JP2009182576A - Image processing apparatus, imaging apparatus, printer and image processing method - Google Patents

Image processing apparatus, imaging apparatus, printer and image processing method Download PDF

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JP2009182576A JP2008018877A JP2008018877A JP2009182576A JP 2009182576 A JP2009182576 A JP 2009182576A JP 2008018877 A JP2008018877 A JP 2008018877A JP 2008018877 A JP2008018877 A JP 2008018877A JP 2009182576 A JP2009182576 A JP 2009182576A
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Tomoyuki Miyashita
朋之 宮下
Satoru Oishi
哲 大石
Hideki Ine
秀樹 稲
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a correction image whose blurring is sufficiently reduced in a short processing time. <P>SOLUTION: The image processing apparatus 104 has a processing means for receiving an original image acquired by an imaging apparatus and repeating image calculation processing for calculating a correction image whose burring components are reduced more than those of the original image so as to make the blurring components less, and a storing means 105 for storing information about blurring obtained by measuring blurring that occurs in the imaging apparatus or other imaging apparatus. The processing means performs image calculation processing on the basis of the information about the blurring stored in the storing means. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置の振動に起因したぶれ成分を含む画像(静止画像又は動画像を構成するフレーム画像)から、該ぶれ成分が低減された静止画像を生成する画像処理技術に関する。   The present invention relates to an image processing technique for generating a still image in which a blur component is reduced from an image including a blur component caused by vibration of an imaging apparatus such as a digital camera (a frame image constituting a still image or a moving image). .

静止画像又は動画像を構成するフレーム画像の露光時間内に手ぶれ等による撮像装置の振動が生じると、互いにずれた被写体像が多重露光された撮影画像(以下、ぶれ画像という)が生成される。   When the imaging apparatus vibrates due to camera shake or the like within the exposure time of a frame image constituting a still image or a moving image, a captured image (hereinafter referred to as a blurred image) in which subject images shifted from each other are subjected to multiple exposure is generated.

このようなぶれ画像から、ぶれ成分が低減された補正画像を生成する方法として、逆フィルタ、ウィナーインバースフィルタ(Wiener inverse filter)を用いた方法や、Lucy-Richardson法がある。さらに、Lucy-Richardson法を改良した方法として、「MATLAB」(登録商標)を用いたぶれ除去関数である「deconvblind」(MathWorks社製)を使用する方法も知られている。   As a method of generating a corrected image with reduced blur components from such a blurred image, there are a method using an inverse filter, a Wiener inverse filter, and a Lucy-Richardson method. Furthermore, as a method improved from the Lucy-Richardson method, a method of using “deconvblind” (manufactured by MathWorks), which is a blur removal function using “MATLAB” (registered trademark), is also known.

逆フィルタを用いる方法は、ぶれ成分を含まない非ぶれ画像をfとし、劣化過程(ぶれに関する情報)をhとし、ぶれ成分を含む画像をgとして、   In the method using an inverse filter, f is a non-blurred image that does not include a blur component, h is a degradation process (information about blur), and g is an image that includes a blur component.

を仮定し、補正画像
Assuming the corrected image

を、 The

により算出する方法である。 It is the method of calculating by.

ウィナーインバースフィルタを用いる方法は、   The method using the winner inverse filter is:

により補正画像を算出する方法である。 This is a method for calculating a corrected image.

また、Lucy-Richardson法は、劣化過程hを固定し、
The Lucy-Richardson method fixes the degradation process h,

の尤度が最大になる補正画像
Corrected image with maximum likelihood

を反復演算して探索する方法である。具体的には、補正の良さ(ぶれ成分の残量)を示す指標eを、 It is a method of searching by iteratively calculating. Specifically, an index e indicating good correction (remaining amount of blur component)

で表す。指標eは、ぶれ成分を含む補正前画像gと、補正画像
Represented by The index e is a pre-correction image g including a blur component, and a corrected image.

に劣化過程hを畳み込むことで得られる画像
Obtained by convolution of degradation process h

との差(残差)を二乗した値に相当する。そして、Jacobi法、最急降下法、共役勾配法又は勾配投影法を用いて反復演算の演算ごとに
This is equivalent to the square of the difference (residual). And for each iteration operation using Jacobi method, steepest descent method, conjugate gradient method or gradient projection method

を算出し、指標(残差)eが所定値以下になった時点での
And the index (residual) e becomes less than the predetermined value.

を最終的な補正画像とする。 Is the final corrected image.

図10には、
In FIG.

の関数である指標
An index that is a function of

が、反復演算回数iが増すに従って減少する概念を示している。縦軸は指標
Shows the concept of decreasing as the number of iterations i increases. Vertical axis is indicator

、横軸は反復演算回数iである。 The horizontal axis represents the number of iterations i.



を残差
The residual

が減少する方向に変化させ、
Change in the direction of decreasing,

が所定値以下になった時点での
When the value falls below the specified value

を補正画像とする。 Is a corrected image.

図11には、Jacobi法による反復演算のフローチャートを示す。S1310では、(3)式において、補正前の画像(例えば、撮影画像)gを
FIG. 11 shows a flowchart of the iterative calculation by the Jacobi method. In step S1310, an uncorrected image (for example, a captured image) g in the equation (3)

とし、劣化過程hを固定する(例えば、hの要素の全てを1にして)。そして、画像gからi番目の補正画像
And the deterioration process h is fixed (for example, all elements of h are set to 1). And the i-th corrected image from the image g

に劣化過程hを畳み込むことで得られる画像を差し引いたときの残差
The residual when subtracting the image obtained by convolution with the degradation process h

を算出する。i=0,1,2,3…である。 Is calculated. i = 0, 1, 2, 3,...

S1320では、S1310で算出した残差
In S1320, the residual calculated in S1310

が所定値以下か否かを判別し、該残差
Whether or not is less than or equal to a predetermined value, and the residual

が所定値以下であればS1340に進んで補正処理を終了する。 If the value is equal to or smaller than the predetermined value, the process proceeds to S1340 to end the correction process.

一方、残差
Meanwhile, the residual

が所定値より大きければ、S1330に進んで補正処理を継続する。 If is larger than the predetermined value, the process proceeds to S1330 and the correction process is continued.

S1330では、
In S1330

をi番目の補正画像
I-th corrected image

に加算して(i+1)番目の補正画像
(I + 1) th corrected image added to

を算出する。 Is calculated.

S1340では、残差
In S1340, the residual

が所定値以下になった時点での補正画像
Corrected image when is below the specified value

を、最終的な補正画像として出力する。 Is output as a final corrected image.

なお、Lucy-Richardson法の詳細は、非特許文献1にて説明されている。また、Jacobi法、最急降下法、共役勾配法、及び勾配投影法の詳細は、非特許文献2にて説明されている。   Details of the Lucy-Richardson method are described in Non-Patent Document 1. Details of the Jacobi method, steepest descent method, conjugate gradient method, and gradient projection method are described in Non-Patent Document 2.

また、関数「deconvblind」は、劣化過程hを変化させながら、
The function “deconvblind” changes the deterioration process h,

の尤度が最大になる補正画像
Corrected image with maximum likelihood

を反復演算により探索する方法である。関数「deconvblind」は、ブラインドデコンボリューションアルゴリズムを用いて画像ぶれの除去を行う関数である。ブラインドデコンボリューションアルゴリズムは、仮定されたポアソン雑音を含む画像に点像分布関数(PSF)を畳み込んだ結果得られる画像の尤度を最大にするように繰り返し演算を行うアルゴリズムである。 This is a method of searching for the above by iterative calculation. The function “deconvblind” is a function for removing image blur using a blind deconvolution algorithm. The blind deconvolution algorithm is an algorithm that performs an iterative operation so as to maximize the likelihood of an image obtained by convolving a point spread function (PSF) with an image including assumed Poisson noise.

