JP2009218704A - Image processing apparatus and image processing method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image processing apparatus and an image processing method that obtain a blur of high picture quality equivalent to that of optical blurring. <P>SOLUTION: In the image processing apparatus which includes a blurring process means of performing a blurring process on input background image data and outputs the blurred background image, the blurring process means includes a conversion means of amplifying background image data of each pixel when the value of the background image data of the each pixel is high and an inverse conversion means of performing conversion inverse to that of the conversion means. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像処理装置及び画像処理方法に関し、特に高画質なぼけを得ることができる画像処理装置に関するものである。
また、本発明はデジタルカメラ、及びデジタルカメラの制御方法に応用可能である。
The present invention relates to an image processing apparatus and an image processing method, and more particularly to an image processing apparatus capable of obtaining high-quality blur.
The present invention is applicable to a digital camera and a digital camera control method.

コンパクトデジタルカメラで用いられる撮像素子は、一眼レフカメラで用いられる撮像素子や銀塩フィルムよりも小さく、そのため同じ画角の画像を撮影するために必要な撮影光学系の焦点距離は短い。
焦点距離が短いと、撮影光学系のF数を同じにしても、被写界深度が深くなる。
焦点距離が短くなることに比例させてF数を小さくすることができれば被写界深度を浅くすることができるが、撮影光学系を大口径化する必要があり、サイズおよびコストが増大する。
An image pickup device used in a compact digital camera is smaller than an image pickup device used in a single-lens reflex camera or a silver salt film. Therefore, the focal length of a shooting optical system necessary for shooting an image with the same angle of view is short.
When the focal length is short, the depth of field becomes deep even if the F number of the photographing optical system is the same.
If the F-number can be reduced in proportion to the reduction in the focal length, the depth of field can be reduced, but it is necessary to increase the diameter of the photographing optical system, which increases the size and cost.

このため、コンパクトデジタルカメラで撮影すると、相対的に広い距離範囲に対して焦点が合うことになる。
これは、同じ明るさの画像を撮影したときにぼけの少ない画像が得られるという点では長所となるが、ポートレートのように背景のぼけ具合が重要な画像を撮影するときは、背景までも鮮明になってしまって逆に短所になるという問題がある。
For this reason, when a picture is taken with a compact digital camera, a relatively wide distance range is in focus.
This is an advantage in that an image with less blur can be obtained when shooting images of the same brightness, but when shooting images where background blur is important, such as portraits, even the background There is a problem that it becomes clear and it becomes a disadvantage.

かかる問題を解決すべく、画像処理により背景をぼかすカメラが提案されている(特許文献1〜4)。
上記特許文献1〜4に記載のカメラでは、距離や画角内の位置に応じてフィルタの特性を変え、遠近感のあるぼけを再現している。
In order to solve this problem, cameras that blur the background by image processing have been proposed (Patent Documents 1 to 4).
In the cameras described in Patent Documents 1 to 4, the characteristics of the filter are changed according to the distance and the position within the angle of view, and blur with a sense of perspective is reproduced.

しかしながら、上記のようなフィルタによる画像処理だけでぼかし処理を行った場合、光学的にぼかした場合とは異なり、高輝度部分のぼけ方がコントラストの低いぼけ方になってしまう。   However, when the blurring process is performed only by the image processing using the filter as described above, unlike the case of optically blurring, the blurring of the high-luminance portion becomes a blurring method with low contrast.

この様子を、図1を用いて説明する。
図1は輝度の高い点像にぼかし処理を加える従来の画像処理の例、及び本発明における画像処理の例を示す図である。
501に示す様な、輝度の高い点像を撮影した場合、CCDには502に示す様な波形で光学像が形成される。なお、502は点像を横切る1ライン分の光の強度を示した波形である。
This will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of conventional image processing in which blur processing is performed on a point image with high luminance and an example of image processing in the present invention.
When a point image with high brightness as shown at 501 is taken, an optical image is formed on the CCD with a waveform as shown at 502. Reference numeral 502 denotes a waveform indicating the intensity of light for one line crossing the point image.

実際に光学的にぼかした場合には、高い輝度レベルが分散して、CCDにあたる光は503に示す様な強度に変化し、同様に撮影した画像データも504に示す様な波形を示し、この結果、505の様なぼけ画像を形成する。
一方で、ピントが合っている状態で撮影した場合には、撮影した画像データは最大の輝度レベル(255)でクリッピングされ、506に示す様な波形を示す。
506に示す様な波形にそのままぼかし処理を行うと、最大輝度のレベルが分散して507に示す様な輝度レベルが下がった波形になり、508の様なコントラストの低いぼけ画像になってしまう。
When the image is actually optically blurred, the high luminance level is dispersed, the light hitting the CCD changes to the intensity as shown at 503, and the image data taken similarly shows the waveform as shown at 504. As a result, a blurred image such as 505 is formed.
On the other hand, when the image is captured in focus, the captured image data is clipped at the maximum luminance level (255) and shows a waveform as indicated by 506.
If the blurring process is performed on the waveform as shown in 506 as it is, the maximum brightness level is dispersed and the brightness level is lowered as shown in 507, resulting in a blurred image with a low contrast like 508.

特開平11−266388号公報JP-A-11-266388 特開2003−37767号公報JP 2003-37767 A 特開2003−101858号公報JP 2003-101858 A 特開平9−318870号公報JP 9-318870 A

本発明は、上記の様な状況を鑑みてなされたもので、光学的にぼかした場合と等価な高画質なぼけを得ることができる画像処理装置及び画像処理方法を提供することを目的としている。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image processing apparatus and an image processing method capable of obtaining a high-quality blur equivalent to that obtained when optically blurred. .

上記課題を解決するために本発明に係る画像処理装置及び画像処理方法は、具体的には下記(1)〜(17)に記載の技術的特徴を有する。   In order to solve the above problems, an image processing apparatus and an image processing method according to the present invention specifically have technical features described in the following (1) to (17).

(1):入力された背景画像データのぼかし処理を行うぼかし処理手段を備え、ぼけた背景画像を出力する画像処理装置において、前記ぼかし処理手段は、各画素における前記背景画像データの値が高い場合には、当該画素における背景画像データを増幅する変換手段と、該変換手段の逆変換を行う逆変換手段と、を有することを特徴とする画像処理装置である。 (1): In an image processing apparatus that includes a blur processing unit that performs blur processing of input background image data, and outputs a blurred background image, the blur processing unit has a high value of the background image data in each pixel In this case, the image processing apparatus includes a conversion unit that amplifies the background image data in the pixel and an inverse conversion unit that performs an inverse conversion of the conversion unit.

(1)の構成によれば、ぼかし処理の過程において、画像データの各画素の色レベル値に基づいて、レベル値の高い画像データを増幅する様に構成されているので、光学的にぼかした場合と等価な高画質なぼけを得ることができるという効果がある。   According to the configuration of (1), since it is configured to amplify image data with a high level value based on the color level value of each pixel of the image data in the process of blurring, it is optically blurred. There is an effect that a high-quality blur equivalent to the case can be obtained.

(2):入力された背景画像データのぼかし処理を行うぼかし処理手段を備え、ぼけた背景画像を出力する画像処理装置において、前記ぼかし処理手段は、各画素における輝度値が高い場合には、当該画素における背景画像データを増幅する変換手段と、該変換手段の逆変換を行う逆変換手段と、を有することを特徴とする画像処理装置である。 (2): In an image processing apparatus that includes a blur processing unit that performs blur processing of input background image data and outputs a blurred background image, the blur processing unit has a high luminance value in each pixel. An image processing apparatus comprising: conversion means for amplifying background image data in the pixel; and inverse conversion means for performing inverse conversion of the conversion means.

(2)の構成によればぼかし処理の過程において、画像データの各画素の輝度レベル値に基づいて、レベル値の高い画像データを増幅する様に構成されているので、光学的にぼかした場合と等価な高画質なぼけを得ることができるという効果がある。   According to the configuration of (2), in the process of blurring, it is configured to amplify image data with a high level value based on the luminance level value of each pixel of the image data. There is an effect that a high-quality blur equivalent to the above can be obtained.

