(57)【要約】【課題】撮像装置によって撮像される画像に写る分析対象を高精度に分析することを可能とする技術が提供されることが望まれる。【解決手段】画像センサ部から出力される動画像における所定の複数領域の輝度を計測する輝度計測部と、前記複数領域の輝度の経時変化のばらつき度合いに基づいて、前記動画像の輝度変化の原因が環境の明るさ変化と前記動画像への動物体の出現のいずれであるかを判定して判定結果を得る判定部と、前記判定結果に基づいて、前記画像センサ部による撮像輝度の制御を行う輝度制御部と、を備える、撮像装置が提供される。【選択図】図４
2017212538.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像センサ部から出力される動画像における所定の複数領域の輝度を計測する輝度計測部と、
前記複数領域の輝度の経時変化のばらつき度合いに基づいて、前記動画像の輝度変化の原因が環境の明るさ変化と前記動画像への動物体の出現のいずれであるかを判定して判定結果を得る判定部と、
前記判定結果に基づいて、前記画像センサ部による撮像輝度の制御を行う輝度制御部と、
を備える、撮像装置。
【請求項２】
前記輝度制御部は、前記動画像の輝度変化の原因が前記動画像への動物体の出現であると判定された場合には、前記動画像への動物体の出現に僅かにしか依存しない前記撮像輝度の制御、または、前記動画像への動物体の出現に全く依存しない前記撮像輝度の制御を行う、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記輝度制御部は、前記動画像の輝度変化の原因が環境の明るさ変化であると判定された場合には、環境の明るさ変化に依存した前記撮像輝度の制御を行う、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記輝度制御部は、前記動画像の輝度変化の原因が前記動画像への動物体の出現であると判定された場合に行う前記撮像輝度の制御の前記動画像の出現に対する依存度を、前記動画像の輝度変化の原因が環境の明るさ変化であると判定された場合に行う前記撮像輝度の制御の環境の明るさ変化に対する依存度よりも小さくする、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像装置は、
前記撮像輝度の制御の実施の有無を選択するための選択操作をユーザから受け付ける第１の操作部を備える、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮像装置は、
前記複数領域の位置を選択するための第２の選択操作をユーザから受け付ける第２の操作部を備える、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記判定部は、前記複数領域の輝度の経時変化の前記ばらつき度合いが第１の閾値を下回る場合、前記動画像の輝度変化の原因が環境の明るさ変化であると判定する、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記判定部は、前記複数領域の輝度の経時変化の前記ばらつき度合いが第２の閾値を上回る場合、前記動画像の輝度変化の原因が前記動画像への動物体の出現であると判定する、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記判定部は、前記複数領域それぞれについて現在において前記画像センサ部から出力された画像に基づく第１の輝度と過去において前記画像センサ部から出力された画像に基づく第２の輝度との差分を前記経時変化として算出する、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記輝度制御部は、前記動画像の輝度変化の原因が環境の明るさ変化であると判定された場合には、前記第２の輝度を前記第１の輝度に近づける、
請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記輝度制御部は、前記動画像の輝度変化の原因が前記動画像への動物体の出現であると判定された場合には、前記第２の輝度を前記第１の輝度に僅かにしか近づけない、または、前記第２の輝度を前記第１の輝度に全く近づけない、
請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記輝度制御部は、前記動画像の輝度変化の原因が前記動画像への動物体の出現であると判定された場合に前記第２の輝度を前記第１の輝度に近づける度合いを、前記動画像の輝度変化の原因が環境の明るさ変化であると判定された場合に前記第２の輝度を前記第１の輝度に近づける度合いよりも小さくする、
請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記輝度制御部は、前記複数領域の輝度平均値が第３の閾値を上回る場合には、前記画像センサ部の撮像輝度を低くし、前記複数領域の輝度平均値が第４の閾値を下回る場合には、前記画像センサ部の撮像輝度を高くする、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記輝度制御部は、前記画像センサ部の露光時間の制御、または、前記画像センサ部のゲインの制御によって前記撮像輝度の制御を行う、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１５】
