JP2001016613A - 視差画像撮像装置、視差画像処理装置、及び視差画像処理方法 - Google Patents
視差画像撮像装置、視差画像処理装置、及び視差画像処理方法Info
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- JP2001016613A JP2001016613A JP11184231A JP18423199A JP2001016613A JP 2001016613 A JP2001016613 A JP 2001016613A JP 11184231 A JP11184231 A JP 11184231A JP 18423199 A JP18423199 A JP 18423199A JP 2001016613 A JP2001016613 A JP 2001016613A
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Abstract
を照明する光の光源に関する正確な情報を獲得すること
のできる視差画像撮像装置、視差画像処理装置、及び視
差画像処理方法を提供する。 【解決手段】 被写体を見る視点を略直線上に移動させ
た場合に得られる複数の視差画像を順次撮像させる制御
部39と、制御部39による視点の移動量に対して、視
差画像上の位置の変化量が比例しない、被写体の特定領
域を検出する曲線成分検出部22と、曲線成分検出部2
2が検出した特定領域の画素データから光源の情報を抽
出する光源情報抽出部28とを備えた。
Description
写体を見た場合に得られる複数の視差画像に基づいて、
光源に関する情報を獲得する視差画像撮像装置、視差画
像処理装置、及び視差画像処理方法に関する。
ている光源に関する色温度、スペクトルなどの情報を推
定する方法があり、スキャナーやカメラのオートホワイ
トバランス装置に用いられている。
ては、標準白色光で照らされた自然画像は、画像全体で
色彩の平均値を求めると、無彩色になるという、グレイ
ワールド仮説と呼ばれる仮定の下に、光源の色温度を画
像全体の平均値から推定し、ホワイトバランスの調整を
行っていた。
によっては上述の仮定に反し、画像全体の色彩の平均値
が無彩色にならないケースが少なくない。このような場
合、従来の方法では、光源の色温度を正確に推定するこ
とができない。そのため、ホワイトバランスを適正に調
整することができず、被写体を撮影した画像は不自然な
着色になるという問題が生じていた。
めに、被写体の複数の視差画像に基づいて、光源に関す
る正確な情報を獲得することのできる視差画像撮像装
置、視差画像処理装置、及び視差画像処理方法を提供す
ることを目的とする。この目的は特許請求の範囲におけ
る独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。
また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
態における視差画像撮像装置は、被写体の視差画像を撮
像し、被写体を照明する光の光源に関する情報を獲得す
る視差画像撮像装置であって、被写体を見る視点を略直
線上に移動させた場合に得られる複数の視差画像を順次
撮像させる制御部と、制御部による視点の移動量に対し
て、視差画像上の位置の変化量が比例しない、被写体の
特定領域を検出する曲線成分検出部と、曲線成分検出部
が検出した特定領域の画素データから光源の情報を抽出
する光源情報抽出部とを備えたことを特徴とする。
る視点の移動方向と略同一の方向の一次元領域を視点の
移動量に比例するように並べた二次元画像において、曲
線成分を有する連続線分を検出し、連続線分上に撮像さ
れた、被写体の特定領域を検出してもよい。
あって、複数の視差画像における視点の移動方向の位置
成分と視点の移動量との関係を示した視差ラインが、曲
線成分を有する特定の部分を検出し、特定の部分を被写
体の特定領域として検出してもよい。
特定領域の画素データの明度及び彩度の少なくとも一つ
に関する条件を満たす特定領域を検出する明度彩度検出
部をさらに備え、光源情報抽出部は、明度彩度検出部が
検出した特定領域の画素データから光源の情報を抽出し
てもよい。
数の受光素子が配置され、第1の光学結像部により被写
体の複数の視差画像が撮像される第1の受光部と、第1
の光学結像部を移動させる駆動部とをさらに備え、制御
部が視点の移動方向及び移動量を指定し、駆動部は移動
方向及び移動量に基づいて第1の光学結像部を略直線上
に移動させてもよい。
2の光学結像部により被写体の画像が撮像される第2の
受光部と、第2の受光部に撮像された画像の色を補正す
る色補正部とをさらに備え、制御部が、光源情報抽出部
が抽出した光源の情報に基づいて、色補正部のホワイト
バランスを制御してもよい。
像される第2の受光部と、第2の受光部に撮像された画
像の色を補正する色補正部とをさらに備え、制御部が、
光源情報抽出部が抽出した光源の情報に基づいて、色補
