(57)【要約】【課題】画像において太陽や強い光源を持つ照明等による高輝度領域が存在しても、この種の高輝度領域に影響されずＡＧＣ処理され、カメラ近傍から遠方までの画像を取得することができる撮像装置および撮像装置における画像処理方法の提供。【解決手段】複数の画素を有する撮像素子１３を備えたカメラ１１と、画像の輝度レベルをＡＧＣ処理の基準対象として、画像信号に対するＡＧＣ処理を行う画像処理手段と、を備え、画像処理手段は、画像を水平線を境界として上部領域と下部領域に二分割する画像分割部と、設定電圧以上の出力電圧の画像信号に対応する画素の集合による連続領域が画像内に存在するとき、連続領域を高輝度領域として検出する高輝度領域検出部と、高輝度領域の画素数が所定の数以下のときに、検出された高輝度領域における画素の出力電圧をＡＧＣ処理の基準対象から除外する高輝度領域除外部と、を有する。【選択図】  図２
2010283631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素を有する撮像素子を備えたカメラと、
前記撮像素子に得られる画像の輝度レベルをＡＧＣ処理の基準対象として、前記撮像素子から出力される画像信号に対するＡＧＣ処理を行う画像処理手段と、を備えた撮像装置であって、
前記画像処理手段は、
前記撮像素子に得られる前記画像を、水平線を境界として上部領域と下部領域に二分割する画像分割部と、
設定電圧以上の出力電圧の画像信号に対応する画素の連続領域が前記上部領域内に存在するとき、前記連続領域を高輝度領域として検出する高輝度領域検出部と、
検出された前記高輝度領域の画素数が所定の数以下のときに、前記高輝度領域における前記画素の出力電圧をＡＧＣ処理の基準対象から除外する高輝度領域除外部と、を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記カメラは、所定の俯角を以って設置先に固定され、かつ、上下方向において９０度以上の範囲を含む画角を有することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記カメラの設置先は移動体とすることを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記画像における前記上部領域と前記下部領域との境界の位置は固定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像素子はＣＭＯＳであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の撮像装置。
【請求項６】
複数の画素を有する撮像素子を備えたカメラと、
前記撮像素子に得られる画像の輝度レベルをＡＧＣ処理の基準対象として、前記撮像素子から出力される画像信号に対するＡＧＣ処理を行う画像処理手段と、を備えた撮像装置であって、
前記画像処理手段は、
前記撮像素子に得られる前記画像を、水平線を境界として上部領域と下部領域に二分割する画像分割部を備え、
前記下部領域における画素の出力電圧をＡＧＣ処理の基準対象とすることを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
複数の画素を有する撮像素子に得られた画像の輝度レベルをＡＧＣ処理の基準対象として、前記撮像素子から出力される画像信号に対するＡＧＣ処理を行う撮像装置における画像処理方法であって、
前記撮像素子に得られる前記画像を、水平線を境界として前記上部領域と前記下部領域に二分割し、
設定電圧以上の出力電圧の画像信号に対応する画素の連続領域が前記画像内に存在するとき、前記連続領域を高輝度領域として検出し、
検出された前記高輝度領域の画素数が所定の数以下のときに、前記高輝度領域における前記画素の出力電圧をＡＧＣ処理の基準対象から除外することを特徴とする撮像装置における画像処理方法。
【請求項８】
複数の画素を有する撮像素子に得られた画像の輝度レベルをＡＧＣ処理の基準対象として、前記撮像素子から出力される画像信号に対するＡＧＣ処理を行う撮像装置における画像処理方法であって、
前記撮像素子に得られる前記画像を、水平線を境界として前記上部領域と前記下部領域に二分割し、
前記下部領域における画素の出力電圧をＡＧＣ処理の基準対象とすることを特徴とする撮像装置における画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、撮像装置および撮像装置における画像処理方法に関し、特に、画素の輝度レベルに基づいて撮像素子から出力される画像信号に対するＡＧＣ処理を行う撮像装置および撮像装置における画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置に関する従来の技術としては、例えば、特許文献１に開示された撮像装置が存在する。
