JP6964162B2 - Image processing equipment and water droplet removal system - Google Patents
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Description
本発明は、画像処理装置及び水滴除去システムに関する。 The present invention relates to an image processing apparatus and a water droplet removal system.
従来、車両に搭載され、車両の周辺の映像を撮像する撮像部としてのカメラが知られており、かかるカメラによって撮像された映像は、例えば運転者へ提供される。 Conventionally, a camera as an imaging unit that is mounted on a vehicle and captures an image of the surroundings of the vehicle is known, and the image captured by the camera is provided to, for example, a driver.
上記したカメラのレンズには、例えば降雨や降雪等の影響によって雨滴や雪などの水滴が付着することがある。そこで、水滴を除去するため、運転者が手動で操作して、カメラのレンズに対して圧縮空気などを噴出するようにした水滴除去装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Water droplets such as raindrops and snow may adhere to the lens of the camera described above due to the influence of rain or snowfall, for example. Therefore, in order to remove water droplets, a water droplet removing device has been proposed in which the driver manually operates the device to eject compressed air or the like to the lens of the camera (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、水滴除去装置を手動で操作する場合、カメラから常時水滴を除去することは非常に困難である。このため、撮像画像に基づいてカメラへの水滴の付着を自動的に判定できる技術が求められている。特にカメラで路上の白線やマークを検出して自車位置を高精度に認識するシステムなどのように、撮像画像の認識が常時必要なシステムでは、カメラへ水滴が付着していた場合は、自車位置の認識精度が低下する恐れがある。 However, when manually operating the water droplet removing device, it is very difficult to constantly remove water droplets from the camera. Therefore, there is a demand for a technique that can automatically determine the adhesion of water droplets to a camera based on a captured image. In particular, in a system that constantly requires recognition of captured images, such as a system that detects white lines and marks on the road with a camera and recognizes the position of the vehicle with high accuracy, if water droplets adhere to the camera, it will self. There is a risk that the recognition accuracy of the vehicle position will decrease.
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、撮像画像に基づいて撮像部への水滴の付着を判定することができる、画像処理装置及び水滴除去システムを提供することを目的とする。 One aspect of the embodiment is made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an image processing device and a water droplet removing system capable of determining adhesion of water droplets to an image pickup unit based on an image captured image. And.
実施形態の一態様は、画像処理装置において、検出部と、算出部と、判定部とを備える。検出部は、撮像部で取得された撮像画像の各画素のエッジの強度に基づいて、前記撮像部に付着した水滴の影響を受けた水滴領域の候補となる候補領域を検出する。算出部は、前記候補領域内における各画素の前記エッジの向きを算出する。判定部は、前記エッジの向きに基づいて前記候補領域が前記水滴領域であるか否かを判定する。 In one aspect of the embodiment, the image processing apparatus includes a detection unit, a calculation unit, and a determination unit. The detection unit detects a candidate region that is a candidate for the water droplet region affected by the water droplets adhering to the imaging unit, based on the intensity of the edge of each pixel of the captured image acquired by the imaging unit. The calculation unit calculates the orientation of the edge of each pixel in the candidate region. The determination unit determines whether or not the candidate region is the water droplet region based on the orientation of the edge.
実施形態の一態様によれば、撮像画像に基づいて、撮像部への水滴の付着を判定することができる。 According to one aspect of the embodiment, it is possible to determine the adhesion of water droplets to the image pickup unit based on the captured image.
以下、添付図面を参照して、本願の開示する画像処理装置及び水滴除去システムの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、以下では、カメラが車両の後部に配置され、車両の後方を撮像するカメラに付着した水滴を判定する場合を例にとって説明を行う。 Hereinafter, embodiments of the image processing apparatus and the water droplet removing system disclosed in the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the embodiments shown below. Further, in the following, a case where the camera is arranged at the rear of the vehicle and determines the water droplets adhering to the camera that images the rear of the vehicle will be described as an example.
また、以下では、実施形態に係る画像処理装置の判定メカニズムについて図1を用いて説明した後に、実施形態に係る画像処理装置及び水滴除去システムの具体的な構成について、図2以降を用いて説明することとする。 Further, in the following, the determination mechanism of the image processing apparatus according to the embodiment will be described with reference to FIG. 1, and then the specific configuration of the image processing apparatus and the water droplet removal system according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and later. I decided to.
(実施形態の判定メカニズム)
図1は、実施形態に係る画像処理装置の判定メカニズムを示す図である。カメラに水滴が付着した状態で、車両の周囲を撮像した撮像画像100の一例を図1に示す。撮像画像100には、カメラのレンズに付着した水滴の影響を受けてぼやけた水滴領域(水滴の像)が含まれている。水滴領域は、灰色にぼやけた略円形状の領域と、灰色にぼやけた領域を囲む黒くぼやけた略円弧形状の領域とを含んでいる。
(Determination mechanism of embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a determination mechanism of the image processing apparatus according to the embodiment. FIG. 1 shows an example of an captured
上述の灰色でぼやけた略円形状の領域は、水滴の薄い中央部分に起因しており、黒くぼやけた略円弧形状の領域は、水滴の厚いフチ部分に起因している。 The gray, blurry, substantially circular region is due to the thin central portion of the water droplet, and the black, blurry, substantially arcuate region is due to the thick edge portion of the water droplet.
ところで、従来の水滴除去装置では、装置を手動で操作する必要がある。そのため、カメラで路上の白線やマークを検出し、自車位置を高精度に認識するシステムなどでは、このように水滴領域を含むことにより撮像画像が不明瞭になった場合、手動で水滴除去装置を操作するまでは、路上の白線やマークを検出することができない。その結果、自車位置の認識精度が低下する恐れがある。 By the way, in the conventional water droplet removing device, it is necessary to manually operate the device. Therefore, in a system that detects white lines and marks on the road with a camera and recognizes the position of the vehicle with high accuracy, if the captured image becomes unclear due to the inclusion of the water droplet area in this way, a water droplet removal device is manually used. White lines and marks on the road cannot be detected until you operate. As a result, the recognition accuracy of the position of the own vehicle may decrease.
そこで、実施形態に係る画像処理装置にあっては、カメラで得られた撮像画像中に水滴領域が含まれるか否かを判定して、カメラに水滴が付着しているか否かを判定することとした。また、実施形態に係る水滴除去システムでは、画像処理装置の判定結果に基づいて自動的に水滴を除去できるような構成とした。以下、本実施形態の判定メカニズムについて詳しく説明する。 Therefore, in the image processing apparatus according to the embodiment, it is determined whether or not a water droplet region is included in the captured image obtained by the camera, and it is determined whether or not water droplets are attached to the camera. And said. Further, the water droplet removal system according to the embodiment is configured so that water droplets can be automatically removed based on the determination result of the image processing device. Hereinafter, the determination mechanism of the present embodiment will be described in detail.
