JP2792376B2 - 画像ぼかし処理装置 - Google Patents
画像ぼかし処理装置Info
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T5/00—Image enhancement or restoration
- G06T5/20—Image enhancement or restoration by the use of local operators
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、画像処理装置の画像ぼ
かし処理に係り、コンピュータ・グラフィックスで生成
された画像に対してレンズ特性に起因するぼかし効果を
与えるのに利用される画像ぼかし処理装置に関する。
かし処理に係り、コンピュータ・グラフィックスで生成
された画像に対してレンズ特性に起因するぼかし効果を
与えるのに利用される画像ぼかし処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の奥行き値を考慮した画像ぼかし装
置は、焦点の位置と奥行き値からぼかし範囲の大きさを
計算し、計算画素(画素値計算の対象となる画素)のぼか
し範囲に含まれる画素値を平均、または加重平均するこ
とでぼかし処理を行っていた。これらの処理方法につい
ては、特開昭６３−２５９７７８号公報で述べられてい
る。
置は、焦点の位置と奥行き値からぼかし範囲の大きさを
計算し、計算画素(画素値計算の対象となる画素)のぼか
し範囲に含まれる画素値を平均、または加重平均するこ
とでぼかし処理を行っていた。これらの処理方法につい
ては、特開昭６３−２５９７７８号公報で述べられてい
る。
【０００３】以下図面を参照しながら上述した従来の画
像ぼかし処理装置の一例について図５を用いて説明す
る。図５では、焦点をZcにしたときの奥行き値とぼかし
範囲の対応を示したものである。図５において、５０１
は計算画素、５０２は３×３のぼかし範囲、５０３は５
×５のぼかし範囲を表す。図５の例では、（数１）に示
すような割当てを行う。
像ぼかし処理装置の一例について図５を用いて説明す
る。図５では、焦点をZcにしたときの奥行き値とぼかし
範囲の対応を示したものである。図５において、５０１
は計算画素、５０２は３×３のぼかし範囲、５０３は５
×５のぼかし範囲を表す。図５の例では、（数１）に示
すような割当てを行う。
【０００４】
【数１】
【０００５】そしてぼかし範囲内の画素を平均するか、
あるいは画素ごとに重み係数を決めて加重平均すること
により計算画素の画素値を計算する。
あるいは画素ごとに重み係数を決めて加重平均すること
により計算画素の画素値を計算する。
【０００６】このように、従来の画像ぼかし処理装置で
は、計算画素の画素値計算に計算画素のぼかし範囲に含
まれるすべての画素を平均、または加重平均することに
よりぼかし処理を行ってきた。
は、計算画素の画素値計算に計算画素のぼかし範囲に含
まれるすべての画素を平均、または加重平均することに
よりぼかし処理を行ってきた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらカメラで
撮影した画像のようなレンズ特性に起因するぼかし効果
を表現したい場合、各画素はおのおののぼかし範囲に含
まれる画素にその画素値を分配するという方法を用いた
方が自然であるが、前記の従来例のような構成では、計
算画素のぼかし範囲内の画素の画素値を平均、または加
重平均しており、この方法では、ぼかし範囲の小さな画
素がその範囲を超えて他の画素へその画素値を分配する
ことやぼかし範囲の大きな画素がその範囲内のぼかし範
囲の小さな画素へ画素値を分配しないことがありえるの
で、カメラで撮影した画像におけるぼけ方と比較して不
自然なぼけ方をする部分が生じるという問題点を有して
いた。
撮影した画像のようなレンズ特性に起因するぼかし効果
を表現したい場合、各画素はおのおののぼかし範囲に含
まれる画素にその画素値を分配するという方法を用いた
方が自然であるが、前記の従来例のような構成では、計
算画素のぼかし範囲内の画素の画素値を平均、または加
重平均しており、この方法では、ぼかし範囲の小さな画
素がその範囲を超えて他の画素へその画素値を分配する
