(57)【要約】【課題】  人手を要せず季節・時間帯・天候等に応じたエッジ処理２値化画像を得る。【解決手段】  取り込んだ画像データについてフレーム間差分画像を取得するフレーム間差分手段１２と、フレーム間差分画像に対して２値化を行う差分画２値化手段１３と、前記取り込んだ画像データについてエッジ抽出を行うエッジ抽出手段１５と、エッジ抽出により得られる画像データに対して２値化閾値を用いて２値化を行うエッジ画２値化手段１６と、フレーム間差分され２値化された２値化画像の白画素数と、エッジ抽出処理され２値化された２値化画像の白画素数との差に基づき、エッジ画２値化手段が用いる２値化閾値を維持・変更する２値化閾値管理手段２０とを具備する。【選択図】  図１
2005258723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取り込んだ画像データの画像において周囲の画素と比べて輝度変化が大きい画素からなるエッジを抽出してエッジを際立たせる２値化処理を行う画像処理装置において、
取り込んだ画像データについてフレーム間差分を行い、フレーム間差分画像を取得するフレーム間差分手段と、
フレーム間差分画像に対して２値化を行って差分２値化画像を得る差分画２値化手段と、
前記取り込んだ画像データについてエッジ抽出を行うエッジ抽出手段と、
エッジ抽出により得られる画像データに対して２値化閾値を用いて２値化を行ってエッジ２値化画像を得るエッジ画２値化手段と、
前記差分画２値化手段により得られた差分２値化画像における白画素数と、エッジ画２値化手段により得られたエッジ２値化画像における白画素数との差に基づき、前記エッジ画２値化手段が用いる２値化閾値の維持・修正を行う２値化閾値管理手段と
を具備することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
２値化閾値管理手段は、エッジ２値化画像の白画素数が少ない場合には２値化閾値を小さくし、エッジ２値化画像の白画素数が多い場合には２値化閾値を大きくすることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
２値化閾値管理手段は、
白画素数をカウントする白画素カウント手段と、
カウントされた白画素数と白画素数とを比較する白画素数比較手段と、
前記白画素数比較手段による比較の結果に応じて前記エッジ画２値化手段が用いる２値化閾値を維持・変更する閾値制御手段と
を具備することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
２値化閾値管理手段は、
白画素数をカウントする白画素カウント手段と、
カウントされた白画素数と白画素数とに基づいて２値化閾値の補正条件が充足されたか否かを検出する補正条件検出手段と、
補正条件が充足されていなければ現状の２値化閾値を維持し、補正条件が充足されているときには、２値化閾値を変更する閾値制御手段と
を具備することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項５】
２値化閾値の補正条件が充足された場合に、カウントされた白画素数と白画素数とに基づいて例外的状態の発生を検出する例外検出手段を備え、
閾値制御手段は、例外発生の場合には、２値化閾値を標準値に置き換えることを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
取り込んだ画像データの画像において周囲の画素と比べて輝度変化が大きい画素からなるエッジを抽出してエッジを際立たせる２値化処理を行う画像処理装置における２値化閾値管理方法であって、
取り込んだ画像データについてフレーム間差分を行い、フレーム間差分画像を取得するフレーム間差分ステップと、
フレーム間差分画像に対して２値化を行って差分２値化画像を得る差分画２値化ステップと、
前記取り込んだ画像データについてエッジ抽出を行うエッジ抽出ステップと、
エッジ抽出により得られる画像データに対して２値化閾値を用いて２値化を行ってエッジ２値化画像を得るエッジ画２値化ステップと、
前記差分画２値化ステップにより得られた差分２値化画像における白画素数と、エッジ画２値化ステップにより得られたエッジ２値化画像における白画素数との差に基づき、前記エッジ画２値化ステップが用いる２値化閾値の維持・修正を行う２値化閾値管理ステップと
