特許 7452386 画像処理装置、画像処理方法、およびプログラム

(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】

(24)【登録日】2024-03-11

(45)【発行日】2024-03-19

(54)【発明の名称】画像処理装置、画像処理方法、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/00 20060101AFI20240312BHJP

   F16C 19/06 20060101ALI20240312BHJP

   G01M 13/04 20190101ALI20240312BHJP

【ＦＩ】

G01B11/00 H

F16C19/06

G01M13/04

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020191774

(22)【出願日】2020-11-18

(65)【公開番号】P2022080607

(43)【公開日】2022-05-30

【審査請求日】2023-07-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000004204

【氏名又は名称】日本精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002000

【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所

(72)【発明者】

【氏名】武藤 圭祐

【審査官】山▲崎▼ 和子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１５６２０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０９８１７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２８６０６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特公平０６－０２９７１３（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２０１１－０８５５１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第５９４８８７２（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｂ １１／００－１１／３０

Ｆ１６Ｃ １９／００－１９／５６

３３／３０－３３／６６

Ｇ０１Ｍ １３／００－１３／０４５

９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

転がり軸受が撮影された動画データから複数のフレームを抽出する抽出手段と、
前記複数のフレームそれぞれに対し、前記転がり軸受を構成する保持器の輪郭を特定する特定手段と、
前記特定手段にて特定した輪郭に基づいて、前記複数のフレームそれぞれにおける前記保持器の重心を算出する算出手段と、
前記複数のフレームそれぞれに対して前記算出手段にて算出された前記保持器の重心を用いて、時系列に沿った前記保持器の挙動を示す出力データを生成する生成手段と
を有することを特徴とする画像処理装置。

【請求項2】

前記生成手段は更に、前記複数のフレームそれぞれに対して前記特定手段にて特定された前記保持器の輪郭を用いて、時系列に沿った前記保持器の形状の変化を示す出力データを生成する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】

前記生成手段は、前記出力データにおいて、前記保持器が変形していない状態の輪郭を更に示す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】

前記特定手段は、
前記転がり軸受の仕様に基づいて、フレームにおける前記転がり軸受のサイズと、前記転がり軸受の実寸法との対応関係を導出し、
前記フレームから１または複数の輪郭を抽出し、
前記対応関係に基づいて、前記１または複数の輪郭の中から前記保持器の輪郭を特定する
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の画像処理装置。

【請求項5】

前記特定手段は、前記保持器の外縁部または内縁部の少なくとも一方を輪郭として特定することを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の画像処理装置。

【請求項6】

前記特定手段は、フレームに含まれる前記保持器の領域の少なくとも一部に基づいて、前記保持器の輪郭を特定することを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の画像処理装置。

【請求項7】

前記算出手段は、前記保持器の案内形式に応じて、重心を算出する際に用いられる輪郭として前記保持器の外縁部または内縁部のいずれかを用いることを特徴とする請求項５または６に記載の画像処理装置。

【請求項8】

転がり軸受が撮影された動画データから複数のフレームを抽出する抽出工程と、
前記複数のフレームそれぞれに対し、前記転がり軸受を構成する保持器の輪郭を特定する特定工程と、
前記特定工程にて特定した輪郭に基づいて、前記複数のフレームそれぞれにおける前記保持器の重心を算出する算出工程と、
前記複数のフレームそれぞれに対して前記算出工程にて算出された前記保持器の重心を用いて、時系列に沿った前記保持器の挙動を示す出力データを生成する生成工程と
を有することを特徴とする画像処理方法。

【請求項9】

コンピュータに、
転がり軸受が撮影された動画データから複数のフレームを抽出する抽出工程と、
前記複数のフレームそれぞれに対し、前記転がり軸受を構成する保持器の輪郭を特定する特定工程と、
前記特定工程にて特定した輪郭に基づいて、前記複数のフレームそれぞれにおける前記保持器の重心を算出する算出工程と、
前記複数のフレームそれぞれに対して前記算出工程にて算出された前記保持器の重心を用いて、時系列に沿った前記保持器の挙動を示す出力データを生成する生成工程と
を実行させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願発明は、画像処理装置、画像処理方法、およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、転がり軸受が駆動している際の各構成部品の挙動を観察する場合、カメラにて撮影した動画が用いられている。例えば、特許文献１では、マークを施した保持器を備える転がり軸受（玉軸受）に対して、リング照明にて光を照射し、複数回撮影している。そして、その画像から玉の挙動を測定することが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第５９４８８７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

