(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部の画像入力手段から入力された画像から、該画像について求められた背景画像を用いて動体を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された動体の輝度レベルを増大させる増大手段と、
前記動体以外の部分の輝度レベルを設定する設定手段と
を備え、前記増大手段で前記動体の輝度レベルを上げ且つ前記設定手段で前記動体以外の部分の輝度レベルを設定した画像が出力されることを特徴とする動体表示用画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の動体表示用画像処理装置において、
前記検出手段は、前記画像入力手段から入力された画像と前記背景画像との差分を求める減算手段から成り、
前記増大手段は、前記減算手段で求められた差分に１以上の係数を乗算する乗算手段から成り、
前記設定手段は、前記乗算手段の乗算結果にオフセット値を加算する加算手段から成ることを特徴とする動体表示用画像処理装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の動体表示用画像処理装置において、
出力される画像の輝度レベルを、該画像を表示する表示装置の表示範囲内に制限する制限手段
をさらに備えたことを特徴とする動体表示用画像処理装置。
【請求項４】
外部の画像入力手段から入力された画像から、該画像について求められた背景画像を用いて動体を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された動体の輝度レベルを増大させる増大手段と、
前記背景画像から、輝度レベルの減少した背景画像を生成する生成手段と、
前記増大手段で輝度レベルを上げられた動体と前記生成手段で生成された背景画像とを合成する合成手段と
を備え、前記合成手段で合成された画像が出力されることを特徴とする動体表示用画像処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の動体表示用画像処理装置において、
前記検出手段は、前記画像入力手段から入力された画像と前記背景画像との差分を求める減算手段から成り、
前記増大手段は、前記減算手段で求められた差分に１以上の係数を乗算する第１の乗算手段から成り、
前記生成手段は、前記背景画像に１／２以下の係数を乗算する第２の乗算手段から成り、
前記合成手段は、前記第１の乗算手段の乗算結果と前記第２の乗算手段の乗算結果とを加算する加算手段から成ることを特徴とする動体表示用画像処理装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の動体表示用画像処理装置において、
前記生成手段で生成された背景画像の輝度レベルを設定する設定手段
をさらに備えたことを特徴とする動体表示用画像処理装置。
【請求項７】
請求項６に記載の動体表示用画像処理装置において、
前記設定手段は、前記加算手段が、前記第１の乗算手段の乗算結果と前記第２の乗算手段の乗算結果とオフセット値とを加算することによって成ることを特徴とする動体表示用画像処理装置。
【請求項８】
請求項４乃至７のいずれかに記載の動体表示用画像処理装置において、
出力される画像の輝度レベルを、該画像を表示する表示装置の表示範囲内に制限する制限手段
をさらに備えたことを特徴とする動体表示用画像処理装置。
【請求項９】
画像入力手段に現在入力される画像から、該画像について求められた背景画像を用いて動体を検出する検出ステップと、
前記検出ステップで検出された動体の輝度レベルを増大させる増大ステップと、
前記動体以外の部分の輝度レベルを設定する設定ステップと、
前記増大ステップ及び前記設定ステップを経た画像を表示装置に送る送信ステップと
を含むことを特徴とする動体表示用画像処理方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の動体表示用画像処理方法において、
前記検出ステップで、前記画像入力手段に現在入力される画像と前記背景画像との差分を求め、
前記増大ステップで、前記差分に１以上の正の係数を乗算し、
前記設定ステップで、前記増大ステップの乗算結果にオフセット値を加算することを特徴とする動体表示用画像処理方法。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の動体表示用画像処理方法において、
前記表示装置に送る画像の輝度レベルを、該表示装置の表示範囲内に制限する制限ステップ
をさらに含んだことを特徴とする動体表示用画像処理方法。
【請求項１２】
画像入力手段に現在入力される画像から、該画像について求められた背景画像を用いて動体を検出する検出ステップと、
前記検出ステップで検出された動体の輝度レベルを増大させる増大ステップと、
前記背景画像から、輝度レベルの減少した背景画像を生成する生成ステップと、
前記増大ステップで輝度レベルを上げた動体と前記生成ステップで生成した背景画像とを合成する合成ステップと、
前記合成ステップで合成した画像を表示装置に送る送信ステップと
を含むことを特徴とする動体表示用画像処理方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の動体表示用画像処理方法において、
前記検出ステップで、前記画像入力手段に現在入力される画像と前記背景画像との差分を求め、
