JP2002251634A - 画像処理装置及びその方法並びにプログラムコード、記憶媒体 - Google Patents
画像処理装置及びその方法並びにプログラムコード、記憶媒体Info
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Abstract
せ、観察者に違和感を与えないCG画像と実写画像との
合成画像を作成すること。 【解決手段】 アキュムレーションバッファをクリアし
(S501)、実写画像を入力し(S502)、カラー
バッファをクリアし(S503)、カラーバッファに実
写画像を描画する(S504)。次に仮想カメラの視点
(視点に関するパラメータを含む)、視体積を設定し
(S505)、CG画像をカラーバッファに描画する
(S506)。次にカラーバッファ内の画像の各画素値
を1/N倍にスケーリングし(S507)、スケーリン
グされた画像はアキュムレーションバッファに加算され
る(S508)。以上のS503〜S508の処理をS
505で視点位置を移動させながらN回繰り返す(S5
09)。アキュムレーションバッファに格納されている
N枚の合成画像の画素毎に平均化された画像を出力する
(S510)。
Description
像等の複数の画像とを合成して合成画像を生成する画像
処理装置及びその方法並びにプログラムコード、記憶媒
体に関するものである。
などの撮影装置で現実空間を撮像して得られる実写画像
と、仮想物体のCG画像とを合成した画像を生成するこ
とで、現実空間には存在しない部分に任意の仮想物体が
存在する画像を得、各種シミュレーション、ゲーム等、
広く利用されている。
で撮影する画像では、画像面から一定の距離を置いた平
面(焦点面)上に存在する物体に対し、光学系の被写界
深度の範囲内でピントがあう。よって従来では、実写画
像とCG画像を合成する際に、実写画像では被写界深度
内に存在しない物体に対して画像に暈けが現れるのに対
して、CG画像では全ての物体に対してピントがあって
しまうので、実写画像とCG画像との間に画質的な差異
が生じる。その結果、実写画像とCG画像との合成画像
を作成した場合、この合成画像を見る観察者に対して違
和感を感じさせていた。
であり、実写画像に現れる暈けをCG画像に生じさせ、
観察者に違和感を与えないCG画像と実写画像との合成
画像を作成することを目的とする。
ために、例えば本発明の画像処理装置は以下の構成を備
える。
て合成画像を生成する画像処理装置であって、CG画像
を生成するための視点の移動量、焦点面の位置を設定す
る設定手段と、前記設定手段で設定した前記視点の移動
量に基づいて前記視点を移動し、移動した視点に基づい
たCG画像を生成するCG画像生成手段と、前記CG画
像生成手段で生成したCG画像と実写画像とを合成し、
合成画像を生成する合成画像生成手段と、前記合成画像
生成手段により生成された各視点に応じた複数の合成画
像に含まれるCG画像が平均化されたCG画像を含む合
成画像を生成する平均画像生成手段とを備える。
発明の画像処理装置は以下の構成を備える。
て合成画像を生成する画像処理装置であって、実写画像
を撮像する撮像手段のレンズ特性に応じてCG画像を生
成するための視点の移動量、焦点面の位置を算出する算
出手段と、前記算出手段で算出した前記視点の移動量に
基づいて前記視点を移動し、移動した視点に基づいたC
G画像を生成するCG画像生成手段と、前記CG画像生
成手段で生成したCG画像と実写画像とを合成し、合成
画像を生成する合成画像生成手段と、前記合成画像生成
手段により生成された各視点に応じた複数の合成画像に
含まれるCG画像が平均化されたCG画像を含む合成画
像を生成する平均画像生成手段とを備える。
発明の画像処理装置は以下の構成を備える。
て合成画像を生成する画像処理装置であって、CG画像
を生成するための視点の移動量、焦点面の位置を設定す
る設定手段と、前記設定手段で設定した前記視点の移動
量に基づいて前記視点を移動し、移動した視点に基づい
たCG画像を生成するCG画像生成手段と、前記CG画
像生成手段により各視点に応じたCG画像を複数生成
し、当該複数のCG画像が平均化された平均化CG画像
を生成する平均化CG画像生成手段と、前記平均化CG
画像生成手段で生成された前記平均化CG画像と実写画
像とを合成し、合成画像を生成する合成画像生成手段と
を備える。
発明の画像処理装置は以下の構成を備える。
て合成画像を生成する画像処理装置であって、実写画像
を撮像する撮像手段のレンズ特性に応じてCG画像を生
成するための視点の移動量、焦点面の位置を算出する算
出手段と、前記算出手段で算出した前記視点の移動量に
基づいて前記視点を移動し、移動した視点に基づいたC
G画像を生成するCG画像生成手段と、前記CG画像生
成手段により各視点に応じたCG画像を複数生成し、当
該複数のCG画像が平均化された平均化CG画像を生成
する平均化CG画像生成手段と、前記平均化CG画像生
成手段で生成された前記平均化CG画像と実写画像とを
合成し、合成画像を生成する合成画像生成手段とを備え
る。
