(57)【要約】    【構成】  レジスタ４４、４８に記憶されている位置情報に基づき、画像処理回路２０から与えられた画像データのうち、不必要画像部分のデータを単一色発生回路２４からの単一色データに置換する。そして、画像圧縮回路２８で、画像データをレジスタ３０に記憶されている画像サイズを目標として圧縮する。    【効果】  必要な画像部分について高品質を確保でき、かつデータ量を抑えることができる。【選択図】  図１
2005033577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像された被写界の画像データを圧縮する画像圧縮装置において、
前記画像データの一部を単調画像データに置換する置換手段、および
前記置換手段により置換を施された画像データを所望のサイズを目標として圧縮する圧縮手段を備えることを特徴とする、画像処理装置。
【請求項２】
前記置換手段によって前記単調画像データに置換すべき部分を任意に変更する第１変更手段をさらに備える、請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記所望のサイズを任意に変更する第２変更手段をさらに備える、請求項１また２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記圧縮手段で圧縮された画像データを伝送する伝送手段をさらに備える、請求項１ないし３のいずれかに記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像処理装置に関し、特にたとえば、ネットワークカメラに適用され、撮像された被写界の画像データを圧縮する、画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の画像処理装置では、必要画像部分だけではなく不必要画像部分も含めて、撮像した画像全体を同一の圧縮率で圧縮していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来技術では、画像全体を圧縮した後、画像の中に含まれる必要画像部分を鮮明な画像で再生しようとすると、画像全体を小さな圧縮率で圧縮しなければならない。しかし、画像全体を小さな圧縮率で圧縮すると、圧縮後のデータサイズが大きくなるという問題があった。一方、画像全体を大きな圧縮率で圧縮すると、圧縮後のデータサイズを小さくすることができるが、再生したときに必要画像部分が不鮮明な画像になるという問題があった。
【０００４】
それゆえに、この発明の主たる目的は、必要な画像部分について高品質を確保でき、かつデータサイズを抑えることができる、画像処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、撮像された被写界の画像データを圧縮する画像圧縮装置において、
画像データの一部を単調画像データに置換する置換手段、および置換手段により置換を施された画像データを所望のサイズを目標として圧縮する圧縮手段を備えることを特徴とする、画像処理装置である。
【０００６】
請求項１の発明では、画像データの一部を単調画像データに置換した後、置換した単調画像データを含む画像データを所望のサイズを目標として圧縮するので、必要な画像部分について高画質を確保し、かつデータサイズを抑えることができる。
【０００７】
請求項２の発明は、置換手段によって単調画像データに置換すべき部分を任意に変更する第１変更手段をさらに備える、請求項１記載の画像処理装置である。
【０００８】
請求項２の発明では、画像データのうち単調画像データに置換する部分を、第１変更手段によって任意に変更できるので、単調画像部分を任意に設定することができる。
【０００９】
請求項３の発明は、所望のサイズを任意に変更する第２変更手段をさらに備える、請求項１また２記載の画像処理装置である。
【００１０】
請求項３の発明では、画像データの一部を単調画像データに置換した後の画像データのサイズを、第２変更手段によって任意のサイズを目標として設定することにより、画像データを、設定したサイズを目標に圧縮することができる。
【００１１】
請求項４の発明は、圧縮手段で圧縮された画像データを伝送する伝送手段をさらに備える、請求項１ないし３のいずれかに記載の画像処理装置である。
【００１２】