前記増大ステップで、前記差分に１以上の正の係数を乗算し、
前記生成ステップで、前記背景画像に１／２以下の係数を乗算し、
前記合成ステップで、前記増大ステップの乗算結果と前記生成ステップの乗算結果とを加算する
ことを特徴とする動体表示用画像処理方法。
【請求項１４】
請求項１２または１３に記載の動体表示用画像処理方法において、
前記生成ステップで生成した背景画像の輝度レベルを設定する設定ステップ
をさらに含んだことを特徴とする動体表示用画像処理装置。
【請求項１５】
請求項１２乃至１４のいずれかに記載の動体表示用画像処理方法において、
前記設定ステップを、前記合成ステップで、前記増大ステップの乗算結果と前記生成ステップの乗算結果とオフセット値とを加算することによって行うことを特徴とする動体表示用画像処理方法。
【請求項１６】
請求項１２乃至１５のいずれかに記載の動体表示用画像処理方法において、
前記表示装置に送る画像の輝度レベルを、該表示装置の表示範囲内に制限する制限ステップ
をさらに含んだことを特徴とする動体表示用画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動体をモニターに表示するために、入力画像と動体を含まない背景画像とを処理する装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建物や駐車場を警備するために、建物の内外や駐車場等をビデオカメラで撮影し、その画像をモニターに表示することにより人や車両の動きを監視することが、広く行われている。
こうした監視を行う場合、旧来は、ビデオカメラで撮影した画像を全てモニターに表示するのが一般であった。
【０００３】
しかし、ビデオカメラで撮影した全ての画像の中から動いている人や車両を見つけ出して監視することは、注意力を持続しなければならないので監視者にとって負担が大きく、また人や車両の動きを見落とすおそれもあった。
そのため、近年は、監視者の負担の軽減や見落としの防止を目的として、ビデオカメラで撮影した画像のうちの人や車両等の動体の画像だけをモニターに表示する監視システムが登場している。
【０００４】
この監視システムは、図７に例示するように、ビデオカメラで撮影する場所の画像のうち、人や車両等の動体を含まない画像である背景画像（同図Ａ）を予め求めておき、ビデオカメラからの現在の入力画像（同図Ｂ）からこの背景画像を分離することによって人や車両等の動体（同図Ｃ）を検出し、この検出した動体だけをモニターに表示するようにしたものである。
【０００５】
従来のこの監視システムでは、検出した動体の画像を、そのままの輝度レベルでモニターに送っていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、動体が存在するときと存在しないときとの輝度レベルの差が小さい場合（例えば暗い場所で暗い色の衣服の人物や暗いボディーカラーの車両が動いてる場合）には、検出した動体をそのままの輝度レベルでモニターに送っても、モニター画面上で動体が目立たないので、やはり監視者の負担の軽減や見落としの防止が困難であるという不都合があった。
【０００７】
また、動体だけをモニターに表示すると、警備対象の建物や駐車場のうちのどの位置で人や車両等が動いているのかがモニター画面から正確に把握できないので、警備上問題となる事態が生じているか否かの判断がつきにくいという不都合もあった。
【０００８】
本発明は、上述の点に鑑み、動体が存在するときと存在しないときとの輝度レベルの差が小さい場合にもモニター画面上で動体が目立つようにすることや、動体が背景画像のうちのどの位置で動いているのかをモニター画面から正確に把握できるようにすることを課題としてなされたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本出願人は、請求項１に記載のように、外部の画像入力手段から入力された画像から、その画像について求められた背景画像を用いて動体を検出する検出手段と、この検出手段で検出された動体の輝度レベルを増大させる増大手段と、この動体以外の部分の輝度レベルを設定する設定手段とを備え、この増大手段で動体の輝度レベルを上げ且つこの設定手段で動体以外の部分の輝度レベルを設定した画像が出力されるようにした動体表示用画像処理装置を提案する。
【００１０】
この動体表示用画像処理装置では、現在の入力画像から背景画像を用いて検出された動体の輝度レベルが、増大手段により実際よりも上げられる。
また、この動体以外の部分の輝度レベルが設定手段により設定される。
そして、この動体の輝度レベルを上げ且つ動体以外の部分の輝度レベルを設定した画像が、この動体表示用画像処理装置から出力される。
【００１１】
このように、検出された動体の画像が、そのままの輝度レベルで出力されるのではなく、輝度レベルを上げて出力されるので、この動体表示用画像処理装置の出力画像をモニターに表示すると、動体が明るく強調されて表示されるようになる。
これにより、動体が存在するときと存在しないときとの輝度レベルの差が小さい場合にも、モニター画面上で動体が目立つようになる。
【００１２】
また、動体以外の部分の輝度レベルも設定されるので、動体以外の部分もモニターに見やすい明るさで表示することができる。
【００１３】
なお、この動体表示用画像処理装置における検出手段，増大手段，設定手段としては、一例として請求項２に記載のように、画像入力手段から入力された画像と背景画像との差分を求める減算手段，この減算手段で求められた差分に１以上の係数を乗算する乗算手段，この乗算手段の乗算結果にオフセット値を加算する加算手段をそれぞれ用いることが好適である。
