JP2020145621A - Image processing system, imaging apparatus, image processing method, and program - Google Patents
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Images
Abstract
Description
本発明は、ピント位置の異なる複数の画像に対して合成を行う画像処理装置に関するものである。 The present invention relates to an image processing device that synthesizes a plurality of images having different focus positions.
デジタルカメラなどの撮像装置からの距離が互いに大きく異なる複数の被写体を撮像する場合や、奥行き方向に長い被写体を撮像する場合に、被写界深度が足りないために被写体の一部にしかピントを合わせられない場合がある。または、解像感の極めて高い画像を取得したい場合、被写界深度を浅くして撮像しなければならず、被写体の全部が被写界深度に入らないことがある。これを解決するため、特許文献1には、ピント位置の異なる複数の画像を撮像し、各画像から合焦領域のみを抽出して1枚の画像に合成し、撮像領域全体に合焦している合成画像を生成する、所謂、深度合成の技術が開示されている。 When shooting multiple subjects whose distances from imagers such as digital cameras are significantly different from each other, or when shooting a subject that is long in the depth direction, the depth of field is insufficient, so focus is only on a part of the subject. It may not be possible to match. Alternatively, when it is desired to acquire an image having an extremely high resolution, it is necessary to take an image with a shallow depth of field, and the entire subject may not be within the depth of field. In order to solve this problem, in Patent Document 1, a plurality of images having different focus positions are imaged, only the focusing region is extracted from each image, combined into one image, and the entire imaging region is focused. A so-called depth composition technique for generating a composite image is disclosed.
一方、特許文献2には、撮像部などから画像信号を受け取る第1画像処理部を第2画像処理部の前に配置し、高い伝送レートを受信することが不可能な第2画像処理部に対して緩衝の役割をすることで、スケーラビリティを実現する撮像装置が開示されている。 On the other hand, in Patent Document 2, a first image processing unit that receives an image signal from an imaging unit or the like is arranged in front of the second image processing unit, and the second image processing unit that cannot receive a high transmission rate is used. On the other hand, an image pickup device that realizes scalability by acting as a buffer is disclosed.
しかしながら、特許文献2に記載の撮像装置を用いて深度合成を行おうとすると、第1画像処理部では画像データを一度符号化圧縮して伝送レートを落としているため、画質が劣化する可能性がある。また、深度合成に用いる画像のサイズが極めて大きいことがあるため、第1の画像処理部で一度記憶部に記録してから第2の画像処理部へ伝送すると、データの遅延に起因した画像データ表示や記録が遅くなる可能性もある。 However, when depth synthesis is performed using the image pickup apparatus described in Patent Document 2, the first image processing unit encodes and compresses the image data once to reduce the transmission rate, so that the image quality may deteriorate. is there. Further, since the size of the image used for depth composition may be extremely large, if the first image processing unit records the image once in the storage unit and then transmits the image to the second image processing unit, the image data due to the data delay occurs. Display and recording may be slow.
本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、複数の画像処理部を用いて深度合成を行うとき、画像処理部の間に伝送する情報を変更することで処理負荷の低減を実現できる画像処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and when depth composition is performed using a plurality of image processing units, the processing load can be reduced by changing the information transmitted between the image processing units. It is an object of the present invention to provide an image processing apparatus capable of providing an image processing apparatus.
上記課題を解決するため、本願発明は、複数の画像を取得する取得手段と、前記取得手段から前記複数の画像の信号を受け取り、前記複数の画像に対して分割を行い、前記複数の画像のそれぞれにおいて複数の分割領域に設定する第1の処理手段と、前記第1の処理手段から前記複数の分割領域のうち、一部の分割領域の信号を受け取り、深度合成の画像を生成する第2の処理手段と、を有し、前記第2の処理手段が前記第1の処理手段から信号を受け取る伝送レートが、前記第1の処理手段が前記取得手段から信号を受け取る伝送レートよりも低いことを特徴とする画像処理装置を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention comprises an acquisition means for acquiring a plurality of images, receiving signals of the plurality of images from the acquisition means, dividing the plurality of images, and dividing the plurality of images. A first processing means set in a plurality of divided regions in each, and a second processing means that receives signals of a part of the divided regions from the first processing means and generates an image of depth composition. The transmission rate at which the second processing means receives a signal from the first processing means is lower than the transmission rate at which the first processing means receives a signal from the acquiring means. To provide an image processing apparatus characterized by the above.
本発明の構成によれば、複数の画像処理部を用いて深度合成の合成を行うとき、後段にある画像処理部へ伝送する情報を減らす画像処理装置を提供することができる。 According to the configuration of the present invention, it is possible to provide an image processing apparatus that reduces information transmitted to an image processing unit in a subsequent stage when synthesizing depth composition using a plurality of image processing units.
