(57)【要約】      （修正有）【課題】列車など奥行きのある被写体を斜めから監視するシステムにおいて、遠近のある被写体を正面から捕らえた画像として表示する。【解決手段】被写体画像を画面内から抽出してその部分部分を拡大や加工することで正面から捕らえた画像を自動生成して表示する。また、表示または記憶する画質より高画質でメモリしておき、部分拡大した画像のみを表示または録画する。【選択図】図１
2006033418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
視野内を撮像する撮像装置と、該撮像装置によって撮像された画像を処理し所定の表示形式で出力する画像処理装置と、該画像処理装置が出力した画像を表示するモニタとを備え、奥行きのある物体を斜め方向から撮像する撮像システムにおいて、
上記画像処理装置は、上記撮像装置によって撮像された物体の画像の奥の部分の画像と手前の部分の画像とを同等の大きさにして上記モニタに表示することを特徴とする撮像システム。
【請求項２】
請求項１記載の撮像システムにおいて、
上記画像処理装置は、上記撮像装置によって撮像された物体の画像の奥の部分の画像を拡大し、または手前の部分の画像を縮小するか少なくともいずれか１つによって、奥の部分の画像と手前の部分の画像とを同等の大きさにして上記モニタに表示することを特徴とする撮像システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２のいずれかに記載の撮像システムにおいて、上記画像処理装置は、画像フレームメモリを備え、
上記画像フレームメモリに上記モニタに表示される画像より高精細の画像を記憶し、予め指定された所定の部分の画像を拡大して出力することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の撮像システムにおいて、更に記録装置を備え、
上記記録装置に、上記モニタに表示される画像または上記画像フレームメモリに記憶された画像の少なくとも１つを記憶することを特徴とする撮像システム。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の撮像システムにおいて、
上記撮像装置を複数台備え、該複数台の撮像装置が撮像した画像のそれぞれまたは合成した画像を上記モニタに表示することを特徴とする撮像システム。
【請求項６】
視野内を撮像する撮像装置と、該撮像装置によって撮像された画像を処理し所定の表示形式で出力する画像処理装置と、該画像処理装置が出力した画像を表示するモニタとを備え、駅構内の列車車両を撮像する撮像システムにおいて、
上記画像処理装置は、上記撮像装置によって撮像された列車の画像の車両部分のみ部分拡大し、列車の乗降口を正面から捕らえた画像を上記モニタに表示することを特徴とする撮像システム。
【請求項７】
視野内を撮像する撮像装置と、該撮像装置によって撮像された画像を処理し所定の表示形式で出力する画像処理装置と、該画像処理装置が出力した画像を表示するモニタとを備え、奥行きのある物体を斜め方向から撮像する撮像システムにおいて、
上記画像処理装置は、上記撮像装置によって撮像された物体の画像の奥の部分の画像を拡大し、または手前の部分の画像を縮小するか少なくともいずれか１つによって、上記物体を正面から捕らえた画像に変換して出力することを特徴とする撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は監視システムに係り、特に、列車や駅のプラットホーム等の奥行きのある監視領域を撮像装置によって撮像し、取得した画像を録画するシステムに関わる。
【背景技術】
【０００２】
従来、列車など奥行きのある監視領域に存在する被写体をテレビジョンカメラ等の撮像装置（以下、カメラと称する）で撮像し、取得した画像をモニタ等で見ることによって監視するシステムの場合、モニタ等の画面に表示された列車、プラットホーム（以下、ホームと称する。）、及び乗客や駅員等の画像は、画面手前が大きく、画面奥が小さく映し出されていた（特許文献１参照。）。従って奥になるほど乗降客等の視認や安全の確認が困難となる。
