(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の異なる環境条件の下で、共通する地点を含んで撮像して取得した複数の画像を入力する画像入力手段と、
前記複数の画像を記憶する画像記憶手段と、
前記複数の画像のそれぞれにおける前記環境条件によって付加された環境条件付加領域を抽出する環境条件付加領域抽出手段と、
前記環境条件付加領域の面積に基づいて、付加環境条件基準選択画像を前記画像記憶手段に記憶された複数の画像の中から選択する付加環境条件基準選択画像選択手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記付加環境条件基準選択画像選択手段は、前記環境条件付加領域の面積が所定の面積より小さい環境負荷条件少量画像を前記画像記憶手段に記憶された複数の画像の中から選択する付加環境条件少量画像選択手段である請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記環境条件付加領域抽出手段は、前記複数の画像に対して統計的処理を施すことによって前記環境条件付加領域を抽出する請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記付加環境条件基準選択画像選択手段は、前記環境条件付加領域の面積がもっとも小さい画像を、前記画像記憶手段に記憶された複数の画像の中から、環境負荷条件最少画像として選択する付加環境条件最少画像選択手段である請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記環境条件付加領域抽出手段は、
前記複数の画像のそれぞれをエッジ画像に変換するエッジ画像変換手段と、
前記エッジ画像変換手段で変換された複数の前記エッジ画像を記憶するエッジ画像記憶手段と、
前記複数のエッジ画像中の所定領域内におけるエッジ出現回数を計測するエッジ出現回数計測手段と、
前記所定領域のうち、エッジ出現回数が所定のしきい値以上となった所定領域であるエッジ頻出領域を抽出するエッジ頻出領域抽出手段と、
前記エッジ頻出領域を記憶するエッジ頻出領域記憶手段と、を備え、
前記付加環境条件基準選択画像選択手段は、
複数の前記エッジ画像における各エッジ頻出領域に基づいて高頻度エッジ画像を生成する高頻度エッジ画像生成部と、
前記高頻度エッジ画像との近似度合に基づいて、前記エッジ画像記憶手段に記憶された複数のエッジ画像の中から、近似度合基準エッジ画像を抽出する近似度合基準エッジ画像抽出部と、を備え、
前記付加環境条件最少画像選択手段は、前記付加環境条件基準選択画像として、前記近似度合基準エッジ画像に対応する画像を前記エッジ画像記憶手段に記憶された複数のエッジ画像の中から選択する請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記近似度合基準エッジ画像抽出部は、近似度合基準選択エッジ画像として、前記高頻度エッジ画像との近似度合が所定のしきい値以上となるエッジ画像である高近似エッジ画像を抽出する請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記近似度合基準エッジ画像抽出部は、近似度合基準選択エッジ画像として、前記高頻度エッジ画像と最も近似するエッジ画像である近似エッジ画像を抽出する請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記環境条件付加領域抽出手段は、
前記複数の画像のそれぞれをエッジ画像に変換するエッジ画像変換手段と、
前記各エッジ画像における所定領域についてのそれぞれのエッジ量を算出するエッジ量算出手段と、を備え、
前記付加環境条件基準選択画像選択手段は、
前記エッジ画像中における前記所定領域のエッジ量占有度合に基づいて、エッジ量占有度合基準選択エッジ画像を選択するエッジ量占有度合基準選択エッジ画像選択手段と、
前記付加環境条件基準選択画像として、前記エッジ量占有度合基準選択エッジ画像に対応する画像を前記画像記憶手段に記憶された複数の画像の中から選択するエッジ量占有度合基準選択画像選択手段と、
