JP2007334558A - Image processor, method, and program - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To generate a more natural panoramic image more simply. <P>SOLUTION: In an image processor for processing a plurality of images taken by changing angles of photographing directions, a brightness magnification approximate function calculating part 106 calculates an approximate function that approximates the change of the exposure magnification to the angle of the photographic directions of the respective images from the photographic conditions of the plurality of images, a luminance adjustment part 107 adjusts the luminance of the plurality of images in a manner of changing the luminance continuously in the direction of joining the images according to the approximate function, and an image composition part 108 composites the plurality of images, the luminance of which have been adjusted, into a single composite image by joining them together. The present invention can be applied to digital still cameras. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は画像処理装置および方法、並びにプログラムに関し、特に、画像を合成する画像処理装置および方法、並びにプログラムに関する。   The present invention relates to an image processing apparatus and method, and a program, and more particularly, to an image processing apparatus and method for synthesizing images, and a program.

従来、複数の画像を撮影し、撮影した画像を張り合わせて、1つの画像に合成するパノラマ撮影が広く行われている。   2. Description of the Related Art Conventionally, panoramic photography has been widely performed in which a plurality of images are photographed and the photographed images are combined to form a single image.

例えば、特許文献1には、パノラマ撮影を行う場合、露出値として同一のものを保持し、パノラマ撮影が終了するまで同一の露出値に基づいて露出を制御することにより、不自然でないパノラマ画像を得るカメラが開示されている。   For example, in Patent Document 1, when performing panoramic shooting, the same exposure value is held, and exposure is controlled based on the same exposure value until panoramic shooting is completed, whereby a non-natural panoramic image is obtained. An obtained camera is disclosed.

また、特許文献2には、パノラマ撮影を行う場合、一連の複数の画像を、同一の、露出量、合焦点、ズーム値、およびホワイトバランス等で、撮影する電子カメラシステムが開示されている。   Patent Document 2 discloses an electronic camera system that captures a series of images with the same exposure, focus, zoom value, white balance, and the like when performing panoramic shooting.

また、特許文献3には、複数枚の露光の異なる画像を、線形または対数変換することにより個々の撮影画像のダイナミックレンジを縮小した上でパノラマ合成する装置が開示されている。   Patent Document 3 discloses an apparatus for panoramic composition after reducing the dynamic range of individual captured images by linearly or logarithmically converting a plurality of images having different exposures.

また、特許文献4には、合成画像の画質が均一でない場合、合成画像の画質が均一となるように各撮像装置に設定されている画質パラメータを制御することにより画像を合成する撮像システムが開示されている。   Patent Document 4 discloses an imaging system that synthesizes an image by controlling image quality parameters set in each imaging device so that the image quality of the composite image is uniform when the image quality of the composite image is not uniform. Has been.

また、特許文献5には、対数変換を用いてダイナミックレンジ圧縮を行う方法が開示されている。   Patent Document 5 discloses a method for performing dynamic range compression using logarithmic transformation.

さらに、局所的コントラストを保存した状態で、ダイナミックレンジ圧縮を行う研究も多くなされている。   In addition, many studies have been conducted on dynamic range compression while preserving local contrast.

特開平3−145635号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-145635

特開平9−322054号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-322054

特開2004−180308号公報JP 2004-180308 A

特開2001−320616号公報JP 2001-320616 A

特表2002−514359号公報JP 2002-514359 A

しかしながら、パノラマ画像は、水平画角が非常に広いため、極めて広い輝度のダイナミックレンジが要求される。例えば、屋外ではなく、室内でパノラマ撮影をユーザが行った場合、1枚のパノラマ画像には、家具の裏などの部屋の奥の暗い場所から、窓の外の明るい場所までが写りこむことになる。すなわち、画像の白とび、黒つぶれは避けられないと言える。   However, since a panoramic image has a very wide horizontal angle of view, a dynamic range with an extremely wide luminance is required. For example, when a user performs panoramic shooting indoors instead of outdoors, a single panoramic image includes a dark place behind the room, such as the back of furniture, and a bright place outside the window. Become. That is, it can be said that overexposure and underexposure of the image are inevitable.

また、線形変換または対数変換でダイナミックレンジの縮小を行っている場合、このような単調関数による変換では、処理後の画像の局所的コントラストは減少する。   Further, when the dynamic range is reduced by linear transformation or logarithmic transformation, the local contrast of the processed image is reduced by such a monotone function transformation.

また、撮像装置に設定されている画質パラメータを変更するだけでは、輝度のダイナミックレンジの広い画像を作成することはできない。   Also, it is not possible to create an image with a wide dynamic range of luminance simply by changing the image quality parameter set in the imaging apparatus.

また、対数変換によるダイナミックレンジ圧縮では、画像の局所的コントラストは保存されない。コントラストが減少した画像は、監視カメラで撮影される画像としては使用上問題は発生しないが、芸術性を追及した表現手段として画像をとらえた場合、その鑑賞価値は極めて低くなる。   Also, the dynamic range compression by logarithmic transformation does not preserve the local contrast of the image. An image with reduced contrast does not cause a problem in use as an image taken with a surveillance camera, but when an image is taken as an expression means pursuing artisticity, its appreciation value is extremely low.

さらに、局所的コントラストを保存した状態でダイナミックレンジ圧縮を行う場合、画像から輝度の変化の低周波成分を求めるので、モバイル機器に組み込む場合、計算量が多くなり、消費電力も多くモバイル機器には不向きとなる。   In addition, when dynamic range compression is performed with the local contrast preserved, the low frequency component of the luminance change is obtained from the image, so when incorporated in a mobile device, the amount of calculation is large and the power consumption is high. It becomes unsuitable.

このように、パノラマ合成が実施される場合、パノラマ合成された画像に白とび、黒つぶれが発生し、さらに、画像の局所的コントラストが減少した画像となり、芸術性を追及した場合、鑑賞価値は極めて低くなる。   In this way, when panoramic synthesis is performed, the panorama synthesized image is overexposed and blacked out, and further, the local contrast of the image is reduced. Extremely low.

このため、パノラマ合成された画像の白とび、黒つぶれを軽減させ、画像の局所的コントラストを維持する技術の必要が高まっている。   For this reason, there is an increasing need for a technique for reducing overexposure and underexposure in a panorama synthesized image and maintaining local contrast of the image.

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、より簡単に、より自然なパノラマ画像を生成することができるようにするものである。   The present invention has been made in view of such a situation, and makes it possible to generate a more natural panoramic image more easily.

本発明の一側面の画像処理装置は、撮影の方向の角度を変化させて撮影した複数の画像を処理する画像処理装置であって、複数の前記画像の撮影の条件から、それぞれの前記画像の撮影の方向の角度に対する露出の倍率の変化を近似する近似関数を算出する算出手段と、前記近似関数に応じて、つなぎ合わせる方向に連続的に変化させるように複数の前記画像の輝度を調整する調整手段と、輝度が調整された複数の前記画像をつなぎ合わせることで1つの合成画像に合成する合成手段とを備える。   An image processing apparatus according to an aspect of the present invention is an image processing apparatus that processes a plurality of images captured by changing an angle of a capturing direction, and is configured to capture each of the images based on a plurality of image capturing conditions. A calculation means for calculating an approximate function that approximates a change in exposure magnification with respect to an angle of a shooting direction, and a brightness of the plurality of images is adjusted so as to be continuously changed in a stitching direction according to the approximate function. And adjusting means and combining means for combining the plurality of images whose luminance has been adjusted to combine them into one combined image.

複数の前記画像の輝度のダイナミックレンジから、調整したあとの輝度のダイナミックレンジを定めるパラメータを決定する決定手段をさらに設け、前記調整手段には、前記近似関数および前記パラメータに応じて、つなぎ合わせる方向に連続的に変化させるように複数の前記画像の輝度を調整させることができる。   A determining unit is further provided for determining a parameter for determining a dynamic range of brightness after adjustment from a plurality of dynamic ranges of the luminance of the image, and the adjusting unit is connected in a direction in accordance with the approximate function and the parameter. The brightness of the plurality of images can be adjusted so as to continuously change.

複数の前記画像のRGBである表色系を、輝度の成分および色の成分で表される表色系に変換する変換手段をさらに設け、前記調整手段には、輝度の成分を変化させることにより、複数の前記画像の輝度を調整させることができる。   A conversion means for converting the RGB color system of the plurality of images into a color system represented by a luminance component and a color component is further provided, and the adjustment means is configured to change the luminance component. The brightness of the plurality of images can be adjusted.

輝度の調整の前に、複数の前記画像に逆ガンマ補正の処理を適用し、前記合成画像にガンマ補正の処理を適用する補正手段をさらに設けることができる。   It is possible to further provide correction means for applying inverse gamma correction processing to the plurality of images and applying gamma correction processing to the composite image before the brightness adjustment.

本発明の一側面の画像処理方法は、撮影の方向の角度を変化させて撮影した複数の画像を処理する画像処理方法であって、複数の前記画像の撮影の条件から、それぞれの前記画像の撮影の方向の角度に対する露出の倍率の変化を近似する近似関数を算出し、前記近似関数に応じて、つなぎ合わせる方向に連続的に変化させるように複数の前記画像の輝度を調整し、輝度が調整された複数の前記画像をつなぎ合わせることで1つの合成画像に合成するステップを含む。   An image processing method according to an aspect of the present invention is an image processing method for processing a plurality of images captured by changing an angle of a shooting direction, and is based on the shooting conditions of the plurality of images. An approximate function that approximates the change in the magnification of exposure with respect to the angle of the shooting direction is calculated, and the brightness of the plurality of images is adjusted so as to continuously change in the stitching direction according to the approximate function. The method includes a step of combining the plurality of adjusted images into a single composite image by joining them together.

本発明の一側面のプログラムは、撮影の方向の角度を変化させて撮影した複数の画像を処理する画像処理を、コンピュータに行わせるプログラムであって、複数の前記画像の撮影の条件から、それぞれの前記画像の撮影の方向の角度に対する露出の倍率の変化を近似する近似関数を算出し、前記近似関数に応じて、つなぎ合わせる方向に連続的に変化させるように複数の前記画像の輝度を調整し、輝度が調整された複数の前記画像をつなぎ合わせることで1つの合成画像に合成するステップを含む。   A program according to one aspect of the present invention is a program for causing a computer to perform image processing for processing a plurality of images captured by changing an angle of a shooting direction. An approximate function that approximates a change in exposure magnification with respect to the angle of the image capturing direction of the image is calculated, and the brightness of the plurality of images is adjusted so as to continuously change in the stitching direction according to the approximate function And combining the plurality of images with adjusted brightness into one composite image.

本発明の一側面においては、複数の前記画像の撮影の条件から、それぞれの前記画像の撮影の方向の角度に対する露出の倍率の変化を近似する近似関数が算出され、前記近似関数に応じて、つなぎ合わせる方向に連続的に変化させるように複数の前記画像の輝度が調整され、輝度が調整された複数の前記画像がつなぎ合わされることで1つの合成画像に合成される。   In one aspect of the present invention, an approximate function that approximates a change in the magnification of exposure with respect to an angle in the shooting direction of each of the images is calculated from a plurality of shooting conditions of the images, and according to the approximate function, The brightness of the plurality of images is adjusted so as to be continuously changed in the stitching direction, and the plurality of images whose brightness has been adjusted are stitched together to be combined into one synthesized image.

以上のように、本発明の一側面によれば、パノラマ画像を生成することができる。   As described above, according to one aspect of the present invention, a panoramic image can be generated.

また、本発明の一側面によれば、より簡単に、より自然なパノラマ画像を生成することができる。   Also, according to one aspect of the present invention, a more natural panoramic image can be generated more easily.

以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、明細書又は図面に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、明細書又は図面に記載されていることを確認するためのものである。従って、明細書又は図面中には記載されているが、本発明の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。   Embodiments of the present invention will be described below. Correspondences between the constituent elements of the present invention and the embodiments described in the specification or the drawings are exemplified as follows. This description is intended to confirm that the embodiments supporting the present invention are described in the specification or the drawings. Therefore, even if there is an embodiment which is described in the specification or the drawings but is not described here as an embodiment corresponding to the constituent elements of the present invention, that is not the case. It does not mean that the form does not correspond to the constituent requirements. Conversely, even if an embodiment is described here as corresponding to a configuration requirement, that means that the embodiment does not correspond to a configuration requirement other than the configuration requirement. It's not something to do.