以下では、添付の図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態におけるデジタルカメラのハードウェア構成を示すブロック図である。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a hardware configuration of a digital camera according to the present embodiment.
撮像素子101は、不図示の光学系を通った光を電気信号に変換し、画像信号として出力し、たとえば、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサなどである。
The
第1の信号処理部102は、撮像素子101から出力された画像信号を受け取り、信号処理を行う。第1の信号処理部102は、複数の処理部から構成されている。撮像素子101と第1の信号処理部102とは電気的に接続されており、撮像素子101から電気信号として画像信号を所定時間かけて送信される。
The first
第1の制御部103は、第1の信号処理部102の制御を司り、撮像素子101、画像信号評価部104や領域選択部105などの制御も行う。
The
画像信号評価部104は、第1の信号処理部102を構成する部の1つであり、撮像素子101から受け取った画像信号に対する評価結果を算出する。
The image
領域選択部105は、第1の信号処理部102を構成する部の1つであり、画像信号評価部104から得られた評価結果をもとに後述するフレームメモリに記憶されている画像信号を読み出す領域を選択するための領域選択信号を出力する。
The
フレームメモリ106は、撮像素子101から読み出された画像信号を記憶し、後述するメモリ制御部107を介して画像信号の読み書きが行われる。
The
メモリ制御部107は、第1の信号処理部102を構成する部の1つであり、撮像素子101から読み出された画像信号をフレームメモリ106に記憶するための制御を行う。
The
第2の信号処理部108は、第1の信号処理部102から出力される画像信号を受け取って信号処理を行う。第1の信号処理部102と第2の信号処理部108とは電気的に接続されており、第1の信号処理部102から電気信号として画像信号が所定時間かけて送信される。
The second
第2の制御部109は、第2の信号処理部108の全体を司り、後述する深度合成部110と記憶部111との制御や、第1の制御部103との送受信などを行う。
The
深度合成部110は、第1の信号処理部102から出力される画像信号に対して、深度合成の処理を行う。深度合成処理とは、複数枚の画像信号を異なるフォーカス位置で撮像し、各画像からピントが合っている少なくとも一部の領域の画像信号を切り出し、合成して1枚のより被写界深度の深い画像信号を生成する処理である。深度合成部110が生成した画像信号を、後述する記憶部111に記憶する。
The
記憶部111は、たとえば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)に代表されるような記録処理を構成に含むメモリである。
The
図1に示した構成では、撮像素子101、第1の信号処理部102および第2の信号処理部108は、それぞれ電気的に接続される。撮像素子101から第1の信号処理部102へのデータの伝送レートは、第1の信号処理部102から第2の信号処理部108へのデータの伝送レートよりも高くなるように設計されている。このような設定では、撮像素子101が変更したい場合では、第1の信号処理部102の中に新たに接続用の回路などを組み込むことで撮像素子101を変更することができる。かつ、第2の信号処理部108との接続を維持したままで、全体の構成を容易に再構築できる、というメリットがある。
In the configuration shown in FIG. 1, the
図2は、本実施形態における深度合成の処理を説明するためのフローチャートである。図2を参照して本実施形態のフローについて説明する。 FIG. 2 is a flowchart for explaining the process of depth synthesis in the present embodiment. The flow of the present embodiment will be described with reference to FIG.
ステップS201では、第1の制御部103は、あらかじめ定められた枚数またはユーザからの指示で撮像枚数を決定する。
In step S201, the
ステップS202では、ユーザからの指示に基づいて、撮像を開始する。 In step S202, imaging is started based on an instruction from the user.
