JP2019212937A - Image display device and image display method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮像部から出力される画像信号に基づいて画像表示部により画像を表示する画像表示装置及び画像表示方法に関するものである。 The present invention relates to an image display device and an image display method for displaying an image by an image display unit based on an image signal output from an imaging unit.
車両に搭載され、この車両の周辺を撮像する車載カメラを有する車載カメラシステムが提案、実現されている。従来の車載カメラシステムでは、搭乗者が実際に視認する風景等を忠実に再現する観点から、表示される画像に忠実な色再現性が求められていた。 An in-vehicle camera system having an in-vehicle camera mounted on a vehicle and imaging the periphery of the vehicle has been proposed and realized. Conventional vehicle-mounted camera systems have demanded color reproducibility that is faithful to the displayed image from the viewpoint of faithfully reproducing the scenery and the like that is actually viewed by the passenger.
年齢が高くなるにつれて、眼の比視感度は若年齢層の比視感度と異なってくる。特に、波長が短い青色系の比視感度が若年齢層の比視感度より落ちることが知られている。 As the age increases, the relative luminous sensitivity of the eye differs from that of the younger age group. In particular, it is known that the blue relative short-distance sensitivity is shorter than that of the younger age group.
図4は、CIE(国際照明委員会)が規定した比視感度曲線を示す図である。図4に示す比視感度曲線は、主に若年齢層のように色認識が優れた(劣っていない)者の比視感度曲線である。 FIG. 4 is a diagram showing a specific luminous efficiency curve defined by the CIE (International Commission on Illumination). The relative visibility curve shown in FIG. 4 is a relative visibility curve of a person who is excellent (not inferior) in color recognition mainly like a young age group.
図5は、高齢者の比視感度曲線の一例を示す図である。図5において高齢者の比視感度曲線は点線で示している。参考のため、図4に示した比視感度曲線も実線で示している。 FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the relative visibility curve of an elderly person. In FIG. 5, the relative visibility curve of the elderly is indicated by a dotted line. For reference, the relative visibility curve shown in FIG. 4 is also shown by a solid line.
図5に示すように、高齢者の比視感度曲線において、波長が短い青色系の比視感度が若年齢層の比視感度より落ちていることがわかる。また、波長が長い赤色系の比視感度も若年齢層の比視感度と異なっていることがわかる。従って、若年齢層の比視感度と比較して比視感度が異なる色を多く含む被写体をカメラにより撮像すると、高齢者がこの被写体を認識しづらい現象が生じうる。 As shown in FIG. 5, it can be seen that in the relative visibility curve of the elderly, the blue-based relative visibility with a short wavelength is lower than that of the younger age group. It can also be seen that the red-based relative luminous sensitivity with a long wavelength is different from that of the younger age group. Therefore, if a subject including many colors having different relative luminosity as compared with the relative luminosity sensitivity of the younger age group is picked up by a camera, a phenomenon that it is difficult for an elderly person to recognize the subject may occur.
従って、比視感度が落ちる色を多く含む被写体を車載カメラにより撮像すると、高齢者がこの被写体を認識しづらい現象が生じうる。また、高齢者に限らず、特定の波長域に対する比視感度が落ちる人も同様な現象が生じうる。加えて、車載カメラシステムに限らず、このような現象はカメラを有する画像表示装置では生じうる。 Therefore, if an on-vehicle camera captures a subject that includes a large number of colors with reduced specific sensitivity, a phenomenon in which it is difficult for an elderly person to recognize the subject may occur. The same phenomenon can occur not only for the elderly but also for people with reduced specific visibility for a specific wavelength range. In addition, this phenomenon is not limited to the in-vehicle camera system, and such a phenomenon can occur in an image display apparatus having a camera.
なお、車両用灯具(いわゆるヘッドライト)において、出射される白色レーザー光の色を運転者の年齢に応じて変化させるものが提案されているが(特許文献1参照)、かかる車両用灯具によっても上述した課題を解決するには至らない。 In addition, although the thing which changes the color of the emitted white laser beam according to a driver | operator's age is proposed in a vehicle lamp (what is called a headlight) (refer patent document 1), also with this vehicle lamp The above-mentioned problem cannot be solved.
そこで、本発明は、撮像部により撮像された被写体の認識度を向上させることが可能な画像表示装置及び画像表示方法を提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide an image display device and an image display method capable of improving the recognition degree of a subject imaged by an imaging unit.
前記目的を達成するために、本発明の画像表示装置は、被写体を撮像して画像信号を出力する撮像部と、画像信号に所定の波長の信号が含まれるとき、信号の波長を他の波長にシフトする位相オフセット部と、位相オフセット部から出力される信号に基づいて画像を表示する画像表示部とを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an image display device of the present invention includes an imaging unit that captures an image of a subject and outputs an image signal, and when the image signal includes a signal of a predetermined wavelength, the signal wavelength is set to another wavelength. And a phase offset unit that shifts to an image display unit, and an image display unit that displays an image based on a signal output from the phase offset unit.
このように構成された本発明の画像表示装置では、位相オフセット部が、画像信号に所定の波長の信号が含まれるとき、信号の波長を他の波長にシフトする。 In the image display device of the present invention configured as described above, the phase offset unit shifts the wavelength of the signal to another wavelength when the image signal includes a signal having a predetermined wavelength.
