图像处理装置、图像处理方法及图像处理程序与流程

本发明涉及一种图像处理装置、图像处理方法及图像处理程序，尤其涉及一种对拍摄结构物所获得的图像进行处理来检测结构物的表面的损伤并测量其尺寸的图像处理装置、图像处理方法及图像处理程序。

背景技术：

1、桥梁、水坝、隧道等社会基础设施结构物有义务每几年进行一次定期检修。例如，针对桥梁，有义务每5年进行一次定期检修。作为支持该作业的技术，已知有一种从拍摄结构物所获得的图像中自动提取在结构物的表面上出现的损伤(裂纹、游离石灰等)的技术。

2、在专利文献1中，记载有一种从拍摄结构物(竖立设置的混凝土电杆)所获得的图像中检测裂缝等外观劣化并测量其尺寸(长度及宽度)的技术，并且记载有一种为了获得更正确的尺寸，根据外观劣化的位置来校正测量结果。

3、以往技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：日本特开2002-162260号公报

技术实现思路

1、发明要解决的技术课题

2、然而，在专利文献1中所记载的技术存在如下缺点：为了获得用于校正测量结果的信息，需要详细地测量外观劣化的位置、角度等，测量需要花费大量的劳力。

3、本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种能够简单地测量损伤的正确尺寸的图像处理装置、图像处理方法及图像处理程序。

4、用于解决技术课题的手段

5、(1)一种图像处理装置，其具备处理器，处理器进行如下处理：获取由相机从多个视点使摄影范围重叠而拍摄被摄体所获得的多个图像；从所获取的多个图像中检测被摄体的表面的损伤；对所获取的多个图像进行分析，并生成特征点的三维的点云数据；根据所生成的点云数据来生成被摄体的三维面片模型；从所获取的多个图像中选出与三维面片模型的各面片对应的图像；测量在所选出的图像中与面片对应的区域中的损伤的尺寸；根据连接拍摄所选出的图像时的相机的位置与面片的相机矢量a和面片的法线矢量b来生成校正损伤的尺寸的测量结果时所需的校正信息；及根据所生成的校正信息来校正损伤的尺寸的测量结果。

6、(2)根据(1)所述的图像处理装置，其中，处理器进行如下处理：在生成校正信息的处理中，计算相机矢量a与法线矢量b所形成的角度θ的余弦值cosθ以生成校正信息。

7、(3)根据(2)所述的图像处理装置，其中，处理器进行如下处理：通过cosθ＝a·b/|a||b|来计算余弦值cosθ。

8、(4)根据(2)或(3)所述的图像处理装置，其中，处理器进行如下处理：在校正损伤的尺寸的测量结果的处理中，将损伤的尺寸的测量结果除以余弦值cosθ以校正损伤的尺寸的测量结果。

9、(5)根据(1)至(4)中任一项所述的图像处理装置，其中，处理器进行如下处理：在选出与面片对应的图像的处理中，选出相机矢量a与法线矢量b所形成的角度θ最小的图像。

10、(6)根据(1)至(4)中任一项所述的图像处理装置，其中，处理器进行如下处理：在选出与面片对应的图像的处理中，选出摄影分辨率最高的图像。

11、(7)根据(1)至(4)中任一项所述的图像处理装置，其中，处理器进行如下处理：在选出与面片对应的图像的处理中，选出与面片对应的区域的位置最接近图像的中心的图像。

12、(8)根据(1)至(7)中任一项所述的图像处理装置，其中，处理器进行如下处理：在生成三维面片模型的处理中，由三角形网格或四边形网格生成面片，并生成三维面片模型。