特許文献１に開示された撮像装置は、画面上に分割されたサンプリングエリアにおける個々の撮像映像信号の輝度信号レベルをエリア毎の露出評価値として出力する評価値検出手段を備えている。
また、この撮像装置は、露出評価値の和を算出する演算手段と、演算手段からの出力が予め設定された目標値に一致するように、撮像映像信号の増幅率を制御する露出調整手段とを備えている。
そして、この撮像装置によれば、露出評価値の中に基準値に対して許容範囲以上大きいものが含まれる時に、該当する露出評価値の演算手段への入力が阻止される。
【０００３】
また、別の従来技術としては、例えば、特許文献２に記載された撮像装置が存在する。
特許文献２に開示された撮像装置は輝度レベル検出手段を備えており、輝度レベル検出手段は、撮像素子による撮像結果の１画面を分割してなる領域毎に、撮像結果の輝度レベルを検出する。
撮像装置は領域検出手段を備えており、領域検出手段は、各領域の輝度レベルを判定して、輝度レベルの低い領域を検出する。
また、撮像装置は、逆光補正の露光制御において、逆光度に応じて、撮像結果の明るさを増大させるように露光制御する制御手段を備えている。
この撮像装置によれば、逆光による低輝度レベルの領域を検出し、低輝度レベルの領域の平均値（平均輝度レベル）を算出し、低輝度レベルの領域の平均輝度レベルと、低輝度レベルの領域を除く他の領域の平均輝度レベルとから逆光度を算出する。逆光度に応じた露光制御が画面全体に対して行われる。なお、逆光度が所定値以上の場合には、撮像結果の明るさの増大が停止される。
【０００４】
さらに、関連する別の従来技術としては、例えば、特許文献３に開示されている逆光補正装置が知られている。
特許文献３の逆光補正装置は、撮像信号を用いて逆光補正を行う装置である。
逆光補正装置は、撮像信号の輝度レベルを予め定められたレベルと順次比較して不要高輝度部分を検出する不要部検出手段と、不要部の位置情報を格納するメモリ手段と、位置情報に基づいて、不要部に対応する撮像信号の輝度レベルを減衰させる補正手段とを備えている。
逆光補正装置によれば、撮像画面内の不要な高輝度部分を検出して、その不要部のみ輝度レベルを減衰させることで、逆光判定のための設定領域を撮像画面内の不要高輝度部の任意の形状に合致させることができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１−１８０１８９号公報
【特許文献２】特開２００３−１１６０４９号公報
【特許文献３】特開平７−２３２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の従来技術では、異常輝度部を含むエリア内に、適切に露出調整を行う必要がある対象物等が含まれている場合であっても、異常輝度部を含むエリアの露出評価値の阻止により、対象物等は露出調整されないという問題がある。
また、特許文献２の従来技術では、逆光度が所定値以上の場合には、撮像結果の明るさの増大を停止するから、逆光度が所定値以上であると、高輝度レベルの領域が飽和しないものの、輝度レベルの低い領域が暗くなるという問題がある。また、逆光度が所定値以上で、輝度レベルの低い部分の適切な露光制御を行う場合、輝度レベルの異なる領域に重み付け係数を付けた上で露光制御する等、逆光度の多寡に応じた制御を必要とする。
さらに、特許文献３の従来技術では、逆光部となる高輝度領域の輝度信号を減衰させて逆光補正が行われ、逆光部を除去することができるが、単に逆光部を補正する技術にすぎない。
【０００７】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、画像において太陽や強い光源を持つ照明等による高輝度領域が存在しても、この種の高輝度領域に影響されずＡＧＣ処理され、カメラ近傍から遠方までの画像を取得することができる撮像装置および撮像装置における画像処理方法の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、複数の画素を有する撮像素子を備えたカメラと、前記撮像素子に得られる画像の輝度レベルをＡＧＣ処理の基準対象として、前記撮像素子から出力される画像信号に対するＡＧＣ処理を行う画像処理手段と、を備えた撮像装置であって、前記画像処理手段は、前記撮像素子に得られる前記画像を、水平線を境界として上部領域と下部領域に二分割する画像分割部と、設定電圧以上の出力電圧の画像信号に対応する画素の連続領域が前記上部領域内に存在するとき、前記連続領域を高輝度領域として検出する高輝度領域検出部と、検出された前記高輝度領域の画素数が所定の数以下のときに、前記高輝度領域における前記画素の出力電圧をＡＧＣ処理の基準対象から除外する高輝度領域除外部と、を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、カメラにより撮像された画像は撮像素子に得られるが、画像は水平線を境界として上部領域と下部領域に二分割されており、カメラ近傍から遠方までの画像が取得される。