ステップS203では、第1の制御部103が、フォーカスレンズを駆動する。フォーカスレンズの相対位置が変わることで、光軸方向でのピント位置を変更することができる。
In step S203, the
ステップS204で、撮像素子101が不図示の光学系を介して結像した被写体像を電気信号として出力する。
In step S204, the
ステップS205で、撮像素子101は、被写体像の電気信号を第1の信号処理部102に送信する。
In step S205, the
ステップS206で、画像信号評価部104が、撮像素子101から得られた画像を複数の領域に分割し、領域ごとのコントラスト値を算出する。コントラスト値は画像信号を構成する画素値の振れ幅の大小を数値化したもので、例えば、隣接画素との差分値で算出する。
In step S206, the image
図3は、本実施形態における画像に対する領域分割を説明するための図である。画像301は撮像素子101から得られた画像であり、領域302は分割された1つの領域である。被写体30ないし305が画像301に写っている。図3では、1枚の画像に対して、水平方向(横方向)に4分割、垂直方向(縦方向)に3分割したときの様子を点線で示しており、全部で12分割されている様子を示している。画像信号評価部104は、12分割された領域ごとにコントラスト値の平均値を評価結果として領域選択部105に送信する。なお、本実施例では画像信号の評価指標としてコントラスト値を用いたが、ほかにも評価指標として使えるパラメータがある。たとえば、分割領域ごとに周波数解析を行い、解析した結果から高周波の成分が含まれる割合や高周波成分の振幅値を指標として、評価結果を算出するようにしても、ピントが合っている度合を示す指標として有効である。
FIG. 3 is a diagram for explaining the region division for the image in the present embodiment. The
ステップS207で、メモリ制御部107は、撮像素子101から出力された画像信号を、フレームメモリ106に対して書き込みアクセスを行うことで、一時的に記憶する。
In step S207, the
ステップS208で、領域選択部105が、領域の選択を行う。領域選択部105は、画像信号評価部104から受け取った評価結果とともに、第2の信号処理部108に送信する画像信号の分割領域を選択するための領域選択情報をメモリ制御部107に送信する。
In step S208, the
図4は、本実施形態における画像の評価を説明するための図である。図4は、撮像された画像401、402、403を示している。画像401、402、403のそれぞれは、水平4分割、垂直3分割で分割されている。図4における各画像の分割領域に書かれている数字は、コントラスト値を、0〜127の範囲内に数値化されたものを意味し、数値の高いほうはコントラスト値が高いと表す。本実施形態では、一例として、コントラスト値の高さ基づいてピントが合っているかどうかを判断する。ピントがある領域に合っている場合は、ピントが該領域に合っていない場合より、一般的に該領域のコントラスト値が高い。ピント位置の異なる複数の画像において、同じ領域は、最もコントラスト値が高いとき、ピントが合っていると判断する。
FIG. 4 is a diagram for explaining the evaluation of the image in the present embodiment. FIG. 4 shows captured
具体的に、図4に示した画像は、以下のような意味をもつ。画像401は被写体303にピントが合っている状態でのコントラスト値を示しており、分割領域404乃至409で高い値を示している。同様に、画像402は被写体304にピントが合っている状態でのコントラスト値を示しており、分割領域410と411とでコントラスト値が高い値を示している。画像403は被写体305にピントが合っている状態でのコントラスト値を模式的に示しており、分割領域412乃至414でコントラスト値が高い値を示している。
Specifically, the image shown in FIG. 4 has the following meanings.
領域選択部105は、予め定められた閾値以上のコントラスト値をもつ分割領域をフレームメモリ106から読み出すようにメモリ制御部107に対して、領域選択情報を出力する。たとえば、図4の画像に対して、コントラスト値の閾値を50と定められたときに、領域選択部105は分割領域404乃至414を読み出す。
The
ステップS209で、第1の信号処理部102は、領域選択部105が選択した分割領域を、第2の信号処理部108に送信する。
In step S209, the first
ステップS210で、撮像枚数に達したかどうかを判断する。達した場合はステップS211に進み、達していない場合はステップS203に戻る。 In step S210, it is determined whether or not the number of images has been reached. If it has been reached, the process proceeds to step S211. If not, the process returns to step S203.
ステップS211では、深度合成部110が、深度合成の処理を行う。深度合成部110は、ステップS209で選択した合焦領域を優先的に合成画像に置き換えることで、合成画像を作成する。同時に、深度合成部110は、画像信号の画素位置情報に応じて記憶部111への記憶する際のアドレス情報を変更し記憶することで、記憶部111上に記憶された複数の領域を先頭アドレスから順に読み出すことで、1枚の画信号として読み出すことが可能になる。
In step S211 the
なお、本実施形態では、たとえば図4の画像403の分割領域415で示された領域の評価値は、3枚の画像ともに閾値よりも小さいため、以下の処理を行う。領域選択部105は、3枚目の画像信号を処理している時点で1度も選択されていないと判断された分割領域に対して、閾値判別結果によらず読み出し領域として選択する。これにより、深度合成部110が合成した画像として欠落が出ないように調整することが可能となる。
In the present embodiment, for example, the evaluation value of the region shown by the divided
以上に説明したような処理より、以下の効果が得られる。撮像素子101と第1の信号処理部102の間のデータ伝送レートが、第1の信号処理部102と第2の信号処理部108の間のデータ伝送レートより高い場合に、以下の処理を行う。第1の信号処理部102では、画像信号評価部104の評価結果に応じて、領域選択部105が選択した分割領域を第2の信号処理部108に伝送する。このような処理により、第1の信号処理部102から第2の信号処理部108への不要なデータの伝送を抑制し、スケーラビリティの高い構成を設計可能である。
The following effects can be obtained from the processing as described above. When the data transmission rate between the
なお、本実施形態では、画像信号評価部104での評価結果次第、複数の画像信号において同じ分割領域が選択される可能性もある。この場合、第1の信号処理部102が選択した画像信号を第2の信号処理部108に送信するときに、評価結果も送信する。次に深度合成部110が送信された評価結果のよいほうを、最終的に深度合成に用いる。
In the present embodiment, the same divided region may be selected for a plurality of image signals depending on the evaluation result of the image
さらに、領域選択部105は、最も評価値のよい分割領域のみでなく、評価値の高い順番に上位の所定数の領域を選択してもよい。このような処理により、1枚の画像信号から選択された分割領域数が一定になり、深度合成部110がステップS211での深度合成で実際に合成画像に用いる領域をさらに選択する。
Further, the
第1の実施形態によれば、第2の信号処理部に送信するデータの中、深度合成の画像の作成に必要でないデータを抑制することができ、より処理負荷が低減できる画像処理を行うことができる。 According to the first embodiment, among the data transmitted to the second signal processing unit, it is possible to suppress data that is not necessary for creating a depth-combined image, and perform image processing that can further reduce the processing load. Can be done.
