JP2015088087A - 画像処理装置、画像処理方法、及び、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】１つのオフジェクトから凝集体画像を容易に編集可能な画像処理装置等を提供する。
【解決手段】画像処理装置１の制御部１１は、オブジェクト画像１１及び凝集範囲１２を入力として、まず、配置処理Ｓ１により、凝集範囲１２の領域にオフジェクトを複数配置し、凝集配置画像１３を得、更に、回転処理Ｓ２により、凝集配置画像１３上の複数のオブジェクトをそれぞれランダムに回転して配置し、等方性配置画像１５を求める。凝集配置画像１３又は等方性配置画像１５に、鏡面反射成分編集処理Ｓ３を実行し、所望の光源を模擬した鏡面反射成分を再付与し、出力画像Ｏを得る。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像処理装置に係り、更に詳しくは、Ｗｅｂカタログ等の画像制作におけるオブジェクトの凝集体生成を簡単な操作で行うことを可能にする画像処理装置等に関するものである。

近年、Ｗｅｂカタログ等の新しい形として、サイト上に商品棚を作成して訴求力を増す方法が提案され始めている。例えば、野菜や果物のような商品をサイト上の商品棚に並べる際には、１個の商品ではなく、複数の商品を並べたり山積みにした凝集体配置が望まれる。

従来、このような場合には、コンピュータに取り込んだ商品等の画像を手作業により編集して凝集体配置を形成する（例えば、非特許文献１）。

Ｊｍｅｙｅｒ、"Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ ｃｏｌｌａｇｅ：ｔｕｒｎ ａ ｓｉｎｇｌｅ ｉｍａｇｅ ｉｎｔｏ ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｏｖｅｒｌａｐｐｉｎｇ ｐｒｉｎｔｓ"、［ｏｎｌｉｎｅ］、２０１２年１１月２日、［平成２５年１０月２５日検索］、インターネット＜ＵＲＬ:ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｉｇｉｔａｌｃａｍｅｒａｗｏｒｌｄ．ｃｏｍ／２０１２／１１／０２／ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ−ｃｏｌｌａｇｅ−ｔｕｒｎ−ａ−ｓｉｎｇｌｅ−ｉｍａｇｅ−ｉｎｔｏ−ａ−ｓｅｒｉｅｓ−ｏｆ−ｏｖｅｒｌａｐｐｉｎｇ−ｐｒｉｎｔｓ／＞

しかしながら、非特許文献１のような人手による手法によると、時間とコストが非常にかかるという問題がある。Ｗｅｂカタログのように多くの商品の掲載に１つ１つ凝集体配置を手作業で行うことは困難であるという問題がある。

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、１つのオブジェクトから凝集体画像を容易に編集可能な画像処理装置等を提供することである。

前述した目的を達成するために、第１の発明は、オブジェクトを含むオブジェクト画像から、複数の前記オブジェクトが重なりあった凝集体画像を生成する画像処理装置であって、前記オブジェクト画像と、前記オブジェクト画像を配置する配置領域を含む画像を入力する入力手段と、前記オブジェクト画像を、前記配置領域に複数配置する配置手段と、を具備することを特徴とする画像処理装置である。

前記配置手段は、前記配置領域の画素に前記オブジェクト画像の所定の画素を合わせて配置するとともに、配置するごとに、前記配置領域から当該オブジェクト画像を配置した領域を除外することが望ましい。
また、前記配置手段は、前記配置領域がなくなるまで、前記オブジェクト画像を前記配置領域に配置することが望ましい。
また、前記配置手段は、前記配置領域の左上の画素から順にラスタスキャンを行い、オブジェクト画像を配置することが望ましい。

配置手段により、１つのオブジェクトを元に、同一の複数のオブジェクトを凝集配置した画像を得ることが可能になる。前記配置領域の左上の画素から順に前記配置手段を実行することにより、手前にある前記オブジェクトが上に重なるように配置することが可能になり、すなわち、商品棚の上部に配置された商品が奥に見えるように配置することが可能になる。
配置手段により、複数のオブジェクトが整然と並んで配置された画像を得ることが可能になる。

