(57)【要約】【課題】１台のビデオカメラによっては全体が一時に撮影できない長さまたは幅をもった対象物に関し、その対象物の画像を解析することにより、一時に全体像を表示する。【解決手段】ビデオカメラによって撮影された複数の画像について、そのうち連続する２枚の画像を輝度により２値化し、それらを重ね合わせた状態から徐々にずらして比較することにより、一致する部分を検出し、その作業を全画像について行って、全ての一致部分を重ね合わせていくことにより、全体像を表示する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
次の各過程から成る、画像処理システム。
（イ）    ビデオカメラを用いて撮影された連続する画像のうち、順次前後する２枚の画像を取り出し、各画像を輝度によって２値化する第１過程。
（ロ）    第１過程によって得られた２値化された２枚の画像を重ね合わせた状態から徐々に位置をずらして比較することにより、最も一致する位置を抽出する第２過程。
（ハ）    第２過程によって抽出された一致点を、一番目の画像から最後の画像まで順次つなぎ合わせ、一枚の画像に合成する第３過程。
【請求項２】
請求項１記載の画像処理システムを用いて、１台のビデオカメラでは全体像を撮影できない監視困難な箇所を監視する方法。
【請求項３】
請求項１記載の画像処理を行うための画像処理装置。
【請求項４】
請求項１の画像処理を行うためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項６】
１台のビデオカメラによっては全体像を一時に撮影できない長さを有する対象物のビデオカメラによる画像を、多数個に分割し、分割された画像について請求項１の画像処理を行うことによって、一時に全体の画像を表示する画像処理方法。
【請求項７】
対象物を複数台のビデオカメラにより複数個に分割した画像として撮影を行い、さらに分割した画像それぞれの部分について請求項１記載の画像処理を行い、それら複数個の合成画像をつなぎ合わせることにより、１台のビデオカメラによっては全体像を一時に撮影できない対象物の全体像を、一時に表示する画像処理方法。
【請求項８】
次の各過程から成る、画像処理システム
（ニ）    ビデオカメラを用いて撮影された連続する２枚の画像を、輝度によって２値化する第１過程。
（ホ）    第１過程によって得られた２値化された２枚の画像を重ね合わせた状態から徐々に位置をずらして比較することにより、最も一致する位置を抽出する第２過程。
（ヘ）    ２枚の画像を第２過程によって抽出された一致点においてつなぎ合わせ、画像に合成する第３過程。
【請求項９】
請求項８の画像処理を行うための画像処理装置。
【請求項１０】
請求項８の画像処理を行うためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１１】
請求項８の画像処理システムを用いて、連続する２枚の画像を合成し、一時にスムーズかつ切れ目のない全体像を表示する画像処理方法。
【請求項１２】
ビデオカメラを用いて撮影された連続する２枚の画像を取り出し、輝度によって２値化するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１３】
請求項１２の画像処理を行うための画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１台のビデオカメラによってはその全体を撮影することができない部分について、その撮影画像に画像処理を施すことによってその全体を視認するシステム、その画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のビデオカメラを用いた画像処理システムにおいては、１台のビデオカメラによっては一時に全体像を撮影できない対象物について、ビデオカメラが撮影可能な範囲で対象物を分割して撮影し、それらの画像を、接合するための相互の画像処理をすることなくそのままつなぎ合わせていくことにより、全体像を表示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のビデオカメラを用いた画像処理システムにあっては、対象物を分割して撮影された画像をそのままつなぎ合わせるため、つなぎ合わせる箇所を正確に把握できず、またつなぎ合わせる各画像の角等のゆがんだ箇所をつなぎ合わせることから、細部について十分正確に表示することができないという問題点があった。
【０００４】
本発明は、１台のビデオカメラによっては一時に全体像を撮影できない対象物に関し、ビデオカメラによって撮影された複数の画像について、そのうち連続する２枚の画像を解析して重なる部分を特定し、それをつなげていくことにより、切れ目がなくスムーズでかつ細部まで正確な全体像を表示することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するために、本発明の画像処理システムにおいては、ビデオカメラによって撮影された複数の画像について、そのうち連続する２枚の画像を取り出し、それらを輝度によって２値化した上、重ね合わせた状態から徐々にずらして比較することにより、一致する部分を検出し、その作業を全画像について行って、全ての一致部分を重ね合わせていくことにより、全体像を表示するものである。
