(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交換可能なＣＣＤカメラと、
前記ＣＣＤカメラの交換前や取付け位置がずれる前に所定の設置場所に設置した予め定められた調整用対象を撮像して得られた画像を２値化処理して作成された調整用２値画像と、前記２値化処理に用いられた２値化用しきい値と、前記調整用２値画像における前記調整用対象部分の面積、重心および平均濃度とが予め記憶されている調整用データ記憶手段と、
前記ＣＣＤカメラによって撮像された画像を前記調整用データ記憶手段に記憶されている２値化用しきい値を用いて２値化処理して２値画像を作成して出力する２値画像作成手段と、
前記２値画像作成手段から出力された２値画像と、前記調整用データ記憶手段に記憶されている調整用２値画像との差分画像を算出して出力する差分画像作成手段と、
前記２値画像作成手段から出力された２値画像における調整用対象部分の面積、重心および平均濃度を求めて出力するとともに、前記調整用データ記憶手段から面積、重心および平均濃度を読み出して出力する出力手段とを備えることを特徴とするカメラ調整用画像処理装置。
【請求項２】
請求項１記載のカメラ調整用画像処理装置を用いるカメラ調整方法であって、
ＣＣＤカメラの交換後または取付け位置がずれた後に、予め定められた所定の設置場所に調整用対象を設置し、
前記調整用データ記憶手段に記憶されている調整用２値画像をモニタに表示させた後に、
前記差分画像作成手段から出力される差分画像を前記モニタに表示させ、この差分画像を見ながら前記ＣＣＤカメラの位置、向き、レンズの絞りを調整し、
さらに細かい調整を行う場合は、前記出力手段からの出力結果を前記モニタに表示させて、面積差が０になるまで前記ＣＣＤカメラの位置および向きを調整し、重心差が０になるまで前記ＣＣＤカメラの位置および向きを調整し、平均濃度差が０になるまで前記ＣＣＤカメラの絞りを調整することを特徴とするカメラ調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＣＤカメラで画像を取り込む画像処理装置であって、カメラの交換後や取付け位置がずれた後に、カメラの取付け位置および明るさを調整する際に有用なカメラ調整用画像処理装置およびそれを用いたカメラ調整方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＣＤカメラ交換時やカメラの取付け位置がずれた場合、カメラの位置、向き等のカメラ位置調整方法の従来技術として、画像上に計測対象となる領域指定(ウインドウ処理)した設定条件を一斉に移動させる方法がある。
【０００３】
この方法は、カメラ交換後、及びずれた場合、画像処理装置に予め登録した全ウインドウをずれた分、一斉に動かすこと（一斉移動機能）で、カメラの位置調整が可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術の場合、カメラ交換後、またはずれた状態で、予め設定した全ウインドウを一斉に動かすため、ウインドウがＣＣＤカメラの画像取り込み可能範囲からはみ出る場合がある。その場合、カメラの位置、及び向きの再調整が必要となる。また、明るさを調整するための要素がないためレンズの絞り調整ができない欠点があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のカメラ調整用画像処理装置は、交換可能なＣＣＤカメラと、
前記ＣＣＤカメラの交換前や取付け位置がずれる前に所定の設置場所に設置した予め定められた調整用対象を撮像して得られた画像を２値化処理して作成された調整用２値画像と、前記２値化処理に用いられた２値化用しきい値と、前記調整用２値画像における前記調整用対象部分の面積、重心および平均濃度とが予め記憶されている調整用データ記憶手段と、
前記ＣＣＤカメラによって撮像された画像を前記調整用データ記憶手段に記憶されている２値化用しきい値を用いて２値化処理して２値画像を作成して出力する２値画像作成手段と、
前記２値画像作成手段から出力された２値画像と、前記調整用データ記憶手段に記憶されている調整用２値画像との差分画像を算出して出力する差分画像作成手段と、
前記２値画像作成手段から出力された２値画像における調整用対象部分の面積、重心および平均濃度を求めて出力するとともに、前記調整用データ記憶手段から面積、重心および平均濃度を読み出して出力する出力手段とを備えることを特徴とする。
また本発明のカメラ調整方法は、上記のカメラ調整用画像処理装置を用いるカメラ調整方法であって、
ＣＣＤカメラの交換後または取付け位置がずれた後に、予め定められた所定の設置場所に調整用対象を設置し、
前記調整用データ記憶手段に記憶されている調整用２値画像をモニタに表示させた後に、
前記差分画像作成手段から出力される差分画像を前記モニタに表示させ、この差分画像を見ながら前記ＣＣＤカメラの位置、向き、レンズの絞りを調整し、
さらに細かい調整を行う場合は、前記出力手段からの出力結果を前記モニタに表示させて、面積差が０になるまで前記ＣＣＤカメラの位置および向きを調整し、重心差が０になるまで前記ＣＣＤカメラの位置および向きを調整し、平均濃度差が０になるまで前記ＣＣＤカメラの絞りを調整することを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の態様】
図１〜４を用いて本発明の一実施例を説明する。
【０００７】
