(57)【要約】【課題】簡素な処理により、撮像画像の不鮮明さを自動で補正する場合の誤動作を抑制することが可能な撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置１は、目標領域からの光を撮像素子１４に結像させる撮像部１０と、撮像素子１４から出力される信号を処理して映像情報を出力する画像処理部２１と、撮像画像の鮮明さを表すパラメータの基準値を記憶する記憶部２２と、を備える。画像処理部２１は、撮像素子１４から入力された信号に基づいて前記パラメータの実測値を取得し、所定のタイミングで取得した実測値を基準値として記憶部２２に記憶させ、その後に取得した実測値と記憶部２２に記憶された基準値との差に基づいて、撮像画像に対する鮮明化処理を実行する。【選択図】図１
2017059905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標領域からの光を撮像素子に結像させる撮像部と、
前記撮像素子から出力される信号を処理して映像情報を出力する画像処理部と、
撮像画像の鮮明さを表す所定のパラメータの基準値を記憶する記憶部と、を備え、
前記画像処理部は、前記撮像素子から入力された信号に基づいて前記パラメータの実測値を取得し、所定のタイミングで取得した実測値を前記基準値として前記記憶部に記憶させ、その後に取得した実測値と前記記憶部に記憶された基準値との差に基づいて、撮像画像に対する鮮明化処理を実行する、ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記画像処理部は、設定指示の入力を受け付けた場合に、前記撮像素子からの信号に基づいて取得した前記パラメータの実測値を前記基準値として前記記憶部に記憶させる、ことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の撮像装置において、
前記記憶部は、実測値に基づく第１の基準値とは別に予め第２の基準値を記憶し、
前記画像処理部は、実測値に基づく前記第１の基準値を用いるモードが設定されている場合は、実測値に基づき前記第１の基準値を取得して前記鮮明化処理を実行し、前記モードが設定されていない場合は、前記第２の基準値に基づいて前記鮮明化処理を実行する、ことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか一項に記載の撮像装置において、
前記画像処理部は、前記実測値と前記基準値との差に基づいて、撮像画像を鮮明化するための調整値を切り替える、ことを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項４に記載の撮像装置において、
前記調整値は、前記撮像素子から出力される信号に対しガンマ補正を行うための値である、ことを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか一項に記載の撮像装置において、
撮像画像の鮮明さを表す前記パラメータは、前記撮像素子から出力される１画像分の信号から取得した輝度の標準偏差である、ことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、目標領域を撮像する撮像装置に関するものであり、特に、雨や霧等の発生により鮮明さが低下し得る風景を撮像する際に用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
街路や交差点を監視カメラで撮像する撮像装置が知られている。この種の撮像装置では、撮像された画像が、たとえば、交通事故の検証等に用いられる。検証では、車両や歩行者の状況や、信号機の点灯状況等が確認される。すなわち、事故の際に信号機が赤色、青色、黄色のどの色で点灯していたかが確認される。
【０００３】
しかしながら、街路や交差点等では、雨や霧の発生により被写体のコントラストが低下することが起こり得る。たとえば、交差点が霧で覆われると、車両や歩行者の状況や、信号機の点灯状況等をクリアに撮像できなくなる恐れがある。こうなると、撮像画像を用いた検証を円滑に行えなくなる。
【０００４】
