(57)【要約】      （修正有）【課題】撮像された場面が霧を含むか否かを自動的に検出する方法及び撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置は、赤外線放射によって場面を照らすことなく、場面の第１の画像を撮像する（Ａ０１０）。撮像装置は、第１の画像のコントラストに関する測定値の第１の値を判定する（Ａ０２０）。第１の画像の第１のコントラストが第１の閾値未満であることを第１の値が示す場合、撮像装置は、赤外線放射により場面を照らしながら場面の第２の画像を撮像する（Ａ０３０）。撮像装置は、第２の画像のコントラストに関する測定値の第２の値を判定する（Ａ０４０）。第１のコントラストと第２の値によって示された第２のコントラストとの間の差が第２の閾値以上である場合、撮像装置は、場面内に霧があると判定する（Ａ０５０）。【選択図】図３
2019078755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置（１１０）を用いて撮像された一場面内の霧検出のために撮像装置（１１０）によって実行される方法であって、前記撮像装置（１１０）は赤外線放射を発する赤外線放射源を備え、前記方法は、
オフ状態の前記赤外線放射源により前記場面の第１の画像を撮像すること（Ａ０１０）と、
前記第１の画像のコントラストに関する測定の第１の値を判定すること（Ａ０２０）と
を備え、前記方法は、
前記第１の画像の第１のコントラストが第１の閾値未満であることを前記第１の値が示す場合、赤外線放射により前記場面を照らしながら前記場面の第２の画像を撮像すること（Ａ０３０）と、
前記第２の画像のコントラストに関する前記測定の第２の値を判定すること（Ａ０４０）と、
前記第１のコントラストと前記第２の値によって示された第２のコントラストとの間の差が第２の閾値以上である場合、前記場面内に霧があると判定すること（Ａ０４０）と
を特徴とする方法。
【請求項２】
前記撮像装置（１１０）は、撮像するためのイメージセンサ（５０７）を備える請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記撮像装置（１１０）は、赤外線放射をカットするための赤外線カットフィルタ（５０８）を備え、前記赤外線カットフィルタ（５０８）は、第１の位置と第２の位置で移動可能であり、前記赤外線カットフィルタ（５０８）が前記第１の位置にある場合に、前記赤外線放射は前記イメージセンサ（５０７）に到達することを妨げられ、前記赤外線カットフィルタ（５０８）が前記第２の位置にある場合に、前記赤外線放射は前記イメージセンサ（５０７）上に到達することを可能にする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の画像の前記撮像（Ａ０１０）は、前記第１の位置における前記赤外線カットフィルタ（５０８）により実行され、前記第２の画像の前記撮像（Ａ０３０）は、前記第２の位置における前記赤外線カットフィルタ（５０８）により実行される請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記撮像装置（１１０）は、赤外線放射を発するための赤外線放射源（５０９）を備え、前記赤外線放射源（５０９）は、前記第１の画像の前記撮像（Ａ０１０）の間にオフにし、前記赤外線放射源（５０９）は、前記第２の画像の前記撮像（Ａ０３０）の間にオンにする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法を実行するように構成された撮像装置（１１０）。
【請求項７】
撮像装置（１１０）で実行されると、前記撮像装置（１１０）に請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法を実行させるコンピュータ読み取り可能なコード単位を備えるコンピュータプログラム（５０３）。
【請求項８】
請求項７に記載のコンピュータプログラムを備えるキャリア（５０５）であって、電気信号、光信号、無線信号、及びコンピュータ読み取り可能媒体のうちの１つであるキャリア（５０５）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書における実施形態は、自動検出、自動分類、及び画像強調などの画像処理に関する。特に、一場面における霧検出のための方法及び撮像装置（image capturing device）を開示する。対応するコンピュータプログラム及びコンピュータプログラムキャリアも開示する。
【背景技術】
【０００２】
画像処理は、画像に対して適用されるあらゆる処理を指す。処理は、様々な効果、マスク、又はフィルタなどを画像に対して適用することを含むことができる。このようにして、画像を、コントラストに関して強調するか、グレースケールに変換するか、又は何らかの方法で変更することができる。画像は、典型的には、ビデオカメラ、又は静止画像カメラなどによって撮像されたものである。
【０００３】
気象条件は、概して、視界に大きな影響を及ぼすが、撮像するための装置にも大きな影響を及ぼす。霞及び霧は特に、散乱によって望ましくない迷光を生じさせる。本明細書において「コントラスト強調処理」と称する画像処理アルゴリズムが開発されており、このアルゴリズムでは、例えば、霧、及び霞などが引き起こす散乱によって失われる場合があるコントラストを強調しようとしている。
【０００４】