(3):上記(1)または(2)に記載の画像処理装置において、前記変換手段による変換後に、フィルタ処理を行い、該フィルタ処理を行った後に、前記逆変換手段による逆変換を行うことを特徴とする画像処理装置である。 (3): In the image processing apparatus according to the above (1) or (2), after the conversion by the conversion unit, the filter process is performed, and after the filter process is performed, the inverse conversion by the inverse conversion unit is performed. An image processing apparatus characterized by the above.

(3)の構成によれば、画像データの各画素の値を増幅した後にフィルタ処理を行い、フィルタ処理を行った後に逆変換を行う様に構成されているので、光学的にぼかした場合と等価な高画質なぼけを得ることができるという効果がある。   According to the configuration of (3), the filter processing is performed after the value of each pixel of the image data is amplified, and the inverse conversion is performed after the filter processing is performed. There is an effect that an equivalent high-quality blur can be obtained.

(4):上記(1)乃至(3)のいずれか1項に記載の画像処理装置において、前記変換手段は更に、1画素あたりの画像データ量を拡大させる変換を行う画像データ量拡大機能を有することを特徴とする画像処理装置である。 (4): In the image processing device according to any one of (1) to (3), the conversion unit further includes an image data amount expansion function for performing conversion for expanding an image data amount per pixel. An image processing apparatus comprising:

(4)の構成によれば、変換により更に、1画素あたりの画像データ量を増大拡大させる様に構成されているので変換に伴うデータ精度の劣化を防止することができ、ひいては、高品位なぼかし処理を行うことができるという効果がある。   According to the configuration of (4), since it is configured to further increase and enlarge the amount of image data per pixel by conversion, it is possible to prevent deterioration of data accuracy associated with conversion, and consequently high quality. There is an effect that blurring processing can be performed.

(5):上記(1)乃至(3)のいずれか1項に記載の画像処理装置において、前記変換手段の増幅度を設定する設定手段を備えることを特徴とする画像処理装置である。 (5): The image processing apparatus according to any one of (1) to (3), further including a setting unit that sets an amplification degree of the conversion unit.

(5)の構成によれば、変換による増幅度を設定できる様に構成されているので、ぼけの画質を最適に制御することができるという効果がある。   According to the configuration of (5), since it is configured so that the degree of amplification by conversion can be set, there is an effect that the image quality of blur can be optimally controlled.

(6):上記(5)に記載の画像処理装置において、前記設定手段は撮影モードに基づいて増幅度を設定することを特徴とする画像処理装置である。 (6): The image processing apparatus according to (5), wherein the setting unit sets an amplification degree based on a shooting mode.

(6)の構成によれば、変換による増幅度を、撮影モードに基づいて設定する様に構成されているので、撮影モードに応じた最適な画質のぼけを得ることができるという効果がある。   According to the configuration of (6), since the amplification degree by the conversion is configured to be set based on the shooting mode, there is an effect that it is possible to obtain an optimal image quality blur according to the shooting mode.

(7):上記(5)に記載の画像処理装置において、前記設定手段は、背景画像データの特性に基づいて増幅度を設定することを特徴とする画像処理装置である。 (7): In the image processing device according to (5), the setting means sets an amplification degree based on characteristics of background image data.

(7)の構成によれば、変換による増幅度を、画像データ全体の特性に基づいて設定する様に構成されているので、画像に応じた最適な画質のぼけを得ることができる
という効果がある。
According to the configuration of (7), since the degree of amplification by conversion is configured to be set based on the characteristics of the entire image data, there is an effect that it is possible to obtain an optimum image quality blur according to the image. is there.

(8):上記(7)に記載の画像処理装置において、前記設定手段は、背景画像データの特性のうち、輝度値の平均レベルと、輝度値の最大レベルとに基づいて増幅度を設定することを特徴とする画像処理装置である。 (8): In the image processing apparatus according to (7), the setting unit sets the amplification degree based on an average level of luminance values and a maximum level of luminance values among characteristics of background image data. An image processing apparatus characterized by this.

(8)の構成によれば、変換による増幅度を、画像データの特性のうち、輝度値の平均レベルと、輝度値の最大レベルに基づいて設定する様に構成されているので、画像の撮影シーンに応じた最適な画質のぼけを得ることができるという効果がある。   According to the configuration of (8), the amplification degree by the conversion is configured to be set based on the average level of the luminance value and the maximum level of the luminance value among the characteristics of the image data. There is an effect that it is possible to obtain an optimum image quality blur according to the scene.

(9):入力された背景画像データのぼかし処理を行うぼかし処理工程を備え、ぼけた背景画像を出力する画像処理方法において、前記ぼかし処理工程は、各画素における前記背景画像データの値が高い場合には、当該画素における背景画像データを増幅する変換ステップと、該変換手段の逆変換を行う逆変換ステップと、を有することを特徴とする画像処理方法である。 (9): In an image processing method that includes a blurring process step that blurs input background image data and outputs a blurred background image, the blurring process step has a high value of the background image data in each pixel In this case, the image processing method includes a conversion step for amplifying the background image data in the pixel and an inverse conversion step for performing the inverse conversion of the conversion means.

(9)の構成によれば、ぼかし処理の過程において、画像データの各画素の色レベル値に基づいて、レベル値の高い画像データを増幅する様に構成されているので、光学的にぼかした場合と等価な高画質なぼけを得ることができるという効果がある。   According to the configuration of (9), since it is configured to amplify image data having a high level value based on the color level value of each pixel of the image data in the process of blurring, it is optically blurred. There is an effect that a high-quality blur equivalent to the case can be obtained.

(10):入力された背景画像データのぼかし処理を行うぼかし処理工程を備え、ぼけた背景画像を出力する画像処理方法において、前記ぼかし処理工程は、各画素における輝度値が高い場合には、当該画素における背景画像データを増幅する変換ステップと、該変換手段の逆変換を行う逆変換ステップと、を有することを特徴とする画像処理方法である。 (10): In an image processing method that includes a blurring process step for blurring input background image data and outputs a blurred background image, the blurring process step is performed when the luminance value in each pixel is high. An image processing method comprising: a conversion step for amplifying background image data in the pixel; and an inverse conversion step for performing an inverse conversion of the conversion means.

(10)の構成によればぼかし処理の過程において、画像データの各画素の輝度レベル値に基づいて、レベル値の高い画像データを増幅する様に構成されているので、光学的にぼかした場合と等価な高画質なぼけを得ることができるという効果がある。   According to the configuration of (10), in the process of blurring, it is configured to amplify image data with a high level value based on the luminance level value of each pixel of the image data. There is an effect that a high-quality blur equivalent to the above can be obtained.

(11):上記(9)または(10)に記載の画像処理方法において、前記変換ステップ後に、フィルタ処理を行い、該フィルタ処理を行った後に、前記逆変換ステップを行うことを特徴とする画像処理方法である。 (11): The image processing method according to (9) or (10), wherein after the conversion step, filter processing is performed, and after the filter processing is performed, the inverse conversion step is performed. It is a processing method.

(11)の構成によれば、画像データの各画素の値を増幅した後にフィルタ処理を行い、フィルタ処理を行った後に逆変換を行う様に構成されているので、光学的にぼかした場合と等価な高画質なぼけを得ることができるという効果がある。   According to the configuration of (11), the filter processing is performed after the value of each pixel of the image data is amplified, and the inverse conversion is performed after the filter processing is performed. There is an effect that an equivalent high-quality blur can be obtained.

(12):上記(9)乃至(11)のいずれか1項に記載の画像処理方法において、前記変換ステップは更に、1画素あたりの画像データ量を拡大させる変換を行う画像データ量拡大機能を有することを特徴とする画像処理方法である。 (12) In the image processing method according to any one of (9) to (11), the conversion step further includes an image data amount expansion function for performing conversion for expanding an image data amount per pixel. It is an image processing method characterized by having.

(12)の構成によれば、変換により更に、1画素あたりの画像データ量を増大拡大させる様に構成されているので変換に伴うデータ精度の劣化を防止することができ、ひいては、高品位なぼかし処理を行うことができるという効果がある。   According to the configuration of (12), the image data amount per pixel is further increased and expanded by the conversion, so that it is possible to prevent the deterioration of the data accuracy associated with the conversion, and as a result, high quality. There is an effect that blurring processing can be performed.

(13):上記(9)乃至(11)のいずれか1項に記載の画像処理方法において、前記変換ステップの増幅度は設定により可変であることを特徴とする画像処理方法である。 (13): In the image processing method described in any one of (9) to (11) above, the amplification degree of the conversion step is variable by setting.

