(57)【要約】【課題】  複数枚の画像を撮像することなく、１枚の画像に対して特別なハードウェアを用いずに逆光補正を実施するテレビドアホンを提供する。【解決手段】  玄関子機１は、カメラ１２が撮像した１画像データを基にコントラスト補正を行うコントラスト補正処理部１６を備え、コントラスト補正処理部１６は、ガンマ補正用トーンカーブを記憶するトーンカーブ記憶部１６ａと、補正演算を行う補正演算部１６ｂとを有し、補正演算部１６ｂは、カメラ１２の撮像画像をグレー変換してヒストグラムを生成し、生成したヒストグラムが暗部と明部の双方に山を有し、その中間部が谷となる所定の特徴を備えている場合に、撮像映像をＨＳＶ画像に変換して個々の画素に対して、Ｖ（輝度）成分が閾値未満であったらＶ成分を補正用トーンカーブで補正する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
玄関等の住戸外に設置され、居住者を呼び出して通話する機能を備えた玄関子機と、住戸内に設置され、前記玄関子機からの呼び出しに応答する機能を備えた居室親機とを有し、前記玄関子機は来訪者を撮像するカメラを具備し、前記居室親機は前記カメラの撮像映像を表示するモニタを具備してなるテレビドアホンであって、
前記玄関子機は、前記カメラが撮像した映像から来訪者を視認し易くするために、撮像した１画像データを基にコントラスト補正を行うコントラスト補正処理部を備え、
前記コントラスト補正処理部は、ガンマ補正用トーンカーブを記憶するトーンカーブ記憶部と、補正演算を行う補正演算部とを有し、
前記補正演算部は、カメラ撮像画像をグレー変換してヒストグラムを生成し、生成したヒストグラムが暗部と明部の双方に頻度が多いことを示す山を有し、その中間部が頻度が少ないことを示す谷となる所定の特徴を備えている場合に、カメラ撮像映像をＨＳＶ画像に変換して、生成したＨＳＶ画像の個々の画素に対して、Ｖ（輝度）成分が閾値未満であったらＶ成分を前記補正用トーンカーブで補正し、前記居室親機にコントラスト補正された画像を送信することを特徴とするテレビドアホン。
【請求項２】
前記トーンカーブ記憶部は、ガンマ補正用トーンカーブを複数記憶し、
前記補正演算部は、生成したヒストグラムの特徴を基に、前記トーンカーブ記憶部からガンマ補正用トーンカーブを１つ選択してコントラスト補正を実施することを特徴とする請求項１記載のテレビドアホン。
【請求項３】
前記コントラスト補正処理部は、カメラ撮像映像を平滑化した後にＨＳＶ画像に変換することを特徴とする請求項１又は２記載のテレビドアホン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、来訪者からの呼び出しを受けて来訪者映像を見ながら応答することができるテレビドアホンに関し、特にカメラの撮像映像に対して逆光補正機能を備えたテレビドアホンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、逆光補正機能を備えたテレビドアホンとして特許文献１があった。この特許文献１では、露光時間の異なる少なくとも２枚の画像を撮像し、それらの画像を合成して来訪者を確認可能とする画像を作成した。例えば、人物は確認可能であるが逆光により背景が白く飛んだ映像や、背景を確認できるが人物が黒くつぶれた映像等パラメータを制御して露光時間の異なる複数の画像を撮像し、それらの画像を合成して、明るすぎる部分や暗すぎる部分を確認可能な映像を表示した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−８１５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の逆光補正の技術は、露光時間の異なる複数枚の画像を撮像するため、撮像する毎にカメラパラメータを変更して所謂露光時間を調整しなければならなかった。また、撮像した複数枚の画像を保存する記憶部が必要であった。
そのため、玄関子機内に専用のハードウエアを組み込む必要があり、コストアップとなっていたし、小さい玄関子機の中にハードウエア収納のための空間を設けなければならなかった。
【０００５】
そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、複数枚の画像を撮像することなく１枚の画像に対して、特別なハードウェアを用いずに逆光補正を実施するテレビドアホンを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する為に、請求項１の発明は、玄関等の住戸外に設置され、居住者を呼び出して通話する機能を備えた玄関子機と、住戸内に設置され、玄関子機からの呼び出しに応答する機能を備えた居室親機とを有し、玄関子機は来訪者を撮像するカメラを具備し、居室親機はカメラの撮像映像を表示するモニタを具備してなるテレビドアホンであって、玄関子機は、カメラが撮像した映像から来訪者を視認し易くするために、撮像した１画像データを基にコントラスト補正を行うコントラスト補正処理部を備え、コントラスト補正処理部は、ガンマ補正用トーンカーブを記憶するトーンカーブ記憶部と、補正演算を行う補正演算部とを有し、補正演算部は、カメラ撮像画像をグレー変換してヒストグラムを生成し、生成したヒストグラムが暗部と明部の双方に頻度が多いことを示す山を有し、その中間部が頻度が少ないことを示す谷となる所定の特徴を備えている場合に、カメラ撮像映像をＨＳＶ画像に変換して、生成したＨＳＶ画像の個々の画素に対して、Ｖ（輝度）成分が閾値未満であったらＶ成分を補正用トーンカーブで補正し、居室親機にコントラスト補正された画像を送信することを特徴とする。