ことやぼかし範囲の大きな画素がその範囲内のぼかし範
囲の小さな画素へ画素値を分配しないことがありえるの
で、カメラで撮影した画像におけるぼけ方と比較して不
自然なぼけ方をする部分が生じるという問題点を有して
いた。
【０００８】本発明は前記問題点に鑑み、カメラで撮影
した画像と同じような自然なぼかし効果を施す画像ぼか
し処理装置を提供することを目的とする。
した画像と同じような自然なぼかし効果を施す画像ぼか
し処理装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明の画像ぼかし処理装置は、ぼかし範囲の計算と
画素値計算のタイミングを制御するぼかし処理制御部
と、各画素ごとの奥行き値を格納する奥行き値バッファ
と、処理画素の奥行き値とぼかし特性パラメータからぼ
かし範囲の大きさを計算するぼかし範囲計算部と、前記
ぼかし範囲計算部で求めた各画素のぼかし範囲の大きさ
を格納するぼかし範囲バッファと、一定範囲内の画素を
参照候補画素とし、前記参照候補画素のぼかし範囲の大
きさをもとに前記参照候補画素の中から参照画素を選択
し、計算画素の画素値計算で参照する参照画素アドレス
を求める参照画素アドレス計算部と、入力画像の各画素
値を格納する入力画素バッファと、参照画素値から計算
画素の画素値を計算する画素値計算部とを備えたもので
ある。
に本発明の画像ぼかし処理装置は、ぼかし範囲の計算と
画素値計算のタイミングを制御するぼかし処理制御部
と、各画素ごとの奥行き値を格納する奥行き値バッファ
と、処理画素の奥行き値とぼかし特性パラメータからぼ
かし範囲の大きさを計算するぼかし範囲計算部と、前記
ぼかし範囲計算部で求めた各画素のぼかし範囲の大きさ
を格納するぼかし範囲バッファと、一定範囲内の画素を
参照候補画素とし、前記参照候補画素のぼかし範囲の大
きさをもとに前記参照候補画素の中から参照画素を選択
し、計算画素の画素値計算で参照する参照画素アドレス
を求める参照画素アドレス計算部と、入力画像の各画素
値を格納する入力画素バッファと、参照画素値から計算
画素の画素値を計算する画素値計算部とを備えたもので
ある。
【００１０】
【作用】本発明は前記した構成で、参照画素アドレス計
算部が、計算画素から一定範囲内の画素を参照候補画素
とし、各参照候補画素のぼかし範囲に計算画素が含まれ
るものを参照画素として選択し、画素値計算部で、各参
照画素のぼかし範囲の大きさから各重み係数を計算し、
参照画素値を加重平均して計算画素の画素値を求めるこ
とにより、カメラで撮影した画像と同じような自然なぼ
かし効果が得られる。
算部が、計算画素から一定範囲内の画素を参照候補画素
とし、各参照候補画素のぼかし範囲に計算画素が含まれ
るものを参照画素として選択し、画素値計算部で、各参
照画素のぼかし範囲の大きさから各重み係数を計算し、
参照画素値を加重平均して計算画素の画素値を求めるこ
とにより、カメラで撮影した画像と同じような自然なぼ
かし効果が得られる。
【００１１】
【実施例】以下本発明の実施例の画像ぼかし処理装置に
ついて、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の
第１の実施例における画像ぼかし処理装置の構成ブロッ
ク図である。
ついて、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の
第１の実施例における画像ぼかし処理装置の構成ブロッ
ク図である。
【００１２】図１において、１０１はぼかし処理制御部
で、ぼかし範囲の計算と画素値計算のタイミングを制御
する。１０２はぼかし範囲計算部で、処理画素の奥行き
値１１４とぼかし特性パラメータ(すべての画素に対し
て共通)１０９からぼかし範囲の大きさ１１５を計算す
る。１０３は奥行き値バッファで、各画素ごとの奥行き
値１０８を格納する。奥行き値とは、カメラ(視点)から
被写体までの距離である。１０４はぼかし範囲バッファ
で、ぼかし範囲計算部１０２で求めた各画素のぼかし範
囲の大きさ１１５を格納する。１０５は参照画素アドレ
ス計算部で、計算画素の画素値計算で参照する参照画素
アドレス１１９を求める。１０６は画素値計算部で、参
照画素値１２１から計算画素の画素値を計算する。１０
７は入力画素バッファで、入力画像の各画素値１１０を
格納する。画素値とは、例えばＲＧＢなどの色成分であ
る。
