JP2016082475A - Image processing system, and control method and program of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮影後にフォーカス位置が変更された画像を生成可能な画像処理装置、その制御方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to an image processing apparatus capable of generating an image whose focus position has been changed after shooting, a control method thereof, and a program.
近年、撮影後にフォーカス位置を変更できるカメラとしてライトフィールドカメラと呼ばれるカメラが提案されている。このカメラは、被写体からの光線が撮像面に入射した位置を示す位置情報に加え、入射した角度を示す角度情報を含む光線情報を取得する。この光線情報はライトフィールドデータ(以下、LFデータという)と呼ばれる。 In recent years, a camera called a light field camera has been proposed as a camera that can change the focus position after photographing. This camera acquires light ray information including angle information indicating an incident angle in addition to position information indicating a position where a light ray from a subject is incident on the imaging surface. This ray information is called light field data (hereinafter referred to as LF data).
非特許文献1には、主レンズと撮像素子の間に多数のマイクロレンズが配置されており、入射された光線をマイクロレンズにより分光して、分光された各々の光線を撮像素子で受光することでLFデータを取得する撮像装置が開示されている。非特許文献1では、LFデータを用いて仮想結像面における画像データを演算することで、撮影時とは異なるフォーカス位置の画像を生成するリフォーカス技術が開示されている。 In Non-Patent Document 1, a large number of microlenses are arranged between a main lens and an image sensor, and the incident light beam is dispersed by the microlens, and each dispersed light beam is received by the image sensor. An imaging device that acquires LF data is disclosed. Non-Patent Document 1 discloses a refocus technique for generating an image at a focus position different from that at the time of photographing by calculating image data on a virtual imaging plane using LF data.
特許文献1には、1つの画素に対して、1つのマイクロレンズと複数に分割された光電変換部が形成されている2次元撮像素子を用いた撮像装置が開示されている。分割された光電変換部は、撮影レンズの射出瞳のうちの異なる瞳部分領域を通過した光を1つのマイクロレンズを介して受光するように構成される。これらの分割された光電変換部それぞれからの光電変換信号によって、分割された瞳部分領域に応じた複数の視差画像を生成することができる。得られた複数の視差画像を用いて、フォーカスしたい箇所を合成処理することにより撮影後にフォーカス位置を変更することができる。 Patent Document 1 discloses an imaging device using a two-dimensional imaging element in which one microlens and a plurality of divided photoelectric conversion units are formed for one pixel. The divided photoelectric conversion units are configured to receive light that has passed through different pupil partial regions of the exit pupil of the photographing lens through one microlens. A plurality of parallax images corresponding to the divided pupil partial areas can be generated by the photoelectric conversion signals from the respective divided photoelectric conversion units. By using the plurality of obtained parallax images and combining the portions to be focused, the focus position can be changed after shooting.
上述したようなライトフィールド処理技術は、動画撮影にも応用することができる。動画フォーマットの再生では、静止画フォーマットの再生にはない早送りや巻き戻しといったサーチ再生が行われ得る。ライトフィールド画像はユーザによってリフォーカスされる場合があり、ライトフィールド画像としてしばしば被写界深度の浅いリフォーカス画像が用いられる。そのため、被写界深度が浅い画像のまま動画のサーチ再生を行うと、ユーザにとって視認性が悪く所望のシーンが探しにくいという問題がある。 The light field processing technique as described above can also be applied to moving image shooting. In reproduction of the moving image format, search reproduction such as fast forward and rewind, which is not possible in reproduction of the still image format, can be performed. The light field image may be refocused by the user, and a refocus image with a shallow depth of field is often used as the light field image. For this reason, when a moving image is searched and reproduced with an image having a shallow depth of field, there is a problem that a user cannot easily find a desired scene because of poor visibility.
本発明は、上述した課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、サーチ再生で再生される動画の視認性を向上させることのできる画像処理装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an image processing apparatus capable of improving the visibility of a moving image reproduced by search reproduction.
