JP2011170840A - 画像処理装置及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】画像上に写り込んでいる不要オブジェクトを簡便に除去する。
【解決手段】人物703が不要オブジェクトである場合、タッチパネル機能を利用してユーザが人物703を指定することで、人物703の画像領域が不要領域711に設定される。画像補正部は、不要領域711以外の画像領域を補正パッチ領域(補正用領域)として入力画像700から抽出し、補正パッチ領域の画像データを用いて不要領域711を補正することで不要オブジェクトを除去することができる。この際、ユーザは抽出禁止領域712を指定することができ、該指定が成されている場合、抽出禁止領域712以外の画像領域から補正パッチ領域713が抽出される。
【選択図】図22
【解決手段】人物703が不要オブジェクトである場合、タッチパネル機能を利用してユーザが人物703を指定することで、人物703の画像領域が不要領域711に設定される。画像補正部は、不要領域711以外の画像領域を補正パッチ領域(補正用領域)として入力画像700から抽出し、補正パッチ領域の画像データを用いて不要領域711を補正することで不要オブジェクトを除去することができる。この際、ユーザは抽出禁止領域712を指定することができ、該指定が成されている場合、抽出禁止領域712以外の画像領域から補正パッチ領域713が抽出される。
【選択図】図22
Description
本発明は、画像処理を行う画像処理装置及び画像処理機能を備えた電子機器に関する。
デジタルカメラを用いた写真撮影等によって得た任意のデジタル画像に、意図しない傷(傷のような模様)や、意図せず写りこんでしまった不要な物体が含まれることがある。画像編集ソフトウェアを用いてデジタル画像を編集(補正)すれば、これらの不要オブジェクト(不要な物体や模様等)をデジタル画像から除去することが可能である。
図18(a)の符号910は、補正の対象となるデジタル画像を表している。入力画像910には二人の人物911及び912が現れている。人物911がユーザの注目人物であり、人物912がユーザにとっての不要オブジェクトであるとする。画像編集ソフトウェアでは、入力画像910を液晶ディスプレイ等の表示画面に表示させた状態で、ユーザによる編集操作を受け付ける。ユーザは、入力画像910上における人物911の画像領域を不要領域とみなし、適当な塗りつぶし色を用いて該不要領域を塗りつぶす編集操作を行う。これにより、ユーザは、不要オブジェクトが除去された所望の画像を得ることができる。図18(b)は、編集操作中における表示画像の様子を示しており、符号913は、塗りつぶし用のアイコン(筆を模したアイコン)を示している。
また、以下に示すような画像処理ソフトウェアも開発されている(下記非特許文献1及び2参照)。図19に示すような人物921〜923の画像を含む入力画像920が当該画像処理ソフトウェアに供給され、ユーザが人物923を不要オブジェクトとして捉えている場合、ユーザはユーザインターフェースを介して入力画像920中の不要領域(不要オブジェクトが存在する領域)AAを指定する。そうすると、当該画像処理ソフトウェアは、図20(a)に示す如く自動的に小領域BBを選択し、小領域BB内の信号を用いて結果画像930を生成する(図20(b)参照)。結果画像930では、不要領域AA内に存在していた不要オブジェクトが除去されている。
"Photoshop CS5:コンテンツに応じた塗り"、[online]、平成22年5月、Adva-Soft、[平成22年12月14日検索]、インターネット<URL:http://www.adobe.com/jp/joc/photoshop/photoshop/whatsnew/whatsnew_05.html>
"Touch Retouch"、[online]、平成22年、Adva-Soft、[平成22年12月14日検索]、インターネット<URL:http://iphotomania.com/applications.html>
しかしながら、画像処理ソフトウェアによる小領域BBの選び方によっては、ユーザの意図と異なった結果画像が生成されることもある。例えば、図21(a)に示すような、人物922を内包する小領域BB’が小領域BBとして選択されると、人物922の画像データが小領域AAに反映されたような結果画像930’(図21(b)参照)、即ち、同一の人物922が重複して映し出されたような結果画像930’が得られることとなる。このような、ユーザの意図と異なる結果画像を出力することは極力回避されるべきである。
そこで本発明は、ユーザの意図に沿った補正結果の生成に寄与する画像処理装置及び電子機器を提供することを目的とする。
本発明に係る画像処理装置は、第1入力画像に含まれる対象領域内の画像を補正する補正部を備えた画像処理装置において、前記補正部は、前記対象領域内の画像を、前記第1入力画像と同じ又は相違する第2入力画像に含まれる補正用領域内の画像を用いて補正する補正処理部と、前記対象領域の画像データに基づいて前記第2入力画像から前記補正用領域を抽出する補正用領域抽出部と、与えられた操作に従って前記第2入力画像内に抽出禁止領域を設定する抽出禁止領域設定部と、を備え、前記補正用領域抽出部は、前記第2入力画像における前記抽出禁止領域以外の画像領域から前記補正用領域を抽出することを特徴とする。
対象領域内の画像を補正するための補正用領域を画像データに基づいて自動的に抽出するようにすれば、ユーザの作業負担が軽減され、対象領域内の画像の補正が容易化される。更に、抽出禁止領域の設定機能を設けることにより、ユーザの意図に反する補正用領域の抽出が回避され、結果、ユーザの意図に沿った補正結果を得ることが可能となる。
具体的には例えば、前記補正部は、前記第1入力画像に含まれる不要領域を指定し、該不要領域を内包する画像領域を前記対象領域として設定する対象領域設定部を更に備え、前記補正用領域抽出部は、前記対象領域内の、前記不要領域以外の画像領域である残部領域の画像データを、前記第2入力画像の画像データと対比することにより、前記第2入力画像から前記補正用領域を検出して抽出するようにしても良い。
より具体的には例えば、前記補正用領域抽出部は、前記残部領域の画像特徴に類似する画像特徴を有する画像領域を前記第2入力画像内から探索し、探索された画像領域を内包する画像領域を前記補正用領域として前記第2入力画像から抽出するようにしても良い。
不要領域を含まない残部領域の類似領域を探索することで補正用領域を設定するようにすれば、不要オブジェクトの影響を受けることなく、不要オブジェクトの除去に適した補正用領域を抽出することが可能となる。
また例えば、上記画像処理装置は、前記残部領域の画像特徴に類似する画像特徴を有する画像領域が前記第2入力画像内に複数存在する場合、その複数の画像領域の中から、前記補正用領域に含められるべき画像領域を外部操作に従って選択するようにしても良い。
また例えば、前記補正用領域抽出部は、前記対象領域内に人物の顔の画像が含まれている場合、前記第2入力画像から人物の顔の画像を検出する顔検出処理の結果を利用して、前記補正用領域を検出するようにしても良い。
また例えば、前記補正処理部は、設定された混合比率にて前記対象領域の画像データと前記補正用領域の画像データとを混合することにより前記対象領域内の画像を補正するようにしても良い。
また例えば、前記補正処理部は、設定された混合比率にて前記対象領域の画像データと前記補正用領域の画像データとを混合することにより前記対象領域内の画像を補正し、前記混合比率を、前記残部領域の画像特徴と前記補正用領域に含まれる画像領域の画像特徴との類似度に応じて設定するようにしても良い。
また例えば、上記画像処理装置は、前記混合比率を調整するための調整操作に従って前記混合比率を調整するようにしても良い。
また例えば、前記補正処理部は、前記対象領域の画像データと前記補正用領域の画像データとを互いに異なる複数の混合比率にて混合する処理を個別に実行することで複数の補正候補画像を生成し、前記複数の補正候補画像を表示部に表示させ、外部からの選択操作に従って前記複数の補正候補画像の中の1つを選択し、選択した補正候補画像に対応する混合比率を用いて前記対象領域内の画像を補正するようにしても良い。
また例えば、前記補正部は、第1補正処理部としての前記補正処理部に加えて、前記不要領域を縮小するための膨張処理を用いて前記対象領域内の画像を補正する第2補正処理部を、更に備え、前記不要領域の形状に応じて前記第1及び第2補正処理部を選択的に用いて、前記対象領域内の画像を補正するようにしても良い。
これにより、不要領域の形状に応じた適切な補正を成すことが可能となる。
本発明に係る電子機器は、上記の画像処理装置を備えたことを特徴とする。
本発明に係る他の電子機器は、第1入力画像に含まれる対象領域内の画像を補正する補正部を備えた画像処理装置と、前記第1入力画像の全部又は一部を表示する表示部と、前記第1入力画像に含まれる不要領域を指定する不要領域指定操作を受け付けるとともに、前記不要領域内の画像の補正を指示する補正指示操作を受け付ける操作部と、を備えた電子機器であって、前記補正部は、前記不要領域を内包する画像領域を前記対象領域として設定する対象領域設定部と、前記対象領域内の画像を、前記第1入力画像と同じ又は相違する第2入力画像に含まれる補正用領域内の画像を用いて補正する補正処理部と、前記対象領域の画像データに基づいて前記第2入力画像から前記補正用領域を抽出する補正用領域抽出部と、前記操作部に対して成された抽出禁止領域指定操作に従って前記第2入力画像内に抽出禁止領域を設定する抽出禁止領域設定部と、を備え、前記補正指示操作に応じて前記対象領域内の画像を補正し、その補正が成された際、前記表示部は、補正後の対象領域内の画像を表示し、前記補正用領域抽出部は、前記第2入力画像における前記抽出禁止領域以外の画像領域から前記補正用領域を抽出することを特徴とする。
対象領域内の画像を補正するための補正用領域を画像データに基づいて自動的に抽出するようにすれば、ユーザの作業負担が軽減され、対象領域内の画像の補正が容易化される。更に、抽出禁止領域の設定機能を設けることにより、ユーザの意図に反する補正用領域の抽出が回避され、結果、ユーザの意図に沿った補正結果を得ることが可能となる。
また例えば上記他の電子機器において、前記補正部は、第1補正処理部としての前記補正処理部に加えて、前記不要領域を縮小するための膨張処理を用いて前記対象領域内の画像を補正する第2補正処理部を、更に備え、前記補正指示操作が成された際、前記不要領域の形状に応じて前記第1及び第2補正処理部を選択的に用いて、前記対象領域内の画像を補正するようにしても良い。
本発明によれば、入力画像の対象領域内の画像を容易に補正することのできる画像処理装置及び電子機器を提供することが可能となる。
本発明の意義ないし効果は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも本発明の一つの実施形態であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して具体的に説明する。参照される各図において、同一の部分には同一の符号を付し、同一の部分に関する重複する説明を原則として省略する。
<<第1実施形態>>