【０００３】
乗降客がホームと列車間に挟まったり、列車への飛び込み、ホームから線路への転落などが無いかを監視するためには、迅速な確認を必要とする。特に、ワンマン車両のように運転者が乗降監視等の列車運行上の安全を確認するようなシステムにおいては、迅速かつ確実な視認性が特に強く要求される。
【０００４】
またこのようなシステムにおいては、画像の表示だけではなく、監視画像を記録装置に録画して一定時間保存しておくことが通常行われているが、録画したい部分のみを拡大して録画するといった処理は行われていない。
【０００５】
また、デジタルカメラ等で取得された画像については、奥行きのある被写体を、正面から捕らえた画像に変換する技術（遠近補正）として、画像加工用ソフトウェアを使って拡大したい画像領域を手動で指定して拡大する方法が存在する。しかし、監視カメラで取得した画像のような動画をハードウェアでリアルタイムに画像処理して自動的に被写体の奥行きを認識して拡大表示する方法はない。
【０００６】
また従来、監視領域内を撮像して取得した画像を記録装置に録画する場合は、カメラが取得した画像をそのまま保存していた。記録装置は、外部から設定しなおさない限り録画及び再生される画像の画質は固定である。従って記録装置に録画された画像を再生し、画像処理によって画像の見たい部分領域（画像領域）を拡大する場合には、画質が劣化する。
【０００７】
図１によって、従来の奥行きのある監視領域を監視する監視システムを更に説明する。図１は、鉄道のプラットホームの状況の監視や列車への乗降等の状況の監視など、奥行きのある監視領域を監視するシステムの略構成とモニタ画面の表示例を示す図である。図１(a) はホームを上方から見たシステムの略構成を示し、1-1 と 1-2 はカメラ、2-1 〜 2-4 は列車の車両を示す。カメラ、ホーム、及び車両は一部を示しているだけで、全ては表示していない。また、乗降客等、ホームや列車上にあるべき他の物体等の図示は、煩雑さを避けるために省略している。ここで、モニタや記録装置は図１に示していないが、例えば、運転席、車掌席、駅事務所または監視センタに設置され、カメラ 1-1 と 1-2 と無線または有線のいずれかあるいはそれらの組合せの周知の伝送手段（図示しない、例えば、無線 LAN（ Local Area Network ）、光通信等によって結合されている。
【０００８】
また図１(b) は、図１(a) に示すカメラ 1-1 と 1-2 が取得した画像のモニタ画面への表示の一例を示す図で、10 と 20 はモニタ画面の表示例、10-1 はモニタ画面の表示例 10 中に表示された画像、20-1 と 20-2 は表示例 20 中に表示された画像である。また、カメラやモニタは、ホームの長さ、形状、障害物、乗降客数、予算等の必要性に応じて、台数が変わるものである。
【０００９】
鉄道のホームは、幅が狭く、ホーム内には、乗客、柱、案内板、時計、広告、信号灯等が障害となって列車の車両の乗降口を撮像するために最適な位置にカメラを設置するためには多くの制限が存在するうえ、ホームがまっすぐに延びているとは限らないし、斜面上にあったり段差があったりする場合もある。このため、カメラの視野方向は、天井付近から下方を俯瞰するように設置することはもとより、列車車両の進行方向とほぼ平行な向きに設置せざるを得ない上、設置するカメラの数も制限される。
【００１０】
従って、図１(a) のカメラ 1-1 と 1-2 と伝送手段で結合され、カメラ 1-1 と 1-2 の取得した画像を表示しているモニタには、図１(b) の表示例 10 、20 に示すように、カメラ 1-1 と 1-2 の手前の車両は大きく映り、奥の車両は小さく映る。
【００１１】
図１(b) の上段に示すように、カメラ 1-1 と 1-2 で撮像した画像を合成した画像 10-1 を表示する単画面の場合（カメラが１台の場合には合成しない）の表示例 10 では、乗降口付近だけでなく、ホームの内側まで監視できるが、画面奥（主に、列車乗降口や車側灯）が小さくなり画面奥が見難い。また、図１(b) の下段に示す表示例 20 の画像（分割画像）のように、カメラ 1-1 と 1-2 で撮像した画像 20-1 と 20-2 を別々に表示した場合や、合成した後、例えば、車両ごとに分割して表示した場合は、画面奥にもカメラが設けられていることで車両奥まで視認できるがホームの内側がカットされるし、画面が全体的に見難くい。
