JP5578298B1 - ２次元画像処理装置、２次元色彩輝度計、２次元画像処理方法及び２次元画像処理プログラム - Google Patents

Abstract

撮像機構を被計測物に正対させることを容易にし、計測の精度及び再現性を向上するために、２次元画像処理装置においては、撮像機構が撮像を行い、互いに垂直をなす第１の方向及び第２の方向に拡がる２次元画像を表現する画像データを生成する。２次元画像から第１の長方形画像を切り取る第１の切り取り領域及び２次元画像から第２の長方形画像を切り取る第２の切り取り領域が２次元画像に設定される。第２の切り取り領域は、第１の切り取り領域から第１の方向に離れ、第２の方向について第１の切り取り領域と同じ大きさを有する。第２の長方形画像が第１の長方形画像の第１の方向に隣接する集合画像が表示部に描画される。

Description

本発明は、２次元画像処理装置、２次元色彩輝度計、２次元画像処理方法及び２次元画像処理プログラムに関する。

フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）には、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイ等がある。これらのＦＰＤが評価される場合は、表示画面内の輝度むら又は色むらを評価するために、２次元色彩輝度計が使用される。２次元色彩輝度計を使用してＦＰＤが評価される場合は、撮像機構が表示面に正対させられることが望ましい。

撮像機構が表示面に正対しない場合は、表示面の一部がフォーカス面から外れアウトフォーカスになる。例えば、表示面の上端及び下端がフォーカス面から外れアウトフォーカスになったり、表示面の左端及び右端がフォーカス面から外れアウトフォーカスになったりする。

また、撮像機構が表示面に正対せず表示面が俯瞰撮像、俯仰撮像等される場合は、長方形の表示面が台形に撮像され、表示面内の位置によって撮像解像度が変化する。

特許文献１の撮像装置においては、内蔵された姿勢検出手段により撮像装置の傾きが検出された場合に、所定間隔で画面を水平及び垂直に分割するグリッド表示線がスルー画像に重ねて描画され、グリッド表示線を基準にして姿勢を水平に調整できる。

特開２００６−１６５９４１号公報

撮像機構が表示面に正対しない場合は、表示面の一部がフォーカス面から外れアウトフォーカスになり、表示面の内部の位置によって撮像解像度が変化する。このため、計測の精度及び再現性が低下する。この問題は、被計測物がＦＰＤの表示面以外である場合にも生じる。

特許文献１に開示された撮像装置においては、姿勢検出手段が必要になり機構が複雑になる。また、鉛直方向を基準としてグリッド表示線が検出されるので、撮像装置を水平状態に調整できるが、撮像面が被写体に正対するように姿勢を調整することは目的とされていない。

本発明の目的は、２次元色彩輝度計等の計測機器において、撮像機構を被計測物に正対させることを容易にし、計測の精度及び再現性を向上することである。

本発明は、２次元画像処理装置に向けられる。上述の目的を実現するために、本発明の一態様に係る２次元画像処理装置においては、撮像機構が、撮像を行い、互いに垂直をなす第１の方向及び第２の方向に広がる２次元画像を表現する画像データを生成する。

２次元画像から第１の長方形画像を切り取る第１の切り取り領域及び２次元画像から第２の長方形画像を切り取る第２の切り取り領域が２次元画像に設定される。第２の切り取り領域が第１の切り取り領域から第１の方向に離れる。第２の切り取り領域が第２の方向について第１の切り取り領域と同じ大きさを有する。

第２の長方形画像が第１の長方形画像の第１の方向に隣接する集合画像を表現する集合画像データが画像データから生成される。

集合画像データに基づいて集合画像が表示部に描画される。

本発明は、２次元画像処理装置を備える２次元色彩輝度計にも向けられる。また、本発明は、２次元画像処理方法及び２次元画像処理プログラムにも向けられる。

本発明の態様に係る２次元画像処理装置、２次元色彩輝度計、２次元画像処理方法及び２次元画像処理プログラムのいずれによっても、撮像機構が被計測物に正対しているか否かを集合画像から容易に認識できる。したがって、撮像機構を被計測物に正対させることが容易になる。撮像機構が被計測物に正対するように撮像機構又は被計測物を修正することが容易になり、計測の精度及び再現性が向上する。

これらの及びこれら以外の本発明の目的、特徴、局面及び利点は、添付図面とともに考慮されたときに下記の本発明の詳細な説明によってより明白となる。

２次元色彩輝度計の模式図である。 撮像機構のブロック図である。 ＰＣのブロック図である。 ＰＣにおける処理を示すブロック図である。 ２次元画像を示す模式図である。 集合画像を示す模式図である。 長方形枠及び第１から第４までの切り取り領域を示す模式図である。 長方形枠及び第１から第４までの切り取り領域を示す模式図である。 描画の内容を示す模式図である。 ２次元色彩輝度計における処理を示すブロック図である。 ２次元画像データの処理の流れを示すフローチャートである。 表示面及び撮像機構の位置及び姿勢を示す模式図である。 集合画像を示す模式図である。 表示面及び撮像機構の位置及び姿勢を示す模式図である。 表示面及び撮像機構の位置及び姿勢を示す模式図である。 ２次元画像を示す模式図である。 集合画像を示す模式図である。 表示面及び撮像機構の位置及び姿勢を示す模式図である。 ２次元画像を示す模式図である。 集合画像を示す模式図である。 ボトルを示す模式図である。 ２次元画像を示す模式図である。 集合画像を示す模式図である。 ２次元画像を示す模式図である。 集合画像を示す模式図である。 ボトルを示す模式図である。 ２次元画像を示す模式図である。 集合画像を示す模式図である。