まず、上述の撮像画像100に対して周知のエッジ検出処理を行い、各画素のエッジの強度(輝度の変化の大きさ)を検出する。すると、そして、エッジの強度が特定範囲となる画素の集合を抽出することにより、水滴領域の候補となる候補領域1が検出される。この候補領域1は、図1下に示すように、上述の円弧形状の黒くぼやけた領域に対応する。これは、黒くぼやけた領域に含まれる画素は、エッジの強度が、所定の第1閾値以上、かつ、所定の第2閾値以下の特定範囲内となることが実験などにより判明したためである。そして、検出された候補領域1に含まれる複数の注目点に基づき、候補領域1に対応する円1aを推定することができる。
First, a well-known edge detection process is performed on the above-mentioned captured
そして、推定した円1aの中心2から所定の範囲内である中心領域2aのエッジの強度が所定の閾値よりも低くなれば、候補領域1が水滴領域(正確には水滴領域の一部)であると判定される。これは、上述の灰色でぼやけた領域内の輝度の変化が比較的小さく、比較的低周波の領域となるためである。
Then, if the intensity of the edge of the
また、水滴領域のうち黒くぼやけた領域は、水滴の厚いフチ部分の形状に起因して、所定の長さ以上の幅を有する。そして、黒くぼやけた領域内の各画素のエッジの向きは、水滴領域の中心に向かって互いに収束する向きを向いている。このため、候補領域1に含まれる画素のエッジの向きに基づいて、候補領域が水滴領域であるか否かを判定することも可能である。
Further, the black and blurred region of the water droplet region has a width equal to or larger than a predetermined length due to the shape of the thick edge portion of the water droplet. The edges of the pixels in the black and blurred region are oriented so as to converge with each other toward the center of the water droplet region. Therefore, it is also possible to determine whether or not the candidate region is a water droplet region based on the orientation of the edges of the pixels included in the
エッジの向きは、撮影画像における水平方向及び垂直方向に沿った互いに直交する二軸のそれぞれのエッジの強度に基づくベクトルが示すものである。例えば、エッジの向きは、輝度が小さい方から輝度が大きい方に向いているのが、正のベクトルとなる。 The orientation of the edges is indicated by a vector based on the intensity of the edges of the two axes orthogonal to each other along the horizontal and vertical directions in the captured image. For example, the direction of the edge is a positive vector from the one with the lower brightness to the one with the higher brightness.
以下に示す第1の実施形態では、上述の候補領域1から推定される円1aの内部におけるエッジの強度に基づいて、カメラに水滴が付着しているか否かを判定する場合について説明する。また、以下に示す第2の実施形態では、候補領域1内の画素のエッジの向きに基づいて、カメラに水滴が付着しているか否かを判定する場合について説明する。いずれの実施形態をとった場合においても、撮像画像に基づいてカメラに水滴が付着しているか否かを良好に判定することができる。
In the first embodiment shown below, a case of determining whether or not water droplets are attached to the camera will be described based on the strength of the edge inside the
(第1の実施形態)
以下、実施形態の具体的な構成について説明していく。図2は、第1の実施形態に係る画像処理装置及び水滴除去システムの構成を示すブロック図である。
(First Embodiment)
Hereinafter, a specific configuration of the embodiment will be described. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an image processing device and a water droplet removing system according to the first embodiment.
図2に示す水滴除去システム11は、画像処理装置20と、水滴除去装置30とを備える。
The water
画像処理装置20は、撮像部であるカメラ10で取得された撮像画像100に基づいて、カメラ10に水滴が付着しているか否かを判定し、判定結果を水滴除去装置30に送る。画像処理装置20の詳細な構成については後述する。
The
水滴除去装置30は、画像処理装置20から送られた判定結果に基づき、撮像部であるカメラ10に付着した水滴を自動的に除去する。水滴除去装置30は、例えば、空気圧縮部、ホース及びノズルを備え、空気圧縮部で生成された圧縮空気を、ホースを経由してノズルからカメラ10へ向けて噴出させて、水滴を除去する。なお、水滴除去装置30はこれに限られず、例えばウォッシャ液をカメラ10へ向けて噴出させたり、カメラワイパでカメラ10を拭ったりしてもよい。
The water droplet removing device 30 automatically removes water droplets adhering to the
第1の実施形態に係る水滴除去システム11は、撮像画像100に基づいて、カメラ10に水滴が付着しているかを判定し、その判定結果に基づいて、カメラ10に付着した水滴を自動的に除去することができる。そのため、カメラ10から常時水滴を除去することができる。
The water
水滴除去システム11によって水滴が除去されるカメラ10は、例えばレンズを介して映像を取得したり、車両周辺の物標の情報などを取得したりする光学センサであればよい。具体的には、例えば車両前方を撮像するフロントカメラや車両側方を撮像するサイドカメラ、車両後方を撮像するバックカメラなど、種々の光学センサを対象とすることができる。
The
画像処理装置20は、制御部21と、記憶部25とを備える。制御部21は、撮像画像100のエッジ検出処理や検出結果に基づく推定処理、水滴が付着しているか否かの判定処理などを行う。記憶部25は、制御部21での検出処理や推定処理、判定処理などを行う際に用いる各種処理条件や各種パラメータをあらかじめ記憶し、記憶した各種処理条件や各種パラメータを適宜制御部21に送る。さらに、記憶部25には、制御部21内で行われた検出結果や推定結果などが制御部21から送られて、検出結果や推定結果などが記憶される。
The
そして、制御部21は、検出部22と、推定部23と、判定部24とを備える。
The control unit 21 includes a detection unit 22, an
検出部22は、撮像部であるカメラ10で取得された撮像画像100を受け取る。そして、検出部22は、撮像画像100をエッジ検出処理して、各画素のエッジの強度を導出する。そして、検出部22は、導出されたエッジの強度が特定範囲にある画素の集合を、水滴の影響を受けてぼやけた水滴領域の候補となる候補領域1として検出する。候補領域1が水滴領域である場合は、この候補領域1は略円弧形状となるため、略円弧形状の円弧状領域のみを候補領域1として検出することが望ましい。そして、検出部22は、エッジの強度の導出結果や候補領域1の検出結果を記憶部25に記憶する。記憶部25に記憶された候補領域1は、判定部24による判定対象となる。
The detection unit 22 receives the captured
推定部23は、候補領域1の検出結果を受け取る。そして、推定部23は、候補領域1の検出結果に基づいて、候補領域1を内接させるように対応する円1aを推定する。そして、推定部23は、円1aの推定結果を記憶部25に記憶する。
The
判定部24は、記憶部25に記憶された、エッジの強度の導出結果や候補領域1の検出結果、円1aの推定結果などを受け取る。そして、判定部24は、上述の抽出結果や検出結果、推定結果などに基づいて、記憶部25に判定対象として記憶された候補領域1が水滴領域か否かを判定して、カメラ10の水滴の付着を判定する。そして、判定結果を水滴除去装置30に送る。
The
以下、制御部21における画像処理について、図3及び図4を用いてより具体的に説明する。 Hereinafter, the image processing in the control unit 21 will be described more specifically with reference to FIGS. 3 and 4.