以下の特許文献１には、監視カメラ装置と制御装置とを備える監視カメラシステムが記載されている。この監視カメラシステムでは、監視カメラ装置が撮像した画像に基づいて、制御装置により霧や霞が検出される。霧や霞の発生は、予め撮像した画像と現在の画像とを比較し、その結果、白浮きが生じたか否かによって検出される。また、霧や霞の強さは、デジタル映像信号成分の中で映像の明るさが最低になる部分のレベル（黒ピークレベル）が所定の閾値を超えるか否かによって判定される。こうして霧や霞が検出され、さらに、霧や霞の強さが判定されると、霧や霞の強さに対応する警報が制御装置から外部機器に出力される。また、判定された霧や霞の強さに応じた霞補正が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１９２７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように、特許文献１の手法では、画像を補正するために、霧や霞の検出と、霧や霞の強さの判定の２ステップの処理が必要であった。霧や霞の強さの判定は、黒ピークレベルが所定の閾値を超えるかにより行われているため、たとえば、もともと映像信号の黒ピークレベルが高くなる風景が撮像対象とされたような場合は、補正に誤動作が生じる惧れがあった。
【０００７】
かかる課題を鑑み、本発明は、簡素な処理により、撮像画像の不鮮明さを自動で補正する場合の誤動作を抑制することが可能な撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の主たる態様は、撮像装置に関する。本態様に係る撮像装置は、目標領域からの光を撮像素子に結像させる撮像部と、前記撮像素子から出力される信号を処理して映像情報を出力する画像処理部と、撮像画像の鮮明さを表す所定のパラメータの基準値を記憶する記憶部と、を備える。ここで、前記画像処理部は、前記撮像素子から入力された信号に基づいて前記パラメータの実測値を取得し、所定のタイミングで取得した実測値を前記基準値として前記記憶部に記憶させ、その後に取得した実測値と前記記憶部に記憶された基準値との差に基づいて、撮像画像に対する鮮明化処理を実行する。
【０００９】
本態様に係る撮像装置によれば、撮像素子から入力された信号に基づいて撮像画像の鮮明さを表すパラメータの基準値が設定されるため、設定された基準値は、撮像対象の風景に応じたものとなる。たとえば、撮像装置が交差点を撮像するために設置された場合、基準値は、交差点の規模や信号機の設置状況等、目標領域の風景（構造物のレイアウト等）に応じたものとなる。そして、こうして設定された基準値と、その後の撮像時に取得される実測値との差に基づいて、撮像画像に対する鮮明化処理が実行されるため、撮像対象の目標領域がどの程度不鮮明になったかを適正に識別することができ、鮮明化処理の誤動作を抑制することができる。このように、本態様に係る撮像装置によれば、撮像画像の不鮮明さを自動で補正する場合の誤動作を抑制することができる。
【００１０】
また、本態様に係る撮像装置によれば、基準値と実測値の差に応じて適正に鮮明化処理が実行されるため、別途、撮像画像が不鮮明になったか否かを検出する処理を行う必要がない。よって、本態様に係る撮像装置によれば、簡素な処理により撮像画像の鮮明化を行うことができる。
【００１１】
なお、「実測値と基準値との差」とは、実測値から基準値を減算して得た値のみならず、基準値に対する実測値の比率など、基準値から実測値がどれほど相違しているかを表す値であれば如何なる値であってもよい。
【００１２】
本態様に係る撮像装置において、前記画像処理部は、設定指示の入力を受け付けた場合に、前記撮像素子からの信号に基づいて取得した前記パラメータの実測値を前記基準値として前記記憶部に記憶させるよう構成され得る。こうすると、目標領域が不鮮明であるタイミングで基準値が取得され設定されることを円滑に回避できる。このため、撮像画像の不鮮明さを自動で補正する場合の誤動作を、より確実に抑制することができる。
【００１３】
本態様に係る撮像装置において、前記記憶部は、実測値に基づく第１の基準値とは別に予め第２の基準値を記憶する構成とされ得る。この場合、前記画像処理部は、実測値に基づく前記第１の基準値を用いるモードが設定されている場合は、実測値に基づき前記第１の基準値を取得して前記鮮明化処理を実行し、前記モードが設定されていない場合は、前記第２の基準値に基づいて前記鮮明化処理を実行するよう構成され得る。こうすると、たとえば、第１基準値の設定に適した鮮明な撮像画像が得られないために第１の基準値を用いるモードが設定されていない場合にも、第２の基準値を用いて鮮明化処理を実行することができる。
【００１４】
本態様に係る撮像装置において、前記画像処理部は、前記実測値と前記基準値との差に基づいて、撮像画像を鮮明化するための調整値を切り替えるよう構成され得る。この場合、前記調整値は、前記撮像素子から出力される信号に対しガンマ補正を行うための値とされ得る。このように、ガンマ補正を行うための値を調整することで、撮像画像のコントラストを簡易な処理により円滑に、鮮明化に適する状態に調整することができる。
