JP2012095342A - Pseudo-gray-image generating device, and program - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stably obtain an image excellent in visibility.SOLUTION: A first photographing device 12 photographs a front side of one's own vehicle so as to output a visible-light image. A second photographing device outputs a near-infrared image. An image acquiring section 22 acquires the visible-light image and the near-infrared image from the first photographing device 12 and the second photographing device 14. A pseudo-gray-image generating section 24 generates a pseudo gray image from the visible-light image and the near-infrared image by using luminance information of one image having a brighter pixel for each pixel.

Description

本発明は、擬似濃淡画像生成装置及びプログラムに係り、特に、擬似濃淡画像を生成する擬似濃淡画像生成装置及びプログラムに関する。   The present invention relates to a pseudo grayscale image generating apparatus and program, and more particularly, to a pseudo grayscale image generating apparatus and program for generating a pseudo grayscale image.

従来より、昼間の色再現性と夜間の感度とを両立して昼夜連続で利用可能なカラー撮影装置が知られている(特許文献1)。このカラー撮影装置では、通常のベイヤー配列の1ユニットを構成するRGBG4画素のうち1つのGフィルタをIRフィルタに置き換えて、RGBフィルタを第1のモード用、IRフィルタを第2のモード用に振り分けている。また、RGBの3画素には赤外カットフィルタをかけている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a color photographing apparatus that can be used continuously day and night with both daytime color reproducibility and nighttime sensitivity is known (Patent Document 1). In this color photographing apparatus, one G filter among the RGBG4 pixels constituting one unit of a normal Bayer array is replaced with an IR filter, and the RGB filter is assigned to the first mode and the IR filter is assigned to the second mode. ing. In addition, an infrared cut filter is applied to the three pixels of RGB.

色情報と輝度情報とが何れも最適なカラー画像を再生するカラー画像再生装置が知られている(特許文献2)。このカラー画像再生装置では、可視画像データから赤外成分を除去して色情報(色相、彩度)を抽出し、赤外の輝度情報と合成して擬似カラー画像を生成している。   A color image reproduction apparatus that reproduces a color image in which both color information and luminance information are optimal is known (Patent Document 2). In this color image reproducing device, infrared information is removed from visible image data, color information (hue, saturation) is extracted, and synthesized with infrared luminance information to generate a pseudo color image.

特開2005−6066号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-6066 特開2007−184805号公報JP 2007-184805 A

しかしながら、上記特許文献1に記載の技術では、RGBフィルタとIRフィルタとをモードにより切り替えて使用するため、夜間など周囲が暗い場合には、IRフィルタのみを利用した、視認性が低いモノクロ画像しか提供できない、という問題がある。   However, in the technique described in Patent Document 1, since the RGB filter and the IR filter are switched and used depending on the mode, when the surroundings are dark such as at night, only the monochrome image using only the IR filter and having low visibility is used. There is a problem that it cannot be provided.

また、上記特許文献2に記載の技術では、カラーカメラと赤外カメラとで撮影した場合、照明などの明るさがあると、赤外の光量が可視の光量に比べて少なくなる場合があるが、赤外の明るさが選択された場合には、可視光の明るさに比べて暗くなり視認性が悪くなってしまう、という問題がある。   Further, in the technique described in Patent Document 2, when photographing with a color camera and an infrared camera, if there is brightness such as illumination, the amount of infrared light may be smaller than the amount of visible light. When the infrared brightness is selected, there is a problem that the brightness becomes darker than the visible light brightness and the visibility deteriorates.

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、安定して視認性のよい画像を得ることができる擬似濃淡画像生成装置及びプログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a pseudo gray-scale image generation apparatus and program capable of stably obtaining an image with good visibility.

上記の目的を達成するために第1の発明に係る擬似濃淡画像生成装置は、所定領域を撮影し、可視光を含む第1波長帯の可視光画像、及び帯域が前記第1波長帯とは異なり、かつ、赤外光を含む第2波長帯の赤外画像を出力する撮影手段から前記可視光画像及び前記赤外画像を取得する画像取得手段と、前記画像取得手段によって取得された前記可視光画像及び前記赤外画像から、前記可視光画像及び前記赤外画像を複数に分割した各ブロックについて、前記可視光画像の該ブロックと、前記赤外画像の該ブロックとを比較し、前記可視光画像及び前記赤外画像のうち、該ブロックが明るい方の画像の該ブロックの輝度情報が閾値以上である場合、前記可視光画像及び前記赤外画像における該ブロックの輝度情報の加重平均を用いて、擬似濃淡画像を生成する生成手段とを含んで構成されている。   In order to achieve the above object, a pseudo gray-scale image generating apparatus according to a first aspect of the present invention captures a predetermined region, a visible light image in a first wavelength band including visible light, and a band is the first wavelength band. And an image acquisition unit that acquires the visible light image and the infrared image from an imaging unit that outputs an infrared image of a second wavelength band that is different and includes infrared light, and the visible image acquired by the image acquisition unit For each block obtained by dividing the visible light image and the infrared image into a plurality of blocks from the optical image and the infrared image, the block of the visible light image is compared with the block of the infrared image, and the visible image Of the light image and the infrared image, when the luminance information of the block with the brighter block is equal to or greater than the threshold, the weighted average of the luminance information of the block in the visible light image and the infrared image is used. Pseudo-dark It is configured to include a generating means for generating an image.

第2の発明に係るプログラムは、コンピュータを、所定領域を撮影し、可視光を含む第1波長帯の可視光画像、及び帯域が前記第1波長帯とは異なり、かつ、赤外光を含む第2波長帯の赤外画像を出力する撮影手段から前記可視光画像及び前記赤外画像を取得する画像取得手段、及び前記画像取得手段によって取得された前記可視光画像及び前記赤外画像から、前記可視光画像及び前記赤外画像を複数に分割した各ブロックについて、前記可視光画像の該ブロックと、前記赤外画像の該ブロックとを比較し、前記可視光画像及び前記赤外画像のうち、該ブロックが明るい方の画像の該ブロックの輝度情報が閾値以上である場合、前記可視光画像及び前記赤外画像における該ブロックの輝度情報の加重平均を用いて、擬似濃淡画像を生成する生成手段として機能させるためのプログラムである。   A program according to a second invention is a program for photographing a predetermined area, a visible light image of a first wavelength band including visible light, and a band different from the first wavelength band and including infrared light. From the imaging means for outputting the infrared image of the second wavelength band, the image acquisition means for acquiring the visible light image and the infrared image, and the visible light image and the infrared image acquired by the image acquisition means, For each block obtained by dividing the visible light image and the infrared image into a plurality of blocks, the block of the visible light image is compared with the block of the infrared image, and among the visible light image and the infrared image, When the luminance information of the block of the brighter image is greater than or equal to the threshold value, a raw grayscale image is generated using a weighted average of the luminance information of the block in the visible light image and the infrared image. Is a program for functioning as a unit.

第1の発明及び第2の発明によれば、撮影手段によって、所定領域を撮影し、可視光を含む第1波長帯の可視光画像、及び帯域が前記第1波長帯とは異なり、かつ、赤外光を含む第2波長帯の赤外画像を出力する。画像取得手段によって、撮影手段から可視光画像及び赤外画像を取得する。   According to 1st invention and 2nd invention, the imaging | photography means image | photographed the predetermined area | region, the visible light image of the 1st wavelength band containing visible light, and a band differ from the said 1st wavelength band, and An infrared image in the second wavelength band including infrared light is output. A visible light image and an infrared image are acquired from the imaging unit by the image acquisition unit.

そして、生成手段によって、画像取得手段によって取得された可視光画像及び赤外画像から、可視光画像及び赤外画像を複数に分割した各ブロックについて、前記可視光画像の該ブロックと、前記赤外画像の該ブロックとを比較し、前記可視光画像及び前記赤外画像のうち、該ブロックが明るい方の画像の該ブロックの輝度情報が閾値以上である場合、前記可視光画像及び前記赤外画像における該ブロックの輝度情報の加重平均を用いて、擬似濃淡画像を生成する。   Then, with respect to each block obtained by dividing the visible light image and the infrared image from the visible light image and the infrared image acquired by the image acquiring unit by the generating unit, the block of the visible light image and the infrared When the luminance information of the block of the image having the brighter block among the visible light image and the infrared image is greater than or equal to a threshold value, the visible light image and the infrared image are compared with the block of the image A pseudo grayscale image is generated using the weighted average of the luminance information of the block at.