図3は、第1の実施形態に係る画像処理の概要を示す図である。図4は、第1の実施形態に係る画像処理装置が実行する処理手順を示すフローチャートである。 FIG. 3 is a diagram showing an outline of image processing according to the first embodiment. FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure executed by the image processing apparatus according to the first embodiment.
検出部22は、撮像部であるカメラ10で取得された撮像画像100を受け取る。次に、検出部22は、受け取った撮像画像100に対して各画素の輝度について微分を行うなどの周知のエッジ検出法を用いてエッジを検出する。そして、検出部22は、撮像画像100の各画素のエッジの強度を導出する。なお、この例では、各画素の輝度を用いてエッジを検出することとしているが、各画素の色成分値(R値、G値、B値など)ごとにエッジを検出するようにしてもよい。この場合、色成分値ごとのエッジの強度の加算値あるいは最大値を当該画素のエッジの強度とすればよい。
The detection unit 22 receives the captured
次に、検出部22は、導出されたエッジの強度が、所定の第1閾値以上、かつ、所定の第2閾値以下の特定範囲にある画素の集合を水滴領域の候補となる候補領域1として検出する(ステップS101)。この際、略円弧形状である円弧状領域のみを候補領域1として検出することが望ましい。
Next, the detection unit 22 sets a set of pixels in a specific range in which the strength of the derived edge is equal to or higher than a predetermined first threshold value and equal to or lower than a predetermined second threshold value as a
次に、推定部23は、検出された候補領域1に基づいて、候補領域1が内接するように対応した円1aを推定する(ステップS102)。ステップS102において、円1aを推定する方法として、例えば以下の方法を用いることができる。
Next, the
図3に示すように、推定部23は、検出された候補領域1が内接された矩形1bと候補領域1との交点である、複数の注目点3a〜3d(以下、総称として注目点3と記載)を抽出する。ここで、矩形1bは、例えば水平方向及び垂直方向に辺が伸びる矩形を選択することができる。その場合、注目点3としては、候補領域1の中で水平方向に最小の点(注目点3a)と、垂直方向に最大の点(注目点3b)と、水平方向に最大の点(注目点3c)と、垂直方向に最小の点(注目点3d)がそれぞれ抽出される。なお、矩形1bは、必ずしも水平方向及び垂直方向に辺が伸びる矩形でなくてもよく、水平方向及び垂直方向から傾いて辺が伸びる矩形を選択してもよい。
As shown in FIG. 3, the
そして、抽出された複数の注目点3から略等距離にある中心2を推定すれば、中心2を中心として複数の注目点3を通る円として、円1aが推定される。なお、ここで推定した中心2は、複数の注目点3から完全に等距離である必要はない。例えば完全に等距離な点が画素と画素の間に位置する場合は、その周囲に含まれる複数の画素を中心2として推定してもよい。さらに、推定した円1aは、全ての注目点3を通る必要は無く、例えば一部の注目点3については、その近傍を通ってもよい。
Then, if the
次に、判定部24は、推定された円1a内のエッジの強度に基づいて、候補領域が水滴領域であるか否かを判定する。例えば、図3に示すように、判定部24は、中心2から所定の範囲内である中心領域2aのエッジの強度を判定する(ステップS103)。
Next, the
ここで、中心領域2aにおける平均的なエッジの強度が所定の閾値より低い場合には(ステップS103,Yes)、候補領域1は水滴領域(正確には、水滴領域の一部)であると判定する(ステップS104)。すなわち、判定部24は、カメラ10に水滴が付着していると判定する。
Here, when the average edge strength in the
また、中心領域2aにおける平均的なエッジの強度が所定の閾値より高い場合には(ステップS103,No)、候補領域1は水滴領域ではないと判定する(ステップS105)。
Further, when the average edge strength in the
そして、判定部24が判定結果を水滴除去装置30に出力して(ステップS106)、処理を終了する。
Then, the
第1の実施形態に係る画像処理装置20は、円1a内の輝度の変化のうち、中心領域2aはエッジの強度が低いことを利用して、水滴の付着の判定を行っている。
The
第1の実施形態における中心領域2aは、例えば、中心2を中心として、円1aの半径4よりも小さい半径の円を用いることができる。中心領域2aは、中心2を中心として、半径4の1/2よりも小さい円を用いることが好ましく、半径4の1/4よりも小さい円を用いることがより好ましい。
As the
第1の実施形態においては、中心領域2aにおける平均的なエッジの強度を判定しているが、中心領域2aではなく、中心2に相当する一つの画素のエッジの強度のみを判定してもよい。この場合、判定部24は、中心2のエッジの強度が所定の閾値より低い場合には、候補領域1は水滴領域であると判定し、中心2のエッジの強度が所定の閾値より高い場合には、候補領域1は水滴領域ではないと判定すればよい。
In the first embodiment, the average edge strength in the
第1の実施形態のステップ103において、判定部24は、検出部22が導出したエッジの強度を用いて、判定を行っている。しかしながら、判定部24は、検出部22が導出したエッジの強度と異なるパラメータ(例えば、空間周波数など実質的にエッジの強度を示すパラメータ)を用いて判定を行ってもよい。
In step 103 of the first embodiment, the
ここで、カメラ10に水滴以外の付着物が付着した場合を想定する。この場合は、エッジの強度が特定範囲となる画素の集合としての候補領域1は円弧形状にはならず、例えば矩形状や円形状になる。また、候補領域1の中心領域2aに対応する位置においてエッジの強度が低くならない。そのため、候補領域1が矩形状や円形状の場合、あるいは、候補領域1の中心領域のエッジの強度が高い場合は、カメラ10に付着しているのは水滴ではないと判定できる。
Here, it is assumed that deposits other than water droplets adhere to the
したがって、第1の実施形態に係る画像処理装置によれば、カメラに付着した付着物が水滴であるか否かを高い精度で判定することができる。 Therefore, according to the image processing apparatus according to the first embodiment, it is possible to determine with high accuracy whether or not the deposits adhering to the camera are water droplets.
(変形例1)
第1の実施形態の変形例1に係る画像処理装置20について、図3を用いて説明する。
(Modification example 1)
The
なお、以下に示す実施形態では、すでに示した実施形態と異なる構成要素について主に説明することとし、すでに示した実施形態と共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する場合がある。 In the embodiments shown below, components different from the embodiments already shown will be mainly described, and the same reference numerals will be given to the configurations common to the embodiments already shown, and the description thereof will be omitted. There is.