画像センサ部から出力される動画像における所定の複数領域の輝度を計測することと、
前記複数領域の輝度の経時変化のばらつき度合いに基づいて、前記動画像の輝度変化の原因が環境の明るさ変化と前記動画像への動物体の出現のいずれであるかを判定して判定結果を得ることと、
前記判定結果に基づいて、前記画像センサ部による撮像輝度の制御を行うことと、
を有する、撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置および撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮像装置によって撮像される画像の輝度を自動的に制御する技術が知られている。例えば、画像の暗部を明るくする逆光補正に関する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。また、画像中央部の明るさに基づいて、撮像輝度を制御する技術が開示されている。かかる技術によれば、画像中央部が明るい場合には撮像輝度を低くし、画像中央部が暗い場合には撮像輝度を高くすることによって、画像の輝度を一定値に近づけることが可能となる。
【０００３】
また、撮像装置によって撮像される画像に写る分析対象を分析する技術が知られている。かかる技術においては、撮像される環境が明るい場合には分析対象も明るく写ってしまうために画像の輝度を低くするのが分析精度を高めるためには望ましい。一方、撮像される環境が暗い場合には分析対象も暗く写ってしまうために画像の輝度を高くするのが分析精度を高めるためには望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−８９３５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、画像中央部の明るさのみに基づいて撮像輝度を制御する場合には、動物体の出現によって画像中央部の明るさが変化した場合であっても、その変化に基づいて画像に写る分析対象の輝度が過敏に制御されてしまうことがあり得る。一方、撮像輝度を制御しない場合には、環境の明るさ変化に従って画像に写る分析対象の輝度も変化してしまう。
【０００６】
そこで、撮像装置によって撮像される画像に写る分析対象を高精度に分析することを可能とする技術が提供されることが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題を解決するために、本発明のある観点によれば、画像センサ部から出力される動画像における所定の複数領域の輝度を計測する輝度計測部と、前記複数領域の輝度の経時変化のばらつき度合いに基づいて、前記動画像の輝度変化の原因が環境の明るさ変化と前記動画像への動物体の出現のいずれであるかを判定して判定結果を得る判定部と、前記判定結果に基づいて、前記画像センサ部による撮像輝度の制御を行う輝度制御部と、を備える、撮像装置が提供される。
【０００８】
前記輝度制御部は、前記動画像の輝度変化の原因が前記動画像への動物体の出現であると判定された場合には、前記動画像への動物体の出現に僅かにしか依存しない前記撮像輝度の制御、または、前記動画像への動物体の出現に全く依存しない前記撮像輝度の制御を行ってもよい。
【０００９】
前記輝度制御部は、前記動画像の輝度変化の原因が環境の明るさ変化であると判定された場合には、環境の明るさ変化に依存した前記撮像輝度の制御を行ってもよい。
【００１０】
前記輝度制御部は、前記動画像の輝度変化の原因が前記動画像への動物体の出現であると判定された場合に行う前記撮像輝度の制御の前記動画像の出現に対する依存度を、前記動画像の輝度変化の原因が環境の明るさ変化であると判定された場合に行う前記撮像輝度の制御の環境の明るさ変化に対する依存度よりも小さくしてもよい。
【００１１】
前記撮像装置は、前記撮像輝度の制御の実施の有無を選択するための選択操作をユーザから受け付ける第１の操作部を備えてもよい。
【００１２】
前記撮像装置は、前記複数領域の位置を選択するための第２の選択操作をユーザから受け付ける第２の操作部を備えてもよい。
【００１３】
前記判定部は、前記複数領域の輝度の経時変化の前記ばらつき度合いが第１の閾値を下回る場合、前記動画像の輝度変化の原因が環境の明るさ変化であると判定してもよい。
【００１４】
前記判定部は、前記複数領域の輝度の経時変化の前記ばらつき度合いが第２の閾値を上回る場合、前記動画像の輝度変化の原因が前記動画像への動物体の出現であると判定してもよい。
【００１５】
前記判定部は、前記複数領域それぞれについて現在において前記画像センサ部から出力された画像に基づく第１の輝度と過去において前記画像センサ部から出力された画像に基づく第２の輝度との差分を前記経時変化として算出してもよい。
【００１６】
前記輝度制御部は、前記動画像の輝度変化の原因が環境の明るさ変化であると判定された場合には、前記第２の輝度を前記第１の輝度に近づけてもよい。
【００１７】
前記輝度制御部は、前記動画像の輝度変化の原因が前記動画像への動物体の出現であると判定された場合には、前記第２の輝度を前記第１の輝度に僅かにしか近づけない、または、前記第２の輝度を前記第１の輝度に全く近づけなくてもよい。
【００１８】
前記輝度制御部は、前記動画像の輝度変化の原因が前記動画像への動物体の出現であると判定された場合に前記第２の輝度を前記第１の輝度に近づける度合いを、前記動画像の輝度変化の原因が環境の明るさ変化であると判定された場合に前記第２の輝度を前記第１の輝度に近づける度合いよりも小さくしてもよい。