産業界から保持器に発生する力を見積もるために、回転中の軸受の保持器の挙動を測定したいという要求がある。保持器の挙動を測定することができれば、適切なモデルを構築することができ、シミュレーションなどにも活かすことができる。しかしながら、回転しているものの挙動を測定するのは簡単ではなく、これまで様々な工夫が生まれている。上述した特許文献1では、保持器と転動体の相対位置から転動体の挙動を測定しているが、保持器の挙動を測定することができない。

【0005】

上記課題を鑑み、本願発明は、転がり軸受の構成部品である保持器の挙動または状態を観察する際の利便性を向上させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために本願発明は以下の構成を有する。すなわち、画像処理装置であって、
転がり軸受が撮影された動画データから複数のフレームを抽出する抽出手段と、
前記複数のフレームそれぞれに対し、前記転がり軸受を構成する保持器の輪郭を特定する特定手段と、
前記特定手段にて特定した輪郭に基づいて、前記複数のフレームそれぞれにおける前記保持器の重心を算出する算出手段と、
前記複数のフレームそれぞれに対して前記算出手段にて算出された前記保持器の重心を用いて、時系列に沿った前記保持器の挙動を示す出力データを生成する生成手段と
を有する。

【0007】

また、本願発明の別の形態は以下の構成を有する。すなわち、画像処理方法であって、
転がり軸受が撮影された動画データから複数のフレームを抽出する抽出工程と、
前記複数のフレームそれぞれに対し、前記転がり軸受を構成する保持器の輪郭を特定する特定工程と、
前記特定工程にて特定した輪郭に基づいて、前記複数のフレームそれぞれにおける前記保持器の重心を算出する算出工程と、
前記複数のフレームそれぞれに対して前記算出工程にて算出された前記保持器の重心を用いて、時系列に沿った前記保持器の挙動を示す出力データを生成する生成工程と
を有する。

【0008】

また、本願発明の別の形態は以下の構成を有する。すなわち、プログラムであって、
コンピュータに、
転がり軸受が撮影された動画データから複数のフレームを抽出する抽出工程と、
前記複数のフレームそれぞれに対し、前記転がり軸受を構成する保持器の輪郭を特定する特定工程と、
前記特定工程にて特定した輪郭に基づいて、前記複数のフレームそれぞれにおける前記保持器の重心を算出する算出工程と、
前記複数のフレームそれぞれに対して前記算出工程にて算出された前記保持器の重心を用いて、時系列に沿った前記保持器の挙動を示す出力データを生成する生成工程と
を実行させる。

【発明の効果】

【0009】

本願発明により、転がり軸受の構成部品である保持器の挙動または状態を観察する際の利便性を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本願発明の一実施形態に係る装置構成の例を示す概略図。

【図2】本願発明の一実施形態に係る転がり軸受の撮影時の配置を説明するための図。

【図3】本願発明の一実施形態に画像処理の流れを説明するための図。

【図4】本願発明の一実施形態に係る画像処理のフローチャート。

【図5】本願発明の一実施形態に係る出力の例を説明するための図。

【図6】本願発明の一実施形態に係る画像処理の別の例を説明するための図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本願発明を実施するための形態について図面などを参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本願発明を説明するための一実施形態であり、本願発明を限定して解釈されることを意図するものではなく、また、各実施形態で説明されている全ての構成が本願発明の課題を解決するために必須の構成であるとは限らない。また、各図面において、同じ構成要素については、同じ参照番号を付すことにより対応関係を示す。