第1の実施形態におけるステップS102で、円1aが推定される。変形例1において、判定部24は、推定された円1aの半径4が所定の基準半径以下であるか否かを判定する。その理由は以下の通りである。
In step S102 in the first embodiment, the
カメラ10に付着した水滴の大きさが所定の大きさ以上になった場合、重力や車両の振動などにより水滴は落下する傾向がある。そのため、所定の大きさ以上である候補領域については、水滴領域ではなく例えば別の付着物に関する領域とみなすことができる。
When the size of the water droplets adhering to the
そして、判定部24は、円1aの半径4が基準半径以下である場合には、処理はステップS103へ進み、上述した処理がなされる。したがって、この場合においても、中心領域2aにおけるエッジの強度が所定の閾値より低い場合には、判定部24は、候補領域1は水滴領域であると判定する。
Then, when the radius 4 of the
一方、円1aの半径4が基準半径を超える場合には、当該候補領域1は水滴領域ではないと判定する。
On the other hand, when the radius 4 of the
上述の基準半径の値については、付着物の物理的な大きさに基づいて、カメラ10のレンズの大きさや、撮像素子の大きさ・解像度などから算出される。
The above-mentioned reference radius value is calculated from the size of the lens of the
このような変形例1に係る画像処理装置によれば、カメラ10に付着した水滴をより高精度に判定することができる。
According to the image processing apparatus according to the first modification, the water droplets adhering to the
(変形例2)
第1の実施形態の変形例2に係る画像処理装置20について、図5及び図6を用いて説明する。
(Modification 2)
The
図5は、第1の実施形態の変形例2に係る画像処理の概要を示す図である。図6は、第1の実施形態の変形例2に係る画像処理装置が実行する処理手順を示すフローチャートである。 FIG. 5 is a diagram showing an outline of image processing according to the second modification of the first embodiment. FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure executed by the image processing apparatus according to the second modification of the first embodiment.
変形例2では、水滴領域のうち黒くぼやけた領域(図1参照。)が所定の長さ以上の幅を有することを利用して、候補領域1の妥当性の判断を簡便に行う。
In the second modification, the validity of the
変形例2において、検出部22は、候補領域1が内接された矩形1bと、候補領域1との交点である注目点3を選択する(ステップS201)。例えば、図5では注目点3a及び3bが選択されている。
In the second modification, the detection unit 22 selects the point of interest 3 which is the intersection of the
次に、検出部22は、選択された注目点3を、中心2に向けて所定の基準距離51移動させる(ステップS202)。図5では、注目点3a、3bを中心2に向けて基準距離51移動させた点は、それぞれ点61a及び点61bとなっている。
Next, the detection unit 22 moves the selected point of interest 3 toward the
次に、検出部22は、移動させた点が候補領域1に含まれるか否かを判定する(ステップS203)。 Next, the detection unit 22 determines whether or not the moved point is included in the candidate area 1 (step S203).
ここで、移動させた点が候補領域1に含まれる場合には(ステップS203,Yes)、検出部22は、検出された候補領域1は水滴領域の蓋然性が高いため、この候補領域1を判定部24の判定対象(水滴領域か否かを判定する対象)として記憶部25内に保持する(ステップS204)。例えば、図5では、移動させた点61a及び点61bはいずれも候補領域1に含まれることから、候補領域1は判定部24の判定対象として保持される。
Here, when the moved point is included in the candidate region 1 (step S203, Yes), the detection unit 22 determines the
また、移動させた点が候補領域1に含まれない場合には(ステップS203,No)、検出部22は、検出されていた候補領域1は水滴領域の蓋然性が低いため、この候補領域1を記憶部25から削除して、判定部24の判定対象から除外する(ステップS205)。そして、処理を終了する。
Further, when the moved point is not included in the candidate region 1 (step S203, No), the detection unit 22 sets the
変形例2において、基準距離51の値は、標準的な水滴領域のうち黒くぼやけた領域(図1参照。)が有する幅を、実験等により求めて設定すればよい。
In the second modification, the value of the
変形例2においては、水滴領域の候補となる候補領域1として妥当な領域を簡便に取捨選択することができる。そのため、制御部21全体の処理量を低減することが可能となる。
In the second modification, a region appropriate as the
したがって、変形例2に係る画像処理装置20によれば、カメラ10に付着した水滴をより高速に判定することができる。
Therefore, according to the
(変形例3)
変形例2に係る画像処理装置20において、注目点3から移動する点を追加することにより、候補領域1の検出精度を高めることができる。この変形例3について、同じく図5を用いて説明する。
(Modification example 3)
In the
変形例3では、水滴領域のうち黒くぼやけた領域(図1参照。)の内側および外側の画素はエッジの強度が特定範囲にないことを利用して、候補領域1の検出を行う。
In the third modification, the
変形例3において、検出部22は、選択された注目点3を、中心2に向けて所定の基準距離52移動させる(点62a、点62b)。さらに、検出部22は、選択された注目点3を、中心2から離れるように所定の基準距離53移動させる(点63a、点63b)。
In the third modification, the detection unit 22 moves the selected point of interest 3 toward the
次に、検出部22は、移動させた点が候補領域1に含まれるか否かを判定する。ここで、移動させた点が候補領域1に含まれない場合には、検出部22は、検出された候補領域1を判定部24の判定対象として記憶部25内に保持する。例えば、図5では、移動させた点62a、62b、63a、63bはいずれも候補領域1に含まれないことから、候補領域1は判定部24の判定対象として保持される。
Next, the detection unit 22 determines whether or not the moved point is included in the
変形例3において、検出部22は、移動させた複数の点が全て候補領域1に含まれない場合に、検出された候補領域1を判定部24の判定対象として記憶部25内に保持している。これに対して、移動させた複数の点の全てが候補領域1に含まれなかったとしても、例えば、移動させた複数の点のうち過半数の点が候補領域1に含まれなかった場合に、検出部22は、検出された候補領域1を判定部24の判定対象として記憶部25内に保持してもよい。
In the third modification, when the plurality of moved points are not all included in the
変形例3において、基準距離52の値は、標準的な水滴領域のうち黒くぼやけた領域(図1参照。)が有する幅やその中心領域の大きさを、実験等により求めて設定すればよい。また変形例3において、基準距離53の値は、移動後の点が黒くぼやけた領域から十分離れた箇所となるように設定すればよい。
In the third modification, the value of the
変形例3は、変形例2と比較して、注目点3から移動させる点を増やすことにより、候補領域1の検出精度を向上させることができる。そのため、ノイズに起因する領域が候補領域1として検出された場合においても、水滴に起因する候補領域1のみを判定部24の判定対象として正確に取捨選択することが可能となる。
In the modified example 3, the detection accuracy of the
したがって、変形例3に係る画像処理装置20によれば、カメラ10に付着した水滴をより高精度に判定することができる。
Therefore, according to the
(変形例4)
