JP2007281937A - Photographing system, and device and program for synthesizing image - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被写体を撮影する撮影システム、複数の撮影画像を合成する画像合成装置、および画像合成プログラムに関する。 The present invention relates to a photographing system that photographs a subject, an image composition device that synthesizes a plurality of photographed images, and an image composition program.
従来から、スタジオで照明写真や記念写真などを撮影する際には、被写体となる人物等の左右、正面、上下などに複数の照明装置を配置し、被写体に多方向から光を照射して撮影を行う多灯撮影が行われている。多灯撮影では、複数の照明装置それぞれの照射光量を調整することによって被写体の陰影を細かく調整することができ、被写体の質感や立体感が表現された商品価値の高い撮影画像を得ることができる。 Conventionally, when shooting lighting photos and commemorative photos in the studio, multiple lighting devices are placed on the left, right, front, top and bottom of the person who is the subject, and the subject is irradiated with light from multiple directions. Multi-flash photography is performed. In multi-flash photography, the shadow of a subject can be finely adjusted by adjusting the amount of light emitted from each of a plurality of lighting devices, and a highly commercial photographed image that expresses the texture and stereoscopic effect of the subject can be obtained. .
しかし、被写体や照明装置の種類、およびそれらの配置位置などによって陰影バランスが変化してしまうため、複数の照明装置それぞれの照射光量を調整して陰影バランスを整える作業は熟練した技術を要し、経験が浅い撮影者には多灯撮影の利点を十分に活かすことが困難である。また、せっかく陰影バランスを調整しても、被写体が動いてしまった場合などには、被写体の位置や照明装置の照射光量などを再調整しなおす必要があり、撮影者にとっては大変煩雑であり、被写体となる人物にとっては忍耐が必要であるという問題がある。 However, since the shadow balance changes depending on the type of the subject and the lighting device, and the arrangement position thereof, the work of adjusting the shadow balance by adjusting the irradiation light amount of each of the plurality of lighting devices requires skilled techniques. It is difficult for photographers who have little experience to make full use of the advantages of multiple-flash photography. Also, even if you adjust the shadow balance, if the subject moves, etc., it is necessary to readjust the position of the subject and the amount of light emitted from the lighting device, which is very troublesome for the photographer. There is a problem that patience is necessary for the subject person.
この点に関し、特許文献1には、複数方向それぞれから光を照射する複数の照明装置を1つずつ点灯した状態で被写体を撮影し、生成された複数の撮影画像を重みを付けて合成することによって、複数の照明装置を仮定の照明条件で発光させて被写体を撮影した場合のシミュレーション画像を生成する技術が記載されている。例えば、撮影者がパーソナルコンピュータの画面などでシミュレーション画像を確認しながら、複数の撮影画像それぞれを合成する重みを指定することによって、被写体の陰影バランスを撮影後に容易に調整することができ、撮影時における煩雑な作業を軽減することができる。
しかし、特許文献1に記載された技術を適用して、複数の撮影画像を重みを付けて単純に合成すると、シミュレーション画像が実際のスタジオの照明よりも明るくなってしまって、撮影時に想像していた撮影画像とイメージが変わってしまうという問題がある。このようなシミュレーション画像を、照明条件を決定するための一時的な画像ではなく、最終的な撮影画像として利用するためには、シミュレーション画像の画質を向上させることが必要となる。
However, if the technique described in
本発明は、上記事情に鑑み、所望の照明条件下で被写体が撮影された高画質な撮影画像を容易に取得することができる撮影システム、画像合成装置、および画像合成プログラムを提供することを目的とする。 In view of the circumstances described above, an object of the present invention is to provide a photographing system, an image composition device, and an image composition program that can easily acquire a high-quality photographed image obtained by photographing a subject under a desired illumination condition. And
上記目的を達成する本発明の撮影システムは、互いに照明方向が異なる複数の照明光それぞれで被写体を照らす照明部と、
環境光と照明部による照明光との双方に照らされた被写体を、複数の照明光それぞれの下で撮影して複数の撮影画像を得る撮影部と、
複数の撮影画像に基づいて、撮影画像中の被写体を照らしている光に含まれた環境光の成分及び又は照明光の成分を求める光成分算出部と、
被写体を照らす光の各方位における目標の光量が指定され、その指定された光量と同等な光量の光に照らされた被写体の画像を、光成分算出部によって算出された成分と複数の撮影画像とに基づいた画像合成によって作成する画像合成部とを備えたことを特徴とする。
The imaging system of the present invention that achieves the above object includes an illumination unit that illuminates a subject with each of a plurality of illumination lights having different illumination directions, and
An imaging unit that captures a subject illuminated by both ambient light and illumination light by the illumination unit under each of a plurality of illumination lights to obtain a plurality of captured images;
A light component calculation unit for obtaining a component of ambient light and / or a component of illumination light included in the light illuminating the subject in the captured image based on a plurality of captured images;
A target light amount in each direction of light that illuminates the subject is designated, and an image of the subject illuminated by light having a light amount equivalent to the designated light amount is calculated by the component calculated by the light component calculation unit and a plurality of captured images. And an image composition unit created by image composition based on the above.