【００１５】
なお、本態様に係る撮像装置では、撮像画像の鮮明さを表す前記パラメータとして、たとえば、撮像素子から出力される１画像分の信号から取得した輝度の標準偏差を用いることができる。このように輝度の標準偏差を用いることにより、撮像画像の不鮮明さを的確に把握することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のとおり、本発明によれば、簡素な処理により、撮像画像の不鮮明さを自動で補正する場合の誤動作を抑制することが可能な撮像装置を提供することができる。
【００１７】
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、実施形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、実施形態に係る画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｄ）は、実施形態に係る撮像画像の状況と輝度のヒストグラムとの関係を例示する図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｄ）は、実施形態に係る撮像画像のコントラストの補正方法（鮮明化処理）を説明する図である。
【図５】図５（ａ）、（ｂ）は、実施形態に係るガンマ値を変化させた場合の輝度のヒストグラムの変化を示す図である。
【図６】図６（ａ）、（ｂ）は、実施形態に係る撮像画像が鮮明であってもヒストグラムの輝度の分布範囲が狭い場合の目標領域の構成例を示す図である。
【図７】図７は、実施形態に係る鮮明化処理を示すフローチャートである。
【図８】図８は、実施形態に係る鮮明化処理に用いるガンマ特性の一例を示す図である。
【図９】図９（ａ）、（ｂ）は、実施形態における鮮明化処理の作用を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態は、交差点や街路等を撮像する監視カメラに本発明を適用したものである。
【００２０】
図１は、撮像装置１の構成を示す図である。
【００２１】
撮像装置１は、撮像部１０と、画像処理部２１と、記憶部２２と、フィルタ駆動部２３と、アイリス駆動部２４と、入力部２５と、出力部２６と、を備える。
【００２２】
撮像部１０は、レンズ１１と、アイリス１２と、フィルタ１３と、撮像素子１４と備える。
【００２３】
レンズ１１は、目標領域からの光を取り込んで、目標領域の像を撮像素子１４の受光面に結像させる。アイリス１２は、目標領域からの光の強弱に応じて適切な光量が撮像素子１４に入射するように、外部からの光を制限する。アイリス１２は、アイリス駆動部２４により、絞り量が調整される。
【００２４】
フィルタ１３は、赤外線を除去するためのＩＲカットフィルタと、可視光とともに赤外線も透過させるダミーガラスからなっている。フィルタ１３は、フィルタ駆動部２３を介して画像処理部２１により、ＩＲカットフィルタとダミーガラスの何れか一方が、アイリス１２と撮像素子１４との間の光路に位置付けられる。具体的には、撮像素子１４において通常レベル以上の照度が得られる場合は、ＩＲカットフィルタが光路に挿入され、赤外線が除去される。また、撮像素子１４において得られる照度が低い場合は、ダミーガラスが光路に挿入され、可視光とともに赤外線も撮像素子１４へ導かれて、感度が高められる。
【００２５】
撮像素子１４は、カラーのＣＭＯＳイメージセンサである。撮像素子１４は、ＣＣＤイメージセンサであってもよい。撮像素子１４は、画像処理部２１からの制御により、撮像画像に応じた信号を画像処理部２１に出力する。
【００２６】
画像処理部２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理回路を備え、記憶部２２に保持されたプログラムに従って画像処理を実行する。記憶部２２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶媒体を備え、画像処理用のプログラムを保持する他、画像処理部２１による処理の際にワーク領域としても利用される。記憶部２２には、撮像画像の鮮明さのレベルに応じた複数のガンマ補正値が保持されている。記憶部２２に保持されたガンマ補正値については、追って、図８を参照して説明する。
【００２７】
