(57)【要約】【課題】撮像装置の画像分解能以上の画像分解能を実現することができる画像処理装置を提供すること。【解決手段】本発明の一実施形態に係る画像処理装置１０は、重み算出部１０１と、重み付け部１０２とを含む。重み算出部１０１は、対象画像の各画素の輝度値を階調に応じた値で除算することにより、対象画像の各画素の重みを算出する。重み付け部１０２は、重み算出部１０１が算出した各画素の重みを対象画像の各画素の座標値に加算することにより、対象画像の各画素の座標値を変換する。【選択図】図１
2020144685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を処理する画像処理装置であって、
対象画像の各画素の輝度値を階調に応じた値で除算することにより、前記対象画像の各画素の重みを算出する重み算出部と、
前記対象画像の各画素の座標値に前記各画素の重みを加算することにより、前記対象画像の各画素の座標値を変換する重み付け部と
を含む、画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を処理する画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像解析処理において種々の画像から特徴量を算出する場合、低解像の画像ほど特徴量の算出精度が低く、高解像の画像ほど特徴量の算出精度が高くなることが知られている。すなわち、画像の特徴量の算出精度は、撮像装置の画像分解能に依存する。
【０００３】
この点に関し、特許文献１が開示する位置検出画像処理方法は、撮像画像の画素の輝度値を水平方向に隣接する画素の間で補間計算して連続情報に変換し、当該連続情報を重心計算して被測定物の重心を求める。これにより、ノイズによる影響を低減し、撮像装置の画像分解能を上げることなく、被測定物の位置検出の精度を高めることを意図している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１３７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１が開示する位置検出画像処理方法では、被写体の撮影に使用される撮像装置の画像分解能以上の画像分解能を実現することができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、撮像装置の画像分解能以上の画像分解能を実現することができる画像処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態に係る画像処理装置は、対象画像の各画素の輝度値を階調に応じた値で除算することにより、前記対象画像の各画素の重みを算出する重み算出部と、前記対象画像の各画素の座標値に前記各画素の重みを加算することにより、前記対象画像の各画素の座標値を変換する重み付け部とを含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、撮像装置の画像分解能以上の画像分解能を実現することができる画像処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像処理装置の詳細な構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による対象画像の各画素の座標値の重み付けを示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る画像処理装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像処理装置１０の詳細な構成を示すブロック図である。画像処理装置１０は、種々の画像を処理する装置であり、制御部１００と、記憶装置１１０とを備える。
【００１１】
制御部１００は、画像処理装置１０が備える電子回路及び装置を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算装置である。制御部１００は、本発明の画像処理プログラムを実行することにより、本発明の画像処理方法を実行する。制御部１００は、プログラムモジュールである重み算出部１０１と、重み付け部１０２と、特徴量算出部１０３とを含む。
【００１２】
重み算出部１０１は、対象画像の各画素について重みを算出するプログラムモジュールである。重み算出部１０１は、下記数式１に示す通り、対象画像の各画素の輝度値を階調で除算することにより、対象画像の各画素の重みを算出する。
【数１】
2020144685.tif 000003
ここで、輝度値は、対象画像の各画素の輝度値であり、対象画像の階調に基づく任意の値である。対象画像の階調は、対象画像のビット数によって決まる。例えば、画素の階調を８ビットで表現する場合、対象画像の階調は、２５６（＝２８）である。
【００１３】
重み付け部１０２は、重み算出部１０１が算出した重みを用いて、対象画像の各画素の座標値を変換するプログラムモジュールである。重み算出部１０１は、下記数式２に示す通り、対象画像の各画素のＸ座標及びＹ座標の値に各画素の重みを加算することにより、対象画像の各画素の座標値を変換する。
