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JP2011228855A - Image processor, image noise determination method, and program - Google Patents

Image processor, image noise determination method, and program Download PDF

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JP2011228855A
JP2011228855A JP2010095264A JP2010095264A JP2011228855A JP 2011228855 A JP2011228855 A JP 2011228855A JP 2010095264 A JP2010095264 A JP 2010095264A JP 2010095264 A JP2010095264 A JP 2010095264A JP 2011228855 A JP2011228855 A JP 2011228855A
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Japan
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image
image signal
luminance
gain
gain amount
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Application number
JP2010095264A
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Japanese (ja)
Inventor
Asuka Hotta
飛鳥 堀田
Kazufumi Mizusawa
和史 水澤
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Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】 撮像装置からノイズ量に関するデータを取得しなくても、撮像装置から入力された画像信号の平均輝度に基づいてノイズ量を判定できる画像処理装置を提供する。
【解決手段】
画像処理装置20は、画像を撮像すると共に撮像によって得られた画像に対して輝度補正を行う撮像装置10から、輝度補正後の画像信号を入力する画像信号入力制御部21と、撮像装置における輝度補正のゲイン量を決定するアルゴリズムを記憶した記憶部25と、画像信号入力制御部21に入力された画像信号の平均輝度と記憶部25に記憶されたアルゴリズムとに基づいて、画像信号に施された輝度補正のゲイン量を推定するゲイン量推定部22と、ゲイン量推定部22により推定されたゲイン量に基づいてノイズが多いか否かを判定するノイズ量判定部23とを備える。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image processing device capable of determining a noise amount based on an average luminance of an image signal inputted from an imaging device without acquiring data relating to the noise amount from the imaging device.
[Solution]
The image processing device 20 picks up an image and corrects the brightness of the image obtained by the image pickup from the image pickup device 10. The image signal input control unit 21 inputs the image signal after the brightness correction, and the brightness in the image pickup device. Based on the storage unit 25 that stores an algorithm for determining the amount of gain to be corrected, the average luminance of the image signal input to the image signal input control unit 21, and the algorithm stored in the storage unit 25, it is applied to the image signal. A gain amount estimator 22 that estimates the gain amount for luminance correction, and a noise amount determiner 23 that determines whether or not there is a lot of noise based on the gain amount estimated by the gain amount estimator 22.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、車載カメラシステムに用いられる画像処理装置に関し、特に、撮像装置にて信号処理された画像のノイズを判定する方法に関する。   The present invention relates to an image processing apparatus used in an in-vehicle camera system, and more particularly to a method for determining noise in an image signal-processed by an imaging apparatus.

車載カメラシステムは、車両の周辺や車両内を撮像する撮像装置と、撮像装置から送信された画像信号を受け取り、用途に応じた画像処理を行う画像処理装置とから構成されている。   The in-vehicle camera system includes an imaging device that captures an image of the periphery of the vehicle and the inside of the vehicle, and an image processing device that receives an image signal transmitted from the imaging device and performs image processing according to the application.

撮像装置は、光を集光するレンズ、レンズによって集光された光を光電変換して電気信号を得る撮像素子、電気信号の処理を行う信号処理部を有している。信号処理部では、設定値に基づいて撮像画像の調整を行うが、その設定値の設定範囲には上限と下限がある。   The imaging apparatus includes a lens that collects light, an imaging element that photoelectrically converts light collected by the lens to obtain an electrical signal, and a signal processing unit that performs processing of the electrical signal. The signal processing unit adjusts the captured image based on the setting value, and the setting range of the setting value has an upper limit and a lower limit.

撮像装置が行う信号処理の一つに輝度制御がある。輝度制御は、出力される明るさを一定に保つように輝度レベルの量を調整する機能である。画像が暗い場合には、目標として設定されている輝度レベルになるように輝度レベルを上げ、画像が明るい場合には、設定されている輝度レベルになるように、輝度レベルを下げる。   One of the signal processing performed by the imaging apparatus is luminance control. The brightness control is a function for adjusting the amount of the brightness level so as to keep the output brightness constant. When the image is dark, the brightness level is increased so that the target brightness level is set, and when the image is bright, the brightness level is decreased so as to be the set brightness level.

輝度レベルの設定値の設定範囲には上限があるので、上限まで輝度レベルを上げても、目標としている輝度レベルに到達しない場合がある。目標としている輝度レベルに到達するために、設定値を上げれば輝度レベルも上がるが、画像信号に含まれるノイズも同じ割合で増幅されるため、ノイズが多い画像となる。   Since the setting range of the setting value of the luminance level has an upper limit, even if the luminance level is increased to the upper limit, the target luminance level may not be reached. If the set value is increased in order to reach the target luminance level, the luminance level increases. However, since the noise included in the image signal is amplified at the same rate, an image with much noise is obtained.