（２次元色彩輝度計）
図１の模式図は、２次元色彩輝度計１０００の望ましい実施の形態を示す。

図１に示される２次元色彩輝度計１０００は、液晶ディスプレイ９０００の表示面９０２０の色度及び輝度の両方又は片方を計測する。２次元色彩輝度計１０００が表示面９０２０以外の被計測物の色度及び輝度の両方又は片方を計測してもよい。２次元色彩輝度計１０００が色度以外の色彩の指標値を計測してもよい。例えば、２次元色彩輝度計１０００が色相及び彩度を計測してもよい。２次元色彩輝度計１０００は、撮像機構１０２０を表示面９０２０に正対させる作業を補助する２次元画像処理装置としての機能を有する。

２次元色彩輝度計１０００は、撮像機構１０２０、パーソナルコンピューター（ＰＣ）１０２１及びユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ケーブル１０２２を備える。これらの構成物以外の構成物が２次元色彩輝度計１０００に付加されてもよい。撮像機構１０２０がＰＣ１０２１と無線通信する場合は、ＵＳＢケーブル１０２２が省略されてもよい。

計測が行われる場合は、ＰＣ１０２１がＵＳＢケーブル１０２２を経由して撮像機構１０２０へ制御データを送信し撮像機構１０２０を制御する。撮像機構１０２０は、ＰＣ１０２１による制御に従って、撮像を行い、２次元画像データを生成する。２次元画像データは、撮像された２次元画像を表現する。撮像機構１０２０は、ＵＳＢケーブル１０２２を経由してＰＣ１０２１へ２次元画像データを送信する。ＰＣ１０２１は、２次元画像データを処理する。

（撮像機構）
図２のブロック図は、撮像機構１０２０を示す。

図２に示されるように、撮像機構１０２０は、撮像レンズ１０４０、色フィルター１０４１、撮像センサー１０４２、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバーター１０４３、タイミングジェネレーター１０４４、フィルター駆動部１０４５、メモリー１０４６、コントローラー１０４７、インターフェース１０４８及び筐体１０４９を備える。これらの構成物以外の構成物が撮像機構１０２０に付加されてもよい。撮像機構１０２０は、表示部及び操作部を備えず、ＰＣ１０２１により制御される。

撮像が行われる場合は、撮像レンズ１０４０が色フィルター１０４１を経由して撮像センサー１０４２へ光を導き撮像センサー１０４２のセンサー面に像を結像させる。色フィルター１０４１は、第１の色、第２の色及び第３の色のいずれかの色の光を透過させる。望ましくは、色フィルター１０４１はＸＹＺフィルターである。

コントローラー１０４７は、タイミングジェネレーター１０４４を制御する。タイミングジェネレーター１０４４は、駆動パルスを撮像センサー１０４２へ出力する。撮像センサー１０４２は、センサー面に結像させられた像を表現する画像信号を駆動パルスに従って生成しＡ／Ｄコンバーター１０４３へ出力する。Ａ／Ｄコンバーター１０４３は、アナログの画像信号をデジタルの画像データへ変換し、コントローラー１０４７へ出力する。コントローラー１０４７は、画像データをメモリー１０４６に書き込む。

コントローラー１０４７は、フィルター駆動部１０４５を制御する。フィルター駆動部１０４５は、色フィルター１０４１が透過させる光の色を切り替える。

色フィルター１０４１が第１の色、第２の色及び第３の色の光を透過させる場合に、それぞれ、第１の色成分、第２の色成分及び第３の色成分の画像データが生成される。コントローラー１０４７は、第１の色成分、第２の色成分及び第３の色成分の画像データをメモリー１０４６から読み出し、３刺激値の２次元画像データを生成しインターフェース１０４８へ出力する。インターフェース１０４８は、２次元画像データをＰＣ１０２１へ送信する。

望ましくは、標準、広角及び望遠の撮像レンズ１０４０が準備され、表示面９０２０の全体が収まる画角を有する撮像レンズ１０４０が選択され、選択された撮像レンズ１０４０が筐体１０４９に取り付けられる。

撮像センサー１０４２は、エリアセンサー（２次元センサー）である。撮像センサー１０４２は、電荷結合素子（ＣＣＤ）センサーである。撮像センサー１０４２がＣＣＤセンサー以外であってもよい。例えば、撮像センサー１０４２が相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）センサーであってもよい。

コントローラー１０４７は、中央処理装置（ＣＰＵ）である。コントローラー１０４７は、現場プログラム可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）である。コントローラー１０４７が特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）であってもよい。

（ＰＣ）
図３のブロック図は、ＰＣ１０２１を示す。

図３に示されるように、ＰＣ１０２１は、ＣＰＵ１０６０、メモリー１０６１、ハードディスクドライブ１０６２、操作部１０６３及び表示部１０６４を備える。これらの構成物以外の構成物がＰＣ１０２１に付加されてもよい。

ハードディスクドライブ１０６２には、プログラム１０８０がインストールされる。プログラム１０８０は、記録媒体１１００により提供されてもよいし、ネットワーク１１２０を経由して提供されてもよい。ＰＣ１０２１が撮像機構１０２０を制御する場合は、プログラム１０８０がメモリー１０６１にロードされ、ＣＰＵ１０６０がプログラム１０８０を実行する。

ハードディスクドライブ１０６２が他の種類の記憶装置に置き換えられてもよい。例えば、ハードディスクドライブ１０６２がソリッドステートドライブに置き換えられてもよい。

操作部１０６３は、キーボード、ポインティングデバイス、スイッチ、ロータリーエンコーダー等である。ポインティングデバイスは、マウス、トラックパッド、タッチパネル、タブレット等である。

表示部１０６４は、ディスプレイ、ランプ等である。ディスプレイは、液晶ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイ等である。