(13)の構成によれば、変換による増幅度を設定できる様に構成されているので、ぼけの画質を最適に制御することができるという効果がある。   According to the configuration of (13), since it is configured so that the degree of amplification by conversion can be set, there is an effect that the image quality of blur can be optimally controlled.

(14):上記(13)に記載の画像処理方法において、前記設定は撮影モードに基づくことを特徴とする画像処理方法である。 (14): The image processing method according to (13), wherein the setting is based on a shooting mode.

(14)の構成によれば、変換による増幅度を、撮影モードに基づいて設定する様に構成されているので、撮影モードに応じた最適な画質のぼけを得ることができるという効果がある。   According to the configuration of (14), since the amplification degree due to the conversion is configured to be set based on the shooting mode, there is an effect that it is possible to obtain an optimal image quality blur according to the shooting mode.

(15):上記(13)に記載の画像処理方法において、前記設定は、背景画像データの特性に基づくことを特徴とする画像処理方法である。 (15): In the image processing method according to (13), the setting is based on characteristics of background image data.

(15)の構成によれば、変換による増幅度を、画像データ全体の特性に基づいて設定する様に構成されているので、画像に応じた最適な画質のぼけを得ることができる
という効果がある。
According to the configuration of (15), the degree of amplification by conversion is configured to be set based on the characteristics of the entire image data, so that an effect of obtaining an optimum image quality blur according to the image can be obtained. is there.

(16):上記(15)に記載画像処理装置において、前記設定は、背景画像データの特性のうち、輝度値の平均レベルと、輝度値の最大レベルとに基づくことを特徴とする画像処理方法である。 (16): In the image processing device according to (15), the setting is based on an average level of luminance values and a maximum level of luminance values among characteristics of background image data. It is.

(16)の構成によれば、変換による増幅度を、画像データの特性のうち、輝度値の平均レベルと、輝度値の最大レベルに基づいて設定する様に構成されているので、画像の撮影シーンに応じた最適な画質のぼけを得ることができるという効果がある。   According to the configuration of (16), the amplification degree by the conversion is configured to be set based on the average level of the luminance value and the maximum level of the luminance value among the characteristics of the image data. There is an effect that it is possible to obtain an optimum image quality blur according to the scene.

(17):デジタルカメラであることを特徴とする上記(1)乃至(8)のいずれか1項に記載の画像処理装置である。 (17) The image processing apparatus according to any one of (1) to (8), wherein the image processing apparatus is a digital camera.

(17)の構成によれば、上記(1)乃至(8)のいずれか1項に記載の構成をデジタルスチルカメラに適用する様に構成されているので、撮影した画像に直ぐに高品位なぼかし処理を行うことができ、その他の装置に比して大きな効果を奏するという効果がある。   According to the configuration of (17), since the configuration described in any one of (1) to (8) is applied to a digital still camera, high-quality blur is immediately applied to a captured image. It is possible to perform processing, and there is an effect that there is a great effect as compared with other devices.

本発明によれば、光学的にぼかした場合と等価な高画質なぼけを得ることができる画像処理装置及び画像処理方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an image processing apparatus and an image processing method capable of obtaining high-quality blur equivalent to that obtained when optically blurred.

本発明の画像処理装置は、入力された背景画像データのぼかし処理を行うぼかし処理手段を備え、ぼけた背景画像を出力する画像処理装置において、前記ぼかし処理手段は、各画素における前記背景画像データの値が高い場合には、当該画素における背景画像データを増幅する変換手段と、該変換手段の逆変換を行う逆変換手段と、を有することを特徴とする。
また本発明の画像処理装置は、入力された背景画像データのぼかし処理を行うぼかし処理手段を備え、ぼけた背景画像を出力する画像処理装置において、前記ぼかし処理手段は、各画素における輝度値が高い場合には、当該画素における背景画像データを増幅する変換手段と、該変換手段の逆変換を行う逆変換手段と、を有することを特徴とする。
The image processing apparatus of the present invention includes a blur processing unit that performs blur processing of input background image data, and the blur processing unit outputs the blurred background image. The blur processing unit includes the background image data in each pixel. When the value of is high, it has a conversion means for amplifying background image data in the pixel, and an inverse conversion means for performing an inverse conversion of the conversion means.
The image processing apparatus according to the present invention further includes a blur processing unit that performs blur processing on the input background image data. In the image processing device that outputs a blurred background image, the blur processing unit has a luminance value at each pixel. If it is high, it has a conversion means for amplifying the background image data in the pixel and an inverse conversion means for performing an inverse conversion of the conversion means.

即ち本発明は、図1において、506の波形を一旦509の波形に変換してからぼかし処理を行うことで510の様な波形を得て、逆変換後の波形511の様な光学的にぼかした場合の画像データ504に近い波形を得る様にしている。   That is, in the present invention, in FIG. 1, the waveform 506 is once converted into a waveform 509 and then subjected to blurring processing to obtain a waveform 510, and optically blurred like a waveform 511 after inverse conversion. In this case, a waveform close to the image data 504 is obtained.

次に、図面を用いて本発明の画像処理装置の基本的な構成について詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
Next, the basic configuration of the image processing apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The embodiments described below are preferred embodiments of the present invention, and thus various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention is particularly limited in the following description. Unless otherwise described, the present invention is not limited to these embodiments.

図2は本発明に係る画像処理装置の一実施の形態であるデジタルスチルカメラ及びその接続機器の構成を示す概略ブロック図である。
図2において、01は、デジタルスチルカメラ装置、02は、デジタルスチルカメラ装置01全体の制御を行うために設けられた、CPU、NANDフラッシュメモリ、SDRAM、タイマー等からなる、システム制御部、03は、撮像のために設けられた、光学系部品(レンズ及びレンズ駆動モータ)、CCD、CCD駆動回路、A/D変換器等からなる、撮像部、04は、撮像部で得られた画像信号に種々の画像処理を施すと共に、撮像部03のCCD駆動タイミング、レンズ駆動モータを制御してズーミング、フォーカシング、露出調整等を行い、また、画像の圧縮伸長を行うために設けられた、画像処理用DSP(デジタルシグナルプロセッサ)、RAM等からなる、画像処理部、05は、画像処理部で処理された画像信号をLCDへ表示するための信号処理を行い、また、ユーザーインターフェイスのための種々のグラフィック画像を生成しLCDへ表示するために設けられた、D/A変換器、オンスクリーンディスプレイコントローラ等からなる、表示制御部、06は、画像を表示し、また、ユーザーインターフェイスのためのグラフィックを表示するために設けられたLCD、07は、記録メディアとのインターフェイスのために設けられた、メモリカードコントローラ等からなる、記録メディアインターフェイス部、08は、圧縮された画像信号や画像に纏わる種々の情報を記憶するために設けられた、フラッシュメモリ等からなる、デジタルスチルカメラ装置01から着脱可能な、記録メディア、09は、図示されていないキー、ダイヤル等のユーザーインターフェイスの状態検出を行い、またメインCPUへの主電源制御を行うために設けられた、サブCPU等からなる、ハードキーインターフェイス部、10は、USBを接続してデータ通信を行うために設けられた、通信コントローラからなる、通信インターフェイス部、11は、デジタルスチルカメラ装置01をUSBで接続し、デジタルスチルカメラ装置01からの画像を転送して再生したり、デジタルスチルカメラ装置01へ各種設定を行うためのPCを示している。
FIG. 2 is a schematic block diagram showing the configuration of a digital still camera and its connected devices as an embodiment of an image processing apparatus according to the present invention.
In FIG. 2, 01 is a digital still camera device, 02 is a system control unit, which includes a CPU, a NAND flash memory, an SDRAM, a timer, etc., provided to control the entire digital still camera device 01. The imaging unit, 04, which includes an optical system component (lens and lens driving motor), a CCD, a CCD driving circuit, an A / D converter, and the like provided for imaging, is an image signal obtained by the imaging unit. Performs various image processing and controls the CCD drive timing and lens drive motor of the imaging unit 03 to perform zooming, focusing, exposure adjustment, etc., and also for image processing provided to compress and expand images An image processing unit 05 including a DSP (digital signal processor), a RAM, etc., displays an image signal processed by the image processing unit on the LCD Display control unit comprising a D / A converter, an on-screen display controller and the like provided for performing signal processing for display and generating various graphic images for a user interface and displaying them on an LCD , 06 is an LCD provided for displaying an image and displaying a graphic for a user interface, and 07 is a memory card controller provided for interfacing with a recording medium. The media interface unit 08 is a recording medium that is detachable from the digital still camera device 01, which includes a flash memory or the like provided for storing various information related to the compressed image signal and the image. User interfaces such as keys and dials not shown A hard key interface unit 10 composed of a sub CPU, etc., provided for detecting the state of the voice and controlling the main power supply to the main CPU, is provided for performing data communication by connecting a USB. The communication interface unit 11 including a communication controller connects the digital still camera device 01 via USB, transfers images from the digital still camera device 01 for playback, and makes various settings on the digital still camera device 01. A PC for performing is shown.