前記配置手段は、前記オブジェクト画像を前記配置領域に配置する際に、当該オブジェクト画像を所定角度回転させて配置する回転手段、を具備することが望ましい。
前記回転手段は、前記オブジェクト画像を配置する際の回転角度をφ、近隣のオブジェクト画像ｎの回転角度をφ_ｎ（ｎ＝１〜Ｎ）とするとき、
を満たす回転角度φだけオブジェクト画像を回転させて配置することが望ましい。

前記回転手段は、前記オブジェクト画像を配置する際の近隣のオブジェクト画像ｎ（ｎ＝１〜Ｎ）のなかのｕ個の前記オブジェクト画像の回転角度φ_ｎが未定である場合に、配置する前記オブジェクト画像の回転角度φが、回転角度φ_ｎが未定のｕ個の前記オブジェクト画像の前記回転角度φ_ｎと等分になるよう、次式
により回転角度φを算出し、算出した回転角度φだけ前記オブジェクト画像を回転させて配置することが望ましい。

個々のオブジェクトを回転手段によりそれぞれランダムな角度だけ回転させることにより、配置手段により整然とオブジェクトが配置された画像の違和感を低減することが可能になる。

また、複数個の前記オブジェクトが配置された画像の鏡面反射成分を編集して再付与する鏡面反射成分編集手段を更に具備することが望ましい。
前記鏡面反射成分編集手段は、前記鏡面反射成分と拡散反射成分を分離し、前記鏡面反射成分の強い領域の前記拡散反射成分の色を補間した後、前記鏡面反射成分を所望の付与率で再付与する。

鏡面反射成分編集手段により、複数のオブジェクトが配置された場合の鏡面反射成分を編集して、所望の光源による鏡面反射を画像上に実現することが可能になる。例えば、商品棚の近くに光源があるように感じさせる鏡面反射成分を再付与することにより、Ｗｅｂカタログの商品棚の訴求力を効果的に向上することが可能になる。

第２の発明は、オブジェクトを含むオブジェクト画像から、複数の前記オブジェクトが重なりあった凝集体画像を生成する画像処理方法であって、前記オブジェクト画像と、前記オブジェクト画像を配置する配置領域を含む画像を入力する入力ステップと、前記オブジェクト画像を、前記配置領域に複数配置する配置ステップと、を含むことを特徴とする画像処理方法である。

第３の発明は、コンピュータを、オブジェクトを含むオブジェクト画像から、複数の前記オブジェクトが重なりあった凝集体画像を生成する画像処理装置として機能させるためのプログラムであって、前記コンピュータを、前記オブジェクト画像と、前記オブジェクト画像を配置する配置領域を含む画像を入力する入力手段、前記オブジェクト画像を、前記配置領域に複数配置する配置手段、として機能させるためのプログラムである。

本発明により、１つのオブジェクトから凝集体画像を容易に編集可能な画像処理装置等を提供することが可能になり、Ｗｅｂカタログ等を本発明の画像処理装置等で制作することにより、訴求力を増すことが可能になる。

画像処理装置１の機能構成を示す図 画像処理装置１への設定画像を説明する図 画像処理装置１の編集処理を説明する図 本発明の実施形態に係る画像処理装置１のハードウエア構成例を示すブロック図 配置処理（Ｓ１）の流れを示すフローチャート 回転処理（Ｓ２）を説明する図 鏡面反射成分編集処理（Ｓ３）の流れを示すフローチャート オブジェクト画像１１の例を示す図 凝集範囲画像１２の例を示す図 出力画像例を示す図（凝集配置） 出力画像例を示す図（凝集配置及び鏡面反射成分編集） 出力画像例を示す図（凝集配置、等方性配置及び鏡面反射成分編集）

以下、添付図面に基づいて、本発明に係る画像処理装置１等の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、以下の説明及び添付図面において、略同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略することにする。

図１は、本実施形態の画像処理装置１の機能を示すブロック図である。
画像処理装置１は、オブジェクト画像１１及び凝集範囲１２を入力とし、配置処理Ｓ１、回転処理Ｓ２、鏡面反射成分編集処理Ｓ３の機能を有し、出力画像１７を出力する。

