JP2001266117A - Picture processor - Google Patents

Picture processor

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JP2001266117A
JP2001266117A JP2000080403A JP2000080403A JP2001266117A JP 2001266117 A JP2001266117 A JP 2001266117A JP 2000080403 A JP2000080403 A JP 2000080403A JP 2000080403 A JP2000080403 A JP 2000080403A JP 2001266117 A JP2001266117 A JP 2001266117A
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JP
Japan
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image
observation
image signal
component
unit
Prior art date
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Application number
JP2000080403A
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Japanese (ja)
Inventor
Eiji Osaki
英二 大崎
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively remove only a noise component given on an observed picture. SOLUTION: A concentration adjusting part 42 adjusts the dispersion value/ average value of an observation picture signal at present time, which is obtained by an optical sensor 1, and an observes picture signal showing the same observation object, which is held by a delay part 41 and which is previous by prescribed time. A registration part 43 adjusts the positions of still pictures on both observation pictures and a difference operation part 44 performs a difference operation. A binarization part 45 extracts the signal component of not less than a prescribed threshold from an obtained differential picture signal and generates a binary picture signal. A picture degeneration part 47 degenerates a differential picture component from the obtained binary picture signal. A picture inflation part 48 restores it to an original size and the picture signal constituted only of a picture change component from which a noise component is removed is generated. A masking part 3 masks the original observation picture signal stored in a storage part 2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば衛星搭載
用監視カメラやITV(工業用テレビジョン)カメラ等
で撮影した観測画像信号を処理する画像処理装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image processing apparatus for processing an observed image signal photographed by, for example, a monitoring camera mounted on a satellite or an ITV (industrial television) camera.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、例えば衛星搭載用監視カメラや
ITVカメラ等で撮影した観測画像信号を処理する画像
処理装置においては、その時々の取得画像が取得時間よ
り前の時刻の画像あるいは基準として設定できる画像に
対して、どのように変化したかを把握するのに画像間の
差分演算を基本にしていた。
2. Description of the Related Art Generally, in an image processing apparatus for processing an observation image signal photographed by, for example, a monitoring camera mounted on a satellite or an ITV camera, an image acquired at each time is set as an image at a time earlier than an acquisition time or as a reference. The difference calculation between the images has been basically used to grasp how the images have been changed.

【0003】しかしながら、衛星では時々刻々と姿勢・
軌道変動があるため、同一地域の撮像画像も微妙に相互
歪みを起こすこととなる。また、ITVカメラ等を利用
する監視システムや検査システムでも微妙な光線・照度
の変化、カメラの姿勢変動などもあることにより、差分
画像には、ほぼ対象画面の輪郭線に応じてノイズが与え
られ、本当に変化が生じた部分とノイズ部分とを自動的
に判別することが極めて困難となる。
[0003] However, the attitude of the satellite is changing every moment.
Due to the orbital fluctuation, the captured images in the same area also cause slight mutual distortion. Also, even in a surveillance system or an inspection system using an ITV camera or the like, a slight change in light / illuminance, a change in the attitude of the camera, and the like cause noise in the difference image substantially in accordance with the contour of the target screen. However, it is extremely difficult to automatically discriminate the part where the change has actually occurred from the noise part.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の画
像処理装置では、衛星の姿勢・軌道変動、カメラの姿勢
変動等の種々の要因により、観測画像上のノイズが与え
られると、画像変化部分とノイズ部分とを区別すること
が困難となり、また、ノイズのみを除去するような有効
な手段がなかった。
As described above, in the conventional image processing apparatus, when noise on an observed image is given due to various factors such as satellite attitude / orbit variation, camera attitude variation, and the like, image change occurs. It is difficult to distinguish between a noise portion and a noise portion, and there is no effective means for removing only noise.

【0005】この発明の目的は、観測画像上に与えられ
るノイズ成分のみを効果的に除去することが可能な画像
処理装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an image processing apparatus capable of effectively removing only a noise component given on an observation image.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明に係る画像処理
装置は、観測対象を撮影する観測センサと、この観測セ
ンサで撮影した観測画像信号を記憶する記憶手段と、こ
の記憶手段に記憶された観測画像信号もしくは記憶前の
観測画像信号と所定時間前に同じ観測対象を撮影して得
られた観測画像信号との相互間で観測対象の予め決めら
れた特性を同一にする特性調整手段と、この特性調整手
段により特性調整された複数の画像信号に対して相互間
で差分演算を行なう差分演算手段と、この差分演算手段
で得られた差分画像成分から所定しきい値以上の信号成
分を抽出することで2値画像を形成する2値化手段と、
この2値化手段で得られる2値画像信号からノイズ成分
を除去するノイズ除去手段と、このノイズ除去手段で得
られる画像信号に基づいて、記憶手段に記憶された観測
画像信号に対しマスキングを行なうマスク手段とを備え
るようにしたものである。特に、上記特性調整手段は、
複数の観測画像信号に対し、相互間で観測対象の平均
値、分散値のいずれかを同一にすることを特徴とし、さ
らに、特性調整手段で特性調整された複数の画像信号に
対し、相互間で特定画像の位置合わせを行なう位置合わ
せ手段を備えることを特徴とする。また、上記ノイズ除
去手段は、2値化手段の出力を縮退させる画像縮退手段
と、この画像縮退手段で縮退された差分画像成分を膨張
して元の大きさに戻す画像膨張手段とを備えることを特
徴とする。
According to the present invention, there is provided an image processing apparatus comprising: an observation sensor for photographing an object to be observed; storage means for storing an observation image signal photographed by the observation sensor; Characteristic adjustment means for making the same predetermined characteristics of the observation target between the observation image signal or the observation image signal before storage and the observation image signal obtained by photographing the same observation target a predetermined time ago, Difference calculating means for performing a difference calculation between the plurality of image signals whose characteristics have been adjusted by the characteristic adjusting means, and extracting a signal component having a predetermined threshold value or more from the difference image component obtained by the difference calculating means Binarizing means for forming a binary image by performing
A noise removing unit for removing a noise component from the binary image signal obtained by the binarizing unit; and masking the observed image signal stored in the storage unit based on the image signal obtained by the noise removing unit. And a mask means. In particular, the characteristic adjusting means includes:
The method is characterized in that, for a plurality of observed image signals, one of the average value and the variance value of the observation target is the same between the plurality of observed image signals. And a positioning means for positioning a specific image. Further, the noise removing means includes image reducing means for reducing the output of the binarizing means, and image expanding means for expanding the difference image component reduced by the image reducing means to restore the original size. It is characterized by.

