JP5017567B2 - Image processing apparatus and surveillance camera - Google Patents
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Description
本発明は、画像処理装置及び監視カメラに関する。 The present invention relates to an image processing apparatus and a surveillance camera.
下記特許文献1には、入力画像に対してラプラシアンフィルタを用いてエッジ強調処理を実行する画像処理装置が開示されている。
上記特許文献1に開示された画像処理装置によると、入力画像に対して無条件でエッジ強調処理が実行されるため、エッジのみならずノイズも不要に強調されてしまう。
According to the image processing apparatus disclosed in
本発明はかかる事情に鑑みて成されたものであり、ノイズを強調することなくエッジのみを強調することが可能な画像処理装置及びそれを備えた監視カメラを得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to obtain an image processing apparatus capable of enhancing only an edge without enhancing noise and a surveillance camera including the image processing apparatus.
本発明の第1の態様に係る画像処理装置は、注目画素のエッジ強度を判定する第1の処理部と、前記注目画素の画素値を補正することにより、エッジ強調処理を含む処理を前記注目画素に対して実行する第2の処理部とを備え、前記注目画素のエッジ強度が第1のしきい値以上であると前記第1の処理部が判定した場合、前記第2の処理部は、第1の補正パターンを用いてエッジ強調処理を実行し、前記注目画素のエッジ強度が前記第1のしきい値未満かつ第2のしきい値以上であると前記第1の処理部が判定した場合、前記第2の処理部は、前記第1の補正パターンよりも補正係数が小さい第2の補正パターンを用いて、エッジ強調処理を実行し、前記注目画素のエッジ強度が前記第2のしきい値未満であると前記第1の処理部が判定し、かつ、前記注目画素の周辺の複数の画素内に、エッジ強度が前記第1のしきい値以上である画素が存在する場合、前記第2の処理部は、前記第2の補正パターンよりも補正係数が小さい第3の補正パターンを用いて、エッジ強調処理を実行する。 An image processing apparatus according to a first aspect of the present invention includes: a first processing unit that determines an edge strength of a target pixel; and a process including an edge enhancement process by correcting a pixel value of the target pixel. A second processing unit to be executed on the pixel, and when the first processing unit determines that the edge intensity of the target pixel is equal to or higher than a first threshold value, the second processing unit Then, edge enhancement processing is executed using the first correction pattern, and the first processing unit determines that the edge intensity of the target pixel is less than the first threshold and greater than or equal to the second threshold. In this case, the second processing unit performs an edge enhancement process using a second correction pattern having a correction coefficient smaller than that of the first correction pattern, and the edge intensity of the target pixel is the second correction pattern. The first processing unit determines that it is less than the threshold value, In addition, when there is a pixel having an edge intensity equal to or higher than the first threshold value in a plurality of pixels around the target pixel, the second processing unit corrects more than the second correction pattern. Edge enhancement processing is executed using a third correction pattern having a small coefficient.
第1の態様に係る画像処理装置によれば、第2の処理部は、第1の補正パターンを用いたエッジ強調処理を、無条件に実行するのではなく、注目画素のエッジ強度が第1のしきい値以上であることを条件として実行する。従って、エッジ強度が第1のしきい値未満であるノイズがエッジ強調処理によって不要に強調されてしまうことを、確実に回避することができる。 According to the image processing apparatus according to the first aspect, the second processing unit does not unconditionally execute the edge enhancement process using the first correction pattern, but the edge intensity of the target pixel is the first. It is executed on condition that it is equal to or more than the threshold value. Therefore, it is possible to surely avoid that noise whose edge intensity is less than the first threshold is unnecessarily enhanced by the edge enhancement process.
また、注目画素のエッジ強度が第1のしきい値の近傍である場合、第1の補正パターンを用いたエッジ強調処理が実行されるフレームと、エッジ強調処理が実行されないフレームとが交互に繰り返され、画面がちらつく状況が生じ得る。このような場合であっても、第1の態様に係る画像処理装置によれば、第1の補正パターンを用いたエッジ強調処理が実行されるフレームと、第2の補正パターンを用いたエッジ強調処理が実行されるフレームとが交互に繰り返されることとなるため、画面のちらつきが抑制される。 In addition, when the edge intensity of the target pixel is in the vicinity of the first threshold value, a frame in which the edge enhancement process using the first correction pattern is executed and a frame in which the edge enhancement process is not executed are alternately repeated. As a result, the screen may flicker. Even in such a case, according to the image processing device according to the first aspect, the frame in which the edge enhancement process using the first correction pattern is executed and the edge enhancement using the second correction pattern are performed. Since the frame in which the process is executed is alternately repeated, the flickering of the screen is suppressed.
また、第1の態様に係る画像処理装置によれば、エッジ強度が第1のしきい値以上である画素の周辺画素に関しては、たとえ周辺画素自身のエッジ強度が第2のしきい値未満であっても、第3の補正パターンを用いたエッジ強調処理が実行される。その結果、例えばライン状のエッジは太く補正されるため、エッジの強調効果を高めることができる。 Further , according to the image processing apparatus according to the first aspect, regarding the peripheral pixels of the pixel having the edge intensity equal to or higher than the first threshold value, the edge intensity of the peripheral pixel itself is less than the second threshold value. Even if it exists, the edge emphasis processing using the third correction pattern is executed. As a result, for example, a line-shaped edge is corrected to be thick, so that the edge enhancement effect can be enhanced.
