画像処理装置および画像処理プログラム
【課題】画像の領域の大きさを使用者の操作精度によらず容易かつ均一に得ることが可能な画像処理装置および画像処理プログラムを提供する。
【解決手段】画像データに基づく初期画像ＩＭにおいて抽出される領域Ａ４が表示部２６０の画像表示領域２６１に表示される。表示された領域Ａ４に外接する外接矩形Ｐが作成される。作成された外接矩形Ｐが表示部２６０の画像表示領域２６１に表示されるとともに、作成された外接矩形Ｐの予め定められた部分の寸法または面積を示す特徴量が算出される。使用者は、入力装置を用いて表示部２６０の画像表示領域２６１に表示された外接図形Ｐを回転させることができる。
【解決手段】画像データに基づく初期画像ＩＭにおいて抽出される領域Ａ４が表示部２６０の画像表示領域２６１に表示される。表示された領域Ａ４に外接する外接矩形Ｐが作成される。作成された外接矩形Ｐが表示部２６０の画像表示領域２６１に表示されるとともに、作成された外接矩形Ｐの予め定められた部分の寸法または面積を示す特徴量が算出される。使用者は、入力装置を用いて表示部２６０の画像表示領域２６１に表示された外接図形Ｐを回転させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を処理する画像処理装置および画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
顕微鏡等を含む拡大観察装置においては、観察対象物の画像が得られる。使用者は、観察対象物の画像に基づいて観察対象物の大きさおよび面積等を算出することができる。
【０００３】
特許文献１に記載された画像計測装置は、計測対象物を示す画像および計測器を示す画像が表示手段に表示される。計測器は、所定の方向に延伸した本体部と、本体部と直交する方向に延伸する２つの計測部とを有する。画像上において、計測部が本体部の長手方向に移動し、計測部の検出部を示す画像に対応する画像データの画面上の座標値が計測対象部分のエッジを示す画像に対応する画像データの画面上の座標値に一致した場合、計測対象物の計測位置が受け付けられる。受け付けられた計測位置での画面上の座標値に基づいて計測対象部分の実測値が算出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−０３２３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された画像計測装置によれば、画像上において計測部の２つの検出部で計測対象部分を挟むことにより、計測対象部分の寸法を実際の計測器で計測するように画像上で直感的な操作によって簡便に計測することができる。
【０００６】
しかしながら、この画像計測装置を用いて複数の計測対象物の寸法を比較する場合、計測部の２つの検出部を複数の計測対象物の同じ部分に同じ角度で設定することが必要である。そのため、使用者の負担が増加するとともに、使用者の操作ミスが発生する。それにより、複数の計測対象物の寸法を適切に比較できないことがある。さらに、複数の使用者が同一の計測対象物の寸法を計測した場合でも、使用者の操作精度の個人差により、同一の結果が得られないことがある。
【０００７】
本発明の目的は、画像の領域の大きさを使用者の操作精度によらず容易かつ均一に得ることが可能な画像処理装置および画像処理プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）第１の発明に係る画像処理装置は、画像データに基づく画像において抽出される領域を表示するための表示部と、画像データに基づいて、表示部に表示された領域に外接する矩形の外接図形を作成し、作成された外接図形を表示部に表示させるとともに、作成された外接図形の予め定められた部分の寸法または面積を示す特徴量を算出するように動作する処理部と、表示部に表示された外接図形を回転させるために使用者により操作される操作部とを備え、処理部は、操作部の操作に基づいて外接図形を表示部の画面上で回転させるように動作するものである。
【０００９】
この画像処理装置においては、画像データに基づく画像において抽出される領域が表示される。表示された領域に外接する矩形の外接図形が作成される。作成された外接図形が表示されるとともに、作成された外接図形の予め定められた部分の寸法または面積を示す特徴量が算出される。表示された外接図形は、使用者の操作に基づいて回転される。使用者は、外接図形を任意の角度で領域に外接させることができる。
【００１０】
この場合、画像の領域の大きさが外接図形の特徴量として算出される。また、外接図形は使用者の操作によらず画一的に作成される。これにより、画像の領域の大きさを使用者の操作精度によらず容易かつ均一に得ることができる。
【００１１】
（２）処理部は、特徴量として、外接図形の辺の長さ、外接図形の周囲長、外接図形の面積および外接図形の頂点の座標の少なくとも１つを算出してもよい。
【００１２】
この場合、使用者は、外接図形の辺の長さ、外接図形の周囲長、外接図形の面積または外接図形の頂点の座標に基づいて画像の領域の大きさを認識することができる。
【００１３】
（３）処理部は、算出された特徴量を表示部に外接図形とともに表示させるように動作してもよい。この場合、使用者は外接図形の特徴量を容易に認識することができる。
【００１４】
（４）処理部は、表示部の画面上の水平方向に平行な２辺と垂直方向に平行な２辺とからなる矩形、領域の複数の頂点を結ぶ線分のうち最大の線分に垂直な２辺と最大の線分と等しい長さを有する２辺とからなる矩形、領域の複数の軸または径のうち最大の軸または径に垂直な２辺と最大の軸または径と等しい長さを有する２辺とからなる矩形、領域の複数の頂点を結ぶ線分のうち最小の線分に垂直な２辺と最小の線分と等しい長さを有する２辺とからなる矩形、領域の複数の軸のうち最小の軸または径に垂直な２辺と最小の軸または径と等しい長さを有する２辺とからなる矩形、および領域に外接する複数の矩形のうち最小の面積を有する矩形のうち少なくとも１つを外接図形として作成してもよい。
【００１５】
この場合、使用者は、多角形、円または楕円状を有する領域の概略的な大きさを容易かつ均一に得ることができる。
【００１６】
（５）処理部は、表示部の画面上に任意の角度で表示される外接図形と領域との相関関係を求め、求められた相関関係に基づいて外接図形の回転角度を算出してもよい。この場合、外接図形と領域との相関関係に基づいて外接図形の回転角度を容易に算出することができる。
【００１７】
（６）領域は少なくとも一辺を有し、相関関係は、領域の一辺と外接図形の一辺とがなす角度であってもよい。この場合、外接図形の回転角度を容易に算出することができる。
【００１８】
（７）相関関係は、領域に外接する凸多角形の一辺と外接図形の一辺とがなす角度であってもよい。この場合、凹凸を有する領域についての外接図形の回転角度を容易に算出することができる。
【００１９】
（８）処理部は、外接図形を算出された回転角度だけ回転させたときに外接図形の表示態様を変化させてもよい。この場合、使用者は、領域の相関関係を有する外接図形を容易に認識することができる。
【００２０】
（９）第２の発明に係る画像処理プログラムは、画像データに基づく画像において抽出される領域を表示するための処理と、画像データに基づいて、表示された領域に外接する矩形の外接図形を作成し、作成された外接図形を表示させる処理と、作成された外接図形の予め定められた部分の寸法または面積を示す特徴量を算出する処理と、表示された外接図形を回転させるために使用者により操作される処理と、使用者による操作に基づいて外接図形を回転させる処理とを、処理装置に実行させるものである。
【００２１】
この画像処理プログラムによれば、画像データに基づく画像において抽出される領域が表示される。表示された領域に外接する矩形の外接図形が作成される。作成された外接図形が表示されるとともに、作成された外接図形の予め定められた部分の寸法または面積を示す特徴量が算出される。表示された外接図形は、使用者の操作に基づいて回転される。使用者は、外接図形を任意の角度で領域に外接させることができる。
【００２２】
この場合、画像の領域の大きさが外接図形の特徴量として算出される。また、外接図形は使用者の操作によらず画一的に作成される。これにより、画像の領域の大きさを使用者の操作精度によらず容易かつ均一に得ることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、画像の領域の大きさを使用者の操作精度によらず容易かつ均一に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る画像処理装置を備えた拡大観察装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る画像処理装置を備えた拡大観察装置の顕微鏡を示す斜視図である。
【図３】顕微鏡の撮像装置がＺ方向と平行に固定されている状態を示す模式図である。
【図４】顕微鏡の撮像装置がＺ方向から所望の角度まで傾斜された状態を示す模式図である。
【図５】表示部の画面の一例を示す模式図である。
【図６】領域抽出処理における初期画像を示す模式図である。
【図７】所望の領域が抽出された初期画像を示す模式図である。
【図８】領域が抽出された状態で計測実行ボタンが操作されたときの表示部の画面の一例を示す模式図である。
【図９】種々の外接図形の説明図である。
【図１０】外接図形表示ボタンが操作されたときの表示部の画面の一例を示す模式図である。
【図１１】外接図形表示ボタンが操作されたときの表示部の画面の一例を示す模式図である。
【図１２】領域の寸法の計測の他の例における領域を示す模式図である。
【図１３】領域の寸法の計測の他の例における領域を示す模式図である。
【図１４】領域の寸法の計測の他の例における領域を示す模式図である。
【図１５】４辺を有する領域に外接する外接図形の回転角度の一例を示す図である。
【図１６】凹凸を有する領域に外接する外接図形の一例を示す図である。
【図１７】画像処理装置による特徴量計測処理を示すフローチャートである。
【図１８】画像処理装置による特徴量計測処理を示すフローチャートである。
【図１９】画像処理装置による特徴量計測処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の一実施の形態に係る画像処理装置を備えた拡大観察装置について図面を参照しながら説明する。
【００２６】
（１）拡大観察装置の構成
図１は、本発明の一実施の形態に係る画像処理装置を備えた拡大観察装置の構成を示すブロック図である。
【００２７】
以下において、水平面内で直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とし、Ｘ方向およびＹ方向に垂直な方向（鉛直方向）をＺ方向とする。
【００２８】
図１に示すように、拡大観察装置３００は、顕微鏡１００および画像処理装置２００を備える。
【００２９】
顕微鏡１００は、撮像装置１０、ステージ装置２０および回転角度センサ３０を含む。撮像装置１０は、カラーＣＣＤ（電荷結合素子）１１、ハーフミラー１２、対物レンズ１３、Ａ／Ｄ変換器（アナログ／デジタル変換器）１５、照明用光源１６およびレンズ駆動部１７を含む。ステージ装置２０は、ステージ２１、ステージ駆動部２２およびステージ支持部２３を含む。ステージ２１上には、観察対象物Ｓが載置される。
【００３０】
照明用光源１６は、例えば白色光を発生するハロゲンランプまたは白色ＬＥＤ（発光ダイオード）である。照明用光源１６により発生された白色光は、ハーフミラー１２により反射された後、対物レンズ１３によりステージ２１上の観察対象物Ｓに集光される。
【００３１】
観察対象物Ｓにより反射された白色光は、対物レンズ１３およびハーフミラー１２を透過してカラーＣＣＤ１１に入射する。カラーＣＣＤ１１は、赤色波長の光を受光する複数の赤色用画素、緑色波長の光を受光する複数の緑色用画素、および青色波長の光を受光する複数の青色用画素を有する。複数の赤色用画素、複数の緑色用画素および複数の青色用画素は二次元的に配列される。カラーＣＣＤ１１の各画素からは、受光量に対応する電気信号が出力される。カラーＣＣＤ１１の出力信号は、Ａ／Ｄ変換器１５によりデジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器１５から出力されるデジタル信号は、画像データとして画像処理装置２００に順次与えられる。カラーＣＣＤ１１に代えてＣＭＯＳ（相補性金属酸化膜半導体）イメージセンサ等の撮像素子が用いられてもよい。
【００３２】
対物レンズ１３は、Ｚ方向に移動可能に設けられる。レンズ駆動部１７は、画像処理装置２００の制御により対物レンズ１３をＺ方向に移動させる。それにより、撮像装置１０の焦点の位置がＺ方向において移動する。
【００３３】
ステージ２１は、Ｚ方向の軸の周りで回転可能にステージ支持部２３上に設けられる。ステージ駆動部２２は、画像処理装置２００から与えられる移動指令信号（駆動パルス）に基づいてステージ２１をステージ支持部２３に対して相対的に後述するｘ方向およびｙ方向に移動させる。ステージ駆動部２２には、ステッピングモータが用いられる。回転角度センサ３０は、ステージ２１の回転角度を検出し、検出した角度を示す角度検出信号を画像処理装置２００に与える。
【００３４】
画像処理装置２００は、インタフェース２１０、ＣＰＵ（中央演算処理装置）２２０、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）２３０、記憶装置２４０、入力装置２５０、表示部２６０および作業用メモリ２７０を含む。
【００３５】