コントラスト強調処理に関しては、撮像される場面が霧を含むか否かを認識していない場合に、いくつかの課題が生じる。霧が存在し、且つ、コントラスト強調処理が終始適用されると想定すると、これは、霧を含まない場面を描写する画像に対して重度の品質劣化を引き起こす場合がある。そのため、天候が画像内に霧を生じさせたか否かを認識していない場合には、コントラスト強調処理の使用が制限される。したがって、例えば、ビデオ監視システムのオペレータがビデオ監視システムによって撮像された画像内の霧に気づくと、オペレータは、コントラスト強調処理を手動的にオンにする。そのため、不都合なことには、オペレータ又は勤務中の別のオペレータは、例えば、霧がなくなったか又は霧が殆どなくなった場合など、もはやコントラスト強調処理が必要ではない場合に、コントラスト強調処理をオフにすることを忘れる、というリスクがある。
【０００５】
したがって、問題は、装置によって撮像された場面が霧を含むか否かを如何にして自動的に検出するのかに関係し得る。
【０００６】
既知の測定法によれば、場面の画像のヒストグラムを、その場面に霧が存在するか否かのヒントを得るために用いることができる。簡潔的には、ヒストグラムは、画像の有効な画素値の範囲に対し画素の数を示すプロットである。したがってヒストグラムがフラットであると言う場合、即ち、有効な画素値の比較的多くが同様の画素量によって表現される場合、場面には霧があると想定することができる。但し、霧のないフラットダイナミクスを有する場面も同様のヒストグラムによって表現されることになり、そのため、既知の測定法に霧を含む場面を誤って想定させることになる。そのため、その後に適用されるコントラスト強調処理はいずれも、画像の品質を低下させることになる。
【０００７】
特許文献１は、多波長霧霞識別方法及び視界の測定法（Multi-wavelength fog and haze recognition method and visibility measurement method）を開示する。本方法によれば、散乱ビジオメータ（scattering visiometer）内の光受信器の前にカラーフィルターが実装される。さらに、ビジオメータ内の光受信器を介して、一連の赤色、緑色、及び青色のカラーフィルターが、付加的に実装される。このようにして、霧又は霞であるか否かを識別することができる。さらに、霧と霞との間の差に従って、吸光係数を別個に計算することができる。
【０００８】
特許文献２は、視界妨害現象を車両から検出するための処理を開示する。車両の後部を照らすために光ビームが発光され、光ビームは、車両内に取り付けられたカメラの視野に発光される。次に、カメラによって撮像された少なくとも１つの画像に基づいて、視界妨害現象の存在及び性質が判定される。
【０００９】
非特許文献１の論文において、コントラストに基づいて画像内の霧を検出するシステムが開示される。霧がある画像と霧がない画像とを区別するために、画像記述子及び分類手順を使用することが提案される。これらの画像記述子は、グローバルであり、異なる周期数、異なるスケール、及び異なる配向のガボールフィルタを用いて、画像全体を記述する。
【００１０】
非特許文献２の論文において、散乱値と霧の存在と赤外線などの異なる波長との間の相関が説明される。悪天候で撮像された屋外場面の画像は、低質なコントラストに悩まされる。悪天候条件下では、カメラに到達する光は、大気によって著しく散乱される。結果として生じるコントラストの減衰は、場面にわたって変化し、場面のポイントの深度（depths of scene points）では指数関数的である。一定の悪天候条件での場面の外観を記述する、物理学ベースのモデルが提案される。異なる気象条件下での場面のポイントの強度の変化は、場面の深度の不連続性を検出し且つ場面構造を計算する、単純な制約を提供する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】中国特許出願公開１０２５３９３８５号公報
【特許文献２】米国特許出願公開２００９００４６８９４号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Ｍ ＰＡＶＬＩＣ等「車両内の画像に基づく霧検出（Image based fog detection in vehicles）」２０１２年ＩＥＥＥ ＩＮＴＥＬＬＩＧＥＮＴ ＶＥＨＩＣＬＥＳ ＳＹＭＰＯＳＩＵＭ（ＩＶ）にて公開、ＩＥＥＥ、２０１２年６月３日（２０１２−０６−０３）、頁１１３２−１１３７、ＸＰ０３２４５３０４７、ＤＯＩ：１０．１１０９／１ＶＳ．２０１２．６２３２２５６、ＩＳＢＮ：９７８−１−４６７３−２１１９−８
【非特許文献２】ＮＡＲＡＳＩＭＨＡＮ ＳＧ等の論文「天候劣化画像のコントラスト修復（Contrast Restoration of Weather Degraded Images）」ＩＥＥＥ ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ ＯＮ ＰＡＴＴＥＲＮ ＡＮＡＬＹＳＩＳ ＡＮＤ ＭＡＣＨＩＮＥ ＩＮＴＥＬＬＩＧＥＮＣＥにて公開、ＩＥＥＥ ＣＯＭＰＵＴＥＲ ＳＯＣＩＥＴＹ、ＵＳＡ、ｖｏｌ．２５、ｎｏ．６、２００３年６月１日（２００３−０６−０１）、頁７１３−７２４、ＸＰ００１１８５０４５、ＩＳＳＮ：０１６２−８８２８、ＤＯＩ：１０．１１０９／ＴＰＡＭＩ．２００３．１２０１８２１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
既知の測定法の短所を低減すると共に、如何にして、上記の課題を解決するか、又は部分的に解決するか、が目的となり得る。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
