JP2021051611A - 画像処理装置、端末、画像処理方法、プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本発明の画像処理技術を実現するための実施形態の一例について説明する。
画像処理装置10は、例えば、第1位置検出部110と、第1色情報算出部120と、第2位置検出部130と、第2色情報算出部140と、第3色情報算出部150と、色情報変換パラメータ算出部160と、第4色情報推定部170と、色情報解析部180とを備える。これらは、例えば、画像処理装置10の不図示の処理部(処理装置)や制御部(制御装置)が有する機能部(機能ブロック)であり、CPUやDSP等のプロセッサーやASIC等の集積回路を有して構成される。
リアカメラは、例えば、装置の筐体の背面側(表示部が形成される面の反対側)に設けられるカメラ(バックカメラ、アウトカメラ)とすることができる。
フロントカメラは、例えば、装置の筐体の正面側(表示部を有する面側)に設けられるカメラ(インカメラ)とすることができる。
また、この他にも、例えば、第1領域を手首の領域としてもよい。第2領域を顔の額の領域としてもよい。もしくは、第1領域・第2領域を人物以外の領域としてもよい。
図2は、本実施形態における画像処理の手順例を示すフローチャートである。
図2のフローチャートにおける処理は、例えば画像処理装置10の不図示の処理部が、記憶部300に格納された画像処理プログラムのコードを不図示のRAMに読み出して実行することにより実現される。
なお、入力されたリアカメラ画像は、例えば、不図示の表示部に表示させるようにしてもよい。
また、第1領域が肌の場合には、色ヒストグラムを用いて画素の肌色らしさを評価し、リアカメラ画像から第1領域を抽出することも可能である。SVMによる抽出結果に対して肌色らしさを評価してもよい。
また、ディープラーニングによる結果と、これらの結果を組み合わせて領域抽出を行ってもよい。
なお、入力されたフロントカメラ画像は、例えば、不図示の表示部に表示させるようにしてもよい。
なお、領域抽出処理については、S103と同様に実現可能であるため、詳細な説明は省略する。そして、第2位置検出部130は、抽出結果を第2の第1領域画像情報(手の甲領域画像情報)として第2色情報算出部140へ出力(送信)する。
なお、領域抽出処理については、S103と同様に実現可能であるため、詳細な説明は省略する。そして、第2位置検出部130は、抽出結果を第2領域画像情報(頬領域画像情報)として第3色情報算出部150へ出力(送信)する。
この場合、第2色情報におけるある一つの画像パッチが、第1色情報における複数の画像パッチと対応関係にあるとしてもよい。
同様に、(aU,bU,cU),(aV,bV,cV)は、それぞれ青色差・赤色差の変換を行うためのパラメータである。
この場合、第4色情報は、S123で算出された色情報変換パラメータMと、S119で算出された第3色情報とを用いて、以下の式(7)を用いて推定できる。
次に、上記の画像処理装置10を適用した、または上記の画像処理装置10を備える端末、色情報推定装置、電子装置(電子機器)、情報処理装置の実施例について説明する。ここでは、一例として、カメラ機能付き(撮像機能付き)携帯電話機の一種であるスマートフォンの実施例について説明する。但し、本発明を適用可能な実施例が、この実施例に限定されるわけでないことは勿論である。
スマートフォン1000は、例えば、処理部100と、操作部230と、タッチパネル240と、表示部250と、記憶部300と、第1撮像部210と、第2撮像部220と、ジャイロセンサ260と、音出力部270と、通信部280とを備える。
第2撮像部220は、スマートフォン1000のタッチパネル240が存在する前面に配置される。
次いで、表示制御部190は、スマートフォン1000のユーザーに対して、第1撮像部210が第1領域である手の甲に近づくようにガイドする画像を、表示部250に表示させる。
本実施例における色情報推定装置を利用するアプリケーション実行例について表示画面例を参照して説明する。
