JP2010273209A - Monitoring device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、監視技術に関し、特に暗部を撮影した画像を表示する監視技術に関する。 The present invention relates to a monitoring technique, and more particularly to a monitoring technique for displaying an image obtained by photographing a dark part.
従来の監視装置では、撮影された画像をディスプレイ等に表示する際には、ディスプレイ全体に撮影された画像を表示することや、背景等とともに撮影された画像を表示すること等が行われていた。特に、ディスプレイ上に監視者等に対するメッセージを表示する際には、監視を阻害しないために、画像の周囲に背景等の領域を設け、その領域上にメッセージを表示することが行われていた。 In the conventional monitoring device, when the captured image is displayed on a display or the like, the captured image is displayed on the entire display or the captured image is displayed together with the background or the like. . In particular, when displaying a message for a monitor or the like on a display, an area such as a background is provided around the image and the message is displayed on the area so as not to hinder the monitoring.
従来の監視装置における表示方法では、背景等の領域の色は固定的に設定されているものである。そのため、撮影された画像の色特性と、背景等に設定されている色との関係により、撮影された画像の視認性の低下や、撮影された画像と背景等との境界が不明確になる場合がある。特に、暗部を撮影した画像を黒等の低輝度の背景上に表示する場合には、人間の視覚特性により、撮影された画像のコントラストが低下して見え、視認性が低下する。また、撮影された画像と背景等との境界が不明確になることにより、監視者は監視する必要のない領域にまで注意を払うため、本来監視すべき領域に対する注意力が低下するとともに、監視者の負担が増加する。 In the display method in the conventional monitoring apparatus, the color of the area such as the background is fixedly set. Therefore, due to the relationship between the color characteristics of the photographed image and the color set for the background, the visibility of the photographed image is reduced, and the boundary between the photographed image and the background is unclear. There is a case. In particular, when an image obtained by photographing a dark part is displayed on a low-luminance background such as black, the contrast of the photographed image appears to be lowered due to human visual characteristics, and visibility is lowered. In addition, since the boundary between the captured image and the background becomes unclear, the monitor pays attention to the area that does not need to be monitored. Burden on the person increases.
本発明の目的は、このような課題に鑑み、暗部を撮影した画像に対して的確に注視させる監視技術を提供することである。 In view of such a problem, an object of the present invention is to provide a monitoring technique for accurately gazing at an image obtained by capturing a dark part.
前記課題を解決するために、本発明の監視装置は、撮像部と、表示面を備えたディスプレイと、前記撮像部により撮影された画像に基づき表示画像を生成する表示画像生成部と、前記表示面の一部に表示画像を表示させる表示部と、前記表示画像の視認性に係る色特性を推定する色特性推定部と、前記表示面における前記表示画像以外の領域である非撮影画像領域の色を前記色特性に基づき決定する色決定部と、を備え、前記表示部は前記色決定部により決定された色に基づき前記非撮影画像領域の色を変更可能にする。 In order to solve the above problems, the monitoring device of the present invention includes an imaging unit, a display including a display surface, a display image generation unit that generates a display image based on an image captured by the imaging unit, and the display A display unit that displays a display image on a part of a surface, a color characteristic estimation unit that estimates a color characteristic related to the visibility of the display image, and a non-photographed image region that is a region other than the display image on the display surface A color determining unit that determines a color based on the color characteristic, and the display unit enables the color of the non-photographed image region to be changed based on the color determined by the color determining unit.
この構成では、表示画像の色特性に応じて、非撮影画像領域の色が決定される。これにより、表示画像がディスプレイに表示された際に、その周囲との境界を明確にすることができ、監視者の注意を表示画像に引きつけることができる。 In this configuration, the color of the non-photographed image area is determined according to the color characteristics of the display image. Thereby, when a display image is displayed on a display, the boundary with the circumference | surroundings can be clarified and a supervisor's attention can be attracted to a display image.
表示画像の視認性や境界の明確性は、特に表示画像の画素のうち非撮影画像領域に近接する画素の影響が大きい。そのため、本発明の監視装置の好適な実施形態の一つでは、前記色特性推定部は、前記表示画像の画素のうち、前記表示面上において前記非撮影画像領域に近接する画素を用いて前記色特性を解析する。これにより、演算量を低減するとともに、非撮影画像領域の色を的確に決定することができる。 The visibility of the display image and the clarity of the boundary are particularly affected by the pixels adjacent to the non-photographed image area among the pixels of the display image. Therefore, in one preferred embodiment of the monitoring apparatus of the present invention, the color characteristic estimation unit uses the pixels close to the non-photographed image area on the display surface among the pixels of the display image. Analyze color characteristics. Thereby, the amount of calculation can be reduced and the color of the non-photographed image area can be determined accurately.
撮像部付近に照明が備えられている場合には、その照明の状態を取得することにより、撮像部付近が暗いか明るいか、すなわち日中であるか夜間であるかを推定することができ、さらに撮像部付近の明るさから撮影画像の色特性を推定することができる。そのため、本発明の好適な実施形態の一つでは、照明の状態を取得する照明状態取得部を備え、前記色特性推定部は、前記照明の状態に基づき前記色特性を推定する。 When illumination is provided near the imaging unit, it is possible to estimate whether the vicinity of the imaging unit is dark or bright, that is, whether it is daytime or nighttime, by acquiring the illumination state, Furthermore, the color characteristics of the captured image can be estimated from the brightness near the imaging unit. For this reason, in a preferred embodiment of the present invention, an illumination state acquisition unit that acquires an illumination state is provided, and the color characteristic estimation unit estimates the color characteristic based on the illumination state.
また、本発明の監視装置の好適な実施形態の一つでは、前記照明状態取得部は、前記撮像部の撮影範囲に対する照明の状態を取得する。この構成では、撮像部の撮影範囲に対する照明状態に基づき表示画像の色特性を推定している。これにより、表示画像を解析することなく、撮影画像に対する照明の影響を加味しつつ表示画像の色特性を推定することができる。 Moreover, in one suitable embodiment of the monitoring apparatus of this invention, the said illumination state acquisition part acquires the illumination state with respect to the imaging | photography range of the said imaging part. In this configuration, the color characteristics of the display image are estimated based on the illumination state with respect to the imaging range of the imaging unit. Accordingly, it is possible to estimate the color characteristics of the display image while taking into consideration the influence of illumination on the captured image without analyzing the display image.