このようにすることで、撮像部により撮像された被写体の認識度を向上させることが可能となる。 By doing in this way, it becomes possible to improve the recognition degree of the subject imaged by the imaging part.
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の実施の形態である画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an image display apparatus according to an embodiment of the present invention.
本実施の形態は、画像表示装置を車載カメラシステムに適用した例である。画像表示装置1は、カメラ(撮像部)2、画像処理部3及び画像表示部4を有する。カメラ2は、画像表示装置1が搭載されている図略の車両の進行方向前方(図1において左方)の被写体を撮像して画像信号を出力する。画像処理部3は、カメラ2から出力される画像信号に対して、後述する位相オフセット及び階調オフセット処理を含む各種信号処理を行う。画像表示部4は、画像処理部3の出力である画像信号に基づいて画像を表示する。 This embodiment is an example in which an image display device is applied to an in-vehicle camera system. The image display device 1 includes a camera (imaging unit) 2, an image processing unit 3, and an image display unit 4. The camera 2 captures an image of a subject in the forward direction (left side in FIG. 1) of a vehicle (not shown) on which the image display device 1 is mounted, and outputs an image signal. The image processing unit 3 performs various signal processing including phase offset and gradation offset processing described later on the image signal output from the camera 2. The image display unit 4 displays an image based on the image signal that is the output of the image processing unit 3.
本実施形態に係る画像処理部3は、CPU、FPGAなどのプログラマブルロジックデバイス、ASIC等の集積回路に代表される演算素子、及び、ハードディスクドライブ等の大容量記憶媒体やROM、RAM等の半導体記憶媒体などの記憶媒体、さらには外部機器との間のインタフェース回路を有する。ここで、本実施の形態では、画像処理部3は一体の演算素子、記憶媒体及びインタフェース回路を有するものとして説明するが、これらが別体の演算素子等により構成されていてもよい。 The image processing unit 3 according to this embodiment includes a programmable logic device such as a CPU and FPGA, an arithmetic element typified by an integrated circuit such as an ASIC, a large-capacity storage medium such as a hard disk drive, and a semiconductor storage such as a ROM and RAM. It has a storage medium such as a medium and an interface circuit with an external device. Here, in the present embodiment, the image processing unit 3 is described as having an integral arithmetic element, a storage medium, and an interface circuit, but these may be configured by separate arithmetic elements or the like.
画像処理部3の記憶媒体である記憶部37には図略の制御用プログラムが格納されており、この制御用プログラムが画像表示装置1の起動時に演算素子により実行されて、画像表示装置1は図1に示すような機能構成を備えたものとなる。特に、本実施形態の画像処理部3は、後述するように高速の画像処理を行うので、高速演算可能な演算素子、例えばFPGAなどを有することが好ましい。 An unillustrated control program is stored in the storage unit 37 which is a storage medium of the image processing unit 3, and this control program is executed by the arithmetic element when the image display device 1 is started up. The functional configuration as shown in FIG. 1 is provided. In particular, since the image processing unit 3 of the present embodiment performs high-speed image processing as will be described later, it is preferable that the image processing unit 3 includes a computing element capable of high-speed computation, such as an FPGA.
カメラ2は、光学系20、光学フィルタ21及びセンサ22を有する。 The camera 2 includes an optical system 20, an optical filter 21, and a sensor 22.
光学系20は、レンズやミラー等の光学素子から構成され、被写体から出射した光または被写体で反射した光を、後述するセンサ22の図略の撮像面に結像させる。光学系20は、カメラ2が車載用途に用いられる場合、一般に狭角、広角、魚眼等のパンフォーカスレンズが用いられる。さらに、ズーム機構やオートフォーカス機構を備えたレンズ系が用いられてもよいし、絞りやシャッターを備えたレンズ系が用いられてもよい。また、画質や色再現性の向上のために光学ローパスフィルタや帯域分離フィルタや偏光フィルタ等の各種フィルタ類を備えたレンズ系が用いられてもよい。 The optical system 20 is composed of optical elements such as lenses and mirrors, and forms an image of light emitted from the subject or reflected by the subject on an imaging surface (not shown) of the sensor 22 described later. When the camera 2 is used for in-vehicle applications, the optical system 20 is generally a pan-focus lens such as a narrow angle, a wide angle, or a fisheye. Further, a lens system including a zoom mechanism or an autofocus mechanism may be used, or a lens system including an aperture or a shutter may be used. In order to improve image quality and color reproducibility, a lens system including various filters such as an optical low-pass filter, a band separation filter, and a polarization filter may be used.
センサ22は複数の画素から構成されており、光学系20によりその撮像面に結像された被写体の像に基づく入射光を、その輝度に応じた出力電圧信号に光電変換する。光電変換された出力電圧信号は、センサ22の内部に備えられたアンプ(図示省略)、更に同じくセンサ22の内部に備えたADコンバータ(図示省略)を通してデジタル化されて、画像信号が生成される。 The sensor 22 is composed of a plurality of pixels, and photoelectrically converts incident light based on the subject image formed on the imaging surface by the optical system 20 into an output voltage signal corresponding to the luminance. The photoelectrically converted output voltage signal is digitized through an amplifier (not shown) provided in the sensor 22 and further an AD converter (not shown) provided in the sensor 22 to generate an image signal. .
