[发明专利]图像处理设备、图像处理方法和计算机程序

说明书

技术领域

本发明涉及一种对由成像装置拍摄的多值图像进行投影变换以修正该多值图像的透视畸变的图像处理技术。

背景技术

按照常规思路，在用成像装置拍摄测试对象的图像来利用所拍摄的多值图像检查测试对象并且检测其缺陷的设备中，依照测试对象与成像装置之间的位置关系、透镜的构造等，会出现各种各样的透视畸变。在很多设备中，会对所拍摄的多值图像适当地进行投影变换用于防止针对测试对象的检验精度、缺陷检测的精度等的降低，以修正多值图像中包含的透视畸变。通过适当进行投影变换，能够修正依照测试对象与成像装置之间的位置关系出现的透视畸变。

例如，在日本未审查专利公开第2006-074512号中，将形状是人们熟知的基座外形的矩形看做是基准多边形，并且将作为基准多边形的矩形与由基座图像的轮廓确定的矩形进行比较，以获得投影修正参数。使用所获得的投影修正参数，对相机拍摄的多值图像进行投影变换，以进行修正。

发明内容

一般来说，在对多值图像进行投影变换的情况下，在存在像素的区域内，变换之前的多值图像和变换之后的多值图像是彼此不同的。即，即使在变换之前的多值图像中存在像素的区域内，像素也可以不存在于变换之后的多值图像中，或者也有可能出现相反的情况。因此，当对变换之前的多值图像中不存在像素的区域进行投影变换时，会使变换之后的多值图像中相应区域的像素变成黑色。

不过，当变换之后的整个图像是要在传统的图像处理设备中获得的时候，即使在变换之后的多值图像中存在黑色像素的情况下，投影变换本身也是通过逐个点地进行每个像素的坐标变换计算来进行的，以找出变换之后的多值图像中的各个像素与之相对应的变换之前的多值图像的部分。因此就有了难以减少处理时间，以便以高速完成图像处理的问题。

此外，在多值图像除了成像对象以外还具有远处背景并且成像对象的多值图像的透视畸变较大的情况下，还会有这样的问题：除了作为要由投影变换进行变换的对象的图像之外，还可能包括基于投影变换的预定条件的极性是反极性的不必要的多值图像(虚像)。

本发明涉及一种在对多值图像进行投影变换的情况下能够缩短处理时间并且还能够抑制虚像出现的图像处理设备、一种该图像处理设备中使用的图像处理方法和一种用来促使计算机执行该图像处理方法中的处理的计算机程序。

按照本发明的一种实施方式，给出了一种图像处理设备，该图像处理设备对通过用成像装置拍摄成像对象的图像而获得的多值图像执行图像处理，该设备包括：投影变换参数计算装置，用于计算预定的投影变换参数，该投影变换参数用于对图像处理之前的多值图像进行投影变换，以修正透视畸变；投影区域计算装置，用于计算投影区域，该投影区域是根据投影变换参数计算装置计算出来的投影变换参数，通过将图像处理之前的多值图像像素所在的区域投影变换到图像处理之后的多值图像像素所在的输出区域而获得的；有效区域指定装置，用于将由投影区域计算装置计算出来的投影区域与图像处理之后的多值图像像素所在的输出区域相重叠的区域指定为有效区域；以及图像变换装置，用于基于由有效区域指定装置指定的有效区域和由投影变换参数计算装置计算出来的投影变换参数进行坐标变换，以从图像处理之前的多值图像生成图像处理之后的多值图像。

此外，按照本发明的另一种实施方式，图像处理设备包括形状信息输入接收装置，用于接收对多值图像上的成像对象在图像处理之前和图像处理之后的形状进行规定的形状信息的输入，其中投影变换参数计算装置根据已经由形状信息输入接收装置接收到其输入的形状信息计算投影变换参数。

此外，按照本发明的另一种实施方式，图像处理设备包括用于显示多值图像的图像显示装置，其中形状信息输入接收装置接收对图像显示装置中显示的图像处理之前的多值图像上的成像对象在图像处理之前和图像处理之后的形状进行规定的形状信息的输入。

此外，按照本发明的另一种实施方式，在图像处理设备中，图像显示装置配备有显示切换装置，该显示切换装置用于切换和显示图像处理之前的多值图像、图像处理之后的多值图像和已经由形状信息输入接收装置接收到其输入的形状信息。

此外，按照本发明的另一种实施方式，图像处理设备包括变换目标区域设定装置，用于将包括图像处理之前的多值图像像素所在的区域中的特定像素的预定区域设定为变换目标区域，其中投影区域计算装置计算根据由投影变换参数计算装置计算出来的投影变换参数，通过对由变换目标区域设定装置设定的变换目标区域进行投影变换而获得的投影区域。