本発明の第1実施形態を説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る撮像装置1の全体的構成を表すブロック図である。撮像装置1は、符号11〜18によって参照される各部位を備える。撮像装置1は、静止画像及び動画像を撮影可能なデジタルビデオカメラである。但し、撮像装置1は、静止画像のみを撮影可能なデジタルスチルカメラであっても良い。尚、表示部16は、撮像装置1と異なる表示装置等に設けられたものである、と解釈するようにしても良い。
本発明の第1実施形態を説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る撮像装置1の全体的構成を表すブロック図である。撮像装置1は、符号11〜18によって参照される各部位を備える。撮像装置1は、静止画像及び動画像を撮影可能なデジタルビデオカメラである。但し、撮像装置1は、静止画像のみを撮影可能なデジタルスチルカメラであっても良い。尚、表示部16は、撮像装置1と異なる表示装置等に設けられたものである、と解釈するようにしても良い。
撮像部11は、撮像素子を用いて被写体の撮影を行うことで被写体の画像の画像データを取得する。具体的には、撮像部11は、図示されない光学系、絞り、及び、CCD(Charge Coupled Device)又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサなどから成る撮像素子を有する。この撮像素子は、光学系及び絞りを介して入射した被写体を表す光学像を光電変換し、該光電変換によって得られたアナログの電気信号を出力する。図示されないAFE(Analog Front End)は、撮像素子から出力されたアナログ信号を増幅してデジタル信号に変換する。得られたデジタル信号は、被写体の画像の画像データとして、SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)等にて形成される画像メモリ12に記録される。
画像メモリ12に記録された1フレーム周期分の画像データによって表される1枚分の画像を、フレーム画像と呼ぶ。尚、本明細書では、画像データを単に画像ということがある。また、或る画素に対する画像データを、画素信号と呼ぶことがある。画素信号は、例えば、画素の明るさを表す輝度信号及び画素の色を表す色差信号から成る。
撮影制御部13は、ユーザの指示やフレーム画像の画像データに基づき、撮像部11の画角(焦点距離)及び焦点位置並びに撮像素子への入射光量を調節する。
画像処理部14は、フレーム画像に対して所定の画像処理(デモザイキング処理、ノイズ低減処理、エッジ強調処理など)を行う。
記録媒体15は、不揮発性の半導体メモリや磁気ディスク等から成り、上記画像処理後のフレーム画像の画像データや、上記画像処理前のフレーム画像の画像データなどを記録する。表示部16は、液晶ディスプレイパネル等から成る表示装置であり、フレーム画像等の表示を行う。操作部(操作受付部)17は、ユーザによる操作を受け付ける。操作部17に対する操作内容は主制御部18に伝達される。主制御部18は、操作部17に対して成された操作内容に従いつつ、撮像装置1内の各部位の動作を統括的に制御する。
表示部16には所謂タッチパネル機能が設けられており、ユーザは、表示部16の表示画面を操作体で触れることによりタッチパネル操作を成すことができる。操作体とは、指や所定のタッチペンである。タッチパネル機能の実現には操作部17も関与しており、本実施形態では、タッチパネル操作も操作部17に対する操作の一種であると考える(後述の他の実施形態においても同様)。操作部17は、操作体が触れている、表示画面上の位置を逐次検出することによって、ユーザによるタッチパネル操作の内容を認識する。尚、以下の説明文中における表示及び表示画面とは、特に記述なき限り表示部16における表示及び表示画面を指し、以下の説明文中における操作とは、特に記述無き限り操作部17に対する操作を指す。
画像処理部14には、画像補正部(補正部)30が設けられている。図2に示す如く、画像補正部30は、入力画像を補正する機能を備えており、補正が成された入力画像を出力画像として生成する。入力画像は、記録媒体15に記録されている画像(撮像部11の撮影によって得られた画像)であっても良いし、撮像装置1以外の装置より供給される画像(例えば、遠隔地にあるファイルサーバの記録画像)であっても良い。本明細書にて述べられる画像は、特に記述なき限り二次元画像である。
また、図3に示す如く、任意の二次元画像300が配置される、空間領域(spatial domain)の二次元座標系XYを定義する。二次元画像300は、例えば、上記の入力画像、出力画像である。X軸及びY軸は、二次元画像300の水平方向及び垂直方向に沿った軸である。二次元画像300は、水平方向及び垂直方向の夫々に複数の画素がマトリクス状に配列されて形成されており、二次元画像300上の何れかの画素である画素301の位置を(x,y)にて表す。本明細書では、画素の位置を、単に画素位置とも言う。x及びyは、夫々、画素301のX軸及びY軸方向の座標値である。また、本明細書では、画素位置(x,y)に配置された画素をも(x,y)にて参照することがある。二次元座標系XYにおいて、或る画素の位置が右側に1画素分ずれると該画素のX軸方向における座標値は1だけ増大し、或る画素の位置が下側に1画素分ずれると該画素のY軸方向における座標値は1だけ増大する。従って、画素301の位置が(x,y)である場合、画素301の右側、左側、下側及び上側に隣接する画素の位置は、夫々、(x+1,y)、(x−1,y)、(x,y+1)及び(x,y―1)にて表される。
[入力画像の補正方法]
端的に説明すると、画像補正部30では、入力画像中に存在する不要オブジェクトの画像領域に類似しつつも不要オブジェクトを含まない画像領域を自動的に検出し、検出領域を補正パッチ領域として用いて不要オブジェクトの画像領域を補正することで(単純には不要オブジェクトの画像領域を補正パッチ領域にて置き換えることで)出力画像を生成する。画像補正部30による補正処理は、記録媒体15に記録されている画像等を表示部16にて再生表示する再生モードにて実行される。以下の説明は、特に記述なき限り、再生モードにおける撮像装置1の動作説明である。入力画像の補正方法を詳細に説明する。
端的に説明すると、画像補正部30では、入力画像中に存在する不要オブジェクトの画像領域に類似しつつも不要オブジェクトを含まない画像領域を自動的に検出し、検出領域を補正パッチ領域として用いて不要オブジェクトの画像領域を補正することで(単純には不要オブジェクトの画像領域を補正パッチ領域にて置き換えることで)出力画像を生成する。画像補正部30による補正処理は、記録媒体15に記録されている画像等を表示部16にて再生表示する再生モードにて実行される。以下の説明は、特に記述なき限り、再生モードにおける撮像装置1の動作説明である。入力画像の補正方法を詳細に説明する。
図4の符号310は、補正の対象となる入力画像を表している。入力画像310は表示部16に表示される。ユーザにとって不要な物体又は模様等が入力画像310に存在しており、ユーザが、その不要な物体又は模様等を入力画像310から排除することを望んでいることを想定する。不要な物体又は模様等を、不要オブジェクトと呼ぶ。不要オブジェクトの画像データが存在している画像領域を不要領域と呼ぶ。不要領域は、入力画像の全画像領域の一部であって、不要オブジェクトを含む閉じた領域である。
図4に示す如く、入力画像310には二人の人物311及び312が現れている。人物311がユーザの注目人物であり、人物312がユーザにとっての不要オブジェクトであるとする。この場合、ユーザは、不要領域を指定する不要領域指定操作を操作部17に対して成す。不要領域指定操作が成される際、入力画像310の全体が表示画面に表示される。或いは、不要オブジェクトが拡大表示されるように、入力画像310の一部が表示画面に表示される。ユーザは、不要領域の指定を容易とするべく、この拡大表示をなすべきことを、操作部17を介して撮像装置1に指示することができる。
不要領域指定操作を、タッチパネル操作によって実現することができる。例えば、不要オブジェクトとしての人物312が表示されている位置を操作体を用いて指定することにより不要領域を指定することができる。画像補正部30は、人物312の表示位置が指定された場合、入力画像310の画像データに基づく公知の輪郭追跡等を用いて人物312の輪郭を抽出し、人物312の輪郭にて囲まれる画像領域を不要領域として設定することができる。但し、不要領域の輪郭をユーザが直接指定することも可能である。尚、タッチパネル操作以外の操作(例えば、操作部17に設けられた十字キーに対する操作)によって、不要領域指定操作を成すことも可能である。
画像補正部30は、不要領域の指定が成されると、不要領域を内包する画像領域を補正対象領域として設定する。不要領域は、補正対象領域の一部である。補正対象領域の設定は、ユーザの操作に依らず自動的に成される。但し、ユーザが、補正対象領域の位置及び大きさを指定するようにしても良い。図4において、破線で囲まれた領域が補正対象領域320であり、図5(a)に、補正対象領域320内の画像である補正対象画像321を示す。今、不要領域の輪郭は人物312の輪郭そのものであるとする。
補正対象領域320の設定後、画像補正部30は、補正対象領域320内の不要領域の部分のみをマスクした画像をマスク画像322として作成する。図5(b)はマスク画像322のイメージ図である。図5(b)において、斜線領域はマスクの成されている領域を表す。補正対象領域320を、不要領域とそれ以外の画像領域(残部領域)とに分解することができるが、後者の画像領域の画像データのみから形成される画像(穴あき二次元画像)がマスク画像322である。
マスク画像322の設定後、画像補正部30は、マスク画像322の画像データと入力画像310の画像データ(但し、補正対象領域320以外の画像データ)との対比に基づく画像マッチング等を用いて、マスク画像322に類似する画像を持つ画像領域(以下、マスク画像322の類似領域という)を入力画像310内から探索する。即ち例えば、マスク画像322をテンプレートとして用い、マスク画像322の画像特徴に類似する画像特徴を有する画像領域を入力画像310内から探索する。そして、探索した類似領域を内包する画像領域を補正パッチ領域(補正用領域)として入力画像310から抽出する。
例えば、マスク画像322の画像領域と同一の大きさ及び形状を有する評価領域を入力画像310上に設定し、マスク画像322内の画素信号と評価領域内の画素信号とのSSD(Sum of Squared Difference)又はSAD(Sum of Absolute Difference)を求め、SSD又はSADに基づき、マスク画像322及び評価領域間の類似度(換言すれば、マスク画像322と評価領域内の画像との類似度)を定める。類似度は、SSD又はSADが増加するに従って減少し、SSD又はSADが減少するに従って増加する。マスク画像322内の画素信号(例えば輝度値)と評価領域内の画素信号(例えば輝度値)との差の二乗値を、マスク画像322及び評価領域の対応画素間で求めたとき、マスク画像322の全画素について求めた二乗値の合計値がSSDである。マスク画像322内の画素信号(例えば輝度値)と評価領域内の画素信号(例えば輝度値)との差の絶対値を、マスク画像322及び評価領域の対応画素間で求めたとき、マスク画像322の全画素について求めた絶対値の合計値がSADである。画像補正部30は、入力画像310上において評価領域を水平又は垂直方向に1画素ずつ移動させながら、移動の度に、SSD又はSADと類似度とを求める。そして、求めた類似度が所定の基準類似度以上となる評価領域を、マスク画像322の類似領域として検出する。つまり、或る注目画像領域がマスク画像322の類似領域であるとは、その注目画像領域内の画像とマスク画像322との間の類似度が所定の基準類似度以上であることを指す。
