JP6635384B2 - 画像処理装置およびこれを備えた監視システムならびに画像処理方法 - Google Patents
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Description
図1は、自動車1のフロントウィンドウ2を車両前側から見た図である。自動車1の車室内の適所には、フロントウィンドウ2を介して前方を撮影する車載カメラ3が搭載されている。本実施の形態では巡回監視車両に於ける監視カメラとして用いられる例について以下に説明するが、本開示は、巡回監視車両の監視カメラに限定されるものではなく、例えば運転支援システムにも適用可能であり、また、屋外の監視用固定カメラにも適用可能である。
図10は、本開示の第2実施形態に係る監視システム101の概略を示す構成図である。図10に示すように、監視システム101は、屋外の被写体を撮影する複数の監視カメラ(撮影装置)102A〜102Cと、監視カメラ102A〜102Cによって撮影された撮影画像を取得して所定の画像処理を行う画像処理装置103とを備えている。また、監視システム101では、監視カメラ102A〜102C(以下、総称して監視カメラ102という。)は、それぞれネットワーク104を介して画像処理装置103と通信可能に接続されている。ここで、ネットワーク104は、公衆回線や専用回線に基づくインターネット等の広域ネットワークからなるが、これに限らず、監視カメラ102および画像処理装置103は、LAN(Local Area Network)や専用ケーブル等によって相互に通信する構成であってもよい。
図14は、本開示の第3実施形態に係る監視システム101の概略を示す構成図である。第3実施形態に係る監視システム101に関し、以下で特に言及しない事項については、第2実施形態の場合と同様として詳細な説明を省略する。図14では、上述の第2実施形態に係る構成要素と同様の構成要素については同一の符号が付されている(後述の図15についても同様)。
図18A及び図18Bは、本開示の第4実施形態が適用されたビデオカメラ201による撮影例を示す模式図である。図18Aは、本開示の第4実施形態で、撮影者(図示省略)が手持ちしたビデオカメラ201で前を行く撮影対象の被写体Mを撮影する場面を示す。なお、ビデオカメラ201は、デジタルビデオカメラであり、また手持ちに限られず、頭部(ヘルメット等)に装着して使用されるものであってもよい。図18Bは、本開示の第4実施形態で、ビデオカメラ201で撮影された画像を、ビデオカメラ201を直接的にモニタ202に接続してモニタ202の画面202aに映像として映し出す場合、または、ビデオカメラ201に装着されている記憶媒体(メモリカード等)203の画像データを、パーソナルコンピュータPCにより読み出しかつ画像処理して、パーソナルコンピュータPCに接続されたモニタ202に出力する場合(図の破線の流れ)を示す。いずれの場合も、画面202aに映し出す画像処理は、公知の画像処理であってよく、その説明は省略する。
C(n)=(C(n−1)−Co)*K+Co (式1)
により求められるとよい。
C(2)=(C(1)−Co)*K+Co (式2)
となる。例えば目標値Coを暗側の濃度(0に近い値)とすることにより、C1>Coとなり、C(2)には係数Kが含まれることから、C(2)<C(1)=C1となる。
C(3)=(C(2)−Co)*K+Co<C(2)
となる。なお、前のフレームの補正画像外領域206bの対応する濃度設定値C(2)は上記式2により求められる値となる。このように、現在のフレームの濃度設定値C(n)は、前のフレームの濃度設定値C(n−1)より小さくなり(C(n)<C(n−1))、処理を繰り返すことにより目標値Coに近付くことになる。
4a 画面
5 画像処理装置
6 ワイパーブレード(視野妨害物)
10 入力画像バッファ(画像保存手段)
11 画像設定部
12 動きベクトル計算部(動きベクトル算出手段)
13 フレーム動き補正部(画像動き補正手段)
14 画像合成部(合成画像生成手段)
15 修正領域検出部(修正領域検出手段)
16 修正領域修正部(動きベクトル修正手段)
101 監視システム
102 監視カメラ(撮影装置)
103 画像処理装置
105 マイク(音声入力装置)
111 画像入力部
112 音入力部
113 画像特徴抽出部
114 音特徴抽出部
115 気象状況判定部
116 画像鮮明化部
