JP2007272459A - Image processor and processing method, and imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は画像処理装置及び方法、及び撮像装置に関し、更に詳しくは、複数の画像を1つの画像に重ね合わせ合成する画像処理装置及び方法、及び撮像装置に関する。 The present invention relates to an image processing apparatus and method, and an imaging apparatus. More specifically, the present invention relates to an image processing apparatus and method that superimposes and combines a plurality of images on one image, and an imaging apparatus.
近年、カメラのデジタル化が急速に進んでおり、デジタル信号処理を用いたダイナミックレンジ拡大や手ぶれ補正など、カメラの撮影フィールドを広げる試みがなされている。 In recent years, digitalization of cameras has progressed rapidly, and attempts have been made to expand the shooting field of cameras, such as dynamic range expansion using digital signal processing and camera shake correction.
特許文献1は所謂ダイナミックレンジ拡大を行う方法を開示している。特許文献1では、露光量を変化させた画像を複数取得し、それらの信号を合成することによって、所謂白とびや黒つぶれを回避し、実質的なダイナミックレンジ拡大を行うことが開示されている。
特許文献2は複数画像を用いたぶれ除去装置を開示している。特許文献2によれば、動画を構成する個々の静止画を一旦メモリ上に格納した後に、次のコマの静止画とメモリ上の静止画の相関を求める。これにより、画像の移動を検出し、位置を合わせて記録を行う。結果として、所謂手ぶれによる像のふれを補正して、高品位な動画を得ることができる。
特許文献3及び4は複数の画像間の移動ベクトルの推定精度を向上させる方法を開示している。特許文献3に開示された発明によると、複数のブロックに分けて移動ベクトルを算出する場合に、隣接ブロックのベクトルを活用することによってベクトルの推定精度を向上させる。また、特許文献4に開示された発明によると、ベクトルの頻度を基にして、検出されたベクトルの信頼性を推定する。特許文献3及び4に開示された方法を適用することで、複数画像間の移動ベクトルの推定精度をあげて適切に画像処理を行うことができる。
しかしながら、特許文献1および2の発明をデジタルカメラ等に用いる場合においては、画像のSN比が良くない場合などは移動ベクトルの推定精度が落ちて適切に画像が処理できないという問題があった。
However, when the inventions of
また、特許文献3の発明をデジタルカメラ等に用いる場合においては、例えば夜景の撮影のように多くのブロックでSN比が良くない場合には、隣接ブロック情報を用いても十分に推定精度を向上させることが困難である。 In addition, when the invention of Patent Document 3 is used for a digital camera or the like, if the SN ratio is not good in many blocks, for example, when shooting a night scene, the estimation accuracy is sufficiently improved even if adjacent block information is used. It is difficult to do.
また、特許文献4の発明をデジタルカメラ等に用いる場合においては、瞬間的に大きく手ぶれが発生した場合などは、発生頻度情報に基づいて正しい条件が除去されてしまい、十分に推定精度を向上させることができないという問題があった。
In addition, when the invention of
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、より適切に複数画像の重ね合わせ合成を行うことが可能な画像処理装置及び方法、及び撮像装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an image processing apparatus and method, and an imaging apparatus capable of performing overlay synthesis of a plurality of images more appropriately.
上記目的を達成するために、互いに関連する複数の画像を1枚の画像に重ね合わせ合成する本発明の画像処理装置は、各画像間の相対的な変位を求める位置検出手段と、前記位置検出手段により求めた変位の信頼性を、当該変位から求める信頼性検出手段と、前記信頼性検出手段により求められた信頼性に基づいて、重ね合わせ合成に用いる複数の画像を選択する選択手段と、前記選択手段により選択された複数の画像を、前記位置検出手段により求めた変位に基づいて、被写体が合致するように位置合わせして合成する合成手段とを有する。 In order to achieve the above object, an image processing apparatus of the present invention for superimposing and synthesizing a plurality of images related to each other on a single image includes position detection means for obtaining a relative displacement between the images, and the position detection A reliability detecting means for obtaining the reliability of the displacement determined by the means, and a selecting means for selecting a plurality of images used for overlay synthesis based on the reliability obtained by the reliability detecting means; And combining means for aligning and synthesizing the plurality of images selected by the selection means so that the subject matches based on the displacement obtained by the position detection means.
また、互いに関連する複数の画像を1枚の画像に重ね合わせ合成する本発明の画像処理方法は、各画像間の相対的な変位を求める位置検出工程と、前記位置検出工程で求めた変位の信頼性を、当該変位から求める信頼性検出工程と、前記信頼性検出工程で求められた信頼性に基づいて、重ね合わせ合成に用いる複数の画像を選択する選択工程と、前記選択工程で選択された複数の画像を、前記位置検出工程により求めた変位に基づいて、被写体が合致するように位置合わせして合成する合成工程とを有する。 The image processing method of the present invention for superimposing and synthesizing a plurality of images related to each other into a single image includes a position detection step for obtaining a relative displacement between the images, and a displacement obtained in the position detection step. Reliability is selected from the reliability detection step for obtaining reliability from the displacement, a selection step for selecting a plurality of images to be used for overlay synthesis based on the reliability obtained in the reliability detection step, and the selection step. A combining step of aligning and synthesizing the plurality of images based on the displacement obtained in the position detection step so that the subject matches.
また、別の構成によれば、互いに関連する複数の画像を1枚の画像に重ね合わせ合成する本発明の画像処理装置は、各画像間の相対的な変位を求める位置検出手段と、前記位置検出手段により求めた変位の信頼性を、当該変位から求める信頼性検出手段と、前記信頼性検出手段により求められた信頼性が低い画像間の変位を、当該画像間以外の画像間の変位により置き換える置換手段と、前記位置検出手段により求めた変位及び前記置換手段により置き換えられた変位に基づいて、被写体が合致するように前記複数の画像を位置合わせして合成する合成手段とを有する。 According to another configuration, the image processing apparatus of the present invention for superimposing and synthesizing a plurality of images related to each other on a single image includes position detection means for obtaining a relative displacement between the images, and the position The displacement between the reliability detection means obtained from the displacement obtained by the detection means and the low reliability image obtained by the reliability detection means is determined by the displacement between the images other than the images. And replacing means for replacing, and combining means for aligning and synthesizing the plurality of images so that the subject matches based on the displacement obtained by the position detecting means and the displacement replaced by the replacing means.
また、互いに関連する複数の画像を1枚の画像に重ね合わせ合成する本発明の画像処理方法は、各画像間の相対的な変位を求める位置検出工程と、前記位置検出工程で求めた変位の信頼性を、当該変位から求める信頼性検出工程と、前記信頼性検出工程で求められた信頼性が低い画像間の変位を、当該画像間以外の画像間の変位により置き換える置換工程と、前記位置検出工程により求めた変位及び前記置換工程により置き換えられた変位に基づいて、被写体が合致するように前記複数の画像を位置合わせして合成する合成工程とを有する。 The image processing method of the present invention for superimposing and synthesizing a plurality of images related to each other into a single image includes a position detection step for obtaining a relative displacement between the images, and a displacement obtained in the position detection step. A reliability detection step for obtaining reliability from the displacement, a replacement step for replacing displacement between images with low reliability obtained in the reliability detection step by displacement between images other than between the images, and the position Based on the displacement obtained by the detection step and the displacement replaced by the replacement step, the composition step of aligning and synthesizing the plurality of images so that the subject matches.