を備える請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記エッジ量占有度合基準選択エッジ画像は、前記エッジ量占有度合基準選択エッジ画像として、前記エッジ画像中における前記所定領域のエッジ量が所定の占有度合以下となるエッジ量少量エッジ画像を選択する請求項８に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記エッジ量占有度合基準選択エッジ画像選択手段は、前記エッジ量占有度合基準選択エッジ画像として、前記エッジ画像中における前記所定領域のエッジ量が最少となるエッジ量最少エッジ画像を選択する請求項８に記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置に係り、特に、複数の画像の中から画像処理に用いるのに好適な画像を選択するための画像処理を行う画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の画像から類似する画像を取り出すための画像処理装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。この画像処理装置は、入力した画像から特徴量を抽出し、この抽出した特徴量をキーとして、このキーに類似する特徴量を持つ画像を画像データベースの中から探索することによって、入力した画像に類似する画像を自動的に取り出すことができるというものである。
【特許文献１】特公平７−１０７６８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、このような類似する複数の画像や共通する地点を含んで撮像して取得した複数の画像に対して画像処理を行う際に、これらの複数の画像の中から最も外乱の少ない画像を抽出し、この外乱の少ない画像に対して画像処理を施すことが行われることがある。ところが、上記特許文献１に開示された画像処理装置においては、類似する画像を取り出すことはできるものの、類似する複数の画像のうち、たとえば複数の異なる環境条件の下で、共通する地点を含んで撮像して取得した複数の画像の中から、外乱の影響が少ない画像を選択することはできないという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、共通する地点を含んで撮像して取得した複数の画像の中から、外乱の少ない画像を選択することができる画像処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決した本発明に係る画像処理装置は、複数の異なる環境条件の下で、共通する地点を含んで撮像して取得した複数の画像を入力する画像入力手段と、複数の画像を記憶する画像記憶手段と、複数の画像のそれぞれにおける環境条件によって付加された環境条件付加領域を抽出する環境条件付加領域抽出手段と、環境条件付加領域の面積に基づいて、付加環境条件基準選択画像を画像記憶手段に記憶された複数の画像の中から選択する付加環境条件基準選択画像選択手段と、を備えるものである。
【０００６】
本発明に係る画像処理装置においては、複数の異なる環境条件の下で、共通する地点を含んで撮像して取得した複数の画像について、複数の画像のそれぞれにおける環境条件によって付加された環境条件付加領域を抽出している。そして、環境条件付加領域の面積に基づいて、付加環境条件基準選択画像を画像記憶手段に記憶された複数の画像の中から選択している。このため、共通する地点を含んで撮像して取得した複数の画像の中から、外乱の少ない画像を選択することができる。
【０００７】
ここで、付加環境条件基準選択画像選択手段は、環境条件付加領域の面積が所定の面積より小さい環境負荷条件少量画像を画像記憶手段に記憶された複数の画像の中から選択する付加環境条件少量画像選択手段である態様とすることができる。あるいは、付加環境条件基準選択画像選択手段は、環境条件付加領域の面積が最も小さい画像を、画像記憶手段に記憶された複数の画像の中から、環境負荷条件最少画像として選択する付加環境条件最少画像選択手段である態様とすることができる。
【０００８】
このように、環境条件付加領域の面積が所定の面積より小さい環境負荷条件少量画像環や境条件付加領域の面積が最も小さい画像を用いることより、さらに外乱の少ない画像を選択することができる。
【０００９】
ここで、環境条件付加領域抽出手段は、複数の画像に対して統計的処理を施すことによって環境条件付加領域を抽出する態様とすることができる。
【００１０】
このように統計的処理によって環境条件付加領域を抽出することにより、環境条件付加領域を容易かつ精度よく抽出することができる。
【００１１】
また、環境条件付加領域抽出手段は、複数の画像のそれぞれをエッジ画像に変換するエッジ画像変換手段と、エッジ画像変換手段で変換された複数のエッジ画像を記憶するエッジ画像記憶手段と、複数のエッジ画像中の所定領域内におけるエッジ出現回数を計測するエッジ出現回数計測手段と、所定領域のうち、エッジ出現回数が所定のしきい値以上となった所定領域であるエッジ頻出領域を抽出するエッジ頻出領域抽出手段と、エッジ頻出領域を記憶するエッジ頻出領域記憶手段と、を備え、付加環境条件基準選択画像選択手段は、複数のエッジ画像における各エッジ頻出領域に基づいて高頻度エッジ画像を生成する高頻度エッジ画像生成部と、高頻度エッジ画像との近似度合に基づいて、エッジ画像記憶手段に記憶された複数のエッジ画像の中から、近似度合基準エッジ画像を抽出する近似度合基準エッジ画像抽出部と、を備え、付加環境条件最少画像選択手段は、付加環境条件基準選択画像として、近似度合基準エッジ画像に対応する画像をエッジ画像記憶手段に記憶された複数のエッジ画像の中から選択する態様とすることができる。
