JP4851723B2 - 内部構造画像取得装置、内部構造画像取得方法および内部構造画像取得プログラム - Google Patents

Description

この発明は、撮影装置によって撮影した被写体の画像から当該被写体の内部構造の画像を取得する内部構造画像取得装置、内部構造画像取得方法および内部構造画像取得プログラムに関する。

従来より、非破壊検査等の分野において、表面の凹凸模様を取り除き、内部構造の画像を取得する技術が実施されている。例えば、特許文献１（特開２００１−２６６１３２号公報）では、物体表面の撮影場所を移動しながら対象物体表面を走査するラインセンサによって物体表面の凹凸情報を取得する発明が開示されている。かかる発明を利用すれば、表面の凹凸模様と内部構造の両方が写し出されている画像から凹凸情報を取り除いて内部構造の画像を取得する方法が考えられる。

特開２００１−２６６１３２号公報

ところで、上記した従来の技術は、以下に説明するように、装置が大規模になってコストが高くなってしまう問題や、画質が劣化してしまう問題等がある。

すなわち、従来技術では、表面模様と内部構造の画像を撮影するための撮影装置の他に上記の凹凸情報を取得する装置（ラインセンサ）が必要となるので、システムが大掛かりとなり、コストが高くなるという問題がある。

また、従来技術では、撮影された画像から凹凸情報を取り除く際には、撮影した画像のデータと凹凸情報のデータという別種のデータを扱うので、必ずしも精度良く画像を取得できるとは限らないという問題がある。

そこで、この発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、被写体の内部構造の画像を簡易かつ精度良く取得することができる内部構造画像取得装置、内部構造画像取得方法および内部構造画像取得プログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、撮影手段によって撮影した被写体の画像から当該被写体の内部構造の画像を取得する内部構造画像取得装置であって、前記撮影手段を制御して前記被写体について複数の異なる位置から照明光を照射し、それぞれの位置から照射された照明光に対応する反射光を所定位置の撮影手段で撮影し、撮影条件の異なる複数の画像を得る撮影制御手段と、前記撮影制御手段によって撮影された前記複数の画像から共通する画像部分を前記内部構造の画像として抽出する画像抽出手段と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明は、上記の発明において、前記撮影制御手段は、照明光の強度、照明光の方向、照明光の波長、撮影の時間のいずれか一つまたは複数が異なるように前記撮影手段を制御することを特徴とする。

また、本発明は、上記の発明において、前記撮影制御手段によって得られた画像を補正処理する画像補正処理手段をさらに備え、前記画像抽出手段は、前記画像補正処理手段によって補正処理された複数の画像から共通する画像部分を前記内部構造の画像として抽出することを特徴とする。

また、本発明は、上記の発明において、前記撮影制御手段によって得られた画像の特徴を抽出する画像特徴抽出手段をさらに備え、前記画像抽出手段は、前記画像特徴抽出手段によって前記特徴を抽出した複数の画像から共通する画像部分を前記内部構造の画像として抽出することを特徴とする。

また、本発明は、撮影手段によって撮影した被写体の画像から当該被写体の内部構造の画像を取得する内部構造画像取得方法であって、前記撮影手段を制御して前記被写体について複数の異なる位置から照明光を照射し、それぞれの位置から照射された照明光に対応する反射光を所定位置の撮影手段で撮影し、撮影条件の異なる複数の画像を得る撮影制御工程と、前記撮影制御工程によって撮影された前記複数の画像から共通する画像部分を前記内部構造の画像として抽出する画像抽出工程と、を含んだことを特徴とする。

また、本発明は、撮影手段によって撮影した被写体の画像から当該被写体の内部構造の画像を取得する内部構造画像取得プログラムであって、前記撮影手段を制御して前記被写体について複数の異なる位置から照明光を照射し、それぞれの位置から照射された照明光に対応する反射光を所定位置の撮影手段で撮影し、撮影条件の異なる複数の画像を得る撮影制御手順と、前記撮影制御手順によって撮影された前記複数の画像から共通する画像部分を前記内部構造の画像として抽出する画像抽出手順と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明によれば、撮影手段を制御して被写体について複数の異なる位置から照明光を照射し、それぞれの位置から照射された照明光に対応する反射光を所定位置の撮影手段で撮影し、撮影条件の異なる複数の画像を取得し、かかる複数の画像から共通する画像部分を内部構造の画像として抽出するので、凹凸情報取得装置のような特別な装置を必要とすることなく簡易に画像情報から内部構造の画像を取得することが可能となる。また、同種のデータを扱って処理するので、内部構造の画像を精度良く取得することが可能となる。

