JP2021040265A - Image processing device, imaging apparatus, image processing method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の画像から合成画像の作成する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 creates a composite image from a plurality of images.
連写などで撮像された複数の写真から、被写体の軌跡を簡単に把握する必要な場合がある。特許文献1では、画像処理装置を用いて、複数の画像から同じ被写体を抽出し、被写体が複数回現れる合成画像を作成する技術が開示されている。 It may be necessary to easily grasp the trajectory of the subject from a plurality of photographs taken by continuous shooting or the like. Patent Document 1 discloses a technique of extracting the same subject from a plurality of images by using an image processing device and creating a composite image in which the subject appears a plurality of times.
しかしながら、特許文献1に開示の技術を用いては、以下のようなシーンにおける合成ができない。例えば、高跳びの選手がジャンプしている様子に対して軌跡合成を行い、選手が最も高い位置にいるときの画像を合成に用いる場合がある。特許文献1に記載の技術では、自動的にこうした合成画像を作成することができない。 However, using the technique disclosed in Patent Document 1, synthesis cannot be performed in the following scenes. For example, there is a case where a locus composition is performed on a state in which a high jumping player is jumping, and an image when the player is at the highest position is used for the composition. The technique described in Patent Document 1 cannot automatically create such a composite image.
本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、軌跡合成を行うとき、被写体の動きを考慮したうえで、自動的に合成画像を作成す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 an object of the present invention is to provide an image processing device that automatically creates a composite image in consideration of the movement of a subject when performing trajectory synthesis. ..
上記課題を解決するため、本願発明は、複数の画像から被写体情報を取得する取得手段と、前記被写体情報から所定の規則に基づいて特徴領域を抽出する抽出手段と、前記複数の画像のうちの少なくとも一部の画像を用いて、前記複数の画像における被写体の軌跡を表す合成画像を作成する合成手段と、を有し、前記合成画像は、前記特徴領域を含む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 subject information from a plurality of images, an extraction means for extracting a feature region from the subject information based on a predetermined rule, and the plurality of images. An image processing apparatus comprising: a compositing means for creating a composite image representing a locus of a subject in the plurality of images using at least a part of the images, and the composite image includes the feature region. I will provide a.
本発明の構成によれば、軌跡合成を行うとき、被写体の動きに基づいて、合成画像を作成する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 device that creates a composite image based on the movement of a subject when performing trajectory synthesis.
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.
図1は、本実施形態における画像処理装置としてのデジタルカメラ100の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a
シャッター101は絞り機能を備える機械式シャッターであり、撮像部22は光学像を電気信号に変換する撮像素子を備え、A/D変換器23は撮像部22からのアナログ信号の出力をデジタル信号に変換する。撮像部22の撮像素子は、本実施形態ではR、G、Bの画素が規則的に配置されたベイヤー配列の構成となっているが、これに限るわけではない。システム制御部50は、撮像部22、撮像レンズ103、シャッター101を制御する。
The
シャッター101は機械式シャッター以外に、撮像素子のリセットタイミングの制御により蓄積時間を制御する電子シャッターを使用することも可能である。
In addition to the mechanical shutter, the
