(57)【要約】【課題】太陽の位置による逆光の影響を低減してより鮮明な画像を得ることが可能な画像処理装置を提供する。【解決手段】画像データを取得するチャンネルコントローラ１と、現在時刻を示す時刻データを取得するタイマ９と、時刻に応じた日中の太陽の位置を示す暦データ１０Ａ及び時刻データに基づいて、画像データに対するコントラスト補正処理を施して出力画像データを生成するコントラスト補正部２及びメインプロセッサ４と、を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報を取得する画像情報取得手段と、
現在時刻を示す時刻情報を取得する時刻情報取得手段と、
時刻に応じた日中の太陽の位置を示す暦情報と、前記取得された時刻情報と、に基づいて、前記取得した画像情報に対する補正処理を施して補正画像情報を生成する補正手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像処理装置において、
前記補正処理は、前記暦情報及び前記時刻情報に基づいた逆光補正処理であることを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の画像処理装置において、
前記画像処理装置に関連する位置の照度を検出して照度情報を生成する検出手段を更に備え、
前記補正手段は、前記暦情報と、前記時刻情報と、前記生成された照度情報と、に基づいた前記補正処理を前記画像情報に施して前記補正画像情報を生成することを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像処理装置において、
前記画像情報取得手段は、対象物を撮像した前記画像情報を取得し、
前記補正手段は、前記対象物の地理的な位置に対応した前記暦情報と、前記時刻情報と、に基づいた前記補正処理を施して前記補正画像情報を生成することを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像処理装置において、
前記画像情報取得手段は、表示手段において表示される前記画像情報を取得し、
前記補正手段は、前記表示手段の地理的な位置に対応した前記暦情報と、前記時刻情報と、に基づいた前記補正処理を施して前記補正画像情報を生成し、当該生成された補正画像情報を前記表示手段に出力することを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
請求項５に記載の前記画像処理装置と、
請求項５に記載の前記表示手段と、
を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項７】
画像処理装置において実行される画像処理方法において、
画像情報を取得する画像情報取得工程と、
現在時刻を示す時刻情報を取得する時刻情報取得工程と、
時刻に応じた日中の太陽の位置を示す暦情報と、前記取得された時刻情報と、に基づいて、前記取得した画像情報に対する補正処理を施して補正画像情報を生成する補正工程と、
を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項８】
画像処理装置に含まれるコンピュータを、
画像情報を取得する画像情報取得手段、
現在時刻を示す時刻情報を取得する時刻情報取得手段、及び、
時刻に応じた日中の太陽の位置を示す暦情報と、前記取得された時刻情報と、に基づいて、前記取得した画像情報に対する補正処理を施して補正画像情報を生成する補正手段、
として機能させることを特徴とする画像処理用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、表示装置、画像処理方法及び画像処理用プログラムの技術分野に属する。より詳細には、撮像された画像又は表示用の画像に対する補正処理を施す画像処理装置及び当該画像処理装置を含む表示装置、画像処理方法並びに当該画像処理装置用のプログラムの技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
近年、市民生活における安全の確保や犯罪防止の観点から、いわゆる防犯カメラシステムが普及している。一般的な防犯カメラシステムは、防犯対象となる撮像対象物（例えば施設の出入口又は一般住宅の玄関等）が撮像可能な位置に設置されたカメラにより撮像された画像データに対して、例えばコントラスト補正処理等の高画質化処理を施した上で、必要に応じてハードディスク等の記録媒体に記録したり、或いはディスプレイに表示したりする構成とされている。
【０００３】
ここで、上記のコントラスト補正処理に関する先行技術文献として、例えば下記特許文献１が挙げられる。特許文献１に記載されている技術では、撮像対象物の周囲の照度を検出し、その照度に基づいてコントラストの補正度合を制御する構成とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１０９８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら一般に、上記カメラは屋外に設置される場合が多いところ、このような場合には、カメラに対して太陽光が入射する、いわゆる逆光状態となる場合が多い。これに対して、上記特許文献１に記載されている技術のように、周囲の照度を検出してコントラスト補正の度合を制御するだけでは、上記逆光に対する補正はできない。より具体的には、特に西日がカメラに入射する場合、撮像された結果としての画像暗部が潰れてしまうためコントラストの強度を上げなければならないが、一方で当該コントラスト強度を上げ過ぎると、ノイズ成分が増加したり、画素の輝度値がオーバーフローして画質自体が劣化したりすることとなる。しかしながら上記特許文献１に記載されている技術では、このような逆光に対する補正は全くできないという問題点があった。