上記目的を達成するために、本発明の一側面に係る画像処理装置は、被写体から入射された光線の方向及び強度を示す情報を含む画像データを用いて、フォーカス位置が変更されたリフォーカス画像を生成するリフォーカス画像生成手段と、動画の再生モードの種類に応じて、動画の再生に用いられるリフォーカス画像の被写界深度を設定する被写界深度設定手段とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an image processing apparatus according to an aspect of the present invention provides a refocus image in which a focus position is changed using image data including information indicating the direction and intensity of a light beam incident from a subject. And a depth-of-field setting means for setting a depth of field of a refocused image used for moving image reproduction according to the type of moving image reproduction mode. To do.
本発明によれば、サーチ再生で再生される動画の視認性を向上させることのできる画像処理装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the image processing apparatus which can improve the visibility of the moving image reproduced | regenerated by search reproduction | regeneration can be provided.
以下、本発明に係る例示的な実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, exemplary embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態に係る画像処理装置について説明する。図1は実施例1の構成を示すブロック図である。
(First embodiment)
An image processing apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of the first embodiment.
画像処理装置100は、主レンズ101、マイクロレンズアレイ102、撮像素子103、LFデータ入力部104、映像出力部109、表示パネル110、リフォーカス処理部114、メモリ116、メディアI/F117及び記録メディア118を備える。また、画像処理装置100は、さらにコントローラ119、操作部120及びメモリバス121を備える。
The
主レンズ101は、単一又は複数のレンズからなる結像光学系であり、前面(図1の左側)から入射された被写体の光は、マイクロレンズアレイ102に出射される。マイクロレンズアレイ102は、複数のマイクロレンズから構成されており(図示せず)、主レンズ101と撮像素子103の間に配置される。主レンズ101から入射された光は、マイクロレンズアレイ102によって入射角度に応じて分光され、撮像素子103に出射される。より詳細には、マイクロレンズアレイ102は、主レンズ101の焦点位置近傍に配置されている。主レンズ101の異なる瞳領域を通過した光は瞳領域ごとに分割されて出射される。
The
撮像素子103は、マイクロレンズアレイ102から入射された光を光電変換して電気信号に変換する複数の画素(光電変換素子)がマトリクス状に配置されたCCDセンサ又はCMOSセンサである。撮像素子103は、光電変換により生成された電気信号を撮像信号としてLFデータ入力部104へ出力する。
The
LFデータ入力部104は、撮像素子103から入力された撮像信号をデジタル信号に変換し、撮像フレームの1フレーム単位で、例えばJPEG等の所定の画像ファイル形式へ変換する現像処理を行ってLFデータに変換する。LFデータ入力部104は、メモリ116内のバッファ領域となるLFデータ領域に、変換されたLFデータを記憶する。現像処理とは、色補正、解像度、画像圧縮等のデジタル画像データに関するパラメータを用いてデジタル画像データの画質を変更又は調整する処理である。
The LF
映像出力部109は、メモリ116の映像信号領域からリフォーカス映像を読み出し、表示パネル110と、図示しない映像出力端子とに出力する。表示パネル110は、映像出力部109から入力された映像信号を映像として表示する。表示パネル110は、撮影時には撮影中のリフォーカス画像が表示され、動画再生時には再生モードの種類に応じたLFデータの画像が表示される。
The video output unit 109 reads the refocus video from the video signal area of the
リフォーカス処理部114は、通常再生(リフォーカス再生)モード、高速再生であるサーチ再生モードにおいて、メディアI/F117によってメモリ116のLFデータ領域に格納されたLFデータを読み出してリフォーカス処理を行う。リフォーカス処理によって生成された映像データは、メモリ116の映像信号領域に格納される。
The
なお、通常再生モードは、ユーザが動画を視聴するための再生モードである。通常再生モードでは、典型的には撮影時と同程度の再生速度で再生が行われる。サーチ再生モードは、早送り、巻き戻し等のユーザが動画中の所望のシーンを探索するための動作を含む再生モードである。サーチ再生モードでは、通常再生モードよりも高速に再生が行われる。サーチ再生モードにおける高速再生は、典型的には動画を構成する画像のうち一部を間引くことにより行われるが、単位時間あたりに表示するフレーム数を多くすることにより行ってもよい。 The normal playback mode is a playback mode for the user to view a moving image. In the normal playback mode, playback is typically performed at a playback speed comparable to that during shooting. The search reproduction mode is a reproduction mode including an operation for a user to search for a desired scene in a moving image, such as fast forward and rewind. In the search playback mode, playback is performed at a higher speed than in the normal playback mode. The high-speed playback in the search playback mode is typically performed by thinning out a part of images constituting a moving image, but may be performed by increasing the number of frames displayed per unit time.