を具備することを特徴とする画像処理装置における２値化閾値管理方法。
【請求項７】
２値化閾値管理ステップは、
白画素数をカウントする白画素カウントステップと、
カウントされた白画素数と白画素数とに基づいて２値化閾値の補正条件が充足されたか否かを検出する補正条件検出ステップと、
補正条件が充足されていなければ現状の２値化閾値を維持し、補正条件が充足されているときには、２値化閾値を変更する閾値制御ステップと
を具備することを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置における２値化閾値管理方法。
【請求項８】
コンピュータに実行させることにより、取り込んだ画像データの画像において周囲の画素と比べて輝度変化が大きい画素からなるエッジを抽出してエッジを際立たせる２値化処理を行う画像処理を行わせるプログラムであって、
取り込んだ画像データについてフレーム間差分を行い、フレーム間差分画像を取得するフレーム間差分ステップと、
フレーム間差分画像に対して２値化を行って差分２値化画像を得る差分画２値化ステップと、
前記取り込んだ画像データについてエッジ抽出を行うエッジ抽出ステップと、
エッジ抽出により得られる画像データに対して２値化閾値を用いて２値化を行ってエッジ２値化画像を得るエッジ画２値化ステップと、
前記差分画２値化ステップにより得られた差分２値化画像における白画素数と、エッジ画２値化ステップにより得られたエッジ２値化画像における白画素数との差に基づき、前記エッジ画２値化ステップが用いる２値化閾値の維持・修正を行う２値化閾値管理ステップと
を実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項９】
２値化閾値管理ステップは、
白画素数をカウントする白画素カウントステップと、
カウントされた白画素数と白画素数とに基づいて２値化閾値の補正条件が充足されたか否かを検出する補正条件検出ステップと、
補正条件が充足されていなければ現状の２値化閾値を維持し、補正条件が充足されているときには、２値化閾値を変更する閾値制御ステップと
を具備することを特徴とする請求項８に記載の画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像処理装置、画像処理装置における２値化閾値管理方法及び画像処理プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像中で周囲の画素と比べて輝度が大きく変化している画素を抽出するエッジ抽出処理においては、エッジを抽出するには２値化処理が必要となる。２値化処理とは、エッジ画像の各画素の輝度を調べ、輝度が閾値より大きい画素のみを抽出する処理である。一般的に、２値化閾値はオペレータが画像を見ながら設定する場合が多い。
【０００３】
しかし、監視用画像処理装置では、季節・時間帯・天候などにより、画像の明るさやコントラストが大きく変化するため、人間が固定的に設定した閾値では適切にエッジを抽出することが困難になるという問題がある。エッジ抽出処理の処理過程で算出される情報からは２値化閾値を決定することは困難である。
【０００４】
上記のような事情に鑑み、例えば特許文献１においては、適当なｐ値を用いてｐタイル法により基準閾値Ｔを計算し、この基準閾値Ｔ及び入力画像の濃度ヒストグラムを用いて修正閾値計算手段により修正閾値を計算し、上記基準閾値と修正閾値を用いて得た複数の２値化画像から最適な画像を選択する手法が示されている。
【０００５】
この手法は、実際に２値化を行って得られた複数の画像から最適な画像をユーザが選択するものであり、人手を要するものである。
【特許文献１】特開平１０−１２４６６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