(第2の実施形態)
以下では、第2の実施形態について説明する。第2の実施形態は、後述する光学系の光学特性により撮像素子に結像される像の像倍率がフォーカスレンズの位置に応じて変化する場合を考慮されるものである。第1の実施形態と同様な所についての説明を省略する。
(Second Embodiment)
The second embodiment will be described below. The second embodiment considers a case where the image magnification of the image imaged on the image sensor changes according to the position of the focus lens due to the optical characteristics of the optical system described later. The description of the same parts as in the first embodiment will be omitted.
図5は、本実施形態におけるデジタルカメラのハードウェア構成を示すブロック図である。 FIG. 5 is a block diagram showing the hardware configuration of the digital camera according to the present embodiment.
光学系501は、被写体からの光を結像させる。光学系501は、被写体にピントを合わせるためのフォーカスレンズとフォーカスレンズの制御機構、およびピント距離を変更するためのズームレンズとズームレンズの制御機構、さらに入射光量を調節するための絞り、の少なくとも1つ以上を有する。
The
光学系駆動部502は、第1の信号処理部102を構成する1つの部であり、光学系501のレンズ群を駆動するための電気信号を送信する。本実施形態では、光学系501のレンズ群のうち、被写体にピントを合わせるためのフォーカスレンズの制御のために、光学系駆動部502が制御信号を生成する。また、光学系駆動部502は、後述する切り出し領域決定部503に対して、フォーカスレンズを駆動するときの像倍率を送信する。
The optical
切り出し領域決定部503は、光学系駆動部502から送られた像倍率に基づいて、撮像素子101から出力された画像を後述する切り出し部504が切り出すための領域情報を生成する。
The cutout
切り出し部504は、第1の信号処理部102を構成する1つの部であり、撮像素子101から出力された画像に対して、光学系駆動部502から送られた像倍率に基づいて、切り出しの処理を行う。切り出し部504が出力した画像信号の画素数が、切り出し部504に入力された画像信号の画素数よりも少ない。
The
拡大部505は、切り出し部504に出力される画像信号を受け取り、画像信号の拡大の処理を行う。拡大の処理とは、画像信号の水平画素数および垂直画素数を所定倍率増加させる処理である。拡大部505が出力した画像信号の画素数が、拡大部505に入力された画像信号の画素数よりも多い。
The enlargement unit 505 receives the image signal output to the
図6は、本実施形態における深度合成の処理を説明するためのフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart for explaining the process of depth synthesis in the present embodiment.
ステップS601では、光学系駆動部502が、フォーカスレンズ駆動制御信号に基づいて、フォーカスレンズを駆動する。光学系駆動部502が、フォーカスレンズ駆動制御信号を光学系501に送信する。光学系駆動部502が、フォーカスレンズの相対位置を変えることで、ピント位置を変更する。
In step S601, the optical
図7は、本実施形態におけるピント位置と像倍率との関係を説明するための図である。図7の曲線701は、ピント位置が変化することで像倍率が変化する様子を示している。図7は、3枚の画像をそれぞれピント位置702、703、704で撮像する様子を示す。
FIG. 7 is a diagram for explaining the relationship between the focus position and the image magnification in the present embodiment. The
ステップS602では、切り出し領域決定部503が画像の切り出し領域を決定する。切り出し領域決定部503は、第1の信号処理部102から受け取った画像を撮像したときの像倍率をもとに、切り出し領域を決定する。たとえば、図7に示したピント位置702、703、704における像倍率705、706、707をαn(n=0、1、2)とする。以降の説明では、像倍率705をα0、像倍率706をα1、像倍率707をα2とする。切り出し領域選択部105が、像倍率αn(n=0、1、2)のときの、切り出し開始位置と切り出し画素数とを算出する。
In step S602, the cutout
図8は、本実施形態における画像の切り出しを説明するための図である。画像801は像倍率α0で撮像された画像で、画像802は増倍率α1で撮像された画像で、画像803は像倍率α2で撮像された画像である。このように、像場率が増加するにつれ、被写体が映る領域が狭くなり、深度合成を行う際には、像倍率が最も高い画像(画角が最も狭い)を基準に合成していくことが望ましい。したがって、像倍率が最も高い画像以外の画像は、一部の画角は合成画像に用いられていない。切り出し領域選択部105は、合成画像に用いる画角のみ切り出す。切り出し領域選択部105は、ほかの画像ともっとも像倍率が高い画像信号との相対比率(像倍率比:βn)を算出し、それをもとに切り出し開始位置と切り出し画素数を決定する。本実施形態では、切り出し領域選択部105が下記の(式1)に基づいて算出する。
FIG. 8 is a diagram for explaining the cutting out of the image in the present embodiment.
