特開 2024-64442 検出装置、検出方法および検出プログラム

(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】P2024064442

(43)【公開日】2024-05-14

(54)【発明の名称】検出装置、検出方法および検出プログラム

(51)【国際特許分類】

   G06T 7/60 20170101AFI20240507BHJP

【ＦＩ】

G06T7/60 300A

G06T7/60 200G

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022173030

(22)【出願日】2022-10-28

(71)【出願人】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000682

【氏名又は名称】弁理士法人ワンディ－ＩＰパ－トナ－ズ

(72)【発明者】

【氏名】砂川 健一

(72)【発明者】

【氏名】藤田 康仁

(72)【発明者】

【氏名】中塚 康介

【テーマコード（参考）】

5L096

【Ｆターム（参考）】

5L096AA06

5L096BA03

5L096BA18

5L096CA02

5L096DA02

5L096EA43

5L096FA03

5L096FA06

5L096FA33

5L096FA62

5L096FA64

5L096FA66

5L096FA69

5L096GA51

(57)【要約】

【課題】画像に映る線状物体をより正確に検出する。
【解決手段】画像に映る線状物体を検出する検出装置であって、前記画像において所定条件を満たす対象領域と前記対象領域以外の領域とが区分けされた２値化画像を取得する取得部と、前記取得部により取得された前記２値化画像における前記対象領域の中心線を検知する中心線検知部と、前記２値化画像における前記対象領域の輪郭線を検知する輪郭線検知部と、前記中心線検知部により検知された前記中心線および前記輪郭線検知部により検知された前記輪郭線に基づいて、前記対象領域が前記線状物体であることの判定処理を行う判定部とを備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

画像に映る線状物体を検出する検出装置であって、
前記画像において所定条件を満たす対象領域と前記対象領域以外の領域とが区分けされた２値化画像を取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記２値化画像における前記対象領域の中心線を検知する中心線検知部と、
前記２値化画像における前記対象領域の輪郭線を検知する輪郭線検知部と、
前記中心線検知部により検知された前記中心線および前記輪郭線検知部により検知された前記輪郭線に基づいて、前記対象領域が前記線状物体であることの判定処理を行う判定部とを備える、検出装置。

【請求項2】

前記判定部は、前記中心線と前記輪郭線との間の距離に基づいて、前記判定処理を行う、請求項１に記載の検出装置。

【請求項3】

前記判定部は、前記距離のばらつきに基づいて、前記判定処理を行う、請求項２に記載の検出装置。

【請求項4】

前記判定部は、前記ばらつきが所定値以下である場合、前記対象領域は前記線状物体であると判定する、請求項３に記載の検出装置。

【請求項5】

前記判定部は、さらに、前記対象領域の長さに基づいて、前記対象領域が検出対象の前記線状物体であるか否かを判定する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の検出装置。

【請求項6】

前記判定部は、長さが所定値未満の前記対象領域は検出対象の前記線状物体ではないと判定する、請求項５に記載の検出装置。

【請求項7】

前記検出装置は、さらに、
前記判定部により前記線状物体であると判定された前記対象領域が分岐部を有する場合、前記分岐部が除去された前記対象領域を含む画像を生成する除去部を備える、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の検出装置。

【請求項8】

前記取得部は、前記検出装置の外部におけるセンサによる前記線状物体の位置の検出結果に基づいて、前記２値化画像を生成する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の検出装置。

【請求項9】

画像に映る線状物体を検出する検出装置における検出方法であって、
前記画像において所定条件を満たす対象領域と前記対象領域以外の領域とが区分けされた２値化画像を取得するステップと、
取得した前記２値化画像における前記対象領域の中心線を検知するステップと、
前記２値化画像における前記対象領域の輪郭線を検知するステップと、
検知した前記中心線および前記輪郭線に基づいて、前記対象領域が前記線状物体であることの判定処理を行うステップとを含む、検出方法。