フィルタ駆動部２３およびアイリス駆動部２４は、それぞれ、画像処理部２１からの制御によりフィルタ１３およびアイリス１２を駆動するためのドライバである。入力部２５は、操作ボタン等の入力手段を有し、ユーザからの指示を受け付ける。出力部２６は、画像処理部２１により処理された映像情報を、出力端子を介して外部機器に出力する。
【００２８】
図３は、画像処理部２１の機能ブロック図である。
【００２９】
画像処理部２１は、モザイク処理部１０１と、リニアマトリクス処理部１０２と、ガンマ補正処理部１０３と、Ｙ／Ｃ分離処理部１０４と、輪郭補正処理部１０５と、色差補正処理部１０６と、ノイズ除去処理部１０７、１０８と、を備える。
【００３０】
図１の撮像素子１４から出力された信号は、モザイク処理部１０１に入力される。モザイク処理部１０１は、各画素からの信号からＲ、Ｇ、Ｂの３色分の信号を生成する。リニアマトリクス処理部１０２は、モザイク処理部１０１により生成された信号に対し、分光特性補正を施す。
【００３１】
ガンマ補正処理部１０３は、分光特性補正がなされた信号に対し、ガンマ補正を施す。上記のように、記憶部２２には、撮像画像の鮮明さのレベルに応じた複数のガンマ補正値が保持されている。ガンマ補正処理部１０３には、撮像画像の鮮明さに応じたガンマ補正値が適用される。ガンマ補正処理部１０３は、適用されたガンマ補正値によって、リニアマトリクス処理部１０２からの信号にガンマ補正を施す。
【００３２】
Ｙ／Ｃ分離処理部１０４は、ガンマ補正が施された信号を輝度信号と色差信号に分離する。輪郭補正処理部１０５は、モザイク処理後の信号に基づき被写体の輪郭を抜き出し、Ｙ／Ｃ分離後の輝度信号に輪郭信号を加える。色差補正処理部１０６は、Ｙ／Ｃ分離後の色差信号に対し、所定の色を強調する等の補正処理を施す。ノイズ除去処理部１０７、１０８は、それぞれ、Ｙ／Ｃ分離後の輝度信号および色差信号に重畳されたノイズを除去する。ノイズが除去された輝度信号および色差信号は、図１の出力部２６に出力される。出力部２６は、輝度信号と色差信号をシリアル変換して、外部に出力する。
【００３３】
次に、図３（ａ）〜図６（ｂ）を参照して、画像処理部２１における鮮明化処理について説明する。なお、ここでは、便宜上、交差点や街路以外の風景が被写体とされている。
【００３４】
図３（ａ）〜（ｄ）は、実施形態に係る撮像画像の状況と輝度のヒストグラムとの関係の一例を示す図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）の撮像画像に対するヒストグラムであり、図３（ｄ）は、図３（ｃ）の撮像画像に対するヒストグラムである。なお、図３（ａ）、（ｃ）は、実際はカラーの画像である。すなわち、画像中のモザイクタイルと人形は種々の色に色付けされている。また、図３（ｃ）の撮像画像は、撮像光学系にフォギーフィルタを挿入して撮像したものである。
【００３５】
図３（ｂ）、（ｄ）に示すように、被写体が同じであっても、撮像画像の鮮明度により、ヒストグラム上の輝度の分布範囲（Ｒ１、Ｒ２）が変化する。具体的には、撮像画像が不鮮明である場合の分布範囲Ｒ２は、撮像画像が鮮明である場合の分布範囲Ｒ１よりも狭くなっている。このように、撮像画像の鮮明度（コントラスト）が低下するほど、輝度の分布範囲が狭くなる。したがって、輝度の分布範囲に基づいて撮像画像の鮮明度を検出することが可能である。
【００３６】
なお、撮像画像の鮮明度を判定するための情報は、輝度のヒストグラムに限定されるものではない。たとえば、オートアイリスのスタティスティックデータなどを用いて、撮像画像の鮮明度を判定することもできる。
【００３７】
図４（ａ）〜（ｄ）は、撮像画像のコントラストの補正方法（鮮明化処理）を説明する図である。図４（ａ）、（ｃ）は、それぞれ、図３（ｂ）、（ｄ）に示したヒストグラムであり、図３（ａ）、（ｃ）の撮像画像のヒストグラムに対応する。また、図４（ｂ）、（ｄ）は、それぞれ、輝度のヒストグラムが図４（ａ）、（ｂ）である場合のガンマ補正値（ガンマ特性）を模式的に示すグラフである。図４（ａ）、（ｂ）において、横軸は、入力信号の信号レベルであり、縦軸は、ガンマ補正後の出力信号の信号レベルである。
【００３８】
図４（ａ）に示すようにヒストグラムにおける輝度の分布範囲Ｒ１が広い場合は、図４（ｂ）に示す通常のガンマ補正値を用いてガンマ補正を行う。一方、図４（ｃ）に示すようにヒストグラムにおける輝度の分布範囲Ｒ２が狭い場合は、図４（ｄ）に示すコントラストを高めるためのガンマ補正値を用いてガンマ補正を行う。
【００３９】