また、本発明によれば、照明光の強度、照明光の方向、照明光の波長、撮影の時間のいずれか一つまたは複数が異なるように撮影手段を制御するので、これらを変えるだけで簡易かつ精度良く内部構造の画像を取得することが可能となる。

また、本発明によれば、撮影手段を制御して取得した画像を補正処理した後に複数の画像から共通する画像部分を内部構造の画像として抽出するので、例えば、画像間の輝度差および画像内の輝度分布差異を補正して同じ照明条件で撮影したような輝度分布の等しい画像に補正した後に共通する画像部分を抽出することによって、内部構造の画像を適切に抽出することが可能となる。

また、本発明によれば、撮影手段を制御して取得した画像からかかる画像の特徴を抽出した後に、複数の画像から共通する画像部分を内部構造の画像として抽出するので、例えば、微分フィルタを用いて画像をモデル化した後に共通する画像部分を抽出することによって、内部構造の画像を精度良く抽出することが可能となる。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る内部構造画像取得装置、内部構造画像取得方法および内部構造画像取得プログラムの実施例を１から５に分けて詳細に説明する。

以下では、実施例１に係る内部構造画像取得装置の概要および特徴、内部構造画像取得装置の構成および処理の流れを順に説明し、最後に実施例１による効果を説明する。

［内部構造画像取得装置の概要および特徴］
まず最初に、図１を用いて、実施例１に係る内部構造画像取得装置の概要および特徴を説明する。図１は、実施例１に係る内部構造画像取得装置の概要及び特徴を説明するための図である。

実施例１の内部構造画像取得装置２００では、撮影した被写体の画像から被写体の内部構造の画像を取得することを概要とする。そして、実施例１の内部構造画像取得装置２００は、被写体を撮影するカメラ２０や光源３０を制御して被写体について撮影条件の異なる複数の画像を取得し、かかる複数の画像から共通する画像部分を内部構造の画像として抽出することを特徴とする。

図１に示すように、内部構造画像取得装置２００は、光源を位置Ａから照射して撮影した撮影画像１０−Ａと光源を位置Ｂから照射して撮影した撮影画像１０−Ｂとを取得する。かかる画像１０−Ａと画像１０−Ｂはそれぞれ異なった位置から光源３０を照射し、同一位置に設置してあるカメラ２０で撮影した画像である。

かかる撮影画像の写り方について具体的に説明すると、表面の凹凸１２に当たって反射して戻ってくる光の強さは、表面の凹凸１２と光源と撮像素子との成す角度によって大きく変化する。それに対して、物体の内部構造１１に当たって反射し撮像素子に戻ってくる光の強さは、入射時と反射時に物体内部で散乱するため、光源や撮像素子の位置が変わっても距離が同じであればあまり変わらない。

つまり、撮影画像１０−Ａ，１０−Ｂに写る内部構造１１は、同一に写る。それに対して、撮影画像１０−Ａ，１０−Ｂに写る表面の凹凸１２は、それぞれ異なった写り方をしている。したがって、内部構造画像取得装置２００は、かかる撮像画像１０−Ａと撮影画像１０−Ｂの画像から共通する画像部分を抽出して内部構造の画像１１である抽出画像１００を取得する。

このように、カメラ２０を制御して被写体について撮影条件の異なる２枚の撮影画像１０−Ａ，１０−Ｂを取得し、かかる撮影画像１０−Ａ，１０−Ｂから共通する画像部分を内部構造１１の画像として抽出するので、ラインセンサのような特別な装置を必要とすることなく画像情報から内部構造１１の画像を取得することができる。また、同種のデータを扱って処理するため内部構造１１の画像を精度良く取得することができる。したがって、簡易かつ精度良く撮影された被写体の内部構造画像を取得することが可能となる。

［内部構造画像取得装置の構成］
次に、図２を用いて、図１に示した内部構造画像取得装置２００を説明する。図２は、内部構造画像取得装置２００の構成を示すブロック図である。同図に示すように、この内部構造画像取得装置２００は、制御部２１０と、記憶部２２０とから構成される。なお、このカメラ２０および光源３０は、特許請求の範囲に記載の「撮影手段」に対応する。