【００１９】
前記輝度制御部は、前記複数領域の輝度平均値が第３の閾値を上回る場合には、前記画像センサ部の撮像輝度を低くし、前記複数領域の輝度平均値が第４の閾値を下回る場合には、前記画像センサ部の撮像輝度を高くしてもよい。
【００２０】
前記輝度制御部は、前記画像センサ部の露光時間の制御、または、前記画像センサ部のゲインの制御によって前記撮像輝度の制御を行ってもよい。
【００２１】
また、本発明の別の観点によれば、画像センサ部から出力される動画像における所定の複数領域の輝度を計測することと、前記複数領域の輝度の経時変化のばらつき度合いに基づいて、前記動画像の輝度変化の原因が環境の明るさ変化と前記動画像への動物体の出現のいずれであるかを判定して判定結果を得ることと、前記判定結果に基づいて、前記画像センサ部による撮度の制御を行うことと、を有する、撮像方法が提供される。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように本発明によれば、撮像装置によって撮像される画像に写る分析対象を高精度に分析することを可能とする技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】画像中央部に明るい動物体が出現した場合を示す図である。
【図２】画像中央部に暗い動物体が出現した場合を示す図である。
【図３】本実施形態に係る画像処理システムの概要を説明するための図である。
【図４】本実施形態に係る撮像装置の機能構成を示すブロック図である。
【図５】本実施形態に係る分析装置の機能構成を示すブロック図である。
【図６】環境の明るさ変化を伴う場合について説明するための図である。
【図７】動画像への車両の出現を伴う場合について説明するための図である。
【図８】複数の測定ポイントの配置例を示す図である。
【図９】複数の測定ポイントの配置例を示す図である。
【図１０】複数の測定ポイントの配置例を示す図である。
【図１１】複数の測定ポイントの配置例を示す図である。
【図１２】画像処理システムの動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２５】
また、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なる数字を付して区別する。また、異なる実施形態の類似する構成要素については、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素等の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。
【００２６】
［背景］
まず、本実施形態の背景について説明する。一般的に、撮像装置によって撮像される画像の輝度を自動的に制御する技術が知られている。例えば、撮像装置によって撮像される画像中央部の明るさに基づいて、撮像輝度を制御する技術が開示されている。かかる技術によれば、画像中央部が明るい場合には撮像輝度を低くし、画像中央部が暗い場合には撮像輝度を高くすることによって、画像の輝度を一定値に近づけることが可能となる。
【００２７】
また、撮像装置によって撮像される画像に写る分析対象を分析する技術が知られている。かかる技術においては、撮像される環境が明るい場合には分析対象も明るく写ってしまうために画像の輝度を低くするのが分析精度を高めるためには望ましい。一方、撮像される環境が暗い場合には分析対象も暗く写ってしまうために画像の輝度を高くするのが分析精度を高めるためには望ましい。
【００２８】
しかしながら、画像中央部の明るさのみに基づいて撮像輝度を制御する場合には、動物体の出現によって画像中央部の明るさが変化した場合であっても、その変化に基づいて画像に写る分析対象の輝度が過敏に制御されてしまうことがあり得る。かかる場合について、図１および図２を参照しながら説明する。
【００２９】
図１は、画像中央部に明るい動物体が出現した場合を示す図である。図１を参照すると、撮像装置によって撮像された画像４０−１に明るい車両３０−１（例えば、図１に示したように、白い車両）が出現している。これによって画像４０−１の中央部が明るくなるため、撮像される環境の明るさはさほど変化していなくても撮像輝度が過敏に低くなるように制御されてしまうことがあり得る。その場合、ナンバープレート３１−１の輝度が過敏に低くなってしまうことがあり得る。
【００３０】
一方、撮像輝度を制御しない場合には、環境の明るさ変化に従って画像４０−１に写るナンバープレート３１−１の輝度も変化してしまう。
【００３１】
図２は、画像中央部に暗い動物体が出現した場合を示す図である。図２を参照すると、撮像装置によって撮像された画像４０−２に暗い車両３０−２（例えば、図２に示したように、黒い車両）が出現している。これによって画像４０−２の中央部が暗くなるため、撮像される環境の明るさはさほど変化していなくても撮像輝度が過敏に高くなるように制御されてしまうことがあり得る。その場合、ナンバープレート３１−２の輝度が過敏に高くなってしまうことがあり得る。
【００３２】
一方、撮像輝度を制御しない場合には、環境の明るさ変化に従って画像４０−２に写るナンバープレート３１−２の輝度も変化してしまう。そこで、本明細書においては、撮像装置によって撮像される画像に写る分析対象を高精度に分析することを可能とする技術について主に説明する。
【００３３】
