JP2005165836A - 画像特性を用いた画像合成方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 デジタル画像を合成する際、PCや専用アプリケーションが必要となり、ユーザが手動で挿入画像の位置およびサイズ等を補正しなければならず、操作に不慣れなユーザには極めて手間がかかる。
【手段】 複数の画像のうち、1つ以上の画像を挿入する個所を有する背景画像と、前記背景画像に挿入される挿入画像との、各々の画像の特性情報を取得する特性情報取得工程と、前記特性情報取得工程で取得した特性情報を元に、前記複数の画像のうちの少なくとも1つの画像特性を調整する画像特性調整工程とを備えることを特徴とする。
【選択図】 図3

Description

本発明は、複数の元画像を合成し、合成された合成画像を画像形成する画像合成方法に関するものである。
近年、例えばデジタルカメラ等の撮像手段を用いて画像を撮像し、撮像画像を種々の模様・写真・文字等の画像と合成してディスプレイ等の表示手段に表示すると共に、その合成画像をデジタルデータとして保存したり、或いは紙のようなメディアに出力したりすることが多くなっている。
一般に画像を合成するには、例えばフォトフレーム等の背景画像と例えば人物画像等の挿入画像を合成する際には、背景画像が有する画像挿入可能領域に応じて挿入画像に何らかの調整が必要となる。その一例として挿入画像のサイズ等に関する調整および画像合成方法が考案されている(例えば、特許文献1,2を参照。)。
特開2002−10068号公報 特開2002−28682号公報
しかしながら、ユーザは様々な条件下において画像を撮像するため、背景画像と挿入画像では輝度・色相・階調等の画像バランスが必ずしも整合するとは限らず、パーソナル コンピュータ(以下、PC)およびアプリケーションを用いてユーザが手動で補正をする必要がある。この作業はPCおよびアプリケーション操作に不慣れなユーザには大きな負荷となっている。
また、近年普及しつつあるフォト ダイレクト プリント システムはPCと接続しないことが前提であり、装置のサイズも小型であることが望まれている。よってユーザが手作業で合成画像の補正を行うには、装置に搭載される画面では小さ過ぎるという問題もある。
本発明の目的は上記従来技術の問題点を解消し、各画像の特性情報を基に輝度・色相・階調などの画像バランスが適切な合成画像を得る方法を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明に係る画像合成方法は、複数の元画像から合成画像を得る場合において、前記複数の元画像を合成するに際し、合成画像における元画像間の輝度・色相・階調バランス等に代表される画像特性のバランスを調整する特性調整手段と、特性調整後の元画像を合成する合成画像作成手段とを備え、前記特性調整手段は、前記複数の元画像のうち、1つ以上の画像を挿入する個所を有する背景画像と前記背景画像に挿入する挿入画像の画像特性情報との各画像特性情報を取得する画像情報取得手段と、前記取得情報を基に各画像の画像特性を補正する画像特性補正手段とを備え、全ての手段が記憶手段を介して接続していることを特徴としている。
この構成によれば、画像特性情報を参照することにより、画像合成を行うに際しての各元画像の特性を自動的に補正することができるので、画像特性のバランスが適切な合成画像を簡便に合成することができる。例えば、前記画像特性情報は元画像の輝度バランス情報であり、前記画像情報取得手段によって前記画像特性情報が取得され、前記画像特性補正手段は元画像間の輝度バランス差が許容範囲に収まるように1つ以上の元画像の輝度バランスを補正することが考えられる。このようにすれば、画像合成に際して、元画像の輝度バランス差が緩和され、適切な輝度バランスの合成画像を生成することできる。
処理の簡素化のため、背景画像の輝度バランスを基準とし、挿入画像の輝度バランスを補正するようにしても構わない。一般に画像合成を行う場合には、予め用意されているフォトフレーム等に代表される背景画像と、ユーザが撮像した人物等に代表される挿入画像とを合成する場合が多いと考えられるからである。
また、前記画像情報取得手段はさらに、付帯情報分析手段を有しており、背景画像、或いは挿入画像の付帯情報に応じて、他方の特性情報から所望の付帯情報を検索・取得することができるようにしても良い。それにより、合成画像の出来栄えを向上させる種々の補正が可能となる。例えば、背景画像の付帯情報を検索し、風景画像であることが分かれば、挿入画像との輝度バランスを考慮して背景・挿入画像の双方の輝度バランスを補正するが、背景画像がフォトフレームの場合には、挿入画像のみで最適な輝度バランスに補正し、フォトフレームの輝度バランスは補正後の挿入画像に合わせるなど、より高度な画像補正を行うこともできる。