【請求項10】

画像に映る線状物体を検出する検出装置において用いられる検出プログラムあって、
コンピュータを、
前記画像において所定条件を満たす対象領域と前記対象領域以外の領域とが区分けされた２値化画像を取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記２値化画像における前記対象領域の中心線を検知する中心線検知部と、
前記２値化画像における前記対象領域の輪郭線を検知する輪郭線検知部と、
前記中心線検知部により検知された前記中心線および前記輪郭線検知部により検知された前記輪郭線に基づいて、前記対象領域が前記線状物体であることの判定処理を行う判定部、
として機能させるための、検出プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、検出装置、検出方法および検出プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、画像を解析することにより当該画像に映る線状の対象物を検出する技術が知られている。たとえば、特許文献１（特開２０１３－１３１１７４号公報）には、以下のような帯状構造検出装置が開示されている。すなわち、帯状構造検出装置は、入力画像から所定の幅の帯状構造を検出する装置であって、前記入力画像の複数の探索位置において、前記探索位置を中心とし、前記所定の幅以下の直径を有する内円の周上または前記内円の内部にある複数の第１の判別位置、および、前記探索位置を中心とし、前記所定の幅より大きい直径を有する外円の周上、または、前記外円と前記内円の円周間の領域にある複数の第２の判別位置における画像特徴が前記帯状構造の画像特徴と同じもしくは類似するかを判別し、前記第１の判別位置の画像特徴が前記帯状構造の画像特徴と同じもしくは類似すると判別され、かつ、前記第２の判別位置のうち前記帯状構造の画像特徴と同じでも類似でもない位置からなる連続領域が、前記内円を挟んで対向するように存在する場合、前記探索位置を帯状構造候補点として検出する帯状構造候補検出手段と、前記帯状構造候補点群に対して線をフィッティングすることによって前記帯状構造を検出する帯状構造検出手段とを備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３－１３１１７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、画像に映るノイズおよび背景等の影響により、検出対象である線状物体を正確に検出することができない場合がある。

【0005】

本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、画像に映る線状物体をより正確に検出することが可能な検出装置、検出方法および検出プログラムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の検出装置は、画像に映る線状物体を検出する検出装置であって、前記画像において所定条件を満たす対象領域と前記対象領域以外の領域とが区分けされた２値化画像を取得する取得部と、前記取得部により取得された前記２値化画像における前記対象領域の中心線を検知する中心線検知部と、前記２値化画像における前記対象領域の輪郭線を検知する輪郭線検知部と、前記中心線検知部により検知された前記中心線および前記輪郭線検知部により検知された前記輪郭線に基づいて、前記対象領域が前記線状物体であることの判定処理を行う判定部とを備える。

【0007】

本開示の一態様は、このような特徴的な処理部を備える検出装置として実現され得るだけでなく、検出装置の一部または全部を実現する半導体集積回路として実現され得たり、検出装置を含む監視システムとして実現され得る。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、画像に映る線状物体をより正確に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本開示の実施の形態に係る監視システムの構成を示す図である。

【図2】図２は、本開示の実施の形態に係る監視システムの監視対象であるケーブルを示す図である。

【図3】図３は、本開示の実施の形態に係る検出装置の構成を示す図である。

【図4】図４は、本開示の実施の形態に係る検出装置における生成部により生成される抽出画像の一例を示す図である。

【図5】図５は、本開示の実施の形態に係る検出装置における生成部により生成される２値化画像の一例を示す図である。

【図6】図６は、本開示の実施の形態に係る検出装置における中心線検知部により検知される中心線の一例を示す図である。

【図7】図７は、本開示の実施の形態に係る検出装置における輪郭線検知部により検知される輪郭線の一例を示す図である。

【図8】図８は、本開示の実施の形態に係る検出装置における検出部による判定処理の一例を示す図である。

【図9】図９は、本開示の実施の形態に係る検出装置における検出部による判定処理の他の例を示す図である。

【図10】図１０は、本開示の実施の形態に係る検出装置における検出部による判定処理の他の例を示す図である。

【図11】図１１は、本開示の実施の形態に係る検出装置における検出部による分岐除去処理の一例を示す図である。

【図12】図１２は、本開示の実施の形態に係る検出装置における検出部により分岐部が除去された対象領域の一例を示す図である。

【図13】図１３は、本開示の実施の形態に係る検出装置が撮像画像に映るケーブルを検出する際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

最初に、本開示の実施形態の内容を列記して説明する。

【0011】

（１）本開示の実施の形態に係る検出装置は、画像に映る線状物体を検出する検出装置であって、前記画像において所定条件を満たす対象領域と前記対象領域以外の領域とが区分けされた２値化画像を取得する取得部と、前記取得部により取得された前記２値化画像における前記対象領域の中心線を検知する中心線検知部と、前記２値化画像における前記対象領域の輪郭線を検知する輪郭線検知部と、前記中心線検知部により検知された前記中心線および前記輪郭線検知部により検知された前記輪郭線に基づいて、前記対象領域が前記線状物体であることの判定処理を行う判定部とを備える。

【0012】

このように、画像において対象領域と当該対象領域以外の領域とが区分けされた２値化画像を取得し、対象領域の中心線および当該対象領域の輪郭線に基づいて判定処理を行う構成により、中心線および輪郭線から画像における物体の形状をより正確に把握し、たとえば線状の対象領域を線状物体であると判定することができる。したがって、画像に映る線状物体をより正確に検出することができる。

