JP7451423B2 - 画像処理装置、画像処理方法および画像処理システム - Google Patents
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Description
[1-1.第1の実施形態に係る撮像装置の機能構成]
図1は、第1の実施形態に係る撮像装置の機能構成の一例を示す図である。図1に示すように、撮像装置100は、初段画像処理部110と、信号伝送回路120と、画像処理部130と、記憶部135と、後段画像処理部140とを有する。たとえば、撮像装置100は、車両に搭載された車載システムに含まれる装置である。撮像装置100は、画像処理装置の一例である。
D1b=|σA2-e1A2|・・・(2b)
D1c=|σA3-e1A3|・・・(2c)
D1d=|σA4-e1A4|・・・(2d)
D1e=|σA5-e1A5|・・・(2e)
D1f=|σA6-e1A6|・・・(2f)
D1g=|σA7-e1A7|・・・(2g)
D1h=|σA8-e1A8|・・・(2h)
D2b=|IA2-e2A2|・・・(3b)
D2c=|IA3-e2A3|・・・(3c)
D2d=|IA4-e2A4|・・・(3d)
D2e=|IA5-e2A5|・・・(3e)
D2f=|IA6-e2A6|・・・(3f)
D2g=|IA7-e2A7|・・・(3g)
D2h=|IA8-e2A8|・・・(3h)
図11は、第1の実施形態に係る撮像装置の処理手順を示すフローチャートである。図11に示すように、撮像装置100の撮像素子部110aは、撮像画像の取得を開始する(ステップS101)。
上述してきたように、第1の実施形態に係る撮像装置100は、撮像画像の未使用領域に画像を重畳した重畳画像を生成し、初段画像処理部110から後段画像処理部140に伝送された重畳画像のうち、画像の重畳された領域の特徴に基づいて、撮像画像の状態を判定する。これにより、初段画像処理部110から伝送された撮像画像に何らかの要因で意図しない状態の変化が起きた場合に、係る状態の変化を判定することができる。状態の変化を判定することで、初段画像処理部110に対するリセット命令による対応や、運転手に対する注意喚起を行うことができる。
[2-1.第1の実施形態の重畳部の変形例]
上述した実施形態で説明した重畳部110bでは、撮像画像の四隅にパターン画像を重畳していたがこれに限定されるものではない。重畳部110bは、未使用領域の端に、パターン画像を重畳してもよい。図14は、重畳部のその他の処理を説明するための図である。また、パターン画像も上述以外のパターンでも良い。また、チェック画像としてパターン画像以外の画像でも良い。
上述した実施形態で説明した判定部140bでは、領域A1~A8に含まれるパターン画像の標準偏差を算出して、撮像画像の状態を判定していたが、標準偏差の代わりに、S/N(signal-to-noise ratio)を用いてもよい。たとえば、判定部140bは、式(4)を基にして、S/Nを算出する。式(4)において、「σ」は、式(1)により算出される標準偏差である。「YAVE」は、標準偏差の算出対象となる領域(対象エリア内)の全画素の輝度値の平均値を示す。
上述した実施形態で説明した判定部140bでは、異常な撮像画像の状態として、画像固着、映像マスク、階調変化、ノイズ重畳を判定していたが、これに限定されるものではない。たとえば、判定部140bは、異常な撮像画像の状態として「画像反転」を検出することもできる。
[3-1.第2の実施形態に係る画像処理システムの構成]
図16は、第2の実施形態に係る画像処理システムの一例を示す図である。図16に示すように、この画像処理システム5は、撮像装置200、表示装置300、ディーラーサーバ400を有する。
続いて、第2の実施形態に係る撮像装置の機能構成の一例について説明する。図16に示すように、撮像装置200は、初段画像処理部210と、画像2分岐部220と、記憶部235と、後段画像処理部240,250と、CAN(Controller Area Network)マイコン260と、バス265と、無線通信部270とを有する。
図17は、第2の実施形態に係る撮像装置の処理手順を示すフローチャートである。図17に示すように、撮像装置200の撮像素子部210aは、撮像画像の取得を開始する(ステップS401)。
上述してきたように、第2の実施形態に係る撮像装置200は、撮像画像の未使用領域に画像を重畳した重畳画像を生成し、初段画像処理部210から後段画像処理部240に伝送された重畳画像のうち、画像の重畳された領域の特徴に基づいて、撮像画像の状態を判定する。これにより、初段画像処理部210から伝送された撮像画像に何らかの要因で意図しない状態の変化が起きた場合に、係る状態の変化を判定することができる。状態の変化を判定することで、初段画像処理部210に対するリセット命令による対応や、運転手に対する注意喚起を行うことができる。