また、監視装置の監視対象が屋外である場合には、太陽光の有無により監視範囲を撮影した画像の明るさを推定することが可能である。そのため、本発明の監視装置の好適な実施形態の一つでは、前記撮影の日時を取得する撮影日時取得部を備え、前記色特性推定部は、前記撮影の日時に基づき前記色特性を解析する。この構成では、撮像部により画像が撮影された日時に基づき、太陽光の有無を判定し、表示画像の色特性を推定している。これにより、表示画像を解析することなく表示画像の色特性を推定することができる。 Further, when the monitoring target of the monitoring device is outdoors, it is possible to estimate the brightness of an image obtained by capturing the monitoring range based on the presence or absence of sunlight. For this reason, in a preferred embodiment of the monitoring device of the present invention, a photographing date acquisition unit that acquires the photographing date and time is provided, and the color characteristic estimation unit analyzes the color characteristic based on the photographing date and time. . In this configuration, the presence or absence of sunlight is determined based on the date and time when the image is captured by the imaging unit, and the color characteristics of the display image are estimated. Thereby, the color characteristics of the display image can be estimated without analyzing the display image.
本発明の監視装置の好適な実施形態の一つでは、前記表示部は、前記非撮影画像領域のうち、前記表示面における前記表示画像の近傍を前記色決定部により決定された色に変更する。この構成では、非撮影画像領域のうち表示画像の近傍のみを色決定部により決定された色に変更する。これにより、表示の切り替わり時の違和感を低減させながら、表示画像の視認性を向上させることができる。 In one preferred embodiment of the monitoring apparatus of the present invention, the display unit changes, in the non-photographed image area, the vicinity of the display image on the display surface to a color determined by the color determination unit. . In this configuration, only the vicinity of the display image in the non-photographed image area is changed to the color determined by the color determination unit. Thereby, the visibility of a display image can be improved, reducing the sense of incongruity at the time of display switching.
以下、図面を用いて本発明の監視装置の実施形態を説明する。本実施形態では、図１に示すように、監視装置Ａは車両Ｖに搭載されており、カメラＣおよびＥＣＵ（electronic control unit）により構成されている。図１に示すように、カメラＣは車両Ｖの前方、後方、および左右側方を撮影可能な位置に設置されているが、カメラＣの設置位置はこれに限定されるものではなく、他の位置に設置しても構わない。また、カメラＣの台数も適宜変更可能である。カメラＣはカラーデジタルビデオカメラとして説明するが、デジタルスチルカメラを用いることも可能である。また、車両Ｖには、監視装置Ａにより生成された表示画像等を表示するための表示面Ｄｆを有するディスプレイＤが備えられている。車両Ｖにナビゲーションシステムが搭載される場合、ディスプレイＤはナビゲーションシステムの表示装置として用いるものを兼用すると好適である。 Hereinafter, embodiments of the monitoring device of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the monitoring device A is mounted on a vehicle V and includes a camera C and an ECU (electronic control unit). As shown in FIG. 1, the camera C is installed at a position where the front, rear, and left and right sides of the vehicle V can be photographed. However, the installation position of the camera C is not limited to this, You may install in the position. Further, the number of cameras C can be changed as appropriate. Although the camera C is described as a color digital video camera, a digital still camera can also be used. Further, the vehicle V is provided with a display D having a display surface Df for displaying a display image or the like generated by the monitoring device A. When the navigation system is mounted on the vehicle V, it is preferable that the display D is also used as a display device of the navigation system.
図２は、本実施形態における監視装置Ａの機能ブロック図である。本実施形態における監視装置Ａは、車両Ｖの周辺を撮影する撮像部１０、撮像部１０による撮影結果に基づき表示画像を生成する表示画像生成部１１、表示画像生成部１１により生成された表示画像の色特性を推定する色特性推定部１２、色特性推定部１２により推定された色特性に基づき、表示面Ｄｆ上の表示画像の以外の領域（背景等。以下、非撮影画像領域と称する）の色を決定する色決定部１３、ディスプレイＤの表示面Ｄｆに表示画像と非撮影画像領域とを表示する表示部１４を備えている。 FIG. 2 is a functional block diagram of the monitoring apparatus A in the present embodiment. The monitoring apparatus A in the present embodiment includes an imaging unit 10 that captures the periphery of the vehicle V, a display image generation unit 11 that generates a display image based on the imaging result of the imaging unit 10, and a display image generated by the display image generation unit 11. Based on the color characteristics estimated by the color characteristic estimation unit 12 and the color characteristic estimation unit 12, the area other than the display image on the display surface Df (background, etc .; hereinafter referred to as a non-photographed image area) A color determination unit 13 that determines the color of the display D, and a display unit 14 that displays a display image and a non-photographed image region on the display surface Df of the display D.
撮像部１０は、カメラＣのＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ等のイメージセンサを中核として構成されており、カメラＣのレンズから入射した光を光電変換し、撮影画像を生成する機能を有している。生成された撮影画像は、表示画像生成部１１に送られる。 The imaging unit 10 is configured with an image sensor such as a CCD (Charge Coupled Device) sensor or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) sensor of the camera C as a core, photoelectrically converts light incident from the lens of the camera C, and takes a photograph. It has a function to generate an image. The generated captured image is sent to the display image generation unit 11.
表示画像生成部１１は、カメラＣのイメージセンサドライバやＡ／Ｄコンバータにより構成され、撮像部１０により撮影された撮影画像をＡ／Ｄ変換することにより表示画像を生成する機能を有している。生成された表示画像は、色特性推定部１２および表示部１４に送られる。 The display image generation unit 11 includes an image sensor driver of the camera C and an A / D converter, and has a function of generating a display image by A / D converting the captured image captured by the imaging unit 10. . The generated display image is sent to the color characteristic estimation unit 12 and the display unit 14.
