応する領域、すなわち、周囲の領域に比べて高輝度の領域である。したがって、探索点における輝度が高い場合、演算器２２は、その探索点から上方に位置する位置を新たな探索点として設定する。一方、探索点における輝度が低い場合、演算器２２は、その探索点から下方に位置する位置を新たな探索点として設定する。
【0091】
演算器２２は、新たな探索点における輝度差が基準値以上であるかどうかを判定し、基準値以上である場合、その新たな探索点をピストンリング２１０とリングランド２８０との境界点ＤＰであると判定する。このように、演算器２２は、輝度差が基準値以上となる位置まで探索点を上方または下方に移動させて境界点ＤＰを特定する。さらに、演算器２２は、境界点ＤＰの特定を右上の交点ＣＰの水平方向位置に到達するまで繰り返す境界探索を行う。同様に、演算器２２は、特徴領域ＢＣの下側の交点ＣＰについても同様の境界探索を行う。なお、第１線分ＬＳ１および第２線分ＬＳ２における探索点の水平方向位置は互いに等しい位置に設定される。
【0092】
演算器２２は、得られた境界点ＤＰを直線で繋ぐことにより、特徴領域ＢＣを複数の四角形部分ＢＥに分割する。演算器２２は、鉛直方向に延びる複数の四角形部分ＢＥの分割線の水平方向位置で撮影画像Ｇを分割する。演算器２２は、分割した撮影画像部分に対して、撮影画像部分に含まれる四角形部分ＢＥを長方形にする第１変換処理を行う。演算器２２は、第１変換処理後の複数の撮影画像部分を結合して、長方形に補正された特徴領域ＢＣｃを有する補正画像を生成する。これにより、曲歪みを是正し、撮影画像Ｇを画像診断に適した画像に補正することができる。
【0093】
なお、上記第３変換処理では、２つの交点ＣＰのうちの一方から探索を行う態様を例示したが、演算器２２は、上側または下側の２つの交点ＣＰ同士を結ぶ線分の垂直二等分線上に探索点を設定し、輝度差の判定を行ってもよい。この場合、当該垂直二等分線上の境界点ＤＰの特定後は、演算器２２は、特定された境界点ＤＰと、一方の交点ＣＰとを結ぶ線分の垂直二等分線上に探索点を設定し、輝度差の判定を行う。これを順次繰り返すことにより複数の境界点ＤＰが特定される。さらに、演算器２２は、２つの交点ＣＰ同士を結ぶ線分の垂直二等分線上で特定された境界点ＤＰと他方の交点ＣＰとを結ぶ線分の垂直二等分線上にも同様に、探索点を設定し、輝度差の判定を行う。
【0094】
このような第３変換処理後の撮影画像Ｇに対して、さらに縦横比を補正する第２変換処理が行われてもよい。
【0095】
また、演算器２２は、第１特徴線ＣＬ１が水平方向に沿うように、撮影画像Ｇ全体の傾きを調整してもよい。演算器２２は、撮影画像Ｇにおける第１特徴線ＣＬ１の水平線に対する角度を検出し、第１特徴線ＣＬ１が水平線に一致するように、撮影画像Ｇ全体を検出された角度分回転させるアフィン変換を行う。
【0096】
第１特徴線ＣＬ１が直線でない場合、演算器２２は、先に第３変換処理を行ってから傾き調整を行ってもよいし、第１特徴線ＣＬ１の中央部が水平になるように傾き調整を行ってもよい。これにより、撮影者の撮影姿勢によらず、撮影画像Ｇを画像診断に適した画像に補正することができる。
【0097】
これに加えて、または、これに代えて、演算器２２は、第２特徴線ＣＬ２が鉛直方向に沿うように、撮影画像Ｇ全体の傾きを調整してもよい。演算器２２は、撮影画像Ｇにおける第２特徴線ＣＬ１の鉛直線に対する角度を検出し、第２特徴線ＣＬ２が鉛直線に一致するように、撮影画像Ｇ全体を検出された角度分回転させるアフィン変換を行う。
【0098】
第２特徴線ＣＬ２に基づく傾き調整によっても、撮影者の撮影姿勢によらず、撮影画像Ｇを画像診断に適した画像に補正することができる。また、円柱状のピストン１４０または環状のピストンリング２１０から特定される第１特徴線ＣＬ１よりも第２特徴線ＣＬ２は、撮影装置８の画角や撮影位置によっては直線性が高い場合がある。このような場合には、第２特徴線ＣＬ２に基づいて傾き調整を行うことにより、より精度の高い調整を行うことができる。なお、演算器２２は、第１特徴線ＣＬ１に基づく傾き調整と第２特徴線ＣＬ２に基づく傾き調整との双方を行ってもよい。
【0099】
［効果］