切り出し領域選択部105が求めた像倍率比βnをもとに切り出し開始位置と切り出し画素数を求める。本実施形態では、左上画素を原点としたゼロオリジンの直交座標系で表すこととする。また、水平方向をx座標、垂直方向をy座標として定義する。そうすると、切り出し開始位置のx座標は下記の(式2)で算出できる。
The cutout start position and the number of cutout pixels are obtained based on the image magnification ratio βn obtained by the cutout
切り出し開始位置のy座標は下記の(式3)で算出できる。 The y-coordinate of the cutting start position can be calculated by the following (Equation 3).
なお、pixelHとpixelVのそれぞれ、画像信号の有効領域の水平画素数と垂直画素数を表す。 It should be noted that each of pixelH and pixelV represents the number of horizontal pixels and the number of vertical pixels in the effective region of the image signal.
さらに、切り出し領域選択部105は、切り出し水平画素数pixelH’と切り出し垂直画素数pixelV’とを下記の(式4)および(式5)で算出する。
Further, the cutout
図8の画像801、802、803に対して、切り出し領域選択部105が決定した切り出し領域は領域804、805、806である。なお、画像803は、像倍率が最大であるため、切り出し領域選択部105が決定した切り出し領域806と画像803と同じ大きさである。
With respect to the
なお、図7に示したようなピント位置と像倍率との関係は、光学系駆動部502の内部にある不図示の記憶部で離散的なテーブルで保持してよい。または、第1の制御部103の内部にある不図示の記憶部で離散的なテーブルとして保持して送信するようにしてもよい。また、ピント位置と像倍率との関係は、多項式などで近似可能な場合、多項式の係数のみ予め不図示の記憶部に保持するようにしてもよい。
The relationship between the focus position and the image magnification as shown in FIG. 7 may be held in a discrete table in a storage unit (not shown) inside the optical
ステップS603で、切り出し部504が、切り出し領域決定部503が決定した切り出し領域を切り出す。なお、後述する拡大の処理において、切り出し領域選択部105で決定した切り出し領域よりも外側の画素が必要な場合、切り出し部504が像倍率の最も低い画像信号から該当する信号を出力するように切り出すことで、画質を向上することも可能である。
In step S603, the
ステップS604で、拡大部505が拡大の処理を行う。拡大部505は、第1の信号処理部102から像倍率を受け取り、画像のサイズを所定の拡大率に従って増加させる。
In step S604, the enlargement unit 505 performs the enlargement process. The enlargement unit 505 receives the image magnification from the first
図9は、本実施形態における画像の拡大の処理を説明するための図である。画像901は像倍率α0で撮像された画像を拡大する様子を、画像902は像倍率α1で撮像された画像を拡大する様子を、画像903は像倍率α2で撮像された画像を拡大する様子を示したものである。画像901乃至903は、水平および垂直の画素数がそろっておらず、そのままでは合成処理できない。拡大部505は、各画像の像倍率比βnをもとに拡大率γnを下記の(式6)に従って算出し、拡大の処理を行う。
FIG. 9 is a diagram for explaining an image enlargement process in the present embodiment.
なお、画像903は、像倍率が最も大きいので、拡大の処理を行わなくてもいい。
Since the
なお、拡大を行うときの拡大率γnは像倍率比βnから算出する説明をしたが、ほかの算出方法として、たとえば各々の画像信号の水平画素数かまたは垂直画素数をもとにして、拡大率γnを算出することもできる。 Although the enlargement ratio γn at the time of enlargement has been described as being calculated from the image magnification ratio βn, as another calculation method, for example, the enlargement is based on the number of horizontal pixels or the number of vertical pixels of each image signal. The rate γn can also be calculated.