解決しようとする課題は、エッジ抽出処理及び２値化を行う場合、人手を要することなく季節・時間帯・天候などの変化に対応した適切な２値化画像の取得が困難なことである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る画像処理装置は、取り込んだ画像データの画像において周囲の画素と比べて輝度変化が大きい画素からなるエッジを抽出してエッジを際立たせる２値化処理を行う画像処理装置において、取り込んだ画像データについてフレーム間差分を行い、フレーム間差分画像を取得するフレーム間差分手段と、フレーム間差分画像に対して２値化を行って差分２値化画像を得る差分画２値化手段と、前記取り込んだ画像データについてエッジ抽出を行うエッジ抽出手段と、エッジ抽出により得られる画像データに対して２値化閾値を用いて２値化を行ってエッジ２値化画像を得るエッジ画２値化手段と、前記差分画２値化手段により得られた差分２値化画像における白画素数と、エッジ画２値化手段により得られたエッジ２値化画像における白画素数との差に基づき、前記エッジ画２値化手段が用いる２値化閾値の維持・修正を行う２値化閾値管理手段とを具備することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る画像処理装置は、２値化閾値管理手段は、エッジ２値化画像の白画素数が少ない場合には２値化閾値を小さくし、エッジ２値化画像の白画素数が多い場合には２値化閾値を大きくすることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る画像処理装置は、２値化閾値管理手段は、白画素数をカウントする白画素カウント手段と、カウントされた白画素数と白画素数とを比較する白画素数比較手段と、前記白画素数比較手段による比較の結果に応じて前記エッジ画２値化手段が用いる２値化閾値を維持・変更する閾値制御手段とを具備することを具備することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る画像処理装置は、２値化閾値管理手段は、白画素数をカウントする白画素カウント手段と、カウントされた白画素数と白画素数とに基づいて２値化閾値の補正条件が充足されたか否かを検出する補正条件検出手段と、補正条件が充足されていなければ現状の２値化閾値を維持し、補正条件が充足されているときには、２値化閾値を変更する閾値制御手段とを具備することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る画像処理装置は、２値化閾値の補正条件が充足された場合に、カウントされた白画素数と白画素数とに基づいて例外的状態の発生を検出する例外検出手段を備え、閾値制御手段は、例外発生の場合には、２値化閾値を標準値に置き換えることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る画像処理装置における２値化閾値管理方法は、取り込んだ画像データの画像において周囲の画素と比べて輝度変化が大きい画素からなるエッジを抽出してエッジを際立たせる２値化処理を行う画像処理装置における２値化閾値管理方法であって、取り込んだ画像データについてフレーム間差分を行い、フレーム間差分画像を取得するフレーム間差分ステップと、フレーム間差分画像に対して２値化を行って差分２値化画像を得る差分画２値化ステップと、前記取り込んだ画像データについてエッジ抽出を行うエッジ抽出ステップと、エッジ抽出により得られる画像データに対して２値化閾値を用いて２値化を行ってエッジ２値化画像を得るエッジ画２値化ステップと、前記差分画２値化ステップにより得られた差分２値化画像における白画素数と、エッジ画２値化ステップにより得られたエッジ２値化画像における白画素数との差に基づき、前記エッジ画２値化ステップが用いる２値化閾値の維持・修正を行う２値化閾値管理ステップと具備することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る画像処理装置における２値化閾値管理方法は、２値化閾値管理ステップは、白画素数をカウントする白画素カウントステップと、カウントされた白画素数と白画素数とに基づいて２値化閾値の補正条件が充足されたか否かを検出する補正条件検出ステップと、補正条件が充足されていなければ現状の２値化閾値を維持し、補正条件が充足されているときには、２値化閾値を変更する閾値制御ステップとを具備することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る画像処理プログラムは、コンピュータに実行させることにより、取り込んだ画像データの画像において周囲の画