WO2017204304A1 - 画像処理装置 - Google Patents

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WO2017204304A1
WO2017204304A1 PCT/JP2017/019585 JP2017019585W WO2017204304A1 WO 2017204304 A1 WO2017204304 A1 WO 2017204304A1 JP 2017019585 W JP2017019585 W JP 2017019585W WO 2017204304 A1 WO2017204304 A1 WO 2017204304A1
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area
width
region
image processing
processing apparatus
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徹也 登丸
佳行 津田
小西　敏之
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株式会社デンソー
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    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
    • H04N23/673—Focus control based on electronic image sensor signals based on contrast or high frequency components of image signals, e.g. hill climbing method
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T1/00—General purpose image data processing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00—Image enhancement or restoration
    • G06T5/40—Image enhancement or restoration using histogram techniques
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast

Definitions

  • the image processing apparatus moves another region to the region X side when another region exists between the region X and the region A. Therefore, even when the region X is not adjacent to the region A, the region A can be expanded to the region X side.
  • the configuration of the image processing device 1 will be described with reference to FIGS.
  • the image processing device 1 is an in-vehicle device mounted on a vehicle.
  • the vehicle on which the image processing apparatus 1 is mounted is referred to as the own vehicle.
  • the image processing apparatus 1 has a function configuration realized by the CPU 3 executing a program. As illustrated in FIG. 2, the image acquisition unit 7, the peripheral information acquisition unit 9, the determination area determination unit 11, and the visual recognition A sex determination unit 12 and a brightness adjustment unit 13 are provided.
  • the area adjustment unit 19 corresponds to an area X deletion unit, an area A expansion unit, an area movement unit, a reduction width setting unit, and an area Y reduction unit.
  • the host vehicle includes a camera 33, a vehicle signal line 35, and a display 37.
  • the camera 33 shoots the vicinity of the host vehicle and creates an image.
  • An image is composed of a plurality of pixels. Each pixel has luminance. The luminance of each pixel is within a certain luminance range.
  • the camera 33 outputs an image to the image processing apparatus 1.
  • the vehicle signal line 35 outputs various information to the image processing apparatus 1.
  • the information includes sonar information, rudder angle information, speed information, acceleration information, gear information, weather information, and the like.
  • the sonar information is information representing the position of the target detected by the sonar included in the host vehicle, the distance from the host vehicle to the target, the speed of the target, the moving direction of the target, and the like.
  • step 3 the determination area determination unit 11 determines a determination area.
  • the determination area 39 is a part of the image 41 acquired in step 1.
  • the determination area 39 is an area located below the image 41 and mainly occupied by the road surface.
  • step 21 of FIG. 4 the position and size of the determination area 39 are set to default values.
  • the position of the determination area 39 is a relative position in the image 41.
  • the size of the determination area 39 is a relative size with respect to the size of the image 41.
  • the memory 5 stores in advance the default position and size of the determination area 39.
  • step 22 it is determined whether or not the host vehicle is traveling along a curve, using the steering angle information acquired in step 2. If it is determined that the host vehicle is traveling on a curve, the process proceeds to step 23. On the other hand, if it is determined that the host vehicle is not traveling on the curve, the present process is terminated. In this case, the position and size of the determination area 39 are default values.
  • step 25 the determination area 39 is moved in the left direction L as shown in FIG.
  • the amount of movement increases as the rudder angle increases.
  • the memory 5 stores in advance a map that defines the relationship between the steering angle and the movement amount.
  • the size of the determination area 39 is constant. Here, it is assumed that the host vehicle is moving forward. If the host vehicle is moving backward, in step 25, the determination area 39 is moved in the right direction R.
  • the visibility determination unit 12 determines whether or not the magnitude of the contrast in the determination area 39 is equal to or less than a preset threshold value.
  • the determination method is as follows. First, in the luminance histogram 43, a range centered on the luminance a and a range to which a predetermined ratio belongs among all the pixels in the determination area 39 is calculated. Next, the width in the range is calculated. If the calculated width value is smaller than the threshold value, it is determined that the contrast is small. On the other hand, if the calculated width value is greater than or equal to the threshold value, it is determined that the contrast is large. A large contrast corresponds to high visibility.
  • the dividing unit 17 divides the luminance range in the luminance histogram 45 into a plurality of areas A to D.