予め設定した電圧値以上の電圧を出力する画素の連続領域が上部領域内に存在するとき、この連続領域は輝度レベルの高い高輝度領域として検出される。
検出された高輝度領域内の画素数が所定の数以下のとき、この高輝度領域は、例えば、太陽や強い光源を持つ照明等による高輝度領域であり、ＡＧＣ処理の基準対象から除外される。
この場合、画像処理手段は、画素数が所定の数以下の高輝度領域を除く領域の輝度レベルを基準対象とし、撮像素子からの画像信号に対してＡＧＣ処理を行う。
他方、検出された高輝度領域内の画素数が所定の数を越えるとき、画素数が所定の数を越える高輝度領域はＡＧＣ処理の基準対象から除外されない。
その結果、ＡＧＣ処理の基準対象から除外すべき高輝度領域が画像内に含まれている場合でも、高輝度領域を除く領域の輝度レベルを基準対象として画像信号に対するＡＧＣ処理を行うことができる。
このため、例えば、太陽や強い光源を持つ照明等による高輝度領域に影響されずＡＧＣ処理されたカメラ近傍から遠方までの画像を取得することができる。
【００１０】
また、本発明では、上記の撮像装置において、前記カメラは、所定の俯角を以って設置先に固定され、かつ、上下方向において９０度以上の範囲を含む画角を有してもよい。
【００１１】
この場合、水平線が画像内に確実に含まれ、カメラの近傍から遠方までの画像を取得することができる。
【００１２】
また、本発明では、上記の撮像装置において、前記カメラの設置先は移動体であってもよい。
【００１３】
この場合、車両等の移動体において、例えば、太陽や強い光源を持つ照明等による高輝度領域に影響されないカメラ近傍から遠方までの画像を移動体の移動時において取得することが可能である。
【００１４】
また、本発明では、上記の撮像装置において、前記画像における前記上部領域と前記下部領域との境界の位置は固定されてもよい。
【００１５】
この場合、画像における上部領域と下部領域の境界の位置が固定されていることから、撮像の都度、取得した画像の上部領域と下部領域の境界を設定し直す必要がない。
【００１６】
また、本発明では、上記の撮像装置において、前記撮像素子はＣＭＯＳであってもよい。
【００１７】
この場合、撮像素子がＣＭＯＳであるから、ＣＣＤでは発生し易いスミアを発現せず、撮像素子にＣＭＯＳを用いることによりスミアのない画像を取得することができる。
【００１８】
また、本発明は、複数の画素を有する撮像素子を備えたカメラと、前記撮像素子に得られる画像の輝度レベルをＡＧＣ処理の基準対象として、前記撮像素子から出力される画像信号に対するＡＧＣ処理を行う画像処理手段と、を備えた撮像装置であって、前記画像処理手段は、前記撮像素子に得られる前記画像を、水平線を境界として上部領域と下部領域に二分割する画像分割部を備え、前記下部領域における画素の出力電圧をＡＧＣ処理の基準対象とすることを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、上部領域における輝度レベルの高い高輝度領域の有無に関わらず、下部領域の輝度レベルがＡＧＣ処理の基準対象となり、撮像素子からの画像信号に対してＡＧＣ処理を行う。
その結果、上部領域における高輝度領域の有無と無関係に撮像素子からの画像信号に対してＡＧＣ処理を行うため、高輝度領域の検出をする必要がなく撮像装置の構成を簡素化できる。
【００２０】
また、本発明は、複数の画素を有する撮像素子に得られた画像の輝度レベルをＡＧＣ処理の基準対象として、前記撮像素子から出力される画像信号に対するＡＧＣ処理を行う撮像装置における画像処理方法であって、前記撮像素子に得られる前記画像を、水平線を境界として前記上部領域と前記下部領域に二分割し、設定電圧以上の出力電圧の画像信号に対応する画素の連続領域が前記画像内に存在するとき、前記連続領域を高輝度領域として検出し、検出された前記高輝度領域の画素数が所定の数以下のときに、前記高輝度領域における前記画素の出力電圧をＡＧＣ処理の基準対象から除外することを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、太陽や強い光源を持つ照明等により、ＡＧＣ処理の基準対象から除外すべき高輝度領域が画像内に含まれている場合でも、高輝度領域を除く領域の輝度レベルを基準対象として画像信号に対するＡＧＣ処理を行うことができる。
従って、例えば、太陽や強い光源を持つ照明等による高輝度領域に影響されることなくＡＧＣ処理されたカメラ近傍から遠方までの画像を取得することができる。
【００２２】
