(57)【要約】【課題】リアルタイムに入力された映像データに対して、汎用のインターフェイスと接続された画像処理回路においてリアルタイムに画像処理できるようにして、画像処理された映像をリアルタイムに出力できるようにする。【解決手段】ＰＣ側では、同期信号Ｖsync、Ｈsyncの情報に基づいて、映像データの所定の位置に、前述した垂直同期マーカ、水平同期マーカ及びデータ開始マーカを埋め込む。そして、パケット単位で画像処理ユニットに送信する。画像処理ユニット側では、これらの区分マーカに従って、画像処理回路で処理のタイミングを制御する同期信号を生成し、この同期信号に基づいて画像処理を行う。ＰＣ側は、区分マーカが埋め込まれた処理済みの映像データを受信し、区分マーカに基づいて映像データに変換して画像メモリに格納する。【選択図】図３
2016195309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像して映像データを生成するカメラと、前記映像データに対して同期信号に従ったタイミングで画像処理を行う画像処理装置とに接続されたデータ処理装置であって、
前記カメラから前記映像データを入力するとともに、前記映像データに係る同期信号を入力する映像入力手段と、
前記同期信号に基づいて、前記映像入力手段によって入力された映像データに対して、前記画像処理装置において画像処理を行うタイミングを指示すための区分マーカを生成し、前記映像データに埋め込むマーカ生成手段と、
前記マーカ生成手段によって前記区分マーカが埋め込まれた映像データを前記画像処理装置に送信する送信手段と、
前記画像処理装置から、前記区分マーカが埋め込まれた映像データを受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された映像データに埋め込まれた区分マーカに従って前記受信した映像データを出力する出力手段と、
を有することを特徴とするデータ処理装置。
【請求項２】
前記画像処理装置は、前記区分マーカに基づいて同期信号を生成して画像処理を行う装置であることを特徴とする請求項１に記載のデータ処理装置。
【請求項３】
前記マーカ生成手段によって前記区分マーカが埋め込まれた映像データをパケットに分割するパケット分割手段をさらに有し、
前記送信手段は、前記パケット分割手段によって分割されたパケットを前記画像処理装置に送信し、
前記受信手段は、前記画像処理装置から前記区分マーカが埋め込まれた映像データをパケット単位で受信することを特徴とする請求項１又は２に記載のデータ処理装置。
【請求項４】
前記画像処理装置に対して、前記画像処理に係る設定を指示する指示手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のデータ処理装置。
【請求項５】
前記画像処理は輝度補正であり、前記指示手段は、少なくとも前記輝度補正に係る範囲及び補正の度合いを含む設定の指示を可能とすることを特徴とする請求項４に記載のデータ処理装置。
【請求項６】
前記区分マーカは、フレームの先頭であることを表す垂直同期マーカ、及びフレームの水平方向の各ラインの先頭であることを表す水平同期マーカを含むことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のデータ処理装置。
【請求項７】
前記データ処理装置は、複数のカメラと接続されており、
前記送信手段は、前記複数のカメラで生成されたそれぞれの映像データをフレーム単位で切り替えて前記画像処理装置に送信することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のデータ処理装置。
【請求項８】
被写体を撮像して映像データを生成するカメラと、前記映像データに対して同期信号に従ったタイミングで画像処理を行う画像処理装置とに接続されたデータ処理装置に係るデータ処理方法であって、
前記カメラから前記映像データを入力するとともに、前記映像データに係る同期信号を入力する映像入力工程と、
前記同期信号に基づいて、前記映像入力工程において入力された映像データに対して、前記画像処理装置において画像処理を行うタイミングを指示すための区分マーカを生成し、前記映像データに埋め込むマーカ生成工程と、
前記マーカ生成工程において前記区分マーカが埋め込まれた映像データを前記画像処理装置に送信する送信工程と、
前記画像処理装置から、前記区分マーカが埋め込まれた映像データを受信する受信工程と、
前記受信工程において受信された映像データに埋め込まれた区分マーカに従って前記受信した映像データを出力する出力工程と、
を有することを特徴とするデータ処理方法。
【請求項９】
前記画像処理装置は、前記区分マーカに基づいて同期信号を生成して画像処理を行う装置であることを特徴とする請求項８に記載のデータ処理方法。
【請求項１０】
前記マーカ生成工程において前記区分マーカが埋め込まれた映像データをパケットに分割するパケット分割工程をさらに有し、
前記送信工程においては、前記パケット分割工程において分割されたパケットを前記画像処理装置に送信し、