また、前記画像特性補正手段はさらに、画像特性作成手段を有しており、背景画像および挿入画像に対して、輝度バランス等に代表される画像特性を解析し、画像特性情報を作成することができるようにしても良い。それにより、合成画像の補正が可能となる。例えば、背景画像は画像特性情報を有しているが挿入画像には該当する情報が記載されていない場合には、挿入画像の画像データを解析することで該当画像特性情報を作成し、その情報を基に各種画像補正を行うこともできる。その際作成した画像特性情報は、一時的に保持するだけでも良いし、元画像に追記する等、保持し続けても良い。
また、画像特性および付帯情報を取得できることから、挿入画像のイメージに合わせた背景画像を選択することもできる。例えばユーザが上空を舞っている「凧」を撮像し、フォトフレームの画像との合成画像を作成しようとした場合、フォトフレームの付帯情報を検索し、「空」のイメージや挿入可能領域の形状が「雲」のイメージを持ったフレームを優先的にリストアップすることで、ユーザの操作性を向上させること、
或いは、挿入画像がテキストの場合には挿入画像の縦横比を保持するが、挿入画像が絵文字の場合には縦横比をある程度まで変更可能とすることで、合成画像中の絵文字の大きさをより大きく表示できる、
等、応用がいろいろと考えられる。
また、背景画像の付帯情報を元に挿入画像を補正することもできる。例えば背景画像として額縁のイメージを有したフォトフレームを選択した場合には、挿入する人物画像を肖像画風に補正すること等も考えられる。
以上、本発明を整理して要約すれば以下の構成に集約できる。
(1)前記複数の画像を合成するに際し、前記複数の画像間の画像特性に応じて、前記複数の画像のうちの少なくとも1つを調整する画像調整工程と、
画像調整工程により調整された後の画像を合成する合成画像作成工程とを備え、
前記画像調整工程は、
前記複数の画像のうち、1つ以上の画像を挿入する個所を有する背景画像と、前記背景画像に挿入される挿入画像との、各々の画像の特性情報を取得する特性情報取得工程と、
前記特性情報取得工程で取得した特性情報を元に、前記複数の画像のうちの少なくとも1つの画像特性を調整する画像特性調整工程とを備えることを特徴とする画像特性を用いた画像合成方法。
(2)前記特性情報取得工程は、画像に関連付けられている画像付帯情報から前記特性情報を取得し、
前記画像特性調整工程は、前記画像付帯情報から取得された特性情報を元に、画像の特性を調整することを特徴とする前記(1)に記載の画像特性を用いた画像合成方法。
(3)前記特性情報取得工程は、画像データ自体を解析して前記特性情報を作成する画像特性作成工程を有することを特徴とする前記(1)または(2)に記載の画像特性を用いた画像合成方法。
以上のように、本発明に係る画像合成方法によれば、複数の元画像を合成するに際し、合成画像における元画像間の色・階調・濃度バランス等に代表される画像特性のバランスを調整する特性調整手段と、特性調整後の元画像を合成する合成画像作成手段とを備え、前記特性調整手段は、前記複数の元画像のうち、1つ以上の画像を挿入する個所を有する背景画像と前記背景画像に挿入する挿入画像の画像特性情報との各画像特性情報を取得する画像情報取得手段と、前記取得情報を元に各画像の画像特性を補正する画像特性補正手段とを備えているので、画像特性のバランスが適切である画像を簡便に合成することができるという効果がある。
さらに、画像特性を利用することで、合成対象とする画像の選択に際し、リストアップされる順序を適切に配置することも可能となる等、ユーザの操作性向上への応用も可能である。
以下、本発明に係る画像合成手法の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る画像合成方法の全体構成を示す機能ブロック図である。蓄積画像データ101、画像入力手段102、画像合成手段103、画像出力手段104、合成画像の出力先である物理メディア105や蓄積画像データ106から構成されている。
蓄積画像データ101は、画像合成を行う1つ以上の画像データファイルであり、特別に限定するものではない。具体的には、デジタルカメラ等により撮像された画像データファイルであったり、銀塩写真・雑誌等の物理メディアをスキャナ等で読み取った画像データファイルであったり、PC・ストレージに保存されている画像データファイルであったりしても良い。