  • Region A is the region determined in step 7 above.
  • Regions B to D can be classified according to a predetermined rule.
  • the width of the region A ⁇ D respectively, the width W A, width W B, the width W C, and the width W D.
  • Regions B and C correspond to regions Y 1 and Y 2 other than region A. Region B and region C are adjacent to region A.
  • step 33 the expansion width setting unit 29 sets the expansion width ⁇ A.
  • the expansion width ⁇ A is a width for expanding the area A in the luminance adjustment.
  • the expansion width ⁇ A is expressed by the following formula (3).
  • step 39 the area adjustment unit 19, the value of the width [Delta] X, and the width W X.
  • the area adjustment unit 19 calculates a width ⁇ W BC expressed by the following equation (4).
  • the width ⁇ W BC is the sum of the reduced width in the region B and the reduced width in the region C. Note that reduction is synonymous with compression.
  • the area adjustment unit 19 calculates a width ⁇ W B and a width ⁇ W C that satisfy the following expressions (5) and (6).
  • Width [Delta] W B is the reduced width in the region B
  • the width [Delta] W C is a reduction width in the region C.
  • Equation (6) defines the ratio of [Delta] W B and [Delta] W C.
  • step 43 the area adjustment unit 19, the value of the width [Delta] W C, rewrites the upper limit value L C.
  • step 45 the area adjustment unit 19, the value of the width [Delta] W B, it rewrites the upper limit value L B.
  • step 46 the area adjustment unit 19 calculates a correction table for the second pattern.
  • the second pattern correction table is a correction table for adjusting the luminance of an image.
  • I (I 0 -K AB ) ⁇ (W A ′ / W A ) + K AB ′
  • I 0 is the luminance of the same pixel before adjusting the luminance.
  • K AB is the luminance at the boundary between the region A and the region B before the luminance is adjusted.
  • W A ′ is the width of the area A after adjusting the luminance.
  • K AB ′ is the luminance at the boundary between the region A and the region B after adjusting the luminance.
  • step 11 the image whose luminance has been adjusted in step 10 is output to the display 37. If a negative determination is made in step 6, the process proceeds to step 12.
  • step 12 the image acquired in step 1 is output to the display 37 as it is. 3. Effects produced by the image processing apparatus 1 (1A)
  • the image processing apparatus 1 extends the area A. Therefore, the contrast in the region A can be improved. Thereby, the visibility of the image is improved. Further, at least a part of the expansion width ⁇ A is obtained by deleting the region X having a small number of pixels. For this reason, the reduction width of the region B and the region C can be suppressed. As a result, the image quality is unlikely to deteriorate even after the luminance is adjusted.
  • the image processing apparatus 1 moves the region C to the region X side. Therefore, even when the region X is not adjacent to the region A, the region A can be expanded to the region X side.
  • the image processing apparatus 1 can reduce the area B and the area C, and can further expand the area A by the reduced amount. As a result, the contrast in the region A can be further improved.
  • the image processing apparatus 1 in accordance with the extended width .DELTA.A, set width [Delta] W B, the width [Delta] W C. Therefore, the width ⁇ W B and the width ⁇ W C can be set appropriately. In addition, the image processing apparatus 1 sets the width ⁇ W B and the width ⁇ W C so as to satisfy the expressions (5) and (6). Therefore, excessive reduction of only one of the region B and the region C can be suppressed. As a result, the image quality is unlikely to deteriorate even after the luminance is adjusted.
  • the image processing apparatus 1 sets the width ⁇ W B within a range equal to or less than the upper limit value L B.
  • the method for determining the size and position of the determination area 39 may be another method. For example, it is possible to acquire sonar information from the vehicle signal line 35 and determine whether there is a target approaching the host vehicle and whether the target is approaching the host vehicle or away from the host vehicle.
  • the position of the upper boundary line 47 is returned to the standard position.
  • the determination area 39 is changed as follows.
  • the upper boundary line 47 in the determination area 39 is raised from the standard position. That is, the determination area 39 is expanded to a range higher than the standard. If the target is moving away from the host vehicle, the position of the upper boundary line 47 is returned to the standard position.
  • the method for determining the size and position of the determination area 39 may be another method.
  • the determination area 39 can be set so as to calculate the position of the target shown in the side camera or the back camera and avoid the target.
  • the size and position of the determination area 39 may be fixed.
  • the position of the determination area 39 may be near the center of the image 41 or above the image 41. Further, the size and position of the determination area 39 may be fixed, and the shape of the determination area 39 may be changed according to the peripheral information.
  • the method for setting the region A may be another method.
  • a region having a certain width and centering on the luminance a may be set as the region A.
  • the number of regions other than region A can be set as appropriate. The number can be, for example, 2, 4, 5, 6,.