請求項４の発明では、圧縮された画像データを伝送手段により伝送することができる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、撮像された被写界の画像データの一部を単調データに置換した後に圧縮するので、必要な画像部分ついて高画質を確保でき、かつデータサイズを抑えることができる。
【００１４】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１を参照して、この実施例のネットワークカメラ１０は、ＣＣＤ撮像素子１２を含む。ＣＣＤ撮像素子１２の前面には、補色フィルタ１４を介して被写体像をＣＣＤ撮像素子１２の受光面に結像するフォーカスレンズ１６が配置される。
【００１６】
光電変換によってＣＣＤ撮像素子１２に蓄積された電荷は、後述するＨカウンタ３８およびＶカウンタ４０からのキャリー信号に基づき、ドライバ回路１８で生成された駆動信号によって、画素ごとに順次読み出される。読み出された電荷つまり補色画像信号は、画像処理回路２０に与えられる。
【００１７】
補色画像信号は、画像処理回路２０に含まれる各種回路（図示しない）により次の処理を施される。すなわち、ＣＤＳ回路で相関２重サンプリングによりノイズ除去を施され、ＡＧＣ回路でゲインを調整された後、Ａ／Ｄ変換器でデジタルデータである補色画像データに変換される。
【００１８】
さらに、変換された補色画像データは、色分離処理により不足する色情報を補完され、色情報が補完された補色画像データは、ＲＧＢ変換によって原色画像データに変換される。変換された原色画像データは、白バランス調整を施された後、ＹＵＶ変換によって輝度成分であるＹデータと、色差成分であるＵデータおよびＶデータ（Ｕ：Ｒ−Ｙ、Ｖ：Ｂ−Ｙ）とに変換される。
【００１９】
Ｙデータは、マスキング回路２２に与えられて、マスク処理を施される。また、ＵデータおよびＶデータもそれぞれ別のマスキング回路（図示しない）に入力されて、Ｙデータの場合と同様のマスク処理を施される。したがって、Ｙデータのマスク処理について説明し、ＵデータおよびＶデータのマスク処理の説明を省略する。
【００２０】
マスキング回路２２は、スイッチＳＷ１、ＳＷ２および単一色発生回路２４を含む。必要画像部分のＹデータをそのまま残し、かつ不必要画像部分のＹデータのみを単一色データに置換する処理（マスク処理）を行うか否かは、スイッチＳＷ１を端子Ｓ１と端子Ｓ２のいずれの端子に接続するかにより決まる。すなわち、マスク処理が行われない場合、スイッチＳＷ１は端子Ｓ１に接続される。スイッチＳＷ１が端子Ｓ１に接続されると、画像処理回路２０から与えられたＹデータは、順次端子Ｓ１に到達した後、スイッチＳＷ１を介して次の画像圧縮回路２８に与えられる。
【００２１】
一方、マスク処理が行われる場合、スイッチＳＷ１は端子Ｓ２に接続される。スイッチＳＷ１が端子Ｓ２に接続されると、画像処理回路２０から与えられたＹデータは、マスク処理が施された後、画像圧縮回路２８に与えられる。このスイッチＳＷ１の切換えは、オペレータによるマスク処理キー５４ａの操作に基づいて、ＣＰＵ５０により行われる。
【００２２】
次に、マスク処理について説明する。画像処理回路２０から与えられたＹデータは、端子Ｓ３にも順次到達する。一方、端子Ｓ４には、“灰色”などの単一色データを発生させる単一色発生回路２４が接続される。スイッチＳＷ２は、ＡＮＤゲート２６の出力に応答して、端子Ｓ３または端子Ｓ４のいずれかの端子に接続される。すなわち、画像処理回路２０から与えられたＹデータが必要画像部分のＹデータである場合、ＡＮＤゲート２６からＨレベル信号が出力される。このＨレベル信号により、スイッチＳＷ２は端子Ｓ３に接続される。その結果、画像処理回路２０から与えられたＹデータは、スイッチＳＷ２およびスイッチＳＷ１を介して画像圧縮回路２８に与えられる。
【００２３】
一方、画像処理回路２０から与えられたＹデータが不必要画像部分のＹデータである場合、ＡＮＤゲート２６からＬレベル信号が出力される。このＬレベル信号により、スイッチＳＷ２は端子Ｓ４に接続される。その結果、Ｙデータの代わりに単一色データが、スイッチＳＷ１を介して画像圧縮回路２８に与えられる。このようにして、画像処理回路２０から与えられたＹデータは、スイッチＳＷ２の切換えにより、マスク処理を施される。同様にして、ＵデータおよびＶデータもマスク処理を施される。
【００２４】
