KR20060096251A - 내부 구조 화상 취득 장치, 내부 구조 화상 취득 방법 및컴퓨터 프로덕트 - Google Patents

내부 구조 화상 취득 장치, 내부 구조 화상 취득 방법 및컴퓨터 프로덕트 Download PDF

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KR20060096251A
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Abstract

본 발명은 장치가 대규모화되어 비용이 비싸지는 경우 및 화질이 열화되는 것을 과제로 하는 것을 목적으로 한다.
내부 구조 화상 취득 장치(200)에 의해 광원(30)과 카메라(20)를 제어하여 광원(30)을 위치 A에서 조사하여 촬영한 촬영 화상(10-A)와 광원(30)을 위치 B에서 조사하여 촬영한 촬영 화상(1O-B)의 화상을 취득한다. 그리고, 이러한 촬영 화상 (10-A)과 촬영 화상(10-B)의 화상으로부터, 공통되는 화상 부분을 추출하여 내부 구조(11)의 화상인 추출 화상(100)을 취득한다.

Description

내부 구조 화상 취득 장치, 내부 구조 화상 취득 방법 및 컴퓨터 프로덕트{INTERNAL STRUCTURE IMAGE ACQUISITION EQUIPMENT, THE INTERNAL STRUCTURE IMAGE ACQUISITION METHOD AND A COMPUTER PRODUCT}
도 1은 실시예 1에 따른 내부 구조 화상 취득 장치의 개요 및 특징을 설명하기 위한 도면.
도 2는 실시예 1에 따른 내부 구조 화상 취득 장치의 구성을 도시한 블록도.
도 3은 실시예 1에 따른 내부 구조 화상 취득 처리의 순서를 도시한 흐름도.
도 4는 실시예 2에 따른 내부 구조 화상 취득 장치의 구성을 도시한 블록도.
도 5는 실시예 3에 따른 내부 구조 화상 취득 장치의 구성을 도시한 블록도.
도 6은 실시예 3에 따른 내부 구조 화상 취득 처리의 순서를 도시한 흐름도.
도 7은 실시예 4에 따른 내부 구조 화상 취득 장치의 구성을 도시한 블록도.
도 8은 실시예 4에 따른 내부 구조 화상 취득 처리의 순서를 도시한 흐름도.
도 9는 실시예 5에 따른 내부 구조 화상 취득 장치의 구성을 도시한 블록도.
도 10은 내부 구조 화상 취득 프로그램을 실행하는 컴퓨터를 도시한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1O-A, 1O-B : 촬영 화상
11 : 내부 구조
12 : 표면 요철
100 : 추출 화상
20 : 카메라
30 : 광원
200, 300, 400, 500, 600 : 내부 구조 화상 취득 장치
210, 310, 410, 510, 610 : 제어부
211, 311, 411, 511, 611 : 광원 제어부
212, 312, 412, 512, 612 : 카메라 제어부
213, 313, 413, 513, 613 : 화상 추출부
413 : 보정 처리부
513 : 화상 필터 처리부
700 : 컴퓨터
71O : HDD
720 : RAM
730 : ROM
740 : CPU
본 발명은 촬영 장치에 의해 촬영한 피사체의 화상으로부터 이 피사체 내부 구조의 화상을 취득하는 내부 구조 화상 취득 장치, 내부 구조 화상 취득 방법 및 내부 구조 화상 취득 프로그램에 관한 것이다.
종래로부터 비파괴 검사 등의 분야에 있어서, 표면의 요철 모양을 제거하여, 내부 구조의 화상을 취득하는 기술이 실시되어 있다. 예컨대, 특허 문헌 1(특허 공개 제2001-266132호 공보)에서는 물체 표면의 촬영 장소를 이동하면서 대상 물체 표면을 주사하는 라인센서에 의해 물체 표면의 요철 정보를 취득하는 발명이 개시되어 있다. 이러한 발명을 이용하면, 표면의 요철 모양과 내부 구조의 양방을 찍어내고 있는 화상으로부터 요철 정보를 제거하여 내부 구조의 화상을 취득하는 방법이 고려된다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2001-266132호 공보
그리고, 상기한 종래의 기술은 이하에 설명하는 바와 같이 장치가 대규모가 되어 비용이 높아지게 되는 문제 및 화질이 열화되는 문제 등이 있다.
즉, 종래 기술에서는 표면 모양과 내부 구조의 화상을 촬영하기 위한 촬영 장치 외에 상기한 요철 정보를 취득하는 장치(라인센서)가 필요해지기 때문에, 시스템이 대규모가 되며, 비용이 높아진다는 문제가 있다.
또한, 종래 기술에서는 촬영된 화상으로부터 요철 정보를 제거할 때에는 촬영한 화상 데이터와 요철 정보 데이터라고 하는 별종의 데이터를 취급하기 때문에, 반드시 정밀도 양호하게 화상을 취득할 수 있다고는 단정지을 수 없는 문제가 있다.
