JP2011211523A - Image processing method, and imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は画像処理方法、特に詳細には、ぼけ強調画像やぼけコントロール画像を作成するための画像処理方法に関するものである。 The present invention relates to an image processing method, and more particularly to an image processing method for creating a blur enhanced image and a blur control image.
また本発明は、上述のような画像処理方法を実施する撮影装置に関するものである。 The present invention also relates to a photographing apparatus that performs the image processing method as described above.
従来、例えば特許文献1や2に示されているように、写真等の画像において、ある領域のぼけを強調したぼけ強調画像や、いくつかの領域のぼけ量を領域毎に変化させたぼけコントロール画像を作成する技術が公知となっている。このような技術によれば、例えば主要被写体にはぼけを与えず、背景や前景部分にはおおきなぼけ量を与えて、主要被写体が鮮やかに浮き出たような印象を与えるぼけコントロール画像を作成することができる。
Conventionally, as shown in, for example,
上述のぼけ強調画像やぼけコントロール画像は、特許文献1にも記載があるように、合焦位置を変えながら同一被写体を撮影する、いわゆるフォーカスブラケット撮影によって得られる複数枚の画像を用いて作成されることが多い。このフォーカスブラケット撮影によれば、画像のある部分では合焦して鮮鋭度が高くなっている画像と、その部分では合焦していないで鮮鋭度が低くなっている画像が得られるので、その鮮鋭度が低くなっている部分を利用してぼけ画像を作成することができる。
The blur-enhanced image and the blur control image described above are created using a plurality of images obtained by so-called focus bracket shooting, in which the same subject is shot while changing the focus position, as described in
上述のぼけ強調画像やぼけコントロール画像においては、ぼかし量の段数が少ないと、不自然なぼかし境界が発生したり、画像の平坦部においてノイズの影響を受けてぼかしムラが発生したりすることがある。 In the blur-enhanced image and the blur control image described above, if the number of stages of blurring is small, an unnatural blurring boundary may occur, or blurring unevenness may occur due to the influence of noise on the flat part of the image. is there.
このような問題を防止するためには、ぼかし量の段数を多く確保することが必要になる。フォーカスブラケット撮影によって得られる複数枚の画像において、画像の各部分における鮮鋭度の違いの数は、本質的に撮影枚数と同じになるので、ぼかし量の段数を多く確保しようとすると、必然的に多くの枚数の画像を撮影して、それを画像処理にかけることが必要になる。しかし、多くの枚数の画像を撮影し、またそれら多くの画像を画像処理にかけると、ぼけコントロール画像の作成に長い時間が必要になる。 In order to prevent such a problem, it is necessary to secure a large number of stages of blurring. In multiple images obtained by focus bracket shooting, the number of sharpness differences in each part of the image is essentially the same as the number of shots, so it is inevitably necessary to secure a large number of blur amounts. It is necessary to take a large number of images and subject them to image processing. However, when a large number of images are taken and these many images are subjected to image processing, it takes a long time to create a blur control image.
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、少ない枚数の画像を用いて、ぼかし量の段数をより多く確保できる画像処理方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an image processing method that can secure a larger number of stages of blurring amounts by using a small number of images.
また本発明は、上述のような画像処理方法を実施する撮影装置を提供することを目的とする。 Another object of the present invention is to provide a photographing apparatus that performs the above-described image processing method.
本発明による画像処理方法は、
互いに合焦位置を変えて同一被写体を撮影したn枚(2≦n)の画像から、画像内位置が一致している対応点画素に関する鮮鋭度を各画像毎に求め、
それらn通りの鮮鋭度の大小関係に基づいてその対応点画素を、予め定められた複数のグループのうちの1つに所属させるグループ分けを行い、
各グループに属する対応点画素に対して、各グループに固有の強調度でぼかし処理を行う画像処理方法において、
相異なる合焦位置で撮影された2つの画像に関して、一方の画像中の対応点画素が主に含まれるようになる鮮鋭度領域と、他方の画像中の対応点画素が主に含まれるようになる鮮鋭度領域とに加えて、それらの中間的な鮮鋭度領域を設定して、それらの領域を前記グループとし、
前記2つの画像の対応点画素の鮮鋭度の大小関係に基づいて、該対応点画素を前記複数の鮮鋭度領域のいずれかに所属させて前記グループ分けを行うことを特徴とするものである。
An image processing method according to the present invention includes:
From each of n (2 ≦ n) images obtained by photographing the same subject with different focus positions, the sharpness of corresponding point pixels whose in-image positions match is determined for each image,
Based on the n kinds of sharpness magnitude relationships, the corresponding pixel is grouped into one of a plurality of predetermined groups,
In the image processing method for performing the blurring process with the emphasis degree specific to each group on the corresponding point pixels belonging to each group,
For two images taken at different in-focus positions, the sharpness region where the corresponding pixel in one image is mainly included and the corresponding pixel in the other image are mainly included In addition to the sharpness region, the intermediate sharpness region is set, and those regions are grouped,
Based on the magnitude relationship of the sharpness of corresponding point pixels of the two images, the corresponding point pixels belong to any one of the plurality of sharpness regions, and the grouping is performed.