（ＰＣにおける処理の内容）
図４のブロック図は、ＰＣ１０２１における処理の内容を示す。図５の模式図は、２次元画像１１６０を示す。図６の模式図は、集合画像１２４０を示す。

ＰＣ１０２１は、撮像機構１０２０が生成した２次元画像データに基づいて２次元画像１１６０を表示部１０６４に描画するファインダー機能を有する。２次元画像１１６０は、静止画であってもよいし、動画であってもよい。２次元画像１１６０は、スルー画像、ライブビュー画像等とも呼ばれる。

図４に示されるように、ＰＣ１０２１における処理は、枠設定部１１４０、領域設定部１１４１、生成部１１４２、表示制御部１１４３、処理部１１４４、ハードディスクドライブ１０６２、操作部１０６３及び表示部１０６４により行われる。枠設定部１１４０、領域設定部１１４１、生成部１１４２、表示制御部１１４３及び処理部１１４４は、ＣＰＵ１０６０がプログラム１０８０を実行することにより実現される。枠設定部１１４０、領域設定部１１４１、生成部１１４２、表示制御部１１４３及び処理部１１４４の全部又は一部が専用のハードウエアにより実現されてもよい。

図５に示されるように、２次元画像１１６０は、第１の方向Ｄ１及び第２の方向Ｄ２に広がる。第１の方向Ｄ１及び第２の方向Ｄ２は、垂直をなす。図５においては第１の方向Ｄ１が右方向であり第２の方向Ｄ２が下方向であるが、第１の方向Ｄ１及び第２の方向Ｄ２は任意に定義される。

２次元画像１１６０には、長方形枠１１８０、第１の切り取り領域１２００、第２の切り取り領域１２０１、第３の切り取り領域１２０２及び第４の切り取り領域１２０３が設定される。長方形は、正方形を含む。第１の切り取り領域１２００、第２の切り取り領域１２０１、第３の切り取り領域１２０２及び第４の切り取り領域１２０３により、それぞれ、第１の長方形画像１２２０、第２の長方形画像１２２１、第３の長方形画像１２２２及び第４の長方形画像１２２３が２次元画像１１６０から切り取られる。

図６に示されるように、第１の長方形画像１２２０、第２の長方形画像１２２１、第３の長方形画像１２２２及び第４の長方形画像１２２３は、集合画像１２４０を構成する。集合画像１２４０は、撮像機構１０２０が表示面９０２０に正対しているか否かを認識することを容易にする。

枠設定部１１４０は、長方形枠１１８０を２次元画像１１６０に設定する。長方形枠１１８０は、第１の辺１２６０、第２の辺１２６１、第３の辺１２６２及び第４の辺１２６３を有する。第１の辺１２６０及び第２の辺１２６１は、第１の方向Ｄ１に伸びる。第３の辺１２６２及び第４の辺１２６３は、第２の方向Ｄ２に伸びる。長方形枠１１８０は、第１の隅１２８０、第２の隅１２８１、第３の隅１２８２及び第４の隅１２８３を有する。長方形枠１１８０は、第１の頂点１３００、第２の頂点１３０１、第３の頂点１３０２及び第４の頂点１３０３を有する。

望ましくは、枠設定部１１４０は、長方形枠１１８０の位置及び大きさを示す情報を２次元画像１１６０に重ねて表示部１０６４に描画する。長方形枠１１８０は、表示面９０２０の像１３１０を２次元画像１１６０の内部に適切に配置するための案内枠となる。操作者は、表示面９０２０の像が長方形枠１１８０にちょうど収まるように表示面９０２０又は撮像機構１０２０の位置又は姿勢を調整する。

望ましくは、枠設定部１１４０は、長方形枠１１８０の形状を変更することを指示する操作が操作部１０６３を用いて行われたことを検出し、当該操作に従って長方形枠１１８０の形状を変更する。例えば、枠設定部１１４０は、第１の辺１２６０、第２の辺１２６１、第３の辺１２６２、第４の辺１２６３、第１の頂点１３００、第２の頂点１３０１、第３の頂点１３０２又は第４の頂点１３０３を移動することを指示する操作がポインティングデバイスを用いて行われたことを検出し、当該操作に従って第１の辺１２６０、第２の辺１２６１、第３の辺１２６２、第４の辺１２６３、第１の頂点１３００、第２の頂点１３０１、第３の頂点１３０２又は第４の頂点１３０３を移動する。これにより、第１の切り取り領域１２００、第２の切り取り領域１２０１、第３の切り取り領域１２０２及び第４の切り取り領域１２０３に表示面９０２０の像１３１０の適所を配置することが容易になる。適所は、撮像機構１０２０が表示面９０２０に正対しているか否かを判定するのに適した箇所であり、典型的には水平線及び垂直線である。

図１に示されるように撮像機構１０２０が表示面９０２０に正対する場合は、図５に示されるように長方形の表示面９０２０がそのまま長方形に撮像され、図６に示されるように集合画像１２４０を形成する第１の長方形画像１２２０、第２の長方形画像１２２１、第３の長方形画像１２２２及び第４の長方形画像１２２３の間で表示面９０２０の像１３１０の位置がずれない。第１の長方形画像１２２０及び第２の長方形画像１２２１の間で水平線１３３０の第２の方向Ｄ２の位置がずれず、第３の長方形画像１２２２及び第４の長方形画像１２２３の間で水平線１３３１の第２の方向Ｄ２の位置がずれず、第１の長方形画像１２２０及び第３の長方形画像１２２２の間で垂直線１３３２の第１の方向Ｄ１の位置がずれず、第２の長方形画像１２２１及び第４の長方形画像１２２３の間で垂直線１３３３の第１の方向Ｄ１の位置がずれない。