그래서, 본 발명은 전술한 종래 기술의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 피사체 내부 구조의 화상을 간단하고 쉬우면서 또한 정밀도 좋게 취득할 수 있는 내부 구조 화상 취득 장치, 내부 구조 화상 취득 방법 및 내부 구조 화상 취득 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해 청구항 1에 따른 발명은 촬영 수단에 의해 촬영한 피사체의 화상으로부터 이 피사체 내부 구조의 화상을 취득하는 내부 구조 화상 취득 장치로서, 상기 촬영 수단을 제어하여 상기 피사체에 대해서 촬영 조건이 다른 복수의 화상을 얻는 촬영 제어 수단과, 상기 촬영 제어 수단에 의해 촬영된 상기 복수의 화상으로부터 공통되는 화상 부분을 상기 내부 구조의 화상으로서 추출하는 화상 추출 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 2에 따른 발명은 상기한 발명에 있어서, 상기 촬영 제어 수단은 조명광의 강도, 조명광의 방향, 조명광의 파장, 촬영의 방향, 촬영 시간 중 어느 하나 또는 여러 개를 다르게 하여 상기 촬영 수단을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 3에 따른 발명은 상기한 발명에 있어서, 상기 촬영 제어 수단에 의해 얻어진 화상을 보정 처리하는 화상 보정 처리 수단을 더 구비하고, 상기 화상 추출 수단은 상기 화상 보정 처리 수단에 의해 보정 처리된 복수의 화상으로부터 공통되는 화상 부분을 상기 내부 구조의 화상으로서 추출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 4에 따른 발명은 상기한 발명에 있어서, 상기 촬영 제어 수단에 의해 얻어진 화상의 특징을 추출하는 화상 특징 추출 수단을 더 구비하고, 상기 화상 추출 수단은 상기 화상 특징 추출 수단에 의해 상기 특징을 추출한 복수의 화상으로부터 공통되는 화상 부분을 상기 내부 구조의 화상으로서 추출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 5에 따른 발명은 촬영 공정에 의해 촬영한 피사체의 화상으로부터 이 피사체 내부 구조의 화상을 취득하는 내부 구조 화상 취득 방법으로서, 상기 촬영 공정을 제어하여 상기 피사체에 대해서 촬영 조건이 다른 복수의 화상을 얻는 촬영 제어 공정과, 상기 촬영 제어 공정에 의해 촬영된 상기 복수의 화상으로부터 공통되는 화상 부분을 상기 내부 구조의 화상으로서 추출하는 화상 추출 공정을 포함한 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 6에 따른 발명은 촬영 순서에 의해 촬영한 피사체의 화상으로부터 이 피사체 내부 구조의 화상을 취득하는 내부 구조 화상 취득 프로그램으로서, 상기 촬영 순서를 제어하여 상기 피사체에 대해서 촬영 조건이 다른 복수의 화상을 얻는 촬영 제어 순서와, 상기 촬영 제어 순서에 의해 촬영된 상기 복수의 화상으로부터 공통되는 화상 부분을 상기 내부 구조의 화상으로서 추출하는 화상 추출 순서를 컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 한다.
이하에 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 내부 구조 화상 취득 장치, 내부 구조 화상 취득 방법 및 내부 구조 화상 취득 프로그램의 실시예를 1에서 5로 나누어 상세하게 설명한다.
[실시예 1]
이하에서는 실시예 1에 따른 내부 구조 화상 취득 장치의 개요 및 특징, 내부 구조 화상 취득 장치의 구성 및 처리의 흐름을 순서대로 설명하고, 최후에 실시예 1에 의한 효과를 설명한다.
[내부 구조 화상 취득 장치의 개요 및 특징]
우선 제일 처음, 도 1을 이용하여 실시예 1에 따른 내부 구조 화상 취득 장치의 개요 및 특징을 설명한다. 도 1은 실시예 1에 따른 내부 구조 화상 취득 장치의 개요 및 특징을 설명하기 위한 도면이다.
실시예 1의 내부 구조 화상 취득 장치(200)에서는 촬영한 피사체의 화상으로부터 피사체 내부 구조의 화상을 취득하는 것을 개요로 한다. 그리고, 실시예 1의 내부 구조 화상 취득 장치(200)는 피사체를 촬영하는 카메라(20) 및 광원(30)을 제어하여 피사에 대해서 촬영 조건이 다른 복수의 화상을 취득하고, 이러한 복수의 화상으로부터 공통되는 화상 부분을 내부 구조의 화상으로서 추출하는 것을 특징으로 한다.
도 1에 도시하는 바와 같이 내부 구조 화상 취득 장치(200)는 광원을 위치 A에서 조사하여 촬영한 촬영 화상(10-A)과, 광원을 위치 B에서 조사하여 촬영한 촬영 화상(1O-B)을 취득한다. 이러한 화상(10-A)과 화상(10-B)은 각각 다른 위치로부터 광원(30)을 조사하고, 동일 위치에 설치되어 있는 카메라(20)로 촬영한 화상이다.
이러한 촬영 화상의 촬영 방법에 대해서 구체적으로 설명하면, 표면 요철 (12)에 닿아 반사되어 되돌아오는 광의 강도는 표면 요철(12)과 광원과 촬영 소자를 이루는 각도에 의해 크게 변화된다. 그것에 대해서 내부 구조(11)에 닿아 반사되어 촬영 소자로 되돌아오는 광의 광도는 입사시와 반사시에 물체 내부에서 산란되기 때문에 광원 및 촬영 소자의 위치가 변하여도 거리가 같으면 그다지 변하지 않는다.