117 画像選択部
131 インターフォン子機
132 インターフォン親機(画像処理装置)
133 携帯端末
141 カメラ(撮影装置)
142 マイク(音声入力装置)
151 親機モニタ
153 表示選択ボタン
155 携帯端末モニタ
161 表示選択部
201 ビデオカメラ
202a 画面
204a〜204d 第1〜第4の画像
205a〜205d 第1〜第4の補正画像
206a〜206c 第1〜第3の補正画像外領域(領域外画像)
207a〜207c 境界
208 画像処理装置
211 画像位置合わせ部
212 揺れ画像補正部
213 入力画像バッファ
214 揺れ補正量計算部
215 補正量バッファ
216 境界判定部(境界判定手段)
217 領域外画像濃度変換部(グラデーション設定手段)
218 領域外画像バッファ(画像保存手段)
219 画像合成部(画像合成手段)
220 画素平均値計算部
221 画像濃度変換部(グラデーション設定手段)
222 出力画像バッファ(画像保存手段)
223 画像ぼかし部(グラデーション設定手段)
Claims (17)
- 撮影中の外乱に起因するノイズを画像処理によって撮影画像から除去する画像処理装置であって、
時間的に連続する複数の撮影画像が入力される画像入力部と、
前記撮影画像における外乱に関する特徴を抽出する画像特徴抽出部と、
前記外乱に関する特徴に応じて、前記撮影画像に対する前記外乱の影響を抑制する外乱抑制部と、を備え、
前記外乱は時系列の複数の撮影画像に出現する視野妨害物であり、
前記画像特徴抽出部は、
時系列に並ぶ前記複数の撮影画像を保存する画像保存手段と、
前記複数の撮影画像に於いて、所定の処理対象画像を基準にして、該処理対象画像に近接する複数の関連画像のそれぞれについての動きベクトルを求める動きベクトル算出手段と、を備え、
前記外乱抑制部は、
前記複数の関連画像を、前記動きベクトルにより動き補正する画像動き補正手段と、
前記動き補正された前記複数の関連画像及び前記処理対象画像の画素値を平均化処理して、前記処理対象画像に対応する合成画像を生成する合成画像生成手段と、
前記処理対象画像から、前記動きベクトルが閾値以上となる修正領域を検出する修正領域検出手段と、
前記修正領域に前記閾値未満となる修正動きベクトルを設定する動きベクトル修正手段と、を備える画像処理装置。 - 前記動きベクトル修正手段は、前記処理対象画像に対する他の前記関連画像の前記修正領域に対応する部分の動きベクトルに基づいて前記修正動きベクトルを設定する請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記修正動きベクトルは、前記処理対象画像に対する他の前記関連画像の前記修正領域に対応する部分の動きベクトルのメディアン値である請求項2に記載の画像処理装置。
- 前記動きベクトル修正手段は、前記修正領域の周囲の動きベクトルに基づいて前記修正動きベクトルを設定する請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記動きベクトル修正手段は、前記修正動きベクトルを0に設定する請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記複数の画像が、自動車に搭載された車載カメラにより撮影された画像であり、
前記閾値が、ワイパー装置が作動した際のワイパーブレードの動きを検出するように設定される請求項1に記載の画像処理装置。 - 請求項6に記載の画像処理装置であって、
前記ワイパー装置が作動した際のワイパーブレードの画像除去処理を実行する監視モードと、前記ワイパー装置が作動した際のワイパーブレードの画像除去処理を非実行とする通常モードと、を切り替えるモード切り替え手段と、をさらに備える、画像処理装置。 - 連続して撮影された画像に外乱として発生する画揺れを画像シフトして画面に映し出す補正画像を生成する画像処理装置であって、
時間的に連続して撮像された複数の撮影画像が入力される画像入力部と、
前記撮影画像における外乱に関する特徴を抽出する画像特徴抽出部と、
前記外乱に関する特徴に応じて、前記撮影画像に対する前記外乱の影響を抑制する外乱抑制部と、を備え、
前記画像特徴抽出部は、
前記画面に映し出されていた前のフレームの前記補正画像の領域に対し、前記画揺れ補正により現在のフレームの前記補正画像が映し出されない部分が生じた場合には当該部分を補正画像外領域に設定する領域外設定手段と、