素と比べて輝度変化が大きい画素からなるエッジを抽出してエッジを際立たせる２値化処理を行う画像処理を行わせるプログラムであって、取り込んだ画像データについてフレーム間差分を行い、フレーム間差分画像を取得するフレーム間差分ステップと、フレーム間差分画像に対して２値化を行って差分２値化画像を得る差分画２値化ステップと、前記取り込んだ画像データについてエッジ抽出を行うエッジ抽出ステップと、エッジ抽出により得られる画像データに対して２値化閾値を用いて２値化を行ってエッジ２値化画像を得るエッジ画２値化ステップと、前記差分画２値化ステップにより得られた差分２値化画像における白画素数と、エッジ画２値化ステップにより得られたエッジ２値化画像における白画素数との差に基づき、前記エッジ画２値化ステップが用いる２値化閾値の維持・修正を行う２値化閾値管理ステップとを実行させることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る画像処理プログラムは、２値化閾値管理ステップは、白画素数をカウントする白画素カウントステップと、カウントされた白画素数と白画素数とに基づいて２値化閾値の補正条件が充足されたか否かを検出する補正条件検出ステップと、補正条件が充足されていなければ現状の２値化閾値を維持し、補正条件が充足されているときには、２値化閾値を変更する閾値制御ステップとを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、フレーム間差分画像の２値化により得られた２値化画像における白画素数と、エッジ抽出画像の２値化により得られた２値化画像における白画素数との差に基づき、エッジ画２値化において用いられる２値化閾値の維持・管理を行うので、季節・時間帯・天候などの変化に応じたフレーム間差分画像について２値化により得られた２値化画像における白画素数に対応した２値化が可能となり、適切なエッジ抽出処理による画像処理を保証する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
エッジ処理２値化画像を得るに当たって、人手を要することなく季節・時間帯・天候などの変化に対応した適切な２値化閾値を得るという目的を、フレーム間差分の画像について２値化により得られた２値化画像における白画素数を参照するという比較的簡易な手法により実現したものである。以下添付図面を参照して本発明に係る画像処理装置、画像処理装置における２値化閾値管理方法及び画像処理プログラムの実施例を説明する。各図において同一の構成要素には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【実施例１】
【００１８】
図１には本発明の画像処理装置に係る第１の実施例の構成図が示されている。画像入力手段或いは画像取得手段として、カメラ１が備えられている。カメラ１により得られた画像信号（例えば、ＮＴＳＣ方式）は画像変換部２に送られ、この画像変換部２においてｉ×ｊ画素からなるディジタル輝度データに変換され、画像処理部１０に取り込まれて処理される。画像処理部１０には、表示装置などである出力部３と、キーボードやマウスなどである入力部４とが接続されている。
【００１９】
画像処理部１０には、背景画像作成・記憶部１１が備えられており、例えば、カメラ１より送られて出力部３に表示された複数画像中の所望の画像について入力部４から指示を入力して、所定フレーム離れたフレーム画像または背景画像として背景画像作成・記憶部１１に記憶される。背景画像作成・記憶部１１に記憶されるフレーム画像または背景画像の例としては、例えば道路監視システムでは図２に示される画像或いは同図２において車両が含まれない画像である。
【００２０】
また、画像処理部１０は、フレーム間差分手段１２、差分画２値化手段１３、閾値保持部１４、エッジ抽出手段１５、エッジ画２値化手段１６、２値化閾値管理手段２０が備えられている。フレーム間差分手段１２は、背景画像作成・記憶部１１に記憶された所定フレーム離れた１フレーム画像と画像変換部２から取り込んだ入力画像の差分演算を行ってフレーム間差分画像を得るものである。
【００２１】
差分画２値化手段１３は、フレーム間差分手段１２により得られたフレーム間差分画像に対して２値化閾値を用いて２値化画像を得るものである。この差分画２値化手段１３が用いる２値化閾値は、例えば特願２００２−１６０２８１号に記載の処理で得られるものを用いることができる。