車載カメラシステムでは、画像処理装置が、撮像装置によって撮像した画像に基づいて道路上の障害物検知、白線検出などを行う。従って、車載カメラシステムがノイズの多い画像に基づいて画像処理を行うと、障害物や白線を誤認識する原因となる。   In an in-vehicle camera system, an image processing device performs obstacle detection on a road, white line detection, and the like based on an image captured by an imaging device. Therefore, if the in-vehicle camera system performs image processing based on a noisy image, it may cause an obstacle or a white line to be erroneously recognized.

特許文献1は、画像信号中のノイズを測定する方法を開示している。この文献に記載された方法では、画像信号に複数の局所領域を設け、その非飽和の局所領域の輝度のばらつきに基づいてノイズレベルを検出する。また、画像ノイズに関する技術ではないが、特許文献2は、撮像装置と画像処理装置との通信によって、撮像装置の制御データを送受信し、制御情報を取得する方法を開示している。   Patent Document 1 discloses a method for measuring noise in an image signal. In the method described in this document, a plurality of local regions are provided in an image signal, and a noise level is detected based on luminance variations of the unsaturated local regions. Further, although not related to image noise, Patent Document 2 discloses a method of acquiring control information by transmitting and receiving control data of an imaging device through communication between the imaging device and the image processing device.

特開2003−331283号公報JP 2003-331283 A 特開2006−211524号公報JP 2006-121524 A

実際に車載カメラシステムを使用する環境下では、被写体の明るさが一定ではないことがほとんどなので、画像信号から直接ノイズを検出することは困難である。従って、輝度のばらつきに基づいてノイズを検出する特許文献1の方法を車載カメラシステムに適用することは困難である。   In an environment where an in-vehicle camera system is actually used, it is difficult to detect noise directly from an image signal because the brightness of a subject is almost constant. Therefore, it is difficult to apply the method of Patent Document 1 for detecting noise based on luminance variation to an in-vehicle camera system.

また、通信を用いて撮像装置の制御パラメータの情報などを送受信する特許文献2の方法を採用するためには、撮像装置と画像処理装置の双方に専用の通信線を追加する必要がある。従って、車載カメラシステムが、コスト増になると共に、装置の規模が大きくなってしまうなどの課題がある。   Also, in order to employ the method of Patent Document 2 that transmits and receives control parameter information and the like of the imaging apparatus using communication, it is necessary to add dedicated communication lines to both the imaging apparatus and the image processing apparatus. Therefore, the in-vehicle camera system has problems such as an increase in cost and an increase in the size of the apparatus.

そこで、本発明は、上記背景に鑑み、撮像装置からノイズ量に関するデータを取得しなくても、撮像装置から入力された画像信号の平均輝度に基づいてノイズ量を判定できる画像処理装置を提供することを目的とする。   Therefore, in view of the above background, the present invention provides an image processing device capable of determining the amount of noise based on the average luminance of the image signal input from the imaging device without acquiring data relating to the amount of noise from the imaging device. For the purpose.

本発明の画像処理装置は、画像を撮像すると共に撮像によって得られた画像に対して輝度補正を行う撮像装置から、前記輝度補正後の画像信号を入力する画像信号入力部と、前記撮像装置における輝度補正のゲイン量を決定するアルゴリズムを記憶した記憶部と、前記画像信号入力部に入力された画像信号の平均輝度と前記記憶部に記憶されたアルゴリズムとに基づいて、前記画像信号に施された輝度補正のゲイン量を推定するゲイン量推定部と、前記ゲイン量推定部により推定されたゲイン量に基づいてノイズが多いか否かを判定するノイズ量判定部とを備える。前記ノイズ量判定部は、前記ゲイン量推定部により推定したゲイン量が、設定可能な最大のゲイン量であるときにノイズが多いと判定してもよい。   An image processing apparatus according to the present invention includes an image signal input unit that inputs an image signal after luminance correction from an imaging apparatus that captures an image and performs luminance correction on an image obtained by the imaging, and the imaging apparatus. A storage unit storing an algorithm for determining a gain amount for luminance correction, an average luminance of the image signal input to the image signal input unit, and an algorithm stored in the storage unit are applied to the image signal. A gain amount estimator that estimates the amount of gain for luminance correction, and a noise amount determiner that determines whether or not there is a lot of noise based on the gain amount estimated by the gain amount estimator. The noise amount determination unit may determine that there is a lot of noise when the gain amount estimated by the gain amount estimation unit is a maximum settable gain amount.