【００１２】
本発明に係る画像処理装置では、複数のエッジ画像におけるエッジ頻出領域に基づいて高頻度エッジ画像を生成し、この高頻度エッジ画像との近似度合に基づいて近似度合基準エッジ画像を抽出する。また、付加環境条件基準選択画像として、近時度合基準選択エッジ画像に対応する画像を画像記憶手段に記憶された複数の画像の中から選択する。このため、エッジ頻出領域が占める割合が高い画像を付加環境条件基準選択画像として選択することができる。したがって、共通する地点を含んで撮像して取得した複数の画像における付加環境条件以外のノイズの影響を低減することができ、外乱の少ない画像を選択することができる。
【００１３】
ここで、近似度合基準エッジ画像抽出部は、近似度合基準選択エッジ画像として、高頻度エッジ画像との近似度合が所定のしきい値以上となるエッジ画像である高近似エッジ画像を抽出する態様とすることができる。あるいは、近似度合基準エッジ画像抽出部は、近似度合基準選択エッジ画像として、高頻度エッジ画像と最も近似するエッジ画像である近似エッジ画像を抽出する態様とすることができる。
【００１４】
このように、近似度合基準選択エッジ画像として、高頻度エッジ画像との近似度合が所定のしきい値以上となるエッジ画像である高近似エッジ画像や高頻度エッジ画像と最も近似するエッジ画像である近似エッジ画像を用いることより、さらに外乱の少ない画像を選択することができる。
【００１５】
さらに、環境条件付加領域抽出手段は、複数の画像のそれぞれをエッジ画像に変換するエッジ画像変換手段と、各エッジ画像における所定領域についてのそれぞれのエッジ量を算出するエッジ量算出手段と、を備え、付加環境条件基準選択画像選択手段は、エッジ画像中における所定領域のエッジ量占有度合に基づいて、エッジ量占有度合基準選択エッジ画像を選択するエッジ量占有度合基準選択エッジ画像選択手段と、付加環境条件基準選択画像として、エッジ量占有度合基準選択エッジ画像に対応する画像を画像記憶手段に記憶された複数の画像の中から選択するエッジ量占有度合基準選択画像選択手段と、を備える態様とすることができる。
【００１６】
このように、エッジ画像中における所定領域のエッジ量占有度合に基づいて、エッジ量占有度合基準選択エッジ画像を選択し、エッジ量占有度合基準選択エッジ画像に対応する画像を画像記憶手段に記憶された複数の画像の中から選択することにより、付加環境条件の変動を受けてない場所を精度よく検出することができる。その結果、共通する地点を含んで撮像して取得した複数の画像の中から、外乱の少ない画像を精度よく選択することができる。
【００１７】
ここで、エッジ量占有度合基準選択エッジ画像は、エッジ量占有度合基準選択エッジ画像として、エッジ画像中における所定領域のエッジ量が所定の占有度合以下となるエッジ量少量エッジ画像を選択する態様とすることができる。あるいは、エッジ量占有度合基準選択エッジ画像選択手段は、エッジ量占有度合基準選択エッジ画像として、エッジ画像中における所定領域のエッジ量が最少となるエッジ量最少エッジ画像を選択する態様とすることができる。
【００１８】
このように、エッジ量占有度合基準選択エッジ画像として、エッジ画像中における所定領域のエッジ量が所定の占有度合以下となるエッジ量少量エッジ画像やエッジ画像中における所定領域のエッジ量が最少となるエッジ量最少エッジ画像を用いることより、さらに外乱の少ない画像を選択することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る画像処理装置によれば、共通する地点を含んで撮像して取得した複数の画像の中から、外乱の少ない画像を選択することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図示の便宜上、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致しない。
【００２１】
図１は本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置のブロック構成図である。図１に示すように、本実施形態に係る画像処理装置１は、画像データベース１１、統計処理部１２、および代表画像選択部１３を備えている。また、画像処理装置１には、撮像装置１０が接続されている。撮像装置１０は、たとえば屋外の定点に固定されており、同一箇所の撮像を行っている。撮像装置１０は、撮像した画像を画像処理装置１に送信している。