本発明の第2の態様に係る画像処理装置は、注目画素のエッジ強度を判定する第1の処理部と、前記注目画素の画素値を補正することにより、エッジ強調処理を含む処理を前記注目画素に対して実行する第2の処理部とを備え、前記注目画素のエッジ強度が第1のしきい値以上であると前記第1の処理部が判定した場合、前記第2の処理部は、第1の補正パターンを用いてエッジ強調処理を実行し、前記注目画素のエッジ強度が前記第1のしきい値未満であると前記第1の処理部が判定し、かつ、前記注目画素に隣接する複数の画素内に、エッジ強度が前記第1のしきい値以上である画素が存在する場合、前記第2の処理部は、前記第1の補正パターンよりも補正係数が小さい第2の補正パターンを用いて、エッジ強調処理を実行する。 An image processing apparatus according to a second aspect of the present invention includes: a first processing unit that determines an edge strength of a target pixel; and a process including an edge enhancement process by correcting a pixel value of the target pixel. A second processing unit to be executed on the pixel, and when the first processing unit determines that the edge intensity of the target pixel is equal to or higher than a first threshold value, the second processing unit , Edge enhancement processing is performed using the first correction pattern, the first processing unit determines that the edge intensity of the pixel of interest is less than the first threshold, and the pixel of interest When there is a pixel having an edge strength equal to or higher than the first threshold value in a plurality of adjacent pixels, the second processing unit has a second correction coefficient smaller than that of the first correction pattern. Edge enhancement processing is executed using the correction pattern.
第2の態様に係る画像処理装置によれば、第2の処理部は、第1の補正パターンを用いたエッジ強調処理を、無条件に実行するのではなく、注目画素のエッジ強度が第1のしきい値以上であることを条件として実行する。従って、エッジ強度が第1のしきい値未満であるノイズがエッジ強調処理によって不要に強調されてしまうことを、確実に回避することができる。また、エッジ強度が第1のしきい値以上である画素の周辺画素に関しては、たとえ周辺画素自身のエッジ強度が第1のしきい値未満であっても、第2の補正パターンを用いたエッジ強調処理が実行される。その結果、例えばライン状のエッジは太く補正されるため、エッジの強調効果を高めることができる。 According to the image processing apparatus according to the second aspect, the second processing unit does not unconditionally execute the edge enhancement processing using the first correction pattern, but the edge strength of the target pixel is the first. It is executed on condition that it is equal to or more than the threshold value. Therefore, it is possible to surely avoid that noise whose edge intensity is less than the first threshold is unnecessarily enhanced by the edge enhancement process. For the peripheral pixels of the pixel whose edge intensity is equal to or higher than the first threshold value, the edge using the second correction pattern is used even if the peripheral intensity of the peripheral pixel itself is less than the first threshold value. Emphasis processing is executed. As a result, for example, a line-shaped edge is corrected to be thick, so that the edge enhancement effect can be enhanced.
本発明の第3の態様に係る監視カメラは、撮像部と、前記撮像部によって撮像された画像に対して所定のノイズ除去処理を行うノイズ処理部と、前記ノイズ処理部よりも後段に接続された、第1又は第2の態様に係る画像処理装置と、前記画像処理装置よりも後段に接続された、画像表示部及び画像記録部のうちの少なくとも一方とを備える。 A surveillance camera according to a third aspect of the present invention is connected to an imaging unit, a noise processing unit that performs a predetermined noise removal process on an image captured by the imaging unit, and a stage subsequent to the noise processing unit. In addition, the image processing apparatus according to the first or second aspect, and at least one of an image display unit and an image recording unit connected at a later stage than the image processing apparatus are provided.
第3の態様に係る監視カメラによれば、撮像画像に対してノイズ除去処理とエッジ強調処理とが適切に実行された高画質の映像を、表示又は記録することが可能となる。
According to the surveillance camera according to the third aspect, it is possible to display or record a high-quality video in which noise removal processing and edge enhancement processing are appropriately executed on a captured image.
本発明によれば、ノイズを強調することなくエッジのみを強調することが可能な画像処理装置及びそれを備えた監視カメラを得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain an image processing apparatus capable of enhancing only edges without enhancing noise and a surveillance camera including the image processing apparatus.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the element which attached | subjected the same code | symbol in different drawing shall show the same or corresponding element.