従来、複数方向それぞれから光を1つずつ照射して被写体を撮影し、複数の撮影画像を重みを付けて合成してシミュレーション画像を生成する技術が提案されている。しかし、被写体には、被写体に光を照射するための照射装置の光と、スタジオに取り付けられている蛍光灯やスタジオに射し込む日光などといった環境光との両方が照射されているため、複数の撮影画像をそのまま合成してしまうと、環境光の成分が重複して含まれてしまって、シミュレーション画像の明るさが実際のスタジオの明るさよりも明るくなってしまうという問題がある。本発明の撮影システムによると、複数の照明光それぞれと環境光との双方に照らされた被写体が撮影されると、取得された複数の撮影画像に基づいて被写体を照らしている光に含まれた環境光の成分及び又は照明光の成分が算出され、算出された成分に基づいて画像合成が行われる。例えば、照明光の成分が所望の重みで合成され、さらに、環境光の成分が合成されることによって、環境光の成分が重複して何度も加算されてしまう不具合を回避することができ、所望の照明条件下で被写体が撮影された高画質な撮影画像を容易に取得することができる。 Conventionally, a technique has been proposed in which a subject is photographed by irradiating light from each of a plurality of directions one by one, and a plurality of photographed images are weighted and synthesized to generate a simulation image. However, the subject is irradiated with both the light from the irradiation device for illuminating the subject and the ambient light such as the fluorescent light attached to the studio or the sunlight that shines into the studio. If the images are synthesized as they are, the ambient light components are included redundantly, and there is a problem that the brightness of the simulation image becomes brighter than the actual studio brightness. According to the photographing system of the present invention, when a subject illuminated by both the plurality of illumination lights and the ambient light is photographed, it is included in the light illuminating the subject based on the plurality of obtained photographed images. A component of ambient light and / or a component of illumination light are calculated, and image composition is performed based on the calculated component. For example, the components of the illumination light are combined with a desired weight, and further, the components of the environment light are combined, thereby avoiding the problem that the components of the environment light are overlapped and added many times, It is possible to easily acquire a high-quality captured image in which a subject is captured under desired illumination conditions.
また、本発明の撮影システムは、画像を空間周波数に基づいて高周波成分と低周波成分とに分解する画像分解部を備え、
上記画像合成部が、画像を合成するに当たり、撮影画像の低周波成分を用いることで、指定された光の状態を再現するものであることが好ましい。
Further, the imaging system of the present invention includes an image decomposition unit that decomposes an image into a high frequency component and a low frequency component based on a spatial frequency,
It is preferable that the image synthesizing unit reproduces the designated light state by using a low-frequency component of the captured image when synthesizing the image.
撮影画像の低周波成分は、撮影画像から被写体の構成成分が除かれ、光の明暗状態が抽出されたぼかし画像である。画像を合成する際に、撮影画像の低周波成分が利用されることによって、複数の撮影画像相互間で被写体が多少ぶれてしまっていても、確実に高画質な画像を得ることができる。 The low-frequency component of the photographed image is a blurred image obtained by removing the constituent components of the subject from the photographed image and extracting the light / dark state of the light. When the images are combined, the low-frequency component of the captured image is used, so that a high-quality image can be reliably obtained even if the subject is somewhat blurred between the plurality of captured images.
また、本発明の撮影システムにおいて、上記画像合成部による画像合成に先立って複数の撮影画像それぞれに、被写体を照らす光の状態に関わる所定の画像処理を施す画像処理部を備えたことが好適である。 In the imaging system of the present invention, it is preferable that an image processing unit that performs predetermined image processing related to the state of light illuminating the subject on each of the plurality of captured images prior to image synthesis by the image synthesis unit is preferable. is there.
本発明の好適な撮影システムによると、画像処理によって高画質な画像を得ることができる。 According to the preferable photographing system of the present invention, a high-quality image can be obtained by image processing.
また、本発明の撮影システムにおいて、上記画像合成部による画像合成に先立って複数の撮影画像それぞれに、被写体を照らす光の階調を調整する画像処理を施す画像処理部を備えたことも好ましい。 In addition, in the photographing system of the present invention, it is preferable that an image processing unit that performs image processing for adjusting the gradation of light that illuminates the subject is provided on each of the plurality of photographed images prior to image composition by the image composition unit.
光の階調を調整することによって、所望のコントラストを有する画像を得ることができる。 By adjusting the light gradation, an image having a desired contrast can be obtained.
また、本発明の撮影システムにおいて、上記画像合成部による画像合成に先立って複数の撮影画像それぞれに、被写体を照らす光の光質を調整する画像処理を施す画像処理部を備えたことも好ましい。 In addition, it is preferable that the imaging system of the present invention further includes an image processing unit that performs image processing for adjusting the light quality of the light that illuminates the subject on each of the plurality of captured images prior to image synthesis by the image synthesis unit.
光の光質を調整することによって、蛍光灯の下のような硬い直進光や、レフ板を使ったときのような柔らかい拡散光などを表現することができる。 By adjusting the light quality, it is possible to express hard straight light like under a fluorescent lamp or soft diffused light like when using a reflex plate.
また、本発明の撮影システムにおいて、上記画像合成部による画像合成に先立って複数の撮影画像それぞれに、被写体を照らす光の色温度を調整する画像処理を施す画像処理部を備えたことを特徴とする。 The image capturing system of the present invention further includes an image processing unit that performs image processing for adjusting a color temperature of light that illuminates a subject on each of a plurality of captured images prior to image combining by the image combining unit. To do.
複数の撮影画像相互間で色温度を合わせることによって、例えば、人物の肌の色が見た目に美しい色で表現された画像等というような高品質な画像を取得することができる。 By matching the color temperature between a plurality of photographed images, for example, a high-quality image such as an image in which the skin color of a person is expressed in a visually beautiful color can be acquired.
また、上記目的を達成する本発明の画像合成装置は、環境光と照明光との双方に照らされた被写体が、互いに照明方向が異なる複数の照明光それぞれの下で撮影されて得られる複数の撮影画像を取得し、それら複数の撮影画像に基づいて、撮影画像中の被写体を照らしている光に含まれた環境光の成分及び又は照明光の成分を求める光成分算出部と、
被写体を照らす光の各方位における目標の光量が指定され、その指定された光量と同等な光量の光に照らされた被写体の画像を、光成分算出部によって算出された成分と複数の撮影画像とに基づいた画像合成によって作成する画像合成部とを備えたことを特徴とする。
In addition, the image composition device of the present invention that achieves the above-described object provides a plurality of objects obtained by photographing an object illuminated by both ambient light and illumination light under a plurality of illumination lights having different illumination directions. A light component calculation unit that obtains a captured image and obtains a component of ambient light and / or a component of illumination light included in the light illuminating the subject in the captured image based on the plurality of captured images;
A target light amount in each direction of light that illuminates the subject is designated, and an image of the subject illuminated by light having a light amount equivalent to the designated light amount is calculated by the component calculated by the light component calculation unit and a plurality of captured images. And an image composition unit created by image composition based on the above.
本発明の画像合成装置によると、所望の照明条件下で被写体が撮影された高画質な撮影画像を容易に取得することができる。 According to the image composition device of the present invention, it is possible to easily obtain a high-quality captured image in which a subject is captured under a desired illumination condition.