望ましくは、枠設定部１１４０は、長方形枠１１８０の形状をハードディスクドライブ１０６２に書き込み、長方形枠１１８０の形状をハードディスクドライブ１０６２から読み出して２次元画像１１６０において再現して設定する。これにより、長方形枠１１８０の形状を再利用できる。

領域設定部１１４１は、第１の切り取り領域１２００、第２の切り取り領域１２０１、第３の切り取り領域１２０２及び第４の切り取り領域１２０３を２次元画像１１６０に設定する。

望ましくは、領域設定部１１４１は、第１の切り取り領域１２００、第２の切り取り領域１２０１、第３の切り取り領域１２０２及び第４の切り取り領域１２０３の位置及び大きさを示す情報を２次元画像１１６０に重ねて表示部１０６４に描画する。

第２の切り取り領域１２０１は、第１の切り取り領域１２００から第１の方向Ｄ１に離れる。第４の切り取り領域１２０３は、第３の切り取り領域１２０２から第１の方向Ｄ１に離れる。第３の切り取り領域１２０２は、第１の切り取り領域１２００から第２の方向Ｄ２に離れる。第４の切り取り領域１２０３は、第２の切り取り領域１２０１から第２の方向Ｄ２に離れる。

第１の切り取り領域１２００、第２の切り取り領域１２０１、第３の切り取り領域１２０２及び第４の切り取り領域１２０３は、同じ形状を有する。ただし、第１の長方形画像１２２０、第２の長方形画像１２２１、第３の長方形画像１２２２及び第４の長方形画像１２２３を集合画像１２４０において規則正しくマトリクス状に配置できる場合は、第１の切り取り領域１２００、第２の切り取り領域１２０１、第３の切り取り領域１２０２及び第４の切り取り領域１２０３の形状が異なってもよい。一般的に言って、第２の切り取り領域１２０１は、第２の方向Ｄ２について第１の切り取り領域１２００と同じ大きさを有する。第４の切り取り領域１２０３は、第２の方向Ｄ２について第３の切り取り領域１２０２と同じ大きさを有する。第３の切り取り領域１２０２は、第１の方向Ｄ１について第１の切り取り領域１２００と同じ大きさを有する。第４の切り取り領域１２０３は、第１の方向Ｄ１について第２の切り取り領域１２０１と同じ大きさを有する。

第１の切り取り領域１２００の辺１３２０及び第２の切り取り領域１２０１の辺１３２１は、第２の方向Ｄ２に伸び、対向する。第３の切り取り領域１２０２の辺１３２２及び第４の切り取り領域１２０３の辺１３２３は、第２の方向Ｄ２に伸び、対向する。第１の切り取り領域１２００の辺１３２４及び第３の切り取り領域１２０２の辺１３２５は、第１の方向Ｄ１に伸び、対向する。第２の切り取り領域１２０１の辺１３２６及び第４の切り取り領域１２０３の辺１３２７は、第１の方向Ｄ１に伸び、対向する。

望ましくは、図５に示されるように、第１の切り取り領域１２００、第２の切り取り領域１２０１、第３の切り取り領域１２０２及び第４の切り取り領域１２０３は、それぞれ、第１の隅１２８０、第２の隅１２８１、第３の隅１２８２及び第４の隅１２８３に配置される。又は、図７に示されるように、第１の切り取り領域１２００の代表点１３４０、第２の切り取り領域１２０１の代表点１３４１、第３の切り取り領域１２０２の代表点１３４２及び第４の切り取り領域１２０３の代表点１３４３は、それぞれ、第１の頂点１３００、第２の頂点１３０１、第３の頂点１３０２及び第４の頂点１３０３に配置される。代表点１３４０、１３４１、１３４２及び１３４３は、それぞれ、第１の切り取り領域１２００、第２の切り取り領域１２０１、第３の切り取り領域１２０２及び第４の切り取り領域１２０３の中心点であってもよいし、第１の切り取り領域１２００、第２の切り取り領域１２０１、第３の切り取り領域１２０２及び第４の切り取り領域１２０３の任意に選択された点であってもよい。これにより、第１の切り取り領域１２００、第２の切り取り領域１２０１、第３の切り取り領域１２０２及び第４の切り取り領域１２０３に表示面９０２０の像１３１０の適所を配置することが容易になる。第１の切り取り領域１２００、第２の切り取り領域１２０１、第３の切り取り領域１２０２及び第４の切り取り領域１２０３が他の位置に配置されてもよい。例えば、図８に示されるように、第１の切り取り領域１２００及び第２の切り取り領域１２０１が第１の辺１２６０に沿って配置され、第３の切り取り領域１２０２及び第４の切り取り領域１２０３が第２の辺１２６１に沿って配置されるが、第１の切り取り領域１２００及び第３の切り取り領域１２０２が第３の辺１２６２から離れるように配置され、第２の切り取り領域１２０１及び第４の切り取り領域１２０３が第４の辺１２６３から離れるように配置されてもよい。

第１の切り取り領域１２００、第２の切り取り領域１２０１、第３の切り取り領域１２０２及び第４の切り取り領域１２０３の４個が配置される場合は、２方向以上のずれが集合画像１２４０から認識される。ただし、第１の切り取り領域１２００及び第２の切り取り領域１２０１の２個のみが配置される場合も、１方向のずれが集合画像１２４０から認識される。