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Abstract

画像処理装置（１）は、画像取得ユニット（７）と、視認性判断ユニット（１２）と、輝度調整ユニット（１３）とを備える。輝度調整ユニットは、画像の一部である判断領域における輝度ヒストグラムにて度数が最大である輝度ａを取得する。また、画像における輝度範囲を、輝度ａが属する領域Ａを含む複数の領域に区分する。また、複数の領域のうち、属する画素数が予め設定された閾値以下である領域Ｘの少なくとも一部を削除する。また、領域Ａを、少なくとも、領域Ｘにおいて削除した幅ΔＸだけ、領域Ｘの側に拡張する。また、領域Ｘと領域Ａとの間に他の領域が存在する場合は、他の領域を領域Ｘの側に移動させる。

Description

画像処理装置 関連出願の相互参照
　本国際出願は、２０１６年５月２５日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第２０１６－１０４４８８号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１６－１０４４８８号の全内容を本国際出願に参照により援用する。
　本開示は画像処理装置に関する。
　従来、車載カメラを用いて車両の周辺を撮像し、得られた画像を車室内のディスプレイに表示する技術が知られている。車載カメラは、例えば、ドライバにとって車両の死角となる範囲を撮像する。また、車載カメラとディスプレイとを備えるシステムを、ルームミラーやサイドミラーの代わりに用いることが提案されている。上記の技術は特許文献１に開示されている。　
特開２０１３－５２３４号公報
　しかしながら、発明者の詳細な検討の結果、以下の課題が見出された。すなわち、降雪時等、特定の環境下では、車載カメラで撮像した画像のコントラストが低く、視認性が低い。画像のコントラストが低く、視認性が低い場合、ドライバは、表示された画像において、例えば、雪で覆われた路面の凹凸、路面と雪壁との境界等を認識することが困難となる。　
　本開示の一局面は、視認性が高い画像を生成できる画像処理装置を提供することが好ましい。　
　本開示の一態様は、画像処理装置であって、車両の周辺を表す画像を取得する画像取得ユニットと、画像の一部である判断領域において、視認性が予め設定された閾値以下であるか否かを判断する視認性判断ユニットと、視認性が閾値以下である視認性判断ユニットが判断した場合、画像における輝度を調整する輝度調整ユニットとを備える。
　前記の輝度調整ユニットは、判断領域における輝度ヒストグラムにて度数が最大である輝度ａを取得する輝度取得ユニットと、画像における輝度範囲を、輝度ａが属する領域Ａを含む複数の領域に区分する区分ユニットと、複数の領域のうち、属する画素数が予め設定された閾値以下である領域Ｘの少なくとも一部を削除する領域Ｘ削除ユニットと、領域Ａを、少なくとも、領域Ｘにおいて削除した幅ΔＸだけ、領域Ｘの側に拡張する領域Ａ拡張ユニットと、領域Ｘと領域Ａとの間に他の領域が存在する場合は、他の領域を領域Ｘの側に移動させる領域移動ユニットとを備える。
　本開示の一態様である画像処理装置は領域Ａを拡張する。そのため、領域Ａにおけるコントラストを向上させ、視認性を向上させることができる。また、拡張幅ΔＡのうち、少なくとも一部は、画素数が少ない領域Ｘを削除して得られるものである。そのため、領域Ａ及び領域Ｘ以外の領域における縮小幅を抑制することができる。その結果、輝度を調整した後でも、画像の画質が劣化しにくい。
　本開示の一態様である画像処理装置は、領域Ｘと領域Ａとの間に他の領域が存在する場合は、他の領域を領域Ｘの側に移動させる。そのため、領域Ｘが領域Ａと隣接していない場合でも、領域Ａを領域Ｘの側に拡張することができる。
　なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
画像処理装置の構成を表すブロック図である。 画像処理装置の機能的構成を表すブロック図である。 画像処理装置が実行する処理の全体を表すフローチャートである。 画像処理装置が実行する判断領域決定処理を表すフローチャートである。 画像処理装置が実行する補正テーブル算出処理を表すフローチャートである。 画像と判断領域とを表す説明図である。 輝度ヒストグラムを表す説明図である。 輝度ヒストグラムを表す説明図である。 第１パターンの補正テーブルを表す説明図である。 第２パターンの補正テーブルを表す説明図である。 コントラストを判断する方法を表す説明図である。
　本開示の実施形態を図面に基づき説明する。
＜第１実施形態＞
　１．画像処理装置１の構成
　画像処理装置１の構成を、図１、図２に基づき説明する。画像処理装置１は車両に搭載される車載装置である。画像処理装置１を搭載する車両を以下では自車両とする。
　画像処理装置１は、ＣＰＵ３と、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ（以下、メモリ５とする）と、を有する周知のマイクロコンピュータを中心に構成される。画像処理装置１の各種機能は、ＣＰＵ３が非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、メモリ５が、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムの実行により、プログラムに対応する方法が実行される。なお、画像処理装置１を構成するマイクロコンピュータの数は１つでも複数でもよい。