【００２２】
閾値保持部１４は、上記差分画２値化手段１３が用いる２値化閾値及びエッジ画２値化手段１６が用いる２値化閾値を保持しておくものである。エッジ抽出手段１５は、取り込んだ画像データについてエッジ抽出を行うものであり、例えば良く知られているlaplacianオペレータによるエッジ抽出処理が用いられる。
【００２３】
ここではエッジ処理に、例えば、４近傍型laplacian オペレータを用いる。４近傍型laplacian オペレータは、３画素×３画素のサイズの二次差分オペレータである。図１１（ａ）に示すように、入力画像Ｉにおける３画素×３画素のサイズの画素領域について、上から下までスキャンする如く順次１画素づつ歩進させて、図１１（ｂ）に示す４近傍型laplacian オペレータを適用する。入力画像Ｉの注目画素をＩ（ｉ，ｊ）としたとき、４近傍型laplacian オペレータを適用した後の輝度Ｉaft.（ｉ，ｊ）は、
Ｉaft.（ｉ，ｊ）＝１×（ｉ−１，ｊ）＋１×（ｉ，ｊ−１）＋１×（ｉ＋１，ｊ）＋１×（ｉ，ｊ＋１）−４×（ｉ，ｊ）
となる。ここで、Ｉaft.（ｉ，ｊ）は、エッジ画像である。
【００２４】
エッジ画２値化手段１６は、エッジ抽出手段１５により得られた画像データに対して２値化閾値を用いて２値化を行うものである。２値化閾値管理手段２０は、差分画２値化手段１３により得られた２値化画像における白画素数と、エッジ画２値化手段１６により得られた２値化画像における白画素数との差に基づき、上記エッジ画２値化手段１６が用いる２値化閾値を維持・変更するものである。
【００２５】
２値化閾値管理手段２０は、白画素数が少ない場合には２値化閾値を小さくし、白画素数が多い場合には２値化閾値を大きくする。即ち、両白画素数が近付くように２値化閾値の補正を行う。２値化閾値管理手段２０は、白画素数カウント手段２１、白画素数比較手段２２、閾値制御手段２３を具備している。
【００２６】
白画素数カウント手段２１は、白画素数をカウントするものである。白画素数比較手段２２は、白画素数カウント手段２１によってカウントされた白画素数と白画素数とを比較するものである。閾値制御手段２３は、白画素数比較手段２２による比較の結果に応じて、エッジ画２値化手段１６が用いる２値化閾値を維持・変更するものである。
【００２７】
図１におけるカメラ１以外の画像処理装置は、例えば図３に示されるような構成によるパーソナルコンピュータやワークステーションにより構成される。即ち、図３の計算機は、装置を統括制御するＣＰＵ５１を有し、このＣＰＵ５１に上記ＣＰＵ５１が用いるプログラム及びデータ等の情報が記憶される主記憶装置５２が接続されている。更に、ＣＰＵ５１には、システムバス５３を介してキーボード制御部５４、表示制御部５５、プリンタ制御部５６、入力インタフェース５７、マウス制御部５８、磁気ディスク制御部５９が接続されている。キーボード制御部５４には各種情報をキー入力可能なキーボード入力装置６０が接続され、表示制御部５５には情報を表示するためのＣＲＴ表示装置６１が接続され、プリンタ制御部５６には情報を印字出力するためのプリンタ装置６２が接続され、入力インタフェース５７には監視カメラ１から画像信号を取り込みＡ／Ｄ変換・多値化を行うための処理部６３が接続され、マウス制御部５８にはポインティングディバイスであるマウス６４が接続され、磁気ディスク制御部５９には補助記憶装置である磁気ディスク装置６５が接続されている。なお、必要に応じてフレキシブルディスクドライブ、磁気カード或いはＩＣカードリーダ、ＭＯ（光磁気ディスク）ドライブ等が設けられる。
【００２８】
上記の計算機においては、例えば、磁気ディスク装置６５に図４、図６、図８に示されるフローチャートに対応する画像処理プログラムが備えられており、これを主記憶装置５２へ読み出して実行することにより、図１に示した各手段として画像処理がなされ、また画像処理装置における２値化閾値管理方法が行われるので、上記フローチャートに基づき動作を説明する。
【００２９】