生成部１１４２は、２次元画像データから集合画像データを生成する。集合画像データは、集合画像１２４０を表現する。集合画像１２４０においては、第２の長方形画像１２２１が第１の長方形画像１２２０の第１の方向Ｄ１に隣接し、第４の長方形画像１２２３が第３の長方形画像１２２２の第１の方向Ｄ１に隣接し、第３の長方形画像１２２２が第１の長方形画像１２２０の第２の方向Ｄ２に隣接し、第４の長方形画像１２２３が第２の長方形画像１２２１の第２の方向Ｄ２に隣接する。集合画像１２４０においては、第１の長方形画像１２２０の辺１３２０及び第２の長方形画像１２２１の辺１３２１が重なり、第３の長方形画像１２２２の辺１３２２及び第４の長方形画像１２２３の辺１３２３が重なり、第１の長方形画像１２２０の辺１３２４及び第３の長方形画像１２２２の辺１３２５が重なり、第２の長方形画像１２２１の辺１３２６及び第４の長方形画像１２２３の辺１３２７が重なる。

表示制御部１１４３は、２次元画像データに基づいて２次元画像１１６０を表示部１０６４に描画し、集合画像データに基づいて集合画像１２４０を表示部１０６４に描画する。集合画像１２４０によれば、撮像機構１０２０を表示面９０２０に正対させることが容易になり、計測の精度及び再現性が向上する。

図９の模式図は、表示部１０６４への描画の内容を示す。

望ましくは、図９に示されるように、表示制御部１１４３は、相対的に大きな主描画欄１３５５に２次元画像１１６０を描画し、相対的に小さな副描画欄１３５６に集合画像１２４０を描画する。これにより、２次元画像１１６０が視認しやすくなる。

又は、表示制御部１１４３は、表示を切り替えることを指示する操作が操作部１０６３を用いて行われたことを検出した場合に第１の表示及び第２の表示を切り替える。表示制御部１１４３は、第１の表示においては、２次元画像１１６０を主描画欄１３５５に描画し集合画像１２４０を副描画欄１３５６に描画する。表示制御部１１４３は、第２の表示においては、２次元画像１１６０を副描画欄１３５６に描画し集合画像１２４０を主描画欄１３５５に描画する。これにより、２次元画像１１６０及び集合画像１２４０のうちの必要な方が視認しやすくなる。

望ましくは、表示制御部１１４３は、２次元画像１１６０及び集合画像１２４０を並べて描画する。これにより、撮像機構１０２０を表示面９０２０に正対させる作業が容易になる。

望ましくは、表示制御部１１４３は、２次元画像１１６０に重ねて第１のグリッド１３６０を表示部１０６４に描画し、集合画像１２４０に重ねて第２のグリッド１３６１を表示部１０６４に描画する。これにより、撮像機構１０２０が表示面９０２０に正対しているか否かが容易に認識される。

処理部１１４４は、２次元画像データに対して色度及び輝度の両方又は片方に関する処理を行う。処理部１１４４は、例えば、色度又は輝度の２次元分布の擬似カラー表示を表示部１０６４に描画する処理、色度又は輝度のむらの強調表示を表示部１０６４に描画する処理、スポットの位置における色度又は輝度の値を表示部１０６４に描画する処理等を行う。

（ずれの演算）
図１０のブロック図は、２次元色彩輝度計１０００において望ましくは行われる処理を示す。

図１０に示される演算部１３７５、判定部１３７６及び駆動部１３７７は、ＣＰＵ１０６０がプログラム１０８０を実行することにより実現される。演算部１３７５、判定部１３７６及び駆動部１３７７の全部又は一部が専用のハードウエアにより実現されてもよい。

演算部１３７５は、集合画像１２４０を構成する第１の長方形画像１２２０、第２の長方形画像１２２１、第３の長方形画像１２２２及び第４の長方形画像１２２３の間の表示面９０２０の像１３１０の位置のずれを演算する。例えば、演算部１３７５は、第１の長方形画像１２２０及び第３の長方形画像１２２２の間の表示面９０２０の像１３１０の第１の方向の位置のずれを画像処理により演算する。

望ましくは、表示制御部１１４３は、ずれが小さくなるほど集合画像１２４０を大きく描画する。これにより、わずかなずれが容易に認識される。

図１０に示されるステージコントローラー１４００には、撮像機構１０２０が載せられる。ステージコントローラー１４００は、撮像機構１０２０の位置又は姿勢を調整する。撮像機構１０２０に代えて液晶ディスプレイ９０００がステージコントローラー１４００に載せられ、表示面９０２０の位置又は姿勢が調整されてもよい。ステージコントローラー１４００が、表示面９０２０及び撮像機構１０２０の両方又は片方の位置又は姿勢を調整する他の種類の調整機構に置き換えられてもよい。

駆動部１３７７は、ずれが解消するようにステージコントローラー１４００を駆動する。これにより、容易に撮像機構１０２０を表示面９０２０に正対させることができる。

判定部１３７６は、ずれが解消する表示面９０２０又は撮像機構１０２０の位置又は姿勢の調整方向を判定する。判定部１３７６は、当該調整方向を示す情報を表示部１０６４に描画する。操作者は、当該情報にしたがって、表示面９０２０又は撮像機構１０２０の位置又は姿勢を調整する。これにより、容易に撮像機構１０２０を表示面９０２０に正対させることができる。

（２次元画像データ処理の流れ）
図１１のフローチャートは、２次元画像データの処理の流れを示す。

２次元色彩輝度計１０００における２次元画像データの処理の流れの一例を、図４から図７まで及び図１１を参照して説明する。

ステップＳ１０１において、撮像機構１０２０が、ＰＣ１０２１の制御に従い、液晶ディスプレイ９０００の表示面９０２０を撮像し、互いに垂直をなす第１の方向Ｄ１及び第２の方向Ｄ２に広がる２次元画像１１６０を表現する画像データ（２次元画像データ）を生成する。

