JP2008118608A - 映像信号処理装置及び映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】暗所や逆光の映像を、見易く判別可能な程度に補正する。
【解決手段】入力映像信号の画面ｆについて、判定領域ｆａ内の輝度成分についての最小輝度値から最大輝度値までを輝度レベル別の１６個のブロックに分割して、各輝度レベルの分布を示すヒストグラムデータを生成する画像特徴検出部１と、判定領域ｆａ内の平均輝度値ＡＰＬを求め、平均輝度値ＡＰＬが低い場合のゲインが、高い場合のゲインよりも大きくなるような特性の平均輝度ゲインＧａｐｌを生成する演算部２と、平均輝度値ＡＰＬが低いほど上限値ＵｐＬｉｍｉｔ及び下限値ＤｗＬｉｍｉｔによる制限幅を広く設け、この制限幅とヒストグラムデータと平均輝度ゲインＧａｐｌとに基づき、判定領域ｆａ内の階調を補正するための階調補正曲線を生成する階調補正部３とを備えた。
【選択図】図２１

Description

本発明は、映像信号の画質を補正するための映像信号処理装置及び映像表示装置に係り、特に、セキュリティ分野の映像監視用途に用いて好適な映像信号処理装置及び映像表示装置に関する。

近年のＩＴ技術やネットワーク技術の発展に伴い、複数のネットワークカメラとネットワークデコーダ装置とをネットワークを介して接続すると共に、このネットワークデコーダ装置にモニタを接続したネットワークカメラ監視システムが、セキュリティ分野において多く用いられるようになってきた。このネットワークカメラ監視システムにおいては、各ネットワークカメラで撮像した画像データを符号化処理してネットワーク上に送出し、ネットワークデコーダ装置がこれら符号化画像データを受信して復号処理し、各画像を選択的に又はマルチ画面としてモニタに表示するものである。さらに、ネットワークデコーダ装置とモニタとを一体化して監視映像表示装置（ネットワークビューア）としたものも知られている。

一方、モニタや映像信号処理装置には画質補正機能を有するものが多い。この画質補正機能における一方法として、入力映像信号の輝度成分のヒストグラムを生成し、このヒストグラムに基づき補正特性の傾きを変えて階調を補正する方法が知られている。この階調補正特性は、ヒストグラム分布が大きい部分に係る傾きを大きく設定し、分布が小さい部分に係る傾きを小さく設定するのが一般的である。

また、一般的なテレビ受像機等のように、時々刻々と変化する画像の階調補正を行う場合においては、固定的な階調補正特性の設定では各画像に応じた適切な階調補正を行うことができない。そこで、この問題を解決するために、各画像（フィールド又はフレーム）の絵柄等の特徴に応じて階調補正曲線を生成し、入力映像信号の各画像の画質を適切に補正することができる映像信号処理装置及びその方法も知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−２１７５７４号公報

この特許文献１に記載の映像信号処理装置における入力映像信号の階調補正処理は、例えばテレビジョン映像を、視聴者に高画質で且つ違和感なく見せるためのものであり、階調補正曲線を生成するための演算処理においては、極端な階調補正を防止するために累積積分時に積分値を制限する処理を行っている。

しかしながら、この映像信号処理装置を、例えば、上述したネットワークカメラ監視システムのネットワークデコーダ装置や監視映像表示装置に適用した場合、例えば、暗所にいる不審者や、店外からの入射光により逆光となって見づらくなる来店客の顔等を撮像した映像信号を処理すると、その画質改善効果がさほど良くなく、暗所や逆光状況下における人物や顔を特定する目的においては不十分なものであった。よって、上記のような映像監視用途においては、ネットワークカメラ毎に異なる撮像状況に応じて的確に人物や顔等を視認させるためには、上記従来技術による階調補正の制限を超えた特異領域での補正が必要となる。

また、テレビ受像機やコンテンツ再生装置等においては、同一の画質補正を適用することが一般的である。すなわち、通常のテレビ番組視聴時や映画等のコンテンツ視聴時等コンテンツの種別によって補正方法を変更する例はあるものの、基本的には規格化された映像信号を表示するものであるため、映像信号の特性においてコンテンツ間に大きな差異があるわけではない。しかしながら、ネットワークカメラ監視システムにおいては、様々な性能のネットワークカメラをシステムに組み入れる場合が多い。例えば、高機能なネットワークカメラには、カメラ自身で階調を補正改善する機能を搭載したものがある。また、比較的性能が低く、階調性や色再現性が劣るものもある。さらに、これらのネットワークカメラの中には、前記の特異領域での画質補正処理を行わない方が適切な画像を出力するものもある。よって、このように特性の異なる複数のネットワークカメラで構成されたネットワークカメラ監視システムにおけるネットワークデコーダ装置や監視映像表示装置において、最適な画質補正を施すためには、テレビ受像機等とは異なる画質補正処理をネットワークカメラ毎に設定して実行する必要がある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、暗所の映像のような全体的に輝度の低い映像や、逆光のようなコントラストの強い映像であっても、適切な階調補正を行って映像を見易くさせることができる映像信号処理装置を提供することである。

そして、本発明の第２の目的は、上記映像信号処理装置を適用した映像表示装置において、ネットワークを介して入力される符号化映像データ毎に適切な階調補正特性を容易に設定して見易い映像による映像監視を行いえる映像表示装置を提供することである。