【００１２】
また、通常のカメラで撮影した画像について、特に監視が必要な部分（例えば、特に混雑した乗降口付近）を電子ズームで拡大処理した場合には、画質が劣化してしまい、特に監視が必要な部分は拡大されるものの、解像度が悪いため視認性は向上しない。このため、高解像のカメラ（例えば、メガピクセルカメラ）を用いて撮像して画像を拡大表示しても画質が劣化しないようにしても、記録装置に録画される画像及び再生される画像の画質が固定なので、記録装置から録画された画像を再生し、画像処理によって画像の見たい部分領域（画像領域）を拡大する場合には、画質が劣化する。
【特許文献１】特開平１１−１２４０３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述の従来技術では、迅速で確実に安全の確認ができない欠点があった。また、録画された画像を再生することによって、事故の状況や原因の調査、または安全性の確認を行う場合には、見たい画像部分を拡大しても画質が劣化するため、調査や確認ができない欠点があった。
【００１４】
本発明の目的は、上記のような欠点を除去し、モニタ画面での視認性を向上させた監視システムを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、上記のような欠点を除去し、記録装置に録画する際にモニタ画面での視認性を向上させた画質で保存することによって、録画された画像についても、見たい部分の画質が劣化しない監視システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
被写体の奥行きを自動的に検出して、小さく映し出された画面奥の部分を拡大処理して擬似的に被写体を正面から捕らえた画像を生成することで、被写体奥を被写体手前と同等か均一に監視でき、視認性を向上させることを目的とする。
【００１６】
また、この画像を記録装置に録画する場合、録画画質より予め高画質で画像フレームをメモリしておき、被写体を部分拡大することで、画質を劣化させず見たい部分のみを録画することができる。
【００１７】
上記目的を達成するため本発明の撮像システムは、被写体奥の画像を拡大し被写体手前と同等の大きさにモニタ表示するために、手前から奥に行くに従って画素の拡大率を変えて被写体全体が正面から見たように均一になるように拡大することを特徴とする。
【００１８】
上記目的を達成するため本発明の撮像システムは、望ましくは、被写体の奥行きを２次元で認識するために、被写体の境界（エッジ）検出、被写体と背景の輝度差を検知して画面内の被写体の形状を捉えて、被写体が画面全体に均一に表示するように自動的に拡大処理を行うことを特徴とする。
【００１９】
上記目的を達成するため本発明の撮像システムは、望ましくは、記録装置によって撮像された画像を記憶する撮像システムであって、画面の部分拡大をした場合でも画質を劣化しないように、予め高精細で画像フレームをメモリしておき、画像処理によって必要な部分を拡大して録画することを特徴とする。
【００２０】
上記目的を達成するため本発明の撮像システムの画面拡大方法は、望ましくは、列車車両単位の画像を複数モニタで監視する鉄道向けホーム画像撮像システムであって、モニタ画像を車両部分のみ部分拡大し、列車を正面から捕らえた画像を自動生成して複数モニタに車両順に表示することを特徴とする。
【００２１】
上記目的を達成するため本発明の撮像システムの画像処理技術は、望ましくは、デジタルカメラ写真における奥行きのある建物などの静物を自動的に部分拡大し、正面から捕らえた画像を自動生成することを特徴とする。
【００２２】
上記目的を達成するため、本発明の撮像システムは、視野内を撮像する撮像装置と、撮像装置によって撮像された画像を処理し所定の表示形式で出力する画像処理装置と、画像処理装置が出力した画像を表示するモニタとを備え、奥行きのある物体を斜め方向から撮像する撮像システムにおいて、撮像装置によって撮像された物体の画像の奥の部分の画像と手前の部分の画像とを同等の大きさにして上記モニタに表示するものである。