ステップＳ１０２において、枠設定部１１４０が、撮像機構１０２０によって撮像された２次元画像１１６０に長方形枠１１８０を設定する。

ステップＳ１０３において、領域設定部１１４１が、長方形枠１１８０の配置に基づき、第１の切り取り領域１２００、第２の切り取り領域１２０１、第３の切り取り領域１２０２及び第４の切り取り領域１２０３を２次元画像１１６０に設定する。このとき、長方形枠１１８０は、第１の切り取り領域１２００、第２の切り取り領域１２０１、第３の切り取り領域１２０２及び第４の切り取り領域１２０３を表示面９０２０の像１３１０の適切な箇所に設定するための目安になる。

ステップＳ１０４において、生成部１１４２が、２次元画像データから集合画像データを生成する。集合画像データは、ステップＳ１０３において設定された第１の切り取り領域１２００、第２の切り取り領域１２０１、第３の切り取り領域１２０２及び第４の切り取り領域１２０３により指定される部分を２次元画像１１６０から切り取ることにより得られる第１の長方形画像１２２０、第２の長方形画像１２２１、第３の長方形画像１２２２及び第４の長方形画像１２２３を組み合わせた集合画像１２４０を表現する。

ステップＳ１０５において、表示制御部１１４３が、集合画像データに基づいて集合画像１２４０を表示部１０６４に描画する。描画された集合画像１２４０において画像の位置ずれの状態を見ることによって、撮像機構１０２０が表示面９０２０に正対しているか否かを容易に確認できる。

（ずれの例）
図１２の模式図は、表示面９０２０及び撮像機構１０２０の位置及び姿勢を示す。図１３の模式図は、２次元画像１１６０を示す。図１４の模式図は、集合画像１２４０を示す。

図１２に示されるように表示面９０２０が撮像機構１０２０と正対する方向より上方向を向く場合は、図１３に示されるように長方形の表示面９０２０が台形に撮像され、図１４に示されるように集合画像１２４０を構成する第１の長方形画像１２２０、第２の長方形画像１２２１、第３の長方形画像１２２２及び第４の長方形画像１２２３の間で表示面９０２０の像１３１０の位置がずれる。第１の長方形画像１２２０及び第３の長方形画像１２２２の間で垂直線１３３２の第１の方向Ｄ１の位置がずれ、第２の長方形画像１２２１及び第４の長方形画像１２２３の間で垂直線１３３３の第１の方向Ｄ１の位置がずれる。

図１５の模式図は、表示面９０２０及び撮像機構１０２０の位置及び姿勢を示す。図１６の模式図は、２次元画像１１６０を示す。図１７の模式図は、集合画像１２４０を示す。

図１５に示されるように表示面９０２０が撮像機構１０２０の光軸１４２０の周りに右回転している場合は、図１６に示されるように表示面９０２０も右回転して撮像され、図１７に示されるように集合画像１２４０を構成する第１の長方形画像１２２０、第２の長方形画像１２２１、第３の長方形画像１２２２及び第４の長方形画像１２２３の間で表示面９０２０の像１３１０の位置がずれる。第１の長方形画像１２２０及び第２の長方形画像１２２１の間で水平線１３３０の第２の方向Ｄ２の位置がずれ、第３の長方形画像１２２２及び第４の長方形画像１２２３の間で水平線１３３１の第２の方向Ｄ２の位置がずれ、第１の長方形画像１２２０及び第３の長方形画像１２２２の間で垂直線１３３２の第１の方向Ｄ１の位置がずれ、第２の長方形画像１２２１及び第４の長方形画像１２２３の間で垂直線１３３３の第１の方向Ｄ１の位置がずれる。

図１８の模式図は、表示面９０２０及び撮像機構１０２０の位置及び姿勢を示す。図１９の模式図は、２次元画像１１６０を示す。図２０の模式図は、集合画像１２４０を示す。

図１８に示されるように撮像機構１０２０が表示面９０２０と正対する方向より上方向を向き撮像機構１０２０が光軸１４２０の周りに左回転している場合は、図１９に示されるように長方形の表示面９０２０が擬台形に撮像され右回転して撮像され、図２０に示されるように集合画像１２４０を形成する第１の長方形画像１２２０、第２の長方形画像１２２１、第３の長方形画像１２２２及び第４の長方形画像１２２３の間で表示面９０２０の像１３１０の位置がずれる。第１の長方形画像１２２０及び第２の長方形画像１２２１の間で水平線１３３０の第２の方向Ｄ２の位置がずれ、第３の長方形画像１２２２及び第４の長方形画像１２２３の間で水平線１３３１の第２の方向Ｄ２の位置がずれ、第１の長方形画像１２２０及び第３の長方形画像１２２２の間で垂直線１３３２の第１の方向Ｄ１の位置がずれ、第２の長方形画像１２２１及び第４の長方形画像１２２３の間で垂直線１３３３の第１の方向Ｄ１の位置がずれる。

図２１の模式図は、ボトル１３５０を示す。図２２及び図２４の模式図は、２次元画像１１６０を示す。図２３及び図２５の模式図は、集合画像１２４０を示す。

図２１に示されるように被計測物がボトル１３５０である場合は、図２２に示されるようにボトル１３５０の像１３７０の適所が第１の切り取り領域１２００、第２の切り取り領域１２０１、第３の切り取り領域１２０２及び第４の切り取り領域１２０３に配置されない場合があり、図２３に示されるように集合画像１２４０を形成する第１の長方形画像１２２０、第２の長方形画像１２２１、第３の長方形画像１２２２及び第４の長方形画像１２２３の間でボトル１３５０の像１３７０の位置がずれるか否かが不明である。第１の長方形画像１２２０及び第２の長方形画像１２２１の間で水平線１３８０の第２の方向Ｄ２の位置が一致し、第３の長方形画像１２２２及び第４の長方形画像１２２３の間で水平線１３８１の第２の方向Ｄ２の位置が一致するが、第１の長方形画像１２２０及び第３の長方形画像１２２２の間で垂直線１３８２の第１の方向Ｄ１の位置が一致するか否かが不明であり、第２の長方形画像１２２１及び第４の長方形画像１２２３の間で垂直線１３８３の第１の方向Ｄ１の位置が一致するか否かが不明である。