また、本発明は、複数の画素を有する撮像素子に得られた画像の輝度レベルをＡＧＣ処理の基準対象として、前記撮像素子から出力される画像信号に対するＡＧＣ処理を行う撮像装置における画像処理方法であって、前記撮像素子に得られる前記画像を、水平線を境界として前記上部領域と前記下部領域に二分割し、前記下部領域における画素の出力電圧をＡＧＣ処理の基準対象とすることを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、上部領域における輝度レベルの高い高輝度領域の有無に関わらず、ＡＡＧＣ処理は下部領域の輝度レベルを基準対象とし、撮像素子からの画像信号に対してＡＧＣ処理を行う。
その結果、上部領域における高輝度領域の有無と無関係に撮像素子からの画像信号に対してＡＧＣ処理を行うため、高輝度領域の検出をする必要がなく撮像装置の構成を簡素化できる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、画像において太陽や強い光源を持つ照明等による高輝度領域が存在しても、この種の高輝度領域に影響されずＡＧＣ処理され、カメラ近傍から遠方までの画像を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る撮像装置を搭載した車両を示す側面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図３】撮像装置におけるカメラキャリブレーションのフロー図である。
【図４】第１の実施形態に係る撮像装置により取得された画像例を示す図である。
【図５】撮像装置における画像処理の手順を示すフロー図である。
【図６】カメラにより撮像された高輝度領域を含む画像例を示す図である。
【図７】第２の実施形態に係る撮像装置の画像処理の手順を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態に係る撮像装置を図面に基づいて説明する。
第１の実施形態の撮像装置は、移動体としての自動車の後部に設けられ、車両後方を撮像する例である。
図１に示すように、設置先としての車両Ｍの後方上部にカメラ１１が搭載されている。
車両の運転席には、撮像された画像を表示するディスプレイ１４が設置されている。
カメラの光軸Ｐは俯角αに設定されており、カメラ１１は上下方向において９０度以上の範囲を含む画角βを有する。
【００２７】
カメラ１１は、ＣＭＯＳ（相補性金属酸化膜半導体）カメラである。
図２に示すように、カメラ１１は、レンズ１２を含む光学系要素を備えるほか、格子状に配列された多数の画素により形成される撮像素子１３を備えている。
カメラ１１により撮像された画像が撮像素子１３の画素上にて結像される。
カメラ１１は、画像処理手段としてのコントローラ１５に接続され、コントローラ１５にはディスプレイ１４が接続されている。
コントローラ１５には、カメラ１１に接続され、カメラ１１からの画像信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器１６と、各種データ処理やプログラムを実行するＣＰＵ（中央演算部）１７と、揮発性のメモリであるＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１８と、不揮発性のメモリであるＲＯＭ（リードオンリーメモリ）１９と、不揮発性のメモリであって読み書き可能なフラッシュメモリ２２と、が備えられている。
さらに、コントローラ１５には、Ａ／Ｄ変換された画像に対するＡＧＣ（Auto Gain Control）処理を行うＡＧＣ回路２０と、ＡＧＣ処理された画像をディスプレイ１４に出力するための出力インターフェース２１が備えられている。
【００２８】
ＲＡＭ１８は、カメラ１１により取り込まれた画像信号を格納、記憶する機能のほか、撮像素子１３における各画素のセル座標を記憶するセル座標用記憶部を有する。
また、ＲＡＭ１８には、高輝度レベルの出力電圧の画像信号に対応する画素の集合により形成される高輝度領域におけるセル座標を記憶する高輝度領域内セル座標用記憶部を有する。
さらに、ＲＡＭ１８には、画像に高輝度領域が複数存在する場合に、複数の高輝度領域に付与された領域番号を記憶する高輝度領域番号記憶部を有する。
【００２９】
また、ＲＯＭ１９には、カメラ１１が備えるレンズ歪による画像の歪み等の補正（カメラキャリブレーション）を行った後に、撮像素子１３に得られた画像を上部領域と下部領域に二分割するためのプログラム等、画像処理に必要なプログラムが格納されている。
また、フラッシュメモリ２２には、カメラキャリブレーションを行うため、出力画像の各アドレスに対する画素の必要移動量がマップとして記憶されている。
【００３０】
ＣＰＵ１７は、ＲＯＭ１９に格納されているプログラムの実行や、ＲＡＭ１８が有するデータの演算処理等により、撮像素子１３に得られた画像を上部領域と下部領域に二分割する。
また、ＣＰＵ１７は、各撮像素子から出力された画像信号の出力電圧の測定に基づいて画素毎の輝度レベルを算出する機能を有する。