次に、マスク処理を施されたＹデータ、ＵデータおよびＶデータ（ＹＵＶデータ）は、画像圧縮回路２８に与えられる。画像圧縮回路２８は、フレームメモリおよびＪＰＥＧコーデック（図示しない）を含む。マスキング回路でマスク処理されたＹＵＶデータは、順次フレームメモリに蓄積される。そして、１フレーム分のＹＵＶデータが蓄積されると、ＪＥＰＧコーデックは蓄積されたＹＵＶデータを、レジスタ３０にデフォルト値として記憶されている画像サイズを目標として、ＪＰＥＧ方式で圧縮する。圧縮されたＹＵＶデータは、画像伝送回路３２に与えられる。
【００２５】
この画像圧縮処理で、フレームメモリに蓄積されたＹＵＶデータのうち、不必要画像部分のＹＵＶデータは単一色データに置換されているので、その空間周波数は低周波数となる。このため、圧縮後の不必要画像部分の画像サイズは、単一色データに置換されなかった場合に比べて小さく、ほとんど零になる。このように、マスク処理をして圧縮することにより、小さくなった不必要画像部分の画像サイズ分だけ、圧縮後の必要画像部分の画像サイズを大きくすることができる。このため、必要画像部分はより鮮明な状態で圧縮される。
【００２６】
画像伝送回路３２は、回線を通じてインターネット網と接続される。このため、画像圧縮回路２８から与えられたＹＵＶデータは、サーバ３４を介してインターネット網に接続されている画像再生装置３６に伝送される。そして、伝送されたＹＵＶデータは、画像再生装置３６で再生される。
【００２７】
Ｈカウンタ３８は、画素クロックＣＬＫをカウントして、そのカウント値でＣＣＤ撮像素子１２の水平走査位置を指示する。そして、カウント値が１水平ラインに相当する所定のカウント値に達すると、Ｈカウンタ３８は、キャリー信号をドライバ１８およびＶカウンタ４０に与えるとともに、Ｈカウンタ３８にフィードバックしてＨカウンタ３８のカウント値をリセットする。
【００２８】
Ｖカウンタ４０は、Ｈカウンタ３８から与えられたキャリー信号によって、Ｈカウンタ３８のリセット回数をカウントし、リセット回数のカウント値によってＣＣＤ撮像素子１２の垂直走査位置を指示する。そして、Ｖカウンタ４０は、リセット回数が垂直方向の走査線数である所定のカウント値までカウントすると、キャリー信号をドライバ１８に与えるとともに、Ｖカウンタ４０にフィードバックしてＶカウンタ４０のカウント値をリセットする。
【００２９】
さらに、Ｈカウンタ３８およびＶカウンタ４０は、それぞれのカウント値がインクリメントされると、次にインクリメントされるまで、そのカウント値をデコーダ４２、４６にそれぞれ与え続ける。
【００３０】
デコーダ４２には、レジスタ４４が接続される。レジスタ４４には、デコーダ４２の出力がＬレベルからＨレベルに切り換わる立ち上がり位置情報と、ＨレベルからＬレベルに切り換わる立ち下がり位置情報とがデフォルト値として記憶される。デコーダ４２は、Ｈカウンタ３８から与えられるカウント値が、レジスタ４４から読み出した立ち上がり位置情報と一致したときに、その出力をＬレベルからＨレベルに切り換える。また、デコーダ４２は、Ｈカウンタ３８から与えられるカウント値が、レジスタ４４から読み出した立ち下がり位置情報と一致したときに、その出力をＨレベルからＬレベルに切り換える。これらのデコーダ４２の出力は、ＡＮＤゲート２６の一方の入力端に与えられる。
【００３１】
デコーダ４６には、レジスタ４８が接続される。レジスタ４８には、デコーダ４６の出力が、ＬレベルからＨレベルに切り換わるとき立ち上がり位置情報と、ＨレベルからＬレベルに切り換わる立ち下がり位置情報とがデフォルト値として記憶される。デコーダ４６は、Ｖカウンタ４０から与えられるカウント値が、レジスタ４８から読み出された立ち上がり位置情報と一致したときに、その出力をＬレベルからＨレベルに切り換える。また、デコーダ４６は、Ｖカウンタ４０から与えられるカウント値が、レジスタ４８から読み出した立ち下がり位置情報と一致したときに、その出力をＨレベルからＬレベルに切り換える。これらのデコーダ４６の出力は、ＡＮＤゲート２６の他方の入力端に与えられる。
【００３２】
ＡＮＤゲート２６は、いずれのデコーダ４２、４６の出力もＨレベルである場合のみ、Ｈレベル信号を出力する。Ｈレベル信号がスイッチＳＷ１に与えられると、スイッチＳＷ１は端子Ｓ３に接続される。このため、ＹＵＶデータはスイッチＳＷ１を介して画像圧縮回路２８に与えられる。
【００３３】