一態様によれば、本目的は、撮像装置を用いて撮像された場面内の霧検出のための、撮像装置によって実行される方法によって実現されることが開示される。撮像装置は、赤外線放射（IR radiation）によって場面を照らすことなく、場面の第１の画像を撮像する。撮像装置は、第１の画像のコントラストに関する測定の第１の値を判定する。第１の画像の第１のコントラストが第１の閾値未満であることを第１の値が示す場合、撮像装置は、赤外線放射により場面を照らしながら場面の第２の画像を撮像する。撮像装置は、第２の画像のコントラストに関する測定の第２の値を判定する。第１のコントラストと第２の値によって示された第２のコントラストとの間の差が第２の閾値以上である場合、撮像装置は、場面内に霧があると判定する。
【００１５】
別の態様によれば、本目的は、上記の方法を実行するために構成された撮像装置によって実現される。
【００１６】
さらなる態様によれば、本目的は、上記の態様に対応するコンピュータプログラム及びコンピュータプログラムキャリアによって実現される。
【００１７】
撮像装置は、赤外線放射により場面を照らしながら撮像される第２の画像のコントラストに関する測定値の第２の値を判定する。このようにして、撮像装置は、第２の画像の第２のコントラストを取得することができ、それによって、赤外線放射によって照らされるときの場面の付加的情報が集められている。そして、撮像装置は、場面内に霧があるか否かを判定するために第１のコントラストと第２のコントラストとの間の差を第２の閾値と比較してもよい。したがって、差と第２の閾値とを比較することによって、撮像装置は、差が第２の閾値より大きい場合に場面内に霧があり、差が第２の閾値未満である場合、場面内に霧がないか又は少なくとも検出可能な量の霧がない、と判定することができ得る。
【００１８】
画像のコントラストに関する測定値は、ヒストグラム、ヒストグラムの最大画素数と最小画素数との間の比、エッジのシャープネス、極大値と最小値との比、エッジ検出のための所謂ソーベルフィルタ、又はエッジ検出に適する他のフィルタなどによって表現され得る。測定値は、オートフォーカス及び／又はコントラスト評価の目的のために画像に基づいて判定された任意の量によってさらに表現されてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
このように、本明細書における実施形態は霧の自動検出を提供するため、本明細書における実施形態は、例えば、霧の有無といった条件に関わらず、コントラストなどの画質の改善を可能にするという効果を有する。コントラスト強調処理又は赤外線照射による画像の撮像を適用するべきか否かの選択は、本明細書における実施形態によって判定されるように霧が存在するか否かに基づくことができるため、画質の改善が可能である。
【００２０】
特定の特徴及びその効果を含む、本明細書に開示の実施形態の様々な態様は、以下の詳細な説明及び添付の図面から容易に理解されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本明細書における例示的な実施形態を示す概略図である。
【図２ａ】赤外線がない例示的な画像である。
【図２ｂ】赤外線がある例示的な画像である。
【図３】撮像装置における方法の実施形態を示すフローチャートである。
【図４ａ】場面内に霧がないヒストグラムを示す図である。
【図４ｂ】場面内に霧があるヒストグラムを示す図である。
【図５】撮像装置の実施形態を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下の記述を通じて、ノード、動作、モジュール、回路、部品、アイテム、要素、又はユニットなどの類似の特徴を表わすために、該当する場合、類似の参照符号が用いられている。図面において、いくつかの実施形態で表示される特徴は、破線によって示される。
【００２３】
図１は、ビデオレコーダ、監視カメラ１２０、デジタルカメラ、イメージセンサを含むスマートフォン１３０、イメージセンサを含む車両１４０、又はネットワークを通じて画像を取得することができる有線装置若しくは無線装置などの例示的な撮像装置１１０を描写する。撮像装置１１０は、監視カメラ１２０、スマートフォン１３０、又は車両１４０などに備えられてもよい。
【００２４】
したがって、撮像装置１１０は、画像を処理することができる。画像は、撮像装置１１０自体によって撮像されていてもよいし、又は、画像を撮像した別の装置から、又はハードディスクなどのメモリから受信されてもよい。
【００２５】
撮像装置１１０は、下記の図５を参照して、より詳細に記述する。但し、下記の図３に関する記述のためのいくつかの定義及び文脈を提供するために、撮像装置１１０が撮像用のイメージセンサを備えてもよいということに留意されたい。イメージセンサは、相補性金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ：Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）センサ、又は電荷結合素子（ＣＣＤ：Charge-Coupled Device）センサなどであってもよい。撮像装置１１０は赤外線放射を発するための赤外線放射源を備えてもよい。赤外線放射源は、赤外発光ダイオード（ＬＥＤ）か、赤外光源か、赤外線照射レーザーダイオードか、ハロゲンランプ、ナトリウム灯、ガス放電ランプなどの黒体放射体などであってもよい。
【００２６】