更に、別の構成によれば、互いに関連する複数の画像を1枚の画像に重ね合わせ合成する本発明の画像処理装置は、前記複数の画像をそれぞれ複数ブロックに分割する分割手段と、前記分割手段により分割された各ブロックについて、画像間の相対的な変位を求める第1の位置検出手段と、前記第1の位置検出手段により求められた変位の信頼性を、当該変位から求める第1の信頼性検出手段と、前記複数ブロックの内、前記第1の信頼性検出手段により求められた信頼性が低いブロック以外のブロックの、前記第1の位置検出手段により求められた画像間の相対的な変位に基づいて、全体画像間の移動量または写像マトリックスを求める第2の位置検出手段と、前記第2の位置検出手段により求められた移動量または写像マトリックスに基づいて、当該移動量または写像マトリックスの信頼性を求める第2の信頼性検出手段と、前記第2の信頼性検出手段により求められた信頼性に基づいて、重ね合わせ合成に用いる複数の画像を選択する選択手段と、前記選択手段により選択された複数の画像を、前記第2の位置検出手段により求めた移動量または写像マトリックスに基づいて、被写体が合致するように位置合わせして合成する合成手段とを有する。 Furthermore, according to another configuration, the image processing apparatus of the present invention that superimposes and combines a plurality of images related to each other into a single image includes a dividing unit that divides the plurality of images into a plurality of blocks, and the division For each block divided by the means, a first position detecting means for obtaining a relative displacement between images, and a first position detecting means for obtaining the reliability of the displacement obtained by the first position detecting means from the displacement. Relative relationships between the images obtained by the first position detecting means of the blocks other than the reliability detecting means and the blocks having low reliability obtained by the first reliability detecting means among the plurality of blocks. A second position detecting means for obtaining a movement amount or mapping matrix between the entire images based on the displacement, and a movement amount or mapping matrix obtained by the second position detecting means. And selecting a plurality of images to be used for overlay synthesis based on the reliability obtained by the second reliability detecting means for obtaining the movement amount or the reliability of the mapping matrix, and the reliability obtained by the second reliability detecting means. And a combining means for aligning and synthesizing the plurality of images selected by the selecting means based on the amount of movement or the mapping matrix obtained by the second position detecting means so that the subject matches. And have.
また、互いに関連する複数の画像を1枚の画像に重ね合わせ合成する画像処理方法は、前記複数の画像をそれぞれ複数ブロックに分割する分割工程と、前記分割工程で分割された各ブロックについて、画像間の相対的な変位を求める第1の位置検出工程と、前記第1の位置検出工程で求められた変位の信頼性を、当該変位から求める第1の信頼性検出工程と、前記複数ブロックの内、前記第1の信頼性検出工程で求められた信頼性が低いブロック以外のブロックの、前記第1の位置検出工程で求められた画像間の相対的な変位に基づいて、全体画像間の移動量または写像マトリックスを求める第2の位置検出工程と、前記第2の位置検出工程で求められた移動量または写像マトリックスに基づいて、当該移動量または写像マトリックスの信頼性を求める第2の信頼性検出工程と、前記第2の信頼性検出工程で求められた信頼性に基づいて、重ね合わせ合成に用いる複数の画像を選択する選択工程と、前記選択工程で選択された複数の画像を、前記第2の位置検出工程で求めた移動量または写像マトリックスに基づいて、被写体が合致するように位置合わせして合成する合成工程とを有する。 An image processing method for superimposing and combining a plurality of images related to each other on a single image includes a dividing step of dividing the plurality of images into a plurality of blocks, and an image for each block divided in the dividing step. A first position detecting step for obtaining a relative displacement between the first position detecting step, a first reliability detecting step for obtaining the reliability of the displacement obtained in the first position detecting step from the displacement, Of the blocks other than the low-reliability block obtained in the first reliability detection step, based on the relative displacement between the images obtained in the first position detection step, between the whole images A second position detecting step for obtaining a moving amount or mapping matrix; and a reliability of the moving amount or mapping matrix based on the moving amount or mapping matrix obtained in the second position detecting step. Selected in the selection step, a selection step for selecting a plurality of images to be used for overlay synthesis based on the reliability obtained in the second reliability detection step A combining step of aligning and synthesizing the plurality of images based on the movement amount or mapping matrix obtained in the second position detection step so that the subject matches.
また、本発明の撮像装置は、上記いずれかに記載の画像処理装置を備える。 An imaging apparatus according to the present invention includes any one of the image processing apparatuses described above.
より適切に複数画像の重ね合わせ合成を行うことが可能な画像処理装置及び方法、及び撮像装置を提供することができる。 It is possible to provide an image processing apparatus and method, and an imaging apparatus capable of performing overlay synthesis of a plurality of images more appropriately.
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
<第1の実施形態>
本発明の第1の実施形態について、図1から図5を参照して説明する。
<First Embodiment>
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
●画像処理装置の構成
図1は本発明の第1の実施形態における撮像装置の電気的構成を示すブロック図である。図1において、31はレンズおよび絞りからなる光学系、32はメカニカルシャッタ、33はCCDやCMOSセンサ等の固体撮像素子、34はアナログ信号処理を行うCDS回路である。35はアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換器、36は、撮像素子33、CDS回路34およびA/D変換器35を動作させる信号を発生するタイミング信号発生回路である。37は、光学系31、シャッタ32および撮像素子33の駆動回路、38は撮影した画像データに必要な信号処理を行う信号処理回路、39は信号処理された画像データを記憶する画像メモリである。
Configuration of Image Processing Device FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of the imaging device according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 31 is an optical system comprising a lens and a diaphragm, 32 is a mechanical shutter, 33 is a solid-state image sensor such as a CCD or CMOS sensor, and 34 is a CDS circuit that performs analog signal processing.