なお本発明の画像処理方法においては、全ての対応点画素を上記鮮鋭度の大小関係に基づいてグループ分けする必要はなく、一部の対応点画素はその他の基準に従ってグループ分けするようにしてもよい。すなわち、例えばn枚の画像の対応点画素の鮮鋭度に基づいて、それらの画像における平坦部を検出し、この検出された平坦部に含まれる対応点画素は、前記中間的な鮮鋭度領域に所属させてグループ分けを行うようにしてもよい。 In the image processing method of the present invention, it is not necessary to group all the corresponding point pixels based on the magnitude relationship of the sharpness, and some corresponding point pixels may be grouped according to other criteria. Good. That is, for example, based on the sharpness of corresponding point pixels of n images, flat portions in those images are detected, and corresponding point pixels included in the detected flat portions are included in the intermediate sharpness region. You may make it belong and perform grouping.
また、本発明の画像処理方法においては、前記n枚の画像のうち主要被写体に合焦して撮影された画像の代表的輝度値が低いほど、前記中間的な鮮鋭度領域をより広く設定することが望ましい。 In the image processing method of the present invention, the intermediate sharpness region is set to be wider as the representative luminance value of the image captured by focusing on the main subject among the n images is lower. It is desirable.
また、本発明の画像処理方法においては、前記n枚の画像を撮影したときの撮影感度が高いほど、前記中間的な鮮鋭度領域をより広く設定することが望ましい。 In the image processing method of the present invention, it is desirable that the intermediate sharpness region is set wider as the shooting sensitivity when shooting the n images is higher.
さらに本発明の画像処理方法においては、前記n枚の画像の対応点画素の鮮鋭度に基づいて、それらの画像における平坦部を検出し、この検出された平坦部に対しては、ぼかし処理を行う前に平滑化処理を行うことが望ましい。 Furthermore, in the image processing method of the present invention, flat portions in the images are detected based on the sharpness of the corresponding point pixels of the n images, and blur processing is performed on the detected flat portions. It is desirable to perform a smoothing process before performing.
また本発明は、上述の画像処理方法を実施できる撮影装置を提供するものであり、この撮影装置は、
互いに合焦位置を変えて同一被写体をn枚(2≦n)撮影する機能を備えた撮影装置において、
前記n枚の画像から、画像内位置が一致している対応点画素に関する鮮鋭度を各画像毎に求め、
それらn通りの鮮鋭度の大小関係に基づいてその対応点画素を、予め定められた複数のグループのうちの1つに所属させるグループ分けを行い、
各グループに属する対応点画素に対して、各グループに固有の強調度でぼかし処理を行う画像処理機能を備えるとともに、
隣り合う2つの合焦位置で撮影された2つの画像に関して、一方の画像中の対応点画素が主に含まれるようになる鮮鋭度領域と、他方の画像中の対応点画素が主に含まれるようになる鮮鋭度領域とに加えて、それらの中間的な鮮鋭度領域を設定して、それらの領域を前記グループとし、
前記2つの画像の対応点画素の鮮鋭度の大小関係に基づいて、該対応点画素を前記複数の鮮鋭度領域のいずれかに所属させて前記グループ分けを行う機能を有することを特徴とするものである。
The present invention also provides a photographing apparatus capable of performing the above-described image processing method.
In a photographing apparatus having a function of photographing n identical subjects (2 ≦ n) by changing the focus position to each other,
From each of the n images, the sharpness for the corresponding point pixel with the same position in the image is obtained for each image,
Based on the n kinds of sharpness magnitude relationships, the corresponding pixel is grouped into one of a plurality of predetermined groups,
For the corresponding point pixel belonging to each group, it has an image processing function for performing a blurring process with an emphasis degree specific to each group,
For two images taken at two in-focus positions adjacent to each other, a sharpness region that mainly includes corresponding point pixels in one image and a corresponding point pixel in the other image are mainly included. In addition to the sharpness regions that become, set intermediate sharpness regions between them, and make those regions into the group,
Based on the relationship between the sharpness levels of corresponding point pixels of the two images, the corresponding point pixels belong to one of the plurality of sharpness regions and have the function of performing the grouping. It is.
この本発明による撮影装置においては、互いに合焦位置を変えて同一被写体を所定枚数撮影する際に、合焦ポイントの数がその枚数に達していない場合は、それらの合焦ポイントの中間位置で撮影する機能を備えていることが望ましい。 In the photographing apparatus according to the present invention, when a predetermined number of images of the same subject are photographed by changing the focusing position, if the number of focusing points does not reach the number, the intermediate position between the focusing points is reached. It is desirable to have a shooting function.
本発明の画像処理方法によれば、
互いに合焦位置を変えて同一被写体を撮影したn枚(2≦n)の画像から、画像内位置が一致している対応点画素に関する鮮鋭度を各画像毎に求め、
それらn通りの鮮鋭度の大小関係に基づいてその対応点画素を、予め定められた複数のグループのうちの1つに所属させるグループ分けを行い、
各グループに属する対応点画素に対して、各グループに固有の強調度でぼかし処理を行うに当たり、
相異なる合焦位置で撮影された2つの画像に関して、一方の画像中の対応点画素が主に含まれるようになる鮮鋭度領域と、他方の画像中の対応点画素が主に含まれるようになる鮮鋭度領域とに加えて、それらの中間的な鮮鋭度領域を設定して、それらの領域を前記グループとし、
前記2つの画像の対応点画素の鮮鋭度の大小関係に基づいて、該対応点画素を前記複数の鮮鋭度領域のいずれかに所属させて前記グループ分けを行うようにしたので、上記中間的な鮮鋭度領域を設定した分、画像枚数よりも多いぼかし量段数を設定可能となる。
According to the image processing method of the present invention,
From each of n (2 ≦ n) images obtained by photographing the same subject with different focus positions, the sharpness of corresponding point pixels whose in-image positions match is determined for each image,
Based on the n kinds of sharpness magnitude relationships, the corresponding pixel is grouped into one of a plurality of predetermined groups,
When performing the blurring process on the corresponding point pixels belonging to each group with the emphasis level specific to each group,
For two images taken at different in-focus positions, the sharpness region where the corresponding pixel in one image is mainly included and the corresponding pixel in the other image are mainly included In addition to the sharpness region, the intermediate sharpness region is set, and those regions are grouped,
Based on the magnitude relationship between the sharpness of corresponding point pixels of the two images, the corresponding point pixels belong to one of the plurality of sharpness regions and the grouping is performed. Since the sharpness region is set, it is possible to set the number of blur amount steps larger than the number of images.
