JP2005253030A - 分割合成画像の生成方法及び分割合成画像生成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】入力される映像信号を境界領域と共に分割合成して表示する際に、境界領域の輝度レベルを映像信号の輝度に合わせて適応的に変化させ、分割領域を認識しやすく且つ長時間表示に対して表示器への焼きつきを防いだ分割画像生成装置を実現することにある。
【解決手段】小画面変換画像を複数配置し境界領域と共に表示するに際し、入力映像信号の平均輝度レベルを平均輝度レベル検出手段３１により検出し、境界領域の輝度レベルを平均輝度レベルに対し所定レベル高い、又は所定レベル低い境界領域輝度レベルを境界領域輝度レベル取得手段２５により得、その輝度信号レベルの境界領域を用いて分割合成画像を分割合成画像生成手段２６で生成するようにして分割画像生成装置を実現した。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の映像信号を１画面の画像に分割合成して出力する分割合成画像の生成方法、及びその方法を搭載する分割合成画像生成装置に関するものである。

カメラで撮像した映像を監視する映像監視システムでは、複数のカメラを用い、複数の場所を監視表示することが多い。従来から、複数のカメラを画面上で監視するためには、カメラを順次切り換えて表示する方法が用いられている。しかし、監視映像の数が多くなると映像がモニターに表示されていない時間も長くなるなど、切換え表示はカメラの台数が多い場合は不適である。

そこで、カメラからの映像信号を輝度信号と色差信号に分離し、分離した映像信号を分割合成し、分割合成された画面に同期信号及びカラーバースト信号を付加して表示する４画面分割表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

しかし、この方法によれば、４分割された位置に、固定的にカメラが割り当てられて分割画像が合成されるため、それを長時間表示するモニタテレビの表示面に焼きつきが生じてしまうことがある。

その焼きつきを防止する方法として、複数のカメラからの映像信号をメモリに一時記憶し、記憶された映像信号を所定時間経過毎にメモリから順に読み出して表示するに際し、読み出しの順番を変え、モニタ画面に表示される映像の配置を変更する。モニタの画面上で同じ映像が同じ位置に表示され続けることをなくし、焼きつきを防止する方法がある（例えば、特許文献２参照。）。

以上の方法により、映像が表示される個所のモニタ画面での焼きつきを軽減することができる。しかし、分割された映像信号がモニタ画面に与える焼きつきは映像画面の他に、その分割画面の境界をはっきりさせる為の境界枠（境界領域）についても同様である。

即ち、当初は分割される映像の境界を、映像信号の同期区間信号と同様に黒のままとする方法が用いられていた。しかし、監視映像の場合は被写体に対する照明が十分であるとは限らない。そこで分割された個所を解りやすくするため、境界に白線を表示し、枠をつける方法が用いられるようになった。
特開平０４−１３７８８６号公報 特開２０００−２４４８９５号公報

ところで、黒枠は焼きつきの原因とはならない。白枠の場合、特に明るく固定されて表示される白枠は焼きつきの原因となる。輝度の不足する白枠は映像信号の境界を明確に示すことは出来ない。表示効果のみを目的とするときは輝度の高い白枠が望ましい。しかし輝度レベルの高い白枠はモニタ画面の焼きつきの原因となる。モニタに表示する映像信号の輝度レベルに応じて適正な輝度レベルに設定される境界領域の輝度レベル制御が必要である。

そこで、本発明は、被写体照度が変化する監視カメラの映像を合成して生成する分割合成画面における境界領域の輝度レベルを、映像信号の輝度に合わせて適応的に変化させ、分割表示される画像の個所を解りやすくするための境界領域を表示し、且つその境界領域は長時間にわたり例えばブラウン管等を用いるモニタ画面上の同一個所に表示される場合でも焼きつきが生じることをなくすようにした分割合成画像の生成方法及び分割合成画像生成装置を実現しようとするものである。