このように、可視光画像及び赤外画像から、各ブロックについて明るい方の画像の輝度情報を用いて、擬似濃淡画像を生成することにより、安定して視認性のよい画像を得ることができる。また、輝度値が飽和することを防止することができる。   As described above, by generating the pseudo gray image using the luminance information of the brighter image for each block from the visible light image and the infrared image, it is possible to stably obtain an image with good visibility. In addition, saturation of the luminance value can be prevented.

上記ブロックを、画素単位とすることができる。   The block can be a pixel unit.

以上説明したように、本発明の擬似濃淡画像生成装置及びプログラムによれば、可視光画像及び赤外画像から、各ブロックについて明るい方の画像の輝度情報を用いて、擬似濃淡画像を生成することにより、安定して視認性のよい画像を得ることができる、という効果が得られる。   As described above, according to the pseudo grayscale image generation apparatus and program of the present invention, the pseudo grayscale image is generated from the visible light image and the infrared image using the luminance information of the brighter image for each block. As a result, it is possible to obtain an effect that it is possible to stably obtain an image with high visibility.

本発明の第1の実施の形態に係る撮影システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the imaging | photography system which concerns on the 1st Embodiment of this invention. (A)近赤外画像及び可視光画像の各画素の輝度を示すグラフ、及び(B)高い方を選択した各画素の輝度を示すグラフである。(A) The graph which shows the brightness | luminance of each pixel of a near-infrared image and a visible light image, and (B) The graph which shows the brightness | luminance of each pixel which selected the higher one. 本発明の第1の実施の形態に係る撮影システムにおける擬似濃淡画像生成処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the pseudo gray image generation process routine in the imaging | photography system which concerns on the 1st Embodiment of this invention. (A)可視光画像を示すイメージ図、(B)近赤外画像を示すイメージ図、及び(B)擬似濃淡画像を示すイメージ図である。(A) An image diagram showing a visible light image, (B) An image diagram showing a near-infrared image, and (B) An image diagram showing a pseudo gray image. 各画素について、高い方を選択した画素の輝度、又は画素の平均を示すグラフである。It is a graph which shows the brightness | luminance of the pixel which selected the higher one about each pixel, or the average of a pixel. 本発明の第2の実施の形態に係る撮影システムにおける擬似濃淡画像生成処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the pseudo | simulation grayscale image generation process routine in the imaging | photography system which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 周波数画像を示すイメージ図である。It is an image figure which shows a frequency image. (A)可視光輝度画像の注目の小領域の周波数画像を示すイメージ図、及び(B)近赤外輝度画像の注目の小領域の周波数画像を示すイメージ図である。(A) An image diagram showing a frequency image of a small region of interest in a visible light luminance image, and (B) An image diagram showing a frequency image of a small region of interest in a near-infrared luminance image. 本発明の第3の実施の形態に係る撮影システムにおける擬似濃淡画像生成処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the pseudo gray image generation process routine in the imaging | photography system which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. (A)近赤外画像及び可視光画像の各画素の輝度を示すグラフ、及び(B)擬似濃淡画像の各画素の輝度を示すグラフである。(A) The graph which shows the brightness | luminance of each pixel of a near-infrared image and a visible light image, and (B) The graph which shows the brightness | luminance of each pixel of a pseudo | simulation gray image. 本発明の第4の実施の形態に係る撮影システムにおける擬似濃淡画像生成処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the pseudo gray image generation process routine in the imaging | photography system which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施の形態に係る撮影システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the imaging | photography system which concerns on the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施の形態に係る撮影システムにおける擬似濃淡画像生成処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the pseudo | simulation grayscale image generation process routine in the imaging | photography system which concerns on the 5th Embodiment of this invention.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本実施の形態では、車両に搭載され、かつ、撮影された前方画像から濃淡画像を生成して表示する撮影システムに本発明を適用した場合を例に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, a case where the present invention is applied to an imaging system that is mounted on a vehicle and generates and displays a grayscale image from a captured front image will be described as an example.

図1に示すように、第1の実施の形態に係る撮影システム10は、自車両の前方を撮影して可視光画像を出力するCCDカメラからなる第1撮影装置12と、入射される光のうち近赤外光の波長帯の光を透過させるフィルタとCCDカメラとを備え、かつ、自車両の前方を撮影して近赤外画像を出力する第2撮影装置14と、近赤外光を含む光を前方に照射する赤外光源16と、第1撮影装置12によって撮影された可視光画像及び第2撮影装置14によって撮影された近赤外画像に対して画像処理を行って擬似濃淡画像を生成するコンピュータ18と、コンピュータ18から出力された擬似濃淡画像を表示する表示装置20とを備えている。   As shown in FIG. 1, the imaging system 10 according to the first embodiment includes a first imaging device 12 including a CCD camera that images the front of the host vehicle and outputs a visible light image, and incident light. Of these, a second imaging device 14 that includes a filter that transmits light in the near-infrared wavelength band and a CCD camera, and that captures the front of the vehicle and outputs a near-infrared image; A pseudo gray image by performing image processing on the infrared light source 16 that irradiates the included light forward, the visible light image captured by the first imaging device 12 and the near-infrared image captured by the second imaging device 14. And a display device 20 for displaying a pseudo gray image output from the computer 18.

第1撮影装置12及び第2撮影装置14は、自車両の前方を撮影するように取り付けられている。また、第1撮影装置12及び第2撮影装置14は、2次元に配列された複数の画素の各々に入射された光に応じた信号を出力する複数の受光素子を備え、複数の受光素子から出力された信号をデジタル信号に変換して、複数の画素の画素値からなる画像データを生成する。なお、自車両の前方が、本発明の撮像手段が撮影する所定領域に対応する。   The 1st imaging device 12 and the 2nd imaging device 14 are attached so that the front of the own vehicle may be imaged. In addition, the first imaging device 12 and the second imaging device 14 include a plurality of light receiving elements that output signals corresponding to light incident on each of the plurality of pixels arranged in a two-dimensional manner. The output signal is converted into a digital signal, and image data including pixel values of a plurality of pixels is generated. Note that the front side of the host vehicle corresponds to a predetermined area captured by the imaging means of the present invention.

第2撮影装置14のレンズ面に対向するように、近赤外光の波長帯の光を透過させるフィルタ(図示省略)が設置されており、第2撮影装置14は、フィルタを介して、自車両の前方を撮影して、近赤外光の波長帯の画像である近赤外画像を出力する。   A filter (not shown) that transmits light in the near-infrared light wavelength band is provided so as to face the lens surface of the second imaging device 14. The front of the vehicle is photographed, and a near-infrared image that is an image in the wavelength band of near-infrared light is output.

第1撮影装置12には、フィルタが設置されていないため、第1撮影装置12は、可視光を含む波長帯の画像である可視光画像を出力する。   Since the first imaging device 12 is not provided with a filter, the first imaging device 12 outputs a visible light image that is an image in a wavelength band including visible light.

赤外光源16は、第2撮影装置14による撮影を行う際に、自車両の前方に近赤外光を含む光を照射する。   The infrared light source 16 irradiates light including near-infrared light in front of the host vehicle when photographing with the second photographing device 14.

コンピュータ18は、CPU、後述する擬似濃淡画像生成処理ルーチンのプログラムを記憶したROM、データ等を記憶するRAM、及びこれらを接続するバスを含んで構成されている。このコンピュータ18をハードウエアとソフトウエアとに基づいて定まる機能実現手段毎に分割した機能ブロックで説明すると、上記図1に示すように、コンピュータ18は、第1撮影装置12から出力される可視光画像及び第2撮影装置14から出力される近赤外画像を取得する画像取得部22と、画像取得部22の出力である可視光画像及び近赤外画像を合成して擬似濃淡画像を生成し、表示装置20に出力する擬似濃淡画像生成部24とを備えている。   The computer 18 includes a CPU, a ROM that stores a program for a pseudo gray image generation processing routine, which will be described later, a RAM that stores data, and a bus that connects these. If the computer 18 is described in terms of functional blocks divided for each function realization means determined based on hardware and software, as shown in FIG. An image acquisition unit 22 that acquires an image and a near-infrared image output from the second imaging device 14, and a visible light image and a near-infrared image that are the output of the image acquisition unit 22 are combined to generate a pseudo gray image. And a pseudo grayscale image generation unit 24 for outputting to the display device 20.