メモリ116は高速でランダムアクセス可能なダイナミックRAM(Random Access Memory)であり、ワークメモリとして利用される。メモリ116は、例えばLFデータ領域、映像信号領域等として利用される。メモリ116には各種プログラムが格納されており、コントローラ119によって各種プログラムが実行される。
The
メディアI/F117は、記録メディア118に対してデータの読み書きを制御するインターフェースである。撮影時には、メディアI/F117は、LFデータ入力部104によってメモリ116のLFデータ領域に格納されたLFデータ、すなわち撮影中のLFデータを読み出して、記録メディア118に格納する。通常再生時には、メディアI/F117は、記録メディア118から記録されたLFデータのうちの全データを読み出して、メモリ116のLFデータ領域に格納する。サーチ再生時には、記録メディア118から記録されたLFデータを所定のフレームごと(例えば、4倍速再生であれば4フレームごと)に読み出して、メモリ116のLFデータ領域に格納する。
The media I / F 117 is an interface that controls reading and writing of data with respect to the
記録メディア118はハードディスクドライブ、不揮発半導体メモリ(例えばフラッシュメモリ)などの記録媒体である。記録メディア118は、FAT(File Allocation Table)などのファイルシステム形式でデータを記録する。
The
コントローラ119は、画像処理装置100のシステム全体を制御するコントローラであり、いわゆるCPU(Central Processing Unit)である。コントローラ119は、操作部120に対するユーザ(図示せず)の操作に基づき、画像処理装置100の動作モードを、撮影する撮像モード、通常再生モード、高速再生であるサーチ再生モード等に制御する。
The
操作部120は、ユーザが操作する操作部であり、例えばシャッターボタン、動画を撮像する記録ボタン、撮像した動画を再生する再生ボタン、各種設定を行う設定ボタン等のボタン、及び表示パネル110の表面に配置されたタッチパネルセンサ等である。ユーザは、操作部120を操作することによって、撮影モード/通常再生モード/サーチ再生モードを変更することができる。ユーザが操作部120を操作することにより、各種操作信号が操作部120からコントローラ119に送信される。
The
LFデータ入力部104、映像出力部109、リフォーカス処理部114、メモリ116、メディアI/F117及びコントローラ119は、メモリバス121に接続されている。LFデータ入力部104、映像出力部109、リフォーカス処理部114、メディアI/F117及びコントローラ119は、メモリバス121を経由してメモリ116に対してデータの書き込み・読み取りを行う。メモリバス121は、各構成要素からのメモリアクセス要求を調整し、時分割でメモリ116へのデータ読み書きを行うよう制御する。
The LF
次に、撮影時における主レンズ101、マイクロレンズアレイ102、撮像素子103、LFデータ入力部104の動作について、図2(a)、図2(b)、図3及び図4を参照しながら詳細に説明する。
Next, operations of the
図2(a)は、主レンズ101、マイクロレンズアレイ102、撮像素子103の位置関係を示す模式図である。図2(a)に示されるように、マイクロレンズアレイ102は、主レンズ101と撮像素子103との間に位置しており、マトリクス状に配置された複数のマイクロレンズ102aを有している。なお、本実施形態におけるマイクロレンズ102aの大きさ及び個数は図示されているものに制限されるものではない。
FIG. 2A is a schematic diagram showing the positional relationship between the
また、図2(b)は、マイクロレンズ102aと撮像素子103に含まれる画素103aとの対応関係を示す図である。図2(b)に示されるように、1つのマイクロレンズ102aに対し、撮像素子103内のn×m個の画素103aが対応するように配置されている。1つのマイクロレンズ102aに対応する画素103aの個数(すなわち、n×m個)によって光線の分割数が決定される。図2(b)には、一例として1つのマイクロレンズ102aに対し5×5個の画素103aが配置されている状態が示されている。
FIG. 2B is a diagram illustrating a correspondence relationship between the
図3は主レンズ101、マイクロレンズ102、撮像素子103への入射光の光路を示す図である。被写体305のうちの1点である点307から放たれた光束は主レンズ101に入射され、主レンズ101によって集光されてマイクロレンズ302の表面の結像面308に投射される。投射された光はマイクロレンズ302において光の入射角度に応じて分光され、撮像素子103の画素321〜325で受光される。画素321〜325で受光された光は光電変換され撮像信号として出力される。
