JP2007114233A

JP2007114233A - 撮影方法と装置

Info

Publication number: JP2007114233A
Application number: JP2005302410A
Authority: JP
Inventors: Kosuke Aoki; 功介青木; Ichiro Morita; 一郎森田
Original assignee: NET CLAY CO Ltd; NET-CLAY CO Ltd; Intec Web and Genome Informatics
Current assignee: NET CLAY CO Ltd; NET-CLAY CO Ltd; Intec Web and Genome Informatics
Priority date: 2005-10-18
Filing date: 2005-10-18
Publication date: 2007-05-10

Abstract

【課題】簡単な構造で、容易に被写体と背景を分離することができる撮影方法と装置を提供する。
【解決手段】カメラ１０の撮影に連動して発光するストロボ１４の前面に、特定色の光のみを通すカラーフィルタ１６を取り付ける。被写体１８の背部には再帰反射材のスクリーン２０を配置して、被写体１８を撮影可能な明るさの環境下でストロボ１４を発光させて、カメラ１０により被写体１８を撮影する。ストロボ１４から発せられた特定色の光が再帰反射材のスクリーン２０にて反射することにより、カメラ１０により撮影した画像のうち、被写体１８の背景を特定色にして、背景を被写体１８から分離可能とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、被写体と背景を一緒に撮影した後、その撮影画像から背景を除去する撮影方法と装置に関する。

従来、被写体を背景とともに撮影した後に、背景を分離して異なる背景を合成する技術が、クロマキー画像合成技術として用いられている。この背景分離方法では、背景部分と被写体部分を分離するためには、予め青色等の特定の色を持ったスクリーンを被写体の背部に置いて撮影し、画像処理により撮影された画像から上記特定の色の部分を抜き出すものである。

この他、特許文献１〜３に開示されているように、背景に再帰反射材によるバックスクリーンを配置して、被写体を撮影する背景分離装置も提案されている。
実用新案登録第３０６３３８２号公報特開２００２−２１８４９８号公報特開２００２−２３２９０９号公報

上記従来の技術の特定色のスクリーンを用いる場合、撮影時、周囲からの光の影響により、特定色を持った布の色が撮影した画像上で変化する。そのため、画像処理により抜き出す対象となる色の範囲が大きくなり、背景以外の部分を抜き出してしまったり、画像処理のアルゴリズムが難しくなる。また、特定の色を変更するためには、背景に設置するスクリーン自体を変更する必要がある。

また、特定色の光を発光する場合、特定の色の光源を必要とするため、色を変えるためには光源ごと変える必要があり、専用の光源装置が必要であり、装置の構造が複雑でコストもかかるものである。

さらに、上記各特許文献に開示された再帰反射材を用いる場合は、再帰反射材からの光量と被写体からの光量の差を利用して背景を分離するものや、偏光板を用いるもの等であり、装置が複雑且つ大がかりなものとなっている。

この発明は、上記従来の技術の問題点に鑑みて成されたもので、簡単な構造で、容易に被写体と背景を分離することができる撮影方法と装置を提供することを目的とする。

この発明は、カメラの撮影に連動して発光する発光装置の前面に、特定色の光のみを通すカラーフィルタを取り付け、被写体の背部には再帰反射材のスクリーンを配置して、前記被写体を撮影可能な明るさの環境下で前記発光装置を発光させて前記カメラにより前記被写体を撮影し、前記発光装置と前記カラーフィルタによって発せられた特定色の光が前記再帰反射材のスクリーンにて反射することにより、前記カメラにより撮影した画像のうち、被写体の背景を前記特定色にして、前記背景部分を前記被写体から分離可能とする撮影方法である。

またこの発明は、被写体の背部に再帰反射材のスクリーンを配置し、特定色の光を発光可能な発光装置により、カメラの撮影に際して異なった色を複数回連続的に発光させ、前記カメラにより前記被写体を撮影し、前記複数回の発光により得られた複数の画像の背景色の差をもとに、一定以上の色差がある部分を画像処理により分離して、被写体の抜き出しを可能にする撮影方法である。

またこの発明は、ＣＣＤ等の撮像素子やその他のカメラまたは分光計等の測光装置により、予め被写体を撮影し、得られた画像データを基に被写体の色分布を測定し、被写体の背部には再帰反射材のスクリーンを配置して、特定の色を発光可能な発光装置により前記被写体にはない色の光を発光させ、前記カメラにより前記被写体を撮影し、前記発光装置から発せられた特定色の光が前記再帰反射材のスクリーンにて反射することにより、前記カメラにより撮影した画像のうち、前記被写体の背景が前記被写体にはない色となり、前記背景部分を前記被写体から分離可能とする撮影方法である。