　画像処理装置１は、ＣＰＵ３がプログラムを実行することで実現される機能の構成として、図２に示すように、画像取得ユニット７と、周辺情報取得ユニット９と、判断領域決定ユニット１１と、視認性判断ユニット１２と、輝度調整ユニット１３と、を備える。
　輝度調整ユニット１３は、輝度取得ユニット１５と、区分ユニット１７と、領域調整ユニット１９と、天候情報取得ユニット２７と、拡張幅設定ユニット２９と、を備える。画像処理装置１を構成するこれらの要素を実現する手法はソフトウェアに限るものではなく、その一部又は全部の要素を、論理回路やアナログ回路等を組み合わせたハードウェアを用いて実現してもよい。
　領域調整ユニット１９は、領域Ｘ削除ユニット、領域Ａ拡張ユニット、領域移動ユニット、縮小幅設定ユニット、及び領域Ｙ縮小ユニットに対応する。
　自車両は、画像処理装置１に加えて、カメラ３３、車両信号線３５、及びディスプレイ３７を備える。カメラ３３は、自車両の周辺を撮影し、画像を作成する。画像は複数の画素から構成される。各画素は輝度を有する。各画素の輝度は一定の輝度範囲内にある。カメラ３３は画像を画像処理装置１に出力する。
　車両信号線３５は、様々な情報を画像処理装置１に出力する。その情報として、ソナー情報、舵角情報、速度情報、加速度情報、ギア情報、天候情報等がある。ソナー情報は、自車両が備えるソナーにより検出した物標の位置、自車両から物標までの距離、物標の速度、物標の移動方向等を表す情報である。
　舵角情報は、自車両の操舵角の大きさ、操舵の方向を表す情報である。速度情報は自車両の速度を表す情報である。加速度情報は自車両の加速度を表す情報である。ギア情報は、自車両のギアの状況を表す情報である。天候情報は、自車両の場所における、降雨又は降雪の有無、気温、湿度等を表す情報である。
　ディスプレイ３７は、自車両の車室内に設けられている。ディスプレイ３７は、画像処理装置１から画像を受け取り、表示する。画像処理装置１から受け取る画像には、後述するように、輝度を調整された画像と、輝度を調整していない画像とがある。
　２．画像処理装置１が実行する処理
　画像処理装置１が所定時間ごとに繰り返し実行する処理を図３～図１０に基づき説明する。図３のステップ１では、画像取得ユニット７が、カメラ３３を用いて画像を取得する。
　ステップ２では、周辺情報取得ユニット９が、車両信号線３５から、舵角情報を取得する。なお、舵角情報は周辺情報に対応する。また、舵角情報は、自車両が走行中である道路の形状を表す情報に対応する。
　ステップ３では、判断領域決定ユニット１１が、判断領域を決定する。この処理を、図４、図６に基づき説明する。図６に示すように、判断領域３９とは、前記ステップ１で取得した画像４１の一部である。判断領域３９は、画像４１における下方に位置し、主に路面によって占められる領域である。
　図４のステップ２１では、判断領域３９の位置及び大きさを、デフォルトの値とする。判断領域３９の位置とは、画像４１における相対的な位置である。判断領域３９の大きさとは、画像４１の大きさに対する相対的な大きさである。メモリ５には、予め、判断領域３９のデフォルトの位置及び大きさが記憶されている。
　ステップ２２では、前記ステップ２で取得した舵角情報を用いて、自車両がカーブを走行中であるか否かを判断する。自車両がカーブを走行中であると判断した場合はステップ２３に進む。一方、自車両がカーブを走行中ではないと判断した場合は本処理を終了する。この場合、判断領域３９の位置及び大きさはデフォルトの値となる。
　ステップ２３では、前記ステップ２で取得した舵角情報を用いて、自車両が右カーブを走行中であるか否かを判断する。自車両が右カーブを走行中であると判断した場合はステップ２４に進む。一方、自車両が右カーブを走行中ではないと判断した場合はステップ２５に進む。ステップ２５に進む場合は、自車両が左カーブを走行中である場合である。
　ステップ２４では、図６に示すように、判断領域３９を右方向Ｒに移動させる。移動量は、舵角が大きいほど大きい。メモリ５には、予め、舵角と移動量との関係を規定するマップが記憶されている。判断領域３９の大きさは一定である。なお、ここでは自車両が前進しているとする。自車両が後進している場合は、ステップ２４において、判断領域３９を左方向Ｌに移動させる。
　ステップ２５では、図６に示すように、判断領域３９を左方向Ｌに移動させる。移動量は、舵角が大きいほど大きい。メモリ５には、予め、舵角と移動量との関係を規定するマップが記憶されている。判断領域３９の大きさは一定である。なお、ここでは自車両が前進しているとする。自車両が後進している場合は、ステップ２５において、判断領域３９を右方向Ｒに移動させる。
　図３に戻り、ステップ４では、輝度取得ユニット１５が、前記ステップ３で決定した判断領域３９について、図７に示す輝度ヒストグラム４３を作成する。この輝度ヒストグラム４３の横軸は、輝度である。輝度ヒストグラム４３の縦軸は、判断領域３９にある全画素のうち、対応する輝度を有する画素の数（以下では度数とする）である。　
　ステップ５では、輝度取得ユニット１５が、前記ステップ４で作成した輝度ヒストグラム４３を用いて、輝度ａを取得する。輝度ａとは、図７に示すように、輝度ヒストグラム４３において、度数が最大である輝度である。判断領域３９は、主として路面を含む領域であるから、輝度ａは、路面を表す画素における最大度数の輝度である。路面に降雪がある場合、輝度ａは、路面を覆う雪を表す画素における最大度数の輝度である。