【0013】

（２）上記（１）において、前記判定部は、前記中心線と前記輪郭線との間の距離に基づいて、前記判定処理を行ってもよい。

【0014】

このような構成により、中心線と輪郭線との間の距離に基づいて、幅が一様な線状の対象領域を線状物体であると判定することができる。

【0015】

（３）上記（２）において、前記判定部は、前記距離のばらつきに基づいて、前記判定処理を行ってもよい。

【0016】

このような構成により、画像に映るノイズおよび背景等の影響を低減しながら、幅が一様な線状の対象領域を線状物体であると判定することができる。

【0017】

（４）上記（３）において、前記判定部は、前記ばらつきが所定値以下である場合、前記対象領域は前記線状物体であると判定してもよい。

【0018】

線状の対象領域は中心線と輪郭線との間の距離のばらつきが小さいところ、このような構成により、簡易な処理で、当該ばらつきが小さい対象領域を線状物体であると判定することができる。

【0019】

（５）上記（１）から（４）のいずれかにおいて、前記判定部は、さらに、前記対象領域の長さに基づいて、前記対象領域が検出対象の前記線状物体であるか否かを判定してもよい。

【0020】

このような構成により、たとえば、画像に映る複数の線状物体のうちの、長さに関する所定条件を満たす線状物体を選択的に検出することができる。

【0021】

（６）上記（５）において、前記判定部は、長さが所定値未満の前記対象領域は検出対象の前記線状物体ではないと判定してもよい。

【0022】

このような構成により、たとえば、画像に映る複数の線状物体のうちの、所定長以上の線状物体を選択的に検出することができる。

【0023】

（７）上記（１）から（６）のいずれかにおいて、前記検出装置は、さらに、前記判定部により前記線状物体であると判定された前記対象領域が分岐部を有する場合、前記分岐部が除去された前記対象領域を含む画像を生成する除去部を備えてもよい。

【0024】

このような構成により、分岐部が除去された対象領域に基づいて、線状物体の状態をより正確に判断することができる。

【0025】

（８）前記取得部は、前記検出装置の外部におけるセンサによる前記線状物体の位置の検出結果に基づいて、前記２値化画像を生成してもよい。

【0026】

このような構成により、線状物体の位置の検出結果に基づいて、線状物体が対象領域として表示された２値化画像をより確実に生成することができるので、判定処理において線状物体をより確実に検出することができる。

【0027】

（９）本開示の実施の形態に係る検出方法は、画像に映る線状物体を検出する検出装置における検出方法であって、前記画像において所定条件を満たす対象領域と前記対象領域以外の領域とが区分けされた２値化画像を取得するステップと、取得した前記２値化画像における前記対象領域の中心線を検知するステップと、前記２値化画像における前記対象領域の輪郭線を検知するステップと、検知した前記中心線および前記輪郭線に基づいて、前記対象領域が前記線状物体であることの判定処理を行うステップとを含む。

【0028】

このように、画像において対象領域と当該対象領域以外の領域とが区分けされた２値化画像を取得し、対象領域の中心線および当該対象領域の輪郭線に基づいて判定処理を行う方法により、中心線および輪郭線から画像における物体の形状をより正確に把握し、たとえば線状の対象領域を線状物体であると判定することができる。したがって、画像に映る線状物体をより正確に検出することができる。

【0029】

（１０）本開示の実施の形態に係る検出プログラムは、画像に映る線状物体を検出する検出装置において用いられる検出プログラムあって、コンピュータを、前記画像において所定条件を満たす対象領域と前記対象領域以外の領域とが区分けされた２値化画像を取得する取得部と、前記取得部により取得された前記２値化画像における前記対象領域の中心線を検知する中心線検知部と、前記２値化画像における前記対象領域の輪郭線を検知する輪郭線検知部と、前記中心線検知部により検知された前記中心線および前記輪郭線検知部により検知された前記輪郭線に基づいて、前記対象領域が前記線状物体であることの判定処理を行う判定部、として機能させるためのプログラムである。

【0030】

このように、画像において対象領域と当該対象領域以外の領域とが区分けされた２値化画像を取得し、対象領域の中心線および当該対象領域の輪郭線に基づいて判定処理を行う構成により、中心線および輪郭線から画像における物体の形状をより正確に把握し、たとえば線状の対象領域を線状物体であると判定することができる。したがって、画像に映る線状物体をより正確に検出することができる。

【0031】

以下、本開示の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。

【0032】

［構成および基本動作］
＜検出システム＞
図１は、本開示の実施の形態に係る監視システムの構成を示す図である。図１を参照して、監視システム２０１は、撮像装置１１１と、検出装置１０１と、発報装置１２１とを備える。たとえば、監視システム２０１は、製品を生産する工場において用いられる。撮像装置１１１は、カメラ、ＬｉＤＡＲ（Ｌａｓｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）およびミリ波レーダ等の２次元撮像装置である。