図２は、画像処理装置１へ入力するオブジェクト画像１１及び凝集範囲１２を説明する図である。
図２（ａ）は、オブジェクト画像１１の例を示す図である。

オブジェクト画像１１は、例えば、１個の商品（りんご）をオブジェクトとするＲＧＢ画像である。
ＲＧＢそれぞれ、実数０〜１．０の画素値を用い、オブジェクト以外の背景の部分の画素値はＲＧＢ（０、０、０）とする。

図２（ｂ）は、凝集範囲１２の画像の例を示す図である。
凝集範囲１２は、オブジェクトを配置する配置領域１２ａと、オブジェクトを配置しない配置不要領域１２ｂから構成される。配置領域１２ａの形状として所望の形状を生成すればよい。
例えば、配置領域１２ａの画素値を（０、０、０）とし（黒色領域）、配置不要領域１２ｂの画素値を（１．０、１．０、１．０）とする（白色領域）。

図１に戻り、オブジェクト画像１１及び凝集範囲１２を画像処理装置１に入力すると、画像処理装置１は、まず、配置処理Ｓ１を実行し、凝集配置画像１３を出力する。

図３は、画像処理装置１の処理を説明する図である。
図３（ａ）は、凝集配置画像１３の例を示す図である。
図２（ａ）のオブジェクト画像１１のオブジェクトを図２（ｂ）の凝集範囲１２の配置領域１２ａの左上の部分から順に配置処理Ｓ１により配置すると、図３（ａ）に示すような凝集配置画像１３が得られる。配置処理Ｓ１の詳細については後述する。

配置処理Ｓ１により複数のオブジェクトを配置すると、図３（ａ）に示すように、複数のオブジェクトが同じ方向を向いて整然と並んで配置される。また、配置領域１２ａの左上の部分から順に配置処理Ｓ１により配置すると、手前にあるオブジェクトが上に重なったように配置され、奥行きを表わすことが可能である。

図３（ａ）のように整然と並んだオブジェクトではなく、方向にバラつきを持たせたい場合には、次に、回転処理Ｓ２（図１）を実行する。
回転処理Ｓ２は、配置処理Ｓ１で配置した複数のオブジェクトの角度をランダムに回転する処理を実行する。回転処理Ｓ２の詳細については後述する。

図３（ｂ）は、回転処理Ｓ２により得られた等方性配置画像１５の例を示す図である。
図３（ｂ）に示すように、等方性配置画像１５は、図３（ａ）の凝集配置画像１３の個々のオブジェクト（りんご）を、それぞれ異なる角度回転して得られる画像である。
回転処理Ｓ２により、凝集配置画像１３のように整然とオブジェクトを並べることによる不自然さが低減され、自然に配置した画像が得られる。
なお、回転処理Ｓ２は、配置処理Ｓ１において、オブジェクトを配置領域１２ａに配置する際に行ってもよい。

図１に戻り、画像処理装置１は、最後に、凝集配置画像１３または等方性配置画像１５に対して鏡面反射成分編集処理Ｓ３を実行し、出力画像１７を出力する。
鏡面反射成分編集処理Ｓ３は、オブジェクトを複数配置した場合に適した光の反射を得るための編集処理である。鏡面反射成分編集処理Ｓ３の詳細については後述する。
なお、鏡面反射成分編集処理Ｓ３も、配置処理Ｓ１において、オブジェクトを配置領域１２ａに配置する際に行ってもよい。

図３（ｃ）は、出力画像１７の例を示す図である。
図３（ｃ）の出力画像１７例は、等方性配置画像１５に対して鏡面反射成分編集処理Ｓ３が施されたものである。例えば、多数配置したオブジェクトの上部の１点を光源とした場合のオブジェクトの光の反射を感じさせる編集が可能である。

図４は、本発明の実施形態に係る画像処理装置１のハードウエア構成例を示すブロック図である。
画像処理装置１は、例えば、パーソナルコンピュータ等のコンピュータ装置で構成することが可能である。

画像処理装置１は、例えば、制御部２１、記憶部２２、メディア入出力部２３、通信制御部２４、入力部２５、表示部２６、周辺機器Ｉ／Ｆ（インタフェース）部２７等がバス２８で接続された構成である。