【００２２】
画像処理装置１は、演算処理を行うＣＰＵ、記憶部となるＲＯＭおよびＲＡＭ、入力信号回路、出力信号回路、電源回路などにより構成されている。画像処理装置１は、撮像装置１０から送信された画像を画像データベース１１に記憶している。撮像装置１０からは、一定時間ごとに背景画像が送信されており、画像データベース１１には、同一箇所を撮像した複数の背景画像が記憶されている。また、画像データベース１１には、統計処理部１２が接続されている。
【００２３】
統計処理部１２は、画像データベース１１に記憶されている複数の背景画像を読み出す。この複数の背景画像に対して統計処理を施す。統計処理部１２は、統計処理結果に関する統計処理情報を代表画像選択部１３に出力する。代表画像選択部１３は、統計処理部１２から出力される統計処理結果に基づいて、画像データベース１１に記憶されている複数の背景画像の中から、代表画像を選択する。
【００２４】
次に、本実施形態に係る画像処理装置における処理手順について説明する。本実施形態に係る画像処理装置１では、複数の異なる環境条件の下で、共通する地点を含んで撮像して取得した複数の画像の中から、後の画像処理に適した画像を選択する作業を行う。後の画像処理に適した画像としては、画像中における環境条件の影響が最も小さい画像と考えられる。
【００２５】
いま、撮像装置１０は、同一地点を撮像している。この同一地点を撮像した画像では、背景は同一であるものの、時間帯、天候、照明等の環境条件が異なってくる。このため、画像処理装置１には異なる環境条件の下で撮像した複数の画像が送信される。画像処理装置１では、この異なる環境条件の下で撮像した複数の画像の中から、後の画像処理に適した画像を選択する処理を行う。
【００２６】
図２は、本実施形態に係る画像処理装置における処理の手順を示すフローチャートである。図２に示すように、画像処理装置１においては、まず、撮像装置１０から送信される背景画像を取得し（Ｓ１）、画像データベース１１に記憶する（Ｓ２）。ここで、画像データベース１１には、撮像装置１０から過去に送信された背景画像についても記憶されている。このため、画像データベース１１には複数の異なる環境条件の下で、共通する地点を含んで撮像して取得した複数の背景画像が記憶されている。
【００２７】
次に、統計処理部１２において、画像データベース１１に記憶されている複数の画像を読み出す（Ｓ３）。ここで、統計処理部１２によって読み出される画像は、たとえば１００枚とされる。もちろん、適宜の数の画像を読み出すことができる。
【００２８】
統計処理部１２では、複数の画像を読み出したら、読み出した複数の画像に対する統計処理を行う（Ｓ４）。ここでの統計処理は、たとえば以下の手順で行われる。まず、背景画像における各画素において、その画素の輝度を求める。次に、背景画像における画素の平均輝度を求める。続いて、各画素における輝度が、平均輝度から所定値以上離れているか否かによって画素を振り分ける。
【００２９】
それから、全画素の中から、輝度が平均輝度から所定値以上離れている画素の集合を抽出する。輝度が所定値以上となっている画素の集合が環境条件付加領域となる。続いて、抽出した画素の集合について、全画素中における分散を求める。その後、この輝度が平均輝度から所定値以上離れている画素の集合の全画素中における分散を複数の背景画像のそれぞれについて求める。
【００３０】
そして、複数の背景画像の中から、求められた分散が最も小さい背景画像を求める。輝度が平均輝度から所定値以上離れている画素の集合の全画素中における分散が最も小さい背景画像が、画像中における環境条件が最も小さい画像であると考えられる。統計処理部１２では、この統計処理結果を代表画像選択部１３に出力する。
【００３１】
代表画像選択部１３では、統計処理部１２から出力された統計処理結果に基づいて、画像データベース１１に記憶された背景画像の中から代表画像を選択する（Ｓ５）。代表画像選択部１３では、統計処理部１２から出力された統計処理の結果、輝度が所定値以上となっている画素の集合の全画素中における分散が最も小さい背景画像を代表画像として選択する。こうして、画像処理を終了する。
【００３２】
このように、本実施形態に係る画像処理装置１においては、複数の背景画像の中から、輝度が平均輝度から所定値以上離れている画素の集合の全画素中における分散が最も小さい背景画像を選択している。輝度が平均輝度から所定値以上離れている画素の集合の全画素中における分散が最も小さい背景画像は、環境条件の影響が最も少ない背景画像であると考えられる。このため、同一地点を撮像した複数の画像の中から、最も外乱の少ない画像を選択することができる。また、本実施形態に係る画像処理装置１では、背景画像を選択するにあたり、背景画像に統計処理を施して環境条件付加領域を抽出している。このため、環境条件付加領域を容易かつ精度よく抽出することができる。