FIG. 3 is a diagram illustrating an optical path of incident light to the
画素321で受光される光は光路311を経由した光束である。同様に、画素322〜325で受光される光はそれぞれ光路312〜315を経由した光束である。すなわち、画素321〜325で受光される光は、同じ点から出射された光であるが、光線の入射角度によって別々の画素に受光される。
The light received by the
撮像素子103から出力された撮像信号はLFデータ入力部104に入力される。LFデータ入力部104は、撮像信号をデジタル化し、現像処理を行ってLFデータに変換し、メモリ116のLFデータ領域に格納する。その後、メモリ116に格納されたLFデータは、コントローラ119により記録メディア118に記録される。
The imaging signal output from the
次に通常再生時における信号処理について説明する。コントローラ119は、記録メディア118に格納されたLFデータの1フレーム分の全データをメディアI/F117を経由して読み出して、メモリ116内のLFデータ領域に格納する。リフォーカス処理部114は、メモリ116のLFデータ領域に格納されたLFデータを元にリフォーカス処理を行い、メモリ116のフレーム画像データ領域にフレーム画像データを格納する。リフォーカス処理に関しては後述する。
Next, signal processing during normal reproduction will be described. The
上記の動作を連続して行いフレーム画像データがメモリ116のフレーム画像データ領域に作成されると、映像出力部109はメモリ116のフレーム画像データ領域からフレーム画像データを読み出し、動画を生成する処理を行い、動画信号を生成する。生成された動画信号は表示パネル110に出力され、表示パネル110に動画の映像が表示される。
When frame image data is created in the frame image data area of the
次にリフォーカス処理部114において行われるリフォーカス画像の生成について詳細を説明する。リフォーカス画像の生成は、具体的には「Light Field Photography」手法に基づき次のように行われる。
Next, details of generation of a refocus image performed in the
まず、光線情報を表す関数LF(x、y、u、v)について説明する。図4は主レンズ101と撮像素子103の位置関係を単純化して示した模式図である。主レンズ101の座標軸をu、vとし、撮像素子103の座標軸をx、yとし、主レンズ101と撮像素子103の距離をFとする。このとき、主レンズ101及び撮像素子103を通過する光線Lは4次元関数LF(x、y、u、v)で定義される。
First, the function L F (x, y, u, v) representing the ray information will be described. FIG. 4 is a schematic diagram showing the positional relationship between the
次にリフォーカス画像生成における演算方法について説明する。図5は、主レンズ面501、リフォーカス係数αによって定まるリフォーカス面502、マイクロレンズの撮像面503の位置関係を示す図である。レンズ面501の上の点uから入射し、リフォーカス面502上の点x’を通過する光線Lはマイクロレンズの撮像面503上の点xに到達する。ここで、直進する光線Lがリフォーカス面502上の点x’とマイクロレンズの撮像面503上の点xとを通過していることから、x=u+(x’−u)/αとなる。同様に、主レンズ面501の座標(u、v)より入射し、リフォーカス面502の座標(x’、y’)を通過する光線のマイクロレンズの撮像面での受光信号は、光線Lを表す関数LF(x、y、u、v)を用いて式(1)のように表すことができる。
また、リフォーカス面で得られるリフォーカス画像EF’(x’、y’)は、関数LF(x、y、u、v)を主レンズ面のu軸、v軸に対して積分したものであるため、式(2)のように表すことができる。リフォーカス画像は式(2)の演算処理により生成される。
以上のようにして、被写体から入射された光線の方向及び強度を示す情報を含む、マイクロレンズの撮像面503で取得された画像データを用いて、リフォーカス面におけるリフォーカス画像EF’(x’、y’)を算出することができる。リフォーカス面は任意に設定することができるため、本手法によれば、撮影後に任意の位置にフォーカス位置を変更することができる。 As described above, the refocused image E F ′ (x ', Y') can be calculated. Since the refocus plane can be set arbitrarily, according to this method, the focus position can be changed to an arbitrary position after shooting.