今、図6(a)に示す画像領域331が、マスク画像322の類似領域として探索されたとする。この場合、画像補正部30は、画像領域331を内包する、図6(b)に示す補正パッチ領域340を設定する。画像領域331は図6(a)において斜線で満たされた領域であり、補正パッチ領域340は図6(b)において斜線で満たされた領域である。画像領域331の形状及び大きさはマスク画像322のそれらと同じであり、補正パッチ領域340の形状及び大きさは補正対象領域320のそれらと同じである。画像領域331は、矩形領域の一部が欠落した領域であるが、補正パッチ領域340には該欠落はない。補正パッチ領域340は、その欠落した領域と画像領域331とを合成した領域である。
画像補正部30は、補正パッチ領域340の設定後、補正対象領域320内の画像データと補正パッチ領域340内の画像データを混合することで(換言すれば加重加算することで)、補正対象領域320内の画像を補正する。その混合によって得られた画像データは、出力画像における補正対象領域320内の画像データとして取り扱われる。即ち、入力画像310に基づく出力画像は、入力画像310に対して上記混合を施して得た画像である。
図7に、入力画像310に基づく出力画像の例としての出力画像350を示す。補正対象領域320内の画像データが入力画像310及び出力画像350間で異なる以外、入力画像310及び出力画像350は同じものである。出力画像350は、補正パッチ領域340内の画像データの混合比率を相当に高く設定した場合に得られ、出力画像350において、人物312は全く或いは殆ど見られない。補正パッチ領域340内の画像データの混合比率(後述の係数kMIXの値)は1であっても良く、その混合比率が1の場合、補正対象領域320内の画像データが補正パッチ領域340内の画像データそのものにて置き換えられることになる。このように、補正対象領域320内の画像を補正パッチ領域340内の画像を用いて補正する処理を入力画像310に施すことで、出力画像350は得られる。
補正対象領域320内の或る画素位置が(x1,y1)であって、且つ、画素位置(x1,y1)に配置された画素に対応する、補正パッチ領域340内の画素の画素位置が(x2,y2)である場合、出力画像350の画素位置(x1,y1)における画素信号POUT(x1,y1)は、下記式(1)に従って算出される。
POUT(x1,y1)=(1−kMIX)・PIN(x1,y1)+kMIX・PIN(x2,y2)
・・・(1)
POUT(x1,y1)=(1−kMIX)・PIN(x1,y1)+kMIX・PIN(x2,y2)
・・・(1)
ここで、PIN(x1,y1)及びPIN(x2,y2)は夫々入力画像310の画素位置(x1,y1)及び(x2,y2)における画素信号を表している。入力画像310上において、補正対象領域320の中心位置を右側にΔx画素分だけ且つ下側にΔy画素分だけ移動した位置が補正パッチ領域340の中心位置であるならば、x2=x1+Δx且つy2=y1+Δyである(Δx及びΔyは整数)。画素信号PIN(x1,y1)及びPIN(x2,y2)は、入力画像310の画素位置(x1,y1)及び(x2,y2)における画素の輝度及び色を表す信号であり、例えばRGB形式又はYUV形式で表現されている。同様に、画素信号POUT(x1,y1)は、出力画像350の画素位置(x1,y1)における画素の輝度及び色を表す信号であり、例えばRGB形式又はYUV形式で表現されている。各画素信号がR、G及びB信号から成る場合、R、G及びB信号ごとに個別に、画素信号PIN(x1,y1)及びPIN(x2,y2)を混合することにより画素信号POUT(x1,y1)を得ればよい。画素信号PIN(x1,y1)等がY、U及びV信号から成る場合も同様である。
画像補正部30は、係数kMIXの値を、「0<kMIX≦1」を満たす範囲内で決定する。係数kMIXは出力画像350に対する補正パッチ領域340の混合比率(加重加算比率)に相当し、係数(1−kMIX)は出力画像350に対する補正対象領域320の混合比率(加重加算比率)に相当する。
仮に、補正対象領域320内の画像321(図5(a)参照)そのものをテンプレートとして用いて補正パッチ領域を探索すると、人物311を含む画像領域が補正パッチ領域として設定される可能性が高くなる。人物311を含む画像領域が補正パッチ領域として設定されると、上記の画像データの混合(加重加算)により、補正後の補正対象領域に人物311の像が現れてしまう。このような像の出現は望まれない。これを考慮し、画像補正部30では、不要領域をマスクしたマスク画像322を用いて補正パッチ領域を探索、設定する。このため、不要オブジェクトの影響を受けることなく、不要オブジェクトの除去に適した補正パッチ領域を検出することが可能となる。
尚、マスク画像322の類似領域が複数個検出された場合には、その検出された複数の類似領域の中から、補正パッチ領域に含められるべき類似領域をユーザに選択させると良い。例えば、マスク画像322の類似領域として5つの類似領域が探索された場合、画像領域331から補正パッチ領域340を設定したのと同様の方法を用いて(図6(a)及び(b)参照)、各類似領域に対応する補正パッチ領域候補を設定する。図8(a)の符号361〜365は、ここで設定した5つの補正パッチ領域候補を表している。各補正パッチ領域候補の設定後、画像補正部30は、補正対象領域320及び補正パッチ領域候補361〜365を明示した、図8(b)に示すような表示画像360を表示部16に表示させる。表示画像360は、補正対象領域320及び補正パッチ領域候補361〜365を視認させるための枠を入力画像310に重畳した画像である。表示画像360を表示している状態において、操作部17は、補正パッチ領域候補361〜365の中の1つを選択する選択操作(タッチパネル操作を含む)を受け付け、その選択操作が成された際、画像補正部30は、選択された補正パッチ領域候補を補正パッチ領域として設定する。このような選択操作を可能にしておくことにより、ユーザに大きな操作負担を課すことなく、不要オブジェクトの除去により適した補正パッチ領域を設定することが可能となる
また、上述の例では、入力画像310内でマスク画像322の類似領域を探索するようにしているが、入力画像310と異なる入力画像370(不図示)内でマスク画像322の類似領域を探索し、入力画像370から補正パッチ領域を抽出するようにしてもよい。これにより、入力画像310にマスク画像322の類似領域が含まれない場合でも、不要オブジェクトを良好に除去することが可能なる。但し、以下の各説明では、特に記述なき限り、共通の入力画像内に補正対象領域及び補正パッチ領域が設定されることを想定する。入力画像370は、入力画像310と同様、記録媒体15に記録されている画像(撮像部11の撮影によって得られた画像)であっても良いし、撮像装置1以外の装置より供給される画像(例えば、遠隔地にあるファイルサーバの記録画像)であっても良い。
また、上述の説明では、補正対象領域320内の画像データのみを用いてマスク画像322を形成しているが、補正対象領域320の周辺画素の画像データをもマスク画像322に含めた上で、マスク画像322の類似領域の探索及び探索結果に基づく補正パッチ領域の設定を行うようにしても良い。即ち例えば、補正対象領域320を内包する、補正対象領域よりも大きな画像領域に注目し、その注目画像領域から不要領域を除外して残った領域より形成される画像をマスク画像322として用いるようにしても良い。
また、人間の肌や毛などを補正する場合、人間の体の各部位(顔、眼、鼻、腕など)の位置情報(入力画像上における位置を表す情報)を利用して補正パッチ領域を設定するようにしても良い。例えば、入力画像上に第1及び第2人物の顔が含まれている場合において、第1人物の目尻のしわが不要オブジェクトであるとき、まず、画像補正部30は、入力画像の画像データに基づく顔検出処理によって第1人物の顔を含む顔領域と第2人物の顔を含む顔領域を入力画像から検出すると共に各顔領域において目尻の存在する部分の画像領域を特定する。そして、第1人物の目尻の存在する部分の画像領域を補正対象領域に設定する一方で、第2人物の目尻の存在する部分の画像領域を補正パッチ領域に設定し、補正対象領域の画像データと補正パッチ領域の画像データを混合することによって、或いは、補正対象領域を補正パッチ領域にて単純に置き換えることによって、入力画像を補正するようにしてもよい。第2人物の目尻にしわが存在していなければ、この補正によって得られる出力画像上において、第1人物の目尻のしわは目立たなくなる或いは第1人物の目尻にしわは存在しなくなる。このような方法を用いれば、テンプレートを用いたマッチングで類似領域が検出できない場合でも、所望の不要オブジェクト除去が可能となる。
[補正強度の調整機能]
画像補正部30は、上記の係数kMIXの値を調整することで補正対象領域320の補正強度(補正量)を調整する機能を備える。例えば、マスク画像322の画像特徴と補正パッチ領域340に含まれる画像領域331(図6(a)及び(b)参照)の画像特徴との類似度DS(類似の度合い)に応じて、画像補正部30は、係数kMIXの値を決定することができる。類似度DSが低い場合において出力画像に対する補正パッチ領域340の寄与度(kMIX)を高く設定しすぎると、補正部分の境界が目立ち、不自然な出力画像が得られることがある。これを考慮し、画像補正部30は、類似度DSが大きいほど係数kMIXの値が大きくなり且つ類似度DSが小さいほど係数kMIXの値が小さくなるように、類似度DSに応じて係数kMIXの値を調整する。これにより、補正部分の境界が目立ちにくくなる。
画像補正部30は、上記の係数kMIXの値を調整することで補正対象領域320の補正強度(補正量)を調整する機能を備える。例えば、マスク画像322の画像特徴と補正パッチ領域340に含まれる画像領域331(図6(a)及び(b)参照)の画像特徴との類似度DS(類似の度合い)に応じて、画像補正部30は、係数kMIXの値を決定することができる。類似度DSが低い場合において出力画像に対する補正パッチ領域340の寄与度(kMIX)を高く設定しすぎると、補正部分の境界が目立ち、不自然な出力画像が得られることがある。これを考慮し、画像補正部30は、類似度DSが大きいほど係数kMIXの値が大きくなり且つ類似度DSが小さいほど係数kMIXの値が小さくなるように、類似度DSに応じて係数kMIXの値を調整する。これにより、補正部分の境界が目立ちにくくなる。
尚、補正対象領域内の画像データと補正パッチ領域内の画像データを混合することによる補正は、補正パッチ領域内の画像データを補正対象領域内に移植する方法であるとも言える(kMIX=1の場合には、補正パッチ領域内の画像データが完全に移植されるが、kMIX<1の場合には、不完全な移植が成される)。また、補正対象領域内の画像データと補正パッチ領域内の画像データを混合することによる補正を、以下、特に混合補正と呼び、混合補正後の補正対象領域内の画像を混合結果画像と呼ぶ。
図9に、係数kMIXを変化させた時における、補正対象画像の補正結果変化を示す。図9において、画像381〜384の夫々は、補正対象領域320及び補正パッチ領域340に基づく混合結果画像を表している。但し、画像382、383及び384は、夫々、係数kMIXが0.3、0.7及び1.0である時の混合結果画像を表しており、画像381は係数kMIXが殆どゼロである時の混合結果画像を表している。このように、係数kMIXを増大させるに従って補正対象領域320の補正強度が増大して不要オブジェクトの除去度合いが大きくなる。