上記実施の形態によれば、検査対象のエンジン１００のピストン１４０を撮影した撮影画像Ｇから抽出される特徴部ＣＨが、予め記憶器２１に記憶されているピストン１４０の外観基準部ＥＢと対比され、撮影画像Ｇにおける特徴部ＣＨが外観基準部ＥＢに適切に対応するように撮影画像Ｇが補正される。このため、撮影画像Ｇが撮影者、撮影状況等によりばらついても、撮影画像Ｇを、エンジン１００の画像診断に適した画像に補正することができる。
上記実施の形態によれば、検査対象のエンジン１００のピストン１４０を撮影した撮影画像Ｇから抽出される特徴部ＣＨが、予め記憶器２１に記憶されているピストン１４０の外観基準部ＥＢと対比され、撮影画像Ｇにおける特徴部ＣＨが外観基準部ＥＢに適切に対応するように撮影画像Ｇが補正される。このため、撮影画像Ｇが撮影者、撮影状況等によりばらついても、撮影画像Ｇを、エンジン１００の画像診断に適した画像に補正することができる。
【0100】
このように、上記実施の形態によれば、撮影画像Ｇを実際のピストン１４０の寸法または形状等に対応するように均一化することができる。このため、エンジン１００の画像診断における見落とし、誤検知等が低減し、精度の高い診断を行うことができる。また、均一化した画像同士の対比も容易になる。例えば、同じ形式の複数のエンジン１００同士の比較、または、一のエンジン１００における経年劣化の進み具合の判定等を容易に行うことができる。また、補正後の撮影画像Ｇ内に写る各部の寸法もエンジン１００に応じて均一化されるため、撮影画像Ｇに定規を写り込ませる等の手間も不要となる。
【0101】
また、上記実施の形態によれば、外観基準部ＥＢが、掃気ポート１２０を通してシリンダ１１０内のピストン１４０を見たときのピストンリング２１０とリングランド２８０との第１境界線ＢＬ１、または、ピストンリング２１０もしくはリングランド２８０と掃気ポート１２０との間の第２境界線ＢＬ２に基づいて設定される。このように、ピストン１４０の外観的構造として特徴的な部分を外観基準部ＥＢとすることにより、撮影画像Ｇにおいて外観基準部ＥＢに対応する特徴部ＣＨの抽出を容易にし、誤検出や検出不良が生じる頻度を低減することができる。
【0102】
［他の実施の形態］
以上、本開示の実施の形態について説明したが、本開示は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の改良、変更、修正が可能である。
以上、本開示の実施の形態について説明したが、本開示は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の改良、変更、修正が可能である。
【0103】
例えば、上記実施の形態においては、撮影画像Ｇに対する補正処理の態様として、ホモグラフィ変換を含む第１変換処理、縦横比を補正する第２変換処理、曲線を直線に補正する第３変換処理、倍率補正、および傾き調整を例示した。画像補正装置２の演算器２２は、これらのすべての補正処理を実行可能でもよいし、これらのうちの一部の補正処理を実行可能でもよい。また、画像補正装置２の演算器２２は、上記以外の補正処理を実行可能であってもよい。
【0104】
画像補正装置２の演算器２２が複数の補正処理を実行可能である場合、ユーザが複数の補正処理の中から実行する少なくとも１つの補正処理を選択してもよい。あるいは、演算器２２が複数の補正処理について実行の要否を判定し、必要な補正処理と判定された補正処理を実行してもよい。
【0105】
例えば、以下の順で、各補正処理を実行してもよい。まず、演算器２２は、撮影画像Ｇにおける第１特徴線ＣＬ１が直線かどうか、あるいは、第１特徴線ＣＬ１が特定できたかどうかを判定する。第１特徴線ＣＬ１が直線ではない、あるいは、第１特徴線ＣＬ１が特定できないと判定された場合、演算器２２は、第３変換処理を実行する。
【0106】
次に、演算器２２は、直線である第１特徴線ＣＬ１が水平方向に対して傾いているかどうかを判定する。第１特徴線ＣＬ１が水平方向に対して傾いている場合、演算器２２は、撮影画像Ｇ全体に対する傾き調整を行う。
【0107】
