JP2003174645A - ビデオ画像のウェーブレット変換処理方法 - Google Patents
ビデオ画像のウェーブレット変換処理方法Info
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Abstract
せ、完全にグレーな画像とさせないビデオ画像のウェー
ブレット変換処理方法を提供する。 【解決手段】関心領域を有するビデオ監視画像を変換す
るのに用いられ、先ず、ビデオ監視画像を高周波数画像
データ及び低周波数画像データに変換し、高周波数画像
データにより、ビデオ監視画像の関心領域に対応する第
1画像及びビデオ監視画像の関心領域以外の第2画像デ
ータを記録してから、第1画像データ及び低周波数画像
データを結合させて関心領域データとし、続いて、関心
領域データ及び第2画像データについてビットプレーン
符号化を実行してイメージデータを生成し、最後にディ
スプレイを介してイメージデータを出力する。
Description
ーブレット変換(wavelet transfer)処理方法に関し、
特に、監視ビデオ(video surveillance)画像における
関心領域(regionof interest 以下ROIと呼ぶ)と非関
心領域 (non-region of interest以下非ROIと呼ぶ)と
の差異についてのビデオ画像のウェーブレット変換処理
方法に関するものである。
ce system)の主な作用は、特定領域の画像を探知し、
受信した画像に基づいて監視又は検査の根拠とするもの
である。従来のビデオ監視画像の処理は、先ず、取り込
んだ画像についてスペクトル分析を行い、異なる周波数
のスペクトルに区分した後、各周波数帯において、原画
像中に記録されたROIデータ及び非ROIデータを記録した
データをそれぞれ識別するというものである。ROIの判
定は、ビデオ監視システムの所定パラメータにかかる条
件によって決められる。例えば、ビデオ監視システム
は、原画像において移動する物体、或いは一定温度を持
った物体、又は一定形状を有する物体等を、予め設けて
おいたROIに設定することにより、監視対象と関連のあ
る画像を得ることができる。
て取り込まれた画像10を示す。ここでは、領域12を
予め設定しておいたROIとすることを例とする。画像1
0についてスペクトル分析を実行した後、異なる周波数
のスペクトルが生成される。続いて、原画像のROI位置
に基づき、各スペクトルのROI座標を算出する。図2
は、画像10をウェーブレット変換した後の説明図であ
る。図2中で、各ブロック20〜29はそれぞれ独立し
た周波数帯を有し、各周波数帯の周波数はブロック20
〜29の順で逓減していく。各ブロック20〜29中の
領域A0〜A9は、原画像のROIに関するデータを表し
ている。ウェーブレット変換のスペクトルにおいて、比
較的低周波数の信号は、一般に画像データ中でややぼや
けた画像となって表れ、主に記録画像の大まかな輪郭と
なる。一方、比較的高周波数の信号は、画像データ中で
微細な画像となって表れ、例えば、陰影やブライトスポ
ットとなる。
coding)によってウェーブレット変換がなされたデータ
を処理する。図3(a)に示すのは、画像データの原ビ
ットプレーン(bit plane)である。原ビットプレーン
は、2種類の領域を含んでおり、1つは関心領域ROIの
ビットプレーンで、もう1つは非関心領域non−ROIのビ
ットプレーンである。図3(b)に示すように、ビット
プレーン符号化の方式は、関心領域ROI部分の階調を高
めるとともに、関心領域の画像データを優先的に処理す
ることにより、ROIに属する画像を強調された高精細な
ものとする。一方、非関心領域non-ROIとなる部分は、
比較的関連のない背景画像に属するため、やや少ないデ
ータが保存され、このうち一部のデータは捨てられてし
まい、表示されないこともある。
像データのデータ量を減少させるためのものであって、
これを原則とすると、同等のハードウェア資源の下にお
いては、例えば、画像再生したとき、犠牲部分となった
非関心領域の画像データにより、関心領域の画像データ