40は撮像装置から取り外し可能な記録媒体、41は信号処理された画像データを記録媒体40に記録する記録回路、42は信号処理された画像データを表示する表示装置、43は表示装置42に画像を表示する表示回路である。44は撮像装置全体を制御するシステム制御部である。45はシステム制御部44で実行される制御方法を記載したプログラム、プログラムを実行する際に使用されるパラメータやテーブル等の制御データ、および、キズアドレス等の補正データを記憶しておく不揮発性メモリ(ROM)である。46は不揮発性メモリ45に記憶されたプログラム、制御データおよび補正データを転送して記憶しておき、システム制御部44が撮像装置を制御する際に使用する揮発性メモリ(RAM)である。
●撮影動作
以下、上記のように構成された撮像装置を用いてメカニカルシャッタ32を使用した場合の撮影動作について説明する。なお、撮影動作に先立ち、撮像装置の電源投入時等のシステム制御部44の動作開始時において、不揮発性メモリ45から必要なプログラム、制御データおよび補正データを揮発性メモリ46に転送して記憶しておくものとする。これらのプログラムやデータは、システム制御部44が撮像装置を制御する際に使用する。更に、必要に応じて、追加のプログラムやデータを不揮発性メモリ45から揮発性メモリ46に転送したり、システム制御部44が直接不揮発性メモリ45内のデータを読み出して使用したりするものとする。
Shooting Operation Hereinafter, a shooting operation when the
まず、光学系31は、システム制御部44からの制御信号により、絞りとレンズを駆動して、適切な明るさに設定された被写体像を撮像素子33上に結像させる。次に、メカニカルシャッタ32は、システム制御部44からの制御信号により、必要な露光時間となるように撮像素子33の動作に合わせて撮像素子33を遮光するように駆動される。この時、撮像素子33が電子シャッタ機能を有する場合は、メカニカルシャッタ32と併用して、必要な露光時間を確保してもよい。
First, the
撮像素子33は、システム制御部44により制御されるタイミング信号発生回路36が発生する動作パルスをもとにした駆動パルスで駆動され、被写体像を光電変換により電気信号に変換してアナログ画像信号として出力する。撮像素子33から出力されたアナログの画像信号は、システム制御部44により制御されるタイミング信号発生回路36が発生する動作パルスにより、CDS回路34でクロック同期性ノイズを除去し、A/D変換器35でデジタル画像信号に変換される。
The
次に、システム制御部44により制御される信号処理回路38において、デジタル画像信号に対して、不図示の色変換、ホワイトバランス補正、ガンマ補正等の画像処理、解像度変換処理、画像圧縮処理等を行う。さらに、複数の画像を重ね合わせ合成して1つの画像を生成する処理を施す。なお、この合成処理については、詳細に後述する。画像メモリ39は、信号処理中のデジタル画像信号を一時的に記憶したり、信号処理されたデジタル画像信号である画像データを記憶したりするために用いられる。
Next, the
信号処理回路38で信号処理された画像データや画像メモリ39に記憶されている画像データは、記録回路41において記録媒体40への記録に適したデータ(例えば階層構造を持つファイルシステムデータ)に変換されて記録媒体40に記録される。また、信号処理回路38で解像度変換処理が実施された後、表示回路43において表示装置42に適した信号(例えばNTSC方式のアナログ信号等)に変換されて表示装置42に表示されたりする。
The image data signal-processed by the
ここで、信号処理回路38においては、システム制御部44からの制御信号により信号処理をせずにデジタル画像信号をそのまま画像データとして、画像メモリ39や記録回路41に出力してもよい。また、信号処理回路38は、システム制御部44から要求があった場合に、信号処理の過程で生じたデジタル画像信号や画像データの情報をシステム制御部44に出力する。ここで出力される情報は、例えば、画像の空間周波数、指定領域の平均値、圧縮画像のデータ量等の情報、あるいは、それらから抽出された情報等である。さらに、記録回路41は、システム制御部44から要求があった場合に、記録媒体40の種類や空き容量等の情報をシステム制御部44に出力する。
Here, the
●再生動作
記録媒体40に画像データが記録されている場合の再生動作について説明する。システム制御部44からの制御信号により、記録回路41は、記録媒体40から画像データを読み出す。また、同じくシステム制御部44からの制御信号により、信号処理回路38は、画像データが圧縮画像であった場合には、画像伸長処理を行い、画像メモリ39に記憶する。画像メモリ39に記憶されている画像データは、信号処理回路38で解像度変換処理を実施された後、表示回路43において表示装置42に適した信号に変換されて表示装置42に表示される。
Reproduction Operation A reproduction operation when image data is recorded on the
●画像合成処理
図2は複数の画像を合成処理する場合の、信号処理装置38の機能構成を示すブロック図である。なお、ここで行われる合成処理は重ね合わせ合成であって、公知のダイナミックレンジ拡大やノイズ低減、手振れ補正等に利用することが可能である。また、この合成処理を常に行う必要はなく、必要に応じてまたは操作者の設定に応じて行えばよい。
Image Synthesis Processing FIG. 2 is a block diagram showing the functional configuration of the
図2にあるように複数の画像10a、10b、…、10mが位置検出部1および画像選択部3に与えられる。位置検出部1では例えば特開2000−341582に開示された方法などによって複数画像間の位置ずれを検出する。信頼性検出部2では、位置検出部1の出力を基に位置検出の信頼性を判断し、画像合成に適した画像を求める。画像選択部3においては、信頼性検出部2によって求められた信頼性情報を基に、複数の画像10a、10b、…、10mの内、合成に用いる画像を選択し、選択した画像のみを画像合成部4に渡す。画像合成部4では、位置検出部1の情報を基に、画像選択部3によって選択された複数の画像に対して位置合わせと画像の露出補正などを行い、1つの画像に合成する。
As shown in FIG. 2, a plurality of
次に、図3を参照して複数画像の合成と移動ベクトルおよび信頼性検出部2について説明する。
Next, with reference to FIG. 3, the composition of multiple images and the movement vector and
図3において、(a)及び(b)は合成の対象となる2枚の画像を示す模式図、(c)は(a)及び(b)に示した画像を位置合わせせずにそのまま重ねた場合を示す模式図、(d)は(a)及び(b)に示した画像を位置合わせして重ねた場合を示す模式図である。 In FIG. 3, (a) and (b) are schematic diagrams showing two images to be combined, and (c) is an overlay of the images shown in (a) and (b) without alignment. FIG. 4D is a schematic diagram illustrating a case where the images illustrated in FIGS. 2A and 2B are aligned and superimposed.
また、21a、21bはそれぞれ被写体を示し、図3(c)の20a及び20bは(a)及び(b)に示した画像間の移動ベクトルを示す。
手ぶれ等、画角が変化する要因がある状態で撮影された複数画像は、図3(c)に示すようにそのまま重ねた場合、被写体21a、21bがずれてしまう。特開2000−341582に開示された方法などにより、画像の相関を取ることなどによって2つの像の位置ずれを求めることができる。本願発明では、画像間のずれを示すベクトルを「移動ベクトル」と呼ぶ。求められた移動ベクトルを使って画像を写像することによって位置合わせを行うことが可能であり、図3(d)に示したような位置合わせを行った後に合成した像を得ることができる。
If a plurality of images taken in a state where there is a factor that changes the angle of view, such as camera shake, are superimposed as they are as shown in FIG. 3C, the
図3では説明の簡単のために2枚の画像の合成と移動ベクトルについて説明を行ったが、さらに多くの画像に関しても順次同様の処理を行うことで、3枚以上の画像の合成を行うことができる。 In FIG. 3, for the sake of simplicity of explanation, the composition of two images and the movement vector have been described. However, the same processing is sequentially performed for more images, so that three or more images can be composed. Can do.