図３（ａ）は、車両Ｖの後方を撮影可能に設置されたカメラＣ（以下、リアカメラＣと称する）により夜間に撮影され生成された表示画像２０の例であり、図３（ｂ）は図３（ａ）の表示画像２０をディスプレイＤの表示面Ｄｆに表示した例である。なお、この例では非撮影画像領域２１の色を黒に設定しており、非撮影画像領域２１は運転者へのメッセージ等を表示するための領域としても機能している。この表示画像２０は、夜間に撮影、生成されたため全体的に輝度が低くなっている。特に、リアカメラＣの撮像部１０の撮像空間には、車両Ｖからの十分な光の照射がないため、表示画像２０全体の輝度が低くなっている。 FIG. 3A is an example of a display image 20 captured and generated at night by a camera C (hereinafter referred to as a rear camera C) installed so as to be capable of capturing the rear of the vehicle V. FIG. Is an example in which the display image 20 of FIG. 3A is displayed on the display surface Df of the display D. In this example, the color of the non-photographed image area 21 is set to black, and the non-photographed image area 21 also functions as an area for displaying a message to the driver. Since the display image 20 is photographed and generated at night, the overall brightness is low. In particular, since the imaging space of the imaging unit 10 of the rear camera C is not irradiated with sufficient light from the vehicle V, the luminance of the entire display image 20 is low.
運転者は、ディスプレイＤに表示された表示画像２０により、車両Ｖの周辺の安全を確認する。しかしながら、図３（ｂ）のように表示された場合には、表示画像の範囲を明確に認識することができない。そのため、障害物等が存在し得ない非撮影画像領域２１にも注意を払い、本来注意を払うべき表示画像２０の領域に対する注意力を分散させてしまう。また、人間の眼の視覚特性として、輝度の低い画像の周囲を黒で囲むと画像のコントラストが低下するため、表示画像の内容の認知が困難となる。 The driver confirms the safety around the vehicle V from the display image 20 displayed on the display D. However, when displayed as shown in FIG. 3B, the range of the display image cannot be clearly recognized. For this reason, attention is paid to the non-photographed image area 21 where no obstacle or the like can exist, and the attention to the area of the display image 20 to which attention should be paid is dispersed. Further, as the visual characteristics of the human eye, if the periphery of an image with low luminance is surrounded by black, the contrast of the image is lowered, so that it is difficult to recognize the content of the display image.
このような不都合を回避するために、本発明の監視装置では後述する色特性推定部１２と色決定部１３とにより、表示画像の色特性に基づいて非撮影画像領域の色を決定し、表示部１４がその決定された色を用いて非撮影画像領域の色を変更している。なお、本実施形態では色として画素の輝度値の濃淡を用いているが、画素のカラー値を用いても構わない。 In order to avoid such an inconvenience, in the monitoring apparatus of the present invention, the color characteristic estimation unit 12 and the color determination unit 13 described later determine the color of the non-photographed image area based on the color characteristic of the display image, and display it. The unit 14 uses the determined color to change the color of the non-photographed image area. In the present embodiment, the shade of the luminance value of the pixel is used as the color, but the color value of the pixel may be used.
色特性推定部１２は、カメラＣのＤＳＰ（Digital Signal Processor）により構成され、表示画像生成部１１により生成された表示画像の色特性を推定する機能を有している。推定された色特性は、色決定部１３に通知される。 The color characteristic estimation unit 12 is configured by a DSP (Digital Signal Processor) of the camera C and has a function of estimating the color characteristic of the display image generated by the display image generation unit 11. The estimated color characteristic is notified to the color determination unit 13.
色決定部１３は、カメラＣのＤＳＰにより構成され、色特性推定部１２により推定された表示画像の色特性に基づき、非撮影画像領域の色を決定する機能を有している。決定された色は、表示部１４に通知される。本実施形態では、特に夜間に撮影された画像に対する視認性等を向上させるために色特性として表示画像の画素値の濃淡特性を用いる。すなわち、表示画像の輝度値の高低を推定する。 The color determination unit 13 is configured by a DSP of the camera C, and has a function of determining the color of the non-photographed image area based on the color characteristic of the display image estimated by the color characteristic estimation unit 12. The determined color is notified to the display unit 14. In the present embodiment, in order to improve the visibility of an image captured at night in particular, the density characteristic of the pixel value of the display image is used as the color characteristic. That is, the brightness value of the display image is estimated.
表示部１４は、車両Ｖに搭載されたＥＣＵおよびソフトウェアにより構成され、表示画像生成部１１により生成された表示画像をディスプレイＤの表示面Ｄｆに表示すると共に、表示面Ｄｆの非撮影画像領域、すなわち、表示画像が表示されていない領域の色を色決定部１３により決定された色に基づき変更する機能を有している。 The display unit 14 includes an ECU and software mounted on the vehicle V. The display unit 14 displays the display image generated by the display image generation unit 11 on the display surface Df of the display D, and also includes a non-photographed image area on the display surface Df. That is, it has a function of changing the color of the area where the display image is not displayed based on the color determined by the color determination unit 13.
図４は、本実施形態における監視装置Ａの処理の流れを示すフローチャートである。まず、所定フレームレート（例えば、３０ｆｐｓ）で撮像部１０が駆動され、撮影画像が取得される（＃０１）。取得された撮影画像は、表示画像生成部１１に送られる。 FIG. 4 is a flowchart showing the flow of processing of the monitoring apparatus A in this embodiment. First, the imaging unit 10 is driven at a predetermined frame rate (for example, 30 fps), and a captured image is acquired (# 01). The acquired captured image is sent to the display image generation unit 11.
撮影画像を取得した表示画像生成部１１は、撮影画像をＡ／Ｄ変換することにより表示画像を生成する（＃０２）。このとき、併せて画像補正等の処理を行うことも可能である。このようにして生成された表示画像は、色特性推定部１２および表示部１４に送られる。 The display image generation unit 11 that has acquired the captured image generates a display image by A / D converting the captured image (# 02). At this time, it is also possible to perform processing such as image correction. The display image generated in this way is sent to the color characteristic estimation unit 12 and the display unit 14.
表示画像を取得した色特性推定部１２は、表示画像をＤＳＰ内のＲＡＭに記憶すると共に、表示画像の色特性を推定する（＃０３）。具体的には、図５に示す処理が行われる。まず、初期化処理として、輝度ヒストグラムＨの全要素の０クリア、および、参照アドレスｑにＲＡＭにおける表示画像の先頭アドレスを設定する（＃１１）。輝度ヒストグラムＨは、輝度値の階調数と同数の要素を持つ配列として実現されており、以下の説明ではｉ番目の要素をＨ[ｉ]として表記する。 The color characteristic estimation unit 12 that has acquired the display image stores the display image in the RAM in the DSP and estimates the color characteristic of the display image (# 03). Specifically, the process shown in FIG. 5 is performed. First, as initialization processing, all elements of the luminance histogram H are cleared to 0, and the start address of the display image in the RAM is set as the reference address q (# 11). The luminance histogram H is realized as an array having the same number of elements as the number of gradations of the luminance value. In the following description, the i-th element is expressed as H [i].