【0033】

図２は、本開示の実施の形態に係る監視システムの監視対象であるケーブルを示す図である。図２を参照して、繰出装置１３１は、工場において製品の生産に用いられるケーブル１０を繰り出す。搬送装置１４１は、繰出装置１３１から繰り出されたケーブル１０を後段の装置へ搬送する。

【0034】

たとえば、搬送装置１４１によるケーブル１０の搬送速度が、繰出装置１３１によるケーブル１０の繰り出し速度と比べて遅い場合、繰出装置１３１と搬送装置１４１との間においてケーブル１０にたわみが生じ、ケーブル１０が損傷する場合がある。監視システム２０１は、繰出装置１３１と搬送装置１４１との間におけるケーブル１０の状態を監視する。ケーブル１０は、線状物体の一例である。

【0035】

撮像装置１１１は、定期的または不定期に、繰出装置１３１と搬送装置１４１との間における撮像領域を撮像することにより、ケーブル１０が映る撮像画像を生成し、生成した撮像画像を示す撮像情報を検出装置１０１へ送信する。

【0036】

検出装置１０１は、撮像装置１１１から撮像情報を受信し、受信した撮像情報が示す撮像画像に映るケーブル１０を検出する。検出装置１０１は、直線状のケーブル１０を検出してもよいし、曲線状のケーブル１０を検出してもよい。検出装置１０１は、ケーブル１０の検出結果に基づいて、検出したケーブル１０の状態を示すケーブル状態情報を生成し、生成したケーブル状態情報を発報装置１２１へ送信する。たとえば、検出装置１０１は、ケーブル１０の状態として、ケーブル１０のたわみ量、曲率および角度等を示すケーブル状態情報を発報装置１２１へ送信する。

【0037】

発報装置１２１は、検出装置１０１からケーブル状態情報を受信し、受信したケーブル状態情報に基づいて、ケーブル１０の状態が異常であると判断した場合、判断結果を監視システム２０１のユーザに通知する処理を行う。

【0038】

＜検出装置＞
図３は、本開示の実施の形態に係る検出装置の構成を示す図である。図３を参照して、検出装置１０１は、生成部１１と、中心線検知部２１と、輪郭線検知部３１と、検出部４１と、記憶部５１を備える。生成部１１は、取得部の一例である。検出部４１は、判定部の一例であり、かつ除去部の一例である。生成部１１、中心線検知部２１、輪郭線検知部３１および検出部４１の一部または全部は、たとえば、１または複数のプロセッサを含む処理回路（Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）により実現される。記憶部５１は、たとえば上記処理回路に含まれる不揮発性メモリである。

【0039】

（生成部）
図４は、本開示の実施の形態に係る検出装置における生成部により生成される抽出画像の一例を示す図である。図４を参照して、生成部１１は、撮像装置１１１から撮像情報を受信し、受信した撮像情報が示す撮像画像から、ケーブル１０が映る所定部分を抽出した抽出画像Ｐ１を生成する。

【0040】

図５は、本開示の実施の形態に係る検出装置における生成部により生成される２値化画像の一例を示す図である。図５を参照して、生成部１１は、抽出画像Ｐ１において所定条件を満たす対象領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４と対象領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４以外の領域とが区分けされた２値化画像Ｐ２を生成する。以下、対象領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の各々を対象領域Ｒとも称する。

【0041】

たとえば、対象領域Ｒは、上記所定条件として、抽出画像Ｐ１における画素の濃度値が閾値ＴｈＡ以下である条件を満たす領域である。

【0042】

より詳細には、生成部１１は、抽出画像Ｐ１における各画素の濃度値と閾値ＴｈＡとを比較し、比較結果に基づいて、抽出画像Ｐ１における各画素の濃度値を変換することにより２値化画像Ｐ２を生成する。一例として、生成部１１は、抽出画像Ｐ１において、濃度値が閾値ＴｈＡ以下である対象領域Ｒの画素が白に変換され、かつ濃度値が閾値ＴｈＡよりも大きい画素が黒に変換された２階調の２値化画像Ｐ２を生成する。閾値ＴｈＡは、所定値であってもよいし、抽出画像Ｐ１の各画素の濃度値に応じて設定されてもよい。生成部１１は、生成した２値化画像Ｐ２を示す画像情報を記憶部５１に保存する。なお、生成部１１は、抽出画像Ｐ１における各画素が色に応じて白または黒に変換された２値化画像Ｐ２を生成する構成であってもよい。

【0043】

（中心線検知部）
図６は、本開示の実施の形態に係る検出装置における中心線検知部により検知される中心線の一例を示す図である。図６を参照して、中心線検知部２１は、生成部１１により生成された２値化画像Ｐ２における対象領域Ｒの中心線を検知する。