また、特許文献1には、撮影者(大人、子供、男性、女性)の手ぶれの様態を予めぶれに関する情報として保有しておき、該ぶれに関する情報を用いて画像のぶれ補正を行う撮像装置が開示されている。ただし、この撮像装置では、ぶれ補正演算の反復は行わない。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-133867 discloses an imaging apparatus that previously holds camera shake states of photographers (adults, children, men, and women) as information relating to camera shake, and performs image shake correction using the information related to camera shake. It is disclosed. However, this imaging apparatus does not repeat the shake correction calculation.

なお、非特許文献3には、撮像装置に生じるぶれの傾向を計測するための具体的な方法が開示されている。ただし、非特許文献3には、計測したぶれの傾向を用いて画像の補正を行うことについては言及されていない。   Note that Non-Patent Document 3 discloses a specific method for measuring the tendency of blurring occurring in an imaging apparatus. However, Non-Patent Document 3 does not mention correcting the image using the measured tendency of blurring.


特開2006−238098号公報JP 2006-238098 A B.Lucy:” An interactive method for the rectification of observed distributions” ,Astron.J 79,pp. 745〜754(1974)B. Lucy: “An interactive method for the rectification of observed distributions”, Astron. J 79, pp. 745-754 (1974) 「科学計測のためのデータ処理入門 第6章 6.8 反復解法と2乗誤差和マップについて p134〜p137」(CQ出版社 南茂夫 監修、池田聡 編著)“Introduction to Data Processing for Scientific Measurements Chapter 6 6.8 Iterative Solution and Square Error Sum Map p134-p137” (CQ Publisher, edited by Shigeo Minami, edited by Kei Ikeda) 「手ぶれ量の3D計測と定量化」(電子情報通信学会技術研究報告 パターン認識・メディア理解 2007年1月19日 p49〜p54)“3D measurement and quantification of camera shake” (Technical Report of IEICE Technical Report Pattern Recognition / Media Understanding January 19, 2007, p49-p54)

上記逆フィルタやウィナーインバースフィルタを用いる場合には、劣化過程hが既知である必要がある。すなわち、劣化過程hが撮影画像の実際の劣化過程hと異なると、期待した補正画像を算出することはできない。   In the case of using the inverse filter or the winner inverse filter, the deterioration process h needs to be known. That is, if the degradation process h is different from the actual degradation process h of the captured image, the expected corrected image cannot be calculated.

また、Lucy-Richardson法は、撮影画像のhが不明であるため、通常はhの要素の全てを1として反復演算を行う。そして、Jacobi法、最急降下法、共役勾配法、勾配投影法を用いて反復演算を行うため、逆フィルタやウィナーインバースフィルタを用いる場合よりも期待した補正画像に近い画像を得ることができる。しかし、劣化過程hが撮影画像のhと異なるため、図13に示すように、反復演算回数iの増加によって残差が極値に陥りやすく、この結果、満足できる補正画像を得ることが困難となる。しかも、反復演算回数iが増加することで、処理時間が増大する。   Further, in the Lucy-Richardson method, since h of the captured image is unknown, iterative calculation is normally performed with all the elements of h as 1. Since iterative calculation is performed using the Jacobi method, the steepest descent method, the conjugate gradient method, and the gradient projection method, an image closer to an expected correction image than when using an inverse filter or a Wiener inverse filter can be obtained. However, since the degradation process h is different from h of the photographed image, as shown in FIG. 13, the residual is likely to fall into an extreme value by increasing the number of iterations i, and as a result, it is difficult to obtain a satisfactory corrected image. Become. Moreover, the processing time increases as the number of iterations i increases.

また、関数「deconvblind」も、Lucy-Richardson法と同様に、劣化過程hの初期値として、通常はhの要素の全てを1として反復演算を行う。したがって、Lucy-Richardson法と同様の問題がある。   In addition, the function “deconvblind” also performs iterative calculation with the initial value of the degradation process h as the initial value of the degradation process h, usually with all the elements of h as 1, as in the Lucy-Richardson method. Therefore, there is a problem similar to the Lucy-Richardson method.

以上のように、劣化過程hが不明である場合には、良好な補正画像を得ることが困難であったり、処理時間が増大したりするという問題が生じる。   As described above, when the deterioration process h is unknown, there arises a problem that it is difficult to obtain a good corrected image and the processing time is increased.

本発明は、短い処理時間でぶれが十分に低減された補正画像が得られる画像処理装置及び画像処理方法を提供する。   The present invention provides an image processing apparatus and an image processing method capable of obtaining a corrected image in which blurring is sufficiently reduced in a short processing time.

本発明の一側面としての画像処理装置は、撮像装置により取得された原画像が入力され、原画像よりもぶれ成分が低減された補正画像を算出する画像算出処理を該ぶれ成分がより少なくなるように繰り返す処理手段と、該撮像装置又は他の撮像装置に生じたぶれを計測することで得られたぶれに関する情報を記憶する記憶手段とを有する。そして、処理手段は、記憶手段に記憶されたぶれに関する情報に基づいて画像算出処理を行うことを特徴とする。   An image processing apparatus according to one aspect of the present invention has an image calculation process in which an original image acquired by an imaging apparatus is input and a corrected image in which a blur component is reduced as compared with the original image is calculated. And a storage means for storing information relating to the shake obtained by measuring the shake generated in the image pickup apparatus or another image pickup apparatus. The processing means performs an image calculation process based on information relating to blur stored in the storage means.

なお、上記画像処理装置を備えた撮像装置及び印刷装置も本発明の他の側面を構成する。   Note that an imaging apparatus and a printing apparatus including the image processing apparatus also constitute another aspect of the present invention.

さらに、本発明の他の一側面としての画像処理方法は、撮像装置により取得された原画像が入力されるステップと、原画像よりもぶれ成分が低減された補正画像を算出する画像算出処理を該ぶれ成分がより少なくなるように繰り返す処理ステップと、該撮像装置又は他の撮像装置に生じたぶれを計測し、該計測により得られたぶれに関する情報を記憶手段に記憶させる計測ステップとを有する。そして、処理ステップにおいて、記憶手段に記憶されたぶれに関する情報に基づいて画像算出処理を行うことを特徴とする。   Furthermore, an image processing method according to another aspect of the present invention includes a step of inputting an original image acquired by an imaging device, and an image calculation process for calculating a corrected image in which a blur component is reduced from the original image. A processing step that is repeated so as to reduce the blur component, and a measurement step that measures blurring generated in the imaging device or another imaging device, and stores information relating to blurring obtained by the measurement in a storage unit. . In the processing step, an image calculation process is performed based on information relating to blur stored in the storage unit.

本発明によれば、撮影装置のぶれに起因するぶれ成分を含む原画像を入力することで、該原画像よりもぶれ成分が良好に低減された補正画像を短時間で得ることができる。   According to the present invention, by inputting an original image including a blur component caused by the blur of the photographing apparatus, it is possible to obtain a corrected image in which the blur component is better reduced than the original image in a short time.

以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1には、本発明の実施例1である画像処理方法の流れを示している。   FIG. 1 shows the flow of an image processing method that is Embodiment 1 of the present invention.

本実施例の画像処理方法は、デジタルスチルカメラやビデオカメラに搭載されたコンピュータプログラムに従って実行される。本実施例によれば、デジタルスチルカメラで取得された静止画像やビデオカメラで取得された動画像のうち1フレーム画像のぶれを低減し、鮮明な静止画像を得ることができる。これらのことは、後述する他の実施例の画像処理方法についても同じである。   The image processing method of this embodiment is executed according to a computer program installed in a digital still camera or a video camera. According to the present embodiment, it is possible to reduce blurring of one frame image in a still image acquired by a digital still camera or a moving image acquired by a video camera and obtain a clear still image. The same applies to image processing methods of other embodiments described later.

図1のS(ステップ)110では、記憶手段としてのメモリMに予め記憶されているぶれの傾向を示す情報(ぶれに関する情報)に基づいて、劣化過程hを設定する。ぶれの傾向を示す情報の生成方法については後述する。   In S (step) 110 of FIG. 1, the deterioration process h is set based on the information (blurring information) indicating the tendency of blur stored in advance in the memory M as the storage unit. A method for generating information indicating the tendency of shaking will be described later.