正部のホワイトバランスを制御してもよい。
像、光源情報抽出部が抽出した光源の情報、及び第2の
受光部に撮像された被写体の画像の少なくとも一つを記
録する記録部をさらに備えてもよい。
装置は、被写体の視差画像に基づいて、被写体を照明す
る光の光源に関する情報を算出する視差画像処理装置で
あって、被写体の画像及び被写体を見る視点を略直線上
に移動させた場合に得られる複数の視差画像を入力する
視差画像入力部と、被写体の画像及び複数の視差画像を
記憶する視差画像記憶部と、視点の移動量に対して、視
差画像上の位置の変化量が比例しない、被写体の特定領
域を検出する曲線成分検出部と、曲線成分検出部が検出
した特定領域上の画素データから光源の情報を抽出する
光源情報抽出部と、光源情報抽出部が抽出した光源の情
報に基づいて、被写体の画像を処理する画像処理部と、
画像処理部が作成して得られた画像を出力する画像出力
部とを備えたことを特徴とする。
一の方向を有する複数の視差画像の一次元領域を視点の
移動量に比例するように並べた二次元画像において、曲
線成分を有する連続線分を検出し、連続線分上に撮像さ
れた、被写体の特定領域を検出してもよい。
あって、複数の視差画像における視点の移動方向の位置
成分と視点の移動量との関係を示した視差ラインが、曲
線成分を有する特定の部分を検出し、特定の部分を被写
体の特定領域として検出してもよい。
特定領域の画素データの明度及び彩度の少なくとも一つ
に関する条件を満たす特定領域を検出する明度彩度検出
部をさらに備え、光源情報抽出部は、明度彩度検出部が
検出した特定領域の画素データから光源の情報を抽出し
てもよい。
被写体の視差画像に基づいて、被写体を照明する光の光
源に関する情報を獲得するコンピュータ用のプログラム
を格納した記録媒体であって、プログラムが、コンピュ
ータに働きかけて、被写体の画像及び被写体を見る視点
を略直線上に移動させた場合に得られる複数の視差画像
を入力させる視差画像入力モジュールと、コンピュータ
に働きかけて、被写体の画像及び複数の視差画像を記憶
させる視差画像記憶モジュールと、コンピュータに働き
かけて、視点の移動量に対して、視差画像上の位置の変
化量が比例しない、被写体の特定領域を検出させる曲線
成分検出モジュールと、コンピュータに働きかけて、曲
線成分検出モジュールが検出した特定領域上の画素デー
タから光源の情報を抽出させる光源情報抽出モジュール
と、コンピュータに働きかけて、光源情報抽出部が抽出
した光源の情報に基づいて、被写体の画像を処理させる
画像処理モジュールと、コンピュータに働きかけて、画
像処理モジュールが作成して得られた画像を出力させる
画像出力モジュールとを備えたことを特徴とする。
向と略同一の方向を有する複数の視差画像の一次元領域
を視点の移動量に比例するように並べた二次元画像にお
いて、曲線成分を有する連続線分を検出し、連続線分上
に撮像された、被写体の特定領域を検出してもよい。
の部分であって、複数の視差画像における視点の移動方
向の位置成分と視点の移動量との関係を示した視差ライ
ンが、曲線成分を有する特定の部分を検出し、特定の部
分を被写体の特定領域として検出してもよい。
て、曲線成分検出部が検出した特定領域の内、特定領域
の画素データの明度及び彩度の少なくとも一つに関する
条件を満たす特定領域を検出させる明度彩度検出モジュ
ールをさらに備え、光源情報抽出モジュールは、明度彩
度検出モジュールが検出した特定領域の画素データから
光源の情報を抽出してもよい。
方法は、被写体の視差画像に基づいて、光源に関する情
報を算出する視差画像処理方法であって、被写体の画像
及び被写体を見る視点を略直線上に移動させた場合に得
られる複数の視差画像を入力し、視点の移動量に対し
て、視差画像上の位置の変化量が比例しない、被写体の
特定領域を検出し、被写体の特定領域上の画素データか
ら光源の情報を抽出することを特徴とする。
特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群の
サブコンビネーションも又発明となりうる。
本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲
にかかる発明を限定するものではなく、また、実施形態
の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の
解決手段に必須であるとは限らない。
施形態に係る視差画像撮像装置の一例としてのカメラの
構成図である。本実施形態のカメラは、光学結像部12
と、カラーフィルター19と、受光部20と、レンズ5
2と、絞り54と、シャッター56と、カラーフィルタ
ー58と、CCD(電荷結合素子)60と、マルチプレ
クサー32と、A/D変換部34と、色補正部35と、
メモリ36と、光源推定部38と、制御部39と、記録
部40と、駆動部42とを有する。
絞り量を調整し、シャッター56は露光時間を調整す
る。カラーフィルター58はレンズ52を通して受光さ
れる光のRGB成分を分解する。CCD60はレンズ5