ステップS206で、第1の実施形態と同様に、画像信号評価部104が、拡大部505から出力された画像に対して、コントラスト値を算出し、領域選択部105に送信する。
In step S206, as in the first embodiment, the image
なお、以上の説明では、拡大部505における拡大の処理によって各画像の被写体の大きさをそろえたが、本実施形態においては、縮小の処理をすることによって同様に被写体の大きさをそろえることでも、同様の効果を得ることができる。 In the above description, the size of the subject of each image is made uniform by the enlargement processing in the enlargement unit 505, but in the present embodiment, the size of the subject can be made uniform by the reduction processing. , The same effect can be obtained.
以上に説明したような処理より、以下の効果が得られる。撮像素子101と第1の信号処理部102とのデータの伝送レートが、第1の信号処理部102と第2の信号処理部108との間のデータの伝送レートより高い場合、以下のような処理ができる。像倍率に基づいて撮像素子101から得られる画像の画素数を減少させたのちに深度合成に必要な拡大処理を施して画像の被写体の像の大きさを合わせる。第1の信号処理部102は、深度合成の処理に用いるデータを選択し伝送することで、像倍率の変動による影響を抑えながら、第1の信号処理部102から第2の信号処理部108へ伝送するデータを抑制することができる。
The following effects can be obtained from the processing as described above. When the data transmission rate between the
第2の実施形態によれば、第2の信号処理部に送信するデータの中、像倍率を考慮し、深度合成の画像の作成に必要でないデータを抑制することができ、より処理負荷が低減できる画像処理を行うことができる。 According to the second embodiment, among the data transmitted to the second signal processing unit, it is possible to suppress data that is not necessary for creating a depth-combined image in consideration of the image magnification, and the processing load is further reduced. Can perform image processing that can be performed.
(第3の実施形態)
第3の実施形態では、第1の実施形態、第2の実施形態と異なり、画像間の分割領域内に含まれる被写体のサイズのばらつきや評価結果のばらつきなどを低減させるための実施形態である。
(Third Embodiment)
The third embodiment is different from the first embodiment and the second embodiment, and is an embodiment for reducing variations in the size of the subject included in the divided region between the images and variations in the evaluation result. ..
以下では、第3の実施形態について説明する。なお、第1の実施形態、第2の実施形態と同様な所について説明を省略する。 Hereinafter, the third embodiment will be described. The description of the same parts as those of the first embodiment and the second embodiment will be omitted.
図10は、本実施形態におけるデジタルカメラのハードウェア構成を示すブロック図である。画像信号評価部1001は、光学系駆動部502から送られた像倍率に基づいて、撮像素子101から得られた画像信号の評価範囲を変化させる。
FIG. 10 is a block diagram showing a hardware configuration of a digital camera according to the present embodiment. The image
縮小部1002は、第1の信号処理部102から送信された分割領域の画像に縮小の処理を行う。縮小の処理とは、画像信号の水平画素数および垂直画素数を所定の倍率で減少させる処理である。縮小部1002から出力される画像信号の画素数は、入力された画像信号の画素数よりも少ない。
The
図11は、本実施形態における深度合成の処理を説明するためのフローチャートである。 FIG. 11 is a flowchart for explaining the process of depth synthesis in the present embodiment.
ステップS1101では、画像信号評価部1001が画像信号の評価を行う。第1の実施形態と同様に、画像信号評価部1001が、撮像素子101から得られた画像に対して、複数の領域に分割し、複数の領域ごとにコントラスト値を算出する。
In step S1101, the image
図12は、本実施形態における領域の分割を説明するための図である。図12では、画像1201に対して分割領域1202、1203を設定する様子を示している。第1の実施形態では、分割領域を互いに重ならないように説明したが、本実施形態では、分割領域1202、1203が重なっていることを示している。
FIG. 12 is a diagram for explaining the division of the region in the present embodiment. FIG. 12 shows how the divided
合成対象となる画像ごとに同じ範囲で分割領域を設定してしまうと、光学系501に起因した像倍率変動による像信号の倍率の変化によって、各分割領域の評価結果に誤差が生じてしまうことがある。そのため、本実施形態では、誤差を低減させるたに、像倍率の変動量に応じて重なり領域を持たせるように分割領域を設定することで、像倍率の変化に対する柔軟性を確保する。