このうち、記憶部２２０は、制御部２１０による各種処理に用いるデータを記憶する記憶手段であり、特に本発明に密接に関連するものとしては、図２に示すように、撮影画像記憶部２２１と抽出画像記憶部２２２とを備える。

かかる記憶部２２０のなかで、撮影画像記憶部２２１は、撮影した画像の情報を記憶する手段であり、具体的には、カメラ２０によって撮影した撮影条件の異なる複数の撮影画像の情報を記憶する。

抽出画像記憶部２２２は、二枚の画像の共通する画像部分を抽出した抽出画像１００を記憶する手段であり、具体的には、撮影条件が異なる２枚の撮影画像から抽出した画像の情報を記憶する。

内部構造画像２００の説明に戻ると、制御部２１０は、内部構造画像取得装置２００を制御して各種処理を実行する制御手段であり、特に本発明に密接に関連するものとしては、図２に示すように、光源制御部２１１とカメラ制御部２１２と画像抽出部２１３とを備える。なお、光源制御部２１１とカメラ制御部２１２は、特許請求の範囲に記載の「撮影制御手段」に対応し、画像抽出部２１３は、同じく「画像抽出手段」に対応する。

かかる制御部２１０のなかで、光源制御部２１１は、光源３０を制御して、光源３０の照射位置を変更する処理部である。具体的には、被写体の画像を二枚撮影する場合には、光源制御部２１１は、光源３０の位置が画像毎にそれぞれ異なるように光源３０を移動させる。

カメラ制御部２１２は、カメラ２０を制御して被写体の画像を撮影する処理部である。
具体的には、光源制御部２１１によって光源３０が所定の位置にセットされた後に、カメラ制御部２１２は、一枚目の画像を撮影するようにカメラ２０を制御する。そして、光源制御部２１１によって一枚目と異なる位置に光源がセットされた後に、カメラ制御部２１２は、二枚目の画像を撮影するようにカメラ２０を制御する。

画像抽出部２１３は、撮影条件が異なる複数の画像から共通の画像部分を抽出して、内部構造１１の画像を取得する処理部である。具体的には、画像抽出部２１３は、撮影画像記憶部２２１に記憶された光源光の照射方向が異なる２枚の撮影画像を論理積演算して、共通に写っている内部構造１１の画像を残し、各撮影画像に写ったり写らなかったりする表面の凹凸１２の画像を除去して抽出画像１００を抽出する。

［内部構造画像取得装置による処理］
次に、図３を用いて、内部構造画像取得装置による処理を説明する。図３は、内部構造画像取得処理の流れを示すフローチャートである。同図に示すように、内部構造画像取得装置２００に操作を開始する指示があると（ステップＳ１０１肯定）、光源制御部２１１は、所定の位置に光源３０をセットして（ステップＳ１０２）、光源制御部２１１は、被写体に対して光源光を照射するように光源３０に指示する（ステップＳ１０３）。

そして、カメラ制御部２１２は、カメラ２０に対して被写体を撮影するよう指示して（ステップＳ１０４）、その被写体の撮影画像に係る情報を、撮影画像記憶部２２１に記憶する（ステップＳ１０５）。

その後、図示しない画像枚数判定部は、撮影した画像の枚数が２枚であるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。その結果、撮影した画像の枚数が２枚目ではなく１枚目である場合には（ステップＳ１０６否定）、ステップＳ１０２に戻って動作を繰り返す。つまり、１枚目とは異なる場所に光源３０をセットして撮影し、光源光の照射方向の異なった２枚の写真を撮影画像記憶部２２１に記憶する。

これとは反対に、２枚目を撮影した場合には（ステップＳ１０６肯定）、画像抽出部２１３は、かかる２枚の撮影画像から共通する画像部分を抽出して（ステップＳ１０７）、抽出された画像部分を内部構造の画像として抽出画像記憶部２２２に記憶する（ステップＳ１０８）。つまり、図１に示したように、内部構造１１は物体の内部で光が散乱して、２枚の撮影画像に共通して写り、表面の凹凸１２は光源３０の位置により写り方が異なるので、抽出した画像を内部構造の画像として内部構造の画像として、抽出画像記憶部２２２に記憶する。