画像入力手段102は、前記蓄積画像データ101からの画像データファイルを後述の画像合成手段103へと入力する手段であり、前記蓄積画像データ101に応じて種々の手段が考えられるが特定の入力手段に限定するものではない。
画像合成手段103は、画像特性調整手段107と合成画像作成手段108を備えており、前記全ての手段はデータ保存・作業領域である記憶手段109を備えている。
画像出力手段104は、画像合成手段103において作成された合成画像を出力する手段であり、合成画像の出力先に応じて種々の手段があり、限定するものではない。
前記全ての手段が記憶手段109と相互に通信可能である。
物理メディア105および蓄積データ106は、合成画像の出力先であり、物理メディア105は、例えばプリンタに代表される印刷装置では印刷物であり、蓄積データ106は、PC・ストレージ等に保存された画像データ等が相当するが、これらに限定するものではない。また出力先としては、出力手段104或いは蓄積データ106或いは記憶手段109から、図示していない表示手段を介して、ディスプレイなどの表示機器へ表示することも可能である。
なお、本実施の形態における画像ファイルデータは、画像調整を行う為に属性情報を保持しており、本発明の実施の形態における画像データファイルの構成を図2に示す。本実施の形態の画像データファイル201は一般的な画像データ202加えて保持される属性情報203として、画像タイプ情報2031、サイズ関連情報2032、画像情報2033から構成される。また、画像情報2033は画像特性情報20331と付帯情報20332から構成される。
画像タイプ情報2031は、画像が他の画像を挿入可能な領域を持っている「背景画像」であるか、他の画像に挿入する「挿入画像」であるか、に関して記述される。背景画像と挿入画像とで明確に格納位置を分けるなど、両者の区別が付く場合には画像タイプ情報2031を保持しなくて良い場合もある。
サイズ関連情報2032は、画像合成に際して元画像の大きさを変更させる場合に用いる。具体的な利用方法は特開2002−28682号公報に開示されている方法等が考えられるが、本発明の趣旨とは外れるので説明は割愛する。
画像特性情報20331は、輝度・色相・階調に代表される画像特性に関する情報である。
付帯情報20332は、画像特性情報20331以外の各種情報を含む情報である。
画像特性調整手段107は、合成対象となる画像の各種画像情報を基に、輝度・色相・階調等に代表される画像特性を含む画像情報を調整・補正する手段であり、画像情報取得手段1071と画像特性補正手段1072を備えている。
画像情報取得手段1071は、背景画像と挿入画像との画像情報を取得し、取得された画像情報を基に、画像特性補正手段1072において画像特性を補正する。
合成画像作成手段108は、画像特性調整手段107において、画像特性の調整が完了した画像の合成作業を行う。具体的な合成手段としては、特開2002−10068号公報、特開2002−28682号公報に開示されている方法等が考えられる。
ここで、本発明の第1の実施の形態における画像合成方法処理について説明する。図3は本発明の第1の実施の形態における画像合成方法の全体処理を示すフローチャートである。
同図に示されるように、先ずステップS301において挿入画像が選択され、画像入力手段102を介して画像特性調整手段107へと挿入画像データファイルが送られる。
ステップS302では、画像特性調整手段107が具備する画像情報取得手段1071によって挿入画像の画像情報が取得され、該当情報を記憶手段109へ格納する。
ステップS303では背景画像が選択され、画像入力手段102を介して画像特性調整手段107へと背景画像データファイルが送られる。
ステップS304では、画像情報取得手段1071によって背景画像の画像情報が取得され、該当情報を記憶手段109へ格納する。
ステップS305では、挿入画像・背景画像のサイズ関連情報2032を基に、適切なサイズ調整を行い、サイズ調整結果情報を記憶手段109へ格納する。この調整結果は合成画像作成手段108において画像合成の際に用いられる。先ほど述べたように、詳細については割愛する。
ステップS306では、画像情報取得手段1071において取得した画像情報を基に、画像特性補正手段1072によって対象画像の画像特性を調整し、調整結果を記憶手段109に格納する。
最後にステップS307では、合成画像作成手段108によってステップS305・S306での調整結果を基に対象画像を合成し、作成した合成画像を画像出力手段104を介して出力する。