【0007】すなわち、この発明では、観測センサで得
られる現時点の観測画像信号と所定時間前に同じ観測対
象を撮影することにより得られる観測画像信号との差分
をとって画像変化成分のみを表した画像を作成すること
に着目し、差分をとるべき複数の画像信号の双方を同じ
濃度レベルにするために各画像信号の分散値・平均値を
合わせ込むようにするとともに、双方の観測画像上の特
定画像の位置を合わせ込むようにした上で、差分演算を
行ない、得られた差分画像信号から所定しきい値以上の
信号成分を抽出して2値画像信号を生成する。そして、
得られた2値画像からノイズ成分と正当な画像変化成分
とを識別するために、この差分画像成分を縮退させて、
その後に、元の大きさまで復元させることにより、ノイ
ズ成分を除去した画像変化成分のみの画像信号を作成
し、この画像信号に基づいて元の観測画像信号にマスキ
ングを行なう。
That is, in the present invention, only the image change component is expressed by taking the difference between the current observation image signal obtained by the observation sensor and the observation image signal obtained by photographing the same observation target a predetermined time ago. Focusing on creating an image, the variance value / average value of each image signal is adjusted to make both of the multiple image signals for which the difference is to be the same density level, After adjusting the position of the specific image, a difference operation is performed, and a signal component having a predetermined threshold value or more is extracted from the obtained difference image signal to generate a binary image signal. And
In order to distinguish between a noise component and a valid image change component from the obtained binary image, the difference image component is degenerated,
Thereafter, by restoring to the original size, an image signal of only the image change component from which the noise component has been removed is created, and the original observed image signal is masked based on this image signal.

【0008】従って、この発明によれば、差分演算によ
り得られた差分画像成分を縮退させて元の大きさに戻し
て作成された画像信号で元の観測画像信号をマスキング
するので、観測センサで得られる観測画像信号からノイ
ズ成分のみを除去して画像変化成分のみを抽出した画像
を得ることができる。
Therefore, according to the present invention, the original observation image signal is masked by the image signal created by degenerating the difference image component obtained by the difference operation and returning it to the original size. It is possible to obtain an image in which only the noise component is removed from the obtained observed image signal and only the image change component is extracted.

【0009】また、上記構成において、ノイズ除去手段
は、2値化手段により2値化された2値画像の符号1の
領域に対して識別子を書き込むラベリング手段を備える
ことを特徴とするので、差分画像成分毎に2値化された
パターンを生成することができ、各パターン毎に別々に
縮退及び膨張を行なうことができることにより、ノイズ
除去処理における処理負担を格段に軽減することができ
る。さらに、有効な情報を削除する確率を低減できる。
Further, in the above configuration, the noise removing means is provided with a labeling means for writing an identifier into the area of code 1 of the binary image binarized by the binarizing means, so that the noise is eliminated. Since a binarized pattern can be generated for each image component, and degeneration and expansion can be performed separately for each pattern, the processing load in the noise removal processing can be significantly reduced. Further, the probability of deleting valid information can be reduced.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0011】(第1の実施形態)図1は、この発明に係
わる画像処理装置の一実施形態を示すブロック構成図で
ある。図1に示す画像処理装置は、光学センサ1により
予め設定された時間間隔で、例えば山地や都市部等の観
測対象を撮影(走査)して、観測画像信号を取得する。
この観測画像信号は、A/D(アナログ/デジタル)コ
ンバータ11でデジタル値に変換された後、記憶部3に
記憶される。記憶部3に記憶された観測画像信号は、マ
スク部3及びマスク画像生成部4に入力される。マスク
画像生成部4は、遅延部41と、濃度調整部42と、レ
ジストレーション部43と、差分演算部44と、2値化
部45と、ラベリング部46と、画像縮退部47と、画
像膨張部48とにより構成される。
(First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an image processing apparatus according to the present invention. The image processing apparatus illustrated in FIG. 1 captures (scans) an observation target such as a mountain area or an urban area at a time interval set in advance by the optical sensor 1, and acquires an observation image signal.
The observed image signal is converted into a digital value by an A / D (analog / digital) converter 11 and stored in the storage unit 3. The observation image signal stored in the storage unit 3 is input to the mask unit 3 and the mask image generation unit 4. The mask image generation unit 4 includes a delay unit 41, a density adjustment unit 42, a registration unit 43, a difference calculation unit 44, a binarization unit 45, a labeling unit 46, an image reduction unit 47, an image expansion And a unit 48.