まず、起動動作について説明する。
利用者が図示されていない電源ボタンを押下すると、ハードキーインターフェイス部09はメインCPUへの電源供給をオンする。
システム制御部02内のメインCPUは、まずNANDフラッシュメモリのブート部からアクセス(プログラム実行)を開始し、ブートプログラムによってプログラム・データをSDRAMへ転送する。
SDRAMへの転送が完了すると、プログラムの実行ポインタ(プログラムカウンタ)を、転送したSDRAM上のプログラムに移し、以降はSDRAM上のプログラムにより起動処理を開始する。
First, the starting operation will be described.
When the user presses a power button (not shown), the hard key interface unit 09 turns on the power supply to the main CPU.
The main CPU in the system control unit 02 first starts access (program execution) from the boot unit of the NAND flash memory, and transfers program data to the SDRAM by the boot program.
When the transfer to the SDRAM is completed, the program execution pointer (program counter) is moved to the transferred program on the SDRAM, and thereafter, the startup process is started by the program on the SDRAM.

起動処理には、OS(オペレーティングシステム)の初期化や鏡胴の繰りだし処理、記録メディアの初期化処理などが含まれる。
鏡胴の繰り出し処理は、画像処理部04を介して撮像部03のレンズ駆動モータに所定の間隔(2mS)毎にパルス信号を与える事で行う。
また、記録メディアの初期化処理は、記録メディアインターフェイス部07を介して記録メディア08への電源とクロックを供給した後、記録メディア08へ初期化コマンドを発行する。実際の初期化処理は記録メディア08内で行われ、システム制御部02はその完了を検知するために記録メディア08のステータスを10mS間隔でポーリングする。
The startup processing includes OS (operating system) initialization, lens barrel extension processing, recording media initialization processing, and the like.
The lens barrel feeding process is performed by applying a pulse signal to the lens driving motor of the imaging unit 03 via the image processing unit 04 at predetermined intervals (2 mS).
Also, in the initialization process of the recording medium, after supplying power and a clock to the recording medium 08 via the recording medium interface unit 07, an initialization command is issued to the recording medium 08. The actual initialization process is performed in the recording medium 08, and the system control unit 02 polls the status of the recording medium 08 at intervals of 10 mS in order to detect the completion.

続いて撮影時の動作について説明する。
利用者は撮影に先立ち、図示されていない種々のキー、ダイヤルを操作し、撮影モード(高画質モード、低画質モード等)を決定する。
Next, the operation during shooting will be described.
Prior to shooting, the user operates various keys and dials (not shown) to determine the shooting mode (high image quality mode, low image quality mode, etc.).

利用者の操作内容はハードキーインターフェイス部09を通じてシステム制御部02で判別され、システム制御部02は、操作に応じて表示制御部05へガイダンスグラフィックを生成して、利用者に次操作を促す。
システム制御部02は、撮影モードが決定されると、モードに応じた処理パラメタを画像処理部04へ設定する。
あるいはまた、利用者は図示されていないズームレバーを操作し、画角(構図)を決定する。
The user's operation content is determined by the system control unit 02 through the hard key interface unit 09, and the system control unit 02 generates a guidance graphic to the display control unit 05 according to the operation, and prompts the user to perform the next operation.
When the photographing mode is determined, the system control unit 02 sets a processing parameter corresponding to the mode in the image processing unit 04.
Alternatively, the user operates a zoom lever (not shown) to determine the angle of view (composition).

利用者の操作内容はハードキーインターフェイス部09を通じてシステム制御部02で判別され、システム制御部02は、操作に応じて撮像部03を制御しレンズを駆動する。
撮像部03は画像処理部04からの制御に従い、実際の撮影に先だって、モニタリング画像を表示するための撮像動作を開始する。
撮像されたデータは連続的に画像処理部04へ送られ、画像処理部04では色空間変換、ガンマ補正、ホワイトバランス調整などの処理を施した後、画像データを表示制御部05へ送る。
表示制御部05では、画像データを信号処理してLCD06へ表示し、利用者へ撮像状態を提示する。
The user's operation content is determined by the system control unit 02 through the hard key interface unit 09, and the system control unit 02 controls the imaging unit 03 in accordance with the operation to drive the lens.
In accordance with control from the image processing unit 04, the imaging unit 03 starts an imaging operation for displaying a monitoring image prior to actual shooting.
The imaged data is continuously sent to the image processing unit 04. The image processing unit 04 performs processing such as color space conversion, gamma correction, and white balance adjustment, and then sends the image data to the display control unit 05.
In the display control unit 05, the image data is signal-processed and displayed on the LCD 06, and the imaging state is presented to the user.

図示されていないレリーズボタンが押されると、その操作はモード設定と同様にしてハードキーインターフェイス部09を通じてシステム制御部02で判別される。
撮像部03は画像処理部04からの制御に従い、フォーカス合わせを行った後、取り込んだ画像を画像処理部04へ送り、画像処理部04は、撮影モードに応じた画像処理、圧縮処理を行う。
システム制御部02は、圧縮された画像データを読み出し、さらにヘッダー情報を付加した後、記録メディアインターフェイス部07を通じて記録メディアへ08書き込む。
以上で一連の撮影動作を完了する。
When a release button (not shown) is pressed, the operation is discriminated by the system control unit 02 through the hard key interface unit 09 as in the mode setting.
The imaging unit 03 performs focus adjustment according to the control from the image processing unit 04 and then sends the captured image to the image processing unit 04. The image processing unit 04 performs image processing and compression processing according to the shooting mode.
The system control unit 02 reads the compressed image data, adds header information, and writes the image data to the recording medium through the recording medium interface unit 07.
This completes a series of shooting operations.

〔第1の実施の形態(背景ぼかし)〕
次に、本発明に係る画像処理装置における特徴である、撮影モードに応じた背景部分のぼかし(背景ぼかし)の方法の第1の実施の形態について説明する。
図3(A)は本発明に係るデジタルカメラにおける背景ぼかしの動作フローの第1の実施の形態を示すフロー図である。
動作フローを図3(A)に示す。本フローはモニタリング中の動作に関わる動作を示している。
モニタリング動作を開始すると、システム制御部02は、後述するぼかし量パラメタを初期値(=5)に設定する(step01−001)。
システム制御部02は画像処理部04及び撮像部03を制御し、CCDAFのスキャン動作を行う(step01−002)。
続いてシステム制御部02は、各画像の位置毎の距離の判定を行う(step01−003)。
[First embodiment (background blur)]
Next, a first embodiment of a method for blurring a background portion (background blurring) according to a shooting mode, which is a feature of the image processing apparatus according to the present invention, will be described.
FIG. 3A is a flowchart showing the first embodiment of the background blur operation flow in the digital camera according to the present invention.
The operation flow is shown in FIG. This flow shows the operation related to the operation during monitoring.
When the monitoring operation is started, the system control unit 02 sets a blurring amount parameter, which will be described later, to an initial value (= 5) (step 01-001).
The system control unit 02 controls the image processing unit 04 and the imaging unit 03 to perform a CCDAF scanning operation (step 01-002).
Subsequently, the system control unit 02 determines the distance for each image position (step 01-003).

