JP6463153B2 - 画像処理装置、撮像装置、画像処理方法およびプログラム - Google Patents
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Description
1.第1の実施の形態(相違度の分布から照度変化の有無を判定する例)
2.第2の実施の形態(外れ値を除去して求めた相違度の分布から照度変化の有無を判定する例)
3.第3の実施の形態(相違度の分布から最頻値を求めて照度変化の有無を判定する例)
[撮像装置の構成例]
図1は、第1の実施の形態における撮像装置100の一構成例を示すブロック図である。この撮像装置100は、撮像部110、画像処理部120、露光制御部130、背景画像記憶部140、動画記録部150および照度変化判定部200を備える。
図2は、第1の実施の形態における照度変化判定部200の一構成例を示すブロック図である。この照度変化判定部200は、距離算出部211、距離比較部212、計数部213および計数値比較部214を備える。
(輝度)=(照度)×(反射率)
(入力輝度)=(入力照度)×(入力反射率) ・・・式1
(背景輝度)=(背景照度)×(背景反射率) ・・・式2
(入力輝度)=(入力照度)/(背景照度)×(背景輝度) ・・・式3
D=abs(ax0+by0+c)/(a2+b2)1/2 ・・・式4
D=abs(x0−y0)/21/2 ・・・式5
図4は、第1の実施の形態における画像処理部120の一構成例を示すブロック図である。この画像処理部120は、ホワイトバランス処理部121、デモザイク処理部122および動体検出部123を備える。
図6は、第1の実施の形態における撮像装置100の動作の一例を示すフローチャートである。このフローチャートの示す処理は、入力画像が撮像されるたびに実行される。撮像装置100は、照度変化の有無を判定するための照度変化判定処理を実行する(ステップS910)。そして、撮像装置100は、その照度変化判定処理で照度変化があったと判定されたか否かを判断する(ステップS901)。
上述の第1の実施の形態では、式5より輝度値の差分を距離D(相違度)として検出していたが、照度の変化率が一定の場合、式4および式5より入力輝度が低いほど距離Dが小さくなり、距離閾値以下になるおそれが高くなる。このため、入力画像が比較的暗い場合には、照度変化があるにも関わらず、照度変化が無いと誤って判定されるおそれが高くなる。輝度の対数の差分を相違度として求めれば、照度変化があった場合に、入力輝度が低くても距離Dが十分に大きくなり、そのような誤判定を防止することができる。この第1の変形例の撮像装置100は、入力画素および背景画素の画素値の対数の差分を相違度として求める点において、第1の実施の形態と異なる。
D=abs{(log(x0)−log(y0)}/21/2 ・・・式6
上述の第1の実施の形態では、照度変化があれば動体の検出を停止していたが、照度変化の有無にかかわらず、動体の検出を行ってもよい。例えば、ゆっくりとした照度変化が生じる場合には、動体検出を停止させる必要はない。第1の実施の形態における第2の変形例の撮像装置100は、照度変化の有無にかかわらず、動体を検出する点において第1の実施の形態と異なる。
上述の第1の実施の形態では、輝度値の相違度の全てを用いて、照度変化の有無を判定していたが、必ずしも相違度の全てを用いる必要はない。入力画像に動体が写った場合には、その動体内のプロットは、他の値から大きく外れた値になることが多い。このような外れ値が多いと、距離Dが「0」付近に集中しているか否かを正確に判定することが困難となり、撮像装置100が照度変化の有無を誤って判定するおそれがある。したがって、外れ値を除去してから、距離Dを求めることが望ましい。第2の実施の形態の撮像装置100は、外れ値を除去してから、距離Dを求める点において第1の実施の形態と異なる。
D=abs(a×log(x0)+b×log(yo)+c)/(a2+b2)1/2 ・・・式7
上述の第1の実施の形態では、撮像装置100は、「0」付近の距離閾値以下の距離Dの個数を計数し、その計数値CNTと計数値判定閾値との比較結果に基づいて距離Dが「0」付近に集中して分布しているか否かを判定していた。しかし、撮像装置100は、距離Dの最頻値を求め、その最頻値と所定の最頻値判定閾値との比較結果から、距離Dの分布の状態を求めることもできる。計数値CNTを求める構成では画像の画素数が多いほど計数値CNTが多くなるため、画素数に応じて計数値判定閾値を変更する必要がある。一方、距離Dの最頻値は画素数に依存しないため、最頻値を求める方法では画素数に応じて最頻値判定閾値を変更する必要はない。この第3の実施の形態の撮像装置100は、距離Dの最頻値を求め、その最頻値から、距離Dの分布の状態を求める点において第1の実施の形態と異なる。