本発明は、上記の課題を解決するために、以下［１］〜［６］の手段を提供するものである。
［１］ 映像信号を入力してその画質の補正処理を行う映像信号処理装置であって、
前記入力された映像信号の１つ又は複数のフレーム毎に、所定画面領域内の輝度成分についての最小輝度値から最大輝度値までを輝度レベル別の複数のブロックに分割して、各輝度レベルの分布を示すヒストグラムデータを生成するヒストグラム生成手段と、
前記１つ又は複数のフレーム毎に平均輝度値を求め、この平均輝度値が低い方のゲインが、高い方のゲインよりも大きくなるような特性の平均輝度ゲインを生成する平均輝度ゲイン生成手段と、
前記求めた平均輝度値が低いほど制限幅を広く設け、この制限幅と前記それぞれ生成したヒストグラムデータと平均輝度ゲインとに基づき、前記１つ又は複数のフレーム毎の階調を補正するための階調補正曲線を生成する階調補正手段と、
を備えた映像信号処理装置。
［２］ 前記ヒストグラム生成手段で生成したヒストグラムデータうち、輝度レベルの高いブロックのゲインの方が、輝度レベルの低いブロックのゲインの方よりも小さくなるような特性の重み付けゲインを生成する重み付けゲイン生成手段と、
前記ヒストグラムデータから、低輝度レベル範囲における最大ヒストグラム値に対応する低輝度域最大ブロックと高輝度レベル範囲における最大ヒストグラム値に対応する高輝度域最大ブロックとをそれぞれ検出するヒストグラム最大値検出手段と、
前記検出された低輝度域最大ブロックと高輝度域最大ブロックとのブロック間距離を求めるブロック間距離検出手段とを更に備え、
前記ヒストグラム最大値検出手段で低輝度域最大ブロック及び高輝度域最大ブロックを検出し、且つ前記ブロック間距離検出手段で検出したブロック間距離が所定距離を越える場合に、前記階調補正手段が、前記重み付けゲイン生成手段で生成した重み付けゲインをも用いて階調補正曲線を生成するようにした上記［１］に記載の映像信号処理装置。
［３］ 前記入力された映像信号の輝度成分と前記階調補正手段から出力された階調補正された輝度成分とを入力して、両輝度成分の比に基づく色ゲインを生成する色ゲイン生成手段と、
前記生成された色ゲインを用いて前記入力された映像信号のクロマ成分を補正するクロマ信号補正手段と、
を更に備えた上記［１］又は［２］に記載の映像信号処理装置。
［４］ 前記色ゲイン生成手段は、前記入力された映像信号の輝度成分と前記階調補正手段から出力された階調補正された輝度成分とを入力して両輝度成分の比に基づく色ゲインを生成し、前記階調補正手段で設けられた制限幅が大きい場合には、前記生成した色ゲインを小さくするようにした上記［３］に記載の映像信号処理装置。
［５］ ネットワークを介して供給される１つ又は複数の符号化映像データと各符号化映像データに対応した識別番号とをそれぞれ入力し、前記符号化映像データを復号手段により映像信号に復号して上記［１］〜［４］のいずれか１項に記載の映像信号処理装置により前記映像信号の画質の補正処理を行って表示手段に表示する映像表示装置であって、
前記映像信号処理装置から出力された映像信号とこの映像信号の画質補正方法を選択させるためのＧＵＩとを前記表示手段に表示させる表示制御手段と、
前記表示されたＧＵＩに従って操作入力させる入力手段と、
前記操作入力により入力された入力情報に基づき、映像信号の画質補正方法を示す補正設定情報を前記入力した識別番号に対応させて保持する表示設定保持手段とを備え、
前記映像信号処理装置が、前記保持された補正設定情報に基づき、前記復号された映像信号の画質の補正処理を行うように構成した映像表示装置。
［６］ ネットワークを介して供給される１つ又は複数の符号化映像データと各符号化映像データに対応した識別番号とをそれぞれ入力し、前記符号化映像データを復号手段により映像信号に復号し、この復号された映像信号から画像切り出し手段により所望のサイズの部分映像を切り出して、上記［１］〜［４］のいずれか１項に記載の映像信号処理装置により画質の補正処理を行い、この補正処理された部分映像を画像拡大手段により拡大して表示手段に表示する映像表示装置であって、
前記復号した映像信号の全体画面と、前記切り出した部分映像の画質補正方法を選択させるためのＧＵＩと、前記画像拡大手段により拡大する倍率及び基準座標を指定させるためのＧＵＩと、前記画像拡大手段により拡大した補正処理後の部分映像とを前記表示手段に表示させる表示制御手段と、
前記表示された各ＧＵＩに従って操作入力させる入力手段と、
前記操作入力により入力された入力情報に基づき、前記画質補正方法を示す補正設定情報を前記入力した識別番号に対応させて保持すると共に、前記倍率及び基準座標を示す画像拡大設定情報を保持する表示設定保持手段とを備え、
前記画像切り出し手段が、前記保持された画像拡大設定情報の基準座標に基づき前記所望のサイズの部分映像を切り出し、前記映像信号処理装置が、前記保持された補正設定情報に基づき前記切り出した部分映像の画質の補正処理を行い、前記画像拡大手段が、前記保持された画像拡大設定情報の倍率に基づき前記補正処理された部分映像を拡大するように構成した映像表示装置。

本発明に係る映像信号処理装置における階調補正処理によれば、特に、映像監視用途の映像表示装置に適用した場合において、一般的な画像については、テレビ受像機等におけるコントラスト感を向上させた高画質の出力画像のようにコントラスト感を向上させて見易くする一方、暗所や逆光状況下における特徴的な画像については、極端な階調補正を行うことにより、通常では見辛く判別困難な画像を見易く判別可能なように補正を行い、見易い部分はより見やすく、通常では見辛く判別困難な画像も見易く判別可能なように補正することができる。

そして、本発明に係る映像表示装置によれば、ネットワークを介して入来する符号化映像データ毎に適切な階調補正特性を容易に設定することができ、この設定により上記映像信号処理装置を適用して見易い映像による監視を行うことができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
＜第１の実施形態＞
図１に、本発明の第１の実施形態である映像信号処理装置の概略ブロック図を示す。同図における映像信号処理装置は、入力映像信号として色差信号（Ｙｉｎ，Ｒ−Ｙｉｎ，Ｂ−Ｙｉｎ）を入力して画質補正処理を施し、出力映像信号として色差信号（Ｙｏｕｔ，Ｒ−Ｙｏｕｔ，Ｂ−Ｙｏｕｔ）を出力するものであり、そのブロック構成としては、前記特許文献１に記載の実施形態１によるものと同等である。すなわち、映像信号処理装置は、画像特徴検出部１と、演算部２と、階調補正部３と、色ゲイン生成部４と、乗算部５とを備えると共に、乗算部５は、２つの乗算器５１及び５２を備えている。

この映像信号処理装置の各ブロックの機能及び動作の説明については、前記特許文献１の実施形態１に開示された内容に対する本実施形態独自の構成及び動作について主に行なう。

入力映像信号のうち、輝度信号Ｙｉｎは画像特徴検出部１に入力される。この入力映像信号はインタレース信号でもプログレッシブ信号でもよい。画像特徴検出部１は、図２に示すように、１フィールド又は１フレームの画面ｆ内に任意の判定領域ｆａを設定しており、入力された輝度信号Ｙｉｎについての判定領域ｆａ内の輝度レベルに基づいてヒストグラムデータを生成する。そして、画像特徴検出部１は、判定領域ｆａ内の平均輝度値ＡＰＬを求める。

なお、本実施形態では、１フィールド又は１フレーム毎にヒストグラムデータを生成するが、複数フィールド又は複数フレーム毎にヒストグラムデータを生成してもよく、画面の所定単位（時間単位）毎にヒストグラムデータを生成すればよい。但し、１フィールド又は１フレーム毎にヒストグラムデータを生成することが画質向上効果の点で望ましい。

また、本実施形態では、ヒストグラムデータを生成するための判定領域ｆａと平均輝度値ＡＰＬを求めるための判定領域ｆａとを一致させているが、これに限定されることはない。但し、双方の判定領域が一致していることが望ましい。さらに、判定領域ｆａは、有効映像領域内であれば大きさは任意である。

ヒストグラムの分布に基づき階調補正を行うためには、入力された１フィールド又は１フレームの画面内の輝度成分について、最小輝度値から最大輝度値までを複数レベルに分割してそれぞれのレベルの分布を示すヒストグラムデータＨ［ｉ］を算出し、数１により算出されるヒストグラムの累積積分値を階調数とヒストグラムの分割数とで正規化した値により階調補正特性Ｐ［ｉ］を求める。本実施形態では、入力輝度値を２５６階調（８ビット）とし、その上位４ビットを使用して、１６レベル（１６ブロック）のヒストグラムデータＨ［ｉ］（ｉ＝０〜１５）を生成する。