本発明は、上記課題を解決するために以下の１）〜４）の手段より成るものである。
すなわち、

１） 複数の監視カメラから出力した複数の画像を縮小表示し、前記縮小表示した各画像間に境界領域をそれぞれ設け、１つの表示画面内に合成表示する分割合成画像の生成方法であって、前記縮小表示した複数の画像のそれぞれの平均輝度レベルを求める第１のステップと、前記境界領域を前記平均輝度レベルを超えて前記表示画面に焼き付きを生じない程度の輝度レベルまでの範囲の輝度レベルを有して、前記縮小表示した画像と前記境界領域とで識別可能とするように前記境界領域の輝度レベルを求める第２のステップとを有することを特徴とする分割合成画像の生成方法。
２） 複数の監視カメラから出力した複数の画像を縮小表示し、前記縮小表示した各画像間に境界領域をそれぞれ設け、１つの表示画面内に合成表示する分割合成画像の生成方法であって、前記複数の出力画像のうち、隣接して配置される２つの画像のそれぞれの第１の平均輝度レベル及び第２の平均輝度レベルを求める第１のステップと、前記第１の平均輝度レベルと前記第２の平均輝度レベルとの差が所定値よりも大きい場合には、前記境界領域を前記第１の平均輝度レベルと前記第２の平均輝度レベルとの中間の輝度レベルにする第２のステップと、を有することを特徴とする分割合成画像の生成方法。
３） 複数の監視カメラから出力した複数の画像を縮小表示し、前記縮小表示した各画像間に境界領域をそれぞれ設け、１つの表示画面内に合成表示する分割合成画像の生成方法であって、前記複数の出力画像のうち、隣接して配置される２つの画像のそれぞれの第１の平均輝度レベル及び第２の平均輝度レベルを求める第１のステップと、前記第１の平均輝度レベルと前記第２の平均輝度レベルとの差が所定値よりも小さい場合には、前記境界領域を前記第１の平均輝度レベル及び前記第２の平均輝度レベルのうちの大きな方よりもさらに大きく且つ前記表示画面に焼き付きを生じない程度の輝度レベルにより、または前記第１の平均輝度レベル及び前記第２の平均輝度レベルのうちの小さい方よりもさらに小さな輝度レベルにより前記境界領域を設定する第２のステップと、を有することを特徴とする分割合成画像の生成方法。
４） 複数の監視カメラから出力した複数の画像を縮小表示し、前記縮小表示した各画像間に境界領域をそれぞれ設け、１つの表示画面内に合成表示する分割合成画像生成装置であって、前記縮小表示した複数の画像のそれぞれの平均輝度レベルを求める平均輝度レベル検出手段と、前記境界領域を前記平均輝度レベルを超えて前記表示画面に焼き付きを生じない程度の輝度レベルまでの範囲の輝度レベルを有して、前記縮小表示した画像と前記境界領域とで識別可能とするように前記境界領域の輝度レベルを求める輝度レベル取得手段とを具備して構成したことを特徴とする分割合成画像生成装置。

本発明の分割合成画像の生成方法及び分割合成画像生成装置によれば、以下の効果を提供することができる。
すなわち、入力映像を縮小合成表示する分割合成画面における境界領域の輝度レベルを、入力される映像信号の輝度に合わせて適応的に変化させるため、境界の認識が容易である分割合成画面を生成できると共に、境界領域の輝度レベルは所定レベル以下に設定できるため長時間の表示に対しても表示器の焼きつきを生じ難くした分割合成画像の生成ができる。

以下、本発明の分割合成画像の生成方法及び分割合成画像生成装置の実施の形態につき、好ましい実施例により説明する。

図１はその第１の実施例に関わる分割画像生成装置の概略構成を示す図である。
図２は分割画像生成装置２０を用いた映像監視システムの構成を示す図である。
図３はモニタテレビ４０に表示される表示画像の状態を示す図である。
図４は映像信号の平均輝度レベルに対して与えられる境界枠（境界領域）の輝度レベルの関係を示す図である。
図５は分割画像生成装置の構成を示すブロック図である。

図１に示す分割画像生成装置２０は映像信号入力端子２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、及び２１ｄと、サイズ変換部２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、及び２４ｄと、レベル検出部３１と、レベル設定部３４と、境界枠生成部２５と、画像信号記憶領域３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ、及び境界枠画像記憶領域３３ｅを有するメモリー３３と、画像多重部（ＭＩＸ）２６と、後処理部２８とよりなっている。

まず、それぞれの映像信号入力端子２１ａ〜２１ｄに４つの映像信号が入力される。それらの映像信号のそれぞれはサイズ変換部２４ａ〜２４ｄに入力され、縦及び横がそれぞれ１／２の画素数である小画像に変換される。それらの小画像はメモリー３３の画像信号記憶領域３３ａ〜３３ｄに供給され、そこに一時記憶される。

一方、それぞれの映像信号入力端子２１ａ〜２１ｄに入力された４つの映像信号はレベル検出部３１に供給され、それぞれの映像信号ごとの輝度信号レベルが検出される。検出されたそれぞれの輝度信号レベルから平均輝度レベルが求められる。

求められた平均輝度レベルはレベル設定部３４に供給され、そこで後述の方法により所望の境界枠画像信号の輝度レベルが設定される。その設定された輝度レベルは、境界枠生成部２５に供給され、そこでは指定された輝度レベルによる境界枠画像信号が生成される。生成された境界枠画像信号はメモリー３３の境界枠画像記憶領域３３ｅに供給され、一時記憶される。