図4〜図9は、スマートフォン1000で実行される肌解析アプリケーションにおいて表示部250(タッチパネル240を有するタッチスクリーン)に表示されるアプリケーション画面の一例を示す図である。これらのアプリケーション画面は、処理部100によって色情報推定処理が実行される場合に表示される画面の一例である。
図5では、アプリケーション名称「肌解析アプリケーション」の下には、リアカメラのプレビュー画像と、リアカメラに手動で撮像させる際に使用される、例えば同心円で表される撮像機能ボタンとが配置される。プレビュー画像の下には、図2のS103・S105の処理結果に基づいて、リアカメラが手の甲領域に近づくようにスマートフォン1000を移動させることを促すガイドメッセージが表示される。
図6では、図2のS105において、手の甲領域がリアカメラプレビュー画像中に十分に含まれると判断され、リアカメラでリアカメラ画像を撮像していることを示す「撮影中」のメッセージが表示される。また、リアカメラ画像を撮像していることをユーザーに報知させるため、シャッター音を音出力部270から出力させる。
なお、撮像機能ボタンをユーザーにタッチさせるように促し、手動でリアカメラ画像を撮像させてもよい。
図7では、図2のS109を実行することを示す「Step.2」の表示と、図2のS109でフロントカメラ画像を撮像するために必要な、フロントカメラの撮像領域内に手の甲領域と頬領域とが収まるアングルにスマートフォン1000を構えることをガイドする画像が表示される。ガイド画像の下には、ガイド画像に従ってスマートフォン1000のユーザーにスマートフォン1000を構えることを促すメッセージが表示される。また、その下には、フロントカメラでの撮像を開始するOK機能ボタンが配置される。
図8では、アプリケーション名称「肌解析アプリケーション」の下には、フロントカメラのプレビュー画像と、フロントカメラに手動で撮像させる際に使用される、例えば同心円で表される撮像機能ボタンとが配置される。なお、フロントカメラのプレビュー画像には、撮像に理想的な手の位置と顔の位置とをユーザーに報知するためのガイド線(太線)がオーバーレイされ表示される。
プレビュー画像の下には、図2のS111〜S115の処理結果に基づいて、顔と手とをガイド線に合わせることをユーザーに促すメッセージが表示される。
図9では、図2のS115において、手の甲領域と頬領域とがフロントカメラプレビュー画像中に十分に含まれると判断され、フロントカメラでフロントカメラ画像を撮像していることを示す「撮影中」のメッセージが表示される。また、フロントカメラ画像を撮像していることをユーザーに報知させるため、シャッター音を音出力部270から出力させる。
なお、撮像機能ボタンをユーザーにタッチさせるように促し、手動でフロントカメラ画像を撮像させてもよい。
本実施形態の画像処理装置(画像処理装置10)は、第1撮像部で撮像される第1画像に含まれる第1領域における第1色情報を算出する第1算出手段(第1色情報算出部120)と、第2撮像部で撮像される第2画像に含まれる第1領域における第2色情報と、第2領域における第3色情報とを算出する第2算出手段(第2色情報算出部140、第3色情報算出部150)と、第2色情報から第1色情報への変換用の係数Mを算出する係数算出手段(色情報変換パラメータ算出部160)と、係数Mに基づいて、第3色情報から、第1撮像部で撮像される場合の第2領域における第4色情報を推定する推定手段(第4色情報推定部170)とを備える。
これによれば、第1撮像部で撮像される第1画像には含まれていない第2領域について、第1撮像部で撮像された場合の第4色情報を、第2画像を介して推定することが可能になる。よって、第2領域が、第1撮像部での撮像が困難な領域であっても、第1撮像部での撮像が容易である第1領域と、その第2領域とが撮像された第2画像が存在すれば、第1撮像部において第2領域を撮像した場合の第4色情報を推定することができる。
これによれば、第2色情報と、第3色情報とは、検出された領域に基づいて算出されるため、第2色情報と、第3色情報とを、より正確に算出し得る。
これによれば、第2画像は、第1領域と第2領域とが過不足なく検出される状態で撮像されるため、その第2画像から生成される、第2色情報と第3色情報とは、より正確に算出される可能性が高まる。