ＲＯＭ２３０には、システムプログラムが記憶される。記憶装置２４０は、ハードディスク等からなる。記憶装置２４０には、画像処理プログラムが記憶されるとともに、顕微鏡１００からインタフェース２１０を通して与えられる画像データ等の種々のデータを記憶する。画像処理プログラムの詳細は後述する。入力装置２５０は、キーボードおよびポインティングデバイスを含む。ポインティングデバイスとしては、マウスまたはジョイスティック等が用いられる。
【００３６】
表示部２６０は、例えば液晶ディスプレイパネルまたは有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネルにより構成される。
【００３７】
作業用メモリ２７０は、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）からなり、種々のデータの処理のために用いられる。
【００３８】
ＣＰＵ２２０は、記憶装置２４０に記憶された画像処理プログラムを実行することにより作業用メモリ２７０を用いて画像データに基づく後述する特徴量計測処理等の画像処理を行うとともに、画像データに基づく画像を表示部２６０に表示させる。また、ＣＰＵ２２０は、インタフェース２１０を通して顕微鏡１００のカラーＣＣＤ１１、照明用光源１６、レンズ駆動部１７およびステージ駆動部２２を制御する。
【００３９】
図２は、本発明の一実施の形態に係る拡大観察装置３００の顕微鏡１００を示す斜視図である。図２においては、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向が矢印で示される。
【００４０】
図２に示すように、顕微鏡１００はベース１を有する。ベース１上には、第１の支持台２が取り付けられるとともに、この第１の支持台２の前面に嵌め込まれるように第２の支持台３が取り付けられる。
【００４１】
第１の支持台２の上端部には、連結部４がＹ方向に延びる回動軸Ｒ１の周りに回動可能に取り付けられる。連結部４には回動支柱５が取り付けられる。それにより、回動支柱５は連結部４の回動に伴って回動軸Ｒ１を支点としてＺ方向に平行な垂直面内で傾斜可能である。使用者は、固定つまみ９により連結部４を第１の支持台２に対して固定することができる。
【００４２】
連結部６の前面には環状の支持部７が取り付けられる。支持部７には、略円筒状の撮像装置１０が取り付けられる。図２の状態では、撮像装置１０の光軸Ｒ２はＺ方向に平行である。支持部７は、撮像装置１０を水平面内で移動させるための複数の調整ネジ４１を有する。複数の調整ネジ４１を用いて撮像装置１０の光軸Ｒ２が回動軸Ｒ１に垂直に交差するように撮像装置１０の位置を調整することができる。
【００４３】
ベース１上の第２の支持台３の前面には、Ｚ方向に摺動可能にスライダ８が取り付けられる。第２の支持台３の側面には、調整つまみ４２が設けられる。スライダ８のＺ方向（高さ方向）の位置は、調整つまみ４２により調整可能である。
【００４４】
ステージ装置２０のステージ支持部２３は、スライダ８上に取り付けられる。ステージ２１は、ステージ支持部２３に対してＺ方向の回転軸Ｒ３の周りに回転可能に設けられる。また、ステージ２１には、水平面内で互いに直交するｘ方向およびｙ方向が設定される。ステージ２１は、図１のステージ駆動部２２によりｘ方向およびｙ方向に移動可能に設けられる。ステージ２１が回転軸Ｒ３の周りに回転すると、ステージ２１のｘ方向およびｙ方向も回転する。それにより、ステージ２１のｘ方向およびｙ方向は、Ｘ方向およびＹ方向に対して水平面内で傾斜する。
【００４５】
撮像装置１０の撮像範囲（視野範囲）は、撮像装置１０の倍率により異なる。以下、撮像装置１０の撮像範囲を単位領域と呼ぶ。ステージ２１をｘ方向およびｙ方向に移動させることにより複数の単位領域の画像データを取得することができる。複数の単位領域の画像データを連結することにより複数の単位領域の画像を図１の表示部２６０に表示することができる。
【００４６】
図３は顕微鏡１００の撮像装置１０がＺ方向と平行に固定されている状態を示す模式図である。また、図４は顕微鏡１００の撮像装置１０がＺ方向から所望の角度まで傾斜された状態を示す模式図である。
【００４７】
図３に示すように、回動支柱５がＺ方向に平行な状態で固定つまみ９を締めることにより連結部４が第２の支持台３に固定される。それにより、撮像装置１０の光軸Ｒ２がＺ方向に平行な状態で回動軸Ｒ１に垂直に交差する。この場合、撮像装置１０の光軸Ｒ２はステージ２１の表面に垂直となる。
【００４８】
固定つまみ９を緩めることにより連結部４が回動軸Ｒ１の周りに回動可能となり、回動支柱５が回動軸Ｒ１を支点として傾斜可能となる。それにより、図４に示すように、撮像装置１０の光軸Ｒ２をＺ方向に対して任意の角度θ傾斜させることができる。この場合、撮像装置１０の光軸Ｒ２は回動軸Ｒ１に垂直に交差する。同様にして、撮像装置１０の光軸Ｒ２をＺ方向に対して図４と逆側に任意の角度傾斜させることができる。
【００４９】
したがって、ステージ２１上の観察対象物の表面の高さを回動軸Ｒ１の高さに一致させることにより、観察対象物の同じ部分を垂直な方向および斜め方向から観察することができる。
【００５０】
（２）画像処理装置
図５は、表示部２６０の画面の一例を示す模式図である。図５に示すように、表示部２６０の画面上には、画像表示領域２６１および抽出条件設定領域２６２が表示される。
【００５１】
画像表示領域２６１には、図１の記憶装置２４０に記憶される画像データに基づいて観察対象物の画像が表示される。画像は、複数の画素から構成される。以下、記憶装置２４０に記憶される画像データに基づいて画像表示領域２６１に表示される画像を初期画像ＩＭと呼ぶ。抽出条件設定領域２６２には、次へボタン２６３ａ、戻るボタン２６３ｂ、終了ボタン２６３ｃおよび計測実行ボタン２６８等が表示される。また、抽出条件設定領域２６２には、しきい値設定バー２６４が表示される。しきい値設定バー２６４は、水平方向に移動可能なスライダ２６４ｓを有する。さらに、抽出条件設定領域２６２には、輝度チェックボックス２６５ａ，２６５ｂ、穴埋め処理チェックボックス２６６およびオート処理チェックボックス２６７が表示される。
【００５２】
画像表示領域２６１の初期画像ＩＭには、観察対象物として回路基板の一部を示す画像が表示されている。回路基板は、ベース絶縁層を有する。ベース絶縁層上に複数の接続パッドおよび導体パターンが形成されている。複数の接続パッドは、略矩形状を有する。また、回路基板には集積回路素子が実装されている。
【００５３】
図５においては、初期画像ＩＭの異なる領域が複数のドットパターンおよびハッチングパターンにより表されている。具体的には、回路基板の複数の接続パッドの部分の領域Ａ１〜Ａ７が第１のハッチングパターンにより表示されている。回路基板の導体パターンの部分の領域Ｂが第２のハッチングパターンにより表示されている。回路基板の集積回路素子の部分の領域Ｃが第１のドットパターンにより表示されている。回路基板のベース絶縁層の部分の領域Ｘが第２のドットパターンにより表示されている。ここで、各領域は、連続した一または複数の画素から構成される。領域Ａ１〜Ａ７の輝度が最も高く、領域Ｂの輝度が２番目に高く、領域Ｃの輝度が３番目に高く、領域Ｘの輝度が最も低い。
【００５４】
以下の例において、画像表示領域２６１に表示される初期画像ＩＭにおける領域Ａ４の大きさとして、領域Ａ４の長手方向および幅方向の寸法を計測することを考える。領域Ａ４の寸法を計測するには、初期画像ＩＭから領域Ａ４を抽出する必要がある。そこで、まず、初期画像ＩＭから領域Ａ４を抽出する手順を説明する。
【００５５】
複数の領域Ａ４と他の領域Ａ１〜Ａ３，Ａ５〜Ａ７，Ｂ，Ｃ，Ｘとを区別する適切なしきい値を設定することができる場合、使用者は領域Ａ４のみを抽出することができる。しかしながら、本例において、領域Ａ１〜Ａ７の輝度は略等しい。したがって、領域Ａ４と領域Ａ１〜Ａ３，Ａ５〜Ａ７とを区別するしきい値を設定することができない。
【００５６】
そこで、本実施の形態に係る画像処理装置２００においては、使用者は、図１の入力装置２５０を用いて、表示部２６０に表示される初期画像ＩＭから抽出すべき領域Ａ４を含む範囲を指定することができる。使用者により指定された範囲を抽出範囲と呼ぶ。抽出範囲内で設定された抽出条件に基づいて一または複数の領域が抽出される。抽出された一または複数の領域のうち領域に関する特徴情報が予め設定された選択条件を満たす一または複数の領域が特徴領域として選択される。抽出条件は抽出範囲ごとに変更することができる。選択された特徴領域が抽出領域として決定される。本実施の形態においては、抽出領域の画素は“１”で表され、他の領域の画素は“０”で表される。選択された特徴領域が以前に決定された抽出領域に加えられることにより、初期画像ＩＭから抽出領域のみを一体的に抽出することができる。
【００５７】
本実施の形態では、抽出範囲内の画像から輝度を抽出条件として一または複数の領域が抽出される。この場合、抽出範囲内の初期画像ＩＭが輝度のしきい値（以下、しきい値と略記する。）を用いて２値化されることにより、一または複数の領域が抽出される。例えば、抽出範囲内でしきい値以下の輝度値を有する画素により構成される領域が抽出される。ここで、輝度チェックボックス２６５ａが指定されている場合、初期画像ＩＭの２値化によりしきい値よりも低い輝度値を有する画素が抽出される。一方、輝度チェックボックス２６５ｂが指定されている場合、初期画像ＩＭの２値化によりしきい値よりも高い輝度値を有する画素が抽出される。
【００５８】
しきい値設定バー２６４上のスライダ２６４ｓの位置は、初期画像ＩＭに設定されるしきい値に対応する。使用者は、図１の入力装置２５０を用いて図５のしきい値設定バー２６４のスライダ２６４ｓを水平方向に移動させることにより、抽出範囲内の初期画像ＩＭに設定されるしきい値を変更することができる。オート処理チェックボックス２６７が指定されている場合、しきい値が自動的に設定される。
【００５９】
抽出条件は、画像の輝度に代えて、画像の色または輪郭成分に関する情報であってもよい。
【００６０】
次に、抽出範囲内で抽出された一または複数の領域のうち特徴情報が予め設定される選択条件を満たす特徴領域が選択される。特徴情報は、領域の面積、領域の予め定められた部分の長さ、または領域の予め定められた部分と指定された範囲内の重心との間の距離であってもよい。また、特徴情報は、領域の形状に関する情報または領域の画素の値に関する情報であってもよい。画素の値は、輝度を表してもよく、色を表してもよく、輪郭成分を表してもよい。
【００６１】
これらの特徴情報が予め設定された選択条件を満たす領域が特徴領域として選択される。例えば、抽出条件を満たす複数の領域のうち最大の面積を有する領域が特徴領域として選択されてもよいし、最小の面積を有する領域が特徴領域として選択されてもよい。また、形状が円、矩形または多角形等に最も近い領域が特徴領域として選択されてもよい。したがって、使用者は、領域Ａ４の特徴情報が選択条件を満たすように抽出範囲を選択することにより、領域Ａ４を抽出することができる。
【００６２】
なお、穴埋め処理チェックボックス２６６が指定されている場合、特徴領域に囲まれた“０”の画素の部分（以下、孔と呼ぶ。）も特徴領域として選択される。特徴領域として選択される孔の大きさ（画素数）は使用者により任意に設定されてもよい。また、特徴領域として選択される孔の画素数は、選択された特徴領域の画素数の例えば５％以下に設定されてもよい。
【００６３】
（３）領域抽出処理
以下、初期画像ＩＭから領域Ａ４を抽出する処理を具体的に説明する。図６は、領域抽出処理における初期画像ＩＭを示す模式図である。使用者は、図１の入力装置２５０を用いて、図６に示すように、画像表示領域２６１に表示される初期画像ＩＭにおける領域Ａ４を含む抽出範囲Ｒを指定する。
【００６４】
図６の例においては、抽出範囲Ｒ内に領域Ａ４の全部および領域Ａ３，Ａ５の一部、領域Ｂの一部および領域Ｘの一部が含まれている。抽出範囲Ｒ内に領域Ａ３，Ａ５，Ｂ，Ｘに対応する複数の輝度値を有する画素が含まれている。ここで、使用者は、入力装置２５０を用いて図６のしきい値設定バー２６４のスライダ２６４ｓを移動させることにより、抽出範囲Ｒ内におけるしきい値を変更することができる。
【００６５】
本例において、領域Ａ３〜Ａ５の輝度は略等しい。したがって、抽出範囲Ｒ内の領域Ａ３〜Ａ５と領域Ａ４と領域Ａ３，Ａ５とを区別するしきい値を設定することができない。そこで、本例では、領域Ａ３〜Ａ５と他の領域Ｂ，Ｘとを区別する適切なしきい値を設定する。これにより、領域Ａ３〜Ａ５のみが抽出条件を満たすこととなる。この場合の抽出条件は、しきい値よりも高い平均輝度を有することである。したがって、図６の例においては、輝度チェックボックス２６５ｂが指定される。
【００６６】
なお、オート処理チェックボックス２６７が指定されている場合、抽出範囲Ｒ内におけるしきい値が自動的に設定される。そのため、設定されたしきい値により領域Ａ３〜Ａ５と他の領域Ｂ，Ｘとを区別することができる場合には、使用者はしきい値設定バー２６４のスライダ２６４ｓを操作してしきい値を変更する必要がない。
【００６７】
本例においては、抽出条件を満たす一または複数の領域のうち最大の面積を有する領域が特徴領域として選択される。抽出範囲Ｒ内において、領域Ａ４の面積は領域Ａ３，Ａ５の面積よりも大きい。すなわち、領域Ａ４は、抽出条件を満たす複数の領域のうち最大の面積を有する。したがって、領域Ａ４のみが特徴領域として選択されることとなる。
【００６８】
その後、使用者は、入力装置２５０を用いて次へボタン２６３ａを操作する。これにより、選択された特徴領域である領域Ａ４が抽出領域として決定され、抽出領域を表示するための抽出領域データが生成される。生成された抽出領域データは、図１の作業用メモリ２７０に記憶される。なお、使用者が入力装置２５０を用いて戻るボタン２６３ｂを操作することにより、選択された特徴領域が抽出領域から除去される。これにより、使用者は初期画像ＩＭから領域Ａ４を含む領域を抽出範囲Ｒとして指定し直すことができる。