メモリー３３の画像信号記憶領域３３ａ〜３３ｄに記憶されたそれぞれの小画像信号、及び境界枠画像記憶領域３３ｅに記憶され境界枠画像信号は画像多重部２６に供給され、そこで分割合成画像信号が生成される。生成された分割合成画像信号は後処理回路２８に供給され、そこで同期信号、カラーバースト信号などが付加され、分割合成映像信号として生成され、分割画像生成装置２０から出力される。

図２に示す分割画像生成装置２０を用いた映像監視システム１において、それぞれの監視カメラ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、及び１０ｄから出力されるそれぞれの映像信号は、上述の分割画像生成装置２０に供給される。そこで生成された分割合成映像出力信号はモニタテレビ４０に供給され、そこに表示される。

ここで、それぞれの監視カメラ１０ａ〜１０ｄは、例えばコンビニエントストア内の異なる売り場、およびレジの周辺を監視するように固定で、又は設置される定点でパンしながら周囲の状況を撮影する。それらの監視カメラ１０ａ〜１０ｄが撮影する場所への照明は特に行わなく、売り場の照明光により撮影された映像が分割画像生成装置２０に供給される。

分割画像生成装置２０で分割合成されたそれらの監視カメラ１０ａ〜１０ｄの映像は、似通った環境の映像であるため分割合成された映像の境界には、境界枠の境界線を設けてそれらの映像を区別する。境界枠画像で区切られた分割合成映像信号はモニタテレビ４０に供給され、そこに表示される。

図３に示すモニタテレビ４０の表示画像は、画像表示領域４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、及び４１ｄのそれぞれには監視カメラ１０ａ〜１０ｄの映像を縮小したそれぞれの画像が表示される。画像表示領域４５には境界枠が表示される。

ここで、モニタテレビ４０の表示器としてはブラウン管やＰＤＰ（Plasma Display Panel）などが用いられる。特に、ブラウン管やＰＤＰの場合では、表示器上の同一の個所が高い輝度レベルで発光された場合は、その個所の発光効率が低下し、いわゆる焼きつきが生じる。

一度生じた焼きつきの個所を復旧させ、元の発光効率の特性を得ることは困難であり、焼きつきはモニタテレビの品位を低下させるなど好ましくない。しかし、モニタテレビを監視する側からは、輝度の高い境界枠画像は画像の境界認識が容易であるなど、高い輝度レベルによる表示が好まれる。しかし、高い輝度レベルの境界枠を、表示画面上に固定して表示するのは焼きつきの面で好ましくない。

一方、それぞれの監視カメラが撮影する環境は、似通った照度で照明される場合が多く、撮影対象自体も似通った形状（テクスチャ）であることが多い。境界枠はその似通って撮影される映像に対する境界をはっきりさせることである。

従って、撮影された映像の境界を示す境界枠は、輝度レベルの低い映像同士に対して白枠は効果的であるものの、輝度レベルの高い映像同士に対しては輝度レベルが更に高い白枠よりも、むしろ映像信号より輝度レベルが低い黒枠の方が画像領域の識別に効果的である。

そこで、境界枠画像は監視カメラ１０ａ〜１０ｄから供給される映像信号の、平均輝度レベルにより適応的に決定する。次に、前述の境界枠の輝度レベルについて述べる。
図４において、横軸が入力される映像信号（画像）の平均輝度レベル、縦軸が境界枠信号の輝度レベルである。

まず、画像の平均輝度レベルが０である入力画像（Ｖ０）に対してはその輝度レベルよりもＶｂだけ高いレベルの信号（Ｐ１）を境界枠信号として使用する。そして、平均輝度レベルの増加に伴い境界枠信号の輝度レベルも平行して増加させる。例えば中間的なレベルであるＶ１に対してはＰ３の輝度レベルの境界枠信号を用いる。

境界枠信号の輝度レベルは、平均輝度レベルがＶ３になるまで輝度レベルよりＶｂだけ高いレベルの信号を与える。そして、平均輝度レベルがＶ３を超える信号レベルに対しては平均輝度レベルよりもＶｃだけ低い信号レベルを境界枠の輝度レベルとして用いる。Ｖ３より高い平均輝度レベルに対しては、それよりもＶｃだけ低いレベルの信号を境界枠信号として用いる。平均輝度レベルの最高値（Ｖ９）に対してはｐ５のレベルを境界枠信号として指定する。

