JP2007316892A - 自動トリミング方法および装置ならびにプログラム - Google Patents

自動トリミング方法および装置ならびにプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】ユーザーが全体画像を取得したときの意図を反映したトリミング画像を自動的に取得する。
【解決手段】オブジェクト領域生成手段10において全体画像から複数のオブジェクト領域が検出される。その後、検出されたオブジェクト領域の種類が識別されるとともに、全体画像を取得したときのオブジェクト領域の状態が検出される。次に、注目度算出手段30において、オブジェクト領域の状態および種類から各オブジェクト領域毎に注目度が算出される。そして、トリミング手段40において算出された注目度を用いてトリミング枠が設定されトリミング画像が生成される。
【選択図】図1

Description

本発明は、ユーザーがデジタルカメラ等により取得した全体画像から自動的にトリミング画像を生成する自動トリミング方法および装置ならびにプログラムに関するものである。
デジタルカメラ等により取得された画像データを印刷するとき、通常は標準的な処理条件を用いて処理される。そのため、トリミングすれば良い構図になる画像であってもユーザーは様々な条件でトリミングが施された画像を確認することなく、印刷が行われている。そこで、画像処理条件を変更した複数の画像をディスプレイ上に表示、あるいは1枚の用紙に印刷することにより、確認する技術が提案されている(たとえば特許文献1参照)。
特許文献1において、ユーザーがトリミング枠(構図)を決定するのは困難であることを考慮し、人物モードや風景モードに応じて画像を解析し、良好な構図になるようにトリミング領域の大きさおよび位置を設定するようになっている。具体的には、入力画像を解析することによりオブジェクトを検出し、撮影シーンに基づいてトリミング領域を設定するための基準となるオブジェクトを変えるようになっている。撮影シーンが人物モードに設定されているときには顔の大きさに合わせたトリミング枠を設定する。一方、風景モードに設定されているときにはテクスチャ解析を行うことにより、空や海といった構成要素毎の領域を抽出し、良好な構図を決定するようになっている。
特開2005−175684号公報
しかし、特許文献1において、画像解析によって人物や空といった被写体を抽出しても、実際にその被写体が撮影者にとって重要であるのか否かを自動的に判断することはできない。たとえばたまたま画像の端部に写ってしまった通行人や、ピンぼけして写っている人物は重要な人物ではなく、トリミングにより切り取ってしまう方が好ましい。しかし、特許文献1においては人物モードではこれらの人物を含むトリミング枠が設定される場合があり、必ずしもユーザーの意図を反映した構図にはならないことがあるという問題がある。
そこで、本発明は、ユーザーが全体画像を取得したときの意図を反映したトリミング画像を自動的に取得することができる自動トリミング方法および装置ならびにプログラムを提供することを目的とするものである。
本発明の自動トリミング方法は、全体画像をオブジェクト毎に領域分割した複数のオブジェクト領域を生成し、生成したオブジェクト領域の撮影状態からオブジェクト領域の注目度を算出し、算出した注目度の高いオブジェクト領域に合わせてトリミング枠を設定しトリミングを行うことを特徴とするものである。
本発明の自動トリミング装置は、全体画像をオブジェクト毎に領域分割した複数のオブジェクト領域を生成するオブジェクト領域生成手段と、オブジェクト領域生成手段により生成されたオブジェクト領域の撮影状態を認識する状態認識手段と、状態認識手段により認識された撮影状態からオブジェクト領域の注目度を算出する注目度算出手段と、注目度算出手段により算出された注目度の高いオブジェクト領域に合わせてトリミング枠を設定しトリミングを行うトリミング手段とを備えたことを特徴とするものである。
本発明の自動トリミングプログラムは、コンピュータに、全体画像をオブジェクト毎に領域分割した複数のオブジェクト領域を生成し、生成したオブジェクト領域の撮影状態を認識し、認識したオブジェクト領域の撮影状態からオブジェクト領域の注目度を算出し、算出した注目度の高いオブジェクト領域に合わせてトリミング枠を設定しトリミングを行うことを実行させることを特徴とするものである。