【０００６】
そこで、本発明は上記の問題点に鑑みて為されたもので、その課題の一例は、太陽の位置による逆光の影響を低減してより鮮明な画像を得ることが可能な画像処理装置及び当該画像処理装置を含む表示装置、画像処理方法並びに当該画像処理装置用のプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、画像情報を取得するチャンネルコントローラ等の画像情報取得手段と、現在時刻を示す時刻情報を取得するタイマ等の時刻情報取得手段と、時刻に応じた日中の太陽の位置を示す暦情報と、前記取得された時刻情報と、に基づいて、前記取得した画像情報に対する補正処理を施して補正画像情報を生成するコントラスト補正部等の補正手段と、を備える。
【０００８】
上記の課題を解決するために、請求項７に記載の発明は、画像処理装置において実行される画像処理方法において、画像情報を取得する画像情報取得工程と、現在時刻を示す時刻情報を取得する時刻情報取得工程と、時刻に応じた日中の太陽の位置を示す暦情報と、前記取得された時刻情報と、に基づいて、前記取得した画像情報に対する補正処理を施して補正画像情報を生成する補正工程と、を含む。
【０００９】
上記の課題を解決するために、請求項８に記載の発明は、画像処理装置に含まれるコンピュータを、画像情報を取得する画像情報取得手段、現在時刻を示す時刻情報を取得する時刻情報取得手段、及び、時刻に応じた日中の太陽の位置を示す暦情報と、前記取得された時刻情報と、に基づいて、前記取得した画像情報に対する補正処理を施して補正画像情報を生成する補正手段、として機能させる。
【００１０】
請求項１、請求項７又は請求項８のいずれか一項に記載の発明によれば、時刻に応じた日中の太陽の位置を示す暦情報と、時刻情報と、に基づいて画像情報に対する補正処理を施すので、太陽の位置に応じた補正処理が可能となることで、より鮮明な補正画像情報を生成することができる。
【００１１】
上記の課題を解決するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像処理装置において、前記補正処理は、前記暦情報及び前記時刻情報に基づいた逆光補正処理であるように構成される。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の作用に加えて、補正手段による補正処理が、暦情報と時刻情報に基づいた逆光補正処理であるので、太陽の位置に応じた逆光の影響を補正して、より鮮明な補正画像情報を生成することができる。
【００１３】
上記の課題を解決するために、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の画像処理装置において、前記画像処理装置に関連する位置の照度を検出して照度情報を生成する照度センサ等の検出手段を更に備え、前記補正手段は、前記暦情報と、前記時刻情報と、前記生成された照度情報と、に基づいた前記補正処理を前記画像情報に施して前記補正画像情報を生成するように構成される。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の作用に加えて、照度情報、暦情報及び時刻情報に基づいた補正処理が画像情報に施されるので、画像情報に関連する位置の照度まで考慮することで、更に鮮明な補正画像情報を生成することができる。
【００１５】
上記の課題を解決するために、請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像処理装置において、前記画像情報取得手段は、対象物を撮像した前記画像情報を取得し、前記補正手段は、前記対象物の地理的な位置に対応した前記暦情報と、前記時刻情報と、に基づいた前記補正処理を施して前記補正画像情報を生成するように構成される。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、画像情報が対象物を撮像して取得された画像情報であり、その対象物の地理的な位置に対応した暦情報と、時刻情報と、に基づいた補正処理を施して補正画像情報を生成する。よって、撮像の対象物の地理的な位置との関係における太陽の位置に応じた補正処理が可能となることで、その対象物についてより鮮明な補正画像情報を生成することができる。
【００１７】
上記の課題を解決するために、請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像処理装置において、前記画像情報取得手段は、ディスプレイ等の表示手段において表示される前記画像情報を取得し、前記補正手段は、前記表示手段の地理的な位置に対応した前記暦情報と、前記時刻情報と、に基づいた前記補正処理を施して前記補正画像情報を生成し、当該生成された補正画像情報を前記表示手段に出力するように構成される。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、画像情報が表示手段において表示される画像情報であり、その表示手段の地理的な位置に対応した暦情報と、時刻情報と、に基づいた補正処理を施して補正画像情報を生成し、表示手段に出力する。よって、表示手段の地理的な位置との関係における太陽の位置に応じた補正処理が可能となることで、表示手段における表示時においてより鮮明に補正画像情報を表示させることができる。