【００２３】
上記目的を達成するため、本発明の撮像システムは、望ましくは、撮像装置によって撮像された物体の画像の奥の部分の画像を拡大し、または手前の部分の画像を縮小するか少なくともいずれか１つによって、奥の部分の画像と手前の部分の画像とを同等の大きさにしてモニタに表示するものである。
【００２４】
上記目的を達成するため、本発明の撮像システムは、更に、画像処理装置に画像フレームメモリを備え、画像フレームメモリにモニタに表示される画像より高精細の画像を記憶し、予め指定された所定の部分の画像を拡大して出力するものである。
【００２５】
上記目的を達成するため、本発明の撮像システムは、望ましくは、更に記録装置を備え、記録装置にモニタに表示される画像または画像フレームメモリに記憶された画像の少なくとも１つを記憶するものである。
【００２６】
上記目的を達成するため、本発明の撮像システムは、望ましくは、撮像装置を複数台備え、複数台の撮像装置が撮像した画像のそれぞれまたは合成した画像をモニタに表示するものである。
【００２７】
上記目的を達成するため、本発明の撮像システムは、望ましくは、視野内を撮像する撮像装置と、撮像装置によって撮像された画像を処理し所定の表示形式で出力する画像処理装置と、画像処理装置が出力した画像を表示するモニタとを備え、駅構内の列車車両を撮像する撮像システムであって、撮像装置によって撮像された列車の画像の車両部分のみ部分拡大し、列車の乗降口や車側灯を正面から捕らえた画像をモニタに表示するものである。
【００２８】
上記目的を達成するため、本発明の撮像システムは、望ましくは、視野内を撮像する撮像装置と、撮像装置によって撮像された画像を処理し所定の表示形式で出力する画像処理装置と、画像処理装置が出力した画像を表示するモニタとを備え、奥行きのある物体を斜め方向から撮像する撮像システムであって、撮像装置によって撮像された物体の画像の奥の部分の画像を拡大し、または手前の部分の画像を縮小するか少なくともいずれか１つによって、物体を正面から捕らえた画像に変換して出力するものである。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、監視カメラの設置環境が狭く設置位置が制限される場合や、大きな被写体を複数のカメラで監視するような場合に、被写体の空間的な奥行きを自動的に検出して、画面奥の画像を段階的に拡大表示させることが可能で、１つのカメラで被写体を正面から撮像したような映像を提供することができる。
【００３０】
例えば、鉄道向けワンマン運転用ホーム監視システムのような、列車の運行にカメラが使用され、視認性の向上が強く要求されるシステムにおいて、本発明は環境に起因する空間的な広がりを感じさせること無く均一に対象物や監視領域を監視することが可能なため、運転手によるワンマン監視業務をより支援することができる。
【００３１】
また、メガピクセルカメラ等の高解像度を有する撮像装置で撮像した映像を高精細なメモリ画像として画像フレームメモリに記憶し、記憶された高精細のメモリ画像を用いて拡大処理を行うため、画質を劣化させることなく、モニタに表示することや記録装置に録画することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本発明は、列車等、奥行きのある監視領域内に存在する重要監視点を監視する監視システムに関して、監視領域内を撮像して得られた画像の注目する部分を画像領域内から抽出して拡大する。拡大は、手前から奥に行くに従って画素の拡大率を変えて、例えば、撮像された列車の乗降口付近や車側灯付近の画像をあたかも乗降口や車側灯を正面から撮像したと同じ画像に変換処理することで、列車を真横から見ている画像（例えば、乗降口を正面から捕らえた画像）を自動生成し、拡大部分を表示するものである。このような重要監視点は、例えば駅ホームでの車両乗降口や車側灯のように、通常、複数存在し、類似の形状を有し、所定の間隔で並んでいることが多い。
【００３３】