それにより、簡単な回路でこの動体表示用画像処理装置を構成することができるようになる。
【００１４】
また、この動体表示用画像処理装置において、一例として請求項３に記載のように、出力される画像の輝度レベルをその画像を表示する表示装置の表示範囲内に制限する制限手段をさらに備えることが好適である。
【００１５】
それにより、動体が存在するときと存在しないときとの輝度レベルの差がもともと大きかった（例えば暗い場所で明るい色の衣服の人物や明るいボディーカラーの車両が動いている）ために輝度レベルの増大によりこの動体の輝度レベルがモニターの表示範囲を超えた場合にも、この表示範囲を超えた輝度レベルの画像がモニターに送られることが防止されるようになる。
【００１６】
次に本出願人は、請求項４に記載のように、外部の画像入力手段から入力された画像から、その画像について求められた背景画像を用いて動体を検出する検出手段と、この検出手段で検出された動体の輝度レベルを増大させる増大手段と、この背景画像から、輝度レベルの減少した背景画像を生成する生成手段と、この増大手段で輝度レベルを上げられた動体とこの生成手段で生成された背景画像とを合成する合成手段とを備え、この合成手段で合成された画像が出力されるようにした動体表示用画像処理装置を提案する。
【００１７】
この動体表示用画像処理装置では、現在の入力画像から背景画像を用いて検出された動体の輝度レベルが、増大手段により実際よりも上げられる。
また、背景画像から、輝度レベルを下げた背景画像が生成手段により生成される。
そして、この輝度レベルを上げた動体と輝度レベルを下げた背景画像とが合成手段により合成され、この合成された画像がこの動体表示用画像処理装置から出力される。
【００１８】
このように、検出された動体の画像がそのままの輝度レベルで出力されるのではなく輝度レベルを上げて出力され、しかも、この動体の画像だけでなく輝度レベルを下げた背景画像がこの動体の画像に合成されて出力されるので、この動体表示用画像処理装置の出力画像をモニターに表示すると、動体が明るく強調されて表示されるとともに、背景画像も暗めに表示されるようになる。
【００１９】
これにより、動体が存在するときと存在しないときとの輝度レベルの差が小さい場合にもモニター画面上で動体が目立つようになるとともに、動体が背景画像のうちのどの位置で動いているのかをモニター画面から正確に把握できるようになる。
【００２０】
なお、この動体表示用画像処理装置における検出手段，増大手段，生成手段，合成手段としては、一例として請求項５に記載のように、画像入力手段から入力された画像と背景画像との差分を求める減算手段，この減算手段で求められた差分に１以上の係数を乗算する第１の乗算手段，背景画像に１／２以下の係数を乗算する第２の乗算手段、第１の乗算手段の乗算結果と前記第２の乗算手段の乗算結果とを加算する加算手段をそれぞれ用いることが好適である。
それにより、簡単な回路でこの動体表示用画像処理装置を構成することができるようになる。
【００２１】
また、この動体表示用画像処理装置において、一例として請求項６に記載のように、生成手段で生成された背景画像の輝度レベルを設定する設定手段をさらに備えることが好適である。
それにより、背景画像を一層見やすい明るさでモニターに表示できるようになる。
【００２２】
そして、この設定手段は、一例として請求項７に記載のように、合成手段として用いる加算手段に、第１の乗算手段の乗算結果及び第２の乗算手段の乗算結果の他にオフセット値を加算させることによって実現することが好適である。
それにより、簡単な回路構成で、背景画像を一層見やすい明るさでモニターに表示できるようになる。
【００２３】
また、この動体表示用画像処理装置においても、一例として請求項８に記載のように、出力される画像の輝度レベルをその画像を表示する表示装置の表示範囲内に制限する制限手段をさらに備えることが好適である。
【００２４】
それにより、動体が存在するときと存在しないときとの輝度レベルの差がもともと大きかったために輝度レベルの増大によりこの動体の輝度レベルがモニターの表示範囲を超えた場合にも、この表示範囲を超えた輝度レベルの画像がモニターに送られることが防止されるようになる。
【００２５】
次に本出願人は、請求項９に記載のように、画像入力手段に現在入力される画像から、その画像について求められた背景画像を用いて動体を検出する検出ステップと、検出ステップで検出された動体の輝度レベルを増大させる増大ステップと、この動体以外の部分の輝度レベルを設定する設定ステップと、増大ステップ及び設定ステップを経た画像を表示装置に送る送信ステップとを含んだ動体表示用画像処理方法を提案する。
【００２６】
この動体表示用画像処理方法では、検出ステップで現在の入力画像から背景画像を用いて検出した動体の輝度レベルを、増大ステップで実際よりも上げる。
また、この動体以外の部分の輝度レベルを設定ステップで設定する。
そして、この動体の輝度レベルを上げ且つ動体以外の部分の輝度レベルを設定した画像を、送信ステップでモニターのような表示装置に送る。
【００２７】
このように、検出した動体の画像を、そのままの輝度レベルでモニターに送るのではなく、輝度レベルを上げてモニターに送るので、モニターには、動体が明るく強調されて表示されるようになる。
これにより、動体が存在するときと存在しないときとの輝度レベルの差が小さい場合にも、モニター画面上で動体が目立つようになる。