また、ユーザは操作部17に対して所定の調整操作を施すことにより係数kMIXを調整することができる。以下に示すような調整操作を利用することで、簡単な作業で不要オブジェクトの像を薄くしつつ補正部分の境界が目立ちにくくする、といったことが可能となる。調整操作として、タッチパネル機能を利用したタッチパネル調整操作を採用することができる。
タッチパネル調整操作を含む調整操作の実行時において、画像補正部30は、補正前又は補正後の補正対象領域320内の画像を表示画面に拡大表示させることができる。ユーザが、この拡大表示をすべきことを撮像装置1に指示することもできる。図10に、補正対象領域320内の画像が拡大表示されている時における表示画面の様子を示す。図10及び後述の図11において、斜線領域は表示部16の筐体を表しており、斜線領域の内側に位置している部分が表示画面を表している。調整操作によって係数kMIXが変更されると、即時、補正対象領域320に対する混合補正が変更後の係数kMIXを用いて成され、変更後の係数kMIXを用いて生成された混合結果画像が表示画面に表示される。
タッチパネル調整操作を用いる場合、
表示部16の表示画面上で操作体を振動運動させるときにおける操作体の振動回数、
上記振動運動における操作体の振動の周波数、
上記振動運動における操作体の移動の速度、
上記振動運動における操作体の振動の振幅、
表示画面上における操作体の移動方向、
表示画面に触れている操作体の個数(例えば指の本数)、及び
表示画面に対して操作体が付与する圧力の大きさ、の内の、少なくとも1つに応じて係数kMIXを調整することができる。
勿論、タッチパネル調整操作が成される時における操作体は、表示部16の表示画面上に触れているものとする。
表示部16の表示画面上で操作体を振動運動させるときにおける操作体の振動回数、
上記振動運動における操作体の振動の周波数、
上記振動運動における操作体の移動の速度、
上記振動運動における操作体の振動の振幅、
表示画面上における操作体の移動方向、
表示画面に触れている操作体の個数(例えば指の本数)、及び
表示画面に対して操作体が付与する圧力の大きさ、の内の、少なくとも1つに応じて係数kMIXを調整することができる。
勿論、タッチパネル調整操作が成される時における操作体は、表示部16の表示画面上に触れているものとする。
図11に、操作体が指である時における、上記振動運動のイメージ図を示す。上記振動運動とは、表示画面と操作体との接触位置を表示画面上の第1及び第2位置間で往復させる運動を指す。ここで、第1及び第2位置は互いに異なる位置である。第1及び第2位置は、或る程度の広がりを有する位置を解釈されるべきであり、第1及び第2位置を夫々第1及び第2表示領域と言い換えることもできる。
例えば、係数kMIXの値が或る基準値である状態を起点として、上記振動回数が増大するに従って係数kMIXを増大又は減少させるようにしても良い。この場合、上記振動回数が1回増えるごとに、係数kMIXがΔkずつ増加又は減少する(Δk>0)。また、上記振動回数によって係数kMIXを増大又は減少させる場合、上記周波数、速度又は振幅が増大するに従って係数kMIXの単位変化量であるΔkを増大させるようにしても良い。
典型的には、上記振動回数が増大するに従って係数kMIXを増大させるようにすると良い。この場合、操作体を表示画面上で往復運動させる度に不要オブジェクトが薄れていく様子が表示画面上で確認される。また、上記速度等の増大に伴うΔkの増大も実行するようにすれば、操作体を表示画面上でより速く往復運動させる度に不要オブジェクトがより素早く薄れていく様子が表示画面上で確認される。つまり、紙面上の不要記載を消しゴムで消すかのような直感的なユーザインターフェースを実現することができる。
典型的には、上記振動回数が増大するに従って係数kMIXを増大させるようにすると良い。この場合、操作体を表示画面上で往復運動させる度に不要オブジェクトが薄れていく様子が表示画面上で確認される。また、上記速度等の増大に伴うΔkの増大も実行するようにすれば、操作体を表示画面上でより速く往復運動させる度に不要オブジェクトがより素早く薄れていく様子が表示画面上で確認される。つまり、紙面上の不要記載を消しゴムで消すかのような直感的なユーザインターフェースを実現することができる。
尚、kMIX=0であるならば補正対象領域内の画像が全く補正されないため、原則として「0<kMIX≦1」を満たす範囲内で係数kMIXが調整されるのであるが、補正の効果確認等のため、調整操作の実行時に限ってはkMIXはゼロとされうる。調整操作によってkMIXがゼロよりも大きく設定されたならば、kMIXの値に従って補正対象領域内の画像が補正されることとなる。従って、調整操作は、補正対象領域内の画像(不要領域内の画像)の補正を指示する操作であるとも言える。
また例えば、表示画面上における操作体の移動方向に応じて係数kMIXの増減方向を決定するようにしても良い。つまり例えば、上記移動方向が表示画面の水平方向と平行であるならば係数kMIXを増大方向に調整し、上記移動方向が表示画面の垂直方向と平行であるならば係数kMIXを減少方向に調整するようにしても良い(勿論、この逆でも良い)。操作体の移動方向による係数kMIXの増減方向決定と操作体の振動運動による係数kMIXの調整とを組み合わせることが可能であり、この組み合わせを行った場合、操作体の振動運動における操作体の移動方向に応じて係数kMIXを増大方向に変更するのか或いは係数kMIXを減少方向に変更するのかを決定すればよい。
また例えば、表示画面に触れている操作体の個数に応じて、係数kMIXの変化量や係数kMIXの増減方向を決定するようにしても良い。上記個数による係数kMIXの変化量決定と操作体の振動運動による係数kMIXの調整とを組み合わせることが可能であり、この組み合わせを行った場合、例えば、上記個数が増大するにつれてΔkを増大させると良い。この場合、1つの操作体を表示画面上で振動運動させたときよりも、2つの操作体を表示画面上で振動運動させたときの方が、速く係数kMIXが変化していくこととなる。また、上記個数による係数kMIXの増減方向決定と操作体の振動運動による係数kMIXの調整とを組み合わせることが可能であり、この組み合わせを行った場合、表示画面上で振動運動を行う操作体の個数に応じて係数kMIXを増大方向に変更するのか或いは係数kMIXを減少方向に変更するのかを決定すればよい。
また例えば、表示画面に対して操作体が付与する圧力の大きさが大きくなるほど、係数kMIXを大きくするようにしても良い(その逆でも良い)。また、圧力の大きさと振動運動を組み合わせて係数kMIXの調整を行うようにしても良い。この場合、例えば、圧力の大きさが増大するにつれてΔkを増大させた上で、操作体の振動運動による係数kMIXの調整を行うようにしても良い。
尚、係数kMIXの増減方向決定及び係数kMIXの変更を、タッチパネル調整操作以外の調整操作にて成すことも可能である。例えば、操作部17にスライダー式スイッチやダイヤル式スイッチが設けられている場合には、それらのスイッチに対する操作を調整操作として用いて、係数kMIXの増減方向決定及び係数kMIXの変更を行うようにしても良い。操作部17にトグルスイッチが設けられている場合には、トグルスイッチに対する操作に応じて係数kMIXの増減方向決定及び係数kMIXの変更を行うようにしても良い。また、調整用メニュー(例えば、補正強度の強/中/弱を選択させるメニュー)を表示画面に表示し、調整用メニューに対応したユーザの操作に応じて、係数kMIXの増減方向決定及び係数kMIXの変更を行うようにしても良い。
また、タッチパネル調整操作によって補正強度を調整している時、混合結果画像の表示位置によっては、混合結果画像が操作体に隠れて確認しづらくなる。そこで、タッチパネル調整操作による補正強度の調整時(係数kMIXの調整時)には、操作位置以外の表示位置に混合結果画像を表示すると良い。これにより、補正強度の調整が容易となる。操作位置とは、表示画面と操作体の接触位置を含み、更に、操作体が表示画面に接触すると予想される位置(例えば、上記振動運動における、表示画面及び操作体間の接触位置の軌跡上の位置)をも含みうる。加えて、表示画面の下方側にはユーザの手の甲などが存在することが想定されるため、表示画面の上方側に混合結果画像を表示するとよい。
また、画像補正部30において以下のような処理を行うようにしても良い。
係数kMIXに代入されるべき、互いに異なる第1〜第nの係数値を用意し、第iの係数値を係数kMIXに代入した状態で混合補正を行うことにより第iの混合結果画像を生成する(nは2以上の整数であって、iは1以上n以下の整数)。この生成処理を、iが1、2、・・・(n−1)、nの夫々であるときに対して実行することで、第1〜第nの混合結果画像を生成し、得られた第1〜第nの混合結果画像(補正候補画像)を表示画面に表示させる。この表示を行っている状態で、操作部17は、第1〜第nの混合結果画像の内の1つを選択する選択操作を受け付ける。画像補正部30は、その選択操作にて選択された混合結果画像を用いて出力画像を生成する。例えば、n=3である場合、第1〜第3の混合結果画像としての混合結果画像382〜384(図9参照)を生成し、混合結果画像382〜384を表示画面に表示する。そして例えば、上記選択操作によって画像383が選択されたならば、画像383を用いて出力画像を生成する。即ち、画像383に対応する係数kMIX(=0.7)を用いた混合補正にて入力画像310の補正対象領域320を補正し、この補正によって得られた混合結果画像383を内包する出力画像を生成する。このような処理を可能としておくことにより、ユーザは簡単な作業で所望の補正結果(出力画像)を得ることが可能となる。
係数kMIXに代入されるべき、互いに異なる第1〜第nの係数値を用意し、第iの係数値を係数kMIXに代入した状態で混合補正を行うことにより第iの混合結果画像を生成する(nは2以上の整数であって、iは1以上n以下の整数)。この生成処理を、iが1、2、・・・(n−1)、nの夫々であるときに対して実行することで、第1〜第nの混合結果画像を生成し、得られた第1〜第nの混合結果画像(補正候補画像)を表示画面に表示させる。この表示を行っている状態で、操作部17は、第1〜第nの混合結果画像の内の1つを選択する選択操作を受け付ける。画像補正部30は、その選択操作にて選択された混合結果画像を用いて出力画像を生成する。例えば、n=3である場合、第1〜第3の混合結果画像としての混合結果画像382〜384(図9参照)を生成し、混合結果画像382〜384を表示画面に表示する。そして例えば、上記選択操作によって画像383が選択されたならば、画像383を用いて出力画像を生成する。即ち、画像383に対応する係数kMIX(=0.7)を用いた混合補正にて入力画像310の補正対象領域320を補正し、この補正によって得られた混合結果画像383を内包する出力画像を生成する。このような処理を可能としておくことにより、ユーザは簡単な作業で所望の補正結果(出力画像)を得ることが可能となる。
[膨張処理による補正]