[実施例１の効果]
上述してきたように、実施例１によれば、カメラ２０と光源３０を制御して、被写体について撮影条件の異なる複数の撮影画像を取得し、かかる複数の撮影画像から共通する画像部分を内部構造１１の画像として抽出するので、ラインセンサのような特別な装置を必要とすることなく簡易に画像情報から内部構造１１の画像を取得することが可能である。また、内部構造画像取得装置２００内で同種のデータを扱って処理するので、内部構造１１の画像を精度良く取得することが可能である。

ところで、上記の実施例１では、一つの光源３０を光源制御部２１１によって制御して、光源３０の位置を移動させていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、光源を複数用いて制御するようにしてもよい。

そこで、以下の実施例２では、複数の光源を制御する場合として、図４を用いて、実施例２における内部構造画像取得装置３００を説明する。図４は、実施例２に係る内部構造画像取得装置の構成を示すブロック図である。

図４に示すように、この場合の内部構造画像取得装置３００は、図２の内部構造画像取得装置２００と比較して、光源制御部３１１が複数の光源３０Ａ、３０Ｂを制御することを特徴とする。内部構造画像取得装置３００において、光源制御部３１１は、１枚目の撮影画像を撮影する際には、光源３０Ａを照射する。そして、２枚目の撮影画像を撮影する際には、光源を移動するのではなく、光源３０Ａを消灯して、光源３０Ｂを照射する。

このように実施例２によれば、複数の光源を制御するので、光源を移動する手間が省け、撮影条件の異なる複数の撮影画像を簡易に取得することが可能となる。

ところで、上記の実施例１では、内部構造画像取得装置２００は、撮影画像記憶部２２１に記憶された複数の画像情報から共通する画像部分を画像抽出部２１３によって抽出しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、撮影画像記憶部２２１に記憶された複数の画像情報に補正処理を行ってから、共通する画像部分を抽出するようにしてもよい。

そこで、以下の実施例３では、撮影画像の情報に補正処理を行う場合として、図５および図６を用いて、実施例３における内部構造画像取得装置４００の構成と処理について説明する。図５は、実施例３に係る内部構造画像取得装置の構成を示すブロック図であり、図６は、実施例３に係る内部構造画像取得処理の手順を示すフローチャートである。

図５に示すように、内部構造画像取得装置４００は、図２に示した内部構造画像取得装置２００と比較して、制御部４１０が補正処理部４１３を新たに備える点が相違する。かかる内部構造画像取得装置４００において、補正処理部４１３は、撮影画像記憶部４２１に記憶されている撮影画像の情報を補正処理する。すなわち、例を挙げれば、撮影時の撮影条件の違いによって生じた撮影画像間の輝度差および撮影画像内の輝度分布の差異を補正し、内部構造の画像部分を同じ撮影条件で撮影したような輝度分布の等しい画像に補正する。

次に、実施例３にかかる内部構造画像取得処理について説明する。実施例３の内部構造画像取得処理は、図３に示した実施例１にかかる内部構造画像取得処理と比較して、撮影画像の補正処理を新たに行う点が相違する。

すなわち、図６に示すように、２枚目の撮影画像が撮影された後に（ステップＳ２０６肯定）、実施例３にかかる内部構造画像取得装置４００の補正処理部４１３は、２枚の撮影画像に補正処理を行う（ステップＳ２０７）。そして、画像抽出部４１４は、補正処理された２枚の撮影画像から共通する画像部分を抽出して（ステップＳ２０８）、抽出された画像部分を内部構造の画像として抽出画像記憶部４２２に記憶する（ステップＳ２０９）。

このように実施例３によれば、撮影画像を補正処理した後に複数の画像から共通する画像部分を内部構造の画像として抽出するので、例えば、画像間の輝度差及び画像内の輝度分布差異を補正して同じ撮影条件で撮影した様な輝度分布の等しい画像に補正した後に共通する画像部分を抽出することによって、内部構造の画像を適切に抽出することが可能となる。

また、上記の実施例１では、内部構造画像取得装置２００は、撮影画像記憶部２２１に記憶された複数の画像情報から共通する画像部分を画像抽出部２１３によって抽出しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、撮影画像記憶部２２１に記憶された画像の特徴を抽出してから、共通する画像部分を抽出するようにしてもよい。

そこで、以下の実施例４では、撮影画像の特徴を抽出する場合として、図７および図８を用いて、実施例４における内部構造画像取得装置５００の構成と処理について説明する。図７は、実施例４に係る内部構造画像取得装置の構成を示すブロック図であり、図８は、実施例４に係る内部構造画像取得処理の手順を示すフローチャートである。