また、本発明は、被写体の画像の奥行きを二次元で認識するために、被写体の境界（エッジ）検出、被写体の画像と背景画像との輝度値の差を検出して被写体画像の形状を認識して、被写体画像（例えば、乗降口や車側灯）を均一に表示するように自動的に拡大処理するものである。
【００３４】
また、本発明は、この変換処理された画像を記録装置に録画することによって、部分拡大した画像のみを録画することによって、画像を予め高画質で録画する録画方法に関するものである。これによって、録画画像を拡大しても画質が劣化しない。
【００３５】
また、本発明は、例えば、画像を複数のモニタで監視する駅ホーム画像監視システムのように、奥行きのある領域を監視する監視システムであって、複数のモニタに表示された画像を、例えば列車の車両単位で別々のモニタ画面に表示する。そして、撮像画像の乗降口部分のみ部分拡大し、列車の乗降口を真正面から捕らえた画像を自動生成して複数モニタに表示する。真正面とは、例えば、列車の車両の進行方向と直角または略直角な方向である。このとき、１台のモニタについて、１台の車両の画像を表示するようにしても良いし、モニタの設置位置と車両の配置順とを一致させるようにしても良い。
【００３６】
また、乗降口だけでなく、車側灯を同時にまたは近傍（例えば、乗降口の表示枠の上、等）に表示しても良い．
本発明の実施の形態について説明する。
【００３７】
図２は、本発明の一実施例の監視システムを示すブロック図である。図２は、被写体の画像の部分拡大処理を行うための画像処理装置と記録装置を使用したシステム系統図である。21 はカメラ、22 は画像処理装置、22-1 は画像処理装置 22 内の画像フレームメモリ、23 は記録装置、4 はモニタである。また、25 ，26 ，27 は映像信号である。記録装置は、例えば、デジタルレコーダである。カメラ 21 は、例えば、有効画素数が 120 万画素以上のメガピクセルカメラである。
【００３８】
図２において、カメラ 21 は、監視領域、例えば、ホームに停車した列車の車両を撮影し、映像信号 25 を画像処理装置 22 に出力する。画像処理装置 22 は、入力された映像信号 25 を１フレーム毎に、SXGA サイズ（ 1280 × 1024 画素）で画像処理装置 22 内の画像フレームメモリ 22-1 に記憶する。
【００３９】
画像処理装置 22 は、画像フレームメモリ 22-1 に記憶された画像を、被写体の画像の奥行きや形状に基づいて部分的に拡大し、部分的な拡大画像を映像信号 26 として記録装置 23 に出力する。記録装置 23 は、入力された映像信号 26 の画像を予め選択された画質モードで録画する。
【００４０】
この予め選択された画質で録画された画像は、記録装置 23 から映像信号 27 として読み出され、再生画像としてモニタ 24 に出力される。モニタ 24 は、入力された映像信号 27 の再生画像を画面に表示する。
【００４１】
上記実施例では、画像を拡大処理しても画質が劣化しないことを特徴としている。しかし、画像処理装置 22 で拡大した画像が、拡大しないで録画された通常の録画画像より画質の劣化がないようにするためには、画素の拡大率と、記録装置 23 の録画画質に注意しなければならない。
【００４２】
例えば、記録装置 23 が VGA（ 640 × 480 画素）で録画するなら、画素の拡大率は、縦、横ともに最大で２倍まで画質を落とさずに拡大することが可能である。
また例えば、QVGA（ 320 × 240 ）で録画するなら、画素の拡大率は、縦、横ともに最大で４倍までなら画質を落とさずに拡大することが可能である。
【００４３】
図３は、本発明の一実施例の画像処理装置 22 の機能ブロックの一例を示す図である。31 は画像フレームメモリ、32 はエッジ検出部、33 は輝度差検出部、34 は被写体形状検出部、35 は拡大処理部である。また図４は、図３の画像処理装置 22 内の各構成部（ 31 〜 35 ）での画像の様子を模式的に示す図である。41 は画像フレームメモリ 31 に記憶された画像、42 はエッジ検出部 32 で検出されたエッジ検出画像、43 は輝度差検出部 33 で検出された輝度差検出画像、44 は、被写体形状検出部 34 で検出された形状検出画像、45 は拡大処理部 35 が出力する拡大画像である。