なお、車両およびナンバープレートが本実施形態に好適であるため、以下の説明においては、動物体として車両を例に挙げるとともに、分析対象としてナンバープレートを例に挙げる。車両およびナンバープレートが本実施形態に好適である理由としては、画像に写るナンバープレートは小さくなりがちであるために、車両のナンバーを高精度に認識する技術が求められている一方、ナンバープレートよりも大きな車両自体によって画像の明るさが容易に変化し得ることが挙げられる。
【００３４】
その他、車両およびナンバープレートが本実施形態に好適である理由としては、ナンバープレートは車種によらずに概ね同一の材質、色彩および形状を有しているために、ナンバープレートの分析手法としては、車種によらずに一定の分析手法を採用できることなどが挙げられる。しかし、車両およびナンバープレートは、本実施形態に適用され得る動物体および分析対象の例に過ぎないため、動物体は車両に限定されず、分析対象はナンバープレートに限定されない。
【００３５】
［システムの概要］
続いて、本実施形態に係る画像処理システムの概要について説明する。図３は、本実施形態に係る画像処理システムの概要を説明するための図である。図３に示すように、画像処理システム１は、撮像装置１０と分析装置２０とを備える。また、図３に示すように、撮像装置１０と分析装置２０とは、ネットワーク５０を介して通信を行うことが可能である。
【００３６】
撮像装置１０は、道路を斜め上方から見下ろすように道路上方に設置されている。ただし、撮像装置１０の設置位置は限定されない。例えば、撮像装置１０は道路脇に設置されていてもよい。また、図３に示した例では、道路を手前側から奥側に向かって進行する車両３０が撮像されるように撮像装置１０が設置されているが、車両３０の進行方向に対する撮像装置１０の向きも限定されない。例えば、道路を奥側から手前側に向かって進行する車両３０が撮像されるように撮像装置１０が設置されていてもよい。
【００３７】
撮像装置１０は連続的に撮像を行うことにより動画像を得る。撮像装置１０によって撮像される動画像には、車両３０に付されたナンバープレート３１が写され得る。撮像装置１０によって撮像される動画像は、ネットワーク５０を介して分析装置２０に提供される。撮像装置１０は、撮像した動画像に基づいて撮像輝度の制御を行う。また、撮像装置１０は、撮像輝度の制御後に得た動画像も、ネットワーク５０を介して分析装置２０に提供する。
【００３８】
分析装置２０は、撮像装置１０から提供される動画像に対して分析を行う。より具体的には、分析装置２０は、動画像に写るナンバープレート３１からナンバーを認識する。分析装置２０は、認識したナンバーを表示することが可能である。そのとき、分析装置２０のユーザは、表示されたナンバーを閲覧することが可能である。分析装置２０は、ユーザから各種の操作を受け付け、当該操作に応じた動作を行うことも可能である。
【００３９】
なお、図３には、撮像装置１０および分析装置２０が別体として存在する例が示されているが、撮像装置１０および分析装置２０は同一の筐体に収まっていてもよい。また、図３には、撮像装置１０および分析装置２０が有線により接続されている例が示されているが、撮像装置１０および分析装置２０は、無線により接続されていてもよい。
【００４０】
［撮像装置の機能構成例］
続いて、本実施形態の詳細について説明する。まず、本実施形態に係る撮像装置１０の機能構成例について説明する。図４は、本実施形態に係る撮像装置１０の機能構成を示すブロック図である。図４に示すように、本実施形態に係る撮像装置１０は、制御部１１０、第１の操作部１２１、第２の操作部１２２、画像センサ部１３０、通信部１４０および記憶部１５０を備える。
【００４１】
制御部１１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などを含み、記憶部１５０により記憶されているプログラムがＣＰＵによりＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）に展開されて実行されることにより、その機能が実現され得る。このとき、当該プログラムを記録した、コンピュータに読み取り可能な記録媒体も提供され得る。あるいは、制御部１１０は、専用のハードウェアにより構成されていてもよいし、複数のハードウェアの組み合わせにより構成されてもよい。
【００４２】
第１の操作部１２１は、ユーザから入力される第１の選択操作を受け付ける。また、第１の操作部１２１は、受け付けた第１の選択操作を制御部１１０に提供することができる。本明細書においては、第１の操作部１２１がボタンである場合を主に想定するが、第１の操作部１２１はボタン以外の入力装置（例えば、タッチパネルなど）であってもよい。なお、第１の選択操作については、後に詳細に説明する。
【００４３】
第２の操作部１２２は、ユーザから入力される第２の選択操作を受け付ける。また、第２の操作部１２２は、受け付けた第２の選択操作を制御部１１０に提供することができる。本明細書においては、第２の操作部１２２がボタンである場合を主に想定するが、第２の操作部１２２はボタン以外の入力装置（例えば、タッチパネルなど）であってもよい。なお、第２の選択操作については、後に詳細に説明する。
【００４４】
画像センサ部１３０は、実空間を連続的に撮像することにより動画像を取得する。また、画像センサ部１３０は、撮像した動画像を制御部１１０に提供することができる。また、画像センサ部１３０の撮像輝度は、制御部１１０によって制御される。画像センサ部１３０の撮像輝度の制御は、画像センサ部１３０の露光時間の制御であってもよいし、画像センサ部１３０のゲインの制御であってもよい。