【０００６】
上記の重ね合わせることにより比較する２画像は、重ね合わせる部分がレンズへの入射角が異なった場合、完全に一致しないため、２画像の境界線部分を比較し、もっともよく一致した部分を検出することにより、最適な画像の一致点を決定する。
【０００７】
上記２画像の比較においては、各画像の端部の映像と中心に近い部分の映像とでは撮影角度が異なるため、ずれが生じる場合が多く、そのため比較にあたっては比較的ずれの少ない中心に近い部分を区切って範囲設定し、用いることが好ましい。
【０００８】
また、２画像の比較処理を単純化し、もって高速化するために、それぞれの画像について輝度に関するしきい値を決め、それより明るければ白、それより暗ければ黒等、別の色に変換するよう、２値化して比較する。
【０００９】
そして、２値化した画像を水平方向に比較し、白から黒または黒から白のように色が変化した点を輪郭点として、画像全体の輪郭点を定める。この作業により定められた輪郭点が垂直方向に連続する箇所を輪郭線とする。
【００１０】
上記のしきい値の決定は、ビデオカメラの種類や照明によって異なるため、プログラム内において各条件ごとに適切な値を設定する。
【００１１】
また、ビデオカメラを移動させる速度については、レンズの画角とレンズからの対象物の距離とによって、１枚の画像が撮影されるための速度が変化するため、比較するために最適な速度を選択する。レンズの画角とレンズからの距離により撮影範囲が決まるが、それと使用するビデオカメラの画像が何秒ごとに更新されるかを考慮し、対象物の全体がカバーできる移動速度を算出する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態について、自動車の底部を監視する装置を一つの実施形態として説明する。
撮影に用いるビデオカメラのレンズの画角に応じ、自動車の底部の横幅または縦幅が撮影範囲としてカバーできる台数のビデオカメラを用い、それらのビデオカメラが自動車の底部の横幅または縦幅全体を撮影範囲としてカバーできるように相互の間隔を決定し、平行に並べて固定する。
【００１３】
対象物を、上記固定した複数のビデオカメラのレンズ前面において、撮影範囲としてカバーされている範囲と垂直方向に移動させ、または対象物を固定し、上記複数のビデオカメラを、撮影範囲としてカバーされている範囲と垂直方向に移動させることにより、対象物の全体像をカバーできるよう撮影する。その場合の移動速度は、用いるビデオカメラのレンズの画角とレンズからの対象物の距離、及びビデオカメラの画像の更新速度とによって、１枚の画像が撮影されるための速度を割り出し、各画像が十分に重なりあうよう速度を決定する。
【００１４】
用いたビデオカメラで撮影された画像をメモリーに落とし、そのうちいずれか１台のビデオカメラの画像を特定し、一番目の画像から最後の画像まで、順次前後する２枚の画像を取り出し比較する。
【００１５】
レンズの画角に応じて画像のずれの少ない中心部分を範囲設定し、その範囲について比較する。
【００１６】
ビデオカメラの種類や照明に従って一定の輝度をしきい値と定め、取り出した２枚の画像において輝度がしきい値よりも明るい部分を白、暗い部分を黒とする等、別の色で２値化する。
【００１７】
そして、２値化した画像を水平方向に比較し、白から黒または黒から白のように色が変化した点を輪郭点として、画像全体の輪郭点を定める。この作業により定められた輪郭点が垂直方向に連続する箇所を輪郭線とする。上記のしきい値の決定は、ビデオカメラの種類や照明によって異なるため、プログラム内において各条件ごとに適切な値を設定する。
【００１８】
上記抽出した輪郭を、重ね合わせた状態から徐々にずらし、輪郭が最も一致する点を決定する。
【００１９】
上記一致点を、一番目の画像から最後の画像まで決定し、全ての一致点を重ね合わせて画像を合成する。
【００２０】
上記画像処理に用いなかった各ビデオカメラの画像を、上記一致点と同じ位置で順次重ね合わせ、画像を合成する。
【００２１】
上記画像処理を行った各ビデオカメラの画像を、平行につなぎ併せてひとつの画像として合成する。
【００２２】
（他の実施形態）
複数台のビデオカメラにより、横または縦の方向は撮影範囲としてカバーできるが、その垂直方向は撮影範囲としてカバーできない対象物について、上記のような画像処理を行うことによって、一時に表示することができる。
また、単純に１台のビデオカメラでは撮影範囲がカバーできない２枚の画像について、上記のような画像処理を行うことにより、一時に表示することができる。
【００２２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本件発明による画像処理の過程を示す図である。
【符号の説明】
１  画像取り込み用カメラ装置
２  画面合成器
３  画像処理装置
【図２】本件発明の画像処理過程を示す図である。
【図１】
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【図２】
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