このようにしてぼかし量段数を多く確保できれば、ぼかし量の段数が少ないために不自然なぼかし境界が発生したり、画像の平坦部においてノイズの影響を受けてぼかしムラが発生したりすることを防止可能となる。 If a large number of stages of blurring can be secured in this way, an unnatural blurring boundary may occur due to the small number of stages of blurring, and blurring unevenness may occur due to the influence of noise in the flat part of the image. It becomes possible to prevent.
なお、本発明の画像処理方法において特に、n枚の画像のうち主要被写体に合焦して撮影された画像の代表的輝度値が低いほど、前記中間的な鮮鋭度領域をより広く設定するようにした場合は、以下の効果が得られる。すなわち、輝度値が全体的に低めである場合は画像にノイズが発生しやすく、画像の平坦部においてノイズの影響でぼかしムラが生じやすいが、中間的な鮮鋭度領域をより広く設定することにより、ノイズの影響によるグループ分けの誤判定が抑制されるので、このぼかしムラを低減可能となる。 In the image processing method of the present invention, in particular, the intermediate sharpness region is set to be wider as the representative luminance value of an image captured by focusing on the main subject among n images is lower. In the case of the above, the following effects can be obtained. In other words, when the brightness value is generally low, noise is likely to occur in the image, and blurring unevenness is likely to occur due to the influence of noise in the flat portion of the image, but by setting a wider intermediate sharpness region Since erroneous determination of grouping due to the influence of noise is suppressed, this blur unevenness can be reduced.
また、本発明の画像処理方法において特に、n枚の画像を撮影したときの撮影感度が高いほど、前記中間的な鮮鋭度領域をより広く設定するようにした場合も、上記ぼかしムラを低減できる。すなわち、高感度で撮影された入力画像は、低感度で撮影された入力画像と比べればノイズが発生しやすいものとなっている。そこで、入力される画像が高感度で撮影されたものである場合は、上記の輝度値が全体的に低めである場合と同様に、中間的な鮮鋭度領域をより広く設定することにより、ノイズの影響によるグループ分けの誤判定が抑制されるので、上記ぼかしムラを低減可能となる。 In the image processing method of the present invention, in particular, the higher the shooting sensitivity when shooting n images, the more the blurring unevenness can be reduced even when the intermediate sharpness region is set wider. . That is, an input image shot with high sensitivity is more likely to generate noise than an input image shot with low sensitivity. Therefore, if the input image is taken with high sensitivity, the noise level can be reduced by setting the intermediate sharpness region wider, as in the case where the brightness value is generally low. Since the erroneous determination of the grouping due to the influence of the above is suppressed, the blurring unevenness can be reduced.
さらに、本発明の画像処理方法において特に、n枚の画像の対応点画素の鮮鋭度に基づいて、それらの画像における平坦部を検出し、この検出された平坦部に対しては、前記ぼ
かし処理を行う前に平滑化処理を行うようにした場合は、以下の効果も得ることができる。すなわち、画像の平坦部にはノイズが発生しやすいが、このように平坦部についてはぼかし処理の前に平滑化処理を行っておけばノイズが低減されるので、ノイズの影響で発生するぼかしムラを除去することができる。
Further, in the image processing method of the present invention, in particular, based on the sharpness of corresponding point pixels of n images, flat portions in those images are detected, and the blur processing is performed on the detected flat portions. When the smoothing process is performed before performing the following, the following effects can also be obtained. In other words, noise is likely to occur in the flat part of the image, but if the smoothing process is performed on the flat part in this way before the blurring process, the noise is reduced. Can be removed.
他方、前述の通りの構成を有する本発明の撮影装置によれば、本発明の画像処理方法を実施することができる。 On the other hand, according to the photographing apparatus of the present invention having the configuration as described above, the image processing method of the present invention can be carried out.
