JP2011530911A - 欠陥目を高精度で検知するインカメラに基づいた方法 - Google Patents

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Abstract

携帯用のデジタル画像取得装置は、多重のレンズ及び/又は多重のフラッシュを含む。主デジタル画像と第1及び第2の参照画像が取得される。第1及び第2の参照画像は、異なるフラッシュ・レンズ距離を有する異なるフラッシュ・レンズの組み合わせで取得される。1つ以上のフラッシュ目欠陥が、第1及び第2の参照画像の解析に基づいた主画像中に検知され補正される。
【選択図】 図1A

Description

非フラッシュ画像を捕捉し、その後にフラッシュ画像を、及びこれらの画像を(いくらかの輝度正規化を含み)減算し、赤目欠陥(フラッシュ目)がどこにあるかを示す差分画像を取得可能であることが知られている(例えば、米国特許第7,027,662号及び米国特許第6,859,565号参照)。
さらに、本願と同一の出願人に譲渡され「赤目フィルター方法及び装置」と題された米国公開特許出願第2005/0041121号は、参照非フラッシュ及び主フラッシュ画像が最初に異なるサイズとすることができ、また、これら画像が輝度正規化及び/又は減算の前に同じ次元にサイズ変更され、整列させられる技術について説明する。
輝度について正規化された後に減算される2つの画像を捕捉し、主取得画像中の有望な目の位置を表示し、その後に主画像の取得が続くことを含む、改善された技術を持つことが望まれる。当該プロセスは、参照ペア及び主取得画像のどのような不整合をも最小限にするために、素早く(典型的には1秒未満で)遂行されるであろう。
さらに、フラッシュ画像よりも著しく暗い傾向がある非フラッシュ画像に関連した問題点、及び、特に、実際の輝度正規化を達成するのが難しい室内環境における問題点を克服する技術を持つことが望まれる。
携帯用のデジタル画像取得装置が提供される。本発明装置は、主デジタル画像及び第1及び第2の参照画像を取得するためのレンズ及びセンサーを含む。本装置は、さらに、取得されたシーン中の1又は2以上の物体を照らすためにレンズから異なる距離で配置された第1及び第2の光源を含む。主画像はメモリに格納される。本装置は、さらに、第1及び第2の参照画像を使用して、主デジタル画像のフラッシュ目欠陥を判定し補正する方法を行なうようにプロセッサーをプログラムするために埋め込まれたデジタル・コードを有するプロセッサー読取り可能な1以上の媒体を含む。本発明方法は、第1及び第2の光源をそれぞれ使用して、第1及び第2の参照画像を取得することを含む。第1及び第2の画像は、第1及び第2の参照画像を生成するために正規化される。正規化された第1及び第2の参照画像間の1又は2以上の差分が解析される。本方法は、さらに、補正された主画像を生成するために、前記解析に基づいて主画像中のフラッシュ目欠陥を判定し補正することを含む。当該補正された主画像または更に処理された版(バージョン)は、格納され、送信され、通信され、表示され、或いは投影される。
他の携帯用のデジタル画像取得装置が提供される。この装置は、主デジタル画像と第1及び第2の参照画像とを取得するための第1及び第2のレンズ及び少なくとも1つのセンサーを含む。本装置は、さらに、取得されたシーン中の1又は2以上の物体を照らすために、第1及び第2のレンズから異なる距離で各々配置された光源を含む。主デジタル画像及び/又は更に処理された版は、メモリに格納される。本発明装置は、第1及び第2の参照画像を使用して、主デジタル画像中のフラッシュ目欠陥を判定し補正する方法を遂行するようにプロセッサーをプログラムするために埋め込まれたデジタルコードを有するプロセッサー判読可能な1以上の媒体を含む。本発明方法は、光源と第1及び第2のレンズをそれぞれ使用して、第1及び第2の参照画像を取得することを含む。第1及び第2の画像は、第1及び第2の参照画像を生成するために正規化される。正規化された第1及び第2の参照画像間の1又は2以上の差分が解析される。本方法は、さらに、補正された主画像を生成するために、前記解析に基づいて主画像中のフラッシュ目欠陥を判定する及び補正することを含む。補正された主画像及び/又はさらに処理された版は、送信され、格納され、通信され、表示され、及び/又は投影される。
一方の装置では、解析は、第1及び第2の参照画像を減算することを含めることができる。
正規化は、輝度正規化を含むことができる。
フラッシュ目欠陥は、赤目欠陥を含むことができる。