本発明の一側面の画像処理装置は、撮影の方向の角度を変化させて撮影した複数の画像を処理する画像処理装置において、複数の前記画像の撮影の条件から、それぞれの前記画像の撮影の方向の角度に対する露出の倍率の変化を近似する近似関数を算出する算出手段(例えば、図6の輝度倍率近似関数算出部106)と、前記近似関数に応じて、つなぎ合わせる方向に連続的に変化させるように複数の前記画像の輝度を調整する調整手段(例えば、図6の輝度調整部107)と、輝度が調整された複数の前記画像をつなぎ合わせることで1つの合成画像に合成する合成手段(例えば、図6の画像合成部108)とを備える。   An image processing apparatus according to an aspect of the present invention is an image processing apparatus that processes a plurality of images captured by changing an angle of a capturing direction, and that captures each of the images based on a plurality of image capturing conditions. A calculation means for calculating an approximate function that approximates a change in exposure magnification with respect to a direction angle (for example, the luminance magnification approximate function calculation unit 106 in FIG. 6), and continuously changes in the stitching direction according to the approximate function. Adjusting means (for example, the brightness adjusting unit 107 in FIG. 6) for adjusting the brightness of the plurality of images so as to combine the plurality of images whose brightness has been adjusted to combine them into one composite image. (For example, the image composition unit 108 in FIG. 6).

複数の前記画像の輝度のダイナミックレンジから、調整したあとの輝度のダイナミックレンジを定めるパラメータを決定する決定手段(例えば、図6の調整用パラメータ決定部121)をさらに設けることができ、前記調整手段は、前記近似関数および前記パラメータに応じて、つなぎ合わせる方向に連続的に変化させるように複数の前記画像の輝度を調整することができる。   A determining unit (for example, an adjustment parameter determining unit 121 in FIG. 6) for determining a dynamic range of luminance after adjustment from the dynamic range of luminance of the plurality of images may be further provided, and the adjusting unit In accordance with the approximate function and the parameter, the brightness of the plurality of images can be adjusted so as to continuously change in the stitching direction.

複数の前記画像のRGBである表色系を、輝度の成分および色の成分で表される表色系に変換する変換手段(例えば、図6の表色系変換部105)をさらに設けることができ、前記調整手段は、輝度の成分を変化させることにより、複数の前記画像の輝度を調整することができる。   Conversion means (for example, the color system conversion unit 105 in FIG. 6) for converting the RGB color system of the plurality of images into a color system represented by a luminance component and a color component may be further provided. The adjusting means can adjust the luminance of the plurality of images by changing the luminance component.

輝度の調整の前に、複数の前記画像に逆ガンマ補正の処理を適用し、前記合成画像にガンマ補正の処理を適用する補正手段(例えば、図6のガンマ補正部83)をさらに設けることができる。   Before the brightness adjustment, a correction unit (for example, a gamma correction unit 83 in FIG. 6) that applies inverse gamma correction processing to the plurality of images and applies gamma correction processing to the composite image may be further provided. it can.

本発明の一側面の画像処理方法またはプログラムは、複数の前記画像の撮影の条件から、それぞれの前記画像の撮影の方向の角度に対する露出の倍率の変化を近似する近似関数を算出し(例えば、図12のステップS44)、前記近似関数に応じて、つなぎ合わせる方向に連続的に変化させるように複数の前記画像の輝度を調整し(例えば、図12のステップS45)、輝度が調整された複数の前記画像をつなぎ合わせることで1つの合成画像に合成する(例えば、図12のステップ46)ステップを含む。   The image processing method or program according to an aspect of the present invention calculates an approximate function that approximates a change in the magnification of exposure with respect to an angle of a shooting direction of each of the images from a plurality of shooting conditions of the images (for example, In step S44 in FIG. 12, the brightness of the plurality of images is adjusted so as to be continuously changed in the stitching direction according to the approximate function (for example, step S45 in FIG. 12), and the brightness is adjusted. Are combined to form a single composite image (for example, step 46 in FIG. 12).

図1は、本発明のデジタルスチルカメラ1の一実施の形態の外観を示す図である。デジタルスチルカメラ1は、パノラマ撮影を行う。デジタルスチルカメラ1は、情報処理装置の一例である。デジタルスチルカメラ1は、撮像素子とレンズブロックからなるレンズユニット11、レンズユニット11を回動自在に軸支し、デジタルスチルカメラ1全体を制御する本体12、および本体12に対してレンズユニット11を回動させるためのモータドライブユニット13から構成される。   FIG. 1 is a diagram showing the appearance of an embodiment of a digital still camera 1 of the present invention. The digital still camera 1 performs panoramic shooting. The digital still camera 1 is an example of an information processing apparatus. The digital still camera 1 includes a lens unit 11 including an image sensor and a lens block, a lens unit 11 that pivotally supports the lens unit 11, and a main body 12 that controls the entire digital still camera 1. The motor drive unit 13 is configured to rotate.

レンズユニット11には、撮像素子に被写体の光学的な画像を結像させるレンズブロックを構成するレンズ21が設けられている。レンズユニット11には、図示しない撮像素子が設けられている。撮像素子は、例えば、CCD(Charge Coupled Devices)イメージセンサまたはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサなどである。   The lens unit 11 is provided with a lens 21 constituting a lens block that forms an optical image of a subject on an image sensor. The lens unit 11 is provided with an image sensor (not shown). The imaging device is, for example, a CCD (Charge Coupled Devices) image sensor or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor.

図2は、モータドライブユニット13の内部構成を示す図である。モータドライブユニット13は、位置検出センサ31、モータ32、減速ギア33から構成される。   FIG. 2 is a diagram showing an internal configuration of the motor drive unit 13. The motor drive unit 13 includes a position detection sensor 31, a motor 32, and a reduction gear 33.

位置検出センサ31は、例えば、ポテンショメータ、レゾルバ、またはエンコーダなどからなり、本体12に対するレンズユニット11の回動の角度を検出する。モータ32は、レンズユニット11を回動させるための回転の駆動力を発生する。減速ギア33は、モータ32が発生した回転の駆動力を減速する。減速ギア33により減速された、モータ32の回転の駆動力によって、レンズユニット11が、本体12に対して回動させられる。   The position detection sensor 31 includes, for example, a potentiometer, a resolver, or an encoder, and detects a rotation angle of the lens unit 11 with respect to the main body 12. The motor 32 generates a rotational driving force for rotating the lens unit 11. The reduction gear 33 decelerates the driving force of rotation generated by the motor 32. The lens unit 11 is rotated with respect to the main body 12 by the rotational driving force of the motor 32 decelerated by the reduction gear 33.

図3は、デジタルスチルカメラ1のハードウェアの構成を示すブロック図である。本体12には、制御ユニット51が設けられ、着脱自在に外部記録媒体52が装着される。   FIG. 3 is a block diagram illustrating a hardware configuration of the digital still camera 1. The main body 12 is provided with a control unit 51, and an external recording medium 52 is detachably attached thereto.

制御ユニット51は、レンズユニット11およびモータドライブユニット13を制御し、デジタルスチルカメラ1の全体を制御する。制御ユニット51は、モータドライブユニット13によってレンズユニット11を所定の方向に向け、レンズユニット11に撮影を行わせる。   The control unit 51 controls the lens unit 11 and the motor drive unit 13 to control the entire digital still camera 1. The control unit 51 directs the lens unit 11 in a predetermined direction by the motor drive unit 13 and causes the lens unit 11 to perform photographing.

外部記録媒体52は、半導体メモリ、ハードディスク、または光ディスクおよびそのドライブなどからなり、撮影した画像の画像データなどを記録する。   The external recording medium 52 includes a semiconductor memory, a hard disk, an optical disk, and a drive thereof, and records image data of captured images.

制御ユニット51は、CPU(Central Processing Unit)61、A/D(Analog to Digital)コンバータ62、モータドライバ63、レンズコントローラ64、撮像素子制御回路65、画像処理部66、内蔵メモリ67、およびディスプレイ68から構成される。CPU61、レンズコントローラ64、撮像素子制御回路65、画像処理部66、内蔵メモリ67、ディスプレイ68、および外部記録媒体52は、バスにより相互に接続されている。   The control unit 51 includes a CPU (Central Processing Unit) 61, an A / D (Analog to Digital) converter 62, a motor driver 63, a lens controller 64, an image sensor control circuit 65, an image processing unit 66, a built-in memory 67, and a display 68. Consists of The CPU 61, the lens controller 64, the image sensor control circuit 65, the image processing unit 66, the built-in memory 67, the display 68, and the external recording medium 52 are connected to each other by a bus.

CPU61は、プログラムを実行して、A/Dコンバータ62、モータドライバ63、レンズコントローラ64、撮像素子制御回路65、画像処理部66、内蔵メモリ67、ディスプレイ68、および外部記録媒体52を制御する。   The CPU 61 executes the program to control the A / D converter 62, the motor driver 63, the lens controller 64, the image sensor control circuit 65, the image processing unit 66, the built-in memory 67, the display 68, and the external recording medium 52.

A/Dコンバータ62は、例えば、ポテンショメータである位置検出センサ31から供給された、本体12に対するレンズユニット11の回動の角度を示すアナログ信号を、デジタル信号に変換する。A/Dコンバータ62は、変換により得られた、本体12に対するレンズユニット11の回動の角度を示すデジタル信号をCPU61に供給する。   The A / D converter 62 converts, for example, an analog signal that is supplied from the position detection sensor 31 that is a potentiometer and indicates the rotation angle of the lens unit 11 with respect to the main body 12 into a digital signal. The A / D converter 62 supplies the CPU 61 with a digital signal obtained by the conversion and indicating the rotation angle of the lens unit 11 with respect to the main body 12.

モータドライバ63は、CPU61の制御に基づいて、モータ32の駆動軸を回転させるように、モータ32を駆動させる。   The motor driver 63 drives the motor 32 based on the control of the CPU 61 so as to rotate the drive shaft of the motor 32.

レンズコントローラ64は、CPU61の制御に基づいて、フォーカス、ズーム、または絞りなどを制御するように、レンズユニット11のレンズブロックを制御する。撮像素子制御回路65は、CPU61の制御に基づいて、被写体を撮像素子に撮影させる、すなわち、撮像素子に、レンズブロックによって結像された光学的な被写体の像を電気信号に変換させるなど、レンズユニット11に設けられている撮像素子を制御する。また、撮像素子制御回路65は、被写体の撮影の結果、撮像素子から出力される、電気信号を取得して、バスを介して内蔵メモリ67に記憶させる。例えば、撮像素子からの画像のアナログの電気信号が出力される場合、撮像素子制御回路65は、撮像素子からのアナログの電気信号を、デジタルの電気信号に変換してから、デジタルの電気信号を画像データとして内蔵メモリ67に記憶させる。   Based on the control of the CPU 61, the lens controller 64 controls the lens block of the lens unit 11 so as to control focus, zoom, or aperture. The imaging element control circuit 65 causes the imaging element to photograph the subject based on the control of the CPU 61, that is, causes the imaging element to convert an optical subject image formed by the lens block into an electrical signal. The image sensor provided in the unit 11 is controlled. Further, the image sensor control circuit 65 acquires an electrical signal output from the image sensor as a result of photographing the subject, and stores it in the built-in memory 67 via the bus. For example, when an analog electrical signal of an image from the image sensor is output, the image sensor control circuit 65 converts the analog electrical signal from the image sensor into a digital electrical signal, and then converts the digital electrical signal. The image data is stored in the built-in memory 67.

画像処理部66は、内蔵メモリ67に記憶されている、撮像素子の撮影により得られた画像データに各種の画像処理を適用する。   The image processing unit 66 applies various types of image processing to image data obtained by photographing with an image sensor, which is stored in the built-in memory 67.

内蔵メモリ67は、SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)などからなり、画像データなどを記憶する。   The built-in memory 67 is composed of SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory) or the like, and stores image data and the like.

ディスプレイ68は、LCD(Liquid Crystal Display)または有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイなどからなり、CPU61の制御の基に、内蔵メモリ67に記憶している画像データに応じた画像を表示させる。例えば、ディスプレイ68は、撮像素子に撮影されている被写体の画像、または外部記録媒体52に記録されている画像データに応じた画像を表示させる。   The display 68 includes an LCD (Liquid Crystal Display) or an organic EL (Electro Luminescence) display, and displays an image corresponding to the image data stored in the built-in memory 67 under the control of the CPU 61. For example, the display 68 displays an image of a subject photographed on the image sensor or an image corresponding to image data recorded on the external recording medium 52.

図4は、デジタルスチルカメラ1の撮影画角および水平画角を示す図である。図4のAはレンズユニット11の回動の中心を示す。レンズユニット11の回動の中心Aは、レンズブロックのズームレンズ広角端でのレンズNP点の位置とされる。NP点は、絞りの中心を通る主光線の中で、ガウス領域を通る主光線を選択し、主光線における物空間での直線成分を延長して光軸と交わる点のことである。レンズユニット11の回動の中心Aは、撮影画像のパララックスを極力小さくするように決定される。   FIG. 4 is a diagram showing a shooting field angle and a horizontal field angle of the digital still camera 1. 4A shows the center of rotation of the lens unit 11. FIG. The center A of the rotation of the lens unit 11 is the position of the lens NP point at the zoom lens wide-angle end of the lens block. The NP point is a point where a chief ray passing through the Gaussian region is selected from chief rays passing through the center of the stop, and a linear component in the object space of the chief ray is extended to intersect the optical axis. The rotation center A of the lens unit 11 is determined so as to minimize the parallax of the captured image.