If the division area is set in the same range for each image to be combined, an error will occur in the evaluation result of each division area due to the change in the magnification of the image signal due to the change in the image magnification caused by the
ステップS1102では、領域選択部105は、画像信号評価部1001から受け取った評価結果をもとに、第2の信号処理部108に送信する画像信号の分割領域を選択するための領域選択情報をメモリ制御部107に送信する。領域選択部105は、各分割領域のコントラスト値に基づいて、領域の選択を行う。
In step S1102, the
ステップ1103では、縮小部1002が縮小の処理を行う。光学系駆動部502は、像倍率を第1の制御部103に送り、第1の制御部103が像倍率のもとに縮小率を算出し、第2の制御部109に送信する。第1の信号処理部102から出力された画像の分割領域を受け取った縮小部1002は、第2の制御部109から縮小の処理を行うための縮小率を受け取り、画像信号に対して縮小の処理を行う。
In step 1103, the
第1の制御部103が、下記の(式7)に基づいて、縮小率εnを算出する。
The
なお、以下のような方法で、第1の制御部103を経由せずに第2の制御部109が像倍率を得られる。領域選択部105は、領域選択情報とともに、画像信号評価部1001から像倍率をメモリ制御部107へ送信する。第1の信号処理部102から第2の信号処理部108へ分割領域のデータを送信する際に、像倍率を付加して送信することで、縮小部1002が像倍率を得られる。
The image magnification can be obtained by the
記憶部111は、縮小の処理の後の分割領域を、深度合成部110を経由して記憶する。本実施形態の以降の処理は第1、第2の実施形態と同様である。ただし、記憶部111から読み出した各分割領域に重なっている領域が含まれているので、記憶するとき適宜削除の処理が必要である。
The
なお、以上の説明では、縮小部1002における縮小の処理によって各画像の被写体の大きさをそろえたが、本実施形態においては、拡大の処理をすることによって同様に被写体の大きさをそろえることでも、同様の効果を得ることができる。
In the above description, the size of the subject of each image is made uniform by the reduction process in the
以上に説明したような処理より、以下の効果が得られる。撮像素子101と第1の信号処理部102とのデータの伝送レートが、第1の信号処理部102と第2の信号処理部108との間のデータの伝送レートより高い場合、以下のような処理ができる。
The following effects can be obtained from the processing as described above. When the data transmission rate between the
画像信号評価部1001は、光学系駆動部502から得られる像倍率をもとに分割領域を変更することにより、光学系501を駆動することによって生じた像倍率変更の影響を抑えることができる。同時に、第1の信号処理部102から第2の信号処理部108へ伝送するデータを抑制することができる。
The image
なお、本実施形態では、画像信号評価部1001が、光学系駆動部502から得られる像倍率に応じて、分割領域のサイズを変更するようにしてもよい。図13は、本実施形態における像倍率に応じる分割領域の設定を説明するための図である。図13は、3枚の画像1301、1302、1303に対して分割領域を設定している様子を示している。画像1301は像倍率α0で撮像された画像であり、画像1302は像倍率α1で撮像された画像であり、画像1303は像倍率α2で撮像された画像である。図13に示した点線で区切られた領域が1つの分割領域を示しており、1つの分割領域の水平方向のサイズと垂直方向のサイズを、像倍率に応じて変更していることが示されている。画像1303の分割領域を水平4分割、垂直3分割に均等分割した時、像倍率が最も大きい画像1303の分割領域を基準にして、画像1301の分割領域の水平サイズを像倍率の比率に応じて小さくする。画像に含まれている被写体の像の大きさが変化しても、画像間で評価している領域が変化しないため、評価結果の信頼性を向上させることができる。
In this embodiment, the image
第3の実施形態によれば、第2の信号処理部に送信するデータの中、画像間の評価のばらつきを考慮し、深度合成の画像の作成に必要でないデータを抑制することができ、より処理負荷が低減できる画像処理を行うことができる。 According to the third embodiment, among the data transmitted to the second signal processing unit, it is possible to suppress the data that is not necessary for creating the image of the depth composition in consideration of the variation in the evaluation between the images. Image processing that can reduce the processing load can be performed.
(その他の実施形態)
以上の実施形態は、デジタルカメラでの実施をもとに説明したが、デジタルカメラに限定するものではない。たとえば、撮像素子が内蔵した携帯機器などで実施してもよく、画像を撮像することができるネットワークカメラなどでもよい。また、撮像された画像を、デジタルカメラ以外の処理装置に、以上に説明したような方法で処理装置を動作させてもよい。
(Other embodiments)
Although the above embodiment has been described based on the implementation using a digital camera, the present embodiment is not limited to the digital camera. For example, it may be carried out by a portable device having a built-in image sensor, or a network camera capable of capturing an image. Further, the captured image may be operated on a processing device other than the digital camera by the method described above.