즉, 촬영 화상(1O-A, 1O-B)에 찍히는 내부 구조(11)는 동일하게 찍힌다. 그것에 대하여 촬영 화상(10-A, 10-B)에 찍히는 표면 요철(12)은 각각 다른 촬영 방법을 취하고 있다. 따라서, 내부 구조 화상 취득 장치(200)는 이러한 촬영 화상(10-A)과 촬영 화상(10-B)의 화상으로부터 공통되는 화상 부분을 추출하여 내부 구조의 화상(11)인 추출 화상(100)을 취득한다.
이와 같이, 카메라(20)를 제어하여 피사체에 대해서 촬영 조건이 다른 2장의 촬영 화상(1O-A, 10-B)을 취득하고, 이러한 촬영 화상(1O-A, 10-B)에서 공통되는 화상 부분을 내부 구조(11)의 화상으로서 추출하기 때문에, 라인센서와 같은 특별한 장치를 필요로 하지 않고, 화상 정보로부터 내부 구조(11)의 화상을 취득할 수 있다. 또한, 동종 데이터를 취급하여 처리하기 위해 내부 구조(11)의 화상을 정밀도 양호하게 취득할 수 있다. 따라서, 간단하고 쉬우면서 또한 정밀도 양호하게 촬영된 피사체의 내부 구조 화상을 취득할 수 있게 된다.
[내부 구조 화상 취득 장치의 구성]
다음에, 도 2를 이용하여 도 1에 도시한 내부 구조 화상 취득 장치(200)를 설명한다. 도 2는 내부 구조 화상 취득 장치(200)의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 이 내부 구조 화상 취득 장치(200)는 제어부(210)와, 기억부(220)로 구성된다. 또한, 이 카메라(20) 및 광원(30)은 특허 청구 범위에 기재한 「촬영 수단」에 대응한다.
이 중, 기억부(220)는 제어부(210)에 의한 각종 처리에 이용하는 데이터를 기억하는 기억 수단이며, 특히, 본 발명에 밀접하게 관련되는 것으로서, 도 2에 도시하는 바와 같이 촬영 화상 기억부(221)와 추출 화상 기억부(222)를 구비한다.
이러한 기억부(220)의 중에서 촬영 화상 기억부(221)는 촬영한 화상 정보를 기억하는 수단이며, 구체적으로는 카메라(20)에 의해 촬영한 촬영 조건이 다른 복수의 촬영 화상의 정보를 기억한다.
추출 화상 기억부(222)는 두 장의 화상이 공통되는 화상 부분을 추출한 추출 화상(100)을 기억하는 수단이며, 구체적으로는 촬영 조건이 다른 2장의 촬영 화상으로부터 추출한 화상 정보를 기억한다.
내부 구조 화상(200)의 설명으로 되돌아가면, 제어부(210)는 내부 구조 화상 취득 장치(200)를 제어하여 각종 처리를 실행하는 제어 수단이며, 특히 본 발명에 밀접하게 관련되는 것으로서는, 도 2에 도시하는 바와 같이 광원 제어부(211)와 카메라 제어부(212)와 화상 추출부(213)를 구비한다. 또한, 광원 제어부(211)와 카메라 제어부(212)는 특허 청구 범위에 기재한 「촬영 제어 수단」에 대응하며, 화상 추출부(213)는 마찬가지로 「화상 추출 수단」에 대응한다.
이러한 제어부(210) 중에서 광원 제어부(211)는 광원(30)을 제어하여 광원(30)의 조사 위치를 변경하는 처리부이다. 구체적으로는 피사체의 화상을 두 장 촬 영하는 경우에 광원 제어부(211)는 광원(30)의 위치가 화상마다 각각 다르도록 광원(30)을 이동시킨다.
카메라 제어부(212)는 카메라(20)를 제어하여 피사체의 화상을 촬영하는 처리부이다. 구체적으로는, 광원 제어부(211)에 의해 광원(30)이 소정의 위치에 세트된 후에, 카메라 제어부(212)는 첫 번째 장의 화상을 촬영하도록 카메라(20)를 제어한다. 그리고, 광원 제어부(211)에 의해 첫 번째 장과 다른 위치에 광원이 세트된 후에 카메라 제어부(212)는 두 번째 장의 화상을 촬영하도록 카메라(20)를 제어한다.
화상 추출부(213)는 촬영 조건이 다른 복수의 화상으로부터 공통 화상 부분을 추출하여, 내부 구조(11)의 화상을 취득하는 처리부이다. 구체적으로 화상 추출부(213)는 촬영 화상 기억부(221)에 기억된 광원광의 조사 방향이 다른 2장의 촬영 화상을 논리적으로 연산하여 공통으로 찍혀 있는 내부 구조(11)의 화상을 남기고, 각 촬영 화상에 찍히거나 찍히지 않은 표면 요철(12)의 화상을 제거하여 추출화상(100)을 추출한다.