この構成によれば、１枚の画像に対して逆光であるか判断し、逆光であると判断した場合はその画像に対してコントラスト補正を実施する。よって、カメラのパラメータを調整して複数枚の画像を撮像して画像処理するような特別なハードウエアを必要としないので、画像記憶部や演算処理能力も比較的小さい能力で済み、処理部を低コストで構成できる。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、トーンカーブ記憶部は、ガンマ補正用トーンカーブを複数記憶し、補正演算部は、生成したヒストグラムの特徴を基に、トーンカーブ記憶部からガンマ補正用トーンカーブを１つ選択してコントラスト補正を実施することを特徴とする。
この構成によれば、ヒストグラムの特性に応じて輝度に応じてコントラスト補正でき、逆光の度合いにかかわらず来訪者を判断し易い画像をモニタに表示できる。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の構成において、コントラスト補正処理部は、カメラ撮像映像を平滑化した後にＨＳＶ画像に変換することを特徴とする。
この構成によれば、コントラスト補正した際に画像が粗くなるのを防止できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、１枚の画像に対して逆光であるか判断し、逆光であると判断した場合はその画像に対してコントラスト補正を実施する。よって、カメラのパラメータを調整して複数枚の画像を撮像して画像処理するような特別なハードウエアを必要としないので、画像記憶部や演算処理能力も比較的小さい能力で済み、処理部を低コストで構成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態の一例を示すテレビドアホンの構成図である。
【図２】図１の玄関子機の回路ブロック図である。
【図３】ガンマ補正用トーンカーブを示す図である。
【図４】コントラスト補正処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】輝度のヒストグラムの一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係るテレビドアホンの一例を示す構成図である。図１において、１は玄関等の住戸外に設置される玄関子機、２は住戸内に設置される居室親機であり、両者は伝送線Ｌ１により接続されている。
【００１２】
玄関子機１は、居室親機２から呼出音を報音させる呼出ボタン１１、来訪者を撮像するためのカメラ１２、居住者と通話するためのマイク１３及びスピーカ１４を備えている。一方、居室親機２は、玄関子機１からの呼び出しに応答するための通話ボタン２１、カメラ１２が撮像した映像を表示するモニタ２２、来訪者と通話するためのマイク２３及びスピーカ２４、録画操作等各種操作を行う操作部２５を備えている。
【００１３】
図２は、玄関子機１の回路ブロック図を示している。図２に示すように、マイク１３及びスピーカ１４を制御する子機通話部１５、カメラ１２が撮像した映像のコントラスト補正を行うコントラスト補正処理部１６、玄関子機１の各部を制御する子機制御部１７、居室親機２と通信を行う子機ＩＦ１８等を備えている。
【００１４】
コントラスト補正処理部１６は、ガンマ補正用トーンカーブを複数種類記憶したトーンカーブ記憶部１６ａと、補正演算を実施する演算部１６ｂとで構成され、図３はトーンカーブ記憶部１６ａに記憶されているガンマ補正用トーンカーブの一例を示している。図３において、Ｐ０は補正前のトーンカーブ、Ｐ１〜Ｐ３は補正後のトーンカーブを示している。
【００１５】
以下、上記構成のテレビドアホンの動作を説明する。ただし、玄関子機１の呼出ボタン１１を操作して居住者を呼び出し、呼び出しを受けた居住者がモニタ２２に表示された来訪者映像を見ながら居室親機２を操作して通話を行う動作は従来と同様であるため説明を省略し、ここでは画像補正処理部１６のコントラスト補正処理動作について説明する。図４はコントラスト補正処理の流れを示すフローチャートであり、このフローに基づいて説明する。
尚、カメラ１２が出力する映像信号は、例えば１秒間に８枚の連続する画像で構成されるもので、画像信号でもある。
【００１６】
