CN102986206A - 影像处理装置以及影像处理方法 - Google Patents

Abstract

遮蔽信息生成部（4）进行以下处理：（1）定义构成以通过用户操作而指定的显示画面上的3个以上的各点作为顶点的多边形的各边的各直线；（2）计算与通过根据影像信号的同步信号指定影像信号中的各像素的坐标的计数器指定的各像素的水平方向的坐标值对应的、各直线上的垂直方向的坐标值；（3）通过比较该计算出的各直线上的垂直方向的坐标值和通过计数器指定的各像素的垂直方向的坐标值，判定影像信号中的各像素是否被包含在通过各直线包围的多边形内的区域即遮蔽区域中。遮蔽部（5）根据遮蔽信息生成部4的判定结果，用遮蔽图像遮蔽在遮蔽区域中包含的各像素。

Description

影像处理装置以及影像处理方法

技术领域

本发明涉及对影像的一部分区域进行遮蔽的影像处理装置以及影像处理方法。

背景技术

在使用监视摄像机监视公共场所的情况下，为了保护隐私，需要考虑不公开个人的住宅等。因此，对监视摄像机的摄影图像的一部分区域实施遮蔽处理。

例如，已知以下技术：将摄影图像分割成块，通过以块为单位指定是否进行遮蔽来设定遮蔽区域，对该遮蔽区域的图像实施遮蔽处理。

但是，在上述那样将摄影图像分割成块来设定遮蔽区域的方法中，遮蔽区域的形状限于组合矩形所得的形状。因此，难以准确地描摹出想要保护的对象物的图像，有时无法充分地遮蔽保护对象物。

因此，在专利文献1中提出了将具有三角形、四边形等形状的多种遮蔽图案预先存储在存储器中，根据需要组合这些遮蔽图案并重叠在摄影图像上来进行遮蔽的摄像装置。由此，可以遮蔽各种形状的区域。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-229351号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在专利文献1的技术中，需要遮蔽图案的种类的数量的用于预先存储遮蔽图案的帧存储器，导致装置结构增大。

另外，虽然可以将遮蔽图案扩大、缩小、旋转后使用，但是由于以预先存储在存储器中的遮蔽图案为基础，因此，即使存储了多个遮蔽图案，进行遮蔽的区域的形状设定的自由度也受限制。

基于上述课题而提出本发明，其目的在于提供一种能够在抑制装置结构增大的同时，提高在影像中进行遮蔽的区域的形状设定的自由度的影像处理装置以及影像处理方法。

用于解决课题的手段

为了达成上述目的，本发明的影像处理装置，特征在于，具备：影像取得部，其取得影像信号及所述影像信号的同步信号；指定部，其根据用户操作，指定显示基于所述影像信号的影像的显示画面上的3个以上的点；定义部，其定义构成以通过所述指定部指定的各点作为顶点的多边形的各边的各直线；坐标指定部，其根据所述同步信号，指定所述影像信号中的各像素在所述显示画面上的水平方向以及垂直方向的坐标；坐标计算部，其计算与通过所述坐标指定部指定的各像素在作为水平方向或垂直方向的一方的方向的坐标值对应的、在作为所述各直线上的与所述一方的方向不同的方向的另一方的方向的坐标值；判定部，其比较通过所述坐标指定部指定的各像素在所述另一方的方向的坐标值和通过所述坐标计算部计算出在所述各直线上的所述另一方的方向的坐标值，由此判定所述影像信号中的各像素是否被包含在作为通过所述各直线包围的所述多边形内的区域的遮蔽区域中；以及遮蔽部，其用遮蔽图像遮蔽在所述遮蔽区域中包含的各像素。

另外，本发明的影像处理方法，是取得影像信号及所述影像信息的同步信号，根据所述同步信号通过坐标指定部指定所述影像信号中的各像素在显示画面上的水平方向以及垂直方向的坐标，在所述显示画面上显示基于所述影像信号的影像的影像处理装置中的影像处理方法，其特征在于，包含以下步骤：根据用户操作，指定所述显示画面上的3个以上的点，定义构成以指定的各点作为顶点的多边形的各边的各直线；计算与通过所述坐标指定部指定的各像素在作为水平方向或垂直方向的一方的方向的坐标值对应的、在作为所述各直线上的与所述一方的方向不同的方向的另一方的方向的坐标值；比较通过所述坐标指定部指定的各像素在所述另一方的方向的坐标值和通过所述计算的步骤计算出的在所述各直线上的所述另一方的方向的坐标值，由此判定所述影像信号中的各像素是否被包含在作为通过所述各直线包围的所述多边形内的区域的遮蔽区域中；以及用遮蔽图像遮蔽在所述遮蔽区域中包含的各像素。