ここで、オブジェクトとはたとえば人物、空、海、木、建物等の全体画像に含まれる被写体を意味し、オブジェクト領域とは上記オブジェクトが全体画像内を占める領域を意味する。オブジェクト領域の撮影状態とは、オブジェクト領域が全体画像内においてどのような状態で撮影されているかを示すものであって、たとえばオブジェクト領域の明るさ、色、色相、彩度等の画像特性、オブジェクト領域の大きさ、縦横比、エッジ情報やテクスチャ情報もしくはコントラスト等の像構造が挙げられる。このとき、注目度算出手段は画像特性または像構造と注目度との相関関係を示す注目度変換テーブルを有するものであり、注目度変換テーブルを用いて注目度を算出するようにしてもよい。なお、注目度とは撮影者が注目しているであろうと推測される度合いを示すものであり、注目度算出手段は撮影者が注目しているオブジェクト領域は良好な状態で撮影されているとの考えから注目度を算出するものである。
また、トリミング手段は、注目度を用いてオブジェクト領域に合わせてトリミング枠を設定するものであればその手法は問わず、たとえば予め設定されている設定しきい値より大きい注目度のオブジェクト領域を含むようにトリミング枠を設定するようにしても良いし、全体画像に含まれるオブジェクト領域のうち、最も注目度の高いオブジェクト領域に合わせてトリミング枠を設定するようにしても良い。
なお、オブジェクト領域の種類を識別するオブジェクト識別手段をさらに有するものであっても良い。ここで、このオブジェクト領域の種類を識別するとは、たとえば山、海、花、人、顔等の種類であることを識別することを意味する。このとき、注目度算出手段はオブジェクト識別手段により識別されたオブジェクト領域の種類から注目度を算出する機能を有するものであってもよい。
また、全体画像は撮影装置による撮影により取得されたものであっても良い。このとき、全体画像を取得したときの撮影条件を取得する撮影条件取得手段をさらに有していてもよい。ここで、撮影条件は、撮影装置を用いて全体画像を取得したときの撮影条件に関する情報であればいかなるものであっても良く、たとえば撮影モード、絞り、ズーム、フラッシュの有無、シャッタースピード、撮影場所、撮影時刻等をいう。そして、注目度算出手段が撮影条件取得手段により取得された撮影条件を用いてオブジェクト領域の注目度を算出するものであってもよい。
本発明の自動トリミング装置ならびにプログラムによれば、全体画像をオブジェクト毎に領域分割した複数のオブジェクト領域を生成し、生成したオブジェクト領域の撮影状態を認識し、認識したオブジェクト領域の撮影状態からオブジェクト領域の注目度を算出し、算出した注目度の高いオブジェクト領域に合わせてトリミング枠を設定しトリミングを行うことにより、オブジェクト領域の撮影状態から全体画像を撮影により取得したときにどのオブジェクトに注目して撮影したものであるかを推測しトリミング枠の設定を行うことができるため、撮影者の意図を反映したトリミング画像の取得を自動的に行うことができる。
なお、オブジェクト領域の種類を識別するオブジェクト識別手段をさらに有し、注目度算出手段が、オブジェクト領域の種類から注目度を算出する機能を有するものであるとき、たとえばオブジェクト領域の種類が人物の顔のときには注目度を高く算出する等の処理を行うことができるようになるため、より撮影者の意図を反映したトリミング画像の取得を自動的に行うことができる。
また、全体画像が撮影装置を用いた撮影により取得されたものであり、全体画像を取得したときの撮影条件を取得する撮影条件取得手段をさらに有し、注目度算出手段が撮影条件取得手段により取得された撮影条件を用いてオブジェクト領域の注目度を算出する機能を有するものであれば、撮影条件から撮影者がどのように撮影したかったのかを認識しそれを注目度に反映することができるため、より撮影者の意図を反映したトリミング画像の取得を自動的に行うことができる。
以下、図面を参照して本発明の自動トリミング装置の好ましい実施の形態を詳細に説明する。なお、図1のような自動トリミング装置1の構成は、補助記憶装置に読み込まれた自動トリミングプログラムをコンピュータ(たとえばパーソナルコンピュータ等)上で実行することにより実現される。このとき、このトリミング表示プログラムは、CD−ROM等の情報記憶媒体に記憶され、もしくはインターネット等のネットワークを介して配布され、コンピュータにインストールされることになる。