この構成により、撮像装置からノイズ量に関するデータを取得しなくても、撮像装置から入力された画像信号の平均輝度に基づいてノイズ量の多寡を判定できる。画像処理装置でノイズ量を判定するために撮像装置に変更を加える必要がないので、画像処理装置を含むシステム全体のコストを抑えたノイズ判定を行うことができる。   With this configuration, the amount of noise can be determined based on the average luminance of the image signal input from the imaging device without acquiring data relating to the amount of noise from the imaging device. Since it is not necessary to change the imaging device in order to determine the amount of noise in the image processing apparatus, it is possible to perform noise determination while suppressing the cost of the entire system including the image processing apparatus.

本発明の画像処理装置は、前記ノイズ量判定部にてノイズが多いと判定したときには、当該画像信号に基づく画像処理を行わない構成を有する。この構成により、ノイズの多い画像に基づく処理を行わないので、画像処理の精度を高めることができる。   The image processing apparatus of the present invention has a configuration in which image processing based on the image signal is not performed when the noise amount determination unit determines that there is a lot of noise. With this configuration, since processing based on a noisy image is not performed, the accuracy of image processing can be improved.

本発明の車載カメラシステムは、車両の周辺を撮像する撮像装置と、上記の画像処理装置とを備え、前記撮像装置は、レンズと、前記レンズを通して入力される光を光電変換する撮像素子と、光電変換によって得られた画像信号の輝度に応じてゲイン量を決定するゲイン制御部と、前記ゲイン制御部にて決定されたゲイン量で画像信号を輝度補正する輝度補正部と、輝度補正された画像信号を出力する出力部とを有する。また、前記ゲイン制御部は、画像信号の平均輝度を算出する平均輝度算出部と、前記平均輝度に基づいて、画像信号の平均輝度が目標値になるようにゲイン量を調整するゲイン量調整部とを備え、前記ゲイン量調整部が設定するゲイン量は上限を有する。この構成により、撮像装置は、画像の平均輝度に基づいて適切なゲイン量を決定することができる。   An in-vehicle camera system of the present invention includes an imaging device that images the periphery of a vehicle and the image processing device, and the imaging device includes a lens and an imaging element that photoelectrically converts light input through the lens, A gain control unit that determines a gain amount according to the luminance of the image signal obtained by photoelectric conversion, a luminance correction unit that corrects the luminance of the image signal with the gain amount determined by the gain control unit, and the luminance correction And an output unit for outputting an image signal. The gain control unit includes an average luminance calculation unit that calculates an average luminance of the image signal, and a gain amount adjustment unit that adjusts the gain amount so that the average luminance of the image signal becomes a target value based on the average luminance. The gain amount set by the gain amount adjustment unit has an upper limit. With this configuration, the imaging apparatus can determine an appropriate gain amount based on the average luminance of the image.

本発明の車載カメラシステムにおいて、前記平均輝度算出部は、前記画像を複数の領域に分割し、分割した各領域の平均輝度を求め、平均輝度が第1の閾値以上の領域、または、平均輝度が第2の閾値以下の領域が存在する場合には、当該領域を除いた領域の平均輝度を算出する構成を有する。この構成により、平均輝度が極端に高い領域(平均輝度が第1の閾値以上の領域)または極端に低い領域(平均輝度が第2の閾値以下の領域)を平均輝度算出の対象から除外することにより、ゲイン量を決定するための適切な平均輝度が得られる。   In the in-vehicle camera system according to the present invention, the average luminance calculation unit divides the image into a plurality of regions, obtains an average luminance of each divided region, and a region where the average luminance is a first threshold value or more In the case where there is a region where is less than or equal to the second threshold, the average luminance of the region excluding the region is calculated. By this configuration, an area with an extremely high average luminance (area where the average luminance is equal to or higher than the first threshold) or an area where the average luminance is extremely low (an area where the average luminance is equal to or lower than the second threshold) is excluded from the average luminance calculation target. Thus, an appropriate average brightness for determining the gain amount can be obtained.

本発明の画像ノイズ判定方法は、画像を撮像すると共に撮像によって得られた画像に対して輝度補正を行う撮像装置から、前記輝度補正後の画像信号を入力するステップと、記憶部から、前記撮像装置における輝度補正のゲイン量を決定するアルゴリズムを読み出すステップと、入力された画像信号の平均輝度と前記記憶部から読み出したアルゴリズムとに基づいて、前記画像信号に施された輝度補正のゲイン量を推定するステップと、推定されたゲイン量に基づいてノイズが多いか否かを判定するステップとを備える。   The image noise determination method of the present invention includes a step of inputting the image signal after luminance correction from an imaging device that captures an image and performs luminance correction on the image obtained by imaging, and the imaging from the storage unit A step of reading an algorithm for determining a gain amount of luminance correction in the apparatus, and a gain amount of luminance correction applied to the image signal based on an average luminance of the input image signal and an algorithm read from the storage unit An estimation step, and a step of determining whether or not there is a lot of noise based on the estimated gain amount.