制御部２１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成される。

ＣＰＵは、ＲＯＭ、記憶部２２等に格納されるプログラムをＲＡＭ上のワークメモリ領域に呼び出して実行し、バス２８を介して接続された各装置を駆動制御し、コンピュータが行う処理を実現する。
ＲＯＭは、不揮発性メモリであり、コンピュータのブートプログラムやＢＩＯＳ等のプログラム、データ等を恒久的に保持している。
ＲＡＭは、揮発性メモリであり、記憶部２２、ＲＯＭ、記憶媒体等からロードしたプログラム、データ等を一時的に保持するとともに、制御部２１が各種処理を行うために使用するワークエリアを備える。

記憶部２２は、制御部２１が実行するプログラム、プログラム実行に必要なデータ、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）等が格納される。プログラムは、例えば、配置処理Ｓ１、回転処理Ｓ２、鏡面反射成分編集処理Ｓ３等のプログラムである。また、オブジェクト画像１１及び凝集範囲１２の画像や、処理途中のデータも記憶部２２に格納される。
プログラムのコードは、制御部２１により必要に応じて読み出されてＲＡＭに移され、ＣＰＵにより各種の手段として実行される。

メディア入出力部２３（ドライブ装置）は、データの入出力を行い、例えば、ＣＤドライブ（−ＲＯＭ、−Ｒ、−ＲＷ等）、ＤＶＤドライブ（−ＲＯＭ、−Ｒ、−ＲＷ等）等のメディア入出力装置を有する。
通信制御部２４は、通信制御装置、通信ポート等を有し、ネットワークを介して、他の装置との通信制御を行う。ネットワークは、有線、無線を問わない。
メディア入出力部２３、又は、通信制御部２４を介して、例えば、オブジェクト画像１１等を画像処理装置１に取り込む。

入力部２５は、データの入力を行い、例えば、キーボード、マウス等のポインティングデバイス、テンキー等の入力装置を有する。例えば、Ｗｅｂカタログ制作者は、入力部２５から、凝集範囲１２やパラメータ等の入力を行う。
表示部２６は、ＣＲＴモニタ、液晶パネル等のディスプレイ装置であり、表示部２６に、オブジェクト画像１１、凝集範囲１２や、処理途中の画像、出力画像１７等を表示する。

周辺機器Ｉ／Ｆ（インタフェース）部２７は、周辺機器を接続させるためのポートであり、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、ＲＳ−２３２Ｃ等で構成され、接続形態は有線、無線を問わない。
バス２８は、各装置間の制御信号、データ信号等の授受を媒介する経路である。

次に、配置処理Ｓ１、回転処理Ｓ２、鏡面反射成分編集処理Ｓ３の詳細について説明する。
図５は、配置処理Ｓ１の処理の流れを示すフローチャートである。

画像処理装置１の制御部２１は、まず、ポインタを凝集範囲１２の左上の端の画素に設定する（ステップＳ１１）。
次に、画像処理装置１の制御部２１は、凝集範囲１２のポインタ位置の画素の画素値を求める（ステップＳ１２）。

次に、制御部２１は、当該画素の画素値が配置領域１２ａを示す値（例えば、（０、０、０）の黒色領域）か、それ以外の領域かを判定する（ステップＳ１３）。それ以外の領域は、すなわち、配置不要領域１２ｂ又は既にオブジェクトが配置された領域である。

ステップＳ１３で配置領域１２ａと判定された場合（ステップＳ１３のＹｅｓ）は、オブジェクト１１を当該ポイント位置の画素に配置する（ステップＳ１４）。
このとき、例えば、オブジェクト１１の任意の画素（例えば、重心の位置の画素）をポインタ位置の画素として、背景（画素値が（０、０、０））以外のオフジェクト１１の画像の画素値を凝集範囲１２の画像に上書きする。

この際に、オブジェクト１１の画像の画素値が凝集範囲１２に上書きされることによって、凝集範囲１２の配置領域１２ａが縮小される。
なお、オブジェクト１１を配置する際、後述する回転処理Ｓ２を行ってもよい。また、さらに、オブジェクト１１を配置する際、後述する鏡面反射成分編集処理Ｓ３を行ってもよい。