【００３３】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図３は、第２の実施形態に係る画像処理装置のブロック構成図である。図３に示すように、本実施形態に係る画像処理装置２は、画像データベース２１、エッジ画像変換部２２、エッジ画像記憶部２３、エッジ出現回数計数部２４を備えている。また、画像処理装置２は、エッジ頻出領域抽出部２５、高頻度エッジ画像生成部２６、近似エッジ画像選択部２７、および代表画像選択部２８を備えている。さらに、画像処理装置２には、撮像装置１０が接続されている。
【００３４】
画像処理装置２は、撮像装置１０から送信された背景画像を画像データベース２１に複数記憶している。エッジ画像変換部２２は、画像データベース２１に記憶された背景画像にエッジ処理を施し、エッジ画像を生成する。エッジ画像変換部２２は、生成したエッジ画像をエッジ画像記憶部２３に記憶させる。エッジ画像記憶部２３には、エッジ画像変換部２２で生成されたエッジ画像が複数記憶されている。
【００３５】
エッジ出現回数計数部２４は、エッジ画像記憶部２３に記憶された複数のエッジ画像について、対象画素のエッジ出現回数を計測している。エッジ出現回数計数部２４は、計測したエッジ出現回数をエッジ頻出領域抽出部２５に出力する。
【００３６】
エッジ頻出領域抽出部２５は、エッジ出現回数計数部２４から出力されたエッジ出現回数に基づいて、エッジ画像におけるエッジが頻出する領域を抽出する。エッジ頻出領域抽出部２５は、抽出したエッジ頻出領域を高頻度エッジ画像生成部２６に出力する。
【００３７】
高頻度エッジ画像生成部２６は、エッジ頻出領域抽出部２５から出力されたエッジ頻出領域に基づいて、高頻度エッジ画像を生成する。高頻度エッジ画像生成部２６は、生成した高頻度エッジ画像を近似エッジ画像選択部２７に出力する。
【００３８】
近似エッジ画像選択部２７は、高頻度エッジ画像生成部２６から出力された高頻度エッジ画像に基づいて、エッジ画像記憶部２３に記憶されたエッジ画像の中から、高頻度エッジ画像に最も近似する近似エッジ画像を選択する。近似エッジ画像選択部２７は、選択した近似エッジ画像を代表画像選択部２８に出力する。
【００３９】
代表画像選択部２８は、近似エッジ画像選択部２７から出力された近似エッジ画像に基づいて、画像データベース２１に記憶された背景画像の中から、近似エッジ画像に対応する背景画像を代表画像として選択する。
【００４０】
次に、本実施形態に係る画像処理装置における処理手順について説明する。本実施形態に係る画像処理装置２では、上記第１の実施形態に係る画像処理装置１と同様、複数の異なる環境条件の下で、共通する地点を含んで撮像して取得した複数の画像の中から、後の画像処理に適した画像を選択する作業を行う。
【００４１】
図４は、本実施形態に係る画像処理装置における処理の手順を示すフローチャートである。図４に示すように、画像処理装置２においては、まず、撮像装置１０から送信される背景画像を取得し（Ｓ１１）、画像データベース２１に記憶する（Ｓ１２）。次に、エッジ画像変換部２２において、画像データベース２１に記憶されている複数の背景画像を読み出し（Ｓ１３）、各背景画像をエッジ画像に変換する（Ｓ１４）。
【００４２】
背景画像をエッジ画像に変換する際には、公知のエッジ画像生成手段を用いることができる。具体的には、ｓｏｂｅｌフィルタでエッジ強度を画素ごとに算出する。ここで、エッジの有無を判定するためのしきい値をあらかじめ設定しておき、エッジ強度がこのしきい値を超える画素については、画素値を１とし、エッジ強度がしきい値以下である画素については画素値を０としたエッジ画像を生成する。
【００４３】
エッジ画像を生成したら、エッジ出現回数計数部２４において、エッジ出現回数を計数する（Ｓ１５）。エッジ出現回数の計数では、複数のエッジ画像中の同一箇所に対応する画素の画素値が１であるか０であるかを判定し、画素値が１である場合にエッジが出現したとしてエッジ出現回数として計数する。こうして、複数のエッジ画像において、同一箇所に位置する画素におけるエッジ出現回数を計数する。
【００４４】
エッジ出現回数計数部２４において、同一箇所の画素のエッジ出現回数を計数したら、エッジ頻出領域抽出部２５においてエッジ頻出領域を抽出する（Ｓ１６）。エッジ頻出領域抽出部２５では、各画素におけるエッジ出現回数について、エッジ頻出領域であると判定するためのしきい値を記憶している。エッジ頻出領域抽出部２５では、エッジ出現回数計数部２４から出力される各画素のエッジ出現回数と、記憶しているしきい値とを比較し、エッジ出現回数がしきい値を超える画素をエッジ画素として検出する。エッジ頻出領域抽出部２５では、検出したエッジ画素の集合をエッジ頻出領域として抽出する。
