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公開番号2024047931
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-08
出願番号2022153709
出願日2022-09-27
発明の名称撮像装置、画像処理装置
出願人株式会社日立国際電気
代理人個人,個人
主分類H04N 23/60 20230101AFI20240401BHJP(電気通信技術)
要約【課題】2次元画像における局所的な暗部補正を自動的かつ適正に行う。
【解決手段】この撮像装置1においては、撮像部10が撮像する領域と共通の領域内の3次元形状を認識する3次元形状認識部30が設けられる。更に、撮像の対象となる領域に対する照明光の光源の位置情報も、記憶部40に記憶される。暗部領域推定部50は、3次元形状認識部30が認識した3次元形状と光源の位置関係より、この3次元形状がこの光源で照射された際の陰になる領域(暗部領域)を、3次元空間中において推定することができる。暗部領域2次元変換部60は、撮像情報より、前記のように推定された3次元形状中の暗部領域を、撮像によって得られた2次元画像中の領域に変換する。このように2次元画像中において認識された暗部領域が、暗部補正を要する領域となる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
対象となる領域を撮像することによって得られた２次元画像を出力する撮像装置であって、
前記領域を撮像して前記２次元画像に対応する映像信号を出力する撮像部と、
前記領域の３次元形状を認識する３次元形状認識部と、
前記撮像装置の位置情報と、前記領域に対する照明光を発する光源の位置情報を記憶する記憶部と、
前記３次元形状と前記光源の位置関係より、前記３次元形状の表面における、前記照明光が照射されない領域である３次元暗部領域を認識する暗部領域推定部と、
前記撮像装置の位置情報、及び前記２次元画像が取得された際の視野より、前記２次元画像中における前記３次元暗部領域に対応した２次元暗部領域を算出する暗部領域２次元変換部と、
を具備し、前記映像信号と共に前記２次元画像中における前記２次元暗部領域を特定する情報を出力することを特徴とする撮像装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
対象となる領域を撮像することによって得られた２次元画像を出力する撮像装置であって、
前記領域を撮像して前記２次元画像に対応する映像信号を出力する撮像部と、
前記領域の３次元形状を認識する３次元形状認識部と、
前記撮像装置の位置情報と、前記領域に対する照明光を発する光源の位置情報を記憶する記憶部と、
前記３次元形状と前記光源の位置関係より、前記３次元形状の表面における、前記照明光が照射されない領域である３次元暗部領域を認識する暗部領域推定部と、
前記撮像装置の位置情報、及び前記２次元画像が取得された際の視野より、前記２次元画像中における前記３次元暗部領域に対応した２次元暗部領域を算出する暗部領域２次元変換部と、
前記２次元画像中の前記２次元暗部領域において局所的に暗部補正を行った映像信号を出力する信号処理部と、
を具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
前記信号処理部は、前記２次元画像における前記２次元暗部領域の輪郭を構成する境界線を含む境界線周囲の領域において、前記２次元暗部領域からみた前記境界線の外側の領域から内側の領域にかけて、前記暗部補正の程度が段階的に強くなるように、前記境界線周囲の領域における画素に対して前記暗部補正を適用することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
対象となる領域を撮像部が撮像することによって得られた２次元画像において、局所的に輝度が低くなった一定の領域に対する暗部補正を行った上で出力する画像処理装置であって、
前記領域の３次元形状と、前記領域に対する照明光を発する光源の位置情報と、を認識し、前記３次元形状と前記光源の位置関係より、前記３次元形状の表面における、前記照明光が照射されない領域である３次元暗部領域を認識する暗部領域推定部と、
前記２次元画像が撮像された際の前記撮像部の位置情報、及び視野より、前記２次元画像中における前記３次元暗部領域に対応した２次元暗部領域を算出する暗部領域２次元変換部と、
前記２次元画像における前記２次元暗部領域において局所的に暗部補正を行って出力する信号処理部と、
を具備することを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
前記信号処理部は、前記２次元画像における前記２次元暗部領域の輪郭を構成する境界線を含む境界線周囲の領域において、前記２次元暗部領域からみた前記境界線の外側の領域から内側の領域にかけて、前記暗部補正の程度が段階的に強くなるように、前記境界線周囲の領域における画素に対して前記暗部補正を適用することを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象の撮像を行って得られた映像、２次元画像を出力する撮像装置、画像処理装置にに関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
地上における１点に設置されて対象となる領域を監視するために、撮像装置が用いられる。一般的に監視は常時行われ、これにより得られた映像は、離間した場所にあるモニタでリアルタイムで見ることができる、あるいは一旦不揮発性メモリ等に映像信号として記憶されてから、必要に応じて後で見ることができる。
【０００３】