2によって結像された被写体の画像を受光して、電気信
号に変換し、マルチプレクサー32に出力する。
する。カラーフィルター19は光学結像部12を通して
受光される光のRGB成分を分解する。受光部20は光
学結像部12によって結像された被写体の画像を受光し
て、電気信号に変換し、マルチプレクサー32に出力す
る。
クス状に配置され、光学結像部により被写体が結像され
る。カラーフィルター19は受光部20の表面を覆い、
光のRGB成分を透過させ、受光部20の受光素子に受
光させる。受光部20の受光素子は、たとえばCCD
(電荷結合素子)のような光電変換素子であってもよ
く、受光部20は、複数のCCDが配列された光電変換
撮像体であってもよい。
れた視点の移動方向及び移動量に基づいて、光学結像部
12を略直線上に移動させる。これにより、光学結像部
12は、被写体を見る視点を略直線上に移動させた場合
に得られる複数の視差画像を受光部20に結像させる。
はCCD60の出力信号のどちらかを選択し、A/D変
換部34に出力する。A/D変換部34は入力されたア
ナログ信号をデジタル信号に変換し、色補正部35に出
力する。
てデジタル信号に変換された、受光部20またはCCD
60の出力信号の色成分のゲインを調整し、色彩の補正
を行う。本実施形態では、色補正部35は、A/D変換
部34が出力したデジタル信号を処理したが、実施形態
はこれに限られない。たとえば、色補正部35を、受光
部20またはCCD60と、A/D変換部34との間に
設置し、受光部20またはCCD60のアナログ出力信
号の色成分のゲインを調整し、色彩の補正を行ってもよ
い。色補正部35は補正された信号をメモリ36に出力
する。
納する。メモリ36は、レンズ52がCCD60に撮像
した被写体の画像、及び光学結像部12が撮像した被写
体の視差画像を記憶する。
差画像を読み出す。光源推定部38は、制御部39によ
る視点の移動量に対して、複数の視差画像上の位置の変
化量が比例しない、被写体の特定領域を検出することに
よって、被写体の鏡面反射成分を抽出する。光源推定部
38は、鏡面反射成分を有する画素データから被写体を
照明する光源に関する情報を抽出する。光源に関する情
報には、光源の色温度、スペクトル分布などがある。
を指定して、駆動部42を制御し、被写体の視差画像を
順次撮像させる。
光源に関する情報に基づいて、色補正部35を制御し、
ホワイトバランスを適正に制御する。また制御部39
は、メモリ36から読み出した被写体の画像の色情報、
明度、彩度に基づいて、レンズ52のフォーカス、絞り
54の絞り量及びシャッター56の露光時間の少なくと
も一つを制御する。
被写体の画像、被写体の視差画像及び光源推定部38が
出力した光源情報を記録する。記録部40はフロッピィ
ディスクのような磁気記録媒体やフラッシュメモリのよ
うな不揮発性メモリであってもよい。
画像の一次元領域を視点の移動の順に並べた二次元画像
において、曲線成分を有する鏡面反射成分を検出し、鏡
面反射成分から光源情報を抽出する。したがって、光源
の正確な情報を獲得し、ホワイトバランスを適正に調整
して、被写体を撮影することができる。
像する光学系と、視差画像を撮像する光学系を有する
が、実施形態はこれに限られない。レンズ52、カラー
フィルター58、CCD60に、それぞれ光学結像部1
2、カラーフィルター19、受光部20の機能を兼ねさ
せ、被写体を撮像する光学系と、視差画像を撮像する光
学系を共通にし、同一の光学系を用いて、被写体の撮像
と視差画像の撮像を行ってもよい。
図である。光源1からの光が物体5を照明したとき、反
射される光は、一般に、光源1からの入射光が物体5の
表面で直接反射した鏡面反射成分7と、光源1からの入
射光が物体5の表面に吸収され、入射角とは無関係に拡
散された拡散反射成分9とを有する。
入射光が直接反射した光であるから、光源光と同じスペ
クトル分布を持つ。一方、拡散反射成分9は、物体5の
表面にいったん吸収された後、特定の波長で放出された
光であるから、物体5の材質に固有のスペクトル分布を
持つ。したがって、反射光を受光したカメラ3が、反射
光から鏡面反射成分7だけを分離することができれば、
鏡面反射成分7から、光源1の種類や色などの情報を推
定することができる。
12を移動させた場合に撮像される視差画像の説明図で
ある。本実施形態のカメラでは、鏡面反射成分を分離し
て取り出すために、被写体の視差画像を利用する。光学
結像部12を移動面2に沿って移動させた場合に、結像
面4には、被写体の視差画像が撮像される。
ある。物体8の前面は、図3に示すように、平面部と球
面部を交互に有する。物体8の点81及び83は物体8
の平面部上に、点85は物体8の球面部上に、点87及
び89は物体8の平面上にそれぞれある。
すると、光源1からの光が物体8の点81において鏡面
反射した光15aと、光源1からの光が物体8の点83
において鏡面反射した光15bはほぼ平行になる。
き、物体8の点81の鏡面反射による像は、結像面4の