【００２８】
また、動体以外の部分の輝度レベルも設定されるので、動体以外の部分もモニターに見やすい明るさで表示することができる。
【００２９】
なお、この動体表示用画像処理方法における検出ステップ，増大ステップ，設定ステップでは、一例として請求項１０に記載のように、画像入力手段に現在入力される画像と背景画像との差分を求め、この差分に１以上の正の係数を乗算し、この乗算結果にオフセット値を加算することが好適である。
それにより、簡単な処理でこの動体表示用画像処理方法を実現することができるようになる。
【００３０】
また、この動体表示用画像処理方法において、一例として請求項１１に記載のように、表示装置に送る画像の輝度レベルをその表示装置の表示範囲内に制限する制限ステップをさらに含めることが好適である。
【００３１】
それにより、動体が存在するときと存在しないときとの輝度レベルの差がもともと大きかったために輝度レベルの増大によりこの動体の輝度レベルがモニターの表示範囲を超えた場合にも、この表示範囲を超えた輝度レベルの画像がモニターに送られることが防止されるようになる。
【００３２】
次に本出願人は、請求項１２に記載のように、画像入力手段に現在入力される画像から、その画像について求められた背景画像を用いて動体を検出する検出ステップと、この背景画像から、輝度レベルの減少した背景画像を生成する生成ステップと、増大ステップで輝度レベルを上げた動体と生成ステップで生成した背景画像とを合成する合成ステップと、合成ステップで合成した画像を表示装置に送る送信ステップとを含んだ動体表示用画像処理方法を提案する。
【００３３】
この動体表示用画像処理方法では、検出ステップで現在の入力画像から背景画像を用いて検出した動体の輝度レベルを、増大ステップで実際よりも上げる。
また、背景画像から、輝度レベルを下げた背景画像を生成ステップで生成する。
そして、この輝度レベルを上げた動体と輝度レベルを下げた背景画像とを合成ステップで合成し、この合成した画像を送信ステップでモニターのような表示装置に送る。
【００３４】
このように、検出した動体の画像をそのままの輝度レベルでモニターに送るのではなく輝度レベルを上げてモニターに送り、しかも、この動体の画像だけでなく輝度レベルを下げた背景画像をこの動体の画像に合成してモニターに送るので、モニターには、動体が明るく強調されて表示されるとともに、背景画像も暗めに表示されるようになる。
【００３５】
これにより、動体が存在するときと存在しないときとの輝度レベルの差が小さい場合にもモニター画面上で動体が目立つようになるとともに、動体が背景画像のうちのどの位置で動いているのかをモニター画面から正確に把握できるようになる。
【００３６】
なお、この動体表示用画像処理方法における検出ステップ，増大ステップ，生成ステップ，合成ステップでは、一例として請求項１３に記載のように、画像入力手段に現在入力される画像と背景画像との差分を求め、この差分に１以上の正の係数を乗算し、背景画像に１／２以下の係数を乗算し、増大ステップの乗算結果と生成ステップの乗算結果とを加算することが好適である。
それにより、簡単な処理でこの動体表示用画像処理方法を実現することができるようになる。
【００３７】
また、この動体表示用画像処理方法において、一例として請求項１４に記載のように、生成ステップで生成した背景画像の輝度レベルを設定する設定ステップをさらに含めることが好適である。
それにより、背景画像を一層見やすい明るさでモニターに表示できるようになる。
【００３８】
そして、この設定ステップは、一例として請求項１５に記載のように、合成ステップで、前記増大ステップの乗算結果と前記生成ステップの乗算結果とオフセット値とを加算することによって行うことが好適である。
それにより、簡単な処理で、背景画像を一層見やすい明るさでモニターに表示できるようになる。
【００３９】
また、この動体表示用画像処理方法においても、一例として請求項１６に記載のように、表示装置に送る画像の輝度レベルをその表示装置の表示範囲内に制限する制限ステップをさらに含めることが好適である。
【００４０】
それにより、動体が存在するときと存在しないときとの輝度レベルの差がもともと大きかったために輝度レベルの増大によりこの動体の輝度レベルがモニターの表示範囲を超えた場合にも、この表示範囲を超えた輝度レベルの画像がモニターに送られることが防止されるようになる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下では、ビデオカメラで撮影した画像のうちの人や車両等の動体の画像だけをモニターに表示する監視システムに本発明を適用した例を、請求項１〜３及び９〜１１に係る発明と、請求項４〜８及び１２〜１６に係る発明とに分けて説明する。
【００４２】
〔請求項１〜３及び９〜１１に係る発明の例〕
図１は、請求項１〜３に係る動体表示用画像処理装置の回路構成の一例を示すブロック図である。
この動体表示用画像処理装置１には、ビデオカメラ２１で現在撮影されている警備対象の建物の内外や駐車場等の画像（以下ではこの現在の画像をＲの符号で表すことにする）が、Ａ／Ｄ変換器２２でデジタル変換されて入力される。
【００４３】
また、動体表示用画像処理装置１には、このビデオカメラ２１で撮影する場所の画像のうち、人や車両等の動体を含まない画像である背景画像（以下では背景画像をＦの符号で表すことにする）が、背景画像検出装置２３から入力される。動体表示用画像処理装置１から出力される画像は、モニター２４に送られるようになっている。