第1の実施形態の変形例4に係る画像処理装置20について、図7を用いて説明する。図7は、第1の実施形態の変形例4に係る画像処理の概要を示す図である。
(Modification example 4)
The
重力で水滴が下に引き寄せられて厚いフチが形成される場合が多いため、水滴のフチに起因する水滴領域のうち黒くぼやけた領域に対応する候補領域1の形状は、おおよそ左右対称になる場合が多い。そこで、変形例4では、候補領域1の形状が、左右対称に近い形状であるかどうかを評価する。
Since water droplets are often attracted downward by gravity to form a thick edge, the shape of the
変形例4において、推定部23は、候補領域1が内接された矩形1bと、候補領域1との交点である3つの注目点3を選択する。例えば、図7に示すような下に凸である候補領域1の場合は、水平方向が最小である点(3a)と、垂直方向が最大である点(3b)と、水平方向が最大である点(3c)を注目点3として選択できる。
In the modification 4, the
また、候補領域1は、上に凸である形状になる場合もある。これは、例えば、撮像画像100の下部に水滴が付着し、黒くぼやけた領域が上側のみ撮像されるような場合である。このように上に凸である候補領域1の場合は、水平方向が最小である点と、水平方向が最大である点と、垂直方向が最小である点を注目点として選択できる。
Further, the
上記いずれの場合においても、左右対称に近い形状であるかどうかを評価するために、候補領域1が突出する方向の外縁部に並んだ、候補領域1に沿って隣り合う3点を注目点3として選択すればよい。
In any of the above cases, in order to evaluate whether or not the shape is nearly symmetrical, the three points adjacent to each other along the
次に、検出部22は、選択された3つの注目点3a、3b、3cの内、候補領域1に沿って隣り合う注目点3aと注目点3bとの距離である第1距離54と、同じく候補領域1に沿って隣り合う注目点3bと注目点3cとの距離である第2距離55との比が、所定の範囲外であるか否かを判定する。
Next, the detection unit 22 is the same as the
ここで、第1距離54と第2距離55との比が所定の範囲内の場合には、候補領域1は左右対称に近い形状であると判断できる。その場合、検出部22は、検出された候補領域1を判定部24の判定対象として記憶部25内に保持する。
Here, when the ratio of the
一方、第1距離54と第2距離55との比が所定の範囲外である場合には、検出部22は、候補領域1として検出されていた領域を記憶部25から削除し、判定部24の判定対象から除外する。
On the other hand, when the ratio of the
変形例4においては、変形例2と同様、水滴領域の候補となる候補領域1として妥当な領域を簡便に取捨選択することができる。そのため、制御部21全体の処理量を低減することが可能となる。
In the modified example 4, as in the modified example 2, a region appropriate as the
したがって、変形例4に係る画像処理装置によれば、カメラ10に付着した水滴をより高速に判定することができる。
Therefore, according to the image processing apparatus according to the modified example 4, the water droplets adhering to the
(変形例5)
第1の実施形態の変形例5に係る画像処理装置20について、図8を用いて説明する。図8は、第1の実施形態の変形例5に係る画像処理の概要を示す図である。
(Modification 5)
The
図8にも示すように、検出された候補領域1に基づいて、それが内接するように対応した円1aを推定することができる。候補領域1が円弧形状である場合、候補領域1の外縁部は円1aの近傍に位置している。そこで、変形例5では、候補領域1の外縁部が円1aの近傍に位置しているかどうかを評価する。
As shown in FIG. 8, based on the detected
変形例5において、検出部22は上述の注目点3を選択する。図8では、注目点3a、3b、3cを選択している。なお、変形例5では、図8のように注目点3は3点選択してもよいし、1点や2点選択してもよい。注目点3を3点選択すれば、候補領域1のより広範囲の外縁部を評価できるため、好ましい。
In the modified example 5, the detection unit 22 selects the above-mentioned point of interest 3. In FIG. 8, points of
次に、検出部22は、選択された注目点3を、候補領域1の外縁に沿って所定の距離単位で移動させる。例えば、図8では、選択された3点の注目点3をそれぞれ時計回りに移動させている。そして、注目点3aを移動させた点が点64a、64bとなり、注目点3bを移動させた点が点64c、64dとなり、注目点3cを移動させた点が点64e、64fとなる。
Next, the detection unit 22 moves the selected point of interest 3 along the outer edge of the
次に、検出部22は、移動させた点64と中心2との距離56と、円1aの半径4との比が所定の範囲外であるか否かを判定する。例えば、図8では、移動させた点64a〜64fに対応する距離56a〜56fと、半径4との比がそれぞれ所定の範囲外であるか否かを判定する。
Next, the detection unit 22 determines whether or not the ratio of the distance 56 between the moved point 64 and the
ここで、移動させた点64と中心2との距離56と半径4との比が所定の範囲内の場合に、検出部22は、検出された候補領域1を判定部24の判定対象として記憶部25内に保持する。また、距離56と半径4との比が所定の範囲外である場合には、検出部22は、候補領域1として検出されていた領域を、記憶部25から削除して、判定部24の判定対象から除外する。
Here, when the ratio of the distance 56 between the moved point 64 and the
変形例5においては、水滴以外の付着物に起因する崩れた形状の領域が候補領域1として検出された場合に、水滴に起因する候補領域1のみを判定部24の判定対象として正確に取捨選択することが可能となる。
In the modified example 5, when a region having a collapsed shape due to deposits other than water droplets is detected as the
したがって、変形例5に係る画像処理装置によれば、カメラ10に付着した水滴をより高精度に判定することができる。
Therefore, according to the image processing apparatus according to the modified example 5, the water droplets adhering to the
また、変形例5における、注目点3から候補領域1の外縁に沿って移動させた点を用いて、候補領域1に対応した円1aの推定精度を高めることができる。以下、この画像処理の具体的な方法について説明する。
Further, the estimation accuracy of the
推定部23において、選択された複数の注目点3a、3b、3cから略等距離にある、中心点候補を抽出する。また、注目点3a、3b、3cから所定距離移動させた複数の点64a、64c、64eから略等距離にある、別の中心点候補を抽出する。さらに、注目点3a、3b、3cから別の所定距離移動させた複数の点64b、64d、64fから略等距離にある、さらに別の中心点候補を抽出する。このように、注目点3から候補領域1の外縁に沿ってそれぞれ移動させた点に基づいて、複数の中心点候補をそれぞれ抽出する。
The
次に、推定部23において、抽出された複数の中心点候補に基づいて、中心2を推定する。例えば、複数の中心点候補の重心位置にある点を中心2として検出してもよいし、複数の中心点候補のうち、最も推定回数の多い点を中心2として推定してもよい。
Next, the
このように、複数の中心点候補に基づいて中心2を推定することにより、ノイズなどにより注目点3の位置にずれが生じた場合においても、中心2の位置をより正確に検出することが可能となる。
By estimating the
(第2の実施形態)
続いて、第2の実施形態に係る画像処理装置20aの構成について説明する。第2の実施形態は、図1に示した判定メカニズムのうち、候補領域1内の各画素のエッジの向きに基づいて、カメラ10への水滴の付着の判定を行う。
(Second Embodiment)
Subsequently, the configuration of the
図9は、第2の実施形態に係る画像処理装置20a及び水滴除去システム11aの構成を示すブロック図である。第1の実施形態と異なり、第2の実施形態は制御部21aが推定部23ではなく算出部26を備えている。
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the
第2の実施形態に係る制御部21aは、検出部22と、算出部26と、判定部24とを備える。検出部22は、第1の実施形態と同様である。
The
算出部26は、候補領域1の検出結果を受け取る。そして、算出部26は、候補領域1内の各画素のエッジの向きを算出する。そして、算出部26は、候補領域1内の各画素のエッジの向きの算出結果を記憶部25に記憶する。