画像取得部22は、例えば、A/Dコンバータや画像データを記憶する画像メモリ等で構成される。   The image acquisition unit 22 includes, for example, an A / D converter and an image memory that stores image data.

擬似濃淡画像生成部24は、以下に説明するように、可視光画像及び近赤外画像に基づいて、擬似濃淡画像を生成して、表示装置20に出力する。   The pseudo grayscale image generation unit 24 generates a pseudo grayscale image based on the visible light image and the near-infrared image and outputs the pseudo grayscale image to the display device 20 as described below.

まず、可視光画像及び近赤外画像の各画素について、近赤外画像における注目画素の輝度Irと可視光画像における同じ位置の注目画素の輝度Icとは比較し、輝度が高い方の輝度を選択する。Ir≧Icである場合には、注目画素の輝度情報として輝度Irを選択し、Ir<Icの時には、注目画素の輝度情報として、近赤外画像の輝度Irを選択せずに可視光画像の輝度Icを選択する。そして、選択された各画素の輝度情報を用いて、濃淡擬似画像を生成する。   First, for each pixel of the visible light image and the near-infrared image, the luminance Ir of the target pixel in the near-infrared image is compared with the luminance Ic of the target pixel at the same position in the visible light image. select. When Ir ≧ Ic, the luminance Ir is selected as the luminance information of the target pixel. When Ir <Ic, the luminance information of the target pixel is selected without selecting the luminance Ir of the near-infrared image. Select the luminance Ic. Then, the grayscale pseudo image is generated using the luminance information of each selected pixel.

例えば、図2(A)に示すような、可視光画像の各画素の輝度と、近赤外画像の各画素の輝度とから、図2(B)に示すように、各画素について、輝度が高い方の輝度情報を選択して、濃淡擬似画像を生成する。   For example, as shown in FIG. 2B, the luminance of each pixel of the visible light image and the luminance of each pixel of the near-infrared image as shown in FIG. The higher luminance information is selected to generate a grayscale pseudo image.

次に、本実施の形態に係る撮影システム10の作用について説明する。赤外光源16によって近赤外光が前方に照射されると共に、第1撮影装置12及び第2撮影装置14の各々によって、自車両の前方が連続して撮影されているときに、コンピュータ18において、図3に示す擬似濃淡画像生成処理ルーチンが実行される。   Next, the operation of the imaging system 10 according to the present embodiment will be described. In the computer 18 when near infrared light is irradiated forward by the infrared light source 16 and the front of the host vehicle is continuously photographed by each of the first photographing device 12 and the second photographing device 14. The pseudo grayscale image generation processing routine shown in FIG. 3 is executed.

まず、ステップ100において、第1撮影装置12より撮影された可視光画像のデータを取得すると共に、第2撮影装置14より撮影された近赤外画像のデータを取得する。ステップ102において、上記ステップ100で取得した可視光画像及び近赤外画像の各々に対して、同じ位置に注目画素を設定する。   First, in step 100, the data of the visible light image captured by the first imaging device 12 is acquired, and the data of the near-infrared image captured by the second imaging device 14 is acquired. In step 102, the target pixel is set at the same position for each of the visible light image and the near-infrared image acquired in step 100.

次のステップ104では、可視光画像における注目画素の輝度Icと、近赤外画像における注目画素の輝度Irとを比較して、高い方の輝度を注目画素の輝度情報として選択する。   In the next step 104, the luminance Ic of the target pixel in the visible light image is compared with the luminance Ir of the target pixel in the near-infrared image, and the higher luminance is selected as the luminance information of the target pixel.

そして、ステップ108では、全ての画素について上記ステップ102、104の処理が終了したか否かを判定し、全ての画素について終了していない場合には、上記ステップ102へ戻り、まだ処理対象となっていない他の画素を注目画素として設定する。一方、上記ステップ108において、全ての画素について輝度情報が選択されたと判定された場合には、ステップ110において、上記ステップ104で選択された各画素に対する輝度情報を用いて、擬似濃淡画像を生成して、表示装置20に出力し、上記ステップ100へ戻る。   In step 108, it is determined whether or not the processing in steps 102 and 104 has been completed for all pixels. If all the pixels have not been completed, the processing returns to step 102 and is still a processing target. Other pixels that are not set are set as the target pixel. On the other hand, if it is determined in step 108 that the luminance information has been selected for all pixels, a pseudo gray image is generated in step 110 using the luminance information for each pixel selected in step 104. Then, the data is output to the display device 20, and the process returns to step 100.

上記のように擬似濃淡画像生成処理ルーチンが実行されると、図4(A)に示すような可視光画像と図4(B)に示すような近赤外画像とに基づいて、図4(C)に示すような擬似濃淡画像が生成され、表示装置20によって、コンピュータ18から連続して出力される擬似濃淡画像が連続して表示される。   When the pseudo gray-scale image generation processing routine is executed as described above, based on the visible light image as shown in FIG. 4A and the near-infrared image as shown in FIG. A pseudo gray image as shown in FIG. 3C is generated, and the pseudo gray image continuously output from the computer 18 is continuously displayed by the display device 20.

以上説明したように、本発明の第1の実施の形態に係る撮影システムによれば、撮影して生成された可視光画像及び近赤外画像から、各画素について明るい方の画像の輝度情報を用いて、擬似濃淡画像を生成することにより、安定して視認性のよい画像を得ることができる。   As described above, according to the photographing system according to the first embodiment of the present invention, the luminance information of the brighter image is obtained for each pixel from the visible light image and the near-infrared image generated by photographing. By using and generating a pseudo gray image, it is possible to obtain a stable and highly visible image.

また、周辺に照明などが存在する場合に、可視光成分による明るさを低減することなく、擬似濃淡画像を生成することができる。また、近赤外成分の明るさを含まないLED信号機なども表示した擬似濃淡画像を生成することができる。   Further, when there is illumination or the like in the vicinity, a pseudo gray image can be generated without reducing the brightness due to the visible light component. Moreover, the pseudo gray image which also displayed the LED traffic light etc. which do not contain the brightness of a near-infrared component can be produced | generated.

次に、第2の実施の形態について説明する。なお、第2の実施の形態に係る撮影システムの構成は、第1の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。   Next, a second embodiment will be described. Note that the configuration of the imaging system according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

第2の実施の形態では、高い方の輝度が閾値以上である場合に、その注目画素については、輝度の加重平均を用いている点が、第1の実施の形態と異なっている。   The second embodiment is different from the first embodiment in that when the higher luminance is equal to or higher than the threshold, the weighted average of luminance is used for the target pixel.

第2の実施の形態に係る撮影システムでは、擬似濃淡画像生成部24によって、以下に説明するように、可視光画像及び近赤外画像に基づいて、擬似濃淡画像を生成して、表示装置20に出力する。   In the imaging system according to the second embodiment, the pseudo gray image generation unit 24 generates a pseudo gray image based on the visible light image and the near-infrared image as described below, and displays the display device 20. Output to.

まず、可視光画像及び近赤外画像の各画素について、近赤外画像における注目画素の輝度Irと可視光画像における注目画素の輝度Icとを比較し、輝度が高い方の輝度情報と閾値とを比較する。Ir≧Icであって、かつ、Ir≧Th1(飽和領域に基づいて予め設定された閾値)である場合には、輝度Irが飽和しているため、輝度Irと輝度Icとの平均を、注目画素の輝度情報として用いる。また、Ir≧Icであって、かつ、Ir<Th1である場合には、注目画素の輝度情報として輝度Irを選択する。   First, for each pixel of the visible light image and the near-infrared image, the luminance Ir of the pixel of interest in the near-infrared image is compared with the luminance Ic of the pixel of interest in the visible light image. Compare If Ir ≧ Ic and Ir ≧ Th1 (a threshold value set in advance based on the saturation region), the luminance Ir is saturated, so the average of the luminance Ir and the luminance Ic Used as pixel luminance information. If Ir ≧ Ic and Ir <Th1, the luminance Ir is selected as the luminance information of the target pixel.