【００１９】
上記の課題を解決するために、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の前記画像処理装置と、請求項５に記載の前記表示手段と、を備える。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、請求項５に記載の画像処理装置と、請求項５に記載の表示手段と、を備えるので、表示手段においてより鮮明に補正画像情報を表示することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、時刻に応じた日中の太陽の位置を示す暦情報と、時刻情報と、に基づいて画像情報に対する補正処理を施す。
【００２２】
従って、太陽の位置に応じた補正処理が可能となることで、より鮮明な補正画像情報を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の原理を説明する図であり、（ａ）は当該原理を説明する第１図であり、（ｂ）は当該原理を説明する第２図である。
【図２】本発明に係る暦情報を例示する図である。
【図３】本発明に係る太陽等の位置を説明する図であり、（ａ）は太陽を含む天体一般の位置を表す天空座標を例示する図であり、（ｂ）は本発明に係る太陽赤緯を例示する図である。
【図４】第１実施形態に係るカメラシステムの概要構成を示すブロック図である。
【図５】第１実施形態に係るコントラスト補正処理を例示する図であり、（ａ）は当該コントラスト補正処理の第１例を示す図であり、（ｂ）は当該コントラスト補正処理の第２例を示す図である。
【図６】第１実施形態に係るコントラスト補正処理示すフローチャートである。
【図７】第２実施形態に係る表示装置の概要構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に、本発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する各実施形態は、対象物を撮像して得られる画像情報、又は液晶ディスプレイ等に表示すべき画像情報に対して施される補正処理に対して、本発明を適用した場合の実施形態である。
【００２５】
（Ｉ）本発明の原理
始めに、実施形態について具体的に説明するために、本発明の原理について、図１乃至図３を用いて説明する。なお、図１は本発明の原理を説明する図であり、図２は本発明に係る暦情報を例示する図であり、図３は本発明に係る太陽等の位置等を説明する図である。
【００２６】
本発明に係る補正処理は、図１（ａ）に例示するように、例えば防犯用のカメラシステムの一部であるカメラＣにより対象物ＯＢを撮像して得られる画像情報に対して施される補正処理である。当該補正処理では、対象物ＯＢが位置している地点における太陽の天空上の位置を示す暦情報を用いて、上記画像情報に対する補正を行う。
【００２７】
より具体的には、この暦情報を用いることにより、例えば図１（ａ）に示す南中高度θが予め判る。ここで「南中高度」とは、日中に太陽が真南にきて、天空内で一番高い位置となったときの地平線とのなす角度をいう。そして、この南中高度θが予め判ることにより、対象物ＯＢをカメラＣにより撮像する場合に、図１（ａ）に例示するようないわゆる「逆光」となる時間帯が予め判明する。そこで本発明では、対象物ＯＢをカメラＣにより撮像する際に、逆光となる時間帯については、当該逆光に対応して画像情報を鮮明化すべく、例えば上記画像情報に対するコントラスト補正処理に用いられるパラメータ等を、他の（逆光でない）時間帯とは異なる逆光用のパラメータ等に換えて最適化し、コントラストの補正を行う。また本発明では、このようなコントラスト補正処理に当たって、対象物ＯＢの周囲の照度を照度センサ１１により検出して得られる照度情報も、併せて用いる。このように、本発明によりパラメータ等を逆光用に最適化することで、図１（ａ）左下に例示するように、最適化前の対象物ＯＢに比べて、最適化後はより鮮明な（逆光に対応したコントラスト補正が為された）対象物ＯＢの画像情報を得ることができる。
【００２８】
なお、その地点においてカメラＣが逆光を受けるか否かは、図１（ｂ）に例示するように、太陽の位置だけではなく、対象物ＯＢの周辺にある建物等の遮蔽物の影響を考慮する必要がある。例えば図１（ｂ）に示す場合、対象物ＯＢがビルの影の外にあれば逆光となるが、対象物ＯＢがビルの影に入っている場合は、南中高度θとの関係で逆光とならない場合がある。そこで本発明においては、暦情報及び照度情報のみを単に用いるだけでなく、実際の対象物ＯＢの位置においてカメラＣに対して逆光となるか否かをその位置の実際の状況に応じて確認し、カメラＣの撮像範囲が実際に逆光となる時間帯について、上記逆光用のパラメータ等を用いてコントラスト補正を実行することとする。このとき、上記のようなパラメータ等の最適化を行う時間帯等については、カメラＣの設置時（言い換えれば、そのカメラＣの撮像範囲及び撮像時間の確定時）に実際にその設置地点において確認しておき、上記カメラシステム内に予め不揮発性にそのデータを記録しておき、実際の撮像におけるパラメータの最適化に用いる。
【００２９】