さらに、撮像装置１１０は、赤外線放射又は赤外光をカットするための赤外線カットフィルタを備えてもよい。赤外線カットフィルタは、第１の位置と第２の位置で移動可能である。赤外線カットフィルタは、干渉フィルタ、反射フィルタ、吸収フィルタ、又はハイブリッド反射吸収フィルタなどであってもよい。赤外線カットフィルタが第１の位置にある場合、赤外線放射がイメージセンサに到達することが妨げられる。これは、第１の位置が、イメージセンサに到達する前に、赤外線カットフィルタによって、イメージセンサに向かって入射する赤外線放射をカットする、ということを意味することができる。赤外線カットフィルタが第２の位置にある場合、赤外線放射がイメージセンサ上に到達することを可能にする。
【００２７】
霧の影響を示すために、図２ａは、例えば霧によって損なわれた、霧を含む場面の例示的な画像を示す。例示的な画像は、撮像装置１１０の赤外線放射源を使用しないで撮像される。再現された図２ａでは識別するのは難しいかもしれないが、ここで、何が図示されているか説明する。図２ａは、縞模様の線によって囲まれた、矩形のパターンを描写する。パターンは、霧によって不明瞭にされており、そのため、図２ａでは殆ど見ることができない。
【００２８】
図２ｂは、図２ａと同じ場面のさらに例示的な画像を示す。これは、図２ｂの場面も霧を含むことを意味する。但し、撮像装置１１０の赤外線放射源によって場面が照らされながら、さらに例示的な画像が撮像される。さらに例示的な画像は、赤外線放射源による照射のために矩形及び周囲の縞模様の線をより明確に示す。このようにして、赤外線の波長が可視光の波長よりも長いので、可視光よりも赤外線の散乱が少なくなるか又は分散されるため、撮像装置１１０は、赤外線の使用によって霧を透視する。
【００２９】
ここで、図３に転じると、図１の撮像装置１１０内に実装された場合の本明細書における実施形態による例示的な方法が示される。
【００３０】
撮像装置１１０は、撮像装置１１０を用いて撮像された場面内の霧検出のための方法を実行する。
【００３１】
以下の動作の１つ以上が、任意の適切な順序で実行されてもよい。
【００３２】
［動作Ａ０１０］
場面に関するいくつかの初期情報を取得するために、撮像装置１１０は、赤外線放射によって場面を照らさずに、場面の第１の画像を撮像する。
【００３３】
第１の画像の撮像動作Ａ０１０は、第１の位置において赤外線カットフィルタにより実行されてもよい。即ち、撮像装置１１０のイメージセンサに向かって入射される赤外線放射は、イメージセンサに到達する前にカットされる。
【００３４】
さらに、場面が赤外線放射によって照らされないので、第１の画像が撮像されるときに赤外線放射源がオフにしてもよい。別の表現では、赤外線放射源は、第１の画像の撮像動作Ａ０１０の間にオフにしてもよい。
【００３５】
［動作Ａ０２０］
第１のコントラストを取得するために、撮像装置１１０は、第１の画像のコントラストに関する測定値の第１の値を判定する。第１のコントラストは、第１の画像のコントラストを表現する第１のコントラスト値であってもよい。これは、撮像装置１１０がコントラストに関する測定値の表現について、判定、例えば計算、を行ってもよい、ということを意味することができ、ここで、表現は、１つ以上の値、１つ以上のベクトル、又は１つ以上の行列などであってもよい。したがって、表現、又は略して値は、場面内に霧が存在するか否かを判定するための観察下の量として、第１の画像又は概して任意の画像のコントラストに関する情報を提供する。
【００３６】
先に述べたように、画像のコントラストに関する測定法は、ヒストグラム、ヒストグラムの最大画素数と最小画素数との間の比、エッジのシャープネス、極大値と最小値との比、エッジ検出のための所謂ソーベルフィルタ、又はエッジ検出に適する他のフィルタによって表現され得る。測定値は、オートフォーカス及び／又はコントラスト評価の目的のために画像に基づいて判定された任意の量によってさらに表現されてもよい。
【００３７】
本明細書で用いられる用語「値（value）」は、測定値のグラフ、又は測定値のベクトル、測定値の１つ以上の値などを指してもよい。
【００３８】
１つの例示としての一例では、測定値の第１の値は、第１のヒストグラム、例えば、第１の画像から導き出されたヒストグラムを表現する第１のグラフ、であってもよい。図４ｂを参照すると、点線は、第１のヒストグラムの例を表現することができる。
【００３９】
より詳細には、第１のコントラストは、第１のヒストグラムの最大画素数と最小画素数との間の比として、判定、例えば計算、されてもよい。コントラストを示す任意の他の既知の測定値が用いられてもよい。また、例示的な測定値は、例えば、場面内のエッジのシャープネス、又は場面内の極大値と極小値との比などである。
【００４０】
［動作Ａ０３０］
第１の画像の第１のコントラストが第１の閾値未満であることを第１の値が示す場合、撮像装置１１０は、赤外線放射により場面を照らしながら場面の第２の画像を撮像する。このようにして、撮像装置１１０は、霧があると初期の想定をするが、初期の想定を確認するために、さらなる調査を続行する。
【００４１】
先に述べた例示としての一例を参照すると、動作Ａ０３０は、第１の画像の第１のコントラストが第１の閾値未満であることを第１のヒストグラムが示すとき、赤外線放射によって場面を照らしながら、撮像装置１１０が場面の第２の画像を撮像する、ということを意味することができる。
【００４２】
第１の閾値は、第１の画像が霧によって損なわれると推測されるコントラストを示すことができる。そのため、第１のコントラストが第１の閾値未満である場合、撮像装置１１０は、場面が霧によって損なわれるかもしれず、実際に霧があること確実にするためにさらなる調査が必要とされ得る、と解釈することができる。この段階において、場面がフラットダイナミクスを有しているか否か、即ち、低コントラスト若しくは類似のものを有しているか否か、又は、場面が実際に霧に晒されるか否かは、明確ではない。