図6は、リフォーカス処理部114のより詳細な構成を示す図である。リフォーカス処理部114は被写界深度設定部601とリフォーカス画像生成部602を含む。図7はリフォーカス処理部114での処理を説明するフローチャートである。図6及び図7を参照しながらリフォーカス処理部114で行われる処理を説明する。
FIG. 6 is a diagram showing a more detailed configuration of the
ユーザが操作部120に通常再生又はサーチ再生の指示を入力すると、コントローラ119は被写界深度設定部601に通常再生動作信号又はサーチ再生動作信号といった再生モードを示す信号を送信する。ステップS701において、被写界深度設定部601は、これらの再生モードを示す信号を受信する。ステップS702において、被写界深度設定部601は、受信された信号に基づき再生モードを判断し、再生モードに応じて式(2)の係数である主レンズ面501の座標(u、v)の積分範囲を決定する。
When the user inputs a normal reproduction or search reproduction instruction to the
主レンズ面501の座標(u、v)の積分範囲を狭めることはレンズ口径を小さくすること(レンズ絞りを絞ること)に相当する。逆に主レンズ面501の座標(u、v)の積分範囲を広げることはレンズ口径を大きくすること(レンズ絞りを広げること)に相当する。これによりリフォーカス画像の被写界深度を変えることができる。
Narrowing the integration range of the coordinates (u, v) of the
コントローラ119から入力された動作信号が通常再生動作信号である場合、主レンズ面501の座標(u、v)の積分範囲は主レンズ面501の全体とする(ステップS703に移行する)。コントローラ119から入力された動作信号がサーチ再生動作信号である場合、サーチ再生の倍速値に応じて主レンズ面501の座標(u、v)の積分範囲を狭くする(ステップS704に移行する)。すなわち、サーチ再生の場合の方が通常再生の場合よりも、主レンズ面501の座標(u、v)の積分範囲が狭くなるように設定する。被写界深度設定部601は、このようにして設定された積分範囲をリフォーカス画像生成部602に送信する。
When the operation signal input from the
リフォーカス画像生成部602は、メモリ116のLFデータ領域から読み出されたLFデータと、被写界深度設定部601から受信された主レンズ面501の座標(u、v)の積分範囲とを用いて、式(2)によりリフォーカス画像を算出する。積分範囲が主レンズ面501の全体である場合、ステップS703において、フォーカス画像生成部602は被写界深度が浅いリフォーカス画像を生成する。積分範囲が狭くされている場合、ステップS704において、リフォーカス画像生成部602は被写界深度が深いリフォーカス画像を生成する。
The refocus
リフォーカス画像生成部602は、生成されたリフォーカス画像をメモリ116のフレーム画像データ領域に格納する(ステップS705)。映像出力部109はメモリ116からこの画像を読み出して動画を生成し、表示パネル110に表示させる。
The refocus
リフォーカス係数αは画像の中の合焦させるべき位置により異なる値となる。例えば、初回のリフォーカス処理では、リフォーカス係数αは、画像の中心位置が合焦位置となるように設定することができる。2回目以降のリフォーカス処理はユーザが任意に選択した箇所においてリフォーカス係数αを設定し、式(2)よりリフォーカス画像を作成することができる。 The refocus coefficient α varies depending on the position to be focused in the image. For example, in the first refocus process, the refocus coefficient α can be set so that the center position of the image is the in-focus position. In the second and subsequent refocus processing, a refocus coefficient α is set at a position arbitrarily selected by the user, and a refocus image can be created from Expression (2).