発明の画像処理装置は以下の構成を備える。
て合成画像を生成する画像処理装置であって、実写画像
を撮像する撮像手段のレンズ特性に応じてCG画像を生
成するための視点の移動量、焦点面の位置を算出する算
出手段と、前記算出手段で算出した前記視点の移動量に
基づいて前記視点を移動し、移動した視点に基づいたC
G画像を生成するCG画像生成手段と、前記CG画像生
成手段により各視点に応じたCG画像を複数生成し、当
該複数のCG画像が平均化された平均化CG画像を生成
する平均化CG画像生成手段と、前記平均化CG画像生
成手段で生成された前記平均化CG画像と実写画像とを
合成し、合成画像を生成する合成画像生成手段とを備え
る。
好適な実施形態に従って詳細に説明する。
像処理装置の構成を図1に示し、以下説明する。102
は現実空間を撮像する撮像装置としてのカメラで、撮像
した現実空間の画像(以下、実写画像)を計算機103
に出力する。103は計算機で、カメラ102から入力
される実写画像と、内部で生成するCG画像とを合成す
る処理や、合成した画像(以下、合成画像)をディスプ
レイ104に出力する処理などを実行する。計算機10
3の内部の基本構成について説明する。
OM103cなどのメモリに格納されたプログラムやデ
ータ等を読み込んで、後述の各種の処理を実行する。ま
た、計算機103全体の制御なども行う。
dからロードされたプログラムやデータなどを一時的に
格納するエリアを備えると共に、CPU103aが処理
を実行する際に使用するワークエリアも備える。
トプログラムや計算機103の設定などを格納する。
やフロッピー(登録商標)ディスクなどの記憶媒体から
読み込んだプログラムやデータなどを保存する。また、
CPU103aが使用するワークエリアのサイズがRA
M103bが有するワークエリアのサイズを超えた場合
に、越えた分のサイズのワークエリアをファイルとして
保存することもできる。
などのポインティングデバイスにより構成されており、
各種の指示を計算機103に入力することができる。
部)で、周辺機器やネットワークなどに接続する為のイ
ンターフェースである。
面などにより構成されており、計算機103から出力さ
れた合成画像を表示することができる。
成するためのパラメータを調節する操作部である。
用いて合成画像を生成する処理について以下説明する。
る。なお、カメラ102のパラメータ(位置、姿勢、被
写界深度など)は予め設定され、計算機103内の外部
記憶装置103d、もしくはRAM103b等のメモリ
に格納されているものとする。又、仮想物体に関するデ
ータ(仮想物体の形状データやテクスチャデータなど)
も計算機103内の外部記憶装置103d、もしくはR
AM103b等のメモリに格納されているものとする。
又、仮想物体の画像(CG画像)の生成方法は特定の方
法に限定されるものではない。
現実の物体201,202が設けられている。203,
204は計算機103内で生成される仮想物体であっ
て、フィールド200上には現実には存在しておらず、
またカメラ102にも撮像されない。しかし最終的に計
算機103内で生成される合成画像には、現実空間のフ
ィールド200,現実の物体201,202、仮想物体
203,204が含まれている。
像(CG画像)は、カメラ102の位置、姿勢と同じ位
置、姿勢を有する仮想のカメラ(以下、仮想カメラ)か
ら見た場合の画像となる。
と、実写画像ではカメラ102の被写界深度に存在しな
い物体に対して暈けが現れるのに対して、CG画像では
どの仮想物体に対してもピントがあった画像となる。よ
って、CG画像を実写画像と合成しても違和感を感じさ
せないためには、CG画像に対して適度な暈けを生じさ
せる処理が必要となる。以下、CG画像に対して暈けを
生じさせる処理について説明する。
方法を示す。401a,402a,403aは夫々仮想
カメラの視点を移動させ、仮想物体A,B,Cを見た様
子を示す模式図で、401b、402b、403bは夫
々401a,402a,403aに示した視点位置に基
づいて画像の投影面に写る画像を示す。なお同図ではピ
ントのあう面(焦点面)を仮想物体Bの位置としてい
る。
401b,402b,403の平均(3つのCG画像の
夫々の画素値の平均により構成される画像)を求めるこ
とで、画像404bを得る。この画像を観察すると、焦
点面の位置にない仮想物体AおよびCの像が暈けている
ように感じられ、CG画像に疑似的な被写界深度の効果
を表現することが出来る。
いて説明する。視点の位置が標準の点Pの位置にあっ
て、焦点面を同図の通り設定した場合、視体積は同図の
通りになる。次に視点の位置を標準からオフセットした
点Qの位置に移動させる場合には、視体積を再設定する
必要がある。その場合、同図の通り、再設定した視体積
を焦点面の位置で切断したときの断面が、先ほどの視点
が点Pの位置にあった場合の視体積を焦点面の位置で切
断したときに得られる断面と同じである必要がある。
右に視点を移動させながら(図4に示した例では401
aに示した視点の位置を基準として上(402a)下
(403a)に移動させながら)、その都度CG画像を
