車載映像視認性向上処理技術(shù)

1、車載カメラ映像の視認性向上処理技術(shù)車載カメラ映像の視認性向上処理技術(shù)VisibilityEnhancementTechnologyfInVehicleCamerasあらまし近年，車両後方や側(cè)方の死角エリアなど周囲の撮影映像を，車載ディスプレイに表示することによって運転者の視覚支援を行う車両周辺監(jiān)視カメラシステムの普及が進んでいる。しかし，夜間や逆光などの悪條件下では，カメラ映像の階調(diào)情報が暗部明部に二極化し，視認性が大幅に欠如するという

2、問題が発生する。この問題を畫像処理によって解決すべく，視認性向上処理技術(shù)を開発した。本技術(shù)では，獨自のフィルタリング処理によって，人間が物體の所在や模様などを認識する上で重要な反射率成分を拡大し，重要でない照明光成分を抑制する，高畫質(zhì)な視認性向上処理を可能とした。また，0.065ms以內(nèi)の小さい処理遅延と小規(guī)模ハードウェアによる車載カメラ映像の実時間処理も実現(xiàn)した。本稿では，視認性向上処理技術(shù)の原理や特徴，および処理性能について解説する

3、。AbstractTheinvehiclecamerasystem(IVCS)fmonitingblindspotshasrecentlycomeintocommonuse.Howeverpicturestakenunderadversebacklightconditionsatnightoftenhaveexcessivecontrastinsufficientvisibility.Indertosolvesuchproblemswe

4、developedavisibilityenhancementtechnique.Ouriginalfilteringtechniqueeffectivelyexpsthereflectioncomponentthatisimptantftherecognitionofobjectswhilecompressingthelessimptantilluminationcomponenttosignificantlyenhancepictu

5、revisibility.RealtimeprocessingoftheIVCShasalsobeenimplementedwithaminuteprocessingdelayoflessthan0.065millisecondwithinasmallscaleofhardware.Thispaperdescribestheprinciplesfeaturestheprocessingperfmanceofourproposedtech

6、nique.鶴田徹（つるたとおる）ITS研究センター所屬現(xiàn)在，畫像処理?認識技術(shù)，およびその応用デバイスとシステムの研究開発に従事。清水雅芳（しみずまさよし）ITS研究センター所屬現(xiàn)在，高畫質(zhì)化技術(shù)，およびセンシング技術(shù)を中心とする，畫像処理技術(shù)の研究開発に従事。豊田雄志（とよだゆうし）ITS研究センター所屬現(xiàn)在，高畫質(zhì)化技術(shù)を中心とする，畫像処理技術(shù)の研究開発に従事。FUJITSU.594p.403409(072008)403車載カメ

7、ラ映像の視認性向上処理技術(shù)るところが見えやすい明るさに補正される。また，高周波成分を拡大することで，細かな濃淡変化が拡大され，全體として視認性が大幅に改善される（図1）。(2)(3)開発アルゴリズムの特徴と詳細視認性向上処理に適した低周波成分，高周波成分の算出の課題は，上述したように，「巨大なエッジ勾配保存型のLPFを?qū)g現(xiàn)」に集約される。以下，本課題を中心に，開発したアルゴリズムの詳細や特徴について述べる?！癞嬞|(zhì)?演算規(guī)模に関する課題以

8、上，基本的な原理について述べたが，これを?qū)g際の畫像処理として実施するには，視認性向上処理に適した低周波成分，高周波成分の算出に関して，畫質(zhì)面，演算規(guī)模面雙方に課題がある。巨大エッジ勾配保存型のLPFは，巨大ぼかし，エッジ保存の二つの機能要件から構(gòu)成される。それぞれ，計算量に直結(jié)する?yún)⒄债嬎毓爣欷任恢镁趣媳?のとおりとなる。開発した技術(shù)では，後述するとおり，表1に整理した機能ごとに処理を分解，適正化することで，課題を解決する。畫質(zhì)面の課

9、題は，照明光成分が急激に変化するような部位においては，線形なLPFでは照明光成分の変化に追隨できず，照明光成分を適正に抽出することができないことである。表1のとおり，巨大ぼかし機能は，LPFでの參照畫素範囲が広いことが必須であるが，位置精度は重要ではない。この點に著目し，基本的に位置精度を落とした低解像度畫像に対しLPF処理を行うことで，計算量を直接的に大幅に削減する。逆光畫像や，夜間の対向車の照明光の周囲のような，照明成分が急激に変化

10、する部位では，線形なLPFでは，低周波成分の傾きがなまる。結(jié)果として，原畫像と低周波成分の差で求めた高周波成分が極端に大きくなり，補正畫像に，オーバーシュートやアンダーシュートという視覚的な劣化が顕著に現(xiàn)れる｛図2（a）｝。表1LPF処理の機能要件機能位置精度參照畫素範囲巨大ぼかし重要ではない非常に広いエッジ保存非常に重要狹くても良いつまり，エッジ勾配を保存した低周波成分を抽出することが畫質(zhì)面の課題である｛図2（b）｝。(4)(5)演算

11、規(guī)模面の課題は，照明光成分として使用する，低周波成分を算出するためのLPFのサイズが巨大であり，計算量が莫大となることである。好ましい補正効果を得るためには，畫像サイズの約13程度のフィルタサイズが望ましく，NTSC畫像サイズ（橫720畫素，縦480畫素）としても，240240畫素といった巨大なLPFが必要になる。（a）オーバーシュート?アンダーシュート（b）エッジ勾配保存の効果オーバーシュートアンダーシュート明暗位置高周波成分輝度低周

12、波成分原畫像原畫像明暗位置輝度補正畫像明暗位置高周波成分輝度低周波成分原畫像原畫像明暗位置輝度補正畫像図2畫質(zhì)面の課題Fig.2Problemassociatedwithimagequality.つまり，上記のエッジ勾配保存に加えて，巨大なサイズのLPFを現(xiàn)実的な演算規(guī)模で実現(xiàn)することが課題である。明暗位置高周波成分輝度低周波成分原畫像原畫像明暗位置輝度拡大拡大抑制抑制補正畫像図1視認性向上の基本原理Fig.1Principleofvi