次に、図4を用いて、信頼性検出部2にて行われる複数画像間の移動ベクトルの信頼性推定の原理について説明する。
Next, the principle of the reliability estimation of the movement vector between a plurality of images performed by the
以下の説明において、p枚目からq枚目に向かう移動ベクトルをvpqと記す。図4は1枚目からn枚目までのベクトルを示している。図4(a)は1枚目からn枚目の画像まで移動ベクトルの検出の失敗や誤差が無い場合を、図4(b)は1枚目からn枚目の画像のうち、n−1枚目からn枚目への移動ベクトルの検出に失敗や誤差がある場合をそれぞれ示している。理想的な被写体では、移動ベクトルの検出に誤差や失敗は無いが、元の画像中の被写体に動きがある場合や、撮像素子のノイズの影響を受ける場合には移動ベクトルはその影響によって検出に誤差や失敗が生じる場合がある。図4から分かるように、各画像間の移動ベクトルを求めるには冗長性がある。つまり、1枚目からn枚目へ向かうベクトルは、v1nとして求めることもできるが、v12+v23+…+v(n-1)nとして求めることもできる。つまり、
v1n=v12+v23+…+v(n-1)n …(1)
In the following description, a movement vector from the p-th sheet to the q-th sheet is denoted as v pq . FIG. 4 shows vectors from the first sheet to the nth sheet. FIG. 4A shows a case where there is no failure or error in detection of the movement vector from the first image to the n-th image, and FIG. 4B shows n−1 among the first to n-th images. The cases where there is a failure or error in the detection of the movement vector from the first sheet to the nth sheet are shown. For an ideal subject, there is no error or failure in detecting the movement vector, but if the subject in the original image has movement or is affected by the noise of the image sensor, the movement vector is detected by that effect. Errors and failures may occur. As can be seen from FIG. 4, there is redundancy in determining the movement vector between the images. That is, the vector from the first sheet to the nth sheet can be obtained as v 1n , but can also be obtained as v 12 + v 23 +... + V (n−1) n . That means
v 1n = v 12 + v 23 + ... + v (n-1) n (1)
が成り立つ。図4(a)に示したように検出の失敗や誤差が無い状態では、
v12+v23+…+v(n-1)n−v1n=v12+v23+…+v(n-1)n+vn1=0 …(2)
が成り立つ。しかし、一般的には検出の誤差などがあるために図4(b)のように
v1n≠v12+v23+…+v(n-1)n …(3)
であり、結果として、
v12+v23+…+v(n-1)n−v1n=v12+v23+…+v(n-1)n+vn1≠0 …(4)
となる。一方で1枚目からn−1枚目までの移動ベクトルを考えると、図4(b)の例でも
v12+v23+…+v(n-2)(n-1)−v1(n-1)=v12+v23+…+v(n-2)(n-1)+v(n-1)1=0 …(5)
が成り立つ。ここで1枚目からn枚目までの移動ベクトルの同定の信頼性の評価値として次式(6)を用いる。
Holds. In the state where there is no detection failure or error as shown in FIG.
v 12 + v 23 + ... + v (n1) n -v 1n = v 12 + v 23 + ... + v (n1) n + v n1 = 0 ... (2)
Holds. However, since there is generally a detection error, as shown in FIG. 4B, v 1n ≠ v 12 + v 23 +... + V (n−1) n (3)
And as a result,
v 12 + v 23 + ... + v (n1) n -v 1n = v 12 + v 23 + ... + v (n1) n + v n1 ≠ 0 ... (4)
It becomes. On the other hand considering the motion vector from the first sheet to n-1 th, 4 in the example of (b) v 12 + v 23 + ... + v (n-2) (n-1) -v 1 (n- 1) = v 12 + v 23 + ... + v (n-2) (n-1) + v (n-1) 1 = 0 ... (5)
Holds. Here, the following expression (6) is used as an evaluation value of the reliability of the identification of the movement vector from the first sheet to the nth sheet.
(信頼性評価値)=|v12+v23+…+v(n-1)n+vn1| …(6)
図4を用いて説明したように、移動ベクトルの同定において検出間違いや大きな誤差がある場合、信頼性評価値は大きな値をとり、全く誤差が無い場合にはゼロとなる。つまり信頼性評価値でベクトルの同定精度を見積もることが可能である。
さらに、信頼性評価値を用いて画像の合成に用いる移動ベクトルおよび画像を決定する方法について、図4および図5を用いて説明する。
(Reliability evaluation value) = | v 12 + v 23 + ... + v (n1) n + v n1 | ... (6)
As described with reference to FIG. 4, when there is a detection error or a large error in the identification of the movement vector, the reliability evaluation value takes a large value, and becomes zero when there is no error at all. That is, it is possible to estimate the vector identification accuracy by the reliability evaluation value.
Further, a method of determining a movement vector and an image used for image synthesis using the reliability evaluation value will be described with reference to FIGS.
図5では説明を簡単にするために、4枚の画像を合成する場合を例に挙げて説明するが、5枚以上の画像を合成する場合においても同様に適用することができる。図5(a)は1枚目から4枚目までの移動ベクトルの検出の失敗や誤差が無い場合を、図5(b)は1枚目から4枚目までのうち3枚目から4枚目への移動ベクトルの検出に失敗や誤差がある場合をそれぞれ示している。ここでは3枚目から4枚目に向かうベクトル以外は正確に同定できると仮定する。 In FIG. 5, for the sake of simplicity, a case where four images are combined will be described as an example. However, the present invention can be similarly applied to a case where five or more images are combined. FIG. 5A shows the case where there is no failure or error in detection of the movement vector from the first to the fourth sheet, and FIG. 5B shows the third to fourth of the first to fourth sheets. The cases where there are failures or errors in the detection of the movement vector to the eye are shown. Here, it is assumed that the vectors other than the third to fourth vectors can be accurately identified.
図4を用いて説明したように図5(b)の状態では As described with reference to FIG. 4, in the state of FIG.
(信頼性評価値)=|v12+v23+v34+v41|≠0 …(7)
である。
信頼性検出部2は、図5(b)に示す例のように、上述したようにして算出した信頼性評価値が予め設定された所定値よりも大きい(信頼性が低い)場合に、合成すべき4枚の画像のうち、いずれか1つの画像を飛ばしながら再度上記評価値を計算する。なお、許容できる信頼性評価値の値は、実用的には許容錯乱円等を考慮して決定すればよい。図5(b)に示す移動ベクトルの内、1枚目の画像を飛ばした場合を図5(c)に、2枚目の画像を飛ばした場合を図5(d)に、3枚目の画像を飛ばした場合を図5(e)に、そして4枚目の画像を飛ばした場合を図5(f)にそれぞれ示している。
(Reliability evaluation value) = | v 12 + v 23 + v 34 + v 41 | ≠ 0 (7)
It is.
The
図5から、明らかに、
(1枚目を除いた場合の信頼性評価値)=|v23+v34+v42|≠0
(2枚目を除いた場合の信頼性評価値)=|v13+v34+v41|≠0
(3枚目を除いた場合の信頼性評価値)=|v12+v24+v41|=0
From FIG. 5, clearly
(Reliability evaluation value when the first sheet is removed) = | v 23 + v 34 + v 42 | ≠ 0
(Reliability evaluation value when the second sheet is removed) = | v 13 + v 34 + v 41 | ≠ 0
(Reliability evaluation value when the third sheet is removed) = | v 12 + v 24 + v 41 | = 0
(4枚目を除いた場合の信頼性評価値)=|v12+v23+v31|=0 …(8)
となる。一般的に同定は誤差を含むために上記の信頼性評価値は厳密には0にならないが、小さくなるようなベクトルを基に画像を合成することで、画像の位置あわせ精度を向上することができる。
図2に示した位置検出部1は、信頼性検出部2により式(8)に示すような各画像を除いた信頼性評価値を算出するために、必要な移動ベクトルをすべて検出し、信頼性検出部2に出力する。必要な移動ベクトルの数は、任意の2点の組み合わせで決まるので、n枚の画像においてはn(n-1)/2個のベクトルとなる。例えば、上述したように画像が4枚の場合には、v12、v13、v23、v24、v34、v41である。
(Reliability evaluation value when the fourth sheet is removed) = | v 12 + v 23 + v 31 | = 0 (8)
It becomes. In general, since the identification includes an error, the reliability evaluation value is not strictly zero. However, by synthesizing an image based on a vector that becomes small, the alignment accuracy of the image can be improved. it can.