まず、処理部６３から画像信号を取り込み（Ｓ１）、背景画像作成・記憶部１１に記憶して背景画像或いは所定フレーム離れた画像として用いる１フレーム画像の記憶を行う（Ｓ２）。次に、背景画像作成・記憶部１１に記憶してある背景画像或いは所定フレーム離れた１フレーム画像を用いてフレーム間差分処理を行い、フレーム間差分画像を得る（Ｓ３：フレーム間差分ステップ）。更に、閾値保持部１４に保持されているフレーム間差分画像について行う２値化用の２値化閾値を取り出し、これを用いて差分画像の２値化処理を行う（Ｓ４：差分画２値化ステップ）。例えば、上記ステップＳ１において取り込んだ入力画像が図２に示されるような画像である場合には、上記２値化の結果得られる２値化画像は、図５に示されるようになる。
【００３０】
エッジ抽出処理については、図６に示すフローチャートのプログラムによる動作にて行われる。フレーム間差分に用いられる画像についてステップＳ１、Ｓ２の処理が行われている。そこで、背景画像と上記入力画像とに対して、例えば、良く知られているlaplacianオペレータによるエッジ抽出処理がなされる（Ｓ５：エッジ抽出ステップ）。背景画像と上記入力画像のエッジ処理画像についてそれぞれ、閾値保持部１４に保持されているエッジ抽出画像について行う２値化用の２値化閾値を取り出し、２値化を行って、これら２つの２値化画像の差分画像を求める（Ｓ６：エッジ画２値化ステップ）。フレーム間差分が行われた画像と同じ図２に示される画像について処理が行われ、その結果として得られる２値化画像は、図７に示されるようになる。
【００３１】
２値化閾値管理手段２０としての動作は、図８に示すフローチャートのプログラムによって行われる。図５の２値化画像及び図７の２値化画像について、それぞれの白画素数をカウントし（Ｓ１１：白画素カウントステップ）、それぞれの白画素数を比較する（Ｓ１２）。白画素数の大小判定を行い（Ｓ１３）、フレーム間差分画像についての白画素数（Ｆ）がエッジ抽出処理画像についての白画素数（Ｅ）以上である場合には、現在用いた２値化閾値を小さくすることにより、エッジ抽出処理画像についての白画素数（Ｅ）が多くなって両白画素数が近付くように制御を行う（Ｓ１４：２値化閾値管理ステップ）。
【００３２】
また、ステップＳ１３における判定の結果、フレーム間差分画像についての白画素数（Ｆ）がエッジ抽出処理画像についての白画素数（Ｅ）より小さい場合には、現在用いた２値化閾値を大きくすることにより、エッジ抽出処理画像についての白画素数（Ｅ）が少なくなって両白画素数が近付くように制御を行う（Ｓ１５：２値化閾値管理ステップ）。
【００３３】
以上の処理によりエッジ抽出処理における２値化の結果が、フレーム間差分処理における２値化の結果に近付けられることになり、人手を要することなく季節・時間帯・天候などの変化に対応した適切なエッジ抽出処理した２値化画像を取得することが可能となる。
【実施例２】
【００３４】
図９には、第２の実施例に係る画像処理装置の構成図が示されている。この第２の実施例に係る画像処理装置では、２値化閾値管理手段２０Ａは、白画素数カウント手段２１、補正条件検出手段２４、例外検出手段２５、閾値制御手段２３Ａを具備している。白画素数カウント手段２１は、白画素数をカウントするものである。補正条件検出手段２４は、カウントされた白画素数と白画素数とに基づいて２値化閾値の補正条件が充足されたか否かを検出するものである。閾値制御手段２３Ａは、補正条件が充足されていなければ現状の２値化閾値を維持し、補正条件が充足されているときには、２値化閾値を変化させるものである。
【００３５】
例外検出手段２５は、２値化閾値の補正条件が充足された場合に、カウントされた白画素数と白画素数とに基づいて例外的状態の発生を検出する。閾値制御手段２３Ａは、例外発生の場合には、２値化閾値を標準値に変化させる。
【００３６】
より具体的に説明を行うために、次のようにパラメータを定義する。
EdgeNum:エッジ抽出処理の２値化画像についての白画素数
FDNum:フレーム間差分の２値化画像についての白画素数
ThreWPNum:補正条件判断の第１基準値
ThreUpperLimitWPNum:補正条件判断の第２基準値
EdgeNum WPNum Ratio:白画素比
ThreChangeRatio:補正条件判断の第３基準値
ThreBinEdge:補正した２値化閾値（エッジ抽出処理用）
ThreDeltaValue:閾値補正パラメータ
ThreBinEdgeStandard:２値化閾値の標準値（エッジ抽出処理用）