画像特性補正手段1072におけるステップS306の処理を、フローチャート図4に示す。同図を用いて、露出アンダーの風景画像(背景画像)と露出オーバーの人物画像(挿入画像)との輝度バランスを調整する場合の処理例を説明する。
ステップS3061では、記憶手段109に格納されている各種画像情報を読み出す。
ステップS3062では、背景画像特性情報を分析する。ここでは背景画像の輝度バランスを、例えばヒストグラム等により把握する。この結果、背景画像である風景画像が露出アンダーであること分かる。
ステップS3063では、挿入画像特性情報を分析する。ステップS3062同様に、挿入画像の輝度バランスを把握し、露出オーバーであることが分かる。
ステップS3064では、ステップS3062・S3063によって得られた各画像の特性情報のバランスを比較・分析し、ステップS3065において該当画像の画像特性バランスが良好か否かをチェックする。具体例としては、背景画像・挿入画像の輝度バランスのヒストグラム分布を比較し、両者の一致の度合いを分析する、等が考えられる。この場合、明らかに両者の輝度バランスが不一致であることが分かる。
画像特性バランスが良好でない場合には、ステップS3066に進み、背景・挿入画像の画像特性バランスを補正する。補正基準としては種々考えられ限定するものではないが、ここでは、両者の平均を補正基準とし、各画像の輝度バランスを補正する。
ステップS3067では、再び画像特性バランスを分析し、ステップS3065に戻って画像特性バランスが良好か否かをチェックする。ここでは輝度バランスのみを取り扱っているため、良好なバランスを得られているが、他にも色相や階調等、種々の特性バランスを扱う場合は、前述の手順を繰り返すことになる。
ステップS3065において、画像特性バランスが良好であると判断されれば、ステップS3068に進み、画像特性バランスの調整結果情報を作成し、記憶手段109へ格納する。
以上に説明したように、本実施の形態の画像合成方法では、予め保持された画像特性情報を参照して、合成後の画像の画像特性バランスが良好となるよう、背景・挿入画像の画像特性を補正することができるので、画像特性バランスが良好な合成画像を簡便に得ることができる。
本発明の第2の実施の形態について説明する。第1の実施の形態では、画像情報2033を構成する画像特性情報20331のみを用いた画像合成方法を説明した。本実施の形態では画像特性補正に加え、画像合成に際しより効果的な補正、或いは、ユーザ処理時の負担軽減を可能としている。
図5は、本発明の第2の実施の形態に係る画像合成方法の画像特性調整手段107を示す機能ブロック図である。同図において、図1と同一の構成要素には図1と同一の番号を割り当てており、参考までに画像入力手段102から画像出力手段104までを示している。
図5では、画像情報取得手段1071はさらに付帯情報分析手段10711を備えている所が、第1の実施の形態と異なっている。
なお、付帯情報分析手段10711は、記憶手段109を介して画像入力手段102とも接続されているため、指定の画像データファイルおよび外部データベース等に格納されている画像データファイルからも付帯情報を取得・分析できる。
以下、第1の実施の形態と異なる部分を中心として説明する。図6は本発明の第2実施の形態における画像合成方法の全体処理を示すフローチャートである。
ステップS602で取得した挿入画像の画像情報には付帯情報20332が含まれており、ステップS603では、付帯情報分析手段10711が付帯情報20332を取得・分析する。分析結果は記憶手段109に格納される。
ステップS604においては、背景画像の選択方法を決定する。ここでは先ず、ユーザが直接画像を指定する場合について説明を続ける。
挿入画像と同様に背景画像の選択・情報取得を行った後、ステップS607において背景画像付帯情報を分析し、分析結果を記憶手段109に格納する。
ステップS609では、ステップS603、S607より得られた各付帯情報20332を用いて画像特性を変更する。例えば、挿入画像が露出アンダーの人物画像で、背景画像がフォトフレーム画像の場合、フォトフレーム画像の画像特性は変更せずに、人物画像単独で輝度バランス補正する、等である。ステップS609で作成された調整結果情報に基づき、ステップS610で、合成画像を作成する。
また、ステップS603を背景画像選択処理S605よりも前段に構成したことで、フォトフレーム画像のように、ユーザが背景画像をリストから選択する場合には、ステップS611でリストアップされる画像の順番を変更することができ、ユーザの操作負荷を減少させることもできる。