【0012】マスク画像生成部4に入力された観測画像
信号は、遅延部41及び濃度調整部42にそれぞれ供給
される。遅延部41は、例えばRAM等を用いて、観測
画像信号を所定時間遅延するもので、その遅延出力は濃
度調整部42に供給される。この濃度調整部42は、遅
延部41の入力信号と出力信号とを入力し、両者の濃度
が同一となるように調整を行なうものである。ここで、
調整が行なわれた2つの画像信号は、レジストレーショ
ン部43で例えば静止画像を基準として位置合わせが行
われ、差分演算部44で差分演算が行なわれて差分画像
信号に生成されて、2値化部45に供給される。
The observation image signal input to the mask image generation unit 4 is supplied to a delay unit 41 and a density adjustment unit 42, respectively. The delay unit 41 delays the observation image signal by a predetermined time using, for example, a RAM or the like, and the delayed output is supplied to the density adjustment unit 42. The density adjusting section 42 receives the input signal and the output signal of the delay section 41 and adjusts them so that their densities are the same. here,
The two adjusted image signals are registered in a registration unit 43 based on, for example, a still image, and a difference operation is performed in a difference operation unit 44 to generate a difference image signal. It is supplied to the unit 45.

【0013】2値化部45は、入力された差分画像信号
から所定しきい値以上の信号成分を抽出することで、論
理符号1,0から成る2値画像信号を生成してラベリン
グ部46に出力する。ラベリング部46は、入力された
2値画像信号に対し論理符号1を示す領域に識別子とし
てそれぞれ異なるラベルを付加する。このラベルが付加
された2値画像信号は、画像縮退部47でそのラベルが
付加された領域が縮退され、画像膨張部48で膨張して
元の大きさに戻されることにより、ノイズ成分を除去さ
れたマスク画像信号に生成されてマスク部3に供給され
る。
The binarizing unit 45 generates a binary image signal having logical codes 1 and 0 by extracting a signal component having a predetermined threshold value or more from the input differential image signal, and sends the binary image signal to the labeling unit 46. Output. The labeling unit 46 adds different labels as identifiers to the area indicating the logical code 1 to the input binary image signal. The binarized image signal to which the label has been added is decompressed by the image decompression unit 47 in the region to which the label has been added, and expanded by the image expansion unit 48 to return to the original size, thereby removing noise components. The generated mask image signal is supplied to the mask unit 3.

【0014】マスク部3は、マスク画像生成部4で生成
されたマスク画像信号に基づいて、記憶部2に記憶され
た観測画像信号に対しマスキングを行なうことにより、
ノイズ成分を除去し、この画像変化成分のみを表した画
像信号を表示部5で表示させる。
The mask unit 3 performs masking on the observation image signal stored in the storage unit 2 based on the mask image signal generated by the mask image generation unit 4,
The noise component is removed, and an image signal representing only this image change component is displayed on the display unit 5.

【0015】次に、上記構成による動作について図2及
び図3を参照して説明する。なお、図2は、遅延部41
による遅延前後の画像の一例を示しており、図3は、動
作により生成される画像の一例を示す図である。すなわ
ち、濃度調整部42には、図2(b)に示すような記憶
部3に記憶された観測画像信号と図2(a)に示すよう
な遅延部41から出力される過去の観測画像信号とが入
力される。これら2つの画像信号は、濃度調整部42に
より両者を同じ濃度レベルにするために各画像信号の分
散値・平均値を合わせ込まれ、レジストレーション部4
3で両者の観測画像上の例えば静止画像である山の位置
が合わせ込まれた上で、差分演算部44により差分演算
が行われて図3(a)に示すような差分画像信号に生成
される。この差分画像信号は、2値化部45で所定しき
い値以上の信号成分が抽出されて図3(b)に示すよう
な論理符号0,1で表される2値画像信号に生成され
る。この2値画像信号において、論理符号1を示す領域
は画像変化成分及びノイズ成分を示しており、論理符号
0を示す領域は静止画像成分を示している。なお、この
2値画像信号ついては、ある程度のノイズ成分が除去さ
れている。
Next, the operation of the above configuration will be described with reference to FIGS. Note that FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an image generated by the operation. That is, the density adjustment unit 42 includes the observation image signal stored in the storage unit 3 as shown in FIG. 2B and the past observation image signal output from the delay unit 41 as shown in FIG. Is input. These two image signals are combined by the density adjustment unit 42 with the variance value / average value of each image signal in order to make them the same density level.
After the positions of the mountains, which are still images, on both observation images are adjusted in 3, a difference operation is performed by the difference operation unit 44 to generate a difference image signal as shown in FIG. You. In the difference image signal, a signal component equal to or larger than a predetermined threshold value is extracted by a binarization unit 45, and is generated as a binary image signal represented by logical codes 0 and 1 as shown in FIG. . In this binary image signal, an area indicating a logical code 1 indicates an image change component and a noise component, and an area indicating a logical code 0 indicates a still image component. Note that some noise components have been removed from this binary image signal.