図４（ｄ）のガンマ補正値では、範囲Ｗよりも信号レベルが低い入力信号は、一様に最低レベルの出力信号に変換される。また、範囲Ｗよりも信号レベルが高い入力信号は、一様に最高レベルの出力信号に変換される。したがって、黒付近のグレーの入力信号は一様に黒に変換され、白付近のグレーの入力信号は一様に白に変換される。これにより、画像のコントラストが高められる。
【００４０】
図５（ａ）、（ｂ）は、ガンマ値（ガンマ特性）を変化させた場合の輝度のヒストグラムの変化を示す図である。図５（ａ）において、破線は、ガンマ値が０．４５の場合の通常のガンマ補正に用いるガンマ特性であり、実線は、撮像画像の鮮明度（コントラスト）が低い場合に適用されるガンマ特性である。図５（ａ）では、縦軸と横軸が１で規格化されている。また、図５（ｂ）において、破線は、所定の撮像画像に対して、図５（ａ）のガンマ値が０．４５の破線のガンマ特性を適用した場合のヒストグラムであり、実線は、同じ撮像画像に対して、図５（ａ）の低コントラスト用の実線のガンマ特性を適用した場合のヒストグラムである。
【００４１】
図５（ｂ）に示すように、低コントラスト用のガンマ特性を適用してガンマ補正を行うと、補正後の撮像画像のヒストグラムは、補正前に比べ、輝度の分布範囲が顕著に広がっている。つまり、鮮明度が低い低コントラストの撮像画像に、図５（ａ）の低コントラスト用のガンマ特性を適用してガンマ補正を行うことにより、画像の鮮明度（コントラスト）を高めることができる。
【００４２】
以上のように、適用されるガンマ補正値を選択することにより、撮像画像のコントラストを高めることができる。図１の画像処理部２１は、撮像画像の鮮明度（コントラスト）が低い場合に、図２のガンマ補正処理部１０３に適用するガンマ値（ガンマ特性）を変更することにより、撮像画像のコントラストを高める。
【００４３】
より詳細には、図１の記憶部２２は、鮮明度が高い場合の通常のガンマ値（ガンマ特性）とともに、撮像画像の鮮明度が低い場合に適用されるガンマ値（ガンマ特性）を記憶している。画像処理部２１は、撮像素子１４により撮像された撮像画像の鮮明度（コントラスト）が低い場合に、当該撮像画像の鮮明度に適するガンマ値を記憶部２２から選択し、選択したガンマ値を図２のガンマ補正処理部１０３に適用する。これにより、撮像画像の鮮明度を高められる。
【００４４】
ここで、撮像画像の鮮明度が低いか否かは、図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、輝度分布のヒストグラムに基づいて、判定され得る。
【００４５】
しかしながら、撮像画像によっては、鮮明度が低下していないにも拘わらず、被写体のレイアウト等によって、ヒストグラムの輝度の分布範囲が狭い場合がある。たとえば、図６（ａ）に示す撮像画像（実際はカラー画像）のヒストグラムは、図６（ｂ）のようになる。このヒストグラムでは、撮像画像が鮮明であるにも拘わらず、輝度の分布範囲Ｒ３は狭いものとなる。このような場合に、低コントラスト用のガンマ値が適用されると、却って撮像画像の鮮明度が低下する。
【００４６】
そこで、本実施形態では、不鮮明な撮像画像を自動で補正する場合の誤動作を抑制するための処理が行われる。
【００４７】
図７は、画像処理部２１にて行われる鮮明化処理を示すフローチャートである。
【００４８】
図７のフローチャートでは、撮像画像の鮮明度を表すパラメータとして、輝度のヒストグラム（たとえば図３（ｂ）、（ｄ）参照）の標準偏差σが用いられる。また、図１の記憶部２２には、通常の鮮明度の場合に適用されるガンマ値Ｇ３の他に、鮮明度が低い場合に適用される２種類のガンマ値Ｇ１、Ｇ２が記憶されている。
【００４９】
さらに、図７のフローチャートでは、処理が開始される前、あるいは、開始された後に、図１に示す入力部２５を介して、ユーザにより、鮮明化処理のモード設定がなされ得る。ここで、目標領域を撮像して得た撮像画像に基づいて標準偏差の基準値σＲｅｆが設定されるモードをプリセットＯＮモードと称し、記憶部２２に予め保持された汎用的な標準偏差σ０が基準値σＲｅｆに設定されるモードをプリセットＯＦＦモードと称する。標準偏差σ０は、たとえば、標準的な風景を鮮明な状態で撮像して得られた撮像画像の輝度ヒストグラムの標準偏差である。
【００５０】
図７を参照して、撮像装置１に電源が投入され、初期化処理が完了すると、画像処理部２１は撮像動作を開始する。こうして、撮像動作を開始した後、画像処理部２１は、垂直同期信号（Vｓｙｎｃ）の出力タイミングであるか否かを判定する（Ｓ１０１）。垂直同期信号の出力タイミングである場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、画像処理部２１は、オートアイリス処理（Ｓ１０２）とオートホワイトバランス処理（Ｓ１０３）を実行する。さらに、画像処理部２１は、撮像素子１４から出力される信号に基づいて、撮像画像における輝度ヒストグラムの標準偏差σを算出する（Ｓ１０４）。