【0012】

＜第１の実施形態＞
以下、本願発明の第１の実施形態について説明を行う。

【0013】

［装置構成］
図１は、本実施形態に係るシステムの全体構成の一例を示す概略構成図である。図１には、測定対象である転がり軸受１０１、撮影装置１０６、照明装置１０７、および画像処理装置２００が示されている。なお、本実施形態において、観察対象とする転がり軸受１０１として、玉軸受を例に挙げて説明するが、これに限定するものではない。撮影装置１０６にて撮影した際に観察対象となる構成部品が画像内にて現れていれば、自動調心ころ軸受、円すいころ軸受、円筒ころ軸受など他の構成の転がり軸受を観察対象としてよい。また、図１では、説明を簡略化するために１の転がり軸受１０１を観察対象として説明するが、撮影装置１０６の撮影範囲（画角）に複数の転がり軸受１０１が含まれるように撮影が行われてもよい。

【0014】

転がり軸受１０１は、回転軸に外嵌される回転輪である内輪１０４、ハウジングに内嵌される固定輪である外輪１０２、内輪１０４及び外輪１０２との間に配置された複数の転動体１０３である複数の玉（ころ）、および転動体１０３を転動自在に保持する保持器１０５を備える。本実施形態において、保持器１０５は、図１に示すように円環部を備え、外部から視認できる状態である。ここでは、転がり軸受１０１において外輪１０２を固定した構成を例に挙げて説明するが、内輪１０４を固定した構成であってもよい。また、保持器１０５の案内形式についても特に限定するものではなく、外輪案内、内輪案内、または転動体案内のいずれであってもよい。また、転がり軸受１０１において、所定の潤滑方式により、内輪１０４と転動体１０３の間、および、外輪１０２と転動体１０３の間の摩擦が軽減される。潤滑方式は特に限定するものではないが、例えば、グリース潤滑や油潤滑などが用いられてよく、また潤滑剤の種類についても特に限定するものではない。

【0015】

撮影装置１０６は、転がり軸受１０１を撮影するためのカメラを含んで構成される。撮影装置１０６は、転がり軸受１０１の回転動作に対応した高速動画が撮影可能である。照明装置１０７は、撮影装置１０６にて転がり軸受１０１を撮影する際に、転がり軸受１０１に光を照射する。ここでは、照明装置１０７として、リング照明を例に挙げて説明する。

【0016】

画像処理装置２００は、例えば、不図示の制御装置、記憶装置、および出力装置を含んで構成される情報処理装置にて実現されてよい。制御装置は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、または専用回路などから構成されてよい。記憶装置は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の揮発性および不揮発性の記憶媒体により構成され、制御装置からの指示により各種情報の入出力が可能である。出力装置は、スピーカやライト、或いは液晶ディスプレイ等の表示デバイス等から構成され、制御装置からの指示により、ユーザへの出力を行う。出力装置による出力方法は特に限定するものではないが、本実施形態では、生成された動画データや画像データの再生などが行われる。また、出力装置は、通信機能を備えたネットワークインターフェースであってもよく、ネットワーク（不図示）を介した外部装置（不図示）へのデータ送信により出力動作を行ってもよい。

【0017】

画像処理装置２００は、撮影制御部２０１、照明制御部２０２、画像処理部２０３、動画生成部２０４、情報記憶部２０５、および、出力処理部２０６を含んで構成される。各部位は、上述した制御装置が対応するプログラムを記憶装置から読み出して実行することで実現してもよい。更には、制御装置が出力装置を制御することで各種出力動作が行われてもよい。

【0018】

撮影制御部２０１は、撮影装置１０６を制御し、転がり軸受１０１の動画を撮影させる。撮影制御部２０１は、撮影時の各種パラメータをユーザの指示に基づいて、または、自動的に設定するような構成であってもよい。また、撮影制御部２０１は、撮影装置１０６にて撮影された動画を取得する。照明制御部２０２は、撮影装置１０６による撮影を行う際に、照明装置１０７による照明動作を制御する。画像処理部２０３は、撮影装置１０６にて撮影された動画に対する画像処理を行う。動画生成部２０４は、画像処理部２０３にて処理された画像を用いて動画を生成する。情報記憶部２０５は、撮影装置１０６にて撮影された動画や、動画生成部２０４にて生成された動画など、各種情報を記憶する。出力処理部２０６は、動画や画像の出力処理を行う。