前記特許文献１の実施形態１による階調補正方法においては、ヒストグラムデータＨ［ｉ］をヒストグラム平均値Ｈａｖでオフセットし、積分処理の際にゲインをもたせることによって、更にコントラスト感を向上するといった画質改善を可能にするものである。しかしながら、ヒストグラムの分布状態によっては、累積積分やゲインによって極端な階調補正特性が算出されてしまうことがある。図３にヒストグラム、そして図４にこのヒストグラムに対応した階調補正特性の例を示す。図３のグラフの横軸は０〜１５の１６個のヒストグラムブロックを示し、縦軸は、入力輝度（０〜２５５の２５６階調）から生成された、１６ブロックのヒストグラムデータＨ[ｉ]（分布数）であり、図４のグラフの横軸は入力輝度、縦軸は出力輝度（共に０〜２５５の２５６階調）を示す。図３に示したヒストグラムの例では、低輝度域の一部分に分布が集中している。そして、これに対応する図４の階調補正特性は、０〜３２までの輝度値が極端に上がっており、例えば入力輝度値が３２であるときの出力輝度値が１１７であるため、出力画像は違和感のあるものとなってしまう。このような違和感を軽減するために、前記特許文献１の実施形態１においては、積分時に上限値及び下限値を設けて極端な階調補正特性にならないようにしていた。また、他の従来方式でも、入力画像のヒストグラムデータの偏りが大きい場合に、ヒストグラムを所定の制限値で制限することにより極端な階調補正特性を防止するのが一般的である。

一方、本実施形態では、出力画像の入力画像に対する視覚上の違和感よりも出力画像の見易さ（判別のし易さ）を重要とし、セキュリティ用途に特化させた階調補正特性を生成するものである。このため、図３に示したような、低輝度域の一部分に分布が集中している画像、すなわち暗所を撮像して得られたような画像においては、この低輝度域をダイナミックに階調補正することが望ましい。このような極端な階調補正は、積分時の制限値である上限値ＵｐＬｉｍｉｔ及び下限値ＤｗＬｉｍｉｔの範囲を広げることにより可能である。

しかしながら、通常の画像、すなわち多少の明暗差はあるものの極端に見辛くはない画像について、上限値ＵｐＬｉｍｉｔ及び下限値ＤｗＬｉｍｉｔの範囲を広げた補正を行った場合、ヒストグラムの差を大きく階調補正特性に反映させるため、補正の必要のない輝度値をも極端に上げることになる。このようにした場合、入力映像信号が圧縮映像データの復号映像信号である場合に、ブロックノイズが目立つ画像となってしまう。よって、入力画像が特段見辛くない画像である場合は、階調補正を行う必要はない。

そのため、積分時の上限値ＵｐＬｉｍｉｔ及び下限値ＤｗＬｉｍｉｔを可変にし、見易い（判別し易い）画像については階調補正を行わず、見辛い暗い画像については見易くするために階調補正を行うようにする。このようにするため、上限値ＵｐＬｉｍｉｔ及び下限値ＤｗＬｉｍｉｔを変化させるためのパラメータとして、画像特徴検出部１で得られた平均輝度値ＡＰＬを利用する。すなわち、平均輝度値ＡＰＬが所定の閾値よりも高い画像については、全体的にある程度の明るさを有した画像（見易い画像）であるため、上限値ＵｐＬｉｍｉｔ及び下限値ＤｗＬｉｍｉｔを変更せず、一方平均輝度値ＡＰＬが所定の閾値以下である画像については、全体的に暗い画像（暗所の画像）であるため、上限値ＵｐＬｉｍｉｔ及び下限値ＤｗＬｉｍｉｔによる範囲を広くして階調補正の幅を広げるようにする。

より具体的には、積分時の上限値ＵｐＬｉｍｉｔ及び下限値ＤｗＬｉｍｉｔそれぞれを数２に示すように平均輝度値によって算出される、リミット値ＬＭＴを用いて表すようにすると共に、リミット値ＬＭＴを図５に示すような平均輝度値ＡＰＬを変数とした関数となるようにする。図５のグラフにおける横軸は平均輝度ＡＰＬ、縦軸はリミット値ＬＭＴを示す。なお、数２におけるγは、リミット値ＬＭＴ＝１０のときに前記特許文献１の実施形態１における積分制限値となる値である。

一般的に、例えば平均輝度値ＡＰＬ＜１０となるような画像は暗闇の状態の画像であり、平均輝度値ＡＰＬ＞１００となるような画像は太陽光などの強い光が差し込んでいる画像である。図５に示すような特性をとることにより、本実施形態の映像信号処理装置は、暗所などの画像についてはダイナミックな階調補正を行って画像を明るくすることができ、暗くて判別し難い不審者等などを見易くすると共に、通常の画像については、このような極端な階調補正を行わないようにすることで、セキュリティ用途に適切な画質改善を行うことができる。

＜第２の実施形態＞
セキュリティ用途の映像、例えば監視カメラで撮像した監視映像の画像において、画質補正が望まれる画像の一つに逆光画像がある。この逆光画像から得られる輝度成分ヒストグラムの特徴は、差し込む光により明るい部分についての高輝度域のヒストグラムと、影になって暗く見え辛い部分についての低輝度域のヒストグラムとが、他の輝度成分のヒストグラムに比べて大きいことである。

この逆光画像に対して、前記特許文献１に開示された技術により階調補正を行うと、低輝度域（影の部分）は強調されて明るく見えるが、高輝度域（日差しの部分）も同様に強調されるため、相対的に影の部分を明るくすることにはならない。また、高輝度域のヒストグラム分布も大きいため全体の平均輝度値ＡＰＬは高く、この場合は積分時の上限値ＵｐＬｉｍｉｔ及び下限値ＤｗＬｉｍｉｔが通常適用される値（第１の実施形態ではリミット値ＬＭＴ＝１０）をとることにもなり、ダイナミックな階調補正をすることができない。よって、逆光画像の場合は、平均輝度値ＡＰＬが比較的高い場合であっても、リミット値ＬＭＴを大きくする必要がある。

また、高輝度域を大きく補正すると、相対的に低輝度域の補正が小さくなり、また、高輝度域が明るくなり過ぎていわゆる「白とび」現象が起きる可能性もある。そのため、逆光画像の場合は、補正演算を行う際の高輝度域に対するゲインを下げることが効果的である。ここで、図６（ａ）に、前記特許文献１の実施形態１に記載されたヒストグラムデータＨ［ｉ］に重み付けをするための重み付けゲインＧｗの一例を、図６（ｂ）に、本実施形態の逆光画像における重み付けゲインＧｗの一例を示す。同図（ａ），（ｂ）のグラフにおける横軸は、０〜１５の１６個のヒストグラムブロックを示し、縦軸は、重み付けゲインＧｗを示す。同図（ｂ）のように高輝度域のヒストグラムデータＨ［ｉ］に対する重み付けゲインＧｗを極端に下げることにより、白とび現象を防止することができる。

画像が逆光画像であるか否かを判別するための判別方法について以下説明する。図７に輝度成分のヒストグラムの例を４つ示す。同図（ａ）〜（ｄ）の各グラフにおける横軸、縦軸は図３のグラフと同様である。まず、同図（ａ），（ｂ）は、それぞれ天気のよい日における室内で、窓から太陽光が差し込む状態で人物を撮影した場合の逆光画像のヒストグラムの例である。いずれの画像とも、屋外よりも室内の方が暗く、人物の顔は影になり暗くてよく見えない状態である。しかし、両ヒストグラムを比較すると、低輝度域及び高輝度域の各ピークが出現するヒストグラム値や、他のヒストグラム値との差（比率）は異なっている。また、同図（ｃ）は、屋外の日向に影がある画像のヒストグラムの例である。この影に人物がいる場合、セキュリティ用途の画像補正では、逆光処理をすることが望ましい。これに対し、同図（ｄ）は、低輝度域及び高輝度域の各ピークがほぼ同じヒストグラム値に現れるが、これは明るい屋外に黒色の自動車がある場合のヒストグラムの例であり、このような画像についてはセキュリティ用途としては補正の必要がない。

