JP2006018658A - 画像処理装置及び該画像処理装置を用いた画像監視システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 画像処理装置1において、不要移動体除去部3が画像蓄積部2に蓄積させ連続時間で映した連続画像の各画素毎に処理して画像に映りこむ不要な移動体を除去した画像を出力するため、監視員へ降雨雪等の不要な移動体を除去した見やすい監視画像を表示できる。
【選択図】 図1
Description
図1は、本発明の実施の形態1に示す画像処理装置の処理ブロック図である。図において、1は画像処理装置、2は画像蓄積部、3は不要移動体除去処理部である。ここで、不要移動体とは、雪、雨、虫、塵埃等の比較的小さな移動体であり、監視対象を撮像するのに邪魔となる移動体を指す。実施の形態1では、複数枚の時間順に並んだ画像上の画素値の時間変化から新たな画素値を算出し、不要移動体の影響を軽減した画像を得ることができる画像処理装置1の動作について述べる。
O(x,y)= Im(x,y)
と表すことができる。ここで、mは
Im(x,y)−Ave(In(x,y))=min( |In(x,y)−Ave(In(x,y)| )
となる値であり、
(1)雨雪が弱く降る等、不要移動体が画像に映る割合が少ない場合は、所定画素の画素値の平均値に一番近い画素値が背景又は移動体を示す画素値になる可能性が高い。
(2)雨雪が強く降る等、不要移動体が画像に映る割合が多い場合は、所定画素の画素値の平均値に一番近い画素値が不要移動体を示す画素値になる可能性が高い。
よって、この時間平均値フィルタは不要移動体が画像に映る割合が少ない場合に有効となりやすい時間フィルタである。
O(x,y)=min( In(x,y) )
(n=1,....,i)
と表すことができる。
ただし、
min(In(x,y))=I1(x,y),....,Ii(x,y)の最小値
である。
(1)雨雪が弱く降る等、不要移動体が画像に映る割合が少ない場合は、所定画素の画素値の最小値が移動体を示す画素値になる可能性が高い。しかしながら、通常、連続画像の画素値は同一物を撮像している場合でも揺らぎ、明暗を繰り返しているため、上記揺らぎの最小値をとることとなり画像全体が暗くなる可能性が高い。
(2)雨雪が強く降る等、不要移動体が画像に映る割合が多い場合は、連続画像の中に不要移動体が入る割合が多い。このような場合は、画像全体が暗くなる可能性があっても、背景又は監視移動体を示す画素値の可能性が一番高い最小値を抽出するのが望ましい。
よって、この時間最小値フィルタは不要移動体が画像に映る割合が多い場合に有効となりやすい時間フィルタである。
図3は、本発明の実施の形態2に示す画像処理装置の処理ブロック図であり、図1と同一符号は同一、または同等の機能を示し説明を省略する。図において、1aは画像処理装置、3aは不要移動体除去処理部、31は領域抽出部、32は画像作成処理部、4は不要移動体状況入力部である。
(1)画像上の監視対象となる監視移動体領域と背景領域とを抽出し、各領域に対して所定の適切な処理を施すことにより、不要移動体を除去しつつ監視移動体を残すような画像を生成する方法について述べる。
(2)また、監視員が雨雪等の不要移動体の状況を不要移動体状況入力部4により不要移動体除去処理部3aに入力し、不要移動体除去処理部3aが入力された不要移動体の状況に応じて不要移動体除去動作を変更する方法について述べる。
Dn(x,y)=In(x,y)−B(x,y)
で求められる。
つまり、膨張処理後の画像の画素値をE(x,y)とすると、
それぞれの定義は、前記処理結果から以下のようになる。
背景領域 :E(x,y)=0
境界領域 :E(x,y)=1 かつ A(x,y)=0
監視移動体領域 :A(x,y)=1
図8は領域区分の結果例を示す説明図であり、(1)が図6に示すAND演算結果、(2)が図7に示す膨張結果、(3)が上記(1)(2)より設定した領域区分を示す。(3)において、0:が背景領域、1が境界領域、2が監視移動体領域である。
(1)連続画像枚数i枚(たとえば6枚)で処理し、監視移動体領域には、連続画像のうち最新の画像(以下、最新画像と称す)の画素値をそのまま割り当てる。
(2)背景領域と境界領域には、時間平均値フィルタを用いて不要移動体を除去する。