【0019】

なお、図１に示す構成では、画像処理装置２００と、撮影装置１０６および照明装置１０７とが接続された構成としたが、これに限定するものではない。例えば、撮影装置１０６が任意のタイミングで撮影した転がり軸受１０１の動画を、ネットワーク（不図示）等を介して、画像処理装置２００が取得するような構成であってもよい。この場合、撮影制御部２０１や照明制御部２０２は省略されてよいが、画像処理装置２００は、撮影時の情報を併せて取得する。

【0020】

［撮影］
図２は、本実施形態に係る撮影装置１０６により転がり軸受１０１を撮影する際の配置の例を説明するための図である。ここでは、撮影装置１０６の光軸ＯＡと、転がり軸受１０１の回転軸ＲＡとが一致している例を示す。また、回転軸ＲＡと平行する方向をＺ軸方向とする。また、３次元空間において、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は互いに直交している。また、リング照明である照明装置１０７は、その中心が光軸ＯＡ上に位置し、撮影装置１０６の画角Ａ内に含まれない。なお、リング照明は、撮影装置１０６の画角Ａに含まれないように配置可能であり、また、転がり軸受１０１の全体を均一な照度となるように光を照射できるという利点がある。撮影装置１０６の画角Ａには、少なくとも外輪１０２の外輪内径部１０２ａが全て含まれる。外輪１０２の外輪外径部１０２ｂが画角Ａに全て含まれることがより好ましい。なお、リング照明は一例であり、他の構成の照明装置１０７（例えば、１の光源からなるスポット照明）が用いられてもよい。

【0021】

なお、動画データは、光軸ＯＡと回転軸ＲＡとが平行になっていない状態や、光軸ＯＡと回転軸ＲＡとが一致していない状態にて、撮影される場合がある。このような場合には、撮影時の転がり軸受１０１の位置と撮影装置１０６の位置関係に応じて、動画データを構成するフレームそれぞれを補正するような処理を行ってもよい。例えば、フレームに含まれる転がり軸受１０１の形状の補正（台形補正等）を行うような構成であってもよい。

【0022】

また、撮影装置１０６において撮影される動画を構成する複数のフレーム（静止画）の撮影速度（ｆｐｓ：ｆｒａｍｅ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ）と、観察対象である転がり軸受１０１の回転速度とは、以下の関係を満たすことが好ましい。
ＰＳ≧ｎ …（１）
ＰＳ：撮影速度［ｆｐｓ］
ｎ：回転速度［ｍｉｎ^－１］

【0023】

［処理フロー］
図４は、本実施形態に係る画像処理のフローチャートである。本処理は、画像処理装置２００により実行され、例えば、画像処理装置２００が備える制御装置（不図示）が図１に示した各部位を実現するためのプログラムを記憶装置から読み出して実行することにより実現される。ここでは、説明を簡単化するために、処理主体を画像処理装置２００としてまとめて記載する。

【0024】

また、図３は、本実施形態に係る画像処理による画像の変遷を説明するための図であり、図４の処理と併せて説明する。なお、図３に示す画像は一例であり、これに限定するものではない。

【0025】

Ｓ４０１にて、画像処理装置２００は、観察対象である転がり軸受１０１の動画データを撮影装置１０６から取得する。このとき、画像処理装置２００は、転がり軸受１０１の仕様や撮影時の稼働条件や撮影設定なども併せて取得する。なお、転がり軸受１０１の仕様情報などは、ユーザが設定画面（不図示）等を介して入力するような構成であってもよい。

【0026】

Ｓ４０２にて、画像処理装置２００は、Ｓ４０１にて取得した動画データから連続する複数のフレーム（静止画）を抽出する。フレームを抽出するためのフレームレートは、ユーザにより任意の値が設定されていてもよいし、画像処理装置２００側で自動的に設定してもよい。このとき、Ｓ４０１にて取得した動画データが撮影された際の撮影速度を上限として設定されることとなる。