　ステップ６では、判断領域３９におけるコントラストの大きさが、予め設定された閾値以下であるか否かを、視認性判断ユニット１２が判断する。その判断方法は以下のとおりである。まず、輝度ヒストグラム４３において、輝度ａを中心とする範囲であって、判断領域３９にある全画素のうち、所定の割合が属する範囲を算出する。次に、その範囲における幅を算出する。算出した幅の値が、閾値より小さければ、コントラストが小さいと判断する。一方、算出した幅の値が、閾値以上であれば、コントラストが大きいと判断する。なお、コントラストが大きいことは視認性が高いことに対応する。
　コントラストが小さいと判断した場合はステップ７に進み、コントラストが大きいと判断した場合はステップ１２に進む。
　ステップ７では、区分ユニット１７が、輝度ヒストグラム４３において、領域Ａを決定する。領域Ａとは、図７に示すように、輝度ａを含む輝度の範囲であって、ヒストグラムを表す曲線における傾きの絶対値が、予め設定された閾値より大きい範囲である。領域Ａは、主として、路面を表す画素の輝度を含む範囲である。路面に降雪がある場合、領域Ａは、主として、路面を覆う雪を表す画素の輝度を含む範囲である。
　ステップ８では、区分ユニット１７が、まず、前記ステップ１で取得した画像全体について、図８に示す輝度ヒストグラム４５を作成する。この輝度ヒストグラム４５の横軸は、輝度である。輝度ヒストグラム４５の縦軸は、画像全体の画素のうち、対応する輝度を有する画素の度数である。　
　次に、区分ユニット１７は、輝度ヒストグラム４５おける輝度範囲を、複数の領域Ａ～Ｄに区分する。領域Ａは、前記ステップ７で決定した領域である。領域Ｂ～Ｄは、予め決められたルールに従って区分することができる。領域Ａ～Ｄの幅を、それぞれ、幅ＷＡ、幅ＷＢ、幅ＷＣ、幅ＷＤとする。領域Ｂ、領域Ｃは、領域Ａ以外の領域Ｙ１、領域Ｙ２に対応する。領域Ｂ、領域Ｃは領域Ａに隣接する。
　ステップ９では、輝度調整ユニット１３が、画像の輝度を調整するために用いる補正テーブルを算出する。この処理を、図５、図９、図１０に基づき説明する。
　図５のステップ３１では、天候情報取得ユニット２７が、車両信号線３５から、天候情報を取得する。
　ステップ３２では、拡張幅設定ユニット２９が、前記ステップ３１で取得した天候情報に応じて、領域Ａの拡張率ＲＡを決定する。拡張率ＲＡは、以下の式（２）で表される。
　式（２）　ＲＡ＝ＷＡ’／ＷＡ
　式（２）においてＷＡ’は、輝度を調整した後における領域Ａの幅である。
　ステップ３３では、拡張幅設定ユニット２９が、拡張幅ΔＡを設定する。拡張幅ΔＡとは、輝度の調整において領域Ａを拡張する幅である。拡張幅ΔＡは、以下の式（３）で表される。
　式（３）　ΔＡ＝ＷＡ’－ＷＡ＝ＷＡ（ＲＡ－１）
　ＷＡ、ＲＡはそれぞれ既知の値であるので、ΔＡも既知の値である。
　ステップ３４では、領域調整ユニット１９が、輝度ヒストグラム４５において、領域Ｘを検索する。領域Ｘとは、領域Ｂ～Ｄのうちのいずれかの領域であって、その領域に属する画素数が予め設定された閾値以下である領域である。本実施形態では、領域Ｄが領域Ｘであるとする。
　ステップ３５では、領域調整ユニット１９が、領域Ｘの幅ＷＸを算出する。本実施形態では、幅ＷＸは、幅ＷＤである。　
　ステップ３６では、前記ステップ３３で算出した拡張幅ΔＡが、前記ステップ３５で算出した幅ＷＸより小さいか否かを、領域調整ユニット１９が判断する。拡張幅ΔＡが幅ＷＸより小さい場合はステップ３７に進む。拡張幅ΔＡが幅ＷＸ以上である場合はステップ３９に進む。
　ステップ３７では、領域調整ユニット１９が、幅ΔＸの値を、前記ステップ３３で算出した拡張幅ΔＡとする。幅ΔＸとは、領域Ｘにおいて削除する幅である。
　ステップ３８では、領域調整ユニット１９が、第１パターンの補正テーブルを算出する。第１パターンの補正テーブルとは、図９に示すように、画像の輝度を調整する補正テーブルである。第１パターンの補正テーブルでは、領域Ｘを、幅ΔＸだけ削除する。また、領域Ａを幅ΔＸだけ、領域Ｘの側に拡張する。拡張後の領域Ａの幅ＷＡ’は、（ＷＡ＋ΔＸ）となる。また、領域Ｃを、幅ΔＸだけ、領域Ｘ側に移動させる。領域Ｃは、領域Ａと領域Ｘとの間に存在する領域である。
　前記ステップ３６で否定判断した場合はステップ３９に進む。ステップ３９では、領域調整ユニット１９が、幅ΔＸの値を、幅ＷＸとする。
　ステップ４０では、領域調整ユニット１９が、以下の式（４）で表される幅ΔＷＢＣを算出する。なお、幅ΔＷＢＣは、領域Ｂにおける縮小幅と、領域Ｃにおける縮小幅との合計である。なお、縮小とは、圧縮と同義である。
　式（４）　ΔＷＢＣ＝ΔＡ－ΔＸ
　式（４）において、ΔＡは前記ステップ３３で算出した値であり、ΔＸは、前記ステップ３９で算出した値である。
　ステップ４１では、領域調整ユニット１９が、以下の式（５）、及び式（６）を充足する幅ΔＷＢ、幅ΔＷＣを算出する。幅ΔＷＢは、領域Ｂにおける縮小幅であり、幅ΔＷＣは、領域Ｃにおける縮小幅である。式（６）はΔＷＢとΔＷＣとの比率を規定する。
　式（５）　ΔＷＢＣ＝ΔＷＢ+ΔＷＣ
　式（６）　ΔＷＢ／ΔＷＣ＝ＮＢ／ＮＣ
　式（６）において、ＮＢは、画像４１の全画素のうち、領域Ｂに属する画素数であり、ＮＣは、画像４１の全画素のうち、領域Ｃに属する画素数である。ΔＷＢはΔＹ１に対応し、ΔＷＣはΔＹ２に対応する。
　ステップ４２では、幅ΔＷＣが、上限値ＬＣより小さいか否かを領域調整ユニット１９が判断する。上限値ＬＣは、領域Ｃにおける縮小幅の上限値であり、予め定められた値である。幅ΔＷＣが上限値ＬＣより小さい場合はステップ４４に進み、幅ΔＷＣが上限値ＬＣ以上である場合はステップ４３に進む。