【００４４】
この動体表示用画像処理装置１には、減算器２，乗算器３，加算器４，オーバーフロー制限器５及びＤ／Ａ変換器６が設けられている。
減算器２は、現在の画像Ｒと背景画像Ｆとの差分（Ｒ−Ｆ）を、モニター２４の画素毎に求めるためのものである。
【００４５】
乗算器３は、減算器２で求められた画素毎の差分（Ｒ−Ｆ）に、１以上の一定値の係数Ａを乗算するためのものである。
なお、乗算器３をビットシフト等の簡単な処理のみを行う回路で構成できるようにするために、係数Ａを例えば２や４のような２の累乗の値にすることが好適である。（以下の各乗算器や加算器についても同様である。）
【００４６】
加算器４は、乗算器３の乗算結果である画素毎のＡ・（Ｒ−Ｆ）に、動体以外の部分の輝度レベルを設定するための一定のオフセット値Ｂを加算するためのものである。
このオフセット値Ｂは、例えば、モニター２４に動体以外の部分が灰色の輝度レベルで表示されるような値になっている。
【００４７】
オーバーフロー制限器５は、加算器４の加算結果Ａ・（Ｒ−Ｆ）＋Ｂを、モニター２４の表示範囲内の輝度レベルに制限するものである。
このオーバーフロー制限器５から出力された画像は、Ｄ／Ａ変換器６でアナログ変換されて、動体表示用画像処理装置１から動体の画像としてモニター２４に送られる。
【００４８】
次に、この動体表示用画像処理装置１から動体の画像が出力される様子（請求項９〜１１に係る動体表示用画像処理方法の例）について説明する。
ビデオカメラ２１からＡ／Ｄ変換器２２を経て現在の画像Ｒが動体表示用画像処理装置１に入力されると、この現在の画像Ｒと背景画像検出装置２３からの背景画像Ｆとの差分（Ｒ−Ｆ）が減算器２で求められることにより、動体が検出される。
そして、この差分に係数Ａが乗算器３で乗算されることにより、動体の輝度レベルが実際よりも上げられる。
【００４９】
続いて、乗算器３の乗算結果Ａ・（Ｒ−Ｆ）にオフセット値Ｂが加算器４で加算されることにより、動体以外の部分の輝度レベルが灰色の輝度レベルに設定される。
そして、加算器４の加算結果Ａ・（Ｒ−Ｆ）＋Ｂが、オーバーフロー制限器５によりモニター２４の表示範囲内の輝度レベルに制限された後、Ｄ／Ａ変換器６を経てモニター２４に送られる。
【００５０】
このように、検出された動体の画像が、そのままの輝度レベルで出力されるのではなく、輝度レベルを上げて出力されるので、モニター２４には、動体が明るく強調されて表示される。
【００５１】
これにより、動体が存在するときと存在しないときとの輝度レベルの差が小さい場合（例えば暗い場所で暗い色の衣服の人物や暗いボディーカラーの車両が動いてる場合）にも、モニター２４の画面上で動体が目立つようになっているので、  監視者の負担が軽減されるとともに、見落としが防止される。
【００５２】
また、モニター２４の画面上の動体以外の部分も、灰色で表示されることにより、見やすい明るさになるので、この点でも監視者の負担が軽減される。
【００５３】
また、動体が存在するときと存在しないときとの輝度レベルの差がもともと大きかった（例えば暗い場所で明るい色の衣服の人物や明るいボディーカラーの車両が動いている）ために係数Ａの乗算やオフセット値Ｂの加算により動体の画像の輝度レベルがモニター２４の表示範囲を超えた場合にも、この表示範囲を超えた輝度レベルの画像がモニター２４に送られることが防止されている。
【００５４】
なお、背景画像検出装置２３としては、照明や天候等の変化に追従して背景画像を更新することのできる適宜の構成のものを用いてよい。
例えば出願公開番号特開平５−１５９０６０の公開特許公報や出願公開番号特開平１−２１１０８３の公開特許公報には、背景画像を更新する方式が開示されているので、その方式を採用した背景画像検出装置を背景画像検出装置２３として採用してもよい。
【００５５】
また、本出願人も、出願番号特願平１１−１６１２７１の特許出願において背景画像更新装置を開示しているので、その背景画像更新装置を背景画像検出装置２３として採用してもよい。
図２は、この特許出願に開示した背景画像更新装置を採用した場合の背景画像検出装置２３の回路構成の一例を示すブロック図である。
この背景画像検出装置２３には、背景画像メモリ３１，減算器３２，乗算器３３及び加算器３４が設けられている。
【００５６】
背景画像メモリ３１は、背景画像Ｆを蓄積するためのＲＡＭであり、予め検出された最初の背景画像Ｆ（１）が蓄積されている。
背景画像メモリ３１から読み出された背景画像Ｆは、背景画像検出装置２３内で減算器３２及び加算器３４にフィードバックされるとともに、背景画像検出装置２３から出力されて、図１の動体表示用画像処理装置１に送られる。
【００５７】
減算器３２では、ビデオカメラ２１からＡ／Ｄ変換器２２を経て背景画像検出装置２３に入力される現在の画像Ｒと背景画像Ｆとの差分（Ｒ−Ｆ）が、モニター２４の画素毎に求められる。
【００５８】
乗算器３３では、減算器３２で求められた画素毎の差分（Ｒ−Ｆ）に、１以下の正の係数Ｋが乗算される。
この係数Ｋは、人や車両等の動きによって背景画像が更新されることを極力抑制するために、ビデオカメラ２１で撮影される場所の照明や天候等の変化への追従に支障がない範囲で、できるだけ小さな値（例えば０．００１１７またはそれ未満の値）に設定されている。
【００５９】
加算器３４では、乗算器３３の乗算結果であるＫ・（Ｒ−Ｆ）と背景画像Ｆとが、画素毎に加算される。
加算器３４から出力された画像Ｋ・（Ｒ−Ｆ）＋Ｆは、新たな書き込み用のデータとして背景画像メモリ３１に送られる。