次にS120では、不図示の撮像装置により取得された原画像(以下、撮影画像という)gとS110で設定した劣化過程hとを用いた逆畳み込み演算(デコンボリュージョン)を行って補正画像を算出する画像算出処理を繰り返し行う。本実施例での逆畳み込み演算は、ブラインドデコンボリュージョンとも呼ばれる。補正画像は、撮影画像よりもぶれ成分が低減された画像である。画像算出処理の具体的な流れを図2に示す。   Next, in S120, a corrected image is obtained by performing a deconvolution operation (deconvolution) using an original image (hereinafter referred to as a captured image) g acquired by an imaging device (not shown) and the degradation process h set in S110. The image calculation process to be calculated is repeated. The deconvolution operation in this embodiment is also called blind deconvolution. The corrected image is an image in which the blur component is reduced compared to the captured image. A specific flow of the image calculation process is shown in FIG.

図2において、S210では、先に説明した(3)式において、撮影画像gから、i番目の補正画像(i=0,1,2,3…)に劣化過程hを畳み込んだ画像を差し引いたときの残差
In FIG. 2, in S210, the image obtained by convolving the degradation process h with the i-th corrected image (i = 0, 1, 2, 3,...) Is subtracted from the photographed image g in the equation (3) described above. Residual when

を算出する。 Is calculated.

i番目の補正画像とは、繰り返される画像算出処理のうちi回目の画像算出処理によって算出される補正画像を示す。また、残差
The i-th corrected image is a corrected image calculated by the i-th image calculation process among the repeated image calculation processes. Also residual

は、i番目の補正画像に含まれる(残っている)ぶれ成分に相当する。画像算出処理を繰り返すことで、残差
Corresponds to a blur component included (remaining) in the i-th corrected image. Residual error by repeating the image calculation process

がより小さく(少なく)なる。 Becomes smaller (less).

なお、最初の画像算出処理では、撮影画像gを初期の補正画像
In the first image calculation process, the captured image g is used as the initial corrected image.

とする。また、劣化過程hは、繰り返し行われる画像算出処理において固定されている。 And The deterioration process h is fixed in the image calculation process that is repeatedly performed.

S220では、S210で算出した残差
In S220, the residual calculated in S210

が所定値以下か否かを判定する。残差
Is determined to be less than or equal to a predetermined value. Residual error

が所定値以下であればS240に進み、残差
If is less than or equal to the predetermined value, the process proceeds to S240 and the residual

が所定値より大きければS230に進む。 If is larger than the predetermined value, the process proceeds to S230.

S230では、補正画像
In S230, the corrected image

に残差
Residual

である
Is

を加算することにより(i+1)番目の補正画像
(I + 1) th corrected image by adding

を算出する。最初の画像算出処理では、初期の補正画像
Is calculated. In the first image calculation process, the initial corrected image

に残差
Residual

を加算することで2番目の補正画像が算出される。そして、S210に戻る。こうして、S220にて残差
Is added to calculate the second corrected image. Then, the process returns to S210. Thus, the residual at S220

が所定値以下と判定されるまで、S210〜S230の処理が繰り返される。 Until it is determined that is equal to or less than the predetermined value, the processes of S210 to S230 are repeated.

一方、S240では、残差
On the other hand, in S240, the residual

が所定値以下になった時点での補正画像
Corrected image when is below the specified value

を最終的な補正画像として出力する。 Is output as a final corrected image.

なお、S210〜S240では、Jacobi法による繰り返し演算を行っているが、最急行下法、共役勾配法又は勾配投影法を用いてもよい。   In S210 to S240, the repetitive calculation is performed by the Jacobi method, but the steepest descending method, the conjugate gradient method, or the gradient projection method may be used.

図3には、繰り返される画像算出処理の回数(以下、反復演算回数という)iが増すにしたがって残差
FIG. 3 shows the residual as the number of repeated image calculation processes (hereinafter referred to as the number of iterations) i increases.

が減少する様子と、残差
And the residual

が所定値以下になった時点での補正画像
Corrected image when is below the specified value

とを概念的に示している。図3において、縦軸は残差
Conceptually. In FIG. 3, the vertical axis is the residual

を示し、横軸に反復演算回数iを示す。 The number of iterations i is shown on the horizontal axis.

撮像装置に生じたぶれ及び該ぶれの傾向を示す情報(以下、単にぶれの傾向ともいう)は、以下に手順1〜6で示す流れにしたがって計測及び生成される。   Information indicating the blur generated in the imaging apparatus and the tendency of the blur (hereinafter, also simply referred to as a blur tendency) is measured and generated according to the flow shown in steps 1 to 6 below.

手順1:モニタ(表示手段)に、所定の時間間隔で複数の計測用画像を順次表示する。複数の計測用画像は、互いに異なるパターンを有する画像である。   Procedure 1: A plurality of measurement images are sequentially displayed on a monitor (display means) at predetermined time intervals. The plurality of measurement images are images having different patterns.

手順2:手順1でモニタに表示される複数の計測用画像を、モニタから所定距離離れた位置でユーザが手持ちした撮像装置の1回の静止画撮像処理(上記所定の時間間隔よりも長いシャッター秒時)により撮像する。ここで使用する撮像装置は、前述した原画像を取得するために用いる撮像装置と同じものである。ただし、原画像を取得するために用いる撮像装置と異なる撮像装置(又は他の撮像装置)を用いて計測用画像を撮像してもよい。   Procedure 2: One still image imaging process (shutter longer than the predetermined time interval) of the imaging apparatus held by the user at a position away from the monitor by a plurality of measurement images displayed on the monitor in Procedure 1 (Second time). The imaging device used here is the same as the imaging device used for acquiring the original image described above. However, the measurement image may be captured using an imaging device (or other imaging device) different from the imaging device used to acquire the original image.

手順3:手順1でモニタに表示された複数の計測用画像と、手順2で1回の静止画撮像処理により取得した撮影画像とを比較して、該撮影画像内での各計測用画像(パターン)のPan角度、Tilt角度、Roll角度を算出する。さらに、該撮影画像内での各計測用画像における各パターンの強度を示す指標(以下、各計測用画像の強度という)を算出する
手順4:手順3で算出した各計測用画像のPan角度、Tilt角度及びRoll角度 から、各角度の時系列順の変化量(以下、各角度の変化量の時系列データという)を算出する。
Step 3: The plurality of measurement images displayed on the monitor in step 1 are compared with the captured image acquired by one still image capturing process in step 2, and each measurement image ( Pan angle, Tilt angle, and Roll angle of (pattern) are calculated. Further, an index indicating the intensity of each pattern in each measurement image in the captured image (hereinafter referred to as the intensity of each measurement image) is calculated. Step 4: Pan angle of each measurement image calculated in Step 3; From the tilt angle and the roll angle, a change amount of each angle in time series order (hereinafter referred to as time series data of the change amount of each angle) is calculated.

手順5:手順3で算出した各計測用画像の強度を時系列に並べ、2番目以降の計測用画像の強度(以下、強度の時系列データという)を求める。   Procedure 5: The intensity of each measurement image calculated in Procedure 3 is arranged in time series, and the intensity of the second and subsequent measurement images (hereinafter referred to as intensity time-series data) is obtained.

手順6:手順4で算出した各角度の変化量の時系列データと、手順5で求めた強度の時系列データとを時系列順に対応付けをする。このように時系列順に対応付けがなされた各角度の変化量の時系列データと強度の時系列データを、2次元座標の軌跡に変換することで、ユーザが撮像装置で撮像を行うときのぶれの傾向(言い換えれば、ユーザの手ぶれに関するくせ)を示す情報となる。そして、ぶれの傾向を、図1に示したメモリMに記憶させる。   Procedure 6: The time series data of the change amount of each angle calculated in Procedure 4 and the time series data of the intensity obtained in Procedure 5 are associated in time series order. By converting the time-series data of the amount of change in each angle and the time-series data of the intensity, which are associated in time-series order in this way, into a two-dimensional coordinate trajectory, the blur when the user performs imaging with the imaging device Information (in other words, a habit related to the user's hand shake). Then, the tendency of blurring is stored in the memory M shown in FIG.