【００４３】
第２の画像の撮像動作Ａ０３０は、第２の位置にある赤外線カットフィルタにより実行されてもよい。即ち、赤外線放射がイメージセンサ上に到達することを可能にする。
【００４４】
さらに、赤外線放射により場面を照らすために、赤外線放射源は、第２の画像が撮像されるときにオンにしてもよい。別の表現では、赤外線放射源は、第２の画像の撮像動作Ａ０３０の間にオンにしてもよい。
【００４５】
［動作Ａ０４０］
上記の動作Ａ０２０と同様に、第２のコントラストを取得するために、撮像装置１１０は、第２の画像のコントラストに関する測定値の第２の値を判定する。第２のコントラストは、第２の画像のコントラストを表現する第２のコントラスト値であってもよい。
【００４６】
先に述べた例示としての一例を参照すると、測定値の第２の値は、第２のヒストグラムであってもよい。再度図４ｂを参照すると、実線は、第２のヒストグラムの例を表現することができる。
【００４７】
より詳細には、第２のコントラストは、第２のヒストグラムの最大画素数と最小画素数との間の比として、判定を、例えば計算をしてもよい。上述したように、コントラストを示す任意の他の既知の測定値が用いられてもよい。
【００４８】
［動作Ａ０５０］
動作Ａ０４０で説明したように、第１のコントラストと第２の値によって示された第２のコントラストとの間の差が第２の閾値以上である場合、撮像装置１１０は、場面内に霧があると判定する。
【００４９】
第２の閾値は、赤外線放射による予想されたコントラストの差を示すことができる。そのため、差が第２の閾値より大きい場合、撮像装置１１０は、これを、霧によって場面が実際損なわれる可能性がある、と解釈することができる。結果的に、初期の想定が確認される。
【００５０】
先に述べた例示としての一例を参照して、動作Ａ０５０は、第２のヒストグラムに基づいて第１のコントラストと第２のコントラストとの間の差が第２の閾値より大きい場合、撮像装置１１０が場面内に霧があると判定する、ということを意味することができる。
【００５１】
第１の例として、画像処理装置１１０は、第２のコントラストによって低減された第１のコントラストとしての差の判定、例えば、計算などを行ってもよい。第１の例に先行して、任意の適切な測定値に従って第１及び第２のコントラストの正規化を行ってもよい。
【００５２】
第２の例として、画像処理装置１１０は、第２のコントラストによって除算された第１のコントラストとしての差の判定、例えば、計算などを行ってもよい。第２の例に先行して、適切で同等の測定値を取得するために第１及び第２のヒストグラムの正規化を行ってもよい。
【００５３】
第３の例として、画像処理装置１１０は、第１及び第２の画像のシャープネスに基づいて差の判定、例えば、計算などを行ってもよい。第３の例は、シャープなエッジを探し、それらの対応する点広がり関数を計算することによって、シャープネスを判定することができ、又は、ソーベルフィルタなどの適切なフィルタの使用を通じてそれを判定してもよい。
【００５４】
［動作Ａ０６０］
撮像装置１１０が場面内に霧があると判定した場合、撮像装置１１０は、コントラスト強調処理などの画像処理を適用してもよく、及び／又は撮像装置１１０は、赤外線放射により場面を照らしながら画像を撮像することを決定してもよい。これは、撮像装置１１０が、第１及び第２の画像で撮像された場面内に霧があるか否かに基づいてコントラスト強調処理を自動的にオン又はオフに切り替えることができる、ということを意味する。
【００５５】
コントラスト強調処理が適用される場合、コントラスト強調処理が第１の画像などの画像に対してどれくらい多く又は強く適用されるのかを制御するために、アルゴリズムに対する入力として、コントラスト強調処理を実行ために、差を用いてもよい。
【００５６】
したがって、動作Ａ０６０による実施形態では、例えば、霧によって場面が損なわれるか否かに関わらず手動入力を伴わずに、撮像装置１１０が場面内に霧があると判定した場合、画質を向上することができる。
【００５７】
赤外線放射により場面を照らしながら画像を撮像することを撮像装置１１０が決めることができた例において、取り込み画像の信号対ノイズ比を増加することができるという効果があり得る。上述したように、この理由は、可視光の波長よりも長い波長をもつ赤外線放射は、それほど散乱されないからであろう。散乱が少なければノイズも少なくなることを暗に示す。したがって、信号対ノイズ比を増加させることができる。
【００５８】
さらに、場面が霧を含まないと判定した場合に撮像装置１１０がコントラスト強調処理をオフにすることを可能にするために、及び場面が霧を含むと判定した場合に撮像装置１１０がコントラスト強調処理をオンにすることを可能にするために、動作Ａ０１０からＡ０５０までの一部又はすべてを、不規則な又は規則的な時間間隔で又はイベントによって作動されるように、繰り返し実行してもよい。イベントは、コントラスト強調処理が画質を悪化させるようであると撮像装置１１０が検出するということであってもよい。
【００５９】
図４ａ及び図４ｂは、霧のない画像のヒストグラムと霧がある画像のヒストグラムとをそれぞれ示す。すべてのヒストグラムは、ヒストグラム間のコントラストの差をより一層強調するために、それぞれの極大値に、即ち最大画素数に対して正規化されている。これに関連して、ヒストグラムグラフの傾斜がコントラストの指標であると考えることができると言える。
【００６０】