【００６９】
図７は、所望の領域Ａ４が抽出された初期画像ＩＭを示す模式図である。初期画像ＩＭから抽出される領域を抽出領域と呼ぶ。抽出領域の画素は“１”で表され、他の領域の画素は“０”で表される。図７に示すように、本実施の形態においては、抽出領域である領域Ａ４の画素すなわち“１”の画素が、作業用メモリ２７０に記憶された抽出領域データに基づいて初期画像ＩＭに重なるように黒く表示される。この状態で、使用者が、図１の入力装置２５０を用いて抽出条件設定領域２６２の計測実行ボタン２６８を操作すると、後述する図１０および図１１に示すように領域Ａ４に外接する矩形（以下、外接図形と呼ぶ。）Ｐを表示することが可能になる。これにより、領域Ａ４の寸法を外接図形Ｐの特徴量として計測することができる。外接図形Ｐの特徴量は、外接図形Ｐの辺の長さ、外接図形Ｐの周囲長、外接図形Ｐの面積および外接図形Ｐの頂点の座標の少なくとも１つを含む。本例においては、特徴量は、外接図形Ｐの一方の一組の辺の長さおよび他方の一組の辺の長さである。
【００７０】
なお、本実施の形態においては、上述のように、選択された特徴領域が以前に決定された抽出領域に加えられることにより、初期画像ＩＭから抽出領域のみを一体的に抽出することができる。例えば、領域Ａ４が抽出領域として決定された後、使用者が領域Ａ３を含む抽出範囲Ｒが指定する。ここで、抽出範囲Ｒ内において、領域Ａ３の面積が他の領域の面積よりも大きくなるように抽出範囲Ｒが指定されたとする。この場合、使用者が入力装置２５０を用いて次へボタン２６３ａを操作することにより、指定された特徴領域である領域Ａ３が既に決定された抽出領域である領域Ａ４に追加され、領域Ａ３，Ａ４が新たな抽出領域として決定される。
【００７１】
同様に、例えば、領域Ａ３，Ａ４が抽出領域として決定された後、使用者が領域Ａ５を含む抽出範囲Ｒが指定する。ここで、抽出範囲Ｒ内において、領域Ａ５の面積が他の領域の面積よりも大きくなるように抽出範囲Ｒが指定されたとする。この場合、使用者が入力装置２５０を用いて次へボタン２６３ａを操作することにより、指定された特徴領域である領域Ａ５が既に決定された抽出領域である領域Ａ３，Ａ４に追加され、領域Ａ３〜Ａ５が新たな抽出領域として決定される。
【００７２】
このように、本実施の形態に係る画像処理装置２００においては、初期画像ＩＭから所望の複数の領域Ａ３〜Ａ５を抽出することもできる。この状態で、使用者が、入力装置２５０を用いて抽出条件設定領域２６２の計測実行ボタン２６８を操作すると、複数の領域Ａ３〜Ａ５の各々に外接する外接図形Ｐが表示される。これにより、複数の領域Ａ３〜Ａ５の寸法を同時に計測することができる。
【００７３】
（４）外接図形の種類
図８は、領域Ａ４が抽出された状態で計測実行ボタン２６８が操作されたときの表示部２６０の画面の一例を示す模式図である。図７の計測実行ボタン２６８が操作された場合、図８に示すように、表示部２６０の抽出条件設定領域２６２には、図７のしきい値設定バー２６４、スライダ２６４ｓ、輝度チェックボックス２６５ａ，２６５ｂ，穴埋め処理チェックボックス２６６、オート処理チェックボックス２６７および計測実行ボタン２６８に代えて複数の外接図形表示ボタン２６９ａ，２６９ｂ，２６９ｃ，２６９ｄが表示される。
【００７４】
使用者は、図１の入力装置２５０を用いて、抽出条件設定領域２６２の外接図形表示ボタン２６９ａ〜２６９ｄのいずれかを操作することにより、領域Ａ４に外接する種々の外接図形が画像表示領域２６１に表示される。また、外接図形の一方の一組の辺の長さおよび他方の一組の辺の長さが画像表示領域２６１に表示される。したがって、矩形状の領域Ａ４の長手方向に延びる辺および幅方向に延びる辺に接するように外接図形を領域Ａ４に外接させることにより、領域Ａ４の長手方向および幅方向の寸法を計測することができる。
【００７５】
図９は、種々の外接図形Ｐの説明図である。図９の例においては、菱形状の領域Ｄに種々の外接図形Ｐが外接する。図８の抽出条件設定領域２６２の外接図形表示ボタン２６９ｂが操作されることにより、図９（ａ）に示す外接図形Ｐが画像表示領域２６１に表示される。図９（ａ）の外接図形Ｐを第１の外接図形Ｐ１と呼ぶ。第１の外接図形Ｐ１は、表示部２６０の画面上の水平方向に平行な２辺と垂直方向に平行な２辺とからなる矩形である。
【００７６】
図８の抽出条件設定領域２６２の外接図形表示ボタン２６９ａが操作されることにより、図９（ｂ）に示す外接図形Ｐが画像表示領域２６１に表示される。図９（ｂ）の外接図形Ｐを第２の外接図形Ｐ２と呼ぶ。第２の外接図形Ｐ２は、領域Ｄに外接する複数の矩形のうち最小の面積を有する矩形である。
【００７７】
図８の抽出条件設定領域２６２の外接図形表示ボタン２６９ｄが操作されることにより、図９（ｃ）または図９（ｄ）に示す外接図形Ｐが画像表示領域２６１に表示される。図９（ｃ）の外接図形Ｐを第３の外接図形Ｐ３と呼ぶ。第３の外接図形Ｐ３は、領域Ｄの複数の頂点を結ぶ線分のうち最大の線分（本例では領域Ｄの長い方の対角線ｄ１）に垂直な２辺と最大の線分と等しい長さを有する２辺とからなる矩形である。
【００７８】
図９（ｄ）の外接図形Ｐを第４の外接図形Ｐ４と呼ぶ。第４の外接図形Ｐ４は、領域Ｄの複数の頂点を結ぶ線分のうち最小の線分（本例では領域Ｄの短い方の対角線ｄ２）に垂直な２辺と最小の線分と等しい長さを有する２辺とからなる矩形である。
【００７９】
また、領域が楕円状または円状である場合、第３の外接図形Ｐ３は、領域の複数の軸または径のうち最大の軸（長軸）または径に垂直な２辺と最大の軸（長軸）または径と等しい長さを有する２辺とからなる矩形となる。第４の外接図形Ｐ４は、領域の複数の軸のうち最小の軸（短軸）または径に垂直な２辺と最小の軸（短軸）または径と等しい長さを有する２辺とからなる矩形となる。外接図形表示ボタン２６９ｄが操作されることにより、第３の外接図形Ｐ３が表示されるか第４の外接図形Ｐ４が表示されるかは、予め選択可能である。
【００８０】
使用者は、入力装置２５０を用いて、図８の抽出条件設定領域２６２の外接図形表示ボタン２６９ｃを操作した後、画像表示領域２６１に表示された第１〜第４の外接図形Ｐ１〜Ｐ４を操作することにより、外接図形Ｐを領域Ｄに外接させた状態で回転させることができる。これにより、使用者は、領域Ｄに外接する任意の矩形の一方の一組の辺の長さおよび他方の一組の辺の長さを計測することができる。
【００８１】
（５）領域の寸法の計測の一例
図１０は、外接図形表示ボタン２６９ｂが操作されたときの表示部２６０の画面の一例を示す模式図である。使用者が入力装置２５０を用いて抽出条件設定領域２６２の外接図形表示ボタン２６９ｂを操作することにより、図１０に示すように領域Ａ４に外接する第１の外接図形Ｐ１が画像表示領域２６１に表示される。また、第１の外接図形Ｐ１の一方の一組の辺の長さおよび他方の一組の辺の長さが画像表示領域２６１に表示される。
【００８２】
しかしながら、図１０の例においては、第１の外接図形Ｐ１の一方の一組の辺と領域Ａ４の長手方向に延びる辺とが一致していない。また、第１の外接図形Ｐ１の他方の一組の辺と領域Ａ４の幅方向に延びる辺とが一致していない。そのため、この状態では領域Ａ４の長手方向および幅方向の寸法を計測することができない。
【００８３】
このような場合、使用者は、入力装置２５０を用いて他の外接図形表示ボタンを操作することにより、領域Ａ４に外接する他の外接図形Ｐを表示させることができる。または、使用者は、入力装置２５０を用いて外接図形表示ボタン２６９ｃを操作した後、第１の外接図形Ｐ１を回転させることにより、外接図形Ｐの一方の一組の辺と領域Ａ４の長手方向に延びる辺とを一致させかつ外接図形Ｐの他方の一組の辺と領域Ａ４の幅方向に延びる辺とを一致させることができる。
【００８４】
図１１は、外接図形表示ボタン２６９ａが操作されたときの表示部２６０の画面の一例を示す模式図である。使用者が入力装置２５０を用いて抽出条件設定領域２６２の外接図形表示ボタン２６９ａを操作することにより、図１１に示すように領域Ａ４に外接する第２の外接図形Ｐ２が画像表示領域２６１に表示される。また、第２の外接図形Ｐ２の一方の一組の辺の長さおよび他方の一組の辺の長さが画像表示領域２６１に表示される。
【００８５】
図１１の例においては、第２の外接図形Ｐ２の一方の一組の辺と領域Ａ４の長手方向に延びる辺とが一致している。また、第２の外接図形Ｐ２の他方の一組の辺と領域Ａ４の幅方向に延びる辺とが一致している。そのため、領域Ａ４の長手方向および幅方向の寸法を第２の外接図形Ｐ２の一方の一組の辺の長さおよび他方の一組の辺の長さとしてそれぞれ計測することができる。
【００８６】
（６）領域の寸法の計測の他の例
図１２、図１３および図１４は、領域の寸法の計測の他の例における領域を示す模式図である。図１２に示すように、領域Ｅは、８つの辺ｅ１〜ｅ８からなる。また、領域Ｅにおいては、辺ｅ１，ｅ２により角ｅ９が構成される。辺ｅ２，ｅ３により角ｅ１０が構成される。辺ｅ３，ｅ４により角ｅ１１が構成される。辺ｅ４，ｅ５により角ｅ１２が構成される。辺ｅ５，ｅ６により角ｅ１３が構成される。辺ｅ６，ｅ７により角ｅ１４が構成される。辺ｅ７，ｅ８により角ｅ１５が構成される。辺ｅ８，ｅ１により角ｅ１６が構成される。角ｅ９および角ｅ１３は直角である。図１２の例においては、辺ｅ２に垂直な方向を幅方向とする。辺ｅ１に垂直な方向を長手方向とする。本例において、領域Ｅの長手方向および幅方向の寸法を計測することを考える。
【００８７】
使用者が図１の入力装置２５０を用いて図８の抽出条件設定領域２６２の外接図形表示ボタン２６９ｂを操作することにより、図１３（ａ）に示すように領域Ｅに外接する第１の外接図形Ｐ１が図８の画像表示領域２６１に表示される。また、第１の外接図形Ｐ１の一方の一組の辺の長さおよび他方の一組の辺の長さが画像表示領域２６１に表示される。
【００８８】
図１３（ａ）においては、外接図形Ｐと接する領域Ｅの角ｅ９，ｅ１２，ｅ１３，ｅ１６が輝度または色等の変化により強調表示される。しかしながら、図１３（ａ）の例においては、第１の外接図形Ｐ１の一方の一組の辺と領域Ｅの長手方向に延びる辺とが一致していない。また、第１の外接図形Ｐ１の他方の一組の辺と領域Ｅの幅方向に延びる辺とが一致していない。そのため、この状態では領域Ｅの長手方向および幅方向の寸法を計測することができない。
【００８９】
使用者が入力装置２５０を用いて図８の抽出条件設定領域２６２の外接図形表示ボタン２６９ｄを操作することにより、図１３（ｂ）に示すように領域Ｅに外接する第３の外接図形Ｐ３が画像表示領域２６１に表示される。また、第３の外接図形Ｐ３の一方の一組の辺の長さおよび他方の一組の辺の長さが画像表示領域２６１に表示される。
【００９０】
図１３（ｂ）においては、外接図形Ｐと接する領域Ｅの角ｅ９，ｅ１２，ｅ１３，ｅ１６が輝度または色等の変化により強調表示される。しかしながら、図１３（ａ）の例においては、第３の外接図形Ｐ３の一方の一組の辺と領域Ｅの長手方向に延びる辺とが一致していない。また、第３の外接図形Ｐ３の他方の一組の辺と領域Ｅの幅方向に延びる辺とが一致していない。そのため、この状態では領域Ｅの長手方向および幅方向の寸法を計測することができない。
【００９１】
使用者が入力装置２５０を用いて図８の抽出条件設定領域２６２の外接図形表示ボタン２６９ａを操作することにより、図１４（ａ）に示すように領域Ｅに外接する第２の外接図形Ｐ２が画像表示領域２６１に表示される。また、第２の外接図形Ｐ２の一方の一組の辺の長さおよび他方の一組の辺の長さが画像表示領域２６１に表示される。
【００９２】
図１４（ａ）においては、第２の外接図形Ｐ２と接する領域Ｅの角ｅ９，ｅ１０，ｅ１３，ｅ１４が輝度または色等の変化により強調表示される。しかしながら、図１４（ａ）の例においては、第２の外接図形Ｐ２の一方の一組の辺と領域Ｅの長手方向に延びる辺とが一致していない。また、第２の外接図形Ｐ２の他方の一組の辺と領域Ｅの幅方向に延びる辺とが一致していない。そのため、この状態では領域Ｅの長手方向および幅方向の寸法を計測することができない。
【００９３】
使用者は、入力装置２５０を用いて、図８の外接図形表示ボタン２６９ｃを操作した後、画像表示領域２６１に表示された図１３（ａ），（ｂ）または図１４（ａ）の第１〜第３の外接図形Ｐ１〜Ｐ３を操作することにより、外接図形Ｐを領域Ｅに外接させた状態で回転させることができる。図１４（ｂ）は、回転後の外接図形Ｐを示す図である。
【００９４】
図１４（ｂ）においては、外接図形Ｐと接する領域Ｅの辺ｅ１，ｅ２，ｅ５，ｅ６が輝度または色等の変化により強調表示される。図１４（ｂ）の例においては、外接図形Ｐの一方の一組の辺と領域Ｅの長手方向に延びる辺ｅ２，ｅ６とが一致している。また、外接図形Ｐの他方の一組の辺と領域Ｅの幅方向に延びる辺ｅ１，ｅ５とが一致している。そのため、領域Ｅの長手方向および幅方向の寸法を外接図形Ｐの一方の一組の辺の長さおよび他方の一組の辺の長さとしてそれぞれ計測することができる。
【００９５】
（７）外接図形の他の設定
上記のように、使用者は、入力装置２５０を用いて外接図形表示ボタン２６９ｃを操作した後、外接図形Ｐを回転させることができる。ここで、外接図形Ｐと領域との相関関係に基づいて外接図形Ｐの回転角度が算出されてもよい。例えば、領域が少なくとも一辺を有する場合、相関関係は、外接図形Ｐの任意の一辺と領域の一辺とがなす角度である。また、外接図形Ｐの任意の一辺と領域の一辺とが接する状態にのみ外接図形Ｐが回転できるように、外接図形Ｐの回転角度が制限されてもよい。さらに、外接図形Ｐが相関関係に基づいて算出された回転角度だけ回転した場合、外接図形の表示態様を変化させてもよい。
【００９６】