【0044】

より詳細には、中心線検知部２１は、生成部１１により記憶部５１に画像情報が保存されると、当該画像情報が示す２値化画像Ｐ２における対象領域Ｒを細線化する細線化処理を行うことにより、当該対象領域Ｒの中心線を検知する。具体的には、中心線検知部２１は、細線化処理において、「Ｈｉｌｄｉｔｃｈ」、「田村の方法」および「Ｚｈａｎｇ Ｓｕｅｎ」等のアルゴリズムに従って対象領域Ｒを外側から削ることにより当該対象領域Ｒの中心線を検知する。中心線検知部２１は、対象領域Ｒごとに中心線を検知し、２値化画像Ｐ２における各中心線の位置を示す中心線情報を生成して検出部４１へ出力する。

【0045】

（輪郭線検知部）
図７は、本開示の実施の形態に係る検出装置における輪郭線検知部により検知される輪郭線の一例を示す図である。図７を参照して、輪郭線検知部３１は、生成部１１により生成された２値化画像Ｐ２における対象領域Ｒの輪郭線を検知する。

【0046】

より詳細には、輪郭線検知部３１は、生成部１１により記憶部５１に画像情報が保存されると、当該画像情報が示す２値化画像Ｐ２における対象領域Ｒの輪郭を示す輪郭線を検知する。輪郭線検知部３１は、対象領域Ｒごとに輪郭線を検知し、２値化画像Ｐ２における各輪郭線の位置を示す輪郭線情報を生成して検出部４１へ出力する。

【0047】

（検出部）
検出部４１は、中心線検知部２１により検知された中心線および輪郭線検知部３１により検知された輪郭線に基づいて、対象領域Ｒがケーブル１０であることの判定処理を行う。より詳細には、検出部４１は、中心線検知部２１および輪郭線検知部３１から中心線情報および輪郭線情報を受けて、記憶部５１から画像情報を取得する。検出部４１は、受けた中心線情報および輪郭線情報に基づいて、取得した画像情報が示す２値化画像Ｐ２における対象領域Ｒがケーブル１０であるか否かを判定する判定処理を行う。

【0048】

たとえば、検出部４１は、対象領域Ｒの中心線と、当該対象領域Ｒの輪郭線との間の距離ｄに基づいて、当該対象領域Ｒについての判定処理を行う。

【0049】

（判定処理の例１）
図８は、本開示の実施の形態に係る検出装置における検出部による判定処理の一例を示す図である。図８は、検出部４１による対象領域Ｒ２についての判定処理を示している。図８を参照して、検出部４１は、対象領域Ｒ２の輪郭線上における複数の位置について、中心線との間の距離ｄを算出する。検出部４１は、算出した距離ｄのばらつきに基づいて、判定処理を行う。

【0050】

ここで、対象領域Ｒ２，Ｒ４のように幅が一様ではない対象領域Ｒにおける距離ｄは、対象領域Ｒ１，Ｒ３のように幅が一様である対象領域Ｒにおける距離ｄと比べて、ばらつきが大きい。

【0051】

検出部４１は、対象領域Ｒにおける距離ｄのばらつきと所定の閾値Ｔｈ１との比較結果に基づいて、当該対象領域Ｒがケーブル１０であるか否かを判定する。より詳細には、検出部４１は、対象領域Ｒ２における距離ｄの分散Ｖを算出し、算出した分散Ｖと閾値Ｔｈ１とを比較する。検出部４１は、対象領域Ｒ２における距離ｄの分散Ｖが閾値Ｔｈ１よりも大きい場合、対象領域Ｒ２はケーブル１０ではないと判定する。

【0052】

（判定処理の例２）
図９は、本開示の実施の形態に係る検出装置における検出部による判定処理の他の例を示す図である。図９は、検出部４１による対象領域Ｒ３についての判定処理を示している。図９を参照して、検出部４１は、対象領域Ｒ３の輪郭線上における複数の位置について、中心線との間の距離ｄを算出し、算出した距離ｄのばらつきに基づいて、判定処理を行う。

【0053】

検出部４１は、対象領域Ｒにおける距離ｄのばらつきが閾値Ｔｈ１以下である場合、当該対象領域Ｒはケーブル１０であると判定する。より詳細には、検出部４１は、対象領域Ｒ３における距離ｄの分散Ｖを算出し、算出した分散Ｖと閾値Ｔｈ１とを比較する。検出部４１は、対象領域Ｒ３における距離ｄの分散Ｖが閾値Ｔｈ１以下である場合、対象領域Ｒ３はケーブル１０であると判定する。

【0054】

たとえば、検出部４１は、さらに、対象領域Ｒの長さに基づいて、当該対象領域Ｒが検出対象のケーブル１０であるか否かを判定する。より詳細には、検出部４１は、長さが所定値未満の対象領域Ｒは検出対象のケーブル１０ではないと判定する。具体的には、検出部４１は、対象領域Ｒ３がケーブル１０であると判定した場合、対象領域Ｒ３の長さと、所定の閾値Ｔｈ２とを比較し、対象領域Ｒ３の長さが閾値Ｔｈ２未満である場合、対象領域Ｒ３は検出対象のケーブル１０ではないと判定する。