[내부 구조 화상 취득 장치에 의한 처리]
다음에, 도 3을 이용하여 내부 구조 화상 취득 장치 의한 처리를 설명한다. 도 3은 내부 구조 화상 취득 처리의 흐름을 도시하는 흐름도이다. 도 3에 도시하는 바와 같이 내부 구조 화상 취득 장치(200)에 조작을 시작하는 지시가 있으면(단계 S101 예), 광원 제어부(211)는 소정의 위치에 광원(30)을 셋트하고(단계 S102),광원 제어부(211)는 피사체에 대하여 광원광을 조사하도록 광원(30)에 지시한다(단계 S103).
그리고, 카메라 제어부(212)는 카메라(20)에 대하여 피사체를 촬영하도록 지시하여(단계 S104), 그 피사체의 촬영 화상에 따른 정보를 촬영 화상 기억부(221)에 기억한다(단계 S105).
그 후, 도시하지 않는 화상 매수 판정부는 촬영한 화상의 매수가 2장인지 여부를 판정한다(단계 S106). 그 결과, 촬영한 화상의 매수가 두 번째 장이 아니라 첫 번째 장인 경우에는(단계 S106 아니오), 단계 S102로 되돌아가 동작을 반복한다. 즉, 첫 번째 장과는 다른 장소에 광원(30)을 세트하여 촬영하고, 광원광의 조사 방향 다른 2장의 사진을 촬영 화상 기억부(221)에 기억한다.
이것과는 반대로 두 번째 장을 촬영한 경우에는(단계 S106 예), 화상 추출부(213)는 이러한 2장의 촬영 화상으로부터 공통되는 화상 부분을 추출하여(단계 S107), 추출된 화상 부분을 내부 구조의 화상으로서 추출 화상 기억부(222)에 기억한다(단계 S108). 즉, 도 1에 도시하는 바와 같이 내부 구조(11)는 물체의 내부에서 광이 산란하여 2장의 촬영 화상에 공통으로 찍히며, 표면 요철(12)은 광원(30)의 위치에 의해 촬영 방법이 다르기 때문에 추출한 화상을 내부 구조의 화상으로서 내부 구조의 화상으로 하여 추출 화상 기억부(222)에 기억한다.
[실시예 1의 효과]
전술한 바와 같이 실시예 1에 의하면, 카메라(20)와 광원(30)을 제어하여 피사체에 대하여 촬영 조건이 다른 복수의 촬영 화상을 취득하고, 이러한 복수의 촬영 화상으로부터 공통되는 화상 부분을 내부 구조(11)의 화상으로서 추출하기 때문 에 라인센서와 같은 특별한 장치를 필요로 하지 않아도 되고, 간단하고 쉽게 화상 정보로부터 내부 구조(11)의 화상을 취득할 수 있다. 또한, 내부 구조 화상 취득 장치(200) 내에서 동종 데이터를 취급하여 처리하기 때문에, 내부 구조(11)의 화상을 정밀도 양호하게 취득할 수 있다.
[실시예 2]
그리고, 상기한 실시예 1에서는 하나의 광원(30)을 광원 제어부(211)에 의해서 제어하여, 광원(30)의 위치를 이동시키고 있었지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니며, 광원을 복수 이용하여 제어하도록 하여도 좋다.
여기서, 이하의 실시예 2에서는 복수의 광원을 제어하는 경우로서, 도 4를 이용하여 실시예 2에 있어서의 내부 구조 화상 취득 장치(300)를 설명한다. 도 4는 실시예 2에 따른 내부 구조 화상 취득 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 이 경우의 내부 구조 화상 취득 장치(300)는 도 2의 내부 구조 화상 취득 장치(200)와 비교하여, 광원 제어부(311)가 복수의 광원(30A, 30B)을 제어하는 것을 특징으로 한다. 내부 구조 화상 취득 장치(300)에 있어서, 광원 제어부(311)는 첫 번째 장의 촬영 화상을 촬영할 때에는 광원(30A)을 조사한다. 그리고, 두 번째 장의 촬영 화상을 촬영할 때에는 광원을 이동시키지 않고 광원(30A)을 소등하여 광원(30B)을 조사한다.
이와 같이 실시예 2에 의하면, 복수의 광원을 제어하기 때문에, 광원을 이동하는 데 걸리는 시간이 줄어들며, 촬영 조건이 다른 복수의 촬영 화상을 간단하고 쉽게 취득할 수 있게 된다.
[실시예 3]
그런데, 상기한 실시예 1에서는 내부 구조 화상 취득 장치(200)는 촬영 화상 기억부(221)에 기억된 복수의 화상 정보로부터 공통되는 화상 부분을 화상 추출부(213)에 의해 유출하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니며, 촬영 화상 기억부(221)에 기억된 복수의 화상 정보에 보정 처리를 행하고 나서 공통되는 화상 부분을 추출하도록 하여도 좋다.