図１５は、４辺を有する領域に外接する外接図形Ｐの回転角度の一例を示す図である。図１５に示すように、４つの辺ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４からなる四角形状の領域Ｆに外接図形Ｐが外接する。図１５の例においては、外接図形Ｐの任意の一辺と領域Ｆの辺ｆ１〜ｆ４のいずれかとが接する状態にのみ外接図形Ｐが回転できるように、外接図形Ｐの回転角度が制限されている。また、外接図形Ｐと接する辺は強調表示される。
【００９７】
図１５（ａ）においては、外接図形Ｐの任意の一辺と領域Ｆの辺ｆ１と接した状態で外接図形Ｐが領域Ｆに外接している。外接図形Ｐと接する領域Ｆの辺ｆ１は輝度または色等の変化により強調表示される。この状態で、使用者が入力装置２５０を用いて外接図形Ｐを一方向に回転させた場合、外接図形Ｐは回転し、図１５（ｂ）に示すように外接図形Ｐの他の一辺と領域Ｆの辺ｆ２とが接した状態で回転が停止する。
【００９８】
図１５（ｂ）においては、外接図形Ｐの他の一辺と領域Ｆの辺ｆ２と接した状態で外接図形Ｐが領域Ｆに外接している。外接図形Ｐと接する領域Ｆの辺ｆ２は輝度または色等の変化により強調表示される。この状態で、使用者が入力装置２５０を用いて外接図形Ｐを一方向にさらに回転させた場合、外接図形Ｐは回転し、図１５（ｃ）に示すように外接図形Ｐのさらに他の一辺と領域Ｆの辺ｆ３とが接した状態で回転が停止する。
【００９９】
図１５（ｃ）においては、外接図形Ｐのさらに他の一辺と領域Ｆの辺ｆ３と接した状態で外接図形Ｐが領域Ｆに外接している。外接図形Ｐと接する領域Ｆの辺ｆ３は輝度または色等の変化により強調表示される。この状態で、使用者が入力装置２５０を用いて外接図形Ｐを一方向にさらに回転させた場合、外接図形Ｐは回転し、図１５（ｄ）に示すように外接図形Ｐのさらに他の一辺と領域Ｆの辺ｆ４とが接した状態で回転が停止する。
【０１００】
図１５（ｄ）においては、外接図形Ｐのさらに他の一辺と領域Ｆの辺ｆ４と接した状態で外接図形Ｐが領域Ｆに外接している。外接図形Ｐと接する領域Ｆの辺ｆ４は輝度または色等の変化により強調表示される。この状態で、使用者が入力装置２５０を用いて外接図形Ｐをさらに回転させた場合、外接図形Ｐは回転し、図１５（ａ）に示すように外接図形Ｐの一辺と領域Ｆの辺ｆ１とが接した状態で回転が停止する。
【０１０１】
このように、外接図形Ｐの回転角度に制限が設けられることにより、使用者は外接図形Ｐの任意の一辺と領域Ｆの任意の一辺とを容易に一致させることができる。
【０１０２】
領域が凹凸を有する場合、相関関係は、外接図形Ｐの任意の一辺と領域に外接する凸多角形の一辺とがなす角度である。また、外接図形Ｐの任意の一辺と凸多角形の一辺とが接する状態にのみ外接図形Ｐが回転できるように、外接図形Ｐの回転角度が制限されてもよい。
【０１０３】
図１６は、凹凸を有する領域に外接する外接図形Ｐの一例を示す図である。図１６に示すように、領域Ｇは五芒星状を有する。すなわち、領域Ｇは凹凸を有する多角形である。このように、領域Ｇが凹凸を有する場合、領域Ｇに外接する凸多角形Ｑが想定される。図１６の例においては、凸多角形Ｑは正五角形である。外接図形Ｐの任意の一辺と凸多角形Ｑの任意の一辺とが接する状態で外接図形Ｐが凸多角形Ｑに外接するように設定される。
【０１０４】
このように、仮想的な凸多角形Ｑが想定されることにより、領域Ｇが凹凸を有する場合であっても、使用者は領域Ｇに外接図形Ｐを設定することができる。
【０１０５】
（８）特徴量計測処理
図１７、図１８および図１９は、画像処理装置２００による特徴量計測処理を示すフローチャートである。特徴量計測処理は、ＣＰＵ２２０が記憶装置２４０に記憶された特徴情報計測プログラムを実行することにより行われる。以下、図１７〜図１９のフローチャートにしたがって、初期画像ＩＭの所望の領域の特徴量を計測する処理を説明する。
【０１０６】
図１のＣＰＵ２２０は、使用者により図１の記憶装置２４０に記憶された画像データが選択されたか否かを判定する（ステップＳ１）。画像データが選択されていない場合、ＣＰＵ２２０は使用者により画像データが選択されるまで待機する。ステップＳ１で使用者により画像データが選択された場合、ＣＰＵ２２０は選択された画像データに基づいて初期画像ＩＭを図５の表示部２６０の画像表示領域２６１に表示する（ステップＳ２）。
【０１０７】
次に、ＣＰＵ２２０は、使用者が図１の入力装置２５０を操作することにより最初の領域が抽出されたか否かを判定する（ステップＳ３）。最初の領域が抽出されていない場合、ＣＰＵ２２０は使用者により最初の領域が抽出されるまで待機する。
【０１０８】
ステップＳ３で使用者により最初の領域が抽出された場合、ＣＰＵ２２０は、抽出された領域を表示するための抽出領域データを図１の作業用メモリ２７０に記憶する（ステップＳ４）。また、ＣＰＵ２２０は、抽出領域データに基づいて初期画像ＩＭ上に抽出された領域を表示する（ステップＳ５）。
【０１０９】
次に、ＣＰＵ２２０は、使用者により外接図形Ｐの表示が指示されたか否かを判定する（ステップＳ６）。使用者は、入力装置２５０を用いて図７の計測実行ボタン２６８を操作した後、図８の外接図形表示ボタン２６９ａ，２６９ｂ，２６９ｄのいずれかを操作することにより外接図形Ｐの表示を指示することができる。
【０１１０】
外接図形Ｐの表示が指示されていない場合、ＣＰＵ２２０は使用者により別の領域が抽出されたか否かを判定する（ステップＳ７）。別の領域が抽出されていない場合、ＣＰＵ２２０はステップＳ６の処理に戻る。ステップＳ７で使用者により別の領域が抽出された場合、ＣＰＵ２２０はステップＳ４の処理に戻り、抽出領域を表示するための抽出領域データを作業用メモリ２７０に記憶する（ステップＳ４）。また、ＣＰＵ２２０は、抽出領域データに基づいて初期画像ＩＭ上に抽出領域を表示する（ステップＳ５）。
【０１１１】
ステップＳ６で使用者により外接図形Ｐの表示が指示された場合、ＣＰＵ２２０は、外接図形Ｐを表示するための外接図形データを作業用メモリ２７０に記憶する（ステップＳ８）。また、ＣＰＵ２２０は、外接図形データに基づいて初期画像ＩＭ上に外接図形Ｐを表示する（ステップＳ９）。さらに、ＣＰＵ２２０は、外接図形データに基づいて外接図形Ｐの特徴量を算出し、図１０の表示部２６０の画像表示領域２６１に表示する（ステップＳ１０）。図１０の例では、特徴量は外接図形Ｐの一方の一組の辺の長さおよび他方の一組の辺の長さである。
【０１１２】
次に、ＣＰＵ２２０は、使用者により外接図形Ｐが変更されたか否かを判定する（ステップＳ１１）。使用者は、入力装置２５０を用いて図１０の外接図形表示ボタン２６９ａ，２６９ｂ，２６９ｄのいずれかを操作するか、または図１０の外接図形表示ボタン２６９ｃを操作した後に外接図形Ｐを回転させることにより、外接図形Ｐを変更することができる。
【０１１３】
外接図形Ｐが変更された場合、ＣＰＵ２２０はステップＳ８の処理に戻る。これにより、ＣＰＵ２２０は、変更後の外接図形Ｐを表示するための外接図形データを作業用メモリ２７０に記憶する（ステップＳ８）。また、ＣＰＵ２２０は、外接図形データに基づいて初期画像ＩＭ上に外接図形Ｐを表示する（ステップＳ９）。さらに、ＣＰＵ２２０は、外接図形Ｐの特徴量を算出し、図１１の表示部２６０の画像表示領域２６１に表示する（ステップＳ１０）。
【０１１４】
ステップＳ１１で使用者により外接図形Ｐが変更されていない場合、ＣＰＵ２２０は使用者により図１１の終了ボタン２６３ｃが操作されたか否かを判定する（ステップＳ１２）。終了ボタン２６３ｃが操作された場合、ＣＰＵ２２０はステップＳ１１の処理に戻る。ステップＳ１８で使用者により終了ボタン２６３ｃが操作された場合、ＣＰＵ２２０は特徴量計測処理を終了する。
【０１１５】
（９）効果
本実施の形態に係る画像処理装置２００においては、画像データに基づく初期画像ＩＭから領域Ａ４が抽出される。抽出された領域Ａ４に外接する外接図形Ｐが作成される。また、外接図形Ｐの一方の一組の辺の長さおよび他方の一組の辺の長さが算出される。作成された外接図形Ｐは表示部２６０の画像表示領域２６１に表示される。また、算出された外接図形Ｐの一方の一組の辺の長さおよび他方の一組の辺の長さが表示部２６０の画像表示領域２６１に表示される。外接図形Ｐは使用者の操作によらず画一的に作成されるので、初期画像ＩＭの領域Ａ４の長手方向および幅方向の寸法を使用者の操作精度によらず容易かつ均一に得ることができる。
【０１１６】
（１０）請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
【０１１７】
初期画像ＩＭが画像の例であり、表示部２６０が表示部の例であり、外接図形Ｐが外接図形の例であり、ＣＰＵ２２０が処理部および処理装置の例であり、入力装置２５０が操作部の例であり、画像処理装置２００が画像処理装置の例である。
【０１１８】
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
本発明は、種々の画像処理装置および画像処理プログラムに有効に利用することができる。
【符号の説明】
【０１２０】
１ ベース
２，３ 支持台
４，６ 連結部
５ 回動支柱
７ 支持部
８，２６４ｓ スライダ
９ 固定つまみ
１０ 撮像装置
１１ カラーＣＣＤ
１２ ハーフミラー
１３ 対物レンズ
１５ Ａ／Ｄ変換器
１６ 照明用光源
１７ レンズ駆動部
２０ ステージ装置
２１ ステージ
２２ ステージ駆動部
２３ ステージ支持部
３０ 回転角度センサ
４１ 調整ネジ
４２ 調整つまみ
１００ 顕微鏡
２００ 画像処理装置
２１０ インタフェース
２２０ ＣＰＵ
２３０ ＲＯＭ
２４０ 記憶装置
２５０ 入力装置
２６０ 表示部
２６１ 画像表示領域
２６２ 抽出条件設定領域
２６３ａ 次へボタン
２６３ｂ 戻るボタン
２６３ｃ 終了ボタン
２６４ しきい値設定バー
２６５ａ，２６５ｂ 輝度チェックボックス
２６６ 穴埋め処理チェックボックス
２６７ オート処理チェックボックス
２６８ 計測実行ボタン
２６９ａ〜２６９ｄ 外接図形表示ボタン
２７０ 作業用メモリ
３００ 拡大観察装置
Ａ１〜Ａ７，Ｂ〜Ｇ，Ｘ 領域
ｅ１〜ｅ８，ｆ１〜ｆ４ 辺
ｅ９〜ｅ１６ 角
ＩＭ 初期画像
Ｐ，Ｐ１〜Ｐ４ 外接図形
Ｑ 凸多角形
Ｒ 抽出範囲
Ｒ１ 回動軸
Ｒ２ 光軸
Ｒ３ 回転軸
Ｓ 観察対象物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を処理する画像処理装置および画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
顕微鏡等を含む拡大観察装置においては、観察対象物の画像が得られる。使用者は、観察対象物の画像に基づいて観察対象物の大きさおよび面積等を算出することができる。
【０００３】
特許文献１に記載された画像計測装置は、計測対象物を示す画像および計測器を示す画像が表示手段に表示される。計測器は、所定の方向に延伸した本体部と、本体部と直交する方向に延伸する２つの計測部とを有する。画像上において、計測部が本体部の長手方向に移動し、計測部の検出部を示す画像に対応する画像データの画面上の座標値が計測対象部分のエッジを示す画像に対応する画像データの画面上の座標値に一致した場合、計測対象物の計測位置が受け付けられる。受け付けられた計測位置での画面上の座標値に基づいて計測対象部分の実測値が算出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−０３２３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された画像計測装置によれば、画像上において計測部の２つの検出部で計測対象部分を挟むことにより、計測対象部分の寸法を実際の計測器で計測するように画像上で直感的な操作によって簡便に計測することができる。
【０００６】
しかしながら、この画像計測装置を用いて複数の計測対象物の寸法を比較する場合、計測部の２つの検出部を複数の計測対象物の同じ部分に同じ角度で設定することが必要である。そのため、使用者の負担が増加するとともに、使用者の操作ミスが発生する。それにより、複数の計測対象物の寸法を適切に比較できないことがある。さらに、複数の使用者が同一の計測対象物の寸法を計測した場合でも、使用者の操作精度の個人差により、同一の結果が得られないことがある。
【０００７】
本発明の目的は、画像の領域の大きさを使用者の操作精度によらず容易かつ均一に得ることが可能な画像処理装置および画像処理プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）第１の発明に係る画像処理装置は、画像データに基づく画像において抽出される領域を表示するための表示部と、画像データに基づいて、表示部に表示された領域に外接する矩形の外接図形を作成し、作成された外接図形を表示部に表示させるとともに、作成された外接図形の予め定められた部分の寸法または面積を示す特徴量を算出するように動作する処理部と、表示部に表示された外接図形を回転させるために使用者により操作される操作部とを備え、処理部は、操作部の操作に基づいて外接図形を表示部の画面上で回転させるように動作するものである。
【０００９】
この画像処理装置においては、画像データに基づく画像において抽出される領域が表示される。表示された領域に外接する矩形の外接図形が作成される。作成された外接図形が表示されるとともに、作成された外接図形の予め定められた部分の寸法または面積を示す特徴量が算出される。表示された外接図形は、使用者の操作に基づいて回転される。使用者は、外接図形を任意の角度で領域に外接させることができる。
【００１０】
この場合、画像の領域の大きさが外接図形の特徴量として算出される。また、外接図形は使用者の操作によらず画一的に作成される。これにより、画像の領域の大きさを使用者の操作精度によらず容易かつ均一に得ることができる。