で、ぼかし範囲の計算と画素値計算のタイミングを制御
する。１０２はぼかし範囲計算部で、処理画素の奥行き
値１１４とぼかし特性パラメータ(すべての画素に対し
て共通)１０９からぼかし範囲の大きさ１１５を計算す
る。１０３は奥行き値バッファで、各画素ごとの奥行き
値１０８を格納する。奥行き値とは、カメラ(視点)から
被写体までの距離である。１０４はぼかし範囲バッファ
で、ぼかし範囲計算部１０２で求めた各画素のぼかし範
囲の大きさ１１５を格納する。１０５は参照画素アドレ
ス計算部で、計算画素の画素値計算で参照する参照画素
アドレス１１９を求める。１０６は画素値計算部で、参
照画素値１２１から計算画素の画素値を計算する。１０
７は入力画素バッファで、入力画像の各画素値１１０を
格納する。画素値とは、例えばＲＧＢなどの色成分であ
る。
【００１３】以上のように構成された画像ぼかし処理装
置について、以下図１及び図２を用いてその動作を説明
する。まず処理を開始する前に、あらかじめ入力画素バ
ッファ１０７へ入力画像の各画素値１１０を、奥行き値
バッファ１０３へ入力画像の各奥行き値１０８をそれぞ
れ格納しておく。その後、ぼかし処理制御部１０１へ開
始命令１１２を送り、ぼかし処理制御部１０１は、開始
命令１１２を受けとると、ぼかし範囲計算部１０２へ実
行命令１１３を出す。
置について、以下図１及び図２を用いてその動作を説明
する。まず処理を開始する前に、あらかじめ入力画素バ
ッファ１０７へ入力画像の各画素値１１０を、奥行き値
バッファ１０３へ入力画像の各奥行き値１０８をそれぞ
れ格納しておく。その後、ぼかし処理制御部１０１へ開
始命令１１２を送り、ぼかし処理制御部１０１は、開始
命令１１２を受けとると、ぼかし範囲計算部１０２へ実
行命令１１３を出す。
【００１４】ぼかし範囲計算部１０２は、奥行き値バッ
ファ１０３から各画素の奥行き値１１４を順次とり出し
て、その値とぼかし特性パラメータ１０９から各画素の
ぼかし範囲の大きさ１１５を計算し、その値をぼかし範
囲バッファ１０４へ格納する。レンズのぼかし効果を行
う場合、ぼかし範囲はぼける画素を中心とする円(以
後、錯乱円と呼ぶ)となり、ぼかし範囲の大きさ１１５
は錯乱円の半径のことである。ぼかし特性パラメータ１
０９は、レンズの焦点距離ｆ、レンズのアイリス値Ｆ、
ピント位置ｐで、これらから錯乱円の半径Ｃを（数２）
により求める。
ファ１０３から各画素の奥行き値１１４を順次とり出し
て、その値とぼかし特性パラメータ１０９から各画素の
ぼかし範囲の大きさ１１５を計算し、その値をぼかし範
囲バッファ１０４へ格納する。レンズのぼかし効果を行
う場合、ぼかし範囲はぼける画素を中心とする円(以
後、錯乱円と呼ぶ)となり、ぼかし範囲の大きさ１１５
は錯乱円の半径のことである。ぼかし特性パラメータ１
０９は、レンズの焦点距離ｆ、レンズのアイリス値Ｆ、
ピント位置ｐで、これらから錯乱円の半径Ｃを（数２）
により求める。
【００１５】
【数２】
【００１６】但し、ｄは画素の奥行き値である。ぼかし
範囲計算部１０２は、すべての画素に対してぼかし範囲
の計算処理が終了すると、ぼかし処理制御部１０１へ終
了信号１１６を出す。ぼかし処理制御部１０１は、終了
信号１１６を受けとると、画素値計算部１０６へ実行命
令１１８を出す。このように、ぼかし範囲計算部１０２
の処理が終了するまで、画素値計算部１０６の実行は待
たされる。これは、参照画素アドレス計算部１０５およ
び画素値計算部１０６の処理で、ぼかし範囲の大きさ１
１５を必要とするからである。
範囲計算部１０２は、すべての画素に対してぼかし範囲
の計算処理が終了すると、ぼかし処理制御部１０１へ終
了信号１１６を出す。ぼかし処理制御部１０１は、終了
信号１１６を受けとると、画素値計算部１０６へ実行命
令１１８を出す。このように、ぼかし範囲計算部１０２
の処理が終了するまで、画素値計算部１０６の実行は待
たされる。これは、参照画素アドレス計算部１０５およ
び画素値計算部１０６の処理で、ぼかし範囲の大きさ１
１５を必要とするからである。
【００１７】画素値計算部１０６において、画素値の計
算を行う画素を計算画素と呼ぶことにする。画素値計算
部１０６は、まず、計算画素アドレス１２０を参照画素
アドレス計算部１０５へ入力する。参照画素アドレス計
算部１０５は、まず計算画素から一定距離内の画素を参