センサ22としては、少なくとも可視光に対して感度を有するCMOSイメージセンサやCCDイメージセンサ等の光電変換素子が用いられる。本実施の形態では、センサ22は所定のフレームレート(例えば1/30秒、1/60秒)で車両の進行方向前方の被写体を撮像し、画像信号を画像処理部3に送出する。 As the sensor 22, a photoelectric conversion element such as a CMOS image sensor or a CCD image sensor having sensitivity to at least visible light is used. In the present embodiment, the sensor 22 images a subject ahead in the traveling direction of the vehicle at a predetermined frame rate (for example, 1/30 seconds, 1/60 seconds), and sends an image signal to the image processing unit 3.
なお、センサ22を構成する各画素の上には、一例として透過する波長帯域が異なる3種類のフィルタ(赤色フィルタR、緑色フィルタG、青色フィルタB)がそれぞれ規則的に配列され、これら3種類のフィルタにより光学フィルタ21が構成されている。 In addition, on each pixel constituting the sensor 22, three types of filters (red filter R, green filter G, and blue filter B) having different transmission wavelength bands are regularly arranged as an example, and these three types are arranged. The optical filter 21 is composed of these filters.
画像処理部3は、領域分割部30、波長出力部31、波長比較部32、位相オフセット部33、階調比較部34、階調オフセット部35、合成画像出力部36及び記憶部37を有する。 The image processing unit 3 includes a region dividing unit 30, a wavelength output unit 31, a wavelength comparison unit 32, a phase offset unit 33, a gradation comparison unit 34, a gradation offset unit 35, a composite image output unit 36, and a storage unit 37.
領域分割部30は、撮像部2から出力される画像信号により表示される画像を複数の領域に分割し、それぞれの領域にどの画素が属するかに関する情報を出力する。領域分割部30により設定される領域の画像に対する大きさ及び領域数は、後述する位相オフセット部33及び階調オフセット部35における各種画像処理に基づいて任意に設定可能である。一例として、領域分割部30は、画像をn×n(nは自然数)、例えば3×3画素からなる領域に分割する。 The area dividing unit 30 divides an image displayed by the image signal output from the imaging unit 2 into a plurality of areas, and outputs information regarding which pixels belong to each area. The size and the number of regions of the region set by the region dividing unit 30 can be arbitrarily set based on various image processes in the phase offset unit 33 and the gradation offset unit 35 described later. As an example, the area dividing unit 30 divides an image into areas of n × n (n is a natural number), for example, 3 × 3 pixels.
波長出力部31は、カメラ2からの出力である画像信号を、この画像信号を構成する各色に対応する3つの色信号(R,G,B)に分離する。このとき、信号がない画素は出力を0(空白)とする。次いで、波長出力部31は、空白の画素において観測されると予想される画素値を、近傍の画素値を用いて線形補間する。そして、全ての画素において、それぞれ3つの色信号(R,G,B)を生成する。さらに、波長出力部31は、既知のリニアマトリクス演算により色信号補正処理を行う。 The wavelength output unit 31 separates the image signal output from the camera 2 into three color signals (R, G, B) corresponding to the respective colors constituting the image signal. At this time, the output of a pixel having no signal is 0 (blank). Next, the wavelength output unit 31 linearly interpolates the pixel values expected to be observed in the blank pixels using the neighboring pixel values. Then, three color signals (R, G, B) are generated in all pixels. Further, the wavelength output unit 31 performs color signal correction processing by a known linear matrix calculation.
加えて、波長出力部31は、既知のリニアマトリクス演算により、領域分割部30により分割された領域単位の画像信号に含まれる波長を算出する。波長出力部31からの出力は、一例として、一定の波長域(例えば可視光の波長域)のそれぞれの波長における強度の値である。波長の値は離散的であってもよいが、できるだけ波長の増分または差分が細かいことが好ましい。なお、波長出力部31は画素単位の画像信号に含まれる波長を算出してもよい。 In addition, the wavelength output unit 31 calculates a wavelength included in the image signal of the region unit divided by the region dividing unit 30 by a known linear matrix calculation. The output from the wavelength output unit 31 is, for example, an intensity value at each wavelength in a certain wavelength range (for example, a visible wavelength range). Although the wavelength value may be discrete, it is preferable that the wavelength increment or difference be as fine as possible. The wavelength output unit 31 may calculate the wavelength included in the image signal for each pixel.
波長比較部32は、波長出力部31から出力された領域単位等の画像信号に含まれる波長と、記憶部37に格納された設定波長データ370により設定された所定の波長とを比較判定し、その判定結果を出力する。 The wavelength comparison unit 32 compares and determines the wavelength included in the image signal such as the region unit output from the wavelength output unit 31 and the predetermined wavelength set by the set wavelength data 370 stored in the storage unit 37, The determination result is output.