【００４５】
続いて、高頻度エッジ画像生成部２６において、高頻度エッジ画像を生成する（Ｓ１７）。高頻度エッジ画像生成部２６では、エッジ頻出領域抽出部２５から出力されたエッジ画素の集合による高頻度エッジ画像を生成する。
【００４６】
高頻度エッジ画像を生成したら、近似エッジ画像選択部２７において、エッジ画像記憶部２３に記憶された複数のエッジ画像の中から、高頻度エッジ画像に最も近似する近似エッジ画像を選択する（Ｓ１８）。近似エッジ画像を選択する際には、エッジ画像記憶部２３に記憶された複数のエッジ画像のそれぞれと、高頻度エッジ画像生成部２６から出力された高頻度エッジ画像とを比較する。この比較の際には、高頻度エッジ画像中におけるエッジ画素以外の非エッジ画素に対応する画素がエッジ画素となっている数を計数する。そして、高頻度エッジ画像中における非エッジ画素に対応する画素がエッジ画素となっている数が最も少ないエッジ画像を、高頻度エッジ画像との一致度が最も高い近似エッジ画像として選択する。
【００４７】
近似エッジ画像を選択したら、代表画像選択部２８において、代表画像を選択する（Ｓ１９）。代表画像を選択する際には、画像データベース２１に記憶された複数の背景画像のうち、近似エッジ画像を生成する際に用いられた背景画像を代表画像として選択する。こうして、画像処理装置２における処理を終了する。
【００４８】
本実施形態に係る画像処理装置２の処理手順について、複数の背景画像が２つである場合を例にとって図５を参照して簡略的に説明すると、図５（ａ）に示すように、第１背景画像Ｇ１および第２背景画像Ｇ２に対してそれぞれエッジ処理を施して、図５（ｂ）に示す第１エッジ画像Ｅ１および第２エッジ画像Ｅ２をそれぞれ生成する。このエッジ画像Ｅ１，Ｅ２から、図５（ｃ）に示す高頻度エッジ画像ＥＭを生成する。この高頻度エッジ画像ＥＭと、エッジ画像Ｅ１，Ｅ２とをそれぞれ比較して近似エッジ画像を選択する。この例では、第２エッジ画像Ｅ２の方が、第１エッジ画像Ｅ１よりも、高頻度エッジ画像中における非エッジ画素に対応する画素がエッジ画素である数が少なくなっている。このため、第２エッジ画像Ｅ２が近似エッジ画像として選択される。それから、図５（ｄ）に示すように、第２エッジ画像Ｅ２に対応する第２背景画像Ｇ２を代表画像として選択する。
【００４９】
このように、本実施形態に係る画像処理装置２においては、上記第１の実施形態に示す作用効果を奏するほか、背景画像から生成した複数のエッジ画像について、エッジ出現回数が多い画素であるエッジ画素以外の非エッジ画素におけるエッジの出現割合が最も低いエッジ画像に対応する背景画像を選択している。このため、エッジ画素が占める割合が高い画像を選択することができるので、付加環境条件以外のノイズの影響を低減することができ、複数の背景画像の中から、最も外乱の少ない画像を選択することができる。
【００５０】
続いて、本発明の第３の実施形態について説明する。図６は、第３の実施形態に係る画像処理装置のブロック構成図である。図６に示すように、本実施形態に係る画像処理装置
３は、画像データベース３１、エッジ検出領域設定部３２、エッジ画像変換部３３、エッジ画像記憶部３４、領域内エッジ量取得部３５を備えている。また、画像処理装置３は、最少エッジ量部分画像選定部３６、および代表画像選択部３７を備えている。さらに、画像処理装置３には、撮像装置１０が接続されている。
【００５１】
画像処理装置３は、撮像装置１０から送信された背景画像を画像データベース３１に複数記憶している。エッジ検出領域設定部３２は、画像データベース３１に記憶された複数の背景画像のそれぞれにおける所定の部分領域を設定する。ここで設定する部分領域は、適宜決定することができ、特定の位置周辺とすることもできるし、背景画像全体とすることもできる。
【００５２】
エッジ画像変換部３３は、画像データベース２１に記憶された背景画像におけるエッジ検出領域設定部３２で設定された部分領域にエッジ処理を施し、部分エッジ画像を生成する。エッジ画像変換部３３は、生成した部分エッジ画像をエッジ画像記憶部３４に記憶させる。エッジ画像記憶部３４には、エッジ画像変換部３３で生成された部分エッジ画像が複数記憶されている。
【００５３】
領域内エッジ量取得部３５は、背景画像における部分領域から生成され、エッジ画像記憶部３４に記憶された部分エッジ画像中における画素がエッジ画素か非エッジ画素かを判定し、部分エッジ画像中のエッジ画素の量を取得する。領域内エッジ量取得部３５は、取得した各部分エッジ画像中におけるエッジ量を最少エッジ量部分画像選定部３６に出力する。