以上、本実施の形態の画像合成方法では、対象画像の付帯情報20332を参照することで、補正対象とする画像を絞り処理を簡素化する、より適切な補正処理を行う、ユーザの操作負荷を減少する、等が可能となる。
本発明の第3の実施の形態について説明する。第1ならびに第2の実施の形態では、画像特性情報20331がすでに与えられているものとして説明してきたが、画像データファイルには常に所望の画像特性情報が与えられているとは限らず、場合によっては一切の画像情報ファイルが与えられていないことも考えられる。本実施の形態では、上記のような場合にも、画像特性の補正を可能としている。
図7は、本発明の第3の実施の形態に係る画像合成方法の画像特性調整手段107を示す機能ブロック図である。同図において、図1・図5と同一の構成要素には同一の番号を割り当てており、図5同様、画像入力手段102から画像出力手段104までを示している。
図7では、画像特性補正手段はさらに画像特性作成手段10721を備えている。
画像特性作成手段10721は画像データ202の解析、および画像特性情報20331の作成が可能である。画像特性情報20331が予め保持されていない場合には自ら作成し、画像特性補正手段1072における補正処理を可能としている所が、第1・第2の実施の形態とは異なっている。
以下、第1および第2の実施の形態と異なる部分を中心として説明する。本実施の形態では、挿入画像が露出アンダーの人物画像(画像特性情報は保持していない、とする)、背景画像が蓄積画像データに格納されているフォトフレーム(画像特性補正の必要が無い、とする)の場合における処理例を説明する。
処理全体の流れは、第1または第2の実施の形態と同じであるため、第2の実施の形態を例に、画像特性調整処理であるステップS609における処理を説明する。
図8は、第3の実施の形態における画像特性調整手段の処理内容を示すフローチャートである。
ステップS801では、記憶手段109に格納されている各種画像情報を読み出す。この時点で、記憶手段109には、背景画像がフォトフレームであり画像補正の必要が無いこと等の情報が格納されている。
ステップS802では、背景画像の特性情報を作成する必要があるか否かを判断する。背景画像が画像特性情報を保持していない場合は画像特性を解析・作成することが考えられるが、ここでは、背景画像がフォトフレームであり、記憶手段109には画像特性の補正が必要無いとの情報が格納されており、画像特性を解析・作成する必要は無いと判断される。もし、ステップS802で背景画像特性情報を作成する必要があると判断された場合には、ステップS8021において対象画像の画像データを解析し、所望の画像特性情報を作成する。なお、ステップS8021で作成した画像情報は、画像合成処理が完了するまで一時的に保存していても良いし、画像データファイルに画像特性情報として書き込んでも良い。或いは、記憶手段109を介して入出力手段と通信可能であるため、蓄積画像データに格納しても良い。
ステップS803では、背景画像特性情報を分析するが、ここでは画像補正の必要が無いとの情報が与えられている為、処理を省略することができる。
続いて、挿入画像の処理に移り、ステップS804では、挿入画像の画像特性情報を作成する必要があるか否かを判断する。ここでは挿入画像は画像特性情報を保持していないため、特性補正を行うためには画像特性情報を作成する必要があり、ステップS8041へと処理が移る。
ステップS8041では、挿入画像の画像データ202を解析し、画像特性情報20331を作成する。具体的には、輝度バランスであれば輝度のヒストグラム等を解析することで画像特性情報を作成できる。
ステップS805では、前ステップS8041で作成した画像特性情報に基づいて画像特性情報を分析し、露出アンダーである、と分かる。
ステップS806では、背景・挿入画像の画像特性バランスを分析する。ここでは、背景画像は輝度バランスを補正する必要が無く、挿入画像が露出アンダーであるため、ステップS807において、特性バランスが悪いと判断される。
ステップS808では、露出アンダーの挿入画像に対して特性補正を行い、適切な輝度バランスへと補正する。
ステップS809では、背景・挿入画像の特性バランスを分析する。ここでは、輝度バランスのみを例に取り上げているため、ステップS807において、特性バランスが良いと判断される。