尚、画像合成装置については、ここではその基本形態のみを示すのにとどめるが、これは単に重複を避けるためであり、本発明にいう画像合成装置には、上記の基本形態のみではなく、前述した撮影システムの各形態に対応する各種の形態が含まれる。 Note that the image composition apparatus is only shown in its basic form here, but this is only for avoiding duplication, and the image composition apparatus according to the present invention is not limited to the above basic form. Various forms corresponding to each form of the photographing system are included.
また、上記目的を達成する本発明の画像合成プログラムは、コンピュータ内で実行され、コンピュータ上に、環境光と照明光との双方に照らされた被写体が、互いに照明方向が異なる複数の照明光それぞれの下で撮影されて得られる複数の撮影画像を取得し、それら複数の撮影画像に基づいて、撮影画像中の被写体を照らしている光に含まれた環境光の成分及び又は照明光の成分を求める光成分算出部と、
被写体を照らす光の各方位における目標の光量が指定され、その指定された光量と同等な光量の光に照らされた被写体の画像を、光成分算出部によって算出された成分と複数の撮影画像とに基づいた画像合成によって作成する画像合成部とを構築することを特徴とする。
In addition, the image composition program of the present invention that achieves the above object is executed in a computer, and a plurality of illumination lights having different illumination directions from each other on an object illuminated by both ambient light and illumination light on the computer. A plurality of photographed images obtained by photographing under the condition are acquired, and based on the plurality of photographed images, the component of ambient light and / or the component of illumination light included in the light illuminating the subject in the photographed image are obtained. A light component calculation unit to be obtained;
A target light amount in each direction of light that illuminates the subject is designated, and an image of the subject illuminated with light having a light amount equivalent to the designated light amount is calculated with a component calculated by the light component calculation unit and a plurality of captured images. And an image composition unit created by image composition based on the above.
尚、画像合成プログラムについても、ここではその基本形態のみを示すのにとどめるが、これは単に重複を避けるためであり、本発明にいう画像合成プログラムには、上記の基本形態のみではなく、前述した撮影システムの各形態に対応する各種の形態が含まれる。 Note that the image composition program is shown only in its basic form here, but this is only for avoiding duplication, and the image composition program referred to in the present invention is not limited to the above basic form. Various forms corresponding to each form of the photographing system are included.
さらに、本発明の画像合成プログラムがコンピュータシステム上に構築する光成分算出部などといった要素は、1つの要素が1つのプログラム部品によって構築されるものであってもよく、複数の要素が1つのプログラム部品によって構築されるものであってもよい。また、これらの要素は、そのような作用を自分自身で実行するものとして構築されてもよく、あるいはコンピュータシステムに組み込まれている他のプログラムやプログラム部品に指示を与えて実行するものとして構築されてもよい。 Furthermore, the elements such as the light component calculation unit constructed by the image composition program of the present invention on the computer system may be constructed by one program component of one element, and a program having a plurality of elements. It may be constructed by parts. In addition, these elements may be constructed so as to execute such actions by themselves, or constructed by giving instructions to other programs and program components incorporated in the computer system. May be.
本発明によれば、所望の照明条件下で被写体が撮影された高画質な撮影画像を容易に取得することができる。 According to the present invention, it is possible to easily acquire a high-quality captured image in which a subject is captured under a desired illumination condition.
以下、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
図1は、本発明の一実施形態が適用された撮影システムの全体構成図である。 FIG. 1 is an overall configuration diagram of a photographing system to which an embodiment of the present invention is applied.
この撮影システム1は、多方向から光を照射して被写体Pを撮影する多灯撮影を行うシステムであり、被写体Pに、上、正面、右、左それぞれから光を照射する複数の照明装置10U,10F,10R,10Lと、被写体を撮影するデジタルカメラ20と、撮影画像に画像処理を施すパーソナルコンピュータ30とで構成されている。複数の照明装置10U,10F,10R,10Lを合わせたものは、本発明にいう照明部の一例にあたり、デジタルカメラ20は、本発明にいう撮影部の一例に相当する。
This