このような構成を用いることで、第2色情報から第1色情報への変換用の係数を簡易かつ適切に算出することができる。
このような構成を用いることで、部分領域における第4色情報を簡易かつ適切に推定することができる。
これによると、第1撮像部で撮像される第1画像には含まれていない第2領域について、第1撮像部で撮像された場合の第4色情報を、第2撮像部で撮像された第2画像を介して推定することが可能になる。結果として、端末のユーザーの利便性を向上させることができる。
これによると、端末のユーザーは、第1撮像部によって第2領域を含む画像を適切に撮像することが不能である。また、第2撮像部によって第2領域を含む画像を適切に撮像することが可能である。そのため、上記の効果を鑑みると、第1撮像部での撮像が困難な第2領域について、第2撮像部を用いて、その第2領域と第1領域とを含む第2画像を撮像することで、第1撮像部において第2領域を撮像した場合の第4色情報を推定することを可能とする。結果として、端末のユーザーの利便性を向上させることができる。
このような構成を用いると、第2領域が端末よりも端末のユーザー側に存在する場合には、リアカメラが第2領域を撮像する際に、端末のユーザーはリアカメラによって第2領域を含む画像を適切に撮像することが不能となる。しかし、フロントカメラによって第2領域を含む画像を適切に撮像することが可能となる。従って、上記の効果と相まって、第1領域をリアカメラで撮像することで、フロントカメラによって撮像される、第1領域と第2領域とを含む第2画像を介して、リアカメラで撮像される場合の第2領域における第4色情報を推定することが可能になる。結果として、端末のユーザーの利便性を向上させることができる。
これによると、端末のユーザーに、より確実かつ容易に第1領域を適切に含む第1画像を撮像させることを可能とする。
これによると、端末のユーザーに手動でシャッターを切ることを要求しないため、ユーザーの利便性を向上させることができる。また、撮像された第1画像は、第1領域を適度に含む画像となるため、第1画像に基づいて算出される第1色情報は、適切に算出される可能性が高まる。結果として、推定される第4色情報の精度を向上させることができる。
本発明を適用可能な実施形態は、上記の実施形態に限定されない。以下、変形例について説明する。
上記の実施形態では、手の甲領域として、スマートフォン1000のユーザーにおける左手の手の甲を用いたが、これに限定されない。例えば、右手の手の甲を用いてもよい。
図10では、フロントカメラのプレビュー画像の右上に、ガイド線を左右反転させる機能を持つ、例えば両端矢印で表される反転機能アイコンRIが表示される。ユーザーによってこの反転機能アイコンRIがタッチされると、左手の手の甲から、右手の手の甲に第1領域が遷移する。その結果、ガイド線は左右反転される。
このような構成を用いることで、利き手が左手のユーザーにも対応可能とすることができ、ユーザーの利便性を向上させることができる。
上記の実施形態では、リアカメラによって第1領域である手の甲領域を撮像する際に、手の甲領域を包含する位置から撮像を開始させるガイド画像を用いたが、それに限定されない。例えば、リアカメラを手の甲領域に接触もしくは近接させた状態から撮像を開始させるようなガイド画像を用いてもよい。
そして、リアカメラは、焦点が手の甲に対して合焦する位置になると、リアカメラ画像を撮像する。
上記の実施形態では、図5において、スマートフォン1000を移動させることを促すガイドメッセージが表示されるとしたが、この際に、ジャイロセンサ260による姿勢情報を用いてガイドメッセージを表示させてもよい。
なお、この場合、スマートフォン1000をガイドする情報を音出力部270から出力させてもよい。
上記の実施形態では、式(6)に従って係数(色情報変換パラメータM)を算出し、算出された色情報変換パラメータMを用いて、式(7)に従って第4色情報を推定することとしたが、これに限定されない。
上記の実施形態では、色情報としてYCbCrで表現される色情報を用いたが、これに限定されない。
また、色情報としてHSVで表現される色情報を用いるようにしてもよい。