を際立たせることができる。さらに、ビットプレーン符
号化処理が施された画像データを所定の規格(例えばJP
EG2000規格等)に圧縮すれば、ディスプレイを介して表
示又は保存がされる。
ようなビットプレーン符号化によるウェーブレット変換
を行って画像データを処理する場合、関心領域の画像を
強調することはできるものの、ROIのデータ量が過大と
なる。それに対して、画像データ全体のビットレート
(bit rate)が低くすると、非ROIに全く画像が無くな
り、図4に示すようなグレーの画像しか表せなくなって
しまい、表示効果が大幅に減少されるものとなる。
発明の主な目的は、ビットプレーン符号化を画像圧縮の
保存方式として利用し、非ROIにおける画像を単調でな
い認識可能な程度の画像とするビデオ画像のウェーブレ
ット変換処理方法を提供することにある。
め、本発明にかかるビデオ画像のウェーブレット変換処
理方法は、関心領域を有するビデオ監視画像を変換する
のに用いられるものであって、前記ビデオ監視画像を高
周波数画像データ及び低周波数画像データに変換するス
テップと、前記高周波数画像データにより、前記ビデオ
監視画像の関心領域に対応する第1画像データ及び前記
ビデオ監視画像の関心領域以外に対応する第2画像デー
タを記録するステップと、前記第1画像データと前記低
周波数画像データとを結合させ、関心領域データとする
ステップと、前記関心領域データ及び第2画像データに
ついてビットプレーン符号化を行って、イメージデータ
を生成するステップと、ディスプレイを介して前記イメ
ージデータを出力するステップと、を具備してなること
を特徴とする。
び長所をより一層明瞭にするため、以下に本発明の実施
の形態を挙げ、図を参照にして説明する。
ビデオ画像のウェーブレット変換処理方法の操作手順に
ついて説明する。本実施例においても同様に、図1で示
した画像データを例とする。画像10に対しウェーブレ
ットスペクトル分析を実行すると、異なる周波数のスペ
クトルが生成される。続いて、元のビデオ監視画像のRO
I位置12に基づき、各スペクトルのROI座標を算出す
る。図5は、本発明の実施例により、画像10について
ウェーブレット変換を行った後の説明図である。図5に
おいて、各ブロック50〜59は、独立した周波数帯を
それぞれ有し、各周波数帯の周波数は、ブロック50〜
59の順に従って逓減していく。また、ブロック50〜
59中の領域B0〜B9は、原画像中のROIに関するデ
ータを表している。
タを記録する最低周波数画像のブロック59は、従来技
術におけるブロック29(図2)と異なり、その全てを
領域B9のようにROIに設定している。このようにする
ことで、従来技術のように、原ビデオ監視画像の非ROI
が画像を表示できなかった、という問題を解消すること
ができる。上述したように、ウェーブレット変換のスペ
クトルにおいて、比較的低周波数の信号は、通常、画像
データ中でややぼやけた画像、主に記録画像の大まかな
輪郭を表す。従来技術における非ROIが一面グレーとな
ってしまうという問題を克服しつつ、データ転送量の制
限をも考慮するために、本発明では比較的低周波数の周
波数帯に属する全てをROIに設定する。このようにする
ことで、従来技術において原ビデオ監視画像の非ROIだ
った領域を、出力時に少なくともあいまいな画像を有す
るものとし、一面が完全にグレーとならないようにす
る。尚、その鮮明度は、指定されたウェーブレット変換
階数によって調整することができる。
coding)によってウェーブレット変換がされたデータを
処理する。関心領域ROI部分の階調を高めるとともに、
関心領域の画像データを優先処理することにより、ROI
に属する画像を強調された高精細なものとする。非関心
領域となるnon−ROI部分については、比較的重要でない
背景画像に属するため、データ量のカットされた少ない
データのみが保存される。よって、non-ROI部分につい
ては、一部のデータについては捨てられ、表示されない
ものもある。
れた画像データを所定の規格(例えばJPEG2000規格等)
に圧縮する。この圧縮された画像データは、ディスプレ
イを介して表示されるか、又は保存される。そして、デ