不要オブジェクトを画像処理で除去する方法は、移植法と膨張法に大別される。移植法は、上述したような、補正対象領域とは別の画像領域内の画像を用いて補正対象領域内の不要オブジェクトを除去する方法である。膨張法は、不要領域の周辺領域を膨張させる膨張処理を用いることで不要領域を縮退(shrinking)又は完全消滅させる方法である。移植法では、類似領域が入力画像から見つからない場合に、補正ができないという問題がある。一方、膨張法では、不要オブジェクトが細い線状のもの(文字や電線など)である場合には違和感なく不要オブジェクトを除去することができるが、不要オブジェクトがある程度の厚みを持つ場合には単色で塗りつぶしたような補正結果が得られ、補正部分の境界が目立つというデメリットがある。これらの特性を考慮し、不要領域の形状が細線状である場合には膨張法によって補正対象領域を補正し、そうでない場合には移植法によって補正対象領域を補正するようにしても良い。これにより、不要領域の形状に応じた最適な補正が行われるようになる。
不要オブジェクトを画像処理で除去する方法は、移植法と膨張法に大別される。移植法は、上述したような、補正対象領域とは別の画像領域内の画像を用いて補正対象領域内の不要オブジェクトを除去する方法である。膨張法は、不要領域の周辺領域を膨張させる膨張処理を用いることで不要領域を縮退(shrinking)又は完全消滅させる方法である。移植法では、類似領域が入力画像から見つからない場合に、補正ができないという問題がある。一方、膨張法では、不要オブジェクトが細い線状のもの(文字や電線など)である場合には違和感なく不要オブジェクトを除去することができるが、不要オブジェクトがある程度の厚みを持つ場合には単色で塗りつぶしたような補正結果が得られ、補正部分の境界が目立つというデメリットがある。これらの特性を考慮し、不要領域の形状が細線状である場合には膨張法によって補正対象領域を補正し、そうでない場合には移植法によって補正対象領域を補正するようにしても良い。これにより、不要領域の形状に応じた最適な補正が行われるようになる。
膨張法を用いる場合、画像補正部30は、入力画像の補正対象領域の画像データのみに基づき膨張処理を用いて補正対象領域内の画像を補正する。補正方法の具体的切り替え方法、及び、膨張処理を用いた補正対象領域の具体的補正方法は、後述される。
[動作フローチャート]
次に、画像補正部30の動作に特に着目した、撮像装置1の動作の流れを説明する。図12は、この動作の流れを表すフローチャートである。
次に、画像補正部30の動作に特に着目した、撮像装置1の動作の流れを説明する。図12は、この動作の流れを表すフローチャートである。
再生モードにて、ユーザは、記録媒体15等に記録されている所望の画像を表示部16に表示させることができる。表示されている画像に不要オブジェクトが写りこんでいる場合、ユーザが操作部17に対して所定操作を成すことで、撮像装置1の動作モードは、再生モードの一種である不要オブジェクト除去モードに移行する。図12に示される各ステップの処理は、不要オブジェクト除去モードにて実行される処理である。この不要オブジェクト除去モードにおける入力画像及び出力画像を、夫々、記号IIN及びIOUTによって参照する。
不要オブジェクト除去モードでは、まず、ユーザの指示に従って入力画像IINの不要領域周辺が拡大表示され、この状態でユーザは不要領域指定操作を成す。画像補正部30は、ステップS11においてユーザの不要領域指定操作に基づき不要領域を設定した後、ステップS12において該不要領域を内包する矩形領域を補正対象領域Aとして設定する。図13に示す如く、この矩形領域は、例えば、不要領域に外接する長方形(換言すれば、不要領域を取り囲むことのできる最小の長方形)を基準として、該長方形の大きさを上下左右に夫々Δ画素分だけ拡大した領域である(Δは正の整数)。補正対象領域Aの中心位置と不要領域の中心位置は同じであるとする。Δの値を予め定めた固定値とすることができる。但し、補正対象領域Aから不要領域を除いて残った領域の面積が所定の基準面積(例えば、1024画素に相当する面積)未満になる場合には、その面積が基準面積以上になるようにΔの値を調整するようにしても良い。
補正対象領域Aの設定後、ステップS13において、画像補正部30は、補正対象領域320からマスク画像322を生成したのと同様の方法により補正対象領域Aに基づくマスク画像AMSKを生成する。補正対象領域A及びマスク画像AMSKは、夫々、上述の補正対象領域320及びマスク画像322に対応する。
続くステップS14において、画像補正部30は、不要領域の形状が細線状であるか判定する。具体的には、まず、補正対象領域A内の画像を二値化画像に変換する。この二値化画像では、不要領域に属する画素の画素値が「0」とされ且つそれ以外の画素の画素値が「1」とされる。そして、その二値化画像における不要領域が縮退する方向に、該二値化画像に膨張処理(モフォロジー膨張処理とも呼ばれる)を施す。画素(x,y)又は画素(x,y)の8近傍画素の少なくとも1つに「1」の画素値が存在する場合、膨張処理によって画素(x,y)の画素値は「1」に設定される。このような膨張処理を上記二値化画像に対して所定回数(例えば5回)実行することで得られる画像上において不要領域の面積がゼロである場合(即ち、「0」の画素値を有する領域が存在しなくなった場合)、不要領域の形状は細線状であると判断し、そうでない場合には、不要領域の形状は細線状でないと判断する。
不要領域の形状が細線状でないと判断された場合(ステップS14のN)、ステップS14からステップS15に移行する。画像補正部30は、ステップS15において、マスク画像AMSKをテンプレートとして用いたテンプレートマッチングを行って、マスク画像AMSKの類似領域を入力画像IIN内から探索する。そして、ステップS16において、探索された複数の類似領域を強調表示する。即ち、上述したように、各類似領域に対応する補正パッチ領域候補が視認可能となるように表示画面の入力画像IIN上における各補正パッチ領域候補を強調表示し(即ち、図8(b)に示すような表示画像360を表示し)、ステップS17において、複数の補正パッチ領域候補の1つを選択する、ユーザからの選択操作を操作部17を用いて受け付ける。そして、選択操作が成されると、ステップS18において、選択された補正パッチ領域候補を補正パッチ領域Bに設定する。
また、マスク画像AMSKの類似領域が複数存在している場合、その複数の類似領域に対して求められた複数の類似度の内、最大の類似度を特定し、最大の類似度に対応する類似領域についての補正パッチ領域候補を上記選択操作に依らず自動的に補正パッチ領域Bに設定するようにしても良い。また、マスク画像AMSKの類似領域が1つしか存在していなかった場合には、ステップS16及びS17の処理の実行を省略し、ステップS18において、その1つの類似領域を包含する画像領域を補正パッチ領域Bに設定する。
尚、マスク画像AMSKの類似領域が入力画像IINから検出されない場合(即ち、基準類似度以上の類似度を有する画像領域が入力画像IINから検出されない場合)、その旨をユーザに通知し、ユーザに手動で補正パッチ領域Bを設定してもらうようにしても良いし、入力画像IINの補正の実行を取りやめるようにしても良い。ステップS18にて設定される補正パッチ領域Bは、上述の補正パッチ領域340に対応し、補正パッチ領域Bの画像データは撮像装置1のメモリ上に記憶される。
一方、不要領域の形状が細線状であると判断された場合(ステップS14のY)、ステップS14からステップS19に移行する。ステップS19に移行した場合、画像補正部30は、膨張処理によって補正対象領域A内の不要領域を除去する。即ち、補正対象領域Aの不要領域内における画素を一旦削除して考え、補正対象領域Aの不要領域内における各画素及び各画素信号を、補正対象領域A内の画素であって且つ不要領域の周辺に位置する画素及び画素信号を用いて補間する。この補間は、公知の膨張処理(モフォロジー膨張処理とも呼ばれる)によって実現される。単純な例として例えば、不要領域の周辺に位置する画素が全て共通の画素信号を持っているならば、膨張処理によって、補正対象領域Aの不要領域内における各画素の画素信号に該共通の画素信号が設定される(即ち、不要領域内が単一色で塗りつぶされる)。不要領域の形状が細線状であると判断された場合、ステップS19の膨張処理後の補正対象領域Aが補正パッチ領域Bに設定され、膨張処理後の補正対象領域Aの画像データが補正パッチ領域Bの画像データとして撮像装置1のメモリ上に記憶される。
ステップS18又はステップS19の処理の後、ステップS20の処理が実行される。ステップS20において、画像補正部30は、補正対象領域Aの画像データと補正パッチ領域Bの画像データを混合することで混合結果画像を生成する。この混合の方法は、上述した補正対象領域320及び補正パッチ領域340に対する混合の方法と同様である。即ち、補正対象領域A内の或る画素位置が(x1,y1)であって、且つ、画素位置(x1,y1)に配置された画素に対応する、補正パッチ領域B内の画素の画素位置が(x2,y2)である場合、混合結果画像の画素位置(x1,y1)における画素信号PC(x1,y1)は、下記式(2)に従って算出される。
PC(x1,y1)=(1−kMIX)・PA(x1,y1)+kMIX・PB(x2,y2)
・・・(2)
PC(x1,y1)=(1−kMIX)・PA(x1,y1)+kMIX・PB(x2,y2)
・・・(2)
ここで、PA(x1,y1)及びPB(x2,y2)は夫々入力画像IINの画素位置(x1,y1)及び(x2,y2)における画素信号を表している。入力画像IIN上において、補正対象領域Aの中心位置を右側にΔx画素分だけ且つ下側にΔy画素分だけ移動した位置が補正パッチ領域Bの中心位置であるならば、x2=x1+Δx且つy2=y1+Δyである(Δx及びΔyは整数)。画素信号PA(x1,y1)及びPB(x2,y2)は、入力画像IINの画素位置(x1,y1)及び(x2,y2)における画素の輝度及び色を表す信号である。同様に、画素信号PC(x1,y1)は、出力画像IOUTの画素位置(x1,y1)における画素の輝度及び色を表す信号である。但し、後述されるステップS26の調整処理が実行された場合には、画素信号PC(x1,y1)の具体的な信号値は変更されうる。各画素信号がR、G及びB信号から成る場合、R、G及びB信号ごとに個別に、画素信号PA(x1,y1)及びPB(x2,y2)を混合することにより画素信号PC(x1,y1)を得ればよい。画素信号PA(x1,y1)等がY、U及びV信号から成る場合も同様である。
式(2)における係数kMIXの設定方法及び意義は上述した通りである。即ち、マスク画像AMSKの画像特徴と補正パッチ領域Bに内包される類似領域の画像特徴(補正パッチ領域Bに内包される、マスク画像AMSKの類似領域の画像特徴)との類似度DS1に応じて、式(2)における係数kMIXの値を設定すればよい。ここにおける類似度DS1は、上述の類似度DSに相当するものであり、類似度DS1が大きいほど係数kMIXの値が大きくなり且つ類似度DS1が小さいほど係数kMIXの値が小さくなるように、画像補正部30は、類似度DS1に応じて係数kMIXの値を調整する。但し、補正パッチ領域BがステップS19にて設定されたものであるならば、式(2)における係数kMIXを予め定めた固定値kFIXとしておくことができる。
補正対象領域A及び補正パッチ領域Bの画像データを混合する際、混合対象の画素位置に関わらず係数kMIXの値として共通の値を用いるようにしても良いが、補正部分と非補正部分との間の境界を目立ちにくくするために、補正対象領域Aの周辺に近い画素ほど、係数kMIXを小さくするようにしてもよい。