以上のように、逆光画像のヒストグラムの特徴は、低輝度域及び高輝度域のヒストグラムにそれぞれピークを有することであるが、実際には判別が難しい。本実施形態における逆光画像の判別処理の一例について、図８及び図９を併せ参照して説明する。まず、図８のフローチャートに従って低輝度域のピークヒストグラムｌｏｗ＿ｐｅａｋと、高輝度域のピークヒストグラムｈｉｇｈ＿ｐｅａｋとを求める処理について説明する。本実施形態においては、低輝度エリア（１６分割したヒストグラムデータＨ［ｉ］のうち１〜６番目のブロック）、高輝度エリア（ヒストグラムデータＨ［ｉ］の８〜１６番目のブロック）内のピーク値を求める。そして、これらピーク値の距離は近づき過ぎていない必要がある。

最初に、ｌｏｗ＿ｐｅａｋ及びｈｉｇｈ＿ｐｅａｋを−１に初期化し、ブロック番号である変数ｉを６に設定する（ステップＳ８０１，Ｓ８０２）。次に、ｉ＝６からｉ＝１までの間、すなわち低輝度エリアにおいて、降順に全画素数Ｈ＿ｓｕｍにおけるヒストグラムデータＨ［ｉ］の比率を計算し、この比率が所定値Ｈｐよりも大きい場合に、そのヒストグラムデータのブロック番号である変数ｉを低輝度域のピークヒストグラムｌｏｗ＿ｐｅａｋに設定していき、最終的なピークヒストグラムｌｏｗ＿ｐｅａｋを得る（ステップＳ８０３〜Ｓ８０６）。

低輝度エリアにおけるｌｏｗ＿ｐｅａｋを求めた後（ステップＳ８０３ Ｙｅｓ）、ｉ＝８からｉ＝１６までの間、すなわち高輝度エリアにおいて、昇順に全画素数Ｈ＿ｓｕｍにおけるヒストグラムデータＨ［ｉ］の比率を計算し、この比率が所定値Ｈｐよりも大きい場合に、そのヒストグラムデータのブロック番号である変数ｉを高輝度域のピークヒストグラムｈｉｇｈ＿ｐｅａｋに設定していき、最終的なピークヒストグラムｈｉｇｈ＿ｐｅａｋを得る（ステップＳ８０７〜Ｓ８１１）。

低輝度域のピークが輝度値の低い方にあるほど暗い（影の部分に近い）と考えられ、高輝度域のピークが輝度値の高い方にあるほど明るい（光の部分に近い）と考えられる。そのため、上記処理手順のように、低輝度エリアでは、輝度が高いヒストグラム順にピーク判別を行って、最も低輝度であって比率が所定値Ｈｐを超えるヒストグラムブロックをｌｏｗ＿ｐｅａｋとする。そして、同様に、高輝度エリアでは、輝度が低いヒストグラム順にピーク判別を行って、最も高輝度であって比率が所定値Ｈｐを超えるヒストグラムブロックをｈｉｇｈ＿ｐｅａｋとする。

次に、図９のフローチャートに従って逆光画像を判別する処理について説明する。本実施形態においては、ｌｏｗ＿ｐｅａｋ及びｈｉｇｈ＿ｐｅａｋの有無とその距離を調べる処理を実行する。

まず、低輝度エリアのピークヒストグラムｌｏｗ＿ｐｅａｋの有無を調べる（ステップＳ９０１）。低輝度エリアにピークがある場合は、次に高輝度エリアのピークヒストグラムｈｉｇｈ＿ｐｅａｋの有無を調べる（ステップＳ９０２）。高輝度エリアにピークがある場合は、次にｌｏｗ＿ｐｅａｋとｈｉｇｈ＿ｐｅａｋとの距離を調べる（ステップＳ９０３）。ｌｏｗ＿ｐｅａｋとｈｉｇｈ＿ｐｅａｋとの距離が近い、すなわちｌｏｗ＿ｐｅａｋ及びｈｉｇｈ＿ｐｅａｋの各ブロック番号が近い値である場合は、図１０に示すように、中間輝度エリアのピークの一部である可能性が高い（同図のグラフにおける横軸、縦軸は図３のグラフと同様である。）。そこで、本実施形態では、ｌｏｗ＿ｐｅａｋとｈｉｇｈ＿ｐｅａｋとの距離が２ブロック（３２階調）を越える場合に、２つのピークがあるとみなし、低輝度エリア及び高輝度エリアにそれぞれピークがあるとして逆光画像と判定する（ステップＳ９０４）。それ以外は、逆光画像でないと判定する（ステップＳ９０５）。

上述した判別方法により逆光画像を識別することができ、この逆光画像と判定された画像について、前述のリミット値ＬＭＴ及び重み付けゲインＧｗによる逆光補正処理を行う。具体的に、図１９の逆光補正処理のフローチャートを併せ参照して説明する。
同図（ａ）のフローチャートにおいて、まず、前述した図８及び図９に示した方法で逆光か否かを判別する（ステップＳ９１１）。逆光と判別された場合は、重み付けゲインＧｗを図６（ｂ）に示した逆光画像における重み付けゲインＧｗ_ｂとする（ステップＳ９１２）。次に、前述したように、逆光の場合はリミット値ＬＭＴを大きくする必要があるため、リミット値ＬＭＴにβ（任意の固定値）を加算する（ステップＳ９１３）。本実施形態ではβ＝４０としている。ステップＳ９１１で逆光と判別されなかった場合は、重み付けゲインＧｗは、図６（ａ）に示した通常の重み付けゲインＧｗ_ａとする（ステップＳ９１４）。そして、逆光でない場合は、リミット値ＬＭＴを変更する必要はない。

上記手順により、逆光である場合には、逆光で影となっている部分を明るくする階調補正を適切に行うことができる。

また、上記手順では、逆光時には、リミット値ＬＭＴに固定値を加算していたが、リミット値ＬＭＴを適応的に変化させることにより、更に効果的に逆光補正処理を行うことができる。リミット値ＬＭＴを適応的に変化させる補正手法の一例を、図１９（ｂ）のフローチャートを参照して説明する。リミット値ＬＭＴを変化させるパラメータとして、図８に示した、逆光判別に用いたパラメータｌｏｗ＿ｐｅａｋを用いる。ｌｏｗ＿ｐｅａｋは最も低輝度であって比率が所定値Ｈｐを超えるヒストグラムブロックである。本実施例ではＨｐ＝０．１５とする。

図１９（ｂ）のフローチャートにおいて、まず、前術した図８及び図９に示した方法で逆光か否かを判別する（ステップＳ９２１）。逆光と判別された場合は、重み付けゲインＧｗを図６（ｂ）に示した逆光画像における重み付けゲインＧｗ_ｂとする（ステップＳ９２２）。次に、図８と同様に、全画素数Ｈ＿ｓｕｍ、ヒストグラムデータＨ［ｉ］とし、ｌｏｗ＿ｐｅａｋのヒストグラム値の比率Ｈ［ｌｏｗ＿ｐｅａｋ］/Ｈ＿ｓｕｍの値によって、リミット値ＬＭＴの増加量βを変化させる。