【００４４】
図３において、画像処理装置 22 に入力された映像信号 25 は、画像フレームメモリ 31 に高画質（例えば、SXGA サイズ）の画像データ（画像 41 ）として記憶される。画像フレームメモリ 31 は、記憶された画像 41 を、エッジ検出部 32 と輝度差検出部 33 に出力する。
【００４５】
エッジ検出部 32 は、入力された画像データの画像のエッジ抽出を行い、抽出されたエッジ検出画像 42 を被写体形状検出部 34 に出力する。例えば、ホームの列車の画像の場合、列車がホームに入線した状態の列車外枠をエッジとして検出する。
【００４６】
また、輝度差検出部 33 は、入力された画像 41 と背景画像との輝度値の差を算出し、算出された輝度値の差を輝度値とした画像（輝度差検出画像 43 ）を生成し、生成された輝度差検出画像 43 を被写体形状検出部 34 に出力する。例えば、ホームの列車の画像の場合、列車表面が背景より明るいことを利用して列車と背景とを分離し、列車の画像領域のみを抽出する。なお、背景画像は、例えば、予め列車が入線していない時に監視視野領域を撮像して取得し、例えば画像処理装置 22 内の所定のメモリに記憶しておく。また輝度値の差の算出は、例えば画素毎に実行する。
【００４７】
被写体形状検出部 34 は、入力されたエッジ検出画像 42 と輝度差検出画像 43 とから、相関性の高い部分領域を列車の画像として確定し、確定した領域の画像（形状検出画像 44 ）を拡大処理部 35 に出力する。
【００４８】
拡大処理部 35 は、被写体形状検出部 34 で確定された形状検出画像 44 の画素領域について、各々の画素についての画素サイズの拡大率を決定する。そして、決定された拡大率を各々の画素のサイズに乗じて、被写体を擬似的に正面から見た拡大画像 45 を生成し、映像信号 26 としてモニタ 24 に出力する。なお、拡大率の算出は、ホームの入線列車や建物構内など、背景の変化や動体の無い条件で（例えば、上記背景画像によって）行う。
【００４９】
また、乗降口付近の乗客の乗り降りを監視するためには、乗降口だけではなくその周囲も監視しなければならないため、列車の画像として確定された画像領域に、更にホーム側数十 cm 以上内側までの画像を拡大処理するようにしても良い。
【００５０】
以上のように、動画をリアルタイムで監視するために、図３における処理は、全てハードウェアで構成している。
しかし、画像処理装置を FPGA で構成して図５に示すフローチャートのように処理することもできる。図５は、本発明の一実施例の画像処理方法の処理動作例を説明するためのフローチャートである。
【００５１】
図５において、ステップ 501 では、予め基準とする背景画像を決定し、記憶する。
ステップ 502 では、背景画像によって画素毎の拡大率の算出を行う。
ステップ 51 では、映像信号 25 を画像フレームメモリ 31 に記憶する。
【００５２】
ステップ 52 では、記憶された映像信号 25 のエッジ抽出を行い、エッジ検出画像 42 を抽出する。
ステップ 53 では、記憶された映像信号 25 と予め格納していた背景画像とを、例えば画素毎に輝度値の差分を算出し、輝度差検出画像 43 を検出する。
【００５３】
ステップ 54 では、エッジ検出画像 42 と輝度差検出画像 43 とから、相関性の高い部分領域を形状検出画像 44 として確定する。
ステップ 55-1 では、被写体形状検出部 34 で確定された形状検出画像 44 の画素領域について、各々の画素の画素サイズの拡大率を決定する。
【００５４】
ステップ 55-2 では、決定された各画素毎の拡大率を各々の画素のサイズに乗じて、被写体を擬似的に正面から見た拡大画像 45 を生成する。