The
このように、信頼性検出部2において上述したようにして信頼性評価値を求め、信頼性の高いベクトルを求める。次に図2に示した画像選択部3において、信頼性検出部2からの値に基づいて、合成すべき画像と合成に用いる移動ベクトルを決定する。式(8)に示す例では、3枚目を除いた場合の信頼性評価値と4枚目を除いた場合の信頼性評価値とが共に0であるため、3枚目または4枚目を除いた3枚の画像(即ち、1、2、4枚目、または1、2、3枚目)を用いて合成を行うようにする。図5(b)から分かるように、ここでは3枚目から4枚目への移動ベクトルの検出に失敗しているため、3枚目または4枚目のいずれを除いても、画像の合成時に移動ベクトルv34が使用されないようにすることができる。なお、実際には信頼性評価値が0になることはまれであるため、信頼性評価値が小さい方(信頼性が高い方)の画像の組み合わせを選択すればよい。
As described above, the
合成に用いる画像及び移動ベクトルを決定すると、次に、画像合成部4で、位置合わせと画像の露出補正などを行って複数画像から1つの画像を合成する。結果として高品位な合成画像を得ることができる。この高品位な画像を図1に示した記録回路41を利用して記録媒体40に記録する。
Once the image and the movement vector used for the composition are determined, the
上記の通り本第1の実施形態によれば、より適切に複数画像の重ね合わせ合成を行うことができる。 As described above, according to the first embodiment, a plurality of images can be superimposed and combined more appropriately.
<変形例>
上記第1の実施形態では、式(8)に示す信頼性評価値に基づいて、複数の画像の内、合成に用いる画像及び移動ベクトルを選択したが、以下に記すように移動ベクトルを置き換えるようにしても良い。式(8)の例では、v34を含む場合に信頼性評価値が大きくなる(信頼性が低くなる)ことから、v34が検出に失敗した移動ベクトルであると評価することができる。
<Modification>
In the first embodiment, based on the reliability evaluation value shown in Expression (8), the image and the movement vector used for the synthesis are selected from among the plurality of images. However, the movement vector is replaced as described below. Anyway. In the example of Expression (8), when v 34 is included, the reliability evaluation value becomes large (the reliability becomes low), so it can be evaluated that v 34 is a movement vector that has failed to be detected.
従って、画像選択部3において、検出に失敗した移動ベクトルまたは検出に成功した移動ベクトルを選択し、v34を他の移動ベクトルにより置き換えて画像合成部4に置き換えた移動ベクトルを出力するようにしても良い。具体的には、v31+v14やv32+v24に置き換える。そして画像合成部4では、位置検出部1から得られた移動ベクトル及び画像選択部3により置き換えられた移動ベクトルを用いて、1〜4枚目のすべての画像を合成することも可能である。なお、ここでは4枚の画像を合成する場合について説明したが、4枚以外の枚数の画像を合成する場合にも、同様の処理を行えば良いことは言うまでもない。
Accordingly, the image selection unit 3 selects a movement vector that has failed in detection or a movement vector that has succeeded in detection, and outputs a movement vector in which v 34 is replaced with another movement vector and replaced with the
上記のようにすることで、第1の実施形態と比較して、より多くの枚数の画像を適切に合成することが可能になる。 As described above, it is possible to appropriately synthesize a larger number of images as compared with the first embodiment.
<第2の実施形態>
次に、本発明の第2の実施形態について、図1、図2および図6から図8を用いて説明する。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 6 to 8. FIG.
本第2の実施形態では、位置検出部1及び信頼性検出部2の動作が上記第1の実施形態と異なる。それ以外の構成及び動作は上記第1の実施形態と同様であるため、位置検出部1及び信頼性検出部2の説明を以下に行い、それ以外については説明を省略する。
In the second embodiment, the operations of the
図6は本第2の実施形態における位置検出部1の機能構成を示すブロック図である。図6に示すように、位置検出部1は分割部5、移動ベクトル検出部6、ブロック信頼性検出部7、アフィン写像生成部8から構成されている。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a functional configuration of the
次に、上記構成を有する位置検出部1の動作について説明する。
Next, the operation of the
まず分割部5によって複数の画像10a〜10mをそれぞれ、予め設定されたn個の領域(ブロック)に分割する。なお、分割部5により分割をする代わりに、特徴点抽出部を用いて画像中のいくつかの特徴点を抽出するようにしても良い。画像の中の複数の点で移動ベクトルを用いると言うことではどちらの方法を用いても本質的な違いは無い。従って、本第2の実施形態では分割部5を用いた場合について説明を行うが、特徴点を用いた方法に本第2の実施形態を適用することが可能である。
First, the dividing unit 5 divides each of the plurality of
次に、移動ベクトル検出部6で、例えば特開2000−341582に開示された方法などを用いて、各々のブロック毎に複数画像間の位置ずれを検出する。ブロック信頼性検出部7では、移動ベクトル検出部6の出力を基に位置検出の信頼性を判断し、アフィン写像の同定に適したブロックを求める。アフィン写像生成部8ではブロック信頼性検出部7から得られたブロックと、当該ブロックの画像上の位置情報から、複数画像間の写像を表すアフィン写像マトリックスを生成する。
Next, the movement vector detection unit 6 detects misalignment between a plurality of images for each block using, for example, the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-341582. The block
上述の動作を図7を用いて具体的に説明する。 The above operation will be specifically described with reference to FIG.
図7において、(a)及び(b)は合成の対象となる2枚の画像を示す模式図、(c)は(a)及び(b)に示した画像を位置合わせせずにそのまま重ねた場合を示す模式図、(d)は(a)及び(b)に示した画像を位置合わせして重ねた場合を示す模式図である。図7(c)は、複数のブロックに分けて示している。 In FIG. 7, (a) and (b) are schematic diagrams showing two images to be combined, and (c) is a direct overlay of the images shown in (a) and (b) without alignment. FIG. 4D is a schematic diagram illustrating a case where the images illustrated in FIGS. 2A and 2B are aligned and superimposed. FIG. 7C shows a plurality of blocks.