上記の実施例では、本発明を、撮像装置、電子装置(電子機器)、情報処理装置の一例であるスマートフォンに適用した場合を例示したが、これに限定されない。スマートフォン等の携帯電話機の他にも、本発明は、カメラ、PDA、パソコン、ナビゲーション装置、腕時計、各種のタブレット端末といった各種の装置に適用可能である。
上記の実施形態では、画像処理に係る各種のプログラムやデータが、記憶部300に記憶されており、処理部がこれらのプログラムを読み出して実行することで、上記の各実施形態における画像処理が実現された。この場合、各装置の記憶部は、ROMやEEPROM、フラッシュメモリ、ハードディスク、RAMといった内部記憶装置の他に、メモリカード(SDカード)やコンパクトフラッシュ(登録商標)カード、メモリスティック、USBメモリ、CD−RW(光学ディスク)、MO(光磁気ディスク)といった記録媒体(記録メディア、外部記憶装置、記憶媒体)を有していてもよく、これらの記録媒体に上記の各種のプログラムやデータを記憶させることとしてもよい。
この例において、画像処理装置10には、メモリカード430を挿入するためのカードスロット410が設けられており、カードスロット410に挿入されたメモリカード430に記憶された情報を読み取る又はメモリカード430に情報を書き込むためのカードリーダライタ(R/W)420が設けられている。
110 第1位置検出部
120 第1色情報算出部
130 第2位置検出部
140 第2色情報算出部
150 第3色情報算出部
160 色情報変換パラメータ算出部
170 第4色情報推定部
180 色情報解析部
1000 スマートフォン
Claims (19)
- 第1撮像部で撮像される第1画像に含まれる第1領域における第1色情報を算出する第1算出手段と、
第2撮像部で撮像される第2画像に含まれる前記第1領域における第2色情報と、第2領域における第3色情報とを算出する第2算出手段と、
前記第2色情報から前記第1色情報への変換用の係数を算出する係数算出手段と、
前記係数に基づいて、前記第3色情報から、前記第1撮像部で撮像される場合の前記第2領域における第4色情報を推定する推定手段と、
を備える画像処理装置。 - 前記第2画像は、前記第1画像と比べて解像度が低い、
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記第1算出手段は、色温度が既知である光源を利用して前記第1撮像部によって撮像された前記第1画像に基づいて、前記第1色情報を算出する、
請求項1または2に記載の画像処理装置。 - 前記第2算出手段は、前記第1領域と、前記第2領域とを検出する領域検出手段を有し、前記領域検出手段によって検出された前記第1領域と前記第2領域とに基づいて、前記第2色情報と、前記第3色情報とを算出する、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像処理装置。 - 前記領域検出手段によって検出された前記第1領域と前記第2領域とが前記第2撮像部の撮像領域に含まれるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段による判定に基づいて、前記第2画像を撮像させるように前記第2撮像部を制御する制御手段と、
をさらに備える請求項4に記載の画像処理装置。 - 前記第1領域は手の領域であり、前記第2領域は顔の領域である、
請求項1〜5のいずれか一項に記載の画像処理装置。 - 前記第1領域は手の甲の領域であり、前記第2領域は頬の領域である、
請求項6に記載の画像処理装置。 - 前記係数算出手段は、前記第1領域内の第1部分領域における前記第1色情報と、前記第1部分領域に対応する第2部分領域における前記第2色情報と、前記係数とに基づく評価関数を用いて、前記係数を算出する、
請求項1〜7のいずれか一項に記載の画像処理装置。 - 前記推定手段は、前記係数と、前記第2領域内の部分領域における前記第3色情報とに基づいて、前記部分領域における前記第4色情報を推定する、
請求項8に記載の画像処理装置。 - 請求項1〜9のいずれか一項に記載の画像処理装置と、
前記第1撮像部と、
前記第2撮像部と、
を備える端末。 - 前記第1撮像部は、そのプレビュー画像をユーザーが視認することが不能な撮像部であり、