水平画角βは、レンズユニット11の水平方向の画角を示す。撮影画角αは、本体12に対して回動するレンズユニット11の、回動することによって撮影できる水平方向の角度の範囲を示す。   The horizontal angle of view β indicates the horizontal angle of view of the lens unit 11. The imaging angle of view α indicates a range of angles in the horizontal direction that can be captured by rotating the lens unit 11 that rotates relative to the main body 12.

例えば、撮影画角αと水平画角βが予めわかれば、撮影画角αの画像をパノラマ合成するのに必要な画像の枚数を算出することができる。   For example, if the shooting angle of view α and the horizontal angle of view β are known in advance, the number of images required for panoramic synthesis of images with the shooting angle of view α can be calculated.

図5は、撮影方向による画像の明るさの違いを示す図である。デジタルスチルカメラ1は、図示せぬシャッタボタンが押圧されると、レンズユニット11を本体12に対して回動させながら、レンズユニット11が本体12に対して所定の角度の位置になると、画像を撮影し、撮影画角αの範囲でこれを繰り返し、複数枚の画像を連続して撮影する。   FIG. 5 is a diagram illustrating the difference in image brightness depending on the shooting direction. When a shutter button (not shown) is pressed, the digital still camera 1 rotates the lens unit 11 with respect to the main body 12 and displays the image when the lens unit 11 is at a predetermined angle with respect to the main body 12. This is repeated within the range of the shooting angle of view α, and a plurality of images are continuously shot.

すなわち、この場合、レンズユニット11の回動の中心Aを中心として、レンズユニット11が、本体12に対して回動させられる。そして、例えば、デジタルスチルカメラ1は、レンズユニット11が本体12に対して最も左側を向いている角度の位置にある場合、画像71を撮影する。デジタルスチルカメラ1は、レンズユニット11を時計回りに回動させる。   That is, in this case, the lens unit 11 is rotated with respect to the main body 12 around the rotation center A of the lens unit 11. For example, the digital still camera 1 captures the image 71 when the lens unit 11 is at the position of the angle facing the leftmost side with respect to the main body 12. The digital still camera 1 rotates the lens unit 11 clockwise.

デジタルスチルカメラ1は、本体12に対してレンズユニット11が、最も左側を向いている角度の位置と正面(センタ)を向く位置との中央の角度の位置にある場合、画像72を撮影する。さらに、デジタルスチルカメラ1は、レンズユニット11を時計回りに回動させる。   The digital still camera 1 captures an image 72 when the lens unit 11 is at a central angle between the position of the lens unit 11 facing the left side and the position facing the front (center) with respect to the main body 12. Further, the digital still camera 1 rotates the lens unit 11 clockwise.

デジタルスチルカメラ1は、本体12に対してレンズユニット11が正面を向く角度の位置にある場合、画像73を撮影する。さらに、デジタルスチルカメラ1は、レンズユニット11を時計回りに回動させる。   The digital still camera 1 captures an image 73 when the lens unit 11 is at an angle with respect to the main body 12 facing the front. Further, the digital still camera 1 rotates the lens unit 11 clockwise.

デジタルスチルカメラ1は、本体12に対してレンズユニット11が、正面を向く位置と最も右側を向いている角度の位置との中央の角度の位置にある場合、画像74を撮影する。さらに、デジタルスチルカメラ1は、レンズユニット11を時計回りに回動させる。   The digital still camera 1 captures an image 74 when the lens unit 11 is at a central angle between the position facing the front and the position facing the rightmost side with respect to the main body 12. Further, the digital still camera 1 rotates the lens unit 11 clockwise.

デジタルスチルカメラ1は、レンズユニット11が本体12に対して最も右側を向いている角度の位置にある場合、画像75を撮影する。   The digital still camera 1 captures an image 75 when the lens unit 11 is at a position that is at the most right angle with respect to the main body 12.

例えば、デジタルスチルカメラ1の正面に対して左側が暗く、デジタルスチルカメラ1の正面に対して右側が明るい場合、画像71、画像72、および画像73の左半分には、暗い景色が撮影され、画像73の右半分、画像74、および画像75には、明るい景色が撮影されることになる。   For example, when the left side is dark with respect to the front of the digital still camera 1 and the right side is bright with respect to the front of the digital still camera 1, a dark landscape is shot in the left half of the image 71, the image 72, and the image 73. A bright scene is photographed in the right half of the image 73, the image 74, and the image 75.

なお、画像71乃至画像75は、最終的につなぎ合わされて1つの合成画像に合成されるので、それぞれの左右の端部の画像が重複するように撮影される。   Since the images 71 to 75 are finally stitched together and synthesized into one synthesized image, the images at the left and right end portions are photographed so as to overlap each other.

図6は、プログラムを実行する、制御ユニット51のCPU61により実現される機能を説明する図である。CPU61がプログラムを実行することにより、撮影制御部81、パノラマ画像生成処理部82、およびガンマ補正部83が実現される。   FIG. 6 is a diagram for explaining functions realized by the CPU 61 of the control unit 51 for executing a program. When the CPU 61 executes the program, an imaging control unit 81, a panoramic image generation processing unit 82, and a gamma correction unit 83 are realized.

撮影制御部81は、レンズユニット11の回動およびレンズユニット11による撮影を制御する。撮影制御部81は、回動制御部101、露出調整部102、およびパラメータ記憶制御部103から構成される。   The shooting control unit 81 controls the rotation of the lens unit 11 and shooting by the lens unit 11. The imaging control unit 81 includes a rotation control unit 101, an exposure adjustment unit 102, and a parameter storage control unit 103.

回動制御部101は、モータ32の回動を制御することで、本体12に対するレンズユニット11の回動を制御する。例えば、回動制御部101は、位置検出センサ31から出力された信号を、A/Dコンバータ62によりアナログデジタル変換して得られたデジタル信号で示される、本体12に対するレンズユニット11の角度の位置が、所望の角度の位置となるように、モータドライバ63に所定の制御命令を送信するなどして、モータドライバ63にモータ32を駆動させて、本体12に対してレンズユニット11を回動させる。   The rotation control unit 101 controls the rotation of the lens unit 11 relative to the main body 12 by controlling the rotation of the motor 32. For example, the rotation control unit 101 indicates the position of the angle of the lens unit 11 with respect to the main body 12 indicated by a digital signal obtained by analog-digital conversion of the signal output from the position detection sensor 31 by the A / D converter 62. However, the lens unit 11 is rotated with respect to the main body 12 by causing the motor driver 63 to drive the motor 32 by transmitting a predetermined control command to the motor driver 63 so that the position is at a desired angle. .

露出調整部102は、画像の撮影における露出を調整する。具体的には、露出調整部102は、シャッタースピード、ISO(International Organization for Standardization)感度、およびレンズ絞りを調整することで、撮影の方向に合わせた露出を調整する。   The exposure adjustment unit 102 adjusts the exposure in image shooting. Specifically, the exposure adjustment unit 102 adjusts the exposure according to the shooting direction by adjusting the shutter speed, ISO (International Organization for Standardization) sensitivity, and the lens aperture.

パラメータ記憶制御部103は、画像を撮影したときの、シャッタースピード、ISO感度、およびレンズ絞りなどを示す露出パラメータの内蔵メモリ67への記憶を制御する。   The parameter storage control unit 103 controls storage of exposure parameters indicating the shutter speed, ISO sensitivity, lens aperture, and the like in the built-in memory 67 when an image is taken.

パノラマ画像生成処理部82は、レンズユニット11を回動させて撮影した、複数の画像の撮影の条件から、それぞれの画像の撮影の方向の角度に対する露出の倍率の変化を近似する近似関数を算出し、近似関数に応じて、つなぎ合わせる方向に連続的に変化させるように複数の画像の輝度を調整し、輝度が調整された複数の画像をつなぎ合わせることで1つの合成画像に合成する。   The panoramic image generation processing unit 82 calculates an approximation function that approximates the change in the magnification of the exposure with respect to the angle in the shooting direction of each image from the shooting conditions of the plurality of images shot by rotating the lens unit 11. Then, in accordance with the approximate function, the brightness of the plurality of images is adjusted so as to be continuously changed in the joining direction, and the plurality of images having the adjusted brightness are joined to form a single composite image.

パノラマ画像生成処理部82は、ビット幅調整部104、表色系変換部105、輝度倍率近似関数算出部106、輝度調整部107、および画像合成部108から構成される。   The panorama image generation processing unit 82 includes a bit width adjustment unit 104, a color system conversion unit 105, a luminance magnification approximation function calculation unit 106, a luminance adjustment unit 107, and an image composition unit 108.

ビット幅調整部104は、つなぎ合わせる画像またはつなぎ合わされた合成画像のビット幅を調整する。例えば、ビット幅調整部104は、つなぎ合わせる画像のそれぞれの各画素を8ビットから16ビットにするように、つなぎ合わせる画像のビット幅を調整し、つなぎ合わされた合成画像のそれぞれの各画素を16ビットから8ビットにするように、つなぎ合わされた合成画像のビット幅を調整する。   The bit width adjusting unit 104 adjusts the bit width of the stitched image or the stitched composite image. For example, the bit width adjustment unit 104 adjusts the bit width of the stitched images so that each pixel of the stitched images is changed from 8 bits to 16 bits, and each pixel of the stitched composite image is 16 bits. The bit width of the combined composite image is adjusted so that the bit is changed to 8 bits.

表色系変換部105は、つなぎ合わせる画像またはつなぎ合わされた合成画像の表色系を変換する。例えば、表色系変換部105は、つなぎ合わせる画像のRGBである表色系を、輝度の成分および色の成分で表される表色系、より具体的には、YCrCbである表色系に変換する。表色系変換部105は、つなぎ合わされた合成画像の輝度の成分および色の成分で表される表色系、より具体的には、YCrCbである表色系を、RGBである表色系に変換する。画像の表色系を変換することにより、輝度に注目した処理を画像に適用することができるようになる。   The color system conversion unit 105 converts the color system of the stitched image or the stitched composite image. For example, the color system conversion unit 105 converts the RGB color system of the images to be joined into a color system represented by a luminance component and a color component, more specifically, a color system that is YCrCb. Convert. The color system conversion unit 105 converts the color system represented by the luminance component and color component of the combined composite image, more specifically, the color system that is YCrCb into the color system that is RGB. Convert. By converting the color system of the image, it is possible to apply processing focusing on luminance to the image.

輝度倍率近似関数算出部106は、複数の各画像の撮影の条件から、それぞれの画像の撮影の方向の角度に対する露出の倍率の変化を近似する近似関数を算出する。例えば、輝度倍率近似関数算出部106は、スプライン曲線を示す近似関数または高次多項式である近似関数を算出する。近似関数を算出することで、露出の倍率の変化を円滑に調整することができるようになる。   The luminance magnification approximation function calculation unit 106 calculates an approximation function that approximates the change in the magnification of exposure with respect to the angle of the shooting direction of each image from the shooting conditions of each of the plurality of images. For example, the luminance magnification approximate function calculation unit 106 calculates an approximate function that represents a spline curve or an approximate function that is a high-order polynomial. By calculating the approximate function, it is possible to smoothly adjust the change in the exposure magnification.

輝度倍率近似関数算出部106は、調整用パラメータ決定部121を含む。調整用パラメータ決定部121は、パラメータ記憶制御部103により内蔵メモリ67に記憶したパラメータを基に、画像の輝度を調整するためのパラメータを決定する。例えば、調整用パラメータ決定部121は、複数の画像の輝度のダイナミックレンジから、調整したあとの輝度のダイナミックレンジを定めるパラメータを決定する。   The luminance magnification approximation function calculation unit 106 includes an adjustment parameter determination unit 121. The adjustment parameter determination unit 121 determines a parameter for adjusting the luminance of the image based on the parameter stored in the internal memory 67 by the parameter storage control unit 103. For example, the adjustment parameter determination unit 121 determines a parameter that determines the dynamic range of brightness after adjustment from the dynamic range of brightness of a plurality of images.

輝度調整部107は、算出された近似関数に応じて、つなぎ合わせる方向に連続的に変化させるように複数の各画像の輝度を調整する。   The brightness adjusting unit 107 adjusts the brightness of each of the plurality of images so as to continuously change in the stitching direction according to the calculated approximate function.

画像合成部108は、輝度が調整された複数の画像をつなぎ合わせることで1つの合成画像に合成する。例えば、画像合成部108は、輝度が調整された複数の画像をつなぎ合わせて1つに合成し、パノラマ画像を生成する。   The image synthesizing unit 108 synthesizes a plurality of images with adjusted brightness into one synthesized image. For example, the image synthesizing unit 108 combines a plurality of images with adjusted brightness and combines them into one to generate a panoramic image.