81aの位置に撮像される。光学結像部12が12bの
位置にあるとき、物体8の点83の鏡面反射による像
は、結像面4の83bの位置に撮像される。
平行であるため、物体8の点81及び83の結像面4で
の像81a及び83bは、光学結像部12が異なる位置
にあるにもかかわらず、結像面4においてほぼ同じ位置
に撮像される。
鏡面反射による像についても同様である。鏡面反射によ
る光15d及び15eがほぼ平行であるため、物体8の
点87及び89の結像面4での像87d及び89eは、
光学結像部12が異なる位置にあるにもかかわらず、結
像面4においてほぼ同じ位置に撮像される。
動面2に沿って移動しながら、物体8を撮像した場合
に、物体8の結像面における像が視差画像上で移動した
軌跡、すなわち視差ラインを示すグラフである。グラフ
の横軸は結像位置を示し、縦軸は光学結像部12の移動
量を示す。
5、87及び89における拡散反射による像の位置のず
れ、すなわち視差量は、光学結像部12の移動量に比例
する。したがって、拡散反射による像が視差画像上で移
動した軌跡は、それぞれ図4に示す直線91、93、9
5、97及び99のようになる。
動させて視差画像を撮像した場合、拡散反射による物体
8の像についての視差ラインは直線になる。
及び89における鏡面反射による像の位置のずれは、光
学結像部12の移動量に対して比例しない。なぜなら、
図3で説明したように、鏡面反射による光15a及び1
5bは平行であるため、光学結像部12の移動にかかわ
らず、鏡面反射による像81a及び83bの結像位置は
変化しないからである。したがって、鏡面反射による像
の視差ラインは、図4の81aと83bを結ぶ線にな
る。
eはほぼ平行であるため、光学結像部12の移動にかか
わらず、鏡面反射による像87d及び89eの結像位置
は変化しない。したがって、鏡面反射による像の視差ラ
インは、図4の87dと89eを結ぶ線になる。
表面に映された光源の光が、視点の移動に伴って、物体
8の表面の球面上を移動する。たとえば、物体8の球面
部にある点85の像は図4の85cに撮像される。
視差ラインは、図4の線90(点81a、83b、85
c、87d及び89eを結ぶ線)のように、屈折した線
になる。このように物体を見る視点が直線上を移動した
場合であっても、鏡面反射による像は、視差画像上を直
線移動することはない。一般に、物体の表面がより複雑
である場合には、視差ラインは曲線成分を有する。
鏡面反射面を有する場合、反射光には拡散反射成分と鏡
面反射成分の両方が含まれる。さらに被写体の表面が複
雑な曲面を有する場合、鏡面反射によって撮像された被
写体の点については、視差ラインは曲線成分を有する。
動させた場合に得られる視差画像に基づいて、鏡面反射
成分による被写体の像を抽出し、光源の情報を獲得す
る。以下、本実施形態のカメラが視差画像に基づいて、
光源情報を獲得する方法を説明する。
のメモリ36及び光源推定部38の構成図である。図5
を参照しながら、本実施形態のメモリ36及び光源推定
部38が、複数の視差画像から被写体を照明する光源に
関する情報を抽出する動作を説明する。図5では、マル
チプレクサー32とA/D変換部34を省略するが、実
際の動作では、受光部20に撮像された画像は、マルチ
プレクサー32を介してA/D変換部34に送られ、デ
ジタル信号に変換されてからメモリ36に格納される。
写体の複数の視差画像37を格納する。光源推定部38
は、曲線成分検出部22と、明度彩度検出部24と、光
源情報抽出部28と、色バランスゲイン算出部30とを
有する。
及びBの視差画像を撮像した場合について、メモリ3
6、曲線成分検出部22、明度彩度検出部24、光源情
報抽出部28、及び色バランスゲイン算出部30の動作
を説明する。
面を有する物体であり、反射光は拡散反射成分以外に、
鏡面反射成分を有する。被写体Bは、表面が鏡面反射面
ではない物体であり、反射光は拡散反射成分を有する
が、鏡面反射成分は有しない。メモリ36は、光学結像
部12を移動させた時に受光部20に撮像される被写体
A及びBの複数の視差画像37を格納する。
数の視差画像37を読み出す。曲線成分検出部22は、
視点の移動方向と略同一の方向を有する複数の視差画像
37の一次元領域を選択し、その一次元領域を視点の移
動量に比例するように並べた二次元画像において、連続
する所定の長さの線分を抽出する。さらに、その連続線
分が所定の閾値以上の曲率の曲線成分を有するかどうか
を判定し、そうであれば、その連続線分を曲線成分とし
て検出する。
撮像された領域内のすべての一次元領域について、上述
のように二次元画像における曲線成分を検出する。被写
体Aの反射光は鏡面反射成分を有するため、被写体Aが
撮像されている領域からは曲線成分が検出される。被写
体Bの反射光は鏡面反射成分を有しないため、曲線成分
は検出されない。
2が検出した曲線成分上の画素の彩度及び明度を検出
し、彩度が所定の閾値以上又は明度が所定の閾値以下で
ある場合は、その曲線成分を破棄し、そうでない場合曲