【0055】

（判定処理の例３）
図１０は、本開示の実施の形態に係る検出装置における検出部による判定処理の他の例を示す図である。図１０は、検出部４１による対象領域Ｒ１についての判定処理を示している。図１０を参照して、検出部４１は、対象領域Ｒ１の輪郭線上における複数の位置について、中心線との間の距離ｄを算出し、算出した距離ｄのばらつきに基づいて、判定処理を行う。

【0056】

検出部４１は、対象領域Ｒ１における距離ｄの分散Ｖを算出し、算出した分散Ｖと閾値Ｔｈ１とを比較する。検出部４１は、対象領域Ｒ１における距離ｄの分散Ｖが閾値Ｔｈ１以下である場合、対象領域Ｒ１はケーブル１０であると判定する。そして、検出部４１は、対象領域Ｒ１の長さと、閾値Ｔｈ２とを比較し、対象領域Ｒ１の長さが閾値Ｔｈ２以上である場合、対象領域Ｒ１は検出対象のケーブル１０であると判定する。

【0057】

図１１は、本開示の実施の形態に係る検出装置における検出部による分岐除去処理の一例を示す図である。図１１を参照して、検出部４１は、ケーブル１０であると判定した対象領域Ｒ１が分岐部を有する場合、当該分岐部を除去する分岐除去処理を行う。

【0058】

より詳細には、検出部４１は、対象領域Ｒ１の中心線が分岐点を有している場合、中心線を、当該分岐点と端点とを結ぶ３本の分割線に分割し、対象領域Ｒ１を、各々が分割線を含むセグメントＳ１，Ｓ２，Ｓ３に分割する。そして、検出部４１は、対象領域Ｒ１から、セグメントＳ１，Ｓ２，Ｓ３のうちの、最も短い分割線を含むセグメントＳ３を除去する。なお、検出部４１は、対象領域Ｒ１が４つ以上のセグメントを有する場合、分岐部が無くなるまで、最も短い分割線を含むセグメントの除去を繰り返す。

【0059】

図１２は、本開示の実施の形態に係る検出装置における検出部により分岐部が除去された対象領域の一例を示す図である。図１２を参照して、検出部４１は、対象領域Ｒ１からセグメントＳ３が除去された対象領域Ｒ１ｓを含む画像を生成する。

【0060】

検出部４１は、対象領域Ｒ１ｓの形状に基づいて、ケーブル１０のたわみ量、曲率および角度等を算出し、算出結果を示すケーブル状態情報を生成する。検出部４１は、生成したケーブル状態情報を発報装置１２１へ送信する。

【0061】

［動作の流れ］
図１３は、本開示の実施の形態に係る検出装置が撮像画像に映るケーブルを検出する際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。

【0062】

図１３を参照して、まず、検出装置１０１は、撮像装置１１１からの撮像情報を待ち受け（ステップＳ１１でＮＯ）、撮像装置１１１から撮像情報を受信すると（ステップＳ１１でＹＥＳ）、撮像情報が示す撮像画像から、ケーブル１０が映る所定部分を抽出した抽出画像Ｐ１を生成する（ステップＳ１２）。

【0063】

次に、検出装置１０１は、抽出画像Ｐ１において、濃度値が閾値ＴｈＡ以下である対象領域Ｒの画素が白に変換され、かつ濃度値が閾値ＴｈＡよりも大きい画素が黒に変換された２階調の２値化画像Ｐ２を生成する（ステップＳ１３）。

【0064】

次に、検出装置１０１は、２値化画像Ｐ２における対象領域Ｒの中心線を検知する（ステップＳ１４）。

【0065】

次に、検出装置１０１は、２値化画像Ｐ２における対象領域Ｒの輪郭線を検知する（ステップＳ１５）。

【0066】

次に、検出装置１０１は、対象領域Ｒの中心線と、当該対象領域Ｒの輪郭線との間の距離ｄのばらつきに基づいて、当該対象領域Ｒがケーブル１０であるか否かを判定する判定処理を行う。たとえば、検出装置１０１は、対象領域Ｒがケーブル１０であると判定した場合、当該対象領域Ｒの長さに基づいて、当該対象領域Ｒが検出対象のケーブル１０であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。

【0067】

次に、検出装置１０１は、検出対象のケーブル１０であると判定した対象領域Ｒ１が分岐部を有する場合、当該分岐部を除去する分岐除去処理を行うことにより、対象領域Ｒ１から分岐部が除去された対象領域Ｒ１ｓを含む画像を生成する（ステップＳ１７）。