以上、説明したように、本実施形態の画像処理装置100は、通常再生時には被写界深度が浅い画像を作成して表示させ、サーチ再生時には、被写界深度が深い画像を作成して表示させる。これにより、サーチ再生で再生される動画の視認性を向上させることができ、ユーザは所望のシーンを選択することが容易になる。
As described above, the
上記の説明では、サーチ再生を示す信号の入力を受けてから(すなわち、サーチ再生時に)、サーチ再生で表示する被写界深度が深いリフォーカス画像を生成しているが、画像の生成はサーチ再生よりも前に行っても良い。すなわち、撮影から記録の間、記録から再生の間などの再生よりも前の任意の期間に行うことができる。この場合、事前に作成された被写界深度が深いリフォーカス画像は、メディアI/F117を介して記録メディア118に記録される。サーチ再生時には、図7のステップS704、S705において、被写界深度が深いリフォーカス画像は、新たに生成されることなく記録メディア118からメモリ116に読み出される。
In the above description, after receiving a signal indicating search reproduction (that is, during search reproduction), a refocus image having a deep depth of field to be displayed by search reproduction is generated. It may be done before playback. That is, it can be performed in an arbitrary period before reproduction, such as between shooting and recording, between recording and reproduction. In this case, a refocus image having a deep depth of field created in advance is recorded on the
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態に係る画像処理装置について説明する。本実施形態の画像処理装置の構成は、リフォーカス処理部の構成及び処理を除き、図1に示された第1の実施形態の画像処理装置の構成と同様であるため、説明を省略する。以下、本実施形態のリフォーカス処理部の構成について詳細を説明する。
(Second Embodiment)
An image processing apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described. The configuration of the image processing apparatus according to the present embodiment is the same as the configuration of the image processing apparatus according to the first embodiment shown in FIG. 1 except for the configuration and processing of the refocus processing unit. Hereinafter, the details of the configuration of the refocus processing unit of the present embodiment will be described.
図8はリフォーカス処理部のより詳細な構成を表すブロック図である。第2の実施形態のリフォーカス処理部114は、リフォーカス画像生成部801、合焦評価値算出部802、リフォーカス係数設定部803を含む。
FIG. 8 is a block diagram showing a more detailed configuration of the refocus processing unit. The
通常再生が行われる場合において、第1の実施形態と同様に、リフォーカス画像生成部801によりリフォーカス画像が生成される。一例としては、ユーザが操作部120を用いて画像の位置を指定すると、その位置のリフォーカス面502の座標(x’、y’)からリフォーカス係数αが設定される。フォーカス係数αを式(2)に適用することにより、リフォーカス画像が生成される。この場合、式(2)の主レンズ面501の座標(u、v)の積分範囲は、主レンズ面501全体とする。
When normal reproduction is performed, a refocus image is generated by the refocus
サーチ再生が行われる場合において、図8のリフォーカス画像生成部801、合焦評価値算出部802、リフォーカス係数設定部803によって、所定のブロックに分割されたリフォーカス画像が生成される。所定のブロックとは、リフォーカス画像生成後の画面全体の画素を所定の形状及びサイズで区分したものである、例えば、画面を行方向及び列方向に8等分した場合は、8×8=64個のブロックとなる。リフォーカス画像はブロックごとに生成される。各ブロックに対し、複数のリフォーカス係数によって複数のリフォーカス画像を生成する。その後、生成された各画像の合焦の程度を示す合焦評価値を算出し、最も合焦評価値が高いリフォーカス画像を選択する。これにより、各ブロックに対し、最も良く合焦した画像を選択することができる。
When search reproduction is performed, a refocus image divided into predetermined blocks is generated by the refocus
以上の処理をすべてのブロックに対して行うことで、ブロックごとに合焦したリフォーカス画像(すなわち、ブロックごとにフォーカス位置を異なる位置に最適化した画像)を得ることができる。これらのブロックを結合することにより、画面全体で合焦した画像を得ることができる。換言すると、被写界深度の深い画像を得ることができる。なお、第1の実施形態の場合とは異なり、本実施形態では、サーチ再生の際においても式(2)の主レンズ面501の座標(u、v)の積分範囲を主レンズ面全体としても被写界深度の深い画像を得ることができる。