なお、手順1〜6は、撮像装置による原画像の撮像前及び撮像後のいずれで行ってもよい。   Note that steps 1 to 6 may be performed either before or after the original image is captured by the imaging device.

ここで、図12には、手順1における撮像装置に生じたぶれの計測方法の具体例を示している。この計測方法は、先に示した非特許文献3に記載されている。   Here, FIG. 12 shows a specific example of a method for measuring the shake generated in the imaging apparatus in the procedure 1. This measurement method is described in Non-Patent Document 3 shown above.

ユーザは、モニタから所定距離L(例えば310cm)離れた位置でカメラを持ち、モニタに所定時間間隔(1/M秒:例えば1/60秒)で表示される複数(M)のパターン画像(計測用画像)を、シャッター速度(1/S秒:例えば1/10秒)で撮像する。ここで、1/M秒<1/S秒である。これにより、カメラによる撮影画像(例えば700x700画素の1枚の静止画像)に複数のパターン画像が写る。複数のパターン画像は、互いに重なりのないパターンを有する画像であり、例えば30x30cmのサイズを有する。   The user holds the camera at a position away from the monitor by a predetermined distance L (for example, 310 cm), and a plurality of (M) pattern images (measurements) are displayed on the monitor at predetermined time intervals (for example, 1 / M second: 1/60 second). Image) is taken at a shutter speed (1 / S seconds: 1/10 seconds, for example). Here, 1 / M seconds <1 / S seconds. As a result, a plurality of pattern images appear in an image captured by the camera (for example, one still image of 700 × 700 pixels). The plurality of pattern images are images having patterns that do not overlap each other, and have a size of, for example, 30 × 30 cm.

そして、該撮影画像と各パターン画像とのマッチングを行い、各時点でのPan角度、Tilt角度、Roll角度を算出して、各角度の変化量の時系列データを求める。また、各時点でのマッチング度を各計測用画像の強度として、強度の時系列データを求める。さらに、これらデータからぶれの傾向を示す情報を生成する。   Then, matching between the captured image and each pattern image is performed, and a Pan angle, a Tilt angle, and a Roll angle at each time point are calculated to obtain time-series data of the change amount of each angle. Further, the time series data of the intensity is obtained by using the degree of matching at each time point as the intensity of each measurement image. Furthermore, information indicating the tendency of blurring is generated from these data.

前述した手順1〜6の計測を複数回行い、ぶれによるPan角度、Tilt角度、Rool角度及び強度の変化量の代表値(中心値又は平均値)を算出し、その代表値を2次元座標の軌跡に変換した結果をぶれの傾向としてメモリMに記憶させてもよい。   Perform the measurement in steps 1 to 6 described above a plurality of times, calculate the representative value (center value or average value) of the Pan angle, Tilt angle, Roll angle, and intensity change amount due to shaking. The result of conversion into a locus may be stored in the memory M as a tendency of blurring.

以上の処理により、撮影装置のぶれに起因するぶれ成分を含む原画像gよりもぶれ成分が良好に低減された補正画像
Through the above processing, the corrected image in which the blur component is more favorably reduced than the original image g including the blur component due to the blur of the photographing apparatus.

を短時間で得ることができる。 Can be obtained in a short time.

なお、本実施例にて説明したぶれの計測方法及びぶれの傾向を示す情報の生成方法は一例であり、他の計測方法や生成方法を採用することもできる。例えば、撮像装置に搭載されたぶれセンサ(角速度センサや加速度センサ等)を用いて撮像装置に生じたぶれを計測し、該計測結果に基づいてぶれの傾向を示す情報を生成してもよい。   Note that the shake measurement method and the method for generating information indicating the tendency of shake described in the present embodiment are examples, and other measurement methods and generation methods may be employed. For example, a shake sensor (an angular velocity sensor, an acceleration sensor, or the like) mounted on the imaging apparatus may be used to measure the shake generated in the imaging apparatus, and information indicating the tendency of the shake may be generated based on the measurement result.

本発明の実施例2である画像処理方法について説明する。   An image processing method that is Embodiment 2 of the present invention will be described.

本実施例の画像処理方法は、実施例1のS110〜S120(図1参照)と基本的に同じ流れの処理である。ただし、S120のうち図2に示したS210での処理が実施例1と異なる。すなわち、本実施例では、S210において、(3)式における初期の補正画像
The image processing method of the present embodiment is basically the same process as S110 to S120 (see FIG. 1) of the first embodiment. However, the processing in S210 shown in FIG. That is, in this embodiment, in S210, the initial corrected image in the expression (3) is used.

を、逆フィルタである、 Is an inverse filter,

を用いて算出した画像とする。劣化過程hはぶれの傾向であり、gは撮影画像(原画像)である。 The image is calculated using. The deterioration process h is a tendency of blurring, and g is a captured image (original image).

本実施例でも、実施例1と同様に、撮影装置のぶれに起因するぶれ成分を含む原画像gよりもぶれ成分が良好に低減された補正画像
Also in the present embodiment, as in the first embodiment, a corrected image in which the blur component is reduced more favorably than the original image g including the blur component due to the blur of the photographing apparatus.

を短時間で得ることができる。このことは、後述する他の実施例でも同じである。 Can be obtained in a short time. This is the same in other embodiments described later.

本発明の実施例3である画像処理方法について説明する。   An image processing method that is Embodiment 3 of the present invention will be described.

本実施例の画像処理方法は、実施例1のS110〜S120(図1参照)と基本的に同じ流れの処理である。ただし、S120のうち図2に示したS210での処理が実施例1と異なる。すなわち、本実施例では、S210において、(3)式における初期の補正画像
The image processing method of the present embodiment is basically the same process as S110 to S120 (see FIG. 1) of the first embodiment. However, the processing in S210 shown in FIG. That is, in this embodiment, in S210, the initial corrected image in the expression (3) is used.

を、ウィナーインバースフィルタである、 Is a winner inverse filter,

を用いて算出した画像とする。劣化過程hはぶれの傾向、gは撮影画像(原画像)である。 The image is calculated using. Deterioration process h is a tendency of blurring, and g is a photographed image (original image).

本発明の実施例4である画像処理方法について説明する。   An image processing method that is Embodiment 4 of the present invention will be described.

本実施例の画像処理方法は、実施例1のS110〜S120(図1参照)と基本的に同じ流れの処理である。ただし、S120のうち図2に示したS210での処理が実施例1と異なる。すなわち、本実施例では、S210において、(3)式における初期の補正画像
The image processing method of the present embodiment is basically the same process as S110 to S120 (see FIG. 1) of the first embodiment. However, the processing in S210 shown in FIG. That is, in this embodiment, in S210, the initial corrected image in the expression (3) is used.

を、適当なパターン画像、例えば白一色の平坦画像とする。 Is an appropriate pattern image, for example, a flat image of one white color.

本発明の実施例5である画像処理方法について説明する。   An image processing method that is Embodiment 5 of the present invention will be described.

本実施例の画像処理方法は、実施例1のS110〜S120(図1参照)と基本的に同じ流れの処理である。ただし、S120のうち図2に示したS220及びS230に相当する処理が実施例1と異なる。   The image processing method of the present embodiment is basically the same process as S110 to S120 (see FIG. 1) of the first embodiment. However, the processing corresponding to S220 and S230 shown in FIG.

実施例1では、S220において残差
In Example 1, the residual in S220

が所定値以下になった時点での補正画像
Corrected image when is below the specified value

を出力する補正画像とする(S230)場合について説明した。これに対し、本実施例は、残差
Has been described as a corrected image to be output (S230). On the other hand, this example shows the residual

が所定値以下になった後、さらに所定回数だけ残差
After the value becomes less than or equal to the predetermined value, the residual is repeated a predetermined number

をより小さくする(ぶれ成分をより少なくする)ための演算(画像算出処理)を行う。そして、残差
An operation (image calculation process) is performed to make the image size smaller (reduce the blur component). And the residual

が所定値以下である複数の補正画像を、出力する補正画像の候補とする。 A plurality of corrected images having a value equal to or smaller than a predetermined value are set as candidates for a corrected image to be output.