得、得られたCG画像からそれらの平均の画像を求める
ことで、焦点面の位置から遠方にある仮想物体程暈けた
画像を得ることができる。なお、暈けの度合いは焦点面
の位置や視点の移動量に応じて変化する。よって、バリ
ュエータ105を用いて、これらのパラメータを調節可
能にすることで、リアルタイムにCG画像の暈けを調節
する事ができる。なお、視点の移動回数、すなわち、暈
けたCG画像を生成するのに必要なCG画像の数は計算
機103の計算能力、描画能力に応じて決定する必要が
あるが、一般には、より多くのCG画像を用いた方が、
より自然にグラデーションのかかった暈けたCG画像を
生成することができる。又、暈けは視点の移動方向に生
じるので、視点の移動方向は上述の通り上下左右だけで
なく、視点の移動方向は更に斜め方向にも移動させた方
が、より自然な暈けたCG画像を生成するためにも良
い。
述の方法を用いて暈けたCG画像を生成する場合、図4
に示した画像401b、402b、403bを例に取り
説明すると、それぞれのCG画像は順次RAM103b
内の所定のバッファ(カラーバッファ)に格納される。
そして、順次格納されたCG画像に対して全画素値を1
/3倍する処理を行う。そして別のバッファ(以下、ア
キュムレーションバッファ)に転送し、すでにアキュム
レーションバッファに転送されているCG画像に対して
画素毎に加算する。その結果最終的にはアキュムレーシ
ョンバッファにはCG画像401b、402b、403
bを平均化した画像が格納されることになる。以上の処
理は計算機103によって行われ、計算機103はCG
画像401b、402b、403bを平均化した画像を
ディスプレイ104に出力する。
として用いる場合、カラーバッファ専用のRAM、アキ
ュムレーションバッファ専用のRAM、というように夫
々のバッファを夫々独立したRAMに設けても良い。
述の処理のフローチャートを図5に示し、同フローチャ
ートを用いて以下説明する。
する(ステップS501)。次にカラーバッファをクリ
アする(ステップS502)。次にステップS503で
カメラ102から実写画像を入力し、RAM103b内
のカラーバッファに実写画像を描画する(ステップS5
04)。次に仮想カメラの視点(視点に関するパラメー
タを含む)、視体積を設定し(ステップS505)、C
G画像をRAM103b内のカラーバッファに描画する
(ステップS506)。つまり、先にカラーバッファに
描画された実写画像に合成することになり、合成画像と
なる。そして、カラーバッファ内に格納された画像の各
画素値を1/N倍(図3に示した例ではN=3)にスケ
ーリングする(ステップS507)。そしてスケーリン
グされた画像はアキュムレーションバッファに転送され
る(ステップS508)。
アしてから最初に転送される画像はそのままアキュムレ
ーションバッファにコピーされる。そしてこれ以降アキ
ュムレーションバッファに転送される画像は予め転送さ
れた画像に対して画素単位で加算される。又、ステップ
S501でアキュムレーションバッファに0のデータが
書き込まれている場合には、アキュムレーションバッフ
ァに転送する画像をはじめから加算する。なお、ステッ
プS501およびS502の処理は、具体的には夫々の
バッファに0のデータを書き込むなどの処理を行う。ま
た、ステップS504およびS506の描画処理では、
視点からの奥行きの比較によって描画対象同士の隠ぺい
関係を正しく反映した画像が生成される。
08までの処理をステップS505で視点の位置を移動
させながらN回繰り返す(ステップS509)。なお、
ステップS505において視点の位置を移動させる際、
バリュエータ105により設定した移動量を読み込み、
用いる。またバリュエータ105により設定された焦点
面の位置も読み込み、用いる。なお視体積は、焦点面に
よって視体積を切断したときの断面の位置および視点位
置から一意に求まる。
はステップS503からステップS508までで得られ
たN枚の合成画像の画素毎に平均化された画像が格納さ
れていることになるので、この画像をディスプレイ10
4に出力する(ステップS510)。
CG画像と実写画像との合成画像を複数用いることでC
G画像が暈けた合成画像を生成したが、これに限定され
るものではなく、複数のCG画像を用いて暈けたCG画
像を生成し、最後に実写画像と合成してもよい。その場
合の処理のフローチャートを図10に示す。図10で,
S1001,S1002,S1003,S1004,S
1005,S1006,S1007,S1009,S1
010は,それぞれ図5のS501,S503,S50
5,S506,S507,S508,S509,S50
2,S504と同じ内容の処理である。ステップS10
08では、アキュムレーションバッファに格納されたN
枚の合成画像の画素毎に平均化された画像をカラーバッ
ファにコピーする。このあと、ステップS1010で実
写画像を描画する際に、実写画像とCG物体の隠れおよ
び透過の関係を正しく反映した合成画像を描く。この合
成画像は、ステップS1011でディスプレイ104に
出力される。