ここで本発明に係る「逆光」には、図１に例示する場合（太陽からの直射の場合）の他、例えば、カメラＣの背面（カメラＣを中心として対象物ＯＢと反対の方向）に太陽が位置している場合において、その太陽からの日射が例えば建物の窓に反射して対象物ＯＢの背後からカメラＣに向かって照射する場合も含まれる。更に、対象物ＯＢ自体に鏡面の部分があり、カメラＣの背面に位置している太陽からの日射がその鏡面の部分に反射した結果、カメラＣとして逆光となる場合も、本発明に係る「逆光」に含まれる。
【００３０】
次に、上記暦情報について、図２に例示しつつ説明する。本発明に用いる暦情報には、例えば図２に示すように、対象物ＯＢの位置が属する地方（図２に例示する場合は「東京」）について、日付ごとの日出時刻、日入時刻及び日南中時（南中時刻）をそれぞれ示すデータが記述されている。このような暦情報は、例えば国立天文台のホームページ（http://eco.mtk.nao.ac.jp/koyomi/yoko/）から取得可能である。よって本発明では、このようなホームページ等から暦情報を予め取得し、カメラシステム内又は当該カメラシステムがネットワークを介して接続可能なサーバ装置上に不揮発性に記録しておく。そして、必要に応じて当該暦情報を読み出し、上記補正処理に用いる。
【００３１】
次に、本発明に係る、地点ごとの南中高度の計算方法について説明する。
【００３２】
一般に、太陽を含む天体の天空内の位置は、図３（ａ）に例示するような天空座標を用いて記述され、具体的には、春分点γを基準とした赤経α及び赤緯δにより表現される。そして、ある地点（以下の説明では、仮に「東京」とする）における南中高度については、夏至の場合及び冬至の場合は、それぞれ以下の式により予め算出できる。なお夏至は南中高度が一年で最も高くなる日であり、冬至は南中高度が一年で最も低くなる日である。
【００３３】
夏至における太陽の南中高度（度）＝９０度−東京の緯度（度）＋２３．４度
冬至における太陽の南中高度（度）＝９０度−東京の緯度（度）−２３．４度
これに対し、夏至及び冬至以外の日の南中高度は、以下の式により予め算出できる。
【００３４】
太陽の南中高度（度）＝９０度−東京の緯度（度）＋太陽の視赤緯  …  （１）
このとき、上記式（１）における「視赤緯」とは「太陽赤緯」とも称されるものであり、地球の赤道面からの太陽の高さを、天空座標内で表した角度である（図３（ａ）参照）。言い換えれば視赤偉は、天空座標において、地球からみて太陽が北寄りに位置しているか南寄りに位置しているかを示す角度である。この太陽赤偉は地球上のどの地点でも共通であり、その近似値を日付ごとに図３（ｂ）に示している。従って、南中高度が知りたい地点の緯度（例えば東京は北緯３５度、札幌は北緯４３度、那覇は北緯２６度である）と日付が判れば、図３（ｂ）のグラフ図を用いることで太陽赤緯（視赤緯）を算出でき、これによりその地点での夏至及び冬至以外の日の南中高度を、上記式（１）を用いて算出することができる。
【００３５】
以上説明した通り本発明では、予め取得した暦情報を用いてカメラＣに対する逆光の有無を、その設置位置において予め確認しておく。そしてその確認結果に基づいて、カメラＣにより撮像された画像情報に対する、例えばコントラスト補正処理に用いられるパラメータ等を、逆光時とそれ以外の時間とで異ならせて最適化し、これにより逆光時でもより鮮明な画像情報の取得を図る。
【００３６】
（II）第１実施形態
次に、上記の原理に基づく本発明に係る第１実施形態について、図４乃至図６を用いて説明する。なお以下に説明する第１実施形態は、二台以上のカメラによりそれぞれ撮像された画像データを順次取得し、当該取得した画像データに対して補正処理を施して記録するカメラシステムに対して、本発明を適用した場合の実施の形態である。
【００３７】
また、図４は第１実施形態に係るカメラシステムの概要構成を示すブロック図であり、図５は第１実施形態に係るコントラスト補正処理を例示する図であり、図６は第１実施形態に係るコントラスト補正処理を示すフローチャートである。
【００３８】
図４に示すように、第１実施形態に係るカメラシステムＳは、第１カメラＣ１乃至第４カメラＣ４と、デコーダＤ１乃至デコーダＤ４及びデコーダ７と、本発明に係る「画像情報取得手段」の一例としてチャンネルコントローラ１と、本発明に係る「補正手段」の一例としてのコントラスト補正部２と、例えばＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）方式による圧縮処理等の画像処理を行う画像処理プロセッサ３と、メインプロセッサ４と、例えばカード型の記録媒体ＣＤに対して画像処理された画像データを記録するライタ５と、図示しない揮発性領域及び不揮発性領域をそれぞれ含むメモリ６と、液晶ディスプレイ等からなるディスプレイ８と、本発明に係る「時刻情報取得手段」の一例としてのタイマ９と、第１実施形態に係る暦データ１０Ａ及び補正データ１０Ｂを不揮発性に記録するハードディスクドライブ等からなる記録部１０と、本発明に係る「検出手段」の一例としての照度センサ１１と、により構成されている。このとき、一台のカメラは一般に一つの「チャンネル」を構成している。そして第１実施形態に係るカメラシステムＳの場合、第１カメラＣ１及びデコーダＤ１により第１チャンネルＣＨ１を構成し、第２カメラＣ２及びデコーダＤ２により第２チャンネルＣＨ２を構成している。また第３カメラＣ３及びデコーダＤ３により第３チャンネルＣＨ３を構成し、第４カメラＣ４及びデコーダＤ４により第４チャンネルＣＨ４を構成している。なお以下の説明において、上記第１チャンネルＣＨ１乃至第４チャンネルＣＨ４に共通の事項について説明する場合には、単に「チャンネルＣＨ」と称する。また、上記第１カメラＣ１乃至第４カメラＣ４に共通の事項について説明する場合には、単に「カメラＣ」と称する。そして各カメラＣは、カメラシステムＳとしての防犯対象たる建物の屋外の日当たりのある位置を撮像範囲として設置されており、それぞれの撮像範囲には、例えば当該建物の入口や通用口等が含まれている。