次に、図６によって本発明の拡大率の算出の手順を一例を説明する。図６は、本発明の一実施例の拡大率の算出の手順を説明するための図である。横軸を X 軸、縦軸を Y 軸とした XY 座標で表示している。また、一番左下の座標を原点（ 0 ，0 ）としている。(a) は、図１の表示例 10 の画像 10-1 、(b) は拡大前の画素のサイズ、(c) は拡大後の画素のサイズである。ただし、図６(a) の画像に比して、図６(b) と図６(c) は、図示している画素の大きさは大きく表している。
【００５５】
図６において、画像 10-1 を X 、Y 座標で表し、画像 10-1 全体を（ LH × LV ）＝（ 1280 × 1024 ）とする。
算出方法を一般化するために、以降のように変数を定める。
【００５６】
被写体形状検出により得られた形状検出画像 44 から、図６(a) のように lH 、lV1 、lV2 を定める。ここで、lH は形状検出画像 44 の左端の X 座標、lV1 は形状検出画像 44 の左下端の Y 座標、lV2 は形状検出画像 44 の左上端の Y 座標である。また、列車下部の直線を関数 F 1(X) 、列車上部の直線を関数 F 2(X) とする。
【００５７】
このとき、関数 F 1(X) は、式(1) 、関数 F 2(X) は、式(2) のように求めることができる。
【００５８】
【数１】
2006033418.tif 000003
【００５９】
【数２】
2006033418.tif 000004
【００６０】
また、元の画素の大きさを（ gX × gY ）、拡大画素の大きさを（ GX × GY ）、画素の Y 軸方向の拡大率をα(X) 、X 軸方向の拡大率をβ(X) とする。
このとき、GY は式(3) のように求めることができる。
【００６１】
【数３】
2006033418.tif 000005
【００６２】
次に、GX は、画素の X 軸方向の拡大率もα(X) として、拡大後の画像フレームの水平画素の和を S とすると、式(4) のように求めることができる。
【００６３】
【数４】
2006033418.tif 000006
【００６４】
以上より元の画素に X による変数である拡大率α(X) 、β(X) を乗じて各画素毎に拡大することで拡大画像が得られる。
以上の算出処理は、カメラ設置時に被写体を撮影した状態で行い、以降の通常監視時は、拡大率の算出は行わず、拡大率α(X) 、β(X) を定数として使用する。
【００６５】
本発明の他の実施例を、図７によって説明する。図７は、鉄道におけるホーム画像監視システムの本発明の一実施例を説明するための図である。図７(a) はホームを上方から見たシステムの略構成を示し、1-1 〜 1-4 はカメラ、2-1 〜 2-8 は列車の車両を示す。乗降客等、他のホームや列車上にあるべき他の物体等の図示は、煩雑さを避けるために省略している。ここで、モニタや記録装置は図７に示していないが、例えば、運転席、車掌席、駅事務所または監視センタに設置され、カメラ 1-1 〜 1-4 と無線または有線のいずれかあるいはそれらの組合せの周知の伝送手段（図示しない、例えば、無線 LAN（ Local Area Network ）、光通信等によって結合されている。
【００６６】
また図７(b) は、図７(a) のカメラ 1-1 〜 1-4 が取得した映像を複数のモニタにそのまま表示した従来技術の表示例である。10′はモニタ画面の表示例、10′-1 はカメラ 1-1 が取得した映像をモニタの１つに表示した表示例、10′-2 はカメラ 1-2 が取得した映像をモニタの１つに表示した表示例、10′-3 はカメラ 1-3 が取得した映像をモニタの１つに表示した表示例、10′-4 はカメラ 1-4 が取得した映像をモニタの１つに表示した表示例である。
【００６７】
また図７(c) は、本発明の一実施例で、図７(a) のカメラ 1-1 〜 1-4 が取得した映像を複数のモニタに表示した例を示す図である。70 はモニタ画面の表示例、70-1 はカメラ 1-1 が取得した映像をモニタの１つに表示した表示例、70-2 はカメラ 1-2 が取得した映像をモニタの１つに表示した表示例、70-3 はカメラ 1-3 が取得した映像をモニタの１つに表示した表示例、70-4 はカメラ 1-4 が取得した映像をモニタの１つに表示した表示例である。
【００６８】
