JP2010041419A - 画像処理装置、画像処理プログラム、画像処理方法、および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】動きベクトル測定条件設定部113は、光学系の歪みを示す情報に基づいて、複数枚の画像間の動きベクトルを測定する際の測定精度を決定するとともに、動きベクトルを測定するための複数の動きベクトル測定領域を画像上に設定する。動きベクトル演算部114は、複数の動きベクトル測定領域の各々において、決定した測定精度にて、複数枚の画像間の動きベクトルを求める。動きベクトル統合処理部116は、複数の動きベクトル測定領域の各々において求めた動きベクトルに基づいて、複数枚の画像間の位置ずれ量を求める。
【選択図】図1
Description
図1は、第1の実施形態における画像処理装置100の構成を示すブロック図である。図中、点線は制御信号、細線は動きベクトルや信頼度等のデータの流れ、太線は画像データの流れを表している。なお、本実施形態に係る画像処理装置100は、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラや内視鏡など、正しく作動するために電流または電磁界に依存する機器である電子機器に搭載される。
(i)エッジ構造が鮮鋭な領域の場合、動きベクトルの信頼性が高い。このため、SSDの最小値を示す位置の誤差は少なく、SSDのヒストグラムをとった場合に、最小値を示す位置付近に小さな差分値が集中する。従って、SSDの最小値と平均値の差が大きい。
(ii)テクスチャや平坦な構造の場合、差分値のヒストグラムが平坦になる。このため、最小値と平均値の差は小さく、信頼度は低い。
(iii)繰り返し構造の場合、差分の最小値と最大値を示す位置が近く、差分が小さい値を示す位置が分散している。このため、最小値と平均値の差は小さく、信頼度は低い。
上述した説明では、電子ブレ補正を例に挙げたが、基準画像に対する対象画像の画像シフトを行う動画ブレ補正を行っても良い。図10は、動画ブレ補正を行う画像処理装置の構成を示すブロック図である。図10に示す画像処理装置は、図1に示す画像処理装置の構成に対して、フレーム加算部117の代わりに、フレーム動き補正部118を備えている。
本実施形態では、歪曲収差の影響を考慮して、動きベクトルの測定位置ごとに、動きベクトル測定領域を設定する。光学系に歪曲収差がある場合、画像の中心部は歪みが小さく、画像端部は歪みが大きい画像が得られる(図16参照)。図16(a)に示すように、負の歪曲収差を有する光学系を用いて撮像された画像では、同じ大きさの動きベクトルでも、像高の小さい領域の動きベクトルに比べて、像高の大きい領域の動きベクトルは小さくなる。逆に、図16(b)に示すように、正の歪曲収差を有する光学系を用いて撮像された画像では、像高の小さい領域の動きベクトルに比べて、像高の大きい領域の動きベクトルは大きくなる。従って、歪曲収差の影響を考慮して、動きベクトル測定領域を適切に設定することで、精度の高い位置ずれ量を求めることができる。
上述した説明では、歪曲収差に基づいて、動きベクトル測定領域の広さを決定したが、画像撮像時の連射間隔(連射速度)に応じて、動きベクトル測定領域の広さを決定してもよい。上述したように、画像撮像時の連射間隔(連射速度)の情報は、ユーザインターフェース121からメモリ102に入力される。
第2の実施形態における画像処理装置では、光学系の歪曲収差に応じて、動きベクトル測定領域の大きさを変更した。第3の実施形態における画像処理装置では、光学系の歪曲収差に応じて、動きベクトル測定領域ごとに測定された動きベクトルを補正してから、画像間の代表位置ずれ量を求める。
101…メインコントローラ
102…メモリ
103…プロセッサ
110…撮像部
111…フレームメモリ
112…位置合わせ画像生成部
113…動きベクトル測定条件設定部
114…動きベクトル演算部
115…動きベクトル信頼度算出部
116…動きベクトル統合処理部
117…フレーム加算部
118…フレーム動き補正部
120…光学系データ入力部
121…ユーザインターフェース
150…光学系ユニット
151…撮像レンズ
152…ROM
Claims (19)
- 複数枚の画像間の位置ずれ量を用いて複数枚の画像の位置合わせ処理を行う画像処理装置であって、
光学系の歪みを示す情報に基づいて、前記複数枚の画像間の動きベクトルを測定する際の測定精度を決定する測定精度決定部と、
前記動きベクトルを測定するための複数の動きベクトル測定領域を画像上に設定する動きベクトル測定領域設定部と、
前記複数の動きベクトル測定領域の各々において、前記決定された測定精度にて、前記複数枚の画像間の動きベクトルを求める動きベクトル演算部と、