線成分はすべて光源情報抽出部28に出力する。
4が出力したすべての曲線成分上の画素データを収集
し、画素データから光源の色温度やスペクトル分布など
の情報を抽出する。
抽出部28が抽出した光源情報に基づいて、画像のホワ
イトバランスを補正するための色バランスのゲインを計
算し、制御部39へ出力する。
画像において、曲線成分を有する連続線分を検出する。
明度彩度検出部24は曲線成分の内、彩度が低く、かつ
明度が高い曲線成分を検出する。彩度が低く、かつ明度
が高い曲線成分は、反射光の内、鏡面反射成分である可
能性がきわめて高い。したがってその曲線成分は光源の
種類と色を推定するために用いることができ、正確な光
源情報を獲得することができる。
差画像を用いて、曲線成分を検出したが、実施形態はこ
れに限られない。制御部39が被写体の特定の部分を撮
像した視差画像を順次撮像させ、その特定の部分の視差
画像について、曲線成分検出部22が、曲線成分を検出
してもよい。
理のフローチャートである。図6を参照しながら、本実
施形態の光源推定部38が複数の視差画像から光源情報
を抽出する処理を説明する。
4は、S100からS114までの処理を行う。複数の
視差画像を入力し(S100)、視点の移動方向と略同
一の方向を有する複数の視差画像の一次元領域を選択し
(S102)、その一次元領域を視点の移動の順に並べ
た二次元画像を作成する(S104)。
を抽出する(S106)。その連続線分が所定の閾値以
上の曲率の曲線成分を有するかどうかを判定し(S10
8)、そうであれば、S110の処理に進み、そうでな
いならS114の処理に進む。さらに連続する線分上の
画素について、彩度が所定の閾値以下で、かつ明度が所
定の閾値以上であるなら(S110)、曲線成分として
登録し(S112)、そうでないなら、S114に進
む。
を調べたなら(S114)、S115の処理に進み、そ
うでないならS106の処理に戻り、他の連続する線分
を抽出し、S108からS112までの処理を繰り返
す。
べたなら(S115)、S116の処理に進み、そうで
ないならS102の処理に戻り、他の一次元領域を選択
し、S104からS114までの処理を繰り返す。
分上の画素データを抽出し(S116)、その画素デー
タから光源に関する情報を推定する(S118)。色バ
ランスゲイン算出部30は、推定された光源情報に基づ
いて、適正なホワイトバランスを行うための色バランス
のゲインを計算する(S120)。
く、明度が高い画素があっても、それが直ちに鏡面反射
成分であると考えることはできない。しかし、彩度が低
く、明度が高い画素が、視差画像の一次元領域を視点の
移動の順に並べた二次元画像において曲線成分上にある
ならば、鏡面反射成分である可能性がきわめて高い。本
実施形態のカメラは、彩度が低く、かつ明度が高い、曲
線成分を検出するため、鏡面反射成分を高い精度で抽出
することができ、正確な光源の情報を得ることができ
る。
係る視差画像撮像装置の一例としてのカメラは、図1及
び図5に示した第1の実施形態のカメラと同じ構成であ
り、光源推定部38の処理だけが異なる。第1の実施形
態と共通部分の説明は省略し、異なる部分だけを説明す
る。
出部22が、視差画像の一次元領域を視点の移動の順に
並べた二次元画像において、曲線成分を抽出したが、本
実施形態のカメラでは、視差画像の特定画素が視差画像
上を移動した軌跡を表す視差ラインの内、曲線成分を有
する視差ラインを抽出する。
し、他を参照画像とする。曲線成分検出部22は、基準
画像のある特定画素を基準点とした場合、その基準点に
対応する参照画像中の参照点を検出する。参照点の検出
には、従来の対応点決定(マッチング)処理を用いる。
基準点と複数の参照点が検出されると、基準画像の参照
点が画像上で移動した軌跡を表す視差ラインを抽出する
ことができる。
インが、所定の閾値以上の曲率の曲線成分を有するかど
うかを判定する。曲率が所定の閾値以上である曲線成分
を有するなら、その視差ラインを曲線成分として検出
し、そうでないなら、その視差ラインを破棄する。
部42に対して指定した視点の移動方向及び移動量を用
いて、視点の移動方向と略同一の方向に、視点の移動量
の長さだけ、視差ラインを抽出してもよい。
8、及び色バランスゲイン算出部30の動作は第1の実
施形態と同じであるから説明を省略する。
成分を有する視差ラインを検出し、明度彩度検出部24
が曲線成分を有する視差ラインの内、彩度が低く、かつ
明度の高い視差ラインを検出する。そのような視差ライ
ンを形成する画素は鏡面反射成分である可能性がきわめ
て高い。したがってその視差ライン上の画素データは、
光源の種類と色を推定するために用いることができ、正
確な光源情報を獲得することができる。
推定部38の処理のフローチャートである。図7を参照
しながら、本実施形態の光源推定部38が複数の視差画
像から光源情報を抽出する処理を説明する。
4は、S200からS216までの処理を行う。複数の
視差画像を入力し、いずれか一つの視差画像を基準画