以下、図4を参照しながら説明する。
図4は、本発明に係る画像処理装置における撮像フローを示す模式図である。
図4(A)において、100はモニタリング画像の画角、101は1つのAF評価値エリアを示している。
図の様に、AF評価値エリアは、画角内を均等に分割した小領域となっており、CCDAFにより各領域毎のAF評価値(領域内の画像のコントラストの積算値)が得られる。
システム制御部02は、各領域毎に、CCDAFのスキャンにより得られたレンズ位置毎のAF評価値を、所定のアルゴリズムに基づき解析し、AF評価値のピーク位置に相当するレンズの駆動位置を判定する。
さらにシステム制御部02は、各領域毎に、現在のズーム位置からレンズの駆動位置を距離情報に変換する。
Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.
FIG. 4 is a schematic diagram showing an imaging flow in the image processing apparatus according to the present invention.
In FIG. 4A, 100 indicates the angle of view of the monitoring image, and 101 indicates one AF evaluation value area.
As shown in the figure, the AF evaluation value area is a small area that is uniformly divided within the angle of view, and an AF evaluation value for each area (integrated value of the contrast of the image in the area) is obtained by CCDAF.
The system control unit 02 analyzes the AF evaluation value for each lens position obtained by CCDAF scanning for each region based on a predetermined algorithm, and determines the lens driving position corresponding to the peak position of the AF evaluation value. To do.
Further, the system control unit 02 converts the lens driving position from the current zoom position into distance information for each area.

ここで、コントラスト方式(山登り方式とも称されることがある)のCCDAFについて説明する。コントラスト方式のCCDAFとは、まず、フォーカスレンズの位置を微少ステップで変化させながら撮像を行い、各撮像データの高周波部分を抽出する。次に、抽出された高周波成分に基づいて、各ステップ毎のAF評価値を算出し、AF評価値の変化に基づいて、被写体に合焦するフォーカスレンズの位置を決定する方式である。   Here, a contrast type CCDAF (also referred to as a hill-climbing type) will be described. The contrast type CCDAF first performs imaging while changing the position of the focus lens in minute steps, and extracts a high-frequency portion of each imaging data. Next, the AF evaluation value for each step is calculated based on the extracted high-frequency component, and the position of the focus lens that focuses on the subject is determined based on the change in the AF evaluation value.

ここで、AF評価値はエリア内の各画素に対し、水平方向のHPFの演算を行い、得られた結果を加算して得られるものである。
HPFの係数は、例えば、ki={−1,−2, 6,−2,−1}といった値が用いられる。
k0は注目画素の水平方向−2の座標の画素に乗算される係数、k1は注目画素の水平方向−1の座標の画素に乗算される係数、k2は注目画素に乗算される係数、k3は注目画素の水平方向+1の座標の画素に乗算される係数、k4は注目画素の水平方向+2の座標の画素に乗算される係数である。
Here, the AF evaluation value is obtained by calculating the HPF in the horizontal direction for each pixel in the area and adding the obtained results.
For example, a value such as ki = {− 1, −2, 6, 6, −2, −1} is used as the HPF coefficient.
k0 is a coefficient to be multiplied by the pixel of the pixel in the horizontal direction-2 of the target pixel, k1 is a coefficient to be multiplied to the pixel of the pixel of interest in the horizontal direction-1 coordinate, k2 is a coefficient to be multiplied by the target pixel, and k3 is A coefficient to be multiplied by a pixel having a coordinate in the horizontal direction + 1 of the target pixel, and k4 is a coefficient to be multiplied by a pixel having a coordinate in the horizontal direction + 2 of the target pixel.

AF評価値から距離情報を取得するには、ガウスの結像方程式に基づき、下式で求められる。   In order to obtain the distance information from the AF evaluation value, it is obtained by the following equation based on the Gaussian imaging equation.

1/a+1/b=1/f
a=b×f/(b−f)
(但し、a:レンズから被写体までの距離、b:レンズから撮像素子間の距離、f:レンズの焦点距離である。)
1 / a + 1 / b = 1 / f
a = b × f / (b−f)
(Where, a is the distance from the lens to the subject, b is the distance between the lens and the image sensor, and f is the focal length of the lens.)

ここで、レンズから被写体までの距離aが求める距離情報である。また、レンズの焦点距離fは、撮影時のズーム位置により一意に求められ、レンズから撮像素子間の距離bは、AF評価値のピークの得られたフォーカスレンズの駆動位置から一意に求められる。
以上により、画角100内の全領域のAF評価値エリア101毎の距離情報を得ることができる。
Here, the distance a from the lens to the subject is the distance information to be obtained. The focal length f of the lens is uniquely obtained from the zoom position at the time of photographing, and the distance b between the lens and the image sensor is uniquely obtained from the driving position of the focus lens from which the peak of the AF evaluation value is obtained.
As described above, it is possible to obtain distance information for each AF evaluation value area 101 of the entire region within the angle of view 100.

また、図4(A)において、102はAFでフォーカスを合わせるエリアに設定されたAFエリアを示している。
システム制御部02は、画面中央部分のAF評価値エリアのうち、最も近距離にあるエリアをAFエリアとして判定し(step01−004)、さらにAFエリアと等距離にあるブロックを主要被写体ブロックとして判定する(step01−005)。
In FIG. 4A, reference numeral 102 denotes an AF area set as an area to be focused by AF.
The system control unit 02 determines the area closest to the AF evaluation value area in the center of the screen as the AF area (step 01-004), and further determines the block equidistant from the AF area as the main subject block. (Step 01-005).

図4(B)において、103は主要被写体ブロックを示している(主要被写体ブロック103はAFエリア102を含む)。
このときシステム制御部02は、主要被写体ブロック103に相当する位置の画像データの平均輝度を算出して記憶する(step01−006)。
また、システム制御部02は、得られた主要被写体ブロック103の情報と、撮像した画像を元に主要被写体領域を判定する(step01−007)。この処理は、従来の画像処理(輪郭抽出)により、主要被写体ブロック103を含む任意形状の領域の判定を行う。
In FIG. 4B, reference numeral 103 denotes a main subject block (the main subject block 103 includes the AF area 102).
At this time, the system control unit 02 calculates and stores the average luminance of the image data at the position corresponding to the main subject block 103 (step 01-006).
Further, the system control unit 02 determines the main subject area based on the obtained information on the main subject block 103 and the captured image (step 01-007). In this process, a region having an arbitrary shape including the main subject block 103 is determined by conventional image processing (contour extraction).

図4(C)において、104は主要被写体領域を示している。
画像処理部04は、主要被写体領域104の情報を基に、主要被写体画像の抽出処理、背景画像のぼかし処理、合成処理を順次行う(step01−008〜010)。
In FIG. 4C, reference numeral 104 denotes a main subject area.
The image processing unit 04 sequentially performs main subject image extraction processing, background image blurring processing, and composition processing based on the information of the main subject region 104 (steps 01-008 to 010).

図4(D)において、105は撮影画像、106は主要被写体、107は抽出した主要被写体画像、108は背景画像、109はぼかした背景画像、110は合成画像を示している。
主要被写体の抽出処理(step01−008)では、主要被写体領域104に沿って画像を分離することで、主要被写体の抽出を行う。結果として、撮影画像105は主要被写体画像107と背景画像108に分離される。
In FIG. 4D, 105 is a captured image, 106 is a main subject, 107 is an extracted main subject image, 108 is a background image, 109 is a blurred background image, and 110 is a composite image.
In the main subject extraction process (step 01-008), the main subject is extracted by separating the image along the main subject region 104. As a result, the captured image 105 is separated into the main subject image 107 and the background image 108.

背景画像ぼかし処理(step01−009)では、背景画像108にぼかし量パラメタに基づくぼかし処理を行い、ぼかした背景画像109を生成する。ここで、背景画像ぼかし処理(step01−009)の詳細について図3(B)のフローに基づいて説明する。   In the background image blurring process (step 01-009), the blurring process based on the blurring amount parameter is performed on the background image 108 to generate a blurred background image 109. Here, the details of the background image blurring process (step 01-009) will be described based on the flow of FIG.

システム制御装置02は、現在の撮影モードに基づき、背景画像データ108の各画素の輝度データを変換増幅するためのLUT(ルックアップテーブル)を決定する為の、データ変換のパラメタを決定する。本実施の形態においては、このデータ変換はLUT(ルックアップテーブル)を参照することにより行われるため、具体的には、どのLUTを用いてデータ変換を行うかを選定する。   The system control device 02 determines data conversion parameters for determining an LUT (lookup table) for converting and amplifying the luminance data of each pixel of the background image data 108 based on the current shooting mode. In the present embodiment, since this data conversion is performed by referring to an LUT (lookup table), specifically, which LUT is used for data conversion is selected.