ガンマ補正部83は、輝度の調整の前に、複数の画像に逆ガンマ補正の処理を適用し、合成画像にガンマ補正の処理を適用する。例えば、複数の画像に逆ガンマ補正の処理を適用することで、合成の処理を適用する画像として、撮影した状態の画像を得ることができ、また、ガンマ補正の処理を適用することで、合成された画像が、より現実の色に近い画像として表示されるようになる。   The gamma correction unit 83 applies inverse gamma correction processing to a plurality of images and applies gamma correction processing to the composite image before adjusting the luminance. For example, by applying inverse gamma correction processing to multiple images, it is possible to obtain a captured image as an image to which synthesis processing is applied, and by applying gamma correction processing, The displayed image is displayed as an image closer to the actual color.

なお、逆ガンマ補正またはガンマ補正の処理は、画像処理部66が実行するようにしてもよい。   Note that the inverse gamma correction or the gamma correction process may be executed by the image processing unit 66.

次に、図示せぬシャッタボタンが押下されると実行される、デジタルスチルカメラ1による撮影の処理について説明する。   Next, photographing processing by the digital still camera 1 executed when a shutter button (not shown) is pressed will be described.

図7は、デジタルスチルカメラ1による撮影の処理を説明するフローチャートである。ステップS11において、撮影制御部81の回動制御部101は、モータドライブユニット13を駆動させて、レンズユニット11を本体12の正面、すなわち、レンズユニット11をセンタの位置に回動させる。   FIG. 7 is a flowchart for explaining a photographing process by the digital still camera 1. In step S11, the rotation control unit 101 of the imaging control unit 81 drives the motor drive unit 13 to rotate the lens unit 11 to the front of the main body 12, that is, the lens unit 11 to the center position.

ステップS12において、撮影制御部81の露出調整部102は、レンズユニット11の撮像素子から供給される、正面の被写体の画像に応じた電気信号を基に、正面を測光して、最適な露出を決定する。例えば、露出調整部102は、露出として、シャッタースピード、ISO感度、レンズ絞りを決定する。   In step S12, the exposure adjustment unit 102 of the imaging control unit 81 measures the front surface based on the electrical signal corresponding to the image of the front subject supplied from the imaging device of the lens unit 11 to obtain the optimum exposure. decide. For example, the exposure adjustment unit 102 determines the shutter speed, ISO sensitivity, and lens aperture as exposure.

なお、レンズユニット11に撮像素子とは別に露出計を設けて、露出計により撮影方向の明るさを計測するようにしてもよい。   Note that an exposure meter may be provided in the lens unit 11 separately from the image sensor, and the brightness in the photographing direction may be measured by the exposure meter.

ステップS13において、撮影制御部81のパラメータ記憶制御部103は、ステップS12で決定した露出の条件である露出条件を内蔵メモリ67に記憶させる。例えば、パラメータ記憶制御部103は、シャッタースピード、ISO感度、レンズ絞りを内蔵メモリ67に記憶させる。   In step S13, the parameter storage control unit 103 of the imaging control unit 81 stores the exposure condition, which is the exposure condition determined in step S12, in the built-in memory 67. For example, the parameter storage control unit 103 stores the shutter speed, ISO sensitivity, and lens aperture in the built-in memory 67.

ステップS14において、撮影制御部81の回動制御部101は、モータドライブユニット13を駆動させて、レンズユニット11を撮影方向に回動させる。例えば、最初のステップS14において、回動制御部101は、画像71を撮影する、被写体に向かって最も左側の角度の位置である撮影方向にレンズユニット11を回動させる。   In step S14, the rotation control unit 101 of the imaging control unit 81 drives the motor drive unit 13 to rotate the lens unit 11 in the imaging direction. For example, in the first step S14, the rotation control unit 101 rotates the lens unit 11 in the shooting direction, which is the position of the leftmost angle toward the subject, which captures the image 71.

後述するように、ステップS14は合成の元になる画像の枚数であって、予め決められた枚数だけ繰り返され、合成の元になる画像を撮影するように、回動制御部101は、モータドライブユニット13を駆動させ、レンズユニット11を撮影方向に回動させる。具体的には、回動制御部101は、2回目のステップS14において、画像72を撮影する撮影方向にレンズユニット11を回動させ、3回目のステップS14において、画像73を撮影する方向、すなわち正面にレンズユニット11を回動させ、4回目のステップS14において、画像74を撮影する撮影方向にレンズユニット11を回動させ、5回目のステップS14において、画像75を撮影する、被写体に向かって最も右側の角度の位置である撮影方向にレンズユニット11を回動させる。   As will be described later, step S14 is the number of images to be synthesized, and is repeated by a predetermined number of times, and the rotation control unit 101 takes the motor drive unit so as to capture the image to be synthesized. 13 is driven to rotate the lens unit 11 in the photographing direction. Specifically, the rotation control unit 101 rotates the lens unit 11 in the shooting direction in which the image 72 is shot in the second step S14, that is, the direction in which the image 73 is shot in the third step S14. The lens unit 11 is rotated to the front, and in the fourth step S14, the lens unit 11 is rotated in the shooting direction for shooting the image 74, and in the fifth step S14, the image 75 is shot toward the subject. The lens unit 11 is rotated in the photographing direction which is the position of the rightmost angle.

ステップS15において、撮影制御部81の露出調整部102は、レンズユニット11の撮像素子から供給される、被写体の画像に応じた電気信号を基に、撮影方向の明るさを計測する。   In step S <b> 15, the exposure adjustment unit 102 of the shooting control unit 81 measures the brightness in the shooting direction based on the electrical signal that is supplied from the image sensor of the lens unit 11 and that corresponds to the image of the subject.

ステップS16において、撮影制御部81の露出調整部102は、露出を調整する。例えば、露出調整部102は、レンズ絞りをステップS12において決定した値としたままで、ステップS15で計測した明るさを基に、最適な露出になるようにシャッタースピードとISO感度を調整する。   In step S16, the exposure adjustment unit 102 of the imaging control unit 81 adjusts the exposure. For example, the exposure adjustment unit 102 adjusts the shutter speed and the ISO sensitivity so as to obtain an optimum exposure based on the brightness measured in step S15 while keeping the lens aperture set to the value determined in step S12.

ステップS17において、撮影制御部81の露出調整部102は、ステップS12で決定した露出とステップS16で調整した露出との差異が予め設定された限度を超えているか否かを判定する。   In step S17, the exposure adjustment unit 102 of the photographing control unit 81 determines whether or not the difference between the exposure determined in step S12 and the exposure adjusted in step S16 exceeds a preset limit.

ステップS17において、ステップS12で決定した露出とステップS16で調整した露出との差異が予め設定された限度を超えていると判定された場合、露出を調整する必要があるので、手続きはステップS18に進む。   If it is determined in step S17 that the difference between the exposure determined in step S12 and the exposure adjusted in step S16 exceeds a preset limit, the procedure needs to be adjusted, so the procedure goes to step S18. move on.

ステップS18において、撮影制御部81の露出調整部102は、シャッタースピードを調整することで、限度内で露出を調整して、ステップS19に進む。ISO感度を上げると画像に含まれるノイズが増えるので、ステップS18において、露出調整部102は、ISO感度をあげる、いわゆるゲインアップを極力避けて、シャッタースピードを調整して、限度内で露出を調整する。   In step S18, the exposure adjustment unit 102 of the photographing control unit 81 adjusts the exposure within the limit by adjusting the shutter speed, and the process proceeds to step S19. When the ISO sensitivity is increased, the noise included in the image increases. In step S18, the exposure adjustment unit 102 adjusts the exposure within the limits by adjusting the shutter speed while avoiding so-called gain increase as much as possible. To do.

ステップS17において、露出の差異が予め設定された限度を超えていないと判定された場合、露出をさらに調整する必要はないので、ステップS18の処理はスキップされて、処理は、ステップS19に進む。   If it is determined in step S17 that the difference in exposure does not exceed the preset limit, there is no need to further adjust the exposure, so the process of step S18 is skipped and the process proceeds to step S19.

ステップS19において、撮影制御部81は、レンズユニット11に撮影を行わせる。例えば、撮影制御部81は、レンズユニット11に、ステップS16またはステップS18で調整された露出で、レンズユニット11の撮影方向の被写体を撮影させる。   In step S19, the photographing control unit 81 causes the lens unit 11 to perform photographing. For example, the photographing control unit 81 causes the lens unit 11 to photograph a subject in the photographing direction of the lens unit 11 with the exposure adjusted in step S16 or step S18.

ステップS20において、撮影制御部81のパラメータ記憶制御部103は、ステップS19の撮影の露出を示す撮影露光パラメータを内蔵メモリ67に記憶させる。例えば、パラメータ記憶制御部103は、ステップS19の撮影における、シャッタースピード、ISO感度、レンズ絞り等を示す値を内蔵メモリ67に記憶させる。   In step S <b> 20, the parameter storage control unit 103 of the shooting control unit 81 stores the shooting exposure parameter indicating the shooting exposure in step S <b> 19 in the built-in memory 67. For example, the parameter storage control unit 103 causes the built-in memory 67 to store values indicating shutter speed, ISO sensitivity, lens aperture, and the like in the shooting at step S19.

ステップS21において、撮影制御部81は、予め決められた枚数だけ撮影したか否かを判定する。例えば、撮影制御部81は、図4の撮影画角αと水平画角βにより決められた撮影枚数だけ撮影したか否かを判定する。   In step S21, the shooting control unit 81 determines whether or not a predetermined number of images have been shot. For example, the shooting control unit 81 determines whether or not the number of shots determined by the shooting angle of view α and the horizontal angle of view β of FIG.

ステップS21において、予め決められた枚数だけ撮影していないと判定された場合、パノラマ画像を生成するために、さらに異なる撮影方向の画像を撮影する必要があるので、ステップS14に戻り、次の撮影方向の画像を撮影するように、上述した処理を繰り返す。   If it is determined in step S21 that the predetermined number of images has not been shot, it is necessary to take images in different shooting directions in order to generate a panoramic image, so the process returns to step S14 and the next shooting is performed. The above-described processing is repeated so as to capture an image of the direction.

ステップS21において、予め決められた枚数だけ撮影したと判定された場合、パノラマ画像を生成するために必要な画像はそろったので、処理は終了する。   If it is determined in step S21 that a predetermined number of images have been shot, the processing ends because all the images necessary for generating a panoramic image are available.

このように撮影された画像をつなぎ合わせてパノラマ画像を合成するためには、つなぎ合わせる画像の明るさを合わせなければならない。まず、それぞれの画像を撮影したときのシャッタースピード、ISO感度、およびレンズ絞りで示されるそれぞれの画像の露出から、画像の輝度倍率を求める。画像の輝度倍率とは、基準となる画像の露出と同一の露出で全ての画像を撮影したと仮定した場合の画像の輝度の、露出を調整した画像の輝度に対する倍率をいう。   In order to combine panoramic images by stitching together the images thus captured, the brightness of the stitched images must be matched. First, the brightness magnification of an image is obtained from the shutter speed, ISO sensitivity, and exposure of each image indicated by the lens aperture when each image is captured. The image luminance magnification refers to the magnification of the image luminance with respect to the luminance of the image whose exposure is adjusted when it is assumed that all images are captured with the same exposure as that of the reference image.

図8は、画像の位置と輝度倍率との関係を示す図である。   FIG. 8 is a diagram illustrating the relationship between the position of the image and the luminance magnification.

図8において、横軸は、撮影された画像を合成後の画像の貼り合わせ方向の画素位置を示し、縦軸は、各画像の輝度倍率を示す。横軸は、撮影の角度の位置を示しているとも言える。   In FIG. 8, the horizontal axis indicates the pixel position in the direction of combining the captured images and the vertical axis indicates the luminance magnification of each image. It can be said that the horizontal axis indicates the position of the shooting angle.

例えば、画像71および画像72は、被写体が暗い景色のため、シャッタースピード1/60秒で撮影され、明るい画像となっている。画像75は、被写体が明るい景色のため、シャッタースピード1/500秒で撮影され、最適な露出で撮影された画像となっている。画像73は、その被写体が、画像71および画像72で撮影された景色ほど暗くなく、画像75で撮影された景色ほど明るくない景色のため、シャッタースピード1/125秒で撮影され、最適な露出で撮影された画像となっている。画像74は、その被写体が、画像73で撮影された景色ほど暗くなく、画像75で撮影された景色ほど明るくない景色のため、シャッタースピード1/250秒で撮影され、最適な露出で撮影された画像となっている。   For example, the image 71 and the image 72 are photographed at a shutter speed of 1/60 seconds because the subject is a dark scene, and are bright images. The image 75 is an image captured at an optimal exposure because the subject is a bright scene and is captured at a shutter speed of 1/500 seconds. The image 73 is photographed at a shutter speed of 1/125 seconds because the subject is not as dark as the scenery photographed in the images 71 and 72 and is not as bright as the scenery photographed in the image 75. It is a photographed image. The image 74 was shot at an optimum exposure because the subject was not as dark as the landscape photographed in the image 73 and was not as bright as the landscape photographed in the image 75. It is an image.