发明效果

根据本发明的影像处理装置以及影像处理方法，能够在抑制装置结构增大的同时，提高在影像中进行遮蔽的区域的形状设定的自由度。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的影像处理装置的结构的框图。

图2是表示以直线分隔的区域的图。

图3是表示以4条直线包围的区域的图。

图4是表示通过两个点的直线的图。

图5是图1所示的影像处理装置中的遮蔽信息生成部的结构图。

图6是图5所示的遮蔽信息生成部中的偏移量计算部的结构图。

图7是块坐标的说明图。

图8是图5所示的遮蔽信息生成部中的坐标计算部的结构图。

图9是图5所示的遮蔽信息生成部中的比较器的说明图。

图10是图8所示的坐标计算部的坐标计算结果的说明图。

图11是说明用于设定遮蔽区域的用户界面的一例的说明图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

图1是表示本发明的实施方式的影像处理装置的结构的框图。如图1所示，本实施方式的影像处理装置1具备影像取得部2、操作输入部3、遮蔽信息生成部4、遮蔽部5和监视器6。

影像取得部2具有摄像功能，输出对被拍摄体进行摄影而得到的由亮度信号以及色差信息构成的影像信号及其同步信号。同步信号包含水平同步信号、垂直同步信号以及时钟信号。此外，影像取得部2也可以从外部取得通过摄像装置拍摄到的影像信号及其同步信号。

操作输入部3接受用户的操作，输出与操作对应的操作信号。在本实施方式中，用户对操作输入部3进行操作，在显示影像的监视器6的显示画面中指定成为想要遮蔽的区域的顶点的点（3个以上），由此可以设定由与所指定的点的数量相同数量（3条以上）的直线包围的遮蔽区域。操作输入部3作为根据用户操作来指定成为遮蔽区域的顶点的各点（像素位置）的指定部而发挥作用，输出表示各点的坐标的遮蔽位置信息。

遮蔽信息生成部4判定影像信号中的各像素是否被包含在以通过用户操作而指定的各点作为顶点的多边形内的区域、即遮蔽区域中，并输出表示其结果的遮蔽信息。

遮蔽部5进行根据从遮蔽信息生成部4输入的遮蔽信息，用遮蔽图像遮蔽在影像信号中的遮蔽区域中包含的各像素的处理。

监视器6由液晶显示器等构成，在显示画面上显示通过遮蔽部5遮蔽了遮蔽区域的影像。

在此，说明本实施方式中的遮蔽区域判定的思路。

为了得知图2所示的xy坐标上的点p（x_p，y_p）位于通过用y=ax+b表示的直线L分隔的区域A和区域B的哪个中，调查是否满足以下的（式1）、（式2）的不等式即可。

y_p<ax_p+b（式1）

y_p>ax_p+b（式2）

在满足（式1）的情况下，点p位于区域A，在满足（式2）的情况下，点p位于区域B。

因此，例如在图3所示的4条直线L₀~L₃（L₀：y=a₀x+b₀，L₁：y=a₁x+b₁，L₂：y=a₂x+b₂，L₃：y=a₃x+b₃）包围的区域C内的点，满足以下全部的（式3）~（式6）的4个不等式。

y<a₀x+b₀（式3）

y>a₁x+b₁（式4）

y<a₂x+b₂（式5）

y<a₃x+b₃（式6）

图4所示的通过xy坐标上的点p₀（x₀，y₀）、p₁（x₁，y₁）的两个点的直线L，以y截距作为z，可以表现为如下。

y={(y₁-y₀)/(x₁-x₀)}x+z

若将其变形为以p₀为原点的直线，则为

y-y₀={(y₁-y₀)/(x₁-x₀)}(x-x₀)，

在此，若设α=（y₁-y₀），β=（x₁-x₀），则

y-y₀=(α/β)(x-x₀)，

因此，

y=(α/β)x-(α/β)x₀+y₀（式7）

这样，通过p₀（x₀，y₀）、p₁（x₁，y₁）这两点的直线L，通过斜率α/β（α=(y₁-y₀)，β=(x₁-x₀)）以及相当于y截距的偏移量（-（α/β）x₀+y₀）来定义。若决定构成直线的两点的坐标和斜率，则偏移量为固定值。