【0016】この2値化画像信号は、ラベリング部46
で論理符号1を示す領域にラベルが付加された後、図3
(c)に示すように画像縮退部47で各ラベル毎に縮退
が行われ、画像膨張部48で元の大きさまで復元されて
図3(d)に示すようなノイズ成分を除去したマスク画
像信号に生成され、マスク部3に供給される。すると、
マスク部3では、このマスク画像信号から記憶部2に記
憶された観測画像信号に含まれるノイズ成分を識別する
ことができ、このノイズ成分をマスクして画像変化成分
のみを表した画像信号を生成することができる。
The binarized image signal is supplied to a labeling section 46.
After the label is added to the area indicating the logical code 1 in FIG.
As shown in FIG. 3C, the image degenerating unit 47 performs degeneration for each label, and the image expanding unit 48 restores the original size and removes the noise component as shown in FIG. And is supplied to the mask unit 3. Then
The mask unit 3 can identify a noise component included in the observation image signal stored in the storage unit 2 from the mask image signal, and generates an image signal representing only the image change component by masking the noise component. can do.

【0017】以上のように上記第1の実施形態では、光
学センサ1で得られる現時点の観測画像信号と遅延部4
1により保持された所定時間前の同じ観測対象を表す観
測画像信号との差分をとって画像変化成分のみを表した
画像を作成することに着目し、差分をとるべき複数の画
像信号の双方を同じ濃度レベルにするために濃度調整部
42で両者の画像信号の分散値・平均値を合わせ込むよ
うにするとともに、レジストレーション部43で両者の
観測画像上の静止画像位置を合わせ込むようにした上
で、差分演算部44で差分演算を行ない、得られた差分
画像信号から2値化部45により所定しきい値以上の信
号成分を抽出して2値画像信号を生成する。そして、得
られた2値画像からノイズ成分と正当な画像変化成分と
を識別するために、画像縮退部47で差分画像成分を縮
退させて、その後に、画像膨張部48で元の大きさまで
復元させることにより、ノイズ成分を除去した画像変化
成分のみの画像信号を作成し、この画像信号に基づいて
マスク部3で記憶部2に記憶された元の観測画像信号に
マスキングを行なう。
As described above, in the first embodiment, the current observation image signal obtained by the optical sensor 1 and the delay unit 4
Focusing on creating an image representing only the image change component by taking the difference from the observed image signal representing the same observation object a predetermined time ago held by 1 In order to obtain the same density level, the variance value / average value of the two image signals is adjusted by the density adjustment unit 42, and the still image positions on both observation images are adjusted by the registration unit 43. Above, a difference operation is performed by the difference operation unit 44, and a signal component having a predetermined threshold value or more is extracted from the obtained difference image signal by the binarization unit 45 to generate a binary image signal. Then, in order to identify a noise component and a valid image change component from the obtained binary image, the difference image component is reduced by the image reduction unit 47, and then restored to the original size by the image expansion unit 48. By doing so, an image signal of only the image change component from which the noise component has been removed is created, and based on this image signal, the masking unit 3 masks the original observed image signal stored in the storage unit 2.

【0018】従って、差分演算により得られた差分画像
成分を縮退させて元の大きさに戻して作成された画像信
号で元の観測画像信号をマスキングすることにより、光
学センサ1で得られる観測画像信号からノイズ成分のみ
を除去して画像変化成分のみを抽出した画像を得ること
ができる。
Accordingly, by masking the original observed image signal with the image signal created by degenerating the difference image component obtained by the difference operation and returning to the original size, the observed image obtained by the optical sensor 1 is obtained. It is possible to obtain an image in which only the noise component is removed from the signal and only the image change component is extracted.

【0019】また、この第1の実施形態では、ラベリン
グ部46で2値画像の論理符号1の領域に対してそれぞ
れ異なるラベルを付加することを特徴とするので、差分
画像成分毎に2値化されたパターンを生成することがで
き、各パターン毎に別々に縮退及び膨張を行なうことが
できることにより、ノイズ除去処理における処理負担を
格段に軽減することができる。さらに、有効な情報を削
除する確率を低減できる。
Further, the first embodiment is characterized in that the labeling section 46 adds different labels to the area of the logical code 1 of the binary image, so that the binarization is performed for each difference image component. Since the reduced pattern can be generated and the reduction and expansion can be performed separately for each pattern, the processing load in the noise removal processing can be remarkably reduced. Further, the probability of deleting valid information can be reduced.

【0020】なお、上記第1の実施形態では、記憶部3
に記憶された観測画像信号からマスク画像信号を生成す
る例について説明したが、光学センサ1の出力から直接
マスク画像信号を生成するようにしてもよい。
In the first embodiment, the storage unit 3
Although the example in which the mask image signal is generated from the observation image signal stored in the optical sensor 1 has been described, the mask image signal may be directly generated from the output of the optical sensor 1.