画像73を基準にすると、画像71および画像72を撮影したときのシャッタースピードで露光している期間の長さは、画像73を撮影したときのシャッタースピードで露光している期間の長さの2倍なので、画像71および画像72の輝度倍率は、0.5である。   When the image 73 is used as a reference, the length of the exposure period at the shutter speed when the image 71 and the image 72 are taken is 2 as the length of the exposure period at the shutter speed when the image 73 is taken. Since the magnification is double, the luminance magnification of the image 71 and the image 72 is 0.5.

また、画像74を撮影したときのシャッタースピードで露光している期間の長さは、画像73を撮影したときのシャッタースピードで露光している期間の半分の長さなので、画像74の輝度倍率は、2.0である。   In addition, since the length of the period exposed at the shutter speed when the image 74 is captured is half the period exposed at the shutter speed when the image 73 is captured, the luminance magnification of the image 74 is 2.0.

さらに、画像75を撮影したときのシャッタースピードで露光している期間の長さは、画像73を撮影したときのシャッタースピードで露光している期間の4分の1の長さなので、画像75の輝度倍率は、4.0である。   Furthermore, since the length of the period exposed at the shutter speed when the image 75 is captured is a quarter of the period exposed at the shutter speed when the image 73 is captured, The luminance magnification is 4.0.

なお、この場合、画像73が基準なので、画像75の輝度倍率は、1.0である。   In this case, since the image 73 is the reference, the luminance magnification of the image 75 is 1.0.

ほぼ最適な露出で撮影されている画像71乃至画像75のそれぞれに対して、シャッタースピードの違いによる輝度倍率を画像の輝度に掛けることにより、画像71乃至画像75の撮影条件は同一となり、画像71乃至画像75のつなぎ合わせが可能となる。   By multiplying the brightness of the image by the brightness magnification due to the difference in shutter speed with respect to each of the images 71 to 75 photographed with almost optimum exposure, the photographing conditions of the images 71 to 75 become the same. The images 75 can be joined.

図9は、画像71乃至画像75のそれぞれにそれぞれの輝度倍率を掛けてつなぎ合わせて合成したパノラマ画像の例を示す図である。   FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a panoramic image synthesized by multiplying each of the images 71 to 75 by multiplying the respective luminance magnifications.

図9において、画像73を基準とした場合、画像71および画像72の明るさを0.5倍、画像74の明るさを2倍、画像75の明るさを4倍とすると、撮影条件の揃ったパノラマ画像が合成できる。しかし、画像71の明るさを0.5倍すると、画像71の暗い部分が黒つぶれを起こし、画像75の明るさを4倍すると、画像75の明るい部分が白とびを起こす。画像71乃至画像75の輝度に掛け算する倍率の最大値は4.0で最小値は0.5となり、ダイナミックレンジで表現すると8倍となる。すなわち、最小の輝度倍率に対する最大の輝度倍率の大きさの比率は、8である。   In FIG. 9, when the image 73 is used as a reference, if the brightness of the image 71 and the image 72 is 0.5 times, the brightness of the image 74 is 2 times, and the brightness of the image 75 is 4 times, the shooting conditions are uniform. Panorama images can be combined. However, when the brightness of the image 71 is increased by 0.5, the dark part of the image 71 is blacked out, and when the brightness of the image 75 is increased by 4, the bright part of the image 75 is overexposed. The maximum value of the magnification by which the luminance of the images 71 to 75 is multiplied is 4.0, the minimum value is 0.5, and 8 times when expressed in the dynamic range. That is, the ratio of the maximum luminance magnification to the minimum luminance magnification is 8.

黒つぶれや白とびの発生を防ぐために、輝度倍率の倍率比を小さくすることを考える。   Consider the reduction of the luminance ratio in order to prevent blackout and whiteout.

図10は、露出を固定して撮影した場合の画像の明るさの分布の一例を示す図である。   FIG. 10 is a diagram illustrating an example of an image brightness distribution when shooting is performed with a fixed exposure.

図10において、横軸は、撮影の角度の位置、すなわち横方向の撮影方向を示し、縦軸は、画像の輝度のレベルを示す。輝度は、通常、8ビットで表現されるので、輝度が256以上になる画像の部分では白とびが生じる。また、輝度が低い画像の部分は、ノイズに埋もれてしまう。   In FIG. 10, the horizontal axis indicates the position of the shooting angle, that is, the horizontal shooting direction, and the vertical axis indicates the luminance level of the image. Since the luminance is usually expressed by 8 bits, overexposure occurs in an image portion where the luminance is 256 or more. In addition, an image portion with low luminance is buried in noise.

例えば、図10の右上がりの斜線で示す輝度が256以上になる部分では、白とびが生じる。例えば、図10の右下がりの斜線で示す輝度が10以下になる部分では、画像がノイズに埋もれてしまう。   For example, overexposure occurs in a portion where the luminance indicated by the oblique line rising to the right in FIG. For example, the image is buried in noise at a portion where the luminance indicated by the diagonally downward slanting line in FIG.

1乃至4である横方向の撮影方向の範囲に、10以下の輝度の画像の部分があり、その部分の画像はノイズに埋もれてしまう。また、23乃至24および26乃至30である横方向の撮影方向の範囲に、256以上の輝度の画像の部分があり、その部分の画像には白とびが生じている。   There is a portion of an image having a luminance of 10 or less in the range of the horizontal photographing direction from 1 to 4, and the image of that portion is buried in noise. In addition, there is an image portion with a luminance of 256 or more in the range of the horizontal photographing direction, which is 23 to 24 and 26 to 30, and the image of the portion is overexposed.

このような、白とびが生じる部分またはノイズに埋もれてしまう部分がより少なくなるように、例えば、画像71乃至画像75を撮影するときの露出が調整される。   For example, the exposure when the images 71 to 75 are photographed is adjusted so that there are fewer portions where over-exposure occurs or noise is buried.

図11は、5分割してそれぞれの方向で最適な露光で撮影した場合の明るさの分布の一例を示す図である。   FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the brightness distribution when the image is divided into five and photographed with optimum exposure in each direction.

図11において、輝度が256以上になり白とびが生じる部分を、右上がりの斜線で示し、輝度が10以下になりノイズに埋もれてしまう部分を、右下がりの斜線で示している。   In FIG. 11, a portion where the brightness is 256 or more and overexposure is indicated by a diagonal line rising to the right, and a portion where the luminance is 10 or less and buried in noise is indicated by a diagonal line that descends to the right.

白ぬきの四角印(□)は、1乃至10である横方向の撮影方向の範囲を、図10に示す場合に対して、輝度倍率を10倍として撮影した場合の輝度を示す。   White square marks (□) indicate the luminance when the range of the horizontal shooting direction, which is 1 to 10, is taken with the luminance magnification set to 10 times that shown in FIG.

白ぬきの丸印(○)は、6乃至15である横方向の撮影方向の範囲を、図10に示す場合に対して、輝度倍率を3倍として撮影した場合の輝度を示す。   A white circle (◯) indicates the luminance when the horizontal shooting direction range of 6 to 15 is taken with the luminance magnification set to 3 times that shown in FIG.

白ぬきの三角印(△)は、11乃至20である横方向の撮影方向の範囲を、図10に示す場合に対して、輝度倍率を1.4倍として撮影した場合の輝度を示す。   A white triangle (Δ) indicates the luminance when the horizontal photographing direction range of 11 to 20 is photographed with a luminance magnification of 1.4 times compared to the case shown in FIG.

バツ印(×)は、16乃至25である横方向の撮影方向の範囲を、図10に示す場合に対して、輝度倍率を0.75倍として撮影した場合の輝度を示す。アスタリスク(*)は、21乃至30である横方向の撮影方向の範囲を、図10に示す場合に対して、輝度倍率を0.45倍として撮影した場合の輝度を示す。   The crosses (x) indicate the luminance when the horizontal shooting direction range of 16 to 25 is taken with the luminance magnification set to 0.75 with respect to the case shown in FIG. The asterisk (*) indicates the luminance when the horizontal photographing direction range of 21 to 30 is photographed with a luminance magnification of 0.45 with respect to the case shown in FIG.

図12は、デジタルスチルカメラ1によるダイナミックレンジの圧縮の処理を説明するフローチャートである。この処理は、輝度のダイナミックレンジを調整することにより、黒つぶれや白とびを生じさせることなく、局所的なコントラストを維持したまま、パノラマ画像を合成することができるようにする。   FIG. 12 is a flowchart for explaining dynamic range compression processing by the digital still camera 1. In this process, by adjusting the dynamic range of the brightness, a panoramic image can be synthesized while maintaining local contrast without causing blackout or overexposure.

ステップS41において、ガンマ補正部83は、例えば、画像71乃至画像75などの各画像に逆ガンマ補正を施して、被写体の輝度と画素RGBの関係を線形に戻す。例えば、通常、デジタルスチルカメラ1で撮影され、保存された画像には、表示および印刷時に自然に見えるようにガンマ補正が適用されている。この状態では、実際の被写体の輝度と画素値は非線形の関係にある。そのため、例えば、輝度を2倍にするときに単純に画素値を2倍にするという処理では、正しい輝度を示す画素値を得ることができない。そこで、ガンマ補正部83は、画像を合成する処理の前に、画像を逆ガンマ補正することにより、一旦記録された画像を、撮影された状態に戻す。   In step S41, the gamma correction unit 83 performs inverse gamma correction on each of the images 71 to 75, for example, to return the relationship between the luminance of the subject and the pixel RGB to linear. For example, normally, a gamma correction is applied to an image captured and stored by the digital still camera 1 so that the image is naturally displayed when displayed and printed. In this state, the actual luminance of the subject and the pixel value have a non-linear relationship. For this reason, for example, when the pixel value is simply doubled when the luminance is doubled, a pixel value indicating the correct luminance cannot be obtained. Therefore, the gamma correction unit 83 restores the once recorded image to the captured state by performing inverse gamma correction on the image before the process of combining the images.

なお、より正確には、ガンマ補正部83は、撮影された画像を保存する場合に適用されるデジタルスチルカメラ1による画像の補正の処理と逆の処理を画像に適用すると言える。   More precisely, it can be said that the gamma correction unit 83 applies, to the image, a process opposite to the image correction process performed by the digital still camera 1 that is applied when the captured image is stored.

また、デジタルスチルカメラ1が、撮影した画像にガンマ補正の処理を適用しないで、撮影した画像の画像データを外部記録媒体52に記録する場合、記録されている画像データによる画像の画素値は、被写体の輝度と線形の関係にあるので、ステップS41はスキップされる。   Further, when the digital still camera 1 records the image data of the photographed image on the external recording medium 52 without applying the gamma correction process to the photographed image, the pixel value of the image based on the recorded image data is Since there is a linear relationship with the luminance of the subject, step S41 is skipped.

ステップS42において、パノラマ画像生成処理部82のビット幅調整部104は、各画像のそれぞれの画素の画素値であるRGB値を8ビットから16ビットに拡張する。例えば、ビット幅調整部104は、画像71乃至画像75であるつなぎ合わせる画像のそれぞれの画素の8ビットであるRGB値を16ビットのRGB値とするように、つなぎ合わせる画像のビット幅を調整する。   In step S42, the bit width adjustment unit 104 of the panoramic image generation processing unit 82 extends the RGB value, which is the pixel value of each pixel of each image, from 8 bits to 16 bits. For example, the bit width adjustment unit 104 adjusts the bit width of the stitched images so that the 8-bit RGB value of each pixel of the stitched images that are the images 71 to 75 is a 16-bit RGB value. .

ステップS43において、パノラマ画像生成処理部82の表色系変換部105は、各画像の画素のRGB値を輝度成分と色成分に分離する。例えば、表色系変換部105は、画像71乃至画像75である各画像のそれぞれの画素の画素値のRGBである表色系をYCrCbである表色系に変換する。これにより、輝度成分に注目した処理を画像に適用することができるようになる。   In step S43, the color system conversion unit 105 of the panoramic image generation processing unit 82 separates the RGB values of the pixels of each image into luminance components and color components. For example, the color system conversion unit 105 converts the color system of RGB, which is the pixel value of each pixel of the images 71 to 75, into a color system of YCrCb. As a result, it is possible to apply processing focusing on the luminance component to the image.

ステップS44において、パノラマ画像生成処理部82の輝度倍率近似関数算出部106は、撮影露光パラメータから、露出の倍率の変化を近似する近似関数の一例であるダイナミックレンジ圧縮用関数f(x)を求める。   In step S44, the luminance magnification approximation function calculation unit 106 of the panoramic image generation processing unit 82 obtains a dynamic range compression function f (x), which is an example of an approximation function that approximates a change in exposure magnification, from the shooting exposure parameters. .