【００３９】
この構成において、第１カメラＣ１乃至第４カメラＣ４からそれぞれ出力された画像データは、一対一に対応するデコーダＤ１乃至デコーダＤ４によりそれぞれ復号され、チャンネルコントローラ１に出力される。
【００４０】
そしてチャンネルコントローラ１は、メインプロセッサ４の制御の下、各チャンネルＣＨからそれぞれ出力された（復号後の）画像データを、例えば数秒乃至数十秒おきに順次切り換え、一つの画像データたる出力画像データとしてコントラスト補正部２に出力する。このときチャンネルコントローラ１は、例えば、第１チャンネルＣＨ１→第２チャンネルＣＨ２→第３チャンネルＣＨ３→第４チャンネルＣＨ４→第１チャンネルＣＨ１→第２チャンネルＣＨ２→…の順で、各チャンネルＣＨのそれぞれから出力された画像データを切り換え、上記出力画像データとしてコントラスト補正部２に出力する。
【００４１】
これらによりコントラスト補正部２は、メインプロセッサ４の制御の下、上述した本発明の原理に沿った第１実施形態に係るコントラスト補正処理を上記出力画像データに対して施し、当該コントラスト補正後の出力画像データを画像処理プロセッサ３に出力する。このコントラスト補正処理については、後ほど詳述する。
【００４２】
次に画像処理プロセッサ３は、メインプロセッサ４の制御の下、コントラスト補正後の出力画像データに対して、例えば予め設定された例えば上記ＪＰＥＧ方式を用いた圧縮処理等を施し、記録用の圧縮画像データをライタ５に、表示用の圧縮画像データをデコーダ７に、それぞれ出力する。
【００４３】
そしてデコーダ７は、メインプロセッサ４の制御の下、画像処理プロセッサ３から出力された圧縮画像データに対して所定の復号処理を施し、これをディスプレイ８に出力して表示させる。これにより、カメラシステムＳを用いて防犯を行おうとする使用者（例えば上記建物の管理者等）は、第１チャンネルＣＨ１から第４チャンネルＣＨまで順次に切り換えられる画像を見て、当該防犯のための監視等を行う。一方ライタ５は、上記圧縮画像データを、必要に応じて記録媒体ＣＤに記録する。
【００４４】
他方、照度センサ１１は、各カメラＣの撮像範囲にある上記建物の入口や通用口等の位置に設置されている。そして照度センサ１１は、当該位置における照度（より具体的には当該入口等の位置近辺全体の照度）を検出し、当該照度を示す照度データを生成してメインプロセッサ４に出力する。更にタイマ９は、現在時刻を示す時刻データを生成してメインプロセッサ４に出力する。
【００４５】
これらによりメインプロセッサ４は、必要なデータ等をメモリ６に記憶させつつ、上記チャンネルコントローラ１における画像データの切り換えを制御すると共に、上記照度データ及び時刻データ並びに暦データ１０Ａ及び補正データ１０Ｂを用いた第１実施形態に係るコントラスト補正処理を制御し、更にカメラシステムＳ全体を統括制御する。
【００４６】
次に、上記コントラスト補正部２において実行されるコントラスト補正処理の全体的な特性について説明する。なお、当該全体的な特性を踏まえた第１実施形態に係るコントラスト補正処理については、後ほど詳述する。
【００４７】
第１実施形態に係るコントラスト補正部２は、実際のコントラスト補正処理として、二つのパラメータ、即ち「ストレングス」と「リミットアンプの増幅度の最低値」を変更することで、コントラストの補正度合いを変更する。このとき上記「ストレングス」とは、コントラスト補正の際の輝度等の増幅度を示すパラメータであり、その値が大きいほど、当該増幅度が大きくなる。一方上記「リミットアンプの増幅度の最低値」とは、コントラスト補正処理の対象となる画像における「暗い部分」に対する増幅度等を制御するパラメータである。即ち、当該暗い部分に対してコントラストの補正を過度に施すと結果的にノイズ成分が目立つこととなるため、その暗い部分に対するコントラストの補正における増幅度等に制限を設けることで、コントラスト補正後の画像における視覚的な上記ノイズ成分を抑制する。
【００４８】
ここで、上記リミットアンプの増幅度の最低値について、図５を用いて更に詳説する。なお図５の各図はそれぞれ、チャンネルコントローラ１から入力されてくる出力画像データの入力レベル（横軸に８ビットで示す）と上記リミットアンプにおける増幅度（縦軸に示す）との関係を示す図である。また、図５（ａ）は上記リミットアンプの増幅度の最低値を「１６」とした場合の出力画像データの入力レベルとリミットアンプにおける増幅度との関係を示す図であり、図５（ｂ）は上記リミットアンプの増幅度の最低値を「４８」とした場合の出力画像データの入力レベルとリミットアンプにおける増幅度との関係を示す図である。更に図５の各図において、ハッチング部分がコントラスト補正のための増幅が実際に行われる範囲を示している。図５各図にそれぞれ示すように、上記リミットアンプの増幅度の最低値を図５（ａ）に例示するように低く設定してコントラスト補正処理を実行すれば、当該最低値を図５（ｂ）に例示するように高く設定する場合に比して、出力画像データの入力レベルが低い部分（即ち、画像として暗い部分）における増幅を抑制してノイズ成分を抑えることができる。よって第１実施形態に係るコントラスト補正処理でも、出力画像データの入力レベルが低い部分については、リミットアンプの増幅度の最低値を低く抑える。