図4には、本実施例での画像算出処理を概念的に示している。図4において、縦軸は残差
FIG. 4 conceptually shows the image calculation processing in this embodiment. In FIG. 4, the vertical axis is the residual

を示し、横軸は反復演算回数iを示す。図4には、残差
The horizontal axis represents the number of iterations i. Figure 4 shows the residual

が所定値以下になった後、さらに2回の繰り返し演算を行い、残差
After the value becomes less than or equal to the specified value, the calculation is repeated two more times to obtain the residual

が所定値以下である3つの補正画像を出力する補正画像の候補とする場合を示している。 This shows a case in which three corrected images having a value equal to or smaller than a predetermined value are set as corrected image candidates.

本実施例におけるS120での処理を図5に示す。S710では、(3)式において、撮影画像gから、i番目の補正画像(i=0,1,2,3…)に劣化過程hを畳み込んだ画像を差し引いたときの残差
The processing at S120 in this embodiment is shown in FIG. In S710, the residual when the image obtained by convolving the degradation process h with the i-th corrected image (i = 0, 1, 2, 3,...) Is subtracted from the photographed image g in the expression (3).

を算出する。本実施例でも、劣化過程hは、繰り返し行われる画像算出処理において固定されている。 Is calculated. Also in this embodiment, the deterioration process h is fixed in the image calculation process that is repeatedly performed.


S720では、S710で算出した残差

In S720, the residual calculated in S710

が所定値以下か否か、及び残差
Is less than or equal to a predetermined value and the residual

が所定値以下になってからの演算回数(画像算出処理の回数)が所定回数以下であるか否かを判定する。残差
It is determined whether or not the number of computations (number of times of image calculation processing) after the value becomes equal to or less than a predetermined value is equal to or less than the predetermined number. Residual error

が所定値以下で、かつ残差
Is less than or equal to the specified value and residual

が所定値以下になってからの演算回数が所定回数に到達していればS740に進む。また、残差
If the number of computations after the value becomes equal to or less than the predetermined value has reached the predetermined number, the process proceeds to S740. Also residual

が所定値より大きいか、又は残差
Is greater than a given value or residual

が所定値以下になってからの演算回数が所定回数に達していなければS730に進む。 If the number of computations after the value becomes less than the predetermined value has not reached the predetermined number, the process proceeds to S730.

S730では、補正画像
In S730, the corrected image

に残差
Residual

を加算することにより(i+1)番目の補正画像
(I + 1) th corrected image by adding

を算出する。そして、S710に戻る。こうして、S720にて残差
Is calculated. Then, the process returns to S710. Thus, the residual at S720

が所定値以下と判定され、かつ残差
Is determined to be less than or equal to a predetermined value and the residual is

が所定値以下になってからの演算回数が所定回数に到達するまで、S710〜S730の処理が繰り返される。 The processing of S710 to S730 is repeated until the number of computations after the value becomes equal to or less than the predetermined value reaches the predetermined number.

一方、S740では、残差
On the other hand, in S740, the residual

が所定値以下になった時点での補正画像と、さらにその後、所定回数の演算(画像算出処理)により得られた補正画像とを出力する補正画像の候補とする。これら補正画像候補のうち最も残差
As a candidate for a corrected image to be output, a corrected image at the time when becomes equal to or less than a predetermined value, and a corrected image obtained by a predetermined number of operations (image calculation processing) thereafter. Among these corrected image candidates, the most residual error

が小さい補正画像を出力する。 A corrected image with a small is output.

なお、S710〜S740では、Jacobi法による繰り返し演算を行っているが、最急行下法、共役勾配法又は勾配投影法を用いてもよい。   In S710 to S740, the repetitive calculation is performed by the Jacobi method, but the steepest descending method, the conjugate gradient method, or the gradient projection method may be used.

本発明の実施例6である画像処理方法について説明する。   An image processing method that is Embodiment 6 of the present invention will be described.

本実施例の画像処理方法は、実施例5と基本的に同じ流れの処理である。ただし、図5に示したS710での処理が実施例5と異なる。すなわち、本実施例では、S710において、(3)式における初期の補正画像
The image processing method of this embodiment is basically the same flow as that of the fifth embodiment. However, the processing in S710 illustrated in FIG. That is, in this embodiment, in S710, the initial corrected image in the expression (3)

を、逆フィルタである、 Is an inverse filter,

を用いて算出した画像とする。劣化過程hはぶれの傾向であり、gは撮影画像(原画像)である。 The image is calculated using. The deterioration process h is a tendency of blurring, and g is a captured image (original image).

本発明の実施例7である画像処理方法について説明する。   An image processing method that is Embodiment 7 of the present invention will be described.

本実施例の画像処理方法は、実施例5と基本的に同じ流れの処理である。ただし、図5に示したS710での処理が実施例5と異なる。すなわち、本実施例では、S710において、(3)式における初期の補正画像
The image processing method of this embodiment is basically the same flow as that of the fifth embodiment. However, the processing in S710 illustrated in FIG. That is, in this embodiment, in S710, the initial corrected image in the expression (3)

を、ウィナーインバースフィルタである、 Is a winner inverse filter,

を用いて算出した画像とする。劣化過程hはぶれの傾向、gは撮影画像(原画像)である。 The image is calculated using. Deterioration process h is a tendency of blurring, and g is a photographed image (original image).

本発明の実施例8である画像処理方法について説明する。   An image processing method that is Embodiment 8 of the present invention will be described.

本実施例の画像処理方法は、実施例5と基本的に同じ流れの処理である。ただし、図5に示したS710での処理が実施例5と異なる。   The image processing method of this embodiment is basically the same flow as that of the fifth embodiment. However, the processing in S710 illustrated in FIG.

すなわち、本実施例では、S710において、(3)式における初期の補正画像
That is, in this embodiment, in S710, the initial corrected image in the expression (3)

を、適当なパターン画像、例えば白一色の平坦画像とする。 Is an appropriate pattern image, for example, a flat image of one white color.

本発明の実施例9である画像処理方法について、図6及び図7を用いて説明する。図6は補正画像が反復演算回数iの増加とともに変化することによる残差
An image processing method that is Embodiment 9 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 shows the residual due to the corrected image changing as the number of iterations i increases.

の減少を示している。図6の縦軸は残差
Shows a decrease. The vertical axis in Fig. 6 is the residual

を示し、横軸は反復演算回数iを示す。また、図7は、劣化過程hが反復演算回数iの増加とともに変化することによる残差e(h)の減少を示している。図7の縦軸は残差e(h)を示し、横軸は反復演算回数iを示す。 The horizontal axis represents the number of iterations i. FIG. 7 shows a decrease in the residual e (h) due to the deterioration process h changing as the number of iterations i increases. In FIG. 7, the vertical axis indicates the residual e (h), and the horizontal axis indicates the number of iterations i.

本実施例では、第1の処理として、劣化過程hを第1の劣化過程(第1のフィルタ)h1に固定して、残差
In this embodiment, as the first process, the deterioration process h is fixed to the first deterioration process (first filter) h1, and the residual is set.

がより小さくなって所定値1以下となるまで、実施例1〜8で説明した画像算出処理を繰り返す。第1の劣化過程h1は、実施例1〜8で説明した劣化過程hと同じように、ぶれの傾向に基づいて決定される。こうして、残差
The image calculation process described in the first to eighth embodiments is repeated until becomes smaller than the predetermined value 1. The first deterioration process h1 is determined on the basis of the blurring tendency, similarly to the deterioration process h described in the first to eighth embodiments. Thus, the residual

が所定値1以下となった時点での第1の補正画像
The first corrected image at the time when becomes a predetermined value 1 or less

を得る。 Get.

次に、第2の処理として、補正画像
Next, as a second process, the corrected image

を第1の補正画像
The first corrected image

に固定する。そして、残差e(h)がより小さくなって(計算上での第1の補正画像
To fix. Then, the residual e (h) becomes smaller (the first corrected image in calculation).