そしてこの本発明の撮影装置が特に、互いに合焦位置を変えて同一被写体を所定枚数撮影する際に、合焦ポイントの数がその枚数に達していない場合は、それらの合焦ポイントの中間位置で撮影する機能を備えていれば、合焦ポイントが少なくても撮影枚数を多く確保できる。こうして撮影枚数が多くなればぼかし量の段数を多く確保できるので、ぼかし量の段数が少ないために不自然なぼかし境界が発生したり、画像の平坦部においてノイズの影響を受けてぼかしムラが発生したりすることを防止可能となる。 In particular, when the photographing apparatus of the present invention takes a predetermined number of images of the same subject by changing the focusing positions, if the number of focusing points does not reach the number, the intermediate position of the focusing points If it has the function to shoot with, a large number of shots can be secured even if there are few focus points. In this way, if the number of shots is increased, the number of steps of the blur amount can be secured, so the number of steps of the blur amount is so small that an unnatural blur boundary occurs or blur unevenness occurs due to the influence of noise in the flat part of the image. Can be prevented.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態による画像処理方法を実施する撮影装置1を示すものである。この撮影装置1は例えばデジタルカメラとして形成されたものであり、ズームレンズ11、フォーカスレンズ12および絞り13等を備えた撮影レンズ系10と、この撮影レンズ系10によって結ばれた被写体の像を撮像するCCD等からなる撮像素子14と、この撮像素子14の出力信号を処理する信号処理手段15と、この信号処理手段15が出力する画像信号を画像処理する画像処理手段16と、この画像処理手段16が出力する画像信号に基づいて、撮影された被写体像を表示するモニタ17と、上記各要素11〜17の動作を制御する制御手段18とを有している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a photographing
画像処理手段16は、ぼかしコントロールがなされた画像や、その他の処理がなされた画像をモニタ17に表示するために設けられたものであり、ぼかし処理をする際にはこの画像処理手段16において、図2に示す処理がなされる。以下、この処理について説明する。
The image processing means 16 is provided for displaying on the
ぼかし処理が開始すると次にステップS1において、複数画像について画素毎に鮮鋭度を算出する処理がなされる。この複数画像としては、図1に示すフォーカスレンズ12を操作して合焦位置を変えながら撮影する、いわゆるフォーカスブラケット撮影がなされた2枚、あるいは3枚の画像が用いられる。
When the blurring process is started, next, in step S1, a process of calculating the sharpness for each pixel of a plurality of images is performed. As the plurality of images, two or three images, which are so-called focus bracket photographing, which is photographed while changing the focus position by operating the
次にステップS2において、上記の算出された鮮鋭度に基づいて、画像中に平坦部つまり鮮鋭度の変化が著しく低い領域が有るか否かが判定される。平坦部有りと判定された場合は次にステップS3において、それらの画像のうちの基準画像(主要被写体に合焦した画像)の平坦部を平滑化する処理がなされ、次にステップS4において、後に行われるぼかし処理におけるぼかし量を所定の固定値に設定する処理がなされる。 Next, in step S2, based on the calculated sharpness, it is determined whether or not there is a flat portion, that is, an area in which the sharpness change is extremely low. If it is determined that there is a flat part, then in step S3, a process of smoothing the flat part of the reference image (image focused on the main subject) of those images is performed. Processing for setting the blurring amount in the blurring processing to be performed to a predetermined fixed value is performed.
一方、ステップS2において平坦部無しと判定された場合は、次にステップS5において鮮鋭面算出によるグループ分け処理がなされる。なお、この処理については後に詳しく説明する。そして、次にステップS6において、後述するようにグループ分けされた画素に対するグループ固有のぼかし量(強調度)が算出される。次にステップS7において、算出されたグループ固有のぼかし量により、各グループの画素がぼかし処理される。 On the other hand, if it is determined in step S2 that there is no flat portion, then in step S5, grouping processing by sharp surface calculation is performed. This process will be described in detail later. Then, in step S6, a group-specific blur amount (enhancement degree) for the grouped pixels is calculated as described later. Next, in step S7, the pixels of each group are subjected to blurring processing using the calculated group-specific blurring amount.
ここで、上記固有のぼかし量の設定次第で、例えばカメラからの距離が中間的な位置にある主要被写体にはぼかしを入れず、そして主要被写体よりも近くつまりカメラ側に有った前景や、反対に主要被写体よりも遠くに有った背景は大きくぼかして、主要被写体だけが鮮明に浮き出たような画像等を形成することができる。この技術は、いわゆるぼかしコントロールとして従来知られているものである。このとき、平坦部の画素については、上記固定のぼかし量でぼかし処理がなされる。 Here, depending on the setting of the inherent blur amount, for example, the main subject that is at an intermediate distance from the camera is not blurred, and the foreground that is closer to the main subject, that is, on the camera side, On the contrary, the background located farther than the main subject is greatly blurred, and an image or the like in which only the main subject is clearly projected can be formed. This technique is conventionally known as so-called blur control. At this time, the blur processing is performed on the pixels in the flat portion with the fixed blur amount.
なお、画像の平坦部にはノイズが発生しやすいが、このように平坦部についてはぼかし処理の前に上記平滑化処理を行っておくことによりノイズが低減されるので、ノイズの影響で発生するぼかしムラを除去することができる。 Note that noise is likely to occur in the flat part of the image, but noise is reduced by performing the smoothing process on the flat part before the blurring process in this way. Blur unevenness can be removed.
なお本実施形態においては、ステップS2において画像中に平坦部が有るか無いかを判定し、平坦部有りと判定された場合は次にステップS3、ステップS4の処理を行うようにしているが、図12に示すようにこれらのステップS2〜S4の処理は行なわず、平坦部の有り無しに関わらずステップS1からステップS5のグループ分け処理に移るようにしてもよい。 In this embodiment, it is determined in step S2 whether or not there is a flat portion in the image. If it is determined that there is a flat portion, the processing in steps S3 and S4 is performed next. As shown in FIG. 12, the processing of these steps S2 to S4 may not be performed, and the grouping processing from step S1 to step S5 may be performed regardless of the presence or absence of the flat portion.
次に、図2に示したステップS5においてなされる処理について、その詳しい処理の流れを示す図3を参照して説明する。 Next, the processing performed in step S5 shown in FIG. 2 will be described with reference to FIG. 3 showing the detailed processing flow.