By performing the above processing on all the blocks, it is possible to obtain a refocus image in which each block is focused (that is, an image in which the focus position is optimized at a different position for each block). By combining these blocks, an in-focus image can be obtained over the entire screen. In other words, an image having a deep depth of field can be obtained. Note that, unlike the case of the first embodiment, in this embodiment, the integral range of the coordinates (u, v) of the
図9は、リフォーカス処理部114におけるサーチ再生用画像の生成処理を示すフローチャートである。図8及び図9を参照しながらリフォーカス処理部114で行われる処理を説明する。
FIG. 9 is a flowchart showing search reproduction image generation processing in the
ステップS901において、リフォーカス係数設定部803は、リフォーカス係数αをデフォルト値に設定する。ステップS902において、リフォーカス画像生成部801は、リフォーカス係数αを用いて各ブロックのリフォーカス画像を生成する。ステップS902で用いられるリフォーカス係数αは、初回であれば、ステップS901で設定されたデフォルト値であり、2回目以降であれば、後述するステップS907で設定された値となる。ステップ903において、合焦評価値算出部802は、ステップ902において生成された各ブロックのリフォーカス画像から、各ブロックの合焦評価値を算出する。
In step S901, the refocus
ステップ904において、ステップ903で得られた各ブロック内の合焦評価値が、過去に異なるリフォーカス係数αを用いて生成されたリフォーカス画像の合焦評価値の最高値よりも高いかどうかを判断する。高いと判断されたブロックがある場合(YESの場合)はステップ905に移行する。高いと判断されたブロックがない場合(NOの場合)は、ステップS906に移行する。
In
ステップ905において、ステップS904で過去の最高値よりも高い合焦評価値が得られたと判断されたブロックのリフォーカス画像をメモリ116へ出力する。
In
ステップS906において、これまでに得られた各ブロックのリフォーカス画像の合焦評価値が所定の基準を満たしているかどうかを判断する。基準を満たしている場合(YESの場合)サーチ再生用画像の生成処理を終了する。基準を満たしていない場合(NOの場合)、リフォーカス処理が不十分であるためステップS907に移行する。 In step S906, it is determined whether the focus evaluation value of the refocus image of each block obtained so far satisfies a predetermined criterion. When the criterion is satisfied (in the case of YES), the search reproduction image generation process is terminated. If the standard is not satisfied (in the case of NO), the refocus process is insufficient, and the process proceeds to step S907.
ステップS907において、各ブロックのリフォーカス係数αを変化させてからステップS902に移行する。この変化後のリフォーカス係数は、例えば、前回の値から所定の値だけ増加又は減少させるように決定することができる。また、過去のリフォーカス係数α及び合焦評価値の関係を参照して、変化後の値を決定してもよい。このように、ステップS902からステップS907の間をループさせることにより、各ブロックの合焦評価値を向上させることができる。 In step S907, after changing the refocus coefficient α of each block, the process proceeds to step S902. The refocus coefficient after this change can be determined to increase or decrease by a predetermined value from the previous value, for example. Further, the changed value may be determined with reference to the relationship between the past refocus coefficient α and the focus evaluation value. In this way, the focus evaluation value of each block can be improved by looping from step S902 to step S907.
リフォーカス処理部114におけるサーチ再生用画像の生成処理は、撮影後かつ再生前であれば、任意のタイミングで行うことができる。例えば、撮影の直後、画像処理装置100の電源ON時などのタイミングに行うことができる。また、撮影処理のバックグラウンドで行ってもよい。また、サーチ再生用画像は、すべてのフレームの画像に対して生成してもよく、所定のフレームの画像ごとに生成することで一部のフレームを間引いてもよい。
The search reproduction image generation process in the
図10に、4フレームごとにサーチ再生用画像を作成する場合のフレーム構成を示す。取得された映像データのうち、4フレームごとに配されたサーチ再生用画像生成フレーム1001〜1005に対しサーチ再生用画像の生成が行われる。作成されたサーチ再生用画像をそのまま同じ処理速度で再生すると、4倍速でサーチ再生が行われることになる。 FIG. 10 shows a frame configuration when a search reproduction image is created every four frames. Of the acquired video data, search reproduction images are generated for search reproduction image generation frames 1001 to 1005 arranged every four frames. When the created search reproduction image is reproduced as it is at the same processing speed, search reproduction is performed at a quadruple speed.