【0021】(第2の実施形態)図4は、上記画像処理
装置の第2の実施形態を示すものである。なお、図4に
おいて、図1と同一部分には同一符号を付して示し、こ
こではその説明を省略する。
(Second Embodiment) FIG. 4 shows a second embodiment of the image processing apparatus. In FIG. 4, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0022】この画像処理装置では、第1の実施形態が
記憶部2の出力をマスク画像生成部4に入力していたの
に対し、マスク部3の出力をマスク画像生成部4に入力
するようにしている。すなわち、この第2の実施形態の
構成は、第1の実施形態がフィードフォワードループで
ノイズ成分の除去を行なっているのに対し、フィードバ
ックループでノイズ成分の除去を行なっている。このた
め、第1の実施形態の構成が応答速度の点で有利である
のに対し、第2の実施形態の構成は出力結果で制御され
るため、精度の点で有利であるといえる。
In this image processing apparatus, the output of the storage unit 2 is input to the mask image generation unit 4 in the first embodiment, whereas the output of the mask unit 3 is input to the mask image generation unit 4. I have to. That is, in the configuration of the second embodiment, the noise component is removed by a feedback loop, whereas the noise component is removed by a feedforward loop in the first embodiment. For this reason, the configuration of the first embodiment is advantageous in terms of response speed, whereas the configuration of the second embodiment is controlled in terms of output results, which is advantageous in terms of accuracy.

【0023】(第3の実施形態)図5は、上記画像処理
装置の第3の実施形態を示すものである。なお、この第
3の実施形態では、濃度調整処理、レジストレーション
処理、差分演算処理、2値化処理、ラベリング処理、画
像縮退処理、画像膨張処理をマイクロコンピュータとし
て機能する1つの信号処理部で一括して行なうようにし
たものである。
(Third Embodiment) FIG. 5 shows a third embodiment of the image processing apparatus. In the third embodiment, the density adjustment process, the registration process, the difference calculation process, the binarization process, the labeling process, the image reduction process, and the image expansion process are collectively performed by one signal processing unit functioning as a microcomputer. This is done by doing.

【0024】光学センサ100により観測対象を撮影す
ることで得られる観測画像信号は、A/Dコンバータ1
01でデジタル値に変換された後、記憶部102,10
3に記憶される。この記憶部102に記憶された観測画
像信号について、信号処理部104にて濃度調整処理、
レジストレーション処理、差分演算処理、2値化処理、
ラベリング処理、画像縮退処理、画像膨張処理を行なっ
た後、ノイズ成分を除去されたマスク画像信号をマスク
部105に出力する。マスク部105は、このマスク画
像信号に基づいて、記憶部102に記憶された観測画像
信号に対しマスキングを行なうことにより、ノイズ成分
を除去して表示部106に出力する。なお、記憶部10
3に記憶された観測画像信号は、記憶部102に比して
所定時間長く保持されることになる。
An observation image signal obtained by photographing the observation target by the optical sensor 100 is converted into an A / D converter 1
01 is converted into a digital value in the storage units 102 and 10
3 is stored. For the observation image signal stored in the storage unit 102, the signal processing unit 104 performs density adjustment processing,
Registration processing, difference calculation processing, binarization processing,
After performing the labeling process, the image reduction process, and the image expansion process, the mask image signal from which the noise component has been removed is output to the mask unit 105. The mask unit 105 removes noise components by masking the observation image signal stored in the storage unit 102 based on the mask image signal, and outputs the result to the display unit 106. The storage unit 10
The observation image signal stored in No. 3 is held longer than the storage unit 102 by a predetermined time.

【0025】次に、上記信号処理部104の動作につい
て図6のフローチャートを参照して説明する。
Next, the operation of the signal processing unit 104 will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0026】すなわち、信号処理部104は、記憶部1
02,103から読み出した両者の観測画像信号の平均
値・分散値を合わせ込み(ステップS1)、レジストレ
ーション処理により両者の観測画像上の静止画像の位置
を合わせ込んだ後に(ステップS2)、両者の観測画像
信号相互間の差分演算を行う(ステップS3)。この差
分演算により得られた差分画像信号から所定しきい値以
上の信号成分を抽出して論理符号1,0で表される2値
化画像信号を生成する(ステップS4)。
That is, the signal processing unit 104 stores in the storage unit 1
After adjusting the average value and the variance value of the two observation image signals read from 02 and 103 (step S1), adjusting the position of the still image on both observation images by registration processing (step S2), The difference calculation between the observed image signals is performed (step S3). From the difference image signal obtained by this difference operation, a signal component having a predetermined threshold value or more is extracted to generate a binary image signal represented by logical codes 1 and 0 (step S4).

【0027】次に、信号処理部104は、2値化画像信
号の論理符号1を示す領域にそれぞれ異なるラベルを付
加し(ステップS5)、各ラベル毎に画像縮退を行ない
(ステップS6)、それぞれ縮退された画像を元の大き
さに復元してマスク用画像信号を生成した後(ステップ
S7)、このマスク用画像信号をマスク部105に出力
する。
Next, the signal processing unit 104 adds different labels to the regions indicating the logical code 1 of the binarized image signal (step S5), and performs image degeneration for each label (step S6). After the reduced image is restored to its original size to generate a mask image signal (step S7), the mask image signal is output to the mask unit 105.

【0028】なお、上記処理において、信号処理部10
4は、上記ステップS4で生成された2値画像信号から
上記ステップS7で生成されたマスク用画像信号を差し
引くことによりノイズ成分のみを表したノイズ補正用画
像信号を生成してマスク部105に出力するようにして
もよい(ステップS8)。
In the above processing, the signal processing unit 10
4 generates a noise correction image signal representing only noise components by subtracting the mask image signal generated in step S7 from the binary image signal generated in step S4, and outputs the noise correction image signal to the mask unit 105. (Step S8).

