图像处理装置和存储介质制造方法及图纸

图像处理装置3包括：图像获取部322，通过捕获待测对象来获取多个测量图像；建模部323，基于测量图像识别建模参数；中间图像生成部324，基于建模参数生成用于生成指示待测对象的几何形状的几何图像的中间图像；噪声阈值图像生成部325，通过使用指示所述数据序列中包括的像素的像素值与基于对于每个像素的建模参数识别出的像素的近似值之间的误差的统计识别中间图像中每个像素的噪声阈值来生成噪声阈值图像；以及噪声去除部326，使用噪声阈值图像对中间图像执行阈值化。

Image Processing Device and Storage Media

The image processing device 3 includes: an image acquisition unit 322, which captures a plurality of measured images by capturing the object to be measured; a modeling unit 323, which recognizes modeling parameters based on the measured image; an intermediate image generation unit 324, which generates an intermediate image for generating a geometric image indicating the geometric shape of the object to be measured based on the modeling parameters; and a noise threshold image generation unit 325, which uses the data to indicate the geometric shape of the object to be measured. The noise threshold image is generated by statistic recognition of the error between the pixel values of the pixels included in the sequence and the approximation values of the pixels identified by the modeling parameters of each pixel; and the noise removal unit 326, which uses the noise threshold image to threshold the intermediate image.

【技术实现步骤摘要】
图像处理装置和存储介质
本专利技术涉及用于测量待测对象的几何形状的图像处理装置和存储介质。
技术介绍
通过使用多个测量图像来执行待测对象的三维(3D)测量的非接触式3D几何形状测量仪器是已知的。非接触式3D几何形状测量仪器通过使用测量图像生成中间图像，以测量待测对象的几何形状。由于在测量图像中包括各种类型的噪声，因此在中间图像中也包括类似的噪声。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题非专利文献(S.Montresor等人的“OpticsExpress”，第24卷，第13期，第14322-14343页，2016)公开了使用各种滤波器去除中间图像的噪声的技术。但是，在上面提到的文献中公开的技术中，存在的问题是在中间图像中残留有未充分去除噪声的区域。本专利技术着眼于这一点，并且本专利技术的目的是提供一种降低包括在中间图像中的噪声的技术。解决问题的手段根据本专利技术第一方面的图像处理装置包括：图像获取部，通过捕获待测对象来获取多个测量图像；建模部，对于测量图像的每个像素，识别对数据序列近似的近似函数的建模参数，在所述数据序列中，与测量图像相对应的像素的像素值根据预定次序被放置；中间图像生成部，基于所述建模参数生成用于生成指示待测对象的几何形状的几何图像的中间图像；噪声阈值图像生成部，通过使用指示所述数据序列中包括的像素的像素值与基于对于每个像素的建模参数识别出的像素的近似值之间的误差的统计识别中间图像中每个像素的噪声阈值来生成噪声阈值图像；以及噪声去除部，使用所述噪声阈值图像对所述中间图像执行阈值化。使用通过对所述噪声阈值图像执行小波变换所获取的图像中的对应像素的噪声阈值，所述噪声去除部可以通过对图像执行逆小波变换来生成更新的中间图像，其中所述图像是对通过对中间图像执行小波变换所获取的图像中的每个像素执行阈值化所获取的。图像处理装置还可以包括几何图像生成部，通过对由噪声去除部对中间图像执行阈值化而生成的更新的中间图像执行算术处理来生成几何图像，其中所述算术处理是根据多个条件确定的。中间图像生成部可以生成编码的中间图像，使得待测对象的几何信息与根据所述条件确定的相位相对应，以及所述噪声阈值图像生成部可以使用基于所述统计由误差传播定律确定的相位误差来生成所述噪声阈值图像。所述噪声阈值图像生成部可以使用标准偏差来生成所述噪声阈值图像，其中，所述标准偏差是包括在所述数据序列中的所述多个像素的像素值与每个像素的近似值之间的差。所述图像获取部可以获取通过在具有不同相位的多个投影图案的光被投影到待测对象上的多种状态下捕获待测对象而获得的多个测量图像。所述图像获取部可以获取在参照面的表面上反射的激光束和在待测对象的表面上反射的激光束入射到捕获装置的状态下捕获的多个测量图像。所述图像获取部分可以获取在待测对象位于多个不同位置的多种状态下捕获的多个测量图像。根据本专利技术第二方面的存储介质存储程序，该程序使计算机执行以下功能：通过捕获待测对象来获取多个测量图像；对于测量图像的每个像素，识别对数据序列近似的近似函数的建模参数，在所述数据序列中，与测量图像相对应的像素的像素值根据预定次序被放置；基于所述建模参数生成用于生成指示待测对象的几何形状的几何图像的中间图像；通过使用指示所述数据序列中包括的像素的像素值与基于对于每个像素的建模参数识别出的像素的近似值之间的误差的统计识别中间图像中每个像素的噪声阈值来生成噪声阈值图像；以及使用所述噪声阈值图像对所述中间图像执行阈值化。专利技术效果根据本专利技术，实现了使得能够降低包括在中间图像中的噪声的效果。附图说明图1图示了根据实施例的图像处理系统的概要。图2图示了用于降低噪声的处理的概要。图3示出了根据实施例的图像处理装置的功能配置。图4A和4B每个图示了对数据序列近似的近似函数。图5图示了用于识别对数据序列近似的近似函数的建模参数的处理。图6是示出由图像处理装置执行的用于降低噪声的处理的流程图。图7图示了根据变体1的图像处理系统的概要。图8A至8G图示了两个激光束的干涉和测量数据。图9图示了根据变体2的图像处理系统的配置。具体实施方式<实施例>将参考图1解释根据该实施例的图像处理系统S的概要。图1图示了根据该实施例的图像处理系统S的概要。根据该实施例的图像处理系统是用于通过捕获投影图像被投影到其上的待测对象来测量待测对象的几何形状的图像处理系统。图像处理系统S包括投影装置1、捕获装置2和图像处理装置3。图像处理装置3以使得能够通信的方式连接到投影装置1和捕获装置2。投影装置1例如是液晶投影仪。投影装置1将具有多个不同投影图案(Pa1，Pa2，...，PaN)的光投影到待测对象上。投影装置1在改变正弦图案的相位的同时多次顺序地投影例如具有正弦图案的光。捕获装置2是例如具有200万像素的成像元件的数码相机。捕获装置2通过顺序地捕获具有多个不同投影图案(Pa1，Pa2，...，PaN)的光被投影到其上的待测对象来生成多个不同的测量图像(Pb1，Pb2，...，PbN)。捕获装置2将捕获的测量图像发送到图像处理装置3。例如，图像处理装置3是计算机。图像处理装置3通过控制投影装置1顺序地投影具有多个投影图案的光并且控制捕获装置2通过捕获投影图像被投影到其上的待测对象来以顺序的方式生成测量图像来获取测量图像。图像处理装置3通过使用所获取的测量图像来生成中间图像，以识别待测对象的几何形状。图像处理装置3通过对中间图像执行图像处理来降低包括在中间图像中的噪声。通过参考图2，将解释图像处理装置3执行的用于降低中间图像的噪声的处理的概要。图2图示了用于降低噪声的处理的概要。首先，图像处理装置3获取多个测量图像。图像处理装置3识别对所获取的测量图像的每个像素的像素值近似的近似函数的建模参数(图2的(1))。在下文中，对所获取的测量图像的像素的像素值近似的近似函数的建模参数可以被称为“测量图像的建模参数”。图像处理装置3生成中间图像，该中间图像是通过使用建模参数重建测量图像而生成的重建图像(图2的(2))，并且生成噪声阈值图像，该噪声阈值图像是其中像素和噪声阈值彼此相关联的一组数据(图2的(3))。应当注意的是，稍后将描述用于导出建模参数的细节。图像处理装置3使用噪声阈值图像对中间图像执行阈值化(图2的(4))。阈值化是用于基于中间图像的像素值和与中间图像的像素相对应的阈值的比较结果来改变中间图像的像素值的处理。图像处理装置3使用为其执行了阈值化的中间图像生成几何图像(图2的(5))。以这种方式，图像处理装置3能够降低包括在中间图像中的噪声。然后，图像处理装置3使用其中噪声降低的中间图像生成指示待测对象的几何形状的几何图像。以这种方式，图像处理装置3能够改进待测对象的几何形状的测量准确度。<根据实施例的图像处理装置的配置>将参考图3描述根据实施例的图像处理装置3的功能配置。图3示出了根据实施例的处理装置3的功能配置。根据实施例的图像处理装置3包括存储部31和控制部32。存储部31包括存储介质，该存储介质包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)等。存储部31存储测量图像、建模参数、中间图像或校正后的测量图像。而且，存储部31是存储将由控制部32执行的程序的存储介质。存储部31可以具有诸如存储程序的CD-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像处理装置，包括：图像获取部，通过捕获待测对象来获取多个测量图像；建模部，对于测量图像的每个像素，识别对数据序列近似的近似函数的建模参数，在所述数据序列中，与测量图像相对应的像素的像素值根据预定次序被放置；中间图像生成部，基于所述建模参数生成用于生成指示待测对象的几何形状的几何图像的中间图像；噪声阈值图像生成部，通过使用指示所述数据序列中包括的像素的像素值与基于对于每个像素的建模参数识别出的像素的近似值之间的误差的统计识别中间图像中每个像素的噪声阈值来生成噪声阈值图像；以及噪声去除部，使用所述噪声阈值图像对所述中间图像执行阈值化。