呼出操作により撮像を開始したカメラ１２は映像信号（画像信号）を出力する。コントラスト補正処理部１６は、映像信号の中の１画像のデータを読み込み（Ｓ１）、グレー変換を実施する（Ｓ２）。次に、グレー変換により生成したグレー画像を基にヒストグラムを作成し（Ｓ３）、ヒストグラムのグルーピングを行い（Ｓ４）、頻度が多いことにより形成される山のエリアを判断する。
図５は作成されたヒストグラムの一例を示しており、逆光状態で撮像された場合の様子を示している。逆光で撮像された画像は、暗すぎる部位と明るすぎる部位が多くなり中間の明るさの部位が少なくなるため、図５に示すように左右に頻度が集中し、山Ｍ１，Ｍ２が形成され、中央部には頻度が少ないことを示す谷が形成された形状となる。
【００１７】
グルーピングにより、図５に示すように輝度軸上で大きく分離した位置に夫々山が存在するか判断し（Ｓ５）、２つ存在すると判断したらコントラスト補正処理を継続し、次にガンマ補正用トーンカーブを選択（Ｓ６）する。ヒストグラムのグルーピング結果がそれ以外の場合は逆光とは判断せず、コントラスト補正処理を終了する。
【００１８】
この山の判断は、輝度軸上の位置と頻度で判断される。先ず、図５のＴで示す頻度５％以下はノイズと判断して無視し、横軸上（輝度軸上）で暗い部分からスキャンして最初に現れる山を判断する。
図５では、輝度約１０レベルから約４０レベルまでが５％を越える頻度となっているため最初の山Ｍ１と判断される。例えば、途中２レベル程度連続して輝度５％以下であっても山は継続していると判断し、１つの山のグループであると判断される。
そして、例えば３レベル以上連続して頻度５％以下であったら、最初のグループは終了したと判断し、２番目の山の存在の判断を開始する。
【００１９】
こうして検出した２番目の山Ｍ２が、例えば１７０レベルを越える部位にピークを持っていたら、逆光撮影であると判断する。即ち、山を形成するグループが２つあり且つ山は互いに充分離れていると判断したら逆光状態にあると判断してコントラスト補正処理を継続する。しかし、山が２つであっても、ピークが１００レベル前後であったら逆光状態とは判断せずコントラスト補正処理を終了する。
【００２０】
コントラスト補正するためのガンマ補正用トーンカーブは、ヒストグラムの特徴に合わせてトーンカーブ記憶部１６ａから選択される。逆光の度合いが大きい場合、例えば双方の山に頻度６０％を越えるピークがある場合は図３に示すＰ３のカーブが使用され、図５に示すように一方の山が小さい場合はＰ２のカーブが使用される。
【００２１】
続いて、入力画像を平滑化し（Ｓ７）、作成した平滑化画像をＨＳＶ成分に変換する（Ｓ８）。このＨＳＶ画像の個々の画素に対して輝度であるＶ成分が閾値未満であるか探索を行い（Ｓ９）、閾値未満ならば、選択したガンマ補正用トーンカーブでＶ成分を補正する（Ｓ１０）。具体的に、２番目の山が立ち上がる輝度レベルを閾値として、画素の輝度レベルがそのレベル未満である場合に補正を実施し、輝度が閾値レベル以上の画素に対しては補正を実施しない。こうして、全画素に対して探索、補正を行い（Ｓ１１）、補正が完了したら補正画像を居室親機２へ伝送する。
【００２２】
このように、１枚の画像に対して逆光であるか判断し、逆光であると判断した場合はその画像に対してコントラスト補正を実施する。よって、カメラ１２のパラメータを調整して複数枚の画像を撮像して画像処理するような特別なハードウエアを必要としないので、画像記憶部や演算処理能力も比較的小さい能力で済み、処理部を低コストで構成できる。
また、ガンマ補正用トーンカーブを複数備えるため、ヒストグラムの特性に応じてコントラスト補正でき、来訪者を判断し易い画像を常に表示できる。
更に、平滑化した画像に対してコントラスト補正を実施するので、コントラスト補正した際に画像が粗くなるのを防止できる。
【００２３】
尚、上記実施形態では、複数種類のガンマ補正用トーンカーブをあらかじめ記憶しておき、グルーピングしたヒストグラムの特徴に応じたトーンカーブを選択してＶ成分を補正しているが、ヒストグラムの特徴に応じてその都度補正用トーンカーブを自動生成させても良い。
また、ノイズと判断する閾値を頻度５％としが、この値は変更しても良く、例えば１０％としても逆光状態の判断を行うことはできる。更に、ノイズと判断できるレベルが２レベル連続しても山は継続していると判断しているが、この判断も１レベルだけとし、ノイズレベルの頻度が２レベル継続した場合は別の山の発生と判断しても良く、同様に逆光状態の判断は可能である。
また、暗い箇所を明るくする補正を実施しているが、閾値以上の明るさの画素に対しては、逆に暗くする補正を合わせて実施しても良い。
【符号の説明】
【００２４】
１・・玄関子機、２・・居室親機、１２・・カメラ、１６・・コントラスト補正処理部、１６ａ・・トーンカーブ記憶部、１６ｂ・・補正演算部、２２・・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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