すなわち、
Ｈｐ（０．１５）＜Ｈ［ｌｏｗ＿ｐｅａｋ］/Ｈ＿ｓｕｍ≦０．２の場合は、β＝２０とする（ステップＳ９２３）。また、０．２＜Ｈ［ｌｏｗ＿ｐｅａｋ］/Ｈ＿ｓｕｍ≦０．３のの場合は、β＝３０とする（ステップＳ９２４）。また、０．３＜Ｈ［ｌｏｗ＿ｐｅａｋ］/Ｈ＿ｓｕｍ≦０．４の場合は、β＝４０とする（ステップＳ９２５）。また、０．４＜Ｈ［ｌｏｗ＿ｐｅａｋ］/Ｈ＿ｓｕｍ場合は、β＝５０とする（ステップＳ９２６）。

図２０に、Ｈ［ｌｏｗ＿ｐｅａｋ］/Ｈ＿ｓｕｍによるβの変化を示す。同図のグラフ横軸は、Ｈ［ｌｏｗ＿ｐｅａｋ］/Ｈ＿ｓｕｍの値であり、縦軸はβの値である。

ステップＳ９２１で逆光と判別されなかった場合は、重み付けゲインＧｗの値は、図６（ａ）に示した通常の重み付けゲインＧｗ_ａとする（ステップＳ９２７）。逆光でない場合は、リミット値ＬＭＴを変更する必要はない。

本実施形態では、リミット値ＬＭＴの増加量βを、最も低輝度であって比率が所定値Ｈｐを超えるヒストグラム値ｌｏｗ＿ｐｅａｋによって変化させたが、他のパラメータ、例えば、平均輝度ＡＰＬ、指定した範囲の低輝度ヒストグラムの総和の全画素における比率、などによって変化させてもよい。

＜第３の実施形態＞
上述した第１及び第２の実施形態である映像信号処理装置による画像処理によってダイナミックな階調補正を行った場合、色の濃さが大きく変化するため違和感が生じる。よって、この違和感を抑えるために色差成分の補正も必要である。そこで、図１における色ゲイン生成部４は、入力映像信号の輝度信号Ｙｉｎと階調補正部３からの出力映像信号の輝度信号Ｙｏｕｔとから、Ｙｏｕｔ／Ｙｉｎ＝αに基づく色ゲインα１を生成する。この色ゲインα１はαと同一の値であるかαに比例する値である。そして、色ゲインα１は乗算部５に入力されて、入力映像信号の色信号Ｒ−Ｙｉｎ及びＢ−Ｙｉｎのそれぞれと乗算器５１及び５２で乗算されて出力される。

さらに、色ゲイン生成部４は、リミット値ＬＭＴの値が大きくなるほどα１を下げるようにすることにより、クロマ成分が輝度成分の変化によって受ける影響が小さくするようにしてもよい。図１１に、リミット値ＬＭＴに応じてα１を変化させる例を示す。このようにα１を補正することにより、逆光画像の画質補正を行った場合でも、輝度信号と色信号とを合わせたときに色の濃さが大きく変化する現象を効果的に抑えることができる。

図２１に、本実施形態である映像信号処理装置の、主に、画像特徴検出部１及び演算部２のより具体的な機能ブロック図を示す。同図において、ヒストグラムデータ生成部１ａ及び平均輝度算出部１ｂは画像特徴検出部１に含まれる。また、リミット値算出部２ａと、逆光判別部２ｂと、重み付けゲイン設定部２ｃと、加算値β算出部２ｄと、リミット値加算部２ｅと、累積積分部２ｆとは演算部２に含まれる。なお、演算部２に含まれる各機能は、実施形態により適宜構成されるてよいものである。

なお、第１〜第３の実施形態である映像信号処理装置を、画像処理プログラムをコンピュータで実行させることにより実現することができる。この場合、コンピュータの入出力映像信号をデジタル画像データとして扱うこととすればよい。

また、第１〜第３の実施形態においては、映像信号処理装置の入出力映像信号を色差信号とした場合について説明したが、映像信号のフォーマットはこれに限定されることなくＲ，Ｇ，Ｂ信号を用いてもよい。

次に、上述した本発明の第１〜第３の実施形態である映像信号処理装置を監視映像表示装置（映像表示装置）に適用し、この監視映像表示装置を用いてネットワーク映像監視システムを構成した実施例について以下説明する。

図１２に、監視映像表示装置を構成の一部としたネットワーク映像監視システムの概略構成図を示す。同図において、ネットワーク映像監視システムは、監視対象を撮像する場所にそれぞれ設置されるネットワークカメラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃと、監視映像記録装置１１と、監視者側に設置される監視映像表示装置１３とが、ハブ１２を介してそれぞれネットワーク接続された構成を成している。本実施例においては、説明を簡略にするためにネットワークカメラの台数を３台として説明するが、実用においてはこの台数に限定されるものではない。また、各装置が接続されるネットワークは、インターネットのような広域ネットワークであってもよく構内ＬＡＮであってもよい。さらに、本実施例におけるネットワークはハブ１２を含む例であるが、このネットワークの構成については、これに限定されることなく周知のネットワーク接続装置が含まれるものであってよい。

ネットワークカメラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃのそれぞれ（以下、ネットワークカメラ１０ということもある。）は、識別番号（カメラの識別番号）を予め有しており、撮像したデジタル画像データを不図示の符号化部によってフレーム内符号化処理（例えば、ＪＰＥＧ圧縮処理）し、この符号化映像データを当該ネットワークカメラの識別番号と共に、又は識別番号を符号化映像データのヘッダ部に含ませて不図示のネットワークインターフェース（Ｉ／Ｆ）部でパケットデータにフォーマット変換してネットワークに送出する機能を有する。

監視映像記録装置１１は、ネットワークカメラ１０と同様に識別番号（監視映像記録装置の識別番号）を予め有しており、ネットワークカメラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃから送出されたパケットデータ化された符号化映像データ及びカメラの識別番号を受信し、カメラの識別番号に対応させて不図示の大容量記録部、例えばハードディスク装置に記録するものである。また、監視映像記録装置１１は、監視映像表示装置１３から送信された、カメラの識別番号を含む符号化映像データ読出しコマンドを受信し、大容量記録部に記録されたデータの中から指定されたカメラの識別番号に対応する符号化映像データを読み出して、監視映像記録装置の識別番号と共にパケットデータ化してネットワークに送出する機能を有する。

監視映像表示装置１３は、ネットワークカメラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃから送出されたパケットデータ化された符号化映像データ及びカメラの識別番号と、監視映像記録装置１１から送出されたパケットデータ化された符号化映像データ及び監視映像記録装置の識別番号とのうち少なくとも一方を受信して符号化映像データの復号処理を実行し、この復号画像データについて前述した画質補正処理を実行して表示する機能を有する。

図１３に、監視映像表示装置１３の概略の内部構成図を示す。同図において、監視映像表示装置１３は、ネットワーク制御部２０と、カメラ識別部２１と、画像伸張部（復号手段）２２と、画像処理部２３と、画像生成部（表示制御手段）２４と、ビデオエンコード部２５と、ＬＣＤドライバ部２６と、ＬＣＤ部（表示手段）２７と、タッチパネル（入力手段）２８と、表示設定レジスタ（表示設定保持手段）２９とを備えている。そして、画像処理部２３には、前述の第１〜第３の実施形態のいずれかの映像信号処理装置が適用されている。

ネットワーク制御部２０が、パケットデータ化された符号化映像データ及び識別番号（カメラの識別番号又は監視映像記録装置の識別番号）を受信すると、符号化映像データと識別番号とをそれぞれ抽出し、符号化映像データを画像伸張部２２へ供給すると共に、識別番号をカメラ識別部２１へ供給する。そして、カメラ識別部２１は、供給された識別番号を記憶する。