つまり、監視移動体領域の画像は監視移動体の最新状況を確実に抽出するため、不要移動体が混じっていても最新画像の画素値をそのまま割り当てる。また、背景領域と境界領域は不要移動体が少ない場合に適した時間平均値フィルタを使用して、不要移動体を除去した画素値を割り当てる。
(1)連続画像枚数i枚(たとえば6枚)で処理し、監視移動体領域には、最新画像の画素値をそのまま割り当てる。
(2)境界領域には、時間平均値フィルタを用いて不要移動体を除去する。
(3)背景領域には、時間最小値フィルタを用いて不要移動体を除去する。
つまり、監視移動体領域の画像は監視移動体の最新状況を確実に抽出するため、不要移動体が混じっていても最新画像の画素値をそのまま割り当てる。また、境界領域は監視移動体が映っている可能性が強い領域であり、不要移動体が除去されなくても連続画像の平均値に一番近い画素値が監視移動体に最も近い画素値と判断して時間平均値フィルタで抽出した画素値を割り当てる。また、背景領域は監視のためには特に重要でない領域のため、不要移動体が多い場合に適した時間最小値フィルタを使用して、不要移動体を除去した画素値を割り当てる。
不要移動体が少ない場合は、
監視移動体領域 :O(x,y)=Ii(x,y)
境界領域、背景領域 :O(x,y)=Im(x,y)
(m: Im(x,y)−Ave(In(x,y))=min( |In(x,y)−Ave(In(x,y)| ) )
不要移動体が多い場合は、
監視移動体領域 :O(x,y)=Ii(x,y)
境界領域 :O(x,y)= Im(x,y)
(m: Im(x,y)−Ave(In(x,y))=min( |In(x,y)−Ave(In(x,y)| ) )
背景領域 :O(x,y)=min( In(x,y) )
(n=1,....,i)
ただし、
図9は、本発明の実施の形態3による画像処理装置を用いた画像監視システムの構成図である。図において、9は画像を取り込むカメラ、6はカメラ9からの画像をデジタルデータとしてインターネットやISDNなどの回線網へ配信するカメラ画像送信装置、7はインターネット等の回線網、8はカメラ画像送信装置6からの画像を受信するカメラ画像受信装置、1又は1aはカメラ画像受信装置8が受信した画像から不要移動体の影響を軽減する処理を行う画像処理装置、5は画像処理装置1又は1aが作成した画像を出力するモニタである。
Claims (6)
- 所定の監視対象場所の連続画像を蓄積する画像蓄積部と、
上記連続画像の各画素値を比較して新たな画素値を算出し、画像に映る不要な移動体を除去した出力画像を生成する不要移動体除去部とを備えたことを特徴とする画像処理装置。 - 所定の監視対象場所の背景を示す背景画像又は該所定の監視対象場所の連続画像を蓄積する画像蓄積部と、
上記背景画像と連続画像とを差分して2つ以上の差分画像を抽出する第1ステップ、
上記2つ以上の差分画像を所定の閾値で2値化して2つ以上の2値化差分画像を抽出する第2ステップ、
上記2つ以上の2値化差分画像の論理積を行い論理積画像を抽出する第3ステップを有し、
上記論理積画像の「1」の部分を監視移動体領域、膨張部分を境界領域、その他の部分を背景領域と設定する領域抽出部と、
上記領域抽出部が設定した領域毎に定められた画素値の算出方法を用いて不要な移動体を除去した出力画像を生成する不要移動体除去部とを備えたことを特徴とする画像処理装置。 - 不要移動体除去部は、監視領域における不要な移動体の状況を入手し、前記状況によって領域抽出部が設定した領域毎に定められた画素値の算出方法を用いて出力画像を生成することを特徴とする請求項第2項記載の画像処理装置。
- 不要移動体除去部は、連続画像の各画素値と全画素の平均値とを比較し、各々に前記平均値に最も近い画素値を抽出して出力画像を生成することを特徴とする請求項第1項乃至第3項何れかに記載の画像処理装置。
- 不要移動体除去部は、連続画像の各画素値を比較し、各々に最小の画素値を抽出して出力画像を生成することを特徴とする請求項第1項乃至第3項の何れかに記載の画像処理装置。
- 所定の監視対象場所を映すカメラと、
上記カメラが映した画像を送信する画像送信装置と、
上記画像送信装置からの画像を受信する画像受信装置と、
上記画像受信装置からの画像に映る不要な移動体を除去する請求項項第1項乃至第5項の何れかに記載の画像処理装置と、
上記画像処理装置からの画像を出力する出力装置とを備えたことを特徴とする画像監視システム。
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