図４ａは、霧のない第１の場面に関して、点線でプロットされた第１のヒストグラムと、実線でプロットされた第２のヒストグラムとを示す。
【００６１】
第１のヒストグラムは、第１の場面が赤外線放射に晒されなかったときに撮像された第１の画像から取得される。第２のヒストグラムは、第１の場面が赤外線放射に晒されたときに撮像された第２の画像から取得される。
【００６２】
コントラストは、様々な方式で測定することができる。一例として、最大画素数と最小画素数との間の比は、第１及び第２の画像のコントラストを比較することに用いることができる。
【００６３】
図４ａから見てとれるように、第１及び第２の画像のコントラスト間の差は、ごくわずかである。そのため、第１及び第２の画像によって撮像された第１の場面内に霧がない、ということを推定することができる。さらに、第１又は第２のヒストグラムのいずれもフラットでなく、それもまた、第１の場面内に霧がないことの兆候である。
【００６４】
図４ｂは、また、霧がある第２の場面に関して、点線でプロットされた第１のヒストグラムと、実線でプロットされた第２のヒストグラムとを示す。
【００６５】
第１のヒストグラムは、第２の場面が赤外線放射に晒されなかったときに撮像された第１の画像から取得される。第２のヒストグラムは、第２の場面が赤外線放射に晒されたときに撮像された第２の画像から取得される。
【００６６】
再び、コントラストは、例えば、第１及び第２の画像に関する第１及び第２のヒストグラムの最大画素数と最小画素数との間の比として測定されることができる。
【００６７】
図４ｂから見てとれるように、第１及び第２の画像のコントラスト間の差は、かなり顕著である。そのため、第１及び第２の画像によって撮像された第２の場面内に霧がある、ということを推定することができる。
【００６８】
したがって、本明細書における実施形態によって示すように、場面内に霧が存在するか否かの判定は、２つの主な動作を含むことができる。
【００６９】
第１の動作は、場面、即ち第１の画像の画像が低コントラストか否かを評価することとすることができる。コントラストが低い場合、これは、画像の場面に霧があるということを第１の兆候として、解釈することができる。
【００７０】
第１の動作に従って場面内に霧があるという第１の兆候を確認するために、第２の動作が、さらなる画像、即ち第２の画像、を撮像し、第１及び第２の画像から取得されるコントラストが第２の閾値以上に異なる場合、場面内に霧があるということを推定することができる。場面がフラットダイナミクスをもつ画像を生成すると、第１の画像と第２の画像との間のコントラストには、わずかな差しかないであろう。逆に、第１の画像と第２の画像との間のコントラストの差が第２の閾値よりも大きい場合、第１の兆候が確認される。
【００７１】
図５を参照すると、図１の撮像装置１１０の実施形態の概略ブロック図が示される。
【００７２】
撮像装置１１０は、本明細書に記載の方法を実行するための手段などの処理モジュール５０１を備えることができる。本手段は、１つ以上のハードウェアモジュール及び／又は１つ以上のソフトウェアモジュールの形式で具体化されてもよい。
【００７３】
撮像装置１１０は、メモリ５０２をさらに備えることができる。メモリは、例えば、コンピュータ読み取り可能なコード単位を備えることができるコンピュータプログラム５０３の形式で、命令を備える、例えば命令を格納又は記憶する、ことができる。
【００７４】
本明細書におけるいくつかの実施形態によれば、撮像装置１１０及び／又は処理モジュール５０１は、例示的なハードウェアモジュールとして、１つ以上のプロセッサを備えることができる処理回路５０４を備える。したがって、処理モジュール５０１は、処理回路５０４の形式で具体化されてもよいし、又は、処理回路５０４「によって実現され」てもよい。命令は、処理回路５０４によって実行可能にすることができ、それによって、撮像装置１１０は、図３の方法を実行するように動作する。別の例として、命令は、撮像装置１１０及び／又は処理回路５０４によって実行された場合に、撮像装置１１０に図３による方法を実行させることができる。
【００７５】
上記のものを考慮すると、一例として、撮像装置１１０を用いて撮像された場面内の霧検出のための撮像装置１１０が提供される。また、メモリ５０２は、前記処理回路５０４によって実行可能な命令を格納し、それによって撮像装置１１０は、
赤外線放射によって場面を照らすことなく、場面の第１の画像を撮像することと、
第１の画像のコントラストに関する測定の第１の値を判定することと、
第１の画像の第１のコントラストが第１の閾値未満であることを第１の値が示す場合、赤外線放射により場面を照らしながら場面の第２の画像を撮像することと、
第２の画像のコントラストに関する測定の第２の値を判定することと、
第１のコントラストと第２の値によって示された第２のコントラストとの間の差が第２の閾値以上である場合、場面内に霧があると判定することと
の動作を行う。
【００７６】
図５は、上記のようなコンピュータプログラム５０３を備えるキャリア５０５又はプログラムキャリアをさらに示す。キャリア５０５は、電気信号、光信号、無線信号、及びコンピュータ読み取り可能媒体のうちの１つであってもよい。
【００７７】
いくつかの実施形態において、撮像装置１１０及び／又は処理モジュール５０１は、例示的なハードウェアモジュールとして、撮像モジュール５１０及び判定モジュール５２０のうちの１つ以上を備えることができる。他の例において、前述の例示的なハードウェアモジュールの１つ以上は、１つ以上のソフトウェアモジュールとして実装されてもよい。
【００７８】