メディアI/F117によって行われる記録メディア118からの画像の読み出しに関して、再生モードに応じて通常再生用のリフォーカス画像とサーチ再生用画像を切り替えるための手法を説明する。リフォーカス処理部114で作成されたリフォーカス画像には、タイムコードがヘッダ情報として付加された上で、記録メディア118に記録される。通常再生からサーチ再生に切り替わる際に、メディアI/F117は、通常再生用のリフォーカス画像のヘッダに付加されたタイムコードの値と同じ値が付加されているサーチ再生用画像を記録メディア118から選択し出力する。また、サーチ再生から通常再生への切り替わる際には、メディアI/F117は、サーチ再生用画像のヘッダのタイムコードの値と同じ値のタイムコードが付加された通常再生用のリフォーカス画像を記録メディア118から選択し出力する。これにより通常再生用のリフォーカス画像とサーチ再生用画像を切り替えることができる。
A method for switching between a normal reproduction refocus image and a search reproduction image in accordance with the reproduction mode will be described regarding the reading of an image from the
第1の実施形態では、被写界深度の深い画像を生成する際に、式(2)の主レンズ面501の座標(u、v)の積分範囲を狭くする方法を用いている。これは、レンズに入射される光量を削減することと同様である。そのため、低照度の撮影シーンにおいてはISO感度を高める必要があり、サーチ再生用画像のノイズが多くなる(S/Nが悪くなる)場合がある。これに対し第2の実施形態では、フォーカス位置が異なる複数の画像を結合させることにより、積分範囲を狭くすることなく被写界深度の深い画像が生成される。したがって、上述のノイズ発生要因が生じにくく、低照度の撮影シーンであっても良好な画質のサーチ再生用画像が得られる。
In the first embodiment, when generating an image with a deep depth of field, a method of narrowing the integration range of the coordinates (u, v) of the
さらに、本実施形態においても第1の実施形態と同様に、サーチ再生時に、被写界深度が深い画像を作成して表示させることができる。これにより、サーチ再生で再生される動画の視認性を向上させることができ、ユーザは所望のシーンを選択することが容易になる。 Further, in the present embodiment, as in the first embodiment, an image with a deep depth of field can be created and displayed during search reproduction. Thereby, the visibility of the moving image reproduced by the search reproduction can be improved, and the user can easily select a desired scene.
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。 The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or apparatus read and execute the program This process can be realized. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.
114 リフォーカス処理部
601 被写界深度設定部(被写界深度設定手段)
602 リフォーカス画像生成部(リフォーカス画像生成手段)
114
602 Refocus image generation unit (refocus image generation means)
Claims (10)
動画の再生に係る再生モードの種類に応じて、前記動画の再生に用いられるリフォーカス画像の被写界深度を設定する被写界深度設定手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。 Refocus image generation means for generating a refocus image in which the focus position is changed using image data including information indicating the direction and intensity of light rays incident from the subject;
An image processing apparatus comprising: a depth-of-field setting unit configured to set a depth of field of a refocus image used for reproducing the moving image according to a type of a reproduction mode related to the reproduction of the moving image.
前記サーチ再生モードは前記通常再生モードよりも高速に再生が行われる再生モードであることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 The playback mode includes a normal playback mode and a search playback mode,
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the search reproduction mode is a reproduction mode in which reproduction is performed at a higher speed than the normal reproduction mode.
ことを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。 The depth of field of the refocus image used for reproduction in the search reproduction mode is deeper than the depth of field of the refocus image used for reproduction in the normal reproduction mode. The image processing apparatus described.
動画の再生モードの種類に応じて、前記動画の再生に用いられるリフォーカス画像の被写界深度を設定するステップと
を備えることを特徴とする画像処理装置の制御方法。 Generating a refocused image with the focus position changed using image data including information indicating the direction and intensity of light rays incident from the subject;
And a step of setting a depth of field of a refocused image used for reproducing the moving image according to the type of the moving image reproducing mode.
動画の再生モードの種類に応じて、前記動画の再生に用いられるリフォーカス画像の被写界深度を設定する被写界深度設定手段
としてコンピュータを機能させることを特徴とする画像処理装置の制御のためのプログラム。 Depending on the type of refocus image generation means for generating a refocus image whose focus position has been changed using image data including information indicating the direction and intensity of light rays incident from the subject, and the type of playback mode of the video, A program for controlling an image processing apparatus, which causes a computer to function as a depth of field setting means for setting a depth of field of a refocused image used for reproducing the moving image.
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