ステップS810では、以上の調整結果を記憶手段109へ格納する。ここで作成された調整結果に基づき、ステップS610画像合成処理において、合成画像作成手段108が合成画像を作成する。
以上本実施の形態の画像合成方法では、特性情報作成手段を備えていることで、画像データを解析し、所望の画像特性情報を作成することができる。よって合成対象となる画像データファイルに所望の画像特性情報が保持されていない場合でも、画像特性補正処理が可能となる。
(変形例)
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明の内容が上記実施の形態に示された具体例に限定されないことは勿論であり、例えば以下のような変形例を考えることができる。
(1)上記実施例の形態では、合成の対象となる元画像が背景画像と挿入画像との2つの画像である場合について説明してきたが、合成の対象となる元画像が3つ以上である場合にも適用することが可能である。具体的には、合成対象である画像から背景画像および任意の挿入画像を選択した上で順次本発明の手順を適応する、或いは、本発明の手順において挿入画像に関する処理を任意の回数繰り返す、等が考えられる。
(2)上記実施例の形態では、合成に際し参照する画像特性情報として輝度バランスを例に説明してきたが、色相バランスや色階調等、種々の画像特性を用いて補正をすることができる。
(3)上記実施例の形態では、挿入画像の画像特性を補正する場合について説明してきたが、背景画像を補正することも、勿論可能である。
(4)上記実施例の形態では、ユーザは合成対象となる画像データファイルを選択するだけで合成画像を得ることができるが、本実施例にユーザからの指示を受け付ける手段を設け、ユーザに微調整させることも可能である。その結果、よりユーザの好みに合致した合成画像を得ることができる。
第1の実施の形態における画像合成方法の全体構成を示す機能ブロック図 本発明の実施の形態における画像データファイルの構成図 第1の実施の形態における処理内容全体を示すフローチャート 第1の実施の形態における画像特性調整手段の処理内容を示すフローチャート 第2の実施の形態における画像特性調整手段の構成を示す機能ブロック図 第2の実施の形態における処理内容全体を示すフローチャート 第3の実施の形態における画像特性調整手段の構成を示す機能ブロック図 第3の実施の形態における画像特性調整手段の処理内容を示すフローチャート
符号の説明
101 蓄積画像データ
102 画像入力手段
103 画像合成手段
104 画像出力手段
105 物理メディア
106 蓄積画像データ
107 画像特性調整手段
1071 画像情報取得手段
10711 付帯情報分析手段
1072 画像特性補正手段
10721 画像特性作成手段
108 合成画像作成手段
109 記憶手段
201 画像データファイル
202 画像データ
203 属性情報
2031 画像タイプ情報
2032 サイズ関連情報
2033 画像情報
20331 画像特性情報
20332 付帯情報

Claims (3)

  1. 前記複数の画像を合成するに際し、前記複数の画像間の画像特性に応じて、前記複数の画像のうちの少なくとも1つを調整する画像調整工程と、
    画像調整工程により調整された後の画像を合成する合成画像作成工程とを備え、
    前記画像調整工程は、
    前記複数の画像のうち、1つ以上の画像を挿入する個所を有する背景画像と、前記背景画像に挿入される挿入画像との、各々の画像の特性情報を取得する特性情報取得工程と、
    前記特性情報取得工程で取得した特性情報を元に、前記複数の画像のうちの少なくとも1つの画像特性を調整する画像特性調整工程とを備えることを特徴とする画像特性を用いた画像合成方法。
  2. 前記特性情報取得工程は、画像に関連付けられている画像付帯情報から前記特性情報を取得し、
    前記画像特性調整工程は、前記画像付帯情報から取得された特性情報を元に、画像の特性を調整することを特徴とする請求項1に記載の画像特性を用いた画像合成方法。
  3. 前記特性情報取得工程は、画像データ自体を解析して前記特性情報を作成する画像特性作成工程を有することを特徴とする請求項1または2に記載の画像特性を用いた画像合成方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009071832A (ja) * 2007-09-14 2009-04-02 Toshiba Corp 画像形成装置および複写装置

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