図18は、ディーラーサーバが行うサービスの一例を説明するための図である。図18に示すように、このサービスでは、ユーザ4と、車両30と、ディーラー31と、車両メーカ32と、保険会社33とが含まれることを想定する。
上述してきた各実施形態に係る撮像装置100,200は、たとえば、図19に示すような構成のコンピュータ1000によって実現される。以下、第1の実施形態に係る撮像装置100を例に挙げて説明する。図19は、撮像装置100の機能を実現するコンピュータ1000の一例を示すハードウェア構成図である。コンピュータ1000は、CPU1100、RAM1200、ROM(Read Only Memory)1300、IC群1400、HDD(Hard Disk Drive)1500、通信インターフェイス1600、及び入出力インターフェイス1700を有する。コンピュータ1000の各部は、バス1050によって接続される。
図20は、その他の画像処理システム301の機能構成の一例を示す図である。図20に示すように、この画像処理システム301は、撮像装置310と、信号伝送ネットワーク320と、画像処理装置330と、記憶装置335と、後段画像処理装置340とを有する。
ところで、上述の本願のシステムは、図21に示す自動運転システム(車両制御システム410)に適用することが可能である。上述のシステムを、車両制御システム410に適用する場合、通知部140dは、車両制御システム410(緊急事態回避部171)に、状態判定結果データを通知し、自動運転緊急対応モードの制御を行う。なお、以下、車両制御システム410が設けられている車両を他の車両と区別する場合、自車又は自車両と称する。
画像処理装置は、取得部と、重畳部と、判定部とを有する。取得部は、撮像画像を取得する。重畳部は、前記撮像画像の未使用領域に画像を重畳した重畳画像を生成する。判定部は、前記重畳部から伝送された前記重畳画像のうち、前記画像の重畳された領域の特徴に基づいて、前記撮像画像の状態を判定する。これにより、伝送された撮像画像に何らかの要因で意図しない状態の変化が起きた場合に、係る状態の変化を判定することができる。
(1)
撮像画像を取得する取得部と、
前記撮像画像の未使用領域に画像を重畳した重畳画像を生成する重畳部と、
前記重畳部から伝送された前記重畳画像のうち、前記画像の重畳された領域の特徴に基づいて、前記撮像画像の状態を判定する判定部と
を有することを特徴とする画像処理装置。
(2)
前記重畳部は、前記撮像画像の領域のうちイメージサークル外となる前記未使用領域に前記画像を重畳した重畳画像を生成することを特徴とする(1)に記載の画像処理装置。
(3)
前記重畳画像を用いてセンシングを行うセンシング処理部を更に有し、前記重畳部は、前記撮像画像の領域のうち前記センシング処理部のセンシング対象外となる前記未使用領域に前記画像を重畳した重畳画像を生成することを特徴とする(1)または(2)に記載の画像処理装置。
(4)
前記重畳部は、前記撮像画像の前記未使用領域に、単一輝度の画像を重畳して、前記重畳画像を生成することを特徴とする(1)、(2)または(3)に記載の画像処理装置。
(5)
前記判定部は、前記重畳画像に重畳された前記単一輝度を基にして、輝度の標準偏差および輝度の積算値を算出し、前記標準偏差および前記積算値を基にして、前記撮像画像の状態を判定することを特徴とする(1)~(4)のいずれか一つに記載の画像処理装置。
(6)
前記判定部は、前記重畳画像に重畳された前記単一輝度の画像の標準偏差を基にして、前記撮像画像に画素固着が発生しているか否かを判定することを特徴とする(1)~(5)のいずれか一つに記載の画像処理装置。
(7)
前記判定部は、前記重畳画像に重畳された前記単一輝度の画像の分散を基にして、前記撮像画像に映像マスクが発生しているか否かを判定することを特徴とする(1)~(6)のいずれか一つに記載の画像処理装置。
(8)
前記判定部は、前記重畳画像に重畳された前記単一輝度の画像の標準偏差を基にして、前記撮像画像にノイズが発生しているか否かを判定することを特徴とする(1)~(7)のいずれか一つに記載の画像処理装置。
(9)
前記判定部は、前記重畳画像に重畳された前記単一輝度の画像の分散を基にして、前記撮像画像に反転が発生しているか否かを判定することを特徴とする(1)~(8)のいずれか一つに記載の画像処理装置。
(10)
前記重畳部は、前記撮像画像の前記未使用領域に、グラデーションの画像を重畳して、前記重畳画像を生成することを特徴とする(1)~(9)のいずれか一つに記載の画像処理装置。
(11)