本実施形態では図1の画像処理手段16に、互いに合焦位置を変えて同一被写体を撮影した2枚または3枚の画像についての画像信号が入力されることを前提としている。そしてグループ分けをするために画像処理手段16は、図4〜6に概念的に示す仕分け領域を記憶している。ここで図3〜6に示すsa[n]は、画像番号nの画像における各画素の鮮鋭度を示している。なお、nの数が小さいほどNear側の画像、つまり撮影装置1により近い側に合焦させて撮影された画像を示す。
In the present embodiment, it is assumed that the
ここで、対応点画素鮮鋭度sa[0]がmで、鮮鋭度sa[1]がnであるとしたとき、それらを図4においてプロットすると図中の点Qとなる。 Here, when the corresponding point pixel sharpness sa [0] is m and the sharpness sa [1] is n, when they are plotted in FIG. 4, a point Q in the figure is obtained.
図4に示す仕分け領域は、画像処理手段16に2枚の画像が入力される場合に用いられるもので、傾きがR1、R2である2本の直線で領域が3つに分けられており、前者の直線の下側はNear鮮鋭領域、後者の直線の上側はFar鮮鋭領域、そしてそれらの間の領域は仮想面領域とされている。ここで、これらの領域をNear側から順にjp=0、jp=1、jp=2という番号で規定する。 The sorting area shown in FIG. 4 is used when two images are input to the image processing means 16, and the area is divided into three by two straight lines having slopes R1 and R2. The lower side of the former straight line is the Near sharp region, the upper side of the latter straight line is the Far sharp region, and the region between them is the virtual surface region. Here, these areas are defined in the order of jp = 0, jp = 1, and jp = 2 from the Near side.
また図5および図6に示す仕分け領域は、画像処理手段16に3枚の画像が入力される場合に用いられるものである。より詳しくは、図5のものは3枚の画像における対応点画素(画像内位置が一致している画素)がNear側ほど鮮鋭、つまり撮影装置1により近い側に合焦させて撮影された画像ほどより高鮮鋭度となっている場合に使用され、図6のものは3枚の画像における対応点画素がFar側ほど鮮鋭、つまり撮影装置1からより遠い側に合焦させて撮影された画像ほどより高鮮鋭度となっている場合に使用される。
The sorting area shown in FIGS. 5 and 6 is used when three images are input to the image processing means 16. More specifically, in FIG. 5, the corresponding point pixels (pixels whose positions in the image match) in the three images are sharper toward the Near side, that is, an image that is photographed by focusing on the side closer to the photographing
そして図5および図6に示す仕分け領域は、傾きがR3、R4、R5、R6である4本の直線で領域が5つに分けられており、傾きR3の直線の下側はNear鮮鋭領域、傾きR4の直線と傾きR5の直線との間の領域(図5の縦軸は図6の横軸となる)はCenter鮮鋭領域、傾きR6の直線の上側はFar鮮鋭領域とされている。そしてNear鮮鋭領域とCenter鮮鋭領域との間は仮想面領域とされ、Center鮮鋭領域とFar鮮鋭領域との間も仮想面領域とされている。なおこれらの領域をNear側から順にjp=0、jp=1、jp=2、jp=3、jp=4という番号で規定する。 The sorting area shown in FIG. 5 and FIG. 6 is divided into five areas with four straight lines having an inclination of R3, R4, R5, and R6, and the lower side of the straight line of the inclination R3 is a Near sharp area, The area between the straight line with the slope R4 and the straight line with the slope R5 (the vertical axis in FIG. 5 is the horizontal axis in FIG. 6) is the Center sharp area, and the upper side of the straight line with the slope R6 is the Far sharp area. The area between the Near sharp area and the Center sharp area is a virtual surface area, and the area between the Center sharp area and the Far sharp area is also a virtual surface area. These areas are defined in order from the Near side by the numbers jp = 0, jp = 1, jp = 2, jp = 3, and jp = 4.
図3の処理が開始するとまずステップS11において、入力される画像枚数Nが2枚であるか否かが判定される。2枚と判定された場合は次にステップS12において、対応点画素鮮鋭度sa[0]に対する対応点画素鮮鋭度sa[1]の比つまり(sa[1]/sa[0])の値と、傾きR1とが比較される。この比較の結果、(sa[1]/sa[0])≦R1であった場合、その対応点画素はjp=0のNear鮮鋭領域に属するものとして仕分けされる(ステップS13)。 When the processing of FIG. 3 is started, first, in step S11, it is determined whether or not the number of input images N is two. If it is determined that there are two images, then in step S12, the ratio of the corresponding point pixel sharpness sa [1] to the corresponding point pixel sharpness sa [0], that is, the value of (sa [1] / sa [0]) The slope R1 is compared. As a result of this comparison, when (sa [1] / sa [0]) ≦ R1, the corresponding pixel is classified as belonging to the Near sharp region with jp = 0 (step S13).
その一方、(sa[1]/sa[0])≦R1ではない場合は、次にステップS14において、(sa[1]/sa[0])の値と傾きR2とが比較される。ここで、(sa[1]/sa[0])≧R2であった場合、その対応点画素はjp=2のFar鮮鋭領域に属するものとして仕分けされる(ステップS15)。それに対して(sa[1]/sa[0])≧R2ではない場合、その対応点画素はjp=1の仮想面領域に属するものとして仕分けされる(ステップS16)。 On the other hand, if (sa [1] / sa [0]) ≦ R1, the value of (sa [1] / sa [0]) and the slope R2 are compared in step S14. Here, when (sa [1] / sa [0]) ≧ R2, the corresponding point pixel is classified as belonging to the Far sharp region of jp = 2 (step S15). On the other hand, if (sa [1] / sa [0]) ≧ R2 is not satisfied, the corresponding point pixel is classified as belonging to the virtual plane region of jp = 1 (step S16).