図７に示すように、内部構造画像取得装置５００は図２に示した内部構造画像取得装置２００と比較して、制御部５１０が画像フィルタ処理部５１３を新たに備える点が相違する。かかる内部構造画像取得装置５００において、画像フィルタ処理部５１３は、撮影画像記憶部５２１に記憶されている撮影画像に画像フィルタを適用する処理を行う。すなわち、例を挙げれば、撮影画像に微分フィルタを適用して、撮影画像をモデル化し、立体をなくす。

次に、実施例４にかかる内部構造画像取得処理について説明する。実施例４の内部構造画像取得処理は、図３に示した実施例１にかかる内部構造画像取得処理と比較して、撮影画像の画像フィルタ処理を新たに行う点が相違する。

すなわち、図８に示すように、２枚目の撮影画像を撮影された後に（ステップＳ３０６肯定）、実施例４にかかる内部構造画像取得装置５００の画像フィルタ処理部５１３は、２枚の撮影画像の特徴を抽出する（ステップＳ３０７）。そして、画像抽出部５１４は、画像の特徴を抽出された２枚の撮影画像から共通する画像部分を抽出して（ステップＳ３０８）、抽出された画像部分を内部構造の画像として抽出画像記憶部５２２に記憶する（ステップＳ３０９）。

このように実施例４によれば、撮影画像に画像フィルタを適用した後に複数の画像から共通する画像部分を内部構造の画像として抽出するので、例えば、微分フィルタを用いて画像をモデル化した後に共通する画像部分を抽出することによって、内部構造の画像を精度良く抽出することが可能となる。

さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下では実施例５にかかる内部構造画像取得装置として、種々の異なる実施例を（１）光源３０、（２）カメラ２０、（３）撮影画像の枚数、（４）抽出方法、（５）システム構成等、（６）プログラムにそれぞれ区分けして説明する。

（１）光源３０
例えば、上記の実施例では、撮影条件が異なるようにするために、光源光の照射方向を変える場合を説明していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、図９に示すように、光源光の強度または光源光の波長を異なるようにしてもよい。

(２)カメラ２０
また、上記の実施例では、撮影条件が異なるように、カメラ２０を移動せずに、光源３０を移動する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図９に示すように、例えば、カメラ２０の撮影方向を変えて複数枚の画像を撮影する、カメラ２０の撮影時間を変えて複数枚の画像を撮影する、複数のカメラ２０を用いて複数枚の画像を撮影する等してもよい。

(３)撮影画像の枚数
また、本実施例では、撮影条件の異なる撮影画像を２枚撮影して、共通する画像部分を抽出する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、２枚よりも多い複数の撮影画像から共通する画像部分を抽出するようにしてもよい。

このように、より多くの撮影条件の異なる複数の画像から共通する画像部分を抽出するようにすれば、表面の凹凸１２の撮影画像間の差異がより明らかになり、表面の凹凸１２の画像部分を精度良く取り除くことが可能になる。

（４）抽出の方法
また、本実施例では、撮影画像を論理積演算して、抽出画像を取得する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、撮影条件の異なる複数の撮影画像を比較して、同じ画素値になる画素を残すような演算をすることによって物体表面の凹凸１２を除く演算構成にして、抽出画像１００を抽出するようにしてもよい。

このように、撮影画像間の画素値を比較することによって、抽出画像１００を抽出するようにすれば、例えば、照明の強度を変えて複数の撮影画像を撮影した場合に、内部構造１１は略同一に写るが、表面の凹凸１２は濃く写っている画像と薄く写っている画像ができる。そして、かかる複数の撮影画像に、同じ画素値になる画素を残す抽出処理を行えば、精度良く表面の凹凸１２の画像部分を除去して、内部構造１１の画像を取得することが可能になる。

（５）システム構成等
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。

また、本実施例において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。

（６）プログラム
ところで、上記の実施例で説明した各種の処理は、あらかじめ用意されたプログラムをコンピュータで実行することによって実現することができる。そこで、以下では、図１０を用いて、上記の実施例と同様の機能を有するプログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。図１０は、内部構造画像取得プログラムを実行するコンピュータを示す図である。

同図に示すように、内部構造画像取得装置としてのコンピュータ７００は、カメラ２０、光源３０、ＨＤＤ７１０、ＲＡＭ７２０、ＲＯＭ７３０およびＣＰＵ７４０をバス７５０で接続して構成される。