그래서, 이하의 실시예 3에서는 촬영 화상 정보에 보정 처리를 행하는 경우로서, 도 5 및 도 6을 이용하여 실시예 3에 있어서의 내부 구조 화상 취득 장치(400)의 구성과 처리에 대해서 설명한다. 도 5는 실시예 3에 따른 내부 구조 화상 취득 장치의 구성을 도시하는 블록도이며, 도 6은 실시예 3에 따른 내부 구조 화상취득 처리의 순서를 도시하는 흐름도이다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 내부 구조 화상 취득 장치(400)는 도 2에 도시한 내부 구조 화상 취득 장치(200)와 비교하여 제어부(410)가 보정 처리부(413)를 새롭게 구비하는 점이 상이하다. 이러한 내부 구조 화상 취득 장치(400)에 있어서, 보정 처리부(413)는 촬영 화상 기억부(421)에 기억되어 있는 촬영 화상 정보를 보정 처리한다. 즉 예를 들면, 촬영시의 촬영 조건의 차이에 의해 발생한 촬영 화상간의 휘도차 및 촬영 화상 내의 휘도 분포 차이를 보정하고, 내부 구조의 화상 부분을 동일한 촬영 조건으로 촬영한 바와 같은 휘도 분포가 동일한 화상으로 보정한다.
다음에 실시예 3에 관한 내부 구조 화상 취득 처리에 대해서 설명한다. 실시 예 3의 내부 구조 화상 취득 처리는 도 3에 도시한 실시예 1에 관한 내부 구조 화상 취득 처리와 비교하여, 촬영 화상의 보정 처리를 새롭게 행하는 점이 상이하다.
즉, 도 6에 도시하는 바와 같이, 두 번째 장의 촬영 화상이 촬영된 후에(단계 S206 예), 실시예 3에 관한 내부 구조 화상 취득 장치(400)의 보정 처리부(413)는 두 번째 장의 촬영 화상에 보정 처리를 행한다(단계 S207). 그리고, 화상 추출부(414)는 보정 처리된 2장의 촬영 화상으로부터 공통되는 화상 부분을 추출하여(단계 S208) 추출된 화상 부분을 내부 구조의 화상으로서 추출 화상 기억부(422)에 기억한다(단계 S209).
이와 같이 실시예 3에 의하면, 촬영 화상을 보정 처리한 후에 복수의 화상으로부터 공통되는 화상 부분을 내부 구조의 화상으로서 추출하기 때문에, 예컨대 화상간의 휘도차 및 화상 내의 휘도 분포 차이를 보정하여 동일한 촬영 조건으로 촬영한 바와 같은 휘도 분포가 동일한 화상으로 보정된 후에 공통되는 화상 부분을 추출함으로써, 내부 구조의 화상을 적절하게 추출하는 것이 가능해진다.
[실시예 4]
또한, 상기한 실시예 1에서는 내부 구조 화상 취득 장치(200)는 촬영 화상 기억부(221)에 기억된 복수의 화상 정보로부터 공통되는 화상 부분을 화상 추출부(213)에 의해 추출하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니며, 촬영 화상 기억부(221)에 기억된 화상의 특징을 추출하고 나서 공통되는 화상 부분을 추출하도록 하여도 좋다.
그래서, 이하의 실시예 4에서는 촬영 화상의 특징을 추출하는 경우로서, 도 7 및 도 8을 이용하여 실시예 4에 있어서의 내부 구조 화상 취득 장치(500)의 구성과 처리에 대해서 설명한다. 도 7은 실시예 4에 따른 내부 구조 화상 취득 장치의 구성을 도시하는 블록도이며, 도 8은 실시예 4에 따른 내부 구조 화상 취득 처리의 순서를 도시하는 흐름도이다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 내부 구조 화상 취득 장치(500)는 도 2에 도시한 내부 구조 화상 취득 장치(200)와 비교하여, 제어부(510)가 화상 필터 처리부(513)를 새롭게 구비하는 점이 상이하다. 이러한 내부 구조 화상 취득 장치(500)에 있어서, 화상 필터 처리부(513)는 촬영 화상 기억부(521)에 기억되어 있는 촬영 화상에 화상 필터를 적용하는 처리를 행한다. 즉 예를 들면, 촬영 화상에 미분 필터를 적용하여 촬영 화상을 모델화하고, 입체를 없앤다.
다음에 실시예 4에 관한 내부 구조 화상 취득 처리에 대해서 설명한다. 실시예 4의 내부 구조 화상 취득 처리는 도 3에 도시한 실시예 1에 관한 내부 구조 화상 취득 처리와 비교하여, 촬영 화상의 화상 필터 처리를 새롭게 행하는 점이 상이하다.
즉, 도 8에 도시하는 바와 같이, 두 번째 장의 촬영 화상이 촬영된 후에(단계 S306 예), 실시예 4에 관한 내부 구조 화상 취득 장치(500)의 화상 필터 처리부(513)는 2장의 촬영 화상의 특징을 추출한다(단계 S307). 그리고, 화상 추출부(514)는 화상의 특징을 추출된 2장의 촬영 화상으로부터 공통되는 화상 부분을 추출하여(단계 S308), 추출된 화상 부분을 내부 구조의 화상으로서 추출 화상 기억부(522)에 기억한다(단계 S309).
이와 같이 실시예 4에 의하면, 촬영 화상에 화상 필터를 적용한 후에 복수의 화상으로부터 공통되는 화상 부분을 내부 구조의 화상으로서 추출하기 때문에, 예컨대 미분 필터를 이용하여 화상을 모델화한 후에 공통되는 화상 부분을 추출함으로써, 내부 구조의 화상을 정밀도 양호하게 추출하는 것이 가능해진다.