前記受信工程においては、前記画像処理装置から前記区分マーカが埋め込まれた映像データをパケット単位で受信することを特徴とする請求項８又は９に記載のデータ処理方法。
【請求項１１】
前記画像処理装置に対して、前記画像処理に係る設定を指示する指示工程をさらに備えることを特徴とする請求項８〜１０の何れか１項に記載のデータ処理方法。
【請求項１２】
前記画像処理は輝度補正であり、前記指示工程においては、少なくとも前記輝度補正に係る範囲及び補正の度合いを含む設定の指示を可能とすることを特徴とする請求項１１に記載のデータ処理方法。
【請求項１３】
前記区分マーカは、フレームの先頭であることを表す垂直同期マーカ、及びフレームの水平方向の各ラインの先頭であることを表す水平同期マーカを含むことを特徴とする請求項８〜１２の何れか１項に記載のデータ処理方法。
【請求項１４】
前記データ処理装置は、複数のカメラと接続されており、
前記送信工程においては、前記複数のカメラで生成されたそれぞれの映像データをフレーム単位で切り替えて前記画像処理装置に送信することを特徴とする請求項８〜１３の何れか１項に記載のデータ処理方法。
【請求項１５】
請求項８〜１４の何れか１項に記載のデータ処理方法の各工程をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１６】
請求項１５に記載のプログラムを記憶したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、入力された映像に対して画像処理を行ってリアルタイムに表示するために用いて好適なデータ処理装置、データ処理方法、プログラム及び記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プラントの設備や販売店などにおいては、監視カメラの普及が進んでいる。一般の監視カメラでは、例えば監視カメラで撮影された映像を別の場所に設置されたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等に取り込み、映像を逐次記録しておき、問題発生後の事後調査等にその映像が利用される。または、多数の監視カメラで撮影された映像を監視者がリアルタイムで監視するために利用される。
【０００３】
特に、プラントの設備において、製品等の疵や不純物の混入などを監視するような場合には、監視カメラの設置場所が安定した照明環境となっていない場合も多い。その場合には、監視者が判別できる程度に輝度が小さかったり、画像内の輝度むらや時間的な輝度のばらつきが大きくなったりするため、誤検知や未検知を引き起こす要因となってしまう。また、屋内で高価な専用照明装置を用いて狭い領域を均一の照明環境にすることも考えられるが、広い領域や屋外の環境では導入が難しく、また、コストも多くかかってしまう。そこで、監視カメラから得られた映像をリアルタイムで監視する場合に、監視カメラから得られた映像の輝度バランスをリアルタイムに調整する技術が提案されている。
【０００４】
リアルタイムの映像を画像処理する場合には、映像のフレームレートに沿った処理速度が求められることから、ハードウェアである画像処理回路を用いて行われる。従来、監視カメラから画像処理回路を介して画像表示装置に表示する例は知られているが、その他の画像処理（例えば顔認証など）も行いたいという要望もあることから、ＰＣなどの装置を介して映像を表示することが提案されている。ＰＣなどの装置を介してリアルタイムに映像データを画像処理する場合には、以下のような構成にする必要がある。例えば図７に示すように、監視カメラから送信された映像データは、フレーム毎にフレームメモリに格納される。このとき、映像データとともに、１フレームの先頭を示す同期信号（Ｖsync）及び１ラインの先頭を示す同期信号（Ｈsync）も監視カメラから受信される。そして、これらの同期信号に従って画像処理モジュールにおいて所定の画像処理が施され、処理後の映像データがこれらの同期信号に従って別のフレームメモリに格納される。このように、一般のＰＣにフレームメモリおよび画像処理モジュールを配置することによって、映像データを同期的に処理するパイプライン処理を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２１６５８３号公報
【特許文献２】特開２００７−１２４０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述したように、同期信号に従ってリアルタイムに画像処理を行う場合には、画像処理モジュールの前後にフレームメモリを配置する必要がある。ところが、フレームメモリは電力を消耗しやすく、デスクトップ型のＰＣにしか設置することができない。特許文献１及び２には、撮像装置内において輝度補正を行う技術が提案されているが、いずれも撮影画像をフレームメモリに格納してから輝度補正を行う構成となっている。一方、近年ではノート型ＰＣを操作してリアルタイムに画像処理を行いたいという要望もあり、このような場合には、これらの画像処理回路やフレームメモリをノート型ＰＣ内に配置することができない。そこで、このような画像処理回路とＵＳＢなどの通信インターフェイスを介して映像データを送受信する構成が考えられる。ところが、ノート型ＰＣで利用できる汎用のインターフェイスは、パケット通信型の非同期通信であり、同期信号を伝送できないことから、同期型のリアルタイムの画像処理を実現することができない。