【００４５】
通信部１４０は、分析装置２０との間で通信を行うための通信インタフェースである。上記したように、本明細書においては、通信部１４０が有線による通信を行う場合を主に想定するが、通信部１４０は、無線による通信を行ってもよい。
【００４６】
記憶部１５０は、制御部１１０を動作させるためのプログラムおよびデータを記憶することが可能な記憶装置である。また、記憶部１５０は、制御部１１０の動作の過程で必要となる各種データを一時的に記憶することもできる。例えば、記憶装置は、不揮発性の記憶装置であってよい。
【００４７】
なお、図４に示した例では、第１の操作部１２１、第２の操作部１２２、画像センサ部１３０、通信部１４０および記憶部１５０が、撮像装置１０の内部に設けられているが、第１の操作部１２１、第２の操作部１２２、画像センサ部１３０、通信部１４０および記憶部１５０は、撮像装置１０の外部に備えられていてもよい。制御部１１０は、輝度計測部１１１、判定部１１２および輝度制御部１１３を備える。制御部１１０が備えるこれらの各機能部の詳細については、後に詳細に説明する。
【００４８】
［分析装置の機能構成例］
続いて、本実施形態に係る分析装置２０の機能構成例について説明する。図５は、本実施形態に係る分析装置２０の機能構成を示すブロック図である。図５に示すように、本実施形態に係る分析装置２０は、制御部２１０、入力部２２０、通信部２３０、記憶部２４０および表示部２５０を備える。
【００４９】
制御部２１０は、ＣＰＵなどを含み、記憶部２４０により記憶されているプログラムがＣＰＵによりＲＡＭに展開されて実行されることにより、その機能が実現され得る。このとき、当該プログラムを記録した、コンピュータに読み取り可能な記録媒体も提供され得る。あるいは、制御部２１０は、専用のハードウェアにより構成されていてもよいし、複数のハードウェアの組み合わせにより構成されてもよい。
【００５０】
入力部２２０は、ユーザから入力される操作を受け付ける。また、入力部２２０は、受け付けた操作を制御部２１０に提供することができる。本明細書においては、入力部２２０がキーボードである場合を主に想定するが、入力部２２０はキーボード以外の入力装置（例えば、ボタン、タッチパネル、マウスなど）であってもよい。
【００５１】
通信部２３０は、撮像装置１０との間で通信を行うための通信インタフェースである。上記したように、本明細書においては、通信部２３０が有線による通信を行う場合を主に想定するが、通信部２３０は、無線による通信を行ってもよい。
【００５２】
記憶部２４０は、制御部２１０を動作させるためのプログラムおよびデータを記憶することが可能な記憶装置である。また、記憶部２４０は、制御部２１０の動作の過程で必要となる各種データを一時的に記憶することもできる。例えば、記憶装置は、不揮発性の記憶装置であってよい。
【００５３】
表示部２５０は、制御部２１０による制御に従って表示を行う機能を有する。表示部２５０の形態は特に限定されない。例えば、表示部２５０は、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）ディスプレイ装置、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）装置、ランプなどの表示装置であってよい。
【００５４】
なお、図５に示した例では、入力部２２０、通信部２３０、記憶部２４０および表示部２５０が、分析装置２０の内部に設けられているが、入力部２２０、通信部２３０、記憶部２４０および表示部２５０は、分析装置２０の外部に備えられていてもよい。制御部２１０は、画像取得部２１１、画像分析部２１２および表示制御部２１３を備える。制御部２１０が備えるこれらの各機能部の詳細については、後に詳細に説明する。
【００５５】
［機能詳細］
続いて、画像処理システム１の機能詳細について説明する。
【００５６】
本実施形態において、輝度計測部１１１は、画像センサ部１３０から出力される動画像における複数領域（以下、「測定ポイント」とも言う。）の輝度を計測する。判定部１１２は、複数の測定ポイントの輝度の経時変化のばらつき度合いに基づいて、動画像の輝度変化の原因が環境の明るさ変化と動画像への車両の出現のいずれであるかを判定して判定結果を得る。輝度制御部１１３は、判定結果に基づいて、画像センサ部１３０による撮像輝度の制御を行う。
【００５７】
かかる構成によれば、動画像の輝度変化の原因に応じて画像センサ部１３０による撮像輝度が制御される。したがって、撮像装置１０によって撮像される画像に写るナンバープレートを高精度に分析することが可能となる。なお、本明細書において、各測定ポイントが１画素によって構成される場合を主に想定するが、各測定ポイントは複数画素によって構成されてもよい。以下、動画像の輝度変化の原因が環境の明るさ変化である場合、および、動画像の輝度変化の原因が動画像への車両の出現である場合それぞれについて順に説明する。
【００５８】
図６は、環境の明るさ変化を伴う場合について説明するための図である。図６を参照すると、画像センサ部１３０によって撮像された各画像（第（ｎ−ｋ）フレームから第（ｎ−１）フレーム（ただし、ｎは２以上の整数、ｋは１以上の整数）まで）について対応画素の平均値を配置した画像（以下、「過去画像」とも言う。）４０−３が示されている。また、画像センサ部１３０によって撮像された現在の画像（以下、「現画像」とも言う。）４０−４（第ｎフレーム）が示されている。