図1の自動トリミング装置1は、デジタルカメラ等により取得された全体画像Pからのトリミング画像を自動的に生成するものであって、全体画像Pに含まれるオブジェクト領域ORを検出するオブジェクト領域生成手段10と、オブジェクト領域ORの注目度をオブジェクト領域ORの状態から算出する注目度算出手段30と、注目度算出手段30により算出された注目度の高いオブジェクト領域に合わせてトリミング枠TGを設定しトリミングを行うトリミング手段40とを有している。
オブジェクト領域生成手段10は、図2に示すように、人物および人物の顔、建物、植物等のオブジェクトを撮影したとき、図3に示すように、各オブジェクト毎に領域分割したオブジェクト領域ORを生成するものである。オブジェクト領域生成手段10は、たとえば特開2005−63308号公報に記載された手法を用いて複数のオブジェクト領域ORを生成するようになっている。具体的には、全体画像Pの各画素から複数の特徴量を抽出し、抽出した特徴量を用いて各画素をクラスタリング(分類)し、分類された画素毎に領域分割してクラスタリング領域を生成し、生成したクラスタリング領域を領域の大きさに基づいて統合することにより、各オブジェクト領域ORが生成される。なお、オブジェクト領域生成手段10は、上述した方法に限らずエッジ検出によりオブジェクト領域ORを検出する方法等公知の技術を用いることができる。
さらに、自動トリミング装置1はオブジェクト領域生成手段10により生成されたオブジェクト領域ORの種類を識別するオブジェクト識別手段20を有している。このオブジェクト識別手段20はたとえば特開2005−63308号公報に記載された自己組織化マップを用いた手法を用いて各オブジェクト領域ORの種類を識別するようになっている。具体的には、全体画像Pを設定画素数からなる複数のブロック領域に分割し、各ブロック領域から特徴量を抽出し、抽出した特徴量から特徴ベクトルを生成し、生成した特徴ベクトルを自己組織化マップに入力することにより各ブロック領域の種類を識別する。そして、上述したオブジェクト領域OR毎にブロック領域の識別結果を集計し、最も多い種類をそのオブジェクト領域ORの種類として識別するようになっている。
注目度算出手段30は、オブジェクト領域生成手段10により生成されたオブジェクト領域ORの注目度Ttをオブジェクト領域ORの状態から算出するものである。ここで、オブジェクト領域ORの状態として、オブジェクト領域の明るさ、色、色相、彩度等の画像特性や、オブジェクト領域の大きさ、縦横比、エッジ情報やテクスチャ情報もしくはコントラスト等の像構造等を用いることができる。
たとえばオブジェクト領域ORの状態としてオブジェクト領域ORの平均輝度と大きさ(面積)とを用いる場合、注目度算出手段30には、たとえば図4(A)に示すオブジェクト領域ORの平均輝度と注目度T1との関係を示す注目度変換テーブルLUT1および図4(B)に示すオブジェクト領域ORの大きさと注目度T2との関係を示す注目度変換テーブルLUT2が予め記憶されている。次に、注目度算出手段30は、各オブジェクト領域ORの平均輝度および大きさを求め、注目度変換テーブルLUT1、LUT2からそれぞれ注目度T1、T2を算出する。そして、オブジェクト領域ORの最終的な注目度Tt=a×T1+b×T2(a,bは重み係数)を算出する。
さらに、注目度算出手段30は、オブジェクト識別手段20により識別されたオブジェクト領域ORの種類をも用いて注目度Ttを算出する機能を有している。このとき注目度算出手段30はオブジェクト領域ORの種類に対する注目度に重み係数を乗じたものを上述した式に加算することによりオブジェクト領域ORの最終的な注目度Ttを算出する。たとえば、注目度算出手段30は、人物の顔および体であると識別されたオブジェクト領域ORについて注目度Ttが高くなるように算出するようになっている。すると、図5の全体画像Pにおいて、人物の顔はオブジェクト領域ORの大きさは比較的小さいが、ピントが合っているため平均輝度が高くさらにオブジェクト領域ORの種類が顔であるため、複数のオブジェクト領域ORの中では最も注目度Ttが高い。次いで人物の体は平均輝度およびオブジェクトORの種類から注目度が高く、以下建物および植物、地面の順に注目度が低くなる。