次に、演算器２２は、２つの第１特徴線ＣＬと２つの第２特徴線ＣＬ２とで囲まれる四角形の特徴領域ＢＣが長方形であるかどうかを判定する。特徴領域ＢＣが長方形ではない四角形である場合、演算器２２は、特徴領域ＢＣを長方形に変換する第１変換処理を実行する。
【0108】
次に、演算器２２は、長方形の特徴領域ＢＣの縦横比が、基準長方形ＢＢにおける縦横比に一致しているかどうかを判定する。特徴領域ＢＣの縦横比が、基準長方形ＢＢにおける縦横比に一致していない場合、演算器２２は、特徴領域ＢＣの縦横比を変換する第２変換処理を実行する。
【0109】
次に、演算器２２は、長方形の特徴領域ＢＣの長辺または短辺の長さが、基準長方形ＢＢにおける長辺または短辺の長さに一致しているかどうかを判定する。特徴領域ＢＣの長辺または短辺の長さが、基準長方形ＢＢにおける長辺または短辺の長さに一致していない場合、演算器２２は、特徴領域ＢＣの倍率を変更する倍率補正を行う。
【0110】
なお、上記例では、各補正処理を行うか否かの判定を行う例を示したが、演算器２２は、上記各判定を行うことなく、上記の順番で各補正処理を実行してもよい。
【0111】
また、補正処理として傾き調整を行う場合、演算器２２は、判定基準領域ＢＤの特定処理を行う代わりに、撮影画像Ｇ全体について直線検出を行うことにより、第１特徴線ＣＬ１を抽出してもよい。この際、複数のシリンダリング２１０およびリングランド２８０が形成されることにより、複数の第１境界線ＣＬ１が存在することを用いて、直線検出された直線のうち、互いに平行である、または、平行度の高い複数の直線を第１特徴線ＣＬ１として抽出してもよい。
【0112】
また、上記実施の形態においては、外観基準部ＥＢおよびそれに対応する特徴部ＣＨが、点ＢＰ，ＣＰ、線ＢＬ１，ＢＬ２，ＣＬ１，ＣＬ２、および形状ＢＢ，ＣＰを含む例を示したが、実行する補正処理に応じて必要な外観基準部ＥＢおよび特徴部ＣＨは適宜設定され得る。すなわち、外観基準部ＥＢおよびそれに対応する特徴部ＣＨは、上記のうちの何れか１つでもよい。
【0113】
また、上記実施の形態においては、判定基準領域ＢＤの特定処理として、演算器２２が撮影画像Ｇの鉛直方向における輝度分布から第１特徴線ＣＬ１を推定し、撮影画像Ｇの水平方向における輝度差分布から第２特徴線ＣＬ２を推定する態様を例示したが、これに限られない。例えば、演算器２２が、撮影画像Ｇの鉛直方向における輝度差分布から第１特徴線ＣＬ１を推定し、撮影画像Ｇの水平方向における輝度分布から第２特徴線ＣＬ２を推定してもよい。また、第１特徴線ＣＬ１および第２特徴線ＣＬ２の何れを推定する場合であっても、輝度分布または輝度差分布の何れか一方を用いて判定基準領域ＢＤの特定処理が実行されてもよい。
【0114】
また、輝度分布または輝度差分布以外の分布を用いて判定基準領域ＢＤの特定処理が実行されてもよい。例えば、撮影画像Ｇの要素、すなわち、比較対象の数値は、上記輝度値または輝度差に加えて、その画素または単位領域における輝度の周囲の平均輝度からの誤差量、その画素または単位領域における輝度の所定の基準輝度に対する比率、または撮影画像Ｇを、ＨＳＶ（Hue, Saturation, Value）色空間等の別の色相系に変換したときの色相の同一度を含み得る。
【0115】
以上より、演算器２２は、判定基準領域ＢＤの特定処理において、撮影画像Ｇの第１要素についての鉛直方向分布から第１特徴線ＣＬ１を推定し、撮影画像Ｇの第２要素についての水平方向分布から第２特徴線ＣＬ２を推定し得る。第１要素と第２要素とは同じ要素でもよいし、互いに異なる要素でもよい。
【0116】
また、上記実施の形態においては、撮影装置８で撮影した撮影画像Ｇを通信ネットワーク７を介して画像補正装置２に送信する態様を例示したが、撮影装置８を備えた通信端末に画像補正プログラムがインストールされ、当該通信端末において撮影画像Ｇの画像補正処理が行われてもよい。すなわち、撮影装置８を備えた通信端末が画像補正装置２を構成してもよい。
【0117】
この場合、基準パラメータ等が記憶される記憶器２１は、撮影装置８と通信可能なクラウドサーバとして構成されてもよい。例えば、通信端末は、撮影装置８で撮影した撮影画像Ｇに含まれるエンジン１００のエンジン特定データを送信し、クラウドサーバから対応するエンジン１００の基準パラメータのデータを取得してもよい。通信端末は、撮影装置８で撮影された撮影画像Ｇと取得した基準パラメータのデータを用いて、上記画像補正処理を実行してもよい。同様に、撮影装置８を備えた通信端末において画像診断が行われてもよい。