図1は、本発明に係る監視カメラ1の全体構成を概略的に示すブロック図である。監視カメラ1は、撮像部2、画像処理部3、表示部4、及び記録部5を備えて構成されている。撮像部2は、CCD又はCMOSイメージセンサ等の任意の撮像素子を有しており、所望の監視対象エリアの画像を撮像する。画像処理部3は、撮像部2の後段に接続された前処理部6と、前処理部6の後段に接続されたノイズ処理部7と、ノイズ処理部7の後段に接続されたエッジ処理部8とを有している。表示部4及び記録部5は、エッジ処理部8の後段にそれぞれ接続されている。但し、必ずしも表示部4及び記録部5の双方が設けられている必要はなく、いずれか一方は省略しても良い。表示部4は、LCD又は有機ELディスプレイ等の任意の表示装置を有している。記録部5は、ハードディスク又は半導体メモリ等の任意の記録媒体に画像を記録可能である。
FIG. 1 is a block diagram schematically showing the overall configuration of a
撮像部2から出力された画像データS1は、前処理部6に入力される。前処理部6は、画像データS1に対してホワイトバランス調整や黒レベル補正等の所定の前処理を実行する。前処理部6から出力された画像データS2は、ノイズ処理部7に入力される。ノイズ処理部7は、画像データS2に対して所定のノイズ除去処理を実行する。ノイズ処理部7の構成及び動作の詳細については後述する。ノイズ処理部7から出力された画像データS3は、エッジ処理部8に入力される。エッジ処理部8は、画像データS3に対して所定のエッジ強調処理を実行する。エッジ処理部8の構成及び動作の詳細については後述する。エッジ処理部8から出力された画像データS4は、表示部4及び記録部5にそれぞれ入力される。表示部4は、画像データS4に基づいて画像を表示する。記録部5は、画像データS4を記録する。
The image data S1 output from the
図2は、図1に示したノイズ処理部7の構成を示すブロック図である。ノイズ処理部7は、ラインメモリ10〜12、レジスタA1〜A9、積和演算回路13、及び記憶部14を備えて構成されている。レジスタA1〜A3はラインメモリ10に対応し、レジスタA4〜A6はラインメモリ11に対応し、レジスタA7〜A9はラインメモリ12に対応する。レジスタA1〜A9には、3行×3列分の合計9個の画素値が格納される。中央のレジスタA5に画素値が格納される画素が、注目画素である。記憶部14は、RAM又はROM等の半導体メモリによって構成されている。記憶部14には、空間フィルタテーブルT1が記憶されている。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the
図3は、空間フィルタテーブルT1を示す図である。空間フィルタテーブルT1には、レジスタA1〜A9に対応して、3行×3列分の合計9個の係数が設定されている。図3に示した例では、空間フィルタテーブルT1は平均化フィルタであり、9個の係数の値はいずれも「1/9」である。但し、空間フィルタテーブルT1は、メディアンフィルタ等の他の平滑化フィルタであっても良い。 FIG. 3 is a diagram illustrating the spatial filter table T1. In the spatial filter table T1, a total of nine coefficients corresponding to 3 rows × 3 columns are set corresponding to the registers A1 to A9. In the example shown in FIG. 3, the spatial filter table T1 is an averaging filter, and the values of the nine coefficients are all “1/9”. However, the spatial filter table T1 may be another smoothing filter such as a median filter.
図2を参照して、積和演算回路13は、レジスタA1〜A9に格納されている9個の画素値と、空間フィルタテーブルT1に設定されている9個の係数とを、対応する位置毎に乗算し、その後、9個の乗算結果を加算する。これにより、レジスタA5に格納されている注目画素の画素値が、加算結果として得られる画素値に補正される。レジスタA1〜A9に格納する画素値を順にシフトさせながら、上記の処理を繰り返し実行することにより、画像データS2に対してノイズ除去処理が実行された画像データS3が、ノイズ処理部7から出力される。
Referring to FIG. 2, the product-
図4は、図1に示したエッジ処理部8の構成を概略的に示すブロック図である。エッジ処理部8は、エッジ強調処理部20とエッジ強度判定処理部21とを有している。エッジ強調処理部20及びエッジ強度判定処理部21には、図1に示したノイズ処理部7から画像データS3がそれぞれ入力される。また、エッジ強調処理部20には、エッジ強度判定処理部21からデータD1が入力される。エッジ強調処理部20及びエッジ強度判定処理部21のそれぞれの構成及び動作については、後述の第1〜第5の実施の形態において詳細に説明する。
FIG. 4 is a block diagram schematically showing the configuration of the
<第1の実施の形態>
図5は、第1の実施の形態に係るエッジ強度判定処理部21の構成を示すブロック図である。エッジ強度判定処理部21は、ラインメモリ30〜32、レジスタB1〜B9、積和演算回路33、記憶部34、及び比較部35を備えて構成されている。レジスタB1〜B3はラインメモリ30に対応し、レジスタB4〜B6はラインメモリ31に対応し、レジスタB7〜B9はラインメモリ32に対応する。レジスタB1〜B9には、3行×3列分の合計9個の画素値が格納される。以下の例では、画素値は輝度値である。但し、画素値は色差値であっても良い。中央のレジスタB5に画素値が格納される画素が、注目画素である。記憶部34は、RAM又はROM等の半導体メモリによって構成されている。記憶部34には、空間フィルタテーブルT2が記憶されている。
<First Embodiment>
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of the edge strength
図6は、空間フィルタテーブルT2を示す図である。空間フィルタテーブルT2には、レジスタB1〜B9に対応して、3行×3列分の合計9個の係数が設定されている。図6に示した例では、空間フィルタテーブルT2は8方向ラプラシアンフィルタであり、中央の係数の値は「−8」で、それ以外の係数の値はいずれも「1」である。但し、空間フィルタテーブルT2は、4方向ラプラシアンフィルタ又はソベルフィルタ等の他のエッジ検出フィルタであっても良い。 FIG. 6 is a diagram illustrating the spatial filter table T2. In the spatial filter table T2, a total of nine coefficients corresponding to 3 rows × 3 columns are set corresponding to the registers B1 to B9. In the example shown in FIG. 6, the spatial filter table T2 is an 8-direction Laplacian filter, the value of the coefficient at the center is “−8”, and the values of the other coefficients are all “1”. However, the spatial filter table T2 may be another edge detection filter such as a four-way Laplacian filter or a Sobel filter.