位相オフセット部33は、波長比較部32の判定結果に基づき、領域単位の画像信号に所定の波長の信号が含まれるとき、信号の波長を他の波長にシフトする。ここにいう「位相オフセット」とは、波長を長波長または短波長いずれかの側にシフトすることで色の位相、つまり色相をオフセット(変化)させることである。 Based on the determination result of the wavelength comparison unit 32, the phase offset unit 33 shifts the wavelength of the signal to another wavelength when a signal having a predetermined wavelength is included in the image signal for each region. The term “phase offset” used herein refers to offsetting (changing) the phase of a color, that is, the hue, by shifting the wavelength to either the long wavelength side or the short wavelength side.
より詳しくは、位相オフセット部33は、画像信号に所定の波長未満の波長の信号が含まれるとき、信号の波長を所定値だけ長波長側にシフトする。一方、位相オフセット部33は、画像信号に所定の波長を超える波長の信号が含まれるとき、信号の波長を所定値だけ短波長側にシフトする。 More specifically, the phase offset unit 33 shifts the wavelength of the signal to the long wavelength side by a predetermined value when the image signal includes a signal having a wavelength less than the predetermined wavelength. On the other hand, when the image signal includes a signal having a wavelength exceeding a predetermined wavelength, the phase offset unit 33 shifts the wavelength of the signal to the short wavelength side by a predetermined value.
階調比較部34は、位相オフセット部33から出力される画像信号において、特定の画素(第一の画素)の画像信号及びこの特定の画素に隣接する他の画素(第二の画素)の画像信号の色相及び彩度を比較判定し、その判定結果を出力する。 In the image signal output from the phase offset unit 33, the gradation comparison unit 34 includes an image signal of a specific pixel (first pixel) and an image of another pixel (second pixel) adjacent to the specific pixel. The hue and saturation of the signal are compared and determined, and the determination result is output.
階調オフセット部35は、階調比較部34の判定結果に基づき、第一の画素に対応する画像信号と第二の画素の画像信号とが同一の色相及び彩度を有するとき、第一の画素または第二の画素の信号の彩度を所定値だけシフトする。 The gradation offset unit 35, based on the determination result of the gradation comparison unit 34, when the image signal corresponding to the first pixel and the image signal of the second pixel have the same hue and saturation, The saturation of the signal of the pixel or the second pixel is shifted by a predetermined value.
合成画像出力部36は、位相オフセット部33により波長がシフトされ、また、階調オフセット部35により彩度がシフトされた画像信号に基づいて、これら波長シフト及び彩度シフトされた結果の画像信号を合成出力する。合成画像出力部36から出力される画像信号は画像表示部4に出力される。 Based on the image signal whose wavelength has been shifted by the phase offset unit 33 and whose saturation has been shifted by the gradation offset unit 35, the composite image output unit 36 is the image signal resulting from the wavelength shift and saturation shift. Is synthesized and output. The image signal output from the composite image output unit 36 is output to the image display unit 4.
記憶部37には、画像処理部3の全体制御を行うための図略の制御プログラム、画像処理部3による各種画像処理に必要なデータ、及び設定波長データ370が格納されている。 The storage unit 37 stores an unillustrated control program for performing overall control of the image processing unit 3, data necessary for various image processing by the image processing unit 3, and set wavelength data 370.
設定波長データ370は、波長比較部32において判定基準となる波長に関するデータである。また、この設定波長データ370は、位相オフセット部33が波長をオフセットするかどうかの基準となるデータでもある。設定波長データ370は任意に設定可能であり、予め記憶部37に格納されている。なお、本実施の形態である画像表示装置1では、短波長側(青側)及び長波長側(赤側)のそれぞれに対して2種類の設定波長データ370が記憶部37に格納されている。 The set wavelength data 370 is data relating to a wavelength that is a determination criterion in the wavelength comparison unit 32. The set wavelength data 370 is also data serving as a reference for determining whether the phase offset unit 33 offsets the wavelength. The set wavelength data 370 can be arbitrarily set and is stored in the storage unit 37 in advance. In the image display device 1 according to the present embodiment, two types of set wavelength data 370 are stored in the storage unit 37 for each of the short wavelength side (blue side) and the long wavelength side (red side). .
画像表示部4は、例えば液晶ディスプレイ等の表示装置からなり、画像処理部3から出力された画像信号に基づいて画像を表示する。 The image display unit 4 includes a display device such as a liquid crystal display, for example, and displays an image based on the image signal output from the image processing unit 3.
次に、本実施の形態である画像表示装置1の動作の詳細を図2のフローチャート及び図4〜図6を参照して説明する。なお、画像表示装置1を構成する各部の動作のうち、既に詳細に説明している動作については適宜省略する。 Next, details of the operation of the image display apparatus 1 according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. 2 and FIGS. 4 to 6. Of the operations of the respective parts constituting the image display device 1, operations already described in detail are appropriately omitted.
図3のフローチャートに示す動作は、画像表示装置1の起動時に開始する。まず、ステップS1では、撮像部2のセンサ22が車両前方を撮像し、画像信号を出力する。撮像部2から出力された画像信号は画像処理部3に入力される。 The operation shown in the flowchart of FIG. 3 starts when the image display apparatus 1 is activated. First, in step S1, the sensor 22 of the imaging unit 2 images the front of the vehicle and outputs an image signal. The image signal output from the imaging unit 2 is input to the image processing unit 3.