　ステップ４３では、領域調整ユニット１９が、幅ΔＷＣの値を、上限値ＬＣに書き換える。また、領域調整ユニット１９が、幅ΔＷＢの値を、ΔＷＢＣから上限値ＬＣを差し引いた値に書き換える。
　ステップ４４では、幅ΔＷＢが、上限値ＬＢより小さいか否かを領域調整ユニット１９が判断する。上限値ＬＢは、領域Ｂにおける縮小幅の上限値であり、予め定められた値である。幅ΔＷＢが上限値ＬＣより小さい場合はステップ４６に進み、幅ΔＷＢが上限値ＬＢ以上である場合はステップ４５に進む。
　ステップ４５では、領域調整ユニット１９が、幅ΔＷＢの値を、上限値ＬＢに書き換える。
　ステップ４６では、領域調整ユニット１９が、第２パターンの補正テーブルを算出する。第２パターンの補正テーブルとは、図１０に示すように、画像の輝度を調整する補正テーブルである。
　第２パターンの補正テーブルでは、領域Ｘを全て削除する。また、領域Ａを、幅ΔＸ＋幅ΔＷＣだけ、領域Ｘ側に拡張し、幅ΔＷＢだけ、領域Ｂ側に拡張する。領域Ａは、全体として、幅ΔＸ＋幅ΔＷＣ＋幅ΔＷＣだけ拡張する。領域Ａと領域Ｂとの境界は、幅ΔＷＢだけ、領域Ｂ側に移動する。領域Ｂは、幅ΔＷＢだけ縮小する。領域Ａと領域Ｃとの境界は、幅ΔＸ＋幅ΔＷＣだけ、領域Ｃ側に移動する。領域Ｃは、幅ΔＷＣだけ縮小する。幅ΔＷＢ、幅ΔＷＣの値は、前記ステップ４１、４３、４５のいずれかで設定された値である。上述した幅ΔＷＢ、幅ΔＷＣの設定方法は、少なくとも拡張幅ΔＡに応じた設定方法に対応する。
　図３に戻り、ステップ１０では、前記ステップ９で算出した補正テーブルに基づき、画像４１の輝度を調整する。調整後の画像４１における輝度ヒストグラムは、第１パターンの補正テーブル、又は第２パターンの補正テーブルで表されるものになる。なお、輝度を調整した画像４１において、領域Ａに属する任意の画素の輝度Ｉは、以下の式（７）で表される。
　式（７）　Ｉ＝（Ｉ０-ＫＡＢ）×（ＷＡ’／ＷＡ）＋ＫＡＢ’
　　式（７）において、Ｉ０は、同じ画素の、輝度を調整する前の輝度である。ＫＡＢは、輝度を調整する前の、領域Ａと領域Ｂとの境界における輝度である。ＷＡ’は、輝度を調整した後の、領域Ａの幅である。ＫＡＢ’は、輝度を調整した後の、領域Ａと領域Ｂとの境界における輝度である。
　ステップ１１では、前記ステップ１０で輝度を調整した画像をディスプレイ３７に出力する。
　前記ステップ６で否定判断した場合はステップ１２に進む。ステップ１２では、前記ステップ１で取得した画像をそのままディスプレイ３７に出力する。
３．画像処理装置１が奏する効果
　（１Ａ）画像処理装置１は領域Ａを拡張する。そのため、領域Ａにおけるコントラストを向上させることができる。そのことにより、画像の視認性が向上する。また、拡張幅ΔＡのうち、少なくとも一部は、画素数が少ない領域Ｘを削除して得られるものである。そのため、領域Ｂ、領域Ｃの縮小幅を抑制することができる。その結果、輝度を調整した後でも、画像の画質が劣化しにくい。
　（１Ｂ）画像処理装置１は、領域Ｃを領域Ｘの側に移動させる。そのため、領域Ｘが領域Ａと隣接していない場合でも、領域Ａを領域Ｘの側に拡張することができる。
　（１Ｃ）画像処理装置１は、領域Ｂ、領域Ｃを縮小し、その縮小した分だけ、さらに領域Ａを拡張することができる。その結果、領域Ａにおけるコントラストを一層向上させることができる。
　（１Ｄ）画像処理装置１は、拡張幅ΔＡに応じて、幅ΔＷＢ、幅ΔＷＣを設定する。そのため、幅ΔＷＢ、幅ΔＷＣを適切に設定できる。また、画像処理装置１は、幅ΔＷＢ、及び幅ΔＷＣを、式（５）、式（６）を充足するように設定する。そのため、領域Ｂ及び領域Ｃのうちの一方のみを過度に縮小することを抑制できる。その結果、輝度を調整した後でも、画像の画質が劣化しにくい。
　（１Ｅ）画像処理装置１は、天候情報を取得し、天候情報に応じて拡張幅ΔＡを設定する。そのため、天候に応じて適切な拡張幅ΔＡを設定することができる。例えば、降雪があり、領域Ａにおけるコントラストが小さい可能性が高い場合は、拡張幅ΔＡを大きく設定し、領域Ａにおけるコントラストを一層向上させることができる。
　（１Ｆ）画像処理装置１は、幅ΔＷＢを、上限値ＬＢ以下の範囲で設定する。また、画像処理装置１は、幅ΔＷＣを、上限値ＬＣ以下の範囲で設定する。そのことにより、領域Ｂ、領域Ｃを過度に縮小することを抑制できる。その結果、輝度を調整した後でも、画像の画質が劣化しにくい。
　（１Ｇ）画像処理装置１は、舵角情報を取得し、その舵角情報から、自車両が走行中の道路の形状を判断する。さらに、画像処理装置１は、自車両が走行中の道路の形状に応じて判断領域３９の位置を決定する。そのことにより、判断領域３９の中に路面を含めることができる。また、判断領域３９の中に、路面以外の物が含まれることを抑制できる。　＜他の実施形態＞
　以上、本開示を実施するための形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
　（１）判断領域３９の大きさや位置を決定する方法は、他の方法であってもよい。例えば、車両信号線３５からソナー情報を取得し、自車両に近づいている物標の有無、及び、物標が自車両に近づいているか、自車両から遠ざかっているかを判断することができる。
　自車両が前進しており、物標が存在する場合、以下のように判断領域３９を変化させる。