本発明のプログラムは、画像を撮像すると共に撮像によって得られた画像に対して輝度補正を行う撮像装置から取得した画像信号のノイズ量を判定するために、コンピュータに、前記撮像装置から画像信号を入力するステップと、記憶部から、前記撮像装置における輝度補正のゲイン量を決定するアルゴリズムを読み出すステップと、入力された画像信号の平均輝度と前記記憶部から読み出したアルゴリズムとに基づいて、前記画像信号に施された輝度補正のゲイン量を推定するステップと、推定されたゲイン量に基づいて、ノイズが多いか否かを判定するステップとを実行させる。   The program of the present invention captures an image and outputs the image signal from the imaging device to a computer in order to determine the amount of noise of the image signal acquired from the imaging device that performs luminance correction on the image obtained by imaging. Based on the step of inputting, the step of reading out an algorithm for determining the gain amount of luminance correction in the imaging device from the storage unit, and the average luminance of the input image signal and the algorithm read out from the storage unit A step of estimating a luminance correction gain amount applied to the signal and a step of determining whether or not there is a lot of noise based on the estimated gain amount are executed.

これらの構成により、撮像装置からノイズ量に関するデータを取得しなくても、撮像装置から入力された画像信号の平均輝度に基づいてノイズ量を判定できる。上記した本発明の画像処理装置の各種の構成を、本発明の画像ノイズ判定方法およびプログラムに適用することが可能である。   With these configurations, the amount of noise can be determined based on the average luminance of the image signal input from the imaging device without acquiring data regarding the amount of noise from the imaging device. Various configurations of the image processing apparatus of the present invention described above can be applied to the image noise determination method and program of the present invention.

本発明は、撮像装置に特殊な通信線を追加したり、大幅なハード構成の変更を行ったりして、撮像装置からノイズ量に関するデータを取得しなくても、撮像装置から入力された画像信号の平均輝度に基づいてノイズ量を判定できるというすぐれた効果を有する。   The present invention provides an image signal input from an imaging device without adding a special communication line to the imaging device or performing a significant hardware configuration change to acquire data on the amount of noise from the imaging device. It has an excellent effect that the amount of noise can be determined based on the average luminance.

本実施の形態の車載カメラシステムの構成を示す図The figure which shows the structure of the vehicle-mounted camera system of this Embodiment (a)撮像された画像を領域分割した例を示す図、(b)所定の閾値より平均輝度が大きい領域を含む画像の例を示す図(A) The figure which shows the example which divided the imaged image into areas, (b) The figure which shows the example of the image containing the area | region where average brightness is larger than a predetermined threshold value 輝度補正後の撮像画像の平均輝度の変化を示す図The figure which shows the change of the average brightness | luminance of the captured image after brightness correction 本実施の形態の画像処理装置の動作を示す図The figure which shows operation | movement of the image processing apparatus of this Embodiment.

以下、本発明の実施の形態に係る車載カメラシステムについて図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、車載カメラシステム1の構成を示す図である。車載カメラシステム1は、撮像装置10と画像処理装置20とを有している。撮像装置10は、レンズ11を通して入ってきた光を受光して光電変換する撮像素子12と、光電変換によって得られた画像信号の輝度に基づいて輝度補正のゲイン量を決めるゲイン制御部13と、ゲイン制御部13にて決定されたゲイン量で輝度補正を行う輝度補正部14と、輝度補正後の画像信号を出力する画像信号出力制御部15とを有している。
Hereinafter, an in-vehicle camera system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of the in-vehicle camera system 1. The in-vehicle camera system 1 includes an imaging device 10 and an image processing device 20. The imaging device 10 includes an imaging element 12 that receives and photoelectrically converts light that has entered through a lens 11, a gain control unit 13 that determines a luminance correction gain amount based on the luminance of an image signal obtained by photoelectric conversion, A luminance correction unit 14 that performs luminance correction with a gain amount determined by the gain control unit 13 and an image signal output control unit 15 that outputs an image signal after luminance correction are provided.

ゲイン制御部13は、画像の平均輝度に基づいてゲイン量を決定する。ゲイン制御部13は、画像の平均輝度を算出する平均輝度算出部16と、平均輝度に基づいてゲイン量を調整するゲイン量調整部17を有している。ゲイン量調整部17は、画像の平均輝度が目標の輝度になるようにゲイン量を調整する。ただし、ゲイン量には上限がある。上限値のゲイン量を用いても、画像の平均輝度が目標値に達しないこともあるが、この場合には、ゲイン制御部13は、設定可能な上限値をゲイン量として用いる。   The gain control unit 13 determines the gain amount based on the average luminance of the image. The gain control unit 13 includes an average luminance calculation unit 16 that calculates the average luminance of the image, and a gain amount adjustment unit 17 that adjusts the gain amount based on the average luminance. The gain amount adjustment unit 17 adjusts the gain amount so that the average luminance of the image becomes the target luminance. However, the gain amount has an upper limit. Even if the gain amount of the upper limit value is used, the average luminance of the image may not reach the target value. In this case, the gain control unit 13 uses the set upper limit value as the gain amount.