また、Ir<Icであって、かつ、Ic≧Th2(飽和領域に基づいて予め設定された閾値)である場合には、輝度Icが飽和しているため、輝度Icと輝度Irとの平均を、注目画素の輝度情報として用いる。また、Ir<Icであって、かつ、Ic<Th2である場合には、注目画素の輝度情報として輝度Icを選択する。   Further, when Ir <Ic and Ic ≧ Th2 (a threshold value set in advance based on the saturation region), the luminance Ic is saturated, and therefore the average of the luminance Ic and the luminance Ir is calculated. And used as luminance information of the pixel of interest. If Ir <Ic and Ic <Th2, the luminance Ic is selected as the luminance information of the target pixel.

例えば、上記図2(A)に示すような、可視光画像の各画素の輝度と、近赤外画像の各画素の輝度とから、図5に示すように、各画素について、輝度が高い方の輝度情報を選択し、又は、輝度の平均を用いて、濃淡擬似画像を生成する。   For example, as shown in FIG. 5, from the luminance of each pixel of the visible light image and the luminance of each pixel of the near-infrared image as shown in FIG. Brightness information is selected, or a grayscale pseudo image is generated using the average brightness.

さらに、上記の処理により得られた各画素の輝度情報から構成される画像に対して、平滑化や鮮鋭化処理を行う。   Further, smoothing or sharpening processing is performed on the image composed of the luminance information of each pixel obtained by the above processing.

次に、第2の実施の形態に係る擬似濃淡画像生成処理ルーチンについて、図6を用いて説明する。なお、第1の実施の形態と同様の処理については、同一符号を付して説明を省略する。   Next, a pseudo grayscale image generation processing routine according to the second embodiment will be described with reference to FIG. In addition, about the process similar to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

まず、ステップ100において、第1撮影装置12から可視光画像のデータを取得すると共に、第2撮影装置14から近赤外画像のデータを取得する。ステップ102において、取得した可視光画像及び近赤外画像の各々に対して、同じ位置に注目画素を設定する。   First, in step 100, visible light image data is acquired from the first imaging device 12, and near-infrared image data is acquired from the second imaging device 14. In step 102, the target pixel is set at the same position for each of the acquired visible light image and near-infrared image.

次のステップ200では、可視光画像における注目画素の輝度Icと、近赤外画像における注目画素の輝度Irとを比較して、輝度Irが輝度Ic以上であるか否かを判定する。   In the next step 200, the luminance Ic of the target pixel in the visible light image is compared with the luminance Ir of the target pixel in the near-infrared image to determine whether the luminance Ir is equal to or higher than the luminance Ic.

輝度Irが輝度Ic以上である場合には、ステップ202において、輝度Irが閾値Th1以上であるか否かを判定し、輝度Irが閾値Th1以上である場合には、輝度Irが飽和していると判断し、ステップ204において、輝度Irと輝度Icとの平均を、注目画素の輝度情報として決定し、ステップ212へ移行する。   If the luminance Ir is equal to or higher than the luminance Ir, it is determined in step 202 whether or not the luminance Ir is equal to or higher than the threshold Th1, and if the luminance Ir is equal to or higher than the threshold Th1, the luminance Ir is saturated. In step 204, the average of the luminance Ir and the luminance Ic is determined as the luminance information of the target pixel, and the process proceeds to step 212.

上記ステップ202において、輝度Irが閾値未満である場合には、ステップ206において、輝度Irを注目画素の輝度情報として選択して、ステップ212へ移行する。   If the luminance Ir is less than the threshold value in step 202, the luminance Ir is selected as luminance information of the target pixel in step 206, and the process proceeds to step 212.

上記ステップ200において、輝度Irが輝度Ic未満である場合には、ステップ208において、輝度Icが閾値Th2以上であるか否かを判定し、輝度Icが閾値Th2以上である場合には、輝度Icが飽和していると判断し、ステップ204において、輝度Irと輝度Icとの平均を、注目画素の輝度情報として決定し、ステップ212へ移行する。   In step 200, if the luminance Ir is less than the luminance Ic, it is determined in step 208 whether or not the luminance Ic is greater than or equal to the threshold Th2, and if the luminance Ic is greater than or equal to the threshold Th2, the luminance Ic is determined. In step 204, the average of the brightness Ir and the brightness Ic is determined as the brightness information of the target pixel, and the process proceeds to step 212.

上記ステップ208において、輝度Icが閾値Th2未満である場合には、ステップ210において、輝度Icを注目画素の輝度情報として選択して、ステップ212へ移行する。   If the brightness Ic is less than the threshold Th2 in step 208, the brightness Ic is selected as the brightness information of the target pixel in step 210, and the process proceeds to step 212.

ステップ212では、全ての画素について上記ステップ200〜210の処理が終了したか否かを判定し、全ての画素について終了していない場合には、上記ステップ102へ戻り、まだ処理対象となっていない他の画素を注目画素として設定する。一方、上記ステップ212において、全ての画素について輝度情報が求められたと判定された場合には、ステップ214において、上記ステップ204、206、又は210で得られた各画素に対する輝度情報を用いて、擬似濃淡画像を生成して、表示装置20に出力し、上記ステップ100へ戻る。   In step 212, it is determined whether or not the processing in steps 200 to 210 has been completed for all the pixels. If all the pixels have not been completed, the process returns to step 102 and has not yet been processed. Other pixels are set as the target pixel. On the other hand, if it is determined in step 212 that the luminance information has been obtained for all pixels, in step 214, the luminance information for each pixel obtained in step 204, 206, or 210 is used to simulate the luminance information. A grayscale image is generated and output to the display device 20, and the process returns to step 100.

このように、撮影して生成された可視光画像及び近赤外画像から、各画素について明るい方の画像の輝度情報を用いて、擬似濃淡画像を生成することにより、安定して視認性のよい画像を得ることができる。   In this way, by generating a pseudo gray image using luminance information of a brighter image for each pixel from a visible light image and a near-infrared image generated by photographing, stable visibility is high. An image can be obtained.

また、高い方の輝度が閾値以上である場合に、その画素については、輝度の平均を用いて擬似濃淡画像を生成することにより、飽和している領域も飽和せずに表示することができる。   In addition, when the higher luminance is equal to or higher than the threshold, by generating a pseudo gray image using the average luminance for the pixel, a saturated region can be displayed without being saturated.

なお、上記の実施の形態では、高い方の輝度が閾値以上である場合に、可視光画像及び近赤外画像に対する重みを同じにして、輝度の平均を注目画素の輝度情報として用いる場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、双方の画像に対する重みを異ならせて、輝度の加重平均を注目画素の輝度情報として用いるようにしてもよい。   In the above embodiment, when the higher luminance is equal to or higher than the threshold, the weights for the visible light image and the near-infrared image are made the same, and the average luminance is used as the luminance information of the target pixel. However, the present invention is not limited to this, and the weighted average of the luminance may be used as the luminance information of the target pixel with different weights for both images.

次に、第3の実施の形態について説明する。なお、第3の実施の形態に係る撮影システムの構成は、第1の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。   Next, a third embodiment will be described. Note that the configuration of the imaging system according to the third embodiment is the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

第3の実施の形態では、輝度画像の小領域に対して周波数変換を行い、低周波数成分を比較して、低周波数成分が高い方の空間周波数成分を用いて、擬似濃淡画像を生成している点が、第1の実施の形態と主に異なっている。   In the third embodiment, frequency conversion is performed on a small region of a luminance image, low frequency components are compared, and a pseudo gray image is generated using a spatial frequency component having a higher low frequency component. This is mainly different from the first embodiment.