図1のトリミング手段40は、注目度算出手段30により算出された各オブジェクト領域ORの注目度を用いてトリミング枠TGを設定し、トリミング画像TPを生成するものである。トリミング手段40は、種々の方法でトリミング枠TGを設定することができ、たとえば複数のオブジェクト領域ORのうち、最も注目度Ttが高いオブジェクト領域ORを囲む矩形の領域を拡張した所定の範囲をトリミング枠TGとして設定し、もしくは最も注目度Ttの高いオブジェクト領域ORを基準にいわゆる三分割法によりトリミング枠TGを設定する等の公知の技術を用いてトリミング枠TGを設定する。すると、たとえば図6のように、注目度の最も高いオブジェクト領域ORを基準としたトリミング枠TG1が設定されることになる。
あるいは、トリミング手段40は、予め設定された設定しきい値より高い注目度Ttのオブジェクト領域ORがすべて含まれるようにトリミング枠TGを設定するようにしてもよい。たとえば人物の顔と体との注目度Ttが設定しきい値より高い場合、図6のように人物の顔と体とを基準としたトリミング枠TG2が設定されるようになる。
さらには、上述した2つのトリミング枠TG1、TG2を用いてトリミング枠TG3を設定するようにしても良い。具体的には、2つのトリミング枠TG1、TG2からトリミング画像TPの生成に用いるトリミング枠TG3=(c×TG1+d×TG2)/(c+d)(c、dは重み係数)を算出するようにしても良い。
このように、オブジェクト領域ORの撮影状態から注目度Ttを算出し、この注目度Ttを用いてトリミング枠TGの設定およびトリミング画像TPの生成を行うことにより、オブジェクト領域ORの状態から全体画像Pを撮影により取得したときにどのオブジェクトに注目して撮影したものであるかを推測しトリミング枠TGの設定を行うことができるため、撮影者の意図を反映したトリミング画像の取得を自動的に行うことができる。
すなわち、従来のように、人物モード・風景モード等の撮影シーンに依存してトリミング領域を設定した場合、たとえば人物モードでは通行人等の撮影者にとって重要ではない人物を含むようなトリミング枠の設定が行われてしまう。一方、通常撮影により画像を取得するときには写したいオブジェクトに対しフォーカス等を合わせて撮影を行うものであり、画像の中に写り込んだ通行人等の像はピントがぼけているもしくは輝度が低いという特徴を有している。そこで、自動トリミング装置1においては、オブジェクト領域ORの状態から撮影者が全体画像Pを取得したときにいずれのオブジェクトを撮影したかったのかを推測して注目度という指標にし、この注目度を用いてトリミング枠TGの設定を行う。よって、撮影者が写したいと思っている主要被写体に合わせたトリミング枠TGの設定を行うことができるようになる。
図7は本発明の自動トリミング方法の好ましい実施の形態を示すフローチャートであり、図1から図7を参照して自動トリミング装置1の動作例について説明する。まず、オブジェクト領域生成手段10において全体画像Pから複数のオブジェクト領域ORが検出される(ステップST1、図2参照)。その後、検出されたオブジェクト領域ORの種類が識別されるとともに、全体画像Pを取得したときのオブジェクト領域ORの状態が検出される(ステップST2)。次に、注目度算出手段30において、オブジェクト領域ORの状態および種類から各オブジェクト領域OR毎に注目度Ttが算出される(ステップST3)。そして、トリミング手段40により算出された注目度Ttを用いてトリミング枠TGが設定されトリミング画像TPが生成される(ステップST4)。これにより、上述したようにオブジェクト領域ORの状態から全体画像Pを撮影により取得したときにどのオブジェクトに注目して撮影したものであるかを推測しトリミング枠TGの設定を行うことができる。
図8は本発明の自動トリミング装置の別の実施の形態を示すブロック図であり、図8を参照して自動トリミング装置100について説明する。なお、図8の自動トリミング装置100において図1の自動トリミング装置1と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。
図8の自動トリミング装置100が図1の自動トリミング装置1と異なる点は、撮影装置により全体画像Pが取得されたときの撮影条件を取得する撮影条件取得手段110を有している点である。この撮影条件取得手段110は、たとえば撮影モード(人物モード・風景モード・スポーツモード等)、絞り、ズーム、フラッシュの有無、シャッタースピード、撮影場所、撮影時刻)等の全体画像Pにタグ情報に含まれる撮影条件を取得するものである。なお、自動トリミング装置100がデジタルカメラに実装されている場合、撮影条件取得手段110はデジタルカメラ等の撮影装置から直接撮影条件を取得するようにしても良い。