像、他の視差画像を参照画像とする(S200)。基準
画像の特定領域を選択し(S202)、特定領域内の特
定画素を基準点として選択する(S204)。
出し(S206)、基準点と参照点を結ぶ視差ラインを
抽出する(S208)。抽出された視差ラインが、所定
の閾値以上の曲率の曲線成分を有するかどうかを判定し
(S210)、そうであるなら、S212の処理に進
み、そうでないなら、S216の処理に進む。視差ライ
ン上の画素について、彩度が所定の閾値以下で、かつ明
度が所定の閾値以上であるなら(S212)、曲線成分
として登録し(S214)、そうでないなら、S216
に進む。
なら(S216)、S218の処理に進み、そうでない
ならS204の処理に戻り、特定領域の他の特定画素を
センタ選択し、S206からS214までの処理を繰り
返す。
分上の画素データを抽出し(S218)、その画素デー
タから光源に関する情報を推定する(S220)。色バ
ランスゲイン算出部30は、推定された光源情報に基づ
いて、適正なホワイトバランスを行うための色バランス
のゲインを計算する(S222)。
く、明度が高い画素があっても、それが直ちに鏡面反射
成分であると考えることはできない。しかし、彩度が低
く、明度が高い画素が、曲線成分を有する視差ライン上
にあるならば、鏡面反射成分である可能性がきわめて高
い。本実施形態のカメラは、彩度が低く、かつ明度が高
い、曲線成分を検出するため、鏡面反射成分を高い精度
で抽出することができ、正確な光源の情報を得ることが
できる。
施形態に係る視差画像処理装置の一例としてのデジタル
ラボシステムの構成図である。本実施形態のデジタルラ
ボシステムは、視差画像入力部64と、視差画像記憶部
66と、曲線成分検出部68と、明度彩度検出部70
と、光源情報抽出部72と、画像処理部74と、画像出
力部76とを有する。
被写体を見る視点を移動した場合に得られる複数の視差
画像を入力する。視差画像入力部64は写真又は感光フ
ィルムを読みとりデジタル信号に置き換えるスキャナ、
又はビデオテープ、CD−ROM、DVDなどの記録媒
体から画像データを読みとる読み込み装置であってもよ
い。
4が入力した被写体の画像及び被写体の複数の視差画像
を記憶する。
及び光源情報抽出部72は、それぞれ第1又は第2の実
施形態のカメラの曲線成分検出部22、明度彩度検出部
24及び光源情報抽出部28と同じ動作をするので、説
明を省略する。
出力した光源情報を用いて、被写体の画像を処理する。
して得られた画像を出力する。画像出力部76は、現像
機又はプリンタであってもよい。
写体の複数の視差画像を用いて、被写体を照明する光源
に関する情報を獲得する。得られた光源情報を利用し
て、被写体を撮像したネガフィルムや写真に対して、被
写体の画像のホワイトバランスを調整したり、光源色あ
るいは物体色のみを変更した画像の編集をすることがで
き、より美しい被写体の画像を再構成することができ
る。
施形態に係るコンピュータ用のプログラムの機能構成図
である。図9において、コンピュータ180は、視差画
像入力モジュール184と、視差画像記憶モジュール1
86と、曲線成分検出モジュール188と、明度彩度検
出モジュール190と、光源情報抽出モジュール192
と、画像処理モジュール194と、画像出力モジュール
196とを有する。これらの機能構成は、記録媒体18
2に格納されたプログラムによってソフトウエアとして
提供されてもよい。
の画像及び被写体を異なる視点から見た場合に得られる
複数の視差画像を入力する。視差画像入力モジュール1
84は、スキャナなどの画像読み取り装置や、CD−R
OMなどの記憶デバイスから画像を読み込んでもよい。
視差画像記憶モジュール186は、被写体の画像及び複
数の視差画像を記憶する。
検出モジュール190、及び光源情報抽出モジュール1
92は、それぞれ第1又は第2の実施形態のカメラの曲
線成分検出部22、明度彩度検出部24及び光源情報抽
出部28と同じ動作をするので、説明を省略する。
出モジュール192が出力した光源情報を用いて、被写
体の画像に対して画像処理を行う。
ジュール194が作成した画像をコンピュータに接続さ
れたディスプレイに出力する。画像出力モジュール19
6は、画像処理モジュール194が作成した画像をプリ
ンタに出力してもよい。
ラムによれば、被写体の複数の視差画像に基づいて、被
写体を照明する光源に関する情報を獲得する。得られた
光源情報を利用して、被写体を撮像した画像に対して、
被写体の画像のホワイトバランスを調整したり、光源色
あるいは物体色のみを変更した画像の編集をすることが
でき、より高度な画像処理を行うことができる。
たが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範
囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又
は改良を加えることができることが当業者に明らかであ