【００３７】
２値化閾値の補正条件判定式は次の通りである。
(EdgeNum＞ThreWPNum)&&(FDNum＞ThreWPNum)・・・（式１）
(FDNum＜ThreUpperLimitWPNum)                      ・・・（式２）
【００３８】
上記（式１）は、エッジ画像及びフレーム間差分の各々の２値化画像中に規定数(ThreWPNum)以上の白画素が存在する（画面内に車両が存在する場合）を意味する。また、（式２）は、例えば道路監視システムにおいては、大型車が画面内に進入してきたときに、太陽光が車体表面に反射し、画面全体に大きな輝度の変化が生じるような特殊な状況以外の通常の状況を意味する。（式１）と（式２）が共に成立していることを補正条件検出手段２４が検出する。補正条件判断の第１基準値(ThreWPNum)と補正条件判断の第２基準値(ThreUpperLimitWPNum)は、例えば、予め実測を行って得ておき、主記憶装置５２に記憶しておくものとする。
【００３９】
白画素比(EdgeNum WPNum Ratio)は、次の（式３）により得る。
EdgeNum WPNum Ratio＝(EdgeNum−FDNum)／FDNum・・・（式３）
【００４０】
そして、次の（式４）の成立の場合に、（式５）を用いて、補正した２値化閾値（(ThreBinEdge)（エッジ抽出処理用））を求める。
｜EdgeNum WPNum Ratio｜＞ThreChangeRatio・・・（式４）
(ThreBinEdge)
＝(ThreBinEdge)＋(EdgeNum WPNum Ratio)×（ThreDeltaValue）・・・（式５）
【００４１】
上記（式４）における補正条件判断の第３基準値(ThreChangeRatio)は、例えば、予め実測を行って得ておき、主記憶装置５２に記憶しておくものとする。また、（式５）における閾値補正パラメータ(ThreDeltaValue)は、5程度の値であり、次のようにしいて求め、記憶しておいた値を用いる。
【００４２】
まず、エッジ抽出処理の２値化閾値の標準値（ThreBinEdgeStandard）はカメラの設置環境（トンネル内、明かりの存在・不存在など）、エッジ抽出処理のアルゴリズム（例えば、laplacian オペレータ）などにより、ある範囲の値に決定できる。従って、このエッジ抽出処理の２値化閾値の標準値（ThreBinEdgeStandard）は、映像評価を行って設計者が決定する。次に、入力画像のシーン変化によりエッジ抽出処理の２値化閾値の標準値（ThreBinEdgeStandard）の値をどの程度大きく変化させなければならないかを検討する。このとき、エッジ抽出処理の２値化閾値の標準値（ThreBinEdgeStandard）の変動が大きくなり過ぎると、エッジ２値化画像に含まれる白画素の総数の増減が激しくなり、適切な２値化画像を得ることが困難になる。そこで、エッジ抽出処理の２値化閾値の標準値（ThreBinEdgeStandard）の値が、例えば１〜２割程度ずつしか変動しないように（式５）における閾値補正パラメータ（ThreDeltaValue）を設計者が決定する。つまり、（式５）における閾値補正パラメータ（ThreDeltaValue）は経験値であり、設計者がサンプル画像について上記の処理を行いながら決定し、例えば、主記憶装置５２や磁気ディスク装置６５に記憶しておく。
【００４３】
例外検出手段２５による例外的状態の発生の検出は、次の（式６）により求め、閾値制御手段２３Ａは、例外発生の場合には、（式７）により２値化閾値として、標準値を用いる。標準値(ThreBinEdgeStandard)は、例えば、予め実測を行って得ておき、主記憶装置５２に記憶しておくものとする。
【００４４】
(FDNum≦ThreWPNum)&&(EdgeNum＞ThreUpperLimitWPNum)・・・（式６）
(ThreBinEdge)＝(ThreBinEdgeStandard)            ・・・（式７）
【００４５】
上記（式６）は、フレーム間差分の２値化画像中に規定数以上の白画素が存在しないにも関わらず、エッジ画像の２値化画像中において白画素の総数が非常に多くなった場合（車両が存在しないにも関わらず、エッジ画像の２値化画像中において白画素の総数が極端に多い場合）を意味し、係る場合には（式７）によりエッジ画像の２値化閾値を標準値に戻す（閾値を大きくし、２値化画像中の白画素の総数を減らす）。