D={log(x0)−log(y0)}/21/2 ・・・式8
D=(x0−y0)/21/2 ・・・式9
(1)入力画素が配列された入力画像が入力されるたびに当該入力画像と基準画素が配列された基準画像とにおいて前記基準画素と当該基準画素に対応する前記入力画素とのそれぞれの画素値の相違度を前記入力画素ごとに取得する相違度取得部と、
前記基準画像および前記入力画像のそれぞれを撮像した際の所定変化量を超える照度変化の有無を前記入力画素ごとの前記相違度の分布の状態に基づいて判定する判定部と
を具備する画像処理装置。
(2)前記入力画像について動体の検出を行う動体検出部をさらに具備する
前記(1)記載の画像処理装置。
(3)前記判定部は、前記照度変化があった場合には前記動体の検出を停止させる
前記(2)記載の画像処理装置。
(4)前記動体検出部は、前記入力画像および前記基準画像の差分画像を生成して当該差分画像において差分が所定の差分閾値より大きい領域を前記動体として検出する前記(2)または(3)記載の画像処理装置。
(5)前記分布において所定範囲内の値の前記相違度の個数を計数して計数値を出力する計数部をさらに具備し、
前記判定部は、前記計数値が所定の計数値判定閾値を超えるか否かにより前記照度変化の有無を判定する前記(1)から(4)のいずれかに記載の画像処理装置。
(6)前記分布において前記相違度の最頻値を求める最頻値取得部をさらに具備し、
前記判定部は、前記最頻値が所定範囲内にあるか否かにより前記照度変化の有無を判定する前記(1)から(5)のいずれかに記載の画像処理装置。
(7)前記基準画素と当該基準画素に対応する前記入力画素とのそれぞれの画素値からなる組の集合から外れ値を含む組を除去する外れ値除去部をさらに具備し、
前記相違度取得部は、前記外れ値を含む組が除去された前記集合において前記相違度を取得する前記(1)から(6)のいずれかに記載の画像処理装置。
(8)前記相違度取得部は、前記基準画素の画素値の対数と前記入力画素の画素値の対数との差分を前記相違度として取得する前記(1)から(7)のいずれかに記載の画像処理装置。
(9)入力画素が配列された入力画像を時系列順に撮像する撮像部と、
前記入力画像が入力されるたびに当該入力画像と基準画素が配列された基準画像とにおいて前記基準画素と当該基準画素に対応する前記入力画素とのそれぞれの画素値の相違度を前記入力画素ごとに取得する相違度取得部と、
前記基準画像および前記入力画像のそれぞれを撮像した際の所定変化量を超える照度変化の有無を前記入力画素ごとの前記相違度の分布の状態に基づいて判定する判定部と
を具備する撮像装置。
(10)前記照度変化が無い場合には前記撮像部の露光量を所定量に制御する露光制御部をさらに具備する前記(9)記載の撮像装置。
(11)相違度取得部が、入力画素が配列された入力画像が入力されるたびに当該入力画像と基準画素が配列された基準画像とにおいて前記基準画素と当該基準画素に対応する前記入力画素とのそれぞれの画素値の相違度を前記入力画素ごとに取得する相違度取得手順と、
判定部が、前記基準画像および前記入力画像のそれぞれを撮像した際の所定変化量を超える照度変化の有無を前記入力画素ごとの前記相違度の分布の状態に基づいて判定する判定手順と
を具備する画像処理方法。
(12) 相違度取得部が、入力画素が配列された入力画像が入力されるたびに当該入力画像と基準画素が配列された基準画像とにおいて前記基準画素と当該基準画素に対応する前記入力画素とのそれぞれの画素値の相違度を前記入力画素ごとに取得する相違度取得手順と、
判定部が、前記基準画像および前記入力画像のそれぞれを撮像した際の所定変化量を超える照度変化の有無を前記入力画素ごとの前記相違度の分布の状態に基づいて判定する判定手順と
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
110 撮像部
120 画像処理部
121 ホワイトバランス処理部
122 デモザイク処理部
123 動体検出部
130 露光制御部
140 背景画像記憶部
150 動画記録部
200 照度変化判定部
211 距離算出部
212 距離比較部
213 計数部
214 計数値比較部