る。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術
的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から
明らかである。
よれば、被写体の複数の視差画像から、被写体を照明す
る光源に関する情報を正確に求めることができる。
差画像の説明図
フ
源推定部の処理のフローチャート
テムの構成図
プログラムの構成図
ルター 20 受光部 22 曲線成分検
出部 24 明度彩度検出部 28 光源情報抽
出部 30 色バランスゲイン算出部 32 マルチプレ
クサー 34 A/D変換部 35 色補正部 36 メモリ 38 光源推定部 39 制御部 40 記録部 42 駆動部 52 レンズ 54 絞り 56 シャッター 58 カラーフィルター 60 CCD
Claims (17)
- 【請求項1】 被写体の視差画像を撮像し、前記被写体
を照明する光の光源に関する情報を獲得する視差画像撮
像装置であって、 前記被写体を見る視点を略直線上に移動させた場合に得
られる複数の視差画像を順次撮像させる制御部と、 前記制御部による前記視点の移動量に対して、前記視差
画像上の位置の変化量が比例しない、前記被写体の特定
領域を検出する曲線成分検出部と、 前記曲線成分検出部が検出した前記特定領域の画素デー
タから前記光源の情報を抽出する光源情報抽出部とを備
えたことを特徴とする視差画像撮像装置。 - 【請求項2】 前記曲線成分検出部は、前記複数の視差
画像における前記視点の移動方向と略同一の方向の一次
元領域を前記視点の移動量に比例するように並べた二次
元画像において、曲線成分を有する連続線分を検出し、
前記連続線分上に撮像された、前記被写体の特定領域を
検出することを特徴とする請求項1の視差画像撮像装
置。 - 【請求項3】 前記曲線成分検出部は、前記被写体の特
定の部分であって、前記複数の視差画像における前記視
点の移動方向の位置成分と前記視点の移動量との関係を
示した視差ラインが、曲線成分を有する前記特定の部分
を検出し、前記特定の部分を前記被写体の前記特定領域
として検出することを特徴とする請求項1に記載の視差
画像撮像装置。 - 【請求項4】 前記曲線成分検出部が検出した前記特定
領域の内、前記特定領域の画素データの明度及び彩度の
少なくとも一つに関する条件を満たす前記特定領域を検
出する明度彩度検出部をさらに備え、前記光源情報抽出
部は、前記明度彩度検出部が検出した前記特定領域の画
素データから前記光源の前記情報を抽出することを特徴
とする請求項1に記載の視差画像撮像装置。 - 【請求項5】 前記被写体を結像する第1の光学結像部
と、複数の受光素子が配置され、前記第1の光学結像部
により前記被写体の前記複数の視差画像が撮像される第
1の受光部と、前記第1の光学結像部を移動させる駆動
部とをさらに備え、前記制御部が前記視点の移動方向及
び移動量を指定し、前記駆動部は前記移動方向及び前記
移動量に基づいて前記第1の光学結像部を略直線上に移
動させることを特徴とする請求項1に記載の視差画像撮
像装置。 - 【請求項6】 前記被写体を結像する第2の光学結像部
と、前記第2の光学結像部により前記被写体の画像が撮
像される第2の受光部と、前記第2の受光部に撮像され
た画像の色を補正する色補正部とをさらに備え、前記制
御部が、前記光源情報抽出部が抽出した前記光源の前記
情報に基づいて、前記色補正部のホワイトバランスを制
御することを特徴とする請求項5に記載の視差画像撮像
装置。 - 【請求項7】 前記第1の光学結像部により前記被写体
の画像が撮像される第2の受光部と、前記第2の受光部
に撮像された画像の色を補正する色補正部とをさらに備
え、前記制御部が、前記光源情報抽出部が抽出した前記
光源の前記情報に基づいて、前記色補正部のホワイトバ
ランスを制御することを特徴とする請求項5に記載の視
差画像撮像装置。 - 【請求項8】 前記第1の受光部に撮像された前記複数
の視差画像、前記光源情報抽出部が抽出した前記光源の
前記情報、及び前記第2の受光部に撮像された前記被写
体の画像の少なくとも一つを記録する記録部をさらに備
えることを特徴とする請求項6又は7に記載の視差画像
撮像装置。 - 【請求項9】 被写体の視差画像に基づいて、前記被写
体を照明する光の光源に関する情報を算出する視差画像
処理装置であって、 前記被写体の画像及び前記被写体を見る視点を略直線上
に移動させた場合に得られる複数の視差画像を入力する
視差画像入力部と、 前記被写体の画像及び前記複数の視差画像を記憶する視
差画像記憶部と、 前記視点の移動量に対して、前記視差画像上の位置の変
化量が比例しない、前記被写体の特定領域を検出する曲
線成分検出部と、 前記曲線成分検出部が検出した前記特定領域上の画素デ
ータから前記光源の情報を抽出する光源情報抽出部と、 前記光源情報抽出部が抽出した前記光源の前記情報に基
づいて、前記被写体の前記画像を処理する画像処理部
と、 前記画像処理部が作成して得られた画像を出力する画像