そこで、図２４に示されるように、長方形枠１１８０の第１の辺１２６０が下方に移動させられる。これにより、ボトル１３５０の像１３７０の適所が第１の切り取り領域１２００、第２の切り取り領域１２０１、第３の切り取り領域１２０２及び第４の切り取り領域１２０３に配置され、図２５に示されるように集合画像１２４０を構成する第１の長方形画像１２２０、第２の長方形画像１２２１、第３の長方形画像１２２２及び第４の長方形画像１２２３の間でボトル１３５０の像１３７０の位置がずれないことが確認される。第１の長方形画像１２２０及び第２の長方形画像１２２１の間で水平線１３８０の第２の方向Ｄ２の位置がずれず、第３の長方形画像１２２２及び第４の長方形画像１２２３の間で水平線１３８１の第２の方向Ｄ２の位置がずれず、第１の長方形画像１２２０及び第３の長方形画像１２２２の間で垂直線１３８２の第１の方向Ｄ１の位置がずれず、第２の長方形画像１２２１及び第４の長方形画像１２２３の間で垂直線１３８３の第１の方向Ｄ１の位置がずれない。

図２６の模式図は、ボトル１４５０を示す。図２７の模式図は、２次元画像１１６０を示す。図２８の模式図は、集合画像１２４０を示す。

図２６に示されるように被計測物がボトル１４５０である場合には、図２７に示されるように長方形枠１１８０の第１の辺１２６０が上方に移動させられ、図２８に示されるように集合画像１２４０を構成する第１の長方形画像１２２０、第２の長方形画像１２２１、第３の長方形画像１２２２及び第４の長方形画像１２２３の間でボトル１４５０の像１４１０の位置がずれないことが確認される。第１の長方形画像１２２０及び第２の長方形画像１２２１の間で水平線１４４０の第２の方向Ｄ２の位置が一致し、第３の長方形画像１２２２及び第４の長方形画像１２２３の間で水平線１４４１の第２の方向Ｄ２の位置が一致し、第１の長方形画像１２２０及び第３の長方形画像１２２２の間で垂直線１４４２の第１の方向Ｄ１の位置が一致し、第２の長方形画像１２２１及び第４の長方形画像１２２３の間で垂直線１４４３の第１の方向Ｄ１の位置がずれない。

第１の切り取り領域１２００の形状及び第２の切り取り領域１２０１の形状は同じであり、第３の切り取り領域１２０２の形状及び第４の切り取り領域１２０３の形状は同じである。しかし、第１の切り取り領域１２００の形状及び第３の切り取り領域１２０２の形状は異なり、第２の切り取り領域１２０１の形状及び第４の切り取り領域１２０３の形状は異なる。

本発明は詳細に示され記述されたが、上記の記述は全ての局面において例示であって限定的ではない。したがって、本発明の範囲からはずれることなく無数の修正及び変形が案出されうると解される。

１０００ ２次元色彩輝度計
１０２０ 撮像機構
１１６０ ２次元画像
１１８０ 長方形枠
１２００ 第１の切り取り領域
１２０１ 第２の切り取り領域
１２０２ 第３の切り取り領域
１２０３ 第４の切り取り領域
１２４０ 集合画像

Claims (17)