デジタルカメラ20は、被写体Pを連続的に撮影する連写機能が搭載されたものであり、所定のタイミング毎に同期信号が発せられ、その同期信号に合わせてシャッタが切られる。デジタルカメラ20で撮影された複数の撮影画像は、輝度を調整するガンマ補正処理などが施された後、パーソナルコンピュータ30に送られる。
The
照明装置10U,10F,10R,10Lには、照明装置10U,10F,10R,10Lを所定のタイミングで発光させる発光制御装置が内蔵されている。照明装置10U,10F,10R,10Lは、パーソナルコンピュータ30およびデジタルカメラ20に接続されており、デジタルカメラ20から発せられる同期信号を受信し、パーソナルコンピュータ30によって指示された回数だけ同期信号が受信された時点で発光する。
The
パーソナルコンピュータ30は、照明装置10U,10F,10R,10Lの発光を制御したり、デジタルカメラ20から送られてきた複数の撮影画像を合成して合成画像を生成したりする。
The
本実施形態においては、照明装置10U,10F,10R,10Lが1つずつ発光された状態で連続的に被写体が撮影される。
In the present embodiment, the subject is continuously photographed with the
撮影システム1における一連の処理の流れの説明に先立って、まず、パーソナルコンピュータ30の構成と、パーソナルコンピュータ30内に構築される本発明の画像合成装置の一実施形態である画像合成装置400(図4参照)について説明する。
Prior to the description of the flow of a series of processing in the photographing
パーソナルコンピュータ30には、外観構成上、本体装置31、その本体装置31からの指示に応じて表示画面32a上に画像を表示する画像表示装置32、本体装置31にキー操作に応じた各種の情報を入力するキーボード33、および、表示画面32a上の任意の位置を指定することにより、その位置に表示された、例えばアイコン等に応じた指示を入力するマウス34などが備えられている。
The
図2は、パーソナルコンピュータ30のハードウェア構成図である。
FIG. 2 is a hardware configuration diagram of the
本体装置31の内部には、図2に示すように、各種プログラムを実行するCPU101、ハードディスク装置103に格納されたプログラムが読み出されCPU101での実行のために展開される主メモリ102、各種プログラム等が保存されたハードディスク装置103、CD−ROM210やDVDが装填され、その装填されたCD−ROM210やDVDをアクセスするCD/DVDドライブ104、FD220が装填され、装填されたFD220をアクセスするFDドライブ105、図1に示すデジタルカメラ20から撮影画像を入力する入力インタフェース106、および図1に示す照明装置10U,10F,10R,10Lに指示を送る出力インタフェース107などが内蔵されており、これらの各種要素と、さらに図1にも示す画像表示装置32、キーボード33、およびマウス34は、バス35を介して相互に接続されている。
As shown in FIG. 2, the
ここで、CD−ROM210には、本発明の画像合成プログラムの一実施形態である画像合成プログラムが記憶されている。そのCD−ROM210はCD/DVDドライブ104に装填され、そのCD−ROM210に記憶された画像合成プログラムがこのパーソナルコンピュータ30にアップロードされてハードディスク装置103に記憶される。そして、この画像合成プログラムが起動されて実行されることにより、パーソナルコンピュータ30内に、本発明の画像合成装置の一実施形態である画像合成装置400が構築される。
Here, the CD-
尚、上記では、画像合成プログラムを記憶する記憶媒体としてCD−ROM210が例示されているが、画像合成プログラムを記憶する記憶媒体はCD−ROMに限られるものではなく、それ以外の光ディスク、MO、FD、磁気テープなどの記憶媒体であってもよい。また、本発明の画像合成プログラムは、記憶媒体を介さずに、入力インタフェース106を介して直接にパーソナルコンピュータ30に供給されるものであってもよい。
In the above, the CD-
図3は、画像合成プログラムが記憶されたCD−ROM210を示す概念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a CD-
図3に示すように、CD−ROM210に記憶された画像合成プログラム300は、撮影画像取得部311、画像処理部312、照明画像生成部313、画像分解部314、被写体検出部315、位置ズレ補正部316、画像合成部317、色空間逆変換部318、指定部319、および撮影制御部320で構成されている。
As illustrated in FIG. 3, the
画像合成プログラム300の各部の詳細については、画像合成装置400の各部の作用と一緒に説明する。
Details of each part of the
図4は、画像合成装置400の機能ブロック図である。
FIG. 4 is a functional block diagram of the
画像合成装置400は、撮影画像取得部411と、画像処理部412と、照明画像生成部413と、画像分解部414と、被写体検出部415と、位置ズレ補正部416と、画像合成部417と、色空間逆変換部418と、指定部419と、撮影制御部420とを有しており、さらに、画像処理部412は、色空間変換部412Aと、光調整部412Bとを有している。光調整部412Bは、本発明にいう画像処理部の一例にあたり、照明画像生成部413は、本発明にいう光成分算出部の一例にあたり、画像分解部414は、本発明にいう画像分解部の一例にあたり、画像合成部417は、本発明にいう画像合成部の一例に相当する。
The
画像合成装置400を構成する、撮影画像取得部411と、画像処理部412と、照明画像生成部413と、画像分解部414と、被写体検出部415と、位置ズレ補正部416と、画像合成部417と、色空間逆変換部418と、指定部419と、撮影制御部420は、図3に示す画像合成プログラム300を構成する、撮影画像取得部311、画像処理部312、照明画像生成部313、画像分解部314、被写体検出部315、位置ズレ補正部316、画像合成部317、色空間逆変換部318、指定部319、および撮影制御部320にそれぞれ対応する。
The captured
図4の各要素は、コンピュータのハードウェアとそのコンピュータで実行されるOSやアプリケーションプログラムとの組合せで構成されているのに対し、図3に示す画像合成プログラム300の各要素はそれらのうちのアプリケーションプログラムのみにより構成されている点が異なる。
Each element in FIG. 4 is composed of a combination of computer hardware and an OS or application program executed on the computer, whereas each element of the
続いて、画像合成装置400の各部の作用と、撮影システム1における一連の処理の流れについて説明する。
Next, the operation of each part of the
図5は、デジタルカメラ20で被写体Pが連写され、生成された複数の撮影画像が合成される一連の処理の流れを示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing a flow of a series of processes in which the subject P is continuously shot by the
パーソナルコンピュータ30には、照明装置10U,10F,10R,10Lの発光タイミングを指定するための発光設定画面が予め用意されている。被写体Pを撮影するに当たり、撮影者によって、照明装置10U,10F,10R,10Lの発光タイミングが設定される。
The
図6は、発光設定画面の一例を示す図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the light emission setting screen.