また、ＡＮＤゲート２６は、少なくともデコーダ４２、４６のいずれかの出力がＬレベルであると、Ｌレベル信号を出力する。このＬレベル信号によって、スイッチＳＷ１は端子Ｓ４に接続される。このため、ＹＵＶデータは単一色データに置換され、置換された単一色データがスイッチＳＷ１を介して画像処理回路２８に与えられる。
【００３４】
このようにして、デコーダ４２，４６およびＡＮＤゲート２６は、スイッチＳＷ２を切り換えるための信号を発生させる。また、レジスタ４４，４８に記憶される立ち上がり位置情報および立下り位置情報（位置情報）を変更することにより、Ｙデータを単一色データに置換する領域が指定される。
【００３５】
なお、Ｈカウンタ３８、Ｖカウンタ４０、デコーダ４２、４６およびＡＮＤゲート２６は、Ｙデータをマスク処理するマスキング回路２２だけではなく、ＵデータおよびＶデータをマスク処理するマスキング回路をも同時に制御する。
【００３６】
ＣＰＵ５０には、操作パネル５４とメモリ５２とが接続される。メモリ５２には、ＣＰＵ５０の動作を制御するプログラム、デコーダ４２，４６の出力を切り換える複数の位置情報、および画像圧縮回路２８での圧縮を行うときの複数の目標画像サイズが記憶される。
【００３７】
操作パネル５４には、マスク処理キー５４ａ、領域選択キー５４ｂおよびサイズ選択キー５４ｃが設けられている。マスク処理キー５４ａは、画像処理回路２０から与えられたＹＵＶ信号に対して、マスキング回路２２でマスク処理を行うかどうかを選択するキーである。すなわち、オペレータがマスク処理キー５４ａを操作すると、ＣＰＵ５０はその操作に応答してマスキング回路２２のスイッチＳＷ１を端子Ｓ１または端子Ｓ２に接続する。
【００３８】
オペレータは領域選択キー５４ｂを操作して、レジスタ４４，４８にあらかじめ記憶されているデフォルト値とは異なる位置情報をメモリ５２から選択する。そうすると、ＣＰＵ５０は選択された位置情報を読み出して、レジスタ４４，４８のデフォルト値を、読み出した位置情報に書き換える。このようにして、オペレータは、ＹＵＶデータを単一色データに置換する領域を任意に選択することができる。
【００３９】
また、オペレータはサイズ選択キー５４ｃを操作して、レジスタ３０にあらかじめ記憶されているデフォルト値とは異なる目標画像サイズをメモリ５２から選択する。そうすると、ＣＰＵ５０は選択された目標画像サイズを読み出して、レジスタ３０のデフォルト値を、読み出した目標画像サイズに書き換える。このようにして、オペレータは、マスク処理したＹＵＶデータを任意の目標画像サイズになるよう圧縮することができる。
【００４０】
次に、図２を参照してＣＰＵ５０が実行する処理について説明する。まず、ステップＳ１では、画像処理回路２０から与えられたＹＵＶデータについて、マスキング回路２２でマスク処理を行うか否かを判断する。マスク処理を行うか否かは、オペレータによるマスク処理キー５４ａからの入力によって判断する。マスク処理を行わないと判断した場合、ステップＳ３では、マスキング回路２２のスイッチＳＷ１を端子Ｓ１に接続する。この結果、画像処理回路２０から与えられたＹＵＶデータは、マスキング回路２２でマスク処理を施されずに、ステップＳ１１に進む。
【００４１】
一方、マスク処理を行うと判断した場合、ステップＳ５では、マスキング回路２２のスイッチＳＷ１を端子Ｓ２に接続する。この結果、画像処理回路２０から与えられたＹＵＶデータは、マスキング回路２２でマスク処理を施される。
【００４２】
ステップＳ７では、ＹＵＶデータを単一色データに置換する領域を指定するため、レジスタ４４，４８に記憶されている位置情報を変更するかどうかを判断する。この変更を行うか否かは、オペレータによる領域選択キー５４ｂからの入力によって判断する。その結果、変更しないと判断した場合は、レジスタ４４、４８に記憶されている位置情報に基づいて生成されたＡＮＤゲート２６の出力信号により、スイッチＳＷ２が切り換えられる。そして、ＣＰＵ５０は、ＹＵＶデータのマスク処理が完了したことを確認した後に、ステップ１１に進む。
【００４３】
一方、メモリ５２にあらかじめ記憶されている複数の位置情報のうち、特定の位置情報が選択されたと判断した場合、ステップＳ９では、レジスタ４４、４８に記憶されている位置情報を、選択された位置情報に書き換える。
【００４４】
その結果、レジスタ４４、４８の書き換えられた位置情報に基づいて生成されたＡＮＤゲート２６の出力信号により、スイッチＳＷ２が切り換えられる。そして、ＣＰＵ５０は、ＹＵＶデータのマスク処理が完了したことを確認した後に、ステップＳ１１に進む。
【００４５】