にしたがった処理では各々の仮想視点に対するCG画像を
均等に平均化したが、視点によって出力する合成画像に
与える寄与度を変化させることも可能である。例えば、
標準の視点位置からの視点移動量が少ない場合の合成画
像(図5のフローチャートの場合)またはCG画像(図1
0のフローチャートの場合)ほど寄与度を高くするなど
の方法を用いることが出来る。
像処理装置及びその方法によって、被写界深度による暈
けをCG画像で実現することができ、実写画像とCG画
像とを合成しても、観察者に違和感を与えることのない
合成画像を提供することができる。
が静止画、もしくは動画の1フレームの画像である場合
について説明したが、実写画像及びCG画像が動画であ
る場合にも本実施形態は適用可能であり、その場合、図
5または図10に示した処理を動画の各フレーム毎に行
えばよい。
想カメラの視点の移動量や焦点面の位置はハードウェア
であるバリュエータ105を用いて行っていたが、この
バリュエータ105をソフトウェアで実現しても良い。
つまり、バリュエータ105をGUIで表現し、操作部
103eを用いて仮想カメラの視点の移動量や焦点面の
位置を指定しても良い。
点面の位置を設定ファイルなどに記載してRAM103
b内、もしくは外部記憶装置103d内に格納しておい
てもよい。そして必要に応じて設定ファイルを開き、操
作部103eを用いて内容を変更するようにしても良
い。
けのパラメータはバリュエータ105により調節してい
たが、カメラ102のパラメータ、特にレンズ設定に応
じて算出しても良い。その場合、本実施形態における画
像処理装置の構成は図6に示すとおりとなる。なお図1
に示した画像処理装置と同じ部分は同じ番号を付けてい
る。
は、計算機103内の外部記憶装置103dにカメラ1
02のパラメータ、特にレンズ設定を格納し、カメラ1
02から実写画像が計算機103に入力されると、格納
しているレンズ設定を用いて暈けたCG画像を生成する
ためのパラメータを算出する。後は第1の実施形態で説
明した方法と同様にして、暈けたCG画像と実写画像と
が合成された合成画像をディスプレイ104やVTR等
に出力する。
暈けたCG画像を生成するためのパラメータの算出方法
について説明する。
描画系と実写撮像系とで焦点面の位置が合致するように
CG描画系の焦点面の位置を算出する。次に、CG描画
系と実写撮像系とで位置が合致し、かつ焦点面以外の任
意の位置に仮想の基準点を設け、この基準点にある物体
をCG描画または撮影した場合の画像上での暈け具合が合
致するようにCG描画系の視点の移動量を算出する。
P、Qは夫々視点の位置を示し、点Rは基準の視点位置
Pにおいて撮影面の中心に投影され、焦点面以外の任意
の位置に設けられた点である。視点の位置が点Pから点
Qに移動した際、点Rの投影面上でのずれの量Δは、以
下の式で表される。
はレンズである。同図の通り、焦点面、投影面を設け、
レンズ801から距離Dだけ離れた点が投影面の位置に
射影されるとすると、レンズ801から距離d離れた点
Sが投影面に射影されて生ずる円の直径rは、以下の式
で表される。
ここで、CG描画系と実写撮像系とで暈け具体を合わせ
ようとする場合、まずCG描画系の焦点面と実写撮影系の
焦点面の位置を対応付けることによって、CG描画系の
焦点面の位置を算出する。次に、点Rと点Sとを基準点
として対応付け、r=2kΔの関係式を満たすように、
仮想カメラの移動量を決定する。なおこの関係式におい
て、kはCGと実写の画像サイズを合わせるための変換
係数である。以上のように、カメラ102のパラメータ
が決まっていれば焦点面の位置および視点位置の移動量
が一意に決まるので、計算機103は内部に保持してい
るカメラ102のパラメータから、CG画像の暈け具合
を調整するためのパラメータを決定することができる。
に示したフローチャートの処理に先立って上述の方法で
算出して、予めRAM103b内もしくは外部記憶装置
103d内に格納しておき、ステップS505またはS
1003で視点の設定処理に用いる。なお、上述の方法
で求めた視点の移動量は、ステップS505またはS1
003において設定する視点位置の、基準視点位置から
の距離の上限値として用いる。
処理では、CG画像と実写画像との合成画像を複数用い
ることでCG画像が暈けた合成画像を生成したが、これ
に限定されるものではなく、複数のCG画像を用いてた
CG画像を生成し、最後に実写画像と合成してもよい。
た画像処理装置は、カメラ102のレンズ設定値が固定
であった。本実施形態ではこのレンズ設定値が可変であ
る場合の画像処理装置を示す。図9に本実施形態の画像
処理装置の構成を示す。同図において、図6と同じ部分
には同じ番号は付けられている。図9に示した画像処理
装置が図6に示した画像処理装置と異なる点は、カメラ
102のレンズ設定値がカメラ102から計算機103
に入力される点で、この構成により、リアルタイムにカ
メラ102のレンズ設定値が変化しても、計算機103
にはこの設定値が逐次入力され、入力された設定値を用
いて暈けたCG画像を生成するためのパラメータを算出
することができる。この算出方法は第3の実施形態で示
