JP2009218651A - 画像処理装置及び監視カメラ - Google Patents

Abstract

【課題】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。
【解決手段】エッジ処理部８は、注目画素のエッジ強度を判定するエッジ強度判定処理部２１と、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注目画素に対して実行するエッジ強調処理部２０とを備え、注目画素のエッジ強度が第１のしきい値ＴＨ１以上であるとエッジ強度判定処理部２１が判定した場合、エッジ強調処理部２０は、空間フィルタテーブルＴ３を用いてエッジ強調処理を実行する。
【選択図】図４

Description

本発明は、画像処理装置及び監視カメラに関する。

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。

特開平９−２００５３０号公報

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。

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。

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する。

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。

本発明の第２の態様に係る画像処理装置は、第１の態様に係る画像処理装置において特に、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する。

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２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。

本発明の第３の態様に係る画像処理装置は、第２の態様に係る画像処理装置において特に、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。

第３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。

本発明の第４の態様に係る画像処理装置は、第２の態様に係る画像処理装置において特に、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の処理部が判定した場合、前記第２の処理部は、前記注目画素及びその周辺画素の画素値を用いて、平滑化処理を実行する。

第４の態様に係る画像処理装置によれば、注目画素のエッジ強度が第２のしきい値未満である場合、第２の処理部は、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。

本発明の第５の態様に係る画像処理装置は、第１の態様に係る画像処理装置において特に、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。

第５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。

本発明の第６の態様に係る画像処理装置は、第１の態様に係る画像処理装置において特に、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の処理部が判定した場合、前記第２の処理部は、前記注目画素及びその周辺画素の画素値を用いて、平滑化処理を実行する。

第６の態様に係る画像処理装置によれば、注目画素のエッジ強度が第１のしきい値未満である場合、第２の処理部は、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。

本発明の第７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〜第６の態様のいずれか一つ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。

第７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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

＜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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

＜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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

＜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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

＜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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

＜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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本発明に係る監視カメラの全体構成を概略的に示すブロック図である。 図１に示したノイズ処理部の構成を示すブロック図である。 空間フィルタテーブルを示す図である。 図１に示したエッジ処理部の構成を概略的に示すブロック図である。 第１の実施の形態に係るエッジ強度判定処理部の構成を示すブロック図である。 空間フィルタテーブルを示す図である。 第１の実施の形態に係るエッジ強調処理部の構成を示すブロック図である。 空間フィルタテーブルを示す図である。 空間フィルタテーブルを示す図である。 第１の実施の形態に係るエッジ処理部の動作を説明するためのフローチャートである。 第２の実施の形態に係るエッジ強調処理部の構成を示すブロック図である。 空間フィルタテーブルを示す図である。 第２の実施の形態に係るエッジ処理部の動作を説明するためのフローチャートである。 ３行×３列分の画素を示す図である。 第３の実施の形態に係るエッジ強度判定処理部の構成を示すブロック図である。 第３の実施の形態に係るエッジ強調処理部の構成を示すブロック図である。 第３の実施の形態に係るエッジ処理部の動作を説明するためのフローチャートである。 第４の実施の形態に係るエッジ強調処理部の構成を示すブロック図である。 第４の実施の形態に係るエッジ処理部の動作を説明するためのフローチャートである。 第５の実施の形態に係るエッジ強調処理部の構成を示すブロック図である。 第５の実施の形態に係るエッジ処理部の動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

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

Claims (7)

1. 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する、画像処理装置。
2. 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する、請求項１に記載の画像処理装置。
3. 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、請求項２に記載の画像処理装置。
4. 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の処理部が判定した場合、前記第２の処理部は、前記注目画素及びその周辺画素の画素値を用いて、平滑化処理を実行する、請求項２に記載の画像処理装置。
5. 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、請求項１に記載の画像処理装置。
6. 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の処理部が判定した場合、前記第２の処理部は、前記注目画素及びその周辺画素の画素値を用いて、平滑化処理を実行する、請求項１に記載の画像処理装置。
7. 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、請求項１〜６のいずれか一つに記載の画像処理装置と、
   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、監視カメラ。

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