そして、注目度算出手段130は撮影条件取得手段110により取得された撮影条件に基づいて注目度Ttを算出する機能を有している。たとえば、注目度算出手段130は、撮影モードが人物モードであるとき、種類が人物の顔および体であると識別されたオブジェクト領域ORの注目度Ttを高く算出する。このとき、注目度算出手段30は撮影条件に対する注目度に重み係数を乗じたものを上述した式に加算することによりオブジェクト領域ORの最終的な注目度Ttを算出する。その結果、トリミング手段40において図9に示すようなトリミング枠TG10(=TG2、図6参照)が設定される。一方、風景モードであるとき種類が建物・植物であると識別されたオブジェクト領域ORの注目度Ttを高く算出する。その結果、トリミング手段40において、人物のみならず背景にも合わせたトリミング枠TG20が設定されるようになる。
あるいは、絞り開放でシャッタースピードが速い場合、注目度算出手段130はフォーカスが合っているオブジェクト領域ORと遠景であるオブジェクト領域ORとの注目度Ttを高く算出するようにしてもよい。すると、トリミング手段40において人物と建物とを基準としたトリミング枠TG30が設定される。このように、撮影条件を用いて注目度Ttを算出することにより、撮影者の意図をより正確に把握し注目度に反映することができる。
上記実施の形態によれば、全体画像Pをオブジェクト毎に領域分割し複数のオブジェクト領域ORを生成し、生成したオブジェクト領域ORの状態を認識し、認識したオブジェクト領域ORの状態からオブジェクト領域ORの注目度Ttを算出し、算出した注目度Ttの高いオブジェクト領域ORに合わせてトリミング枠を設定しトリミングを行うことにより、オブジェクト領域ORの状態から全体画像Pを撮影により取得したときにどのオブジェクトに注目して撮影したものであるかを推測しトリミング枠TGの設定を行うことができるため、撮影者の意図を反映したトリミング画像TPの取得を自動的に行うことができる。
なお、オブジェクト領域ORの種類を識別するオブジェクト識別手段20をさらに有し、注目度算出手段30が、オブジェクト領域ORの種類から注目度Ttを算出する機能を有するものであるとき、たとえばオブジェクト領域ORの種類が人物の顔のときには注目度Ttを高く算出する等の処理を行うことができるようになるため、より撮影者の意図を反映したトリミング画像TPの取得を自動的に行うことができる。
また、図8に示すように、全体画像Pが撮影装置を用いた撮影により取得されたものであり、全体画像Pを取得したときの撮影条件を取得する撮影条件取得手段110をさらに有し、注目度算出手段が撮影条件取得手段により取得された撮影条件を用いてオブジェクト領域ORの注目度Ttを算出する機能を有するものであれば、撮影条件から撮影者がどのように撮影したかったのかを認識しそれを注目度Ttに反映することができるため、より撮影者の意図を反映したトリミング画像の取得を自動的に行うことができる。
本発明の実施の形態は、上記各実施の形態に限定されない。たとえば、図8において、オブジェクト領域ORの状態、オブジェクト領域ORの種類、撮影条件のそれぞれを用いて注目度Ttを算出する場合について例示しているが、上述した場合に限らず、様々な注目度Ttを算出方法が考えられる。たとえば、全体画像Pから明るい顔と暗い顔とが存在する場合、注目度算出手段30、130は撮影条件として人物モードに設定されていたときには暗い顔よりも明るい顔の注目度Ttを高く算出し、風景モードの場合には2つの顔の注目度Ttを同じにし、スポーツモードもしくは開放絞りのときには明るい顔の注目度Ttを高くするようにしても良い。また、全体画像Pに大きい顔と空と地面とが存在する場合、人物モードのときには顔の注目度Ttが高く算出されるようにし、トリミング画像TPとしてバストアップ写真が取得されるようにしても良い。さらに、全体画像Pに小さい顔と体と球状物体と地面とが存在する場合、スポーツモードに設定されていたときには顔と体と球状物体との注目度Ttを高く算出するようにし、トリミング枠TGに顔と体と球状物体とが含まれるようにしても良い。