正規化は、1つあるいは第1及び第2の参照画像両方にサイズ変更をすることを含むことができる。
正規化は、第1及び第2の参照画像を整列させることを含むことができる。整列は、第1及び第2の画像中の1つ以上の目を整列させることを含むことができる。
前記差分は、色差及び/又は明度差を含むことができる。
前記第1及び第2の参照画像は、主デジタル画像を取得するのに使用されるフラッシュの強度と比較して、相対的に低い強度のプレフラッシュを使用して各々取得されることができる。
前記解析は、第1の装置中の第1及び第2の光源とレンズの間の、あるいは第2の装置中の第1及び第2のレンズと光源の間の特定の異なる距離を考慮に入れることができる。
前記解析は、さらに、1又は2以上の物体への距離、凝視角、周囲照明状態、取得されたシーン中の顔の虹彩の色又は肌の色合いを考慮に入れることができる。
第1及び第2の試写画像は、主デジタル画像を取得するに先立って連続的に取得されることができる。
第1及び第2の参照画像を使用して、主デジタル画像中のフラッシュ目欠陥を判定し補正する方法も提供される。かかる方法を遂行するようにプロセッサーをプログラムするために埋め込まれたコードを有するコンピューター読取り可能な媒体も提供される。
特許又は出願書類は、カラーで作成された少なくとも1つの図面を含む。カラー図面付きのこの特許又は特許出願公報は、請求及び必要な料金の支払いによって、庁により提供されるだろう。
画像を取得するための光学レンズに近接したフラッシュ付きのカメラを示す。 図1Aで示されたフラッシュよりも、光学レンズからより遠いフラッシュ付きのカメラを示す。 図1Aのカメラで取得されたデジタル画像中のフラッシュ目欠陥を示す。 図1Bのカメラで取得されたデジタル画像中のフラッシュ目欠陥を示す。 図1Aのカメラで取得されたデジタル画像中のフラッシュ目欠陥を示す。 図1Bのカメラで取得されたデジタル画像中のフラッシュ目欠陥を示す。 図1Aのカメラで取得されたデジタル画像中のフラッシュ目欠陥を示す。 図1Bのカメラで取得されたデジタル画像中のフラッシュ目欠陥を示す。 カメラのレンズから異なる距離で分離された2つのフラッシュ付きのカメラを示す。 カメラのフラッシュから異なる距離で分離された2つの光学レンズ付きのカメラを示す。 特定の実施の形態に従った方法を示すブロックダイヤグラムである。 追加的な実施の形態に従った方法を示すブロックダイヤグラムである。
光源が結像レンズから異なる空間距離に配置される場合、画像中の目領域の色及び明るさが著しく変わることができることが認められる。その一方で、画像の残りの部分は、色と明るさにおいて多くは異ならない。
図1A及び1Bは、単一のフラッシュ及び単一のレンズをそれぞれ備えた2台のカメラを示す。しかしながら、フラッシュ−レンズ距離は、図1Aのカメラよりも図1Bのカメラの方がより長い。図2A,3A及び4Aは、図1Aのカメラで少なくとも3人の目を撮影した写真である。図2B,2C及び2Dは、図1Bのカメラで少なくとも同じ3人の目を撮影した写真である。図2Aは、図2B中に捕捉された同一人物の目よりも明るい赤色を明白に示す。かかる目は、さらに、図2A中のものの方が図2B中のものよりも明るいように見える。図3Aは、図3B中に捕捉された同一人物の目よりも明るい赤色を明白に示す。かかる目は、さらに、図3A中のものの方が図3B中のものよりも明るいように見える。図1Aのカメラで撮影された図4A中の右の目は、図1Bのカメラで撮影された図4B中の同一人物の右の目よりも明るい赤色として現われる。図4A中の左の目は、金色で、非常に明るく見え、一方で、図4B中の左の目は、赤く、図4Aの左の目より全く明るくなく見えている。図2A,3A及び4A及び図2B,3B及び4B中の捕捉された目の間の差分は、図1A及び1Bで示されたような、それぞれの使用されたカメラのフラッシュと光学レンズの間の異なる距離である。図2A及び2B中で示された部分的な顔の他の特徴は、著しく異なるようには見えず、図3A−3B及び図4A−4Bで同じに見える。