図5を参照して、積和演算回路33は、レジスタB1〜B9に格納されている9個の画素値と、空間フィルタテーブルT2に設定されている9個の係数とを、対応する位置毎に乗算し、その後、9個の乗算結果を加算する。これにより、加算結果として、レジスタB5に格納されている注目画素のエッジ強度が求まる。求めたエッジ強度は、データD2として比較部35に入力される。
Referring to FIG. 5, the product-
ここで、エッジ強度に関するしきい値TH1,TH2が予め設定され、比較部35が参照可能なレジスタ(図示しない)等に格納されている。しきい値TH1としては、任意の値を設定可能である。しきい値TH2としては、しきい値TH1未満の任意の値を設定可能である。
Here, threshold values TH1 and TH2 relating to the edge strength are preset and stored in a register (not shown) or the like that can be referred to by the
比較部35は、エッジ強度(データD2)としきい値TH1,TH2とを比較し、その比較結果をデータD1として出力する。
The
図7は、第1の実施の形態に係るエッジ強調処理部20の構成を示すブロック図である。エッジ強調処理部20は、ラインメモリ40〜42、レジスタC1〜C9、積和演算回路43、記憶部44、及び選択部45を備えて構成されている。レジスタC1〜C3はラインメモリ40に対応し、レジスタC4〜C6はラインメモリ41に対応し、レジスタC7〜C9はラインメモリ42に対応する。レジスタC1〜C9には、3行×3列分の合計9個の画素値が格納される。中央のレジスタC5に画素値が格納される画素が、注目画素である。記憶部44は、RAM又はROM等の半導体メモリによって構成されている。記憶部44には、空間フィルタテーブルT3,T4(補正パターン)が記憶されている。
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of the edge
図8は、空間フィルタテーブルT3を示す図である。空間フィルタテーブルT3には、レジスタC1〜C9に対応して、3行×3列分の合計9個の係数(補正係数)が設定されている。図8に示した例では、中央の係数の値は「9」で、それ以外の係数の値はいずれも「−1」である。但し、空間フィルタテーブルT3は、その他のエッジ強調フィルタであっても良い。 FIG. 8 is a diagram showing the spatial filter table T3. In the spatial filter table T3, a total of nine coefficients (correction coefficients) for 3 rows × 3 columns are set corresponding to the registers C1 to C9. In the example shown in FIG. 8, the value of the coefficient at the center is “9”, and the values of the other coefficients are all “−1”. However, the spatial filter table T3 may be another edge enhancement filter.
図9は、空間フィルタテーブルT4を示す図である。空間フィルタテーブルT4には、レジスタC1〜C9に対応して、3行×3列分の合計9個の係数(補正係数)が設定されている。図9に示した例では、中央の係数の値は「9/2」で、それ以外の係数の値はいずれも「−1/2」である。つまり、図8に示した空間フィルタテーブルT3を100%のエッジ強調フィルタと考えると、空間フィルタテーブルT4は50%のエッジ強調フィルタである。但し、空間フィルタテーブルT4は、空間フィルタテーブルT3よりもエッジ強調効果の低い(つまり補正係数の小さい)、その他のエッジ強調フィルタであっても良い。 FIG. 9 is a diagram showing the spatial filter table T4. In the spatial filter table T4, a total of nine coefficients (correction coefficients) for 3 rows × 3 columns are set corresponding to the registers C1 to C9. In the example shown in FIG. 9, the value of the coefficient at the center is “9/2”, and the values of the other coefficients are all “−1/2”. That is, if the spatial filter table T3 shown in FIG. 8 is considered as a 100% edge enhancement filter, the spatial filter table T4 is a 50% edge enhancement filter. However, the spatial filter table T4 may be another edge enhancement filter having a lower edge enhancement effect (that is, a smaller correction coefficient) than the spatial filter table T3.
図10は、第1の実施の形態に係るエッジ処理部8の動作を説明するためのフローチャートである。以下、図5〜10を参照して、第1の実施の形態に係るエッジ処理部8の動作について説明する。
FIG. 10 is a flowchart for explaining the operation of the
まずステップP11において、比較部35は、エッジ強度X(データD2)としきい値TH1とを比較する。
First, in step P11, the
エッジ強度Xがしきい値TH1以上である場合、つまりステップP11の判定結果が「YES」である場合は、次にステップP12において、100%のエッジ強調処理が実行される。具体的には、エッジ強度Xがしきい値TH1以上である旨を示すデータD1が選択部45に入力され、選択部45は、空間フィルタテーブルT3を選択する。そして、積和演算回路43は、レジスタC1〜C9に格納されている9個の画素値と、空間フィルタテーブルT3に設定されている9個の係数とを、対応する位置毎に乗算し、その後、9個の乗算結果を加算する。これにより、加算結果として、レジスタC5に格納されている注目画素の画素値が補正される。
If the edge strength X is greater than or equal to the threshold value TH1, that is, if the determination result in step P11 is “YES”, then in step P12, 100% edge enhancement processing is executed. Specifically, data D1 indicating that the edge strength X is greater than or equal to the threshold value TH1 is input to the
一方、エッジ強度Xがしきい値TH1未満である場合、つまりステップP11の判定結果が「NO」である場合は、次にステップP13において、比較部35は、エッジ強度Xとしきい値TH2とを比較する。
On the other hand, if the edge strength X is less than the threshold value TH1, that is, if the determination result in step P11 is “NO”, then in step P13, the
エッジ強度Xがしきい値TH2以上である場合、つまりステップP13の判定結果が「YES」である場合は、次にステップP14において、50%のエッジ強調処理が実行される。具体的には、エッジ強度Xがしきい値TH1未満かつしきい値TH2以上である旨を示すデータD1が選択部45に入力され、選択部45は、空間フィルタテーブルT4を選択する。そして、積和演算回路43は、レジスタC1〜C9に格納されている9個の画素値と、空間フィルタテーブルT4に設定されている9個の係数とを、対応する位置毎に乗算し、その後、9個の乗算結果を加算する。これにより、加算結果として、レジスタC5に格納されている注目画素の画素値が補正される。