に含まれるぶれ成分が少なくなって)所定値1より小さい所定値A以下となるまで、逆畳み込み演算による劣化過程hの算出を繰り返す。こうして、残差e(h)が所定値A以下となった時点での第2の劣化過程(第2のフィルタ)h2を得る。 The deterioration process h by the deconvolution operation is repeated until the blur component included in is less than or equal to a predetermined value A smaller than the predetermined value 1. In this way, a second deterioration process (second filter) h2 is obtained when the residual e (h) becomes equal to or less than the predetermined value A.

さらに、第3の処理として、劣化過程hを第2の劣化過程h2に固定して、残差
Further, as a third process, the deterioration process h is fixed to the second deterioration process h2, and a residual is obtained.

がより小さくなって所定値1より小さい所定値2以下となるまで画像算出処理を繰り返す。こうして、残差
The image calculation process is repeated until becomes smaller than the predetermined value 2 which is smaller than the predetermined value 1. Thus, the residual

が所定値2以下となった時点での第2の補正画像
Second corrected image at the time when becomes a predetermined value 2 or less

を得る。 Get.

これ以後は、第2及び第3の処理と同様の処理を繰り返し、残差eが良好なぶれ補正状態に対応する所定値(所定値2より小さい値)以下になった時点での補正画像(ここではj番目の補正画像とする)を最終的に出力する補正画像とする。   Thereafter, the same processing as the second and third processing is repeated, and the corrected image (when the residual e becomes equal to or smaller than a predetermined value (a value smaller than the predetermined value 2) corresponding to a good shake correction state ( Here, it is assumed that the corrected image is finally output).

なお、第1〜第3の処理において、補正画像又は劣化過程を算出する際には、Jacobi法、最急行下法、共役勾配法、及び勾配投影法のいずれも用いることができる。   In the first to third processes, when calculating the corrected image or the degradation process, any of the Jacobi method, the steepest descent method, the conjugate gradient method, and the gradient projection method can be used.

このように、劣化過程を固定して行う補正画像の繰り返し算出と、補正画像を固定して行う劣化過程の繰り返し算出(推定)とを交互に行うことで、より良好にぶれ成分が低減された補正画像を短時間で得ることができる。   In this way, the blur component is reduced more satisfactorily by alternately performing the repeated calculation of the corrected image performed with the deterioration process fixed and the repeated calculation (estimation) of the deteriorated process performed with the corrected image fixed. A corrected image can be obtained in a short time.

本発明の実施例10である画像処理方法について、図8及び図9を用いて説明する。図8は補正画像が反復演算回数iの増加とともに変化することによる残差
An image processing method that is Embodiment 10 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 shows the residual due to the corrected image changing as the number of iterations i increases.

の減少を示している。図8の縦軸は残差
Shows a decrease. The vertical axis in FIG.

を示し、横軸は反復演算回数iを示す。また、図9は、劣化過程hが反復演算回数iの増加とともに変化することによる残差e(h)の減少を示している。図9の縦軸は残差e(h)を示し、横軸は反復演算回数iを示す。 The horizontal axis represents the number of iterations i. FIG. 9 shows a decrease in the residual e (h) due to the deterioration process h changing as the number of iterations i increases. In FIG. 9, the vertical axis represents the residual e (h), and the horizontal axis represents the number of iterations i.

本実施例では、実施例9において第1〜第3の処理(第2及び第3の処理の繰り返し)によって、j番目の画像算出処理による残差、すなわち所定値以下の残差が得られた時点でのj番目の補正画像を得る。さらにその後、所定回数(ここでは2回とする)の画像算出処理を行い、j番目の補正画像とこれ以後に算出された2つの補正画像とを出力する補正画像の候補とする。これら3つの補正画像候補のうち最も残差が小さい補正画像を出力する。   In the present embodiment, the first to third processing (repetition of the second and third processing) in the ninth embodiment provides a residual by the j-th image calculation processing, that is, a residual equal to or less than a predetermined value. A j-th corrected image at the time is obtained. Thereafter, image calculation processing is performed a predetermined number of times (here, twice), and the j-th corrected image and two corrected images calculated thereafter are set as candidates for a corrected image to be output. A corrected image having the smallest residual among these three corrected image candidates is output.

本発明の実施例11である画像処理方法について説明する。本実施例の画像処理方法は、特に、撮像装置やパーソナルコンピュータにおいて、撮像装置によって取得された撮影画像(原画像)よりもぶれ成分が低減された補正画像を生成するために使用される。   An image processing method that is Embodiment 11 of the present invention will be described. The image processing method according to the present embodiment is used particularly in an imaging apparatus or a personal computer to generate a corrected image in which a blur component is reduced from a captured image (original image) acquired by the imaging apparatus.

本実施例では、撮像装置やパーソナルコンピュータに、撮影画像全体のうち一部の領域を指定する領域指定操作部(領域指定手段)を設け、指定された領域に対して実施例1〜10にて説明した処理を行う。ここにいう「一部の領域」は、主被写体を含んでいる注目領域であり、例えば、撮像装置を回転(パン又はチルト)させながら動く被写体を撮像する、いわゆる流し撮りによって得られた撮影画像における該被写体を含む領域に相当する。主被写体とは、例えば、運動会において走る人物(顔)や、モータースポーツにおいて走行する車である。   In this embodiment, an area designation operation unit (area designation means) for designating a partial area of the entire captured image is provided in the imaging apparatus or personal computer. Perform the process described. The “partial region” here is a region of interest including the main subject. For example, a captured image obtained by so-called panning that captures a moving subject while rotating (panning or tilting) the imaging device. Corresponds to a region including the subject. The main subject is, for example, a person (face) that runs in an athletic meet or a car that runs in motor sports.

流し撮り画像の注目領域に対して実施例1〜10にて説明した処理を行うことにより、注目領域についてはぶれが低減された良好な画像が得られる一方、その周囲の背景の流れを示すぶれが残るので、流し撮り効果を確保することができる。   By performing the processing described in the first to tenth embodiments on the attention area of the panning image, a good image with reduced blur is obtained for the attention area, while blurring indicating the background flow around the area. Since it remains, a panning effect can be secured.

また、時刻表や新聞に用いられるような小さな文字が撮影画像においてぶれて読みにくい場合に、読みたい文字を注目領域とし、該ぶれを低減してクリアな文字とすることで、読みやすくすることができる。   Also, when small characters such as those used in timetables and newspapers are blurred and difficult to read in the photographed image, make the characters you want to read the area of interest and reduce the blurring to make clear characters easier to read. Can do.

以上の実施例1〜11では、撮像装置のぶれに起因した画像中のぶれを低減した補正画像を生成する場合について説明したが、本発明は、撮像装置のぶれに加えて、物体ぶれ(被写体ぶれ)に起因した画像ぶれを低減した補正画像を生成する場合にも有効である。   In the first to eleventh embodiments described above, the case where the corrected image in which the blurring in the image due to the blurring of the imaging device is reduced is generated has been described. This is also effective when generating a corrected image in which image blur due to blur is reduced.

図14には、実施例1〜11にて説明した画像処理方法を実行する撮像装置の構成を示している。   FIG. 14 illustrates a configuration of an imaging apparatus that executes the image processing method described in the first to eleventh embodiments.

図14において、101は撮像光学系であり、被写体像を形成する。102はCCDセンサやCMOSセンサ等により構成される撮像素子であり、被写体像を光電変換する。103は画像生成部であり、撮像素子102からの出力に基づいて撮影画像(原画像)を生成する。撮像素子102と画像生成部103とにより撮像系が構成される。   In FIG. 14, reference numeral 101 denotes an imaging optical system that forms a subject image. Reference numeral 102 denotes an image sensor composed of a CCD sensor, a CMOS sensor, or the like, which photoelectrically converts a subject image. An image generation unit 103 generates a captured image (original image) based on an output from the image sensor 102. The imaging device 102 and the image generation unit 103 constitute an imaging system.