次に、平均輝度レベルが低下するときの境界枠信号レベルについて述べる。即ち、平均輝度レベルがＶ９、Ｖ３、Ｖ１と低下し、Ｖ２になるまで平均輝度レベルよりもＶｃだけ低いレベルの信号を境界枠として用いる。

平均輝度レベルがＶ２よりも低下したときは、平均輝度レベルよりもＶｂだけ高いレベルの信号を境界枠として用いる。従って、平均輝度レベルが最低レベル〜最高レベル〜最低レベルと変化するときの境界枠信号レベルはＰ１〜Ｐ４〜Ｐ６〜ｐ５、及びＰ５〜Ｐ８〜Ｐ２〜Ｐ１のようにヒステリシス特性により変化する。

ここで、Ｖ１を境としてそれよりも少し高い平均輝度レベルに対してはＶｃだけ小さな境界枠信号レベルを与え、Ｖ１よりも少し低い平均輝度レベルに対してはＶｂだけ大きな境界枠信号レベルを与えるようにする方法もある。しかし、Ｖ１を境として境界枠の信号レベルを変化させることはＶ１近傍での小さな平均輝度レベルの変化に対して境界枠レベルがｐ３とＰ７の間で頻繁に変動するため、監視を目的とする映像の境界枠として好ましくない。上記は特性にヒステリシス性を持たせることにより境界枠の輝度レベルの切換え頻度を減少させている。

以上、映像信号の平均輝度レベルに対して設定される好適な境界枠の輝度レベルについて述べた。この境界枠は、暗い映像に対しては白い線で、明るい映像に対しては暗い線（黒く見える線）により映像信号の境界を表示するため、モニタテレビに対して焼きつきを生じさせないばかりでなく、監視映像の監視者に対しても過度に明るい白レベルの境界枠が表示されることがないため、視覚的にも目に優しい境界枠として表示されるものである。

以上、入力される映像信号の平均輝度レベルに対する境界枠信号の輝度レベルの変化特性について述べた。
次に、上記の境界枠を生成する装置の実際的な構成を示し、図面を参照してその動作について詳述する。

図５に示す分割画像生成装置は、映像信号入力端子２１ａ〜２１ｄ、Ａ／Ｄ変換部２２ａ〜２２ｄ、補間部２３ａ〜２３ｄ、サイズ変換部２４ａ〜２４ｄ、境界枠生成部２５、画像多重部２６、Ｄ／Ａ変換部２７、出力端子２９、ＣＰＵ３２、メモリー３３、及びバスライン３９より構成される。図１に示した構成と同一の機能を有する部分は同一の符号を付し、説明を簡略化する。

まず、映像信号入力端子２１ａ〜２１ｄに入力される４台の監視カメラからの映像信号のそれぞれは、Ａ／Ｄ変換部２２ａ〜２２ｄでディジタル映像信号に変換される。それぞれのディジタル映像信号は補間部２３ａ〜２３ｄで高域成分が減衰され、画像サイズ変更時に生じる折り返し歪を減衰させる。

次に、サイズ変換部２４ａ〜２４ｄでディジタル画像信号はリサンプルされ、サイズの変換された画像信号が生成される。ここでは水平及び垂直の両方向の画素配列に対して２：１のサブサンプリングを行い、縦横のそれぞれが１／２に変換された縮小画像を得ている。

Ａ／Ｄ変換部２２ａ〜２２ｄ、補間部２３ａ〜２３ｄ、及びサイズ変換部２４ａ〜２４ｄのそれぞれはバスライン３９を介してＣＰＵ３２に接続されており、上記の映像信号変換に係る信号処理、処理された信号のメモリー３３への一時記憶、及びそれぞれのデータ処理部間のデータ転送はＣＰＵ３２により制御され行われる。さらに、バスライン３９には、境界枠生成部２５、画像多重部２６、Ｄ／Ａ変換部２７、及びメモリー３３が接続されており、ＣＰＵ３２によりそれらの回路の動作制御が行われる。

ＣＰＵ３２により制御されて実行される動作は、Ａ／Ｄ変換部２２ａ〜２２ｄに入力されるそれぞれの映像信号の輝度レベル計測、計測された輝度レベルに対する平均輝度レベルの算出、及び算出された平均輝度レベルを基にした前述の境界枠信号レベルの算出等も含む。ここで、境界枠信号は入力される映像信号の背景と補色関係にある色信号を用いる方法もあるが、ここでは色信号（色差信号）成分を有しない輝度信号のみの白〜灰色信号又は黒〜灰色としている。