【００５４】
最少エッジ量部分画像選定部３６では、領域内エッジ量取得部３５から出力された部分エッジ画像中におけるエッジ量に基づいて、最少エッジ量画像を選定する。ここでは、部分エッジ画像中におけるエッジ量が最も少ない部分エッジ画像を最少エッジ量画像として選定する。最少エッジ量部分画像選定部３６は、選定した最少エッジ量画像を代表画像選択部３７に出力する。
【００５５】
代表画像選択部３７は、最少エッジ量部分画像選定部３６から出力された最少エッジ量画像に基づいて、画像データベース３１に記憶された背景画像の中から、最少エッジ量部分画像選定部３６から出力された最少エッジ量画像に対応する部分領域を含む背景画像を代表画像として選択する。
【００５６】
次に、本実施形態に係る画像処理装置における処理手順について説明する。本実施形態に係る画像処理装置３では、上記第１の実施形態に係る画像処理装置１と同様、複数の異なる環境条件の下で、共通する地点を含んで撮像して取得した複数の画像の中から、後の画像処理に適した画像を選択する作業を行う。
【００５７】
図７は、本実施形態に係る画像処理装置における処理の手順を示すフローチャートである。図７に示すように、画像処理装置３においては、まず、撮像装置１０から送信される背景画像を取得し（Ｓ２１）、画像データベース３１に記憶する（Ｓ２２）。次に、エッジ検出領域設定部３２において、画像データベース３１に記憶されている複数の背景画像を読み出し（Ｓ２３）、エッジ検出を行う部分領域を設定する（Ｓ２４）。ここでの部分検出領域は、あらかじめ設定された領域とすることもできるし、その他の適宜の方法で設定することもできる。また、本実施形態では、エッジ検出領域を背景画像の一部からなる部分検出としているが背景画像の全体をエッジ検出領域とすることもできる。
【００５８】
部分領域を設定したら、各背景画像における部分領域にエッジ処理を施して、部分エッジ画像を生成する（Ｓ２５）。背景画像における部分領域をエッジ画像に変換する際には、公知のエッジ画像生成手段を用いることができる。具体的には、ｓｏｂｅｌフィルタでエッジ強度を画素ごとに算出する。ここで、エッジの有無を判定するためのしきい値をあらかじめ設定しておき、エッジ強度がこのしきい値を超える画素については、画素値を１とし、エッジ強度がしきい値以下である画素については画素値を０とした部分エッジ画像を生成する。
【００５９】
部分エッジ画像を生成したら、生成した部分エッジ画像をエッジ画像記憶部３４に記憶する（Ｓ２６）。部分エッジ画像は、背景画像ごとに生成されるので、エッジ画像記憶部３４には複数の部分エッジ画像が記憶される。続いて、領域内エッジ量取得部３５において、部分エッジ画像におけるエッジ量を取得する（Ｓ２７）。ここでは、各部分エッジ画像における画素値を参照し、画素値が１となっている画素の数を取得する。
【００６０】
それから、最少エッジ量部分画像選定部３６において、最少エッジ量部分画像を選定する（Ｓ２８）。ここでは、各部分エッジ画像におけるエッジ画素数を比較し、エッジ画素数が最も少ない部分エッジ画像を最少エッジ量部分画像として選定する。
【００６１】
その後、代表画像選択部３７において、画像データベース３１に記憶された背景画像の中から、最少エッジ量部分画像に対応する部分領域を含む背景画像を代表画像として選択する（Ｓ２９）。こうして、画像処理装置３における処理を終了する。
【００６２】
本実施形態に係る画像処理装置３の処理手順について、複数の背景画像が２つである場合を例にとって図８を参照して簡略的に説明すると、図８（ａ）に示すように、第１背景画像Ｇ１および第２背景画像Ｇ２に対して、図８（ｂ）に示す第１部分領域画像Ｂ１および第２部分領域画像Ｂ２の設定を行う。これらの第１部分領域画像Ｂ１および第２部分領域画像Ｂ２に対してエッジ処理を施すことにより、図８（ｃ）に示す第１部分エッジ画像Ｅ１および第２部分エッジ画像Ｅ２を生成する。そして、第１部分エッジ画像Ｅ１および第２部分エッジ画像Ｅ２におけるそれぞれのエッジ画素の数を判定し、最少エッジ量部分画像を選定する。この例では、第２部分エッジ画像Ｅ２の方が第１部分エッジ画像Ｅ１よりもエッジ画素の数が少ないので、図８（ｄ）に示すように、第２部分領域画像Ｂ２が最少エッジ量部分画像となる。その後は、画像データベース３１に記憶された背景画像のうち、第２部分領域画像Ｂ２を含む第２背景画像Ｇ２を代表画像として選択する。
【００６３】
このように、本実施形態に係る画像処理装置３においては、上記第１の実施形態に示す作用効果を奏するほか、背景画像に設定した部分領域にエッジ処理を施した複数の部分エッジ画像について、エッジ画素数が最も少ない部分エッジ画像である最少エッジ量部分画像に対応する部分領域を含む背景画像を代表画像として選択している。このため、照明などの付加環境条件の変動を受けていない場所を精度よく検出することができるので、複数の背景画像の中から、最も外乱の少ない画像を選択することができる。