【０００７】
本発明は前述の問題点に鑑み、リアルタイムに入力された映像データに対して、汎用のインターフェイスと接続された画像処理回路においてリアルタイムに画像処理できるようにして、画像処理された映像をリアルタイムに出力できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るデータ処理装置は、被写体を撮像して映像データを生成するカメラと、前記映像データに対して同期信号に従ったタイミングで画像処理を行う画像処理装置とに接続されたデータ処理装置であって、前記カメラから前記映像データを入力するとともに、前記映像データに係る同期信号を入力する映像入力手段と、前記同期信号に基づいて、前記映像入力手段によって入力された映像データに対して、前記画像処理装置において画像処理を行うタイミングを指示すための区分マーカを生成し、前記映像データに埋め込むマーカ生成手段と、前記マーカ生成手段によって前記区分マーカが埋め込まれた映像データを前記画像処理装置に送信する送信手段と、前記画像処理装置から、前記区分マーカが埋め込まれた映像データを受信する受信手段と、前記受信手段によって受信された映像データに埋め込まれた区分マーカに従って前記受信した映像データを出力する出力手段と、を有することを特徴とする。
また、本発明に係るデータ処理装置の他の特徴として、前記画像処理装置は、前記区分マーカに基づいて同期信号を生成して画像処理を行う装置であることを特徴とする。
また、本発明に係るデータ処理装置のその他の特徴として、前記マーカ生成手段によって前記区分マーカが埋め込まれた映像データをパケットに分割するパケット分割手段をさらに有し、前記送信手段は、前記パケット分割手段によって分割されたパケットを前記画像処理装置に送信し、前記受信手段は、前記画像処理装置から前記区分マーカが埋め込まれた映像データをパケット単位で受信することを特徴とする。
また、本発明に係るデータ処理装置のその他の特徴として、前記画像処理装置に対して、前記画像処理に係る設定を指示する指示手段をさらに備えることを特徴とする。
また、本発明に係るデータ処理装置のその他の特徴として、前記画像処理は輝度補正であり、前記指示手段は、少なくとも前記輝度補正に係る範囲及び補正の度合いを含む設定の指示を可能とすることを特徴とする。
また、本発明に係るデータ処理装置のその他の特徴として、前記区分マーカは、フレームの先頭であることを表す垂直同期マーカ、及びフレームの水平方向の各ラインの先頭であることを表す水平同期マーカを含むことを特徴とする。
また、本発明に係るデータ処理装置のその他の特徴として、前記データ処理装置は、複数のカメラと接続されており、前記送信手段は、前記複数のカメラで生成されたそれぞれの映像データをフレーム単位で切り替えて前記画像処理装置に送信することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係るデータ処理方法は、被写体を撮像して映像データを生成するカメラと、前記映像データに対して同期信号に従ったタイミングで画像処理を行う画像処理装置とに接続されたデータ処理装置に係るデータ処理方法であって、前記カメラから前記映像データを入力するとともに、前記映像データに係る同期信号を入力する映像入力工程と、前記同期信号に基づいて、前記映像入力工程において入力された映像データに対して、前記画像処理装置において画像処理を行うタイミングを指示すための区分マーカを生成し、前記映像データに埋め込むマーカ生成工程と、前記マーカ生成工程において前記区分マーカが埋め込まれた映像データを前記画像処理装置に送信する送信工程と、前記画像処理装置から、前記区分マーカが埋め込まれた映像データを受信する受信工程と、前記受信工程において受信された映像データに埋め込まれた区分マーカに従って前記受信した映像データを出力する出力工程と、を有することを特徴とする。
また、本発明に係るデータ処理方法の他の特徴として、前記画像処理装置は、前記区分マーカに基づいて同期信号を生成して画像処理を行う装置であることを特徴とする請求項８に記載のデータ処理方法。
また、本発明に係るデータ処理方法のその他の特徴として、前記マーカ生成工程において前記区分マーカが埋め込まれた映像データをパケットに分割するパケット分割工程をさらに有し、前記送信工程においては、前記パケット分割工程において分割されたパケットを前記画像処理装置に送信し、前記受信工程においては、前記画像処理装置から前記区分マーカが埋め込まれた映像データをパケット単位で受信することを特徴とする。
また、本発明に係るデータ処理方法のその他の特徴として、前記画像処理装置に対して、前記画像処理に係る設定を指示する指示工程をさらに備えることを特徴とする。
また、本発明に係るデータ処理方法のその他の特徴として、前記画像処理は輝度補正であり、前記指示工程においては、少なくとも前記輝度補正に係る範囲及び補正の度合いを含む設定の指示を可能とすることを特徴とする。