【0027】

Ｓ４０３にて、画像処理装置２００は、Ｓ４０２にて抽出した複数のフレームの中から、最初のフレームに着目する。図３（ａ）は、１のフレーム３０１の例を示し、フレーム３０１には転がり軸受１０１が撮影されている。

【0028】

Ｓ４０４にて、画像処理装置２００は、Ｓ４０３にて着目したフレーム（以下、着目フレームと称する）にて含まれる転がり軸受１０１の領域を特定し、外輪内径部１０２ａを特定する。ここでの特定方法は特に限定するものでは無いが、例えば、Ｓ４０１にて取得した転がり軸受１０１の仕様等に基づいて規定される外輪１０２の形状と、画像内の形状とのパターンマッチングにより、外輪内径部１０２ａを特定してもよい。なお、本実施形態では、上述したように外輪１０２を固定した転がり軸受１０１を例に挙げて説明するが、内輪１０４を固定した転がり軸受１０１を対象とする場合などには、内輪外径部１０４ａを特定するような構成であってもよい。

【0029】

Ｓ４０５にて、画像処理装置２００は、Ｓ４０４にて特定した外輪内径部１０２ａの直径を特定し、着目フレームにおいてこの直径に相当するピクセル数を導出する。図３（ａ）において両向き矢印３１０はＳ４０４にて特定した外輪内径部１０２ａの直径を示す。

【0030】

Ｓ４０６にて、画像処理装置２００は、Ｓ４０１にて取得した転がり軸受１０１の仕様（実寸法）と、Ｓ４０５にて特定したピクセル数とに基づいて、着目フレームにおける１ピクセル当たりの実際のサイズを特定する。つまり、１ピクセルと、転がり軸受１０１の実際のサイズとの対応関係を導出する。具体的には、転がり軸受１０１の実寸法としての１ｍｍが何ピクセルにて示されているかを特定する。

【0031】

Ｓ４０７にて、画像処理装置２００は、Ｓ４０１にて取得した転がり軸受１０１の仕様（実寸法）と、Ｓ４０６にて特定した１ピクセル当たりのサイズとに基づいて、保持器１０５の外縁部１０５ａの実寸法に対するピクセル数を導出する。つまり、外縁部１０５ａの実寸法に対応するフレーム上での領域の面積がピクセル数にて導出される。

【0032】

Ｓ４０８にて、画像処理装置２００は、着目フレームに対してマスク処理を行う。ここでのマスク処理の対象となる領域や処理方法は特に限定するものでは無いが、例えば、観察対象以外の部分を不要部分として黒や白などの色により塗りつぶすような構成であってよい。図３（ｂ）は、マスク処理を行ったフレーム３０２の例を示し、ここでは、外輪内径部１０２ａよりも外側の領域と、内輪外径部１０４ａよりも内側の領域を黒にて塗りつぶした状態を示している。

【0033】

Ｓ４０９にて、画像処理装置２００は、Ｓ４０８にてマスク処理を行った着目フレームに対してフィルタ処理を行う。ここでのフィルタ処理の内容は特に限定するものでは無いが、例えば、グレースケール処理、二値化処理、ノイズ除去処理などが挙げられる。ノイズ除去処理では、ガウシアンフィルタを用いた平滑化処理や、モルフォロジー処理などが行われてよい。なお、フィルタ処理は、Ｓ４０１にて取得した動画データの画質や処理負荷などに応じて省略したり、追加されたりするような構成であってよい。図３（ｃ）は、Ｓ４０９の処理結果として得られるフレーム３０３の例を示す。ここでは、保持器１０５の領域が白にて示され、それ以外が黒にて示された画像を示している。

【0034】

Ｓ４１０にて、画像処理装置２００は、Ｓ４０９にてフィルタ処理を行った着目フレームに対して輪郭抽出処理を行う。例えば、図３（ｄ）のフレーム３０４においては、保持器１０５の外縁部１０５ａに相当する輪郭と、保持器１０５の内縁部１０５ｂに相当する輪郭とが抽出される。ここでの導出方法は、特に限定するものでは無いが、例えば、エッジ抽出により行われてよい。