発光設定画面510には、現在、発光可能な照射装置10U,10F,10R,10Lが示されており、それら照射装置10U,10F,10R,10Lそれぞれに対して、デジタルカメラ20から送られてくる同期信号を何回受信したタイミングで発光させるかを設定するための発光設定部511が備えられている。この例では、照明装置10U,10F,10R,10Lが、同期信号が受信される毎に、被写体を上方から照射する照明装置10U、被写体を左側から照射する照明装置10L、被写体を正面から照射する照明装置10F、および被写体を右側から照射する照明装置10Rの順に1つずつ発光されることが設定されている。撮影者が、パーソナルコンピュータ30のキーボード33やマウス34を使って発光タイミングを指定すると、指定内容が図4に示す指定部419から撮影制御部420に伝えられる。
On the light
撮影制御部420は、上方から光を照射する照明装置10Uには、デジタルカメラ20から発せられる同期信号を「1回」受信したら発光する指示を伝え、左側から光を照射する照明装置10Lには、同期信号を「2回」受信したら発光する指示を伝え、正面から光を照射する照明装置10Fには、同期信号を「3回」受信したら発光する指示を伝え、右側から光を照射する照明装置10Rには、同期信号を「4回」受信したら発光する指示を伝える。
The photographing
撮影者が、デジタルカメラ20で連写枚数を設定し(図5のステップS1)、デジタルカメラ20に設けられたシャッタスイッチを押すと、被写体Pの撮影が開始される。デジタルカメラ20では、シャッタスイッチが押されると、所定のタイミングごとに同期信号が発せられ、その同期信号が発せられる毎に1回ずつ連続してシャッタが切られる。この例では、被写体Pが4回連写されるものとして説明する。
When the photographer sets the number of continuous shots with the digital camera 20 (step S1 in FIG. 5) and presses the shutter switch provided in the
デジタルカメラ20から発せられた同期信号は、照明装置10U,10F,10R,10Lで受信される。
The synchronization signal generated from the
上側の照明装置10Uは、同期信号が1回受信されると発光する(図5のステップS2)。
The
デジタルカメラ20では、上側の照明装置10Uが発光された状態でシャッタが切られることにより、上方からの照射光の下で被写体Pが撮影される(図5のステップS3)。
In the
続いて、左側の照明装置10Lは、同期信号が2回受信されると発光され(図5のステップS2)、デジタルカメラ20では、左からの照射光の下で被写体Pが撮影される(図5のステップS3)。
Subsequently, the
以下、同様に、同期信号が3回受信されると正面の照明装置10Fが発光され(図5のステップS2)、正面からの照射光の下で被写体Pが撮影され(図5のステップS3)、同期信号が4回受信されると右側の照明装置10Rが発光され(図5のステップS2)、右からの照射光の下で被写体Pが撮影される(図5のステップS3)。
Similarly, when the synchronization signal is received three times, the
デジタルカメラ20で撮影された撮影画像は、デジタルカメラ20内において、ガンマ補正処理などが施された後で、パーソナルコンピュータ30に送られる。
The captured image captured by the
図4に示す撮影画像取得部411では、図2に示す入力インタフェース106を介して、デジタルカメラ20から送られてきた複数(この例では、4枚)の撮影画像が取得される。取得された複数の撮影画像は、図2に示す画像表示装置32に伝えられ、表示画面32a上に表示される。
The captured
図7は、表示画面32a上に表示された複数の撮影画像を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a plurality of captured images displayed on the
パーソナルコンピュータ30には、複数の撮影画像を表示し、それら複数の撮影画像を合成するときの重みを設定するための合成設定画面520が用意されている。合成設定画面520には、デジタルカメラ20から送られてきた複数の撮影画像521が表示されており、複数の撮影画像521それぞれを合成するときの重みを設定するための重み設定部522と、重み設定部522で設定された重みを確定するための決定ボタン523と、重み設定部522で設定された重みを取り消すためのキャンセルボタン524と、決定ボタン523が押されて確定された重みで複数の撮影画像521が合成された合成画像を表示するための合成画像表示部525とが備えられている。
The
撮影者は、複数の撮影画像521を確認し、複数の撮影画像521それぞれを合成するときの重みをを入力することによって、照明装置10U,10F,10R,10Lそれぞれから照射される照射光の光量を撮影後に容易に指定することができる。
The photographer confirms the plurality of photographed
しかし、撮影者が複数の撮影画像521を確認して所望の陰影バランスなどをイメージし、複数の撮影画像521それぞれを合成するときの重みを指定しても、実際に複数の撮影画像521が指定された重みで合成された合成画像は、撮影者がイメージしていた合成画像よりも明るくなってしまうことが多い。これは、複数の撮影画像521それぞれには、照明装置10U,10F,10R,10Lそれぞれからの照射光に加えて、スタジオに取り付けられている蛍光灯や、スタジオに射し込む日光などといった環境光が含まれており、複数の撮影画像521を単純に合成してしまうと、環境光が重複して加算されてしまうためである。本実施形態の画像合成装置400は、このような不具合の回避が図られたものである。
However, even if the photographer confirms the plurality of photographed
図8は、画像合成装置400で撮影画像に施される各種処理を説明するための図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining various processes performed on the captured image by the
画像合成装置400では、図8のステップT1に示すように、環境光のみが照射された状態で被写体Pが撮影された画像(以下では、この画像を環境光画像と称する)と、照明装置10U,10F,10R,10Lそれぞれのみが照射された状態で被写体Pが撮影された複数の画像(以下では、この画像を照明画像と称する)とが生成され、それら環境光画像と複数の照明画像とを使って後段の処理が行われる。しかし、通常、デジタルカメラでは、撮影画像に輝度を補正するガンマ補正処理が施されることが一般的であり、デジタルカメラ20から送られてくる撮影画像は、輝度が不連続な色空間(例えば、sRGB色空間)で表現されていることが多い。図4に示す撮影画像取得部411で取得された複数の撮影画像は、画像処理部412にも伝えられる。
In the
画像処理部412の色空間変換部412Aは、後段で行われる各種処理のために、撮影画像にデジタルカメラ20で使用されたγカーブの逆関数を掛けることによって、撮影画像の色空間を輝度リニアな色空間(例えば、RGB色空間)に変換する。
The color
また、パーソナルコンピュータ30には、画像処理に利用される複数の階調補正カーブの中から所望の階調補正カーブを選択する階調選択部、合成画像中の被写体を照らす照明の種類を選択する照明選択部、被写体である人物の肌の色味を選択する色味選択部などが備えられた設定用画面(図示しない)が予め用意されている。撮影者がマウス34などを使ってそれら階調補正カーブ、照明の種類、および色味を選択すると、画像処理部412の光調整部412Bにおいて、複数の撮影画像それぞれに各種画像処理が施される。まずは、複数の撮影画像それぞれに、選択された階調補正カーブを使って階調補正処理が施される。撮影画像に階調補正処理が施されることによって、画像のコントラストを調整することができる。続いて、光調整部412Bでは、選択された照明の種類に合わせて、複数の撮影画像相互間の光の光質を整える処理が施される。複数の撮影画像相互間の光の光質が整えられることによって、レフ板を使った柔らかい光や、蛍光灯の硬い光といった光の種類などを精度良く表現することができる。さらに、光調整部412Bでは、選択された色味に合わせて、複数の撮影画像相互間の光の色温度を整える処理が施される。複数の撮影画像相互間の光の色温度が整えられることによって、被写体である人物の肌の色などを見た目に美しい色で表現することができる。画像処理が施された撮影画像は、照明画像生成部413に伝えられる。
The
照明画像生成部413は、複数の撮影画像を画素ごとに比較し、それらの画素から最も暗い画素を抽出することによって環境光画像を生成し、複数の撮影画像それぞれから環境光画像を減算することにより、照明装置10U,10F,10R,10Lそれぞれのみが照射された状態で被写体Pが撮影された複数の照明画像を生成する(図5のステップS5)。生成された環境光画像と複数の照明画像(図8のステップT1)は、画像分解部414に伝えられる。