【００６０】
これにより、ビデオカメラ２１から最初の１フレーム目の入力画像Ｒ（１）が背景画像検出装置２３に入力されると、減算器３２，乗算器３３及び加算器３４により、下記の数１の演算がモニター２４の画素毎に実行されて、背景画像メモリ３１に蓄積されている最初の背景画像Ｆ（１）が、このＦ（２）に更新される。
【数１】
0004206562.tif 000002
【００６１】
以下同様にして、ビデオカメラ２１からｎフレーム目（ｎは１以上の整数）の入力画像Ｒ（ｎ）が背景画像検出装置２３に入力されるたびに、下記の数２の演算がモニター２４の画素毎に実行されて、背景画像メモリ３１に蓄積されている背景画像Ｆ（ｎ）がＦ（ｎ＋１）に更新されていく。
【数２】
0004206562.tif 000003
【００６２】
〔請求項４〜８及び１２〜１６に係る発明の例〕
図３は、請求項４〜８に係る動体表示用画像処理装置の回路構成の一例を示すブロック図であり、同図において図１と共通する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００６３】
この動体表示用画像処理装置１１には、図１の背景画像更新装置１の加算器４の代わりに、乗算器１２及び加算器１３が設けられている。
乗算器１２は、背景画像検出装置２３からの背景画像に、１／２以下の一定値の係数Ｃを乗算するためのものである。
【００６４】
加算器１３は、乗算器３の乗算結果であるＡ・（Ｒ−Ｆ）と、乗算器１２の乗算結果であるＣ・Ｆと、背景画像の輝度レベルを調整するための一定のオフセット値Ｂとを、画素毎に加算するためのものである。
このオフセット値Ｂは、図１の例のオフセット値Ｂとは異なる値であってよく、例えば、背景画像のうちの最も広い部分がモニター２４に灰色で表示されるような値になっている。
加算器１３の加算結果Ａ・（Ｒ−Ｆ）＋Ｃ・Ｆ＋Ｂは、オーバーフロー制限器５に送られる。
【００６５】
次に、この動体表示用画像処理装置１１から動体の画像が出力される様子（請求項１２〜１６に係る動体表示用画像処理方法の例）について説明する。
ビデオカメラ２１からＡ／Ｄ変換器２２を経て現在の画像Ｒが動体表示用画像処理装置１１に入力されると、この現在の画像Ｒと背景画像検出装置２３からの背景画像Ｆとの差分（Ｒ−Ｆ）が減算器２で求められることにより、動体が検出される。
そして、この差分に係数Ａが乗算器３で乗算されることにより、動体の輝度レベルが実際よりも上げられる。
【００６６】
また、背景画像Ｆに係数Ｃが乗算器１２で乗算されることにより、背景画像Ｆの輝度レベルが実際よりも下げられる。
続いて、この乗算器３の乗算結果Ａ・（Ｒ−Ｆ）と乗算器１２の乗算結果Ｃ・Ｆとオフセット値Ｂとが加算器１３で加算されることにより、輝度レベルを上げた動体の画像と輝度レベルを下げた背景画像とが合成されるとともに、背景画像の輝度レベルが調整される。
【００６７】
そして、加算器１３の加算結果Ａ・（Ｒ−Ｆ）＋Ｃ・Ｆ＋Ｂが、オーバーフロー制限器５によりモニター２４の表示範囲内の輝度レベルに制限された後、Ｄ／Ａ変換器６を経てモニター２４に送られる。
【００６８】
このように、検出された動体の画像がそのままの輝度レベルで出力されるのではなく輝度レベルを上げて出力され、しかも、この動体の画像だけでなく輝度レベルを下げた背景画像がこの動体の画像に合成されて出力されるので、モニター２４には、動体が明るく強調されて表示されるとともに、背景画像も暗めに表示される。
【００６９】
これにより、動体が存在するときと存在しないときとの輝度レベルの差が小さい場合にも、モニター２４の画面上で動体が目立つようになっているので、監視者の負担が軽減されるとともに、見落としが防止される。
【００７０】
また、動体が背景画像のうちのどの位置で動いているのかをモニター２４の画面から正確に把握できるようになっているので、警備上問題となる事態が生じているか否かの判断がつきやすくなる。
【００７１】
また、オフセット値Ｂの加算により、背景画像を一層見やすい明るさでモニター２４に表示することができるようになっているので、この点でも監視者の負担が軽減される。
【００７２】
また、動体が存在するときと存在しないときとの輝度レベルの差がもともと大きかったために係数Ａの乗算やオフセット値Ｂの加算により動体の画像の輝度レベルがモニター２４の表示範囲を超えた場合にも、この表示範囲を超えた輝度レベルの画像がモニター２４に送られることが防止されている。
【００７３】
図４〜６は、この動体表示用画像処理装置１１から出力されてモニター２４に表示される駐車場の画像をそれぞれ例示するものである。
これらの図からも、動いている車両が白の輝度レベルで明るく強調されて表示されている（図の白い部分の車両）とともに、駐車場の敷地や動いていない車両等の背景画像が暗めに表示されていることが見てとれる。
【００７４】
なお、図３の例では、乗算器３の乗算結果Ａ・（Ｒ−Ｆ）と乗算器１２の乗算結果Ｃ・Ｆとオフセット値Ｂとを加算することにより、輝度レベルを上げた動体の画像と輝度レベルを下げた背景画像とを合成した上で、さらに背景画像の輝度レベルを調整している。
【００７５】
しかし、別の例として、オフセット値Ｂを加算することなく、乗算器３の乗算結果Ａ・（Ｒ−Ｆ）と乗算器１２の乗算結果Ｃ・Ｆとだけを加算するようにしてもよい。
その場合にも、モニター２４にはやはり動体が明るく強調されて表示されるとともに背景画像も暗めに表示されるので、モニター２４の画面上で動体が目立つようになるとともに、動体が背景画像のうちのどの位置で動いているのかをモニター２４の画面から正確に把握することができる。