【００４６】
上記の計算機においては、例えば、磁気ディスク装置６５に図１０に示されるフローチャートに対応する画像処理プログラムが備えられており、これを主記憶装置５２へ読み出して実行することにより、図９に示した第２の実施例に係る各手段として画像処理がなされ、また画像処理装置における２値化閾値管理方法が行われるので、上記フローチャートに基づき動作を説明する。
【００４７】
既に説明した通りの２種類の画像について、各画像の白画素のカウントを行う（Ｓ１１：白画素カウントステップ）。次に、（式１）、（式２）、（式４）により補正条件の検出を行い（Ｓ２１：補正条件検出ステップ）、補正条件が充足されているかを判定する（Ｓ２２）。補正条件が充足されていない場合は、２値化閾値を現状維持とする（Ｓ２３：閾値制御ステップ）。補正条件が充足されている場合は、（式６）により例外的状態の発生を検出し（Ｓ２４：例外検出ステップ）、判定を行う（Ｓ２５）。
【００４８】
例外的状態の発生が見られない場合には（式５）を用いて２値化閾値の更新を行う（Ｓ２６：閾値制御ステップ）。一方、例外的状態の発生が検出された場合には、（式７）に示す通り、２値化閾値として閾値保持部１４に保持してある標準値を採用する（Ｓ２７：閾値制御ステップ）。
【００４９】
以上のようにして、補正条件の検出や例外的状態の発生検出を行いながら、フレーム間差分処理における２値化の結果に近付けられることになり、人手を要することなく季節・時間帯・天候などの変化に対応し、特別な場合を考慮した適切なエッジ処理２値化画像の取得が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
道路上の車両領域の検出のみならず、各種画像解析を行う場合に用いるエッジ抽出処理における２値化において、適切な２値化閾値を得られるようにできるので各種画像解析へ応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１の実施例に係る画像処理装置のブロック図。
【図２】本発明の実施例において画像処理に用いる入力画像を示す図。
【図３】本発明の画像処理装置を実現する計算機の構成を示す図。
【図４】本発明の実施例に係る画像処理装置におけるフレーム間差分による動作を説明するためのフローチャート。
【図５】本発明の実施例においてフレーム間差分によって２値化画像とされた画像を示す図。
【図６】本発明の実施例に係る画像処理装置におけるエッジ抽出処理による動作を説明するためのフローチャート。
【図７】本発明の実施例においてエッジ抽出処理によって２値化画像とされた画像を示す図。
【図８】本発明の第１の実施例に係る画像処理装置における２値化閾値補正処理の動作を説明するためのフローチャート。
【図９】本発明の第２の実施例に係る画像処理装置のブロック図。
【図１０】本発明の第２の実施例に係る画像処理装置における２値化閾値補正処理の動作を説明するためのフローチャート。
【図１１】本発明に係る画像処理装置のエッジ抽出処理に用いられるlaplacianオペレータによるエッジ抽出処理を説明するための図。
【符号の説明】
【００５２】
１  カメラ
２  画像変換部
３  出力部
４  入力部
１０、１０Ａ  画像処理部
１１  背景画像作成・記憶部
１２  フレーム間差分手段
１３  差分画２値化手段
１４  閾値保持部
１５  エッジ抽出手段
１６  エッジ画２値化手段
２０，２０Ａ  ２値化閾値管理手段
２１  白画素数カウント手段
２２  白画素数比較手段
２３、２３Ａ  閾値制御手段
２４  補正条件検出手段
２５  例外検出手段
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図２】
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【図５】
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【図７】
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