在本实施方式中，例如在指定了4个点的情况下，遮蔽信息生成部4如上述（式7）那样定义构成以所指定的4点作为顶点的四边形的各边的4条直线，根据与定义的各直线对应的上述（式3）~（式6）那样的不等式，判定影像信号中的各像素是否被包含在成为遮蔽区域的四边形内，并输出表示其结果的遮蔽信息。

图5表示进行这样的处理的遮蔽信息生成部4的结构。如图5所示，遮蔽信息生成部4具备：偏移量计算部41、计数器（坐标指定部）42、坐标计算部43A~43D、比较器44A~44D以及AND电路45。图5表示将由4条直线包围的四边形内的区域设为遮蔽区域的情况下的结构例，坐标计算部以及比较器分别对应于直线的数量而各设置了4个。

偏移量计算部41根据表示通过用户操作而指定的4个点的坐标的遮蔽位置信息，分别计算构成以该4点作为顶点的四边形的各边的4条直线的斜率以及偏移量。偏移量计算部41对应于本发明的定义部。

图6表示偏移量计算部41的结构。如图6所示，偏移量计算部41具备：块位置变换部411、减法电路412、表413、乘法电路414、415、加法电路416和D-FF（D型触发器）417、418。

块位置变换部411将作为遮蔽区域的顶点而指定的点的坐标变换为图7所示那样的粗格子的块坐标。例如，块位置变换部411如图7所示，将图像空间在水平方向（图示x方向）、垂直方向（图示y方向）各分割为16像素的块（16×16像素），将各块内的像素的坐标变换为块的图示左上方的点的块坐标。例如，图7的块10内包含的各像素的坐标被变换为块坐标（4，1）。

减法电路412根据通过块位置变换部411变换后的坐标计算（式7）中的α、β。当（x₀，y₀）、（x₁，y₁）这两点的坐标通过块位置变换部411分别被变换为（x₀’，y₀’）、（x₁’，y₁’）时，减法电路412计算出α=（y₁’-y₀’），β=（x₁’-x₀’）。

表413将β的值和1/β的值对应保存，当从减法电路412输入β的值时，输出与其对应的1/β的值。

这样，通过不进行除法地查表来求出1/β的值，可以抑制电路规模的增大。而且，根据基于通过块位置变换部411变换后的粗格子的块坐标计算出的β的值求出1/β的值，由此可以减少β的值的模式来减小表的大小，可以抑制电路规模的增大。

此外，当块位置变换部11中的块过大时，通过进行块坐标变换有可能对遮蔽区域的形状造成很大影响。因此，将块的大小设定为对遮蔽区域的形状造成的影响可以忽略的程度的大小。

乘法电路414将从表413输入的1/β和从减法电路412输入的α相乘，计算出斜率α/β。

乘法电路415在通过乘法电路414计算出的斜率α/β上乘以x₀，并且将正负反转来计算出-（α/β）x₀。

加法电路416在通过乘法电路415计算出的-（α/β）x₀上加上y₀，计算出偏移量{-（α/β）x₀+y₀}。

D-FF417、418分别保持通过加法电路416计算出的偏移量{-（α/β）x₀+y₀}和通过乘法电路414计算出的斜率α/β，并且输出到坐标计算部43A~43D之一。

偏移量计算部41通过上述那样的结构分别计算4条直线的斜率以及偏移量，输出到与各条直线对应的坐标计算部43A~43D。

计数器42根据从影像取得部2供给的同步信号（水平同步信号、垂直同步信号、时钟信号），指定影像信号中的各像素在显示画面上的位置（坐标），并将其位置信息输出到比较器44A~44D。