前記第2撮像部は、そのプレビュー画像を前記ユーザーが視認することが可能な撮像部である、
請求項10に記載の端末。 - 前記第1撮像部はリアカメラであり、前記第2撮像部はフロントカメラである、
請求項11に記載の端末。 - 前記第1算出手段は、フラッシュを利用して前記第1撮像部によって撮像された前記第1画像に基づいて、前記第1色情報を算出する、
請求項10〜12のいずれか一項に記載の端末。 - 自装置の移動をガイドするガイド手段をさらに備え、
前記ガイド手段は、前記第1撮像部のプレビュー画像が前記第1領域を包含する状態から撮像を開始させ、前記第1撮像部が前記第1領域に近接する方向へ自装置を移動させるようにガイドする、
請求項10〜13のいずれか一項に記載の端末。 - 前記第1撮像部は、前記ガイド手段によるガイドに応じた自装置の移動操作に基づき、前記第1撮像部の前記プレビュー画像における前記第1領域の占める割合が所定割合となった場合に前記第1画像を撮像する、
請求項14に記載の端末。 - 自装置の移動をガイドするガイド手段をさらに備え、
前記ガイド手段は、前記第1撮像部が前記第1領域と接触または近接する状態から撮像を開始させ、前記第1撮像部における焦点が合焦する方向に自装置を移動させるようにガイドする、
請求項10〜13のいずれか一項に記載の端末。 - 前記第1撮像部は、前記ガイド手段によるガイドに応じた自装置の移動操作に基づき、前記第1撮像部における焦点が合焦する位置となった場合に前記第1画像を撮像する、
請求項16に記載の端末。 - 第1撮像部で撮像される第1画像に含まれる第1領域における第1色情報を算出することと、
第2撮像部で撮像される第2画像に含まれる前記第1領域における第2色情報と、第2領域における第3色情報とを算出することと、
前記第2色情報から前記第1色情報への変換用の係数を算出することと、
前記係数に基づいて、前記第3色情報から、前記第1撮像部で撮像される場合の前記第2領域における第4色情報を推定することと、
を含む画像処理方法。 - コンピュータに、
第1撮像部で撮像される第1画像に含まれる第1領域における第1色情報を算出することと、
第2撮像部で撮像される第2画像に含まれる前記第1領域における第2色情報と、第2領域における第3色情報とを算出することと、
前記第2色情報から前記第1色情報への変換用の係数を算出することと、
前記係数に基づいて、前記第3色情報から、前記第1撮像部で撮像される場合の前記第2領域における第4色情報を推定することと、
を実行させるためのプログラム。
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DENNIS HOSPACH ET AL.: ""Simulation and Evaluation of Sensor Characteristics in Vision Based Advanced Driver Assistance Syst", 17TH INTERNATIONAL IEEE CONFERENCE ON INTELLIGENT TRANSPORTATION SYSTEMS (ITSC), JPN6021033908, 8 October 2014 (2014-10-08), US, pages 2610 - 2615, XP032685836, ISSN: 0004716009, DOI: 10.1109/ITSC.2014.6958108 * |
立花 綱治、外4名: ""通常教室におけるデジタルコンテンツ自動作成システムの開発"", 電子情報通信学会技術研究報告, vol. 104, no. 534, JPN6021033909, 11 December 2004 (2004-12-11), JP, pages 87 - 92, ISSN: 0004716008 * |
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JP7046340B2 (ja) | 2022-04-04 |
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