さらに、ＣＰＵ１７は、画像における高輝度領域を検出する機能を有するほか、高輝度領域の画素数が所定の数以下のとき、この高輝度領域をＡＧＣ処理の基準対象から除外する機能を有する。
従って、ＣＰＵ１７は、画像分割部、高輝度領域検出部、高輝度領域除外部に相当する。
【００３１】
次に、この実施形態に係る撮像装置１０のカメラキャリブレーションと撮像素子１３に得られる画像の二分割の手順について説明する。
図３は、撮像装置１０のカメラキャリブレーションと、撮像素子１３に得られる画像の二分割の手順を示すフロー図であり、図３に示すフロー図ではＳ１〜Ｓ６のステップが存在する。
まず、車両にカメラ１１を設置する（Ｓ１）。
カメラ１１の設置後、ＣＰＵ１７がＲＯＭ１９に格納されたキャリブレーション用のプログラムの実行によりカメラキャリブレーションを行う（Ｓ２）。
カメラキャリブレーションでは、複数の基準点を持つキャリブレーションボードをカメラ１１により撮影し、画像に描画された実際の基準点と、カメラ１１の理論上の基準点を一致させるように両者の相対位置関係を補正する。
相対位置関係の補正においてカメラパラメータを演算処理により取得し、取得したカメラパラメータをフラッシュメモリ２２に記憶する（Ｓ３）。
カメラパラメータのフラッシュメモリ２２への記憶により、以後のカメラ１１による画像取得の都度、カメラキャリブレーションを行う必要がなくなる。
カメラキャリブレーションによりディスプレイ１４に表示される画像ではレンズ歪等が補正されている。
【００３２】
図４は、カメラキャリブレーション後にカメラ１１により撮影され、取得された画像であり、画像が上部領域Ｓおよび下部領域Ｇに分割された状態を示す図である。
画像は、ｍ列ｎ行の格子状に配列された複数の画素により形成されている。
画像における画素の位置は、各画素がセル座標（Ｘ、Ｙ）よるアドレスを持つことにより特定され、図４の画像では左上隅の画素をセル番号０の原点とし、原点のセル座標を（０、０）とする。
原点（０、０）から、右方へ向かうにつれてセル番号とＸ軸の値が大きくなり、下方へ向かうにつれてセル番号とＹ軸の値が大きくなるように、セル座標が設定されている。
従って、終点となる右下隅の画素のセル番号は最大（ｍ＋１）（ｎ＋１）−１であり、終点のセル座標は（ｍ、ｎ）となる。
この実施形態に係るカメラ１１の光軸Ｐは、所定の俯角αを以って設置先である車両Ｍ後部に固定されているが、上下方向において９０度以上の範囲を含む画角βを有するから、カメラ１１により撮影された画像では、消失点ＶＰを含む水平線ＨＬが存在する。
ここでいう消失点ＶＰを含む水平線ＨＬは、屋外において障害物のない状態でカメラ１１が撮像した画像には必ず含まれる。
因みに、消失点とは遠近法において平行線が交わる点である。
【００３３】
ＣＰＵ１７は、ＲＯＭ１９に格納されているプログラムを実行することにより、カメラキャリブレーション後に画像における消失点ＶＰを含む水平線ＨＬを算出するが、画像における水平線ＨＬは特定のセル番号の画素により特定される（Ｓ４）。
この水平線ＨＬを構成する特定のセル番号の画素のセル座標（０、ｈ）〜（ｍ、ｈ）がフラッシュメモリ２２に記憶される（Ｓ５）。
消失点ＶＰを含む水平線ＨＬは、画像を上部領域Ｓと下部領域Ｇに二分割する境界となる。
画像が水平線ＨＬを境界として二分割されることにより、画像における上部領域Ｓは空の領域（空領域）として認識され、下部領域Ｇは地上の領域（地上領域）と認識され、これにより画像において空領域が設定される（Ｓ６）。
記憶された水平線ＨＬに対応するセル番号の画素のセル座標はフラッシュメモリ２２に保持され、画像を取得する度に、記憶された水平線ＨＬに対応するセル座標は呼び出され、呼び出されたセル座標は画像における水平線ＨＬを特定する。
一度設定された上部領域Ｓおよび下部領域Ｇは、水平線ＨＬを構成する特定のセル番号のセル座標がリセットされない限り固定され、変更されない。
カメラキャリブレーションおよび水平線ＨＬの算出は、例えば、車両Ｍの出荷前におけるカメラ１１の固定時に行い、車両出荷後では、例えば、保守点検時等において、カメラキャリブレーションにおいて得られたパラメータをリセットした後に行う。
【００３４】
次に、図５に基づき、カメラ１１による画像の取得からＡＧＣ処理を行うまでの手順について説明する。
図５に示すフロー図では、Ｓ１１〜Ｓ３５のステップが存在する。
まず、車両運転時においてカメラ１１による撮像を行い、カメラ１１の撮像素子１３に画像を結像させ、画像を取得する（Ｓ１１）。
カメラ１１は、所定単位時間毎に撮像して、撮像された画像を撮像素子１３に結像して保持する。
カメラ１１により撮像された画像は撮像素子１３に結像されるが、図４に示すように、画像は消失点ＶＰを含む水平線ＨＬを境界として上部領域Ｓと下部領域Ｇに二分割されており、カメラ１１近傍から遠方までの画像が取得される。
画像の取得後、セル番号を示すカウンタを０に初期化し、ＲＡＭ１９におけるセル座標用記憶部をデータクリアして初期化する（Ｓ１２、Ｓ１３）。