ステップS2では、領域分割部30が、ステップS1で画像処理部3に入力された画像信号により表示される画像を複数の領域に分割し、それぞれの領域にどの画素が属するかに関する情報を出力する。一例として、領域分割部30は、画像を3×3画素からなる領域に分割する。 In step S2, the area dividing unit 30 divides the image displayed by the image signal input to the image processing unit 3 in step S1 into a plurality of areas, and outputs information regarding which pixels belong to each area. . As an example, the region dividing unit 30 divides the image into regions each including 3 × 3 pixels.
ステップS3では、画像処理部3が、ステップS2で分割された複数の領域のうち、一つの(特定の)領域を抽出する。 In step S3, the image processing unit 3 extracts one (specific) region from the plurality of regions divided in step S2.
ステップS4では、ステップS3で抽出された領域に属する画素の画像信号に基づき、波長出力部31が抽出された領域単位の画像信号に含まれる波長を算出して出力する。 In step S4, based on the image signal of the pixel belonging to the region extracted in step S3, the wavelength output unit 31 calculates and outputs the wavelength included in the extracted region unit image signal.
ステップS5〜S8では、波長比較部32及び位相オフセット部33による位相オフセット動作が行われる。 In steps S5 to S8, a phase offset operation is performed by the wavelength comparison unit 32 and the phase offset unit 33.
位相オフセット部33は、若年齢層の比視感度と比較して比視感度が異なる色について、この色の波長を、若年齢層の比視感度と比較して比視感度の異なり方が小さい波長にシフトすることで、被写体の認識度を向上させている。具体的には、位相オフセット部33は、青色系の色については長波長側に、赤色系の色については短波長側にシフトしている。 The phase offset unit 33 uses a wavelength of this color that is different from the relative luminous sensitivity of the younger age group, and the wavelength of this color is less different from that of the younger age group. By shifting to the wavelength, the recognition degree of the subject is improved. Specifically, the phase offset unit 33 is shifted to the long wavelength side for the blue color and to the short wavelength side for the red color.
上述した設定波長データ370は、好ましくは、若年齢層の比視感度と高齢者の比視感度との変化が大きい波長に関するデータとされる。より具体的には、短波長側の設定波長データ370の波長λbは、これより短い波長帯において若年齢層の比視感度と高齢者の比視感度との変化が大きい波長として設定される。同様に、長波長側の設定波長データ370の波長λrは、これより長い波長帯において若年齢層の比視感度と高齢者の比視感度との変化が大きい波長として設定される。 The set wavelength data 370 described above is preferably data relating to a wavelength at which the change in the relative visibility of the younger age group and the relative visibility of the elderly is large. More specifically, the wavelength λb of the set wavelength data 370 on the short wavelength side is set as a wavelength in which the change in the relative visibility of the young age group and the relative visibility of the elderly is large in a shorter wavelength band. Similarly, the wavelength λr of the set wavelength data 370 on the long wavelength side is set as a wavelength in which the change in the relative visibility of the younger age group and the relative visibility of the elderly is large in a longer wavelength band.
設定波長データ370の波長λb、λrは、画像表示装置1が表示する画像を認識する者(運転者など)が固有の比視感度曲線を有することから、任意に設定可能である。また、運転者などがどのような環境下で画像表示装置1の画像を認識するか(例えば街灯が多い街中を主に走行するかなど)によっても設定波長データ370の波長λb、λrは異なりうる。従って、この観点からも、設定波長データ370の波長λb、λrは任意に設定可能である。 The wavelengths λb and λr of the set wavelength data 370 can be arbitrarily set because a person (such as a driver) who recognizes the image displayed by the image display device 1 has a specific luminous efficiency curve. Further, the wavelengths λb and λr of the set wavelength data 370 may differ depending on under what circumstances the driver or the like recognizes the image of the image display device 1 (for example, whether the vehicle mainly travels in a city with many street lamps). . Therefore, also from this viewpoint, the wavelengths λb and λr of the set wavelength data 370 can be arbitrarily set.
フローチャートの説明に戻って、ステップS5では、波長比較部32が、ステップS4で波長出力部31が出力した特定領域の画像信号に含まれる波長λxと波長λbとの大小関係を判定する。そして、判定の結果、λx<λbであると判定されたら(ステップS5においてYES)、プログラムはステップS6に進む。一方、λx≧λbであると判定されたら(ステップS5においてNO)、プログラムはステップS7に進む。 Returning to the description of the flowchart, in step S5, the wavelength comparison unit 32 determines the magnitude relationship between the wavelength λx and the wavelength λb included in the image signal of the specific region output by the wavelength output unit 31 in step S4. As a result of the determination, if it is determined that λx <λb (YES in step S5), the program proceeds to step S6. On the other hand, if it is determined that λx ≧ λb (NO in step S5), the program proceeds to step S7.
ステップS7では、同様に波長比較部32が波長λxと波長λrとの大小関係を判定する。そして、判定の結果、λ<λrであると判定されたら(ステップS7においてYES)、プログラムはステップS9に進む。一方、λx≧λrであると判定されたら(ステップS7においてNO)、プログラムはステップS8に進む。 In step S7, similarly, the wavelength comparison unit 32 determines the magnitude relationship between the wavelength λx and the wavelength λr. If it is determined that λ <λr (YES in step S7), the program proceeds to step S9. On the other hand, if it is determined that λx ≧ λr (NO in step S7), the program proceeds to step S8.