なお、本発明は、上述の実施形態の1つ以上の機能を実現するプログラムを、ネットワークまたは記憶媒体を介してシステムまたは装置に供給し、そのシステムまた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み出し作動させ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。 In the present invention, a program that realizes one or more functions of the above-described embodiment is supplied to a system or device via a network or a storage medium, and one or more processors in the computer of the system or device program. It can also be realized by the process of reading and operating. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
101 撮像素子
102 第1の信号処理部
103 第1の制御部
104 画像信号評価部
105 領域選択部
106 フレームメモリ
107 メモリ制御部
108 第2の信号処理部
109 第2の制御部
110 深度合成部
111 記憶部
501 光学系
502 光学系駆動部
503 切り出し領域決定部
504 切り出し部
505 拡大部
1001 画像信号評価部
1002 縮小部
101
Claims (19)
前記取得手段から前記複数の画像の信号を受け取り、前記複数の画像に対して分割を行い、前記複数の画像のそれぞれにおいて複数の分割領域に設定する第1の処理手段と、
前記第1の処理手段から前記複数の分割領域のうち、一部の分割領域の信号を受け取り、深度合成の画像を生成する第2の処理手段と、を有し、
前記第2の処理手段が前記第1の処理手段から信号を受け取る伝送レートが、前記第1の処理手段が前記取得手段から信号を受け取る伝送レートよりも低いことを特徴とする画像処理装置。 An acquisition method for acquiring multiple images,
A first processing means that receives signals of the plurality of images from the acquisition means, divides the plurality of images, and sets a plurality of divided regions in each of the plurality of images.
It has a second processing means that receives a signal of a part of the divided regions from the first processing means and generates an image of depth composition.
An image processing apparatus characterized in that the transmission rate at which the second processing means receives a signal from the first processing means is lower than the transmission rate at which the first processing means receives a signal from the acquisition means.
前記撮像手段から前記複数の画像の信号を受け取り、前記複数の画像に対して分割を行い、前記複数の画像のそれぞれにおいて複数の分割領域に設定する第1の処理手段と、
前記第1の処理手段から前記複数の分割領域のうち、一部の分割領域の信号を受け取り、深度合成の画像を生成する第2の処理手段と、を有し、
前記第2の処理手段が前記第1の処理手段から信号を受け取る伝送レートが、前記第1の処理手段が前記撮像手段から信号を受け取る伝送レートよりも低いことを特徴とする撮像装置。 An imaging means that captures multiple images and
A first processing means that receives signals of the plurality of images from the imaging means, divides the plurality of images, and sets a plurality of divided regions in each of the plurality of images.
It has a second processing means that receives a signal of a part of the divided regions from the first processing means and generates an image of depth composition.
An imaging device characterized in that the transmission rate at which the second processing means receives a signal from the first processing means is lower than the transmission rate at which the first processing means receives a signal from the imaging means.
第1の処理手段が、前記取得手段から前記複数の画像の信号を受け取り、前記複数の画像に対して分割を行い、前記複数の画像のそれぞれにおいて複数の分割領域に設定する第1の処理ステップと、
第2の処理手段が前記第1の処理手段から前記複数の分割領域のうち、一部の分割領域の信号を受け取り、深度合成の画像を生成する第2の処理ステップと、を有し、
前記第2の処理手段が前記第1の処理手段から信号を受け取る伝送レートが、前記第1の処理手段が前記取得手段から信号を受け取る伝送レートよりも低いことを特徴とする画像処理方法。 An acquisition step in which the acquisition method acquires multiple images,
A first processing step in which the first processing means receives signals of the plurality of images from the acquisition means, divides the plurality of images, and sets each of the plurality of images in a plurality of divided regions. When,
The second processing means has a second processing step of receiving a signal of a part of the divided regions from the first processing means and generating an image of depth composition.
An image processing method characterized in that the transmission rate at which the second processing means receives a signal from the first processing means is lower than the transmission rate at which the first processing means receives a signal from the acquisition means.
取得手段が複数の画像を取得する取得ステップと、
第1の処理手段が、前記取得手段から前記複数の画像の信号を受け取り、前記複数の画像に対して分割を行い、前記複数の画像のそれぞれにおいて複数の分割領域に設定する第1の処理ステップと、
第2の処理手段が前記第1の処理手段から前記複数の分割領域のうち、一部の分割領域の信号を受け取り、深度合成の画像を生成する第2の処理ステップと、を行わせ、
前記第2の処理手段が前記第1の処理手段から信号を受け取る伝送レートが、前記第1の処理手段が前記取得手段から信号を受け取る伝送レートよりも低いことを特徴とするプログラム。 A computer program that operates an image processing device on a computer.
An acquisition step in which the acquisition method acquires multiple images,
A first processing step in which the first processing means receives signals of the plurality of images from the acquisition means, divides the plurality of images, and sets each of the plurality of images in a plurality of divided regions. When,
The second processing means receives a signal of a part of the divided regions from the first processing means from the first processing means, and performs a second processing step of generating an image of depth composition.
A program characterized in that the transmission rate at which the second processing means receives a signal from the first processing means is lower than the transmission rate at which the first processing means receives a signal from the acquisition means.
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