上記のサイズ変換部２４ａ〜２４ｄで生成されたそれぞれの縮小画像、及び境界枠生成部２５で生成された境界枠信号は画像多重部２６に供給され、前述の図３に示した分割合成画像として生成される。生成されたディジタル画像信号はＤ／Ａ変換部２７でアナログ信号に変換され、同期信号等の付された分割合成映像信号として生成され、出力端子２９から出力される。

なお、Ａ／Ｄ変換部２２ａ〜２２ｄ、補間部２３ａ〜２３ｄ、サイズ変換部２４ａ〜２４ｄで変換処理中のディジタル画像信号、及び境界枠生成部２５で生成される十字型の境界枠信号は、必要に応じてバスライン３９を介してメモリー３３に供給されるが、ＣＰＵ３２はそれらの画像データのアドレス管理を行い、所定の記憶領域への記憶、及びそれぞれの信号処理を実行させる。

そして、分割画像生成装置により生成された十字型の境界枠信号の挿入された分割合成画面は、映像信号の境界が画面上で容易に判別することが出来ると共に、境界枠信号レベルは映像信号の輝度信号を平均して算出された輝度レベルに対して前述の図４に示したレベルにより与えられている。即ち、暗い映像に対しては明るい境界枠により、及び明るい映像に対しては暗い（黒い）境界枠により分割表示するためモニタ画面上で焼きつきが発生することがないと共に、画面を監視する使用者に対し監視枠が刺激的でなく、且つ判別が容易な境界枠として表示される。

次に、前述の図４に示した境界枠信号のレベル設定について、更に述べる。
ここで、全体の輝度信号レベルの平均値をＡＰＬとするときの境界枠信号の輝度レベルＢは次式により与えられる。

まず、分割画像生成装置２０の電源投入時のＡＰＬは黒レベルのＶ０であり境界枠信号Ｂは
Ｂ＝Ｖｂ
として与えられる。

次に、入力される映像信号の処理が開始され、ＡＰＬのレベルに応じたＢが与えられる。Ｖ０≦ＡＰＬ＜Ｖ３のときのＢは
Ｂ＝ＡＰＬ＋Ｖｂ
である。

Ｖ３≦ＡＰＬ≦Ｖ９の場合のＢは
Ｂ＝ＡＰＬ−Ｖｃ
である。この関係はＶ２＜ＡＰＬである限り継続される。
そして、ＡＰＬ≦Ｖ２となったときにＢは
Ｂ＝ＡＰＬ＋Ｖｂ
となり、暗い境界枠が白い境界枠に変更される。

以下、ＡＰＬがＶ３以上となったときに黒の境界枠が、ＡＰＬがＶ２以下となったときは白の境界枠が生成されるようになり、ＡＰＬと輝度レベルの異なる黒又は白の境界枠が生成される。境界が解りやすく、且つ表示器に焼きつきを起こさせない分割合成画面信号として生成され、出力される。

ここで、Ｖ３とＶ２の差を小さな電圧値として設定すればＡＰＬの小さな電圧変化により白枠から黒枠、黒枠から白枠への変化が頻繁に生じ、分割画像の監視上好ましくない。Ｖ２及びＶ３の輝度レベルと、Ｖｂ及びＶｃの輝度差を与えるレベル値とは画面上での見やすさを勘案し、適宜設定可能なようにＣＰＵ３２を動作させる制御プログラムを記述する。

図６は第２実施例に関わる分割画像生成装置の概略構成を示す図である。
図７は分割合成映像信号の表示画面を例示する図である。
図８は映像信号の平均輝度レベルに対して与える境界枠（境界領域）の輝度レベルの関係を示す図である。
図９は境界枠信号の設定に係る動作をフローチャートで示す図である。

第２実施例で述べる境界枠は隣接する２つの画像を区切る領域であり、隣接する画像の組み合わせによりそれぞれ別個の境界枠を設定可能とする。従って、４つの映像信号を田の字型に配置する場合の境界枠は４つ存在するものとして述べる。なお、第２実施例において特に説明しない部分は第１実施例と同様の方法で実現できる。

図６に示す分割画像生成装置６０は映像信号入力端子６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、及び６１ｄと、サイズ変換部６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、及び６４ｄと、レベル検出部７１と、レベル設定部７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、及び７４ｄと、境界枠生成部６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、及び６５ｄと、画像信号記憶領域７３ａ、７３ｂ、７３ｃ、及び７３ｄ、境界枠画像記憶領域７３ｅ、７３ｆ、７３ｇ、及び７３ｈを有するメモリー７３と、画像多重部（ＭＩＸ）６６と、後処理部６８とよりなっている。