第3の実施の形態に係る撮影システムでは、画像取得部22によって、第1撮影装置12から出力される可視光画像を取得すると共に、可視光画像の輝度情報からなる可視光輝度画像を生成する。また、画像取得部22は、第2撮影装置14から出力される近赤外画像を取得し、同様に、近赤外画像の輝度情報からなる近赤外輝度画像を生成する。   In the imaging system according to the third embodiment, the image acquisition unit 22 acquires a visible light image output from the first imaging device 12 and generates a visible light luminance image including luminance information of the visible light image. . Moreover, the image acquisition part 22 acquires the near-infrared image output from the 2nd imaging device 14, and similarly produces | generates the near-infrared luminance image which consists of the luminance information of a near-infrared image.

擬似濃淡画像生成部24によって、以下に説明するように、画像取得部22から出力された可視光輝度画像及び近赤外輝度画像に基づいて、擬似濃淡画像を生成して、表示装置20に出力する。   As described below, the pseudo grayscale image generation unit 24 generates a pseudo grayscale image based on the visible light luminance image and the near infrared luminance image output from the image acquisition unit 22 and outputs the pseudo grayscale image to the display device 20. To do.

まず、可視光輝度画像及び近赤外輝度画像の各々を複数の小領域に分割し、可視光輝度画像及び近赤外輝度画像の各々に対して、小領域毎に周波数変換を行って、小領域毎に複数の空間周波数成分を得る。周波数変換の方法としては、フーリエ変換、DCT(離散コサイン変換)などを用いればよい。なお、小領域が、本発明の所定領域の一例である。   First, each of the visible light luminance image and the near-infrared luminance image is divided into a plurality of small regions, and frequency conversion is performed on each of the visible light luminance image and the near-infrared luminance image for each small region to obtain a small size. A plurality of spatial frequency components are obtained for each region. As a frequency conversion method, Fourier transform, DCT (discrete cosine transform), or the like may be used. The small area is an example of the predetermined area of the present invention.

例えば、以下の(1)式に従って、DCTを用いた周波数変換を行う。   For example, frequency conversion using DCT is performed according to the following equation (1).

本実施の形態では、周波数変換により、図7に示すような、8画素×8画素の周波数画像を生成する。この周波数画像では、各画素の値が、各空間周波数成分を表わし、左上の画素が一番低い周波数の空間周波数成分であり、直流成分(DC成分)である。また、その他の画素が、交流成分(AC成分)であり、右下の画素が、一番高い周波数の空間周波数成分である。   In the present embodiment, a frequency image of 8 pixels × 8 pixels as shown in FIG. 7 is generated by frequency conversion. In this frequency image, the value of each pixel represents each spatial frequency component, and the upper left pixel is the lowest frequency spatial frequency component, which is a direct current component (DC component). The other pixels are alternating current components (AC components), and the lower right pixel is the highest frequency spatial frequency component.

そして、図8(A)に示すような可視光輝度画像の注目の小領域の周波数画像と、図8(B)に示すような近赤外輝度画像の注目の小領域の周波数画像とに基づいて、直流成分を比較し、直流成分が高い方の周波数画像を、注目の小領域の周波数画像として選択することにより、周波数合成を行う。この周波数合成を、複数の小領域の各々について行う。   Then, based on the frequency image of the attention small area of the visible light luminance image as shown in FIG. 8A and the frequency image of the attention small area of the near-infrared luminance image as shown in FIG. 8B. Then, the frequency components are compared by comparing the DC components and selecting the frequency image with the higher DC component as the frequency image of the small region of interest. This frequency synthesis is performed for each of a plurality of small regions.

上記の周波数合成によって得られた各小領域の周波数画像に対して、逆周波数変換を各々行って、各小領域の画像に変換する。   The inverse frequency transform is performed on each small area frequency image obtained by the above-described frequency synthesis to convert each small area image into an image of each small area.

例えば、以下の(2)式に従って、IDCT(逆離散コサイン変換)を用いた逆周波数変換を行う。   For example, inverse frequency conversion using IDCT (Inverse Discrete Cosine Transform) is performed according to the following equation (2).

そして、逆周波数変換によって得られた小領域の画像について、輝度値が飽和輝度値を超える場合には画像の輝度値を正規化する。   When the luminance value of the small area image obtained by the inverse frequency conversion exceeds the saturation luminance value, the luminance value of the image is normalized.

上記のように得られた各小領域の画像を用いて、擬似濃淡画像を生成する。   A pseudo gray image is generated using the image of each small area obtained as described above.

次に、第3の実施の形態に係る擬似濃淡画像生成処理ルーチンについて、図9を用いて説明する。   Next, a pseudo grayscale image generation processing routine according to the third embodiment will be described with reference to FIG.

まず、ステップ300において、第1撮影装置12から可視光画像のデータを取得し、輝度情報からなる可視光輝度画像を生成する。また、第2撮影装置14から近赤外画像のデータを取得し、輝度情報からなる近赤外輝度情報を生成する。ステップ302で、上記ステップ300で生成した可視光輝度画像及び近赤外輝度画像の各々に対して、画像を分割した複数の小領域から、同じ位置に注目の小領域を設定する。   First, in step 300, visible light image data is acquired from the first imaging device 12, and a visible light luminance image including luminance information is generated. Further, near-infrared image data is acquired from the second imaging device 14, and near-infrared luminance information including luminance information is generated. In step 302, for each of the visible light luminance image and near-infrared luminance image generated in step 300, a small region of interest is set at the same position from a plurality of small regions obtained by dividing the image.

次のステップ304では、可視光輝度画像の注目の小領域に対して、周波数変換を行って、複数の空間周波数成分を表わす周波数画像Fに変換し、また、近赤外輝度画像の注目の小領域に対して、周波数変換を行って、複数の空間周波数成分を表わす周波数画像Gに変換する。   In the next step 304, frequency conversion is performed on a small region of interest in the visible light luminance image to convert it into a frequency image F representing a plurality of spatial frequency components, Frequency conversion is performed on the region to convert it into a frequency image G representing a plurality of spatial frequency components.

そして、ステップ306において、近赤外輝度画像における注目の小領域の周波数画像Gの直流分と、可視光輝度画像における注目の小領域の周波数画像Fの直流分とを比較して、周波数画像Gの直流分が周波数画像Fの直流分以上であるか否かを判定する。   In step 306, the direct current component of the frequency image G of the small region of interest in the near-infrared luminance image is compared with the direct current component of the frequency image F of the small region of interest in the visible light luminance image. Is determined to be equal to or greater than the DC component of the frequency image F.

周波数画像Gの直流分が周波数画像Fの直流分以上である場合には、ステップ308において、注目の小領域の周波数画像として、周波数画像Gを選択し、周波数画像Gに対して逆周波数変換を行って画像に変換して、ステップ312へ移行する。一方、上記ステップ306において、周波数画像Gの直流分が周波数画像Fの直流分未満である場合には、ステップ310において、注目の小領域の周波数画像として、周波数画像Fを選択し、周波数画像Fに対して逆周波数変換を行って画像に変換して、ステップ312へ移行する。   If the direct current component of the frequency image G is equal to or greater than the direct current component of the frequency image F, the frequency image G is selected as a frequency image of the small region of interest in step 308 and inverse frequency conversion is performed on the frequency image G. The image is converted into an image, and the process proceeds to step 312. On the other hand, if the direct current component of the frequency image G is less than the direct current component of the frequency image F in step 306, the frequency image F is selected as the frequency image of the small region of interest in step 310, and the frequency image F Then, inverse frequency conversion is performed to convert it into an image, and the process proceeds to step 312.

ステップ312では、上記ステップ308又は310で得られた注目の小領域の画像に対して、輝度値が飽和している場合には、画像の輝度値を正規化する。   In step 312, if the luminance value is saturated with respect to the image of the small region of interest obtained in step 308 or 310, the luminance value of the image is normalized.