The illumination
画像分解部414は、環境光画像と複数の照明画像それぞれを、空間周波数に基づいて高周波成分と低周波成分とに分解する。各画像の高周波成分は、画像中の被写体の構成成分が抽出されたものであり、各画像の低周波成分は、画像中の光の明暗状態が抽出されたものである。各照明画像の高周波成分(図8のステップT2)は、被写体検出部415に伝えられ、環境光画像と各照明画像の低周波成分(図8のステップT3)は、位置ズレ補正部416に伝えられる。
The
被写体検出部415は、複数の照明画像それぞれの高周波成分(図8のステップT2)に基づいて、各画像中の被写体の位置を検出する(図5のステップS6)。画像の高周波成分を用いることによって、被写体を精度良く検出することができる。
The
本実施形態においては、まず、被写体の顔が検出され、検出された顔に基づいて人物が検出される。この検出方法は、特開2004−220555の特許文献などにも記載されており、従来から広く知られている技術であるため、本明細書では詳細な説明を省略する。検出結果は、位置ズレ補正部416に伝えられる。
In the present embodiment, first, the face of the subject is detected, and a person is detected based on the detected face. This detection method is also described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-220555 and the like, and is a technique that has been widely known so far, and therefore detailed description thereof is omitted in this specification. The detection result is transmitted to the positional
位置ズレ補正部416では、被写体検出部415から伝えられた検出結果に基づいて、画像分解部414から伝えられた複数の照明画像それぞれの低周波成分(図8のステップT3)の位置ズレが補正される(図5のステップS7)。本実施形態においては、まず、陰影バランスが最も整っている、正面からの照射光下で被写体Pが撮影された状態に相当する照明画像の被写体の位置が基準位置に決定され、その他の3つの照明画像それぞれの被写体の位置と、基準位置とのズレ量が算出される。続いて、基準となる照明画像以外の3つの照明画像それぞれの低周波成分が算出されたズレ量だけ移動されて位置ズレが補正される。尚、本実施形態では、複数の照明画像それぞれの被写体の位置を検出し、検出した位置に基づいて位置ズレを補正したが、例えば、複数の照明画像それぞれのエッジや濃度パターンなどを比較して、比較結果に基づいて、被写体の位置を検出せずに位置ズレを補正してもよい。また、環境光画像は、位置ズレが補正される前の複数の撮影画像に基づいて生成されているため、ぼけてしまっていて被写体の位置を確定できないことが多い。このため、本実施形態では、環境光画像については、被写体の位置検出や位置ズレの補正を行わない。基準となる照明画像の低周波成分と高周波成分、位置ズレが補正された照明画像の低周波成分、および環境光画像の低周波成分は、画像合成部417に伝えられる。
In the positional
図9は、重みが指定された合成設定画面520の一例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the
撮影者が、パーソナルコンピュータ30のマウス34やキーボード33を使って、図9に示す合成設定画面520の重み設定部522に、複数の撮影画像521それぞれを合成するときの重みを指定し(図5のステップS8)、決定ボタン523を選択すると、入力された重みが指定部419から画像合成部417に伝えられる。この例では、一番上の撮影画像521(上からの照明光が照射された撮影画像)に75%の重みを付し、2番目の撮影画像521(左からの照明光が照射された撮影画像)に60%の重みを付し、3番目の撮影画像521(正面からの照明光が照射された撮影画像)に20%の重みを付し、一番下の撮影画像521(右からの照明光が照射された撮影画像)に20%の重みを付して合成することが指定されている。
The photographer uses the
画像合成部417では、指定された重みに従った画像合成が行われるが、図9に示す複数の撮影画像521そのものが合成されるのではなく、それら複数の撮影画像521に基づいて生成された複数の照明画像が合成される(図5のステップS9)。
The
本実施形態においては、まず、位置ズレ補正部416から伝えられた4つの照明画像の低周波成分それぞれが指定部419から伝えられた重みを付して合成され、位置ズレ補正部416から伝えられた環境光画像の低周波成分が合成されて(図8のステップT3)、低周波合成画像が生成される。続いて、低周波合成画像に、位置ズレ補正部416から伝えられた基準の照明画像の高周波成分が合成されて、最終的な合成画像が生成される(図8のステップT4)。画像の低周波成分のみを指定された重みを付して合成することによって、位置ズレ補正だけでは補正しきれないほどに被写体がぶれてしまっている場合であっても、所望の照射状態で撮影された撮影画像を精度良く再現することができる。生成された合成画像は、色空間逆変換部418に伝えられる。
In the present embodiment, first, the low-frequency components of the four illumination images transmitted from the positional
色空間逆変換部418では、合成画像にガンマ補正処理が施されることによって輝度が調整され、合成画像の色空間が、輝度が不連続な色空間(例えば、sRGB色空間)に変換される。変換後の合成画像は、図2に示す画像表示装置32に伝えられる。
The color space
画像表示装置32は、図9に示す合成設定画面520の合成画像表示部525に、伝えられた合成画像を表示させる(図5のステップS10)。
The
合成画像表示部525に表示された合成画像は、4枚の撮影画像521が単純に合成されたものではなく、それら4枚の撮影画像521それぞれから環境光画像を減算した照明画像が合成され、環境光画像が1つだけ加算されたものである。このため、本実施形態によると、環境光の成分が何度も重複して加算されてしまって、合成画像がイメージしていた画像よりも明るくなってしまう不具合などが回避され、スタジオで照明装置10U,10F,10R,10Lそれぞれから指定された光量で光を照射した状態で被写体Pを撮影した撮影画像を精度良く再現することができる。また、相互間の被写体の位置ずれが補正された後で環境光画像や複数の照明画像が合成されることによって、ぼけなどが生じていない高画質な合成画像を得ることができる。
The composite image displayed on the composite
撮影者が、パーソナルコンピュータ30のマウス34やキーボード33を使って、図9に示す合成設定画面520の決定ボタン523を再度選択すると、合成画像表示部525に表示された合成画像が最終的な撮影画像として決定される(図5のステップS11:Yes)。決定された撮影画像は、ハードディスク装置103に伝えられて保存されたり、CD/DVDドライブ104に伝えられてDVDなどに記録される。
When the photographer selects the
このように、本実施形態の撮影システム1によると、所望の照明条件下で被写体が撮影された高画質な撮影画像を容易に取得することができる。
As described above, according to the
以上で、本発明の第1実施形態の説明を終了し、本発明の第2実施形態について説明する。以下では、第1実施形態と第2実施形態とで同じ構成要素については同じ符号を付して説明を省略し、第1実施形態および第2実施形態の相違点に注目して説明する。 Above, description of 1st Embodiment of this invention is complete | finished and 2nd Embodiment of this invention is described. In the following, the same constituent elements in the first embodiment and the second embodiment will be denoted by the same reference numerals, description thereof will be omitted, and description will be made by paying attention to the differences between the first embodiment and the second embodiment.