次に、参照アドレスｑが示す表示画像の画素ｐiの画素値に基づき輝度値Ｉiを算出する（＃１２）。上述したように、本実施形態では、カメラＣとしてカラーデジタルビデオカメラを用いているため、表示画像はカラー画像である。一般的に、カラー画像の画素は赤（Ｒ）要素、緑（Ｇ）要素、青（Ｂ）要素の３つの値からなる画素値を持っている。したがって、画素ｐiの画素値は｛Ｒi，Ｇi，Ｂi｝となる。このとき、画素ｐiの輝度値ＩiはＩi＝０．２９９×Ｒi＋０．５８７×Ｇi＋０．１１４×Ｂiにより求めることができる。当然ながら、他の算出式を用いて輝度値Ｉiを算出しても構わない。 Next, the luminance value I i is calculated based on the pixel value of the pixel p i of the display image indicated by the reference address q (# 12). As described above, in this embodiment, since a color digital video camera is used as the camera C, the display image is a color image. In general, a pixel of a color image has a pixel value composed of three values of a red (R) element, a green (G) element, and a blue (B) element. Therefore, the pixel value of the pixel p i is {R i , G i , B i }. At this time, the luminance value I i of the pixel p i can be calculated by I i = 0.299 × R i + 0.587 × G i + 0.114 × B i. Of course, the luminance value I i may be calculated using another calculation formula.
次に、上述の処理により求められた輝度値Ｉiに基づき輝度ヒストグラムＨを更新する（＃１３）。具体的には、Ｈ[Ｉi]＝Ｈ[Ｉi]＋１の演算を行う。 Next, the luminance histogram H is updated based on the luminance value I i obtained by the above-described processing (# 13). Specifically, the calculation of H [I i ] = H [I i ] +1 is performed.
その後、未処理画素の有無がチェックされる（＃１４）。具体的には、参照アドレスｑがＲＡＭにおける表示画像の最終アドレスに達したか否かが判定される。未処理画素が存在する場合には（＃１４のYes分岐）、参照アドレスｑをインクリメント（＃１５）した後、＃１２の処理に移行し、上述の処理を繰り返す。なお、本説明では、ＲＡＭには輝度ヒストグラムＨの生成に寄与しない画素（以下、参照不要画素と称する）のアドレスを記憶しておき、参照アドレスｑが参照不要画素のアドレスを参照する際には、再度参照アドレスｑをインクリメントするように構成している。また、ＲＡＭに輝度ヒストグラムＨの生成に寄与する画素（以下、参照画素と称する）のアドレスを記憶しておく構成としても構わない。 Thereafter, the presence or absence of unprocessed pixels is checked (# 14). Specifically, it is determined whether or not the reference address q has reached the final address of the display image in the RAM. If there is an unprocessed pixel (Yes branch of # 14), the reference address q is incremented (# 15), and then the process proceeds to # 12 and the above process is repeated. In this description, the RAM stores the addresses of pixels that do not contribute to the generation of the luminance histogram H (hereinafter referred to as reference unnecessary pixels), and the reference address q refers to the address of the reference unnecessary pixels. The reference address q is incremented again. Also, the RAM may store the addresses of pixels (hereinafter referred to as reference pixels) that contribute to the generation of the luminance histogram H.
図６（ａ）は、表示画像２０の参照画素２０ａ（図中のハッチング部分）と参照不要画素２０ｂ（図中の白部分）を示す図である。この例では、表示画像２０が表示面Ｄｆに表示された際に非撮影画像領域２１と近接する画素（以下、周辺画素と称する）を参照画素２０ａとしている。このように、周辺画素を用いて表示画像の色特性を推定すると、特に、表示画像２０がディスプレイＤの表示面Ｄｆに表示された際に非撮影画像領域２１との境界を明瞭にする目的の場合に適している。当然ながら、図６（ｂ）に示すように、表示画像２０の全画素を参照画素２０ａとして用いても構わない。 FIG. 6A is a diagram illustrating a reference pixel 20a (hatched portion in the drawing) and a reference unnecessary pixel 20b (white portion in the drawing) of the display image 20. In this example, when the display image 20 is displayed on the display surface Df, a pixel adjacent to the non-photographed image region 21 (hereinafter referred to as a peripheral pixel) is used as the reference pixel 20a. As described above, when the color characteristics of the display image are estimated using the peripheral pixels, in particular, when the display image 20 is displayed on the display surface Df of the display D, the boundary with the non-photographed image region 21 is clarified. Suitable for cases. Of course, as shown in FIG. 6B, all the pixels of the display image 20 may be used as the reference pixel 20a.
一方、未処理画素が存在しない場合には（＃１４のNo分岐）、上述の処理により生成された輝度ヒストグラムＨを用いて、表示画像の色特性の推定を行う（＃１６）。 On the other hand, when there is no unprocessed pixel (No branch at # 14), the color characteristic of the display image is estimated using the luminance histogram H generated by the above-described processing (# 16).