した方法と同じであるが、この算出処理は図5に示した
フローチャートのステップS505またはS1003で
行い、レンズ設定値の読み込み処理はステップS502
またはS1009で行う。それ以外の処理は第3の実施
形態で示した画像処理装置と同じ処理を行う。なお、本
実施例でカメラ102から計算機103に入力するレン
ズ設定値とは、焦点距離・焦点面の位置・絞りである。
また、これらのパラメータのいずれかあるいは全てに替
えて、例えばズームレンズを駆動するモータの回転角度
など、レンズの設計仕様およびカメラ102の校正結果
と伴わせて焦点距離・焦点面の位置・絞りを算出するこ
とが可能な数値であっても構わない。
示した画像処理装置において、暈けたCG画像を生成す
るためのパラメータは上述の通りカメラ102のレンズ
設定値に基づいて算出されるが、更にバリュエータ10
5を備えることで、更に暈けたCG画像を生成するため
のパラメータを微調整することができる。
面の位置に応じた、いわゆる暈けを付与する手段とし
て、複数の視点位置におけるCG画像を平均化する手段
を用いたが、CG画像に対してローパスフィルタをかけ
る処理を行うことによっても暈けを表現することができ
る。
処理の範囲では、予め暈けを段階的に付与したCG画像
を記憶しておき、焦点面位置に対するCG画像生成位置
の関係から、適当な暈けを有するCG画像を選択するよ
うにすることもできる。
た実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラム
コードを記録した記憶媒体(または記録媒体)を、シス
テムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置
のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納さ
れたプログラムコードを読み出し実行することによって
も、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶
媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した
実施形態の機能を実現することになり、そのプログラム
コードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することにな
る。また、コンピュータが読み出したプログラムコード
を実行することにより、前述した実施形態の機能が実現
されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づ
き、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシ
ステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、
その処理によって前述した実施形態の機能が実現される
場合も含まれることは言うまでもない。
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示
に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備
わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。
の記憶媒体には、先に説明した(図5に示したフローチ
ャート)に対応するプログラムコードが格納されること
になる。
写画像に現れる暈けをCG画像に生じさせ、観察者に違
和感を与えないCG画像と実写画像との合成画像を作成
することができる。
の構成を示す図である。
の移動について説明する図である。
図である。
が行う処理のフローチャートである。
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
置が行う別の方法の処理のフローチャートである。
Claims (50)
- 【請求項1】 実写画像とCG画像とを合成して合成画
像を生成する画像処理装置であって、 CG画像を生成するための視点の移動量、焦点面の位置
を設定する設定手段と、 前記設定手段で設定した前記視点の移動量に基づいて前
記視点を移動し、移動した視点に基づいたCG画像を生
成するCG画像生成手段と、 前記CG画像生成手段で生成したCG画像と実写画像と
を合成し、合成画像を生成する合成画像生成手段と、 前記合成画像生成手段により生成された各視点に応じた
複数の合成画像に含まれるCG画像が平均化されたCG
画像を含む合成画像を生成する平均画像生成手段とを備
えることを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項2】 実写画像とCG画像とを合成して合成画
像を生成する画像処理装置であって、 実写画像を撮像する撮像手段のレンズ特性に応じてCG
画像を生成するための視点の移動量、焦点面の位置を算
出する算出手段と、 前記算出手段で算出した前記視点の移動量に基づいて前
記視点を移動し、移動した視点に基づいたCG画像を生