ステップＳ１４の処理後、及び、ステップＳ１３においてポイント位置の画素が配置領域１２ａ以外であった場合には、次に、制御部２１は、現在のポインタ位置が凝集範囲１２の右下の画素か否かを判断する（ステップＳ１５）。
すなわち、凝集範囲１２の全ての画素について処理を完了したか否かを判定する。

また未処理の画素がある場合（ステップＳ１５のＮｏ）は、制御部２１は、ポインタ位置を次の画素に進める（ステップＳ１６）。
ポインタは、画像をラスタスキャンするように、左から右へ、上から下に進ませる。

制御部２１は、ステップＳ１６の後、ステップＳ１２に戻り、ステップＳ１２〜Ｓ１６を繰り返し、オブジェクトの凝集配置を実行する。
ステップＳ１５において、凝集範囲１２の全ての画素について処理を完了した判定された場合（ステップＳ１５のＹｅｓ）、配置処理Ｓ１を終了する。
この配置処理Ｓ１の処理によって、凝集配置画像１３（図３（ａ））が得られる。

以上の配置処理Ｓ１により、複数のオブジェクトが重なって複数配置される。
上記のように、ポインタを凝集範囲１２の左から右、上から下の順にラスタスキャンのように進めることにより、図３（ａ）の凝集配置画像１３に示すように、画像の上部のオブジェクトが奥に、下部のオブジェクトが手前になるように重なって配置される。

上記の説明では、ポインタを凝集範囲１２の左から右、上から下の順にラスタスキャンのように進めるようにしたが、ポインタの進め方はこれに限ることはない。例えば、ランダムにポインタの位置を選択して設定すれば、複数のオブジェクトの重なりの前後がランダムになる。

次に、回転処理Ｓ２について説明する。
図６は、回転処理Ｓ２を説明する図である。
図６（ａ）に示すように、回転処理Ｓ２では、オブジェクト１１の例えば重心位置を中心として回転角φをランダムに設定し、配置処理Ｓ１で求まった凝集配置画像１３の複数のオブジェクト１１をそれぞれの回転角φで回転させ、図３（ｂ）に示すような等方性配置画像１５を得る。

回転処理Ｓ２では、それぞれのオブジェクト１１に、例えば、−π＜φ＜πのような範囲付きのランダムな角度を与えてもよいし、以下に説明する等方性配置処理を実行してもよい。

等方性配置とは、図６（ｂ）に示すように、オブジェクトが散布し、オブジェクトの方向が全方位に分布することを意味する。一般的に、オブジェクトが同じ方向を向く（異方性な）配置の画像（例えば、図３（ａ）の凝集配置画像１３）を見ると違和感を覚えることがあり、配置を行うときには等方性配置を行うと良い。

本実施の形態の画像処理装置１においては、方向での等方性を得る回転処理を行う。
すなわち、対象のオブジェクトの方向（回転角φ）を、近隣のオブジェクトの方向を元に等方性を保つ方向に回転させる（回転角φ）処理を実行する。

ここでは、等方性を次式（１）により定義する。
ここで、処理対象のオブジェクトの回転角をφ、処理対象のオブジェクトの近隣のオブジェクトｎの回転角をφ_ｎ、近隣のオブジェクトｎの個数をＮとする。

近隣のオブジェクトｎとは、処理対象のオブジェクトとエッジを共有するボロノイセルに配置されるオブジェクトである。
式（１）は、処理対象オブジェクトと近接するオブジェクトとの回転角の総和が０になることと同意であり、式（１）を満たすとき、局所的にすべてのオブジェクトが異なる方向を向く。

しかし、処理対象のオブジェクトの近隣のオブジェクトｎの回転角が未定である場合があり得る。よって、回転処理Ｓ２では、制御部２１は、処理対象のオブジェクトの回転角φを、回転角が未定のｕ個の近隣オブジェクトと等分になるように次式（２）により割り振る処理を行う。
ここで、Ｄは回転角φ_ｎが既知の近隣オブジェクトの個数（Ｄ＝Ｎ−ｕ）である。

制御部２１は、配置処理Ｓ１で得られた凝集配置画像１３の各オブジェクトを順に処理対象のオブジェクトとして式（２）を実行し、回転角φを求め、各オブジェクトの例えば重心位置を中心に、求めた回転角φ回転させる。