また、本発明に係るデータ処理方法のその他の特徴として、前記区分マーカは、フレームの先頭であることを表す垂直同期マーカ、及びフレームの水平方向の各ラインの先頭であることを表す水平同期マーカを含むことを特徴とする。
また、本発明に係るデータ処理方法のその他の特徴として、前記データ処理装置は、複数のカメラと接続されており、前記送信工程においては、前記複数のカメラで生成されたそれぞれの映像データをフレーム単位で切り替えて前記画像処理装置に送信することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るプログラムは、前記のデータ処理方法の各工程をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る記憶媒体は、前記のプログラムを記憶したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、リアルタイムに入力された映像データに対して、汎用のインターフェイスと接続された画像処理回路においてリアルタイムに画像処理できるようにして、画像処理された映像をリアルタイムに出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態における、リアルタイムに画像処理を行うための全体構成例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係るデータ処理装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係るデータ処理装置の機能構成例を示すブロック図である。
【図４】映像データに区分マーカを埋め込む手順を説明するための図である。
【図５】本発明の実施形態に係る画像処理ユニットの構成及びパケットの送受信の内容を説明するための図である。
【図６】本発明の実施形態に係るデータ処理装置による処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】フレームメモリを用いた画像処理ユニットを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１の実施形態）
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態における、リアルタイムに画像処理を行うための全体構成例を示す図である。
図１において、データ処理装置１は監視カメラ２と接続されており、監視カメラ２で撮影された映像データがデータ処理装置１に逐次入力される。そして、入力された映像データはデータ処理装置１内の画像メモリに一旦記憶され、その後、ＵＳＢ通信路３を介して画像処理ユニット４に送信される。画像処理ユニット４では、データ処理装置１からの指示に応じた画像処理が行われ、処理後の映像データがＵＳＢ通信路３を介してデータ処理装置１に送信される。そして、データ処理装置１において、処理後の映像データはリアルタイムにディスプレイに表示されるとともに、所定の圧縮処理などがなされ、外付けのＨＤＤ５に記録される。
【００１５】
図２は、本実施形態に係るデータ処理装置１のハードウェア構成例を示すブロック図である。
図２において、ＣＰＵ２０１は、データ処理装置１全体の制御を司る。ＲＡＭ２０２及びＲＯＭ２０３は、本実施形態に係る処理に必要なプログラム、データ、作業領域などをＣＰＵ２０１に提供する。後述する処理に必要なプログラムがＲＯＭ２０３に格納されている場合には、ＲＡＭ２０２に一旦書き込まれてから後述する処理が実行される。また、Ｉ／Ｆ２０７を経由してデータ処理装置１がプログラムを受信する場合には、Ｉ／Ｆ２０７からＲＡＭ２０２に直接書き込まれてから処理が実行される。
【００１６】
入力装置２０４は、画像処理の内容を画像処理ユニット４に指示するための操作部材などが含まれており、例えばキーボード、マウスである。ユーザはこの入力装置２０４を操作することにより、画像処理ユニット４で行う画像処理の種類等を予め指示することができる。
【００１７】
記憶装置２０５は、監視カメラ２から入力された映像データを一時的に格納したり、画像処理ユニット４で画像処理された映像データを格納したりするための画像メモリなどが含まれる。画像表示装置２０６はデータ処理装置１に搭載されているディスプレイであり、処理後の映像データに係る映像が表示される。
【００１８】
図３は、本実施形態に係るデータ処理装置１の機能構成例を示すブロック図である。
図３において、映像入力部３０１は、監視カメラ２で撮影された映像データを入力する。このとき、データ処理装置１に入力される映像データとともに、フレーム毎に１フレームの先頭を示す同期信号（Ｖsync）及び１ラインの先頭を示す同期信号（Ｈsync）が所定のタイミングで受信される。映像入力部３０１は、入力された映像データを画像メモリ３０２（図２の記憶装置２０５に相当）に書き込むとともに、同期信号Ｖsync、Ｈsyncに係る情報をマーカ生成部３０３に送る。
【００１９】