画像伸張部２２は、供給された符号化映像データを輝度データ及び色差データに復号処理（伸張処理）し、この復号画像データを画像処理部２３に供給する。一方、表示設定レジスタ２９には、図１４に示すような識別番号と補正設定情報（補正のＯＮ／ＯＦＦ情報）とが関連付けられて記憶されている。具体的には、表示設定レジスタ２９は、カメラ識別部２１に記憶された識別番号にタッチパネル２８より入力された入力情報に基づく補正設定情報を関連付けて記憶すると共に、カメラ識別部２１から示された識別番号に対応する補正設定情報を画像処理部２３に供給する。同図に示す例では、本実施例においては、３台のネットワークカメラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃと１台の監視映像記録部１１とによるシステム構成であり、実際の設定は識別番号１〜４までのものとなるが、未設定の識別番号５〜８については、補正ＯＮがデフォルトとして設定される。

画像処理部２３は、画像伸張部２２から供給された復号画像データと表示設定レジスタ２９から供給された補正設定情報とをそれぞれ入力し、補正設定情報が補正ＯＮの情報である場合は、第１〜第３の実施形態のいずれかによる画質補正処理を実行して補正後の画像データを出力する一方、補正設定情報が補正ＯＦＦの情報である場合は、画質補正処理を実行しないで未補正の画像データを出力する。

画像生成部２４は、画像処理部２３から出力された補正後又は未補正の画像データとＧＵＩとを合成して表示用画像を生成する。そして、この表示用画像は、ビデオエンコード部２５とＬＣＤドライバ部２６とを通してＬＣＤ部２７に供給されて表示される。タッチパネル２８は、ＬＣＤ２７に表示された表示用画像のＧＵＩ部分を操作者（監視者）に操作させることにより、後述する各種入力情報を入力させる。

次に、図１５に画像生成部２４で生成しＬＣＤ部２７に表示する表示用画像の一例を示す。同図において、表示用画像は、カメラ映像エリア３０と、ＧＵＩのカメラ選択エリア３１と、ＧＵＩの補正選択エリア３２とで構成され、カメラ選択エリア３１で選択された識別番号に対応するネットワークカメラ１０又は監視映像記録装置１１の画像データがカメラ映像エリア３０に表示されている。監視映像表示装置１３の操作者（監視者）は、カメラ映像エリア３０を視覚で確認し、例えば、同図（ａ）に示したカメラ映像エリア３０のように表示画像が暗いと判断した場合は、画質補正をかけるために補正選択エリア３２に表示されたＧＵＩの補正ＯＮボタンをタッチパネル２８よりタッチする。

タッチパネル２８を介して入力された補正の有無を示す情報は、表示設定レジスタ２９に図１４に例示する補正設定情報として記憶される。次に、画像処理部２３では、表示設定レジスタ２９から供給される補正設定情報に基づき、上述したように復号画像データに対して画質補正処理を実行するか否かを決定し、補正設定情報が補正ＯＮであった場合は、画像処理部２３は復号画像データを画質補正処理して画像生成部２４に供給する。また、補正設定情報は画像生成部２４にも供給され、図１５（ｂ）に示したように補正選択エリア３２の補正ＯＮボタンが選択表示される。

本実施例によれば、表示設定レジスタ２９は、一度決定された補正設定情報を記憶しておくことができるため、カメラ選択エリア３１より操作者がカメラ映像エリア３０に表示したいネットワークカメラを巡回的に切り替えて表示させた場合において、いちいち画質補正処理を設定するといった煩雑な作業を省略することができる。

なお、ネットワーク監視システムにおいて、符号化映像データを記録する必要がなければ監視映像記録装置１１はなくてもよい。

本実施例における監視映像表示装置の構成は、上述した実施例１における監視映像表示装置の構成と比較して、表示設定レジスタに記憶される補正設定情報と、画像処理部の処理と、画像生成部で生成されるＧＵＩとが異なる点を除き同様である。よって、本実施例における監視映像表示装置の概略内部構成図は図１３を用いることとし、上記相違点についてのみ以下説明する。

本実施例における監視映像表示装置１３の表示設定レジスタ２９には、図１６に示すような識別番号と補正設定情報（補正レベル情報）とが関連付けられて記憶されている。具体的には、表示設定レジスタ２９は、カメラ識別部２１に記憶された識別番号にタッチパネル２８より入力された入力情報に基づく−３〜＋３の補正レベル範囲の補正設定情報を関連付けて記憶すると共に、カメラ識別部２１から示された識別番号に対応する補正設定情報を画像処理部２３に供給する。同図に示す例では、本実施例においては、３台のネットワークカメラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃと１台の監視映像記録部１１とによるシステム構成であり、実際の設定は識別番号１〜４までのものとなるが、未設定の識別番号５〜８については、補正レベル０、すなわち未補正がデフォルトとして設定される。

画像処理部２３は、画像伸張部２２から供給された復号画像データと表示設定レジスタ２９から供給された補正設定情報とをそれぞれ入力し、補正設定情報の補正レベル値に基づき、前述した第１〜第３の実施形態のいずれかにおける平均輝度値のリミット値ＬＭＴ、又は重み付けゲインＧｗを決定して画質補正処理を実行し補正後の画像データを出力する。一方、補正設定情報の補正レベル値が０である場合は、画質補正処理を実行しないで未補正の画像データを出力する。

画像生成部２４は、画像処理部２３から出力された補正後又は未補正の画像データとＧＵＩとを合成して表示用画像を生成する。図１７に画像生成部２４で生成しＬＣＤ部２７に表示する表示用画像の一例を示す。同図において、表示用画像は、実施例１と同様にカメラ映像エリア３０と、ＧＵＩのカメラ選択エリア３１と、ＧＵＩの補正選択エリア３２とで構成されている。監視映像表示装置１３の操作者（監視者）は、カメラ映像エリア３０を視覚で確認し、例えば、同図（ａ）に示したカメラ映像エリア３０のように表示画像が暗いと判断した場合は、画像を明るく補正するために補正選択エリア３２に表示されたＧＵＩの「＋」ボタンをタッチパネル２８より１回又は２回以上タッチする。また、逆にカメラ映像エリア３０の表示画像が明る過ぎると判断した場合は、画像をより暗く補正するためにＧＵＩの「−」ボタンを１回又は２回以上タッチする。さらに、表示画像の補正をしない場合は、補正選択エリア３２の表示カーソル（同図において塗り潰した矩形部分）が中央の０の位置になるようにＧＵＩの「＋」又は「−」ボタンをタッチする。

タッチパネル２８を介して入力された補正レベルを示す情報は、表示設定レジスタ２９に図１６に例示する補正設定情報として記憶される。次に、画像処理部２３では、表示設定レジスタ２９から供給される補正設定情報に基づき、上述したように復号画像データに対して画質補正処理を実行して画像生成部２４に供給する。また、補正設定情報は画像生成部２４にも供給され、図１７（ｂ）に示したように補正選択エリア３２の表示カーソルが選択表示される。

本実施例は、上述した実施例２に、さらに拡大表示機能を追加したものであり、本機能により、監視者が最も監視したい部分の詳細情報を提供することができる。

図２２に、本実施例における監視映像表示装置１３の内部構成を示す。同図において、監視映像表示装置１３は、実施例１，２で用いた図１３の内部構成図と比較して、所望のサイズの画像情報を全体画像から切り出すための画像切り出し部３３と、画像処理された切り出した画像を拡大するための画像拡大部３４とが追加されている。