【0118】
［本開示のまとめ］
本開示の一態様に係る画像補正装置は、検査対象のエンジンのピストンまたは当該ピストンの周辺構造を撮影した撮影画像を用いて前記エンジンの診断を行うために前記撮影画像を補正する画像補正装置であって、前記エンジンに応じて予め定められる前記ピストンの所定の外観基準部に関連する基準パラメータを記憶する記憶器と、前記撮影画像の画像補正演算を行う演算器と、を備え、前記演算器は、前記撮影画像を取得し、前記撮影画像に対応する前記エンジンの前記基準パラメータを取得し、前記撮影画像から前記外観基準部に対応する特徴部を抽出し、前記特徴部から前記基準パラメータに相当する特徴パラメータを生成し、前記特徴パラメータと前記基準パラメータとの対比に基づいて、前記撮影画像を補正する。
本開示の一態様に係る画像補正装置は、検査対象のエンジンのピストンまたは当該ピストンの周辺構造を撮影した撮影画像を用いて前記エンジンの診断を行うために前記撮影画像を補正する画像補正装置であって、前記エンジンに応じて予め定められる前記ピストンの所定の外観基準部に関連する基準パラメータを記憶する記憶器と、前記撮影画像の画像補正演算を行う演算器と、を備え、前記演算器は、前記撮影画像を取得し、前記撮影画像に対応する前記エンジンの前記基準パラメータを取得し、前記撮影画像から前記外観基準部に対応する特徴部を抽出し、前記特徴部から前記基準パラメータに相当する特徴パラメータを生成し、前記特徴パラメータと前記基準パラメータとの対比に基づいて、前記撮影画像を補正する。
【0119】
上記構成によれば、検査対象のエンジンのピストンを撮影した撮影画像から抽出される特徴部が、予め記憶器に記憶されているピストンの外観基準部と対比され、撮影画像における特徴部が外観基準部に適切に対応するように撮影画像が補正される。このため、撮影画像が撮影者、撮影状況等によりばらついても、撮影画像を、エンジンの画像診断に適した画像に補正することができる。
【0120】
前記基準パラメータは、前記エンジンを特定するためのエンジン特定データに対応付けられていてもよい。これにより、エンジンの型式情報から画像補正の基準となる基準パラメータが取得できる。したがって、入力情報として、撮影画像および撮影画像に含まれるエンジンの型式情報さえあれば、撮影画像を、エンジンの画像診断に適した画像に補正することができる。
【0121】
前記エンジンは、長手方向に直線部分を有する長円形状の掃気ポートを有するシリンダと、周面にピストンリングが組み付けられ、前記シリンダ内を摺動するピストンと、を備え、前記外観基準部は、前記シリンダの前記掃気ポートを通して前記ピストンを見たときの前記ピストンリングと前記ピストンの周面における露出部分であるリングランドとの間の水平方向に延びる第１境界線、前記ピストンリングもしくは前記リングランドと前記掃気ポートとの間の鉛直方向に延びる第２境界線、または、前記第１境界線および前記第２境界線の交点を含み、前記演算部は、前記第１境界線に対応する第１特徴線、前記第２境界線に対応する第２特徴線、または、前記第１特徴線および前記第２特徴線の交点を前記特徴部として前記撮影画像から抽出してもよい。
【0122】
上記構成によれば、外観基準部が、掃気ポートを通してシリンダ内のピストンを見たときのピストンリングとリングランドとの第１境界線、または、ピストンリングもしくはリングランドと掃気ポートとの間の第２境界線に基づいて設定される。このように、ピストンの外観的構造として特徴的な部分を外観基準部とすることにより、撮影画像において外観基準部に対応する特徴部の抽出を容易にし、誤検出や検出不良が生じる頻度を低減することができる。
【0123】
前記演算器は、前記撮影画像の第１要素についての鉛直方向分布から前記第１特徴線を推定し、前記撮影画像の第２要素についての水平方向分布から前記第２特徴線を推定してもよい。ピストンリングとリングランドとが鉛直方向に交互配置されていること、および、ピストンリングとリングランドとの間の画像要素の違いを利用して特徴部の存在領域を推定することにより、撮影画像における特徴部の存在領域の位置および数の同定を容易に行うことができる。