平均輝度算出部16は、太陽光や他の車両のヘッドライトなどの強烈な光が映り込んだ部分を除いて平均輝度を求めてもよい。以下、この処理について詳細に説明する。平均輝度算出部16は、まず、画像を複数の領域に分割する。図2(a)は、撮像された画像を8×6の領域に均等に分割した例を示す図である。平均輝度算出部16は、48個の領域のそれぞれにおいて平均輝度を求める。ゲイン制御部13は、平均輝度が所定の閾値以上の領域があるか判定する。   The average luminance calculation unit 16 may obtain the average luminance excluding a portion where intense light such as sunlight or a headlight of another vehicle is reflected. Hereinafter, this process will be described in detail. The average luminance calculation unit 16 first divides the image into a plurality of regions. FIG. 2A is a diagram illustrating an example in which a captured image is equally divided into 8 × 6 regions. The average luminance calculation unit 16 calculates average luminance in each of the 48 areas. The gain control unit 13 determines whether there is a region where the average luminance is a predetermined threshold value or more.

図2(b)において、網掛けをした4個の領域は、所定の閾値以上の平均輝度を有する領域を示す。この場合、平均輝度算出部16は、網掛けをした4個の領域を除く44個の領域の平均輝度を求め、求めた平均輝度を用いてゲイン量を決定する。   In FIG. 2B, the four shaded areas indicate areas having an average luminance equal to or higher than a predetermined threshold. In this case, the average luminance calculation unit 16 obtains the average luminance of 44 areas excluding the four shaded areas, and determines the gain amount using the obtained average luminance.

このように平均輝度が所定の閾値以上の領域を、平均輝度を算出するための領域から除外することにより、強烈な光等によって輝度が極端に大きくなった領域の影響を除外し、適切なゲイン量を求めることができる。これにより、極端に輝度が大きい領域以外の領域において画像処理に必要な明るさを確保した画像信号に調整することができ、様々な被写体が存在する実環境下でも適切な輝度制御を行える効果がある。   By excluding the area where the average luminance is equal to or higher than the predetermined threshold from the area for calculating the average luminance, the influence of the area where the luminance is extremely increased by intense light or the like is excluded, and an appropriate gain is obtained. The amount can be determined. As a result, it is possible to adjust the image signal to ensure the brightness necessary for image processing in an area other than an extremely high brightness area, and to perform appropriate brightness control even in a real environment where various subjects exist. is there.

次に、画像処理装置20について説明する。画像処理装置20は、撮像装置10から送信された画像信号を入力する画像信号入力制御部21と、受信した画像信号から撮像装置10で行われた輝度補正のゲイン量を推定するゲイン量推定部22と、ゲイン量推定部22にて求めたゲイン量から画像信号に含まれるノイズ量を判定するノイズ量判定部23と、撮像画像を処理して運転支援を行う運転支援アプリ24とを有している。運転支援アプリ24は、例えば、撮像画像から障害物や白線等を検知してドライバに提供することにより、安全運転を支援するためのアプリケーションである。運転支援のために提供する情報は、障害物や白線だけでなく様々なものが考えられる。   Next, the image processing apparatus 20 will be described. The image processing device 20 includes an image signal input control unit 21 that inputs an image signal transmitted from the imaging device 10, and a gain amount estimation unit that estimates a gain amount of luminance correction performed by the imaging device 10 from the received image signal. 22, a noise amount determination unit 23 that determines the amount of noise included in the image signal from the gain amount obtained by the gain amount estimation unit 22, and a driving support application 24 that processes the captured image and performs driving support. ing. The driving support application 24 is an application for supporting safe driving by, for example, detecting an obstacle or a white line from a captured image and providing it to the driver. The information provided for driving assistance may be various things as well as obstacles and white lines.

ゲイン量推定部22は、記憶部25に接続されている。記憶部25は、撮像装置10のゲイン制御部13にてゲイン量を決定するアルゴリズムを記憶している。ゲイン量推定部22は、記憶部25から読み出したアルゴリズムを用いて、画像信号の平均輝度からゲイン量を推定する。   The gain amount estimation unit 22 is connected to the storage unit 25. The storage unit 25 stores an algorithm for determining the gain amount by the gain control unit 13 of the imaging apparatus 10. The gain amount estimation unit 22 estimates the gain amount from the average luminance of the image signal using the algorithm read from the storage unit 25.