If the edge strength X is greater than or equal to the threshold value TH2, that is, if the determination result in step P13 is “YES”, then in step P14, 50% edge enhancement processing is executed. Specifically, data D1 indicating that the edge strength X is less than the threshold value TH1 and greater than or equal to the threshold value TH2 is input to the
一方、エッジ強度Xがしきい値TH2未満である場合、つまりステップP13の判定結果が「NO」である場合は、ステップP15に進み、エッジ強調処理は実行されない。具体的には、エッジ強度Xがしきい値TH2未満である旨を示すデータD1が選択部45に入力され、選択部45は、中央の係数が「1」、その他の係数が「0」に設定された3行×3列の空間フィルタテーブル(図示しない)を選択する。積和演算回路43は、レジスタC1〜C9に格納されている9個の画素値と、この空間フィルタテーブルに設定されている9個の係数とを、対応する位置毎に乗算し、その後、9個の乗算結果を加算する。その結果、レジスタC5に格納されている画素値が画像データS4として出力される。
On the other hand, when the edge strength X is less than the threshold value TH2, that is, when the determination result in Step P13 is “NO”, the process proceeds to Step P15, and the edge enhancement processing is not executed. Specifically, data D1 indicating that the edge strength X is less than the threshold value TH2 is input to the
レジスタB1〜B9,C1〜C9に格納する画素値を順にシフトさせながら、上記の処理を繰り返し実行することにより、画像データS3に対してエッジ強調処理が実行された画像データS4が、エッジ強調処理部20から出力される。
By repeatedly executing the above processing while sequentially shifting the pixel values stored in the registers B1 to B9 and C1 to C9, the image data S4 that has been subjected to the edge enhancement processing on the image data S3 becomes the edge enhancement processing. Output from the
第1の実施の形態に係るエッジ処理部8によれば、エッジ強調処理部20は、画像データS3に対してエッジ強調処理を無条件に実行するのではなく、注目画素のエッジ強度Xが少なくとも第2のしきい値TH2以上であることを条件として、エッジ強調処理を実行する。従って、エッジ強度Xが第2のしきい値未満であるノイズがエッジ強調処理によって不要に強調されてしまうことを、確実に回避することができる。
According to the
また、第1の実施の形態に係るエッジ処理部8によれば、注目画素のエッジ強度Xが第1のしきい値TH1未満であっても、第2のしきい値TH2以上であれば、エッジ強調処理を実行する。仮にエッジ強度Xが第1のしきい値TH1未満であればエッジ強調処理を実行しないこととすると、エッジ強度Xが第1のしきい値TH1の近傍である場合には、空間フィルタテーブルT3を用いたエッジ強調処理が実行されるフレームと、エッジ強調処理が実行されないフレームとが交互に繰り返され、画面がちらつく状況が生じ得る。このような場合であっても、第1の実施の形態に係る画像処理装置によれば、空間フィルタテーブルT3を用いたエッジ強調処理が実行されるフレームと、空間フィルタテーブルT4を用いたエッジ強調処理が実行されるフレームとが交互に繰り返されることとなるため、画面のちらつきが抑制される。
Further, according to the
また、第1の実施の形態に係る監視カメラ1によれば、撮像画像に対してノイズ除去処理とエッジ強調処理とが適切に実行された高画質の映像を、表示部4に表示又は記録部5に記録することが可能となる。
In addition, according to the
<第2の実施の形態>
第2の実施の形態に係るエッジ強度判定処理部21の構成及び動作は、上記第1の実施の形態と同様である。
<Second Embodiment>
The configuration and operation of the edge strength
図11は、第2の実施の形態に係るエッジ強調処理部20の構成を示すブロック図である。記憶部44には、空間フィルタテーブルT3,T4に加えて、空間フィルタテーブルT5(補正パターン)が記憶されている。エッジ強調処理部20のその他の構成は、上記第1の実施の形態と同様である。
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of the edge
図12は、空間フィルタテーブルT5を示す図である。空間フィルタテーブルT5には、レジスタC1〜C9に対応して、3行×3列分の合計9個の係数(補正係数)が設定されている。図12に示した例では、中央の係数の値は「9/4」で、それ以外の係数の値はいずれも「−1/4」である。つまり、図8に示した空間フィルタテーブルT3を100%のエッジ強調フィルタと考えると、空間フィルタテーブルT5は25%のエッジ強調フィルタである。但し、空間フィルタテーブルT5は、図9に示した空間フィルタテーブルT4よりもエッジ強調効果の低い(つまり補正係数の小さい)、その他のエッジ強調フィルタであっても良い。 FIG. 12 is a diagram illustrating the spatial filter table T5. In the spatial filter table T5, a total of nine coefficients (correction coefficients) for 3 rows × 3 columns are set corresponding to the registers C1 to C9. In the example shown in FIG. 12, the value of the center coefficient is “9/4”, and the values of the other coefficients are all “−1/4”. That is, if the spatial filter table T3 shown in FIG. 8 is considered as a 100% edge enhancement filter, the spatial filter table T5 is a 25% edge enhancement filter. However, the spatial filter table T5 may be another edge enhancement filter having a lower edge enhancement effect (that is, a smaller correction coefficient) than the spatial filter table T4 shown in FIG.
図13は、第2の実施の形態に係るエッジ処理部8の動作を説明するためのフローチャートである。以下、図11〜13を参照して、第2の実施の形態に係るエッジ処理部8の動作について説明する。
FIG. 13 is a flowchart for explaining the operation of the
ステップP21〜P24における動作は、図10に示したステップP11〜P14における動作と同様である。 The operations in steps P21 to P24 are the same as the operations in steps P11 to P14 shown in FIG.
注目画素のエッジ強度Xがしきい値TH2未満である場合、つまりステップP23の判定結果が「NO」である場合は、次にステップP25において、注目画素がしきい値TH1以上のエッジ強度を有する画素に隣接しているか否かが判定される。 If the edge intensity X of the target pixel is less than the threshold value TH2, that is, if the determination result in step P23 is “NO”, then in step P25, the target pixel has an edge intensity equal to or greater than the threshold value TH1. It is determined whether or not the pixel is adjacent.