さらにこの発明は、カメラの撮影に際して発光させる発光装置と、この発光装置の前面に配置され特定色の光のみを通すカラーフィルタと、被写体の背部に設置された再帰反射材のスクリーンとを備え、前記発光装置と前記カラーフィルタによって発せられた特定色の光が前記再帰反射材のスクリーンにて反射することにより、前記カメラにより撮影した画像のうち、前記被写体と前記スクリーンによる背景とを分離可能とした撮影装置である。

この発明の撮影方法と装置によれば、特別な光源を用意することなく、且つ周囲の光に影響されることなく、容易に撮影画像から背景を抜き出すことができる撮影を可能とするものである。

また、異なる色を連続的に複数回以上発光させることにより、より正確に被写体と背景部を抜き出すことが可能になる。

さらに、被写体に存在しない色を発光させることにより、２色以上発光することなく、より正確に、被写体と背景部を抜き出すことが可能になる。

以下、この発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。図１はこの発明の第一実施形態を示すもので、この実施形態において用いるデジタルカメラ１０は、レンズ１２の側方にストロボ１４を内蔵したものである。ストロボ１４の前面には、青色等の特定の色のみを透過するセロファン等の透光性のフィルムから成るカラーフィルタ１６を貼り付けるものである。

被写体１８の背部には、再帰反射材の布あるいは板等から成るスクリーン２０を配置する。再帰反射材としては、樹脂製のフィルムやシート中にガラスビーズを埋め込んで、入射した光が入射方向に反射するようにしたものである。また、布表面に、樹脂中にガラスビーズを混ぜた塗料を塗布したものでも良い。

そして、この実施形態では、撮影に際しては、通常はストロボ１４を使用する必要がない明るい照明または自然光の下で、ストロボ１４を強制発光して被写体１８を撮影する。ストロボ１４からカラーフィルタ１６を通過した光は、被写体１８では乱反射して他の照明光等の外光に混じって、被写体１８を特定色にすることはない。一方、再帰反射材のスクリーン２０は、ストロボ１４からカラーフィルタ１６を通過した光を再帰反射し、この光の色で撮影される。

デジタルカメラ１０により撮影した画像データは、デジタルカメラ１０からパソコン等のコンピュータ２２に送られる。データの移行は、通信またはメモリの差し替え等により簡単に行うことができる。

コンピュータ２２内では、既存のクロマキー画像合成技術のための画像処理プログラムにより、デジタルカメラ１０で得られた撮影画像から、カラーフィルタ１６を通過した光がスクリーン２０で反射した特定色の部分を、被写体１８から分離する。これにより、撮影画像から背景部分が容易に除去され、被写体１８の画像のみが取得され、モニタ２４に表示された被写体１８に対して、適宜の背景画像と被写体１８を合成することができる。

この実施形態によれば、簡単に背景の分離が可能であり、市販のデジタルカメラ１０にセロファン等によるカラーフィルタ１６を組み合わせれば良いので、簡単に背景の合成が可能になる。特に、既存のカメラに内蔵または接続されたストロボ１４に付けるだけで、デジタルカメラ１０から特定の色の光を発することができる。発光する色を変えたい時は、カラーフィルタ１６のみを交換するだけで良い。また、特定の色で発光するので、周囲の光の影響を受けにくく、どの場所でも背景が一定の色となる。これにより、抜き出す背景の色の範囲を小さくすることができ、また単純なアルゴリズムで抜き出すことが可能になる。

次に、この発明の第二実施形態について図２、図３を基にして説明する。ここで、上記実施形態と同様の部材は同一の符号を付して説明を省略する。この実施形態では、ストロボ１４に加えてストロボ２６を用意して、各ストロボ１４，２６の前に異なった色のセロファン等によるカラーフィルタ１６，２８を貼り付けて撮影するものである。

この実施形態の撮影方法は、２台のストロボ１４，２６を順に発光し、被写体１８を撮影する。これにより、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、背景色が異なる画像が撮影される。次に、それぞれの撮影された画像から、色相の差分(ΔH＝H1−H2)を取得し、色相の差分の大きい箇所を取り去り、図３（Ｃ）に示すように、被写体１８部分のみを抜き出す。これにより、背景部分がより正確に除去され、被写体１８の画像のみを得る。この後、図３（Ｄ）に示すように、被写体１８の画像を、別の背景画像と合成する。

この実施形態のように連続的に異なった色で発光させることにより、撮影した２枚以上の画像の色相の差(ΔH＝H1−H2)が大きい部分を背景部として見分けることにより、誤って被写体１８の一部を分離することを防止できる。これに対して、特定の一色による発光では、その特定色が被写体内にも含まれる場合もあり、被写体１８の内部で抜けてしまう部分が発生する。特に、異なる色を連続的に２回以上発光させることにより、より正確に被写体と背景部を抜き出すことが可能になる。また、再帰反射材のスクリーン２０は発光した色を反射させるため、スクリーン２０の部分のみ、色の差が大きくなり、正確に背景の分離が可能となる。