【００５９】
また、図６に示すように、過去画像４０−３および現画像４０−４において複数の測定ポイント４１−１の位置があらかじめ決められている（図の簡便さのため、複数の測定ポイントを代表して１つの測定ポイントにのみ符号が付されている）。図６には、２５個の測定ポイント４１−１が示されているが、測定ポイント４１−１の数は特に限定されない。ここで、過去画像４０−３と現画像４０−４とを比較すると、現画像４０−４の輝度が画像全体として変化しており（暗くなっており）、環境の明るさが変化していることが把握される。
【００６０】
そこで、判定部１１２は、複数の測定ポイント４１−１の輝度の経時変化のばらつき度合いが第１の閾値を下回る場合、動画像の輝度変化の原因が環境の明るさ変化であると判定してよい。具体的に、測定ポイント番号をｐとし、過去画像４０−３における複数の測定ポイント４１−１それぞれの輝度をＩｐ＿ａｖｅとし、現画像４０−４における複数の測定ポイント４１−１それぞれの輝度をＩｐ＿ｎｏｗとした場合、測定ポイント番号ｐの輝度の経時変化は、Ｉｐ＿ａｖｅ−Ｉｐ＿ｎｏｗと表される。
【００６１】
ここで、測定ポイント番号ｐの輝度の経時変化の標準偏差をσとすると、判定部１１２は、標準偏差σが第１の閾値ｔｈ１を下回る場合、動画像の輝度変化の原因が環境の明るさ変化であると判定してよい。なお、本明細書において、ばらつき度合いの例として標準偏差を主に利用するが、ばらつき度合いは標準偏差に限定されない。例えば、ばらつき度合いは、分散であってもよい。
【００６２】
そして、動画像の輝度変化の原因が環境の明るさ変化であると判定された場合、輝度制御部１１３は、環境の明るさ変化に依存した撮像輝度の制御を行う。より具体的に、輝度制御部１１３は、動画像の輝度変化の原因が環境の明るさ変化であると判定された場合、Ｉｐ＿ａｖｅをＩｐ＿ｎｏｗに近づける。
【００６３】
動画像の輝度変化の原因が環境の明るさ変化であると判定された場合には、Ｉｐ＿ａｖｅをＩｐ＿ｎｏｗに近づける度合い（以下、「更新速度」とも言う。）は、比較的大きくてよい。したがって、動画像の輝度変化の原因が環境の明るさ変化である場合における更新速度をαとし、以下の（数式１）によって、Ｉｐ＿ａｖｅをＩｐ＿ｎｏｗに近づけることを想定する場合、例えば、αの値は０．１であってよい。
【００６４】
Ｉｐ＿ａｖｅ＝α×Ｉｐ＿ｎｏｗ＋（１−α）×Ｉｐ＿ａｖｅ・・・（数式１）
【００６５】
しかし、αの値は０．１に限定されず、設定によっては他の値であってもよい。
【００６６】
図７は、動画像への車両の出現を伴う場合について説明するための図である。図７を参照すると、過去画像４０−３が示されている。また、画像センサ部１３０によって撮像された現画像４０−５（第ｎフレーム）が示されている。また、過去画像４０−３と現画像４０−５とを比較すると、過去画像４０−３が画像全体として明るいのに対し、現画像４０−５の輝度が部分的に変化しており（明るくなっており）、動画像に車両３０が出現していることが把握される。
【００６７】
そこで、判定部１１２は、複数の測定ポイント４１−１の輝度の経時変化のばらつき度合いが第２の閾値を上回る場合、動画像の輝度変化の原因が動画像への車両３０の出現であると判定してよい。具体的に、判定部１１２は、標準偏差σが第２の閾値ｔｈ２を上回る場合、動画像の輝度変化の原因が動画像への車両３０の出現であると判定してよい。なお、第１の閾値ｔｈ１と第２の閾値ｔｈ２とは、同一の値であってもよいし、異なる値であってもよい。
【００６８】
そして、動画像の輝度変化の原因が動画像への車両３０の出現であると判定された場合、輝度制御部１１３は、動画像への車両３０の出現に僅かにしか依存しない撮像輝度の制御、または、動画像への車両３０の出現に全く依存しない撮像輝度の制御を行う。より具体的に、動画像の輝度変化の原因が動画像への車両３０の出現であると判定された場合、輝度制御部１１３は、Ｉｐ＿ａｖｅをＩｐ＿ｎｏｗに僅かにしか近づけない、または、Ｉｐ＿ａｖｅをＩｐ＿ｎｏｗに全く近づけない。
【００６９】
動画像の輝度変化の原因が動画像への車両３０の出現である場合における更新速度をβとし、以下の（数式２）によってＩｐ＿ａｖｅをＩｐ＿ｎｏｗに近づけることを想定する場合、例えば、βの値は０．００００１であってよい。
【００７０】
Ｉｐ＿ａｖｅ＝β×Ｉｐ＿ｎｏｗ＋（１−β）×Ｉｐ＿ａｖｅ・・・（数式２）
【００７１】
しかし、βの値は０．００００１に限定されず、０に十分に近い他の値であってもよい。あるいは、βの値を０として、Ｉｐ＿ａｖｅをＩｐ＿ｎｏｗに全く近づけないようにしてもよい。
【００７２】
なお、αおよびβそれぞれの値の決め方としては、様々な決め方が想定される。例えば、輝度制御部１１３は、動画像の輝度変化の原因が動画像への車両３０の出現であると判定された場合に行う撮像輝度の制御の動画像の出現に対する依存度を、動画像の輝度変化の原因が環境の明るさ変化であると判定された場合に行う撮像輝度の制御の環境の明るさ変化に対する依存度よりも小さくしてもよい。
【００７３】
より具体的に、輝度制御部１１３は、動画像の輝度変化の原因が動画像への車両３０の出現であると判定された場合にＩｐ＿ａｖｅをＩｐ＿ｎｏｗに近づける度合い（更新速度β）を、動画像の輝度変化の原因が環境の明るさ変化であると判定された場合にＩｐ＿ａｖｅをＩｐ＿ｎｏｗに近づける度合い（更新速度α）よりも小さくすればよい。
【００７４】