【0035】

Ｓ４１１にて、画像処理装置２００は、Ｓ４１０にて抽出した輪郭の領域におけるピクセル数を導出する。図３（ｄ）に示すように２つの輪郭が抽出された場合には、２つの輪郭それぞれに対応するピクセル数が導出される。

【0036】

Ｓ４１２にて、画像処理装置２００は、Ｓ４１０にて抽出した輪郭の中から、Ｓ４１１にて導出されたピクセル数に基づき、Ｓ４０７にて導出したピクセル数に最も近い輪郭を特定する。転がり軸受１０１の駆動に伴い、保持器１０５の形状が変形し得るため、ここで抽出される輪郭の形状は転がり軸受１０１の仕様に基づく形状とは必ずしも一致しない。そこで、最もピクセル数が近い輪郭が観察対象である保持器１０５の輪郭の形状であるものとして扱う。なお、ここでのピクセル数の比較において、閾値を設定しておき、ピクセル数が最も近い輪郭であっても、その差分が閾値を超える場合には該当する輪郭が無いものとして扱ってもよい。この場合には、例えば、Ｓ４１５の処理へ進むような構成であってもよい。

【0037】

Ｓ４１３にて、画像処理装置２００は、Ｓ４１２にて特定した輪郭に対する重心の位置（座標）を算出する。ここでの重心の算出方法は特に限定するものでは無いが、例えば、着目フレームを二値画像とし、公知の方法である画像のモーメントにより重心を算出してよい。より具体的には、重心は、特定した輪郭の領域を二値化画像とし、その二値化された画像の0次および1次の画像モーメントを算出して、それら画像モーメントを用いて決定することができる。すなわち、二値化画像上において、重心（Ｇｘ，Ｇｙ）は、以下の式（１）（２）により算出することができる。

【0038】

【数1】

【0039】

【数2】

ここで、Ixyは特定した輪郭の二値化画像（m×nのサイズ）の画素値であり、特定した輪郭の領域内が1であり、それ以外は0である。

【0040】

図３（ｅ）は、保持器１０５の外縁部１０５ａが特定された上で、重心３０６を算出したフレーム３０５の例を示す。なお、重心３０６は、フレーム３０５中において、白点にて示されているが、これに限定するものではない。

【0041】

Ｓ４１４にて、画像処理装置２００は、Ｓ４１２にて特定した輪郭と、Ｓ４１３にて算出した重心とを着目フレームに対応付けて、情報記憶部２０５に保存する。

【0042】

Ｓ４１５にて、画像処理装置２００は、Ｓ４０２にて抽出された複数のフレームのうち、未処理のフレームがあるか否かを判定する。未処理のフレームがある場合は（Ｓ４１５にてＹＥＳ）、Ｓ４０３へ戻り、画像処理装置２００は処理を繰り返す。一方、すべてのフレームに対して処理が完了した場合は（Ｓ４１５にてＮＯ）、画像処理装置２００の処理はＳ４１６へ進む。

【0043】

Ｓ４１６にて、画像処理装置２００は、情報記憶部２０５に保存した複数のフレームを用いて動画データを生成する。図５は、ここで生成された動画データの出力例を示す図である。ここでは、画像５０１上において、重心の移動軌跡５０２が表示されている。つまり、フレームが動画として連続再生されることで、時間の変動に応じた（時系列に沿った）重心の移動軌跡５０２が示されることとなる。なお、ここでは、出力方法として動画を例に挙げたが、静止画としての出力データを生成するような構成であってもよい。この場合、静止画中に重心の移動軌跡を示してよい。また、図５では、保持器１０５の重心に着目して説明したが、これ以外にも、保持器１０５の外縁部１０５ａを示す輪郭の変化を表示するような構成であってもよい。このとき、変形していない場合の保持器１０５の形状（例えば、仕様にて示される形状に対応する真円）を併せて表示するような構成であってもよい。これにより、転がり軸受１０１の動作状態に応じた保持器１０５の変形具合を視認できるように構成することができる。そして、本処理フローを終了する。