【００１１】
（２）処理部は、特徴量として、外接図形の辺の長さ、外接図形の周囲長、外接図形の面積および外接図形の頂点の座標の少なくとも１つを算出してもよい。
【００１２】
この場合、使用者は、外接図形の辺の長さ、外接図形の周囲長、外接図形の面積または外接図形の頂点の座標に基づいて画像の領域の大きさを認識することができる。
【００１３】
（３）処理部は、算出された特徴量を表示部に外接図形とともに表示させるように動作してもよい。この場合、使用者は外接図形の特徴量を容易に認識することができる。
【００１４】
（４）処理部は、表示部の画面上の水平方向に平行な２辺と垂直方向に平行な２辺とからなる矩形、領域の複数の頂点を結ぶ線分のうち最大の線分に垂直な２辺と最大の線分と等しい長さを有する２辺とからなる矩形、領域の複数の軸または径のうち最大の軸または径に垂直な２辺と最大の軸または径と等しい長さを有する２辺とからなる矩形、領域の複数の頂点を結ぶ線分のうち最小の線分に垂直な２辺と最小の線分と等しい長さを有する２辺とからなる矩形、領域の複数の軸のうち最小の軸または径に垂直な２辺と最小の軸または径と等しい長さを有する２辺とからなる矩形、および領域に外接する複数の矩形のうち最小の面積を有する矩形のうち少なくとも１つを外接図形として作成してもよい。
【００１５】
この場合、使用者は、多角形、円または楕円状を有する領域の概略的な大きさを容易かつ均一に得ることができる。
【００１６】
（５）処理部は、表示部の画面上に任意の角度で表示される外接図形と領域との相関関係を求め、求められた相関関係に基づいて外接図形の回転角度を算出してもよい。この場合、外接図形と領域との相関関係に基づいて外接図形の回転角度を容易に算出することができる。
【００１７】
（６）領域は少なくとも一辺を有し、相関関係は、領域の一辺と外接図形の一辺とがなす角度であってもよい。この場合、外接図形の回転角度を容易に算出することができる。
【００１８】
（７）相関関係は、領域に外接する凸多角形の一辺と外接図形の一辺とがなす角度であってもよい。この場合、凹凸を有する領域についての外接図形の回転角度を容易に算出することができる。
【００１９】
（８）処理部は、外接図形を算出された回転角度だけ回転させたときに外接図形の表示態様を変化させてもよい。この場合、使用者は、領域の相関関係を有する外接図形を容易に認識することができる。
【００２０】
（９）第２の発明に係る画像処理プログラムは、画像データに基づく画像において抽出される領域を表示するための処理と、画像データに基づいて、表示された領域に外接する矩形の外接図形を作成し、作成された外接図形を表示させる処理と、作成された外接図形の予め定められた部分の寸法または面積を示す特徴量を算出する処理と、表示された外接図形を回転させるために使用者により操作される処理と、使用者による操作に基づいて外接図形を回転させる処理とを、処理装置に実行させるものである。
【００２１】
この画像処理プログラムによれば、画像データに基づく画像において抽出される領域が表示される。表示された領域に外接する矩形の外接図形が作成される。作成された外接図形が表示されるとともに、作成された外接図形の予め定められた部分の寸法または面積を示す特徴量が算出される。表示された外接図形は、使用者の操作に基づいて回転される。使用者は、外接図形を任意の角度で領域に外接させることができる。
【００２２】
この場合、画像の領域の大きさが外接図形の特徴量として算出される。また、外接図形は使用者の操作によらず画一的に作成される。これにより、画像の領域の大きさを使用者の操作精度によらず容易かつ均一に得ることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、画像の領域の大きさを使用者の操作精度によらず容易かつ均一に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る画像処理装置を備えた拡大観察装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る画像処理装置を備えた拡大観察装置の顕微鏡を示す斜視図である。
【図３】顕微鏡の撮像装置がＺ方向と平行に固定されている状態を示す模式図である。
【図４】顕微鏡の撮像装置がＺ方向から所望の角度まで傾斜された状態を示す模式図である。
【図５】表示部の画面の一例を示す模式図である。
【図６】領域抽出処理における初期画像を示す模式図である。
【図７】所望の領域が抽出された初期画像を示す模式図である。
【図８】領域が抽出された状態で計測実行ボタンが操作されたときの表示部の画面の一例を示す模式図である。
【図９】種々の外接図形の説明図である。
【図１０】外接図形表示ボタンが操作されたときの表示部の画面の一例を示す模式図である。
【図１１】外接図形表示ボタンが操作されたときの表示部の画面の一例を示す模式図である。
【図１２】領域の寸法の計測の他の例における領域を示す模式図である。
【図１３】領域の寸法の計測の他の例における領域を示す模式図である。
【図１４】領域の寸法の計測の他の例における領域を示す模式図である。
【図１５】４辺を有する領域に外接する外接図形の回転角度の一例を示す図である。
【図１６】凹凸を有する領域に外接する外接図形の一例を示す図である。
【図１７】画像処理装置による特徴量計測処理を示すフローチャートである。
【図１８】画像処理装置による特徴量計測処理を示すフローチャートである。
【図１９】画像処理装置による特徴量計測処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の一実施の形態に係る画像処理装置を備えた拡大観察装置について図面を参照しながら説明する。
【００２６】
（１）拡大観察装置の構成
図１は、本発明の一実施の形態に係る画像処理装置を備えた拡大観察装置の構成を示すブロック図である。
【００２７】
以下において、水平面内で直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とし、Ｘ方向およびＹ方向に垂直な方向（鉛直方向）をＺ方向とする。
【００２８】
図１に示すように、拡大観察装置３００は、顕微鏡１００および画像処理装置２００を備える。
【００２９】
顕微鏡１００は、撮像装置１０、ステージ装置２０および回転角度センサ３０を含む。撮像装置１０は、カラーＣＣＤ（電荷結合素子）１１、ハーフミラー１２、対物レンズ１３、Ａ／Ｄ変換器（アナログ／デジタル変換器）１５、照明用光源１６およびレンズ駆動部１７を含む。ステージ装置２０は、ステージ２１、ステージ駆動部２２およびステージ支持部２３を含む。ステージ２１上には、観察対象物Ｓが載置される。
【００３０】
照明用光源１６は、例えば白色光を発生するハロゲンランプまたは白色ＬＥＤ（発光ダイオード）である。照明用光源１６により発生された白色光は、ハーフミラー１２により反射された後、対物レンズ１３によりステージ２１上の観察対象物Ｓに集光される。
【００３１】
観察対象物Ｓにより反射された白色光は、対物レンズ１３およびハーフミラー１２を透過してカラーＣＣＤ１１に入射する。カラーＣＣＤ１１は、赤色波長の光を受光する複数の赤色用画素、緑色波長の光を受光する複数の緑色用画素、および青色波長の光を受光する複数の青色用画素を有する。複数の赤色用画素、複数の緑色用画素および複数の青色用画素は二次元的に配列される。カラーＣＣＤ１１の各画素からは、受光量に対応する電気信号が出力される。カラーＣＣＤ１１の出力信号は、Ａ／Ｄ変換器１５によりデジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器１５から出力されるデジタル信号は、画像データとして画像処理装置２００に順次与えられる。カラーＣＣＤ１１に代えてＣＭＯＳ（相補性金属酸化膜半導体）イメージセンサ等の撮像素子が用いられてもよい。
【００３２】
対物レンズ１３は、Ｚ方向に移動可能に設けられる。レンズ駆動部１７は、画像処理装置２００の制御により対物レンズ１３をＺ方向に移動させる。それにより、撮像装置１０の焦点の位置がＺ方向において移動する。
【００３３】
ステージ２１は、Ｚ方向の軸の周りで回転可能にステージ支持部２３上に設けられる。ステージ駆動部２２は、画像処理装置２００から与えられる移動指令信号（駆動パルス）に基づいてステージ２１をステージ支持部２３に対して相対的に後述するｘ方向およびｙ方向に移動させる。ステージ駆動部２２には、ステッピングモータが用いられる。回転角度センサ３０は、ステージ２１の回転角度を検出し、検出した角度を示す角度検出信号を画像処理装置２００に与える。
【００３４】
画像処理装置２００は、インタフェース２１０、ＣＰＵ（中央演算処理装置）２２０、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）２３０、記憶装置２４０、入力装置２５０、表示部２６０および作業用メモリ２７０を含む。
【００３５】
ＲＯＭ２３０には、システムプログラムが記憶される。記憶装置２４０は、ハードディスク等からなる。記憶装置２４０には、画像処理プログラムが記憶されるとともに、顕微鏡１００からインタフェース２１０を通して与えられる画像データ等の種々のデータを記憶する。画像処理プログラムの詳細は後述する。入力装置２５０は、キーボードおよびポインティングデバイスを含む。ポインティングデバイスとしては、マウスまたはジョイスティック等が用いられる。
【００３６】
表示部２６０は、例えば液晶ディスプレイパネルまたは有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネルにより構成される。
【００３７】
作業用メモリ２７０は、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）からなり、種々のデータの処理のために用いられる。
【００３８】
ＣＰＵ２２０は、記憶装置２４０に記憶された画像処理プログラムを実行することにより作業用メモリ２７０を用いて画像データに基づく後述する特徴量計測処理等の画像処理を行うとともに、画像データに基づく画像を表示部２６０に表示させる。また、ＣＰＵ２２０は、インタフェース２１０を通して顕微鏡１００のカラーＣＣＤ１１、照明用光源１６、レンズ駆動部１７およびステージ駆動部２２を制御する。
【００３９】
図２は、本発明の一実施の形態に係る拡大観察装置３００の顕微鏡１００を示す斜視図である。図２においては、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向が矢印で示される。
【００４０】
図２に示すように、顕微鏡１００はベース１を有する。ベース１上には、第１の支持台２が取り付けられるとともに、この第１の支持台２の前面に嵌め込まれるように第２の支持台３が取り付けられる。
【００４１】
第１の支持台２の上端部には、連結部４がＹ方向に延びる回動軸Ｒ１の周りに回動可能に取り付けられる。連結部４には回動支柱５が取り付けられる。それにより、回動支柱５は連結部４の回動に伴って回動軸Ｒ１を支点としてＺ方向に平行な垂直面内で傾斜可能である。使用者は、固定つまみ９により連結部４を第１の支持台２に対して固定することができる。
【００４２】
連結部６の前面には環状の支持部７が取り付けられる。支持部７には、略円筒状の撮像装置１０が取り付けられる。図２の状態では、撮像装置１０の光軸Ｒ２はＺ方向に平行である。支持部７は、撮像装置１０を水平面内で移動させるための複数の調整ネジ４１を有する。複数の調整ネジ４１を用いて撮像装置１０の光軸Ｒ２が回動軸Ｒ１に垂直に交差するように撮像装置１０の位置を調整することができる。
【００４３】
ベース１上の第２の支持台３の前面には、Ｚ方向に摺動可能にスライダ８が取り付けられる。第２の支持台３の側面には、調整つまみ４２が設けられる。スライダ８のＺ方向（高さ方向）の位置は、調整つまみ４２により調整可能である。
【００４４】
ステージ装置２０のステージ支持部２３は、スライダ８上に取り付けられる。ステージ２１は、ステージ支持部２３に対してＺ方向の回転軸Ｒ３の周りに回転可能に設けられる。また、ステージ２１には、水平面内で互いに直交するｘ方向およびｙ方向が設定される。ステージ２１は、図１のステージ駆動部２２によりｘ方向およびｙ方向に移動可能に設けられる。ステージ２１が回転軸Ｒ３の周りに回転すると、ステージ２１のｘ方向およびｙ方向も回転する。それにより、ステージ２１のｘ方向およびｙ方向は、Ｘ方向およびＹ方向に対して水平面内で傾斜する。
【００４５】
撮像装置１０の撮像範囲（視野範囲）は、撮像装置１０の倍率により異なる。以下、撮像装置１０の撮像範囲を単位領域と呼ぶ。ステージ２１をｘ方向およびｙ方向に移動させることにより複数の単位領域の画像データを取得することができる。複数の単位領域の画像データを連結することにより複数の単位領域の画像を図１の表示部２６０に表示することができる。
【００４６】
図３は顕微鏡１００の撮像装置１０がＺ方向と平行に固定されている状態を示す模式図である。また、図４は顕微鏡１００の撮像装置１０がＺ方向から所望の角度まで傾斜された状態を示す模式図である。
【００４７】
図３に示すように、回動支柱５がＺ方向に平行な状態で固定つまみ９を締めることにより連結部４が第２の支持台３に固定される。それにより、撮像装置１０の光軸Ｒ２がＺ方向に平行な状態で回動軸Ｒ１に垂直に交差する。この場合、撮像装置１０の光軸Ｒ２はステージ２１の表面に垂直となる。
【００４８】
固定つまみ９を緩めることにより連結部４が回動軸Ｒ１の周りに回動可能となり、回動支柱５が回動軸Ｒ１を支点として傾斜可能となる。それにより、図４に示すように、撮像装置１０の光軸Ｒ２をＺ方向に対して任意の角度θ傾斜させることができる。この場合、撮像装置１０の光軸Ｒ２は回動軸Ｒ１に垂直に交差する。同様にして、撮像装置１０の光軸Ｒ２をＺ方向に対して図４と逆側に任意の角度傾斜させることができる。