図7において、21a、21bはそれぞれ被写体を示し、(c)の20a、20b、20c、20d、20eは(a)及び(b)に示した画像間の移動ベクトルを示す。
In FIG. 7,
手ぶれ等、画角が変化する要因がある状態で撮影された複数画像は、図7(c)に示すようにそのまま重ねた場合、被写体21a、21bがずれてしまう。そこで、分割された各領域で画像の相関を取ることなどによって各領域での2つの像の位置ずれを求めることができる。本第2の実施形態においても、画像間のずれを示すベクトルを移動ベクトルと呼ぶ。
If a plurality of images taken in a state where there is a factor that changes the angle of view, such as camera shake, are superimposed as they are as shown in FIG. 7C, the
また、図7(c)において、移動ベクトル20eが存在するブロックは所謂被写体が存在しないものとする。被写体が無いブロックでは画像間の相関がうまく取れないことがあり、そのような場合には20eに示すように不適切な移動ベクトルが求められる場合がある。移動ベクトル20eのように同定が不適切な場合も含めて画像全体のアフィン写像マトリックスを同定すると、位置合わせを正確に行うことが困難である。
In FIG. 7C, it is assumed that a block in which the
アフィン写像生成部8の動作を図8を用いて説明する。図8において、Oは画像上の基準点を示す。本第2の実施形態においては、p枚目の画像において、画像上に設けた計算の基準点Oからi番目の領域へ向かうベクトルをvpiとし、i番目の領域において、ブロック位置検出部4によって求められたp枚目の画像とq枚目の画像間の移動ベクトルをuipqとする。
The operation of the affine
図7では1枚目と2枚目の間で1番目から5番目までのブロックで求められた移動ベクトルとブロックへのベクトルを図示している。図8において5番目のブロックは移動ベクトルの同定が適切に行われておらず、その他のブロックは適切に同定されていると仮定する。ここで、p枚目からq枚目へのアフィン写像を表すマトリックスをApqと表現すると、上述した定義から明らかに
vqi=vpi+uipq=Apqvpi …(9)
FIG. 7 illustrates the movement vector and the vector to the block obtained in the first to fifth blocks between the first and second sheets. In FIG. 8, it is assumed that the fifth block is not properly identified with the motion vector, and the other blocks are properly identified. Here, if the matrix representing the affine mapping from the p-th to the q-th is expressed as A pq , it is apparent from the above definition that v qi = v pi + u ipq = A pq v pi (9)
上記式(9)において、uipqは移動ベクトル検出部6によって求められ、vpiはブロックの分割方法によって決まる既知の値である。また、上記式はブロックiに関わらず成り立つので、 In the above equation (9), u ipq is obtained by the movement vector detection unit 6, and v pi is a known value determined by the block division method. Moreover, since the above equation holds regardless of the block i,
(vq1, vq2, ..., vqm)=(vp1+u1pq, vp2+u2pq, ..., vpm+umpq)
=Apq(vp1, vp2, ..., vpm) …(10)
上記式(10)において、(vq1, vq2, ..., vqm)=Mq、(vp1, vp2, ..., vpm)=Mpと標記すると、上記式(10)は
Mq=ApqMp …(11)
(V q1, v q2, ... , v qm) = (v p1 + u 1pq, v p2 + u 2pq, ..., v pm + u mpq)
= A pq (v p1 , v p2 , ..., v pm ) (10)
In the above equation (10), when (v q1 , v q2 ,..., V qm ) = M q and (v p1 , v p2 ,..., V pm ) = M p , ) Is M q = A pq M p (11)
と書くことができる。この式(11)を解くと、Apqは、
Apq=MqMp T(MpMp T)-1 …(12)
として求めることができる。式(12)における(MpMp T)-1がランク落ちをしないように適切に処理をすることで、Apqを求めることができる。Apqは残差2乗和が最小になるように求められるので、図7においてu512のように不適切に同定されたブロックがあるとアフィンマトリックスの同定精度を下げてしまう。そこで各ブロックにおいてn枚の画像間で求められた移動ベクトルに対して上記第1の実施形態を適用してアフィンマトリックスの同定精度を向上させる。具体的にはi番目のブロックにおいて求められた移動ベクトル
ui12,ui23,…,ui(n-1)n
に対して、上記第1の実施形態の方法を適用する。第1の実施形態の方法によってブロック信頼性検出部7がアフィンマトリックスの同定に適したブロックを選択する。例えば図7において5番目のブロックは不適切に同定が行われているが、図7に示したように背景部分などは同定が不適切になりやすい。このようなブロックは画像間で移動ベクトルがランダムに求まるので、第1の実施形態に示した評価値が小さくならないため容易に除外することができる。このようなブロックの移動ベクトルを除去した後にアフィンマトリックスを同定することで、図7(d)のような正確に重ね合わされた像を得ることができる。
図2に示すように、位置検出部1で求められたアフィンマトリックスは信頼性検出部2に渡される。本第2の実施形態では信頼性検出部2はアフィンマトリックスの行列式を用いて評価を行う。つまり、第1の実施形態での移動ベクトルの場合と同様に誤差無くアフィンマトリックスが同定された場合は
A1n=A12A23…A(n-1)n …(13)
Can be written. Solving this equation (11), A pq is
A pq = M q M p T (M p M p T ) −1 (12)
Can be obtained as By appropriately processing so that (M p M p T ) −1 in Expression (12) does not drop in rank, A pq can be obtained. Since A pq is obtained so that the residual sum of squares is minimized, if there is an improperly identified block such as u 512 in FIG. 7, the identification accuracy of the affine matrix is lowered. Therefore, the first embodiment is applied to the movement vector obtained between n images in each block to improve the affine matrix identification accuracy. More specifically, the movement vectors u i12 , u i23 ,..., U i (n−1) n obtained in the i-th block.
In contrast, the method of the first embodiment is applied. According to the method of the first embodiment, the block
As shown in FIG. 2, the affine matrix obtained by the
が成り立つ。この式(13)を変形すると
E=A12A23…A(n-1)nAn1 …(14)
となる。ただし、式(14)の左辺のEは単位行列を表す。つまり、1枚目からn枚目までの写像を順次重ねたものにさらにn枚目から1枚目までの写像を行うと、元に戻る単位行列になるのである。上式の両辺の行列式を考えると
Holds. When this equation (13) is transformed, E = A 12 A 23 ... A (n-1) n A n1 (14)
It becomes. However, E on the left side of Equation (14) represents a unit matrix. In other words, when the mapping from the nth sheet to the first sheet is further performed on the one obtained by sequentially superimposing the mappings from the first sheet to the nth sheet, the unit matrix is restored. Considering the determinant on both sides of the above equation
(信頼性評価値)=det(E)=det(A12A23…A(n-1)nAn1)=0 …(15)
となるので、式(15)により得られる値を、信頼性評価値として定義する。そして、
(k枚目を除いた信頼性評価値)=det(A12A23…A(k-2)(k-1)A(k-1)(k+1)…A(n-1)nAn1) …(16)
を順次計算していき、第1の実施形態の信頼性評価値と同様にこの値を小さくすることで適切なアフィン写像を選別することができる。
図2に示す信頼性検出部2において、本第2の実施形態においては式(16)により信頼性評価値を求め、信頼性の高いアフィン写像を求める。次に図2に示した画像選択部3において、信頼性検出部2からの値に基づいて合成すべき画像と合成に用いるアフィン写像を決定する。
(Reliability evaluation value) = det (E) = det (A 12 A 23 ... A (n−1) n A n1 ) = 0 (15)
Therefore, the value obtained by Expression (15) is defined as the reliability evaluation value. And
(Reliability evaluation value excluding the kth sheet) = det (A 12 A 23 ... A (k−2) (k−1) A (k−1) (k + 1) ... A (n−1) n A n1 ) (16)
Are sequentially calculated, and an appropriate affine map can be selected by reducing this value in the same manner as the reliability evaluation value of the first embodiment.
In the
そして、最終的に画像合成部4で、位置合わせと画像の露出補正などを行って、複数画像から1つの画像を合成する。結果として高品位な合成画像を得ることができる。この高品位な画像を図1に示す記録回路41を利用して記録媒体40に記録する。
Then, finally, the
上記の通り本第2の実施形態によれば、より適切に複数画像の重ね合わせ合成を行うことができる。 As described above, according to the second embodiment, a plurality of images can be superimposed and combined more appropriately.
<他の実施形態>
上記第1及び第2の実施形態では、本発明の信号処理回路を撮像装置に搭載した場合について説明したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、撮像装置から入力される画像をコンピュータなどの外部信号処理装置において処理する場合に適用することができる。
<Other embodiments>
In the first and second embodiments, the case where the signal processing circuit of the present invention is mounted on the imaging apparatus has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied when an image input from an imaging device is processed by an external signal processing device such as a computer.