ステップ314では、全ての小領域について上記ステップ302〜312の処理が終了したか否かを判定し、全ての小領域について終了していない場合には、上記ステップ302へ戻り、まだ処理対象となっていない他の小領域を注目の小領域として設定する。一方、上記ステップ314において、全ての小領域について上記の処理が終了したと判定された場合には、ステップ316において、上記ステップ312で得られた各小領域の画像を用いて、擬似濃淡画像を生成して、表示装置20に出力し、上記ステップ300へ戻る。   In step 314, it is determined whether or not the processing in steps 302 to 312 has been completed for all the small regions. If all the small regions have not been completed, the process returns to step 302 and is still a processing target. Other small areas not set are set as the small areas of interest. On the other hand, if it is determined in step 314 that the above processing has been completed for all of the small regions, in step 316, pseudo gray images are obtained using the images of the small regions obtained in step 312. Generate and output to the display device 20, and return to step 300.

以上説明したように、第3の実施の形態に係る撮影システムによれば、可視光画像及び近赤外画像から、各小領域について、低周波数成分が大きい方の周波数画像を選択することにより小領域の空間周波数成分を合成し、得られた画像を用いて、擬似濃淡画像を生成することにより、安定して視認性のよい画像を得ることができる。   As described above, according to the imaging system according to the third embodiment, a small frequency image having a larger low frequency component is selected for each small region from the visible light image and the near infrared image. By synthesizing the spatial frequency components of the region and using the obtained image to generate a pseudo grayscale image, it is possible to stably obtain an image with good visibility.

次に、第4の実施の形態について説明する。なお、第4の実施の形態に係る撮影システムの構成は、第1の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。   Next, a fourth embodiment will be described. In addition, since the structure of the imaging | photography system which concerns on 4th Embodiment is the same as that of 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted.

第4の実施の形態では、輝度画像の小領域に対して周波数変換を行い、各周波数成分について高い方を用いて、擬似濃淡画像を生成している点が、第3の実施の形態と主に異なっている。   In the fourth embodiment, frequency conversion is performed on a small region of a luminance image, and a pseudo gray image is generated using the higher one for each frequency component. Is different.

第4の実施の形態に係る撮影システムでは、画像取得部22によって、第1撮影装置12から出力される可視光画像を取得すると共に、可視光輝度画像を生成する。また、画像取得部22は、第2撮影装置14から出力される近赤外画像を取得し、同様に、近赤外輝度画像を生成する。   In the imaging system according to the fourth embodiment, the image acquisition unit 22 acquires a visible light image output from the first imaging device 12 and generates a visible light luminance image. Moreover, the image acquisition part 22 acquires the near-infrared image output from the 2nd imaging device 14, and produces | generates a near-infrared luminance image similarly.

擬似濃淡画像生成部24によって、以下に説明するように、画像取得部22から出力された可視光輝度画像及び近赤外輝度画像に基づいて、擬似濃淡画像を生成して、表示装置20に出力する。   As described below, the pseudo grayscale image generation unit 24 generates a pseudo grayscale image based on the visible light luminance image and the near infrared luminance image output from the image acquisition unit 22 and outputs the pseudo grayscale image to the display device 20. To do.

まず、可視光輝度画像と近赤外輝度画像との各々を複数の小領域に分割し、可視光輝度画像及び近赤外輝度画像の各々に対して、小領域毎に周波数変換を行って、小領域毎に複数の空間周波数成分を得る。   First, each of the visible light luminance image and the near infrared luminance image is divided into a plurality of small regions, and for each of the visible light luminance image and the near infrared luminance image, frequency conversion is performed for each small region, A plurality of spatial frequency components are obtained for each small region.

そして、上記図8(A)に示すような可視光輝度画像の注目の小領域の周波数画像と、上記図8(B)に示すような近赤外輝度画像の注目の小領域の周波数画像とに基づいて、各空間周波数成分(各画素の画素値)を比較し、各空間周波数成分について、高い方を選択して、注目の小領域の周波数画像を生成することにより、周波数合成を行う。この周波数合成を、複数の小領域の各々について行う。   Then, the frequency image of the attention small area of the visible light luminance image as shown in FIG. 8A and the frequency image of the attention small area of the near infrared luminance image as shown in FIG. Based on the above, each spatial frequency component (pixel value of each pixel) is compared, a higher one is selected for each spatial frequency component, and a frequency image of a small region of interest is generated to perform frequency synthesis. This frequency synthesis is performed for each of a plurality of small regions.

周波数合成によって得られた各小領域の周波数画像に対して、逆周波数変換を各々行って、各小領域の画像に変換する。   Each frequency image of each small region obtained by frequency synthesis is subjected to inverse frequency conversion to convert it to an image of each small region.

逆周波数変換によって得られた小領域の画像について輝度値が飽和輝度値を超える場合には、画像の輝度値を正規化する。   When the luminance value of the small area image obtained by the inverse frequency conversion exceeds the saturation luminance value, the luminance value of the image is normalized.

上記のように得られた各小領域の画像を用いて、擬似濃淡画像を生成する。   A pseudo gray image is generated using the image of each small area obtained as described above.

例えば、図10(A)に示すような、可視光画像と近赤外画像とから、図10(B)に示すように、各小領域について、複数の空間周波数成分の高い方を各々選択して、濃淡擬似画像を生成する。   For example, from the visible light image and the near-infrared image as shown in FIG. 10 (A), as shown in FIG. 10 (B), the higher one of the plurality of spatial frequency components is selected for each small region. Thus, a grayscale pseudo image is generated.

次に、第4の実施の形態に係る擬似濃淡画像生成処理ルーチンについて、図11を用いて説明する。なお、第3の実施の形態と同様の処理については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。   Next, a pseudo grayscale image generation processing routine according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG. In addition, about the process similar to 3rd Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.

まず、ステップ300において、第1撮影装置12から可視光画像のデータを取得して、可視光輝度画像を生成し、また、第2撮影装置14から近赤外画像のデータを取得して、近赤外輝度情報を生成する。ステップ302で、生成した可視光輝度画像及び近赤外輝度画像の各々に対して、同じ位置に注目の小領域を設定する。   First, in step 300, a visible light image data is acquired from the first imaging device 12, a visible light luminance image is generated, and a near-infrared image data is acquired from the second imaging device 14, and a near-infrared image data is acquired. Infrared brightness information is generated. In step 302, a small region of interest is set at the same position for each of the generated visible light luminance image and near-infrared luminance image.

次のステップ304では、可視光輝度画像の注目の小領域に対して、周波数変換を行って、周波数画像Fに変換し、また、近赤外輝度画像の注目の小領域に対して、周波数変換を行って、周波数画像Gに変換する。   In the next step 304, frequency conversion is performed on the target small region of the visible light luminance image to convert it to the frequency image F, and frequency conversion is performed on the target small region of the near-infrared luminance image. To convert to a frequency image G.

そして、ステップ400において、近赤外輝度画像における注目の小領域の周波数画像Gの各空間周波数成分と、可視光輝度画像における注目の小領域の周波数画像Fの各空間周波数成分とを比較して、各空間周波数成分(周波数画像の各画素値)について、高い方を選択して、注目の小領域の周波数画像を生成する。
次のステップ402では、上記ステップ400で生成された注目の小領域の周波数画像に対して、逆周波数変換を行って画像に変換し、ステップ312において、上記ステップ402で得られた注目の小領域の画像に対して、輝度値が飽和している場合には、画像の輝度値を正規化する。
In step 400, each spatial frequency component of the frequency image G of the target small region in the near-infrared luminance image is compared with each spatial frequency component of the frequency image F of the target small region in the visible light luminance image. For each spatial frequency component (each pixel value of the frequency image), the higher one is selected to generate a frequency image of a small region of interest.
In the next step 402, the frequency image of the small region of interest generated in step 400 is converted into an image by performing inverse frequency transformation. In step 312, the small region of interest obtained in step 402 is obtained. If the brightness value is saturated for the image of, the brightness value of the image is normalized.

ステップ314では、全ての小領域について上記ステップ302、304、400、402、312の処理が終了したか否かを判定し、全ての小領域について終了していない場合には、上記ステップ302へ戻り、まだ処理対象となっていない他の小領域を注目の小領域として設定する。一方、上記ステップ314において、全ての小領域について上記の処理が終了したと判定された場合には、ステップ316において、上記ステップ312で得られた各小領域の画像を用いて、擬似濃淡画像を生成して、表示装置20に出力し、上記ステップ300へ戻る。   In step 314, it is determined whether or not the processing in steps 302, 304, 400, 402, and 312 has been completed for all the small areas. If all the small areas have not been completed, the process returns to step 302. Other small areas that are not yet processed are set as the attention small areas. On the other hand, if it is determined in step 314 that the above processing has been completed for all of the small regions, in step 316, pseudo gray images are obtained using the images of the small regions obtained in step 312. Generate and output to the display device 20, and return to step 300.