そして、ＲＯＭ７３０には、上記の実施例と同様の機能を発揮する内部構造取得装置プログラム、つまり、図１０に示すように、光源制御プログラム７３１、カメラ制御プログラム７３２および画像抽出プログラム７３３が予め記憶されている。なお、プログラム７３１〜７３３については、図２に示した内部構造画像取得装置２００の各構成要素と同様、適宜統合または分散してもよい。

そして、ＣＰＵ７４０が、これらのプログラム７３１〜７３３をＲＯＭ７３０から読み出して実行することで、図１０に示すように、各プログラム７３１〜７３３は、光源制御プロセス７４１、カメラ制御プロセス７４２および画像抽出プロセス７４３として機能するようになる。各プロセス７４１〜７４３は、図２に示した光源制御部２１１、カメラ制御部２１２および画像抽出部２１３にそれぞれ対応する。

また、ＨＤＤ７１０には、図１０に示すように、撮影画像テーブル７１１と、抽出画像テーブル７１２とが設けられる。なお、撮影画像テーブル７１１および抽出画像テーブルは、図２に示した撮影画像記憶部２２１および抽出画像記憶部２２２にそれぞれ対応する。そして、ＣＰＵ７４０は、抽出画像テーブル７１２に対して抽出画像を登録するとともに、撮影画像テーブル７１１および抽出画像テーブル７１２から撮影画像データ７２１や抽出画像データ７２２を読み出してＲＡＭ７２０に格納し、ＲＡＭ７２０に格納された撮影画像データ７２１や抽出画像データ７２２に基づいて内部構造を抽出した画像を取得する処理を実行する。

（付記１）撮影手段によって撮影した被写体の画像から当該被写体の内部構造の画像を取得する内部構造画像取得装置であって、
前記撮影手段を制御して前記被写体について撮影条件の異なる複数の画像を得る撮影制御手段と、
前記撮影制御手段によって撮影された前記複数の画像から共通する画像部分を前記内部構造の画像として抽出する画像抽出手段と、
を備えたことを特徴とする内部構造画像取得装置。

（付記２）前記撮影制御手段は、照明光の強度、照明光の方向、照明光の波長、撮影の方向、撮影の時間のいずれか一つまたは複数が異なるように前記撮影制御手段を制御することを特徴とする付記１に記載の内部構造画像取得装置。

（付記３）前記撮影制御手段によって得られた画像を補正処理する画像補正処理手段をさらに備え、
前記画像抽出手段は、前記画像補正処理手段によって補正処理された複数の画像から共通する画像部分を前記内部構造の画像として抽出することを特徴とする付記１または２に記載の内部構造画像取得装置。

（付記４）前記撮影制御手段によって得られた画像の特徴を抽出する画像特徴抽出手段をさらに備え、
前記画像抽出手段は、前記画像特徴抽出手段によって前記特徴を抽出した複数の画像から共通する画像部分を前記内部構造の画像として抽出することを特徴とする付記１または２に記載の内部構造画像取得装置。

（付記５）撮影手段によって撮影した被写体の画像から当該被写体の内部構造の画像を取得する内部構造画像取得方法であって、
前記撮影手段を制御して前記被写体について撮影条件の異なる複数の画像を得る撮影制御工程と、
前記撮影制御工程によって撮影された前記複数の画像から共通する画像部分を前記内部構造の画像として抽出する画像抽出工程と、
を含んだことを特徴とする内部構造画像取得方法。

（付記６）撮影手段によって撮影した被写体の画像から当該被写体の内部構造の画像を取得する内部構造画像取得プログラムであって、
前記撮影手段を制御して前記被写体について撮影条件の異なる複数の画像を得る撮影制御手順と、
前記撮影制御手順によって撮影された前記複数の画像から共通する画像部分を前記内部構造の画像として抽出する画像抽出手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする内部構造画像取得プログラム。

以上のように、本発明に係る内部構造画像取得装置、内部構造画像取得方法および内部構造画像取得プログラムは、撮影した被写体の画像から当該被写体の内部構造の画像を取得するのに有用であり、特に、簡易且つ精度良く内部構造の画像を取得するのに適する。