【００４９】
したがって、ステージ２１上の観察対象物の表面の高さを回動軸Ｒ１の高さに一致させることにより、観察対象物の同じ部分を垂直な方向および斜め方向から観察することができる。
【００５０】
（２）画像処理装置
図５は、表示部２６０の画面の一例を示す模式図である。図５に示すように、表示部２６０の画面上には、画像表示領域２６１および抽出条件設定領域２６２が表示される。
【００５１】
画像表示領域２６１には、図１の記憶装置２４０に記憶される画像データに基づいて観察対象物の画像が表示される。画像は、複数の画素から構成される。以下、記憶装置２４０に記憶される画像データに基づいて画像表示領域２６１に表示される画像を初期画像ＩＭと呼ぶ。抽出条件設定領域２６２には、次へボタン２６３ａ、戻るボタン２６３ｂ、終了ボタン２６３ｃおよび計測実行ボタン２６８等が表示される。また、抽出条件設定領域２６２には、しきい値設定バー２６４が表示される。しきい値設定バー２６４は、水平方向に移動可能なスライダ２６４ｓを有する。さらに、抽出条件設定領域２６２には、輝度チェックボックス２６５ａ，２６５ｂ、穴埋め処理チェックボックス２６６およびオート処理チェックボックス２６７が表示される。
【００５２】
画像表示領域２６１の初期画像ＩＭには、観察対象物として回路基板の一部を示す画像が表示されている。回路基板は、ベース絶縁層を有する。ベース絶縁層上に複数の接続パッドおよび導体パターンが形成されている。複数の接続パッドは、略矩形状を有する。また、回路基板には集積回路素子が実装されている。
【００５３】
図５においては、初期画像ＩＭの異なる領域が複数のドットパターンおよびハッチングパターンにより表されている。具体的には、回路基板の複数の接続パッドの部分の領域Ａ１〜Ａ７が第１のハッチングパターンにより表示されている。回路基板の導体パターンの部分の領域Ｂが第２のハッチングパターンにより表示されている。回路基板の集積回路素子の部分の領域Ｃが第１のドットパターンにより表示されている。回路基板のベース絶縁層の部分の領域Ｘが第２のドットパターンにより表示されている。ここで、各領域は、連続した一または複数の画素から構成される。領域Ａ１〜Ａ７の輝度が最も高く、領域Ｂの輝度が２番目に高く、領域Ｃの輝度が３番目に高く、領域Ｘの輝度が最も低い。
【００５４】
以下の例において、画像表示領域２６１に表示される初期画像ＩＭにおける領域Ａ４の大きさとして、領域Ａ４の長手方向および幅方向の寸法を計測することを考える。領域Ａ４の寸法を計測するには、初期画像ＩＭから領域Ａ４を抽出する必要がある。そこで、まず、初期画像ＩＭから領域Ａ４を抽出する手順を説明する。
【００５５】
複数の領域Ａ４と他の領域Ａ１〜Ａ３，Ａ５〜Ａ７，Ｂ，Ｃ，Ｘとを区別する適切なしきい値を設定することができる場合、使用者は領域Ａ４のみを抽出することができる。しかしながら、本例において、領域Ａ１〜Ａ７の輝度は略等しい。したがって、領域Ａ４と領域Ａ１〜Ａ３，Ａ５〜Ａ７とを区別するしきい値を設定することができない。
【００５６】
そこで、本実施の形態に係る画像処理装置２００においては、使用者は、図１の入力装置２５０を用いて、表示部２６０に表示される初期画像ＩＭから抽出すべき領域Ａ４を含む範囲を指定することができる。使用者により指定された範囲を抽出範囲と呼ぶ。抽出範囲内で設定された抽出条件に基づいて一または複数の領域が抽出される。抽出された一または複数の領域のうち領域に関する特徴情報が予め設定された選択条件を満たす一または複数の領域が特徴領域として選択される。抽出条件は抽出範囲ごとに変更することができる。選択された特徴領域が抽出領域として決定される。本実施の形態においては、抽出領域の画素は“１”で表され、他の領域の画素は“０”で表される。選択された特徴領域が以前に決定された抽出領域に加えられることにより、初期画像ＩＭから抽出領域のみを一体的に抽出することができる。
【００５７】
本実施の形態では、抽出範囲内の画像から輝度を抽出条件として一または複数の領域が抽出される。この場合、抽出範囲内の初期画像ＩＭが輝度のしきい値（以下、しきい値と略記する。）を用いて２値化されることにより、一または複数の領域が抽出される。例えば、抽出範囲内でしきい値以下の輝度値を有する画素により構成される領域が抽出される。ここで、輝度チェックボックス２６５ａが指定されている場合、初期画像ＩＭの２値化によりしきい値よりも低い輝度値を有する画素が抽出される。一方、輝度チェックボックス２６５ｂが指定されている場合、初期画像ＩＭの２値化によりしきい値よりも高い輝度値を有する画素が抽出される。
【００５８】
しきい値設定バー２６４上のスライダ２６４ｓの位置は、初期画像ＩＭに設定されるしきい値に対応する。使用者は、図１の入力装置２５０を用いて図５のしきい値設定バー２６４のスライダ２６４ｓを水平方向に移動させることにより、抽出範囲内の初期画像ＩＭに設定されるしきい値を変更することができる。オート処理チェックボックス２６７が指定されている場合、しきい値が自動的に設定される。
【００５９】
抽出条件は、画像の輝度に代えて、画像の色または輪郭成分に関する情報であってもよい。
【００６０】
次に、抽出範囲内で抽出された一または複数の領域のうち特徴情報が予め設定される選択条件を満たす特徴領域が選択される。特徴情報は、領域の面積、領域の予め定められた部分の長さ、または領域の予め定められた部分と指定された範囲内の重心との間の距離であってもよい。また、特徴情報は、領域の形状に関する情報または領域の画素の値に関する情報であってもよい。画素の値は、輝度を表してもよく、色を表してもよく、輪郭成分を表してもよい。
【００６１】
これらの特徴情報が予め設定された選択条件を満たす領域が特徴領域として選択される。例えば、抽出条件を満たす複数の領域のうち最大の面積を有する領域が特徴領域として選択されてもよいし、最小の面積を有する領域が特徴領域として選択されてもよい。また、形状が円、矩形または多角形等に最も近い領域が特徴領域として選択されてもよい。したがって、使用者は、領域Ａ４の特徴情報が選択条件を満たすように抽出範囲を選択することにより、領域Ａ４を抽出することができる。
【００６２】
なお、穴埋め処理チェックボックス２６６が指定されている場合、特徴領域に囲まれた“０”の画素の部分（以下、孔と呼ぶ。）も特徴領域として選択される。特徴領域として選択される孔の大きさ（画素数）は使用者により任意に設定されてもよい。また、特徴領域として選択される孔の画素数は、選択された特徴領域の画素数の例えば５％以下に設定されてもよい。
【００６３】
（３）領域抽出処理
以下、初期画像ＩＭから領域Ａ４を抽出する処理を具体的に説明する。図６は、領域抽出処理における初期画像ＩＭを示す模式図である。使用者は、図１の入力装置２５０を用いて、図６に示すように、画像表示領域２６１に表示される初期画像ＩＭにおける領域Ａ４を含む抽出範囲Ｒを指定する。
【００６４】
図６の例においては、抽出範囲Ｒ内に領域Ａ４の全部および領域Ａ３，Ａ５の一部、領域Ｂの一部および領域Ｘの一部が含まれている。抽出範囲Ｒ内に領域Ａ３，Ａ５，Ｂ，Ｘに対応する複数の輝度値を有する画素が含まれている。ここで、使用者は、入力装置２５０を用いて図６のしきい値設定バー２６４のスライダ２６４ｓを移動させることにより、抽出範囲Ｒ内におけるしきい値を変更することができる。
【００６５】
本例において、領域Ａ３〜Ａ５の輝度は略等しい。したがって、抽出範囲Ｒ内の領域Ａ３〜Ａ５と領域Ａ４と領域Ａ３，Ａ５とを区別するしきい値を設定することができない。そこで、本例では、領域Ａ３〜Ａ５と他の領域Ｂ，Ｘとを区別する適切なしきい値を設定する。これにより、領域Ａ３〜Ａ５のみが抽出条件を満たすこととなる。この場合の抽出条件は、しきい値よりも高い平均輝度を有することである。したがって、図６の例においては、輝度チェックボックス２６５ｂが指定される。
【００６６】
なお、オート処理チェックボックス２６７が指定されている場合、抽出範囲Ｒ内におけるしきい値が自動的に設定される。そのため、設定されたしきい値により領域Ａ３〜Ａ５と他の領域Ｂ，Ｘとを区別することができる場合には、使用者はしきい値設定バー２６４のスライダ２６４ｓを操作してしきい値を変更する必要がない。
【００６７】
本例においては、抽出条件を満たす一または複数の領域のうち最大の面積を有する領域が特徴領域として選択される。抽出範囲Ｒ内において、領域Ａ４の面積は領域Ａ３，Ａ５の面積よりも大きい。すなわち、領域Ａ４は、抽出条件を満たす複数の領域のうち最大の面積を有する。したがって、領域Ａ４のみが特徴領域として選択されることとなる。
【００６８】
その後、使用者は、入力装置２５０を用いて次へボタン２６３ａを操作する。これにより、選択された特徴領域である領域Ａ４が抽出領域として決定され、抽出領域を表示するための抽出領域データが生成される。生成された抽出領域データは、図１の作業用メモリ２７０に記憶される。なお、使用者が入力装置２５０を用いて戻るボタン２６３ｂを操作することにより、選択された特徴領域が抽出領域から除去される。これにより、使用者は初期画像ＩＭから領域Ａ４を含む領域を抽出範囲Ｒとして指定し直すことができる。
【００６９】
図７は、所望の領域Ａ４が抽出された初期画像ＩＭを示す模式図である。初期画像ＩＭから抽出される領域を抽出領域と呼ぶ。抽出領域の画素は“１”で表され、他の領域の画素は“０”で表される。図７に示すように、本実施の形態においては、抽出領域である領域Ａ４の画素すなわち“１”の画素が、作業用メモリ２７０に記憶された抽出領域データに基づいて初期画像ＩＭに重なるように黒く表示される。この状態で、使用者が、図１の入力装置２５０を用いて抽出条件設定領域２６２の計測実行ボタン２６８を操作すると、後述する図１０および図１１に示すように領域Ａ４に外接する矩形（以下、外接図形と呼ぶ。）Ｐを表示することが可能になる。これにより、領域Ａ４の寸法を外接図形Ｐの特徴量として計測することができる。外接図形Ｐの特徴量は、外接図形Ｐの辺の長さ、外接図形Ｐの周囲長、外接図形Ｐの面積および外接図形Ｐの頂点の座標の少なくとも１つを含む。本例においては、特徴量は、外接図形Ｐの一方の一組の辺の長さおよび他方の一組の辺の長さである。
【００７０】
なお、本実施の形態においては、上述のように、選択された特徴領域が以前に決定された抽出領域に加えられることにより、初期画像ＩＭから抽出領域のみを一体的に抽出することができる。例えば、領域Ａ４が抽出領域として決定された後、使用者が領域Ａ３を含む抽出範囲Ｒが指定する。ここで、抽出範囲Ｒ内において、領域Ａ３の面積が他の領域の面積よりも大きくなるように抽出範囲Ｒが指定されたとする。この場合、使用者が入力装置２５０を用いて次へボタン２６３ａを操作することにより、指定された特徴領域である領域Ａ３が既に決定された抽出領域である領域Ａ４に追加され、領域Ａ３，Ａ４が新たな抽出領域として決定される。
【００７１】
同様に、例えば、領域Ａ３，Ａ４が抽出領域として決定された後、使用者が領域Ａ５を含む抽出範囲Ｒが指定する。ここで、抽出範囲Ｒ内において、領域Ａ５の面積が他の領域の面積よりも大きくなるように抽出範囲Ｒが指定されたとする。この場合、使用者が入力装置２５０を用いて次へボタン２６３ａを操作することにより、指定された特徴領域である領域Ａ５が既に決定された抽出領域である領域Ａ３，Ａ４に追加され、領域Ａ３〜Ａ５が新たな抽出領域として決定される。
【００７２】
このように、本実施の形態に係る画像処理装置２００においては、初期画像ＩＭから所望の複数の領域Ａ３〜Ａ５を抽出することもできる。この状態で、使用者が、入力装置２５０を用いて抽出条件設定領域２６２の計測実行ボタン２６８を操作すると、複数の領域Ａ３〜Ａ５の各々に外接する外接図形Ｐが表示される。これにより、複数の領域Ａ３〜Ａ５の寸法を同時に計測することができる。
【００７３】
（４）外接図形の種類
図８は、領域Ａ４が抽出された状態で計測実行ボタン２６８が操作されたときの表示部２６０の画面の一例を示す模式図である。図７の計測実行ボタン２６８が操作された場合、図８に示すように、表示部２６０の抽出条件設定領域２６２には、図７のしきい値設定バー２６４、スライダ２６４ｓ、輝度チェックボックス２６５ａ，２６５ｂ，穴埋め処理チェックボックス２６６、オート処理チェックボックス２６７および計測実行ボタン２６８に代えて複数の外接図形表示ボタン２６９ａ，２６９ｂ，２６９ｃ，２６９ｄが表示される。
【００７４】
使用者は、図１の入力装置２５０を用いて、抽出条件設定領域２６２の外接図形表示ボタン２６９ａ〜２６９ｄのいずれかを操作することにより、領域Ａ４に外接する種々の外接図形が画像表示領域２６１に表示される。また、外接図形の一方の一組の辺の長さおよび他方の一組の辺の長さが画像表示領域２６１に表示される。したがって、矩形状の領域Ａ４の長手方向に延びる辺および幅方向に延びる辺に接するように外接図形を領域Ａ４に外接させることにより、領域Ａ４の長手方向および幅方向の寸法を計測することができる。
【００７５】
図９は、種々の外接図形Ｐの説明図である。図９の例においては、菱形状の領域Ｄに種々の外接図形Ｐが外接する。図８の抽出条件設定領域２６２の外接図形表示ボタン２６９ｂが操作されることにより、図９（ａ）に示す外接図形Ｐが画像表示領域２６１に表示される。図９（ａ）の外接図形Ｐを第１の外接図形Ｐ１と呼ぶ。第１の外接図形Ｐ１は、表示部２６０の画面上の水平方向に平行な２辺と垂直方向に平行な２辺とからなる矩形である。
【００７６】
図８の抽出条件設定領域２６２の外接図形表示ボタン２６９ａが操作されることにより、図９（ｂ）に示す外接図形Ｐが画像表示領域２６１に表示される。図９（ｂ）の外接図形Ｐを第２の外接図形Ｐ２と呼ぶ。第２の外接図形Ｐ２は、領域Ｄに外接する複数の矩形のうち最小の面積を有する矩形である。