221 外れ値除去部
231 ヒストグラム生成部
232 最頻値取得部
233 最頻値比較部
Claims (11)
- 入力画素が配列された入力画像が入力されるたびに当該入力画像と基準画素が配列された基準画像とにおいて前記基準画素と当該基準画素に対応する前記入力画素とのそれぞれの画素値の相違度を前記入力画素ごとに取得する相違度取得部と、
前記基準画像および前記入力画像のそれぞれを撮像した際の所定変化量を超える照度変化の有無を前記入力画素ごとの前記相違度の分布の状態に基づいて判定する判定部と
を具備し、
前記相違度取得部は、前記基準画素の画素値の対数と前記入力画素の画素値の対数との差分を前記相違度として取得する
画像処理装置。 - 前記入力画像について動体の検出を行う動体検出部をさらに具備する
請求項1記載の画像処理装置。 - 前記判定部は、前記照度変化があった場合には前記動体の検出を停止させる
請求項2記載の画像処理装置。 - 前記動体検出部は、前記入力画像および前記基準画像の差分画像を生成して当該差分画像において差分が所定の差分閾値より大きい領域を前記動体として検出する請求項2記載の画像処理装置。
- 前記分布において所定範囲内の値の前記相違度の個数を計数して計数値を出力する計数部をさらに具備し、
前記判定部は、前記計数値が所定の計数値判定閾値を超えるか否かにより前記照度変化の有無を判定する請求項1記載の画像処理装置。 - 前記分布において前記相違度の最頻値を求める最頻値取得部をさらに具備し、
前記判定部は、前記最頻値が所定範囲内にあるか否かにより前記照度変化の有無を判定する請求項1記載の画像処理装置。 - 前記基準画素と当該基準画素に対応する前記入力画素とのそれぞれの画素値からなる組の集合から外れ値を含む組を除去する外れ値除去部をさらに具備し、
前記相違度取得部は、前記外れ値を含む組が除去された前記集合において前記相違度を取得する請求項1記載の画像処理装置。 - 入力画素が配列された入力画像を時系列順に撮像する撮像部と、
前記入力画像が入力されるたびに当該入力画像と基準画素が配列された基準画像とにおいて前記基準画素と当該基準画素に対応する前記入力画素とのそれぞれの画素値の相違度を前記入力画素ごとに取得する相違度取得部と、
前記基準画像および前記入力画像のそれぞれを撮像した際の所定変化量を超える照度変化の有無を前記入力画素ごとの前記相違度の分布の状態に基づいて判定する判定部と
を具備し、
前記相違度取得部は、前記基準画素の画素値の対数と前記入力画素の画素値の対数との差分を前記相違度として取得する
撮像装置。 - 前記照度変化があった場合には前記撮像部の露光量を所定量に制御する露光制御部をさらに具備する請求項8記載の撮像装置。
- 相違度取得部が、入力画素が配列された入力画像が入力されるたびに当該入力画像と基準画素が配列された基準画像とにおいて前記基準画素と当該基準画素に対応する前記入力画素とのそれぞれの画素値の相違度を前記入力画素ごとに取得する相違度取得手順と、
判定部が、前記基準画像および前記入力画像のそれぞれを撮像した際の所定変化量を超える照度変化の有無を前記入力画素ごとの前記相違度の分布の状態に基づいて判定する判定手順と
を具備し、
前記相違度取得部は、前記基準画素の画素値の対数と前記入力画素の画素値の対数との差分を前記相違度として取得する
画像処理方法。 - 相違度取得部が、入力画素が配列された入力画像が入力されるたびに当該入力画像と基準画素が配列された基準画像とにおいて前記基準画素と当該基準画素に対応する前記入力画素とのそれぞれの画素値の相違度を前記入力画素ごとに取得する相違度取得手順と、
判定部が、前記基準画像および前記入力画像のそれぞれを撮像した際の所定変化量を超える照度変化の有無を前記入力画素ごとの前記相違度の分布の状態に基づいて判定する判定手順と
をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記相違度取得部は、前記基準画素の画素値の対数と前記入力画素の画素値の対数との差分を前記相違度として取得する
プログラム。
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JP2015014891A JP6463153B2 (ja) | 2015-01-29 | 2015-01-29 | 画像処理装置、撮像装置、画像処理方法およびプログラム |
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