図10は、本発明の第2実施形態が適用された撮影システム1´の概略構成図である。
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a photographing
本実施形態の撮影システム1´では、図1に示す第1実施形態の撮影システム1とは異なり、パーソナルコンピュータ30が照明装置10U´,10F´,10R´,10L´と接続されておらず、照明装置10U´,10F´,10R´,10L´、およびデジタルカメラ20には、撮影を制御する撮影制御装置40が接続されている。照明装置10U´,10F´,10R´,10L´は、発光制御装置を備えておらず、同期信号を受信して発光する単純な構成の照明装置である。
In the
撮影制御装置40は、デジタルカメラ20から同期信号を受信し、照明装置10U´,10F´,10R´,10L´それぞれに同期信号を分配するものである。撮影制御装置40には、図6に示す発光設定画面510での設定と同様の設定を行うための操作子群が設けられている。撮影者が操作子群を使って照明装置10U´,10F´,10R´,10L´それぞれと発光タイミングとを設定すると、撮影制御装置40では、デジタルカメラ20から送られてきた同期信号が設定された発光タイミングに達した照明装置のみに同期信号が伝えられる。このように、撮影制御装置40が備えられることによって、撮影システムの配線を簡略化することができ、発光制御装置が備えられていない単純な照明装置10U´,10F´,10R´,10L´の発光順序を容易に制御することができる。
The
照明装置10U´,10F´,10R´,10L´が順次に照射され、各照明装置10U´,10F´,10R´,10L´からの照射光下で被写体Pが撮影された複数の撮影画像は、パーソナルコンピュータ30に伝えられる。
デジタルカメラ20から送られてきた複数の撮影画像は、入力インタフェース106を介して、図4に示す画像合成装置400で取得される。
A plurality of captured images sent from the
本実施形態の画像合成装置400は、第1実施形態の画像合成装置400と同じ構成を有しているが、被写体検出部415で行われる処理が第1実施形態とは異なっている。
The
本実施形態においては、図2に示すハードディスク装置103に、被写体の候補の形状や色などといった図形的な特徴が予め登録されている。被写体検出部415は、画像分解部414から送られてきた高周波画像中から、登録されている特徴が含まれている領域を検索し、検索された領域を被写体の位置と決定する。
In the present embodiment, graphical features such as the shape and color of the subject candidates are registered in advance in the
このように、被写体の候補の形状や色などを予め登録しておき、その特徴に基づいて被写体の位置を検出することによって、人物以外の被写体の位置も確実に検出することができる。 Thus, by registering in advance the shape and color of candidate subjects and detecting the position of the subject based on the characteristics, the positions of subjects other than a person can also be reliably detected.
ここで、上記では、複数の撮影画像に基づいて環境光画像を算出する例について説明したが、本発明の画像合成装置は、予め環境光のみの状態で被写体を撮影しておき、その撮影された環境光画像を使って照明画像を生成するものであってもよい。 Here, in the above description, an example in which an ambient light image is calculated based on a plurality of captured images has been described. However, the image composition device of the present invention captures a subject in advance by capturing only the ambient light. Alternatively, an illumination image may be generated using an ambient light image.
また、上記では、環境光画像に基づいて照明画像を生成し、それら照明画像を合成する例について説明したが、本発明の画像合成装置は、複数の撮影画像を合成し、合成された画像から重複されて加算された環境光画像を減算するものであってもよい。 In the above description, an example in which an illumination image is generated based on an ambient light image and the illumination images are combined has been described. However, the image combining apparatus of the present invention combines a plurality of captured images and combines the combined images. The ambient light image that is overlapped and added may be subtracted.
また、上記では、環境光画像に基づいて照明画像を生成する例について説明したが、本発明の画像合成装置は、照明画像のみを生成するものであってもよく、撮影画像中の、環境光に相当する光の割合のみを算出するものであってもよい。 In the above description, an example in which an illumination image is generated based on an ambient light image has been described. However, the image composition apparatus according to the present invention may generate only an illumination image, and the ambient light in a captured image may be generated. Only the ratio of light corresponding to the above may be calculated.
また、上記では、位置ズレが補正された照明画像の低周波成分を用いて画像合成を行う例について説明したが、本発明にいう画像合成部は、位置ズレが補正されていない照明画像の低周波成分を用いて画像合成を行うものであってもよい。 Further, in the above description, an example in which image synthesis is performed using a low-frequency component of an illumination image whose positional deviation has been corrected has been described. An image may be synthesized using a frequency component.
また、上記では、環境光画像や照明画像を周波数分解し、それらの低周波成分のみを合成する例について説明したが、本発明にいう画像合成部は、環境光画像や照明画像を合成してもよい。 In the above description, an example in which the ambient light image and the illumination image are frequency-resolved and only those low-frequency components are combined has been described. However, the image composition unit according to the present invention combines the ambient light image and the illumination image. Also good.