【００７７】
図８の抽出条件設定領域２６２の外接図形表示ボタン２６９ｄが操作されることにより、図９（ｃ）または図９（ｄ）に示す外接図形Ｐが画像表示領域２６１に表示される。図９（ｃ）の外接図形Ｐを第３の外接図形Ｐ３と呼ぶ。第３の外接図形Ｐ３は、領域Ｄの複数の頂点を結ぶ線分のうち最大の線分（本例では領域Ｄの長い方の対角線ｄ１）に垂直な２辺と最大の線分と等しい長さを有する２辺とからなる矩形である。
【００７８】
図９（ｄ）の外接図形Ｐを第４の外接図形Ｐ４と呼ぶ。第４の外接図形Ｐ４は、領域Ｄの複数の頂点を結ぶ線分のうち最小の線分（本例では領域Ｄの短い方の対角線ｄ２）に垂直な２辺と最小の線分と等しい長さを有する２辺とからなる矩形である。
【００７９】
また、領域が楕円状または円状である場合、第３の外接図形Ｐ３は、領域の複数の軸または径のうち最大の軸（長軸）または径に垂直な２辺と最大の軸（長軸）または径と等しい長さを有する２辺とからなる矩形となる。第４の外接図形Ｐ４は、領域の複数の軸のうち最小の軸（短軸）または径に垂直な２辺と最小の軸（短軸）または径と等しい長さを有する２辺とからなる矩形となる。外接図形表示ボタン２６９ｄが操作されることにより、第３の外接図形Ｐ３が表示されるか第４の外接図形Ｐ４が表示されるかは、予め選択可能である。
【００８０】
使用者は、入力装置２５０を用いて、図８の抽出条件設定領域２６２の外接図形表示ボタン２６９ｃを操作した後、画像表示領域２６１に表示された第１〜第４の外接図形Ｐ１〜Ｐ４を操作することにより、外接図形Ｐを領域Ｄに外接させた状態で回転させることができる。これにより、使用者は、領域Ｄに外接する任意の矩形の一方の一組の辺の長さおよび他方の一組の辺の長さを計測することができる。
【００８１】
（５）領域の寸法の計測の一例
図１０は、外接図形表示ボタン２６９ｂが操作されたときの表示部２６０の画面の一例を示す模式図である。使用者が入力装置２５０を用いて抽出条件設定領域２６２の外接図形表示ボタン２６９ｂを操作することにより、図１０に示すように領域Ａ４に外接する第１の外接図形Ｐ１が画像表示領域２６１に表示される。また、第１の外接図形Ｐ１の一方の一組の辺の長さおよび他方の一組の辺の長さが画像表示領域２６１に表示される。
【００８２】
しかしながら、図１０の例においては、第１の外接図形Ｐ１の一方の一組の辺と領域Ａ４の長手方向に延びる辺とが一致していない。また、第１の外接図形Ｐ１の他方の一組の辺と領域Ａ４の幅方向に延びる辺とが一致していない。そのため、この状態では領域Ａ４の長手方向および幅方向の寸法を計測することができない。
【００８３】
このような場合、使用者は、入力装置２５０を用いて他の外接図形表示ボタンを操作することにより、領域Ａ４に外接する他の外接図形Ｐを表示させることができる。または、使用者は、入力装置２５０を用いて外接図形表示ボタン２６９ｃを操作した後、第１の外接図形Ｐ１を回転させることにより、外接図形Ｐの一方の一組の辺と領域Ａ４の長手方向に延びる辺とを一致させかつ外接図形Ｐの他方の一組の辺と領域Ａ４の幅方向に延びる辺とを一致させることができる。
【００８４】
図１１は、外接図形表示ボタン２６９ａが操作されたときの表示部２６０の画面の一例を示す模式図である。使用者が入力装置２５０を用いて抽出条件設定領域２６２の外接図形表示ボタン２６９ａを操作することにより、図１１に示すように領域Ａ４に外接する第２の外接図形Ｐ２が画像表示領域２６１に表示される。また、第２の外接図形Ｐ２の一方の一組の辺の長さおよび他方の一組の辺の長さが画像表示領域２６１に表示される。
【００８５】
図１１の例においては、第２の外接図形Ｐ２の一方の一組の辺と領域Ａ４の長手方向に延びる辺とが一致している。また、第２の外接図形Ｐ２の他方の一組の辺と領域Ａ４の幅方向に延びる辺とが一致している。そのため、領域Ａ４の長手方向および幅方向の寸法を第２の外接図形Ｐ２の一方の一組の辺の長さおよび他方の一組の辺の長さとしてそれぞれ計測することができる。
【００８６】
（６）領域の寸法の計測の他の例
図１２、図１３および図１４は、領域の寸法の計測の他の例における領域を示す模式図である。図１２に示すように、領域Ｅは、８つの辺ｅ１〜ｅ８からなる。また、領域Ｅにおいては、辺ｅ１，ｅ２により角ｅ９が構成される。辺ｅ２，ｅ３により角ｅ１０が構成される。辺ｅ３，ｅ４により角ｅ１１が構成される。辺ｅ４，ｅ５により角ｅ１２が構成される。辺ｅ５，ｅ６により角ｅ１３が構成される。辺ｅ６，ｅ７により角ｅ１４が構成される。辺ｅ７，ｅ８により角ｅ１５が構成される。辺ｅ８，ｅ１により角ｅ１６が構成される。角ｅ９および角ｅ１３は直角である。図１２の例においては、辺ｅ２に垂直な方向を幅方向とする。辺ｅ１に垂直な方向を長手方向とする。本例において、領域Ｅの長手方向および幅方向の寸法を計測することを考える。
【００８７】
使用者が図１の入力装置２５０を用いて図８の抽出条件設定領域２６２の外接図形表示ボタン２６９ｂを操作することにより、図１３（ａ）に示すように領域Ｅに外接する第１の外接図形Ｐ１が図８の画像表示領域２６１に表示される。また、第１の外接図形Ｐ１の一方の一組の辺の長さおよび他方の一組の辺の長さが画像表示領域２６１に表示される。
【００８８】
図１３（ａ）においては、外接図形Ｐと接する領域Ｅの角ｅ９，ｅ１２，ｅ１３，ｅ１６が輝度または色等の変化により強調表示される。しかしながら、図１３（ａ）の例においては、第１の外接図形Ｐ１の一方の一組の辺と領域Ｅの長手方向に延びる辺とが一致していない。また、第１の外接図形Ｐ１の他方の一組の辺と領域Ｅの幅方向に延びる辺とが一致していない。そのため、この状態では領域Ｅの長手方向および幅方向の寸法を計測することができない。
【００８９】
使用者が入力装置２５０を用いて図８の抽出条件設定領域２６２の外接図形表示ボタン２６９ｄを操作することにより、図１３（ｂ）に示すように領域Ｅに外接する第３の外接図形Ｐ３が画像表示領域２６１に表示される。また、第３の外接図形Ｐ３の一方の一組の辺の長さおよび他方の一組の辺の長さが画像表示領域２６１に表示される。
【００９０】
図１３（ｂ）においては、外接図形Ｐと接する領域Ｅの角ｅ９，ｅ１２，ｅ１３，ｅ１６が輝度または色等の変化により強調表示される。しかしながら、図１３（ａ）の例においては、第３の外接図形Ｐ３の一方の一組の辺と領域Ｅの長手方向に延びる辺とが一致していない。また、第３の外接図形Ｐ３の他方の一組の辺と領域Ｅの幅方向に延びる辺とが一致していない。そのため、この状態では領域Ｅの長手方向および幅方向の寸法を計測することができない。
【００９１】
使用者が入力装置２５０を用いて図８の抽出条件設定領域２６２の外接図形表示ボタン２６９ａを操作することにより、図１４（ａ）に示すように領域Ｅに外接する第２の外接図形Ｐ２が画像表示領域２６１に表示される。また、第２の外接図形Ｐ２の一方の一組の辺の長さおよび他方の一組の辺の長さが画像表示領域２６１に表示される。
【００９２】
図１４（ａ）においては、第２の外接図形Ｐ２と接する領域Ｅの角ｅ９，ｅ１０，ｅ１３，ｅ１４が輝度または色等の変化により強調表示される。しかしながら、図１４（ａ）の例においては、第２の外接図形Ｐ２の一方の一組の辺と領域Ｅの長手方向に延びる辺とが一致していない。また、第２の外接図形Ｐ２の他方の一組の辺と領域Ｅの幅方向に延びる辺とが一致していない。そのため、この状態では領域Ｅの長手方向および幅方向の寸法を計測することができない。
【００９３】
使用者は、入力装置２５０を用いて、図８の外接図形表示ボタン２６９ｃを操作した後、画像表示領域２６１に表示された図１３（ａ），（ｂ）または図１４（ａ）の第１〜第３の外接図形Ｐ１〜Ｐ３を操作することにより、外接図形Ｐを領域Ｅに外接させた状態で回転させることができる。図１４（ｂ）は、回転後の外接図形Ｐを示す図である。
【００９４】
図１４（ｂ）においては、外接図形Ｐと接する領域Ｅの辺ｅ１，ｅ２，ｅ５，ｅ６が輝度または色等の変化により強調表示される。図１４（ｂ）の例においては、外接図形Ｐの一方の一組の辺と領域Ｅの長手方向に延びる辺ｅ２，ｅ６とが一致している。また、外接図形Ｐの他方の一組の辺と領域Ｅの幅方向に延びる辺ｅ１，ｅ５とが一致している。そのため、領域Ｅの長手方向および幅方向の寸法を外接図形Ｐの一方の一組の辺の長さおよび他方の一組の辺の長さとしてそれぞれ計測することができる。
【００９５】
（７）外接図形の他の設定
上記のように、使用者は、入力装置２５０を用いて外接図形表示ボタン２６９ｃを操作した後、外接図形Ｐを回転させることができる。ここで、外接図形Ｐと領域との相関関係に基づいて外接図形Ｐの回転角度が算出されてもよい。例えば、領域が少なくとも一辺を有する場合、相関関係は、外接図形Ｐの任意の一辺と領域の一辺とがなす角度である。また、外接図形Ｐの任意の一辺と領域の一辺とが接する状態にのみ外接図形Ｐが回転できるように、外接図形Ｐの回転角度が制限されてもよい。さらに、外接図形Ｐが相関関係に基づいて算出された回転角度だけ回転した場合、外接図形の表示態様を変化させてもよい。
【００９６】
図１５は、４辺を有する領域に外接する外接図形Ｐの回転角度の一例を示す図である。図１５に示すように、４つの辺ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４からなる四角形状の領域Ｆに外接図形Ｐが外接する。図１５の例においては、外接図形Ｐの任意の一辺と領域Ｆの辺ｆ１〜ｆ４のいずれかとが接する状態にのみ外接図形Ｐが回転できるように、外接図形Ｐの回転角度が制限されている。また、外接図形Ｐと接する辺は強調表示される。
【００９７】
図１５（ａ）においては、外接図形Ｐの任意の一辺と領域Ｆの辺ｆ１と接した状態で外接図形Ｐが領域Ｆに外接している。外接図形Ｐと接する領域Ｆの辺ｆ１は輝度または色等の変化により強調表示される。この状態で、使用者が入力装置２５０を用いて外接図形Ｐを一方向に回転させた場合、外接図形Ｐは回転し、図１５（ｂ）に示すように外接図形Ｐの他の一辺と領域Ｆの辺ｆ２とが接した状態で回転が停止する。
【００９８】
図１５（ｂ）においては、外接図形Ｐの他の一辺と領域Ｆの辺ｆ２と接した状態で外接図形Ｐが領域Ｆに外接している。外接図形Ｐと接する領域Ｆの辺ｆ２は輝度または色等の変化により強調表示される。この状態で、使用者が入力装置２５０を用いて外接図形Ｐを一方向にさらに回転させた場合、外接図形Ｐは回転し、図１５（ｃ）に示すように外接図形Ｐのさらに他の一辺と領域Ｆの辺ｆ３とが接した状態で回転が停止する。
【００９９】
図１５（ｃ）においては、外接図形Ｐのさらに他の一辺と領域Ｆの辺ｆ３と接した状態で外接図形Ｐが領域Ｆに外接している。外接図形Ｐと接する領域Ｆの辺ｆ３は輝度または色等の変化により強調表示される。この状態で、使用者が入力装置２５０を用いて外接図形Ｐを一方向にさらに回転させた場合、外接図形Ｐは回転し、図１５（ｄ）に示すように外接図形Ｐのさらに他の一辺と領域Ｆの辺ｆ４とが接した状態で回転が停止する。
【０１００】
図１５（ｄ）においては、外接図形Ｐのさらに他の一辺と領域Ｆの辺ｆ４と接した状態で外接図形Ｐが領域Ｆに外接している。外接図形Ｐと接する領域Ｆの辺ｆ４は輝度または色等の変化により強調表示される。この状態で、使用者が入力装置２５０を用いて外接図形Ｐをさらに回転させた場合、外接図形Ｐは回転し、図１５（ａ）に示すように外接図形Ｐの一辺と領域Ｆの辺ｆ１とが接した状態で回転が停止する。
【０１０１】
このように、外接図形Ｐの回転角度に制限が設けられることにより、使用者は外接図形Ｐの任意の一辺と領域Ｆの任意の一辺とを容易に一致させることができる。
【０１０２】
領域が凹凸を有する場合、相関関係は、外接図形Ｐの任意の一辺と領域に外接する凸多角形の一辺とがなす角度である。また、外接図形Ｐの任意の一辺と凸多角形の一辺とが接する状態にのみ外接図形Ｐが回転できるように、外接図形Ｐの回転角度が制限されてもよい。
【０１０３】
図１６は、凹凸を有する領域に外接する外接図形Ｐの一例を示す図である。図１６に示すように、領域Ｇは五芒星状を有する。すなわち、領域Ｇは凹凸を有する多角形である。このように、領域Ｇが凹凸を有する場合、領域Ｇに外接する凸多角形Ｑが想定される。図１６の例においては、凸多角形Ｑは正五角形である。外接図形Ｐの任意の一辺と凸多角形Ｑの任意の一辺とが接する状態で外接図形Ｐが凸多角形Ｑに外接するように設定される。
【０１０４】
このように、仮想的な凸多角形Ｑが想定されることにより、領域Ｇが凹凸を有する場合であっても、使用者は領域Ｇに外接図形Ｐを設定することができる。
【０１０５】
（８）特徴量計測処理
図１７、図１８および図１９は、画像処理装置２００による特徴量計測処理を示すフローチャートである。特徴量計測処理は、ＣＰＵ２２０が記憶装置２４０に記憶された特徴情報計測プログラムを実行することにより行われる。以下、図１７〜図１９のフローチャートにしたがって、初期画像ＩＭの所望の領域の特徴量を計測する処理を説明する。
【０１０６】
図１のＣＰＵ２２０は、使用者により図１の記憶装置２４０に記憶された画像データが選択されたか否かを判定する（ステップＳ１）。画像データが選択されていない場合、ＣＰＵ２２０は使用者により画像データが選択されるまで待機する。ステップＳ１で使用者により画像データが選択された場合、ＣＰＵ２２０は選択された画像データに基づいて初期画像ＩＭを図５の表示部２６０の画像表示領域２６１に表示する（ステップＳ２）。
【０１０７】
次に、ＣＰＵ２２０は、使用者が図１の入力装置２５０を操作することにより最初の領域が抽出されたか否かを判定する（ステップＳ３）。最初の領域が抽出されていない場合、ＣＰＵ２２０は使用者により最初の領域が抽出されるまで待機する。
【０１０８】