すなわち、まず、ステップS44において、輝度倍率近似関数算出部106は、複数の画像の撮影の条件から、それぞれの画像の撮影の方向の角度に対する露出の倍率の変化を近似する近似関数を算出する。例えば、輝度倍率近似関数算出部106は、スプライン曲線を示す近似関数または高次多項式である近似関数を求める。   That is, first, in step S44, the luminance magnification approximation function calculation unit 106 calculates an approximation function that approximates the change in exposure magnification with respect to the angle in the shooting direction of each image from the conditions for shooting a plurality of images. For example, the luminance magnification approximate function calculation unit 106 obtains an approximate function indicating a spline curve or an approximate function that is a high-order polynomial.

図13は、近似曲線k(x)を説明する図である。図13において、横軸は、画像の貼り合わせ方向の画素位置を示し、縦軸は、輝度倍率の常用対数値を示す。   FIG. 13 is a diagram for explaining the approximate curve k (x). In FIG. 13, the horizontal axis indicates the pixel position in the image pasting direction, and the vertical axis indicates the common logarithmic value of the luminance magnification.

輝度倍率近似関数算出部106は、画像71乃至画像75のそれぞれの撮影露光パラメータから、画像71の輝度倍率k1、画像72の輝度倍率k2、画像73の輝度倍率k3、画像74の輝度倍率k4、および画像75の輝度倍率k5を算出する。そして、図13で示されるように、輝度倍率近似関数算出部106は、画像71の輝度倍率k1を画像71の左右方向の中央の位置に対応付け、画像72の輝度倍率k2を画像72の左右方向の中央の位置に対応付け、画像73の輝度倍率k3を画像73の左右方向の中央の位置に対応付け、画像74の輝度倍率k4を画像74の左右方向の中央の位置に対応付け、画像75の輝度倍率k5を画像75の左右方向の中央の位置に対応付ける。   The luminance magnification approximation function calculation unit 106 determines the luminance magnification k1 of the image 71, the luminance magnification k2 of the image 72, the luminance magnification k3 of the image 73, and the luminance magnification k4 of the image 74 from the respective shooting exposure parameters of the images 71 to 75. And the luminance magnification k5 of the image 75 is calculated. Then, as illustrated in FIG. 13, the luminance magnification approximation function calculation unit 106 associates the luminance magnification k1 of the image 71 with the center position in the left-right direction of the image 71, and sets the luminance magnification k2 of the image 72 to the left and right of the image 72. Corresponding to the center position in the direction, the brightness magnification k3 of the image 73 is correlated to the center position in the left-right direction of the image 73, the brightness magnification k4 in the image 74 is correlated to the center position in the left-right direction of the image 74, The luminance magnification k5 of 75 is associated with the center position of the image 75 in the left-right direction.

画像71に注目し、画像71上の位置xにおける輝度成分をP1(x)で表すと、基準となる画像73の露出と同一の露出で画像71を撮影したと仮定した場合、画像の貼り合わせ方向の画素位置xの輝度P(x)は、P1(x)×k1で表すことができる。画像72に注目し、画像72上の位置xにおける輝度成分をP2(x)で表すと、基準となる画像73の露出と同一の露出で画像72を撮影したと仮定した場合、画像の貼り合わせ方向の画素位置xの輝度P(x)は、P2(x)×k2で表すことができる。また、画像73に注目し、画像73上の位置xにおける輝度成分をP3(x)で表すと、画像の貼り合わせ方向の画素位置xの輝度P(x)は、P3(x)×k3で表すことができる。   When attention is paid to the image 71 and the luminance component at the position x on the image 71 is represented by P1 (x), it is assumed that the image 71 is shot with the same exposure as the exposure of the reference image 73. The luminance P (x) at the pixel position x in the direction can be expressed by P1 (x) × k1. Focusing on the image 72, if the luminance component at the position x on the image 72 is represented by P2 (x), it is assumed that the image 72 is taken with the same exposure as that of the reference image 73. The luminance P (x) at the pixel position x in the direction can be expressed by P2 (x) × k2. When attention is paid to the image 73 and the luminance component at the position x on the image 73 is represented by P3 (x), the luminance P (x) at the pixel position x in the image pasting direction is P3 (x) × k3. Can be represented.

同様に、画像74に注目し、画像74上の位置xにおける輝度成分をP4(x)で表すと、基準となる画像73の露出と同一の露出で画像74を撮影したと仮定した場合、画像の貼り合わせ方向の画素位置xの輝度P(x)は、P4(x)×k4で表すことができる。画像75に注目し、画像75上の位置xにおける輝度成分をP5(x)で表すと、基準となる画像73の露出と同一の露出で画像75を撮影したと仮定した場合、画像の貼り合わせ方向の画素位置xの輝度P(x)は、P5(x)×k5で表すことができる。   Similarly, when attention is paid to the image 74 and the luminance component at the position x on the image 74 is represented by P4 (x), it is assumed that the image 74 is captured with the same exposure as that of the reference image 73. The luminance P (x) at the pixel position x in the pasting direction can be expressed as P4 (x) × k4. When attention is paid to the image 75 and the luminance component at the position x on the image 75 is represented by P5 (x), it is assumed that the image 75 is shot with the same exposure as that of the reference image 73. The luminance P (x) at the pixel position x in the direction can be expressed by P5 (x) × k5.

輝度倍率近似関数算出部106は、P1(x)×k1で表される輝度P(x)乃至P5(x)×k5で表される輝度P(x)を滑らかに結ぶ近似曲線k(x)を求める。   The luminance magnification approximation function calculation unit 106 smoothly approximates the luminance P (x) represented by P1 (x) × k1 to the luminance P (x) represented by P5 (x) × k5. Ask for.

図13において、P1(x)×k1で表される輝度P(x)乃至P5(x)×k5で表される輝度P(x)を結ぶ直線は点線で示され、近似曲線k(x)は一点鎖線で示されている。   In FIG. 13, a straight line connecting luminances P (x) to P5 (x) × k5 represented by P1 (x) × k1 is indicated by a dotted line, and an approximate curve k (x) Is shown by a dashed line.

近似曲線k(x)は、画像71乃至画像75のそれぞれの、左右方向の中央の位置の輝度を示す点の近傍を通る曲線とされる。この曲線はスプライン曲線でもよく、高次多項式で生成された曲線でもよい。   The approximate curve k (x) is a curve that passes through the vicinity of the point indicating the luminance at the center position in the left-right direction of each of the images 71 to 75. This curve may be a spline curve or a curve generated by a high-order polynomial.

このようにして、近似曲線k(x)は、算出される。   In this way, the approximate curve k (x) is calculated.

次に、図14を用いて、近似曲線k(x)を用いて作成したダイナミックレンジ圧縮用関数f(x)について説明する。   Next, the dynamic range compression function f (x) created using the approximate curve k (x) will be described with reference to FIG.

図14は、輝度のダイナミックレンジの圧縮の調整用パラメータmによるダイナミックレンジ圧縮用関数f(x)の変化を示す図である。画像の貼り合わせ方向の画素位置をxとすると、ダイナミックレンジ圧縮用関数f(x)は、式(1)で表される。
f(x)=((k(x)−1)/m+1)/k(x) ・・・(1)
FIG. 14 is a diagram showing a change in the dynamic range compression function f (x) according to the adjustment parameter m for compression of the luminance dynamic range. When the pixel position in the image pasting direction is x, the dynamic range compression function f (x) is expressed by Expression (1).
f (x) = ((k (x) −1) / m + 1) / k (x) (1)

図14において、黒ぬりの菱型印(◆)は、調整用パラメータm=1の場合、式(1)で求められるダイナミックレンジ圧縮用関数f(x)の値を示し、黒ぬりの四角印(■)は、調整用パラメータm=1.2の場合、式(1)で求められるダイナミックレンジ圧縮用関数f(x)の値を示し、黒ぬりの三角印(▲)は、調整用パラメータm=2の場合、式(1)で求められるダイナミックレンジ圧縮用関数f(x)の値を示し、黒ぬりの丸印(●)は、調整用パラメータm=100の場合、式(1)で求められるダイナミックレンジ圧縮用関数f(x)の値を示す。   In FIG. 14, a black diamond symbol (♦) indicates the value of the dynamic range compression function f (x) obtained by Expression (1) when the adjustment parameter m = 1, (■) indicates the value of the dynamic range compression function f (x) obtained by Equation (1) when the adjustment parameter m = 1.2, and the black triangle (▲) indicates the adjustment parameter. When m = 2, the value of the dynamic range compression function f (x) obtained by Expression (1) is shown, and the black circle (●) indicates the expression (1) when the adjustment parameter m = 100. The value of the dynamic range compression function f (x) obtained by

ステップS45において、パノラマ画像生成処理部82の輝度調整部107は、各画像の輝度成分Pn(x)に(kn/T)×f(x)を掛けて各画像の輝度レベルを調整する。   In step S45, the luminance adjustment unit 107 of the panoramic image generation processing unit 82 adjusts the luminance level of each image by multiplying the luminance component Pn (x) of each image by (kn / T) × f (x).

位置xの輝度Q(x)は、画像番号をn、各画像の位置xの輝度成分をPn(x)、画像番号nに対する輝度倍率をkn、合成後の基準となる画像の輝度倍率をTとすると、式(2)で表される演算により求められる。
Q(x)=Pn(x)×(kn/T)×(((k(x)−1)/m+1)/k(x))
=Pn(x)×(kn/T)×f(x)
・・・(2)
The luminance Q (x) at the position x is the image number n, the luminance component at the position x of each image is Pn (x), the luminance magnification with respect to the image number n is kn, and the luminance magnification of the reference image after synthesis is T Then, it is calculated | required by the calculation represented by Formula (2).
Q (x) = Pn (x) × (kn / T) × (((k (x) −1) / m + 1) / k (x))
= Pn (x) × (kn / T) × f (x)
... (2)

例えば、輝度調整部107は、輝度成分Pn(x)に(kn/T)×f(x)を掛けて画像71乃至画像75の輝度レベルを調整することにより、輝度のダイナミックレンジを圧縮した輝度Q(x)を算出する。   For example, the luminance adjustment unit 107 adjusts the luminance level of the images 71 to 75 by multiplying the luminance component Pn (x) by (kn / T) × f (x), thereby compressing the luminance dynamic range. Q (x) is calculated.

調整用パラメータm=1の場合、画像の輝度のダイナミックレンジは、圧縮されず、調整用パラメータmが大きくなればなるほど、画像の輝度のダイナミックレンジの圧縮率は、大きくなる。   When the adjustment parameter m = 1, the dynamic range of the luminance of the image is not compressed, and the compression ratio of the dynamic range of the luminance of the image increases as the adjustment parameter m increases.

ここで、図15乃至図18を参照して、画像の輝度のダイナミックレンジの圧縮について説明する。   Here, compression of the dynamic range of the luminance of the image will be described with reference to FIGS.

図15は、調整用パラメータm=1の場合の(kn/T)×f(x)の特性を示す図である。(kn/T)×f(x)は、各画像の各画素の輝度に乗算される、輝度を調整するための値である。   FIG. 15 is a diagram illustrating the characteristics of (kn / T) × f (x) when the adjustment parameter m = 1. (Kn / T) × f (x) is a value for adjusting the luminance multiplied by the luminance of each pixel of each image.

白ぬきの四角印(□)は、1つの画像の範囲に相当する、1乃至10である位置xの範囲において、0.2で一定である(kn/T)×f(x)の値を示す。   A white square mark (□) indicates a value of (kn / T) × f (x) that is constant at 0.2 in the range of the position x that is 1 to 10, corresponding to the range of one image. Show.

白ぬきの丸印(○)は、1つの画像の範囲に相当する、6乃至15である位置xの範囲において、0.5で一定である(kn/T)×f(x)の値を示す。   A white circle (◯) indicates a value of (kn / T) × f (x) that is constant at 0.5 in the range of position x that is 6 to 15, corresponding to the range of one image. Show.

白ぬきの三角印(△)は、1つの画像の範囲に相当する、11乃至20である位置xの範囲において、1.0で一定である(kn/T)×f(x)の値を示す。   A white triangle (Δ) indicates a value of (kn / T) × f (x) that is constant at 1.0 in the range of the position x that is 11 to 20, corresponding to the range of one image. Show.

バツ印(×)は、1つの画像の範囲に相当する、16乃至25である位置xの範囲において、2.1で一定である(kn/T)×f(x)の値を示す。   The cross mark (×) indicates a value of (kn / T) × f (x) that is constant at 2.1 in the range of position x that is 16 to 25, which corresponds to the range of one image.

アスタリスク(*)は、1つの画像の範囲に相当する、21乃至30である位置xの範囲において、3.4で一定である(kn/T)×f(x)の値を示す。   An asterisk (*) indicates a value of (kn / T) × f (x) that is constant at 3.4 in the range of the position x that is 21 to 30 corresponding to the range of one image.

ただし、T=k3である。   However, T = k3.