図１は、画像処理装置１のブロック図で、ＣＣＤカメラ２はＣＣＤ面上に結像した像を電気信号に変換する電荷結合素子を備えている。Ａ／Ｄ変換器３はＣＣＤカメラ２からの映像信号をデジタル信号に変換する変換器、カメラ・表示コントローラ４はＣＣＤカメラ２から取り込んだ画像データをフレームメモリ６やモニタ１１に出力するタイミングを制御するＬＳＩである。Ｄ／Ａ変換器５はカメラ・表示コントローラ４からの画像データをアナログ信号に変換し、モニタ１１に出力する変換器である。フレームメモリ６はＣＣＤカメラ２から取り込んだ映像信号をＡ／Ｄ変換器３でデジタル変換した画像データを記憶するメモリである。ＣＰＵ７は画像処理の演算、画像処理演算用条件登録、及び装置１全体をコントロールし、ＲＯＭ９はＣＰＵ７の実行用プログラムを格納している。ＲＡＭ８はＣＰＵ７で設定した画像処理演算用の条件を記憶、及び画像処理の演算結果を記憶するものである。
【０００８】
図２は、カメラの交換前、またはカメラの取付け位置がずれる前の調整用データの登録動作を説明するフローチャートである。
【０００９】
まず、ＣＣＤカメラ２から取り込んだ画像データからカメラ調整用の雛型となる図形を設定し、設定した調整用図形に対応する画像データをフレームメモリ６に登録し、フレームメモリ６の画像データから調整に必要な部分のウインドウと最適な２値化画像となるしきい値をＲＡＭ８に登録する（ステップＳ１）。ＣＰＵ７は、計測対象の位置、大きさ、及び２値化用しきい値を用いて２値化処理した調整用２値画像をＲＡＭ８に登録し（ステップＳ２）、細部調整データとして大きさ調整用に面積（ウインドウ範囲内の白画素数の和）、及び位置調整用データとして重心、またレンズの絞り（明るさ）調整用データとして平均濃度を各々ＲＡＭ８に登録する（ステップＳ３、Ｓ４）。
【００１０】
図３は、カメラの交換後、またはカメラの取付け位置がずれた後の調整動作を説明するフローチャートである。
【００１１】
まず、カメラ調整用の雛型となる図形を設置し、予め調整前に登録した２値画像をＲＡＭ８から読み出し、モニタ１１に表示する。次に、表示モードを２値画像差分モードに切換えると、ＣＰＵ７は、現在のカメラ状態でＣＣＤカメラ２が取り込んだ画像を、ＣＰＵ７が調整用データ登録時と同じ条件で２値化処理した画像と予め調整前に登録した２値画像の差分画像を算出する。差分画像は、フレームメモリ６に転送され、Ｄ／Ａ変換器５によりアナログ信号に変換して撮像信号をモニタ１１に写す。その出力表示例が図４（ａ），（ｂ），（ｃ）であり（図では画像表示の白を黒で表している）、（ａ）は完全一致、（ｂ）は位置ずれがある場合、（ｃ）は大きさに違いがある場合である。この図から明らかなように、位置、大きさ、明るさのずれがある場合、ずれに相当する部分が白く表示されるので、完全に真っ黒になるまでカメラの位置と向き、レンズの絞りを調整する（ステップＳ１１、Ｓ１２）。
【００１２】
更に、細かい調整が必要な場合、現在のカメラ状態でＣＣＤカメラ２が取り込んだ画像をＣＰＵ７が調整用データ登録時と同じ条件で２値化処理した２値特徴パラメータの面積・重心、及び平均濃度と、調整用データとして登録した面積、重心、平均濃度を各々リアルタイムで比較し、大きさの違いは面積差、位置ずれは重心差、明るさは平均濃度差が"０"になるまで調整する（面積；ステップＳ１３、Ｓ１４）、（重心；ステップＳ１５、Ｓ１６）、（明るさ；ステップＳ１７、Ｓ１８）。
【００１３】
なお、図５（ａ），（ｂ）は特徴パラメータを示すものであり（図では画像表示の白を黒で表している）、（ａ）は面積、（ｂ）は重心を説明している。
【００１４】
このように、まず、カメラの交換前や取付け位置がずれる前に予め登録した調整用対象の２値画像と、カメラの交換後や取付け位置がずれた後の調整用対象の２値画像との差分画像から大きさ、ずれ、明るさの違い部分が白画像で表示され、完全に一致すれば真っ黒な画面となるため大体の調整ができる。更に細かい調整については、カメラの交換前や取付け位置がずれる前に予め登録した調整用対象の２値画像特徴パラメータの面積と重心、及び平均濃度と、カメラの交換後や取付け位置がずれた後の調整用対象の２値画像特徴パラメータの面積と重心、及び平均濃度を比較することで、面積の違いから大きさ、重心の違いから位置ずれ、平均濃度から明るさ調整が可能である。以上、計測条件として設定したウインドウの位置を変更することなく、カメラの位置調整、及びレンズの絞り調整が容易となる。
【００１５】
以上のように本発明によれば、２値画像間の差分画像の表示を見ながら調整できるため、明るさ、位置、大きさの違いが一目で判別でき、大まかな調整が可能である。更に、細かい調整については、２値特徴パラメータ（面積、重心、フェレ径）の数値表示を見ながら可能である。従って、カメラ故障時における交換や何らかの外的要因でカメラの取付け位置がずれた場合の位置合わせが容易であり、調整時間の短縮となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における画像処理装置のブロック構成図である。
【図２】本発明の一実施例の前半動作を説明するフローチャートである。
【図３】本発明の一実施例の後半動作を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の一実施例による出力表示例を示す図である。
【図５】本発明の一実施例における特徴パラメータを説明する図である。
【符号の説明】
１  画像処理装置
２  ＣＣＤカメラ
３  Ａ／Ｄ変換器
４  カメラ・表示コントローラ
５  Ｄ／Ａ変換器
６  フレームメモリ
７  ＣＰＵ
８  ＲＡＭ
９  ＲＯＭ
１０  Ｉ／Ｏ
１１  モニタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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