ステップS6では、位相オフセット部33が、波長λxを長波長側にシフトする処理を行う。 In step S6, the phase offset unit 33 performs a process of shifting the wavelength λx to the long wavelength side.
具体的な処理を図3を参照して説明する。図3は、図5においてλb付近の比視感度曲線を拡大して示した図である。位相オフセット部33は、入力波長である波長λxを、この波長λxから所定値だけ長波長側にシフトした波長λyに波長をシフトさせる。 Specific processing will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an enlarged view of the specific visibility curve near λb in FIG. The phase offset unit 33 shifts the wavelength λx, which is an input wavelength, to a wavelength λy that is shifted from the wavelength λx to the long wavelength side by a predetermined value.
波長λyは、波長λxの比視感度をEx、波長λyの比視感度をEyとしたとき、Ey−Exが正の定数となるように定められる。被写体の認識度を向上させるという観点から、運転者などが認識可能な比視感度まで比視感度をオフセット(感度上昇)させることが好ましい。このため、比視感度のオフセット値を正の定数にすることで、被写体の認識度を確実に向上させることができる。また、λy>λbとなるように定める必要がある。 The wavelength λy is determined such that Ey−Ex is a positive constant, where Ex is the specific luminous sensitivity of the wavelength λx and Ey is the specific luminous sensitivity of the wavelength λy. From the viewpoint of improving the degree of recognition of the subject, it is preferable to offset (increase sensitivity) the relative visibility to the relative visibility that can be recognized by the driver or the like. For this reason, the recognition degree of the subject can be reliably improved by setting the offset value of the relative visibility to a positive constant. Further, it is necessary to determine so that λy> λb.
同様に、ステップS8では、位相オフセット部33が、波長λxを短波長側にシフトする処理を行う。ステップS8における動作はステップS6とほぼ同様であるが、位相オフセット部33が波長λxを短波長側にシフトすることが異なる。また、λy<λrとなるように波長λyが定められる。 Similarly, in step S8, the phase offset unit 33 performs a process of shifting the wavelength λx to the short wavelength side. The operation in step S8 is substantially the same as that in step S6, except that the phase offset unit 33 shifts the wavelength λx to the short wavelength side. Further, the wavelength λy is determined so that λy <λr.
次に、ステップS9では、画像処理部3が、ステップS3で抽出された特定領域中の画素のうち、一つの(特定の)画素、すなわち第一の画素を抽出する。 Next, in step S9, the image processing unit 3 extracts one (specific) pixel, that is, the first pixel among the pixels in the specific region extracted in step S3.
ステップS10では、階調比較部34が、特定領域内における第一の画素の画像信号及びこの特定の画素に隣接する第二の画素の画像信号の色相及び彩度を比較判定する。そして、判定の結果、第一の画素の画像信号の色相及び彩度と第二の画素の画像信号の色相及び彩度が同一でないと判定されたら(ステップS10において階調差分あり)、プログラムはステップS12に進む。一方、第一の画素の画像信号の色相及び彩度と第二の画素の画像信号の色相及び彩度が同一であると判定されたら(ステップS10において階調差分なし)、プログラムはステップS11に進む。 In step S10, the gradation comparison unit 34 compares and determines the hue and saturation of the image signal of the first pixel in the specific area and the image signal of the second pixel adjacent to the specific pixel. If it is determined that the hue and saturation of the image signal of the first pixel and the hue and saturation of the image signal of the second pixel are not the same as a result of the determination (there is a gradation difference in step S10), the program Proceed to step S12. On the other hand, if it is determined that the hue and saturation of the image signal of the first pixel and the hue and saturation of the image signal of the second pixel are the same (no gradation difference in step S10), the program proceeds to step S11. move on.
ステップS11では、階調オフセット部35が、第一の画素または第二の画素の画像信号の彩度を所定値だけシフトする。人間の眼は色相の差に比較して階調の差に敏感である。そこで、位相オフセット部33による波長シフトの結果、色相及び彩度が同一になった場合を含み、彩度をシフトすることで階調差を与える。 In step S11, the gradation offset unit 35 shifts the saturation of the image signal of the first pixel or the second pixel by a predetermined value. The human eye is sensitive to the difference in gradation compared to the difference in hue. Therefore, the case where the hue and the saturation are the same as a result of the wavelength shift by the phase offset unit 33 is included, and the gradation difference is given by shifting the saturation.
階調オフセット部35による彩度シフト処理は、具体的には次のように行えばよい。すなわち、位相オフセット処理前の第一の画素の色相及び彩度と第二の画素の色相及び彩度の大小関係を判定する。さらに、第一の画素の色相及び彩度と第二の画素の色相及び彩度との差の正負を判定する。次いで、上述の差が拡大するように、第一の画素または第二の画素の彩度を所定値だけシフトする。 Specifically, the saturation shift processing by the gradation offset unit 35 may be performed as follows. That is, the magnitude relationship between the hue and saturation of the first pixel before the phase offset process and the hue and saturation of the second pixel is determined. Furthermore, the sign of the difference between the hue and saturation of the first pixel and the hue and saturation of the second pixel is determined. Next, the saturation of the first pixel or the second pixel is shifted by a predetermined value so that the above-described difference is enlarged.