図3は、輝度補正後の撮像画像の平均輝度の変化を示す図である。通常は、輝度補正後の撮像画像の平均輝度は、ゲイン制御によって目標値にコントロールされる。しかし、照度が所定の閾値を下回ると、ゲイン量の上限値を用いても、目標値にまで補正できない。従って、画像信号が目標の平均輝度に達していない場合には、ゲイン量として上限値が用いられたと求められる。画像信号が目標の平均輝度に達している場合には、ゲイン量として上限値以下の値が用いられたと求められる。   FIG. 3 is a diagram illustrating a change in average luminance of a captured image after luminance correction. Normally, the average brightness of the captured image after brightness correction is controlled to a target value by gain control. However, if the illuminance falls below a predetermined threshold, even if the upper limit value of the gain amount is used, it cannot be corrected to the target value. Therefore, when the image signal does not reach the target average luminance, it is determined that the upper limit value is used as the gain amount. When the image signal reaches the target average luminance, it is determined that a value equal to or smaller than the upper limit value is used as the gain amount.

図3に示すとおり、所定の閾値より照度が低くなると、輝度補正後の平均輝度は低下する。ゲイン量を大きくすると、画像信号に含まれるノイズも同じ割合で増幅されるため、ノイズが多い画像となる。本実施の形態では、ノイズ量判定部23は、ゲイン量の上限値を閾値として平均輝度レベルが下がっていくところを目安にノイズ量の見極めを行う。具体的には、ノイズ量判定部23は、ゲイン量推定部22にて推定されたゲイン量に基づいてノイズが多いか少ないかを判定する。具体的には、ゲイン量として上限値が用いられた場合にはノイズが多いと判定し、上限値より小さい値が用いられた場合にはノイズが少ないと判定する。   As shown in FIG. 3, when the illuminance is lower than a predetermined threshold, the average luminance after luminance correction is lowered. When the gain amount is increased, noise included in the image signal is also amplified at the same rate, so that an image with much noise is obtained. In the present embodiment, the noise amount determination unit 23 determines the noise amount with reference to a place where the average luminance level decreases with the upper limit value of the gain amount as a threshold value. Specifically, the noise amount determination unit 23 determines whether there is a lot of noise based on the gain amount estimated by the gain amount estimation unit 22. Specifically, when an upper limit value is used as the gain amount, it is determined that there is a lot of noise, and when a value smaller than the upper limit value is used, it is determined that there is little noise.

以上説明した画像処理装置20は、画像信号入力制御部21、ゲイン量推定部22、ノイズ量判定部23、運転支援アプリ24のそれぞれの機能を実現するモジュールを有するプログラムを、コンピュータによって実行させることにより実現してもよい。このようなプログラムも本発明の範囲に含まれる。   The image processing apparatus 20 described above causes a computer to execute a program having modules that realize the functions of the image signal input control unit 21, the gain amount estimation unit 22, the noise amount determination unit 23, and the driving support application 24. May be realized. Such a program is also included in the scope of the present invention.

図4は、本実施の形態の画像処理装置20の動作を示す図である。画像処理装置20は、撮像装置10から送信された画像信号が入力されると(S10)、入力された画像信号を画像信号入力制御部21からゲイン量推定部22に渡す。ゲイン量推定部22は、ゲイン制御部13によるゲイン量決定のアルゴリズムを記憶部25から読み出し、読み出したアルゴリズムを用いて、画像信号の平均輝度を求める(S12)。具体的には、ゲイン制御部13が画像全体の平均輝度を求めた場合には、ゲイン量推定部22も画像全体の平均輝度を求め、ゲイン制御部13にて所定の閾値より大きい輝度を有する領域を除外して平均輝度を求めた場合には、ゲイン量推定部22も所定の閾値より大きい輝度を有する領域を除外して平均輝度を求める。   FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of the image processing apparatus 20 according to the present embodiment. When the image signal transmitted from the imaging device 10 is input (S10), the image processing device 20 passes the input image signal from the image signal input control unit 21 to the gain amount estimation unit 22. The gain amount estimation unit 22 reads out an algorithm for determining the gain amount by the gain control unit 13 from the storage unit 25, and obtains the average luminance of the image signal using the read algorithm (S12). Specifically, when the gain control unit 13 determines the average luminance of the entire image, the gain amount estimation unit 22 also calculates the average luminance of the entire image, and the gain control unit 13 has a luminance greater than a predetermined threshold. When the average luminance is obtained by excluding the area, the gain amount estimation unit 22 also obtains the average luminance by excluding an area having a luminance greater than a predetermined threshold.

図3に示す関係性から、撮像画像の平均輝度が目標の輝度に達しているか否かによってゲイン量が上限値に達しているか否かを判断することができる。ゲイン量推定部22は、撮像画像の平均輝度レベルが目標の輝度と一致する場合にはゲイン量が上限値ではなく、平均輝度レベルが目標の輝度を下回る場合には、ゲイン量が上限値であると推定する(S14)。   From the relationship shown in FIG. 3, it can be determined whether the gain amount has reached the upper limit value based on whether the average luminance of the captured image has reached the target luminance. When the average luminance level of the captured image matches the target luminance, the gain amount estimation unit 22 does not have the upper limit value, and when the average luminance level is lower than the target luminance, the gain amount has the upper limit value. It is estimated that there is (S14).