出力部とを備えたことを特徴とする視差画像処理装置。 - 【請求項10】 前記曲線成分検出部が、前記視点の移
動方向と略同一の方向を有する前記複数の視差画像の一
次元領域を前記視点の移動量に比例するように並べた二
次元画像において、曲線成分を有する連続線分を検出
し、前記連続線分上に撮像された、前記被写体の特定領
域を検出することを特徴とする請求項9の視差画像処理
装置。 - 【請求項11】 前記曲線成分検出部は、前記被写体の
特定の部分であって、前記複数の視差画像における前記
視点の移動方向の位置成分と前記視点の移動量との関係
を示した視差ラインが、曲線成分を有する前記特定の部
分を検出し、前記特定の部分を前記被写体の前記特定領
域として検出することを特徴とする請求項9に記載の視
差画像処理装置。 - 【請求項12】 前記曲線成分検出部が検出した前記特
定領域の内、前記特定領域の画素データの明度及び彩度
の少なくとも一つに関する条件を満たす前記特定領域を
検出する明度彩度検出部をさらに備え、前記光源情報抽
出部は、前記明度彩度検出部が検出した前記特定領域の
画素データから前記光源の前記情報を抽出することを特
徴とする請求項9に記載の視差画像処理装置。 - 【請求項13】 被写体の視差画像に基づいて、前記被
写体を照明する光の光源に関する情報を獲得するコンピ
ュータ用のプログラムを格納した記録媒体であって、前
記プログラムが、 前記コンピュータに働きかけて、前記被写体の画像及び
前記被写体を見る視点を略直線上に移動させた場合に得
られる複数の視差画像を入力させる視差画像入力モジュ
ールと、 前記コンピュータに働きかけて、前記被写体の画像及び
前記複数の視差画像を記憶させる視差画像記憶モジュー
ルと、 前記コンピュータに働きかけて、前記視点の移動量に対
して、前記視差画像上の位置の変化量が比例しない、前
記被写体の特定領域を検出させる曲線成分検出モジュー
ルと、 前記コンピュータに働きかけて、前記曲線成分検出モジ
ュールが検出した前記特定領域上の画素データから前記
光源の情報を抽出させる光源情報抽出モジュールと、 前記コンピュータに働きかけて、前記光源情報抽出部が
抽出した前記光源の前記情報に基づいて、前記被写体の
前記画像を処理させる画像処理モジュールと、 前記コンピュータに働きかけて、前記画像処理モジュー
ルが作成して得られた画像を出力させる画像出力モジュ
ールとを備えたことを特徴とする記録媒体。 - 【請求項14】 前記曲線成分検出モジュールが、前記
視点の移動方向と略同一の方向を有する前記複数の視差
画像の一次元領域を前記視点の移動量に比例するように
並べた二次元画像において、曲線成分を有する連続線分
を検出し、前記連続線分上に撮像された、前記被写体の
特定領域を検出することを特徴とする請求項13に記載
の記録媒体。 - 【請求項15】 前記曲線成分検出モジュールは、前記
被写体の特定の部分であって、前記複数の視差画像にお
ける前記視点の移動方向の位置成分と前記視点の移動量
との関係を示した視差ラインが、曲線成分を有する前記
特定の部分を検出し、前記特定の部分を前記被写体の前
記特定領域として検出することを特徴とする請求項13
に記載の記録媒体。 - 【請求項16】 前記プログラムが、前記コンピュータ
に働きかけて、前記曲線成分検出部が検出した前記特定
領域の内、前記特定領域の画素データの明度及び彩度の
少なくとも一つに関する条件を満たす前記特定領域を検
出させる明度彩度検出モジュールをさらに備え、前記光
源情報抽出モジュールは、前記明度彩度検出モジュール
が検出した前記特定領域の画素データから前記光源の前
記情報を抽出することを特徴とする請求項13に記載の
記録媒体。 - 【請求項17】 被写体の視差画像に基づいて、光源に
関する情報を算出する視差画像処理方法であって、 前記被写体の画像及び前記被写体を見る視点を略直線上
に移動させた場合に得られる複数の視差画像を入力し、 前記視点の移動量に対して、前記視差画像上の位置の変
化量が比例しない、前記被写体の特定領域を検出し、 前記被写体の前記特定領域上の画素データから前記光源
の情報を抽出することを特徴とする視差画像処理方法。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015122669A (ja) * | 2013-12-24 | 2015-07-02 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置、その制御方法およびプログラム |
CN105100576A (zh) * | 2014-04-21 | 2015-11-25 | 展讯通信(上海)有限公司 | 光源检测方法及装置 |
KR20170127638A (ko) * | 2016-05-12 | 2017-11-22 | 삼성전자주식회사 | 이미지의 광원을 판단하는 방법 및 이를 수행하는 전자 장치 |
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