[실시예 5]
그런데, 지금까지 본 발명의 실시예에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 전술한 실시예 이외에도 여러 가지가 다른 형태로서 실시되어도 좋다. 여기서, 이하에서는 실시예 5에 관한 내부 구조 화상 취득 장치로서, 여러 가지가 다른 실시예를 (1) 광원(30), (2) 카메라(20), (3) 촬영 화상의 매수, (4) 추출 방법, (5) 시스템 구성 등, (6) 프로그램으로 각각 구분하여 설명한다.
(1) 광원(30)
예컨대, 상기한 실시예에서는 촬영 조건을 다르게 하기 위해 광원광의 조사 방향을 바꾸는 경우를 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니며, 도 9에 도시하는 바와 같이, 광원광의 강도 또는 광원광의 파장을 다르게 하여도 좋다.
(2) 카메라(20)
또한, 상기한 실시예에서는 촬영 조건이 다르도록 카메라(20)를 이동시키지 않고, 광원(30)을 이동하는 경우를 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니며, 도 9에 도시하는 바와 같이, 예컨대 카메라(20)의 촬영 방향을 바꾸어 복수 장의 화상을 촬영하는 카메라(20)의 촬영 시간을 바꾸어 복수 장의 화상을 촬영 하는 복수의 카메라(20)를 이용하여 복수 장의 화상을 촬영하거나 하여도 좋다.
(3) 촬영 화상의 장 수
또한, 본 실시예에서는 촬영 조건이 다른 촬영 화상을 2장 촬영하여 공통되는 화상 부분을 추출하는 경우를 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니며, 2장보다도 많은 복수의 촬영 화상으로부터 공통되는 화상 부분을 추출하도록 하여도 좋다.
이와 같이, 보다 많은 촬영 조건이 다른 복수의 화상으로부터 공통되는 화상부분을 추출하도록 하면, 표면 요철(12)의 촬영 화상간의 차이가 보다 명백해지며 표면 요철(12)의 화상 부분을 정밀도 양호하게 제거하는 것이 가능해진다.
(4) 추출 방법
또한, 본 실시예에서는 촬영 화상을 논리곱(logical product) 연산하여 추출 화상을 취득하는 경우를 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니며, 촬영 조건이 다른 복수의 촬영 화상을 비교하여 동일한 화소값이 되는 화소를 남기는 연산을 행함으로써 물체 표면 요철(12)을 제거하는 연산 구성으로 하고, 추출 화상(100)을 추출하도록 하여도 좋다.
이와 같이, 촬영 화상간의 화소값을 비교함으로써, 추출 화상(100)을 추출하도록 하면, 예컨대 조명의 강도를 바꾸어 복수의 촬영 화상을 촬영한 경우에, 내부 구조(11)는 거의 동일하게 찍히지만, 표면 요철(12)은 짙게 찍히고 있는 화상과 흐리게 찍히고 있는 화상이 생긴다. 그리고, 이러한 복수의 촬영 화상에 동일한 화소값이 되는 화소를 남기는 추출 처리를 행하면, 정밀도 양호하게 표면 요철(12)의 화상 부분을 제거하여 내부 구조(11)의 화상을 취득하는 것이 가능해진다.
(5) 시스템 구성 등
또한, 도시한 각 장치의 각 구성 요소는 기능 개념적인 것이며, 반드시 물리적으로 도시하는 바와 같이 구성되어 있는 것을 필요로 하지 않는다. 즉 각 장치의 분산·통합의 구체적 형태는 도시한 것에 한정되지 않으며, 그 전체 또는 일부를 각종 부하 및 사용 상태 등에 따라서 임의의 단위로 기능적 또는 물리적으로 분산 ·통합하여 구성할 수 있다. 또한, 각 장치로써 행해지는 각 처리 기능은 그 전부 또는 임의의 일부가 CPU 및 해당 CPU로 해석 실행되는 프로그램으로써 실현되고 혹은 와이어드 논리에 의한 하드웨어로서 실현되어 획득된다.
또한, 본 실시예에 있어서 설명한 각 처리 중, 자동적으로 행해지는 것으로서 설명한 처리의 전부 또는 일부를 수동적으로 행할 수 있으며 혹은 수동적으로 행해지는 것으로서 설명한 처리의 전부 또는 일부를 공지한 방법으로 자동적 행할 수도 있다. 이 밖에 상기 문서 중이나 도면 중에서 도시한 처리 순서, 제어 순서, 구체적 명칭, 각종 데이터 및 파라미터를 포함하는 정보에 대해서는 특별히 기재하는 경우를 제외하고 임의로 변경할 수 있다.
(6) 프로그램
그런데, 상기한 실시예에서 설명한 각종 처리는 미리 준비된 프로그램을 컴퓨터로 실행함으로써 실현할 수 있다. 그리고, 이하에서는 도 10을 이용하여 상기한 실시예와 같은 기능을 갖는 프로그램을 실행하는 컴퓨터의 일례를 설명한다. 도 10은 내부 구조 화상 취득 프로그램을 실행하는 컴퓨터를 도시하는 도면이다.
도 10에 도시하는 바와 같이 내부 구조 화상 취득 장치로서의 컴퓨터(700)는 카메라(20), 광원(30), HDD(710), RAM(720), ROM(730) 및 CPU(740)을 버스(750)로 접속하여 구성된다.