【００５１】
次いで、画像処理部２１は、撮像装置１に設定された鮮明化処理のモードがプリセットＯＮモードであるか否かを判定する（Ｓ１０５）。ここで、鮮明化処理のモードがプリセットＯＮモードでない場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、画像処理部２１は、予め記憶部２２に記憶されている汎用的な標準偏差σ０を標準偏差の基準値σＲｅｆに設定する（Ｓ１０８）。
【００５２】
一方、鮮明化処理のモードがプリセットＯＮモードである場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、画像処理部２１は、一つ前の垂直同期信号の出力タイミングにおいて鮮明化処理のモードがプリセットＯＦＦモードであったか否か、すなわち、鮮明化処理のモードがプリセットＯＦＦモードからプリセットＯＮモードに切り替えられたか否かを判定する（Ｓ１０６）。ここで、一つ前の垂直同期信号の出力タイミングにおいて鮮明化処理のモードがプリセットＯＦＦモードであった場合（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、画像処理部２１は、ステップＳ１０４で算出した標準偏差σを基準値σＲｅｆに設定し、設定した基準値σＲｅｆを記憶部２２に記憶させる（Ｓ１０７）。
【００５３】
また、一つ前の垂直同期信号の出力タイミングにおいても鮮明化処理のモードがプリセットＯＮモードであった場合（Ｓ１０６：ＮＯ）、すなわち、プリセットＯＮモードが前回から継続中である場合、画像処理部２１は、ステップＳ１０７をスキップし、処理をステップＳ１０９に進める。この場合、少なくとも前回以前の垂直同期信号の出力タイミングにおいて、基準値σＲｅｆに、そのタイミングで取得された撮像画像に基づく標準偏差σが設定され、この基準値が、今回の垂直同期信号の出力タイミングにおいても有効となっている。
【００５４】
次いで、画像処理部２１は、ステップＳ１０４で取得された標準偏差σにより基準値σＲｅｆを除算して、参照値を取得する（Ｓ１０９）。こうして算出された参照値は、ステップＳ１０４で取得された標準偏差σが基準値σＲｅｆに比べて小さくなるほど大きくなる。すなわち、今回取得された撮像画像に対する輝度ヒストグラムの輝度の分布範囲が、基準値σＲｅｆに対応する輝度ヒストグラムの輝度の分布範囲に比べて狭くなるほど、参照値が大きくなる。したがって、参照値が大きくなるほど、今回取得された撮像画像の鮮明度が低いと評価され得る。
【００５５】
こうして、参照値を算出した後、画像処理部２１は、予め設定した閾値Ｔｈ１、Ｔｈ２（Ｔｈ１＞Ｔｈ２）と参照値とを比較する（Ｓ１１０、Ｓ１１２）。ここで、参照値が閾値Ｔｈ１よりも大きいと（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、画像処理部２１は、記憶部２２に記憶されている低鮮明度用のガンマ値Ｇ１を、図２のガンマ補正処理部１０３に適用する（Ｓ１１１）。また、参照値が閾値Ｔｈ１以下で且つ閾値Ｔｈ２よりも大きいと（Ｓ１１０：ＮＯ、Ｓ１１２：ＹＥＳ）、画像処理部２１は、記憶部２２に記憶されている低鮮明度用のガンマ値Ｇ２を、図２のガンマ補正処理部１０３に適用する（Ｓ１１３）。また、参照値が閾値Ｔｈ２以下である場合（Ｓ１１０：ＮＯ、Ｓ１１２：ＮＯ）、画像処理部２１は、記憶部２２に記憶されている通常の鮮明度用のガンマ値Ｇ３を、図２のガンマ補正処理部１０３に適用する（Ｓ１１４）。図２のガンマ補正処理部１０３は、こうして適用されたガンマ値に基づいて、ガンマ補正を実行する。
【００５６】
しかる後、画像処理部２１は、垂直同期信号の出力タイミングが終了したか否かを判定する（Ｓ１１５）。垂直同期信号の出力タイミングが終了すると（Ｓ１１５：ＹＥＳ）、画像処理部２１は、処理をステップＳ１０１に戻して、次の垂直同期信号の出力タイミングの到来を待つ（Ｓ１０１）。そして、次の垂直同期信号の出力タイミングが到来すると（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、画像処理部２１は、再度、Ｓ１０２以降の処理を実行する。この処理は、撮像装置１の電源が遮断されるまで繰り返し実行される。
【００５７】
図８は、ガンマ値Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３のガンマ特性を模式的に示す図である。