その場合、本発明の目的は、例えば、以下の様にして達成することも可能である。まず、前述し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する。そして、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。 In that case, the object of the present invention can be achieved, for example, as follows. First, a storage medium (or recording medium) that records a program code of software that implements the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus. Then, the computer (or CPU or MPU) of the system or apparatus reads and executes the program code stored in the storage medium. In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention.
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、以下のようにして達成することも可能である。即ち、読み出した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である。ここでプログラムコードを記憶する記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ROM、RAM、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、CD−ROM、CD−R、DVD、光ディスク、光磁気ディスク、MOなどが考えられる。また、LAN(ローカル・エリア・ネットワーク)やWAN(ワイド・エリア・ネットワーク)などのコンピュータネットワークを、プログラムコードを供給するために用いることができる。 Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also the following can be achieved. That is, when the operating system (OS) running on the computer performs part or all of the actual processing based on the instruction of the read program code, the functions of the above-described embodiments are realized by the processing. It is. Examples of the storage medium for storing the program code include a flexible disk, hard disk, ROM, RAM, magnetic tape, nonvolatile memory card, CD-ROM, CD-R, DVD, optical disk, magneto-optical disk, MO, and the like. Can be considered. Also, a computer network such as a LAN (Local Area Network) or a WAN (Wide Area Network) can be used to supply the program code.
1 位置検出部
2 信頼性検出部
3 画像選択部
4 画像合成部
5 分割部or特徴点抽出部
6 移動ベクトル検出部
7 ブロック信頼性検出部
8 アフィン写像生成部
10a〜10m 画像
11 出力画像
20 移動ベクトル
21 被写体
31 光学系
32 メカニカルシャッタ
33 撮像素子
34 CDS回路
35 A/D変換器
36 タイミング信号発生回路
37 駆動回路
38 信号処理回路
39 画像メモリ
40 記録媒体
41 記録回路
42 表示装置
43 表示回路
44 システム制御部
45 不揮発性メモリ(ROM)
46 揮発性メモリ(RAM)
DESCRIPTION OF
46 Volatile memory (RAM)
Claims (26)
各画像間の相対的な変位を求める位置検出手段と、
前記位置検出手段により求めた変位の信頼性を、当該変位から求める信頼性検出手段と、
前記信頼性検出手段により求められた信頼性に基づいて、重ね合わせ合成に用いる複数の画像を選択する選択手段と、
前記選択手段により選択された複数の画像を、前記位置検出手段により求めた変位に基づいて、被写体が合致するように位置合わせして合成する合成手段と
を有することを特徴とする画像処理装置。 An image processing apparatus that superimposes and combines a plurality of mutually related images on a single image,
Position detecting means for obtaining a relative displacement between the images;
Reliability detection means for determining the reliability of displacement obtained by the position detection means from the displacement;
Selection means for selecting a plurality of images to be used for overlay synthesis based on the reliability obtained by the reliability detection means;
An image processing apparatus comprising: combining means for aligning and synthesizing a plurality of images selected by the selection means so that a subject matches based on the displacement obtained by the position detection means.
各画像間の相対的な変位を求める位置検出手段と、
前記位置検出手段により求めた変位の信頼性を、当該変位から求める信頼性検出手段と、
前記信頼性検出手段により求められた信頼性が低い画像間の変位を、当該画像間以外の画像間の変位により置き換える置換手段と、
前記位置検出手段により求めた変位及び前記置換手段により置き換えられた変位に基づいて、被写体が合致するように前記複数の画像を位置合わせして合成する合成手段と
を有することを特徴とする画像処理装置。 An image processing apparatus that superimposes and combines a plurality of mutually related images on a single image,
Position detecting means for obtaining a relative displacement between the images;
Reliability detection means for determining the reliability of displacement obtained by the position detection means from the displacement;
Replacement means for replacing displacement between images with low reliability obtained by the reliability detection means by displacement between images other than between the images;
An image processing method comprising: combining means for aligning and synthesizing the plurality of images so that a subject matches based on the displacement obtained by the position detection means and the displacement replaced by the replacement means. apparatus.
|v12+…+v(n-1)n+vn1|
を信頼性として求め、当該信頼性が予め設定された信頼性よりも低い場合に、更に、前記複数の画像の内の1つ(k=1〜n)を順に除きながら
|v12+…+v(k-1)(k+1)+…+v(n-1)n+vn1|
を信頼性として求めることを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。 In the case where n images are synthesized, the reliability detecting means expresses a movement vector from the p-th sheet to the q-th sheet as v pq .
| V 12 + ... + v ( n1) n + v n1 |
If the reliability is lower than the preset reliability, further | v 12 + ... + v while sequentially removing one of the plurality of images (k = 1 to n) (k-1) (k + 1) + ... + v (n-1) n + v n1 |
The image processing apparatus according to claim 3, wherein the image processing device is obtained as reliability.
前記複数の画像をそれぞれ複数ブロックに分割する分割手段と、
前記分割手段により分割された各ブロックについて、画像間の相対的な変位を求める第1の位置検出手段と、
前記第1の位置検出手段により求められた変位の信頼性を、当該変位から求める第1の信頼性検出手段と、
前記複数ブロックの内、前記第1の信頼性検出手段により求められた信頼性が低いブロック以外のブロックの、前記第1の位置検出手段により求められた画像間の相対的な変位に基づいて、全体画像間の移動量または写像マトリックスを求める第2の位置検出手段と、
前記第2の位置検出手段により求められた移動量または写像マトリックスに基づいて、当該移動量または写像マトリックスの信頼性を求める第2の信頼性検出手段と、
前記第2の信頼性検出手段により求められた信頼性に基づいて、重ね合わせ合成に用いる複数の画像を選択する選択手段と、
前記選択手段により選択された複数の画像を、前記第2の位置検出手段により求めた移動量または写像マトリックスに基づいて、被写体が合致するように位置合わせして合成する合成手段と
を有することを特徴とする画像処理装置。 An image processing apparatus that superimposes and combines a plurality of mutually related images on a single image,
Dividing means for dividing the plurality of images into a plurality of blocks, respectively.
First position detecting means for obtaining a relative displacement between images for each block divided by the dividing means;
First reliability detection means for determining the reliability of the displacement determined by the first position detection means from the displacement;
Based on the relative displacement between the images obtained by the first position detection means of the blocks other than the low reliability blocks obtained by the first reliability detection means among the plurality of blocks. Second position detecting means for obtaining a movement amount or mapping matrix between the entire images;
Second reliability detection means for determining the reliability of the movement amount or mapping matrix based on the movement amount or mapping matrix obtained by the second position detection means;
Selection means for selecting a plurality of images used for overlay synthesis based on the reliability obtained by the second reliability detection means;
Combining a plurality of images selected by the selection unit based on a movement amount or a mapping matrix obtained by the second position detection unit so as to match the subject so as to match with each other. A featured image processing apparatus.
|v12+…+v(n-1)n+vn1|
を信頼性として求め、当該信頼性が予め設定された信頼性よりも低い場合に、更に、前記複数の画像の内の1つ(k=1〜n)を順に除きながら
|v12+…+v(k-1)(k+1)+…+v(n-1)n+vn1|
を信頼性として求めることを特徴とする請求項7に記載の画像処理装置。 The first reliability detection unit, when combining n images, represents a movement vector from the p-th to the q-th as v pq ,
| V 12 + ... + v ( n1) n + v n1 |
If the reliability is lower than the preset reliability, further | v 12 + ... + v while sequentially removing one of the plurality of images (k = 1 to n) (k-1) (k + 1) + ... + v (n-1) n + v n1 |
The image processing apparatus according to claim 7, wherein the image processing device is obtained as reliability.
det(A12+…+A(n-1)n+An1)
を信頼性として求め、当該信頼性が予め設定された信頼性よりも低い場合に、更に、前記複数の画像の内の1つ(k=1〜n)を順に除きながら
det(A12…A(k-1)(k+1)+…+A(n-1)n+An1|
を信頼性として求めることを特徴とする請求項6乃至9のいずれかに記載の画像処理装置。 The second reliability detection means, in the case of synthesizing the n images, when a matrix representing the affine transformation to the q-th from p th is expressed as A pq,
det (A 12 + ... + A (n1) n + A n1)
If the reliability is lower than a preset reliability, further removing one of the plurality of images (k = 1 to n) in order.
det (A 12 ... A (k -1) (k + 1) + ... + A (n1) n + A n1 |
The image processing apparatus according to claim 6, wherein the image processing apparatus is obtained as reliability.