The
判定部24は、エッジの強度の導出結果や候補領域1の検出結果、エッジの向きの算出結果などを受け取る。そして、判定部24は、上述の抽出結果や検出結果、算出結果などに基づいて、カメラ10の水滴の付着を判定し、判定結果を水滴除去装置30に送る。
The
以下、制御部21aにおける画像処理について、図10及び図11を用いてより具体的に説明する。
Hereinafter, the image processing in the
図10は、第2の実施形態に係る画像処理の概要を示す図である。図11は、第2の実施形態に係る画像処理装置20aが実行する処理手順を示すフローチャートである。
FIG. 10 is a diagram showing an outline of image processing according to the second embodiment. FIG. 11 is a flowchart showing a processing procedure executed by the
検出部22は、第1の実施形態と同様、カメラ10で取得された撮像画像100における各画素のエッジの強度を導出し、導出されたエッジの強度に基づいて候補領域1を検出する(ステップS101参照)。
Similar to the first embodiment, the detection unit 22 derives the intensity of the edge of each pixel in the captured
次に、算出部26は、撮像画像100のエッジの強度に基づいて、候補領域1内における各画素のエッジの向きを算出する。例えば、算出部26は、候補領域1が内接された矩形1bと候補領域1との交点である注目点3、及び注目点3から所定の範囲内にある周辺領域の、各画素のエッジの向きを算出する(ステップS301)。例えば、図10に示すように、候補領域1内で水平方向に最小の点である注目点3aを基点として、候補領域1内で注目点3aからプラスマイナス5ピクセル以内の周辺領域を選択し、注目点3a及びその周辺領域の画素のエッジの向きを算出する。
Next, the
また、算出部26は、注目点3及びその周辺領域の各画素のエッジの向きのばらつきを評価する(ステップS302)。
Further, the
次に、判定部24は、候補領域1内の各画素のエッジの向きに基づいて、カメラ10に水滴が付着しているか否かを判定する。例えば、第2の実施形態において、判定部24は、注目点3及びその周辺領域の各画素のエッジの向きのばらつきが所定の範囲内か否かを判定する(ステップS303)。
Next, the
検出された候補領域1が付着した水滴領域のうち黒くぼやけた略円弧状の領域(水滴のフチ)に対応している場合、所定の範囲内にある各画素のエッジの向きは、ある一定の方向(およそ円の中心の方向)に向かう傾向がある。例えば、図10に示すように、水平方向に最小の点である注目点3aを基点とした場合、その周辺領域のエッジの向きは、水平方向にプラスの方向に向かう傾向がある。
When the detected
そこで、判定部24は、注目点3及びその周辺領域の各画素のエッジの向きのばらつきが所定の範囲内である場合には(ステップS303,Yes)、候補領域1は水滴領域(正確には、水滴領域の一部)であると判定する(ステップS304)。すなわち、判定部24は、カメラ10に水滴が付着していると判定する。
Therefore, in the
また、各画素のエッジの向きのばらつきが所定の範囲外である場合には(ステップS303,No)、候補領域1は水滴領域ではないと判定する(ステップS305)。そして、判定部24が判定結果を水滴除去装置30に出力して(ステップS306)、処理を終了する。
Further, when the variation in the edge orientation of each pixel is out of the predetermined range (step S303, No), it is determined that the
第2の実施形態においては、候補領域1のうち注目点3aからプラスマイナス5ピクセルの範囲内にある領域を、周辺領域として選択している。しかしながら、第2の実施形態に係る周辺領域はプラスマイナス5ピクセルの範囲に限られることはない。エッジの向きのバラツキが所定の範囲内になるような周辺領域を選択すればよい。また、周辺領域の基点として注目点3aを選択しているが、別の注目点を選択してもよいし、注目点以外の候補領域1内の画素を選択してもよい。
In the second embodiment, the area within the range of plus or minus 5 pixels from the point of
また、第2の実施形態において、注目点3及びその周辺領域内のエッジの向きのバラツキは、各画素のエッジの向きの分散を計算して算出すればよい。 Further, in the second embodiment, the variation in the direction of the edge in the point of interest 3 and the peripheral region thereof may be calculated by calculating the variance of the direction of the edge of each pixel.
第2の実施形態は、第1の実施形態のように円1aや中心2を推定しなくても水滴の付着の判定が可能である。そのため、制御部21a全体の処理量を低減することができる。
In the second embodiment, it is possible to determine the adhesion of water droplets without estimating the
したがって、第2の実施形態に係る画像処理装置20aによれば、カメラ10に付着した水滴を高速に判定することができる。
Therefore, according to the
(変形例6)
第2の実施形態の変形例6に係る画像処理装置20aについて、図12及び図13を用いて説明する。
(Modification 6)
The
図12は、第2の実施形態の変形例6に係る画像処理の概要を示す図である。図13は、第2の実施形態の変形例6に係る画像処理装置20aが実行する処理手順を示すフローチャートである。
FIG. 12 is a diagram showing an outline of image processing according to the sixth modification of the second embodiment. FIG. 13 is a flowchart showing a processing procedure executed by the
変形例6では、水滴領域のうち黒くぼやけた領域に含まれる各画素のエッジの向きが互いに収束するように向いていることを利用して、候補領域1が水滴領域か否かの判定を行う。
In the modification 6, it is determined whether or not the
変形例6において、算出部26は、候補領域1内の一点を始点として選択する(ステップS401)。例えば、図12に示すように、始点である画素70aを選択する。そして、算出部26は、始点である画素70aのエッジの向き71aを算出する(ステップS402)。
In the modification 6, the
次に、算出部26は、始点に対して所定の位置に位置する終点を検出する、終点検出処理を行う(ステップS403)。例えば、図12に示すように、始点である画素70aから所定の間隔72で離れて位置し、かつ画素70a(始点)のエッジの向き71aから垂直方向にある画素70bを終点として検出する。そして、終点である画素70bのエッジの向き71bを算出する。
Next, the
なお、図12に示すように変形例6では、終点である画素70bを、始点である画素70aの3時位置から選択しているが、9時位置から選択してもよい。後述するくり返しの終点検出処理において、新たな始点に対して前回と同じ時計位置の終点を選択すればよい。
As shown in FIG. 12, in the modification 6, the
次に、判定部24は、始点のエッジの向きと終点のエッジの向きが、互いに収束するように向いているか否かを判定する終点判定処理を行う(ステップS404)。具体的には、図12に示すように、画素70aのエッジの向き71aに対して、3時位置に位置する画素70bのエッジの向き71bが、反時計回りに正の向きで、所定の角度差内になった場合に、互いのエッジの向きが収束していると判定することができる。
Next, the
なお、終点検出処理において、始点に対して終点を9時位置から選択した場合には、始点のエッジの向きに対して、終点のエッジの向きが時計回りに正の向きで、所定の角度差内になった場合に、互いのエッジの向きが収束していると判定することができる。 In the end point detection process, when the end point is selected from the 9 o'clock position with respect to the start point, the direction of the edge of the end point is positive in the clockwise direction with respect to the direction of the edge of the start point, and a predetermined angle difference is obtained. When it is inside, it can be determined that the directions of the edges of each other are converged.