坐标计算部43A~43D根据从偏移量计算部41输入的各直线的斜率以及偏移量，进行相当于（式7）的右边的运算。

图8表示坐标计算部43A的结构。坐标计算部43B~43D的结构也同样。如图8所示，坐标计算部43A具备加法电路431、432和D-FF433。

所述的（式7）的右边，分为对应于图像空间的x坐标而变化的变量部分即（α/β）x、和成为固定值的偏移量{-(α/β)x₀+y₀}。在坐标计算部43A中，通过加法电路431和D-FF433计算变量部分（α/β）x。

对D-FF433输入表示显示画面的水平方向（x方向）的有效范围的水平同步信号、和用于每次1像素地进行描绘处理的时钟信号。D-FF433针对每一时钟周期取得并保持加法电路431的计算结果，并且将前一时钟周期中取得的加法电路431的计算结果输出到加法电路431。D-FF433保持的值在水平同步信号的上升沿的时刻被复位为0。

加法电路431在来自D-FF433的输入值上加上斜率α/β，输出计算结果。

这样，使用加法电路431和D-FF433针对每1时钟将斜率α/β累计相加，由此计算（式7）的右边的变量部分（α/β）x。

加法电路432在加法电路431的计算结果上相加从偏移量计算部41输入的偏移量的值。该加法电路432的计算结果（坐标计算结果）成为相当于（式7）的右边的值。

比较器44A~44D判定是否满足与各自对应的直线所对应的（式3）~（式7）那样的不等式。

例如，假定比较器44A~44D分别与（式3）~（式6）对应，则比较器44A如图9所示，根据从坐标计算部43A输入的坐标计算结果和从计数器42输入的位置信息，判定是否满足（式3）的不等式。比较器44A，在满足不等式的情况下作为判定结果而输出逻辑“1”，在不满足不等式的情况下输出逻辑“0”。同样，比较器44B~44D分别判定是否满足（式4）~（式6），作为判定结果而输出逻辑“1”或“0”。

如图10所示，当设通过计数器42指定的像素位置（坐标）为q₀（x₃，y₃）时，坐标计算部43A的坐标计算结果成为与坐标计算部43A对应的直线L₀中的x=x₃所对应的点q₀（x₃，y₄）的y方向（垂直方向）的坐标值y₄。比较器44A中的是否满足不等式的判定处理，通过比较y₃和y₄，判定q₀相对于直线L₀是否位于遮蔽区域侧，当q₀位于遮蔽区域侧时，作为判定结果而输出逻辑“1”。关于坐标计算部43B~43D、比较器44B~44D的处理也相同，当q₀位于被各直线包围的遮蔽区域内时，来自比较器44A~44D的输出全部为逻辑“1”。

AND电路45，当从比较器44A~44D输入的判定结果全部为逻辑“1”时，作为遮蔽信息而输出表示通过计数器42指定的像素位置（坐标）位于遮蔽区域内的逻辑“1”，在其他情况下输出逻辑“0”。

通过上述比较器44A~44D以及AND电路45构成判定影像信号中的各像素是否被包含在遮蔽区域中的判定部。

接着，说明影像处理装置1的动作。

在未设定遮蔽区域的状态下，影像处理装置1直接在监视器6上显示基于通过影像取得部2取得的影像信号的影像。用户一边观看监视器6的显示画面一边操作操作输入部3，指定成为遮蔽区域的顶点的位置的各点。在本实施方式中假定指定4个点。

当指定成为遮蔽区域的顶点的4点时，遮蔽信息生成部4的偏移量计算部41，通过使用了所述的块位置变换部411、减法电路412、表413、乘法电路414、415以及加法电路416的运算，分别计算构成以4点作为顶点的四边形的各边的4条直线的斜率以及偏移量，将计算出的斜率以及偏移量的值输出到与各条直线对应的坐标计算部43A~43D。

接着，坐标计算部43A~43D如前所述，通过加法电路431以及D-FF433将对应的直线的斜率α/β累计相加，由此计算（式7）的右边的变量部分（α/β）x，并通过加法电路432对该值加上偏移量的值，输出表示与（式7）的右边相当的值的坐标计算结果。

接着，比较器44A~44D根据从坐标计算部43A~43D输入的坐标计算结果和从计数器42输入的位置信息，判定是否满足对应的直线所对应的（式3）~（式6）那样的不等式。比较器44A~44D，在满足不等式的情况下作为判定结果而输出逻辑“1”，在不满足不等式的情况下输出逻辑“0”。