さらに、撮像装置１１０及び／又は処理モジュール５０１は、適用可能であれば、受信モジュール及び／又は送信モジュールによって例示され得る入出力部５０６を備える。
【００７９】
さらに、撮像装置１１０は、イメージセンサ５０７を備えることができる。
【００８０】
画像処理装置１１０は、赤外線カットフィルタ５０８をさらに備えることができる。
【００８１】
付加的に、画像処理装置１１０は、赤外線放射源５０９をさらに備えてもよい。
【００８２】
したがって、撮像装置１１０は、撮像装置１１０を用いて撮像された場面内の霧を検出するように構成される。
【００８３】
そのため、上述のような様々な実施形態によれば、撮像装置１１０及び／又は処理モジュール５０１及び／又は撮像モジュール５１０は、赤外線放射により場面を照らさずに、場面の第１の画像を撮像するように構成される。
【００８４】
撮像装置１１０及び／又は処理モジュール５０１及び／又は判定モジュール５２０、又はさらなる判定モジュール（図示せず）は、第１の画像のコントラストに関する測定値の第１の値を判定するように構成される。
【００８５】
また、撮像装置１１０及び／又は処理モジュール５０１及び／又は撮像モジュール５１０は、第１の画像の第１のコントラストが第１の閾値未満であることを第１の値が示す場合に、赤外線放射によって場面を照らしながら場面の第２の画像を撮像するように構成される。
【００８６】
撮像装置１１０及び／又は処理モジュール５０１及び／又は判定モジュール５２０、又はさらなる判定モジュール（図示せず）は、第２の画像のコントラストに関する測定値の第２の値を判定するように構成される。
【００８７】
さらにまた、撮像装置１１０及び／又は処理モジュール５０１及び／又は判定モジュール５２０、又はさらなる別の判定モジュール（図示せず）は、第２の値によって示される第１のコントラストと第２のコントラストとの間の差が、第２の閾値より大きい場合に場面内に霧があると判定するように構成される。
【００８８】
第１の閾値は、第１の画像が霧によって損なわれると推測されるコントラストを示すことができる。
【００８９】
第２の閾値は、赤外線放射による予想されたコントラストの差を示すことができる。
【００９０】
上述したように、撮像装置１１０は、画像を撮像するためのイメージセンサ５０７を備えてもよい。
【００９１】
撮像装置１１０は、赤外線放射をカットするための赤外線カットフィルタ５０８を備えることができ、ここで、赤外線カットフィルタ５０８は、第１の位置と第２の位置とで移動可能とすることができ、赤外線カットフィルタ５０８が第１の位置にある場合に、赤外線放射がイメージセンサ５０７に到達することを妨げることができ、赤外線カットフィルタ５０８が第２の位置にある場合に、赤外線放射がイメージセンサ５０７上に到達することを可能にすることができる。
【００９２】
撮像装置１１０及び／又は処理モジュール５０１及び／又は撮像モジュール５１０は、第１の位置の赤外線カットフィルタ５０８によって第１の画像を撮像し、及び／又は、第２の位置の赤外線カットフィルタ５０８によって第２の画像を撮像するように構成される。
【００９３】
上述したように、撮像装置１１０は、赤外線放射を発するための赤外線放射源５０９を備えることができ、ここで、撮像装置１１０及び／又は処理モジュール５０１及び／又は撮像モジュール５１０は、第１の画像を撮像する間に赤外線放射源５０９をオフにし、第２の画像を撮像する間に赤外線放射源５０９をオンにするように構成されてもよい。
【００９４】
本明細書で用いられる用語「モジュール（module）」は、１つ以上のハードウェアモジュール及び／又は１つ以上のソフトウェアモジュール及び／又はノード内の組み合わされたソフトウェア／ハードウェアモジュールとして各々実装され得る、１つ以上の機能モジュールを指すことができる。いくつかの例において、モジュールは、ノードのソフトウェア及び／又はハードウェアとして実現された機能ユニットを表現すことができる。
【００９５】
本明細書で用いられる用語「コンピュータプログラムキャリア（computer program carrier）」又は「プログラムキャリア（program carrier）」又は「キャリア（carrier）」は、電気信号、光信号、無線信号、及びコンピュータ読み取り可能媒体のうちの１つを指すことができる。いくつかの例において、コンピュータプログラムキャリアは、電子信号、光信号、及び／又は無線信号などの一時的な伝播信号を除外することができる。そのため、これらの例において、コンピュータプログラムキャリアは、非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体などの非一時的なキャリアであってもよい。
【００９６】
本明細書で用いられる用語「処理モジュール（processing module）」は、１つ以上のハードウェアモジュール、１つ以上のソフトウェアモジュール、又はそれらの組み合わせを含むことができる。このようなモジュールは、ハードウェアであれ、ソフトウェアであれ、又は組み合わされたハードウェア−ソフトウェアモジュールであれ、判定手段、推定手段、撮像手段、関連手段、比較手段、識別手段、選択手段、受信手段、送信手段、又は本明細書に開示された同種のものであってもよい。一例として、表現「手段（means）」は、図に関連して上記でリストアップしたモジュールに対応するモジュールであってもよい。
【００９７】