【0068】

次に、検出装置１０１は、対象領域Ｒ１ｓの形状に基づいて、ケーブル１０のたわみ量、曲率および角度等を算出し、算出結果を示すケーブル状態情報を生成する（ステップＳ１８）。

【0069】

次に、検出装置１０１は、ケーブル状態情報を発報装置１２１へ送信する（ステップＳ１９）。

【0070】

次に、検出装置１０１は、撮像装置１１１からの新たな撮像情報を待ち受ける（ステップＳ１１でＮＯ）。

【0071】

なお、上記ステップＳ１４とＳ１５との順番は、上記に限らず、順番を入れ替えてもよい。

【0072】

また、本開示の実施の形態に係る検出装置１０１では、生成部１１は、抽出画像Ｐ１を生成し、抽出画像Ｐ１において対象領域Ｒと対象領域Ｒ以外の領域とが区分けされた２値化画像Ｐ２を生成する構成であるとしたが、これに限定するものではない。生成部１１は、抽出画像Ｐ１を生成することなく、撮像装置１１１から受信した撮像情報が示す撮像画像において対象領域Ｒと対象領域Ｒ以外の領域とが区分けされた２値化画像Ｐ２を生成する構成であってもよい。また、生成部１１は、２値化画像Ｐ２を生成する代わりに、２値化画像Ｐ２を検出装置１０１の外部における装置から取得する構成であってもよい。

【0073】

また、本開示の実施の形態に係る検出装置１０１は、撮像画像に映るケーブル１０を検出する構成であるとしたが、これに限定するものではない。検出装置１０１は、ケーブル１０の代わりに、撮像画像に映るチューブを検出する構成であってもよい。

【0074】

また、本開示の実施の形態に係る検出装置１０１では、検出部４１は、判定処理において、２値化画像Ｐ２における対象領域Ｒがケーブル１０であるか否かを判定する構成であるとしたが、これに限定するものではない。検出部４１は、判定処理において、２値化画像Ｐ２における対象領域Ｒがケーブル１０である可能性の有無を判定する構成であってもよいし、２値化画像Ｐ２における対象領域Ｒがケーブル１０である可能性を数値化する構成であってもよい。

【0075】

また、本開示の実施の形態に係る検出装置１０１では、検出部４１は、対象領域Ｒの中心線と、当該対象領域Ｒの輪郭線との間の距離ｄに基づいて、当該対象領域Ｒについての判定処理を行う構成であるとしたが、これに限定するものではない。検出部４１は、距離ｄの代わりに、抽出画像Ｐ１における中心線および輪郭線の各々の位置に基づいて判定処理を行う構成であってもよい。

【0076】

また、本開示の実施の形態に係る検出装置１０１では、検出部４１は、対象領域Ｒの中心線と輪郭線との間の距離ｄのばらつきと、閾値Ｔｈ１との比較結果に基づいて、当該対象領域Ｒがケーブル１０であるか否かを判定する構成であるとしたが、これに限定するものではない。たとえば、検出部４１は、距離ｄと、検出対象のケーブル１０の半径に基づいて設定される所定の閾値との比較結果に基づいて、対象領域Ｒがケーブル１０であるか否かを判定する判定処理を行う構成であってもよい。

【0077】

また、本開示の実施の形態に係る検出装置１０１では、検出部４１は、対象領域Ｒにおける距離ｄのばらつきが閾値Ｔｈ１以下である場合、当該対象領域Ｒはケーブル１０であると判定する構成であるとしたが、これに限定するものではない。たとえば、検出部４１は、２値化画像Ｐ２における複数の対象領域Ｒのうちの距離ｄのばらつきが最も小さい対象領域Ｒをケーブル１０であると判定する構成であってもよい。

【0078】

また、本開示の実施の形態に係る検出装置１０１では、検出部４１は、対象領域Ｒの長さに基づいて、当該対象領域Ｒが検出対象のケーブル１０であるか否かを判定する構成であるとしたが、これに限定するものではない。検出部４１は、対象領域Ｒの長さに関わらず、距離ｄに基づいて当該対象領域Ｒが検出対象のケーブル１０であるか否かを判定する構成であってもよい。

【0079】

また、本開示の実施の形態に係る検出装置１０１では、検出部４１は、長さが閾値Ｔｈ２未満の対象領域Ｒは検出対象のケーブル１０ではないと判定する構成であるとしたが、これに限定するものではない。検出部４１は、監視システム２０１の目的等に応じて、長さが閾値Ｔｈ２以上の対象領域Ｒは検出対象のケーブル１０ではないと判定する一方で、長さが閾値Ｔｈ２未満の対象領域Ｒは検出対象のケーブル１０であると判定する構成であってもよい。これにより、たとえば搬送装置１４１によるケーブル１０の搬送の開始前にケーブル１０の端部を短く切断する場合において、撮像画像に映る切断されたケーブル１０を検出し、ケーブル１０の切断長さが適切であるか否かを判断することができる。