また、上記では、複数の照明画像それぞれを指定された重みで合成し、さらに環境光画像を1つ分だけ合成する例について説明したが、本発明にいう画像合成部は、環境光画像も指定された重みで合成するものであってもよい。環境光画像を所望の重みで合成することによって、合成画像の明るさを抑えることができる。 In the above description, an example has been described in which each of a plurality of illumination images is synthesized with a specified weight, and then only one ambient light image is synthesized. However, the image composition unit according to the present invention also designates an ambient light image. It is also possible to synthesize with the determined weight. By synthesizing the ambient light image with a desired weight, the brightness of the synthesized image can be suppressed.
また、上記では、単独の照明装置を複数備えた例について説明したが、本発明にいう照明部は、デジタルカメラと一体化した複数の閃光発光装置などであってもよく、レフ板などであってもよい。 In the above description, an example in which a plurality of individual illumination devices are provided has been described. However, the illumination unit referred to in the present invention may be a plurality of flash light emitting devices integrated with a digital camera, such as a reflex plate. May be.
また、上記では、複数の照明装置それぞれを単独で発光させる例について説明したが、本発明にいう照明部は、複数の照明装置を複合的に発光させるものであってもよい。 Moreover, although the example which light-emits each of several illuminating devices independently was demonstrated above, the illuminating part said to this invention may make a some illuminating device light-emit compositely.
また、上記では、撮影者が複数の撮影画像それぞれを合成するときの重みを指定する例について説明したが、本発明にいう「指定」は、照明装置から照射される照明光の方向とは異なる方向における目標の光量の指示であってもよく、目標の画像から各方位における目標の光量を分析する分析装置によって分析された結果であってもよい。 In the above description, an example in which a photographer designates weights when combining a plurality of photographed images has been described. However, “designation” in the present invention is different from the direction of illumination light emitted from the illumination device. It may be an indication of a target light amount in the direction, or may be a result of analysis by an analyzer that analyzes the target light amount in each direction from the target image.
1,1´ 撮影システム
10U,10R,10L,10F 照明装置
20 デジタルカメラ
30 パーソナルコンピュータ
31 本体装置
32a 表示画面
32 画像表示装置
33 キーボード
34 マウス
35 バス
101 CPU
102 主メモリ
103 ハードディスク装置
104 FDドライブ
105 CD−ROMドライブ
106 入力インタフェース
107 出力インタフェース
300 画像合成プログラム
311 撮影画像取得部
312 画像処理部
313 照明画像生成部
314 画像分解部
315 被写体検出部
316 位置ズレ補正部
317 画像合成部
318 色空間逆変換部
319 指定部
320 撮影制御部
400 画像合成装置
411 撮影画像取得部
412 画像処理部
413 照明画像生成部
414 画像分解部
415 被写体検出部
416 位置ズレ補正部
417 画像合成部
418 色空間逆変換部
419 指定部
420 撮影制御部
1, 1 'photographing
DESCRIPTION OF
Claims (8)
環境光と前記照明部による照明光との双方に照らされた被写体を、前記複数の照明光それぞれの下で撮影して複数の撮影画像を得る撮影部と、
前記複数の撮影画像に基づいて、該撮影画像中の被写体を照らしている光に含まれた前記環境光の成分及び又は前記照明光の成分を求める光成分算出部と、
被写体を照らす光の各方位における目標の光量が指定され、その指定された光量と同等な光量の光に照らされた被写体の画像を、前記光成分算出部によって算出された成分と前記複数の撮影画像とに基づいた画像合成によって作成する画像合成部とを備えたことを特徴とする撮影システム。 An illumination unit that illuminates the subject with each of a plurality of illumination lights having different illumination directions;
An imaging unit that captures a subject illuminated by both ambient light and illumination light from the illumination unit under each of the plurality of illumination lights to obtain a plurality of captured images;
A light component calculation unit for obtaining a component of the ambient light and / or a component of the illumination light included in light illuminating a subject in the captured image based on the plurality of captured images;
A target light amount in each direction of light illuminating the subject is designated, and an image of the subject illuminated with light having a light amount equivalent to the designated light amount is calculated by the component calculated by the light component calculation unit and the plurality of photographings. An imaging system comprising: an image composition unit that is created by image composition based on an image.
前記画像合成部が、画像を合成するに当たり、前記撮影画像の低周波成分を用いることで、指定された光の状態を再現するものであることを特徴とする請求項1記載の撮影システム。 An image decomposition unit that decomposes an image into a high-frequency component and a low-frequency component based on a spatial frequency,
2. The photographing system according to claim 1, wherein the image synthesizing unit reproduces a designated light state by using a low-frequency component of the photographed image when synthesizing the images.
被写体を照らす光の各方位における目標の光量が指定され、その指定された光量と同等な光量の光に照らされた被写体の画像を、前記光成分算出部によって算出された成分と前記複数の撮影画像とに基づいた画像合成によって作成する画像合成部とを備えたことを特徴とする画像合成装置。 A subject illuminated by both ambient light and illumination light acquires a plurality of photographed images obtained by photographing each of the plurality of illumination lights having different illumination directions, and based on the plurality of photographed images, A light component calculation unit for obtaining a component of the ambient light and / or a component of the illumination light included in the light illuminating the subject in the captured image;
A target light amount in each direction of light illuminating the subject is designated, and an image of the subject illuminated with light having a light amount equivalent to the designated light amount is calculated by the component calculated by the light component calculation unit and the plurality of photographings. An image composition apparatus comprising: an image composition unit that creates an image based on an image.
被写体を照らす光の各方位における目標の光量が指定され、その指定された光量と同等な光量の光に照らされた被写体の画像を、前記光成分算出部によって算出された成分と前記複数の撮影画像とに基づいた画像合成によって作成する画像合成部とを構築することを特徴とする画像合成プログラム。 Acquires a plurality of captured images obtained by being executed in a computer and photographed under a plurality of illumination lights having different illumination directions on a subject illuminated by both ambient light and illumination light. And, based on the plurality of captured images, a light component calculation unit for obtaining the component of the ambient light and / or the component of the illumination light included in the light illuminating the subject in the captured image;
A target light amount in each direction of light illuminating the subject is designated, and an image of the subject illuminated with light having a light amount equivalent to the designated light amount is calculated by the component calculated by the light component calculation unit and the plurality of photographings. An image composition program for constructing an image composition unit created by image composition based on an image.
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