【００５８】
図８に示すように、ガンマ値Ｇ２は、ガンマ値Ｇ３に対して入力信号の低レベル側の範囲Ｗ２がゼロレベルの出力信号に補正され、且つ、ガンマ値Ｇ３に比べて入力信号の高レベル側がより早く最大レベルに接近するように設定されている。また、ガンマ値Ｇ１は、入力側の範囲Ｗ１がガンマ値Ｇ２の範囲Ｗ２に比べて広げられ、且つ、ガンマ値Ｇ２に比べて入力信号の高レベル側がより早く最大レベルに接近するように設定されている。
【００５９】
このようにガンマ値Ｇ１、Ｇ２を設定することにより、図５（ａ）、（ｂ）を参照して説明したように、ガンマ値Ｇ２を適用してガンマ補正を行う場合の方が、通常のガンマ値Ｇ３を適用してガンマ補正を行う場合に比べ、撮像画像の鮮明度（コントラスト）が高められる。また、ガンマ値Ｇ１を適用してガンマ補正を行う場合には、ガンマ値Ｇ２を適用してガンマ補正を行う場合に比べて、さらに、撮像画像の鮮明度（コントラスト）が高められる。
【００６０】
したがって、図７のステップＳ１１０において、参照値が閾値Ｔｈ１よりも大きい、すなわち、撮像画像の鮮明度低下が激しいと判定された場合には、ガンマ値Ｇ１をガンマ補正処理部１０３（図２参照）に適用してガンマ補正を行うことで、撮像画像の鮮明化を効果的に行うことができる。また、図７のステップＳ１１２において、参照値が閾値Ｔｈ２よりも大きい、すなわち、撮像画像の鮮明度低下が中程度であると判定された場合には、ガンマ値Ｇ２をガンマ補正処理部１０３に適用してガンマ補正を行うことで、撮像画像に対し過剰な鮮明化処理を行うことなく効果的に、撮像画像の鮮明化を行うことができる。
【００６１】
図９は、撮像装置１を交差点に設置した場合の撮像画像を模式的に示す図である。
【００６２】
図９（ａ）は、雨や霧等の影響により撮像画像の鮮明度が低下した状態を示している。本実施形態では、上記のように、参照値の大きさ、すなわち、撮像画像の鮮明度低下のレベルに応じて適切なガンマ値が適用されるため、図９（ｂ）のように、撮像画像の鮮明度が改善される。これにより、ユーザは、撮像画像により、信号機２、交差点３、人４および自動車５の状況を的確に確認することができる。
【００６３】
＜実施形態の効果＞
本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
【００６４】
図７のステップＳ１０４、Ｓ１０７に示すように、撮像素子１４から入力された信号に基づいて、撮像画像の鮮明さを表すパラメータ（輝度ヒストグラムの標準偏差）の基準値σＲｅｆが設定される。このため、設定された基準値σＲｅｆは、撮像対象の風景に応じたものとなる。たとえば、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、撮像装置１が交差点３を撮像するために設置された場合、基準値σＲｅｆは、交差点３の規模や信号機２の設置状況等、目標領域の風景（構造物のレイアウト等）に応じたものとなる。そして、こうして設定された基準値σＲｅｆと、その後の撮像時に取得される実測値（標準偏差σ）との差（参照値：σＲｅｆ／σ）に基づいて、撮像画像に対する鮮明化処理が実行されるため、撮像対象の目標領域がどの程度不鮮明になったかを適正に識別することができ、鮮明化処理の誤動作を抑制することができる。このように、本実施形態に係る撮像装置１によれば、撮像画像の不鮮明さを自動で補正する場合の誤動作を抑制することができる。
【００６５】
また、本実施形態に係る撮像装置によれば、基準値σＲｅｆと実測値（標準偏差σ）の差（参照値：σＲｅｆ／σ）に応じて適正に鮮明化処理が実行されるため、別途、撮像画像が不鮮明になったか否かを検出する処理を行う必要がない。よって、本実施形態に係る撮像装置１によれば、簡素な処理により撮像画像の鮮明化を行うことができる。
【００６６】
また、本実施形態に係る撮像装置１では、図７のステップＳ１０５に示すように、入力部２５を介してユーザからプリセットＯＮモードの設定指示の入力を受け付けた場合に、画像処理部２１が、撮像素子１４からの信号に基づいて取得したパラメータの実測値（標準偏差σ）を基準値σＲｅｆとして記憶部２２に記憶させるよう構成されている。このため、ユーザは、目標領域が鮮明であるタイミングでプリセットＯＮモードの設定指示を入力することで、鮮明な撮像画像に基づく標準偏差σを基準値σＲｅｆに設定することができる。これにより、目標領域が不鮮明であるタイミングで基準値が取得され設定されることを円滑に回避できる。よって、撮像画像の不鮮明さを自動で補正する場合の誤動作を、より確実に抑制することができる。