この際、撮像される環境の照度は時々刻々変化し、例えば昼間は太陽光で撮像対象となる領域全体が明るくなるのに対して、夜間は１点に固定された街灯が発した照明光のみによって照らされ、全体的に輝度は低くなる。こうした状況下でも、対象となる領域の明瞭な映像を得ることが要求される。このためには、輝度の低い領域における明暗の階調を補正する、暗部補正の技術が用いられている。
【０００４】
特許文献１には、暗部補正として、露光量（シャッター速度）が異なる同一対象に対する２つのフレーム映像を取得し、この２つのフレーム映像を合成することによって、映像の明暗のダイナミックレンジを広げる技術が記載されている。また、特許文献２には、画素毎に輝度等を認識し、輝度が低い（一定の閾値よりも低い）領域を暗部補正すべき領域であると認識し、これに対して階調補正を行うことによって、この領域に対しても適正な映像が得られるように補正を行う技術が記載されている。特に、閾値を適正に設定することによって、暗部補正をすべき領域を適正に認識することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平７－１３５５９９号公報
特開２００８－１１８３８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の技術においては、２つのフレーム映像を用いて補正後における１つのフレーム映像が形成されるため、時間分解能が低下した。このため、例えば対象となる領域に動きのある物体がある場合には、これを適切に認識できない場合があった。
【０００７】
また、特許文献２に記載の技術においては、輝度が低い領域における輝度が高くなるように暗部補正された。これに対して、本来は、輝度が低いために補正を行うべき領域は、例えば照明光が照射されないために陰になった領域であり、このような領域は、必ずしも実際に得られた輝度のみより識別できるものではない。例えば、照明光が充分にあたっているが色が黒い領域の輝度は低くなるが、このような領域に暗部補正を行うことは適切ではない。このように、この技術においては、補正前において適正な映像が得られていたために補正は不要である領域に対しても、補正が行われる場合があった。
【０００８】
このため、２次元画像における暗部補正を自動的かつ適正に行う技術が望まれた。
【０００９】
本発明は、このような状況に鑑みなされたもので、上記課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、対象となる領域を撮像することによって得られた２次元画像を出力する撮像装置であって、前記領域を撮像して前記２次元画像に対応する映像信号を出力する撮像部と、前記領域の３次元形状を認識する３次元形状認識部と、前記撮像装置の位置情報と、前記領域に対する照明光を発する光源の位置情報を記憶する記憶部と、前記３次元形状と前記光源の位置関係より、前記３次元形状の表面における、前記照明光が照射されない領域である３次元暗部領域を認識する暗部領域推定部と、前記撮像装置の位置情報、及び前記２次元画像が取得された際の視野より、前記２次元画像中における前記３次元暗部領域に対応した２次元暗部領域を算出する暗部領域２次元変換部と、を具備し、前記映像信号と共に前記２次元画像中における前記２次元暗部領域を特定する情報を出力する。
本発明は、対象となる領域を撮像することによって得られた２次元画像を出力する撮像装置であって、前記領域を撮像して前記２次元画像に対応する映像信号を出力する撮像部と、前記領域の３次元形状を認識する３次元形状認識部と、前記撮像装置の位置情報と、前記領域に対する照明光を発する光源の位置情報を記憶する記憶部と、前記３次元形状と前記光源の位置関係より、前記３次元形状の表面における、前記照明光が照射されない領域である３次元暗部領域を認識する暗部領域推定部と、前記撮像装置の位置情報、及び前記２次元画像が取得された際の視野より、前記２次元画像中における前記３次元暗部領域に対応した２次元暗部領域を算出する暗部領域２次元変換部と、前記２次元画像中の前記２次元暗部領域において局所的に暗部補正を行った映像信号を出力する信号処理部と、を具備する。
前記信号処理部は、前記２次元画像における前記２次元暗部領域の輪郭を構成する境界線を含む境界線周囲の領域において、前記２次元暗部領域からみた前記境界線の外側の領域から内側の領域にかけて、前記暗部補正の程度が段階的に強くなるように、前記境界線周囲の領域における画素に対して前記暗部補正を適用してもよい。
本発明は、対象となる領域を撮像部が撮像することによって得られた２次元画像において、局所的に輝度が低くなった一定の領域に対する暗部補正を行った上で出力する画像処理装置であって、前記領域の３次元形状と、前記領域に対する照明光を発する光源の位置情報と、を認識し、前記３次元形状と前記光源の位置関係より、前記３次元形状の表面における、前記照明光が照射されない領域である３次元暗部領域を認識する暗部領域推定部と、前記２次元画像が撮像された際の前記撮像部の位置情報、及び視野より、前記２次元画像中における前記３次元暗部領域に対応した２次元暗部領域を算出する暗部領域２次元変換部と、前記２次元画像における前記２次元暗部領域において局所的に暗部補正を行って出力する信号処理部と、を具備する。
前記信号処理部は、前記２次元画像における前記２次元暗部領域の輪郭を構成する境界線を含む境界線周囲の領域において、前記２次元暗部領域からみた前記境界線の外側の領域から内側の領域にかけて、前記暗部補正の程度が段階的に強くなるように、前記境界線周囲の領域における画素に対して前記暗部補正を適用してもよい。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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