図14は、3行×3列分の画素G11〜G13,G21〜G23,G31〜G33を示す図である。注目画素は、中央の画素G22である。ここで、画素G11〜G13,G21に関しては、エッジ強度の算出がすでに完了しているものとする。この場合、ステップP25においては、画素G11〜G13,G21の中に、しきい値TH1以上のエッジ強度を有する画素が存在するか否かが判定される。例えば、エッジ強度がしきい値TH1以上であるかしきい値TH1未満であるかに応じて、画素G11〜G13,G21の各画素値の最下位ビットが、「0」又は「1」に予め置き換えられている。そして、画素G11〜G13,G21の中に、画素値の最下位ビットが「0」である画素が一つ以上存在すれば、ステップP25の判定結果は「YES」となり、一つも存在しなければ、ステップP25の判定結果は「NO」となる。判定結果に関するデータD3は、選択部45に入力される。
FIG. 14 is a diagram illustrating pixels G11 to G13, G21 to G23, and G31 to G33 for 3 rows × 3 columns. The target pixel is the center pixel G22. Here, regarding the pixels G11 to G13, G21, it is assumed that the calculation of the edge strength has already been completed. In this case, in Step P25, it is determined whether or not there is a pixel having an edge strength equal to or higher than the threshold value TH1 among the pixels G11 to G13, G21. For example, the least significant bit of each pixel value of the pixels G11 to G13 and G21 is set to “0” or “1” in advance depending on whether the edge strength is greater than or equal to the threshold value TH1. Has been replaced. If one or more pixels with the least significant bit of the pixel value “0” are present in the pixels G11 to G13, G21, the determination result in step P25 is “YES”, and if there is no pixel. The determination result in step P25 is “NO”. Data D3 related to the determination result is input to the
ステップP25の判定結果が「YES」である場合は、次にステップP26において、25%のエッジ強調処理が実行される。具体的には、注目画素がしきい値TH1以上のエッジ強度を有する画素に隣接している旨を示すデータD3が選択部45に入力され、選択部45は、空間フィルタテーブルT5を選択する。そして、積和演算回路43は、レジスタC1〜C9に格納されている9個の画素値と、空間フィルタテーブルT5に設定されている9個の係数とを、対応する位置毎に乗算し、その後、9個の乗算結果を加算する。これにより、加算結果として、レジスタC5に格納されている注目画素の画素値が補正される。
If the determination result in step P25 is “YES”, then in step P26, 25% edge enhancement processing is executed. Specifically, data D3 indicating that the target pixel is adjacent to a pixel having an edge intensity equal to or greater than the threshold value TH1 is input to the
一方、注目画素がしきい値TH1以上のエッジ強度を有する画素に隣接していない場合、つまりステップP25の判定結果が「NO」である場合は、ステップP27に進み、エッジ強調処理は実行されない。ステップP27における動作は、図10に示したステップP15における動作と同様である。 On the other hand, if the target pixel is not adjacent to a pixel having an edge strength equal to or greater than the threshold TH1, that is, if the determination result in Step P25 is “NO”, the process proceeds to Step P27, and the edge enhancement process is not performed. The operation in Step P27 is the same as the operation in Step P15 shown in FIG.
第2の実施の形態に係るエッジ処理部8によれば、エッジ強度Xが第1のしきい値TH1以上である画素の周辺画素に関しては、たとえ周辺画素自身のエッジ強度Xが第2のしきい値TH2未満であっても、空間フィルタテーブルT5を用いたエッジ強調処理が実行される。その結果、例えばライン状のエッジは太く補正されるため、エッジの強調効果を高めることができる。
According to the
<第3の実施の形態>
上記第2の実施の形態では、注目画素のエッジ強度Xがしきい値TH2未満である場合に、注目画素がしきい値TH1以上のエッジ強度を有する画素に隣接しているか否かの判定が実行された。第3の実施の形態では、注目画素のエッジ強度Xがしきい値TH2未満であるか否かの判定を省略して、注目画素のエッジ強度Xがしきい値TH1未満である場合に、注目画素がしきい値TH1以上のエッジ強度を有する画素に隣接しているか否かの判定を実行する。
<Third Embodiment>
In the second embodiment, when the edge intensity X of the target pixel is less than the threshold value TH2, it is determined whether the target pixel is adjacent to a pixel having an edge intensity equal to or higher than the threshold value TH1. It has been executed. In the third embodiment, the determination as to whether or not the edge intensity X of the target pixel is less than the threshold value TH2 is omitted, and when the edge intensity X of the target pixel is less than the threshold value TH1, It is determined whether or not the pixel is adjacent to a pixel having an edge strength equal to or greater than the threshold value TH1.
図15は、第3の実施の形態に係るエッジ強度判定処理部21の構成を示すブロック図である。比較部35には、しきい値TH2は入力されず、しきい値TH1のみが入力されている。エッジ強度判定処理部21のその他の構成は、上記第1の実施の形態と同様である。
FIG. 15 is a block diagram illustrating a configuration of the edge strength
図16は、第3の実施の形態に係るエッジ強調処理部20の構成を示すブロック図である。記憶部44には、空間フィルタテーブルT3,T5が記憶されており、空間フィルタテーブルT4は記憶されていない。エッジ強調処理部20のその他の構成は、上記第2の実施の形態と同様である。
FIG. 16 is a block diagram illustrating a configuration of the edge
図17は、第3の実施の形態に係るエッジ処理部8の動作を説明するためのフローチャートである。以下、図15〜17を参照して、第3の実施の形態に係るエッジ処理部8の動作について説明する。
FIG. 17 is a flowchart for explaining the operation of the
ステップP31,P32における動作は、図10に示したステップP11,P12における動作と同様である。 The operations in steps P31 and P32 are the same as the operations in steps P11 and P12 shown in FIG.