成するCG画像生成手段と、 前記CG画像生成手段で生成したCG画像と実写画像と
を合成し、合成画像を生成する合成画像生成手段と、 前記合成画像生成手段により生成された各視点に応じた
複数の合成画像に含まれるCG画像が平均化されたCG
画像を含む合成画像を生成する平均画像生成手段とを備
えることを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項3】 更に、前記平均画像生成手段が生成した
画像を表示する表示手段を備えることを特徴とする請求
項1または2に記載の画像処理装置。 - 【請求項4】 更に、CG画像における視点の移動量、
焦点面の位置を調節する調節手段を備えることを特徴と
する請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像処理装
置。 - 【請求項5】 前記合成画像生成手段は、生成した合成
画像を第1のメモリに格納し、前記平均画像生成手段は
前記第1のメモリに格納された合成画像を構成する各画
素の値に対して所定のスケーリングを行い、前記第1の
メモリとは異なる第2のメモリに格納された画像の対応
する画素の値に加算して再格納することを特徴とする請
求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 【請求項6】 前記平均画像生成手段は、前記各視点に
応じた複数の合成画像において同位置の画素の画素値の
平均値を有する画像を生成することを特徴とする請求項
5に記載の画像処理装置。 - 【請求項7】 前記平均画像生成手段は、前記各視点に
応じた複数の合成画像において同位置の画素の画素値の
加重平均値を有する画像を生成することを特徴とする請
求項5に記載の画像処理装置。 - 【請求項8】 前記第1のメモリはカラーバッファであ
って、前記第2のメモリはアキュムレーションバッファ
であることを特徴とする請求項5に記載の画像処理装
置。 - 【請求項9】 実写画像とCG画像とを合成して合成画
像を生成する画像処理装置であって、 CG画像を生成するための視点の移動量、焦点面の位置
を設定する設定手段と、 前記設定手段で設定した前記視点の移動量に基づいて前
記視点を移動し、移動した視点に基づいたCG画像を生
成するCG画像生成手段と、 前記CG画像生成手段により各視点に応じたCG画像を
複数生成し、当該複数のCG画像が平均化された平均化
CG画像を生成する平均化CG画像生成手段と、 前記平均化CG画像生成手段で生成された前記平均化C
G画像と実写画像とを合成し、合成画像を生成する合成
画像生成手段とを備えることを特徴とする画像処理装
置。 - 【請求項10】 実写画像とCG画像とを合成して合成
画像を生成する画像処理装置であって、 実写画像を撮像する撮像手段のレンズ特性に応じてCG
画像を生成するための視点の移動量、焦点面の位置を算
出する算出手段と、 前記算出手段で算出した前記視点の移動量に基づいて前
記視点を移動し、移動した視点に基づいたCG画像を生
成するCG画像生成手段と、 前記CG画像生成手段により各視点に応じたCG画像を
複数生成し、当該複数のCG画像が平均化された平均化
CG画像を生成する平均化CG画像生成手段と、 前記平均化CG画像生成手段で生成された前記平均化C
G画像と実写画像とを合成し、合成画像を生成する合成
画像生成手段とを備えることを特徴とする画像処理装
置。 - 【請求項11】 更に、前記合成画像生成手段が生成す
る前記合成画像を表示する表示手段を備えることを特徴
とする請求項9又は10に記載の画像処理装置。 - 【請求項12】 更に、CG画像における視点の移動
量、焦点面の位置を調節する調節手段を備えることを特
徴とする請求項9乃至11のいずれか1項に記載の画像
処理装置。 - 【請求項13】 前記平均化CG画像生成手段は、生成
したCG画像を第1のメモリに格納し、当該CG画像を
構成する各画素の値に対して所定のスケーリングを行
い、前記第1のメモリとは異なる第2のメモリに格納さ
れた画像の対応する画素の値に加算して再格納すること
を特徴とする請求項9乃至12のいずれか1項に記載の
画像処理装置。 - 【請求項14】 前記平均化CG画像生成手段は、前記
各視点に応じた複数のCG画像において同位置の画素の
画素値の平均値を有する画像を生成することを特徴とす
る請求項13に記載の画像処理装置。 - 【請求項15】 前記平均化CG画像生成手段は、前記
各視点に応じた複数のCG画像において同位置の画素の
画素値の加重平均値を有する画像を生成することを特徴
とする請求項13に記載の画像処理装置。 - 【請求項16】 前記CG画像生成手段は、前記視点の
移動量に応じて前記視点の移動を行う際に、視体積を焦
点面の位置で切断したときに、その断面が変化しないよ
うに視体積を再設定することを特徴とする請求項1乃至
15のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 【請求項17】 前記算出手段は、CG描画系と実写撮
像系とで焦点面の位置が合致するようにCG描画系の焦