前記判定部は、前記重畳画像に重畳された前記グラデーションの画像の輝度の積算値を用いて、前記撮像画像に階調跳びが発生しているか否かを判定することを特徴とする請求項(1)~(10)のいずれか一つに記載の画像処理装置。
(12)
前記判定部は、前記重畳画像に重畳された前記グラデーションの画像を基にして、輝度の標準偏差および輝度の積算値を算出し、前記標準偏差および前記積算値を基にして、前記撮像画像の状態を判定することを特徴とする(1)~(11)のいずれか一つに記載の画像処理装置。
(13)
前記判定部は、前記重畳画像に重畳された前記グラデーションの画像の分散を基にして、前記撮像画像に映像マスクが発生しているか否かを判定することを特徴とする(1)~(12)のいずれか一つに記載の画像処理装置。
(14)
前記判定部は、前記重畳画像に重畳された前記グラデーションの画像の分散を基にして、前記撮像画像に反転が発生しているか否かを判定することを特徴とする(1)~(13)のいずれか一つに記載の画像処理装置。
(15)
前記重畳部は、前記撮像画像の四隅である前記未使用領域に前記画像を重畳して、前記重畳画像を生成することを特徴とする(1)~(14)のいずれか一つに記載の画像処理装置。
(16)
前記判定部は、記憶装置および信号処理回路を含む信号伝送回路を伝送した後の前記重畳画像を基にして、前記撮像画像の状態を判定することを特徴とする(1)~(15)のいずれか一つに記載の画像処理装置。
(17)
前記重畳部および前記判定部は、それぞれ異なるIC(Integrated Circuit)に含まれることを特徴とする(1)~(16)のいずれか一つに記載の画像処理装置。
(18)
前記判定部の判定結果を、外部装置に通知する通知部を更に有することを特徴とする(1)~(17)のいずれか一つに記載の画像処理装置。
(19)
前記判定部は、前記重畳画像に重畳された前記単一輝度を基にして、輝度のS/N(signal-to-noise)比および輝度の積算値を算出し、前記S/N比および前記積算値を基にして、前記撮像画像の状態を判定することを特徴とする(1)~(18)のいずれか一つに記載の画像処理装置。
(20)
前記判定部は、前記重畳画像に重畳された前記グラデーションの画像を基にして、輝度のS/N比および輝度の積算値を算出し、前記S/N比および前記積算値を基にして、前記撮像画像の状態を判定することを特徴とする(1)~(19)のいずれか一つに記載の画像処理装置。
(21)
コンピュータが、
撮像画像を取得し、
前記撮像画像の未使用領域に画像を重畳した重畳画像を生成し、
前記重畳画像のうち、前記画像の重畳された領域の特徴に基づいて、前記撮像画像の状態を判定する
処理を実行する画像処理方法。
(22)
第1画像処理装置と、第2画像処理装置とを含む画像処理システムであって、
前記第1画像処理装置は、
撮像画像を取得する取得部と、
前記撮像画像の未使用領域に画像を重畳した重畳画像を生成する重畳部と、
を有し、
前記第2画像処理装置は、
前記重畳部から伝送された前記重畳画像のうち、前記画像の重畳された領域の特徴に基づいて、前記撮像画像の状態を判定する判定部
を有することを特徴とする画像処理システム。
(23)
前記取得部は、移動体の撮像装置から、前記撮像画像を取得することを特徴とする(22)に記載の画像処理システム。
(24)
コンピュータを、
撮像画像を取得する取得部と、
前記撮像画像の未使用領域に画像を重畳した重畳画像を生成する重畳部と、
前記重畳部から伝送された前記重畳画像のうち、前記画像の重畳された領域の特徴に基づいて、前記撮像画像の状態を判定する判定部と
として機能させるための画像処理プログラム。
100、200 撮像装置
110,210 初段画像処理部
110a,210a 撮像素子部
110b,210b 重畳部
110c,210c 画像出力部
120 信号伝送回路
130 画像処理部
135,235 記憶部
135a,235a 状態判定結果データ
140,240,250 後段画像処理部
140a,240a 画像入力部
140b,240b 判定部
140c,240c 解析処理部
140d,240d 通知部
220 画像2分岐部
260 CANマイコン
265 バス
270 無線通信部
300 表示装置
400 ディーラーサーバ
Claims (18)
- 撮像画像を取得する取得部と、
前記撮像画像の未使用領域に、単一輝度の画像を重畳した重畳画像を生成する重畳部と、
前記重畳部から伝送された前記重畳画像に重畳された前記単一輝度の画像の標準偏差を基にして、前記撮像画像に画素固着が発生しているか否かを判定する判定部と