【技术特征摘要】
2017.09.04 JP 2017-1698461.一种图像处理装置，包括：图像获取部，通过捕获待测对象来获取多个测量图像；建模部，对于测量图像的每个像素，识别对数据序列近似的近似函数的建模参数，在所述数据序列中，与测量图像相对应的像素的像素值根据预定次序被放置；中间图像生成部，基于所述建模参数生成用于生成指示待测对象的几何形状的几何图像的中间图像；噪声阈值图像生成部，通过使用指示所述数据序列中包括的像素的像素值与基于对于每个像素的建模参数识别出的像素的近似值之间的误差的统计识别中间图像中每个像素的噪声阈值来生成噪声阈值图像；以及噪声去除部，使用所述噪声阈值图像对所述中间图像执行阈值化。2.如权利要求1所述的图像处理装置，其中，使用通过对所述噪声阈值图像执行小波变换所获取的图像中的对应像素的噪声阈值，所述噪声去除部通过对图像执行逆小波变换来生成更新的中间图像，其中所述图像是对通过对中间图像执行小波变换所获取的图像中的每个像素执行阈值化所获取的。3.如权利要求1或2所述的图像处理装置，还包括：几何图像生成部，通过对由噪声去除部对中间图像执行阈值化而生成的更新的中间图像执行算术处理来生成几何图像，其中所述算术处理是根据多个条件确定的。4.如权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述中间图像生成部生成编码的中间图像，使得待测对象的几何信息与根据所述条件确定的相位相对应，以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：松浦心平，
申请(专利权)人：株式会社三丰，
类型：发明
国别省市：日本,JP