前記複数の動きベクトル測定領域の各々において求められた動きベクトルに基づいて、前記複数枚の画像間の位置ずれ量を求める位置ずれ量算出部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 前記測定精度決定部は、前記光学系の歪みに起因して動きベクトルが変動する量に基づいて、前記測定精度を決定することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記測定精度決定部は、動きベクトル測定の分解能が前記光学系の歪みに起因して動きベクトルが変動する量のうちの最大変動量よりも大きくなるように、前記測定精度を決定することを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。
- 前記測定精度決定部は、画像上で像が結像する結像領域内において、前記光学系の歪みに起因して動きベクトルが変動する量のうちの最大変動量よりも動きベクトル測定の分解能が大きくなるように、前記測定精度を設定することを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。
- 複数枚の画像間の位置ずれ量を用いて複数枚の画像の位置合わせ処理を行う画像処理装置であって、
光学系の歪みを示す情報に基づいて、前記複数枚の画像間の動きベクトルを測定する位置ごとに、動きベクトルを測定するための動きベクトル測定領域の大きさを決定する動きベクトル測定条件設定部と、
前記決定された大きさに基づいて、複数の動きベクトル測定領域を画像上に設定する動きベクトル測定領域設定部と、
前記複数の動きベクトル測定領域の各々において、前記複数枚の画像間の動きベクトルを求める動きベクトル演算部と、
前記複数の動きベクトル測定領域の各々において求められた動きベクトルに基づいて、前記複数枚の画像間の位置ずれ量を求める位置ずれ量算出部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 前記動きベクトル測定条件設定部は、歪みが存在する光学系を用いて撮像された画像上における任意の2点の動きベクトル、および、歪みが存在しない理想的な光学系を用いて撮像された画像上において、前記任意の2点に対応する2点の動きベクトルをそれぞれ求め、求めた動きベクトルに基づいて、前記動きベクトル測定領域の大きさを決定することを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。
- 前記動きベクトル測定条件設定部は、負の歪曲収差を有する光学系を用いて撮像された画像では、像高の大きい動きベクトル測定領域の大きさが像高の小さい動きベクトル測定領域の大きさに比べて小さくなるように、動きベクトル測定領域の大きさを決定することを特徴とする請求項5または請求項6に記載の画像処理装置。
- 前記動きベクトル測定条件設定部は、正の歪曲収差を有する光学系を用いて撮像された画像では、像高の大きい動きベクトル測定領域の大きさが像高の小さい動きベクトル測定領域の大きさに比べて大きくなるように、動きベクトル測定領域の大きさを決定することを特徴とする請求項5または請求項6に記載の画像処理装置。
- 画像撮像時の連射速度を検出する連射速度検出部をさらに備え、
前記動きベクトル測定条件設定部は、前記連射速度が速い場合に比べて遅い場合の動きベクトル測定領域の大きさを大きくすることを特徴とする請求項5から請求項8のいずれか一項に記載の画像処理装置。 - 複数枚の画像間の位置ずれ量を用いて複数枚の画像の位置合わせ処理を行う画像処理装置であって、
前記複数枚の画像間の動きベクトルを測定するための複数の動きベクトル測定領域を画像上に設定する動きベクトル測定領域設定部と、
前記複数の動きベクトル測定領域の各々において、前記複数枚の画像間の動きベクトルを求める動きベクトル演算部と、
光学系の歪みを示す情報に基づいて、前記複数の動きベクトル測定領域の各々において求められた動きベクトルの大きさを補正する動きベクトル補正部と、
前記補正された複数の動きベクトルに基づいて、前記複数枚の画像間の位置ずれ量を求める位置ずれ量算出部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 前記動きベクトル補正部は、前記複数の動きベクトル測定領域の各々において求められた動きベクトルを、歪みが存在しない理想的な光学系を用いて撮像された画像上の動きベクトルに変換する補正を行うことを特徴とする請求項10に記載の画像処理装置。