この決定選定は例えば、表1に示す様なテーブルを参照することで行い、撮影モードに応じてデータ変換に用いるLUTの内容(変換A〜C)を決定する(step02−001)。
表1は、撮影モードに基づくLUT種別決定テーブルであって、撮影モードは現在の撮影モード(背景画像データの特性のうちの1である)、LUTはテーブルの内容データ変換に用いるLUT種別を示している。
For example, this selection is performed by referring to a table as shown in Table 1, and the contents of the LUT (conversions A to C) used for data conversion are determined according to the shooting mode (step 02-001).
Table 1 is an LUT type determination table based on the shooting mode, where the shooting mode is the current shooting mode (one of the characteristics of the background image data), and the LUT indicates the LUT type used for converting the content data of the table. ing.

テーブル各LUTの内容をグラフにしたものを、図5に示す。
図5において、横軸は背景画像データ108の輝度成分の値、縦軸はLUTによる変換後の値を示している。
601は変換Aの、602は変換Bの、603は変換Cの内容(LUTの種類、即ち、本発明における増幅度)を示している。
FIG. 5 shows a graph of the contents of each table LUT.
In FIG. 5, the horizontal axis indicates the value of the luminance component of the background image data 108, and the vertical axis indicates the value after conversion by the LUT.
Reference numeral 601 indicates the conversion A, 602 indicates the conversion B, and 603 indicates the contents of the conversion C (LUT type, that is, the degree of amplification in the present invention).

この決定により、例えば夜景モード(変換C;603)では通常撮影モード(変換A;601)に比して、より高輝度部分を強調する変換を行う様に作用する。
変換Bの内容602は変換Aの内容601に比べて、低輝度部分に比べて高輝度部分をより強く増幅する様に作用し、更に変換Cの内容603は変換Bの内容602に比べて、同様により強く増幅する様に作用する。そのため、夜景モードでは通常撮影モードに比べて、より高輝度部分を強調することになり、夜景特有のハイライト部分が大きく広がったぼけを実現することができる。
ポートレートモードは、通常撮影モードと夜景モードの中間に位置しており、ポートレート写真の背景によく見られる木漏れ日などを程良く強調することができる。
By this determination, for example, the night scene mode (conversion C; 603) acts to perform a conversion that emphasizes a higher luminance portion than the normal photographing mode (conversion A; 601).
The content 602 of conversion B acts to amplify the high luminance portion more strongly than the low luminance portion compared to the content 601 of conversion A, and further the content 603 of conversion C is compared to the content 602 of conversion B. Similarly, it acts to amplify more strongly. Therefore, in the night view mode, the higher brightness portion is emphasized than in the normal shooting mode, and it is possible to realize a blur in which the highlight portion peculiar to the night view is greatly spread.
The portrait mode is located between the normal shooting mode and the night view mode, and can emphasize the sunbeams and the like often seen in the background of portrait photographs.

ここで、縦軸の値から明らかなように、背景画像データ108の輝度成分が0〜255の8ビットにデータで表されるのに対し、LUT変換後のデータは0〜4095の12ビットのデータが出力される。(画像データ量の拡大)
これにより、変換に伴う階調とびを防止することができ、高画質なぼけを実現することができる。
なお、図5に示した変換は、計算により求めても良い。
Here, as apparent from the value on the vertical axis, the luminance component of the background image data 108 is represented by 8 bits of data from 0 to 255, whereas the data after LUT conversion is 12 bits of 0 to 4095. Data is output. (Expansion of image data volume)
As a result, it is possible to prevent gradation jumps associated with the conversion and realize high-quality blur.
Note that the conversion shown in FIG. 5 may be obtained by calculation.

後述する平滑フィルタ処理は、12ビットに拡大したデータに対して行い、平滑フィルタの処理後には、後述する逆変換により、再び8ビットのデータに戻す。
なお、背景画像データ108は、輝度と色差で表されるYUV形式のデータ形式であり、色差UVに対してはこの変換は行わず、8ビットのままで平滑フィルタ処理を行い、逆変換も行わない。
The smoothing filter processing described later is performed on the data expanded to 12 bits, and after the smoothing filter processing, the data is returned again to 8-bit data by inverse conversion described later.
Note that the background image data 108 is a YUV format data format represented by luminance and color difference, and this conversion is not performed on the color difference UV, smoothing filter processing is performed with 8 bits remaining, and reverse conversion is also performed. Absent.

システム制御部02は、決定したLUTを画像処理部04に設定し、画像処理04はLUTによる変換を行う(spte02−002)。
続いてシステム制御部02は、ぼかし量パラメタで指定されたサイズ(5の場合、5×5)の平滑フィルタを画像処理部02へ設定し、画像処理部04は平滑フィルタ処理を行う(step02−003)。
平滑フィルタ処理では、下記式1の様に入力画像(In(x,y))に平滑フィルタ(k(ix,iy))を演算し、出力画像(Out(x,y))を得る。
The system control unit 02 sets the determined LUT in the image processing unit 04, and the image processing 04 performs conversion by the LUT (spte02-002).
Subsequently, the system control unit 02 sets a smoothing filter of the size specified by the blurring amount parameter (5 × 5 in the case of 5) to the image processing unit 02, and the image processing unit 04 performs the smoothing filter processing (step 02− 003).
In the smoothing filter process, a smoothing filter (k (ix, iy)) is calculated on the input image (In (x, y)) as shown in the following formula 1, and an output image (Out (x, y)) is obtained.

本実施の形態では、k(ix,iy)=1、ix:0〜fs−1、iy:0〜fs−1とする。また上記式1において、座標の演算結果(x+ix―fs/2、及びy+iy−fs/2)は、整数に切り捨て、かつ、入力画像内を指し示す様にクリップされる。
ぼかし量パラメタは、利用者の操作により変更されるパラメタで、ぼかし量の大小を制御する。このパラメタにより、上述した平滑フィルタのサイズが変更される。
上記式1において、fsがぼかしパラメタに相当し、後述するstep01−015において、利用者の操作に応じて1ずつ値が変化する。
In the present embodiment, k (ix, iy) = 1, ix: 0 to fs-1, and iy: 0 to fs-1. In Equation 1, the coordinate calculation results (x + ix−fs / 2 and y + iy−fs / 2) are clipped so as to be rounded down to an integer and point to the input image.
The blur amount parameter is a parameter that is changed by a user operation, and controls the amount of blur amount. This parameter changes the size of the smoothing filter described above.
In the above equation 1, fs corresponds to the blur parameter, and in step 01-015, which will be described later, the value changes by 1 according to the user's operation.

入力画像(In(x,y))におけるxとyは、注目画素の座標値(水平座標x、垂直座標y)を示す。
平滑フィルタ(k(ix,iy))におけるixとiyは、平滑フィルタ係数の位置(水平方向ix、垂直方向iy)を示す。
X and y in the input image (In (x, y)) indicate coordinate values (horizontal coordinate x, vertical coordinate y) of the target pixel.
Ix and iy in the smoothing filter (k (ix, iy)) indicate the positions of the smoothing filter coefficient (horizontal direction ix, vertical direction iy).

上記式1により、注目画素の値は、その周辺画素(1辺がサイズfsの正方形)の平均値に置き換わる。
fsが大きくなると、平均化する領域のサイズが大きくなり、強いぼかしの効果が得られる。
fs=1の場合は、注目画素のみの平均値となるため値は変化せず、ぼかしの効果は無い。
なお、この平滑フィルタの処理は、背景画像データ108の輝度成分YのLUT変換後のデータ、及び、色差の成分U,Vの各々に対しておこなう。
According to the above formula 1, the value of the target pixel is replaced with the average value of the surrounding pixels (one side is a square having a size fs).
When fs increases, the size of the area to be averaged increases, and a strong blurring effect is obtained.
In the case of fs = 1, since the average value of only the target pixel is obtained, the value does not change and there is no blurring effect.
The smoothing filter processing is performed on the data after the LUT conversion of the luminance component Y of the background image data 108 and each of the color difference components U and V.