図７は、上述の処理により生成された図３（ａ）の表示画像２０の輝度ヒストグラムＨの例である。図から明らかなように、図３（ａ）の表示画像２０の輝度は、低輝度側に偏った分布を示している。すなわち、表示画像２０の周辺画素は低輝度であることが分かる。したがって、表示画像２０と非撮影画像領域２１との境界を明瞭にし、表示画像２０を見やすく表示するためには、非撮影画像領域２１の色は高輝度であることが望ましい。そのため、色決定部１３は、非撮影画像領域２１の色を白と決定する。なお、表示画像の色特性の推定方法すなわち輝度ヒストグラムＨの解析方法としては、ピーク輝度値、ピーク輝度値を中心とする所定範囲の輝度値を持つ画素の割合、所定輝度値（例えば、最大輝度値の１／２）以下の輝度値を持つ画素の割合等を用いることができる。また、非撮影画像領域２１の色は白に限定されるものではなく、輝度ヒストグラムＨの解析結果に基づき複数の色から選択する構成としても構わない。このとき、輝度ヒストグラムＨの解析結果と非撮影画像領域２１の色との関係を予めテーブルや関数に規定しておくと、好適である。このテーブルや関数に規定する非撮影画像領域２１の色としては、表示画像２０と非撮影画像領域２１とのコントラストが高くなる色とすることが望ましい。 FIG. 7 is an example of the luminance histogram H of the display image 20 of FIG. 3A generated by the above-described processing. As is apparent from the figure, the luminance of the display image 20 in FIG. 3A shows a distribution biased toward the low luminance side. That is, it can be seen that the peripheral pixels of the display image 20 have low luminance. Therefore, in order to clarify the boundary between the display image 20 and the non-photographed image area 21 and display the display image 20 in an easy-to-see manner, it is desirable that the color of the non-photographed image area 21 has high luminance. Therefore, the color determination unit 13 determines the color of the non-photographed image area 21 as white. As a method for estimating the color characteristics of the display image, that is, the analysis method of the luminance histogram H, a peak luminance value, a ratio of pixels having a luminance value in a predetermined range centered on the peak luminance value, a predetermined luminance value (for example, maximum luminance) A ratio of pixels having a luminance value equal to or less than ½) of the value can be used. Further, the color of the non-photographed image area 21 is not limited to white, and a configuration in which a color is selected from a plurality of colors based on the analysis result of the luminance histogram H may be employed. At this time, it is preferable that the relationship between the analysis result of the luminance histogram H and the color of the non-photographed image area 21 is defined in advance in a table or function. As the color of the non-photographed image area 21 defined in this table or function, it is desirable that the contrast between the display image 20 and the non-photographed image area 21 is high.
このように決定された色は、表示部１４に通知される。なお、輝度ヒストグラムＨと非撮影画像領域２１の色との関係および色の決定方法は、これに限定されるものではなく、表示画像２１と非撮影画像領域２１とのコントラストが高すぎる場合には、中間調の色に設定する等、本発明の目的を達する限りにおいて変更可能である。 The display unit 14 is notified of the color thus determined. Note that the relationship between the luminance histogram H and the color of the non-photographed image area 21 and the method for determining the color are not limited to this, and when the contrast between the display image 21 and the non-photographed image area 21 is too high. It can be changed as long as the object of the present invention is achieved, such as setting to a halftone color.
表示画像と決定された色を取得した表示部１４は、ディスプレイＤに表示画像２０を表示するとともに、非撮影画像領域２１の色を取得した色に変更する（＃０５）。図８は、このときの表示例である。図から明らかなように、低輝度の表示画像２０に対して、非撮影画像領域２１が高輝度となっているため、互いの境界が明瞭となるとともに、表示画像２０が見やすくなっている。 The display unit 14 that has acquired the color determined as the display image displays the display image 20 on the display D and changes the color of the non-photographed image region 21 to the acquired color (# 05). FIG. 8 shows a display example at this time. As is clear from the figure, the non-photographed image area 21 has a high luminance with respect to the low-luminance display image 20, so that the boundary between each other becomes clear and the display image 20 is easy to see.
その後、処理は＃０１に移行し、上述の処理が繰り返される。 Thereafter, the process proceeds to # 01, and the above-described process is repeated.
次に、本発明の監視装置の第２実施形態を説明する。図９は、本実施形態の機能ブロック図である。なお、第１実施形態と同様の機能部に対しては同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。本実施形態は、照明状態取得部１５を備えている点において第１実施形態と異なっている。また、本実施形態では、車両の前方および側方を撮影可能なカメラＣを用いるものとする。 Next, a second embodiment of the monitoring device of the present invention will be described. FIG. 9 is a functional block diagram of the present embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected with respect to the function part similar to 1st Embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted. This embodiment is different from the first embodiment in that an illumination state acquisition unit 15 is provided. Further, in this embodiment, it is assumed that the camera C that can photograph the front and side of the vehicle is used.
照明状態取得部１５は、車両ＶのライトＬ（本発明の照明の例）の点灯状態を取得する機能を有している。本実施形態では、ライトＬは運転者がライトスイッチＬＳを操作することにより点灯／消灯が切り替わるものである。そのため、照明状態取得部１５は、車内ネットワークとしてのＣＡＮ（controller area network）を介してライトスイッチＬＳに接続され、ライトＬの点灯状態を取得する。なお、照度センサ等を用いて環境光の照度を計測し、ＥＣＵ等によりライトＬの点灯を制御する構成の場合には、照明状態取得部１５はＥＣＵに接続される構成となる。 The illumination state acquisition unit 15 has a function of acquiring the lighting state of the light L of the vehicle V (an example of illumination according to the present invention). In the present embodiment, the light L is switched on / off by the driver operating the light switch LS. Therefore, the illumination state acquisition unit 15 is connected to the light switch LS via a CAN (controller area network) as an in-vehicle network, and acquires the lighting state of the light L. In addition, in the structure which measures the illumination intensity of ambient light using an illumination intensity sensor etc. and controls lighting of the light L by ECU etc., the illumination state acquisition part 15 becomes a structure connected to ECU.
図１０は、本実施形態における監視装置における表示画像の色特性推定の処理の流れを表すフローチャートである。なお、全体の処理の流れは第１実施形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。 FIG. 10 is a flowchart showing a flow of processing for estimating the color characteristics of the display image in the monitoring apparatus according to the present embodiment. The overall process flow is the same as in the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.
まず、図３の＃０１から＃０２の処理により表示画像が生成されると、その旨が色特性推定部１２に通知される。このとき、色特性推定部１２は照明状態取得部１５を介して、ライトスイッチＬＳの状態を取得する（＃２１）。色特性推定部１２は、取得したライトスイッチＬＳの状態に基づき、ライトＬの点灯状態を判定する（＃２２）。 First, when a display image is generated by the processes of # 01 to # 02 of FIG. 3, the fact is notified to the color characteristic estimation unit 12. At this time, the color characteristic estimation unit 12 acquires the state of the light switch LS via the illumination state acquisition unit 15 (# 21). The color characteristic estimation unit 12 determines the lighting state of the light L based on the acquired state of the light switch LS (# 22).