以上の回転処理Ｓ２により、図３（ｂ）に示すような等方性配置画像１５が得られる。

次に、制御部２１は、凝集配置画像１３または等方性配置画像１５に対して鏡面反射成分編集処理Ｓ３を実行する。
図７は、鏡面反射成分編集処理Ｓ３の処理の流れを示すフローチャートである。
鏡面反射成分編集処理Ｓ３へ入力される入力データは、処理対象である凝集配置画像１３または等方性配置画像１５のＲＧＢ画素値であり、これをＲＧＢ入力画像Ｖとする。

通常、画像には、鏡面反射成分が強い部分や露出過度の部分が存在する。鏡面反射成分が強い部分は、例えば、図２（ａ）に示すオブジェクト画像１１では、りんごの表面の光が当たって艶が出ている凸部に生じる。
また、露出過度の部分は、適正な露出以上の露出で撮影された場合に、被写体の明るい部分の階調が失われ、白飛びを起こすことにより生じる。

本実施の形態の画像処理装置１では、配置処理Ｓ１及により、同一のオブジェクト１１を複数個、同一画面に配置しているので、元のオブジェクト画像の鏡面反射成分の強い部分や露出過度の部分が、配置された複数個のオブジェクトのそれぞれに元のまま現れている。

Ｗｅｂカタログ等の制作においては、１つのオブジェクトを元に複数のオブジェクトが凝集配置されたような画像を作成する場合には、本実施の形態の画像処理装置１におえる鏡面反射成分編集処理Ｓ３により、鏡面反射の強さを配置位置に応じて編集することにより適切な画像が得られる。

図７に戻り、鏡面反射成分分離処理Ｓ３では、二色性モデルに基づいて、画像の画素値を鏡面反射成分と拡散反射成分に分離する処理を行う。
鏡面反射成分分離処理Ｓ１は、Ｈ．Ｌ．Ｓｈｅｎ，Ｈ．Ｇ．Ｚｈａｎｇ，Ｓ．Ｊ．Ｓｈａｏ，ａｎｄ Ｊ．Ｈ．Ｘｉｎ，Ｐａｔｔｅｒｎ Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ，４１（８）、ｐｐ．２４６１−２４６９、２００８の文献と同様の方法を採る。

画像処理装置１の制御部２１は、まず、入力画像から鏡面反射成分を除去する処理を行う（ステップＳ３１）。すなわち、入力画像のＲＧＢ画素値をＶ、拡散反射成分の画素値をＶ_ｓｆとするとき、拡散反射成分の画素値Ｖ_ｓｆは次の２式で表わされる。

拡散反射成分は入力画像の画素値Ｖから鏡面反射成分ｓを差し引いたものである。また、鏡面反射成分ｓはスカラー量であり、画素値ＶのＲＧＢ値のなかの最小値ｍｉｎ（Ｖ）である。

例えば、ある画素のＲＧＢ画素値Ｖが（０．０２、０．４、０．００８）とすると、鏡面反射成分ｓは式（４）によりｓ＝ｍｉｎ（０．０２、０．４、０．００８）＝０．００８となり、拡散反射成分の画素値Ｖ_ｓｆは式（３）によりＶ_ｓｆ＝（０．０２−０．００８、０．４−０．００８、０．００８−０．００８）＝（０．０１２、０．３９２、０．０）である。

鏡面反射成分編集処理Ｓ３は、基本的には、画像から鏡面反射成分を除去した拡散反射成分の画像に、所望の鏡面反射成分を再付与して鏡面反射成分を編集するものである。
しかし、鏡面反射成分を除去した拡散反射成分の画像は、露出過多の部分では無彩色であるため色が不安定になる。
そこで、次に、図７に戻り、露出過度の領域について、色を補間する処理を施す（ステップＳ３２）。

色補間処理は、ステップＳ３１で求めた拡散反射成分Ｖ_ｓｆの露出過度の領域について、ラプラス方程式を解くことにより色を補間し、拡散反射成分Ｖ_ｓｆ’を求める処理である。