を有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記重畳部は、前記撮像画像の領域のうちイメージサークル外となる前記未使用領域に前記画像を重畳した重畳画像を生成することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記重畳画像を用いてセンシングを行うセンシング処理部を更に有し、前記重畳部は、前記撮像画像の領域のうち前記センシング処理部のセンシング対象外となる前記未使用領域に前記画像を重畳した重畳画像を生成することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記判定部は、前記重畳画像に重畳された前記単一輝度を基にして、輝度の標準偏差および輝度の積算値を算出し、前記標準偏差および前記積算値を基にして、前記撮像画像に画素固着が発生しているか否かを判定することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記判定部は、前記重畳画像に重畳された前記単一輝度の画像の分散を基にして、前記撮像画像に映像マスクが発生しているか否かを判定する処理を更に実行することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記判定部は、前記重畳画像に重畳された前記単一輝度の画像の標準偏差を基にして、前記撮像画像にノイズが発生しているか否かを判定する処理を更に実行することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記判定部は、前記重畳画像に重畳された前記単一輝度の画像の分散を基にして、前記撮像画像に反転が発生しているか否かを判定する処理を更に実行することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記重畳部は、前記撮像画像の前記未使用領域に、グラデーションの画像を重畳して、前記重畳画像を生成する処理を更に実行することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記判定部は、前記重畳画像に重畳された前記グラデーションの画像の輝度の積算値を用いて、前記撮像画像に階調跳びが発生しているか否かを判定する処理を更に実行することを特徴とする請求項8に記載の画像処理装置。
- 前記判定部は、前記重畳画像に重畳された前記グラデーションの画像を基にして、輝度の標準偏差および輝度の積算値を算出し、前記標準偏差および前記積算値を基にして、前記撮像画像の状態を判定する処理を更に実行することを特徴とする請求項8に記載の画像処理装置。
- 前記判定部は、前記重畳画像に重畳された前記グラデーションの画像の分散を基にして、前記撮像画像に映像マスクが発生しているか否かを判定する処理を更に実行することを特徴とする請求項8に記載の画像処理装置。
- 前記重畳部は、前記撮像画像の四隅である前記未使用領域に前記画像を重畳して、前記重畳画像を生成することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記判定部は、記憶装置および信号処理回路を含む信号伝送回路を伝送した後の前記重畳画像を基にして、前記撮像画像に画素固着が発生しているか否かを判定する処理を更に実行することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記重畳部および前記判定部は、それぞれ異なるIC(Integrated Circuit)に含まれることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記判定部の判定結果を、外部装置に通知する通知部を更に有することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- コンピュータが、
撮像画像を取得し、
前記撮像画像の未使用領域に、単一輝度の画像を重畳した重畳画像を生成し、
前記重畳画像に重畳された前記単一輝度の画像の標準偏差を基にして、前記撮像画像に画素固着が発生しているか否かを判定する
処理を実行する画像処理方法。 - 第1画像処理装置と、第2画像処理装置とを含む画像処理システムであって、
前記第1画像処理装置は、
撮像画像を取得する取得部と、
前記撮像画像の未使用領域に、単一輝度の画像を重畳した重畳画像を生成する重畳部と、
を有し、
前記第2画像処理装置は、
前記重畳部から伝送された前記重畳画像に重畳された前記単一輝度の画像の標準偏差を基にして、前記撮像画像に画素固着が発生しているか否かを判定する判定部
を有することを特徴とする画像処理システム。 - 前記取得部は、移動体の撮像装置から、前記撮像画像を取得することを特徴とする請求項17に記載の画像処理システム。
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