通常、ライトＬは車両Ｖの周囲が暗い場合に点灯されるものであるため、このライトＬの点灯状態に基づき、日中であるか夜間であるかを推定することができる。したがって、ライトＬが点灯していない場合には、車両Ｖの周囲は明るく、カメラＣから取得される表示画像の輝度も高いと考えられる。そのため、ライトＬが点灯していない場合には（＃２２のNo分岐）、表示画像は高輝度であると推定される（＃２３）。 Usually, since the light L is turned on when the surroundings of the vehicle V are dark, it can be estimated based on the lighting state of the light L whether it is daytime or nighttime. Therefore, when the light L is not lit, it is considered that the surroundings of the vehicle V are bright and the luminance of the display image acquired from the camera C is high. Therefore, when the light L is not turned on (No branch of # 22), it is estimated that the display image has high luminance (# 23).
一方、ライトＬが点灯していても、カメラＣの撮影範囲がライトＬにより照射されていなければ、そのカメラＣによる表示画像は低輝度となっている。本実施形態では、上述のようにカメラＣは前方周辺と側方周辺を撮影するように備えられている。一方、ライトＬは車両Ｖの前方を照射するように備えられている。そのため、表示画像が車両Ｖの側方周辺を撮影するカメラＣにより撮影されたものであれば、ライトＬの影響は小さいと考えられる。したがって、夜間等の車両Ｖの周辺が暗く、ライトＬが点灯されている場合であっても（＃２２のYes分岐）、表示画像が前方のカメラＣによるものであれば（＃２４のYes分岐）、表示画像は高輝度であると推定される（＃２３）。一方、表示画像が側方のカメラＣによるものであれば（＃２４のNo分岐）、表示画像は低輝度であると推定される（＃２５）。このように推定された表示画像の色特性は、色決定部１３に送られる。 On the other hand, even if the light L is lit, if the shooting range of the camera C is not illuminated by the light L, the display image by the camera C has a low luminance. In the present embodiment, as described above, the camera C is provided so as to photograph the front periphery and the side periphery. On the other hand, the light L is provided to irradiate the front of the vehicle V. Therefore, if the display image is captured by the camera C that captures the side periphery of the vehicle V, the influence of the light L is considered to be small. Therefore, even when the surroundings of the vehicle V are dark at night or the like and the light L is lit (Yes branch of # 22), if the display image is from the front camera C (Yes branch of # 24) ), It is estimated that the display image has high luminance (# 23). On the other hand, if the display image is from the side camera C (No branch of # 24), it is estimated that the display image has low luminance (# 25). The color characteristics of the display image thus estimated are sent to the color determination unit 13.
推定された表示画像の色特性を取得した色決定部１３は、取得した色特性に基づき非撮影画像領域の色を決定する（＃０４）。具体的には、表示画像の色特性が低輝度であれば、非撮影画像領域の色は白等の高輝度色に決定し、表示画像の色特性が高輝度であれば、非撮影画像領域の色は黒等の低輝度色に決定する。決定された非撮影画像領域の色は表示部１４に通知され、第１実施形態と同様に、表示に用いられる。 The color determination unit 13 that has acquired the estimated color characteristic of the display image determines the color of the non-photographed image area based on the acquired color characteristic (# 04). Specifically, if the color characteristic of the display image is low luminance, the color of the non-photographed image area is determined to be a high luminance color such as white, and if the color characteristic of the display image is high luminance, the non-photographed image area Is determined to be a low-luminance color such as black. The determined color of the non-photographed image area is notified to the display unit 14 and is used for display as in the first embodiment.
次に、本発明の監視装置の第３実施形態を説明する。図１１は、本実施形態の機能ブロック図である。なお、第１実施形態と同様の機能部に対しては同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。本実施形態は、撮影日時取得部１６を備えている点において第１実施形態と異なっている。 Next, a third embodiment of the monitoring device of the present invention will be described. FIG. 11 is a functional block diagram of the present embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected with respect to the function part similar to 1st Embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted. The present embodiment is different from the first embodiment in that the photographing date acquisition unit 16 is provided.
撮影日時取得部１６は、車両Ｖに搭載されている日時取得部ＴＭから撮影日時を取得する機能を有している。日時取得部ＴＭとしては、車両Ｖに搭載されているカーナビゲーションシステム等の様々な装置の時計機能を用いることができる。撮影日時取得部１６と日時取得部ＴＭとは、車内ネットワークとしてのＣＡＮを介して接続されている。 The shooting date and time acquisition unit 16 has a function of acquiring the shooting date and time from the date and time acquisition unit TM mounted on the vehicle V. As the date and time acquisition unit TM, clock functions of various devices such as a car navigation system mounted on the vehicle V can be used. The shooting date and time acquisition unit 16 and the date and time acquisition unit TM are connected via a CAN as an in-vehicle network.
図１２は、本実施形態における監視装置における表示画像の色特性推定の処理の流れを表すフローチャートである。なお、全体の処理の流れは第１実施形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。 FIG. 12 is a flowchart showing a flow of processing for estimating color characteristics of a display image in the monitoring apparatus according to the present embodiment. The overall process flow is the same as in the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.
まず、図３の＃０１から＃０２の処理により表示画像が生成されると、その旨が色特性推定部１２に通知される。このとき、色特性推定部１２は、撮影日時取得部１６を介して、日時取得部ＴＭに対して現在日時を要求する。 First, when a display image is generated by the processes of # 01 to # 02 of FIG. 3, the fact is notified to the color characteristic estimation unit 12. At this time, the color characteristic estimation unit 12 requests the current date and time from the date and time acquisition unit TM via the shooting date and time acquisition unit 16.
日時取得部ＴＭは、撮影日時取得部１６からの要求に対して、時計機能から現在の日時を取得し、返送する。撮影日時取得部１６は、取得した現在日時を撮影日時とみなして、色特性推定部１２に送る（＃３１）。 The date and time acquisition unit TM acquires the current date and time from the clock function in response to a request from the shooting date and time acquisition unit 16 and returns it. The shooting date / time acquisition unit 16 regards the acquired current date / time as the shooting date / time and sends it to the color characteristic estimation unit 12 (# 31).
