(57)【要約】【課題】小規模かつ低コストな画像処理装置によって視認性を改善するための複雑な画像処理をリアルタイムに行う。【解決手段】撮像手段から送られてきた画像から視野領域中心の画像領域を特定し、その特定した画像領域に対して視認性を改善するための画像処理を行い、処理済みの画像を画像処理が施されていない全体画像に上書きすることにより、小規模かつ低コストな画像処理装置であってもリアルタイムに処理することが可能となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像手段から送られてきた全体画像から所定サイズの画像領域を特定し、その特定した画像領域に対してのみ視認性を改善するための画像処理を行うことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記画像処理を行った画像を前記全体画像に上書きして表示することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記画像処理が行われる画像領域は、全体画像の中心部分であることを特徴とする請求項１乃至２の何れか一つに記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記画像処理が行われる画像領域の全体画像に対する位置は、アイトラッカからの信号により可変することを特徴とする請求項１乃至２の何れか一つに記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記画像処理が行われる画像領域の画素数は全体画像の画素数の１／４以下であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記視認性を改善するための画像処理は、ノイズ除去および／またはコントラスト改善であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一つに記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、ビデオカメラ等の撮像手段によって取得した被写体の映像を、所定の画像処理を施した後にディスプレイ上に表示する画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオカメラ等の撮像手段によって撮像した映像は、そのままディスプレイに表示、もしくはガンマ処理等の簡易な画像処理を施した後に表示していた。
【０００３】
暗視装置のように低照度下において使用される画像表示装置では、赤外線ビデオカメラや高感度ビデオカメラを用いた場合でもノイズが目立つ、コントラストが低い等、視認性の低い映像が表示されるため、複雑な画像処理を行って視認性の改善を図ることが行われている。
このような複雑な画像処理を行うことによって、悪天候時の視認性を改善した画像表示装置として特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１５９７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したような複雑な画像処理を行ってノイズやコントラストを改善する画像表示装置の場合、取得する映像の解像度が高いほど装置に対する画像処理の負担が多大なものとなる。従って、リアルタイムに複雑な画像処理を行おうとすると、多大な処理負荷に耐えうる大規模かつ高コストな処理装置が必要となる。逆に、小規模かつ低コストな処理装置によって複雑な画像処理を行うと、リアルタイムに処理することが不可能となり、フレーム数が少なく動きにスムーズさの欠ける画像となってしまう。
【０００６】
本願発明は、このような状況を鑑みてなされたものであって、リアルタイムに複雑な画像処理を小規模かつ低コストな画像処理装置によって実現し、視認性を改善した画像表示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】
上記した課題を解決するため、本願発明は、撮像手段から送られてきた全体画像から所定サイズの画像領域を特定し、その特定した画像領域に対してのみ視認性を改善するための画像処理を行うことを特徴としている。
特定した所定サイズの画像領域に対してのみ視認性を改善するための画像処理を行うため、小規模かつ低コストな処理装置によって複雑な画像処理を行ってもリアルタイムに処理することができる。
【０００８】
また、前記画像処理を行った画像を前記全体画像に上書きして表示するようにすれば、簡便な装置構成を採用して本願発明の目的を達成することができる。
【０００９】
また、前記画像処理が行われる画像領域を全体画像の中心部分としたものにおいては、通常の使用状態において視認することの多い部分について視認性を改善することができる。
【００１０】
また、アイトラッカを設け、アイトラッカからの信号に応じて前記画像処理が行われる画像領域の位置が可変するようにすれば、常に視線方向の視認性を改善することができる。
【００１１】
また、前記画像処理が行われる画像領域の画素数を全体画像の画素数の１／４以下にしたものにおいては、ハードウェアへの負荷が大幅に少なくなるため、複雑な画像処理を小規模かつ低コストな装置によって処理を行ったとしても、３０ｆｐｓのフレームレートを維持して処理することが可能となる。
【００１２】
さらに、前記視認性を改善するための画像処理をノイズ除去および／またはコントラスト改善としたものにおいては、これらの処理が要求される暗視用の画像表示装置に用いられた場合に特に有効である。
【発明の効果】
【００１３】
人の物体認識能力は視野領域中心で高く、視野領域中心を外れるにしたがって低下する特性がある。本願発明はこの特性を利用したものであり、本願発明が提供する画像表示装置は、物体認識能力の高い視野領域中心に対応する部分、すなわち全体画像から特定された所定サイズの画像領域に対してのみ視認性を改善する処理を行うものである。したがって、本願発明の画像表示装置によれば、画像全体に対して視認性を改善した場合と同等の視認性を得ることができるうえ、処理負荷が少ないため、小規模かつ低コストな処理装置を用いてもリアルタイムに処理することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本願発明の画像表示装置の一実施例である。
【図２】本願発明の画像表示装置のより具体的な実施例である。
【図３】本願発明の画像表示装置の別の実施例である。