本発明の自動トリミング装置の好ましい実施の形態を示すブロック図 図1の自動トリミング装置によりトリミングが行われる全体画像の一例を示す模式図 図1のオブジェクト領域生成手段により生成されたオブジェクト領域ORの一例を示す模式図 図1の注目度算出手段に記憶された注目度変換テーブルの一例を示すグラフ 図1の注目度算出手段により算出された注目度の一例を示す模式図 図1のトリミング手段により全体画像にトリミング枠が設定された様子を示す模式図 本発明の自動トリミング方法の好ましい実施の形態を示すフローチャート 本発明の自動トリミング装置の別の実施の形態を示すブロック図 図8のトリミング手段により全体画像にトリミング枠が設定された様子を示す模式図
符号の説明
1、100 自動トリミング装置
10 オブジェクト領域生成手段
20 オブジェクト識別手段
30、130 注目度算出手段
40 トリミング手段
110 撮影条件取得手段
130 注目度算出手段
OR オブジェクト領域
P 全体画像
TG トリミング枠
TP トリミング画像
Tt 注目度

Claims (6)

  1. 全体画像をオブジェクト毎に領域分割した複数のオブジェクト領域を生成し、
    生成した前記各オブジェクト領域の状態から該各オブジェクト領域の注目度を算出し、
    算出した前記注目度を用いて前記全体画像内にトリミング枠を設定しトリミングを行う
    ことを特徴とする自動トリミング方法。
  2. 全体画像を前記各オブジェクト毎に領域分割した複数のオブジェクト領域を生成するオブジェクト領域生成手段と、
    該オブジェクト領域生成手段により生成された前記各オブジェクト領域の状態から該各オブジェクト領域の注目度を算出する注目度算出手段と、
    該注目度算出手段により算出された注目度を用いて前記全体画像内にトリミング枠を設定しトリミングを行うトリミング手段と
    を備えたことを特徴とする自動トリミング装置。
  3. 前記オブジェクト領域の状態が前記オブジェクト領域の画像特性または像構造であり、前記注目度算出手段が、前記画像特性または像構造と前記注目度との関係を示す注目度変換テーブルを有するものであり、該注目度変換テーブルを用いて前記画像特性または像構造から前記注目度を算出するものであることを特徴とする請求項2記載の自動トリミング装置。
  4. 前記オブジェクト領域の種類を識別するオブジェクト識別手段をさらに有し、前記注目度算出手段が、該オブジェクト識別手段により識別された前記オブジェクト領域の種類から前記注目度を算出する機能を有するものであることを特徴とする請求項2または3記載の自動トリミング装置。
  5. 前記全体画像が撮影装置を用いた撮影により取得されたものであり、前記全体画像を取得したときの撮影条件を取得する撮影条件取得手段をさらに有し、前記注目度算出手段が前記撮影条件取得手段により取得された前記撮影条件を用いて前記オブジェクト領域の注目度を算出する機能を有するものであることを特徴とする請求項2から4のいずれか1項記載の自動トリミング装置。
  6. コンピュータに、
    全体画像を前記オブジェクト毎に領域分割した複数のオブジェクト領域を生成し、
    生成した該オブジェクト領域の撮影状態を認識し、
    認識した前記オブジェクト領域の撮影状態から該オブジェクト領域の注目度を算出し、
    算出した注目度の高い前記オブジェクト領域に合わせてトリミング枠を設定しトリミングを行う
    ことを実行させるための自動トリミングプログラム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008192156A (ja) * 2007-02-07 2008-08-21 Thomson Licensing 画像処理方法
KR101436326B1 (ko) 2008-07-31 2014-09-01 삼성전자주식회사 디지털 촬영장치, 그 제어방법 및 제어방법을 실행시키기위한 프로그램을 저장한 기록매체
US9230343B2 (en) 2013-08-23 2016-01-05 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image processing apparatus and storage medium

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