なお、２台のストロボとカラーフィルタに代えて、色を変更できる液晶フィルタ等をセロファンの代わりにカラーフィルタとして使用し、１台のストロボで切り替えて２色を発光するものでも良い。または、発光ダイオード等を使った２色以上の色を発光することの可能な照明装置を用いても良い。次に、この発明の第三実施形態について図４を基にして説明する。ここで、上記実施形態と同様の部材は同一の符号を付して説明を省略する。この実施形態では、複数色の発光が可能な色制御ライト３０を用いるものである。色制御ライト３０は、例えば複数の青色発光ダイオード３２と緑色発光ダイオード３４と赤色発光ダイオード３６を交互に環状に並べたものである。この色制御ライト３０は、色判断装置３８に接続されている。色判断装置３８は、デジタルカメラ１０により撮影された画像の色分布を求めることができるとともに、青色発光ダイオード３２と緑色発光ダイオード３４と赤色発光ダイオード３６の発光を調整するものである。

この実施形態の撮影装置の使用方法は、まず、青色発光ダイオード３２と緑色発光ダイオード３４と赤色発光ダイオード３６からなる色制御ライト３０を、デジタルカメラ１０の先端に位置させ、撮影方向に向けて設置する。次に、青色発光ダイオード３２のみ、緑色発光ダイオード３４のみ、赤色発光ダイオード３６のみを、別々に発光させて撮影する。そして、撮影した２枚の画像から、被写体１８を抜き出す。撮影画像の被写体１８部分の色分布を取得し、色判断装置３８により被写体１８部分に存在しない色を把握する。

被写体１８部分の存在しない色を把握した後、青色発光ダイオード３２、緑色発光ダイオード３４、赤色発光ダイオード３６の強度を各々調整し、被写体１８部分にない色を発光する。背景のスクリーン２０は発光した色を反射するので、被写体１８の背景が被写体１８部分にない色になり、被写体１８部分を、コンピュータ２２による処理により、確実に且つ容易に抜き出すことができる。

この実施形態の撮影方法と装置によれば、予め撮影した画像の被写体１８部分がどのような色を持っているかを調べ、光源の色制御ライト３０を調整して、被写体１８に存在しない色または少ない色で光源である色制御ライト３０を発光させるので、被写体１８内部の色が抜けることがない。

なお、この発明に用いるカメラは、デジタル、アナログの区別を問わず、スチルカメラの他ビデオカメラでも良く、カメラの撮像素子も、ＣＣＤやその他適宜の撮像素子を用いることができる。また、銀塩フィルム式のカメラでも良く、カメラの種類は問わず、画像を撮影可能な装置であればよい。

この発明の第一実施形態の撮影装置を示す概略図である。この発明の第二実施形態の撮影装置を示す概略図である。この発明の第二実施形態の撮影装置による被写体の合成方法を示す概略図である。この発明の第三実施形態の撮影装置を示す概略図である。

符号の説明

１０デジタルカメラ
１２レンズ
１４ストロボ
１６カラーフィルタ
１８被写体
２０スクリーン
２２コンピュータ

Claims

カメラの撮影に連動して発光する発光装置の前面に、特定色の光のみを通すカラーフィルタを取り付け、被写体の背部には再帰反射材のスクリーンを配置して、前記被写体を撮影可能な明るさの環境下で前記発光装置を発光させて前記カメラにより前記被写体を撮影し、前記発光装置と前記カラーフィルタによって発せられた特定色の光が前記再帰反射材のスクリーンにて反射することにより、前記カメラにより撮影した画像のうち、被写体の背景を前記特定色にして、前記背景部分を前記被写体から分離可能とする撮影方法。
被写体の背部に再帰反射材のスクリーンを配置し、特定色の光を発光可能な発光装置により、カメラの撮影に際して異なった色を複数回連続的に発光させ、前記カメラにより前記被写体を撮影し、前記複数回の発光により得られた複数の画像の背景色の差をもとに、一定以上の色差がある部分を画像処理により分離して、被写体の抜き出しを可能にする撮影方法。
予め被写体を撮影し、得られた画像データを基に被写体の色分布を測定し、被写体の背部には再帰反射材のスクリーンを配置して、特定の色を発光可能な発光装置により前記被写体にはない色の光を発光させ、前記カメラにより前記被写体を撮影し、前記発光装置から発せられた特定色の光が前記再帰反射材のスクリーンにて反射することにより、前記カメラにより撮影した画像のうち、前記被写体の背景が前記被写体にはない色となり、前記背景部分を前記被写体から分離可能とする撮影方法。
カメラの撮影に際して発光させる発光装置と、この発光装置の前面に配置され特定色の光のみを通すカラーフィルタと、被写体の背部に設置された再帰反射材のスクリーンとを備え、前記発光装置と前記カラーフィルタによって発せられた特定色の光が前記再帰反射材のスクリーンにて反射することにより、前記カメラにより撮影した画像のうち、前記被写体と前記スクリーンによる背景とを分離可能とした撮影装置。