照候補画素とし、各参照候補画素のぼかし範囲の大きさ
１１７をぼかし範囲バッファ１０４から取り出す。そし
て各参照候補画素と計算画素との距離をそれぞれ計算
し、参照候補画素のうち、そのぼかし範囲の大きさ(錯
乱円の半径)１２２が、計算画素値との距離以上のもの
を参照画素として選択する。
算を行う画素を計算画素と呼ぶことにする。画素値計算
部１０６は、まず、計算画素アドレス１２０を参照画素
アドレス計算部１０５へ入力する。参照画素アドレス計
算部１０５は、まず計算画素から一定距離内の画素を参
照候補画素とし、各参照候補画素のぼかし範囲の大きさ
１１７をぼかし範囲バッファ１０４から取り出す。そし
て各参照候補画素と計算画素との距離をそれぞれ計算
し、参照候補画素のうち、そのぼかし範囲の大きさ(錯
乱円の半径)１２２が、計算画素値との距離以上のもの
を参照画素として選択する。
【００１８】図２は参照画素の説明図である。図２にお
いて、２０１は計算画素で、２０２は参照画素、２０３
は非参照画素を表す。各画素内の数字は、各画素におけ
る錯乱円の半径(水平または垂直方向に隣接した画素の
距離を１とした単位)を表す。図２においては、計算画
素２０１を中心とする５×５の正方形内の画素を参照候
補画素としている。計算画素２０１のアドレスを(0,0)
とするとき、参照画素のアドレスは、(0,0), (-1,0),(-
2,0),(0,1),(-1,1),(-1,-1)の計６個である。これら参
照画素アドレス１１９は画素値計算部１０６に出力され
る。
いて、２０１は計算画素で、２０２は参照画素、２０３
は非参照画素を表す。各画素内の数字は、各画素におけ
る錯乱円の半径(水平または垂直方向に隣接した画素の
距離を１とした単位)を表す。図２においては、計算画
素２０１を中心とする５×５の正方形内の画素を参照候
補画素としている。計算画素２０１のアドレスを(0,0)
とするとき、参照画素のアドレスは、(0,0), (-1,0),(-
2,0),(0,1),(-1,1),(-1,-1)の計６個である。これら参
照画素アドレス１１９は画素値計算部１０６に出力され
る。
【００１９】画素値計算部１０６は、参照画素アドレス
１１９のさす画素値(以下参照画素値と呼ぶ)から計算画
素の画素値を求める。まず、各参照画素ごとに錯乱円の
半径、即ち、参照画素のぼかし範囲の大きさ１２２から
重み係数を計算する。重み係数には、各画素の錯乱円の
面積の逆数を用いる。重み係数の計算に錯乱円の面積の
逆数を用いるのは、錯乱円の面積が大きいほど、多くの
画素に対して画素値が分配されるので、１つの画素に分
配される画素値は少なくなるからである。計算が終了す
ると、次の計算画素に対して同様の処理を行う。以下す
べての画素に対してこの処理を行う。ここで計算される
値が、出力画像の各画素値１１１となる。
１１９のさす画素値(以下参照画素値と呼ぶ)から計算画
素の画素値を求める。まず、各参照画素ごとに錯乱円の
半径、即ち、参照画素のぼかし範囲の大きさ１２２から
重み係数を計算する。重み係数には、各画素の錯乱円の
面積の逆数を用いる。重み係数の計算に錯乱円の面積の
逆数を用いるのは、錯乱円の面積が大きいほど、多くの
画素に対して画素値が分配されるので、１つの画素に分
配される画素値は少なくなるからである。計算が終了す
ると、次の計算画素に対して同様の処理を行う。以下す
べての画素に対してこの処理を行う。ここで計算される
値が、出力画像の各画素値１１１となる。
【００２０】以上のように本実施例によれば、画像ぼか
し処理装置をぼかし処理制御部１０１と、ぼかし範囲計
算部１０２と、奥行き値バッファ１０３と、ぼかし範囲
バッファ１０４と、参照画素アドレス計算部１０５と、
画素値計算部１０６と、入力画素バッファ１０７とから
構成し、画素ごとの奥行き値１１４と、ぼかし特性パラ
メータ１０９から画素ごとにぼかし範囲の大きさ１１５
を計算し、画素値計算部１０６で画素値の計算を行う
際、計算画素の近傍の画素のうち、近傍の画素の錯乱円
内に計算画素が含まれるものの画素値を参照して画素値
を計算することにより、出力画像は奥行き値に応じてぼ
かしの程度が異なり、カメラで撮影した映像のように、
ピントのあったところは鮮明にその他は奥行きに応じて
ぼけた自然なぼかし効果を施すことができる。
し処理装置をぼかし処理制御部１０１と、ぼかし範囲計