マーカ生成部３０３は、画像メモリ３０２に格納された映像データを読み出し、同期信号Ｖsync、Ｈsyncに係る情報に基づいて区分マーカを埋め込む。ここで、区分マーカを埋め込む具体的な例について説明する。
【００２０】
図４は、映像データに区分マーカを埋め込む手順を説明するための図である。図４（ａ）は、映像データにおける同期信号を説明するための図であり、図４（ｂ）は、区分マーカが埋め込まれたデータの例を示している。
【００２１】
図４（ｂ）における「Ｖ」は、垂直同期マーカを表し、画像（フレーム）の先頭であることを表している。この垂直同期マーカは、同期信号Ｖsyncに相当するものである。また、「Ｈ」は、水平同期マーカを表し、画像（フレーム）の水平方向の各ラインの先頭であることを表している。この水平同期マーカは、同期信号Ｈsyncに相当するものである。範囲４０１は、１画素分の画素データの範囲を表しており、固定長となっている。マーカ生成部３０３は、同期信号Ｖsync、Ｈsyncに係る情報に基づいて、映像データを図４（ｂ）に示すような形式で垂直同期マーカ、及び水平同期マーカを埋め込む。
【００２２】
パケット分割部３０４は、区分マーカが埋め込まれたデータを複数のパケットに分割する。本実施形態では、ＵＳＢ通信路３を介して画像処理ユニット４へ送信することから、ＵＳＢ制御に応じた大きさの単位でパケットに分割する。
【００２３】
データ送信部３０５は、分割されたパケットをＩ／Ｆ２０７からＵＳＢ通信路３を介して画像処理ユニット４へ送信する。また、データ受信部３０６は、画像処理ユニット４で画像処理された映像データをパケット単位でＩ／Ｆ２０７から受信する。ここで、パケットの送受信及び画像処理ユニット４の構成について以下に説明する。
【００２４】
図５は、画像処理ユニット４の構成及びパケットの送受信の内容を説明するための図である。
図５において、ＵＳＢ制御ＩＣ５０１は、図２のＩ／Ｆ２０７に相当する構成であり、ＵＳＢ通信路３と接続される構成である。ＵＳＢ制御ＩＣ５０１には、送信用のパケットバッファと受信用のパケットバッファとが備えられており、それぞれ送信待ちのパケット、受信待ちのパケットが格納される。そして、送信側と受信側とを交互に切り替えるスイッチによりＵＳＢの仕様に基づいてパケットを送信したり受信したりする。
【００２５】
一方、画像処理ユニット４側は、ＵＳＢチップ５０２とＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）５０３とを備えている。ＵＳＢチップ５０２もデータ処理装置１側のＵＳＢ制御ＩＣ５０１と同様の構成である。ＦＰＧＡ５０３はさらに、パケットコントローラ５０４と画像処理回路５０５とから構成されており、パケットコントローラ５０４では、ＵＳＢチップ５０２で受信したパケットから区分マーカを解析し、前述の同期信号Ｖsync、Ｈsyncを生成する。そして、受信したパケットに係る画像信号を処理待ち用のＦＩＦＯに格納し、処理タイミングまで待機させる。このとき、同期信号に従って画像処理を行うようにするために、区分マーカをデータから削除するようにする。また、ＦＩＦＯの格納サイズは６４Ｋバイトであり、画像の複数のライン分の画像信号を格納することができる。格納できるライン数は画像の画素数や画像の種類（カラー、グレースケールなど）によって異なる。
【００２６】
画像処理回路５０５は、パケットコントローラ５０４で生成された同期信号Ｖsync、Ｈsyncに従って、ＦＩＦＯに格納されている１ライン分の画像信号を取り込み、所定の画像処理を行う。画像処理の種類としては、データ処理装置１において予め指示された処理内容である。そして、処理後の画像信号をパケットコントローラ５０４内の通信待ち用のＦＩＦＯに格納する。通信待ち用のＦＩＦＯの格納サイズは、処理待ち用のＦＩＦＯと同じサイズである。また、画像処理回路５０５は、処理を行った画像信号の同期信号Ｖsync、Ｈsyncの情報をパケットコントローラ５０４に送る。
【００２７】
また、パケットを送受信する際に遅延が生じる場合がある。遅延の例としては、パケットの送信の際にエラーが生じ、パケットを修復する時間や、ＵＳＢ制御ＩＣ５０１やＵＳＢチップ５０２における送受信の切り替えにともなる遅延などがある。画像処理回路５０５は、このような遅延に対応できるように画像の１ラインの最後の画素を処理してから次のラインの先頭の画素を処理するまで空き時間を許容している。また、前述したようにＦＩＦＯには複数ライン分の画像信号を格納することができるので、遅延が生じた場合であっても、画像処理回路５０５は１ライン毎に画像信号を取り込むため、動作に問題は生じない。図５に示した例では、ＵＳＢ通信路３を１本としているが、このような遅延を考慮し、ＵＳＢ通信路３を２本以上とし、パケット送受信の速度をより上げるようにしてもよい。
【００２８】
パケットコントローラ５０４は、入力された同期信号に従って、通信待ち用のＦＩＦＯに格納された画像信号に対して、区分マーカを埋め込む。区分マーカの内容は前述した内容と同様である。そして、再びパケットを生成してＵＳＢチップ５０２に送る。
【００２９】