このように、調整用パラメータm=1の場合、各画像の各画素の輝度に乗算される、輝度を調整するための値は、画像毎に定まり、画像における位置xによって変化せず、画像の輝度のダイナミックレンジは圧縮されない。   In this way, when the adjustment parameter m = 1, the value for adjusting the brightness, which is multiplied by the brightness of each pixel of each image, is determined for each image, does not change depending on the position x in the image, and The dynamic range of luminance is not compressed.

図16は、調整用パラメータm=1の場合の輝度Q(x)の特性を示す図である。   FIG. 16 is a diagram illustrating the characteristics of the luminance Q (x) when the adjustment parameter m = 1.

図16で示されるように、画像のうち、輝度が低い部分では、画像がノイズに埋もれてしまい、輝度が高い部分では、輝度が256以上となり、飽和してしまっている。   As shown in FIG. 16, in the low luminance portion of the image, the image is buried in noise, and in the high luminance portion, the luminance is 256 or more and is saturated.

例えば、22乃至30である位置xの範囲の画素の輝度は、256以上になり、白とびが生じている。例えば、1乃至4である位置xの範囲の画素の輝度は、10以下になり、画像がノイズに埋もれてしまっている。   For example, the luminance of pixels in the range of position x from 22 to 30 is 256 or more, and overexposure occurs. For example, the luminance of the pixel in the range of position x from 1 to 4 is 10 or less, and the image is buried in noise.

1乃至4である位置xの範囲に、10以下の輝度の画像の部分があり、その部分の画像はノイズに埋もれてしまう。また、22乃至30である位置xの範囲に、256以上の輝度の画像の部分があり、その部分の画像には白とびが生じている。   There is a portion of an image with a luminance of 10 or less in the range of the position x that is 1 to 4, and the image of that portion is buried in noise. Further, there is an image portion having a luminance of 256 or more in the range of the position x that is 22 to 30, and the image of the portion is overexposed.

このような、白とびが生じる部分またはノイズに埋もれてしまう部分がより少なくなるように、調整用パラメータmの値が調整される。   The value of the adjustment parameter m is adjusted so that there are fewer such portions where overexposure occurs or where the portion is buried in noise.

図17は、調整用パラメータm=4の場合の(kn/T)×f(x)の特性を示す図である。   FIG. 17 is a diagram illustrating the characteristics of (kn / T) × f (x) when the adjustment parameter m = 4.

図17において、白ぬきの四角印(□)、白ぬきの丸印(○)、白ぬきの三角印(△)、バツ印(×)、およびアスタリスク(*)は、それぞれ、1つの画像の範囲における、各画像の各画素の輝度に乗算される、輝度を調整するための値である(kn/T)×f(x)を示す。ただし、T=k3とし、白ぬきの三角印(△)で(kn/T)×f(x)が示される画像を基準としている。   In FIG. 17, a white square mark (□), a white circle mark (◯), a white triangle mark (Δ), a cross mark (×), and an asterisk (*) represent one image, respectively. (Kn / T) × f (x), which is a value for adjusting the luminance multiplied by the luminance of each pixel of each image in the range, is shown. However, T = k3, and an image in which (kn / T) × f (x) is indicated by a white triangle (Δ) is used as a reference.

白ぬきの四角印(□)で示されるように、1つめの画像の、1乃至10である位置xの範囲の画素の輝度には、位置xの値が増えるに従って小さくなる、1.3乃至0.25の範囲の、各画素の輝度を調整するための値が乗算されることになる。   As indicated by the white square mark (□), the luminance of the pixel in the range of the position x that is 1 to 10 in the first image decreases as the value of the position x increases. A value for adjusting the luminance of each pixel in the range of 0.25 is multiplied.

白ぬきの丸印(○)で示されるように、2つめの画像の、6乃至15である位置xの範囲の画素の輝度には、位置xの値が増えるに従って小さくなる、1.3乃至0.38の範囲の、各画素の輝度を調整するための値が乗算されることになる。   As indicated by a white circle (◯), the luminance of the pixel in the range of the position x that is 6 to 15 in the second image decreases as the value of the position x increases. A value for adjusting the luminance of each pixel in the range of 0.38 is multiplied.

さらに、白ぬきの三角印(△)で示されるように、3つめの画像の、11乃至20である位置xの範囲の画素の輝度には、位置xの値が増えるに従って小さくなる、1.19乃至0.50の範囲の、各画素の輝度を調整するための値が乗算されることになる。   Further, as indicated by a white triangle (Δ), the luminance of the pixel in the range of the position x that is 11 to 20 in the third image decreases as the value of the position x increases. A value for adjusting the luminance of each pixel in the range of 19 to 0.50 is multiplied.

また、バツ印(×)で示されるように、4つめの画像の、16乃至25である位置xの範囲の画素の輝度には、位置xの値が増えるに従って小さくなる、1.39乃至0.81の範囲の、各画素の輝度を調整するための値が乗算されることになる。   Further, as indicated by a cross (x), the luminance of the pixels in the range of the position x that is 16 to 25 in the fourth image decreases as the value of the position x increases, 1.39 to 0. A value for adjusting the luminance of each pixel in the range of .81 is multiplied.

そして、アスタリスク(*)で示されるように、5つめの画像の、21乃至30である位置xの範囲の画素の輝度には、位置xの値が増えるに従って小さくなる、1.60乃至1.19の範囲の、各画素の輝度を調整するための値が乗算されることになる。   As indicated by an asterisk (*), the luminance of the pixels in the range of the position x that is 21 to 30 in the fifth image decreases as the value of the position x increases. A value for adjusting the luminance of each pixel in the range of 19 is multiplied.

図17に示されるように、調整用パラメータm=4の場合、一定の割合でダイナミックレンジは圧縮されることになる。   As shown in FIG. 17, when the adjustment parameter m = 4, the dynamic range is compressed at a constant rate.

図18は、調整用パラメータm=4の場合の輝度Q(x)の特性を示す。   FIG. 18 shows the characteristics of the luminance Q (x) when the adjustment parameter m = 4.

図18で示されるように、輝度が低いところでもノイズに埋もれてしまうことはなく、輝度が高いところでも、飽和してしまうことがなく、局所的なコントラストである輝度変化の高周波成分も維持されている。   As shown in FIG. 18, it is not buried in noise even when the luminance is low, is not saturated even when the luminance is high, and the high-frequency component of the luminance change that is local contrast is maintained. ing.

例えば、22乃至30である位置xの範囲の画素の輝度は、256未満となり、白とびが生じない。例えば、1乃至4である位置xの範囲の画素の輝度は、10を超え、画像がノイズに埋もれてしまうことはない。   For example, the luminance of the pixel in the range of position x that is 22 to 30 is less than 256, and overexposure does not occur. For example, the luminance of the pixel in the range of position x from 1 to 4 exceeds 10, and the image is not buried in noise.

このように、白とびが生じる部分またはノイズに埋もれてしまう部分がなくなるように、例えば、画像71乃至画像75のダイナミックレンジが調整される。調整用パラメータ決定部121は、白とびが生じる部分またはノイズに埋もれてしまう部分がなくなるように、画像の輝度のダイナミックレンジを圧縮するための調整用パラメータmの値を決定する。   In this way, for example, the dynamic ranges of the images 71 to 75 are adjusted so that there is no portion where whiteout occurs or portions which are buried in noise. The adjustment parameter determining unit 121 determines the value of the adjustment parameter m for compressing the dynamic range of the luminance of the image so that there is no portion where overexposure occurs or a portion where noise is buried.

なお、調整用パラメータmの値として、10乃至100などの大きな値を設定し、画像の輝度のダイナミックレンジをより小さく圧縮し、パノラマ合成後の画像に不自然さが生じた場合、調整用パラメータmの値を小さくして、画像の輝度のダイナミックレンジの圧縮率を下げることで、画質を調整することができる。   Note that when the adjustment parameter m is set to a large value such as 10 to 100, the dynamic range of the luminance of the image is further reduced, and the image after panorama synthesis is unnatural, the adjustment parameter m The image quality can be adjusted by decreasing the value of m and decreasing the compression ratio of the dynamic range of the luminance of the image.

また、式(3)により、輝度Q(x)を算出するようにしてもよい。
Q(x)=Pn(x)×(kn/T)/k(x) ・・・(3)
この場合、画像の低周波成分が完全に取り除かれる。
Further, the luminance Q (x) may be calculated by the equation (3).
Q (x) = Pn (x) × (kn / T) / k (x) (3)
In this case, the low frequency component of the image is completely removed.

図12に戻り、ステップS46において、パノラマ画像生成処理部82の画像合成部108は、画像をパノラマ合成する。例えば、画像合成部108は、輝度のダイナミックレンジが圧縮された画像71乃至画像75をパノラマ合成する。   Returning to FIG. 12, in step S46, the image composition unit 108 of the panorama image generation processing unit 82 performs panorama composition of the images. For example, the image composition unit 108 performs panorama composition of the images 71 to 75 whose luminance dynamic range is compressed.

図19は、輝度が調整された画像71乃至画像75をつなぎ合わせて作成したパノラマ画像の例を示す図である。   FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a panoramic image created by stitching together the images 71 to 75 whose luminance has been adjusted.

図19において、画像の黒つぶれや白とびは発生していない。画像71乃至画像75のそれぞれは、画像の黒つぶれや白とびを発生させることなく、滑らかにつなぎ合わされて合成されている。   In FIG. 19, blackening or whiteout of the image does not occur. Each of the images 71 to 75 is smoothly stitched and synthesized without causing blackout or whiteout of the image.

ステップS47において、パノラマ画像生成処理部82の表色系変換部105は、パノラマ合成した画像の輝度成分と色成分を合成してRGB値に変換する。より具体的には、表色系変換部105は、パノラマ合成した画像の画素値の表色系を、YCrCbである表色系から、RGBである表色系に変換する。   In step S47, the color system conversion unit 105 of the panorama image generation processing unit 82 combines the luminance component and the color component of the panorama combined image and converts them into RGB values. More specifically, the color system conversion unit 105 converts the color system of the pixel values of the panorama synthesized image from the color system of YCrCb to the color system of RGB.

ステップS48において、パノラマ画像生成処理部82のビット幅調整部104は、合成画像の画素のRGB値を16ビットから8ビットに変換する。例えば、ビット幅調整部104は、画像71乃至画像75をつなぎ合わせた合成画像のそれぞれ16ビットである画素を8ビットの画素にするように、画像71乃至画像75をつなぎ合わせた合成画像のビット幅を調整する。例えば、ビット幅調整部104は、飽和処理により、255を超える値を総て255にする。   In step S48, the bit width adjustment unit 104 of the panoramic image generation processing unit 82 converts the RGB value of the pixel of the composite image from 16 bits to 8 bits. For example, the bit width adjustment unit 104 combines the bits of the composite image obtained by joining the images 71 to 75 so that the 16-bit pixels of the composite image obtained by joining the images 71 to 75 become 8-bit pixels. Adjust the width. For example, the bit width adjustment unit 104 sets all values exceeding 255 to 255 by saturation processing.

ステップS49において、ガンマ補正部83は、合成画像にガンマ補正を施して、処理は終了する。ガンマ補正を施すことで、デジタルスチルカメラ1で撮影され保存された画像を、表示および印刷時に自然に見ることができるようにする。   In step S49, the gamma correction unit 83 performs gamma correction on the composite image, and the process ends. By performing gamma correction, an image photographed and stored by the digital still camera 1 can be naturally seen during display and printing.

このように、画像の局所的コントラストを維持したまま、黒つぶれや白とびを回避して、パノラマ画像を合成することができるので、鑑賞価値の高いパノラマ画像を得ることができる。   In this way, panorama images can be synthesized while maintaining local contrast of the images while avoiding blackout and overexposure, so that a panoramic image with high appreciation value can be obtained.

さらに、簡単な演算で輝度を調整するので、計算量がより少なくて済み、消費電力がより少なくなり、モバイル機器に組み込むことができる。   Furthermore, since the brightness is adjusted by a simple calculation, the amount of calculation can be reduced, power consumption can be reduced, and it can be incorporated into a mobile device.

このように、複数の画像をつなぎ合わせるようにした場合、パノラマ画像を生成することができる。また、複数の前記画像の撮影の条件から、それぞれの前記画像の撮影の方向の角度に対する露出の倍率の変化を近似する近似関数を算出し、前記近似関数に応じて、つなぎ合わせる方向に連続的に変化させるように複数の前記画像の輝度を調整し、輝度が調整された複数の前記画像をつなぎ合わせることで1つの合成画像に合成するようにした場合、より簡単に、より自然なパノラマ画像を生成することができる。   In this way, when a plurality of images are connected, a panoramic image can be generated. Further, an approximate function that approximates a change in exposure magnification with respect to an angle in the direction of capturing each of the images is calculated from a plurality of image capturing conditions, and continuous in the stitching direction according to the approximate function. When the brightness of the plurality of images is adjusted so as to be changed to one, and the plurality of images with adjusted brightness are connected to form a single composite image, it is easier and more natural panoramic image Can be generated.