前記補正画像外領域を順次保存する保存手段と、を備え、
前記外乱抑制部は、
複数の前記補正画像外領域にグラデーションを付けるグラデーション設定手段と、
前記複数の補正画像外領域に前記グラデーションが付けられた領域外画像と前記補正画像とからなる合成画像を前記画面に映し出すべく生成する画像生成手段と、を備えて画揺れ補正を実行する画像処理装置。 - 前記保存手段は、前記合成画像を保存し、
前記グラデーション設定手段は、前記画像保存手段に保存された前のフレームの前記合成画像にぼかし処理を行い、当該ぼかし処理が行われたぼかし画像を前記画像生成手段に出力し、
前記画像生成手段は、前記領域外画像に前記ぼかし画像の対応する部分を用いることを特徴とする請求項8に記載の画像処理装置。 - 前記グラデーションの変化は、前記補正画像の平均濃度に応じて明暗いずれかに変えていくことを特徴とする請求項8に記載の画像処理装置。
- 前記平均濃度が、前記補正画像において略一定濃度で存在する所定領域の濃度の平均値であることを特徴とする請求項10に記載の画像処理装置。
- 前記領域外画像の前記グラデーションの初期値または目標値が、前記平均濃度であることを特徴とする請求項10に記載の画像処理装置。
- 請求項8〜12のいずれかに記載の画像処理装置であって、
前記画揺れ補正を実行する監視モードと、前記画揺れ補正を非実行とする通常モードと、を切り替えるモード切り替え手段と、をさらに備える、画像処理装置。 - 請求項1〜13のいずれかに記載の画像処理装置と、前記画像入力部に対して前記撮影画像を入力する撮影装置と、音入力部に対して周辺音を入力する音声入力装置とを備えたことを特徴とする監視システム。
- 撮影中の外乱に起因するノイズを画像処理によって撮影画像から除去する画像処理方法であって、
前記外乱は時系列の複数の画像に出現する視野妨害物であり、
時間的に連続する複数の撮影画像が入力される画像入力ステップと、
前記撮影画像における外乱に関する画像特徴を抽出する画像特徴抽出ステップと、
前記外乱に関する特徴に応じて、前記撮影画像に対する前記外乱の影響を抑制する外乱抑制ステップと、
を有し、
前記画像特徴抽出ステップは、
時系列に並ぶ複数の画像を保存する過程と、
前記複数の画像に於いて、所定の処理対象画像を基準にして、該処理対象画像に近接する複数の関連画像のそれぞれについての動きベクトルを求める過程と、を有し、
前記外乱抑制ステップは、
前記複数の関連画像を、前記動きベクトルにより動き補正する過程と、
前記動き補正された前記複数の関連画像及び前記処理対象画像の画素値を平均化処理して、前記処理対象画像に対応する合成画像を生成する過程と、
前記処理対象画像から、前記動きベクトルが閾値以上となる修正領域を検出する過程と、
前記修正領域に前記閾値未満となる修正動きベクトルを設定する過程と、を有する画像処理方法。 - 連続して撮影された画像に外乱として発生する画揺れを画像シフトして画面に映し出す補正画像を生成する画像処理方法であって、
時間的に連続する複数の撮影画像が入力される画像入力ステップと、
前記撮影画像における外乱に関する画像特徴を抽出する画像特徴抽出ステップと、
前記外乱に関する特徴に応じて、前記撮影画像に対する前記外乱の影響を抑制する外乱抑制ステップと、を有し、
前記画像特徴抽出ステップは、
前記画面に映し出されていた前のフレームの前記補正画像の領域に対し、前記画揺れ補正により現在のフレームの前記補正画像が映し出されない部分が生じた場合には当該部分を補正画像外領域に設定する過程と、
前記補正画像外領域を順次保存する過程と、を有し、
前記外乱抑制過程は、
複数の前記補正画像外領域にグラデーションを付ける過程と、
前記補正画像と前記補正画像の領域外になる領域外画像とからなる合成画像を前記画面に映し出すべく生成する過程と、
前記複数の補正画像外領域に前記グラデーションが付けられた領域外画像と前記補正画像とからなる合成画像を前記画面に映し出すべく生成する過程と、を有する画像処理方法。 - 請求項15又は16に記載の画像処理方法であって、
前記外乱に関する特徴に応じた画像処理を実行する監視モードと、前記外乱に関する特徴に応じた画像処理を非実行とする通常モードと、を切り替えるモード切替ステップと、をさらに有する、画像処理方法。
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