ィスプレイなどで表示された画像は図6に示すようにな
る。図6において、出力されたビデオ監視画像の本来非
ROIだった部分が、あいまいな画像内容を有し、実際の
画像にやや近付いた画像となり、表示画像の視覚効果が
大きく改善されたことが分かる。
かるビデオ監視のウェーブレット変換処理方法について
説明するが、これらは、異なるウェーブレット変換階数
に対応する表示効果をそれぞれ設定したものとする。
0に対してウェーブレット変換を行った後の説明図であ
る。図7においても同様に、各ブロック60〜69は独
立した周波数帯をそれぞれ有しているとともに、各周波
数帯の周波数はブロック60〜69の順に従って逓減し
ていく。ブロック60〜65内の領域C0〜C5は、原
画像中のROIに関するデータを表している。このとき、
ブロック66〜69の全ての領域C6〜C9をROIに設
定する。このように各スペクトル毎に処理するデータの
設定を行い、ビットプレーン符号化した後、画像再生す
ると、図8に示すような画像が出力される。
10をウェーブレット変換した後の説明図である。図9
においても同様に、各ブロック70〜79は独立した周
波数帯それぞれを有し、各周波数帯の周波数はブロック
70〜79の順序に従って逓減していく。ブロック70
〜72内の領域D0〜D2は、原画像におけるROIに関
するデータを表している。このとき、領域73〜79の
全て領域D3〜D9をROIに設定する。このように設定
して、ビットプレーン符号化した後、画像再生すると、
図10に示すような画像が出力される。
見ると、最終的に出力されるビデオ監視画像の本来非RO
Iであった部分の鮮明度は、次第に高まっており、より
原画に近い画像が表示され、画像の視覚効果が大きく改
善されている。
示したが、これらは決して本発明に限定するものではな
い。
像データについて、原データ中の非ROIに属する画像デ
ータが、所定周波数のデータを有するものとされる。よ
って、従来技術のように完全にグレーとなるような単調
な画像として表れることがなく、従来技術の問題を効果
的に解決し、原画像に近い画像を再生することができ
る。
である。
る。
す説明図であり、(b)は、画像データの原ビットプレ
ーンがビットプレーン符号化された後の説明図である。
ト変換した後の説明図である。
ト変換処理方法を用いて生成された出力画像である。
ト変換した後のもう1つの説明図である。
ト変換処理方法を用いて生成されたもう1つの出力画像
である。
ト変換した後のもう1つの別な説明図である。
ット変換処理方法を用いて生成されたもう1つの別な出
力画像である。
Claims (4)
- 【請求項1】 関心領域を有するビデオ監視画像を変換
するのに用いられるものであって、 前記ビデオ監視画像を高周波数画像データ及び低周波数
画像データに変換するステップと、 前記高周波数画像データにより、前記ビデオ監視画像の
関心領域に対応する第1画像データ及び前記ビデオ監視
画像の関心領域以外に対応する第2画像データを記録す
るステップと、 前記第1画像データと前記低周波数画像データとを結合
させ、関心領域データとするステップと、 前記関心領域データ及び第2画像データについてビット
プレーン符号化を行って、イメージデータを生成するス
テップと、ディスプレイを介して前記イメージデータを
出力するステップと、を具備してなることを特徴とする
ビデオ画像のウェーブレット変換処理方法。 - 【請求項2】 前記高周波数画像データ及び前記低周波
数画像データの各周波数帯が、前記イメージデータの表
示要求に基づいて決定されるものであることを特徴とす
る請求項1に記載のビデオ画像のウェーブレット変換処
理方法。 - 【請求項3】 さらに、前記ビットフレーム符号化され
た前記イメージデータを圧縮するステップを含むことを
特徴とする請求項2に記載のビデオ画像のウェーブレッ
ト変換処理方法。 - 【請求項4】 前記イメージデータの圧縮規格が、JPEG
2000であることを特徴とする請求項3に記載のビデオ画
像のウェーブレット変換処理方法。
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