【００６７】
また、本実施形態に係る撮像装置１では、実測値（標準偏差σ）に基づく基準値σＲｅｆが設定される前に、予め汎用的な基準値σ０が記憶部２２に記憶されている。そして、図７のステップＳ１０５〜Ｓ１０８に示すように、画像処理部２１は、プリセットＯＮモードが設定されている場合は、実測値に基づく基準値σＲｅｆを取得して鮮明化処理を実行し、プリセットＯＮモードが設定されていない場合は、汎用的な基準値σ０に基づいて鮮明化処理を実行する。このため、たとえば、撮像装置１の起動時が曇天である場合等、基準値σＲｅｆの設定に適した鮮明な撮像画像が得られないためにプリセットＯＮモードが設定されていない場合にも、汎用的な基準値σ０を用いて鮮明化処理を実行することができる。
【００６８】
また、本実施形態に係る撮像装置１では、図７のステップＳ１１０〜Ｓ１１４に示すように、参照値の大きさに基づいて、撮像画像を鮮明化するための調整値（ガンマ値Ｇ１〜Ｇ３）を切り替えるよう構成されているため、撮像画像のコントラストを簡易な処理により円滑に、鮮明化に適する状態に調整することができる。
【００６９】
なお、本実施形態に係る撮像装置１では、撮像画像の鮮明さを表すパラメータとして、撮像素子１４から出力される１画像分の信号から取得した輝度の標準偏差σを用いたため、図３（ａ）、（ｂ）を参照して説明したように、撮像画像の不鮮明さを的確に把握することができる。
【００７０】
＜変更例＞
上記実施形態では、ガンマ補正処理部１０３に適用されるガンマ値を調整することにより撮像画像の鮮明化が行われたが、撮像画像の鮮明化処理はこれに限られるものではない。たとえば、鮮明化を行うための鮮明化処理エンジンを搭載する撮像装置では、鮮明化処理エンジンに設定するパラメータ値を調整することにより、撮像画像の鮮明化が行われてもよい。
【００７１】
また、上記実施形態では、鮮明度が低い撮像画像の補正用に２つのガンマ値Ｇ１、Ｇ２が準備されたが、鮮明化処理に用いるガンマ値の種類はこれに限られるものではない。たとえば、図７のフローチャートにおいて、参照値と比較する閾値を３つ以上設定して、鮮明化処理に用いるガンマ値を３つ以上設定してもよい。こうすると、より的確な鮮明化処理を実現できる。あるいは、閾値を１つとして、ガンマ値を１つとすることも可能である。
【００７２】
また、上記実施形態では、参照値を基準値σＲｅｆと実測値（標準偏差σ）との比としたが、参照値はこれに限られるものではなく、基準値から実測値がどれほど相違しているかを表す値であれば如何なる値であってもよい。たとえば、基準値σＲｅｆから実測値（標準偏差σ）を減算して得た値を参照値として用いてもよい。
【００７３】
また、上記実施形態では、撮像画像の鮮明度を表すパラメータとして、輝度ヒストグラムの分散を用いたが、撮像画像の鮮明度を表すパラメータはこれに限られるものではない。また、撮像画像の鮮明度を表すパラメータは、必ずしも１種類に限られるものではなく、２種類以上のパラメータを組み合わせて撮像画像の鮮明度を判定してもよい。
【００７４】
また、上記実施形態では、垂直同期信号に同期して鮮明化処理に用いる値（ガンマ値）の更新が行われたが、かかる更新が行われるタイミングは、これに限られるものではない。たとえば、所定の時間（たとえば、数秒〜数十秒）毎に鮮明化処理に用いる値の更新が行われてもよく、あるいは、日時と照度から天候の変化を検出したタイミングで、かかる更新を行ってもよい。
【００７５】
また、撮像装置１のブロック構成は、図１に示す構成に限られるものではなく、種々の変更が可能である。また、画像処理部２１は、ハードウエア（回路）で構成されてもよく、あるいは、ソフトウエアで構成されてもよい。また、撮像装置１は、街路や交差点を撮像する監視カメラの他、種々の用途に用い得る。
【００７６】
この他、本発明の実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１  …  撮像装置
１０  …  撮像部
２１  …  画像処理部
２２  …  記憶部
【図１】
2017059905.tif 000003
【図２】
2017059905.tif 000004
【図５】
2017059905.tif 000005
【図７】
2017059905.tif 000006
【図８】
2017059905.tif 000007
【図３】
2017059905.tif 000008
【図４】
2017059905.tif 000009
【図６】
2017059905.tif 000010
【図９】
2017059905.tif 000011