そして、判定部24は、始点のエッジの向きに対する終点のエッジの向きが所定の角度差内になった場合(ステップS405,Yes)、処理回数を1増加して記憶部25に記憶させる(ステップS406)。
Then, when the direction of the edge of the end point with respect to the direction of the edge of the start point is within a predetermined angle difference (step S405, Yes), the
次に、判定部24は、記憶部25に記憶されている処理回数が所定の回数以上か否かを判定する(ステップS407)。そして、処理回数が所定の回数以上であった場合(ステップS407,Yes)、候補領域1は水滴領域であると判定する(ステップS408)。
Next, the
また、ステップS407において、処理回数が所定の回数に満たない場合には(ステップS407,No)、判定部24は算出部26に対し、これまでの処理で終点として処理していた点(ここでは点70b)を始点として、改めて終点検出処理を行うように指示を行う。
Further, in step S407, when the number of processes is less than a predetermined number (steps S407, No), the
変形例6では、図12で示すように、例えば、画素70aを始点とした場合、終点検出処理により画素70bが検出される。そして、画素70aに対する画素70bの終点判定処理がOKの場合、処理回数を1増加させる。そして、処理回数が所定の回数に達していない場合、画素70bを始点として、新たに終点検出処理を行う。それにより、画素70cが新たな終点として検出される。そして、画素70cのエッジの向き71cを用いて、画素70bに対する画素70cの終点判定処理を改めて行っている。
In the modified example 6, as shown in FIG. 12, for example, when the pixel 70a is set as the start point, the
上述のように、終点検出処理と終点判定処理をくり返し実施することにより、候補領域1内で候補領域1に沿って所定の間隔72で並んだ複数の画素が抽出される。また同時に、抽出された複数の画素のエッジの向き同士が互いに収束するように向いているか否かを判定することができる。さらに、処理回数を所定の回数に設定することにより、候補領域1内で抽出する画素の数を設定することができる。
As described above, by repeatedly performing the end point detection process and the end point determination process, a plurality of pixels arranged in the
なお、始点に対する終点の終点判定処理がNGである場合には(ステップS405,No)、候補領域1は水滴領域ではないと判定する(ステップS409)。そして、判定部24が判定結果を水滴除去装置30に出力して(ステップS410)、処理を終了する。
If the end point determination process for the end point with respect to the start point is NG (step S405, No), it is determined that the
変形例6において、候補領域1内で選択する画素の数は、所望の検出精度や検出速度に基づいて、適宜設定することができる。
In the modification 6, the number of pixels selected in the
また、候補領域1内で選択する画素同士の間隔72は、選択する画素の数に基づいて、適宜設定することができる。例えば、選択する画素の数が少ない場合には間隔を広げ、選択する画素の数が多い場合には間隔を狭めることにより、候補領域1の全体から画素をそれぞれ選択することができる。
Further, the
さらに、始点のエッジの向きに対する終点のエッジの向きの角度差は、画素同士の間隔72などに基づいて、適宜設定することができる。
Further, the angle difference between the direction of the edge of the start point and the direction of the edge of the end point can be appropriately set based on the distance between the
変形例6では、候補領域1内の広い範囲に分布する画素を抽出し、それらのエッジの向きに基づいて水滴の付着を判定している。そのため、候補領域1が所定の形状(円弧形状)であることを正確に判定することができる。
In the modification 6, the pixels distributed in a wide range in the
さらに、変形例6では、終点検出処理と終点判定処理をくり返し実施することにより、効率よく上述の判定が可能である。そのため、処理効率に優れた判定が可能である。 Further, in the modification 6, the above-mentioned determination can be efficiently performed by repeatedly performing the end point detection process and the end point determination process. Therefore, it is possible to make a determination with excellent processing efficiency.
したがって、変形例6に係る画像処理装置20aによれば、カメラ10に付着した水滴を効率よくかつ高精度に判定することができる。
Therefore, according to the
(変形例7)
変形例6に係る画像処理装置20aにおいて、異なる終点検出処理及び終点判定処理を行い、水滴の付着を判定することができる。この変形例7について、同じく図12を用いて説明する。
(Modification 7)
In the
変形例7において、算出部26は、始点に対して所定の位置に位置する2つの終点を検出する終点検出処理を行う。例えば、図12に示すように、始点である画素70aから所定の間隔72で離れて位置し、かつ画素70a(始点)のエッジの向き71aから垂直方向にある画素70bを第1終点として検出する。そして、第1終点である画素70bのエッジの向き71bを算出する。
In the modified example 7, the
さらに、算出部26は、追加の終点検出処理として、第1終点である画素70bから所定の間隔73で離れて位置し、かつ第1終点である画素70bのエッジの向き71bの方向にある画素74bを第2終点として検出する。
Further, as an additional end point detection process, the
次に、判定部24において、第1終点及び第2終点のそれぞれに関して候補領域1に含まれるか否かを判定する終点判定処理を行う。具体的には、図12に示すように、第1終点である画素70bは候補領域1に含まれ、第2終点である画素74bは候補領域1に含まれない場合に、終点判定処理がOKであると判定することができる。
Next, the
すなわち、上述の判定は、第1終点が候補領域1内に位置し、かつ第2終点が候補領域1外に位置しているか否かを評価するものである。
That is, the above-mentioned determination evaluates whether or not the first end point is located in the
そして、変形例6と同様、終点判定処理がOKの場合は、判定部24において処理回数を参照する。そして、処理回数が所定の回数以下である場合には、判定部24は算出部26に対し、これまでの処理で第1終点として処理していた点である画素70bを始点として、改めて終点検出処理を行うように指示を行う。
Then, as in the modified example 6, when the end point determination process is OK, the
変形例7では、図12で示すように、例えば、画素70aを始点とした場合、終点検出処理により画素70b及び画素74bが検出される。そして、画素70b及び画素74bの終点判定処理がOKで、処理回数が未達の場合、画素70bを始点として、新たに終点検出処理を行う。それにより、画素70c及び画素74cが新たな終点として検出される。そして、画素70c及び画素74cの終点判定処理を改めて行っている。
In the modified example 7, as shown in FIG. 12, for example, when the pixel 70a is used as the start point, the
変形例6と比較した場合、変形例7の実施形態においては、一回の終点検出処理で終点を2点検出し、それらに基づいて終点判定処理を実施している。そのため、変形例6と比較して、終点検出処理及び終点判定処理の処理回数が少ない場合においても、候補領域1が所定の形状(円弧形状)であることを正確に判定することができる。
When compared with the modified example 6, in the embodiment of the modified example 7, two end points are inspected in one end point detection process, and the end point determination process is performed based on them. Therefore, it can be accurately determined that the
したがって、変形例7に係る画像処理装置20aによれば、カメラ10に付着した水滴を高速に判定することができる。
Therefore, according to the
上述の実施形態及び変形例において、撮影画像が全体として暗い、あるいは、明るいような場合、撮影画像中の最小輝度と最大輝度との差が大きくならない場合がある。そして、このように輝度の差が大きくならない場合は、一般に、撮像画像100内の画素のエッジの強度が低くなる。その結果、そのままの撮像画像100の各画素のエッジの強度に基づいて候補領域1を正しく検出することは困難である。
In the above-described embodiment and modification, when the captured image is dark or bright as a whole, the difference between the minimum brightness and the maximum brightness in the captured image may not be large. When the difference in brightness does not increase in this way, the intensity of the edges of the pixels in the captured