画像処理部24は、A/D変換器23からのデータあるいはメモリ制御部15からのデータに対して所定の画素補間処理やシェーディング補正などの各種補正処理、ホワイトバランス処理、γ補正処理、色変換処理などを行う。また画像処理部24によって画像の切り出し、変倍処理を行うことで電子ズーム機能が実現される。シェーディング補正処理は、A/D変換器23からのデータあるいはメモリ制御部15からのデータに対して撮像レンズ103の特性や撮像部22の収差などの特性に起因して生じるシェーディングを補正するように、画面内の輝度レベルの補正を行う。ホワイトバランス(WB)処理は、画面内の白基準を白に合わせるホワイトバランス処理をシェーディング補正処理後の画像データに対して行う。本実施形態においては、シェーディング補正は撮像部22の撮像素子の2次元の座標(位置)に応じて画素ごとにゲインをかける補正であり、ホワイトバランス処理は、ベイヤー配列のR、G1、G2、Bごとに異なるゲインをかける処理である。また、画像合成部54は、複数の画像データを合成する合成処理回路を備える。また、画像合成部54は画像処理部24と一体に構成されていてもよい。
The
また、画像処理部24においては、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてシステム制御部50が露光制御、測距制御などの制御を行い、TTL方式のAF処理、AE処理、EF処理などを行う。
Further, in the
メモリ制御部15は、メモリ32を制御する。
The
A/D変換器23のデータが画像処理部24、メモリ制御部15を介して、あるいはA/D変換器23のデータが直接メモリ制御部15を介して、メモリ32に書き込む。
The data of the A /
表示部28は、メモリ32に書き込まれた表示用の画像データなどを表示する。
The
表示部28は、撮像部22で所定の周期で露光及び読み出しを繰り返し行って順次撮像した画像データを順次取得し表示すれば、ライブビュー表示や電子ファインダー機能を実現することが可能である。
The
また、表示部28は、システム制御部50の指示により任意に表示をON/OFFすることが可能であり、表示をOFFにした場合にはデジタルカメラ100の電力消費を大幅に低減することができる。
Further, the
メモリ32は、撮像した静止画像や動画像を格納するためのメモリであり、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を格納するのに必要な記憶量を備えている。
The
また、メモリ32はシステム制御部50の作業領域として使用することも可能である。
The
システム制御部50は、デジタルカメラ100の全体を制御する。システム制御部50は、不揮発性メモリ56に記録されているプログラムを実行することで、本実施形態の各ステップにおける処理を実現させる。システムメモリ52はRAMなどが用いられる。システムメモリ52には、システム制御部50の動作用の定数、変数、不揮発性メモリ56から読みだしたプログラムなどが展開される。また、システム制御部50は、メモリ32、表示部28などを制御することにより表示制御も行う。
The
システムタイマー53は各種制御に用いる時間を計測する計時部である。
The
不揮発性メモリ56は、フラッシュメモリなどで構成されている。システム制御部50が実行するプログラムコードは不揮発性メモリ56に書き込まれ、逐次読み出しながらプログラムコードを実行する。また、不揮発性メモリ56内にはシステム情報を記憶する領域や、ユーザ設定情報を記憶する領域を設け、さまざまな情報や設定を次回起動時に読み出して、復元することを実現できる。
The
操作部70は、各種ボタンやタッチパネルなどからなり、シャッタースイッチ(SW1、SW2)、メニューボタン、セットボタン、マクロボタン、フラッシュ設定ボタン、単写/連写/セルフタイマー切り替えボタン等がある。また操作部70には、メニュー移動+(プラス)ボタン、メニュー移動−(マイナス)ボタン、撮像画質選択ボタン、露出補正ボタン、日付/時間設定ボタンなどを設けることもできる。
The
操作部70への操作によるシャッタースイッチSW1で、シャッターボタンの操作途中でONとなり、AF(オートフォーカス)処理、AE(自動露出)処理、AWB(オートホワイトバランス)処理等の動作が開始する。
The shutter switch SW1 by operating the
操作部70への操作によるシャッタースイッチSW2で、シャッターボタンの操作完了でONとなり、露光処理、現像処理、圧縮・伸長処理、記録処理という一連の処理の動作が開始する。
The shutter switch SW2 is operated by operating the
電源部30は、アルカリ電池やリチウム電池等の一次電池やNiCd電池やNiMH電池、Li電池等の二次電池、ACアダプターなどからなる。電源制御部80は、電源部30を制御する。
The
コネクタは、メモリカードやハードディスク等の記録媒体とのインターフェース、メモリカードやハードディスク等の記録媒体と接続を行う。 The connector interfaces with a recording medium such as a memory card or a hard disk, and connects to a recording medium such as a memory card or a hard disk.
被写体抽出部55は、画像から、たとえば周知の色領域分割方式で被写体領域を抽出する。被写体抽出部55は、動き量が閾値以上である画素を抽出し、動き量が閾値以上であり、かつ、隣接する画素をグルーピングすることで、被写体領域を抽出する。被写体抽出部55より抽出された被写体領域を画像合成部54により合成する。ただし、ISO感度によって、ノイズによる信号レベルの変動を考慮し変化量と比較するための閾値を変更してもよい。さらに、ここで、三脚で固定していない場合には、簡易的に被写体領域を抽出して、被写体領域を除外してから、フレーム間で画像の位置合わせをしてもよい。また、機械学習により人物を抽出したり、各フレームを多分割し各分割領域で得られた動きベクトルに基づいて動体領域を含む分割領域を特定したりすることで、被写体領域を抽出する方法であっても良い。
The
頭部位置検出部57は、被写体抽出部55で抽出された被写体領域から、頭部を検出し座標を算出する。頭部位置検出部57は、被写体抽出部55が兼用してもよい。
The head
動き量検出部58は、連写撮像されてメモリ32に一時的に記憶された各画像を読み出して動き量検出量を求める。動き量検出量は、時系列に連続して撮像された時間内に前後する2枚の画像の差分を求める。ただし、撮像された時間内に前後する2枚の画像間における被写体の動きが小さい場合には、被写体領域が重複する面積が大きく、被写体の一部しか動体として検出されない可能性があるので、所定のフレーム以上離れた被写体の位置が異なる画像を比較してもよい。
The motion
図2は、本実施形態における軌跡合成を説明するための図である。 FIG. 2 is a diagram for explaining trajectory synthesis in the present embodiment.
