[发明专利]图像处理装置、图像处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理装置、图像处理方法以及图像处理程序，对通过红外线照相机拍摄到的摄像区域的帧图像进行处理后生成背景差分图像。

背景技术

以往，一种使用摄像机等摄像装置对可疑者的侵入以及可疑物的放置进行监视的监视系统被付诸实用。这种监视系统使摄像装置的摄像区域与监视对象区域配合，该监视对象区域对可疑者的侵入和可疑物的放置进行监视。此外，具有图像处理装置，该图像处理装置对摄像装置拍摄到的监视对象区域的帧图像进行处理，并对所拍摄的物体（可疑者和可疑物等）进行检测。

图像处理装置按照所输入的帧图像的每个像素，使用背景模型，对是拍摄有背景的背景像素，还是拍摄有不是背景的物体的前景像素的哪一个进行判定。图像处理装置根据该判定结果生成背景差分图像（二值化图像），该背景差分图像按拍摄有背景的背景区域、以及拍摄有物体（人和车辆等）的前景区域进行区别。该背景差分图像中的前景区域是拍摄有物体的区域。

另一方面，可见光照相机在比较暗的场所曝光量不足，无法对作为检测对象的物体进行拍摄。因此，提出有一种对通过远红外线照相机拍摄到的帧图像（热图像）进行处理，并对所拍摄的人物进行检测的装置（参照专利文献1）。

该专利文献1是如下结构，针对通过远红外线照相机拍摄到的热图像的各像素，生成二值化图像，并对所拍摄的人物进行检测，其中，该二值化图像按在相当于人物温度的亮度值（像素值）的上限阈值和下限阈值的范围内的像素、以及不在该范围内的像素进行了区别。

专利文献1：日本特开2006-101384号公报

但是，由于在雨天时，检测对象的物体、即人和车辆等会被雨淋湿，因此，通过远红外线照相机拍摄到的帧图像中所拍摄的人和车辆等物体的对比度下降。因此，存在如下情况，即便在晴天时和阴天时，能够检测到通过远红外线照相机拍摄到的帧图像中所拍摄的人和车辆等物体，在雨天时，也无法检测到通过远红外线照相机拍摄到的帧图像中所拍摄的人和车辆等物体。

有时远红外线照相机的摄像区域中的天气的变化使通过远红外线照相机拍摄到的帧图像中所拍摄的人和车辆等物体的检测精度下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种图像处理装置、图像处理方法以及图像处理程序，能够抑制通过红外线照相机拍摄到的摄像区域的帧图像中所拍摄的人和车辆等物体的检测精度伴随着该红外线照相机的摄像区域的天气变化而下降。

本发明的图像处理装置为了解决上述问题，达成其目的，如下所述地构成。

向图像输入部输入红外线照相机拍摄到的摄像区域的帧图像。红外线照相机例如在1秒内对10～60帧的帧图像进行拍摄，将拍摄到的帧图像输入到图像输入部。

背景模型存储部针对输入到图像输入部的帧图像的各像素，存储对该像素的像素值的频度进行模型化而得到的背景模型。背景模型例如是一种针对过去输入的帧图像的各像素，对该像素的像素值的频度进行模型化而得到的背景模型，并通过高斯分布的密度函数等表示。背景模型每当帧图像输入到图像输入部时使用该帧图像进行更新即可。

背景差分图像生成部针对输入到图像输入部的帧图像的各像素，使用背景模型存储部针对该像素存储的背景模型，对该像素是前景像素还是背景像素进行判定，并生成背景差分图像。具体而言，背景差分图像生成部按照输入到图像输入部的帧图像的每个像素，如果该像素的像素值在该像素的背景模型中的频度高于阈值，则判定为背景像素，相反地，如果在该像素的背景模型中的频度低于阈值，则判定为前景像素。即，背景差分图像生成部将该像素值出现的频度低于阈值的像素判定为前景像素，将该像素值出现的频度高于阈值的像素判定为背景像素。

此外，阈值设定部设定作为背景差分图像生成部针对输入到图像输入部的帧图像的各像素判定是前景像素还是背景像素的基准的阈值。阈值设定部根据背景差分图像生成部判定为是背景像素的像素的像素值的分布，计算阈值而进行设定。

在雨天时，由于路面等被雨淋湿，因此，拍摄了被判定为是背景像素的路面等的像素的像素值集中在某个值。此外，随着降雨量增多，路面等的淋湿情况接近均匀，路面的温度也几乎均匀，因此，对拍摄了判定为是背景像素的路面等的像素的像素值集中在某个值的程度变大。该程度根据关于背景差分图像生成部判定为是背景像素的像素的像素值的分布的方差等获得。

阈值设定部例如通过根据关于背景差分图像生成部判定为是背景像素的像素的像素值的分布的方差，计算阈值而进行设定，从而，能够进行与降雨量对应的阈值的设定。阈值设定部随着降雨量的增多，缩小对是前景像素还是背景像素进行判定的频度的阈值即可。