以上説明したように、第4の実施の形態に係る撮影システムによれば、可視光画像及び近赤外画像から、各小領域について、周波数画像の複数の空間周波成分の大きい方を各々選択することにより小領域の空間周波数成分を合成し、得られた画像を用いて、擬似濃淡画像を生成することにより、安定して視認性のよい画像を得ることができると共に、微細なパターン変化を表わした画像を得ることができる。   As described above, according to the imaging system according to the fourth embodiment, the larger one of the plurality of spatial frequency components of the frequency image is selected for each small region from the visible light image and the near-infrared image. By synthesizing the spatial frequency components of the small area, and generating a pseudo gray image using the obtained image, it is possible to obtain a stable and good-visibility image and represent a fine pattern change. Images can be obtained.

なお、上記の実施の形態では、可視光輝度画像の小領域の周波数画像と近赤外輝度画像の小領域の周波数画像とから、各画素(各空間周波数成分)について値が大きい方を選択して、周波数合成を行う場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、各画素(各空間周波数成分)について値を加重平均して、周波数合成を行うようにしてもよい。これによって、飽和している領域を適切に表示することができる。   In the above embodiment, the larger one is selected for each pixel (each spatial frequency component) from the frequency image of the small region of the visible light luminance image and the frequency image of the small region of the near infrared luminance image. The case where frequency synthesis is performed has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the frequency synthesis may be performed by performing weighted averaging of values for each pixel (each spatial frequency component). As a result, a saturated region can be appropriately displayed.

次に、第5の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同様の構成となる部分については、同一符号を付して、説明を省略する。   Next, a fifth embodiment will be described. In addition, about the part which becomes the structure similar to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

第5の実施の形態では、1つの撮影装置で、可視光画像と近赤外画像とを撮影している点が、第1の実施の形態と主に異なっている。   The fifth embodiment is mainly different from the first embodiment in that a single imaging device captures a visible light image and a near-infrared image.

図12に示すように、第5の実施の形態に係る撮影システム510は、自車両の前方を撮影して撮影画像を出力するCCDカメラからなる撮影装置512と、撮影装置512に入射される光のうち近赤外光の波長帯の光を透過させる近赤外フィルタと可視光の波長帯の光を透過させる可視光フィルタとを2次元状に配置したフィルタ514と、赤外光源16と、撮影装置512によって撮影された撮影画像に対して画像処理を行って擬似濃淡画像を生成するコンピュータ518と、表示装置20とを備えている。   As shown in FIG. 12, an imaging system 510 according to the fifth embodiment includes an imaging device 512 including a CCD camera that images the front of the host vehicle and outputs a captured image, and light incident on the imaging device 512. A filter 514 in which a near-infrared filter that transmits light in the wavelength band of near-infrared light and a visible light filter that transmits light in the wavelength band of visible light are two-dimensionally arranged, an infrared light source 16, The computer 518 which performs image processing with respect to the picked-up image image | photographed with the imaging device 512, and produces | generates a pseudo gray image, and the display apparatus 20 are provided.

撮影装置512は、2次元に配列された複数の画素の各々に入射された光に応じた信号を出力する複数の受光素子を備え、複数の受光素子から出力された信号をデジタル信号に変換して、複数の画素の画素値からなる画像データを生成する。   The imaging device 512 includes a plurality of light receiving elements that output signals corresponding to light incident on each of a plurality of pixels arranged in two dimensions, and converts signals output from the plurality of light receiving elements into digital signals. Thus, image data composed of pixel values of a plurality of pixels is generated.

撮影装置512のレンズ面に対向するように、近赤外光フィルタと可視光フィルタとが2次元状に配置されたフィルタ514が設置されており、複数の近赤外光フィルタと複数の可視光フィルタとが、撮影装置512の複数の受光素子(複数の画素)に対応して配置されている。   A filter 514 in which a near-infrared light filter and a visible light filter are two-dimensionally arranged is provided so as to face the lens surface of the imaging device 512, and a plurality of near-infrared light filters and a plurality of visible light are arranged. Filters are arranged corresponding to a plurality of light receiving elements (a plurality of pixels) of the photographing apparatus 512.

撮影装置512は、フィルタ514を介して、自車両の前方を撮影して、近赤外光の波長帯の近赤外成分データと可視光の波長帯の可視光成分データとからなる撮影画像を出力する。   The imaging device 512 images the front of the host vehicle via the filter 514 and generates a captured image composed of near-infrared component data in the near-infrared light wavelength band and visible light component data in the visible-light wavelength band. Output.

コンピュータ518は、撮影装置512から出力される撮影画像を取得する画像取得部522と、画像取得部522の出力である撮影画像から可視光画像及び近赤外画像を生成し、可視光画像及び近赤外画像を合成して、擬似濃淡画像を生成して表示装置20に出力する擬似濃淡画像生成部524とを備えている。   The computer 518 generates an visible light image and a near-infrared image from an image acquisition unit 522 that acquires a captured image output from the imaging device 512, and a captured image that is an output of the image acquisition unit 522. A pseudo grayscale image generation unit 524 that synthesizes infrared images to generate a pseudo grayscale image and outputs the pseudo grayscale image to the display device 20 is provided.

擬似濃淡画像生成部524は、以下に説明するように、可視光画像及び近赤外画像を生成し、可視光画像及び近赤外画像に基づいて、擬似濃淡画像を生成して、表示装置20に出力する。   As described below, the pseudo grayscale image generation unit 524 generates a visible light image and a near infrared image, generates a pseudo grayscale image based on the visible light image and the near infrared image, and displays the display device 20. Output to.

まず、撮影画像の近赤外フィルタに対応する画素から、近赤外光の波長帯の近赤外光成分データを抽出すると共に、可視光フィルタに対応する画素から、可視光の波長帯の可視光成分データを抽出する。   First, the near-infrared light component data in the near-infrared light wavelength band is extracted from the pixels corresponding to the near-infrared filter of the captured image, and the visible light wavelength band is visible from the pixel corresponding to the visible light filter. Extract light component data.

近赤外成分データに対して補間処理を行って、近赤外画像を生成する。また、可視光成分データに対して補間処理を行って、可視光画像を生成する。   An interpolation process is performed on the near infrared component data to generate a near infrared image. In addition, an interpolation process is performed on the visible light component data to generate a visible light image.

可視光画像及び近赤外画像の各画素について、近赤外画像における注目画素の輝度Irと可視光画像における注目画素の輝度Icとを比較し、輝度が高い方の輝度情報を選択する。そして、選択された各画素の輝度情報を用いて、濃淡擬似画像を生成する。   For each pixel of the visible light image and the near-infrared image, the luminance Ir of the target pixel in the near-infrared image is compared with the luminance Ic of the target pixel in the visible light image, and the luminance information with the higher luminance is selected. Then, the grayscale pseudo image is generated using the luminance information of each selected pixel.

次に、第5の実施の形態に係る擬似濃淡画像生成処理ルーチンについて、図13を用いて説明する。なお、第1の実施の形態と同様の処理については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。   Next, a pseudo grayscale image generation processing routine according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG. In addition, about the process similar to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.

まず、ステップ550において、撮影装置512から撮影画像のデータを取得し、ステップ552において、上記ステップ550で取得した撮影画像から、近赤外光の波長帯の近赤外成分データを抽出すると共に、近赤外成分データに対して補間処理を行って、近赤外画像を生成する。また、ステップ554において、上記ステップ550で取得した撮影画像から、可視光の波長帯の可視光成分データを抽出すると共に、可視光成分データに対して補間処理を行って、可視光画像を生成する。   First, in step 550, captured image data is acquired from the imaging device 512, and in step 552, near-infrared component data in the near-infrared light wavelength band is extracted from the captured image acquired in step 550, and An interpolation process is performed on the near infrared component data to generate a near infrared image. In step 554, visible light component data in the visible light wavelength band is extracted from the captured image acquired in step 550, and a visible light image is generated by performing interpolation on the visible light component data. .