【００７６】
また、以上の各例では、減算器２で求められた差分（Ｒ−Ｆ）から乗算器３を用いてＡ・（Ｒ−Ｆ）を求めるとともに、背景画像Ｆから乗算器１２を用いてＣ・Ｆを求めている。
【００７７】
しかし、乗算器３の代わりに、差分（Ｒ−Ｆ）の値とＡ・（Ｒ−Ｆ）の値とを１対１に対応させて記憶したＲＯＭテーブルを設けたり、乗算器１２の代わりに、背景画像Ｆの値とＣ・Ｆの値とを１対１に対応させて記憶したＲＯＭテーブルを設けたりしてもよい。
それにより、乗算器３や１２を設ける場合よりも動体表示用画像処理装置の構成が一層簡単になる。
【００７８】
また、以上の各例では、乗算器３で一定値の係数Ａを乗算したり、乗算器１２で一定値の係数Ｃを乗算したり、加算器４や加算器１３で一定のオフセット値Ｂを加算したりしている。
【００７９】
しかし、これに限らず、例えば発生する係数Ａの値を操作キーの操作によって１以上の値の範囲内で可変設定することのできる係数発生器を設け、この係数発生器から発生した係数Ａを乗算器３で乗算したり、発生する係数Ｃの値を操作キーの操作によって１／２以下の値の範囲内で可変設定することのできる係数発生器を設け、この係数発生器から発生した係数Ｃを乗算器１２で乗算したり、発生するオフセット値Ｂを操作キーの操作によって可変設定することのできるオフセット値発生器を設け、このオフセット値発生器から発生したオフセット値Ｂを加算器４や加算器１３で加算したりしてもよい。
それにより、動体を強調する度合いや背景画像の明るさを任意に調整できるようになる。
【００８０】
また、以上の各例では、減算，乗算，加算を含む演算を専用の減算器，乗算器，加算器を用いて行っているが、この演算をマイクロコンピュータやデジタルシグナルプロセッサで行うようにしてもよい。
【００８１】
また、以上の各例における減算，乗算，加算の順序は、検出した動体の画像を輝度レベルを上げたり、動体以外の部分の輝度レベルを設定したり、動体の画像に輝度レベルを下げた背景画像を合成したりできる範囲で、適宜入れ換えてもよい。
【００８２】
また、以上の各例では、動体を検出する処理や、検出した動体の画像の輝度レベルを上げる処理や、動体以外の部分の輝度レベルを設定する処理や、動体の画像に輝度レベルを下げた背景画像を合成する処理を、デジタル処理として行っている。しかし、これに限らず、これらの処理をアナログ処理として行うようにしてもよい。
【００８３】
また、以上の各例では、ビデオカメラで撮影した画像のうちの人や車両等の動体の画像だけをモニターに表示する監視システムに本発明を適用している。
しかし、これに限らず、モニターに動体を表示する適宜のシステムに本発明を適用してよい。
【００８４】
また、本発明は、以上の例に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、その他様々の構成をとりうることはもちろんである。
【００８５】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る請求項１に記載の動体表示用画像処理装置によれば、検出された動体の画像が輝度レベルを上げて出力されるので、この動体表示用画像処理装置の出力画像をモニターに表示すると、動体が明るく強調されて表示されるようになる。
【００８６】
これにより、動体が存在するときと存在しないときとの輝度レベルの差が小さい場合（例えば暗い場所で暗い色の衣服の人物や暗いボディーカラーの車両が動いてる場合）にも、モニター画面上で動体が目立つようになる効果が得られる。
【００８７】
また、動体以外の部分の輝度レベルも設定されるので、動体以外の部分もモニターに見やすい明るさで表示することができるという効果も得られる。
【００８８】
したがって、例えばこの動体表示用画像処理装置を監視システムに適用すれば、監視者の負担が軽減されるとともに、見落としが防止されるようになる。
【００８９】
なお、請求項２に記載の動体表示用画像処理装置によれば、簡単な回路でこの動体表示用画像処理装置を構成することができるという効果も得られる。
【００９０】
また、請求項３に記載の動体表示用画像処理装置によれば、動体が存在するときと存在しないときとの輝度レベルの差がもともと大きかった（例えば暗い場所で明るい色の衣服の人物や明るいボディーカラーの車両が動いている）ために輝度レベルの増大によりこの動体の輝度レベルがモニターの表示範囲を超えた場合にも、この表示範囲を超えた輝度レベルの画像がモニターに送られることを防止できるという効果も得られる。
【００９１】
次に、本発明に係る請求項４に記載の動体表示用画像処理装置によれば、検出された動体の画像が輝度レベルを上げて出力され、しかも、この動体の画像だけでなく輝度レベルを下げた背景画像がこの動体の画像に合成されて出力されるので、この動体表示用画像処理装置の出力画像をモニターに表示すると、動体が明るく強調されて表示されるとともに、背景画像も暗めに表示されるようになる。
【００９２】
これにより、動体が存在するときと存在しないときとの輝度レベルの差が小さい場合にもモニター画面上で動体が目立つようになるとともに、動体が背景画像のうちのどの位置で動いているのかをモニター画面から正確に把握できるようになるという効果が得られる。
【００９３】
したがって、例えばこの動体表示用画像処理装置を監視システムに適用すれば、監視者の負担の軽減や見落としの防止が実現されるとともに、警備上問題となる事態が生じているか否かの判断もつきやすくなる。