撮像輝度の制御は、どのように行われてもよい。具体的には、輝度制御部１１３は、過去画像４０−３における複数の測定ポイント４１の輝度平均値（（１／ｍ）ΣＩｐ＿ａｖｅ、ただし、ｍは測定ポイント数を表す）が第３の閾値Ｉｔｈ３を上回る場合には、画像センサ部１３０による撮像輝度を低くし、過去画像４０−３における複数の測定ポイント４１の輝度平均値（（１／ｍ）ΣＩｐ＿ａｖｅ）が第４の閾値Ｉｔｈ４を下回る場合には、画像センサ部１３０による撮像輝度を高くすればよい。
【００７５】
例えば、輝度制御部１１３は、露光時間を短くすることにより、または、画像センサ部１３０のゲインを小さくすることにより、撮像輝度を低くすることが可能である。一方、輝度制御部１１３は、露光時間を長くすることにより、または、画像センサ部１３０のゲインを大きくすることにより、撮像輝度を高くすることが可能である。
【００７６】
なお、第３の閾値Ｉｔｈ３と第４の閾値Ｉｔｈ４とは、同一の値であってもよいし、異なる値であってもよい。また、第３の閾値Ｉｔｈ３および第４の閾値Ｉｔｈ４はどのように決められてもよい。例えば、第３の閾値Ｉｔｈ３および第４の閾値Ｉｔｈ４は、あらかじめ決められてもよいし、ユーザが動画を見ながら手動によって撮像輝度を調整した場合、撮像輝度調整後の画像における複数の測定ポイント４１の輝度平均値（（１／ｍ）ΣＩｐ＿ａｖｅ）であってもよい。
【００７７】
また、輝度制御部１１３による撮像輝度制御がなされる間隔は特に限定されない。しかし、（数式１）を参照すると、Ｉｐ＿ａｖｅの更新が毎フレーム行われる場合には、撮像輝度の制御が完全にＩｐ＿ａｖｅに反映されるために、（１／α）フレーム以上の撮像が必要になる。したがって、撮像輝度の制御は、（１／α）フレーム以上の間隔で行われるのがよい。すなわち、更新速度αの逆数の累計が１を超えるたびに撮像輝度制御がなされるようにしてよい。
【００７８】
以上、動画像の輝度変化の原因が環境の明るさ変化である場合、および、動画像の輝度変化の原因が動画像への車両の出現である場合それぞれについて順に説明した。なお、上記においては、複数の測定ポイント４１−１が放射状に分散して存在する例を示したが、複数の測定ポイント４１−１は、どのように配置されていてもよい。図８〜図１１は、複数の測定ポイントの配置例を示す図である。
【００７９】
図８に示すように、複数の測定ポイント４１−２は、過去画像４０−３の全体であってもよい。あるいは、図９に示すように、複数の測定ポイント４１−３は、過去画像４０−３の部分領域（図９に示した例では、矩形領域）の内部であってもよい。また、図１０に示すように、複数の測定ポイント４１−４は、過去画像４０−３の部分領域（図９に示した例では、矩形領域）の外側であってもよい。あるいは、図１１に示すように、複数の測定ポイント４１−５は、過去画像４０−３において格子状に分散して存在していてもよい。
【００８０】
輝度制御部１１３による輝度制御後の動画像は、分析装置２０に提供され、分析装置２０においては、画像取得部２１１によって動画像が取得される。画像取得部２１１によって取得された動画像は、画像分析部２１２によって分析される（画像取得部２１１によって取得された動画像からナンバーが認識される）。ここで、ナンバーの認識はどのようになされてもよい。例えば、ナンバーを認識する技術としては、下記の各種文献に記載された技術を利用することが可能である。
【００８１】
（文献１）２０１２年７月・ＳＥＩテクニカルレビュー，自動ナンバープレート読取装置の開発，加藤武彦・田中佳代・浅田昌利・安原宏行・立木佳那栄・児玉迪弘・安原佑輔・浅井俊弘・荻内康雄
（文献２）２０１４年１月・ＳＥＩテクニカルレビュー，タイのナンバープレート自動検出・認識，荻内康雄，東久保政勝，Ｓａｋｄａ，Ｐａｎｗａｉ
（文献３）「高速走行車両ナンバープレート認識の開発」，青木泰浩，斉藤俊雄（東芝），ＩＴＳ研究会２０１４／９
（文献４）三菱重工技報，ＶＯＬ４５，ＮＯ．３：２００８，低解像度カメラ対応車両番号認識システムの開発
【００８２】
画像分析部２１２による分析結果（画像分析部２１２によって認識されたナンバー）は、表示制御部２１３によって表示制御され、表示部２５０によって表示される。表示部２５０によって表示されるナンバーは、輝度制御部１１３による輝度制御後の動画像に基づいて認識されたナンバーである。したがって、ユーザは、より高精度に認識されたナンバーを確認することが可能である。
【００８３】
なお、上記においては、撮像輝度の制御を無条件に行う例を説明したが、撮像輝度の制御の実施の有無は、ユーザによって選択可能であってもよい。すなわち、第１の操作部１２１は、撮像輝度の制御の実施の有無を選択するための選択操作をユーザから受け付けることが可能であってよい。例えば、当該選択操作は、撮像装置１０の設置時にユーザによって行われてもよい。
【００８４】
また、上記においては、複数の測定ポイント４１の位置があらかじめ決められている例を説明したが、複数の測定ポイント４１の位置は、ユーザによって指定可能であってもよい。すなわち、第２の操作部１２２は、複数の測定ポイント４１の位置を指定するための指定操作をユーザから受け付けることが可能であってよい。複数の測定ポイント４１の位置の指定はどのようになされてもよい。例えば、あらかじめ用意された複数のパターンから複数の測定ポイント４１がユーザによって選択可能であってもよいし、複数の測定ポイント４１がユーザによって移動可能であってもよい。例えば、当該指定操作は、撮像装置１０の設置時にユーザによって行われてもよい。