図３の説明に戻り、マーカ解析部３０７は、受信したパケットから区分マーカを解析し、映像データに変換して画像メモリ３０２に順次格納する。表示制御部３０８は、画像メモリ３０２に所定の枚数のフレームが格納されると、画像メモリ３０２から順次読み出し、画像表示装置２０６にその映像を表示する。
【００３０】
図６は、本実施形態に係るデータ処理装置１による処理手順の一例を示すフローチャートである。これらの処理は、ＲＯＭ２０３に格納されたプログラムがＲＡＭ２０２に展開され、ＣＰＵ２０１がこれらのプログラムを実行さることにより行われる。
まず、ステップＳ６０１において、映像入力部３０１は、監視カメラ２から映像データが入力されるまで待機する。そして、監視カメラ２から映像データを入力すると、ステップＳ６０２において、映像入力部３０１は、入力された映像データを画像メモリ３０２に格納するとともに、同期信号Ｖsync、Ｈsyncの情報をマーカ生成部３０３に送る。
【００３１】
次に、ステップＳ６０３において、マーカ生成部３０３は、同期信号Ｖsync、Ｈsyncの情報に基づいて、画像メモリ３０２に格納されている映像データの所定の位置に、前述した垂直同期マーカ、及び水平同期マーカを埋め込む。そして、ステップＳ６０４において、パケット分割部３０４は、ＵＳＢ通信路３の仕様に応じた単位で映像データをパケットに分割する。
【００３２】
続いてステップＳ６０５において、データ送信部３０５は、ＵＳＢ制御ＩＣ５０１からパケットを画像処理ユニット４へ送信する。これにより、画像処理ユニット４側では、前述したように区分マーカを解析することにより同期信号Ｖsync、Ｈsyncを生成し、画像処理回路５０５において所定の画像処理がリアルタイムに行われる。そして、同様に区分マーカが処理後の映像データの所定の位置に埋め込まれ、パケット単位でデータ処理装置１に送信される。
【００３３】
ステップＳ６０６においては、データ受信部３０６は、画像処理ユニット４で画像処理された映像データをパケット単位で受信する。そして、ステップＳ６０７において、マーカ解析部３０７は、各パケットに埋め込まれている区分マーカを解析し、区分マーカに従って映像データに変換し、画像メモリ３０２に格納する。このとき、区分マーカはデータから削除される。
【００３４】
ステップＳ６０８においては、表示制御部３０８は、画像メモリ３０２に格納された映像データを読み出し、画像表示装置２０６に出力して映像を表示させる。
【００３５】
ここで、画像処理ユニット４で行われる画像処理について説明する。画像処理ユニット４の画像処理回路５０５には、画像処理の種類や範囲、度合などの設定情報が記憶されており、画像処理の設定を変更する場合には、データ処理装置１の入力装置２０４から指示を送ることにより設定情報を更新することができる。また、この設定変更は、リアルタイムに映像が表示されているときにも行うことができる。例えば、ユーザが映像を見ながらより鮮明に画像処理を行いたい場合などに、ユーザが入力装置２０４を操作し、設定画面から設定変更を行うことにより、ＣＰＵ２０１はＩ／Ｆ２０７を介してその情報を画像処理ユニット４に送信する。本実施形態では、画像処理の種類として輝度補正を例に説明する。
【００３６】
輝度補正の種類としては、輝度の小さい部分では露出の大きい画像を用い、輝度の大きい部分では露出の小さい画像を用いて合成するハイダイナミックレンジや、視野全体を一律に輝度補正するＡＧＣ（自動利得制御）などが存在するが、本実施形態では、局所的に暗い部分のみを適切に輝度補正する。具体的には、局所領域の明るさや階調の偏りを分析して、画素毎に最適な輝度補正テーブルを作成する。そして、暗い領域では輝度レベルを上げ、明るい領域では輝度レベルを保持するようにする。
【００３７】
入力装置２０４から設定できる項目としては、輝度の調整幅、輝度調整を行う範囲の指定などが挙げられる。例えば、鋼板の疵検査などに用いる場合には、鋼板が流れている範囲を指定してその部分のみを輝度補正の対象とすることができる。また、屋外環境で撮影する場合には、天候や時間によって環境が変化するため、それに応じて輝度の調整幅を変更することができる。
【００３８】
以上のように本実施形態によれば、映像データに区分マーカを埋め込んで、画像処理ユニット４側で、この区分マーカから同期信号を生成させるようにした。これにより、汎用のインターフェイスのようにパケット通信型の非同期通信であっても、リアルタイムに画像処理を行うことができ、ノート型のＰＣに画像処理ユニットを接続した形態であっても、リアルタイムに画像処理を行って表示させることができる。また、フレームメモリを不要とすることができるので、電力消費及びメモリの追加を抑えることができる。
【００３９】
また、本実施形態においては、データ処理装置に１つの監視カメラが接続された例について説明したが、リアルタイム表示に支障が生じない程度に処理量に余裕がある場合には、複数の監視カメラを接続し、１台の画像処理ユニットで並行して画像処理を行うようにしてもよい。例えば２台の監視カメラがデータ処理装置に接続され、これらの監視カメラから同時に映像データが入力される場合には、データ処理装置１は、フレーム単位で送信する映像データを切り替える。なお、フレームレートが異なる場合には、フレームレートの比に応じて送信する映像データを切り替えるようにする。