以下に説明する状況の例ではスノーボードによる人物の滑降のシーンとする。撮像者230は、被写体201(スノーボードで滑走中の人物)に対して撮像する。シャッター速度1/100秒にて10回の連続撮像を行った場合の被写体201の位置は位置211ないし220で示す。そこで、連続撮像によって得られた各画像から、被写体抽出部55により、位置211ないし220に示す被写体201を動体検出し、抽出した動体を1つの静止画像とするように画像合成部54において画像合成処理を行う。画像を合成する際には画素を上書きしてもよいし加重加算してもよい。加重加算をすれば背景が透けて見えるような画像にすることが出来る。また、合成に用いる複数のフレーム画像を、互いに位置合わせをしてから合成してもよい。その結果、軌跡合成では、図2に示すような形態の1枚の静止画像を生成する。
In the example of the situation described below, it is assumed that a person slides down by a snowboard. The
次に、本実施形態における軌跡合成の方法について説明する。図3は、本実施形態における軌跡合成を説明するためのフローチャートである。 Next, the method of trajectory synthesis in this embodiment will be described. FIG. 3 is a flowchart for explaining the locus synthesis in the present embodiment.
まず、ステップS301にて、システム制御部50は、合成対象とする候補となる画像を取得する。たとえば、本実施形態の場合は、記録媒体200に撮像画像が保存されているとする。操作部70への操作にて記録媒体200に撮像画像が保存されている撮像画像は記録媒体インターフェース18を介して読み出され、メモリ32に格納される。メモリ32に格納された画像データはメモリ制御部15と画像処理部24再度読みだされ、表示用の画像データに変換されメモリ32に書き込まれ、その後、メモリ制御部15を介して表示部28により表示される。さらに、操作部70に含まれる画像移動ボタンを操作することで、合成対象とする候補画像を複数枚選択する。本実施例ではすでに撮像されている画像から選択したが撮像により候補画像を取得してもよい。例えば、連写撮像を行い、連写直後に撮像された画像を合成対象の候補画像として取得するという方法であってもよい。
First, in step S301, the
次に、ステップS302にて、システム制御部50は、候補画像それぞれに対して被写体情報を取得する。本実施形態の場合は、被写体抽出部55が候補画像それぞれに対して被写体領域を算出し、システム制御部50が被写体領域に対する評価値を算出して被写体情報とする。たとえば、システム制御部50は、評価値を、被写体領域の面積、被写体領域のアスペクト比、被写体領域に対する頭の位置の少なくともいずれかを用いて算出する。ここでは、被写体領域の面積を利用する場合は、被写体領域と判定された画素の数を被写体情報とする。ただし、被写体領域は複雑な形をしているとき、代わりに被写体領域を囲む矩形を描きその面積で計算することなどにより、算出してもよい。また、被写体領域のアスペクト比を利用する場合は、被写体領域を囲む矩形の縦の長さを横の長さで割った値を計算してアスペクト比としてもよい。さらに、被写体領域に対する頭の位置を利用する場合は、頭部位置検出部57で算出した頭の位置を、被写体領域を囲む矩形に対する相対座標で計算し評価値としてもよい。ただし、被写体領域を囲む矩形の上半分に頭が存在するか、下半分に存在するかなどを指標として計算するなど、ほかの方法で頭の位置の被写体情報を計算してもよい。
Next, in step S302, the
さらに、ステップS303にて、システム制御部50は、全ての画像の被写体情報を比較して特徴領域を抽出する。本実施形態の場合はステップS202にて算出した評価値をもとに特徴画像を自動で判別する。評価値が最大となる画像、もしくは、最小となる画像の被写体領域を特徴領域として抽出してよい。または、評価値が1つ前の画像から所定の値以上に変化している画像、などを抽出してもよく、この場合、特徴領域が複数になる。以上のような処理により、たとえば、人がジャンプして大きく手を広げている画像、着地をして体が縮こまっている画像、側転をして頭の位置が下に来ている画像、などの特徴的な画像が抽出できる。また、前述評価値以外の被写体情報も併用して特徴領域を抽出してもよい。
Further, in step S303, the
最後に、ステップS304にて、画像合成部54は特徴画像が含まれるように合成する。例えば、特徴画像が候補画像のうちの1枚目、9枚目、13枚目だった場合、間引き間隔を4枚に統一し、5枚目の画像を追加するなどの補てんをしてもよい。また、間引き間隔を一定にできない場合に特徴画像を微調整してもよい。
Finally, in step S304, the
以下では、間引き間隔の調整の例について説明する。 An example of adjusting the thinning interval will be described below.