本明細書で用いられる用語「ソフトウェアモジュール（software module）」は、ソフトウェアアプリケーション、ダイナミックリンクライブラリ（ＤＬＬ：Dynamic Link Library）、ソフトウエアコンポーネント、ソフトウェアオブジェクト、コンポーネントオブジェクトモデル（ＣＯＭ：Component Object Model）によるオブジェクト、ソフトウェア機能、ソフトウェアエンジン、又は実行可能バイナリ型ソフトウェアファイルなどを指すことができる。
【００９８】
用語「処理モジュール（processing module）」又は「処理回路（processing circuit）」は、本明細書において、例えば、１つ以上のプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：Application Specific integrated Circuit）、又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：Field-Programmable Gate Array）などを備える、処理装置を包含することができる。処理回路などは、１つ以上のプロセッサカーネルを備えてもよい。
【００９９】
本明細書で用いられる表現「ように構成される（configured to/for）」は、ソフトウェア構成及び／又はハードウェア構成によって、本明細書に記載された１つ以上の動作を実行するように構成される（例えば処理回路が構成又は動作される）、ということを意味することができる。
【０１００】
本明細書で用いられる用語「動作（action）」は、動作、ステップ、操作、応答、反応、又は活動などを指すことができる。適用可能な場合、本明細書の動作が２つ以上のサブ動作に分割されてもよい、ということに留意されたい。さらに、また適用可能な場合、本明細書に記載の動作の２つ以上が単一の動作に併合されてもよい、ということに留意されたい。
【０１０１】
本明細書で用いられる用語「メモリ（memory）」は、ハードディスク、磁気記憶媒体、ポータブルコンピュータのディスケット若しくはディスク、フラッシュメモリ、又はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：random access memory）などを指すことができる。さらにまた、用語「メモリ」は、プロセッサなどの内部レジスタメモリを指してもよい。
【０１０２】
本明細書で用いられる用語「コンピュータ読み取り可能媒体（computer readable medium）」は、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ：Universal Serial Bus）メモリ、ＤＶＤディスク、ブルーレイディスク、データのストリームとして受信されるソフトウェアモジュール、フラッシュメモリ、ハードディスク、ＭｅｍｏｒｙＳｔｉｃｋなどのメモリカード、マルチメディアカード（ＭＭＣ：Multimedia Card）、セキュアデジタル（ＳＤ：Secure Digital）カードなどであってもよい。コンピュータ読み取り可能媒体の前述の例のうちの１つ以上は、１つ以上のコンピュータプログラムプロダクトとして提供されてもよい。
【０１０３】
本明細書で用いられる用語「コンピュータ読み取り可能なコード単位（computer readable code units）」は、コンピュータプログラムのテキスト、コンパイルされたフォーマット、又はその間の何らかのものにおけるコンピュータプログラムを表現するバイナリーファイルの一部若しくは全部であってもよい。
【０１０４】
本明細書で用いられる用語「数（number）」及び／又は「値（value）」は、２進数、実数、虚数、若しくは有理数などの任意の種類の数字などであってもよい。また、「数」及び／又は「値」は、文字又は文字列などの１つ以上のキャラクタであってもよい。「数」及び／又は「値」は、また、ビットの文字列、即ち０及び／又は１によって表現されてもよい。
【０１０５】
本明細書で用いられる用語「第１の（first）」、「第２の（second）」、「第３の（third）」などは、文脈から特段明らかでない限り、特徴、装置、要素、又はユニットなどを互いに単に区別するために用いられ得る。
【０１０６】
本明細書で用いられる用語「その後の動作（subsequent action）」は、先行する動作の後に１つの動作が実行される一方で、追加的な動作が前記１つの動作の前に実行されても先行する動作の後に実行されてもよい、ということを指すことができる。
【０１０７】
本明細書で用いられる用語「のセット（set of）」は、何かの１つのもの又は複数のものを指すことができる。例えば、１セットの装置は、１つ以上の装置を指してもよいし、１セットのパラメータは、本明細書における実施形態による１つ以上のパラメータなどを指してもよい。
【０１０８】
本明細書で用いられる表現「いくつかの実施形態において（in some embodiments）」は、記述された実施形態の特徴が本明細書に開示の他の実施形態に組み合わされ得るということを示すために用いられている。
【０１０９】
様々な態様の実施形態を記載したが、様々な変更、及び改良などが、当業者にとって明らかであろう。そのため、記載された実施形態は、本開示の範囲を限定するようには意図されない。
【図１】
2019078755.tif 000003
【図２ａ】
2019078755.tif 000004
【図２ｂ】
2019078755.tif 000005
【図３】
2019078755.tif 000006
【図４ａ】
2019078755.tif 000007
【図４ｂ】
2019078755.tif 000008
【図５】
2019078755.tif 000009