実施例１に係る内部構造画像取得装置の概要及び特徴を説明するための図である。 実施例１に係る内部構造画像取得装置の構成を示すブロック図である。 実施例１に係る内部構造画像取得処理の手順を示すフローチャートである。 実施例２に係る内部構造画像取得装置の構成を示すブロック図である。 実施例３に係る内部構造画像取得装置の構成を示すブロック図である。 実施例３に係る内部構造画像取得処理の手順を示すフローチャートである。 実施例４に係る内部構造画像取得装置の構成を示すブロック図である。 実施例４に係る内部構造画像取得処理の手順を示すフローチャートである。 実施例５に係る内部構造画像取得装置の構成を示すブロック図である。 内部構造画像取得プログラムを実行するコンピュータを示す図である。

符号の説明

１０−Ａ，１０−Ｂ 撮影画像
１１ 内部構造
１２ 表面の凹凸
１００ 抽出画像
２０ カメラ
３０ 光源
２００，３００，４００，５００，６００ 内部構造画像取得装置
２１０，３１０，４１０，５１０，６１０ 制御部
２１１，３１１，４１１，５１１，６１１ 光源制御部
２１２，３１２，４１２，５１２，６１２ カメラ制御部
２１３，３１３，４１３，５１３，６１３ 画像抽出部
４１３ 補正処理部
５１３ 画像フィルタ処理部
７００ コンピュータ
７１０ ＨＤＤ
７２０ ＲＡＭ
７３０ ＲＯＭ
７４０ ＣＰＵ

Claims (6)

1. 撮影手段によって撮影した被写体の画像から当該被写体の内部構造の画像を取得する内部構造画像取得装置であって、
   前記撮影手段を制御して前記被写体について複数の異なる位置から照明光をタイミングを異にして照射し、それぞれの位置から照射された照明光に対応する反射光を所定位置の撮影手段で撮影し、撮影条件の異なる複数の画像を得る撮影制御手段と、
   前記撮影制御手段によって撮影された前記複数の画像において互いに対応する画像位置で共通する光の強さを有する画像部分を論理積演算を行って特定し、特定された画像部分を前記内部構造の画像として抽出する画像抽出手段と、
   を備えたことを特徴とする内部構造画像取得装置。
2. 前記撮影制御手段は、照明光の方向と撮影の時間の制御に代えて、照明光の波長、照明光の強度のすくなくとも一方が異なる画像を撮像するように前記撮影手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の内部構造画像取得装置。
3. 前記撮影制御手段によって得られた画像を補正処理する画像補正処理手段をさらに備え、
   前記画像抽出手段は、前記画像補正処理手段によって補正処理された複数の画像から共通する画像部分を前記内部構造の画像として抽出することを特徴とする請求項１または２に記載の内部構造画像取得装置。
4. 前記撮影制御手段によって得られた画像の特徴を抽出する画像特徴抽出手段をさらに備え、
   前記画像抽出手段は、前記画像特徴抽出手段によって前記特徴を抽出された複数の画像において互いに対応する画像位置で共通する光の強さを有する画像部分を前記内部構造の画像として抽出することを特徴とする請求項１または２に記載の内部構造画像取得装置。
5. 撮影手段によって撮影した被写体の画像から当該被写体の内部構造の画像を取得する内部構造画像取得方法であって、
   前記撮影手段を制御して前記被写体について複数の異なる位置から照明光をタイミングを異にして照射し、それぞれの位置から照射された照明光に対応する反射光を所定位置の撮影手段で撮影し、撮影条件の異なる複数の画像を得る撮影制御工程と、
   前記撮影制御工程によって撮影された前記複数の画像において互いに対応する画像位置で共通する光の強さを有する画像部分を論理積演算を行って特定し、特定された画像部分を前記内部構造の画像として抽出する画像抽出工程と、
   を含んだことを特徴とする内部構造画像取得方法。
6. 撮影手段によって撮影した被写体の画像から当該被写体の内部構造の画像を取得する内部構造画像取得プログラムであって、
   前記撮影手段を制御して前記被写体について複数の異なる位置から照明光をタイミングを異にして照射し、それぞれの位置から照射された照明光に対応する反射光を所定位置の撮影手段で撮影し、撮影条件の異なる複数の画像を得る撮影制御手順と、
   前記撮影制御手順によって撮影された前記複数の画像において互いに対応する画像位置で共通する光の強さを有する画像部分を論理積演算を行って特定し、特定された画像部分を前記内部構造の画像として抽出する画像抽出手順と、
   をコンピュータに実行させることを特徴とする内部構造画像取得プログラム。

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