特定の実施の形態に従って、図5は、主レンズ4から異なる距離で2つの別個の光源2a及び2bを備えたカメラを概略的に示す。試写、ポスト表示及び/又は並列表示画像のような2つの参照画像は、2つの別個のフラッシュ装置2a,2bからの低強度のプレフラッシュを使用して取得される。図5で概略的に示されたカメラは、さらに、格納、送信、表示、投影、通信、及び/又は更なる処理がされることを意図される試写画像及び主画像を含む画像をデジタル処理で捕捉するために、レンズ4と提携したCMOSセンサーのような光検出器6を含む。当該カメラは、さらに、プロセッサー8と、プログラム・コードが格納される1つ以上のデジタル媒体10とを含む。これらの媒体10及び/又は他の媒体は、同様に、画像データを格納するのに使用されることができる。当該カメラは、プリンター、PC、表示装置、他のカメラ、電話機、などのような別の装置にケーブルで或いは無線で接続するために、及び/又は、フラッシュカード又は他の搭載可能な装置に差し込むために、1又は複数のポートのような他の機能を有することができる。
図5で概略的に示されたカメラ1Aで、全ての種類の欠陥目を高精度に検知し補正する方法は、デジタル・フラッシュ・カメラ上で提供される。特定の実施の形態は、2つの試写または他の参照画像間の色の差位に専念することにより、赤目フラッシュ欠陥をより大きな考慮に入れ、一方、他の実施の形態は、金色の目、白い目、及び/又はゾンビ目のような他の欠陥をより大きな考慮に入れる。かかる方法は、フラッシュ光の目からカメラのCCD及び/又はCMOSまでの反射の効果に基づく。そのようなものは、幾つかのパラメーターの関数である。すなわち、欠陥目分布は、フラッシュ−レンズの位置決め、被写体への距離、凝視角、周囲照明状態、虹彩の色、人種、他の要因間の関数である。特定の実施の形態の方法は、レンズと、カメラの主光源(閃光ランプ、焦点調節LED、あるいは他の光源光)の間の距離で、欠陥目分布の変動を利用する。
欠陥のキャラクターが振る舞うように、欠陥の分布は、閃光ランプとレンズの間の距離とともに変化する。赤目欠陥以外の取得する頻度は、フラッシュとレンズの間の距離の増加とともに減少する。さらに、欠陥目の強度は、フラッシュとレンズの間の距離の増加とともに減少する。例えば、第1のフラッシュとレンズの間の距離は2cmとし、一方、第2のフラッシュとレンズの間の距離は5cmとすることができる。2つの光源2a,2bの最適な位置調整は、2つの試写又は他の参照画像上の欠陥目の分布間の極大差、及び試写画像らの残余間の最小の差分を提供するだろう。
2つのフラッシュ光源は、レンズ4に関連した2つの異なる位置で同じカメラ1A上の、同一の光源2a,2b、例えば、閃光ランプ、或いは2つの焦点ランプ、或いはLEDとすることができる。かかる光源は、相異することができ、カメラ1Aは、当該相異点を考慮に入れたソフトウェアを備えるであろう。しかしながら、2つの同一の光源は、レンズ4に関連した位置に関する場合以外は、2つのほとんど同一の試写または他の参照画像を提供する。このように、2つの試写の差の分布図(difference map)を取得することは、可能であり、最適である。
カメラ1Aは、最終フラッシュ写真、或いは2つのポストビュー画像、あるいは各々のうちの1つの直前に、連続した2つの試写写真を撮ることができる。最初の試写あるいは他の参照画像は、カメラ1Aの第1の光源2aで取得され、また、第2の試写あるいは他の参照画像は、第2の光源2bで取得される。
2つの試写あるいは他の参照画像の差の分布図が生成される。当該差分は、様々な方法で、例えば、より接近している光源光試写から開始し、赤目欠陥を検知するための赤チャンネル上のみで、あるいは白目欠陥または金目欠陥のための輝度チャンネル上のみで、判定されることができる。
第1の光源光2aは、好ましくは、カメラ1Aのレンズ4に非常に接近して位置する。例えば、光源光2aは、図1aで示されるように、レンズの右側か左側に1cm乃至2cmとすることができる。第2の光源2bは、図2bで示されるように、レンズ4の右側か左側に4cm乃至5cmのような、より長い距離とすることができる。第1の試写画像はフラッシュ2aを使用して捕捉されることができ、一方、フラッシュ2bを使用して、第2の試写画像が捕捉されることができる。その後、主画像が捕捉されることができる。示されるように、ポストビュー画像は、代替的に捕捉され得る。試写あるいはポストビューの画像の差の分布図が計算される。差の分布図は、僅かな相違、影などを除去するためにフィルターされ、また、残る有意差は、フラッシュ目欠陥補正アルゴリズムに従う高い確実性の又は少なくとも可能性のある欠陥目として、解析されるだろう。光源2a,2bは、2つの集束ランプ(例えばLED)という最も単純な形態とされ得るし、あるいは2つの閃光ランプという複雑な形態とされ得る。