上述の場合には、撮像画像100を検出部22でエッジ検出処理する前に、ダイナミックレンジ拡大処理と呼ばれる画像処理を行うことが有効である。ダイナミックレンジ拡大処理により、撮像画像100内の最小輝度と最大輝度との差を拡大することができる。その結果、検出部22において、候補領域1を正しく検出することが可能となる。
In the above case, it is effective to perform an image process called a dynamic range enlargement process before the edge detection process of the captured
また、上述の実施形態及び変形例において、検出部22でエッジ検出処理した後に、各種ノイズなどに起因して候補領域1に含まれるべき画素(以下、「エッジ点」という。)の未検出や誤検出が生じる場合がある。その結果、エッジ点の集合体である候補領域1の形状が乱れ、候補領域1が正確に検出されない場合がある。
Further, in the above-described embodiment and modification, after the edge detection process is performed by the detection unit 22, pixels (hereinafter, referred to as “edge points”) that should be included in the
上述の場合には、撮像画像100を検出部22でエッジ検出処理した後に、モルフォロジ処理と呼ばれる画像処理を行うことが有効である。モルフォロジ処理のうち、膨張処理と呼ばれる画像処理により、未検出で抜けたエッジ点を補完することができる。また、モルフォロジ処理のうち、収縮処理と呼ばれる画像処理により、誤検出されたエッジ点を除去することができる。そして、膨張処理と収縮処理とを組み合わせて実施することにより、候補領域1の形状が整えられ、候補領域1を正確に検出することが可能となる。
In the above case, it is effective to perform image processing called morphology processing after edge detection processing of the captured
なお、上述の実施形態では、検出条件や判定条件の値を具体的に示したが、これはあくまでも例示であって限定されるものではない。 In the above-described embodiment, the values of the detection condition and the determination condition are specifically shown, but these are merely examples and are not limited.
また、上述の実施形態や変形例に示した画像処理を適宜組み合わせて行ってもよい。例えば、第1の実施の形態の判定手法と、第2の実施の形態の判定手法とを組み合わせてもよい。すなわち、第1の実施の形態の判定手法で候補領域1が水滴領域と判定でき、かつ、第2の実施の形態の判定手法で候補領域1が水滴領域と判定できた場合のみ、候補領域1が水滴領域と最終的に判定してもよい。これにより、カメラ10への水滴の付着の判定精度をさらに向上させることが可能となり、また水滴の付着をさらに高速に判定することも可能となる。
In addition, the image processing shown in the above-described embodiments and modifications may be combined as appropriate. For example, the determination method of the first embodiment and the determination method of the second embodiment may be combined. That is, only when the
また、上記では、水滴除去システム11を車両用のカメラ10に適用する例を示したが、これに限られず、例えば、建物の内外や路地等に設置される監視/防犯カメラなどのその他の種類のカメラ(光学センサ)に適用してもよい。
Further, in the above, an example in which the water
また、上述した実施形態において、画像処理装置20、20aは車両の内部に搭載されていてもよいし、車両の外部に配置され、カメラ(撮像部)や水滴除去装置と無線等により各種情報の送受信を行ってもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細及び代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲及びその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 Further effects and variations can be easily derived by those skilled in the art. For this reason, the broader aspects of the invention are not limited to the particular details and representative embodiments expressed and described as described above. Therefore, various modifications can be made without departing from the spirit or scope of the general concept of the invention as defined by the appended claims and their equivalents.
1 候補領域
2 中心
2a 中心領域
3 注目点
10 カメラ(撮像部)
11 水滴除去システム
20 画像処理装置
21 制御部
22 検出部
23 推定部
24 判定部
25 記憶部
26 算出部
30 水滴除去装置
100 撮像画像
1
11 Water
Claims (4)
前記候補領域内における前記候補領域を内接させる矩形と当該候補領域との交点である注目点および前記注目点の周辺領域の各画素の前記エッジの向きを算出する算出部と、
前記注目点および前記注目点の周辺領域の各画素の前記エッジの向きのばらつきに基づいて前記候補領域が前記水滴領域であるか否かを判定する判定部と
を備えることを特徴とする画像処理装置。 A detection unit that detects a candidate region that is a candidate for a water droplet region affected by water droplets adhering to the imaging unit based on the intensity of the edge of each pixel of the captured image acquired by the imaging unit.
A calculation unit that calculates the direction of the edge of each pixel in the attention point, which is the intersection of the rectangle inscribed in the candidate region and the candidate region, and the peripheral region of the attention point.
An image processing characterized by comprising a determination unit for determining whether or not the candidate region is the water droplet region based on the variation in the orientation of the edge of each pixel of the attention point and the region around the attention point. Device.
前記注目点から所定の範囲内にある前記候補領域内における各画素の前記エッジの向きのばらつきが所定の範囲内にある場合に、前記候補領域が前記水滴領域であると判定すること
を特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 The determination unit
When the variation in the orientation of the edge of each pixel in the candidate region that is before Kichu th point within a predetermined range is within a predetermined range, determining that the candidate region is the water droplet region The image processing apparatus according to claim 1.
前記候補領域内において当該候補領域に沿って所定の間隔で並んだ所定の数の画素の前記エッジの向き同士が互いに収束するように向いている場合に、前記候補領域が前記水滴領域であると判定すること
を特徴とする請求項1または2に記載の画像処理装置。 The determination unit
When the edges of a predetermined number of pixels arranged at a predetermined interval along the candidate region are oriented so as to converge with each other, the candidate region is defined as the water droplet region. The image processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the determination is made.
前記画像処理装置の前記判定部における判定結果に基づいて前記撮像部に付着した水滴を除去する水滴除去装置と
を備えることを特徴とする水滴除去システム。 The image processing apparatus according to any one of claims 1 to 3.
A water droplet removing system including a water droplet removing device that removes water droplets adhering to the imaging unit based on a determination result in the determination unit of the image processing device.
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