これについて説明を加える。今、PC(x,y)を算出する際の係数kMIXをkMIX(x,y)にて表すと共に、図14に示す如く、補正対象領域A内の画素位置(x,y)と補正対象領域Aの外周との最短距離をd(x,y)にて表す。d(x,y)は、画素位置(x,y)と補正対象領域Aの外周とを接続する線分の内、最小の長さを有する線分の長さである。この場合、距離d(x,y)が小さいほどkMIX(x,y)を小さくすると良い。これにより、補正対象領域Aの周辺に近い画素ほど、係数kMIXを小さくなって、混合結果画像に対する補正対象領域Aの画像データの寄与率が増大するからである。具体的には例えば、図15に示す如く、d(x,y)=0の時にはkMIX(x,y)=0とし、且つ、0<d(x,y)<Δの時にはd(x,y)がゼロからΔに向かって増大するに従ってkMIX(x,y)をゼロからkOに向かって線形的に又は非線形的に増大させ、Δ≦d(x,y)の時にはkMIX(x,y)=kOとすればよい。ここで、kOは、上記類似度DS1に応じて設定された係数kMIXの値、又は、固定値kFIXである。
ステップS20にて生成された混合結果画像はステップS21において表示部16に表示される。この際、混合結果画像と混合補正の成されていない補正対象領域A内の画像とを表示部16に並列表示すると良い。並列表示を見ることで、ユーザは、補正効果及び補正による弊害発生有無を確認することができるからである。混合結果画像の表示を行いつつ、ステップS22において、撮像装置1は、メッセージ表示等を用いてユーザに補正内容の確定を促す。
ステップS22において、所定の確定操作が操作部17に成された場合には、ステップS23及びS24の処理を実行して出力画像IOUTの生成処理を完了する。ステップS23において、画像補正部30は、ステップS20又は後述のステップS34(図16参照)にて得られた最新の混合結果画像を入力画像IINの補正対象領域Aに嵌め込むことで出力画像IOUTを生成する。つまり、入力画像IINの補正対象領域Aの画像をステップS20又はS34にて得られた最新の混合結果画像にて置きかえることで出力画像IOUTを生成する。ステップS24では、得られた出力画像IOUTの画像データを記録媒体15に記録する。この際、ユーザの指示に応じて、出力画像IOUTの画像データを入力画像IINの画像データに上書き保存するようにしても良いし、入力画像IINの画像データを記録媒体15に残しつつ、別途、出力画像IOUTの画像データを記録媒体15に記録するようにしても良い。
一方、ステップS22において、所定の確定操作が操作部17に成されなかった場合には、ステップS22からステップS25に移行する。ステップS25において、撮像装置1は、メッセージ表示等を用いて、入力画像IINの補正を最初からやり直すのか又は補正強度の調整を行うのかを問い合わせる。ステップS25において、補正を最初からやり直すことを指示する操作が成された場合には、ステップS11に戻ってステップS11以降の処理を再度実行しなおす。ステップS25において、補正強度の調整を行うことを指示する操作が成された場合には、ステップS26における調整処理を実行し、調整処理の完了後、ステップS22に戻ってステップS22以降の処理を再度実行する。尚、ステップS26の調整処理の実行中を含め、何れのタイミングにおいても、所定の終了指示操作が成された場合には、不要オブジェクト除去モードにおける動作を終了する。
図16は、ステップS26の調整処理の詳細フローチャートである。調整処理は、ステップS31〜S35の処理から成る。ステップS26の調整処理が開始されると、まず、ステップS31の処理が実行される。ステップS31において、画像補正部30は、操作部17に対して調整処理の終了を指示する調整終了操作が成されたか否かを確認し、調整終了操作が成されている場合には調整処理を終了してステップS22に戻る。一方、調整終了操作が成されていない場合には、続くステップS32において、調整操作が操作部17に成されているかを確認する。調整操作が成されていない場合にはステップS32からステップS31に戻るが、調整操作が成されている場合にはステップS32からステップS33に移行し、画像補正部30は、ステップS33において、調整操作に従って補正対象領域Aに対する補正強度を調整する。即ち、調整操作に従って係数kMIXを変更する。ここにおける調整操作は、上述したそれと同じものであり、調整操作に従う係数kMIXの変更方法も上述したとおりである。特に、タッチパネル調整操作により係数kMIXを変更可能にしておけば、非常に使い勝手が良い。
ステップS33に続くステップS34では、変更後の係数kMIXを用いた式(2)に従い、補正対象領域Aの画像データと補正パッチ領域Bの画像データを混合することで混合結果画像を生成する。この生成方法は、図12のステップS20のそれと同様である。ステップS34にて生成された混合結果画像はステップS35において表示部16に表示され、その後、ステップS31に戻ってステップS31以降の処理を繰り返し実行する。従って、調整終了操作が成されることなく調整操作が再度成された場合には、補正強度(係数kMIX)の調整が継続されることとなる。
尚、上述の説明とは異なるが、ステップS18又はS19にて補正パッチ領域Bを設定した後、ステップS20〜S22の処理を行うのではなく、直接ステップS26に移行してステップS26の調整処理を行うようにしても良い。この場合、補正パッチ領域Bの設定後、撮像装置1は、入力画像IINの全体を表示画面に表示しつつ或いは補正対象領域A内の画像を表示画面に拡大表示しつつ(即ち、入力画像IINの一部を表示画面に表示しつつ)、調整終了操作又は調整操作が成されるのを待機する。この状態で、例えば、ユーザが表示画面上において操作体を上記振動運動(図11参照)させると、その振動運動が補正対象領域A内の画像(不要領域内の画像)の補正を指示する操作として取り扱われ、係数kMIXが初期値(例えばゼロ)を起点として増大方向に変更される(ステップS33)。その結果、ステップS34にて混合補正が成され、ユーザは、ステップS35の混合結果画像の表示を介して不要オブジェクトの除去効果を表示画面上で確認することができる。この際、操作体の振動運動の繰り返し実行によって係数kMIXが段階的に増大するようにしておけば、紙面上の不要記載が消しゴムにより徐々に薄れていくかの如く、表示画面上で不要オブジェクトが徐々に薄れていく様子が確認される。
[画像補正部の内部ブロック]
次に、画像補正部30の内部構成を説明する。図17は、画像補正部30の内部ブロック図である。画像補正部30は、符号31〜38によって参照される各部位を備える。
次に、画像補正部30の内部構成を説明する。図17は、画像補正部30の内部ブロック図である。画像補正部30は、符号31〜38によって参照される各部位を備える。
不要領域設定部31は、上述の不要領域指定操作に従って不要領域を設定する。補正対象領域設定部32は、設定された不要領域を内包する補正対象領域(上述の補正対象領域320や補正対象領域A)を設定する。マスク画像生成部33は、不要領域設定部31及び補正対象領域設定部32の設定の内容に基づいて入力画像からマスク画像(上述のマスク画像322やマスク画像AMSK)を生成する。
補正方法選択部34は、不要領域の形状が細線状であるか否かを判定することによって、移植法及び膨張法のどちらを用いて補正対象領域を補正するのかを選択する(即ち、補正方法選択部34は図12のステップS14の処理を実行する)。補正方法選択部34の判定結果及び選択結果は、補正パッチ領域抽出部35、第1補正処理部36及び第2補正処理部37に伝達される。
補正パッチ領域抽出部(補正パッチ領域検出部)35は、不要領域の形状が細線状ではないと判定された場合、マスク画像を用いたテンプレートマッチングにより、補正パッチ領域(上述の補正パッチ領域340やステップS18における補正パッチ領域B)を入力画像から検出して抽出する。不要領域の形状が細線状ではないと判定された場合、例えば、補正パッチ領域抽出部35は、図12のステップS15〜S18の処理を実行することにより補正パッチ領域を抽出及び設定する。一方、不要領域の形状が細線状であると判定された場合、補正パッチ領域抽出部35は、補正対象領域に対する膨張処理によって補正パッチ領域を生成する。即ち例えば、不要領域の形状が細線状であると判定された場合、補正パッチ領域抽出部35は、図12のステップS19の処理を実行することにより補正パッチ領域を生成する。
第1補正処理部36及び第2補正処理部37の夫々は、補正対象領域の画像データと補正パッチ領域の画像データを混合することで混合結果画像を生成する。但し、第1補正処理部36は、補正方法選択部34にて不要領域の形状が細線状ではないと判定されて移植法が選択された場合にのみ動作し、第2補正処理部37は、補正方法選択部34にて不要領域の形状が細線状であると判定されて膨張法が選択された場合にのみ動作する。図17では、便宜上、第1補正処理部36と第2補正処理部37を別個の部位として示しているが、それらにて行われる処理は共通処理を含んでいるため、第1補正処理部36と第2補正処理部37を1つの部位に統合することも可能である。尚、不要領域の形状が細線状であると判定された場合、補正パッチ領域の画像データを生成するための膨張処理は第2補正処理部37にて行われても構わない。画像合成部38は、第1補正処理部36又は第2補正処理部37からの混合結果画像を入力画像の補正対象領域に嵌め込むことで出力画像を生成する。
[類似領域の他の検出方法]
上述の説明内容とは異なるが、画像補正部30において、以下のようにして補正対象領域320の類似領域を探索するようにしても良い。まず、補正対象領域320を設定した後、入力画像310の全画像領域をぼかすぼかし処理を実行する。ぼかし処理では、例えば、平均化フィルタ等を用いた空間フィルタリングを入力画像310の全画素を対象として実行することにより、入力画像310の全体をぼかす。この後、ぼかし処理後の補正対象領域320内の画像Q1をテンプレートとして用いたテンプレートマッチングにより、画像Q1の画像特徴に類似する画像特徴を持つ画像Q2を、ぼかし処理後の入力画像310から検出及び抽出する。画像Q1及びQ2の形状及び大きさは互いに同じであるとする。
上述の説明内容とは異なるが、画像補正部30において、以下のようにして補正対象領域320の類似領域を探索するようにしても良い。まず、補正対象領域320を設定した後、入力画像310の全画像領域をぼかすぼかし処理を実行する。ぼかし処理では、例えば、平均化フィルタ等を用いた空間フィルタリングを入力画像310の全画素を対象として実行することにより、入力画像310の全体をぼかす。この後、ぼかし処理後の補正対象領域320内の画像Q1をテンプレートとして用いたテンプレートマッチングにより、画像Q1の画像特徴に類似する画像特徴を持つ画像Q2を、ぼかし処理後の入力画像310から検出及び抽出する。画像Q1及びQ2の形状及び大きさは互いに同じであるとする。
画像Q1と注目画像との間の類似度が所定の基準類似度以上であるとき、該注目画像は、画像Q1の画像特徴に類似する画像特徴を持つと判断される。対比画像間又は対比画像領域間の類似度は、上述したように、対比画像間又は対比画像領域間における画素信号のSSD又はSADから求まる。
画像Q2が位置する画像領域は、補正対象領域320の類似領域として取り扱われる。画像補正部30は、ぼかし処理前の入力画像310から画像Q2が位置する画像領域を補正パッチ領域として抽出する。即ち、ぼかし処理前の入力画像310から画像Q2が位置する画像領域内の画像データを抽出し、抽出した画像データを補正パッチ領域の画像データとして設定する。そして、ぼかし処理前の補正対象領域320の画像データと補正パッチ領域の画像データを混合することにより混合結果画像を生成し、生成した混合結果画像をぼかし処理前の入力画像310の補正対象領域320に嵌め込むことで出力画像を生成する。つまり、入力画像310の補正対象領域320内の画像を混合結果画像で置きかえることで出力画像を生成する。