以上の処理は対応点画素の全てについて行われ、各対応点画素が3つの領域のいずれかに択一的に属するものとして仕分けされる。なお、2枚の画像間の対応点画素を決定するためには、それらの画像の一方あるいは双方を拡大・伸縮して位置合わせしたり、双方の画像における画素値等に基づいて画素を対応付ける処理が必要になるが、それらは公知の方法によって行えばよい。 The above processing is performed for all the corresponding point pixels, and each corresponding point pixel is classified as belonging to one of the three regions. In order to determine corresponding point pixels between two images, one or both of the images are enlarged or contracted, and the pixels are associated with each other based on pixel values or the like in both images. However, they may be performed by a known method.
以上の通りの3つのグループに分けられた対応点画素に対して、次に図2のステップS6において、グループ毎に固有のぼかし量が算出される。次にステップS7において、算出されたグループ固有のぼかし量により、各グループの対応点画素がぼかし処理される。なお、ステップS7においてなされるぼかし処理には、従来から公知の処理を適用することができる。本発明はぼかし処理そのものとは直接的に関わらないので、その詳しい説明は省略する。 With respect to the corresponding point pixels divided into the three groups as described above, a specific blur amount is calculated for each group in step S6 of FIG. Next, in step S7, the corresponding point pixels of each group are subjected to blurring processing using the calculated group-specific blurring amount. A conventionally known process can be applied to the blurring process performed in step S7. Since the present invention is not directly related to the blurring process itself, detailed description thereof is omitted.
以上の通り本例では、Near画像中の対応点画素が主に含まれるようになるNear鮮鋭領域(jp=0)と、Far画像中の対応点画素が主に含まれるようになるFar鮮鋭領域(jp=2)とに加えて、それらの中間的な仮想面領域(jp=1)を設定して、それらにより対応点画素をグループ分けするようにしたので、互いに合焦位置を変えて同一被写体を撮影した画像は2枚だけ用いながら、対応点画素を3つのグループに仕分け可能となっている。このようにしてぼかし量(強調度)の段数を3段に増やすことができれば、ぼかし量の段数が少ないためにぼかしコントロール画像において不自然なぼかし領域が発生したり、画像の平坦部でノイズの影響を受けてぼかしムラが発生したりすることを防止可能となる。 As described above, in this example, the Near sharp region (jp = 0) in which the corresponding point pixels in the Near image are mainly included, and the Far sharp region in which the corresponding point pixels in the Far image are mainly included. In addition to (jp = 2), an intermediate virtual plane area (jp = 1) between them is set, and corresponding point pixels are grouped by them, so that the same focus position is changed. While only two images of the subject are used, the corresponding point pixels can be sorted into three groups. If the number of steps of the blur amount (enhancement level) can be increased to three in this way, the number of steps of the blur amount is so small that an unnatural blur region occurs in the blur control image or noise is generated in the flat portion of the image. It is possible to prevent blurring unevenness from occurring due to the influence.
なお、上記Near鮮鋭領域(jp=0)とFar鮮鋭領域(jp=2)との間に、仮想面領域を2つ以上設けて、ぼかし量の段数を4段以上に増やすことも可能である。 Note that it is possible to increase the number of stages of blurring to four or more by providing two or more virtual surface areas between the Near sharp area (jp = 0) and the Far sharp area (jp = 2). .
また、先に説明した図2の処理において、ステップS2により画像中に平坦部が有ると判定された場合は、その平坦部に含まれる対応点画素ついては、鮮鋭度に関係無く自動的に上記中間的な仮想面領域(jp=1)に仕分けするようにしてもよい。 In the processing of FIG. 2 described above, if it is determined in step S2 that the image has a flat portion, the corresponding point pixel included in the flat portion is automatically set to the intermediate point regardless of the sharpness. The virtual surface area (jp = 1) may be sorted.
次に図3に戻って、3枚の画像が用いられる場合について説明する。この場合はステップS11において、入力される画像枚数Nが2枚ではない、つまり3枚と判定されるので、次にステップS17において、対応点画素鮮鋭度sa[0]と対応点画素鮮鋭度sa[2]とが比較される。ここでsa[0]<sa[2]と判定された場合つまり、対応点画素がNear側ほどより鮮鋭と判定された場合は次にステップS18の処理が、そうでない場合は次にステップS23の処理がなされる。 Next, returning to FIG. 3, a case where three images are used will be described. In this case, since it is determined in step S11 that the number of input images N is not two, that is, three, in step S17, the corresponding point pixel sharpness sa [0] and the corresponding point pixel sharpness sa [2] is compared. If it is determined that sa [0] <sa [2], that is, if the corresponding point pixel is determined to be sharper toward the Near side, the process of step S18 is performed next. If not, the process of step S23 is performed. Processing is done.
ステップS18〜22においては、前述したステップS12〜16におけるのと同様の処理が比較対象を傾きR3、R4として行われ、またステップS23〜27においては、前述したステップS12〜16におけるのと同様の処理が比較対象を対応点画素鮮鋭度sa[1]、sa[2]および傾きR5、R6として行われる。それにより各対応点画素が、図5および図6に示した番号jp=0、jp=1、jp=2、jp=3、jp=4で示す5つの領域のいずれかに仕分けされるようになる。 In steps S18 to S22, the same processing as in steps S12 to S16 described above is performed with the comparison targets as slopes R3 and R4. In steps S23 to S27, the same processing as in steps S12 to S16 described above is performed. The processing is performed with the comparison target as the corresponding point pixel sharpness sa [1], sa [2] and the gradients R5, R6. Thereby, each corresponding point pixel is classified into one of the five areas indicated by numbers jp = 0, jp = 1, jp = 2, jp = 3, and jp = 4 shown in FIGS. Become.