図７の実施例では、１つの監視領域を複数のカメラで撮像し、複数のモニタに表示する。このため、例えば、図７(b) に示す従来例のように、手前と奥の画像が交互に表示されるため、非常に視認が困難になる。
【００６９】
このような監視において、本発明では、複数のカメラで撮像した監視領域を、１つのカメラで正面から撮像したように擬似的に表示させる。これによって、視認性が向上する。
図８によって、本発明の別の実施例を説明する。図８は、本発明の一実施例のモニタ表示画面の一例を示す図である。図８は、本発明の一実施例の図７(c) が複数のモニタを有し、カメラ１台毎に１台のモニタを割当てて１台のカメラの取得した映像を割当てた１台のモニタに表示していることに対して、１台のモニタを複数の画面に分割して（図７では、４分割表示）表示し、モニタの数を減らしたものである。80 はモニタ画面の表示例、70-1 はカメラ 1-1 が取得した映像をモニタの１つに表示した表示例、70-2 はカメラ 1-2 が取得した映像をモニタの１つに表示した表示例、70-3 はカメラ 1-3 が取得した映像をモニタの１つに表示した表示例、70-4 はカメラ 1-4 が取得した映像をモニタの１つに表示した表示例である。
【００７０】
図９によって、本発明の別の実施例を説明する。図９は、本発明の一実施例のモニタ表示画面の一例を示す図である。図９は、本発明の一実施例の図７(c) の表示例 70-1 において、車両の外壁部分の撮像画像を表示せず、例えば白抜きとして、車両の乗降口から見える車内とホーム上の乗降者の撮像画像を表示するようにした表示例である。
【００７１】
上記図９の実施例では、例えば、車両の両側に１つずつ設けられている乗降扉の開閉を知らせるランプ（例えば、車側灯）を認識し、画像処理によって、撮像画像中のランプが点灯したことを検知して、ランプの位置を元に乗降扉の位置を算出することによって実行することができる。
【００７２】
また、例えば、図４によって説明した形状検出画像 44 によって選択しても良い。
また更に、図５によって説明したステップ 54 での処理によって、形状検出画像 44 を求めても良い。
【００７３】
尚、撮像された画像のどの部分を表示するかまたは表示しないかは、用途や目的に応じて設定することは自明である。
また、記録装置に記憶する画像は、表示画像と同じであってももとの画像であってもどちらでも良いし、それら両方であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】従来の奥行きのある監視領域を監視するシステムの略構成とモニタ画面の表示例を示す図。
【図２】本発明の一実施例の監視システムを示すブロック図。
【図３】本発明の一実施例の画像処理装置の機能ブロックの一例を示す図。
【図４】図３の画像処理装置での画像の様子を模式的に示す図。
【図５】本発明の一実施例の画像処理方法の処理動作の一例を示すフローチャート。
【図６】本発明の一実施例の拡大率の算出の手順を説明するための図。
【図７】鉄道におけるホーム画像監視システムの本発明の一実施例を説明するための図。
【図８】本発明の一実施例の表示例を示す図。
【図９】本発明の一実施例の表示例を示す図。
【符号の説明】
【００７５】
1-1〜1-4：カメラ、  2-1〜2-8：車両、  10，10′，20：表示例、  10-1，10′-1〜10′-4，20-1，20-2：画像、  21：カメラ、  22：画像処理装置、  22-1：画像フレームメモリ、  23：記録装置、  24：モニタ、  25〜27：映像信号、  31：画像フレームメモリ、  32：エッジ検出部、  33：輝度差検出部、  34：被写体形状検出部、  35：拡大処理部、  41：画像フレームメモリ 31 に記憶された画像、  42：エッジ検出画像、  43：輝度差検出画像、  44：形状検出画像、  45：拡大画像、  70-1〜70-4：画像、  70，80：表示例。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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