追加的な実施の形態に従って、図6は、光源12及び、フラッシュ12から異なる距離での2つの別個の光学系/レンズ14a及び14bを備えたカメラを概略的に示す。フラッシュ装置12からの低強度プレフラッシュを使用して、2つの試写画像が取得されることができる。図6で概略的に例証されたカメラは、さらに、格納され、送信され、表示され、投影され、通信され及び/又はさらに処理されるための試写画像及び主画像を含む画像を含む、デジタル処理で捕捉される画像のためのレンズ14a,14bと提携された少なくとも1つの光検出器6を含み、例えば、各レンズ14a、14bまたは単一のセンサーに対して2つの別個の光検出器を含む。カメラは、さらに、プロセッサー18と、プログラム・コードが格納される1つ以上のデジタル媒体20を含む。これらの媒体20及び/又は他の媒体は、同様に、画像データを格納するのに使用されることができる。当該カメラは、プリンター、PC、表示装置、別のカメラ、電話機、などのような別の装置にケーブルで或いは無線で接続するために、及び/又は、フラッシュカード又は他の搭載可能な装置に差し込むために、1又は複数のポートのような他の機能を有することができる。
図6の実施の形態では、カメラ1Bは、単一のフラッシュ装置12及び2つの結像レンズ14a,14bを有している。十分な2重の画像パイプラインが、同様に提供されることができる。この実施の形態では、第1の試写画像は、プレフラッシュ照明を用いて結像レンズ14aのうちの1つを使用して取得される。同時に又はほぼ同時に、第2の試写画像は、同じ弱いプレフラッシュからの照明を用いて第2の結像レンズ14bを使用して取得される。その結果は、フラッシュ光源から各々異なる距離である1ペアの同時の試写画像である。どんな整列エラーも、もっぱら被写体又はカメラの動きによるのではなく幾何学的因子によるであろうし、また、補償アルゴリズムは、予め調整されることができる。
参照画像は、図5のカメラの異なるフラッシュ2a,2bの使用で、或いは図6のカメラの2つのセンサー14a,14bで捕捉され、その後、比較され、(輝度正規化を用いて、あるいはかかる正規化を用いずに)減算され、及び/又は、そうでなければ解析されることができる。目領域だけが非常に異なる特性を持つときに、目領域の位置はこのような方法で判定され得る。その後、3番目のフラッシュ画像は、十分な強さのフラッシュを使用して取得され得る。これは、フラッシュ装置2a,2b,12のうちの1つにより大きな電力を印加することにより、または図5のカメラの2つのフラッシュ装置2a,2bを共に組み合わせることによって、あるいはそうでなければ例えば3番目のフラッシュを含めることによって、達成され得る。
図7は、図5のカメラ1Aに関する方法を示す。第1及び第2の参照画像は、図5のカメラ1Aの第1及び第2の光源及び光学系4を使用して、62段階でそれぞれ取得される。第1及び第2の画像は、64段階で正規化されて、正規化された第1及び第2の参照画像を生成する。第1及び第2の正規化された参照画像間の1又は2以上の差分が、66段階で解析される。かかる解析に基づいて、68段階で、主画像中のフラッシュ目欠陥が判定され補正され、補正された主画像を生成する。当該補正された主画像及び/又は更に処理された版は、69段階で、格納され、送信され、通信され、表示され、及び/又は投影される。
図8は、図6のカメラ1Bに関する方法を示す。第1及び第2の参照画像は、図6のカメラ1Bの光源12及び第1及び第2のレンズ14a,14bを使用して、72段階で取得される。第1及び第2の画像は、74段階で正規化されて、正規化された第1及び第2の参照画像を生成する。正規化された第1及び第2の参照画像間の1又は2以上の差分が、76段階で解析される。かかる解析に基づいて、78段階で、主画像中のフラッシュ目欠陥が判定され補正され、補正された主画像を生成する。当該補正された主画像及び/又は更に処理された版は、79段階で、格納され、送信され、通信され、表示され、及び/又は投影される。
加えて、好ましい実施の形態によってここに行なわれ得るし、上述された方法では、処理は、選択された活版印刷の順序で記述された。しかしながら、かかる順序は、選択され、そのように活版印刷の便宜のために順序付けられたものであり、また、特別の順序付けが明示的に述べられ得る場合に、あるいは特別の順序付けが必要であると当業者が見なし得るものを除いて、処理を遂行するためのどのような特別な順序付けも意味するようには意図されない。

Claims (18)

  1. 第1及び第2の参照画像を使用して、主デジタル画像中のフラッシュ目欠陥を判定及び補正する方法であって、
    カメラレンズから異なる距離で配置された第1及び第2の光源をそれぞれ使用して、第1及び第2の参照画像を取得し、