撮影日時を取得した色特性推定部１２は、カメラＣのＲＡＭに記録されている日出と日没時間に基づき車両Ｖの周囲の明るさを推定し（＃３２）、それに基づき表示画像の色特性を推定する（＃３３）。具体的には、色特性推定部１２は、取得した撮影日時の月日を用いて日出および日没時刻を補正する。その後、補正された日出および日没時刻と撮影日時の時刻とを比較することにより、車両Ｖの周囲の明るさを推定する。 The color characteristic estimation unit 12 that acquired the shooting date and time estimates the brightness around the vehicle V based on the sunrise and sunset times recorded in the RAM of the camera C (# 32), and based on this, the color of the display image The characteristics are estimated (# 33). Specifically, the color characteristic estimation unit 12 corrects the sunrise and sunset times using the date and time of the acquired shooting date and time. Then, the brightness around the vehicle V is estimated by comparing the corrected sunrise and sunset times with the shooting date and time.
表示画像の輝度特性は車両Ｖの周囲の明るさに依存する。特に、車両Ｖの側方周辺を撮影するカメラＣの場合には、車両のライトＬの影響を受けにくいため、この関係は顕著となる。そのため、推定した車両Ｖの周囲の明るさを用いることにより、表示画像の輝度特性を推定することができる。 The luminance characteristic of the display image depends on the brightness around the vehicle V. In particular, in the case of the camera C that captures the lateral periphery of the vehicle V, this relationship becomes significant because it is not easily affected by the light L of the vehicle. Therefore, the brightness characteristic of the display image can be estimated by using the estimated brightness around the vehicle V.
なお、カーナビゲーションシステム等から車両Ｖの位置情報を取得し、その位置情報に基づいて日出および日没時刻を補正する構成とすると、全ての地点の日出および日没時刻を記録する必要がなくなり、好適である。 In addition, if it is set as the structure which acquires the positional information on the vehicle V from a car navigation system etc. and correct | amends the sunrise and sunset time based on the positional information, it is necessary to record the sunrise and sunset time of all the points. This is preferred.
上述の処理により推定された表示画像の色特性は、色決定部１３に送られる。 The color characteristics of the display image estimated by the above processing are sent to the color determination unit 13.
推定された表示画像の色特性を取得した色決定部１３は、取得した色特性に基づき非撮影画像領域の色を決定する（＃０４）。具体的には、表示画像の色特性が低輝度であれば、非撮影画像領域の色は白等の高輝度色に決定し、表示画像の色特性が高輝度であれば、非撮影画像領域の色は黒等の低輝度色に決定する。決定された非撮影画像領域の色は表示部１４に通知され、第１実施形態と同様に、表示に用いられる。 The color determination unit 13 that has acquired the estimated color characteristic of the display image determines the color of the non-photographed image area based on the acquired color characteristic (# 04). Specifically, if the color characteristic of the display image is low luminance, the color of the non-photographed image area is determined to be a high luminance color such as white, and if the color characteristic of the display image is high luminance, the non-photographed image area Is determined to be a low-luminance color such as black. The determined color of the non-photographed image area is notified to the display unit 14 and is used for display as in the first embodiment.
〔別実施形態〕
（１）上述の実施形態では、撮像部１０により撮影された撮影画像に基づいた表示画像を用いたが、表示画像はこれに限定されるものではない。例えば、実施例１のように表示画像の画素に基づいて表示画像の色特性を推定する場合には、ＥＣＵ等により生成されたグラフィック画像を表示画像として用いても構わない。
[Another embodiment]
(1) In the above-described embodiment, the display image based on the captured image captured by the imaging unit 10 is used, but the display image is not limited to this. For example, when the color characteristics of the display image are estimated based on the pixels of the display image as in the first embodiment, a graphic image generated by an ECU or the like may be used as the display image.
（２）上述の実施形態では、非撮影画像領域の色を色決定部１３により決定された色に変更したが、非撮影画像領域の一部のみを変更する構成としても構わない。図１３は、非撮影画像領域の画素のうち表示画像の近傍画素の色のみを変更した例である。このような表示でも、表示画像と背景との境界を明確に認識することができる。 (2) In the above-described embodiment, the color of the non-photographed image area is changed to the color determined by the color determination unit 13, but only a part of the non-photographed image area may be changed. FIG. 13 is an example in which only the colors of the neighboring pixels of the display image among the pixels of the non-photographed image region are changed. Even in such a display, the boundary between the display image and the background can be clearly recognized.
（３）実施例１では、表示画像の周辺画素を用いて表示画像の色特性を推定したが、表示画像の辺毎に色特性を推定しても構わない。例えば、カメラＣが車両前方を撮影するように設置されている場合には、表示画像の上部はライトＬにより照射されているため、高輝度である。しかし、表示画像の左右の端部はライトＬの影響が小さく、低輝度である。特に、カメラＣの画角が広い場合には、この差異は顕著となる。このような表示画像に対して、非撮影画像領域の色を一律に変更すると境界が不明確になる辺が存在し得る。そのため、図１４に示すように、辺毎に色特性を推定し、推定された色特性に基づきその辺の近傍の非撮影画像領域の画素の色を変更する構成とすることもできる。この例では、表示画像の左右の辺が低輝度、上下の辺が高輝度と推定されており、表示画像の左右の辺に隣接する非撮影画像領域の画素が白に変更されている。 (3) In the first embodiment, the color characteristics of the display image are estimated using the peripheral pixels of the display image. However, the color characteristics may be estimated for each side of the display image. For example, when the camera C is installed so as to photograph the front of the vehicle, the upper part of the display image is illuminated by the light L, and thus the brightness is high. However, the left and right ends of the display image are less affected by the light L and have low luminance. In particular, this difference becomes significant when the angle of view of the camera C is wide. In such a display image, when the color of the non-photographed image area is uniformly changed, there may be a side where the boundary becomes unclear. Therefore, as shown in FIG. 14, it is also possible to estimate the color characteristics for each side and change the color of the pixel in the non-photographed image area near the side based on the estimated color characteristics. In this example, it is estimated that the left and right sides of the display image are low luminance and the upper and lower sides are high luminance, and the pixels in the non-photographed image area adjacent to the left and right sides of the display image are changed to white.