ノイズ量判定部23は、推定されたゲイン量が上限値であったか否かを判定する(S16)。ゲイン量が上限値であった場合(S16でYES)、ノイズが多いと判定し、画像処理装置20は、当該画像に基づく画像処理を停止する(S18)。ゲイン量が上限値でない場合(S16でNO)、ノイズが少ないと判定し、画像処理装置20は、運転支援アプリ24によって当該画像に基づく画像処理を続行する(S20)。   The noise amount determination unit 23 determines whether or not the estimated gain amount is an upper limit value (S16). If the gain amount is the upper limit value (YES in S16), it is determined that there is a lot of noise, and the image processing apparatus 20 stops image processing based on the image (S18). When the gain amount is not the upper limit value (NO in S16), it is determined that there is little noise, and the image processing apparatus 20 continues the image processing based on the image by the driving support application 24 (S20).

これにより、画像処理装置20は、撮像装置10から入力された画像信号を全て処理するのではなく、画像処理に適した質の良い画像信号のみ画像処理を行うため、画像処理の精度を高め、車載カメラシステム1は画像処理に基づく適切な制御を行える。   As a result, the image processing device 20 does not process all the image signals input from the imaging device 10, but performs image processing only on high-quality image signals suitable for image processing. The in-vehicle camera system 1 can perform appropriate control based on image processing.

以上、本発明の画像処理装置および車載カメラシステムについて、実施の形態を挙げて詳細に説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではない。上記した実施の形態においては、平均輝度算出部16は、極端に輝度の高い領域を除外して画像の平均輝度を求める例について説明したが、極端に輝度の低い領域を除外して画像の平均輝度を求めることとしてもよい。   As mentioned above, although the image processing apparatus and the vehicle-mounted camera system of the present invention have been described in detail with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments. In the above-described embodiment, the average luminance calculation unit 16 has been described as an example in which the average luminance of the image is obtained by excluding an extremely high luminance region, but the average of the image is excluded by excluding an extremely low luminance region. The luminance may be obtained.

以上説明したように、本発明は、撮像装置からノイズ量に関するデータを取得しなくても、撮像装置から入力された画像信号の平均輝度に基づいてノイズ量を判定できるというすぐれた効果を有し、車載カメラシステムに用いられる画像処理装置等として有用である。   As described above, the present invention has an excellent effect that the noise amount can be determined based on the average luminance of the image signal input from the imaging device without acquiring the data regarding the noise amount from the imaging device. It is useful as an image processing apparatus used in an in-vehicle camera system.

1 車載カメラシステム
10 撮像装置
11 レンズ
12 撮像素子
13 ゲイン制御部
14 輝度補正部
15 画像信号出力制御部
16 平均輝度算出部
17 ゲイン量調整部
20 画像処理装置
21 画像信号入力制御部
22 ゲイン量推定部
23 ノイズ判定部
24 運転支援アプリ
25 記憶部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Car-mounted camera system 10 Imaging device 11 Lens 12 Image sensor 13 Gain control part 14 Brightness correction part 15 Image signal output control part 16 Average brightness calculation part 17 Gain amount adjustment part 20 Image processing apparatus 21 Image signal input control part 22 Gain amount estimation Unit 23 noise determination unit 24 driving support application 25 storage unit

Claims (8)