【0029】以上のように上記第3の実施形態によって
もこの発明を実施することができる。特に、各処理がソ
フトウェアにより実現できるので、構成が簡単になり、
小型化に寄与することができる。
As described above, the present invention can also be implemented by the third embodiment. In particular, since each process can be realized by software, the configuration is simplified,
This can contribute to downsizing.

【0030】(その他の実施形態)この発明は上記各実
施形態に限定されるものではない。例えば光学センサに
代えて合成開口レーダを用いるようにしてもよい。ま
た、衛星搭載用センサに限ることなく、例えば産業用C
CDカメラとビル等への入退出や製造ライン上の検査物
などであってもよい。
(Other Embodiments) The present invention is not limited to the above embodiments. For example, a synthetic aperture radar may be used instead of the optical sensor. Also, without being limited to sensors mounted on satellites, for example, industrial C
It may be a CD camera and an entrance / exit to a building or an inspection object on a production line.

【0031】また、この発明は、例えば地球観測衛星や
惑星探査用の宇宙機等においても適用可能であり、IT
Vシステムにも適用可能である。さらに、上記実施形態
では、ノイズ除去のために、ラベリング処理、画像縮退
処理、画像膨張処理を行なうようなアルゴリズムを適用
しているが、その他にも、ノイズ成分を効率的に除去し
て、画像変化成分のみを抽出した画像を作成するような
アルゴリズも適用可能である。
The present invention is also applicable to, for example, earth observation satellites and spacecraft for planetary exploration.
It is also applicable to the V system. Further, in the above-described embodiment, an algorithm such as a labeling process, an image degeneration process, and an image dilation process is applied to remove noise. An algorithm that creates an image in which only the change component is extracted is also applicable.

【0032】さらに、この発明は、図7に示すように、
画像変化抽出結果でアラームを出力し、他機器を制御す
るなど付加的機能を有するシステムにも適用できる。こ
の図7のシステムでは、人工衛星S1が光学センサによ
り観測対象を撮影し、ノイズ成分を除去した観測画像信
号をミッションデータとして地上局に送信する。地上局
において、到来したミッションデータは、アンテナ20
1で受信され、受信・復調・記録部202で復調され
て、一時的に記録された後、ラジオメトリック補正部2
03及びジオメトリック補正部204によりミッション
データの伝送途中で与えられるノイズ成分及び回り込み
成分が除去されて変化抽出処理部205に供給される。
変化抽出部205は、ミッションデータに含まれる観測
画像を写真化するとともに、この観測画像中に画像変化
成分が存在する場合に、アラーム表示部206に画像変
化成分を通知してアラーム表示させる。このアラーム表
示された観測画像信号は、衛星運用計画装置207に供
給され、人工衛星S1に対する詳細な撮像指示や次周回
での撮像指示信号としてアンテナ201を介して人工衛
星S1に送出されることになる。
Further, according to the present invention, as shown in FIG.
The present invention can also be applied to a system having an additional function such as outputting an alarm based on an image change extraction result and controlling other devices. In the system of FIG. 7, the artificial satellite S1 captures an image of an observation target using an optical sensor, and transmits an observation image signal from which noise components have been removed to the ground station as mission data. At the ground station, the incoming mission data is stored in the antenna 20
1 and demodulated by the receiving / demodulating / recording unit 202 and temporarily recorded, and then received by the radiometric correction unit 2
03 and the geometric correction unit 204 remove the noise component and the wraparound component given during transmission of the mission data, and supply the result to the change extraction processing unit 205.
The change extracting unit 205 converts the observation image included in the mission data into a photograph, and when an image change component exists in the observation image, notifies the alarm display unit 206 of the image change component and causes the alarm display unit 206 to display an alarm. This alarm-displayed observation image signal is supplied to the satellite operation planning device 207, and transmitted to the artificial satellite S1 via the antenna 201 as a detailed imaging instruction for the artificial satellite S1 and an imaging instruction signal for the next orbit. Become.

【0033】従って、このようなシステムによれば、目
標検出等を確実にかつ精度良く行なうことができる。
Therefore, according to such a system, target detection and the like can be reliably and accurately performed.

【0034】また、この発明は、例えば積層されたCT
画像など3次元もしくは疑似3次元の画像処理や、画像
処理アルゴリズムの主要要素の前後に、処理の精度を向
上させるためのフィルタリング等の付加的処理の追加、
画像変化抽出のために、複数のアルゴリズムで結果を出
して総合的に判断する方法、ノイズ除去に誤りが多い
か、有効情報まで削除していないか確認しつつマン−マ
シン系で処理を進める方法などにも適宜実施可能なこと
は勿論のことである。
The present invention also relates to, for example, a stacked CT
3D or pseudo 3D image processing such as images, and additional processing such as filtering before and after the main elements of the image processing algorithm to improve the processing accuracy,
A method for comprehensively judging the results by using a plurality of algorithms for extracting image changes, and a method for proceeding with a man-machine system while confirming whether there are many errors in noise removal and whether effective information has been deleted. It is needless to say that the present invention can be carried out as appropriate.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
観測画像上に与えられるノイズ成分のみを効果的に除去
することが可能な画像処理装置を提供することができ
る。
As described in detail above, according to the present invention,
It is possible to provide an image processing device capable of effectively removing only a noise component given on an observation image.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明に係わる画像処理装置の一実施形態を
示すブロック構成図。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an image processing apparatus according to the present invention.