104は画像処理部(処理手段)であり、画像生成部103で生成された撮影画像に対して実施例1〜11にて説明した画像処理方法を適用するよう、コンピュータプログラムに従って動作する。   An image processing unit (processing unit) 104 operates according to the computer program so that the image processing method described in the first to eleventh embodiments is applied to the captured image generated by the image generation unit 103.

105はぶれの傾向を示す情報を記憶するメモリ(記憶手段)であり、図1に示したメモリMに相当する。109はぶれ計測部であり、実施例1にて説明した方法により撮像装置に生じたぶれを計測し、ぶれの傾向を示す情報を生成する。ここで生成されたぶれの傾向を示す情報がメモリ105に記憶(保持)される。   Reference numeral 105 denotes a memory (storage means) for storing information indicating the tendency of shaking, and corresponds to the memory M shown in FIG. Reference numeral 109 denotes a shake measurement unit, which measures the shake generated in the imaging apparatus by the method described in the first embodiment, and generates information indicating the tendency of the shake. Information indicating the tendency of shaking generated here is stored (held) in the memory 105.

106は実施例11にて説明した領域指定操作部であり、後述するディスプレイ107に表示された撮影画像のうちぶれを低減したい一部の領域をタッチパネル方式やボタン操作方式等によって指定するためにユーザにより操作される。   Reference numeral 106 denotes an area designation operation unit described in the eleventh embodiment. The user designates a part of the photographed image displayed on the display 107, which will be described later, in order to designate a part of the area to reduce blur by a touch panel method or a button operation method. Is operated by.

画像処理部104、メモリ105及び領域指定操作部106により画像処理装置が構成される。   The image processing unit 104, the memory 105, and the area designation operation unit 106 constitute an image processing apparatus.

ディスプレイ107は、撮影画像や画像処理部104から出力された補正画像を表示する。108は半導体メモリ、光ディスク等により構成される記録媒体であり、画像処理部104から出力された補正画像を記録する。   The display 107 displays the captured image and the corrected image output from the image processing unit 104. Reference numeral 108 denotes a recording medium composed of a semiconductor memory, an optical disk, and the like, and records the corrected image output from the image processing unit 104.

なお、画像処理部104(又は画像生成部103)に、メモリ105から読み出したぶれの傾向を示す情報を、撮影画像のデータに付加して記録媒体108に出力する機能を設けてもよい。撮影画像に付加されたぶれの傾向を示す情報は、撮影画像を後述する印刷装置により印刷したり、パーソナルコンピュータにて処理したりする場合に使用される。   Note that the image processing unit 104 (or the image generation unit 103) may be provided with a function of adding information indicating the tendency of blur read from the memory 105 to the captured image data and outputting the information to the recording medium 108. Information indicating the tendency of blur added to the photographed image is used when the photographed image is printed by a printing apparatus described later or processed by a personal computer.

また、撮像装置に、撮影画像のデータとは別に、メモリ105に記憶しているぶれの傾向を示す情報を外部に出力する機能を設けてもよい。   In addition to the captured image data, the imaging apparatus may be provided with a function of outputting information indicating blurring tendency stored in the memory 105 to the outside.

図15には、実施例1〜11にて説明した画像処理方法を実行するプリンタ等の印刷装置の構成を示している。   FIG. 15 shows the configuration of a printing apparatus such as a printer that executes the image processing method described in the first to eleventh embodiments.

図15において、201は画像入力部であり、撮像装置により取得された撮影画像(静止画像及び動画像)のデータが入力される。画像入力部201には、撮影画像のデータを記録した記録媒体が装着されるスロットや、撮像装置との通信(有線及び無線)によって撮影画像のデータを取り込む通信ユニットが設けられている。   In FIG. 15, reference numeral 201 denotes an image input unit, to which captured image data (still images and moving images) acquired by the imaging apparatus is input. The image input unit 201 is provided with a slot in which a recording medium in which captured image data is recorded is mounted, and a communication unit that captures captured image data by communication (wired and wireless) with the imaging apparatus.

画像入力部201を介して入力される撮影画像のデータには、実施例12で説明したぶれの傾向を示す情報が付加されていてもよい。また、画像入力部201を介して、撮影画像のデータとは別に撮像装置からぶれの傾向を示す情報を取り込むようにしてもよい。   Information indicating the blurring tendency described in the twelfth embodiment may be added to the captured image data input via the image input unit 201. In addition, information indicating the tendency of blurring may be captured from the imaging apparatus separately from the captured image data via the image input unit 201.

202はメモリであり、画像入力部201を介して入力された撮影画像のデータ及びぶれの傾向を示す情報を一時的に記憶する。該メモリ202は、図1に示したメモリMに相当する。   Reference numeral 202 denotes a memory that temporarily stores data of a captured image input via the image input unit 201 and information indicating the tendency of blurring. The memory 202 corresponds to the memory M shown in FIG.

203は画像処理部(処理手段)であり、メモリ202から読み出した撮影画像に対して実施例1〜11にて説明した画像処理方法を適用するよう、コンピュータプログラムに従って動作する。このとき、メモリ202からぶれの傾向を示す情報も読み出す。画像処理部203は、画像入力部201を介して動画像が入力された場合には、その動画像を構成するフレーム画像に対して実施例1〜11にて説明した画像処理方法を適用し、静止画像としての補正画像を出力する。   An image processing unit (processing unit) 203 operates according to the computer program so that the image processing method described in the first to eleventh embodiments is applied to the captured image read from the memory 202. At this time, information indicating the tendency of shaking is also read from the memory 202. When a moving image is input via the image input unit 201, the image processing unit 203 applies the image processing method described in the first to eleventh embodiments to a frame image constituting the moving image, A corrected image as a still image is output.

206はフレーム/領域指定操作部であり、不図示のディスプレイに表示された撮影画像(動画像)のうち印刷出力したいフレーム画像や、撮影画像(フレーム画像又は静止画像)のうちぶれを低減したい一部の領域を指定するためにユーザにより操作される。操作方法としては、タッチパネル方式やボタン操作方式等が採用される。   Reference numeral 206 denotes a frame / area specifying operation unit, which is a frame image to be printed out of a captured image (moving image) displayed on a display (not shown), or to reduce blur in a captured image (frame image or still image). It is operated by the user to specify the area of the copy. As an operation method, a touch panel method, a button operation method, or the like is adopted.

画像処理部203、メモリ202及び領域指定操作部206により画像処理装置が構成される。
207は印刷部であり、画像処理部203から出力された補正画像(フレーム画像又は静止画像)を紙やシートに印刷する。
The image processing unit 203, the memory 202, and the area designation operation unit 206 constitute an image processing apparatus.
A printing unit 207 prints the corrected image (frame image or still image) output from the image processing unit 203 on paper or a sheet.

図16には、実施例1〜11にて説明した画像処理方法を実行する画像処理装置としてのパーソナルコンピュータを示している。   FIG. 16 shows a personal computer as an image processing apparatus that executes the image processing methods described in the first to eleventh embodiments.

撮像装置1401によって取得された撮影画像及びぶれに関する情報は、パーソナルコンピュータ1402に送信される。送信方法は、ケーブル方式、無線方式のいずれでもよく、インターネットやLANを介して送信してもよい。   Information relating to the captured image and blur acquired by the imaging device 1401 is transmitted to the personal computer 1402. The transmission method may be either a cable method or a wireless method, and may be transmitted via the Internet or a LAN.

パーソナルコンピュータ1402には、図示はしないが、撮像装置1401から受け取った撮影画像及びぶれに関する情報を一時的に記憶する記憶部が設けられている。   Although not shown, the personal computer 1402 is provided with a storage unit that temporarily stores captured images received from the imaging device 1401 and information regarding blurring.

そして、パーソナルコンピュータ1402は、実施例1〜11にて説明した処理を実行して補正画像を生成する。補正画像は、パーソナルコンピュータ1402のディスプレイに表示されたり、パーソナルコンピュータ1402内のハードディスクに記録されたり、パーソナルコンピュータ1402に装着された記録媒体に記録されたりする。さらに、補正画像は、パーソナルコンピュータ1402に接続されたプリンタによって印刷される。   Then, the personal computer 1402 generates the corrected image by executing the processes described in the first to eleventh embodiments. The corrected image is displayed on the display of the personal computer 1402, recorded on a hard disk in the personal computer 1402, or recorded on a recording medium attached to the personal computer 1402. Further, the corrected image is printed by a printer connected to the personal computer 1402.