ステップS12では、画像処理部3が、特定領域内の全ての画素を抽出したか否かを判定する。そして、全ての画素を抽出したと判定したら(ステップS12においてYES)、プログラムはステップS14に進む。一方、まだ抽出されていない画素があると判定したら(ステップS12においてNO)、画像処理部3がステップS13において次の画素を抽出する。その後、プログラムはステップS10に戻る。 In step S12, the image processing unit 3 determines whether all the pixels in the specific area have been extracted. If it is determined that all the pixels have been extracted (YES in step S12), the program proceeds to step S14. On the other hand, if it is determined that there is a pixel that has not yet been extracted (NO in step S12), the image processing unit 3 extracts the next pixel in step S13. Thereafter, the program returns to step S10.
ステップS14では、画像処理部3が全ての領域を抽出したか否かを判定する。そして、全ての領域を抽出したと判定したら(ステップS14においてYES)、プログラムはステップS16に進む。一方、まだ抽出されていない領域があると判定したら(ステップS14においてNO)、画像処理部3がステップS15において次の領域を抽出する。その後、プログラムはステップS3に戻る。 In step S14, it is determined whether the image processing unit 3 has extracted all the regions. If it is determined that all regions have been extracted (YES in step S14), the program proceeds to step S16. On the other hand, if it is determined that there is an area that has not yet been extracted (NO in step S14), the image processing unit 3 extracts the next area in step S15. Thereafter, the program returns to step S3.
ステップS16では、合成画像出力部36が、波長シフト及び彩度シフトされた結果の画像信号を合成出力する。合成画像出力部36から出力される画像信号は画像表示部4に出力される。この後、プログラムは終了する。 In step S <b> 16, the composite image output unit 36 composites and outputs the image signal resulting from the wavelength shift and saturation shift. The image signal output from the composite image output unit 36 is output to the image display unit 4. After this, the program ends.
以上のように構成された本実施の形態である画像表示装置1では、位相オフセット部33が、画像信号に所定の波長の信号が含まれるとき、信号の波長を他の波長にシフトしている。 In the image display device 1 according to the present embodiment configured as described above, the phase offset unit 33 shifts the wavelength of the signal to another wavelength when the image signal includes a signal having a predetermined wavelength. .
これにより、例えば上述の実施の形態における波長λb、λrを適切に設定することで、一般的なの比視感度と比較して比視感度が劣る色について、この色の波長を、比視感度があまり劣らない色の波長にシフトすることができる。従って、本実施の形態である画像表示装置1によれば、撮像部2により撮像された被写体の認識度を向上させることが可能となる。 Accordingly, for example, by appropriately setting the wavelengths λb and λr in the above-described embodiment, the wavelength of this color is changed to the relative visibility for a color that is inferior to the general relative visibility. It is possible to shift to wavelengths of colors that are not inferior. Therefore, according to the image display device 1 of the present embodiment, it is possible to improve the recognition degree of the subject imaged by the imaging unit 2.
これにより、例えば本実施の形態である画像表示装置1を車載カメラシステムに適用した場合、車両周辺の対象物(被写体)の認識度を向上させることができる。一例として、暗所の駐車場に車両を駐車する際に、隣の車両のボディーの色が認識しづらいときに、このボディーの色の色相をシフトすることができる。よって、隣の車両の認識度を向上させ、安全に駐車することができる。 Thereby, when the image display apparatus 1 which is this Embodiment is applied to a vehicle-mounted camera system, for example, the recognition degree of the target object (subject) around the vehicle can be improved. As an example, when a vehicle is parked in a dark parking lot, when the color of the body of an adjacent vehicle is difficult to recognize, the hue of the color of this body can be shifted. Therefore, the recognition degree of the adjacent vehicle can be improved and parking can be performed safely.
特に、本実施の形態である画像表示装置1では、波長λb、λrを比視感度曲線に基づいて設定しているので、色相と比視感度との関係をパラメータ化できる。従って、画像処理部3、特に波長比較部32、位相オフセット部33の画像処理動作を定式化、簡略化することができる。 In particular, in the image display apparatus 1 according to the present embodiment, the wavelengths λb and λr are set based on the relative visibility curve, so the relationship between the hue and the relative visibility can be parameterized. Accordingly, the image processing operations of the image processing unit 3, particularly the wavelength comparison unit 32 and the phase offset unit 33 can be formulated and simplified.
また、本実施の形態である画像表示装置1では、階調オフセット部35が、第一の画素に対応する信号と第一の画素に隣接する第二の画素の信号とが同一の色相及び彩度を有するとき、第一の画素または第二の画素の信号の彩度を所定値だけシフトしている。これにより、位相オフセット部33による波長シフトの結果、隣接する画素の色相及び彩度が同一になった場合でも、隣接する画素の階調差を設けることで、被写体の認識度をより向上させることが可能となる。 Further, in the image display device 1 according to the present embodiment, the gradation offset unit 35 has the same hue and color when the signal corresponding to the first pixel and the signal of the second pixel adjacent to the first pixel are the same. When it has a degree, the saturation of the signal of the first pixel or the second pixel is shifted by a predetermined value. As a result, even when the hue and saturation of adjacent pixels become the same as a result of the wavelength shift by the phase offset unit 33, the recognition degree of the subject can be further improved by providing a gradation difference between adjacent pixels. Is possible.