并且，AND电路45，在从比较器44A~44D输入的判定结果全部为逻辑“1”时作为遮蔽信息而输出逻辑“1”，在其他情况下输出逻辑“0”。

遮蔽部5在从影像取得部2输入的影像信号中用遮蔽图像遮蔽从遮蔽信息生成部4输入的遮蔽信息为逻辑“1”的像素，关于遮蔽信息为逻辑“0”的像素，直接输出影像信号。由此，在监视器6的显示画面中显示遮蔽了遮蔽区域的影像。遮蔽图像可以设为用特定的颜色涂布遮蔽区域的图像或马赛克图像。

如上所述，在本实施方式中，在将通过用户操作在显示画面上指定的各点作为顶点的多边形的区域内进行遮蔽，因此，用户可以将各种形状的区域设定为遮蔽区域。

另外，进行定义构成成为遮蔽区域的多边形的各边的直线的处理、遮蔽区域的判定处理等的遮蔽信息生成部4如图5、图6、图8、图9所示，通过由加法电路、减法电路、乘法电路等组成的电路构成，因此，可以通过小的电路规模来实现。另外，可以实时地进行遮蔽处理。

这样，根据本实施方式，可以在抑制装置结构的增大的同时，提高影像中进行遮蔽的区域的形状设定的自由度。

此外，用户可以在监视器6的显示画面上任意地指定成为遮蔽区域的顶点的点，但是，例如也可以设置用户通过操作操作输入部3从在显示画面上显示的图11所示那样的遮蔽形状20A、20B、…中选择某一个，可以根据需要使所选择的遮蔽形状的顶点移动来指定顶点的位置的用户界面。

符号的说明

1影像处理装置

2影像取得部

3操作输入部

4遮蔽信息生成部

5遮蔽部

6监视器

41偏移量计算部

42计数器

43A~43D坐标计算部

44A~44D比较器

45AND电路

411块位置变换部

412减法电路

413表

414、415乘法电路

416、431、432加法电路

417、418、433D-FF

Claims (2)

1.一种影像处理装置，其特征在于，

具备：

影像取得部，其取得影像信号及所述影像信息的同步信号；

指定部，其根据用户操作，指定显示基于所述影像信号的影像的显示画面上的3个以上的点；

定义部，其定义构成以通过所述指定部指定的各点作为顶点的多边形的各边的各直线；

坐标指定部，其根据所述同步信号，指定所述影像信号中的各像素在所述显示画面上的水平方向以及垂直方向的坐标；

坐标计算部，其计算与通过所述坐标指定部指定的各像素在作为水平方向或垂直方向的一方的方向的坐标值对应的、在作为所述各直线上的与所述一方的方向不同的方向的另一方的方向的坐标值；

判定部，其比较通过所述坐标指定部指定的各像素在所述另一方的方向的坐标值和通过所述坐标计算部计算出的在所述各直线上的所述另一方的方向的坐标值，由此判定所述影像信号中的各像素是否被包含在作为通过所述各直线包围的所述多边形内的区域的遮蔽区域中；以及

遮蔽部，其用遮蔽图像遮蔽在所述遮蔽区域中包含的各像素。

2.一种影像处理方法，是取得影像信号及所述影像信息的同步信号，根据所述同步信号通过坐标指定部指定所述影像信号中的各像素在显示画面上的水平方向以及垂直方向的坐标，在所述显示画面上显示基于所述影像信号的影像的影像处理装置中的影像处理方法，该影像处理方法的特征在于，

包含以下步骤：

根据用户操作，指定所述显示画面上的3个以上的点，定义构成以指定的各点作为顶点的多边形的各边的各直线；

计算与通过所述坐标指定部指定的各像素在作为水平方向或垂直方向的一方的方向的坐标值对应的、在作为所述各直线上的与所述一方的方向不同的方向的另一方的方向的坐标值；

比较通过所述坐标指定部指定的各像素在所述另一方的方向的坐标值和通过所述计算的步骤计算出的在所述各直线上的所述另一方的方向的坐标值，由此判定所述影像信号中的各像素是否被包含在作为通过所述各直线包围的所述多边形内的区域的遮蔽区域中；以及

用遮蔽图像遮蔽在所述遮蔽区域中包含的各像素。

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