点面の位置を算出するとともに、CG描画系と実写撮像
系とで焦点面以外の任意で共通の位置に仮想の基準点を
設け、当該基準点の暈けの具合が前記CG描画系と実写
撮像系とで合致するようにCG画像における視点の移動
量を算出することを特徴とする請求項2又は10に記載
の画像処理装置。 - 【請求項18】 実写画像とCG画像とを合成して合成
画像を生成する画像処理方法であって、 CG画像を生成するための視点の移動量、焦点面の位置
を設定する設定工程と、 前記設定工程で設定した前記視点の移動量に基づいて前
記視点を移動し、移動した視点に基づいたCG画像を生
成するCG画像生成工程と、 前記CG画像生成工程で生成されたCG画像と実写画像
とを合成し、合成画像を生成する合成画像生成工程と、 前記合成画像生成工程で生成された各視点に応じた複数
の合成画像に含まれるCG画像が平均化されたCG画像
を含む合成画像を生成する平均画像生成工程とを備える
ことを特徴とする画像処理方法。 - 【請求項19】 実写画像とCG画像とを合成して合成
画像を生成する画像処理方法であって、 実写画像を撮像する撮像手段のレンズ特性に応じてCG
画像を生成するための視点の移動量、焦点面の位置を算
出する算出工程と、 前記算出工程で算出した前記視点の移動量に基づいて前
記視点を移動し、移動した視点に基づいたCG画像を生
成するCG画像生成工程と、 前記CG画像生成工程で生成されたCG画像と実写画像
とを合成し、合成画像を生成する合成画像生成工程と、 前記合成画像生成工程により生成された各視点に応じた
複数の合成画像に含まれるCG画像が平均化されたCG
画像を含む合成画像を生成する平均画像生成工程とを備
えることを特徴とする画像処理方法。 - 【請求項20】 更に、前記平均画像生成工程で生成し
た画像を表示する表示工程を備えることを特徴とする請
求項18または19に記載の画像処理方法。 - 【請求項21】 更に、CG画像における視点の移動
量、焦点面の位置を調節する調節工程を備えることを特
徴とする請求項18乃至20のいずれか1項に記載の画
像処理方法。 - 【請求項22】 前記合成画像生成工程では、生成した
合成画像を第1のメモリに格納し、前記平均画像生成工
程では前記第1のメモリに格納された合成画像を構成す
る各画素の値に対して所定のスケーリングを行い、前記
第1のメモリとは異なる第2のメモリに格納された画像
の対応する画素の値に加算して再格納することを特徴と
する請求項18乃至21のいずれか1項に記載の画像処
理方法。 - 【請求項23】 前記平均画像生成工程では、前記各視
点に応じた複数の合成画像において同位置の画素の画素
値の平均値を有する画像を生成することを特徴とする請
求項22に記載の画像処理方法。 - 【請求項24】 前記平均画像生成工程では、前記各視
点に応じた複数の合成画像において同位置の画素の画素
値の加重平均値を有する画像を生成することを特徴とす
る請求項22に記載の画像処理方法。 - 【請求項25】 前記第1のメモリはカラーバッファで
あって、前記第2のメモリはアキュムレーションバッフ
ァであることを特徴とする請求項22に記載の画像処理
方法。 - 【請求項26】 実写画像とCG画像とを合成して合成
画像を生成する画像処理方法であって、 CG画像を生成するための視点の移動量、焦点面の位置
を設定する設定工程と、 前記設定工程で設定した前記視点の移動量に基づいて前
記視点を移動し、移動した視点に基づいたCG画像を生
成するCG画像生成工程と、 前記CG画像生成工程で各視点に応じたCG画像を複数
生成し、当該複数のCG画像が平均化された平均化CG
画像を生成する平均化CG画像生成工程と、 前記平均化CG画像生成工程で生成された前記平均化C
G画像と実写画像とを合成し、合成画像を生成する合成
画像生成工程とを備えることを特徴とする画像処理方
法。 - 【請求項27】 実写画像とCG画像とを合成して合成
画像を生成する画像処理方法であって、 実写画像を撮像する撮像手段のレンズ特性に応じてCG
画像を生成するための視点の移動量、焦点面の位置を算
出する算出工程と、 前記算出工程で算出した前記視点の移動量に基づいて前
記視点を移動し、移動した視点に基づいたCG画像を生
成するCG画像生成工程と、 前記CG画像生成工程で各視点に応じたCG画像を複数
生成し、当該複数のCG画像が平均化された平均化CG
画像を生成する平均化CG画像生成工程と、 前記平均化CG画像生成工程で生成された前記平均化C
G画像と実写画像とを合成し、合成画像を生成する合成
画像生成工程とを備えることを特徴とする画像処理方
法。 - 【請求項28】 更に、前記合成画像生成工程で生成す
る前記合成画像を表示する表示工程を備えることを特徴
とする請求項26又は27に記載の画像処理方法。 - 【請求項29】 更に、CG画像における視点の移動
量、焦点面の位置を調節する調節工程を備えることを特
徴とする請求項26乃至28のいずれか1項に記載の画
像処理方法。 - 【請求項30】 前記平均化CG画像生成工程では、生
成したCG画像を第1のメモリに格納し、当該CG画像