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。   Each embodiment described above is only a representative example, and various modifications and changes can be made to each embodiment in carrying out the present invention.

本発明の実施例1である画像処理方法の手順を示すフローチャート。3 is a flowchart illustrating a procedure of an image processing method that is Embodiment 1 of the present invention. 図1におけるS120での手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure in S120 in FIG. 実施例1における残差eの減少を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a decrease in residual e in the first embodiment. 本発明の実施例5における残差eの減少を示す図。The figure which shows the reduction | decrease of the residual e in Example 5 of this invention. 実施例5における画像処理方法の手順を示すフローチャート。10 is a flowchart illustrating a procedure of an image processing method in Embodiment 5. 本発明の実施例9における補正画像の変化に伴う残差eの減少を示す図。The figure which shows the reduction | decrease of the residual e with the change of the correction | amendment image in Example 9 of this invention. 実施例9における劣化経過hの変化に伴う残差eの減少を示す図。The figure which shows the reduction | decrease of the residual e with the change of the degradation progress h in Example 9. FIG. 本発明の実施例10における補正画像の変化に伴う残差eの減少を示す図。The figure which shows the reduction | decrease of the residual e accompanying the change of the correction | amendment image in Example 10 of this invention. 実施例10における劣化経過hの変化に伴う残差eの減少を示す図。The figure which shows the reduction | decrease of the residual e with the change of the degradation progress h in Example 10. FIG. Lucy-Richardson法における残差eの減少を示す図。The figure which shows the reduction | decrease of the residual e in Lucy-Richardson method. Jacobi法による反復演算のフローチャート。The flowchart of the iterative calculation by Jacobi method. 実施例1におけるぶれの計測方法を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating a shake measurement method according to the first embodiment. 従来の画像処理方法における残差eの変化を示す図。The figure which shows the change of the residual e in the conventional image processing method. 本発明の実施例12である撮像装置の構成を示すブロック図。FIG. 16 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus that is Embodiment 12 of the present invention. 本発明の実施例13である印刷装置の構成を示すブロック図。FIG. 20 is a block diagram illustrating a configuration of a printing apparatus that is Embodiment 13 of the present invention. 本発明の実施例14である画像処理装置(パーソナルコンピュータ)を示す図。18 is a diagram showing an image processing apparatus (personal computer) that is Embodiment 14 of the present invention. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

102 撮像素子
104,203 画像処理部
105,202 メモリ
109 ぶれ計測部
207 印刷部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 102 Image pick-up element 104,203 Image processing part 105,202 Memory 109 Blur measuring part 207 Printing part

Claims (9)

撮像装置により取得された原画像が入力され、前記原画像よりもぶれ成分が低減された補正画像を算出する画像算出処理を該ぶれ成分がより少なくなるように繰り返す処理手段と、
前記撮像装置または他の撮像装置に生じたぶれを計測することで得られたぶれに関する情報を記憶する記憶手段とを有し、
前記処理手段は、前記記憶手段に記憶された前記ぶれに関する情報に基づいて前記画像算出処理を行うことを特徴とする画像処理装置。
Processing means for repeating an image calculation process for calculating a corrected image in which an original image acquired by an imaging device is input and a blur component is reduced as compared with the original image so as to reduce the blur component;
Storage means for storing information relating to blurring obtained by measuring blurring occurring in the imaging device or another imaging device;
The image processing apparatus characterized in that the processing means performs the image calculation processing based on information on the blur stored in the storage means.
前記原画像のうち一部の領域を指定する領域指定手段を有し、
前記処理手段は、前記領域指定手段により指定された領域に対して前記画像算出処理を行うことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
An area designating unit for designating a part of the original image;
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the processing unit performs the image calculation process on an area specified by the area specifying unit.
前記処理手段は、前記画像算出処理において、前記原画像と前記ぶれに関する情報に基づいて決定した畳み込みフィルタとを用いた逆畳み込み演算を行うことにより前記補正画像を算出することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像処理装置。   The said processing means calculates the said correction | amendment image by performing the deconvolution operation using the convolution filter determined based on the said original image and the information regarding the said blur in the said image calculation process, The said correction | amendment image is calculated. The image processing apparatus according to 1 or 2. 前記処理手段は、
前記畳み込みフィルタを前記ぶれに関する情報に基づいて決定した第1のフィルタに固定して前記画像算出処理を前記ぶれ成分がより少なくなるように繰り返す第1の処理と、
前記補正画像を前記第1の処理で算出された第1の補正画像に固定して、前記ぶれ成分がより少なくなるように前記畳み込みフィルタの算出を繰り返す第2の処理と、
前記畳み込みフィルタを前記第2の処理で算出された第2のフィルタに固定して前記画像算出処理を前記ぶれ成分がより少なくなるように繰り返す第3の処理とを行うことを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。
The processing means includes
A first process of fixing the convolution filter to a first filter determined based on the information on blur and repeating the image calculation process so that the blur component is reduced;
A second process of fixing the corrected image to the first corrected image calculated in the first process and repeating the calculation of the convolution filter so that the blur component is reduced;
The third process is performed by fixing the convolution filter to the second filter calculated in the second process and repeating the image calculation process so as to reduce the blur component. The image processing apparatus according to 3.
前記撮像装置に生じたぶれの計測は、表示手段に順次表示される互いに異なるパターンを有する複数の計測用画像を前記撮像装置の1回の静止画撮像処理により撮像することで行われ、
前記ぶれに関する情報は、前記複数の計測用画像と前記静止画撮像処理により取得された画像とに基づいて生成されることを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の画像処理装置。
The measurement of the shake generated in the imaging device is performed by imaging a plurality of measurement images having different patterns sequentially displayed on the display unit by one still image imaging process of the imaging device,
5. The image processing according to claim 1, wherein the information on the blur is generated based on the plurality of measurement images and an image acquired by the still image capturing process. apparatus.
前記撮像装置に生じたぶれの計測を複数回行い、該計測ごとに生成された前記ぶれに関する情報の代表値を前記画像算出処理に用いることを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 5, wherein a blur generated in the imaging apparatus is measured a plurality of times, and a representative value of information relating to the blur generated for each measurement is used for the image calculation process. 被写体像を撮像して原画像を生成する撮像系と、
該原画像が入力される請求項1から6のいずれか1つに記載の画像処理装置とを有することを特徴とする撮像装置。
An imaging system that captures a subject image to generate an original image;
An imaging apparatus comprising: the image processing apparatus according to claim 1, wherein the original image is input.
撮像装置により取得された原画像が入力される請求項1から4のいずれか1つに記載の画像処理装置と、
該画像処理装置から出力された画像を印刷する印刷手段とを有することを特徴とする印刷装置。
The image processing device according to any one of claims 1 to 4, wherein an original image acquired by an imaging device is input;
A printing apparatus comprising: a printing unit that prints an image output from the image processing apparatus.
撮像装置により取得された原画像が入力されるステップと、
前記原画像よりもぶれ成分が低減された補正画像を算出する画像算出処理を該ぶれ成分がより少なくなるように繰り返す処理ステップと、
前記撮像装置または他の撮像装置に生じたぶれを計測し、該計測により得られたぶれに関する情報を記憶手段に記憶させる計測ステップとを有し、
前記処理ステップにおいて、前記記憶手段に記憶された前記ぶれに関する情報に基づいて前記画像算出処理を行うことを特徴とする画像処理方法。
A step of inputting an original image acquired by an imaging device;
A processing step of repeating an image calculation process for calculating a corrected image in which a blur component is reduced from that of the original image so as to reduce the blur component; and
A measurement step of measuring shake occurring in the imaging device or other imaging device, and storing information on shake obtained by the measurement in a storage unit,
An image processing method characterized in that, in the processing step, the image calculation process is performed based on information on the blur stored in the storage unit.
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