그리고, ROM(730)에는 상기한 실시예와 동일한 기능을 발휘하는 내부 구조 취득 장치 프로그램, 즉 도 10에 도시하는 바와 같이 광원 제어 프로그램(731), 카메라 제어 프로그램(732) 및 화상 추출 프로그램(733)이 미리 기억되어 있다. 또한, 프로그램(731 내지 733)에 대해서는 도 2에 도시한 내부 구조 화상 취득 장치(200)의 각 구성 요소와 마찬가지로 적절하게 통합 또는 분산되어도 좋다.
그리고, CPU(740)는 이들 프로그램(731 내지 733)을 ROM(730)로부터 독출하여 실행함으로써, 도 10에 도시하는 바와 같이 각 프로그램(731 내지 733)은 광원 제어 프로세스(741), 카메라 제어 프로세스(742) 및 화상 추출 프로세스(743)로서 기능하게 된다. 각 프로세스(741 내지 743)는 도 2에 도시한 광원 제어부(211), 카메라 제어부(212) 및 화상 추출부(213)에 각각 대응한다.
또한, HDD(710)에는 도 10에 도시하는 바와 같이 촬영 화상 테이블(711)과, 추출 화상 테이블(712)이 설치된다. 또한, 촬영 화상 테이블(711) 및 추출 화상 테이블은 도 2에 도시한 촬영 화상 기억부(221) 및 추출 화상 기억부(222)에 각각 대응한다. 그리고, CPU(740)는 추출 화상 테이블(712)에 대하여 추출 화상을 등록하는 동시에 촬영 화상 테이블(711) 및 추출 화상 테이블(712)로부터 촬영 화상 데이터(721) 및 추출 화상 데이터(722)를 독출하여 RAM(720)에 저장하고, RAM(720)에 저장된 촬영 화상 데이터(721) 및 추출 화상 데이터(722)에 기초하여 내부 구조를 추출한 화상을 취득하는 처리를 실행한다.
(부기 1)
촬영 수단에 의해 촬영한 피사체의 화상으로부터 이 피사체 내부 구조의 화상을 취득하는 내부 구조 화상 취득 장치로서,
상기 촬영 수단을 제어하여 상기 피사체에 대해서 촬영 조건이 다른 복수의 화상을 얻는 촬영 제어 수단과,
상기 촬영 제어 수단에 의해 촬영된 상기 복수의 화상으로부터 공통되는 화상 부분을 상기 내부 구조의 화상으로서 추출하는 화상 추출 수단
을 포함하는 것을 특징으로 하는 내부 구조 화상 취득 장치.
(부기 2)
상기 촬영 제어 수단은 조명광의 강도, 조명광의 방향, 조명광의 파장, 촬영 방향, 촬영 시간 중 어느 하나 또는 여러 개를 다르게 하여 상기 촬영 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재한 내부 구조 화상 취득 장치.
(부기 3)
상기 촬영 제어 수단에 의해 얻어진 화상을 보정 처리하는 화상 보정 처리 수단을 더 포함하고,
상기 화상 추출 수단은 상기 화상 보정 처리 수단에 의해 보정 처리된 복수의 화상으로부터 공통되는 화상 부분을 상기 내부 구조의 화상으로서 추출하는 것을 특징으로 하는 부기 1 또는 2에 기재한 내부 구조 화상 취득 장치.
(부기 4)
상기 촬영 제어 수단에 의해 얻어진 화상의 특징을 추출하는 화상 특징 추출 수단을 더 구비하고,
상기 화상 추출 수단은 상기 화상 특징 추출 수단에 의해 상기 특징을 추출된 복수의 화상으로부터 공통되는 화상 부분을 상기 내부 구조의 화상으로서 추출하는 것을 특징으로 하는 부기 1 또는 2에 기재한 내부 구조 화상 취득 장치.
(부기 5)
촬영 수단에 의해 촬영한 피사체의 화상으로부터 이 피사체 내부 구조의 화상을 취득하는 내부 구조 화상 취득 방법으로서,
상기 촬영 수단을 제어하여 상기 피사체에 대해서 촬영 조건이 다른 복수의 화상을 얻는 촬영 제어 공정과,
상기 촬영 제어 공정에 의해 촬영된 상기 복수의 화상으로부터 공통되는 화상 부분을 상기 내부 구조의 화상으로서 추출하는 화상 추출 공정
을 포함한 것을 특징으로 하는 내부 구조 화상 취득 방법.
(부기 6)
촬영 수단에 의해 촬영한 피사체의 화상으로부터 이 피사체 내부 구조의 화상을 취득하는 내부 구조 화상 취득 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서,
상기 내부 구조 화상 취득 프로그램은, 상기 촬영 수단을 제어하여 상기 피사체에 대해서 촬영 조건이 다른 복수의 화상을 얻는 촬영 제어 순서와, 상기 촬영 제어 순서에 의해 촬영된 상기 복수의 화상으로부터 공통되는 화상 부분을 상기 내 부 구조의 화상으로서 추출하는 화상 추출 순서
를 컴퓨터로 실행하게하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체.