【0044】

以上、本実施形態により、転がり軸受の構成部品である保持器の挙動または状態を観察する際の利便性を向上させることが可能となる。より具体的には、本実施形態により、保持器の重心位置の変動や、形状の変形などをユーザが視認しやすくなる。

【0045】

なお、図４のＳ４１２、Ｓ４１３の処理において、保持器１０５の外縁部１０５ａに基づいて重心を算出したが、これに限定するものではなく、内縁部に基づいて重心を算出してもよい。例えば、保持器１０５の案内形式（外輪案内や内輪案内など）に応じて、Ｓ４１２にて特定する対象として保持器１０５の外縁部または内縁部を切り替えてもよい。

【0046】

また、保持器１０５の外縁部と内縁部の両方を特定し、Ｓ４１６の処理では、その両方の輪郭に基づいて、保持器１０５の形状の変化を示すような出力を行ってもよい。

【0047】

また、上記の例では、保持器の円環部が、外部から視認できる構成を例に挙げて説明した。この構成に限られず、保持器の円環部が設けられていない場合でも本願発明は適用可能である。例えば、図６（ａ）のフレーム６０１に示すように保持器１０５の円環部が設けられていない場合を想定する。この場合、転動体１０３の間に位置する保持器１０５の柱部１０５ｃを特定することで、上記と同様の処理を行うことができる。図６（ｂ）は、保持器１０５の柱部１０５ｃの位置に基づいて外縁部１０５ａを特定した上で、重心６０３を算出したフレーム６０２の例を示す。

【0048】

なお、観察対象である転がり軸受１０１の形状等に応じて、上述した処理フロー中のマスク処理、フィルタ処理、および輪郭抽出処理の内容は異なっていてよい。または、実行する処理をユーザが任意に設定可能であってもよい。また、図６では、保持器１０５の柱部１０５ｃを基準として画像処理を行ったが、保持器を構成する他の部位（領域）を基準として画像処理を行うような構成であってもよい。

【0049】

＜その他の実施形態＞
また、本願発明において、上述した１以上の実施形態の機能を実現するためのプログラムやアプリケーションを、ネットワーク又は記憶媒体等を用いてシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。

【0050】

また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）やＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ））によって実現してもよい。

【0051】

このように、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。

【0052】

以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１） 転がり軸受（例えば、１０１）が撮影された動画データから複数のフレームを抽出する抽出手段（例えば、２０３）と、
前記複数のフレームそれぞれに対し、前記転がり軸受を構成する保持器（例えば、１０５）の輪郭を特定する特定手段（例えば、２０３）と、
前記特定手段にて特定した輪郭に基づいて、前記複数のフレームそれぞれにおける前記保持器の重心を算出する算出手段（例えば、２０３）と、
前記複数のフレームそれぞれに対して前記算出手段にて算出された前記保持器の重心を用いて、時系列に沿った前記保持器の挙動を示す出力データを生成する生成手段（例えば、２０４）と
を有することを特徴とする画像処理装置（例えば、２００）。
この構成によれば、転がり軸受の構成部品である保持器の挙動または状態を観察する際の利便性を向上させることが可能となる。例えば、時系列に沿った保持器の重心の移動軌跡を容易に把握できる。

【0053】

（２） 前記生成手段は更に、前記複数のフレームそれぞれに対して前記特定手段にて特定された前記保持器の輪郭を用いて、時系列に沿った前記保持器の形状の変化を示す出力データを生成することを特徴とする（１）に記載の画像処理装置。
この構成によれば、転がり軸受の構成部品である保持器の挙動または状態を観察する際の利便性を向上させることが可能となる。例えば、時系列に沿った保持器の形状の変化を容易に把握できる。

【0054】

（３） 前記生成手段は、前記出力データにおいて、前記保持器が変形していない状態の輪郭を更に示すことを特徴とする（２）に記載の画像処理装置。
この構成によれば、保持器が変形した状態と変形していない状態とを併せて表示することで、ユーザは容易に保持器の変形の有無および変形具合を把握することが可能となる。