　・物標が自車両に近づいていれば、判断領域３９における上側の境界線４７を、標準の位置より下げる。すなわち、判断領域３９を、標準よりも低い範囲に限定する。
　・物標が自車両から遠ざかっていれば、上側の境界線４７の位置を、標準の位置に戻す。
　自車両が後進しており、物標が存在する場合、以下のように判断領域３９を変化させる。
　・物標が自車両に近づいていれば、判断領域３９における上側の境界線４７を、標準の位置より上げる。すなわち、判断領域３９を、標準よりも高い範囲まで広げる。
　・物標が自車両から遠ざかっていれば、上側の境界線４７の位置を、標準の位置に戻す。
　（２）判断領域３９の大きさや位置を決定する方法は、他の方法であってもよい。例えば、サイドカメラやバックカメラに映っている物標の位置を算出し、その物標を避けるように、判断領域３９を設定することができる。
　（３）判断領域３９の大きさや位置を決定する方法は、他の方法であってもよい。例えば、自車両、又は自車両のタイヤの振動データから路面の状態を推測し、判断領域３９の大きさや位置を決定してもよい。路面の状態としては、例えば、積雪の有無等が挙げられる。
　（４）判断領域３９の大きさや位置は固定されていてもよい。判断領域３９の位置は、画像４１の中央付近、又は、画像４１の上方であってもよい。また、判断領域３９の大きさや位置は固定し、判断領域３９の形状を、周辺情報に応じて変更してもよい。
　例えば、周辺情報の内容が、自車両の周辺の道路が直線路であるという内容である場合、判断領域３９の形状を、台形又は三角形とすることができる。また、周辺情報の内容が、自車両の周辺の道路がカーブであるという内容である場合、判断領域３９の形状を、上記の台形又は三角形を変形した形状にすることができる。その変形した形状とは、台形又は三角形の底辺が、カーブの外側方向に延び、カーブの外側の縁、又はその近傍に至っている形状である。また、上記の変形した形状では、カーブの外側の境界線を、カーブの外側に膨らんだ曲線又は折れ線としてもよい。
　また、判断領域３９の大きさや位置を周辺情報に応じて決定するとともに、判断領域３９の形状も、周辺情報に応じて決定してもよい。
　（５）拡張幅ΔＡが幅ＷＸより小さい場合でも、領域Ｘの全てを削除してもよい。そして、拡張幅ΔＡを、幅ＷＸとすることができる。
　（６）領域Ａを設定する方法は他の方法であってもよい。例えば、輝度ａを中心とし、一定の幅を有する領域を領域Ａとしてもよい。
　（７）領域Ａ以外の領域の数は適宜設定できる。その数は、例えば、２、４、５、６・・・とすることができる。
　（８）領域Ｂ、領域Ｃのうち一方だけを縮小し、他方は縮小しないようにしてもよい。また、領域Ａに隣接しない領域が存在する場合は、領域Ａに隣接しない領域を縮小してもよい。
　（９）領域Ｂを、上限値ＬＢを超えて縮小するようにしてもよい。また、領域Ｃを、上限値ＬＣを超えて縮小するようにしてもよい。
　（１０）判断領域決定ユニット１１は、天候情報に応じて判断領域３９の位置、大きさ、及び形状から成る群から選択される１以上を決定してもよい。例えば、天候が曇天の場合、それ以外の場合よりも、判断領域３９の位置を下げることができる。また、天候が吹雪の場合、それ以外の場合よりも、判断領域３９を大きくすることができる。また、天候が雪の場合の判断領域３９の形状を、後述するデフォルトの形状より縦長とし、それ以外の場合の形状をデフォルトの形状とすることができる。
　（１１）視認性判断ユニット１２は、前記ステップ６の処理で使用する閾値を、天候情報に応じて設定することができる。例えば、天候が雨である場合は、それ以外の場合よりも閾値を大きくすることができる。上記の場合、視認性判断ユニット１２は、閾値設定ユニットに対応する。
　（１２）前記ステップ６において、以下の方法で、判断領域３９におけるコントラストの大きさを判断してもよい。なお、コントラストが大きいことは、視認性が高いことに対応する。
　まず、図１１に示すように、輝度ヒストグラム４３において、輝度ａを中心とする、幅が一定値である範囲Ｚを設定する。次に、範囲Ｚにおける平均度数を算出する。平均度数が閾値より大きければ、コントラストが小さいと判断する。一方、平均度数が閾値以下であれば、コントラストが大きいと判断する。
　（１３）前記ステップ６において、以下の方法で、判断領域３９におけるコントラストの大きさを判断してもよい。なお、コントラストが大きいことは、視認性が高いことに対応する。
　まず、図１１に示すように、輝度ヒストグラム４３において、輝度ａにおける度数Ｆａを取得する。度数Ｆａが閾値より大きければ、コントラストが小さいと判断する。一方、度数Ｆａが閾値以下であれば、コントラストが大きいと判断する。
　（１４）前記ステップ６において、以下の方法で、判断領域３９におけるコントラストの大きさを判断してもよい。なお、コントラストが大きいことは、視認性が高いことに対応する。
　まず、図１１に示すように、輝度ヒストグラム４３において、範囲Ｚでのピーク面積Ｓａを算出する。ピーク面積Ｓａが閾値より大きければ、コントラストが小さいと判断する。一方、ピーク面積Ｓａが閾値以下であれば、コントラストが大きいと判断する。
　（１５）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
　（１６）上述した画像処理装置の他、当該画像処理装置を構成要素とするシステム、当該画像処理装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、画像処理方法等、種々の形態で本開示を実現することもできる。