【0080】

また、本開示の実施の形態に係る検出装置１０１では、検出部４１は、分岐除去処理を行う構成であるとしたが、これに限定するものではない。検出部４１は、ケーブル１０であると判定した対象領域Ｒが分岐部を有する場合において、分岐除去処理を行うことなく、当該対象領域Ｒの形状に基づいてケーブル状態情報を生成する構成であってもよい。

【0081】

また、本開示の実施の形態に係る検出装置１０１では、生成部１１は、抽出画像Ｐ１における各画素の濃度値と閾値ＴｈＡとを比較し、比較結果に基づいて、濃度値が閾値ＴｈＡ以下である画素が白に変換され、かつ濃度値が閾値ＴｈＡよりも大きい画素が黒に変換された２値化画像Ｐ２を生成する構成であるとしたが、これに限定するものではない。生成部１１は、検出装置１０１の外部における図示しないセンサによるケーブル１０の位置の検出結果に基づいて、２値化画像Ｐ２を生成する構成であってもよい。たとえば、生成部１１は、当該センサによるケーブル１０の位置の検出結果に基づいて、抽出画像Ｐ１における一部の領域であって、ケーブル１０が映っている領域を特定する。生成部１１は、特定した当該領域において濃度値が閾値ＴｈＡ以下である画素が白に変換され、当該領域において濃度値が閾値ＴｈＡよりも大きい画素が黒に変換され、かつ特定した当該領域以外の領域における画素が黒に変換された２値化画像Ｐ２を生成する。

【0082】

上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【0083】

上述の実施形態の各処理（各機能）は、１または複数のプロセッサを含む処理回路（Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）により実現される。上記処理回路は、上記１または複数のプロセッサに加え、１または複数のメモリ、各種アナログ回路、各種デジタル回路が組み合わされた集積回路等で構成されてもよい。上記１または複数のメモリは、上記各処理を上記１または複数のプロセッサに実行させるプログラム（命令）を格納する。上記１または複数のプロセッサは、上記１または複数のメモリから読み出した上記プログラムに従い上記各処理を実行してもよいし、予め上記各処理を実行するように設計された論理回路に従って上記各処理を実行してもよい。上記プロセッサは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、およびＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等、コンピュータの制御に適合する種々のプロセッサであってよい。なお、物理的に分離した上記複数のプロセッサが互いに協働して上記各処理を実行してもよい。たとえば、物理的に分離した複数のコンピュータのそれぞれに搭載された上記プロセッサがＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ （Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、およびインターネット等のネットワークを介して互いに協働して上記各処理を実行してもよい。上記プログラムは、外部のサーバ装置等から上記ネットワークを介して上記メモリにインストールされても構わないし、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、および半導体メモリ等の記録媒体に格納された状態で流通し、上記記録媒体から上記メモリにインストールされても構わない。

【0084】

以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
［付記１］
画像に映る線状物体を検出する検出装置であって、
前記画像において所定条件を満たす対象領域と前記対象領域以外の領域とが区分けされた２値化画像を取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記２値化画像における前記対象領域の中心線を検知する中心線検知部と、
前記２値化画像における前記対象領域の輪郭線を検知する輪郭線検知部と、
前記中心線検知部により検知された前記中心線および前記輪郭線検知部により検知された前記輪郭線に基づいて、前記対象領域が前記線状物体であることの判定処理を行う判定部とを備え、
前記取得部は、前記画像における各画素の濃度値と閾値とを比較し、比較結果に基づいて、前記画像における各画素の濃度値を変換することにより前記２値化画像を生成し、
前記中心線検知部は、前記２値化画像における前記対象領域を細線化する細線化処理を行うことにより前記中心線を検知する、検出装置。

【0085】

［付記２］
画像に映る線状物体を検出する検出装置であって、
処理回路を備え、
前記処理回路は、
前記画像において所定条件を満たす対象領域と前記対象領域以外の領域とが区分けされた２値化画像を取得し、
取得した前記２値化画像における前記対象領域の中心線を検知し、
前記２値化画像における前記対象領域の輪郭線を検知し、
検知した前記中心線および検知した前記輪郭線に基づいて、前記対象領域が前記線状物体であることの判定処理を行う、検出装置。

【符号の説明】

【0086】

１０ ケーブル
１１ 生成部
２１ 中心線検知部
３１ 輪郭線検知部
４１ 検出部
５１ 記憶部
１０１ 検出装置
１１１ 撮像装置
１２１ 発報装置
１３１ 繰出装置
１４１ 搬送装置
２０１ 監視システム
Ｐ１ 抽出画像
Ｐ２ ２値化画像
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ，Ｒ１ｓ 対象領域
ｄ 距離
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ セグメント

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】