【0055】

（４） 前記特定手段は、
前記転がり軸受の仕様に基づいて、フレームにおける前記転がり軸受のサイズと、前記転がり軸受の実寸法との対応関係を導出し、
前記フレームから１または複数の輪郭を抽出し、
前記対応関係に基づいて、前記１または複数の輪郭の中から前記保持器の輪郭を特定する
ことを特徴とする（１）～（３）のいずれかに記載の画像処理装置。
この構成によれば、フレームから複数の輪郭が抽出された場合でも、保持器の実寸法とフレーム（画像）上でのサイズとの対応関係から、より適切な保持器の輪郭を特定することが可能となる。

【0056】

（５） 前記特定手段は、前記保持器の外縁部または内縁部の少なくとも一方を輪郭として特定することを特徴とする（１）～（４）のいずれかに記載の画像処理装置。
この構成によれば、フレームから抽出された保持器の外縁部または内縁部を輪郭として特定して、形状の変化を表示する際に用いることが可能となる。

【0057】

（６） 前記特定手段は、フレームに含まれる前記保持器の領域の少なくとも一部に基づいて、前記保持器の輪郭を特定することを特徴とする（１）～（５）のいずれかに記載の画像処理装置。
この構成によれば、フレームに保持器全体の形状が含まれていない場合であっても、その一部を用いて、保持器の輪郭を特定し、更には重心を算出することが可能となる。

【0058】

（７） 前記算出手段は、前記保持器の案内形式に応じて、重心を算出する際に用いられる輪郭として前記保持器の外縁部または内縁部のいずれかを用いることを特徴とする（５）または（６）に記載の画像処理装置。
この構成によれば、保持器の案内形式に応じて、重心を算出する際に用いる輪郭の種類を切り替えることが可能となる。

【0059】

（８） 転がり軸受（例えば、１０１）が撮影された動画データから複数のフレームを抽出する抽出工程（例えば、Ｓ４０２）と、
前記複数のフレームそれぞれに対し、前記転がり軸受を構成する保持器（例えば、１０５）の輪郭を特定する特定工程（例えば、Ｓ４１０）と、
前記特定工程にて特定した輪郭に基づいて、前記複数のフレームそれぞれにおける前記保持器の重心を算出する算出工程（例えば、Ｓ４１３）と、
前記複数のフレームそれぞれに対して前記算出工程にて算出された前記保持器の重心を用いて、時系列に沿った前記保持器の挙動を示す出力データを生成する生成工程（例えば、Ｓ４１６）と
を有することを特徴とする画像処理方法。
この構成によれば、転がり軸受の構成部品である保持器の挙動または状態を観察する際の利便性を向上させることが可能となる。例えば、時系列に沿った保持器の重心の移動軌跡を容易に把握できる。

【0060】

（９） コンピュータ（例えば、２００）に、
転がり軸受が撮影された動画データから複数のフレームを抽出する抽出工程（例えば、Ｓ４０２）と、
前記複数のフレームそれぞれに対し、前記転がり軸受を構成する保持器（例えば、１０５）の輪郭を特定する特定工程（例えば、Ｓ４１０）と、
前記特定工程にて特定した輪郭に基づいて、前記複数のフレームそれぞれにおける前記保持器の重心を算出する算出工程（例えば、Ｓ４１３）と、
前記複数のフレームそれぞれに対して前記算出工程にて算出された前記保持器の重心を用いて、時系列に沿った前記保持器の挙動を示す出力データを生成する生成工程（例えば、Ｓ４１６）と
を実行させるためのプログラム。
この構成によれば、転がり軸受の構成部品である保持器の挙動または状態を観察する際の利便性を向上させることが可能となる。例えば、時系列に沿った保持器の重心の移動軌跡を容易に把握できる。

【符号の説明】

【0061】

１０１…転がり軸受
１０２…外輪
１０３…転動体
１０４…内輪
１０５…保持器
２００…画像処理装置
２０１…撮影制御部
２０２…照明制御部
２０３…画像処理部
２０４…動画生成部
２０５…情報記憶部
２０６…出力処理部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】