各画像間の相対的な変位を求める位置検出工程と、
前記位置検出工程で求めた変位の信頼性を、当該変位から求める信頼性検出工程と、
前記信頼性検出工程で求められた信頼性に基づいて、重ね合わせ合成に用いる複数の画像を選択する選択工程と、
前記選択工程で選択された複数の画像を、前記位置検出工程により求めた変位に基づいて、被写体が合致するように位置合わせして合成する合成工程と
を有することを特徴とする画像処理方法。 An image processing method for superimposing and synthesizing a plurality of images related to each other on a single image,
A position detecting step for obtaining a relative displacement between the images;
A reliability detection step for determining the reliability of the displacement obtained in the position detection step from the displacement;
A selection step for selecting a plurality of images used for overlay synthesis based on the reliability obtained in the reliability detection step;
An image processing method comprising: combining a plurality of images selected in the selection step so as to align and synthesize a subject based on the displacement obtained in the position detection step.
各画像間の相対的な変位を求める位置検出工程と、
前記位置検出工程で求めた変位の信頼性を、当該変位から求める信頼性検出工程と、
前記信頼性検出工程で求められた信頼性が低い画像間の変位を、当該画像間以外の画像間の変位により置き換える置換工程と、
前記位置検出工程により求めた変位及び前記置換工程により置き換えられた変位に基づいて、被写体が合致するように前記複数の画像を位置合わせして合成する合成工程と
を有することを特徴とする画像処理方法。 An image processing method for superimposing and synthesizing a plurality of images related to each other on a single image,
A position detecting step for obtaining a relative displacement between the images;
A reliability detection step for determining the reliability of the displacement obtained in the position detection step from the displacement;
Replacing the displacement between images with low reliability determined in the reliability detection step by displacement between images other than between the images; and
An image processing method comprising: a combining step of aligning and combining the plurality of images so that a subject matches based on the displacement obtained by the position detection step and the displacement replaced by the replacement step. Method.
|v12+…+v(n-1)n+vn1|
を信頼性として求め、当該信頼性が予め設定された信頼性よりも低い場合に、更に、前記複数の画像の内の1つ(k=1〜n)を順に除きながら
|v12+…+v(k-1)(k+1)+…+v(n-1)n+vn1|
を信頼性として求めることを特徴とする請求項15に記載の画像処理方法。 In the reliability detection step, when n images are synthesized, when a movement vector from the p-th sheet to the q-th sheet is expressed as v pq ,
| V 12 + ... + v ( n1) n + v n1 |
If the reliability is lower than the preset reliability, further | v 12 + ... + v while sequentially removing one of the plurality of images (k = 1 to n) (k-1) (k + 1) + ... + v (n-1) n + v n1 |
The image processing method according to claim 15, wherein the image processing method is obtained as reliability.
前記複数の画像をそれぞれ複数ブロックに分割する分割工程と、
前記分割工程で分割された各ブロックについて、画像間の相対的な変位を求める第1の位置検出工程と、
前記第1の位置検出工程で求められた変位の信頼性を、当該変位から求める第1の信頼性検出工程と、
前記複数ブロックの内、前記第1の信頼性検出工程で求められた信頼性が低いブロック以外のブロックの、前記第1の位置検出工程で求められた画像間の相対的な変位に基づいて、全体画像間の移動量または写像マトリックスを求める第2の位置検出工程と、
前記第2の位置検出工程で求められた移動量または写像マトリックスに基づいて、当該移動量または写像マトリックスの信頼性を求める第2の信頼性検出工程と、
前記第2の信頼性検出工程で求められた信頼性に基づいて、重ね合わせ合成に用いる複数の画像を選択する選択工程と、
前記選択工程で選択された複数の画像を、前記第2の位置検出工程で求めた移動量または写像マトリックスに基づいて、被写体が合致するように位置合わせして合成する合成工程と
を有することを特徴とする画像処理方法。 An image processing method for superimposing and synthesizing a plurality of images related to each other on a single image,
A dividing step of dividing each of the plurality of images into a plurality of blocks;
A first position detecting step for obtaining a relative displacement between images for each block divided in the dividing step;
A first reliability detection step for determining the reliability of the displacement determined in the first position detection step from the displacement;
Based on the relative displacement between the images obtained in the first position detection step of blocks other than the low reliability block obtained in the first reliability detection step among the plurality of blocks. A second position detecting step for obtaining a movement amount or mapping matrix between the entire images;
A second reliability detecting step for determining the reliability of the moving amount or mapping matrix based on the moving amount or mapping matrix obtained in the second position detecting step;
A selection step of selecting a plurality of images to be used for overlay synthesis based on the reliability obtained in the second reliability detection step;
Combining a plurality of images selected in the selection step so as to align and synthesize the subject based on the movement amount or mapping matrix obtained in the second position detection step. A featured image processing method.
|v12+…+v(n-1)n+vn1|
を信頼性として求め、当該信頼性が予め設定された信頼性よりも低い場合に、更に、前記複数の画像の内の1つ(k=1〜n)を順に除きながら
|v12+…+v(k-1)(k+1)+…+v(n-1)n+vn1|
を信頼性として求めることを特徴とする請求項19に記載の画像処理方法。 In the first reliability detection step, when n images are synthesized, when a movement vector from the p-th sheet to the q-th sheet is expressed as v pq ,
| V 12 + ... + v ( n1) n + v n1 |
If the reliability is lower than the preset reliability, further | v 12 + ... + v while sequentially removing one of the plurality of images (k = 1 to n) (k-1) (k + 1) + ... + v (n-1) n + v n1 |
The image processing method according to claim 19, wherein the image processing method is obtained as reliability.
det(A12+…+A(n-1)n+An1)
を信頼性として求め、当該信頼性が予め設定された信頼性よりも低い場合に、更に、前記複数の画像の内の1つ(k=1〜n)を順に除きながら
det(A12…A(k-1)(k+1)+…+A(n-1)n+An1|
を信頼性として求めることを特徴とする請求項18乃至21のいずれかに記載の画像処理方法。 In the second reliability detection step, when n images are synthesized, when a matrix representing an affine mapping from the p-th image to the q-th image is expressed as A pq ,
det (A 12 + ... + A (n1) n + A n1)
If the reliability is lower than a preset reliability, further removing one of the plurality of images (k = 1 to n) in order.
det (A 12 ... A (k -1) (k + 1) + ... + A (n1) n + A n1 |
The image processing method according to claim 18, wherein the image processing method is obtained as reliability.
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