【００４９】
またコントラスト補正部２では、例えばコントラストの補正全体としての強度を「強」、「中」及び「弱」とする場合、当該強度が「強」のときには上記ストレングスの値が例えば「２５５」と設定され、上記リミットアンプの増幅度の最低値が例えば「６３」と設定される。また当該強度が「中」のときには上記ストレングスの値が例えば「９６」と設定され、上記リミットアンプの増幅度の最低値が例えば「１２」と設定される。更に当該強度が「弱」のときには上記ストレングスの値が例えば「６４」と設定され、上記リミットアンプの増幅度の最低値が「１０」と設定される。なおコントラスト補正部２では、上記に例示した値の他に、ストレングスについては「０」から「２５５」の範囲で任意に設定可能であり、リミットアンプの増幅度の最低値については「０」〜「６３」の間で任意に設定可能である。
【００５０】
次に、カメラシステムＳのコントラスト補正部２及びメインプロセッサ４により主として実行される、第１実施形態に係るコントラスト補正処理について、図４乃至図６を用いて具体的に説明する。
【００５１】
初めに、例えば上記カメラシステムＳの設置時（より具体的には、各カメラＣの設置時）において実行される、第１実施形態に係るコントラスト補正処理の前提処理としての暦データ１０Ａ及び補正データ１０Ｂの生成処理、及び記録部１０への記録処理等について説明する。
【００５２】
先ず、例えば図２に例示する第１実施形態に係る暦データ１０Ａは、例えば上記国立天文台のホームページ等から予め取得され、それが記録部１０に不揮発性に記録される。その後、対象物ＯＢとなる上記入口等を特定した上でのカメラシステムＳの設置時において、各カメラＣの設置方向（撮像方法）、影になる建物等の有無、当該建物がある場合のその位置と、上記暦データ１０Ａの内容と、に基づき、各カメラＣにおいて逆光となる時間帯を決定する。このとき第１実施形態に係る「逆光」には、上述したように、図１に例示するような太陽からの直射の場合の他、カメラＣの背面に太陽が位置している場合において、その太陽からの日射が例えば建物の窓に反射して対象物ＯＢの背後からカメラＣに向かって照射する場合、及び、対象物ＯＢ自体に鏡面の部分があり、カメラＣの背面に位置している太陽からの日射がその鏡面の部分に反射した結果、カメラＣとして逆光となる場合が含まれる。
【００５３】
次に、上記暦データ１０Ａの内容に基づいて太陽の南中高度θ（太陽の高さ）及び逆光時間帯の変化等を算出して、日ごとの逆光の時間帯と、そのときのコントラスト補正部２におけるコントラストの補正値の基礎値を算出する。このとき、上記南中高度θは上記式（１）により太陽の視赤緯を用いて算出でき、逆光時間帯の変化は上記暦データ１０Ａに含まれる日南中時のデータを用いて算出できる。
【００５４】
そして前提処理の最後として、上記算出された基礎値に基づき、照度センサ１１からの照度データに対応した最終的な補正データ（即ち、コントラスト補正処理における上記ストレングス及びリミットアンプの増幅度の最低値等の逆光補正データを含む補正データ）を、日ごと及び時刻ごとに算出／決定し、補正データ１０Ｂとして記録部１０に不揮発性に記録する。このとき、例えば曇りの日は補正強度（ストレングス）を低く設定し、一方晴れの日は補正強度を高く設定することになる。また、太陽の位置等に基づいて逆光に対する補正処理が不要の場合、上記補正データとしては従来と同様のコントラスト補正処理のためのパラメータ等のみとなる。なお上記の補正データ１０Ｂの記録は、記録部１０ではなく、上記メモリ６の不揮発性領域を用いて行うように構成することもできる。また、補正データ１０Ｂが使用されるまでにカメラシステムＳとしての電源がオフとされることがないのであれば、上記メモリ６の揮発性領域を用いて一時的に補正データ１０Ｂを記録するように構成してもよい。
【００５５】
次に、上述した一連の処理等により記録部１０に記録されている補正データ１０Ｂを主として用いた、カメラシステムＳの設置後の監視中に実行される第１実施形態に係るコントラスト補正処理について説明する。
【００５６】
図６に示すように、例えばカメラシステムＳ全体の電源がオンとされることにより当該カメラシステムＳによる対象物ＯＢの監視が開始されると、その一環としての第１実施形態に係るコントラスト補正処理としてメインプロセッサ４は、タイマ９から現在時刻を示す時刻データを取得する（ステップＳ１）。次にメインプロセッサ４は、取得された時刻データにより示される現在時刻に対応する補正データ１０Ｂを記録部１０から読み出し（ステップＳ２）、更に照度センサ１１からのその時点での上記照度データを取得する（ステップＳ３）。
【００５７】
次にメインプロセッサ４は、チャンネルコントローラ１からの出力画像データに対して、現在時刻においてコントラスト補正部２において逆光補正を含むコントラスト補正処理を行うべきか否かを判定する（ステップＳ４）。このステップＳ４の判定においては、例えば上記ステップＳ２において読み出された補正データ１０Ｂに上記逆光補正データが含まれているか否かに基づいて判定してもよいし、或いは、例えばカメラシステムＳの使用者により逆光補正を行うべき旨が例えば図示しない操作部を介して入力されていたか否か等に基づいて判定してもよい。
【００５８】