（４）上述の実施形態では、色決定部１３により決定された色を用いて非撮影画像領域全体の色を変更したが、図１５のように非撮影画像領域を複数の領域に分けて、その領域毎に色を変更しても構わない。この例では、非撮影画像領域を表示画像の各辺に対応する４つの領域に分割するとともに、表示画像の辺毎に色特性を推定し、各辺に対応する非撮影画像領域の色を推定された色特性に応じて変更している。この例では、表示画像の左右辺は低輝度であるため、非撮影画像領域の左右の領域は高輝度に変更されている。一方、表示画像の上下辺は高輝度であるため、非撮影画像領域の上下領域は、低輝度のままである。 (4) In the above-described embodiment, the color of the entire non-photographed image area is changed using the color determined by the color determining unit 13, but the non-photographed image area is divided into a plurality of areas as shown in FIG. The color may be changed for each area. In this example, the non-photographed image area is divided into four areas corresponding to each side of the display image, color characteristics are estimated for each side of the display image, and the color of the non-photographed image area corresponding to each side is estimated. It is changed according to the color characteristics. In this example, since the left and right sides of the display image have low luminance, the left and right regions of the non-photographed image region are changed to high luminance. On the other hand, since the upper and lower sides of the display image have high luminance, the upper and lower regions of the non-photographed image region remain at low luminance.
（５）上述の実施形態では、色特性推定部１２、色決定部１３はカメラＣのＤＳＰにより構成されていたが、これに限定されるものではない。例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＥＣＵとソフトウェアとにより構成しても構わない。 (5) In the above-described embodiment, the color characteristic estimation unit 12 and the color determination unit 13 are configured by the DSP of the camera C, but are not limited thereto. For example, you may comprise by CPU (Central Processing Unit), ECU, and software.
（６）上述の実施形態では、３種類の方法により表示画像の色特性を推定したが、これらを組み合わせることにより表示画像の色特性の推定を行っても構わない。例えば、実施例２のライトＬの状態に基づき表示画像の色特性を推定すると、トンネル通過直後にライトＬを消し忘れていた場合には、車両Ｖの周囲が明るいにも関わらず表示画像は低輝度であると推定され、非撮影画像領域は白等の高輝度色と決定される。このような弊害を防止するためには、ライトＬが点灯している場合に、実施例１の画素値に基づく色特性推定を実行する構成とすると好適である。この構成により、不要な色特性推定処理を回避すると共に、的確に表示画像の色特性を推定することができる。 (6) In the above-described embodiment, the color characteristics of the display image are estimated by three types of methods. However, the color characteristics of the display image may be estimated by combining them. For example, when the color characteristics of the display image are estimated based on the state of the light L in the second embodiment, if the light L is forgotten to be turned off immediately after passing through the tunnel, the display image is low even though the surroundings of the vehicle V are bright. The brightness is estimated, and the non-photographed image area is determined as a high brightness color such as white. In order to prevent such an adverse effect, it is preferable to perform the color characteristic estimation based on the pixel value of the first embodiment when the light L is lit. With this configuration, unnecessary color characteristic estimation processing can be avoided and the color characteristics of the display image can be accurately estimated.
（７）上述の実施形態では、非撮影画像領域は表示画像を囲む長方形状の枠形状としたが、これに限定されるものではなく、曲線や曲線と直線との組み合わせで構成される形状としても構わない。 (7) In the above-described embodiment, the non-photographed image area has a rectangular frame shape surrounding the display image. However, the shape is not limited to this, and is formed by a curve or a combination of a curve and a straight line. It doesn't matter.
（８）非撮影画像領域（背景等）は、監視者に注視領域を明示するために表示画像上に重畳表示される領域（表示画像をマスク処理した領域）であっても構わない。 (8) The non-photographed image area (background, etc.) may be an area (area where the display image is masked) superimposed on the display image in order to clearly indicate the gaze area to the monitor.
本発明は、暗部等の低輝度画像を用いて監視する監視装置に利用することができる。 The present invention can be used in a monitoring apparatus that monitors using a low-luminance image such as a dark part.
Ａ：監視装置
Ｃ：カメラ
Ｄ：ディスプレイ
Ｄｆ：表示面
Ｌ：ライト
ＴＭ：日時取得部
Ｖ：車両
１０：撮像部
１１：表示画像生成部
１２：色特性推定部
１３：色決定部
１４：表示部
１５：照明状態取得部
１６：撮影日時取得部
２０：表示画像
２１：非撮影画像領域
A: Monitoring device C: Camera D: Display Df: Display surface L: Light TM: Date and time acquisition unit V: Vehicle 10: Imaging unit 11: Display image generation unit 12: Color characteristic estimation unit 13: Color determination unit 14: Display unit 15: Illumination state acquisition unit 16: Shooting date acquisition unit 20: Display image 21: Non-photographed image area
Claims (6)
表示面を備えたディスプレイと、
前記撮像部により撮影された画像に基づき表示画像を生成する表示画像生成部と、
前記表示面の一部に表示画像を表示させる表示部と、
前記表示画像の視認性に係る色特性を推定する色特性推定部と、
前記表示面における前記表示画像以外の領域である非撮影画像領域の色を前記色特性に基づき決定する色決定部と、を備え、
前記表示部は前記色決定部により決定された色に基づき前記非撮影画像領域の色を変更可能にする監視装置。 An imaging unit;
A display with a display surface;
A display image generation unit that generates a display image based on an image captured by the imaging unit;
A display unit for displaying a display image on a part of the display surface;
A color characteristic estimation unit that estimates a color characteristic related to the visibility of the display image;
A color determination unit that determines a color of a non-photographed image area that is an area other than the display image on the display surface based on the color characteristics;
The monitoring device that enables the display unit to change the color of the non-photographed image area based on the color determined by the color determination unit.
前記色特性推定部は、前記照明の状態に基づき前記色特性を推定する請求項１記載の監視装置。 It has an illumination state acquisition unit that acquires the state of illumination,
The monitoring apparatus according to claim 1, wherein the color characteristic estimation unit estimates the color characteristic based on a state of the illumination.
前記色特性推定部は、前記撮影の日時に基づき前記色特性を解析する請求項１記載の監視装置。 A shooting date and time acquisition unit for acquiring the shooting date and time;
The monitoring apparatus according to claim 1, wherein the color characteristic estimation unit analyzes the color characteristic based on the date and time of the photographing.
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