13、(9)根据(1)至(8)中任一项所述的图像处理装置，其中，处理器进一步进行如下处理：计算三维面片模型中的面片的物理尺寸。

14、(10)根据(9)所述的图像处理装置，其中，处理器进行如下处理：在计算面片的物理尺寸的处理中，根据与图像建立有关联的测距信息来计算面片的物理尺寸。

15、(11)根据(9)所述的图像处理装置，其中，处理器进行如下处理：在计算面片的物理尺寸的处理中，根据图像中所包含的基准点的信息来计算面片的物理尺寸。

16、(12)根据(1)至(11)中任一项所述的图像处理装置，其中，损伤为裂纹，处理器进行如下处理：在测量损伤的尺寸的处理中，测量裂纹的宽度和/或长度。

17、(13)根据(12)所述的图像处理装置，其中，处理器进一步进行如下处理：提取裂纹连续的面片，将在所提取的各面片中求出的校正后的裂纹的长度进行加算以测量连续的裂纹的长度。

18、(14)一种图像处理方法，其进行如下步骤：获取由相机从多个视点使摄影范围重叠而拍摄被摄体所获得的多个图像；从所获取的多个图像中检测被摄体的表面的损伤；对所获取的多个图像进行分析，并生成特征点的三维的点云数据；根据所生成的点云数据来生成被摄体的三维面片模型；从所获取的多个图像中选出与三维面片模型的各面片对应的图像；测量在所选出的图像中与面片对应的区域中的损伤的尺寸；根据连接拍摄所选出的图像时的相机的位置与面片的相机矢量a和面片的法线矢量b来生成校正损伤的尺寸的测量结果时所需的校正信息；及根据所生成的校正信息来校正损伤的尺寸的测量结果。

19、(15)一种图像处理程序，其使计算机实现如下功能：获取由相机从多个视点使摄影范围重叠而拍摄被摄体所获得的多个图像；从所获取的多个图像中检测被摄体的表面的损伤；对所获取的多个图像进行分析，并生成特征点的三维的点云数据；根据所生成的点云数据来生成被摄体的三维面片模型；从所获取的多个图像中选出与三维面片模型的各面片对应的图像；测量在所选出的图像中与面片对应的区域中的损伤的尺寸；根据连接拍摄所选出的图像时的相机的位置与面片的相机矢量a和面片的法线矢量b来生成校正损伤的尺寸的测量结果时所需的校正信息；及根据所生成的校正信息来校正损伤的尺寸的测量结果。

20、发明效果

21、根据本发明，能够简单地测量损伤的正确尺寸。

技术特征：

1.一种图像处理装置，其具备处理器，

2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，

3.根据权利要求2所述的图像处理装置，其中，

4.根据权利要求2或3所述的图像处理装置，其中，

5.根据权利要求1至4中任一项所述的图像处理装置，其中，

6.根据权利要求1至4中任一项所述的图像处理装置，其中，

7.根据权利要求1至4中任一项所述的图像处理装置，其中，

8.根据权利要求1至7中任一项所述的图像处理装置，其中，

9.根据权利要求1至8中任一项所述的图像处理装置，其中，

10.根据权利要求9所述的图像处理装置，其中，

11.根据权利要求9所述的图像处理装置，其中，

12.根据权利要求1至11中任一项所述的图像处理装置，其中，

13.根据权利要求12所述的图像处理装置，其中，

14.一种图像处理方法，其进行如下步骤：

15.一种图像处理程序，其使计算机实现如下功能：

技术总结
本发明提供一种能够简单地测量损伤的正确尺寸的图像处理装置、图像处理方法及图像处理程序。图像处理装置进行如下处理：获取从多个视点使摄影范围重叠而拍摄被摄体所获得的多个图像；从所获取的多个图像中检测被摄体的表面的损伤；生成特征点的三维的点云数据；根据所生成的点云数据来生成被摄体的三维面片模型；从所获取的多个图像中选出与三维面片模型的各面片对应的图像；测量在所选出的图像中与面片对应的区域中的损伤的尺寸；生成校正损伤的尺寸的测量结果时所需的校正信息；及根据所生成的校正信息来校正损伤的尺寸的测量结果。

技术研发人员：菊池浩明
受保护的技术使用者：富士胶片株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16