【図４】撮像された画像を示した図である。
【図５】特定した画像を示した図である。
【図６】画像処理の流れを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本願発明が提供する画像表示装置を実施例にしたがって説明する。
図１は本願発明の実施例の一つである。撮像手段からは全体画像として画素数がＳＸＧＡ（１２８０×１０２４ドット）の画像が送られてくる。画像特定部では、全体画像から所定サイズの画像領域が画像処理対象データとして自動的に特定される。ここでは画素数がＶＧＡ（６４０×４８０ドット）の画像が特定され、この特定された画像領域に対して視認性を改善するための画像処理が行われる。
【００１６】
図２は本願発明のより具体的な実施例についての概略構成図である。撮像手段１からの画像信号５は、オリジナル画像信号５ａ、処理前画像信号５ｂに分岐される。オリジナル画像信号５ａはそのまま表示装置駆動手段３に送られる。一方、処理前画像信号５ｂは画像処理手段４に送られ、画像処理手段４において視野領域中心の画像領域を特定し、その特定した画像領域に対してのみ視認性を改善するための画像処理が行われる。画像処理が行われた画像信号は処理済画像信号５ｃとして表示装置駆動手段３に送られる。表示装置駆動手段３では、オリジナル画像信号５ａに処理済画像信号５ｃが上書きされ、表示手段２を駆動し、上書きされた画像が表示手段２に映し出される。
【００１７】
撮像手段１においては、対象物が撮像される。撮像手段１としては、赤外線ビデオカメラ、高感度ビデオカメラ等の画像を電気信号に変換できるものであればよい。図４は撮像手段１において撮影された画像の一例であり、樹木７ａ〜７ｃが撮影された画像である。全画像領域６に対して画像が電気信号に変換され、画像信号５として送出される。
【００１８】
画像信号５は、途中でオリジナル画像信号５ａ、処理前画像信号５ｂに分岐される。オリジナル画像信号５ａは画像処理を施されることなく表示装置駆動手段に送られ、処理前画像信号５ｂは画像処理手段４に送られる。
【００１９】
画像処理手段４においては、あらかじめ決められた所定の視野領域中心の画像領域が自動的に特定される。図５は、全画像領域６の一部である視野中心画像領域６ａが特定された例を示したものである。
視野中心画像領域６ａのサイズは、画像処理手段４の処理能力が高い場合は大きくすることができるし、逆に処理能力が低い場合は小さくしないとリアルタイムに画像処理を行うことができなくなり、フレーム数が少なく動きにスムーズさの欠ける画像になる等の問題が発生する。従って、画像処理手段４の処理能力に応じて視野中心画像領域６ａのサイズを決定すればよい。本実施例においては、図６に示すように、全画像領域６の画素数がＳＸＧＡ（１２８０×１０２４ドット）、視野中心画像領域６ａの画素数がＶＧＡ（６４０×４８０ドット）とする。
【００２０】
視野中心画像領域６ａの位置は通常の使用状態で視認することの多い全画像領域６の中心とするのが望ましい。しかし、ヘリコプタや固定翼機のパイロットが操縦時に頭部に装着し、外界の暗視画像を表示する画像表示装置では、低高度での飛行時に全画像領域６の下方を視認することが多く、このような場合には、視野中心画像領域６ａを全画像領域６の下方にするのが望ましい。このように、視野中心画像領域６ａの位置はアプリケーションに応じて任意の位置とすることができる。
【００２１】
また、アイトラッカ８を設けることにより視線方向を検出し、アイトラッカ８からの信号に応じて視野中心画像領域６ａの位置が可変するようにすれば、常に視野中心画像領域６ａを視線方向に位置させることができる。
【００２２】
視野中心画像領域６ａが特定されると、図６（ｂ）に示したように、特定されたＶＧＡの画像に対し、画像処理手段４ではノイズ除去やコントラスト改善の複雑な画像処理が行われる。ノイズ除去、コントラスト改善のいずれか一方を処理するものであってもよいし、両方を処理するものであってもよい。画像処理手段４で行われる画像処理は、ノイズ除去、コントラスト改善の他にシャープネス補正等が考えられるが、ノイズ除去、コントラスト改善は処理負荷が高いため、これらの処理が要求される暗視用の画像表示装置には特に有効である。
【００２３】
本実施例では、全画像領域６に対して視野中心画像領域６ａは１／４以下の画素数であるため、ハードウェアへの負荷が大幅に少なくなるため、複雑な画像処理を小規模かつ低コストは装置によって処理を行ったとしても、３０ｆｐｓのフレームレートを維持して処理することが可能となる。
【００２４】
画像処理手段４において画像処理が行われた後は、処理済画像信号５ｃとして表示装置駆動手段３へ送られる。
【００２５】
表示装置駆動手段３は、表示手段２を駆動するための装置である。処理済画像信号５ｃは表示装置駆動手段３においてオリジナル画像信号５ａに上書きされる。上書きは、例えば、ビデオメモリにオリジナル画像信号５ａを書き込んだ後に処理済画像信号５ｃを上書きすることにより行われる。上書きされた画像信号は、表示装置駆動手段３において表示手段２を駆動可能な信号に変換され、表示手段２を駆動する。表示手段２は、ＬＣＤ、ＣＲＴ等種々の形式のものが適用可能である。
【００２６】
本願発明の画像表示装置は、上記のように動作することによって、図６（ｃ）のように全体としてはＳＸＧＡの画素数を有し、人の物体認識能力が高い視野中心においては、画像処理を施し、ノイズ除去やコントラスト改善をした画像を小規模かつ低コストな処理装置を用いて提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
ビデオカメラ等の撮像手段によって取得した被写体の映像を、所定の画像処理を施した後にディスプレイ上に表示する画像表示装置に適用でき、リアルタイムに複雑な画像処理を小規模かつ低コストな画像処理装置によって実現し、視認性を改善した画像表示装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１…撮像手段、２…表示手段、３…表示装置駆動手段、４…画像処理手段、５…画像信号、５ａ…オリジナル画像信号、５ｂ…処理前画像信号、５ｃ…処理済画像信号、６…全画像領域、６ａ…視野中心画像領域、７ａ〜７ｃ…撮像された樹木、８…アイトラッカ
【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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