【００４０】
さらに本実施形態では、画像処理ユニット４から受信した映像データを画像メモリ３０２に格納してそのまま画像表示装置２０６に映像を表示するようにしたが、その他の構成に出力するようにしてもよい。例えば、データ処理装置１内に別の画像処理部を設け、その画像処理部に出力するようにしてもよい。具体的には、人物検出を行う画像処理部に映像データを出力し、その人物検出結果とともに画像表示装置２０６に表示するようにしてもよく、人物検出結果のみを警告表示してもよい。また、映像内にＱＲコード（登録商標）を含むような場合には、画像処理部においてＱＲコードから情報をリアルタイムに読み取る処理を行ってもよい。
【００４１】
（その他の実施形態）
また、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。
【００４２】
前述した本発明の実施形態におけるデータ処理装置を構成する各手段、並びにデータ処理方法の各工程は、コンピュータのＲＡＭやＲＯＭなどに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び前記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は本発明に含まれる。
【００４３】
また、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体等としての実施形態も可能であり、具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用してもよいし、また、一つの機器からなる装置に適用してもよい。
【００４４】
なお、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラム（実施形態では図６に示すフローチャートに対応したプログラム）を、システムまたは装置に直接、または遠隔から供給する場合も含む。そして、そのシステムまたは装置のコンピュータが前記供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。
【００４５】
したがって、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、前記コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。
【００４６】
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等の形態であってもよい。
【００４７】
プログラムを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスクなどがある。さらに、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ）などもある。
【００４８】
その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続する方法がある。そして、前記ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記憶媒体にダウンロードすることによっても供給できる。
【００４９】
また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明に含まれるものである。
【００５０】
また、その他の方法として、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせる。そして、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。
【００５１】
また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される。さらに、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。
【００５２】
さらに、その他の方法として、まず記憶媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。そして、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。
【符号の説明】
【００５３】
３０１  映像入力部
３０２  画像メモリ
３０３  マーカ生成部
３０４  パケット分割部
３０５  データ送信部
３０６  データ受信部
３０７  マーカ解析部
３０８  表示制御部
【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５】
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【図６】
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【図７】
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