ステップＳ１１では、画像圧縮回路２８で圧縮する場合の目標画像サイズとして、レジスタ３０にデフォルト値として記憶されている画像サイズを使用するか否かを判断する。この画像サイズを変更するか否かは、オペレータによるサイズ選択キー５４ｃからの入力に応じて判断される。その結果、画像サイズを変更しないと判断した場合は、画像圧縮回路２８はレジスタ３０に記憶されている画像サイズを目標として、ＹＵＶデータを圧縮する。
【００４６】
一方、画像サイズを変更すると判断した場合、ステップＳ１３では、レジスタ３０に記憶されている画像サイズを、選択された画像サイズに書き換える。その結果、画像圧縮回路２８は、選択された画像サイズを目標として、ＹＵＶデータを圧縮する。
【００４７】
このように、不必要画像部分のＹＵＶデータを単一色データに置換した後、画像全体を圧縮することは、必要画像部分の形状が、撮像された画像のアスペクト比３：４とは異なるときに特にその効果が大きい。このことについて、図３（Ａ）図３（Ｂ）、および図３（ｃ）を用いて具体的に説明する。図３（Ａ）は、給油している自動車を含む、ガソリンスタンドの風景の画像である。この画像のアスペクト比は３：４であり、画像サイズはおよそ７００ｋバイトである。
【００４８】
図３（Ｂ）は、給油中の自動車のナンバープレートを拡大して表示した画像である。ナンバープレートは、アスペクト比が１：２と横長であるため、図３（Ａ）のナンバープレートをズームアップした場合、ナンバープレートの上下に不必要画像部分である自動車の車体の一部が含まれてしまう。この状態で画像サイズが５０ｋバイトとなるように圧縮すると、このうちナンバープレートの画像サイズはおよそ３０ｋバイトである。このように、不必要画像部分が含まれているため、ナンバープレートの文字の判別が難しくなる。
【００４９】
そこで、図３（Ｃ）に示すように、ナンバープレートの上下の不必要画像部分を単一色データに置換して、ナンバープレートのみを表示した状態で、画像サイズが５０ｋバイトになるまで圧縮する。このとき、単一色データに置換された不必要画像部分の画像サイズはほぼ０バイトなので、ナンバープレートの画像サイズはおよそ５０ｋバイトとなる。このように、不必要画像部分を単一色データに置換することによって、ナンバープレートの画像サイズを図３（Ｂ）の場合と比べて２０ｋバイト程度大きくすることができる。このため、ナンバープレートの文字の判別が図３（Ｂ）の場合と比較して容易になる。
【００５０】
なお、ここでは横長の画像について説明したが、縦長の画像など、必要画像部分のアスペクト比が３：４ではない場合でも、同様に処理することができる。
【００５１】
以上の説明から分かるように、レジスタ４４、４８に記憶されている位置情報に基づき、画像処理回路２０から与えられたＹＵＶデータのうち、不必要画像部分のデータを単一色発生回路２４からの単一色データに置換する。そして、画像圧縮回路２８で、一部を単一色データに置換されたＹＵＶデータをレジスタ３０に記憶されている画像サイズを目標として圧縮する。
【００５２】
レジスタ４４、４８に記憶されている位置情報を書き換えることにより、単一色データに置換する画像データの部分を任意に変更することができる。
【００５３】
レジスタ３０に記憶されている目標画像サイズを書き換えることにより、画像データを圧縮するときの目標となるサイズを任意に変更することができる。
【００５４】
圧縮されたＹＵＶデータは、画像伝送回路３２からインターネット網を介して伝送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】この発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】図１実施例の動作の一部を示すフロー図である。
【図３】図１実施例の画面を示す図解図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０…ネットワークカメラ
１２…ＣＣＤ撮像素子
２０…画像処理回路
２２…マスキング回路
２４…単一色発生回路
２８…画像圧縮回路
３２…画像伝送回路
４２…デコーダ
４６…デコーダ
５０…ＣＰＵ
５４ａ…マスク処理キー
５４ｂ…領域選択キー
５４ｃ…サイズ選択キー
【図１】
2005033577.tif 000003
【図２】
2005033577.tif 000004
【図３】
2005033577.tif 000005