【００３５】
次に、セル番号が、上部領域Ｓにおける最大のセル番号（ｍ＋１）（ｈ＋１）−１であるかどうか判別されるが（Ｓ１４）、セル番号が上部領域Ｓにおける最大のセル番号（ｍ＋１）（ｈ＋１）−１ではない場合、画素に対応する画像信号の出力電圧を測定し、測定した画像信号の出力電圧が設定電圧以上か未満か判別する（Ｓ１５）。
画素の出力電圧が設定電圧以上と判別された場合、高輝度レベルの画素としてそのセル番号を対応するセル座標へ変換し、セル座標をＲＡＭ１９のセル座標用記憶部に記憶する（Ｓ１６、Ｓ１７）。
セル座標がセル座標用記憶部に記憶されると、セル番号をインクリメントして（Ｓ１８）、ステップＳ１４へ戻る。
そして、ステップＳ１５においてインクリメントされたセル番号の画像信号の出力電圧を測定する。
一方、測定したセル番号の画像信号の電圧が設定電圧未満と判別された場合、このセル座標を記憶することなく、セル番号をインクリメントして（Ｓ１８）、ステップＳ１４へ戻る。
そして、ステップＳ１５においてインクリメントされたセル番号の画像信号の出力電圧を測定する。
セル番号のインクリメントによりセル番号が、上部領域Ｓにおける最大のセル番号になると、ステップＳ１５〜Ｓ１８に係るループを抜ける（Ｓ１４）。
【００３６】
ステップＳ１５〜Ｓ１８に係るループを抜けると、高輝度領域番号のカウンタを０に初期化し、ＲＡＭ１９における高輝度領域内セル座標用記憶部をデータクリアして初期化する（Ｓ１９、Ｓ２０）。
次に、高輝度領域外に設定電圧以上の出力電圧の画素が存在するか判別する（Ｓ２１）。
高輝度領域外に設定電圧以上の出力電圧の画素が存在すると判別された場合、新たに高輝度領域が存在することから新たに高輝度領域番号を付与する（Ｓ２２）。
高輝度領域は、設定電圧以上の出力電圧の画像信号に対応する画素の連続領域であり、高輝度領域番号と、高輝度領域を形成する各画素のセル座標を保持する。
高輝度領域を形成するセル座標毎に、範囲を外へ広げるようにして周囲のセル座標を呼び出す（Ｓ２３）。
呼び出されたセル座標の出力電圧が設定電圧以上であるかどうかの判別を行う（Ｓ２４）。
呼び出されたセル座標の出力電圧が設定電圧以上である場合、呼び出されたセル座標を、同一の高輝度領域を形成するセル座標として、ＲＡＭ１８の高輝度領域内セル座標用記憶部に追加して記憶する（Ｓ２５）。
【００３７】
例えば、図６に示すように、複数の高輝度領域Ｌ１、Ｌ２が含まれている画像が得られる場合ある。
複数の高輝度領域Ｌ１、Ｌ２が発現する状況としては、例えば、日中において空に存在する太陽自体と、ビル等の構造物の窓に反射する太陽光が想定される。
あるいは、夜間の屋外にて点灯する複数の街灯等の存在や、屋内における複数の水銀灯等の照明の存在が考えられる。
複数の高輝度領域Ｌ１、Ｌ２を含む画像が得られた場合、高輝度領域Ｌ１の特定のセル座標（ｘ、ｙ）の周囲に広げるようにしてセル座標を呼び出し、設定電圧を超えるセル番号のセル座標がなくなるまで高輝度領域を構成する全ての画素について確認する。
画像信号の出力電圧が設定電圧以上であるセル番号が呼び出されない場合、高輝度領域番号をインクリメントする（Ｓ２６）。
図６の場合では、高輝度領域Ｌ１は高輝度領域番号０であり、インクリメントされた高輝度領域番号１となり、高輝度領域番号１は高輝度領域Ｌ２に相当する。
高輝度領域外に設定電圧以上の出力電圧の画像信号が存在するか判別するステップ（Ｓ２１）に戻り、インクリメントされた高輝度領域番号に対応する高輝度領域外に設定電圧以上の出力電圧の画像信号が存在しない場合、ステップＳ２２〜Ｓ２６に係るループを抜ける。
【００３８】
ステップＳ２２〜Ｓ２６に係るループを抜けると、次に、ステップＳ２７へ進み、高輝度領域数を保持する。
例えば、図６の場合では、高輝度領域Ｌ１、Ｌ２が存在するので、高輝度領域数２が保持される。
次に、高輝度領域番号のカウンタを０に初期化する（Ｓ２８）。
そして、高輝度領域番号と高輝度領域数の比較を行い、高輝度領域番号が高輝度領域数以上であるかどうかの判別を行う（Ｓ２９）。
高輝度領域番号が高輝度領域数以上ではない場合、高輝度領域を形成するセル座標に基づいて最大連続画素数を算出する（Ｓ３０）。
【００３９】
高輝度領域における最大連続画素数の具体的算出方法は、高輝度領域の画素２点間の最大となるユークリッド距離を求め、このユークリッド距離に近似した整数を「最大連続画素数」とする。
【００４０】
最大連続画素数が得られると、最大連続画素数が所定の画素数以下か否かを判別する（Ｓ３１）。
最大連続画素数が所定の画素数以下である場合、このときの高輝度領域番号に対応する高輝度領域の画像信号の出力電圧をＡＧＣ処理の基準対象から除外する（Ｓ３２）。
つまり、ステップＳ３１において最大連続画素数が所定の画素数以下である場合は、この高輝度領域はＡＧＣ処理の基準対象としない高輝度領域と認識される。