【００８５】
［動作説明］
続いて、画像処理システム１の動作例について説明する。なお、以下に説明する画像処理システム１の動作例は、画像処理システム１の動作の一例に過ぎない。したがって、画像処理システム１の動作は、以下に説明する画像処理システム１の動作例に限定されない。
【００８６】
図１２は、画像処理システム１の動作例を示すフローチャートである。図１２に示すように、撮像装置１０において、画像センサ部１３０は、撮像によって動画像を取得して出力する。続いて、輝度計測部１１１は、画像センサ部１３０から出力された動画像を取得する（Ｓ１１）。通信部１４０は、輝度計測部１１１によって取得された動画像を分析装置２０に送信する（Ｓ１２）。分析装置２０は、動画像を受信して、動画像を分析し、分析結果を表示する。
【００８７】
輝度計測部１１１は、動画像における複数領域（複数の測定ポイント）の輝度を計測し（Ｓ１３）、判定部１１２は、動画像の輝度変化の原因を判定する（Ｓ１４）。具体的には、判定部１１２は、複数領域（複数の測定ポイント）の輝度の経時変化のばらつき度合いに基づいて、動画像の輝度変化の原因が環境の明るさ変化と動画像への車両の出現のいずれであるかを判定して判定結果を得る。
【００８８】
輝度制御部１１３は、判定結果に基づいて、画像センサ部１３０による撮像輝度を制御する（Ｓ１５）。例えば、判定部１１２によって動画像の輝度変化の原因が環境の明るさ変化であると判定された場合、輝度制御部１１３は、環境の明るさ変化に依存した撮像輝度の制御を行う。一方、判定部１１２によって動画像の輝度変化の原因が動画像への車両の出現であると判定された場合、輝度制御部１１３は、動画像への車両の出現に僅かにしか依存しない撮像輝度の制御、または、動画像への車両の出現に全く依存しない撮像輝度の制御を行う。
【００８９】
制御部１１０は、動作終了の場合には（Ｓ１６において「Ｙｅｓ」）、動作を終了するが、動作終了ではない場合には（Ｓ１６において「Ｎｏ」）、Ｓ１１に戻る。画像センサ部１３０は、撮像輝度制御後の撮像によって動画像を取得して出力する。続いて、輝度計測部１１１は、画像センサ部１３０から出力された動画像を取得する（Ｓ１１）。通信部１４０は、輝度計測部１１１によって取得された動画像を分析装置２０に送信する（Ｓ１２）。
【００９０】
分析装置２０においては、通信部２３０が動画像を受信して（Ｓ２１）、画像取得部２１１が通信部２３０によって受信された動画像を取得する。画像分析部２１２は、動画像を分析し（動画像に写るナンバープレートからナンバーを認識し）、表示制御部２１３は、分析結果（認識されたハンバー）の表示を制御する。表示部２５０は、表示制御部２１３による制御に従って分析結果（認識されたナンバー）を表示する（Ｓ２３）。
【００９１】
表示部２５０によって表示されるナンバーは、輝度制御部１１３による輝度制御後の動画像に基づいて認識されたナンバーである。したがって、ユーザは、より高精度に認識されたナンバーを確認することが可能である。制御部２１０は、動作終了の場合には（Ｓ２４において「Ｙｅｓ」）、動作を終了するが、動作終了ではない場合には（Ｓ２４において「Ｎｏ」）、Ｓ２１に戻る。
【００９２】
［本実施形態の効果］
以上に説明したように、本実施形態によれば、画像センサ部１３０から出力される動画像における所定の複数領域の輝度を計測する輝度計測部１１１と、複数領域の輝度の経時変化のばらつき度合いに基づいて、動画像の輝度変化の原因が環境の明るさ変化と動画像への動物体の出現のいずれであるかを判定して判定結果を得る判定部１１２と、判定結果に基づいて、画像センサ部１３０による撮像輝度の制御を行う輝度制御部１１３と、を備える、撮像装置１０が提供される。
【００９３】
かかる構成によれば、動画像の輝度変化の原因に応じて画像センサ部１３０による撮像輝度が制御される。したがって、撮像装置１０によって撮像される画像に写るナンバープレートを高精度に分析することが可能となる。
【００９４】
［変形例の説明］
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００９５】
１      画像処理システム
１０    撮像装置
２０    分析装置
３０    車両
４１    測定ポイント
５０    ネットワーク
１１０  制御部
１１１  輝度計測部
１１２  判定部
１１３  輝度制御部
１２１  第１の操作部
１２２  第２の操作部
１３０  画像センサ部
１４０  通信部
１５０  記憶部
２１０  制御部
２２０  入力部
２３０  通信部
２４０  記憶部
２５０  表示部
２１１  画像取得部
２１２  画像分析部
２１３  表示制御部
【図１】
2017212538.tif 000003
【図２】
2017212538.tif 000004
【図３】
2017212538.tif 000005
【図４】
2017212538.tif 000006
【図５】
2017212538.tif 000007
【図６】
2017212538.tif 000008
【図７】
2017212538.tif 000009
【図８】
2017212538.tif 000010
【図９】
2017212538.tif 000011
【図１０】
2017212538.tif 000012
【図１１】
2017212538.tif 000013
【図１２】
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