【００６４】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記各実施形態では、撮像装置１０を固定し、同一地点を撮像する態様としているが、たとえば車両が日常通行する所定位置を、異なる日時に撮像する態様などを対象とすることもできる。したがって、「共通する地点」としては、完全に同一となる地点のほか、近接する地点であり、少なくとも、撮像範囲となる重なる地点を含むこととなる。
【００６５】
また、上記第２の実施形態および第３の実施形態においては、背景画像またはその一部にエッジ処理を施したエッジ画像または部分エッジ画像を生成しているが、画像中のテクスチャを求めて、テクスチャ濃度を用いて付加環境条件の変化が少ない画像を選択する態様とすることもできる。この場合、画像中におけるエッジが出たり出なかったりした場合に、安定して画像を選択することができる。
【００６６】
さらに、上記第１の実施形態では、輝度が平均輝度から所定値以上離れている画素の集合の全画素中における分散が最も小さい背景画像を代表画像としているが、この態様のほか、輝度が平均輝度から所定値以上離れている画素の集合の全画素中における分散に基づいて代表画像を決定する他の態様とすることもできる。たとえば、輝度が平均輝度から所定値以上離れている画素の集合の全画素中における分散が所定のしきい値（基準分散値）以下となっている画像を代表画像とすることもできる。
【００６７】
また、上記第２の実施形態では、高頻度エッジ画像に最も近似する近似エッジ画像に対応する背景画像を代表画像としているが、この態様のほか、高頻度エッジ画像との近似度合に基づいてエッジ画像を決定し、このエッジ画像に対応する背景画像を代表画像として決定する他の態様とすることもできる。たとえば、高頻度エッジ画像との近似度合が所定のしきい値（基準近似度合）以上となっているエッジ画像に対応する背景画像を代表画像とすることもできる。
【００６８】
さらに、上記第３の実施形態では、最少エッジ量部分画像に対応する部分領域を含む背景画像を代表画像として選択しているが、この態様のほか、部分エッジ画像におけるエッジ量の占有度合に基づいてエッジ量部分画像を選定し、このエッジ量部分画像に対応する部分領域を含む背景画像を代表画像とする他の態様とすることもできる。たとえば、部分エッジ画像におけるエッジ量の占有度合が所定のしきい値（基準占有度合）以上となっているエッジ量部分画像に対応する部分領域を含む背景画像を代表画像とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】第１の実施形態に係る画像処理装置のブロック構成図である。
【図２】第１の実施形態に係る画像処理装置における処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】第２の実施形態に係る画像処理装置のブロック構成図である。
【図４】第２の実施形態に係る画像処理装置における処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】第２の実施形態に係る画像処理装置における処理の手順を、画像の例を用いて概略的に説明する説明図である。
【図６】第３の実施形態に係る画像処理装置のブロック構成図である。
【図７】第３の実施形態に係る画像処理装置における処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】第３の実施形態に係る画像処理装置における処理の手順を、画像の例を用いて概略的に説明する説明図である。
【符号の説明】
【００７０】
１〜３…画像処理装置、１０…撮像装置、１１…画像データベース、１２…統計処理部、１３…代表画像選択部、２１…画像データベース、２２…エッジ画像変換部、２３…エッジ画像記憶部、２４…エッジ出現回数計数部、２５…エッジ頻出領域抽出部、２６…高頻度エッジ画像生成部、２７…近似エッジ画像選択部、２８…代表画像選択部、３１…画像データベース、３２…エッジ検出領域設定部、３３…エッジ画像変換部、３４…エッジ画像記憶部、３５…領域内エッジ量取得部、３６…最少エッジ量部分画像選定部、３７…代表画像選択部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図５】
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【図８】
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