- 前記光学系の歪みを示す情報を、撮像レンズを有する光学系ユニットから取得する光学系データ取得部をさらに備えることを特徴とする請求項1から請求項11のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 請求項1から請求項12のいずれか一項に記載の画像処理装置を有することを特徴とする電子機器。
- 複数枚の画像間の位置ずれ量を用いて複数枚の画像の位置合わせ処理を行う画像処理方法であって、
光学系の歪みを示す情報に基づいて、前記複数枚の画像間の動きベクトルを測定する際の測定精度を決定するステップと、
前記動きベクトルを測定するための複数の動きベクトル測定領域を画像上に設定するステップと、
前記複数の動きベクトル測定領域の各々において、前記決定された測定精度にて、前記複数枚の画像間の動きベクトルを求めるステップと、
前記複数の動きベクトル測定領域の各々において求められた動きベクトルに基づいて、前記複数枚の画像間の位置ずれ量を求めるステップと、
を備えることを特徴とする画像処理方法。 - 複数枚の画像間の位置ずれ量を用いて複数枚の画像の位置合わせ処理を行う画像処理方法であって、
光学系の歪みを示す情報に基づいて、前記複数枚の画像間の動きベクトルを測定する位置ごとに、動きベクトルを測定するための動きベクトル測定領域の大きさを決定するステップと、
前記決定された大きさに基づいて、複数の動きベクトル測定領域を画像上に設定するステップと、
前記複数の動きベクトル測定領域の各々において、前記複数枚の画像間の動きベクトルを求めるステップと、
前記複数の動きベクトル測定領域の各々において求められた動きベクトルに基づいて、前記複数枚の画像間の位置ずれ量を求めるステップと、
を備えることを特徴とする画像処理方法。 - 複数枚の画像間の位置ずれ量を用いて複数枚の画像の位置合わせ処理を行う画像処理方法であって、
前記複数枚の画像間の動きベクトルを測定するための複数の動きベクトル測定領域を画像上に設定するステップと、
前記複数の動きベクトル測定領域の各々において、前記複数枚の画像間の動きベクトルを求めるステップと、
光学系の歪みを示す情報に基づいて、前記複数の動きベクトル測定領域の各々において求められた動きベクトルの大きさを補正するステップと、
前記補正された複数の動きベクトルに基づいて、前記複数枚の画像間の位置ずれ量を求めるステップと、
を備えることを特徴とする画像処理方法。 - 複数枚の画像間の位置ずれ量を用いて複数枚の画像の位置合わせ処理をコンピュータに実行させるための画像処理プログラムであって、
光学系の歪みを示す情報に基づいて、前記複数枚の画像間の動きベクトルを測定する際の測定精度を決定するステップと、
前記動きベクトルを測定するための複数の動きベクトル測定領域を画像上に設定するステップと、
前記複数の動きベクトル測定領域の各々において、前記決定された測定精度にて、前記複数枚の画像間の動きベクトルを求めるステップと、
前記複数の動きベクトル測定領域の各々において求められた動きベクトルに基づいて、前記複数枚の画像間の位置ずれ量を求めるステップと、
を備えることを特徴とする画像処理プログラム。 - 複数枚の画像間の位置ずれ量を用いて複数枚の画像の位置合わせ処理をコンピュータに実行させるための画像処理プログラムであって、
光学系の歪みを示す情報に基づいて、前記複数枚の画像間の動きベクトルを測定する位置ごとに、動きベクトルを測定するための動きベクトル測定領域の大きさを決定するステップと、
前記決定された大きさに基づいて、複数の動きベクトル測定領域を画像上に設定するステップと、
前記複数の動きベクトル測定領域の各々において、前記複数枚の画像間の動きベクトルを求めるステップと、
前記複数の動きベクトル測定領域の各々において求められた動きベクトルに基づいて、前記複数枚の画像間の位置ずれ量を求めるステップと、
を備えることを特徴とする画像処理プログラム。 - 複数枚の画像間の位置ずれ量を用いて複数枚の画像の位置合わせ処理をコンピュータに実行させるための画像処理プログラムであって、
前記複数枚の画像間の動きベクトルを測定するための複数の動きベクトル測定領域を画像上に設定するステップと、
前記複数の動きベクトル測定領域の各々において、前記複数枚の画像間の動きベクトルを求めるステップと、
光学系の歪みを示す情報に基づいて、前記複数の動きベクトル測定領域の各々において求められた動きベクトルの大きさを補正するステップと、
前記補正された複数の動きベクトルに基づいて、前記複数枚の画像間の位置ずれ量を求めるステップと、
を備えることを特徴とする画像処理プログラム。
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