注目画素のエッジ強度Xがしきい値TH1未満である場合、つまりステップP31の判定結果が「NO」である場合は、次にステップP33において、注目画素がしきい値TH1以上のエッジ強度を有する画素に隣接しているか否かが判定される。 If the edge intensity X of the target pixel is less than the threshold value TH1, that is, if the determination result in step P31 is “NO”, then in step P33, the target pixel has an edge intensity equal to or higher than the threshold value TH1. It is determined whether or not the pixel is adjacent.
ステップP33〜P35における動作は、図13に示したステップP25〜P27における動作と同様である。 The operations in Steps P33 to P35 are the same as the operations in Steps P25 to P27 shown in FIG.
第3の実施の形態に係るエッジ処理部8によれば、エッジ強度Xが第1のしきい値TH1以上である画素の周辺画素に関しては、たとえ周辺画素自身のエッジ強度Xが第1のしきい値TH1未満であっても、空間フィルタテーブルT5を用いたエッジ強調処理が実行される。その結果、例えばライン状のエッジは太く補正されるため、エッジの強調効果を高めることができる。
According to the
また、第3の実施の形態に係るエッジ処理部8によれば、上記第2の実施の形態と比較すると、注目画素のエッジ強度Xがしきい値TH2未満であるか否かの判定が省略されるため、処理の簡略化を図ることができる。
Further, according to the
<第4の実施の形態>
上記第1の実施の形態では、注目画素のエッジ強度Xがしきい値TH2未満である場合に、注目画素の画素値がそのままエッジ処理部8から出力された。第4の実施の形態では、注目画素のエッジ強度Xがしきい値TH2未満である場合には、エッジ処理部8においてノイズ除去処理を実行する。
<Fourth embodiment>
In the first embodiment, when the edge intensity X of the target pixel is less than the threshold value TH2, the pixel value of the target pixel is output from the
第4の実施の形態に係るエッジ強度判定処理部21の構成及び動作は、上記第1の実施の形態と同様である。
The configuration and operation of the edge strength
図18は、第4の実施の形態に係るエッジ強調処理部20の構成を示すブロック図である。記憶部44には、空間フィルタテーブルT3,T4に加えて、空間フィルタテーブルT6が記憶されている。空間フィルタテーブルT6は、図3と同様の平均化フィルタである。但し、空間フィルタテーブルT6は、メディアンフィルタ等の他の平滑化フィルタであっても良い。エッジ強調処理部20のその他の構成は、上記第1の実施の形態と同様である。
FIG. 18 is a block diagram illustrating a configuration of the edge
図19は、第4の実施の形態に係るエッジ処理部8の動作を説明するためのフローチャートである。以下、図18,19を参照して、第4の実施の形態に係るエッジ処理部8の動作について説明する。
FIG. 19 is a flowchart for explaining the operation of the
ステップP41〜P44における動作は、図10に示したステップP11〜P14における動作と同様である。 The operations in steps P41 to P44 are the same as the operations in steps P11 to P14 shown in FIG.
注目画素のエッジ強度Xがしきい値TH2未満である場合、つまりステップP43の判定結果が「NO」である場合は、次にステップP45において、平滑化処理が実行される。具体的には、エッジ強度Xがしきい値TH2未満である旨を示すデータD1が選択部45に入力され、選択部45は、空間フィルタテーブルT6を選択する。そして、積和演算回路43は、レジスタC1〜C9に格納されている9個の画素値と、空間フィルタテーブルT6に設定されている9個の係数とを、対応する位置毎に乗算し、その後、9個の乗算結果を加算する。これにより、レジスタC5に格納されている注目画素の画素値が、加算結果として得られる画素値に補正される。
If the edge intensity X of the target pixel is less than the threshold value TH2, that is, if the determination result in step P43 is “NO”, then in step P45, a smoothing process is executed. Specifically, data D1 indicating that the edge strength X is less than the threshold value TH2 is input to the
第4の実施の形態に係るエッジ処理部8によれば、注目画素のエッジ強度Xが第2のしきい値TH2未満である場合、エッジ強調処理部20は、エッジ強調処理ではなく平滑化処理を実行する。従って、エッジ強度が極めて低い背景部分等に対しては、ノイズ処理部7及びエッジ処理部8の双方によって平滑化処理が実行されるため、ノイズの除去効果を高めることができる。
According to the
<第5の実施の形態>
上記第4の実施の形態では、注目画素のエッジ強度Xがしきい値TH2未満である場合に、平滑化処理が実行された。第5の実施の形態では、注目画素のエッジ強度Xがしきい値TH2未満であるか否かの判定を省略して、注目画素のエッジ強度Xがしきい値TH1未満である場合に、平滑化処理を実行する。
<Fifth embodiment>
In the fourth embodiment, the smoothing process is executed when the edge intensity X of the target pixel is less than the threshold value TH2. In the fifth embodiment, the determination as to whether or not the edge intensity X of the target pixel is less than the threshold value TH2 is omitted, and smoothing is performed when the edge intensity X of the target pixel is less than the threshold value TH1. Execute the conversion process.