【数２】
2020144685.tif 000004
【００１４】
図２は、本発明の一実施形態による対象画像の各画素の座標値の重み付けを示す図である。まず、重み算出部１０１が、上記数式１を用いて、対象画像の各画素について重みを算出する。次いで、重み付け部１０２が、上記数式２を用いて、対象画像の各画素のＸ座標及びＹ座標の値に各画素の重みを加算することにより、対象画像の各画素の座標値の重み付けを行う。
【００１５】
特徴量算出部１０３は、重み付け部１０２が重み付けした対象画像の各画素の座標値を用いて、対象画像の特徴量を算出するプログラムモジュールである。特徴量算出部１０３は、例えば、Haar-like特徴量、ピクセル差分特徴量、ＥＯＨ特徴量、Edelet特徴量、ＨＯＧ特徴量、ＥＨＯＧ特徴量、Joint Haar-like特徴量、スパース特徴量、Shapelet特徴量、Joint HOG特徴量、共起確立特徴量等の種々の特徴量を算出することができる。なお、特徴量算出部１０３が算出し得る特徴量は、これらの特徴量に限られない。
【００１６】
記憶装置１１０は、対象画像の座標値、輝度値及び階調、並びに本発明の画像処理プログラム等の種々のデータが保存される記憶装置である。画像処理装置１０が撮像装置を備える場合、撮像装置が生成した画像の情報が記憶装置１１０に保存される。画像処理装置１０が撮像装置を備えていない場合には、外部装置から受信した画像の情報が記憶装置１１０に保存される。
【００１７】
図３は、画像処理装置１０が実行する処理の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１０１では、重み算出部１０１が、記憶装置１１０から画像処理の対象画像の情報（座標値、輝度値及び階調）を取得する。ステップＳ１０２では、重み算出部１０１は、対象画像の各画素について、輝度値及び階調を用いて重みを算出する。ステップＳ１０３では、重み付け部１０２が、重み算出部１０１が算出した各画素の重みを用いて、対象画像の各画素の座標値を変換する。ステップＳ１０４では、重み付け部１０２は、重み付けされた対象画像の各画素の座標値を記憶装置１１０に保存する。ステップＳ１０４では、特徴量算出部１０３が、重み付けされた対象画像の各画素の座標値を用いて、対象画像の特徴量を算出し、図３の処理が終了する。
【００１８】
上述した実施形態では、重み算出部１０１が、対象画像の各画素の輝度値を対象画像の階調で除算することにより、対象画像の各画素の重みを算出する。そして、重み付け部１０２が、重み算出部１０１が算出した各画素の重みを対象画像の各画素の座標値に加算することにより、対象画像の各画素の座標値を変換する。これにより、対象画像の各画素の座標値が、各画素の輝度値の大小に応じて高分解能化されるため、撮像装置の画像分解能以上の画像分解能を実現することができる。
【００１９】
また、特徴量算出部１０３は、重み付け部１０２が重み付けした対象画像の座標値、すなわち、対象画像の各画素の高分解能化された座標値を用いて、対象画像の特徴量を算出することができるため、対象画像の特徴量の算出精度を高めることができる。
【００２０】
上述の例において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに提供することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ）を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに提供されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【００２１】
本発明は上述した実施形態に限られたものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上述した実施形態では、重み算出部１０１、重み付け部１０２及び特徴量算出部１０３をプログラムモジュールによって実現するが、他の実施形態では、これらの機能部をＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等の集積回路によって実現してもよい。
【００２２】
また、上述した実施形態では、重み算出部１０１は、対象画像の各画素の輝度値を階調で除算することにより、対象画像の各画素の重みを算出するが、他の実施形態では、対象画像の各画素の輝度値を、階調に応じた値で除算することにより、対象画像の各画素の重みを算出してもよい。階調に応じた値としては、例えば、階調の近似値（例えば、２５６階調の場合には、２５５や２５７等）、階調に所定値を加算又は減算した値等が挙げられる。
【符号の説明】
【００２３】
１０    画像処理装置
１００  制御部
１０１  重み算出部
１０２  重み付け部
１０３  特徴量算出部
１１０  記憶装置
【図１】
2020144685.tif 000005
【図２】
2020144685.tif 000006
【図３】
2020144685.tif 000007