【００９４】
なお、請求項５に記載の動体表示用画像処理装置によれば、簡単な回路でこの動体表示用画像処理装置を構成することができるという効果も得られる。
【００９５】
また、請求項６に記載の動体表示用画像処理装置によれば、背景画像を一層見やすい明るさでモニターに表示することができるという効果も得られ、請求項７に記載の動体表示用画像処理装置によれば、この効果に加えて、動体表示用画像処理装置の回路構成を簡単にすることができるという効果もさらに得られる。
【００９６】
また、請求項８に記載の動体表示用画像処理装置によれば、動体が存在するときと存在しないときとの輝度レベルの差がもともと大きかったために輝度レベルの増大によりこの動体の輝度レベルがモニターの表示範囲を超えた場合にも、この表示範囲を超えた輝度レベルの画像がモニターに送られることを防止できるという効果も得られる。
【００９７】
次に、本発明に係る請求項９に記載の動体表示用画像処理方法によれば、検出した動体の画像を、そのままの輝度レベルでモニターに送るのではなく、輝度レベルを上げてモニターに送るので、モニターには、動体が明るく強調されて表示されるようになる。
これにより、動体が存在するときと存在しないときとの輝度レベルの差が小さい場合にも、モニター画面上で動体が目立つようになるという効果が得られる。
【００９８】
また、動体以外の部分の輝度レベルも設定されるので、動体以外の部分もモニターに見やすい明るさで表示することができるという効果も得られる。
【００９９】
なお、請求項１０に記載の動体表示用画像処理方法によれば、簡単な処理でこの動体表示用画像処理方法を実現することができるという効果も得られる。
【０１００】
また、請求項１１に記載の動体表示用画像処理方法によれば、動体が存在するときと存在しないときとの輝度レベルの差がもともと大きかったために輝度レベルの増大によりこの動体の輝度レベルがモニターの表示範囲を超えた場合にも、この表示範囲を超えた輝度レベルの画像がモニターに送られることを防止できるという効果も得られる。
【０１０１】
次に、本発明に係る請求項１２に記載の動体表示用画像処理方法によれば、検出した動体の画像をそのままの輝度レベルでモニターに送るのではなく輝度レベルを上げてモニターに送り、しかも、この動体の画像だけでなく輝度レベルを下げた背景画像をこの動体の画像に合成してモニターに送るので、モニターには、動体が明るく強調されて表示されるとともに、背景画像も暗めに表示されるようになる。
【０１０２】
これにより、動体が存在するときと存在しないときとの輝度レベルの差が小さい場合にもモニター画面上で動体が目立つようになるという効果や、動体が背景画像のうちのどの位置で動いているのかをモニター画面から正確に把握できるという効果が得られる。
【０１０３】
なお、請求項１３に記載の動体表示用画像処理方法によれば、簡単な処理でこの動体表示用画像処理方法を実現することができるという効果も得られる。
【０１０４】
また、請求項１４に記載の動体表示用画像処理方法によれば、背景画像を一層見やすい明るさでモニターに表示することができるという効果も得られ、請求項１５に記載の動体表示用画像処理方法によれば、この効果に加えて、動体表示用画像処理方法の処理を簡単にすることができるという効果もさらに得られる。
【０１０５】
また、請求項１５に記載の動体表示用画像処理方法によれば、動体が存在するときと存在しないときとの輝度レベルの差がもともと大きかったために輝度レベルの増大によりこの動体の輝度レベルがモニターの表示範囲を超えた場合にも、この表示範囲を超えた輝度レベルの画像がモニターに送られることを防止できるという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した動体表示用画像処理装置の回路構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図１の背景画像検出装置の回路構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明を適用した動体表示用画像処理装置の回路構成の別の一例を示すブロック図である。
【図４】図３の動体表示用画像処理装置から出力されてモニターに表示される画像を例示する図である。
【図５】図３の動体表示用画像処理装置から出力されてモニターに表示される画像を例示する図である。
【図６】図３の動体表示用画像処理装置から出力されてモニターに表示される画像を例示する図である。
【図７】背景画像，入力画像及び動体の関係の一例を示す図である。
【符号の説明】
１，１１  動体表示用画像処理装置、  ２，３２  減算器、  ３，１２，３３乗算器、  ４，１３，３４  加算器、  ５  オーバーフロー制限器、  ６  Ｄ／Ａ変換器、  ２１  ビデオカメラ、  ２２  Ａ／Ｄ変換器、  ２３  背景画像検出装置、  ２４  モニター、  ３１  背景画像メモリ
【図１】
0004206562.tif 000004
【図２】
0004206562.tif 000005
【図３】
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【図４】
0004206562.tif 000007
【図５】
0004206562.tif 000008
【図６】
0004206562.tif 000009
【図７】
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