まず、それぞれの映像信号入力端子６１ａ〜６１ｄに入力された４つの映像信号はサイズ変換部６４ａ〜６４ｄで小画像に変換され、メモリー７３の画像信号記憶領域７３ａ〜７３ｄに供給され、そこに一時記憶されると共に、それぞれの映像信号はレベル検出部７１でそれぞれの映像信号ごとの輝度信号レベルが検出される。検出されたそれぞれの輝度信号レベルからそれぞれの平均輝度レベルが求められる。

求められたそれぞれの平均輝度レベルはレベル設定部７４ａ〜７４ｄに供給され、そこで前述の第１実施例と同様の方法により４つの境界枠のそれぞれに対して所望の境界枠画像信号の輝度レベルが設定される。それらの設定された輝度レベルは、境界枠生成部６５ａ、６５ｂ、６５ｃ,及び６５ｄに供給され、そこでは指定された輝度レベルによる４つの境界枠画像信号が生成される。

４つの境界枠の輝度レベルは隣接する２つの画像信号の輝度レベルを基に設定される。画像信号は４つあるので境界枠も４つ存在し、それぞれの境界枠について隣接する画像信号のそれぞれの平均輝度レベルに基づいて境界枠の輝度信号レベルが設定される。例えば、映像信号６１ａと６１ｂとの間の境界枠の輝度信号レベルは、映像信号６１ａと映像信号６１ｂの平均輝度レベルを基に設定される。他の境界枠の輝度レベルも同様に設定される。

輝度レベルが設定されて生成された４つの境界枠画像信号は、メモリー７３の境界枠画像記憶領域７３ｅ、７３ｆ、７３ｇ、及び７３ｈに一時記憶される。メモリー７３の画像信号記憶領域７３ａ〜７３ｄに記憶されたそれぞれの小画像信号、及び境界枠画像記憶領域７３ｅ〜７３ｈに記憶された境界枠画像信号は画像多重部６６に供給され、そこで分割合成画像信号が生成される。生成された分割合成画像信号は後処理回路６８に供給され、分割合成映像信号が生成される。

図７において、隣接する小画像を区切る境界枠４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、及び４６ｄはそれぞれの境界枠に隣接する４つの画像に対して画像の境界を識別しやすくするようにそれぞれの境界枠の輝度レベルを設定する。境界枠は適応的に輝度レベルが設定されるため、分割画像は使用者に対して好適に表示され、且つ表示器の焼き付きが生じ難いようになされる。

以上、第２の実施例による分割画像生成装置の構成と動作について概説した。次に、境界枠の輝度レベルの設定方法について詳述する。
図８において、縦軸が輝度レベルである。Ｘ及びＹは入力される２つの映像信号のそれぞれの平均輝度レベルを示す。Ｐは２つの映像信号の間に配置される境界枠の輝度レベルを示す。

まず、２つの入力画像の平均輝度レベルＸ、Ｙがともに第１のしきい値Ｅ１よりも大きいかどうかを判断する（ステップＳ９１）。図８の（１）のように、Ｘ、ＹがともにＥ１よりも大きい場合は、最も低い輝度レベル（黒）を境界枠信号として設定する（ステップＳ９２）。

次に平均輝度レベルＸ、Ｙのいずれか一方、又は両者が第１のしきい値Ｅ１、例えば５０ＩＲＥ（Institute for Radio Engineersが設定した映像信号レベルの百分率値）よりも小さい画像に対しては、２つの映像信号の平均輝度レベルＸ、Ｙの差のレベルであるｄを算出する（ステップＳ９３）。そして差分ｄを第２のしきい値Ｅ２（例えば２０ＩＲＥ）と比較する（ステップＳ９４）。

図８の（２）、（３）、（４）のように差分ｄが第２のしきい値Ｅ２よりも大きい場合は、２つの映像信号の平均輝度レベルの間の値を境界枠信号とする（ステップＳ９５）。図８の（５）、（６）、（７）のように、平均輝度レベルＸ、Ｙのいずれか、或いはいずれもが第１のしきい値Ｅ１よりも小さく、ＸとＹとの差分ｄが第２のしきい値Ｅ２よりも小さい画像に対しては、２つの映像信号の平均輝度レベルＸ、Ｙの大きい方の値に所定の値Ｅ３（例えば２０ＩＲＥ）を加えた値を境界枠信号とする（ステップＳ９６）。

なお、ここでしきい値Ｅ１を例えば５０ＩＲＥに設定する方法について述べたが、Ｅ１を４０ＩＲＥに設定する場合は、表示器の焼きつきを更に防止するように動作する。そのＥ１は前述の図４に示したＶ１に相当する輝度レベルである。