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail above with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the embodiment and the example, and the design change is within a range not departing from the gist of the present invention. Are included in the present invention.
一例として、上述の実施の形態では、画像表示装置1を車載カメラシステムに適用した例を説明したが、本発明の画像処理装置が適用される例は車載カメラシステムに限定されない。 As an example, in the above-described embodiment, an example in which the image display device 1 is applied to an in-vehicle camera system has been described. However, an example in which the image processing device of the present invention is applied is not limited to an in-vehicle camera system.
また、上述の実施の形態において、設定波長データ370を事前に入力する入力部を画像表示装置1に設けてもよい。また、上述したように、年齢によって比視感度曲線が変化するので、代表的な年齢毎の比視感度曲線または設定波長データ370を記憶部37に格納しておくことも好ましい。この場合、年齢を入力する入力部を画像表示装置1に設け、入力された年齢に応じて比視感度曲線または設定波長データ370を選択すればよい。さらには、運転者等の画像表示部4に表示される画像を視認する人の顔を撮像し、撮像された顔を画像認識することで年齢を判断してもよい。 In the above-described embodiment, the image display apparatus 1 may be provided with an input unit that inputs the set wavelength data 370 in advance. Further, as described above, since the relative visibility curve changes depending on the age, it is preferable to store the typical visibility curve or set wavelength data 370 for each age in the storage unit 37. In this case, an input unit for inputting the age may be provided in the image display device 1, and the relative visibility curve or the set wavelength data 370 may be selected according to the input age. Furthermore, the age may be determined by capturing the face of a person who visually recognizes the image displayed on the image display unit 4 such as a driver and recognizing the captured face.
さらに、上述の実施の形態は、加齢に伴う比視感度曲線の変化に対応しうる画像表示装置1についてであったが、加齢以外の他の要因により比視感度曲線が変化した場合にも対応可能である。この場合、画像表示部4に表示される画像を視認する人の比視感度曲線を予め取得しておき、この比視感度曲線に基づいて設定波長データ370を設定すればよい。あるいは、この人の比視感度曲線に基づいた設定波長データ370を記憶部37に格納しておけばよい。 Furthermore, although the above-mentioned embodiment was about the image display apparatus 1 which can respond to the change of the relative visibility curve accompanying an aging, when a relative visibility curve changes by factors other than aging. Is also available. In this case, a specific visibility curve of a person who visually recognizes an image displayed on the image display unit 4 may be acquired in advance, and the set wavelength data 370 may be set based on the specific visibility curve. Alternatively, the set wavelength data 370 based on the human specific visibility curve may be stored in the storage unit 37.
1 画像表示装置
2 撮像部(カメラ)
3 画像処理部
4 画像表示部
30 領域分割部
31 波長出力部
32 波長比較部
33 位相オフセット部
34 階調比較部
35 階調オフセット部
37 記憶部
370 設定波長データ
1 Image display device 2 Imaging unit (camera)
3 Image processing unit 4 Image display unit 30 Region division unit 31 Wavelength output unit 32 Wavelength comparison unit 33 Phase offset unit 34 Tone comparison unit 35 Tone offset unit 37 Storage unit 370 Setting wavelength data
Claims (5)
前記画像信号に所定の波長の信号が含まれるとき、前記信号の波長を他の波長にシフトする位相オフセット部と、
前記位相オフセット部から出力される前記信号に基づいて画像を表示する画像表示部と
を有することを特徴とする画像表示装置。 An imaging unit that images a subject and outputs an image signal;
A phase offset unit that shifts the wavelength of the signal to another wavelength when the image signal includes a signal of a predetermined wavelength;
An image display device comprising: an image display unit configured to display an image based on the signal output from the phase offset unit.
前記位相オフセット部による前記信号の波長のシフトの結果、第一の前記画素に対応する前記信号と前記第一の画素に隣接する第二の前記画素の前記信号とが同一の色相及び彩度を有するとき、前記第一の画素または前記第二の画素の前記信号の彩度を所定値だけシフトする階調オフセット部を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の画像表示装置。 The imaging unit outputs the image signal in pixel units, and
As a result of the wavelength shift of the signal by the phase offset unit, the signal corresponding to the first pixel and the signal of the second pixel adjacent to the first pixel have the same hue and saturation. 4. The image display according to claim 1, further comprising: a gradation offset unit that shifts the saturation of the signal of the first pixel or the second pixel by a predetermined value when the image signal is included. 5. apparatus.
前記画像信号に所定の波長の信号が含まれるとき、前記信号の波長を他の波長にシフトすることを特徴とする画像表示方法。
An image display method by an image display device having an imaging unit that images a subject and outputs an image signal, and an image display unit that displays an image based on the image signal,
An image display method characterized by shifting the wavelength of the signal to another wavelength when the image signal includes a signal of a predetermined wavelength.
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