第5の実施の形態に係るエッジ強度判定処理部21の構成及び動作は、上記第3の実施の形態と同様である。
The configuration and operation of the edge strength
図20は、第5の実施の形態に係るエッジ強調処理部20の構成を示すブロック図である。記憶部44には、空間フィルタテーブルT3,T6が記憶されており、空間フィルタテーブルT4は記憶されていない。エッジ強調処理部20のその他の構成は、上記第4の実施の形態と同様である。
FIG. 20 is a block diagram illustrating a configuration of the edge
図21は、第5の実施の形態に係るエッジ処理部8の動作を説明するためのフローチャートである。以下、図20,21を参照して、第5の実施の形態に係るエッジ処理部8の動作について説明する。
FIG. 21 is a flowchart for explaining the operation of the
ステップP51,P52における動作は、図19に示したステップP41,P42における動作と同様である。 The operations in steps P51 and P52 are the same as the operations in steps P41 and P42 shown in FIG.
注目画素のエッジ強度Xがしきい値TH1未満である場合、つまりステップP51の判定結果が「NO」である場合は、次にステップP53において、平滑化処理が実行される。 If the edge intensity X of the target pixel is less than the threshold value TH1, that is, if the determination result in step P51 is “NO”, then in step P53, smoothing processing is executed.
ステップP53における動作は、図19に示したステップP45における動作と同様である。 The operation in Step P53 is the same as the operation in Step P45 shown in FIG.
第5の態様に係るエッジ処理部8によれば、注目画素のエッジ強度Xが第1のしきい値TH1未満である場合、エッジ強調処理部20は、エッジ強調処理ではなく平滑化処理を実行する。従って、エッジ強度が極めて低い背景部分等に対しては、ノイズ処理部7及びエッジ処理部8の双方によって平滑化処理が実行されるため、ノイズの除去効果を高めることができる。
According to the
また、第5の実施の形態に係るエッジ処理部8によれば、上記第4の実施の形態と比較すると、注目画素のエッジ強度Xがしきい値TH2未満であるか否かの判定が省略されるため、処理の簡略化を図ることができる。
Further, according to the
1 監視カメラ
2 撮像部
3 画像処理部
4 表示部
5 記録部
7 ノイズ処理部
9 エッジ処理部
20 エッジ強調処理部
21 エッジ強度判定処理部
T1〜T6 空間フィルタテーブル
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記注目画素の画素値を補正することにより、エッジ強調処理を含む処理を前記注目画素に対して実行する第2の処理部と
を備え、
前記注目画素のエッジ強度が第1のしきい値以上であると前記第1の処理部が判定した場合、前記第2の処理部は、第1の補正パターンを用いてエッジ強調処理を実行し、
前記注目画素のエッジ強度が前記第1のしきい値未満かつ第2のしきい値以上であると前記第1の処理部が判定した場合、前記第2の処理部は、前記第1の補正パターンよりも補正係数が小さい第2の補正パターンを用いて、エッジ強調処理を実行し、
前記注目画素のエッジ強度が前記第2のしきい値未満であると前記第1の処理部が判定し、かつ、前記注目画素の周辺の複数の画素内に、エッジ強度が前記第1のしきい値以上である画素が存在する場合、前記第2の処理部は、前記第2の補正パターンよりも補正係数が小さい第3の補正パターンを用いて、エッジ強調処理を実行する、画像処理装置。 A first processing unit for determining the edge strength of the pixel of interest;
A second processing unit that performs processing including edge enhancement processing on the pixel of interest by correcting a pixel value of the pixel of interest;
If the edge strength of the target pixel is the first processing unit that the first threshold value or more is determined, the second processing unit executes the edge enhancement using the first correction pattern ,
When the first processing unit determines that the edge intensity of the target pixel is less than the first threshold and greater than or equal to the second threshold, the second processing unit performs the first correction Using the second correction pattern having a smaller correction coefficient than the pattern, the edge enhancement process is executed,
The first processing unit determines that the edge strength of the target pixel is less than the second threshold value, and the edge strength is within the plurality of pixels around the target pixel. When there is a pixel having a threshold value or more, the second processing unit executes an edge enhancement process using a third correction pattern having a correction coefficient smaller than that of the second correction pattern. .
前記注目画素の画素値を補正することにより、エッジ強調処理を含む処理を前記注目画素に対して実行する第2の処理部と A second processing unit that executes processing including edge enhancement processing on the target pixel by correcting the pixel value of the target pixel;
を備え、With
前記注目画素のエッジ強度が第1のしきい値以上であると前記第1の処理部が判定した場合、前記第2の処理部は、第1の補正パターンを用いてエッジ強調処理を実行し、 When the first processing unit determines that the edge intensity of the target pixel is equal to or higher than a first threshold value, the second processing unit executes edge enhancement processing using the first correction pattern. ,
前記注目画素のエッジ強度が前記第1のしきい値未満であると前記第1の処理部が判定し、かつ、前記注目画素に隣接する複数の画素内に、エッジ強度が前記第1のしきい値以上である画素が存在する場合、前記第2の処理部は、前記第1の補正パターンよりも補正係数が小さい第2の補正パターンを用いて、エッジ強調処理を実行する、画像処理装置。 The first processing unit determines that the edge intensity of the pixel of interest is less than the first threshold value, and the edge intensity is within the plurality of pixels adjacent to the pixel of interest. When there is a pixel having a threshold value or more, the second processing unit executes an edge enhancement process using a second correction pattern having a correction coefficient smaller than that of the first correction pattern. .
前記撮像部によって撮像された画像に対して所定のノイズ除去処理を行うノイズ処理部と、 A noise processing unit that performs a predetermined noise removal process on the image captured by the imaging unit;
前記ノイズ処理部よりも後段に接続された、請求項1又は2に記載の画像処理装置と、 The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image processing apparatus is connected downstream of the noise processing unit.
前記画像処理装置よりも後段に接続された、画像表示部及び画像記録部のうちの少なくとも一方と At least one of an image display unit and an image recording unit connected to a subsequent stage of the image processing apparatus;
を備える、監視カメラ。A surveillance camera comprising:
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