ステップＳ３で使用者により最初の領域が抽出された場合、ＣＰＵ２２０は、抽出された領域を表示するための抽出領域データを図１の作業用メモリ２７０に記憶する（ステップＳ４）。また、ＣＰＵ２２０は、抽出領域データに基づいて初期画像ＩＭ上に抽出された領域を表示する（ステップＳ５）。
【０１０９】
次に、ＣＰＵ２２０は、使用者により外接図形Ｐの表示が指示されたか否かを判定する（ステップＳ６）。使用者は、入力装置２５０を用いて図７の計測実行ボタン２６８を操作した後、図８の外接図形表示ボタン２６９ａ，２６９ｂ，２６９ｄのいずれかを操作することにより外接図形Ｐの表示を指示することができる。
【０１１０】
外接図形Ｐの表示が指示されていない場合、ＣＰＵ２２０は使用者により別の領域が抽出されたか否かを判定する（ステップＳ７）。別の領域が抽出されていない場合、ＣＰＵ２２０はステップＳ６の処理に戻る。ステップＳ７で使用者により別の領域が抽出された場合、ＣＰＵ２２０はステップＳ４の処理に戻り、抽出領域を表示するための抽出領域データを作業用メモリ２７０に記憶する（ステップＳ４）。また、ＣＰＵ２２０は、抽出領域データに基づいて初期画像ＩＭ上に抽出領域を表示する（ステップＳ５）。
【０１１１】
ステップＳ６で使用者により外接図形Ｐの表示が指示された場合、ＣＰＵ２２０は、外接図形Ｐを表示するための外接図形データを作業用メモリ２７０に記憶する（ステップＳ８）。また、ＣＰＵ２２０は、外接図形データに基づいて初期画像ＩＭ上に外接図形Ｐを表示する（ステップＳ９）。さらに、ＣＰＵ２２０は、外接図形データに基づいて外接図形Ｐの特徴量を算出し、図１０の表示部２６０の画像表示領域２６１に表示する（ステップＳ１０）。図１０の例では、特徴量は外接図形Ｐの一方の一組の辺の長さおよび他方の一組の辺の長さである。
【０１１２】
次に、ＣＰＵ２２０は、使用者により外接図形Ｐが変更されたか否かを判定する（ステップＳ１１）。使用者は、入力装置２５０を用いて図１０の外接図形表示ボタン２６９ａ，２６９ｂ，２６９ｄのいずれかを操作するか、または図１０の外接図形表示ボタン２６９ｃを操作した後に外接図形Ｐを回転させることにより、外接図形Ｐを変更することができる。
【０１１３】
外接図形Ｐが変更された場合、ＣＰＵ２２０はステップＳ８の処理に戻る。これにより、ＣＰＵ２２０は、変更後の外接図形Ｐを表示するための外接図形データを作業用メモリ２７０に記憶する（ステップＳ８）。また、ＣＰＵ２２０は、外接図形データに基づいて初期画像ＩＭ上に外接図形Ｐを表示する（ステップＳ９）。さらに、ＣＰＵ２２０は、外接図形Ｐの特徴量を算出し、図１１の表示部２６０の画像表示領域２６１に表示する（ステップＳ１０）。
【０１１４】
ステップＳ１１で使用者により外接図形Ｐが変更されていない場合、ＣＰＵ２２０は使用者により図１１の終了ボタン２６３ｃが操作されたか否かを判定する（ステップＳ１２）。終了ボタン２６３ｃが操作された場合、ＣＰＵ２２０はステップＳ１１の処理に戻る。ステップＳ１８で使用者により終了ボタン２６３ｃが操作された場合、ＣＰＵ２２０は特徴量計測処理を終了する。
【０１１５】
（９）効果
本実施の形態に係る画像処理装置２００においては、画像データに基づく初期画像ＩＭから領域Ａ４が抽出される。抽出された領域Ａ４に外接する外接図形Ｐが作成される。また、外接図形Ｐの一方の一組の辺の長さおよび他方の一組の辺の長さが算出される。作成された外接図形Ｐは表示部２６０の画像表示領域２６１に表示される。また、算出された外接図形Ｐの一方の一組の辺の長さおよび他方の一組の辺の長さが表示部２６０の画像表示領域２６１に表示される。外接図形Ｐは使用者の操作によらず画一的に作成されるので、初期画像ＩＭの領域Ａ４の長手方向および幅方向の寸法を使用者の操作精度によらず容易かつ均一に得ることができる。
【０１１６】
（１０）請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
【０１１７】
初期画像ＩＭが画像の例であり、表示部２６０が表示部の例であり、外接図形Ｐが外接図形の例であり、ＣＰＵ２２０が処理部および処理装置の例であり、入力装置２５０が操作部の例であり、画像処理装置２００が画像処理装置の例である。
【０１１８】
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
本発明は、種々の画像処理装置および画像処理プログラムに有効に利用することができる。
【符号の説明】
【０１２０】
１ ベース
２，３ 支持台
４，６ 連結部
５ 回動支柱
７ 支持部
８，２６４ｓ スライダ
９ 固定つまみ
１０ 撮像装置
１１ カラーＣＣＤ
１２ ハーフミラー
１３ 対物レンズ
１５ Ａ／Ｄ変換器
１６ 照明用光源
１７ レンズ駆動部
２０ ステージ装置
２１ ステージ
２２ ステージ駆動部
２３ ステージ支持部
３０ 回転角度センサ
４１ 調整ネジ
４２ 調整つまみ
１００ 顕微鏡
２００ 画像処理装置
２１０ インタフェース
２２０ ＣＰＵ
２３０ ＲＯＭ
２４０ 記憶装置
２５０ 入力装置
２６０ 表示部
２６１ 画像表示領域
２６２ 抽出条件設定領域
２６３ａ 次へボタン
２６３ｂ 戻るボタン
２６３ｃ 終了ボタン
２６４ しきい値設定バー
２６５ａ，２６５ｂ 輝度チェックボックス
２６６ 穴埋め処理チェックボックス
２６７ オート処理チェックボックス
２６８ 計測実行ボタン
２６９ａ〜２６９ｄ 外接図形表示ボタン
２７０ 作業用メモリ
３００ 拡大観察装置
Ａ１〜Ａ７，Ｂ〜Ｇ，Ｘ 領域
ｅ１〜ｅ８，ｆ１〜ｆ４ 辺
ｅ９〜ｅ１６ 角
ＩＭ 初期画像
Ｐ，Ｐ１〜Ｐ４ 外接図形
Ｑ 凸多角形
Ｒ 抽出範囲
Ｒ１ 回動軸
Ｒ２ 光軸
Ｒ３ 回転軸
Ｓ 観察対象物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに基づく画像において抽出される領域を表示するための表示部と、
前記画像データに基づいて、前記表示部に表示された領域に外接する矩形の外接図形を作成し、作成された外接図形を前記表示部に表示させるとともに、作成された前記外接図形の予め定められた部分の寸法または面積を示す特徴量を算出するように動作する処理部と、
前記表示部に表示された前記外接図形を回転させるために使用者により操作される操作部とを備え、
前記処理部は、前記操作部の操作に基づいて前記外接図形を前記表示部の画面上で回転させるように動作する、画像処理装置。
【請求項２】
前記処理部は、前記特徴量として、前記外接図形の辺の長さ、前記外接図形の周囲長、前記外接図形の面積および前記外接図形の頂点の座標の少なくとも１つを算出する、請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記処理部は、算出された前記特徴量を前記表示部に前記外接図形とともに表示させるように動作する、請求項１または２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記処理部は、
前記表示部の画面上の水平方向に平行な２辺と垂直方向に平行な２辺とからなる矩形、
前記領域の複数の頂点を結ぶ線分のうち最大の線分に垂直な２辺と前記最大の線分と等しい長さを有する２辺とからなる矩形、
前記領域の複数の軸または径のうち最大の軸または径に垂直な２辺と前記最大の軸または径と等しい長さを有する２辺とからなる矩形、
前記領域の複数の頂点を結ぶ線分のうち最小の線分に垂直な２辺と前記最小の線分と等しい長さを有する２辺とからなる矩形、
前記領域の複数の軸のうち最小の軸または径に垂直な２辺と前記最小の軸または径と等しい長さを有する２辺とからなる矩形、および
前記領域に外接する複数の矩形のうち最小の面積を有する矩形
のうち少なくとも１つを前記外接図形として作成する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記処理部は、前記表示部の画面上に任意の角度で表示される前記外接図形と前記領域との相関関係を求め、求められた前記相関関係に基づいて前記外接図形の回転角度を算出する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記領域は少なくとも一辺を有し、
前記相関関係は、前記領域の一辺と前記外接図形の一辺とがなす角度である、請求項５記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記相関関係は、前記領域に外接する凸多角形の一辺と前記外接図形の一辺とがなす角度である、請求項５記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記処理部は、前記外接図形を前記算出された回転角度だけ回転させたときに前記外接図形の表示態様を変化させる、請求項５〜７のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項９】
画像データに基づく画像において抽出される領域を表示するための処理と、
前記画像データに基づいて、表示された領域に外接する矩形の外接図形を作成し、作成された外接図形を表示させる処理と、
作成された前記外接図形の予め定められた部分の寸法または面積を示す特徴量を算出する処理と、
表示された前記外接図形を回転させるために使用者により操作される処理と、
使用者による操作に基づいて前記外接図形を回転させる処理とを、
処理装置に実行させる、画像処理プログラム。
【請求項１】
画像データに基づく画像において抽出される領域を表示するための表示部と、
前記画像データに基づいて、前記表示部に表示された領域に外接する矩形の外接図形を作成し、作成された外接図形を前記表示部に表示させるとともに、作成された前記外接図形の予め定められた部分の寸法または面積を示す特徴量を算出するように動作する処理部と、
前記表示部に表示された前記外接図形を回転させるために使用者により操作される操作部とを備え、
前記処理部は、前記操作部の操作に基づいて前記外接図形を前記表示部の画面上で回転させるように動作する、画像処理装置。
【請求項２】
前記処理部は、前記特徴量として、前記外接図形の辺の長さ、前記外接図形の周囲長、前記外接図形の面積および前記外接図形の頂点の座標の少なくとも１つを算出する、請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記処理部は、算出された前記特徴量を前記表示部に前記外接図形とともに表示させるように動作する、請求項１または２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記処理部は、
前記表示部の画面上の水平方向に平行な２辺と垂直方向に平行な２辺とからなる矩形、
前記領域の複数の頂点を結ぶ線分のうち最大の線分に垂直な２辺と前記最大の線分と等しい長さを有する２辺とからなる矩形、
前記領域の複数の軸または径のうち最大の軸または径に垂直な２辺と前記最大の軸または径と等しい長さを有する２辺とからなる矩形、
前記領域の複数の頂点を結ぶ線分のうち最小の線分に垂直な２辺と前記最小の線分と等しい長さを有する２辺とからなる矩形、
前記領域の複数の軸のうち最小の軸または径に垂直な２辺と前記最小の軸または径と等しい長さを有する２辺とからなる矩形、および
前記領域に外接する複数の矩形のうち最小の面積を有する矩形
のうち少なくとも１つを前記外接図形として作成する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記処理部は、前記表示部の画面上に任意の角度で表示される前記外接図形と前記領域との相関関係を求め、求められた前記相関関係に基づいて前記外接図形の回転角度を算出する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記領域は少なくとも一辺を有し、
前記相関関係は、前記領域の一辺と前記外接図形の一辺とがなす角度である、請求項５記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記相関関係は、前記領域に外接する凸多角形の一辺と前記外接図形の一辺とがなす角度である、請求項５記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記処理部は、前記外接図形を前記算出された回転角度だけ回転させたときに前記外接図形の表示態様を変化させる、請求項５〜７のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項９】
画像データに基づく画像において抽出される領域を表示するための処理と、
前記画像データに基づいて、表示された領域に外接する矩形の外接図形を作成し、作成された外接図形を表示させる処理と、
作成された前記外接図形の予め定められた部分の寸法または面積を示す特徴量を算出する処理と、
表示された前記外接図形を回転させるために使用者により操作される処理と、
使用者による操作に基づいて前記外接図形を回転させる処理とを、
処理装置に実行させる、画像処理プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１３−８８２６８（Ｐ２０１３−８８２６８Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２８４７０（Ｐ２０１１−２２８４７０）
【出願日】平成２３年１０月１８日（２０１１．１０．１８）
【出願人】（０００１２９２５３）株式会社キーエンス (681)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１８日（２０１１．１０．１８）
【出願人】（０００１２９２５３）株式会社キーエンス (681)
【Ｆターム（参考）】
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