を構成する各画素の値に対して所定のスケーリングを行
い、前記第1のメモリとは異なる第2のメモリに格納さ
れた画像の対応する画素の値に加算して再格納すること
を特徴とする請求項26乃至29のいずれか1項に記載
の画像処理方法。 - 【請求項31】 前記平均化CG画像生成工程では、前
記各視点に応じた複数のCG画像において同位置の画素
の画素値の平均値を有する画像を生成することを特徴と
する請求項30に記載の画像処理方法。 - 【請求項32】 前記平均化CG画像生成工程では、前
記各視点に応じた複数のCG画像において同位置の画素
の画素値の加重平均値を有する画像を生成することを特
徴とする請求項30に記載の画像処理方法。 - 【請求項33】 前記CG画像生成工程では、前記視点
の移動量に応じて前記視点の移動を行う際に、視体積を
焦点面の位置で切断したときに、その断面が変化しない
ように視体積を再設定することを特徴とする請求項18
乃至32のいずれか1項に記載の画像処理方法。 - 【請求項34】 前記算出工程では、CG描画系と実写
撮像系とで焦点面の位置が合致するようにCG描画系の
焦点面の位置を算出するとともに、CG描画系と実写撮
像系とで焦点面以外の任意で共通の位置に仮想の基準点
を設け、当該基準点の暈けの具合が前記CG描画系と実
写撮像系とで合致するようにCG画像における視点の移
動量を算出することを特徴とする請求項19又は27に
記載の画像処理方法。 - 【請求項35】 請求項18乃至34のいずれか1項に
記載の画像処理方法を実行するプログラムコード。 - 【請求項36】 請求項35に記載のプログラムコード
を格納し、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体。 - 【請求項37】 所定の空間座標に基づいて奥行き情報
を持った画像を生成する手段と、 前記前記画像の奥行き情報と、前記空間を観察する際の
焦点面の位置情報に基づいて、前記画像の生成状態を制
御する画像処理手段とを備えることを特徴とする画像処
理装置。 - 【請求項38】 前記画像処理手段は、前記画像の奥行
き位置の前記焦点面からの距離から、前記画像の鮮鋭度
を変化させる処理を行うことを特徴とする請求項37に
記載の画像処理装置。 - 【請求項39】 前記画像処理手段は、複数視点から見
た前記画像を平均化した画像を合成する処理を行うこと
によって前記鮮鋭度を変換させることを特徴とする請求
項38に記載の画像処理装置。 - 【請求項40】 前記画像はCG画像であることを特徴
とする請求項37乃至39のいずれか1項に記載の画像
処理装置。 - 【請求項41】 前記画像処理手段は、前記CG画像の
視点を複数位置に変化させたときの各画像を平均化した
画像を合成する処理を行うことによって前記鮮鋭度を変
化させることを特徴とする請求項39又は40に記載の
画像処理装置。 - 【請求項42】 第1の画像と、第2の画像とを合成し
て、合成画像を生成する画像生成手段と、 前記第1の画像に対して設定されている焦点面の位置情
報に従って、前記第2の画像の生成状態を制御する画像
処理手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項43】 前記画像処理手段は、前記第1の画像
を撮像した際の焦点面位置の情報と、前記第2の画像の
前記焦点面に対する奥行き位置の情報に基づいて、前記
第2の画像の鮮鋭度を変化させることを特徴とする請求
項42に記載の画像処理装置。 - 【請求項44】 前記第1の画像は実写画像で、前記第
2の画像はCG画像であることを特徴とする請求項43
に記載の画像処理装置。 - 【請求項45】 前記画像処理手段は、前記CG画像の
奥行き位置の前記焦点面からの距離から、前記CG画像
の鮮鋭度を変化させる処理を行うことを特徴とする請求
項44に記載の画像処理装置。 - 【請求項46】 前記画像処理手段は、複数視点におけ
る前記CG画像を平均化した画像を合成する処理を行う
ことによって前記鮮鋭度を変化させることを特徴とする
請求項45に記載の画像処理装置。 - 【請求項47】 所定の空間座標に基づいて奥行き情報
を持った画像を生成する工程と、 前記前記画像の奥行き情報と、前記空間を観察する際の
焦点面の位置情報に基づいて、前記画像の生成状態を制
御する画像処理工程とを備えることを特徴とする画像処
理方法。 - 【請求項48】 第1の画像と、第2の画像とを合成し
て、合成画像を生成する画像生成工程と、 前記第1の画像に対して設定されている焦点面の位置情
報に従って、前記第2の画像の生成状態を制御する画像
処理工程とを備えることを特徴とする画像処理方法。 - 【請求項49】 請求項47又は48に記載の画像処理
方法を実行するプログラムコード。 - 【請求項50】 請求項49に記載のプログラムコード
を格納し、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
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