    前記第1及び第2の参照画像を正規化して、正規化された第1及び第2の参照画像を生成し、
    前記正規化された第1及び第2の参照画像間における1又は2以上の差分を解析し、
    前記解析に基づいて主画像中のフラッシュ目欠陥を判定し補正して、補正された主画像を生成し、
    前記補正された主画像または更に処理された版、或いはそれらの組み合せを、格納、送信、通信、表示、或いは投影すること
    を含む方法。
  2. 第1及び第2の参照画像を使用して、主デジタル画像中のフラッシュ目欠陥を判定及び補正する方法であって、
    光源及び該光源から異なる距離で配置された第1及び第2のカメラレンズをそれぞれ使用して、第1及び第2の参照画像を取得し、
    前記第1及び第2の画像を正規化して、正規化された第1及び第2の参照画像を生成し、
    前記正規化された第1及び第2の参照画像間における1又は2以上の差分を解析し、
    前記解析に基づいて主画像中のフラッシュ目欠陥を判定し補正して、補正された主画像を生成し、
    前記補正された主画像または更に処理された版、或いはそれらの組み合せを、格納、送信、通信、表示、或いは投影すること
    を含む方法。
  3. 前記解析は、第1及び第2の参照画像を減算することを含むことを特徴とする請求項1又は2記載の方法。
  4. 前記正規化は、輝度正規化を含むことを特徴とする請求項1又は2記載の方法。
  5. 前記フラッシュ目欠陥は、赤目欠陥を含むことを特徴とする請求項1又は2記載の方法。
  6. 前記正規化は、前記第1及び第2の参照画像の1つ或いは両方のサイズ変更をすることを含むことを特徴とする請求項1又は2記載の方法。
  7. 前記正規化は、前記第1及び第2の参照画像を整列させることを含むことを特徴とする請求項1又は2記載の方法。
  8. 前記整列は、前記第1及び第2の画像中の1以上の目を整列させることを含むことを特徴とする請求項7記載の方法。
  9. 前記差分は、色差を含むことを特徴とする請求項1又は2記載の方法。
  10. 前記差分は、明度差を含むことを特徴とする請求項1又は2記載の方法。
  11. 前記第1及び第2の参照画像は、主デジタル画像を取得するのに使用されるフラッシュの強度と比較して、相対的に低い強度のプレフラッシュを使用して各々取得されることを特徴とする請求項1又は2記載の方法。
  12. 前記解析は、第1及び第2の光源のレンズからの特定の異なる距離を考慮することを特徴とする請求項1記載の方法。
  13. 前記解析は、前記光源の前記第1及び第2のレンズからの特定の異なる距離を考慮することを特徴とする請求項2記載の方法。
  14. 前記解析は、さらに、1又は2以上の物体への距離、凝視角、周囲照明状態、取得されたシーン中の顔の虹彩の色又は肌の色合い、或いはそれらの組合せを考慮することを特徴とする請求項12又は13記載の方法。
  15. 主デジタル画像を取得するに先立って、第1及び第2の試写画像が連続的に取得されることを特徴とする請求項1又は2記載の方法。
  16. 請求項1乃至15のいずれか記載の方法を遂行するようにプロセッサーをプログラムするために埋め込まれたデジタルコードを有するプロセッサー読取り可能な1以上の媒体。
  17. 主デジタル画像と第1及び第2の参照画像とを取得するためのレンズ及びセンサーと、
    取得されたシーン中の1又は2以上の物体を照らすためにレンズから異なる距離で配置された第1及び第2の光源と、
    主デジタル画像を格納するためのメモリと、
    請求項1記載の方法を遂行するようにプロセッサーをプログラムするために埋め込まれたデジタルコードを有するプロセッサー読取り可能な1以上の媒体と、
    を含む携帯用のデジタル画像取得装置。
  18. 主デジタル画像と第1及び第2の参照画像とを取得するための第1及び第2のレンズ及び少なくとも1つのセンサーと、
    取得されたシーン中の1又は2以上の物体を照らすために、第1及び第2のレンズから異なる距離で配置された光源と、
    主デジタル画像を格納するためのメモリと、
    請求項2記載の方法を遂行するようにプロセッサーをプログラムするために埋め込まれたデジタルコードを有するプロセッサー読取り可能な1以上の媒体と、
    を含む携帯用のデジタル画像取得装置。
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