このようなぼかし処理を用いて補正対象領域の類似領域を探索するようにすれば、不要領域をマスクするといった処理を割愛することが可能となる。
<<第2実施形態>>
本発明の第2実施形態を説明する。第2実施形態は、第1実施形態を基礎とする実施形態であり、矛盾なき限り、第2実施形態に記載の技術を、第1実施形態に記載の技術と組み合わせて実施することができる。加えて、第2実施形態において特に述べない事項に関しては、矛盾なき限り、第1実施形態の記載を第2実施形態に適用することができる。
本発明の第2実施形態を説明する。第2実施形態は、第1実施形態を基礎とする実施形態であり、矛盾なき限り、第2実施形態に記載の技術を、第1実施形態に記載の技術と組み合わせて実施することができる。加えて、第2実施形態において特に述べない事項に関しては、矛盾なき限り、第1実施形態の記載を第2実施形態に適用することができる。
第2実施形態では、図21(b)の結果画像930’のような、ユーザの意図に反する結果画像の生成を容易に回避することのできる方法を説明する。尚、以下の説明では、図1の操作部17に設けられたボタン(不図示)等に対する操作を、便宜上、ボタン操作と呼ぶ。
図22(a)〜(e)等を参照して、第2実施形態に係る方法を説明する。図23には、画像補正部30(図2及び図17参照)に設けておくことのできる抽出禁止領域設定部39が示されている。図24に、図17の画像補正部30に抽出禁止領域設定部39を追加した場合における、画像補正部30の内部構成例を示す。
今、図22(a)に示す画像700が画像補正部30に対する入力画像IINとして入力されたことを想定する。入力画像700には人物701〜703の画像が含まれており、ユーザは、人物703を不要オブジェクトとして捉えているものとする。この場合、ユーザは、タッチパネル操作又はボタン操作により、人物703を取り囲む画像領域711を不要領域として指定するための操作を成す(図22(b)参照)。この操作として、上述の任意の不要領域指定操作を利用することができる。不要領域指定操作の内容を表す情報が不要領域指定情報として不要領域設定部31(図24参照)に伝達されると、不要領域設定部31は、不要領域指定情報に基づき画像領域711を不要領域に設定する。
不要領域指定操作に続いて、ユーザは、タッチパネル操作又はボタン操作により、抽出禁止領域を指定するための抽出禁止領域指定操作を成すことができる。抽出禁止領域設定部39は、抽出禁止領域指定操作の内容を表す抽出禁止領域指定情報に基づき抽出禁止領域を設定する。抽出禁止領域の設定には、入力画像における抽出禁止領域の位置、大きさ、形状及び輪郭の設定が含まれる。ここでは、抽出禁止領域指定操作によってユーザが人物702を取り囲む画像領域を抽出禁止領域712として指定したものとする(図22(c)参照)。抽出禁止領域指定操作に基づく抽出禁止領域の指定及び設定方法は、不要領域指定操作に基づく不要領域の指定及び設定方法と同様である。
上述してきたように、不要領域の除去は補正パッチ領域の画像データを用いて成されるが、抽出禁止領域内の画像データは補正パッチ領域の画像データとして用いられることが禁止される。即ち、補正パッチ領域は、入力画像における、抽出禁止領域以外の画像領域内から抽出され、抽出禁止領域と重なり合う画像領域が補正パッチ領域として抽出されることは禁止される。図22(c)の例の場合、入力画像700の全画像領域から抽出禁止領域712を除いて得た残部領域より補正パッチ領域が探索及び抽出される。補正パッチ領域の探索及び抽出方法は、第1実施形態で示したそれと同様である。結果、図22(d)の波線713で囲まれた枠内の領域が補正パッチ領域として抽出される。補正パッチ領域713と抽出禁止領域712が重なり合うことはない。尚、第1実施形態で述べたように、入力画像700と異なる入力画像700’(不図示)から補正パッチ領域を抽出することも可能であり、この場合、入力画像700’内に抽出禁止領域を設定することも可能である。
補正パッチ領域の抽出及び設定後、第1実施形態で述べた方法にて入力画像700を補正することにより、結果画像としての出力画像720を得ることができる(図22(e)参照)。図22(d)及び(e)の例では、抽出禁止領域712と異なる背景領域が補正パッチ領域713として設定されることで、出力画像720において不要な人物703を適切に除去することができている。尚、上述の例では、抽出禁止領域の個数が1であるが、抽出禁止領域の個数は2以上であっても良い(即ち、ユーザは複数の抽出禁止領域を指定することもできる)。
図25を参照して、不要オブジェクト除去モードにおける撮像装置1の動作手順を説明する。説明の具体化のため、不要領域711及び抽出禁止領域712の設定を介して入力画像700から出力画像720が得られることを想定しつつ図25の各処理を説明する。図25の説明において適宜図12が引用され、図12の引用時においては不要領域711を内包する補正対象領域が補正対象領域Aと呼ばれることがあり且つ設定された補正パッチ領域が補正パッチ領域Bとも呼ばれることがある。図25に示される各処理は、不要オブジェクト除去モードにおいて実行される。例えば、入力画像700の撮影直後に入力画像700を表示部16に表示しているときにおいて所定のタッチパネル操作又はボタン操作が成された際、或いは、再生モードにおいて所定メニューが選択された際に、不要オブジェクト除去モードへ移行する。
不要オブジェクト除去モードへ移行すると、撮像装置1は入力画像700の表示を成しながら(ステップS100)、ステップS101においてユーザによる不要領域指定操作の入力を待機する。不要領域指定操作の入力が成されると、ステップS102において、不要領域設定部31は不要領域指定操作に従って不要領域711を設定する。ユーザは、タッチパネル操作を用いて不要領域711の位置、大きさ、形状及び輪郭等を直接指定することができる(抽出禁止領域712も同様)。或いは、予め用意された複数の画像領域の中から不要領域711をボタン操作などを用いてユーザに選択させても良い(抽出禁止領域712も同様)。
不要領域711の設定後、ステップS103において、撮像装置1は、抽出禁止領域の設定が必要であるか否かをユーザに問い合わせる。そして、抽出禁止領域の設定が必要と回答された場合にのみステップS103からステップS104に移行してステップS104及びS105の処理後にステップS106に移行する。一方で、抽出禁止領域の設定が不要と回答された場合にはステップS103からステップS106へ直接移行する。
ステップS104において、撮像装置1は、ユーザによる抽出禁止領域指定操作の入力を待機する。抽出禁止領域指定操作の入力が成されると、ステップS105において、抽出禁止領域設定部39は抽出禁止領域指定操作に従って抽出禁止領域712を設定する。抽出禁止領域712が設定されると、ステップS105からステップS106に移行する。
ステップS103又はS105から移行するステップS106において、画像補正部30(補正パッチ領域抽出部35)は、ユーザの操作に拠らず自動的に、補正パッチ領域を抽出及び設定する。補正パッチ領域の抽出及び設定方法として、第1実施形態で述べたそれを用いることができる。即ち例えば、不要領域を内包する図4の補正対象領域320の設定後、図6(b)の補正パッチ領域340を入力画像310から抽出したのと同様の方法にて、不要領域711を内包する補正対象領域を入力画像700内に設定し、入力画像700内の補正対象領域に対応する補正パッチ領域を入力画像700から抽出する。或いは例えば、図12のステップS12〜S18の処理によって入力画像700(又は700’)内に補正パッチ領域を設定することができる。何れにせよ、抽出禁止領域712が設定されている場合には、入力画像700(又は700’)における、抽出禁止領域712以外の画像領域内から補正パッチ領域が抽出される。結果、例えば、図22(d)の補正パッチ領域713が抽出及び設定される。
尚、図12のステップS12〜S18の処理を利用した場合において複数の類似領域が探索されたとき(ステップS15)、第1実施形態では、ユーザに複数の類似領域の中から補正パッチ領域を選択させていた。これに対し、本実施形態では、ユーザの操作負担を軽減するべく、ステップS106において該選択操作をユーザに課すことなく、自動的に補正パッチ領域を設定するとよい(但し、上記選択操作をユーザに課してもよい)。また、図12のステップS12〜S18の処理を図25のステップS106に適用した場合において、不要領域の形状が細線状であると判断された場合には(ステップS14のY)、図12のステップ19の処理によって補正パッチ領域を設定しても良い。この場合、補正パッチ領域713と異なる補正パッチ領域がステップS106において設定されることになる。また、
ステップS106にて補正パッチ領域が設定された後、ステップS107において、画像補正部30は、入力画像700に基づく出力画像720を生成する。不要領域及び補正パッチ領域の設定後に入力画像から出力画像を生成する方法として、第1実施形態に示したそれを用いることができる。例えば、図12のステップS20の処理を用いることができる。より具体的には例えば、不要領域711を内包する補正対象領域Aの画像データと補正パッチ領域B(例えば補正パッチ領域713又は補正パッチ領域713と異なる補正パッチ領域)の画像データを混合することで混合結果画像を生成し、生成した混合結果画像を入力画像700の補正対象領域Aに嵌め込むことで出力画像720を生成する。この混合における係数kMIXの値は1であってもよく、kMIX=1のとき、入力画像700において補正対象領域A内の画像データが補正パッチ領域B内の画像データそのものにて置き換えられることになる。
また、入力画像700(又は700’)における、抽出禁止領域712以外の画像領域内から複数の補正パッチ領域を抽出することも可能であり、複数の補正パッチ領域が抽出された場合には、出力画像720の補正対象領域A内の画像データを、複数の補正パッチ領域の画像データを用いて生成するようにしてもよい。
ステップS107では、生成された出力画像720の表示も成される。この表示を行いつつ、ステップS108において、撮像装置1は、ユーザに補正内容を確定してよいか否かを問い合わせる。この問い合わせに対し、ユーザは、タッチパネル操作又はボタン操作を用いて、所定の確定操作を成すことができる。
確定操作を成さない場合、ユーザは、タッチパネル操作又はボタン操作を用いて、抽出禁止領域から再指定を行うための操作又は不要領域から再指定を行うための操作を成すことができる(ステップS110)。
ユーザが前者の操作を成した場合には、ステップS108からステップS110を介してステップS104に戻ってステップS104〜S108の処理が再度実行され、その処理の中で抽出禁止領域の再指定及び再設定並びに出力画像の再生成が成される。
ユーザが後者の操作を成した場合には、ステップS108からステップS110を介してステップS101に戻ってステップS101〜S108の処理が再度実行され、その処理の中で不要領域及び抽出禁止領域の再指定及び再設定並びに出力画像の再生成が成される。
ユーザが前者の操作を成した場合には、ステップS108からステップS110を介してステップS104に戻ってステップS104〜S108の処理が再度実行され、その処理の中で抽出禁止領域の再指定及び再設定並びに出力画像の再生成が成される。