ステップＳ４の判定において、現在時刻において逆光補正を含まないコントラスト補正処理を行う場合（ステップＳ４；ＮＯ）、メインプロセッサ４は、補正データ１０Ｂ（逆光補正データが含まれていない補正データ１０Ｂ。図６において「通常補正データ」と示す。）と上記照度データとを用いて従来と同様のコントラスト補正処理を行うためのコントラスト補正データを算出し（ステップＳ６）、その算出したコントラスト補正データの設定をコントラスト補正部２に行わせる（ステップＳ７）。一方ステップＳ４の判定において、現在時刻において逆光補正を含むコントラスト補正処理を行う場合（ステップＳ４；ＹＥＳ）、メインプロセッサ４は、例えば補正データ１０Ｂに含まれている逆光補正データと上記照度データとを用いた第１実施形態に係るコントラスト補正処理を行うためのコントラスト補正データを算出し（ステップＳ５）、その算出したコントラスト補正データの設定をコントラスト補正部２に行わせる（ステップＳ７）。
【００５９】
その後メインプロセッサ４は、上記コントラスト補正処理を含むカメラシステムＳを用いた監視を行う（ステップＳ８）。次にメインプロセッサ４は、ステップＳ８に係る監視の実行中において、コントラスト補正処理のためのパラメータ等を見直すための経過時間として予め設定された既定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ９）。ステップＳ９の判定において当該既定時間が経過していないとき（ステップＳ９；ＮＯ）、メインプロセッサ４は、その時点での補正データ１０Ｂ及び照度データ等を用いたコントラスト補正部２によるコントラスト補正処理を実行させつつ、引き続きステップＳ８に係る監視を継続する。一方ステップＳ９の判定において当該既定時間が経過したとき（ステップＳ９；ＹＥＳ）、メインプロセッサ４は次に、カメラシステムＳ全体の上記電源がオフとされたか否かを判定する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０の判定において当該電源がオフとされていない場合（ステップＳ１０；ＮＯ）、メインプロセッサ４は上記ステップＳ１に戻り、上述してきた一連のコントラスト補正処理を改めて実行する。他方ステップＳ１０の判定において当該電源がオフとされた場合（ステップＳ１０；ＹＥＳ）、メインプロセッサ４は第１実施形態に係るコントラスト補正処理を含むカメラシステムＳとしての処理を終了する。
【００６０】
以上説明したように、第１実施形態に係るコントラスト補正処理によれば、時刻に応じた日中の太陽の位置を示す暦データ１０Ａと、タイマ９からの時刻データと、に基づいてチャンネルコントローラ１からの出力画像データに対するコントラスト補正処理を施すので、太陽の位置に応じたコントラスト補正処理が可能となることで、より鮮明な出力画像データを生成することができる。
【００６１】
また、コントラスト補正部２により、暦データ１０Ａと時刻データとに基づいた逆光補正を含むコントラスト補正処理が施されるので、太陽の位置に応じた逆光の影響を補正して、より鮮明な出力画像データを生成することができる。
【００６２】
更に、照度センサ１１からの照度データを、暦データ１０Ａ及び時刻データと共に用いてコントラスト補正処理を施すので、対象物ＯＢの位置の照度まで考慮することで、更に鮮明な出力画像データを生成することができる。
【００６３】
更にまた、対象物ＯＢを撮像して得られた画像データに対して、その対象物ＯＢの地理的な位置に対応した暦データ１０Ａと、時刻データと、に基づいたコントラスト補正処理を施して出力画像データを生成するので、当該地理的な位置との関係における太陽の位置に応じたコントラスト補正処理が可能となることで、その対象物ＯＢについてより鮮明な出力画像データを生成することができる。
【００６４】
（III）第２実施形態
次に、本発明に係る他の実施形態である第２実施形態について、図７を用いて説明する。なお図７は、第２実施形態に係る表示装置の概要構成を示すブロック図である。このとき図７において、図５に示した第１実施形態に係るカメラシステムＳと同様の構成部材については、同様の部材番号を付して細部の説明を省略する。
【００６５】
上述した第１実施形態においては、カメラシステムＳに含まれるカメラＣにおいて撮像された画像データに対して、第１実施形態に係る暦データ１０Ａ等を用いたコントラスト補正処理を施した。これに対して以下に説明する第２実施形態では、例えば液晶ディスプレイ等からなるディスプレイに表示される表示画像データに対して暦データ１０Ａ等を用いたコントラスト補正処理を施す。
【００６６】
図７に示すように、第２実施形態に係る表示装置ＳＳは、第１実施形態に係るカメラシステムＳにおけるコントラスト補正部２、メモリ６、タイマ９、暦データ１０Ａ及び補正データ１０Ｂを記録する記録部１０並びに照度センサ１１に加えて、メインプロセッサ１５と、画像処理プロセッサ１６と、ディスプレイエンコーダ１７と、液晶ディスプレイ等からなるディスプレイ１８と、により構成されている。このときディスプレイ１８が、本発明に係る「表示手段」の一例に相当する。また第２実施形態に係る暦データ１０Ａ及び補正データ１０Ｂとしては、ディスプレイ１８を含む表示装置ＳＳが設置されている地理的な位置に対応した暦データ１０Ａ及び補正データ１０Ｂが記録されている。
【００６７】