以上の通りの5つのグループに関して、2画像入力の場合と同様に図2のステップS6において、グループ毎に固有のぼかし量が算出される。次にステップS7において、算出されたグループ固有のぼかし量により、各グループの対応点画素がぼかし処理される。 For the five groups as described above, a unique blur amount is calculated for each group in step S6 of FIG. Next, in step S7, the corresponding point pixels of each group are subjected to blurring processing using the calculated group-specific blurring amount.
以上の通りこの場合は、Near画像中の対応点画素が主に含まれるようになるNear鮮鋭領域(jp=0)と、Far画像中の対応点画素が主に含まれるようになるFar鮮鋭領域(jp=4)と、Near画像とFar画像との間のCenter鮮鋭領域(jp=2)とに加えて、それらの中間的な仮想面領域を2つ(jp=1およびjp=3)を設定して、それらにより対応点画素をグループ分けするようにしたので、互いに合焦位置を変えて同一被写体を撮影した画像は3枚だけ用いながら、対応点画素を5つのグループに仕分け可能となっている。このようにしてぼかし量の段数を5段に増やすことができれば、ぼかし量の段数が少ないためにぼかしコントロール画像において不自然なぼかし領域が発生したり、画像の平坦部でノイズの影響を受けてぼかしムラが発生したりすることを防止可能となる。 As described above, in this case, the Near sharp region (jp = 0) in which the corresponding point pixel is mainly included in the Near image and the Far sharp region in which the corresponding point pixel is mainly included in the Far image. In addition to (jp = 4) and the Center sharp region (jp = 2) between Near image and Far image, two intermediate virtual surface regions (jp = 1 and jp = 3) Since the corresponding point pixels are set and grouped by them, the corresponding point pixels can be classified into five groups while using only three images obtained by photographing the same subject with different focus positions. ing. If the number of steps of the blur amount can be increased to five in this way, the number of steps of the blur amount is so small that an unnatural blur region is generated in the blur control image, or it is affected by noise in the flat portion of the image. It is possible to prevent blurring unevenness from occurring.
なお、上記2つの仮想面領域(jp=1およびjp=3)のうち一方だけを設けて、ぼかし量の段数を4段にしてもよく、その場合も、3枚の画像を利用してそのままぼかし量の段数を3段にするのと比べれば、上述した効果を同様に得ることができる。 Note that only one of the two virtual surface areas (jp = 1 and jp = 3) may be provided, and the number of stages of blurring may be set to four. In this case, the three images are used as they are. The effect described above can be obtained in the same manner as compared to the case where the number of stages of blurring is three.
また、上に述べた仮想面領域の広さは、入力される画像の条件に応じて適宜変更することが望ましい。例えば2画像入力の場合の図4の仮想面領域(jp=1)について考えれば、入力画像の輝度値(例えば全画素の平均値等)が全体的に高めである場合は図7に示すように比較的狭く、そして該輝度値が全体的に低めである場合は図8に示すように比較的広くすることが望ましい。すなわち、輝度値が全体的に低めである場合は画像にノイズが発生しやすく、画像の平坦部においてノイズの影響でぼかしムラが生じやすいが、仮想面領域を広めに設定することにより、このぼかしムラを低減可能となる。 In addition, it is desirable that the size of the virtual surface area described above is appropriately changed according to the condition of the input image. For example, considering the virtual surface area (jp = 1) in FIG. 4 in the case of two-image input, when the luminance value (for example, the average value of all pixels) of the input image is generally high, as shown in FIG. If the luminance value is relatively low, it is desirable to make it relatively wide as shown in FIG. That is, when the brightness value is generally low, noise is likely to occur in the image, and blurring unevenness is likely to occur due to the influence of noise in the flat part of the image, but this blurring can be achieved by setting the virtual surface area wider. Unevenness can be reduced.
また、高感度で撮影された入力画像は、低感度で撮影された入力画像と比べればノイズが発生しやすいものとなっている。そこで、入力される画像が低感度で撮影されたものである場合は仮想面領域を図7に示すように比較的狭く、入力される画像が高感度で撮影されたものである場合は図8に示すように比較的広くすることが望ましい。そうすることによりこの場合も、ノイズの影響で発生しやすいぼかしムラを低減可能となる。 In addition, an input image captured with high sensitivity is more likely to generate noise than an input image captured with low sensitivity. Therefore, when the input image is taken with low sensitivity, the virtual plane area is relatively narrow as shown in FIG. 7, and when the input image is taken with high sensitivity, FIG. As shown in FIG. By doing so, also in this case, it is possible to reduce blurring unevenness that easily occurs due to the influence of noise.