画像を撮像すると共に撮像によって得られた画像に対して輝度補正を行う撮像装置から、前記輝度補正後の画像信号を入力する画像信号入力部と、
前記撮像装置における輝度補正のゲイン量を決定するアルゴリズムを記憶した記憶部と、
前記画像信号入力部に入力された画像信号の平均輝度と前記記憶部に記憶されたアルゴリズムとに基づいて、前記画像信号に施された輝度補正のゲイン量を推定するゲイン量推定部と、
前記ゲイン量推定部により推定されたゲイン量に基づいてノイズが多いか否かを判定するノイズ量判定部と、
を備える画像処理装置。
An image signal input unit that inputs an image signal after the luminance correction from an imaging device that picks up an image and performs luminance correction on the image obtained by the imaging;
A storage unit storing an algorithm for determining a gain amount of luminance correction in the imaging device;
A gain amount estimation unit that estimates a gain amount of luminance correction applied to the image signal based on an average luminance of the image signal input to the image signal input unit and an algorithm stored in the storage unit;
A noise amount determination unit that determines whether or not there is a lot of noise based on the gain amount estimated by the gain amount estimation unit;
An image processing apparatus comprising:
前記ノイズ量判定部は、前記ゲイン量推定部により推定したゲイン量が、設定可能な最大のゲイン量であるときにノイズが多いと判定する請求項1の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1, wherein the noise amount determination unit determines that there is a lot of noise when the gain amount estimated by the gain amount estimation unit is a maximum settable gain amount. 前記ノイズ量判定部にてノイズが多いと判定したときには、当該画像信号に基づく画像処理を行わない請求項2に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 2, wherein when the noise amount determination unit determines that there is a lot of noise, image processing based on the image signal is not performed. 車両の周辺を撮像する撮像装置と、
請求項1〜3のいずれかに記載の画像処理装置と、
を備え、
前記撮像装置は、
レンズと、
前記レンズを通して入力される光を光電変換する撮像素子と、
光電変換によって得られた画像信号の輝度に応じてゲイン量を決定するゲイン制御部と、
前記ゲイン制御部にて決定されたゲイン量で画像信号を輝度補正する輝度補正部と、
輝度補正された画像信号を出力する出力部と、
を有する車載カメラシステム。
An imaging device for imaging the periphery of the vehicle;
An image processing device according to any one of claims 1 to 3,
With
The imaging device
A lens,
An image sensor that photoelectrically converts light input through the lens;
A gain control unit that determines a gain amount according to the luminance of an image signal obtained by photoelectric conversion;
A luminance correction unit that corrects the luminance of the image signal with the gain amount determined by the gain control unit;
An output unit for outputting a luminance-corrected image signal;
An in-vehicle camera system.
前記ゲイン制御部は、
画像信号の平均輝度を算出する平均輝度算出部と、
前記平均輝度に基づいて、画像信号の平均輝度が目標値になるようにゲイン量を調整するゲイン量調整部と、
を備え、
前記ゲイン量調整部が設定するゲイン量は上限を有する請求項4の車載カメラシステム。
The gain controller is
An average luminance calculator for calculating the average luminance of the image signal;
A gain amount adjusting unit that adjusts the gain amount so that the average luminance of the image signal becomes a target value based on the average luminance;
With
The in-vehicle camera system according to claim 4, wherein the gain amount set by the gain amount adjustment unit has an upper limit.
前記平均輝度算出部は、
前記画像を複数の領域に分割し、分割した各領域の平均輝度を求め、平均輝度が第1の閾値以上の領域、または、平均輝度が第2の閾値以下の領域が存在する場合には、当該領域を除いた領域の平均輝度を算出する請求項5に記載の車載カメラシステム。
The average luminance calculation unit
When the image is divided into a plurality of regions, the average luminance of each divided region is obtained, and there is a region where the average luminance is equal to or higher than the first threshold or a region where the average luminance is equal to or lower than the second threshold The in-vehicle camera system according to claim 5, wherein an average luminance of an area excluding the area is calculated.
画像を撮像すると共に撮像によって得られた画像に対して輝度補正を行う撮像装置から、前記輝度補正後の画像信号を入力するステップと、
記憶部から、前記撮像装置における輝度補正のゲイン量を決定するアルゴリズムを読み出すステップと、
入力された画像信号の平均輝度と前記記憶部から読み出したアルゴリズムとに基づいて、前記画像信号に施された輝度補正のゲイン量を推定するステップと、
推定されたゲイン量に基づいて、ノイズが多いか否かを判定するステップと、
を備える画像ノイズ判定方法。
Inputting an image signal after the brightness correction from an imaging device that picks up an image and performs brightness correction on the image obtained by the imaging;
Reading out an algorithm for determining a gain amount of luminance correction in the imaging device from the storage unit;
Estimating a gain correction gain amount applied to the image signal based on an average luminance of the input image signal and an algorithm read from the storage unit;
Determining whether there is a lot of noise based on the estimated gain amount;
An image noise determination method comprising:
画像を撮像すると共に撮像によって得られた画像に対して輝度補正を行う撮像装置から取得した画像信号のノイズ量を判定するために、コンピュータに、
前記撮像装置から画像信号を入力するステップと、
記憶部から、前記撮像装置における輝度補正のゲイン量を決定するアルゴリズムを読み出すステップと、
入力された画像信号の平均輝度と前記記憶部から読み出したアルゴリズムとに基づいて、前記画像信号に施された輝度補正のゲイン量を推定するステップと、
推定されたゲイン量に基づいて、ノイズが多いか否かを判定するステップと、
を実行させるプログラム。
In order to determine the amount of noise of an image signal acquired from an imaging device that captures an image and performs luminance correction on the image obtained by imaging,
Inputting an image signal from the imaging device;
Reading out an algorithm for determining a gain amount of luminance correction in the imaging device from the storage unit;
Estimating a gain correction gain amount applied to the image signal based on an average luminance of the input image signal and an algorithm read from the storage unit;
Determining whether there is a lot of noise based on the estimated gain amount;
A program that executes
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