1. 撮像を行い、互いに垂直をなす第１の方向及び第２の方向に広がる２次元画像を表現する画像データを生成する撮像機構と、
   前記２次元画像から第１の長方形画像を切り取る第１の切り取り領域及び前記２次元画像から第２の長方形画像を切り取る第２の切り取り領域を前記２次元画像に設定し、前記第２の切り取り領域が前記第１の切り取り領域から前記第１の方向に離れ、前記第２の切り取り領域が前記第２の方向について前記第１の切り取り領域と同じ大きさを有する領域設定部と、
   前記画像データから、前記第２の長方形画像が前記第１の長方形画像の前記第１の方向に隣接する集合画像を表現する集合画像データを生成する生成部と、
   表示部と、
   前記集合画像データに基づいて前記集合画像を前記表示部に描画する表示制御部と、
   を備える２次元画像処理装置。
2. 前記領域設定部は、
   前記２次元画像から第３の長方形画像を切り取る第３の切り取り領域及び前記２次元画像から第４の長方形画像を切り取る第４の切り取り領域を前記２次元画像にさらに設定し、前記第３の切り取り領域及び前記第４の切り取り領域がそれぞれ前記第１の切り取り領域及び前記第２の切り取り領域から前記第２の方向に離れ、前記第３の切り取り領域及び前記第４の切り取り領域がそれぞれ前記第１の方向について前記第１の切り取り領域及び前記第２の切り取り領域と同じ大きさを有し、前記第４の切り取り領域が前記第３の切り取り領域から前記第１の方向に離れ、前記第４の切り取り領域が前記第２の方向について前記第３の切り取り領域と同じ大きさを有し、
   前記集合画像において前記第３の長方形画像及び前記第４の長方形画像がそれぞれ前記第１の長方形画像及び前記第２の長方形画像の前記第２の方向にさらに隣接する
   請求項１の２次元画像処理装置。
3. 前記２次元画像に長方形枠を設定し、前記長方形枠が第１の隅、第２の隅、第３の隅及び第４の隅を有し、前記第１の切り取り領域、第２の切り取り領域、第３の切り取り領域及び第４の切り取り領域がそれぞれ第１の隅、第２の隅、第３の隅及び第４の隅に配置される枠設定部
   をさらに備える
   請求項２の２次元画像処理装置。
4. 長方形枠を前記２次元画像に設定し、前記長方形枠が第１の頂点、第２の頂点、第３の頂点及び第４の頂点を有し、前記第１の切り取り領域の代表点、前記第２の切り取り領域の代表点、前記第３の切り取り領域の代表点及び前記第４の切り取り領域の代表点がそれぞれ前記第１の頂点、前記第２の頂点、前記第３の頂点及び前記第４の頂点に配置される枠設定部
   をさらに備える
   請求項２の２次元画像処理装置。
5. 前記表示制御部は、
   前記画像データに基づいて前記２次元画像を前記表示部に描画し、
   前記２次元画像を前記集合画像より大きく描画する
   請求項１から請求項４までのいずれかの２次元画像処理装置。
6. 操作部
   をさらに備え、
   前記表示制御部は、
   前記画像データに基づいて前記２次元画像を前記表示部に描画し、
   第１の操作が前記操作部を用いて行われたことが検出された場合に第１の表示及び第２の表示を切り替え、前記第１の表示において前記２次元画像を前記集合画像より大きく描画し、前記第２の表示において前記２次元画像を前記集合画像より小さく描画する
   請求項１から請求項４までのいずれかの２次元画像処理装置。
7. 前記表示制御部は、
   前記２次元画像及び前記集合画像を並べて描画する
   請求項１から請求項６までのいずれかの２次元画像処理装置。
8. 操作部
   をさらに備え、
   前記枠設定部は、
   第２の操作が前記操作部を用いて行われたことが検出された場合に前記第２の操作に従って前記長方形枠の形状を変更する
   請求項３又は請求項４の２次元画像処理装置。
9. 記憶部
   をさらに備え、
   前記枠設定部は、
   前記長方形枠の形状を前記記憶部に書き込み、前記長方形枠の形状を前記記憶部から読み出して前記２次元画像において再現して設定する
   請求項８の２次元画像処理装置。
10. 前記第１の長方形画像、前記第２の長方形画像、前記第３の長方形画像及び前記第４の長方形画像の間の被計測物の像の位置のずれを演算する演算部、
    をさらに備え、
    前記表示制御部は、
    前記ずれが小さくなるほど前記集合画像を大きく描画する、
    請求項２、請求項３、請求項４、請求項８及び請求項９のいずれかの２次元画像処理装置。
11. 前記第１の長方形画像、前記第２の長方形画像、前記第３の長方形画像及び前記第４の長方形画像の間の被計測物の像の位置のずれを演算する演算部と、
    前記撮像機構及び前記被計測物の両方又は片方の位置又は姿勢を調整する調整機構と、
    前記ずれが解消するように前記調整機構を駆動する駆動部と、
    をさらに備える
    請求項２、請求項３、請求項４、請求項８及び請求項９のいずれかの２次元画像処理装置。
12. 前記第１の長方形画像、前記第２の長方形画像、前記第３の長方形画像及び前記第４の長方形画像の間の被計測物の像の位置のずれを演算する演算部と、
    前記ずれが解消する前記撮像機構又は前記被計測物の位置又は姿勢の調整方向を判定し前記調整方向を示す情報を前記表示部に描画する判定部と、
    をさらに備える
    請求項２、請求項３、請求項４、請求項８及び請求項９のいずれかの２次元画像処理装置。
    
    
13. 前記表示制御部は、
    前記２次元画像に重ねて第１のグリッドを前記表示部に描画する
    請求項１から請求項１２までのいずれかの２次元画像処理装置。
14. 前記表示制御部は、
    前記集合画像に重ねて第２のグリッドを前記表示部に描画する
    請求項１から請求項１３までのいずれかの２次元画像処理装置。
15. 請求項１から請求項１４までのいずれかの２次元画像処理装置と、
    前記画像データに対して色彩及び輝度の両方又は片方に関する処理を行う処理部と、
    を備える２次元色彩輝度計。
16. (a) 撮像を行い、互いに垂直をなす第１の方向及び第２の方向に広がる２次元画像を表現する画像データを生成する工程と、
    (b) 前記２次元画像から第１の長方形画像を切り取る第１の切り取り領域と、前記第１の切り取り領域から前記第１の方向に離れ、前記第２の方向について前記第１の切り取り領域と同じ大きさを有する第２の長方形画像を前記２次元画像から切り取る第２の切り取り領域と、を設定する工程と、
    (c) 前記画像データから、前記第２の長方形画像が前記第１の長方形画像の前記第１の方向に隣接する集合画像を表現する集合画像データを生成する工程と、
    (d) 前記集合画像データに基づいて前記集合画像を描画する工程と、
    を備える２次元画像処理方法。
17. (a) 撮像を行い、互いに垂直をなす第１の方向及び第２の方向に広がる２次元画像を表現する画像データを生成する工程と、
    (b) 前記２次元画像から第１の長方形画像を切り取る第１の切り取り領域と、前記第１の切り取り領域から前記第１の方向に離れ、前記第２の方向について前記第１の切り取り領域と同じ大きさを有する第２の長方形画像を前記２次元画像から切り取る第２の切り取り領域と、を設定する工程と、
    (c) 前記画像データから、前記第２の長方形画像が前記第１の長方形画像の前記第１の方向に隣接する集合画像を表現する集合画像データを生成する工程と、
    (d) 前記集合画像データに基づいて前記集合画像を描画する工程と、
    をコンピューターに実行させる２次元画像処理プログラム。

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