この構成において照度センサ１１は、ディスプレイ１８の表示面の照度を検出可能な位置（例えば当該ディスプレイ１８の図示しない筐体の一部）に設けられている。そしてメインプロセッサ１５は、図示しない画像データの供給元からディスプレイ１８に表示すべき画像データを取得し、画像処理プロセッサ１６に出力する。これに加えてメインプロセッサ１５は、記録部１０に記録されている暦データ１０Ａ及び補正データ１０Ｂ、照度センサ１１からの照度データ（即ちディスプレイ１８の表示面の照度を示す照度データ）及びタイマ９からの時刻データに基づき、第１実施形態に係る暦データ１０Ａ等を用いたコントラスト補正処理と同様のコントラスト補正処理を、コントラスト補正部２に実行させる。
【００６８】
一方画像プロセッサ１６は、メインプロセッサ１５から出力された画像データに対して予め設定された表示用の画像処理（例えば伸張処理等）を施し、表示画像データとしてコントラスト補正部２に出力する。これによりコントラスト補正部２は、メインプロセッサ１５の制御の下、上記暦データ１０Ａ及び補正データ１０Ｂ、照度データ並びに時刻データを用いた第１実施形態に係るカメラシステムＳのコントラスト補正部２と同様のコントラスト補正処理を、画像処理プロセッサ１６から出力された表示画像データに対して施し、当該コントラスト補正処理後の表示画像データをディスプレイエンコーダ１７に出力する。
【００６９】
そしてディスプレイエンコーダ１７は、コントラスト補正部２から出力された表示画像データに対して予め設定されたエンコード処理を施し、それをディスプレイ１８に出力して表示させる。
【００７０】
以上説明したように、第２実施形態に係る表示装置ＳＳの動作によれば、時刻に応じた日中の太陽の位置を示す暦データ１０Ａと、タイマ９からの時刻データと、に基づいて画像処理プロセッサ１６からの表示画像データに対するコントラスト補正処理を施すので、太陽の位置に応じたコントラスト補正処理が可能となることで、より鮮明な表示画像データを生成することができる。
【００７１】
また、コントラスト補正部２により、暦データ１０Ａと時刻データとに基づいた逆光補正を含むコントラスト補正処理が施されるので、太陽の位置に応じた逆光の影響を補正して、より鮮明な表示画像データを生成することができる。
【００７２】
更に、照度センサ１１からの照度データを、暦データ１０Ａ及び時刻データと共に用いてコントラスト補正処理を表示画像データに施すので、ディスプレイ１８の表示面の位置の照度まで考慮することで、更に鮮明な表示画像データを生成することができる。
【００７３】
更にまた、ディスプレイ１８に表示される表示画像データに対して、ディスプレイ１８の地理的な位置に対応した暦データ１０Ａと、時刻データと、に基づいたコントラスト補正処理を施すので、当該地理的な位置との関係における太陽の位置に応じたコントラスト補正処理が可能となることで、ディスプレイ１８における表示時においてより鮮明に画像を表示させることができる。
【００７４】
なお、上述した各実施形態においては、コントラスト補正処理における逆光の影響を抑制する場合に本発明を適用した。しかしながら本発明は、コントラスト補正処理における逆光以外の、太陽の位置によって変化する外的要素の影響を抑制する場合に、広く適用することができる。又、本発明は、コントラスト補正処理以外の高画質化処理において、逆光その他、太陽の位置によって変化する外的要素の影響を抑制する場合にも、広く適用することができる。
【００７５】
また、図６に示したフローチャートに対応するプログラムを例えばインターネット等のネットワークを介して取得しておき、或いは光ディスク等の記録媒体に記録しておき、これを汎用のマイクロコンピュータ等により読み出して実行することにより、当該マイクロコンピュータ等を第１実施形態に係るメインプロセッサ４又は第２実施形態に係るメインプロセッサ１５として機能させることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
以上それぞれ説明したように、本発明は画像処理装置の分野に利用することが可能であり、特に逆光等の、太陽の位置によって変化する外的要素の影響を抑制して画像の高画質化を図る分野に適用すれば特に顕著な効果が得られる。
【符号の説明】
【００７７】
１    チャンネルコントローラ
２    コントラスト補正部
３、１６    画像処理プロセッサ
４、１５    メインプロセッサ
５    ライタ
６    メモリ
７、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４    デコーダ
８、１８    ディスプレイ
９  タイマ
１０    記録部
１０Ａ    暦データ
１０Ｂ    補正データ
１１    照度センサ
１７    ディスプレイエンコーダ
Ｃ    カメラ
Ｓ    カメラシステム
Ｃ１    第１カメラ
Ｃ２    第２カメラ
Ｃ３    第３カメラ
Ｃ４    第４カメラ
ＣＤ    記録媒体
ＣＨ１    第１チャンネル
ＣＨ２    第２チャンネル
ＣＨ３    第３チャンネル
ＣＨ４    第４チャンネル
ＯＢ    対象物
ＳＳ    表示装置
【図２】
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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１】
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【図３】
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