청구항 1, 5 또는 6의 발명에 의하면, 촬영 수단을 제어하여 피사체에 대해서 촬영 조건이 다른 복수의 화상을 취득하고, 이러한 복수의 화상으로부터 공통되는 화상 부분을 내부 구조의 화상으로서 추출하기 때문에, 요철 정보 취득 장치와 같은 특별한 장치를 필요로 하지 않고 간단하고 쉬우면서 화상 정보로부터 내부 구조의 화상을 취득하는 것이 가능해진다. 또한, 동종 데이터를 취급하여 처리하기 때문에 내부 구조의 화상을 정밀도 양호하게 취득할 수 있게 된다.
또한, 청구항 2의 발명에 의하면, 조명광의 강도, 조명광의 방향, 조명광의 파장, 촬영 방향, 촬영 시간 중 어느 하나 또는 여러 개를 다르게 하여 촬영 수단을 제어하기 때문에 이들을 바꾸는 것만으로 간단하고 쉬우며, 또한 정밀도 양호하게 내부 구조의 화상을 취득할 수 있게 된다.
또한, 청구항 3의 발명에 의하면, 촬영 수단을 제어하여 취득한 화상을 보정 처리한 후에 복수의 화상으로부터 공통되는 화상 부분을 내부 구조의 화상으로서 추출하기 때문에, 예컨대 화상간의 휘도차 및 화상 내의 휘도 분포 차이를 보정하여 동일한 조명 조건으로 촬영한 바와 같은 휘도 분포가 같은 화상으로 보정한 후에 공통되는 화상 부분을 추출함으로써, 내부 구조의 화상을 적절하게 추출할 수 있게 된다.
또한, 청구항 4의 발명에 의하면, 촬영 수단을 제어하여 취득한 화상으로부터 이러한 화상의 특징을 추출한 후에, 복수의 화상으로부터 공통되는 화상 부분을 내부 구조의 화상으로서 추출하기 때문에, 예컨대, 미분 필터를 이용하여 화상을 모델화한 후에 공통되는 화상 부분을 추출함으로써, 내부 구조의 화상을 정밀도 양호하게 추출할 수 있게 된다.
이상과 같이 본 발명에 따른 내부 구조 화상 취득 장치, 내부 구조 화상 취득 방법 및 내부 구조 화상 취득 프로그램은 촬영한 피사체의 화상으로부터 이 피사체 내부 구조의 화상을 취득하는 데 유용하며, 특히, 간단하고 쉬우면서 정밀도 양호하게 내부 구조의 화상을 취득하는 데 적합하다.

Claims (6)

  1. 촬영 수단에 의해 촬영한 피사체의 화상으로부터 이 피사체 내부 구조의 화상을 취득하는 내부 구조 화상 취득 장치로서,
    상기 촬영 수단을 제어하여 상기 피사체에 대해서 촬영 조건이 다른 복수의 화상을 얻는 촬영 제어 수단과,
    상기 촬영 제어 수단에 의해 촬영된 상기 복수의 화상으로부터 공통되는 화상 부분을 상기 내부 구조의 화상으로서 추출하는 화상 추출 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 내부 구조 화상 취득 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 촬영 제어 수단은 조명광의 강도, 조명광의 방향, 조명광의 파장, 촬영 방향, 촬영 시간 중 어느 하나 또는 여러 개를 다르게 하여 상기 촬영 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 내부 구조 화상 취득 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 촬영 제어 수단에 의해 얻어진 화상을 보정 처리하는 화상 보정 처리 수단을 더 포함하고,
    상기 화상 추출 수단은 상기 화상 보정 처리 수단에 의해 보정 처리된 복수의 화상으로부터 공통되는 화상 부분을 상기 내부 구조의 화상으로서 추출하는 것을 특징으로 하는 내부 구조 화상 취득 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 촬영 제어 수단에 의해 얻어진 화상의 특징을 추출하는 화상 특징 추출 수단을 더 포함하고,
    상기 화상 추출 수단은 상기 화상 특징 추출 수단에 의해 상기 특징을 추출된 복수의 화상으로부터 공통되는 화상 부분을 상기 내부 구조의 화상으로서 추출하는 것을 특징으로 하는 내부 구조 화상 취득 장치.
  5. 촬영 수단에 의해 촬영한 피사체의 화상으로부터 이 피사체 내부 구조의 화상을 취득하는 내부 구조 화상 취득 방법으로서,
    상기 촬영 수단을 제어하여 상기 피사체에 대해서 촬영 조건이 다른 복수의 화상을 얻는 촬영 제어 공정과,
    상기 촬영 제어 공정에 의해 촬영된 상기 복수의 화상으로부터 공통되는 화상 부분을 상기 내부 구조의 화상으로서 추출하는 화상 추출 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 내부 구조 화상 취득 방법.
  6. 촬영 수단에 의해 촬영한 피사체의 화상으로부터 이 피사체 내부 구조의 화상을 취득하는 내부 구조 화상 취득 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체로서,
    상기 내부 구조 화상 취득 프로그램은 상기 촬영 수단을 제어하여 상기 피사체에 대해서 촬영 조건이 다른 복수의 화상을 얻는 촬영 제어 순서와, 상기 촬영 제어 순서에 의해 촬영된 상기 복수의 화상으로부터 공통되는 화상 부분을 상기 내 부 구조의 화상으로서 추출하는 화상 추출 순서
    를 컴퓨터로 실행하게하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체.
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