ＡＧＣ処理の基準対象としない高輝度領域と認識される具体例としては、例えば、太陽や強い光源を持つ照明等である。
高輝度領域番号に対応する高輝度領域の画像信号の出力電圧をＡＧＣ処理の基準対象から除外すると、高輝度領域番号のインクリメントを行う（Ｓ３３）。
【００４１】
一方、最大連続画素数が所定の画素数以下でない場合、このときの高輝度領域番号に対応する高輝度領域の画像信号の出力電圧をＡＧＣ処理の基準対象から除外されず、高輝度領域番号のインクリメントを行う（Ｓ３１、Ｓ３３）。
ステップＳ３１において最大連続画素数が所定の画素数以下でない場合は、この高輝度領域はＡＧＣ処理の基準対象としない高輝度領域として認識せず、ＡＧＣ処理の基準対象とされる。
最大連続画素数が所定の画素数以下でない高輝度領域は、例えば、晴天時の太陽が写っていない明るい空が挙げられる。
高輝度領域番号のインクリメントの後、ステップＳ２９にて高輝度領域番号と高輝度領域数の比較を行う。
高輝度領域番号が高輝度領域数以上ではない場合、ステップＳ３０における最大連続画素数の算出と、ステップＳ３１における最大連続画素数が所定の画素数以下か判別を行う。
なお、所定の画素数は予め設定されているが、予め撮像された太陽や強い光源を持つ照明等に基づく高輝度領域の最大連続画素数に基づき経験的に設定すればよい。
また、所定の画素数は例えば、輝度や時刻に応じて所定の画素数を変更するなど、状況に応じて所定の画素数を変更することが好ましい。
【００４２】
高輝度領域番号と高輝度領域数が同等以上の場合には、ステップＳ３０〜Ｓ３３に係るループを抜けて、ステップＳ３４へ進み、画像信号に対するＡＧＣ処理を行う（Ｓ３４）。
画像信号に対するＡＧＣ処理では、最大連続画素数が所定の画素数以下である高輝度領域を形成する画素からの画像信号の電圧を除外し、呼び出された高輝度領域を除く上部領域Ｓおよび下部領域Ｇにおける画素の画像信号の電圧をＡＧＣ処理の基準対象とし、ＡＧＣ処理を行う。
ステップＳ３２におけるＡＧＣ処理の基準対象から除外する高輝度領域が存在しない場合は、撮像素子全体からの画像信号の電圧をＡＧＣ処理の基準対象とし、ＡＧＣ処理を行う。
ＡＧＣ処理は、画像におけるＡＧＣ処理の基準対象となる領域の輝度レベルの平均値に基づいて行われる。
ＡＧＣ処理後、画像取得を継続するか否かの判別を行い、画像取得を継続する場合はステップＳ１１へ戻り、画像取得を継続しない場合には画像処理を終了する（Ｓ３５）
【００４３】
この実施形態では、高輝度領域のユークリッド距離を算出することにより、高輝度領域の最大連続画素数を得て、最大連続画素数が所定の画素数以下のときに、この高輝度領域をＡＧＣ処理の基準対象から除外するとした。
例えば、単に、高輝度領域の画素数が所定の数以下のときに、この高輝度領域をＡＧＣ処理の基準対象から除外する処理が考えられるが、この場合では、太陽や強い光源を持つ照明等による円形状に近似した領域形状を持つ高輝度領域と同じ画素数を持ち、設定電圧以上の出力電圧の画素が一方向へ連続して形成される直線状の高輝度領域をＡＧＣ処理の基準対象から除外する可能性が残る。
ユークリッド距離に基づき高輝度領域の最大連続画素数を得て、最大連続画素数が所定の画素数以下のときに、この高輝度領域をＡＧＣ処理の基準対象から除外する処理では、単に、高輝度領域の画素数により判別する場合と比較して、太陽や強い光源を持つ照明等による高輝度領域をＡＧＣ処理の基準対象から除外すべき高輝度領域として判別しやすくする一方、一方向へ連続して形成される直線状の高輝度領域をＡＧＣ処理の基準対象から除外しないように判別しやすくする。
【００４４】
この実施形態では以下の効果を奏する。
（１）予め設定した電圧値以上の電圧を出力する画素の連続領域が画像内に存在するとき、コントローラ１５は、この連続領域を輝度レベルの高い高輝度領域として検出する。コントローラ１５は高輝度領域内の最大連続画素数が所定の画素数以下のとき、この高輝度領域をＡＧＣ処理の基準対象から除外し、コントローラ１５は、高輝度領域を除く領域の輝度レベルを基準対象とし、撮像素子１３からの画像信号に対してＡＧＣ処理を行う。その結果、太陽や強い光源を持つ照明等により、ＡＧＣ処理の基準対象から除外すべき高輝度領域が画像内に含まれている場合でも、高輝度領域を除く領域の輝度レベルを基準対象として画像信号に対するＡＧＣ処理を行うことができる。従って、太陽や強い光源を持つ照明等に影響されずＡＧＣ処理されたカメラ１１の近傍から遠方までの画像を取得することができる。
【００４５】
（２）カメラ１１の光軸Ｐは、所定の俯角αを以って車両Ｍに固定され、かつ、上下方向において９０度以上の範囲を含む画角βを有しているから、消失点ＶＰを含む水平線ＨＬが画像に確実に含まれ、カメラ１１の近傍から遠方までの画像を取得することができる。