なお図1に示したカメラなどの撮影装置1においては、互いに合焦位置を変えて同一被写体を所定枚数撮影する際に、装置としては画像を例えば3枚撮影可能であるのに、被写体の状況によってはその枚数だけの適切な合焦ポイントが存在しないこともある。図9〜11はこのことを、図1に示したようなフォーカスレンズ12の位置と、それを用いたAF(自動焦点合わせ)処理のときに検出される合焦評価値との関係で表して示すものである。
In the photographing
図9に示すのは、主要被写体、背景および前景の全てに対して例えば撮影装置1のAF機構が高い合焦評価値を与えて、それらを全て適正な合焦ポイント(ピント位置)で撮影可能となっている場合を示している。それに対して図10の例では主要被写体の合焦ポイントが背景側に有るため、背景の合焦ポイントが無い状態となっている。また図11の例では主要被写体の合焦ポイントが前景側に有るため、前景の合焦ポイントが無い状態となっている。
FIG. 9 shows that, for example, the AF mechanism of the photographing
そこで図1に示される撮影装置1は、図10に示されるような状況では、たとえ合焦評価値が低くても2つの合焦ポイントの中間撮影位置(前景の合焦ポイントと主要被写体の合焦ポイントとの間)で撮影するように構成することが望ましい。あるいは撮影装置1を、図11に示されるような状況では、たとえ合焦評価値が低くても2つの合焦ポイントの中間撮影位置(背景の合焦ポイントと主要被写体の合焦ポイントとの間)で撮影するように構成することが望ましい。
Therefore, in the situation shown in FIG. 10, the photographing
このようにすれば、合焦ポイントが少ないことから画像処理手段に入力する画像数が少なくなって、結局、ぼかし量の段数が少なくなってしまうことを回避できる。 In this way, it is possible to avoid the fact that the number of images input to the image processing means is reduced because there are few in-focus points, and consequently the number of stages of blurring amount is reduced.
1 撮影装置
10 撮影レンズ系
11 ズームレンズ
12 フォーカスレンズ
14 撮像素子
15 信号処理手段
16 画像処理手段
18 制御手段
DESCRIPTION OF
Claims (7)
それらn通りの鮮鋭度の大小関係に基づいてその対応点画素を、予め定められた複数のグループのうちの1つに所属させるグループ分けを行い、
各グループに属する対応点画素に対して、各グループに固有の強調度でぼかし処理を行う画像処理方法において、
相異なる合焦位置で撮影された2つの画像に関して、一方の画像中の対応点画素が主に含まれるようになる鮮鋭度領域と、他方の画像中の対応点画素が主に含まれるようになる鮮鋭度領域とに加えて、それらの中間的な鮮鋭度領域を設定して、それらの領域を前記グループとし、
前記2つの画像の対応点画素の鮮鋭度の大小関係に基づいて、該対応点画素を前記複数の鮮鋭度領域のいずれかに所属させて前記グループ分けを行うことを特徴とする画像処理方法。 From each of n (2 ≦ n) images obtained by photographing the same subject with different focus positions, the sharpness of corresponding point pixels whose in-image positions match is determined for each image,
Based on the n kinds of sharpness magnitude relationships, the corresponding pixel is grouped into one of a plurality of predetermined groups,
In the image processing method for performing the blurring process with the emphasis degree specific to each group on the corresponding point pixels belonging to each group,
For two images taken at different in-focus positions, the sharpness region where the corresponding pixel in one image is mainly included and the corresponding pixel in the other image are mainly included In addition to the sharpness region, the intermediate sharpness region is set, and those regions are grouped,
An image processing method, wherein the grouping is performed by assigning the corresponding point pixel to one of the plurality of sharpness regions based on a magnitude relationship between the sharpness levels of corresponding point pixels of the two images.
この検出された平坦部に含まれる対応点画素は、前記中間的な鮮鋭度領域に所属させて前記グループ分けを行うことを特徴とする請求項1記載の画像処理方法。 Based on the sharpness of the corresponding point pixels of the n images, detecting a flat portion in those images,
The image processing method according to claim 1, wherein the corresponding point pixels included in the detected flat portion belong to the intermediate sharpness region to perform the grouping.
この検出された平坦部に対しては、前記ぼかし処理を行う前に平滑化処理を行うことを特徴とする請求項1から4いずれか1項記載の画像処理方法。 Based on the sharpness of the corresponding point pixels of the n images, detecting a flat portion in those images,
5. The image processing method according to claim 1, wherein smoothing processing is performed on the detected flat portion before performing the blurring processing.
前記n枚の画像から、画像内位置が一致している対応点画素に関する鮮鋭度を各画像毎に求め、
それらn通りの鮮鋭度の大小関係に基づいてその対応点画素を、予め定められた複数のグループのうちの1つに所属させるグループ分けを行い、
各グループに属する対応点画素に対して、各グループに固有の強調度でぼかし処理を行う画像処理機能を備えるとともに、
隣り合う2つの合焦位置で撮影された2つの画像に関して、一方の画像中の対応点画素が主に含まれるようになる鮮鋭度領域と、他方の画像中の対応点画素が主に含まれるようになる鮮鋭度領域とに加えて、それらの中間的な鮮鋭度領域を設定して、それらの領域を前記グループとし、
前記2つの画像の対応点画素の鮮鋭度の大小関係に基づいて、該対応点画素を前記複数の鮮鋭度領域のいずれかに所属させて前記グループ分けを行う機能を有することを特徴とする撮影装置。 In a photographing apparatus having a function of photographing n identical subjects (2 ≦ n) by changing the focus position to each other,
From each of the n images, the sharpness for the corresponding point pixel with the same position in the image is obtained for each image,
Based on the n kinds of sharpness magnitude relationships, the corresponding pixel is grouped into one of a plurality of predetermined groups,
For the corresponding point pixel belonging to each group, it has an image processing function for performing a blurring process with an emphasis degree specific to each group,
For two images taken at two in-focus positions adjacent to each other, a sharpness region that mainly includes corresponding point pixels in one image and a corresponding point pixel in the other image are mainly included. In addition to the sharpness regions that become, set intermediate sharpness regions between them, and make those regions into the group,
Based on the magnitude relationship of the sharpness of corresponding point pixels of the two images, the photographing has a function of performing the grouping by assigning the corresponding point pixel to one of the plurality of sharpness regions apparatus.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015230414A (en) * | 2014-06-05 | 2015-12-21 | キヤノン株式会社 | Imaging device, control method and program |
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-
2010
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