また、ステップ９６において、２つの映像信号の平均輝度レベルＸ、Ｙの大きい方の値に所定の値Ｅ３を加えた値を境界枠信号とするとしたが、そのときの境界枠信号が例えば８０ＩＲＥを越えるときには２つの映像信号の平均輝度レベルＸ、Ｙの小さい方の値から所定の値Ｅ３を減じた値または黒レベルを境界枠信号とするようにしてもよい。さらに、前述の図４に示したと同様のヒステリシス特性を用いるようにしても良い。

以上、４画面を４本の境界枠により区別して表示する方法について述べた。
この方法によれば、例えば４つの画面Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤがあり、それぞれの平均輝度が例えば１０ＩＲＥ、２０ＩＲＥ、６０ＩＲＥ、及び７０ＩＲＥであるときに、４つの画面の平均輝度は４０ＩＲＥとなる。

４本の境界枠を同一の輝度レベルで表示するときの輝度レベルは４０ＩＲＥに２０ＩＲＥを加えた６０ＩＲＥ、または２０ＩＲＥを減じた２０ＩＲＥとなる。ここで画面Ｂは２０ＩＲＥ、画面Ｃは６０ＩＲＥであるので、それらの画面と境界枠の輝度レベルが同じ輝度レベルであるときは境界枠と画像との見分けが好適とは言えない。

それに比し、４本の枠の輝度レベルを個別に設定する第２実施例の場合では隣接する画面を区切る境界枠の輝度レベルを他の隣接しない画面の輝度レベルに影響されることなく決めることが出来るため監視に好適な分割合成画面を作成することが出来る。

以上、第２の実施例に関わる分割画像生成装置の構成と動作について詳述した。
ここで、第１及び第２の実施例では４台の監視カメラから供給される映像信号を４分割表示する分割画像生成装置の構成として述べた。その分割数は４画面に限ることなく、９画面、１６画面など他の数により分割画面を構成してもよい。

さらに、映像信号の画像アスペクト比とモニタテレビの画面アスペックと比とが異なる場合は縦横に異なる数の映像信号を配置して分割表示することができる。たとえば４：３の画面アスペクト比を有する映像信号を、１６：９のアスペクト比を有するモニタ画面に、横に４画面、縦に３画面配列して表示するなどである。

さらにまた、走査線数が５２５本である入力映像信号を走査線数が１０２５本であるモニタテレビに表示する場合では、上述のサイズ変換を行うための信号処理を省くことが出来る。その場合であっても、表示される小画面の境界を示すための境界枠は視覚上必要であり、境界枠信号の輝度レベルは前述の図４に示したと同様に適応的に変化させ、生成する。

以上、実施例１及び２で述べた方法によれば、被写体照度が変化する監視カメラの映像を合成して生成する分割合成画面における境界領域の輝度レベルを、映像信号の輝度に合わせて適応的に変化させ、分割表示される画像の個所を解りやすくするための境界領域を表示し、且つその境界領域は長時間にわたり例えばブラウン管等を用いるモニタ画面上の同一個所に表示される場合でも焼きつきが生じることをなくすようにした分割合成画像の生成方法及び分割合成画像生成装置を実現できる。

さらに、発明は、上述した分割画像生成装置をコンピュータにより実現させるためのプログラムを含むものである。そのコンピュータを実行させるためのプログラムは次のように記述できる。

複数の監視カメラからそれぞれ入力された複数の画像を縮小し、前記複数の画像間に境界領域を設けて分割し、１つのモニター画面に分割表示する機能を有して実行される分割合成画像生成装置用のプログラムであって、
前記複数の画像のそれぞれの平均輝度レベルを求める第１のステップと、
前記平均輝度レベルとは異なり、かつ前記モニター画面に焼き付きを生じない輝度レベルを有し、前記画像と識別可能な前記境界領域を設定する第２のステップと、
前記複数の画像間に前記境界領域を挿入して画像合成する第３のステップと
を少なくとも有して前記装置を制御する分割画像生成装置用プログラムである。

複数に分割される小画面の映像信号の分割領域を見やすくし、且つ表示器に焼きつきを生じさせないで表示させる分割合成画像生成装置の実現に利用できる。

本発明の第１実施例に係る、分割画像生成装置の概略構成を示す図である。 本発明の第１実施例に係る、映像監視システムの構成を示す図である。 本発明の第１実施例に係る、モニタテレビに表示される表示画像を示す図である。 本発明の第１実施例に係る、平均輝度レベルに対する境界枠輝度レベルの関係を示す図である。 本発明の第１実施例に係る、分割画像生成装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第２実施例に係る、分割画像生成装置の概略構成を示す図である。 本発明の第２実施例に係る、モニタテレビに表示される表示画像を示す図である。 本発明の第２実施例に係る、２つの入力映像信号と境界枠信号との関係を示す模式図である。 本発明の第２実施例に係る、境界枠信号を設定するフローチャートである。