そして、ステップ102において、上記ステップ552、554で生成した可視光画像及び近赤外画像の各々に対して、同じ位置に注目画素を設定する。次のステップ104では、可視光画像における注目画素の輝度Icと、近赤外画像における注目画素の輝度Irとを比較して、高い方の輝度情報を選択する。   In step 102, the target pixel is set at the same position for each of the visible light image and the near-infrared image generated in steps 552 and 554. In the next step 104, the luminance Ic of the target pixel in the visible light image is compared with the luminance Ir of the target pixel in the near-infrared image, and the higher luminance information is selected.

そして、ステップ108では、全ての画素について上記ステップ102、104の処理が終了したか否かを判定し、全ての画素について終了していない場合には、上記ステップ102へ戻り、まだ処理対象となっていない他の画素を注目画素として設定する。一方、上記ステップ108において、全ての画素について高い輝度情報が選択されたと判定された場合には、ステップ110において、上記ステップ104で選択された各画素に対する輝度情報を用いて、擬似濃淡画像を生成して、表示装置20に出力し、上記ステップ100へ戻る。   In step 108, it is determined whether or not the processing in steps 102 and 104 has been completed for all pixels. If all the pixels have not been completed, the processing returns to step 102 and is still a processing target. Other pixels that are not set are set as the target pixel. On the other hand, if it is determined in step 108 that high luminance information has been selected for all pixels, a pseudo gray image is generated in step 110 using the luminance information for each pixel selected in step 104. Then, the data is output to the display device 20, and the process returns to step 100.

以上説明したように、第5の実施の形態に係る撮影システムによれば、1つの撮影装置で撮影した撮影画像から生成された可視光画像及び近赤外画像から、各画素について明るい方の画像の輝度情報を用いて、擬似濃淡画像を生成することにより、安定して視認性のよい画像を得ることができる。   As described above, according to the imaging system according to the fifth embodiment, the brighter image for each pixel from the visible light image and the near-infrared image generated from the captured image captured by one imaging apparatus. By generating a pseudo gray image using the luminance information, it is possible to stably obtain an image with good visibility.

なお、上記の第1の実施の形態、第2の実施の形態、及び第5の実施の形態では、輝度の判定単位となるブロックを、画素単位とした場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、複数の画素からなる領域を、ブロックとしてもよい。この場合には、各ブロックの平均輝度を、可視光画像と近赤外画像とについて比較すればよい。   In the first embodiment, the second embodiment, and the fifth embodiment described above, an example has been described in which a block serving as a luminance determination unit is a pixel unit. However, the present invention is not limited, and an area composed of a plurality of pixels may be a block. In this case, the average luminance of each block may be compared between the visible light image and the near-infrared image.

また、可視光画像と近赤外画像とを用いて、擬似濃淡画像を生成する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、可視光画像と遠赤外画像とを用いて、擬似濃淡画像を生成してもよい。この場合には、遠赤外カメラを用いて遠赤外画像を生成するか、又は、遠赤外光の波長帯を透過する遠赤外フィルタを用いて、自車両の前方を撮影するようにすればよい。また、赤外光源を用いずに、自車両の前方を撮影すればよい。   Moreover, although the case where a pseudo gray image is generated using a visible light image and a near infrared image has been described as an example, the present invention is not limited to this, and a visible light image and a far infrared image are used. Alternatively, a pseudo gray image may be generated. In this case, a far-infrared image is generated using a far-infrared camera, or the front of the host vehicle is photographed using a far-infrared filter that transmits the wavelength band of far-infrared light. do it. Moreover, what is necessary is just to image | photograph the front of the own vehicle, without using an infrared light source.

また、画像取得部及び擬似濃淡画像生成部をコンピュータで実現した場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、画像取得部及び擬似濃淡画像生成部を、各部の機能を実現する複数のコンピュータ、または1つまたは複数の電子回路で構成するようにしてもよい。   Moreover, although the case where the image acquisition unit and the pseudo grayscale image generation unit are realized by a computer has been described as an example, the present invention is not limited to this, and the image acquisition unit and the pseudo grayscale image generation unit realize the function of each unit. A plurality of computers or one or a plurality of electronic circuits may be used.

また、本発明のプログラムを、記憶媒体に格納して提供することも可能である。   It is also possible to provide the program of the present invention by storing it in a storage medium.

10、510 撮影システム
12 第1撮影装置
14 第2撮影装置
16 赤外光源
18、518 コンピュータ
22、522 画像取得部
24、524 擬似濃淡画像生成部
512 撮影装置
514 フィルタ
10, 510 Imaging system 12 First imaging device 14 Second imaging device 16 Infrared light source 18, 518 Computer 22, 522 Image acquisition unit 24, 524 Pseudo gray image generation unit 512 Imaging device 514 Filter

Claims (3)

所定領域を撮影し、可視光を含む第1波長帯の可視光画像、及び帯域が前記第1波長帯とは異なり、かつ、赤外光を含む第2波長帯の赤外画像を出力する撮影手段から前記可視光画像及び前記赤外画像を取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段によって取得された前記可視光画像及び前記赤外画像から、前記可視光画像及び前記赤外画像を複数に分割した各ブロックについて、前記可視光画像の該ブロックと、前記赤外画像の該ブロックとを比較し、前記可視光画像及び前記赤外画像のうち、該ブロックが明るい方の画像の該ブロックの輝度情報が閾値以上である場合、前記可視光画像及び前記赤外画像における該ブロックの輝度情報の加重平均を用いて、擬似濃淡画像を生成する生成手段と、
を含む擬似濃淡画像生成装置。
Photographing that captures a predetermined region and outputs a visible light image in a first wavelength band including visible light, and an infrared image in a second wavelength band that has a band different from the first wavelength band and includes infrared light. Image acquisition means for acquiring the visible light image and the infrared image from a means;
For each block obtained by dividing the visible light image and the infrared image from the visible light image and the infrared image acquired by the image acquisition means, the block of the visible light image and the infrared image Of the visible light image and the infrared image, if the luminance information of the block of the brighter image of the visible light image and the infrared image is greater than or equal to a threshold value, the visible light image and the infrared image Generating means for generating a pseudo gray image using a weighted average of luminance information of the block;
A pseudo gray-scale image generating apparatus including:
前記ブロックを、画素単位とした請求項1記載の擬似濃淡画像生成装置。   The pseudo gray image generating apparatus according to claim 1, wherein the block is a pixel unit. コンピュータを、
所定領域を撮影し、可視光を含む第1波長帯の可視光画像、及び帯域が前記第1波長帯とは異なり、かつ、赤外光を含む第2波長帯の赤外画像を出力する撮影手段から前記可視光画像及び前記赤外画像を取得する画像取得手段、及び
前記画像取得手段によって取得された前記可視光画像及び前記赤外画像から、前記可視光画像及び前記赤外画像を複数に分割した各ブロックについて、前記可視光画像の該ブロックと、前記赤外画像の該ブロックとを比較し、前記可視光画像及び前記赤外画像のうち、該ブロックが明るい方の画像の該ブロックの輝度情報が閾値以上である場合、前記可視光画像及び前記赤外画像における該ブロックの輝度情報の加重平均を用いて、擬似濃淡画像を生成する生成手段
として機能させるためのプログラム。
Computer
Photographing that captures a predetermined region and outputs a visible light image in a first wavelength band including visible light, and an infrared image in a second wavelength band that has a band different from the first wavelength band and includes infrared light. An image acquisition unit that acquires the visible light image and the infrared image from a unit, and a plurality of the visible light image and the infrared image from the visible light image and the infrared image acquired by the image acquisition unit. For each divided block, the block of the visible light image is compared with the block of the infrared image, and the block of the brighter image of the visible light image and the infrared image is compared with the block of the visible light image and the infrared image. A program for functioning as a generation unit that generates a pseudo gray image by using a weighted average of luminance information of the block in the visible light image and the infrared image when the luminance information is greater than or equal to a threshold value.
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