画像拡大部３４における切り出した画像の拡大方法は、一般的に用いられるニアレストネイバ法、バイキュービック法等が適用できるがこれに限定されるものではない。なお、図２２において、画像処理部２３の内部構成は図１３のものと同等である。以下、実施例１，２との相違点についてのみ主に説明する。

本実施例における監視映像表示装置１３の表示設定レジスタ２９には、図２３（ａ）に示すように識別番号と関連づけられた補正レベル情報（補正設定情報）が記憶されている。具体的には、表示設定レジスタ２９は、カメラ識別部２１に記憶された識別番号にタッチパネル２８より入力された入力情報に基づく−３〜＋３の補正レベル範囲の補正設定情報を関連付けて記憶すると共に、カメラ識別部２１から示された識別番号に対応する補正設定情報を画像処理部２３に供給する。同図に示す例では、本実施例においては、３台のネットワークカメラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃと１台の監視映像記録部１１とによるシステム構成であり、実際の設定は識別番号１〜４までのものとなるが、未設定の識別番号５〜８については、補正レベル０、すなわち未補正がデフォルトとして設定される。

さらに表示設定レジスタ２９には、タッチパネル２８より入力された拡大位置中心座標と拡大倍率（画像拡大設定情報）とが図２３（ｂ）の如く記憶されており、これらの画像拡大設定情報に基づき、画像の拡大に必要な画像切り出し部分を画像切り出し部３３に指示すると共に、画像拡大部３４に拡大倍率を指示する。

図２４に、縦横各２倍に拡大する場合の画像切り出しの例を示す。通常は、同図（ａ）に示すように、タッチパネル２８にて入力された拡大位置中心座標を中心に全体画像サイズｘ（横）×ｙ（縦）画素の各１／２画素となる（ｘ／２）×（ｙ／２）画素部分を切り出し部分とする。しかし、同図（ｂ）に示すような拡大位置中心座標を切り出し中心とした場合は、切り出し部分の一部が全画面よりはみ出してしまうことになるため、切り出し部分にオフセット補正をかけて切り出し部分を決定し、画像切り出し部３３に指示するようにする。

画像処理部２３は、画像切り出し部３３から供給された復号画像データと表示設定レジスタ２９から供給された補正設定情報とをそれぞれ入力し、補正設定情報の補正レベル値に基づき、前述した第１〜第３の実施形態のいずれかにおける平均輝度値のリミット値ＬＭＴ、又は重み付けゲインＧｗを決定して画質補正処理を実行し補正後の画像データを出力する。一方、補正設定情報の補正レベル値が０である場合は、画質補正処理を実行しないで未補正の画像データを出力する。

平均輝度値をパラメータの１つとして利用する本実施例によれば、切り出した画像のみを画像処理部に供給することで、最適な補正を実現することができる。

画像生成部２４は、画像拡大部３４から出力された補正後の画像データと、画像伸張部２２から直接入力される未補正画像データと、ＧＵＩとを合成して表示用画像を生成する。図２５に、画像生成部２４で生成してＬＣＤ部２７に表示する表示用画像の一例を示す。同図において、表示用画像は、未拡大表示時は実施例２と同様にカメラ映像エリア３０と、ＧＵＩのカメラ選択エリア３１と、ＧＵＩの補正選択エリア３２とで構成されている。

監視映像表示装置１３の操作者（監視者）は、カメラ映像エリア３０を視覚で確認し、例えば、同図（ａ）に示したカメラ映像エリア３０のように表示画像が暗く、その一部の詳細を見たいと判断した場合は、画像を拡大して明るく補正するために、カメラ映像エリア３０内の見たい部分をタッチパネル２８よりタッチする。これにより、表示画面は同図（ｂ）に移行するが、カメラ選択エリア３１は、選択カメラ番号、及び未拡大表示（ａ）への復帰を指示するためのボタンのみの表示となる。これは、拡大表示時にカメラ選択をすることによる混乱を避けるためである。また、新たに拡大表示エリア３５を追加する。拡大表示エリア３５には、実施例２と同様に、補正選択エリア３２に表示されたＧＵＩの「＋」、「−」ボタンをタッチパネル２８より操作することで、明るく、または暗く補正した画像を表示する。また、倍率ボタンをタッチすることで、拡大倍率も変えることが可能である。

本実施例では、拡大表示部分のみに画質補正処理を施すものとした。これの変形例として、図２６のブロック構成図に示すように、さらに、画像全体にも実施例１と同様の画質補正処理を行うための第２の画像処理部２３ａを追加することで、図２７に示すように、カメラ映像エリア３０の画像にも画質補正をかけることができる。これにより、全体画像及び拡大画像の画質を最適化することができ、監視者にとって、一層適切な映像情報を提供することができる。

なお、実施例１〜３においては、操作者による操作入力手段としてタッチパネル２８を用いた例を示したが、これに限ることなくマウス等のポインティングデバイスやキーボード等の入力手段を用いてもよい。

また、実施例１〜３においては、監視映像表示装置１３をＬＣＤ部２７及びタッチパネル２８と一体的に構成した例としたが、図１８に示すように、監視映像制御装置１４と汎用ＬＣＤ部１５とに分離する構成として、監視映像制御装置１４の出力をＤＶＩ出力又はＶＧＡ出力とするようにしてもよい。

さらに、実施例１〜３においては、ネットワークカメラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃから供給される符号化映像データを入力して復号処理（伸張処理）した後に画質補正処理を行う監視映像表示装置１３について説明したが、これらのカメラをアナログ映像信号を出力するアナログビデオカメラとし、これらのアナログビデオカメラから出力されるアナログ映像信号を入力して、伸張処理を通すことなく画質補正処理を行う監視映像表示装置であっても本発明の技術的思想は適用される。

本発明は、セキュリティ分野の映像監視システムにおける監視映像の画質補正を行う装置に利用でき、特に、暗所や逆光の場所を撮像してその映像を監視する場合に、被写体を判別可能な程度に見易く補正するための装置や方法に有用である。

本発明の第１〜第３の各実施形態を適用した映像信号処理装置の概略ブロック図である。 一画面内の判定領域の一例を示す図である。 輝度成分のヒストグラムの例を示す図である。 図３のヒストグラムに対応した階調補正特性の例を示す図である。 平均輝度値ＡＰＬを変数としたリミット値ＬＭＴの例を示す図である。 輝度値に対する重み付けゲインＧｗの例を示す図である。 ４種類の場所における輝度成分のヒストグラムの例を示す図である。 低輝度エリア及び高輝度エリアの各ピークヒストグラムを求める処理手順を説明するためのフローチャートである。 逆光画像を判別する処理手順を説明するためのフローチャートである。 中間輝度エリアのピークが高いヒストグラムの例を示す図である。 リミット値ＬＭＴに対するα１の例を示す図である。 本発明の実施例１及び２における、第１〜第３の実施形態である映像信号処理装置を監視映像表示装置に適用し、この監視映像表示装置を用いて構成したネットワーク映像監視システムの概略構成図である。 本発明の実施例１及び２における、監視映像表示装置の概略の内部構成図である。 本発明の実施例１における、表示設定レジスタに記憶される識別番号及び補正設定情報の具体的な例である。 本発明の実施例１における、ＬＣＤ部に表示される表示用画像の例である。 本発明の実施例２における、表示設定レジスタに記憶される識別番号及び補正設定情報の具体的な例である。 本発明の実施例２における、ＬＣＤ部に表示される表示用画像の例である。 ネットワーク映像監視システムの別実施形態例を示す図である。 本発明の第２の実施形態における、逆光補正処理の動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２の実施形態における、Ｈ［ｌｏｗ＿ｐｅａｋ］／Ｈ＿ｓｕｍによるβの変化を示した図である。 本発明の第１〜３の実施形態における、映像信号処理装置の、主に画像特徴検出部１及び演算部２についてのより具体的な機能ブロック図である。 本発明の実施例３における、監視映像表示装置の概略の内部構成図である。 本発明の実施例３における、表示設定レジスタに記憶される識別番号及び補正設定情報、並びに拡大レジスタの具体的な例である。 本発明の実施例３における、拡大用画像の切り出し例である。 本発明の実施例３における、ＬＣＤ部に表示される表示用画像の例である。 本発明の実施例３の変形例における、監視映像表示装置の概略の内部構成図である。 本発明の実施例３の変形例における、ＬＣＤ部に表示される表示用画像の例である。