図4は、本実施形態における表示部28の表示を説明するための図である。画面401は、前述ステップS304で合成された合成画像を表示する。スライドバー402は、間引き間隔の調整に用いられる。バー403は、特徴領域を持つ画像を時系列で表示する。バー403により、特徴領域を持つ画像が時系列における位置がわかる。ユーザがスライドバー402をタッチ操作するたびに、画像合成部54が改めて合成画像を作成する。たとえば、候補画像が41枚だとし、特徴画像が21枚目と41枚目だとし、間引き間隔10枚で合成しているとすると、1枚目、11枚目、21枚目、31枚目、41枚目が合成されている。その状態で、ユーザがスライドバー402を操作し、たとえば、間引き間隔を5枚に設定しなおすと、1枚目、6枚目、11枚目、16枚目、21枚目、26枚目、31枚目、36枚目、41枚目を合成しなおされる。
FIG. 4 is a diagram for explaining the display of the
また、スライドバー402は、特徴領域を持つ画像の変更にも用いられる。この場合、ユーザがスライドバー402をタッチ操作し、特徴領域を持つ画像を変更するたびに、画像合成部54が改めて合成画像を作成する。
The
以上に説明したように、本実施形態を用いて、ユーザの意図に沿う軌跡合成の画像を自動的に作成することができる。 As described above, the present embodiment can be used to automatically create an image of trajectory composition according to the user's intention.
(そのほかの実施形態)
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。
(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 may be a network camera capable of capturing an image.
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.
22 撮像部
28 表示部
50 システム制御部
100 デジタルカメラ
101 シャッター
102 バリア
22
Claims (12)
前記被写体情報から所定の規則に基づいて特徴領域を抽出する抽出手段と、
前記複数の画像のうちの少なくとも一部の画像を用いて、前記複数の画像における被写体の軌跡を表す合成画像を作成する合成手段と、を有し、
前記合成画像は、前記特徴領域を含むことを特徴とする画像処理装置。 An acquisition method for acquiring subject information from multiple images,
An extraction means for extracting a feature region from the subject information based on a predetermined rule,
It has a compositing means for creating a composite image representing a trajectory of a subject in the plurality of images by using at least a part of the plurality of images.
An image processing device characterized in that the composite image includes the feature region.
前記変更手段が前記設定を変更すると、前記合成手段が改めて前記合成画像を作成することを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の画像処理装置。 It also has a changing means to change the settings based on the user's instructions.
The image processing apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein when the changing means changes the setting, the compositing means creates the composite image again.
前記複数の画像から被写体情報を取得する取得手段と、
前記被写体情報から所定の規則に基づいて特徴領域を抽出する抽出手段と、
前記複数の画像のうちの少なくとも一部の画像を用いて、前記複数の画像における被写体の軌跡を表す合成画像を作成する合成手段と、を有し、
前記合成画像は、前記特徴領域を含むことを特徴とする撮像装置。 An imaging means that captures multiple images and
An acquisition means for acquiring subject information from the plurality of images, and
An extraction means for extracting a feature region from the subject information based on a predetermined rule,
It has a compositing means for creating a composite image representing a trajectory of a subject in the plurality of images by using at least a part of the plurality of images.
The composite image is an imaging device including the feature region.
前記被写体情報から所定の規則に基づいて特徴領域を抽出する抽出ステップと、
前記複数の画像のうちの少なくとも一部の画像を用いて、前記複数の画像における被写体の軌跡を表す合成画像を作成する合成ステップと、を有し、
前記合成画像は、前記特徴領域を含むことを特徴とする画像処理方法。 The acquisition step to acquire subject information from multiple images,
An extraction step of extracting a feature area from the subject information based on a predetermined rule, and
It has a compositing step of creating a composite image representing a trajectory of a subject in the plurality of images using at least a part of the plurality of images.
An image processing method characterized in that the composite image includes the feature region.
複数の画像から被写体情報を取得する取得ステップと、
前記被写体情報から所定の規則に基づいて特徴領域を抽出する抽出ステップと、
前記複数の画像のうちの少なくとも一部の画像を用いて、前記複数の画像における被写体の軌跡を表す合成画像を作成する合成ステップと、を行わせ、
前記合成画像は、前記特徴領域を含む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.
The acquisition step to acquire subject information from multiple images,
An extraction step of extracting a feature area from the subject information based on a predetermined rule, and
Using at least a part of the plurality of images, a compositing step of creating a composite image representing the trajectory of the subject in the plurality of images is performed.
The composite image is a program characterized by including the feature region.
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