Claims (9)

  1. 　画像処理装置（１）であって、
    　車両の周辺を表す画像を取得する画像取得ユニット（７）と、
    　前記画像の一部である判断領域（３９）において、視認性が予め設定された閾値以下であるか否かを判断する視認性判断ユニット（１２）と、
    　前記視認性が前記閾値以下であると前記視認性判断ユニットが判断した場合、前記画像における輝度を調整する輝度調整ユニット（１３）と、
    　を備え、
    　前記輝度調整ユニットは、
    　　前記判断領域における輝度ヒストグラムにて度数が最大である輝度ａを取得する輝度取得ユニット（１５）と、
    　　前記画像における輝度範囲を、前記輝度ａが属する領域Ａを含む複数の領域に区分する区分ユニット（１７）と、
    　　複数の前記領域のうち、属する画素数が予め設定された閾値以下である領域Ｘの少なくとも一部を削除する領域Ｘ削除ユニット（１９）と、
    　　前記領域Ａを、少なくとも、前記領域Ｘにおいて削除した幅ΔＸだけ、前記領域Ｘの側に拡張する領域Ａ拡張ユニット（１９）と、
    　　前記領域Ｘと前記領域Ａとの間に他の前記領域が存在する場合は、他の前記領域を前記領域Ｘの側に移動させる領域移動ユニット（１９）と、
    　を備える画像処理装置。
  2. 　請求項１に記載の画像処理装置であって、
    　前記輝度調整ユニットは、複数の前記領域のうち、前記領域Ａ以外の領域である領域Ｙを幅ΔＹだけ縮小する領域Ｙ縮小ユニット（１９）をさらに備え、
    　前記領域Ａ拡張ユニットは、少なくとも、前記幅ΔＸと前記幅ΔＹとの和だけ前記領域Ａを拡張するように構成された画像処理装置。
  3. 　請求項２に記載の画像処理装置であって、
    　少なくとも前記拡張幅ΔＡに応じて、前記幅ΔＹを設定する縮小幅設定ユニット（１９）をさらに備える画像処理装置。
  4. 　請求項３に記載の画像処理装置であって、
    　前記領域Ｙ縮小ユニットは、一方の側において前記領域Ａに隣接する領域Ｙ１を幅ΔＹ１だけ縮小するとともに、他方の側において前記領域Ａに隣接する領域Ｙ２を幅ΔＹ２だけ縮小するように構成され、
    　前記領域Ａ拡張ユニットは、少なくとも、前記幅ΔＸと前記幅ΔＹ１と前記幅ΔＹ２との和だけ前記領域Ａを拡張するように構成され、
    　前記幅ΔＹ１と前記幅ΔＹ２との比率は、以下の式（１）で表される画像処理装置。
    　式（１）　ΔＹ１／ΔＹ２＝Ｎ１／Ｎ２
    　前記Ｎ１は前記領域Ｙ１に属する画素数であり、前記Ｎ２は前記領域Ｙ２に属する画素数である。
  5. 　請求項４に記載の画像処理装置であって、
    　前記縮小幅設定ユニットは、予め決められた上限値以下の範囲で、前記幅ΔＹ１及び前記幅ΔＹ２を設定するように構成された画像処理装置。
  6. 　請求項１～５のいずれか１項に記載の画像処理装置であって、
    　前記車両の周辺における状況を表す周辺情報を取得する周辺情報取得ユニット（９）と、
    　前記周辺情報に応じて前記判断領域の位置、大きさ、及び形状から成る群から選択される１以上を決定する判断領域決定ユニット（１１）と、
    　をさらに備える画像処理装置。
  7. 　請求項６に記載の画像処理装置であって、
    　前記周辺情報は、前記車両が走行中である道路の形状を表す情報、又は、前記車両の周辺に存在する物標を表す情報である画像処理装置。
  8. 　請求項１～７のいずれか１項に記載の画像処理装置であって、
    　天候情報を取得する天候情報取得ユニットと、　
    　前記天候情報に応じて前記判断領域の位置、大きさ、及び形状から成る群から選択される１以上を決定する判断領域決定ユニット（１１）と、
    　をさらに備える画像処理装置。
  9. 　請求項１～８のいずれか１項に記載の画像処理装置であって、
    　天候情報を取得する天候情報取得ユニットと、　
    　前記天候情報に応じて前記視認性の判断における前記閾値を設定する閾値設定ユニットと、
    　を備える画像処理装置。
     
    　
    　
     
     
     
     
    　
     
     
     
     
     
     
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