【0124】
前記演算器は、２つの前記第１特徴線と２つの前記第２特徴線とで画される四角形を長方形に変換する第１変換処理を行うことにより、前記撮影画像を補正してもよい。これにより、撮影画像に含まれる遠近差を是正し、画像診断に適した画像に補正することができる。
【0125】
前記演算器は、２つの前記第１特徴線と２つの前記第２特徴線とで画される四角形において交差する２つの辺の長さの比率を変換する第２変換処理を行うことにより、前記撮影画像を補正してもよい。これにより、撮影画像における特徴部を適切な実際の寸法における縦横比に変換することができる。
【0126】
前記演算器は、前記第１特徴線が直線になるように、前記撮影画像を補正してもよい。これにより、撮影画像における曲歪みを是正し、画像診断に適した画像に補正することができる。
【0127】
前記演算器は、前記第１特徴線が水平方向に沿うように、または、前記第２特徴線が鉛直方向に沿うように、前記撮影画像全体の傾きを調整してもよい。これにより、撮影者の撮影姿勢によらず、撮影画像を画像診断に適した画像に補正することができる。
【0128】
前記記憶器は、クラウドサーバとして構成されてもよい。これにより、クラウドサーバに多数のエンジンに応じた基準パラメータを記憶させておき、複数の端末からクラウドサーバにアクセスすることで検査対象のエンジンに応じた基準パラメータを取得可能となる。このため、画像補正および画像診断を行う端末においては、基準パラメータのデータを個別に記憶させる必要がなくなる。これにより、基準パラメータを変更する必要が生じた場合にも、クラウドサーバ上のデータを更新するだけでよく、変更処理の手間を省くことができる。
【0129】
本開示の他の態様に係る画像補正方法は、検査対象のエンジンのピストンまたは当該ピストンの周辺構造を撮影した撮影画像を用いて前記エンジンの診断を行うために前記撮影画像を補正する画像補正方法であって、前記撮影画像を取得し、前記撮影画像に対応する前記エンジンについて予め定められる前記ピストンの所定の外観基準部に関連する基準パラメータを取得し、前記撮影画像から前記外観基準部に対応する特徴部を抽出し、前記特徴部から前記基準パラメータに相当する特徴パラメータを生成し、前記特徴パラメータと前記基準パラメータとの対比に基づいて、前記撮影画像を補正する。
【0130】
本開示の他の態様に係る画像補正プログラムは、検査対象のエンジンのピストンまたは周辺構造を撮影した撮影画像を用いて前記エンジンの診断を行うために前記撮影画像を補正する画像補正プログラムであって、前記コンピュータを、前記撮影画像を取得し、前記撮影画像に対応する前記エンジンについて予め定められる前記ピストンの所定の外観基準部に関連する基準パラメータを取得し、前記撮影画像から前記外観基準部に対応する特徴部を抽出し、前記特徴部から前記基準パラメータに相当する特徴パラメータを生成し、前記特徴パラメータと前記基準パラメータとの対比に基づいて、前記撮影画像を補正するように機能させる。
【符号の説明】
【0131】
２ 画像補正装置
２１ 記憶器
２２ 演算器
１００ エンジン
１２０ 掃気ポート
１４０ ピストン
２１０ ピストンリング
２８０ リングランド
ＢＬ１ 第１境界線
ＢＬ２ 第２境界線
ＢＰ 第１境界線および第２境界線の交点
ＣＨ 特徴部
ＣＬ１ 第１特徴線
ＣＬ２ 第２特徴線
ＣＰ 第１特徴線および第２特徴線の交点
ＥＢ 外観基準部
Ｇ 撮影画像
２１ 記憶器
２２ 演算器
１００ エンジン
１２０ 掃気ポート
１４０ ピストン
２１０ ピストンリング
２８０ リングランド
ＢＬ１ 第１境界線
ＢＬ２ 第２境界線
ＢＰ 第１境界線および第２境界線の交点
ＣＨ 特徴部
ＣＬ１ 第１特徴線
ＣＬ２ 第２特徴線
ＣＰ 第１特徴線および第２特徴線の交点
ＥＢ 外観基準部
Ｇ 撮影画像
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】