色補間処理Ｓ３２では、まず、制御部２１は、露出過度の領域を求める。露出過度の領域は、鏡面反射成分ｓの大きい領域なので、鏡面反射成分ｓの値に予め所定の閾値Ｓを設け、ｓ≧Ｓの画素を含む領域を露出過度の領域Ａｉ（ｉ＝１〜Ｉ）として求める。

次に、制御部２１は、露出過度の領域Ａｉ（ｉ＝１〜Ｉ）のそれぞれについて、当該領域の拡散反射成分Ｖ_ｓｆの画素値をφとするとき、ＲＧＢについてそれぞれ次式のラプラス方程式
の近似解を求めることにより領域内の画素値を補間する。

ラプラス方程式を解く方法はさまざま周知であるが、本実施形態の色補間処理Ｓ３２では、境界での画素値が定まっているため、式（５）を満たす解としては近似解を求めることになる。式（５）の収束解を求めるためには、例えば、ガウス・ザイデル法等の反復法を使用することができる。

式（５）の近似解を求めることにより、露出過度の領域内の画素値が得られ、これが色補間後の拡散反射成分の画素値Ｖ_ｓｆ’となる。
露出過度の領域以外の領域では、拡散反射成分の画素値Ｖ_ｓｆをＶ_ｓｆ’として用いる。

次に、制御部２１は、色補間後の拡散反射成分Ｖ_ｓｆ’に鏡面反射成分を再付与する処理を施し、出力画像Ｏを求める（ステップＳ３３）。

鏡面反射成分の再付与処理Ｓ３３では、まず、拡散反射成分の画素値Ｖ_ｓｆ’を、ＲＧＢの割合を維持し、鏡面反射成分の再付与の度合い（再付与係数ｃ）に応じて減衰させる。
これは、拡散反射成分の画素値Ｖ_ｓｆ’に単純に鏡面反射成分を再付与した場合、鏡面反射の部分と、露出過度の部分の周辺が前述の色補間処理Ｓ３２により明るくなってしまうことを抑えるためである。

減衰処理は、鏡面反射成分をｓ、鏡面反射成分の再付与係数をｃ、減衰した画素値をｄとするとき、画像の全画素について、次式で求める。

式（６）で求めた減衰後の拡散反射成分の画素値ｄに対して、鏡面反射成分を次式（７）により再付与する。ここで、出力画素値をＯとする。

ここで、再付与係数ｃは実数であり、例えば、ｃ＝０．５のように制作者が設定する。
再付与係数ｃは、画像全体に一様の値を与えても良いし、画像上の位置によって変化させてもよい。

例えば、入力画像において鏡面反射成分ｓが所定の値以上の部分の再付与係数ｃを高く設定し、その他の部分は低い再付与係数ｃ又はｃ＝０としてもよい。これによって、入力画像の鏡面反射成分または露出過度の部分の鏡面反射成分を編集することが可能になる。
また、再付与係数ｃを、１点を最高値として放射状に低下する値に設定することにより、１点を光源とした鏡面反射を付与することが可能である。

以上の処理により、凝集配置画像１３又は等方性配置画像１５の鏡面反射成分が編集された出力画像Ｏを得ることが可能になる。

図８〜図１２は、本実施の形態に係る画像処理装置１による凝集配置処理の例を示す図である。それぞれの画像はカラー画像であるが、紙面の都合上グレースケールで表わしている。
図８はオブジェクト画像１１であり、図９は、凝集配置１２の画像である。
図１０は、図８のオブジェクト画像１１及び図９の凝集配置１２を画像処理装置１に入力し、配置処理Ｓ１を実行した結果得られる凝集配置画像１３の例である。

また、図１１は、図１０の凝集配置画像１３に鏡面反射成分編集処理Ｓ３を実行した結果得られる画像の例である。鏡面反射成分編集処理Ｓ３により、上部の１点を光源とする鏡面反射が再付与されている。

また、図１２は、図１０の凝集配置画像１３に回転処理Ｓ２として等方性配置処理を施した画像に鏡面反射成分編集処理Ｓ３を実行した結果得られる画像の例である。
オブジェクト（りんご）が複数個ランダムに回転して配置され、更に、上部の１点を光源とする鏡面反射が再付与されている。