【図2】同実施形態の遅延部による遅延前後の画像両者
の一例を示す図。
FIG. 2 is a view showing an example of both images before and after a delay by a delay unit of the embodiment.

【図3】同実施形態における画像処理により生成される
画像例を示す図。
FIG. 3 is an exemplary view showing an example of an image generated by image processing in the embodiment.

【図4】この発明の第2の実施形態に係わる画像処理装
置の構成を示すブロック構成図。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an image processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図5】この発明の第3の実施形態に係わる画像処理装
置の構成を示すブロック構成図。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an image processing apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図6】同第3の実施形態の信号処理部による動作手順
及び動作内容を示すフローチャート。
FIG. 6 is a flowchart showing an operation procedure and operation contents by a signal processing unit of the third embodiment.

【図7】この発明の他の実施形態に係るシステムの構成
を示すブロック図。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a system according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,100…光学センサ、 2,102,103…記憶部、 3,105…マスク部、 4…マスク画像生成部、 5,106…表示部、 11,101…A/D(アナログ/デジタル)コンバー
タ、 41…遅延部、 42…濃度調整部、 43…レジストレーション部、 44…差分演算部、 45…2値化部、 46…ラベリング部、 47…画像縮退部 48…画像膨張部、 104…信号処理部、 201…アンテナ、 202…受信・復調・記録部、 203…ラジオメトリック補正部、 204…ジオメトリック補正部、 205…変化抽出処理部、 206…アラーム表示部、 207…衛星運用計画装置。
1,100: Optical sensor, 2, 102, 103: Storage unit, 3, 105: Mask unit, 4: Mask image generation unit, 5, 106: Display unit, 11, 101: A / D (analog / digital) converter 41, a delay unit, 42, a density adjusting unit, 43, a registration unit, 44, a difference calculating unit, 45, a binarizing unit, 46, a labeling unit, 47, an image degenerating unit 48, an image expanding unit, 104, a signal Processing unit, 201: antenna, 202: reception / demodulation / recording unit, 203: radiometric correction unit, 204: geometric correction unit, 205: change extraction processing unit, 206: alarm display unit, 207: satellite operation planning device.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 観測対象を撮影する観測センサと、 この観測センサで撮影した観測画像信号を記憶する記憶
手段と、 この記憶手段に記憶された観測画像信号と所定時間前に
同じ観測対象を撮影して得られた観測画像信号との相互
間で前記観測対象の予め決められた特性を同一にする特
性調整手段と、 この特性調整手段により特性調整された複数の画像信号
に対して相互間で差分演算を行なう差分演算手段と、 この差分演算手段で得られた差分画像成分から所定しき
い値以上の信号成分を抽出することで2値画像を形成す
る2値化手段と、 この2値化手段で得られる2値画像信号からノイズ成分
を除去するノイズ除去手段と、 このノイズ除去手段で得られる画像信号に基づいて、前
記記憶手段に記憶された観測画像信号に対しマスキング
を行なうマスク手段とを具備してなることを特徴とする
画像処理装置。
1. An observation sensor for photographing an observation target, a storage means for storing an observation image signal photographed by the observation sensor, and the same observation target photographed a predetermined time before the observation image signal stored in the storage means Characteristic adjustment means for making the predetermined characteristic of the observation target the same between the observation image signal obtained as described above, and a plurality of image signals characteristic-adjusted by the characteristic adjustment means. Difference calculating means for performing a difference calculation; binarizing means for forming a binary image by extracting a signal component having a predetermined threshold value or more from the difference image component obtained by the difference calculating means; Noise removing means for removing a noise component from the binary image signal obtained by the means; and masking the observed image signal stored in the storage means based on the image signal obtained by the noise removing means. An image processing apparatus comprising: a mask unit.
【請求項2】 観測対象を撮影する観測センサと、 この観測センサで撮影した観測画像信号を記憶する記憶
手段と、 この記憶手段に記憶される前の観測画像信号と所定時間
前に同じ観測対象を撮影して得られた観測画像信号との
相互間で前記観測対象の予め決められた特性を同一にす
る特性調整手段と、 この特性調整手段により特性調整された複数の画像信号
に対して相互間で差分演算を行なう差分演算手段と、 この差分演算手段で得られた差分画像成分から所定しき
い値以上の信号成分を抽出することで2値画像を形成す
る2値化手段と、 この2値化手段で得られる2値画像信号からノイズ成分
を除去するノイズ除去手段と、 このノイズ除去手段で得られる画像信号に基づいて、前
記記憶手段に記憶された観測画像信号に対しマスキング
を行なうマスク手段とを具備してなることを特徴とする
画像処理装置。
2. An observation sensor for photographing an object to be observed, storage means for storing an observation image signal photographed by the observation sensor, and an observation image signal which is stored a predetermined time before the observation image signal before being stored in the storage means. Characteristic adjustment means for making the predetermined characteristic of the observation target the same as an observation image signal obtained by photographing the image signal; and a plurality of image signals characteristic-adjusted by the characteristic adjustment means. A difference operation means for performing a difference operation between the two, a binarization means for forming a binary image by extracting a signal component having a predetermined threshold value or more from the difference image component obtained by the difference operation means; A noise removing unit that removes a noise component from the binary image signal obtained by the binarizing unit; and masking the observed image signal stored in the storage unit based on the image signal obtained by the noise removing unit. An image processing apparatus comprising: a mask unit for performing