図20は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するパーソナルコンピュータの構成の例を示すブロック図である。CPU(Central Processing Unit)201は、ROM(Read Only Memory)202、または記憶部208に記憶されているプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM(Random Access Memory)203には、CPU201が実行するプログラムやデータなどが適宜記憶される。これらのCPU201、ROM202、およびRAM203は、バス204により相互に接続されている。   FIG. 20 is a block diagram showing an example of the configuration of a personal computer that executes the above-described series of processing by a program. A CPU (Central Processing Unit) 201 executes various processes according to a program stored in a ROM (Read Only Memory) 202 or a storage unit 208. A RAM (Random Access Memory) 203 appropriately stores programs executed by the CPU 201 and data. The CPU 201, ROM 202, and RAM 203 are connected to each other via a bus 204.

CPU201にはまた、バス204を介して入出力インターフェース205が接続されている。入出力インターフェース205には、キーボード、マウス、マイクロホンなどよりなる入力部206、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部207が接続されている。CPU201は、入力部206から入力される指令に対応して各種の処理を実行する。そして、CPU201は、処理の結果を出力部207に出力する。   An input / output interface 205 is also connected to the CPU 201 via the bus 204. Connected to the input / output interface 205 are an input unit 206 composed of a keyboard, mouse, microphone, and the like, and an output unit 207 composed of a display, a speaker, and the like. The CPU 201 executes various processes in response to commands input from the input unit 206. Then, the CPU 201 outputs the processing result to the output unit 207.

入出力インターフェース205に接続されている記憶部208は、例えばハードディスクからなり、CPU201が実行するプログラムや各種のデータを記憶する。通信部209は、インターネットやローカルエリアネットワークなどのネットワークを介して外部の装置と通信する。   The storage unit 208 connected to the input / output interface 205 includes, for example, a hard disk, and stores programs executed by the CPU 201 and various data. The communication unit 209 communicates with an external device via a network such as the Internet or a local area network.

また、通信部209を介してプログラムを取得し、記憶部208に記憶してもよい。   Further, a program may be acquired via the communication unit 209 and stored in the storage unit 208.

入出力インターフェース205に接続されているドライブ210は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア211が装着されたとき、それらを駆動し、そこに記録されているプログラムやデータなどを取得する。取得されたプログラムやデータは、必要に応じて記憶部208に転送され、記憶される。   The drive 210 connected to the input / output interface 205 drives a removable medium 211 such as a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, or a semiconductor memory, and drives programs and data recorded there. Get etc. The acquired program and data are transferred to and stored in the storage unit 208 as necessary.

上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。   The series of processes described above can be executed by hardware or can be executed by software. When a series of processing is executed by software, a program constituting the software executes various functions by installing a computer incorporated in dedicated hardware or various programs. For example, it is installed from a program recording medium in a general-purpose personal computer or the like.

コンピュータにインストールされ、コンピュータによって実行可能な状態とされるプログラムを格納するプログラム記録媒体は、図20に示すように、磁気ディスク(フレキシブルディスクを含む)、光ディスク(CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)を含む)、光磁気ディスクを含む)、もしくは半導体メモリなどよりなるパッケージメディアであるリムーバブルメディア211、または、プログラムが一時的もしくは永続的に格納されるROM202や、記憶部208を構成するハードディスクなどにより構成される。プログラム記録媒体へのプログラムの格納は、必要に応じてルータ、モデムなどのインターフェースである通信部209を介して、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の通信媒体を利用して行われる。   As shown in FIG. 20, a program recording medium for storing a program that is installed in a computer and is ready to be executed by the computer includes a magnetic disk (including a flexible disk), an optical disk (CD-ROM (Compact Disc-Read Only). Memory), DVD (including Digital Versatile Disc), magneto-optical disk), or removable media 211, which is a package medium made of semiconductor memory, or ROM 202 where programs are temporarily or permanently stored, The storage unit 208 is configured by a hard disk or the like. The program is stored in the program recording medium using a wired or wireless communication medium such as a local area network, the Internet, or digital satellite broadcasting via a communication unit 209 that is an interface such as a router or a modem as necessary. Done.

なお、本明細書において、プログラム記録媒体に格納されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。   In the present specification, the step of describing the program stored in the program recording medium is not limited to the processing performed in time series in the order described, but is not necessarily performed in time series. Or the process performed separately is also included.

なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。   The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

本発明のデジタルスチルカメラの一実施の形態の外観を示す図である。It is a figure which shows the external appearance of one Embodiment of the digital still camera of this invention. モータドライブユニットの内部構成を示す図である。It is a figure which shows the internal structure of a motor drive unit. デジタルスチルカメラのハードウェアの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the hardware of a digital still camera. デジタルスチルカメラの撮影画角および水平画角を示す図である。It is a figure which shows the imaging | photography field angle and horizontal field angle of a digital still camera. 撮影方向による画像の明るさの違いを示す図である。It is a figure which shows the difference in the brightness of the image by an imaging | photography direction. プログラムを実行する、制御ユニットのCPUにより実現される機能を説明する図である。It is a figure explaining the function implement | achieved by CPU of a control unit which performs a program. デジタルスチルカメラによる撮影の処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the process of imaging | photography with a digital still camera. 画像の位置と輝度倍率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the position of an image, and luminance magnification. 各画像のそれぞれにそれぞれの輝度倍率を掛けてつなぎ合わせて合成したパノラマ画像の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the panoramic image synthesized by multiplying each of the images by multiplying each luminance magnification. 露出を固定して撮影した場合の画像の明るさの分布の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the brightness distribution of an image at the time of imaging | photography with fixing exposure. 5分割してそれぞれの方向で最適な露光で撮影した場合の明るさの分布の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the distribution of the brightness | luminance at the time of dividing | segmenting into 5 and image | photographing with the optimal exposure in each direction. デジタルスチルカメラによるダイナミックレンジの圧縮の処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the process of compression of the dynamic range by a digital still camera. 近似曲線k(x)を説明する図である。It is a figure explaining the approximate curve k (x). 輝度のダイナミックレンジの圧縮の調整用パラメータmによるダイナミックレンジ圧縮用関数f(x)の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the function f (x) for dynamic range compression by the parameter m for adjustment of compression of the dynamic range of a brightness | luminance. 調整用パラメータm=1の場合の(kn/T)×f(x)の特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of (kn / T) * f (x) in case adjustment parameter m = 1. 調整用パラメータm=1の場合の輝度Q(x)の特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of the brightness | luminance Q (x) in case adjustment parameter m = 1. 調整用パラメータm=4の場合の(kn/T)×f(x)の特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of (kn / T) * f (x) in case adjustment parameter m = 4. 調整用パラメータm=4の場合の輝度Q(x)の特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of the brightness | luminance Q (x) in case adjustment parameter m = 4. パノラマ画像の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a panoramic image. パーソナルコンピュータの構成の例を示すブロック図である。And FIG. 11 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a personal computer.

符号の説明Explanation of symbols

11 レンズユニット, 12 本体, 13 モータドライブユニット, 21 レンズ, 31 ポテンショメータ, 32 モータ, 33 減速ギア, 51 制御ユニット, 52 外部記録媒体, 61 CPU, 62 A/Dコンバータ, 63 モータドライバ, 64 レンズコントローラ, 65 撮像素子制御回路, 66 画像処理部, 67 内蔵メモリ, 68 ディスプレイ, 81 撮影制御部, 82 パノラマ画像生成処理部, 83 ガンマ補正部, 101 回転制御部, 102 露出調整部, 103 パラメータ記憶制御部, 104 ビット幅調整部, 105 表色系変換部, 106 輝度倍率近似関数算出部, 107 輝度調整部, 108 画像合成部, 121 調整用パラメータ決定部, 201 CPU, 202 ROM, 203 RAM, 208 記憶部, 211 リムーバブルメディア   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Lens unit, 12 Main body, 13 Motor drive unit, 21 Lens, 31 Potentiometer, 32 Motor, 33 Reduction gear, 51 Control unit, 52 External recording medium, 61 CPU, 62 A / D converter, 63 Motor driver, 64 Lens controller, 65 Image sensor control circuit, 66 Image processing unit, 67 Built-in memory, 68 Display, 81 Shooting control unit, 82 Panorama image generation processing unit, 83 Gamma correction unit, 101 Rotation control unit, 102 Exposure adjustment unit, 103 Parameter storage control unit , 104 bit width adjustment unit, 105 color system conversion unit, 106 luminance magnification approximation function calculation unit, 107 luminance adjustment unit, 108 image composition unit, 121 adjustment parameter determination unit, 201 CPU, 20 ROM, 203 RAM, 208 storage unit, 211 a removable media

Claims (6)

撮影の方向の角度を変化させて撮影した複数の画像を処理する画像処理装置において、
複数の前記画像の撮影の条件から、それぞれの前記画像の撮影の方向の角度に対する露出の倍率の変化を近似する近似関数を算出する算出手段と、
前記近似関数に応じて、つなぎ合わせる方向に連続的に変化させるように複数の前記画像の輝度を調整する調整手段と、
輝度が調整された複数の前記画像をつなぎ合わせることで1つの合成画像に合成する合成手段と
を備える画像処理装置。
In an image processing apparatus that processes a plurality of images shot by changing the angle of the shooting direction,
A calculating means for calculating an approximation function for approximating a change in exposure magnification with respect to an angle of a shooting direction of each of the images from a plurality of shooting conditions of the images;
Adjusting means for adjusting the luminance of the plurality of images so as to continuously change in the joining direction according to the approximation function;
An image processing apparatus comprising: a combining unit configured to combine a plurality of the images adjusted in luminance into one combined image.
複数の前記画像の輝度のダイナミックレンジから、調整したあとの輝度のダイナミックレンジを定めるパラメータを決定する決定手段をさらに備え、
前記調整手段は、前記近似関数および前記パラメータに応じて、つなぎ合わせる方向に連続的に変化させるように複数の前記画像の輝度を調整する
請求項1に記載の画像処理装置。
Determining means for determining a parameter for determining a dynamic range of brightness after adjustment from a plurality of dynamic ranges of brightness of the image;
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the adjustment unit adjusts the luminance of the plurality of images so as to continuously change in a stitching direction according to the approximation function and the parameter.
複数の前記画像のRGBである表色系を、輝度の成分および色の成分で表される表色系に変換する変換手段をさらに備え、
前記調整手段は、輝度の成分を変化させることにより、複数の前記画像の輝度を調整する
請求項1に記載の画像処理装置。
A conversion unit that converts the color system of RGB of the plurality of images into a color system represented by a luminance component and a color component;
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the adjustment unit adjusts the luminance of the plurality of images by changing a luminance component.
輝度の調整の前に、複数の前記画像に逆ガンマ補正の処理を適用し、前記合成画像にガンマ補正の処理を適用する補正手段をさらに備える
請求項1に記載の画像処理装置。
The image processing apparatus according to claim 1, further comprising: a correction unit that applies inverse gamma correction processing to the plurality of images and applies gamma correction processing to the composite image before brightness adjustment.
撮影の方向の角度を変化させて撮影した複数の画像を処理する画像処理方法において、
複数の前記画像の撮影の条件から、それぞれの前記画像の撮影の方向の角度に対する露出の倍率の変化を近似する近似関数を算出し、
前記近似関数に応じて、つなぎ合わせる方向に連続的に変化させるように複数の前記画像の輝度を調整し、
輝度が調整された複数の前記画像をつなぎ合わせることで1つの合成画像に合成する
ステップを含む画像処理方法。
In an image processing method for processing a plurality of images taken by changing the angle of the shooting direction,
From an imaging condition of the plurality of images, an approximate function that approximates a change in the magnification of exposure with respect to the angle of the imaging direction of each of the images is calculated,
In accordance with the approximate function, the brightness of the plurality of images is adjusted so as to continuously change in the stitching direction,
An image processing method including a step of combining a plurality of images with adjusted brightness to combine them into one combined image.
撮影の方向の角度を変化させて撮影した複数の画像を処理する画像処理を、コンピュータに行わせるプログラムにおいて、
複数の前記画像の撮影の条件から、それぞれの前記画像の撮影の方向の角度に対する露出の倍率の変化を近似する近似関数を算出し、
前記近似関数に応じて、つなぎ合わせる方向に連続的に変化させるように複数の前記画像の輝度を調整し、
輝度が調整された複数の前記画像をつなぎ合わせることで1つの合成画像に合成する
ステップを含むプログラム。
In a program for causing a computer to perform image processing for processing a plurality of images shot by changing the angle of the shooting direction,
From an imaging condition of the plurality of images, an approximate function that approximates a change in the magnification of exposure with respect to the angle of the imaging direction of each of the images is calculated,
In accordance with the approximate function, the brightness of the plurality of images is adjusted so as to continuously change in the stitching direction,
A program comprising a step of combining a plurality of the images adjusted in brightness into one composite image by joining together.
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