続いて、システム制御部02は、step03−001で決定したLUTの逆変換を行うテーブルを画像処理部04に設定し、画像処理04はLUTによる変換を行う(step02−004)。
この逆変換により、一旦12ビットに拡張されて輝度データは、元の8ビットのデータに戻る。
Subsequently, the system control unit 02 sets a table for performing LUT reverse conversion determined in step 03-001 in the image processing unit 04, and the image processing 04 performs conversion by LUT (step 02-004).
By this inverse conversion, the luminance data is once expanded to 12 bits, and the luminance data returns to the original 8-bit data.

以下、図3(A)のフローに戻り説明する。
合成処理(step01−010)では、ぼかした背景画像109に主要被写体画像107を重ね合わせて合成を行い、合成画像110を生成する。
生成した合成画像は、表示制御部05を介してLCD06へ表示される(step01−011)。
以上で1コマのモニタリング画像の処理が完了する。
Hereinafter, the description will return to the flow of FIG.
In the synthesis process (step 01-010), the main subject image 107 is superimposed on the blurred background image 109 to perform synthesis, and a synthesized image 110 is generated.
The generated composite image is displayed on the LCD 06 via the display control unit 05 (step 01-011).
This completes the processing of one frame of the monitoring image.

このときシステム制御部02は、主要被写体ブロック103に相当する位置の画像データの平均輝度を算出し(step01−012)、step01−006で算出して記憶した値と比較し、所定量以上の差があった場合には、再度CCDAFのスキャン動作へ移行する(step01−013)。
また、ぼかし量の変更の操作が行われた場合には、操作に応じてぼかし量パラメタを変更し(step01−014、015)、以上の動作をモニタリング終了まで繰り返し実行する(step01−016)。尚、本実施の形態ではstep01−015において、利用者の操作に応じてぼかし量パラメタを1ずつ(最小単位ずつ)変化するようにした。
(1コマ毎のモニタリング画像の処理は、step01−007から繰り返し行われる。)
At this time, the system control unit 02 calculates the average luminance of the image data at the position corresponding to the main subject block 103 (step 01-012), compares it with the value calculated and stored in step 01-006, and compares the difference by a predetermined amount or more. If there is, the process proceeds to the CCDAF scanning operation again (step 01-013).
Further, when an operation for changing the blur amount is performed, the blur amount parameter is changed according to the operation (step 01-014, 015), and the above operation is repeatedly executed until the monitoring is completed (step 01-016). In this embodiment, in step 01-015, the blurring amount parameter is changed by 1 (by the minimum unit) according to the user's operation.
(The monitoring image processing for each frame is repeated from step 01-007.)

なお、レリーズボタンが押された場合には、取り込んだ画像に対してstep01−007〜010と同様のぼかし処理を行い、背景をぼかした画像を記録する。
その場合、ぼかし量パラメタは、(モニタリング時のぼかし量パラメタ)×(記録画像サイズ)/(モニタリング画像サイズ)を適用する。
When the release button is pressed, the same blurring process as in steps 01-007 to 010 is performed on the captured image, and an image with a blurred background is recorded.
In this case, (blurring amount parameter during monitoring) × (recording image size) / (monitoring image size) is applied as the blurring amount parameter.

〔第2の実施の形態(背景ぼかし)〕
次に、本発明に係るデジタルカメラにおける背景ぼかしの第2の実施の形態として、画像データの平均レベルと最大レベルに基づいて、背景部分のぼかし方を変える例について説明する。
第2の実施の形態では、図3(A)におけるstep01−009の背景画像のぼかし処理の内容が異なり、それ以外のフローは第1の実施の形態と同じである。
[Second embodiment (background blur)]
Next, as a second embodiment of background blurring in the digital camera according to the present invention, an example of changing the background blurring method based on the average level and the maximum level of image data will be described.
In the second embodiment, the content of the blurring process of the background image in step 01-009 in FIG. 3A is different, and the other flow is the same as in the first embodiment.

第2の実施の形態のぼかし処理の詳細について図3(C)のフローに基づいて説明する。
まず、システム制御部02は、背景画像108の輝度の平均値、及び最大値を算出する(step03−001)。
そして、算出した平均値、最大値に基づき、背景画像データ108の各画素の輝度データを変換増幅するためのLUT(ルックアップテーブル)を決定する、データ変換のパラメタを決定する。本実施例においては、このデータ変換は、LUT(ルックアップテーブル)を参照することにより行われるため、具体的には、どのLUTを用いてデータ変換を行うかを選定する。
この決定選定は例えば、表2に示す様なテーブルを参照することで行い、輝度の平均値と最大値からデータ変換に用いるLUTの内容(変換A〜C)を決定する(step03−002)。
表2は、輝度の平均値・最大値に基づくLUT種別決定テーブルであって、平均値は算出した輝度の平均値、最大値は算出した輝度の最大値、LUTはテーブルの内容データ変換に用いるLUT種別を示している。尚、テーブル各LUT種別の内容は第1の実施の形態と同じである。
The details of the blurring process of the second embodiment will be described based on the flow of FIG.
First, the system control unit 02 calculates the average value and the maximum value of the luminance of the background image 108 (step 03-001).
Then, based on the calculated average value and maximum value, a data conversion parameter for determining an LUT (lookup table) for converting and amplifying the luminance data of each pixel of the background image data 108 is determined. In the present embodiment, this data conversion is performed by referring to an LUT (Look Up Table). Specifically, which LUT is used for data conversion is selected.
For example, this determination and selection are performed by referring to a table as shown in Table 2, and the contents of the LUT (conversions A to C) used for data conversion are determined from the average value and the maximum value of the luminance (step 03-002).
Table 2 is an LUT type determination table based on the average value / maximum value of the luminance. The average value is the average value of the calculated luminance, the maximum value is the maximum value of the calculated luminance, and the LUT is used to convert the content data of the table. LUT type is shown. The contents of each LUT type in the table are the same as those in the first embodiment.

この決定により、例えば全体として暗い背景に輝度の高い部分を含んでいる様な画像に対しては、より高輝度部分を強調する変換を行う様に作用する。
上述した様に、変換Bの内容602は変換Aの内容601に比べて、低輝度部分に比べて高輝度部分をより強く増幅する様に作用し、更に変換Cの内容603は変換Bの内容602に比べて、同様により強く増幅する様に作用する。そのため、輝度の最大値が大きい場合、すなわち画像に高輝度部分が含まれている場合には、その部分が強調されハイライト部分が広がったぼけを実現することができる。更に、夜景の様な輝度の平均値が小さい場合には、変換Cが選定されより高輝度部分を増幅することになり、夜景特有のハイライト部分が大きく広がったぼけを実現することができる。
以降の処理は第1の実施の形態と同じである。
By this determination, for example, for an image including a portion with high luminance on a dark background as a whole, it acts to perform conversion that emphasizes the portion with higher luminance.
As described above, the content 602 of conversion B acts to amplify the high luminance portion more strongly than the low luminance portion compared to the content 601 of conversion A, and further the content 603 of conversion C is the content of conversion B. Compared to 602, it also acts to amplify more strongly. Therefore, when the maximum luminance value is large, that is, when a high-luminance part is included in the image, it is possible to realize a blur in which the highlight part is emphasized and the highlight part is spread. Further, when the average value of the brightness as in the night view is small, the conversion C is selected, and the higher brightness portion is amplified, so that the blur where the highlight portion specific to the night view is greatly spread can be realized.
The subsequent processing is the same as that in the first embodiment.

上述の第1及び第2の実施の形態においては、背景画像データの形式を、輝度と色差で表されるYUV形式とした例について示したが、本発明はRGB形式の様に各色の強度で色信号で表される画像データに対しても適用することができる。その場合は、LUTによる変換前述した輝度成分に対する処理と同じ処理を各色成分の各々に(RGB形式の場合はR、G、B各々に)適用する行うことで同様の効果を得ることができる。
しかしながら、RGB形式の場合には各色成分の各々に処理を行うのに対し、YUV形式では輝度成分(Y)に対してのみ処理を行えば良いため、第1及び第2の実施の形態の様にYUV形式で処理した方が、処理量が少なく高速に処理を行うことができる。
In the first and second embodiments described above, an example in which the format of the background image data is the YUV format represented by the luminance and the color difference has been shown. However, the present invention uses the intensity of each color as in the RGB format. The present invention can also be applied to image data represented by color signals. In that case, the same effect can be obtained by applying the same processing as the above-described processing for the luminance component to each of the color components (in the case of RGB format, R, G, B).
However, in the RGB format, each color component is processed, whereas in the YUV format, only the luminance component (Y) needs to be processed. Therefore, as in the first and second embodiments. In the case of processing in the YUV format, the processing amount is small and the processing can be performed at high speed.