（３）撮像装置１０の設置先は移動体である車両Ｍであるから、車両Ｍにおいて、高輝度領域に影響されないカメラ１１近傍から遠方までの画像を車両Ｍの移動時において取得することが可能である。
（４）カメラ１１を設置した後のキャリブレーションによって、その後の画像における上部領域Ｓと下部領域Ｇとに二分割する境界は固定されているから、画像取得の都度、撮像素子１３に得られる画像における上部領域Ｓと下部領域Ｇの二分割を行う必要がない。
（５）撮像素子１３はＣＭＯＳであるから、ＣＣＤでは発生し易いスミアを発現せず、撮像素子１３にＣＭＯＳを用いることによりスミアのない画像を取得することができる。
（６）高輝度領域は水平線ＨＬの上部領域Ｓからのみ判断し、ＡＧＣ処理は高輝度領域を除く画像全体を基準対象とするから、従来よりも簡単な処理で良好な画像を得ることができる。
【００４６】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態に係る撮像装置は、第１の実施形態に係る撮像装置と基本的に同一であるから、共通する要素については第１の実施形態の説明を援用し、撮像装置の符号は共通して用いる。
【００４７】
第１の実施形態に係る撮像装置における画像処理では、上部領域に高輝度領域に存在する場合、高輝度領域をＡＧＣ処理の基準対象から除外するか否かを判別し、太陽や強い光源を持つ照明が高輝度領域を形成している場合は、この種の高輝度領域を基準対象から除外してＡＧＣ処理するとした。
一方、第２の実施形態に係る撮像装置における画像処理では、上部領域における高輝度領域の有無に関わらず、図４に示す下部領域Ｇを常にＡＧＣ処理の基準対象とする。
つまり、空領域である上部領域ＳをＡＧＣ処理の基準対象から除外して、ＡＧＣ処理が行われる。
【００４８】
カメラキャリブレーションおよび水平線ＨＬの設定の手順は、第１の実施形態と同様に図３に示すフロー図による。
この実施形態に係る撮像装置による画像取得からＡＧＣ処理までの手順を、図７におけるフロー図により示す。
図７に示すフロー図では、Ｓ４１〜Ｓ４３のステップが存在するが、画像を取得して（Ｓ４１）、ＡＧＣ処理を行う（Ｓ４２）。
下部領域Ｇが常にＡＧＣ処理の基準対象であり、空領域である上部領域Ｓは常にＡＧＣ処理の基準対象から除外される。
ＡＧＣ処理後に画像取得を継続するか否かの判別を行う（Ｓ４３）。
画像取得を継続すると判別された場合は、ステップＳ４１へ戻って画像取得を行う。画像取得を継続しないと判別された場合は、処理を終了する。
【００４９】
この実施形態では、上部領域Ｓにおける輝度レベルの高い高輝度領域の有無に関わらず、ＡＧＣ処理の際に、下部領域Ｇを常にＡＧＣ処理の基準対象とし、空領域である上部領域Ｓを常にＡＧＣ処理の基準対象から除外する。
その結果、上部領域Ｓにおける高輝度領域の有無と無関係に撮像素子１３からの画像信号に対してＡＧＣ処理を行うため、高輝度領域の検出をする必要がなく撮像装置の構成を簡素化できる。
【００５０】
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能である。
○  上記の実施形態では、移動体としての車両にカメラを設置するようにしたが、カメラの設置先は移動体に限定されず、建物や地上構造物に設けるようにしてもよい。
○  上記の実施形態では、カメラキャリブレーション後において、消失点を含む水平線を境界として画像の上部領域と下部領域の二分割を行い、画像における上部領域と下部領域の境界の位置を固定するように設定したが、例えば、画像を取得する度に、消失点を含む水平線の位置を算出してもよい。この場合、画像を取得する度に、上部領域と下部領域の境界の位置が設定されるから、車両が勾配のある路面を移動する場合でも、路面の勾配に応じて画面の動的な分割を行うことができ、より適切な画像を取得することができる。
○  上記の実施形態では、カメラが設置先に設置された状態では、上下方向において９０度を超える範囲を含む画角を有するとしたが、カメラは、例えば、魚眼レンズであってもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１０  撮像装置
１１  カメラ
１２  レンズ
１３  撮像素子
１４  ディスプレイ
１５  コントローラ（画像処理手段として）
１６  Ａ／Ｄ変換器
１７  ＣＰＵ
１８  ＲＡＭ
１９  ＲＯＭ
２０  ＡＧＣ回路
２１  出力インターフェース
２２  フラッシュメモリ
Ｍ  車両
Ｐ  光軸
Ｓ  上部領域（空領域）
Ｇ  下部領域（地上領域）
ＨＬ  水平線
ＶＰ  消失点
Ｌ１、Ｌ２  高輝度領域
【図１】
2010283631.tif 000003
【図２】
2010283631.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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