【請求項3】 観測対象を観測する観測センサと、 この観測センサで撮影した観測画像信号を記憶する記憶
手段と、 与えられるマスク画像成分に基づいて、前記記憶手段に
記憶された観測画像信号に対し、マスキングを行なうマ
スク手段と、 このマスク手段の出力と所定時間前に同じ観測対象を撮
影して得られた観測画像信号との相互間で前記観測対象
の予め決められた特性を同一にする特性調整手段と、 この特性調整手段により特性調整された複数の画像信号
に対して相互間で差分演算を行なう差分演算手段と、 この差分演算手段で得られた差分画像成分から所定しき
い値以上の信号成分を抽出することで2値画像を形成す
る2値化手段と、 この2値化手段で得られる2値画像信号からノイズ成分
を除去して前記マスク手段に対するマスク画像成分を生
成するノイズ除去手段とを具備してなることを特徴とす
る画像処理装置。
3. An observation sensor for observing an observation target, a storage means for storing an observation image signal photographed by the observation sensor, and an observation image signal stored in the storage means based on a given mask image component. On the other hand, the masking means for performing masking and the predetermined characteristic of the observation target are made the same between an output of the masking means and an observation image signal obtained by photographing the same observation target a predetermined time ago. Characteristic adjustment means; difference operation means for performing a difference operation between the plurality of image signals whose characteristics have been adjusted by the characteristic adjustment means; and a predetermined threshold value or more based on the difference image component obtained by the difference operation means Binarization means for forming a binary image by extracting the signal components of the above, and removing noise components from the binary image signal obtained by the binarization means to obtain a mask for the mask means. An image processing apparatus comprising: a noise removing unit that generates a black image component.
【請求項4】 前記特性調整手段は、複数の観測画像信
号に対し、相互間で前記観測対象の平均値、分散値のい
ずれかを同一にすることを特徴とする請求項1乃至3の
いずれかに記載の画像処理装置。
4. The apparatus according to claim 1, wherein the characteristic adjustment unit sets one of an average value and a variance value of the observation target to be the same among a plurality of observation image signals. An image processing device according to any one of the above.
【請求項5】 さらに、前記特性調整手段で特性調整さ
れた複数の画像信号に対し、相互間で特定画像の位置合
わせを行なう位置合わせ手段を備えることを特徴とする
請求項1乃至3のいずれかに記載の画像処理装置。
5. The image processing apparatus according to claim 1, further comprising a positioning unit that positions a specific image between the plurality of image signals whose characteristics have been adjusted by the characteristic adjusting unit. An image processing device according to any one of the above.
【請求項6】 前記ノイズ除去手段は、前記2値化手段
の出力を縮退させる画像縮退手段と、この画像縮退手段
で縮退された差分画像成分を膨張して元の大きさに戻す
画像膨張手段とを備えることを特徴とする請求項1乃至
3のいずれかに記載の画像処理装置。
6. The image reduction means for reducing the output of the binarization means, and the image expansion means for expanding the difference image component reduced by the image reduction means to return to the original size. The image processing apparatus according to claim 1, further comprising:
【請求項7】 前記ノイズ除去手段は、前記2値化手段
の出力に対し論理符号1を示す領域に識別子を付加する
ラベリング手段と、このラベリング手段により識別子を
付加された領域を縮退させる画像縮退手段と、この画像
縮退手段で縮退された差分画像成分を膨張して元の大き
さに戻す画像膨張手段とを備えることを特徴とする請求
項1乃至3のいずれかに記載の画像処理装置。
7. The noise removing means includes: a labeling means for adding an identifier to an area indicating a logical code 1 to an output of the binarizing means; and an image degenerating means for degenerating an area to which the identifier has been added by the labeling means. 4. The image processing apparatus according to claim 1, further comprising: means for expanding the difference image component reduced by the image reducing means and returning the difference image component to the original size.
【請求項8】 前記ノイズ除去手段は、前記2値化手段
の出力から前記画像膨張手段の出力を差し引き、この差
分画像成分を前記マスク手段に与える減算手段をさらに
備えることを特徴とする請求項1、2、3、6、7のい
ずれかに記載の画像処理装置。
8. The apparatus according to claim 1, wherein said noise removing means further comprises a subtracting means for subtracting an output of said image expanding means from an output of said binarizing means and applying the difference image component to said mask means. The image processing apparatus according to any one of 1, 2, 3, 6, and 7.
【請求項9】 前記観測センサは、光学センサもしくは
合成開口レーダであることを特徴とする請求項1乃至3
のいずれかに記載の画像処理装置。
9. The observation sensor according to claim 1, wherein the observation sensor is an optical sensor or a synthetic aperture radar.
The image processing device according to any one of the above.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015028759A (en) * 2013-07-05 2015-02-12 株式会社日立製作所 Photography plan creation device, photography plan creation program and photography plan creation method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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