符号の説明

１ 画像特徴検出部
１ａ ヒストグラムデータ生成部
１ｂ 平均輝度算出部
２ 演算部
２ａ リミット値算出部
２ｂ 逆光判別部
２ｃ 重み付けゲイン設定部
２ｄ 加算値β算出部
２ｅ リミット値加算部
２ｆ 累積積分部
３ 階調補正部
４ 色ゲイン生成部
５ 乗算部
５１，５２ 乗算器
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ ネットワークカメラ
１１ 監視映像記録装置
１２ ハブ
１３ 監視映像表示装置
２０ ネットワーク制御部
２１ カメラ識別部
２２ 画像伸張部
２３ 画像処理部
２３ａ 第２の画像処理部
２４ 画像生成部
２５ ビデオエンコード部２５
２６ ＬＣＤドライバ部
２７ ＬＣＤ部
２８ タッチパネル
２９ 表示設定レジスタ
１４ 監視映像制御装置
１５ 汎用ＬＣＤ部
３３ 画像切り出し部
３４ 画像拡大部

Claims (6)

1. 映像信号を入力してその画質の補正処理を行う映像信号処理装置であって、
   前記入力された映像信号の１つ又は複数のフレーム毎に、所定画面領域内の輝度成分についての最小輝度値から最大輝度値までを輝度レベル別の複数のブロックに分割して、各輝度レベルの分布を示すヒストグラムデータを生成するヒストグラム生成手段と、
   前記１つ又は複数のフレーム毎に平均輝度値を求め、この平均輝度値が低い方のゲインが、高い方のゲインよりも大きくなるような特性の平均輝度ゲインを生成する平均輝度ゲイン生成手段と、
   前記求めた平均輝度値が低いほど制限幅を広く設け、この制限幅と前記それぞれ生成したヒストグラムデータと平均輝度ゲインとに基づき、前記１つ又は複数のフレーム毎の階調を補正するための階調補正曲線を生成する階調補正手段と、
   を備えた映像信号処理装置。
2. 前記ヒストグラム生成手段で生成したヒストグラムデータうち、輝度レベルの高いブロックのゲインの方が、輝度レベルの低いブロックのゲインの方よりも小さくなるような特性の重み付けゲインを生成する重み付けゲイン生成手段と、
   前記ヒストグラムデータから、低輝度レベル範囲における最大ヒストグラム値に対応する低輝度域最大ブロックと高輝度レベル範囲における最大ヒストグラム値に対応する高輝度域最大ブロックとをそれぞれ検出するヒストグラム最大値検出手段と、
   前記検出された低輝度域最大ブロックと高輝度域最大ブロックとのブロック間距離を求めるブロック間距離検出手段とを更に備え、
   前記ヒストグラム最大値検出手段で低輝度域最大ブロック及び高輝度域最大ブロックを検出し、且つ前記ブロック間距離検出手段で検出したブロック間距離が所定距離を越える場合に、前記階調補正手段が、前記重み付けゲイン生成手段で生成した重み付けゲインをも用いて階調補正曲線を生成するようにした請求項１に記載の映像信号処理装置。
3. 前記入力された映像信号の輝度成分と前記階調補正手段から出力された階調補正された輝度成分とを入力して、両輝度成分の比に基づく色ゲインを生成する色ゲイン生成手段と、
   前記生成された色ゲインを用いて前記入力された映像信号のクロマ成分を補正するクロマ信号補正手段と、
   を更に備えた請求項１又は２に記載の映像信号処理装置。
4. 前記色ゲイン生成手段は、前記入力された映像信号の輝度成分と前記階調補正手段から出力された階調補正された輝度成分とを入力して両輝度成分の比に基づく色ゲインを生成し、前記階調補正手段で設けられた制限幅が大きい場合には、前記生成した色ゲインを小さくするようにした請求項３に記載の映像信号処理装置。
5. ネットワークを介して供給される１つ又は複数の符号化映像データと各符号化映像データに対応した識別番号とをそれぞれ入力し、前記符号化映像データを復号手段により映像信号に復号して請求項１〜４のいずれか１項に記載の映像信号処理装置により前記映像信号の画質の補正処理を行って表示手段に表示する映像表示装置であって、
   前記映像信号処理装置から出力された映像信号とこの映像信号の画質補正方法を選択させるためのＧＵＩとを前記表示手段に表示させる表示制御手段と、
   前記表示されたＧＵＩに従って操作入力させる入力手段と、
   前記操作入力により入力された入力情報に基づき、映像信号の画質補正方法を示す補正設定情報を前記入力した識別番号に対応させて保持する表示設定保持手段とを備え、
   前記映像信号処理装置が、前記保持された補正設定情報に基づき、前記復号された映像信号の画質の補正処理を行うように構成した映像表示装置。
6. ネットワークを介して供給される１つ又は複数の符号化映像データと各符号化映像データに対応した識別番号とをそれぞれ入力し、前記符号化映像データを復号手段により映像信号に復号し、この復号された映像信号から画像切り出し手段により所望のサイズの部分映像を切り出して、請求項１〜４のいずれか１項に記載の映像信号処理装置により画質の補正処理を行い、この補正処理された部分映像を画像拡大手段により拡大して表示手段に表示する映像表示装置であって、
   前記復号した映像信号の全体画面と、前記切り出した部分映像の画質補正方法を選択させるためのＧＵＩと、前記画像拡大手段により拡大する倍率及び基準座標を指定させるためのＧＵＩと、前記画像拡大手段により拡大した補正処理後の部分映像とを前記表示手段に表示させる表示制御手段と、
   前記表示された各ＧＵＩに従って操作入力させる入力手段と、
   前記操作入力により入力された入力情報に基づき、前記画質補正方法を示す補正設定情報を前記入力した識別番号に対応させて保持すると共に、前記倍率及び基準座標を示す画像拡大設定情報を保持する表示設定保持手段とを備え、
   前記画像切り出し手段が、前記保持された画像拡大設定情報の基準座標に基づき前記所望のサイズの部分映像を切り出し、前記映像信号処理装置が、前記保持された補正設定情報に基づき前記切り出した部分映像の画質の補正処理を行い、前記画像拡大手段が、前記保持された画像拡大設定情報の倍率に基づき前記補正処理された部分映像を拡大するように構成した映像表示装置。

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