ユーザが後者の操作を成した場合には、ステップS108からステップS110を介してステップS101に戻ってステップS101〜S108の処理が再度実行され、その処理の中で不要領域及び抽出禁止領域の再指定及び再設定並びに出力画像の再生成が成される。
ステップS108においてユーザが確定操作を成した場合、ステップS107にて生成された最新の出力画像の画像データを記録媒体15に記録し(ステップS109)、図25の動作を終了する。尚、ステップS107にて生成された出力画像に対して第1実施形態で述べた調整処理(例えば図12のステップS26参照)を実行し、調整処理後の出力画像を記録媒体15に記録するようにしてもよい。
本実施形態の如く抽出禁止領域の設定機能を設けておくことにより、少ない操作負担で不適切な補正パッチ領域の抽出が回避され(ユーザが禁止した領域が補正パッチ領域として抽出されることが回避され)、結果、意図に反する出力画像の生成が回避される。換言すれば、少ない操作負担でユーザの意図に沿った出力画像を生成することができる。
補正パッチ領域として使用可能な候補領域を複数個ユーザに提示し、複数の候補領域の中から補正パッチ領域をユーザに選択させるという方法も採用可能であるが、候補領域が多数存在する場合や、1つの不要領域を複数の補正パッチ領域を用いて補正する場合にはユーザの操作負担がやや重くなる。補正パッチ領域域の選択及び設定を撮像装置1側で自動的に行うようにすれば、候補領域が多数存在する場合などにおいても、ユーザの操作負担が軽くなる。
尚、既に述べたことではあるが、第2実施形態に記載の技術を、第1実施形態に記載の技術と組み合わせて実施することができる。従って、以下のことがいえる。
第1実施形態において、画像補正部30に抽出禁止領域設定部39を追加し、抽出禁止領域指定操作に従って入力画像内に抽出禁止領域を設定してもよい。そして、第1実施形態において、補正パッチ領域を、入力画像における、抽出禁止領域以外の画像領域内から抽出するとよい(即ち、抽出禁止領域と重なり合う画像領域が補正パッチ領域として抽出されることを禁止するとよい)。
第1実施形態において、画像補正部30に抽出禁止領域設定部39を追加し、抽出禁止領域指定操作に従って入力画像内に抽出禁止領域を設定してもよい。そして、第1実施形態において、補正パッチ領域を、入力画像における、抽出禁止領域以外の画像領域内から抽出するとよい(即ち、抽出禁止領域と重なり合う画像領域が補正パッチ領域として抽出されることを禁止するとよい)。
また、撮像装置1において以下のような変形動作を行っても良い。変形動作の説明では、入力画像700に対して不要領域711が設定されて不要領域711を内包する補正対象領域Aが入力画像700内に設定されたことを前提とする。また、補正対象領域Aに基づくマスク画像を記号AMSKにて表す。また、変形動作において、類似領域の探索に図12のステップS15の方法を利用することができる。
第1の変形動作を説明する。マスク画像AMSKの類似領域を補正パッチ領域Bとして入力画像700又は700’から探索し、補正パッチ領域Bを用いて補正対象領域A内の画像を補正することを単位補正と呼ぶ。単位補正は、補正対象領域Aの画像データに補正パッチ領域Bの画像データを混合することで或いは補正対象領域Aの画像データを補正パッチ領域Bの画像データにて置き換えることで実現され、第1の変形動作では、単位補正が複数回繰り返し実行される。単位補正が一度も成されていない状態における補正対象領域Aを記号A[0]にて表し、i回目の単位補正によって得られる補正対象領域Aを記号A[i]によって表し、補正対象領域A[i]に基づくマスク画像を記号AMSK[i]にて表し、マスク画像AMSK[i]に対して探索された補正パッチ領域Bを記号B[i]にて表す。
そうすると、1回目の単位補正では、マスク画像AMSK[0]の類似領域を補正パッチ領域B[0]として入力画像700又は700’から探索し、補正パッチ領域B[0]を用いて補正対象領域A[0]内の画像を補正することで補正対象領域A[1]を得る。2回目の単位補正では、補正対象領域A[1]に基づくマスク画像AMSK[1]の類似領域を補正パッチ領域B[1]として入力画像700又は700’から探索し、補正パッチ領域B[1]を用いて補正対象領域A[1]内の画像を補正することで補正対象領域A[2]を得る。3回目以降の単位補正も同様である。
補正対象領域A内の画像が新たな単位補正によって殆ど変化しなくなるまで単位補正を繰り返し実行することができる。例えば、補正対象領域A[i−1]内の各画素信号と補正対象領域A[i]内の各画素信号との差を求め、その差が十分に小さいと判断された場合に単位補正の繰り返し実行を終了する。その差が十分に小さいと判断されなかった場合には、補正対象領域A[i+1]を得るべく(i+1)回目の単位補正を更に実行する。単位補正の繰り返し回数を予め定めておいても良い。補正対象領域A[i]が得られた時点で単位補正の繰り返し実行が終了した場合、入力画像700の補正対象領域Aに対して補正対象領域A[i]の画像データを嵌め込むことで出力画像720を得る。
第2の変形動作を説明する。補正対象領域Aが比較的大きい場合などにおいては、補正対象領域Aに適合する1つの補正パッチ領域Bを探索できないこともある。このような場合において第2の変形動作を利用すると有益である。
第2の変形動作では、補正対象領域Aを複数の画像領域に分割する。分割によって得られた各画像領域を分割領域と呼ぶ。そして、分割領域ごとに補正パッチ領域を探索して単位補正を行う。説明の具体化のため、補正対象領域Aを4つの分割領域A1〜A4に分割することを考える。分割領域A1〜A4の設定に伴って、マスク画像AMSKも4つの分割マスク画像AMSK1〜AMSK4に分割される。分割マスク画像AMSKjは、分割領域Ajに対応するマスク画像である(jは1、2、3又は4)。
第2の変形動作における1回分の単位補正では、分割マスク画像AMSKiの類似領域を補正パッチ領域Bjとして入力画像700又は700’から探索し、補正パッチ領域Bjを用いて分割領域Aj内の画像を補正する処理を分割領域ごとに行う。単位補正を1回だけ実行するようにしても良いし、第1の変形動作で述べた方法の如く、単位補正を複数回繰り返し実行しても良い。今、i回目の単位補正を実行した時点で単位補正の繰り返し実行が終了したことを想定する。そうすると、入力画像700の分割領域A1〜A4に対して、夫々、分割領域A1[i]〜A4[i]の画像データを嵌め込むことで出力画像720を得る。分割領域Aj[i]は、単位補正が一度も成されていない状態における分割領域Ajに対して単位補正をi回分行って得られる画像領域である。
[変形等]
上述の説明文中に示した具体的な数値は、単なる例示であって、当然の如く、それらを様々な数値に変更することができる。
上述の説明文中に示した具体的な数値は、単なる例示であって、当然の如く、それらを様々な数値に変更することができる。
上述の実施形態では、画像処理部14及び画像補正部30が撮像装置1内に設けられていることを想定したが(図1参照)、画像処理部14又は画像補正部30は、撮像装置1と異なる電子機器(不図示)に搭載されていてもよい。電子機器には、テレビ受信機のような表示装置、パーソナルコンピュータ、携帯電話機などが含まれ、撮像装置も電子機器の一種である。上記電子機器に、画像処理部14又は画像補正部30に加え、記録媒体15、表示部16及び操作部17を設けておくと良い。
図1の撮像装置1又は上記電子機器を、ハードウェア、或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって構成することができる。ソフトウェアを用いて撮像装置1又は上記電子機器を構成する場合、ソフトウェアにて実現される部位についてのブロック図は、その部位の機能ブロック図を表すことになる。ソフトウェアを用いて実現される機能をプログラムとして記述し、該プログラムをプログラム実行装置(例えばコンピュータ)上で実行することによって、その機能を実現するようにしてもよい
1 撮像装置
11 撮像部
14 画像処理部
15 記録媒体
16 表示部
17 操作部
30 画像補正部
11 撮像部
14 画像処理部
15 記録媒体
16 表示部
17 操作部
30 画像補正部
Claims (6)
- 第1入力画像に含まれる対象領域内の画像を補正する補正部を備えた画像処理装置において、
前記補正部は、
前記対象領域内の画像を、前記第1入力画像と同じ又は相違する第2入力画像に含まれる補正用領域内の画像を用いて補正する補正処理部と、
前記対象領域の画像データに基づいて前記第2入力画像から前記補正用領域を抽出する補正用領域抽出部と、
与えられた操作に従って前記第2入力画像内に抽出禁止領域を設定する抽出禁止領域設定部と、を備え、
前記補正用領域抽出部は、前記第2入力画像における前記抽出禁止領域以外の画像領域から前記補正用領域を抽出する
ことを特徴とする画像処理装置。 - 前記補正部は、前記第1入力画像に含まれる不要領域を指定し、該不要領域を内包する画像領域を前記対象領域として設定する対象領域設定部を更に備え、
前記補正用領域抽出部は、前記対象領域内の、前記不要領域以外の画像領域である残部領域の画像データを、前記第2入力画像の画像データと対比することにより、前記第2入力画像から前記補正用領域を検出して抽出する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記補正用領域抽出部は、前記残部領域の画像特徴に類似する画像特徴を有する画像領域を前記第2入力画像内から探索し、探索された画像領域を内包する画像領域を前記補正用領域として前記第2入力画像から抽出する
ことを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。 - 前記補正部は、第1補正処理部としての前記補正処理部に加えて、
前記不要領域を縮小するための膨張処理を用いて前記対象領域内の画像を補正する第2補正処理部を、更に備え、
前記不要領域の形状に応じて前記第1及び第2補正処理部を選択的に用いて、前記対象領域内の画像を補正する
ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の画像処理装置。 - 請求項1〜請求項4の何れかに記載の画像処理装置を備えた
ことを特徴とする電子機器。 - 第1入力画像に含まれる対象領域内の画像を補正する補正部を備えた画像処理装置と、
前記第1入力画像の全部又は一部を表示する表示部と、
前記第1入力画像に含まれる不要領域を指定する不要領域指定操作を受け付けるとともに、前記不要領域内の画像の補正を指示する補正指示操作を受け付ける操作部と、を備えた電子機器であって、
前記補正部は、
前記不要領域を内包する画像領域を前記対象領域として設定する対象領域設定部と、
前記対象領域内の画像を、前記第1入力画像と同じ又は相違する第2入力画像に含まれる補正用領域内の画像を用いて補正する補正処理部と、
前記対象領域の画像データに基づいて前記第2入力画像から前記補正用領域を抽出する補正用領域抽出部と、
前記操作部に対して成された抽出禁止領域指定操作に従って前記第2入力画像内に抽出禁止領域を設定する抽出禁止領域設定部と、を備え、前記補正指示操作に応じて前記対象領域内の画像を補正し、
その補正が成された際、前記表示部は、補正後の対象領域内の画像を表示し、
前記補正用領域抽出部は、前記第2入力画像における前記抽出禁止領域以外の画像領域から前記補正用領域を抽出する
ことを特徴とする電子機器。
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