符号の説明

１ 映像監視システム
１０ａ〜１０ｄ 監視カメラ
２０ 分割画像生成装置
２１ａ〜２１ｄ 映像信号入力端子
２２ａ〜２２ｄ Ａ／Ｄ変換部
２３ａ〜２３ｄ 補間部
２４ａ〜２４ｄ サイズ変換部
２５ 境界枠信号生成部
２６ 画像多重部
２７ Ｄ／Ａ変換部
２８ 後処理部
２９ 出力端子
３１ レベル検出部
３２ ＣＰＵ
３３ メモリー
３３ａ〜３３ｄ 画像信号記憶領域
３３ｅ 境界枠画像記憶領域
３９ バスライン
４０ モニタテレビ
４１ａ〜４１ｄ 画像表示領域
４６ａ〜４６ｄ 境界枠表示領域
６０ 分割画像生成装置
６１ａ〜６１ｄ 映像信号入力端子
６４ａ〜６４ｄ サイズ変換部
６５ａ〜６５ｄ 境界枠生成部
６６ 画像多重部
６８ 後処理部
７１ レベル検出部
７３ メモリー
７３ａ〜７３ｄ 画像信号記憶領域
７３ｅ〜７３ｈ 境界枠画像記憶領域
７４ａ〜７４ｄ レベル設定部

Claims (4)

1. 複数の監視カメラから出力した複数の画像を縮小表示し、前記縮小表示した各画像間に境界領域をそれぞれ設け、１つの表示画面内に合成表示する分割合成画像の生成方法であって、
   前記縮小表示した複数の画像のそれぞれの平均輝度レベルを求める第１のステップと、
   前記境界領域を前記平均輝度レベルを超えて前記表示画面に焼き付きを生じない程度の輝度レベルまでの範囲の輝度レベルを有して、前記縮小表示した画像と前記境界領域とで識別可能とするように前記境界領域の輝度レベルを求める第２のステップと
   を有することを特徴とする分割合成画像の生成方法。
2. 複数の監視カメラから出力した複数の画像を縮小表示し、前記縮小表示した各画像間に境界領域をそれぞれ設け、１つの表示画面内に合成表示する分割合成画像の生成方法であって、
   前記複数の出力画像のうち、隣接して配置される２つの画像のそれぞれの第１の平均輝度レベル及び第２の平均輝度レベルを求める第１のステップと、
   前記第１の平均輝度レベルと前記第２の平均輝度レベルとの差が所定値よりも大きい場合には、前記境界領域を前記第１の平均輝度レベルと前記第２の平均輝度レベルとの中間の輝度レベルにする第２のステップと、
   を有することを特徴とする分割合成画像の生成方法。
3. 複数の監視カメラから出力した複数の画像を縮小表示し、前記縮小表示した各画像間に境界領域をそれぞれ設け、１つの表示画面内に合成表示する分割合成画像の生成方法であって、
   前記複数の出力画像のうち、隣接して配置される２つの画像のそれぞれの第１の平均輝度レベル及び第２の平均輝度レベルを求める第１のステップと、
   前記第１の平均輝度レベルと前記第２の平均輝度レベルとの差が所定値よりも小さい場合には、前記境界領域を前記第１の平均輝度レベル及び前記第２の平均輝度レベルのうちの大きな方よりもさらに大きく且つ前記表示画面に焼き付きを生じない程度の輝度レベルにより、または前記第１の平均輝度レベル及び前記第２の平均輝度レベルのうちの小さい方よりもさらに小さな輝度レベルにより前記境界領域を設定する第２のステップと、
   を有することを特徴とする分割合成画像の生成方法。
4. 複数の監視カメラから出力した複数の画像を縮小表示し、前記縮小表示した各画像間に境界領域をそれぞれ設け、１つの表示画面内に合成表示する分割合成画像生成装置であって、
   前記縮小表示した複数の画像のそれぞれの平均輝度レベルを求める平均輝度レベル検出手段と、
   前記境界領域を前記平均輝度レベルを超えて前記表示画面に焼き付きを生じない程度の輝度レベルまでの範囲の輝度レベルを有して、前記縮小表示した画像と前記境界領域とで識別可能とするように前記境界領域の輝度レベルを求める輝度レベル取得手段と
   を具備して構成したことを特徴とする分割合成画像生成装置。
   

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