輝度の高い点像にぼかし処理を加える従来の画像処理の例、及び本発明における画像処理の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the conventional image processing which adds a blurring process to a high brightness | luminance point image, and the example of the image processing in this invention. 本発明に係る画像処理装置の一実施の形態であるデジタルスチルカメラ及びその接続機器の構成を示す概略ブロック図である。1 is a schematic block diagram illustrating a configuration of a digital still camera and an apparatus connected thereto as an embodiment of an image processing apparatus according to the present invention. (A)本発明に係るデジタルカメラにおける背景ぼかしの動作フローを示すフロー図である。(B)背景画像ぼかし処理の第1の実施の形態である。(C)背景画像ぼかし処理の第2の実施の形態である。(A) It is a flowchart which shows the operation | movement flow of the background blurring in the digital camera which concerns on this invention. (B) It is 1st Embodiment of a background image blurring process. (C) A second embodiment of background image blurring processing. 本発明に係る画像処理装置における撮像フローを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the imaging flow in the image processing apparatus which concerns on this invention. LUT種別毎の処理結果を示したグラフである。It is the graph which showed the processing result for every LUT classification.

符号の説明Explanation of symbols

1 デジタルスチルカメラ装置
2 システム制御部
3 撮像部
4 画像処理部
5 表示制御部
6 LCD
7 記録メディアインターフェイス部
8 記録メディア
9 ハードキーインターフェイス部
10 通信インターフェイス部
11 PC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Digital still camera apparatus 2 System control part 3 Imaging part 4 Image processing part 5 Display control part 6 LCD
7 Recording media interface unit 8 Recording media 9 Hard key interface unit 10 Communication interface unit 11 PC

Claims (17)

入力された背景画像データのぼかし処理を行うぼかし処理手段を備え、ぼけた背景画像を出力する画像処理装置において、
前記ぼかし処理手段は、各画素における前記背景画像データの値が高い場合には、当該画素における背景画像データを増幅する変換手段と、
該変換手段の逆変換を行う逆変換手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。
In an image processing apparatus that includes a blur processing unit that performs blur processing of input background image data, and outputs a blurred background image.
The blur processing means, when the value of the background image data in each pixel is high, conversion means for amplifying the background image data in the pixel;
An image processing apparatus comprising: inverse conversion means for performing inverse conversion of the conversion means.
入力された背景画像データのぼかし処理を行うぼかし処理手段を備え、ぼけた背景画像を出力する画像処理装置において、
前記ぼかし処理手段は、各画素における輝度値が高い場合には、当該画素における背景画像データを増幅する変換手段と、
該変換手段の逆変換を行う逆変換手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。
In an image processing apparatus that includes a blur processing unit that performs blur processing of input background image data, and outputs a blurred background image.
The blur processing means, when the luminance value in each pixel is high, conversion means for amplifying the background image data in the pixel;
An image processing apparatus comprising: inverse conversion means for performing inverse conversion of the conversion means.
請求項1または2に記載の画像処理装置において、
前記変換手段による変換後に、フィルタ処理を行い、
該フィルタ処理を行った後に、前記逆変換手段による逆変換を行うことを特徴とする画像処理装置。
The image processing apparatus according to claim 1 or 2,
After the conversion by the conversion means, filter processing is performed,
An image processing apparatus that performs inverse transformation by the inverse transformation means after performing the filter processing.
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像処理装置において、
前記変換手段は更に、1画素あたりの画像データ量を拡大させる変換を行う画像データ量拡大機能を有することを特徴とする画像処理装置。
The image processing apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the conversion unit further includes an image data amount expansion function for performing conversion for expanding an image data amount per pixel.
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像処理装置において、
前記変換手段の増幅度を設定する設定手段を備えることを特徴とする画像処理装置。
The image processing apparatus according to any one of claims 1 to 3,
An image processing apparatus comprising setting means for setting an amplification degree of the conversion means.
請求項5に記載の画像処理装置において、
前記設定手段は撮影モードに基づいて増幅度を設定することを特徴とする画像処理装置。
The image processing apparatus according to claim 5.
The image processing apparatus characterized in that the setting means sets the amplification degree based on a photographing mode.
請求項5に記載の画像処理装置において、
前記設定手段は、背景画像データの特性に基づいて増幅度を設定することを特徴とする画像処理装置。
The image processing apparatus according to claim 5.
The image processing apparatus characterized in that the setting means sets an amplification degree based on characteristics of background image data.
請求項7に記載の画像処理装置において、
前記設定手段は、背景画像データの特性のうち、輝度値の平均レベルと、輝度値の最大レベルとに基づいて増幅度を設定することを特徴とする画像処理装置。
The image processing apparatus according to claim 7.
The setting means sets the degree of amplification based on an average level of luminance values and a maximum level of luminance values among the characteristics of background image data.
入力された背景画像データのぼかし処理を行うぼかし処理工程を備え、ぼけた背景画像を出力する画像処理方法において、
前記ぼかし処理工程は、各画素における前記背景画像データの値が高い場合には、当該画素における背景画像データを増幅する変換ステップと、
該変換手段の逆変換を行う逆変換ステップと、を有することを特徴とする画像処理方法。
In an image processing method for outputting a blurred background image, comprising a blur processing step for blurring input background image data,
In the blurring process, when the value of the background image data in each pixel is high, a conversion step of amplifying the background image data in the pixel;
An image processing method comprising: an inverse conversion step for performing an inverse conversion of the conversion means.
入力された背景画像データのぼかし処理を行うぼかし処理工程を備え、ぼけた背景画像を出力する画像処理方法において、
前記ぼかし処理工程は、各画素における輝度値が高い場合には、当該画素における背景画像データを増幅する変換ステップと、
該変換手段の逆変換を行う逆変換ステップと、を有することを特徴とする画像処理方法。
In an image processing method for outputting a blurred background image, comprising a blur processing step for blurring input background image data,
The blur processing step includes a conversion step of amplifying background image data in each pixel when the luminance value in each pixel is high;
An image processing method comprising: an inverse conversion step for performing an inverse conversion of the conversion means.
請求項9または10に記載の画像処理方法において、
前記変換ステップ後に、フィルタ処理を行い、
該フィルタ処理を行った後に、前記逆変換ステップを行うことを特徴とする画像処理方法。
The image processing method according to claim 9 or 10,
After the conversion step, filter processing is performed,
An image processing method comprising performing the inverse transformation step after performing the filtering process.
請求項9乃至11のいずれか1項に記載の画像処理方法において、
前記変換ステップは更に、1画素あたりの画像データ量を拡大させる変換を行う画像データ量拡大機能を有することを特徴とする画像処理方法。
The image processing method according to any one of claims 9 to 11,
The image processing method according to claim 1, wherein the conversion step further includes an image data amount expansion function for performing conversion for expanding an image data amount per pixel.
請求項9乃至11のいずれか1項に記載の画像処理方法において、
前記変換ステップの増幅度は設定により可変であることを特徴とする画像処理方法。
The image processing method according to any one of claims 9 to 11,
An image processing method characterized in that the amplification degree of the conversion step is variable depending on the setting.
請求項13に記載の画像処理方法において、
前記設定は撮影モードに基づくことを特徴とする画像処理方法。
The image processing method according to claim 13.
The image processing method according to claim 1, wherein the setting is based on a shooting mode.
請求項13に記載の画像処理方法において、
前記設定は、背景画像データの特性に基づくことを特徴とする画像処理方法。
The image processing method according to claim 13.
The image processing method according to claim 1, wherein the setting is based on characteristics of background image data.
請求項15に記載画像処理装置において、
前記設定は、背景画像データの特性のうち、輝度値の平均レベルと、輝度値の最大レベルとに基づくことを特徴とする画像処理方法。
The image processing apparatus according to claim 15, wherein
The setting is based on an average level of luminance values and a maximum level of luminance values among the characteristics of background image data.
デジタルカメラであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image processing apparatus is a digital camera.
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