以上のように、本実施の形態に係る画像処理装置１の配置処理Ｓ１により、１つのオブジェクトから凝集体画像を容易に編集することが可能になり、Ｗｅｂカタログ等の訴求力を増すことが可能になる。
また、回転処理Ｓ２により、複数のオブジェクトをランダムに回転させて配置した画像を生成することが可能になり、より自然な画像を得ることが可能になる。
また、鏡面反射成分編集処理Ｓ３により、複数のオブジェクトを含む画像に所望の鏡面反射成分を再付与し、より本物に近い画像を得ることが可能になる。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１………画像処理装置
１１………オブジェクト画像
１２………凝集範囲
１３………凝集配置画像
１５………等方性配置画像
１７………出力画像
２１………制御部
２２………記憶部
２３………メディア入出力部
２４………通信制御部
２５………入力部
２６………表示部
２７………周辺機器Ｉ／Ｆ部
Ｓ１………配置処理
Ｓ２………回転処理
Ｓ３………鏡面反射成分編集処理

Claims (11)

1. オブジェクトを含むオブジェクト画像から、複数の前記オブジェクトが重なりあった凝集体画像を生成する画像処理装置であって、
   前記オブジェクト画像と、前記オブジェクト画像を配置する配置領域を含む画像を入力する入力手段と、
   前記オブジェクト画像を、前記配置領域に複数配置する配置手段と、
   を具備することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記配置手段は、前記配置領域の画素に前記オブジェクト画像の所定の画素を合わせて配置するとともに、配置するごとに、前記配置領域から当該オブジェクト画像を配置した領域を除外する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記配置手段は、前記配置領域がなくなるまで、前記オブジェクト画像を前記配置領域に配置する
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記配置手段は、前記配置領域の左上の画素から順にラスタスキャンを行い、オブジェクト画像を配置する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像処理装置。
5. 前記配置手段は、前記オブジェクト画像を前記配置領域に配置する際に、当該オブジェクト画像を所定角度回転させて配置する回転手段、を具備する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像処理装置。
6. 前記回転手段は、前記オブジェクト画像を配置する際の回転角度をφ、近隣のオブジェクト画像ｎの回転角度をφ_ｎ（ｎ＝１〜Ｎ）とするとき、
   を満たす回転角度φだけオブジェクト画像を回転させて配置する
   ことを特徴とする請求項５に記載の画像出力装置。
7. 前記回転手段は、前記オブジェクト画像を配置する際の近隣のオブジェクト画像ｎ（ｎ＝１〜Ｎ）のなかのｕ個の前記オブジェクト画像の回転角度φ_ｎが未定である場合に、配置する前記オブジェクト画像の回転角度φが、回転角度φ_ｎが未定のｕ個の前記オブジェクト画像の前記回転角度φ_ｎと等分になるよう、次式
   により回転角度φを算出し、算出した回転角度φだけ前記オブジェクト画像を回転させて配置する
   ことを特徴とする請求項５に記載の画像出力装置。
8. 複数の前記オブジェクト画像が配置された前記画像の鏡面反射成分を編集して再付与する鏡面反射成分編集手段、を更に具備する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の画像処理装置。
9. 前記鏡面反射成分編集手段は、前記鏡面反射成分と拡散反射成分を分離し、前記鏡面反射成分の強い領域の前記拡散反射成分の色を補間した後、前記鏡面反射成分を所望の付与率で再付与する
   ことを特徴とする請求項８に記載の画像処理装置。
10. オブジェクトを含むオブジェクト画像から、複数の前記オブジェクトが重なりあった凝集体画像を生成する画像処理方法であって、
    前記オブジェクト画像と、前記オブジェクト画像を配置する配置領域を含む画像を入力する入力ステップと、
    前記オブジェクト画像を、前記配置領域に複数配置する配置ステップと、
    を含むことを特徴とする画像処理方法。
11. コンピュータを、オブジェクトを含むオブジェクト画像から、複数の前記オブジェクトが重なりあった凝集体画像を生成する画像処理装置として機能させるためのプログラムであって、
    前記コンピュータを、
    前記オブジェクト画像と、前記オブジェクト画像を配置する配置領域を含む画像を入力する入力手段、
    前記オブジェクト画像を、前記配置領域に複数配置する配置手段、
    として機能させるためのプログラム。