算部１０２と、奥行き値バッファ１０３と、ぼかし範囲
バッファ１０４と、参照画素アドレス計算部１０５と、
画素値計算部１０６と、入力画素バッファ１０７とから
構成し、画素ごとの奥行き値１１４と、ぼかし特性パラ
メータ１０９から画素ごとにぼかし範囲の大きさ１１５
を計算し、画素値計算部１０６で画素値の計算を行う
際、計算画素の近傍の画素のうち、近傍の画素の錯乱円
内に計算画素が含まれるものの画素値を参照して画素値
を計算することにより、出力画像は奥行き値に応じてぼ
かしの程度が異なり、カメラで撮影した映像のように、
ピントのあったところは鮮明にその他は奥行きに応じて
ぼけた自然なぼかし効果を施すことができる。
【００２１】なお、本実施例では画素値計算部１０６で
の処理を画素ごとに逐次行う場合を示したが、並列に行
ってもよい。
の処理を画素ごとに逐次行う場合を示したが、並列に行
ってもよい。
【００２２】次に本発明の第２の実施例における画像ぼ
かし処理装置について図３を参照しながら説明する。図
３は、本実施例における画像ぼかし処理装置の構成ブロ
ック図である。
かし処理装置について図３を参照しながら説明する。図
３は、本実施例における画像ぼかし処理装置の構成ブロ
ック図である。
【００２３】図３において、３０１はぼかし処理制御
部、３０２はぼかし範囲計算部、３０３は奥行き値バッ
ファ、３０４はぼかし範囲バッファ、３０５は第１の参
照画素アドレス計算部、３０６は第２の参照画素アドレ
ス計算部、３０７は画素値計算部、３０８は中間画素値
バッファ、３０９は入力画素バッファを表す。ぼかし処
理制御部３０１は、開始命令３１４を受けとると、ぼか
し範囲計算部３０２へ実行命令３１５を出す。ぼかし範
囲計算部３０２での処理は、第１の実施例と同様、各画
素のぼかし範囲を計算し、ぼかし範囲バッファ３０４に
格納する。ぼかし範囲計算部３０２は、その処理が終了
すると、ぼかし処理制御部３０１へ終了信号３１８を出
力する。ぼかし処理制御部３０１は、終了信号３１８を
受けとると、画素値計算部３０７へ実行命令３１９を出
す。
部、３０２はぼかし範囲計算部、３０３は奥行き値バッ
ファ、３０４はぼかし範囲バッファ、３０５は第１の参
照画素アドレス計算部、３０６は第２の参照画素アドレ
ス計算部、３０７は画素値計算部、３０８は中間画素値
バッファ、３０９は入力画素バッファを表す。ぼかし処
理制御部３０１は、開始命令３１４を受けとると、ぼか
し範囲計算部３０２へ実行命令３１５を出す。ぼかし範
囲計算部３０２での処理は、第１の実施例と同様、各画
素のぼかし範囲を計算し、ぼかし範囲バッファ３０４に
格納する。ぼかし範囲計算部３０２は、その処理が終了
すると、ぼかし処理制御部３０１へ終了信号３１８を出
力する。ぼかし処理制御部３０１は、終了信号３１８を
受けとると、画素値計算部３０７へ実行命令３１９を出
す。
【００２４】画素値計算部３０７は、まず、計算画素ア
ドレス３２０を第１の参照画素アドレス計算部３０５へ
入力する。第１の参照画素アドレス計算部３０５は、ま
ず計算画素から水平方向に一定距離内の画素を参照候補
画素とし、各参照候補画素のぼかし範囲の大きさ３２１
をぼかし範囲バッファ３０４から取り出す。そして各参
照候補画素と計算画素との距離とぼかし範囲の大きさ
(錯乱円の半径)とを比較し、参照候補画素のうち、その
ぼかし範囲の大きさ(錯乱円の半径)が、計算画素値との
距離以上のものを参照画素として選択し、参照画素アド
レス３２２を画素値計算部３０７へ出力する。画素値計
算部３０７は、参照画素アドレス３２２のさす参照画素
値３２７から計算画素の画素値を計算する。計算方法
は、第１の実施例と同様である。ただし、この計算結果
は出力画像の各画素値３１３ではなく中間画素値３２５
であり、中間画素値バッファ３０８に格納する。すべて
の画素に対して中間画素値３２５の計算が終了すると、
画素値計算部３０７は第２の参照画素アドレス計算部３
０６へ計算画素アドレス３２０を入力する。
ドレス３２０を第１の参照画素アドレス計算部３０５へ
入力する。第１の参照画素アドレス計算部３０５は、ま
ず計算画素から水平方向に一定距離内の画素を参照候補
画素とし、各参照候補画素のぼかし範囲の大きさ３２１
をぼかし範囲バッファ３０４から取り出す。そして各参
照候補画素と計算画素との距離とぼかし範囲の大きさ
(錯乱円の半径)とを比較し、参照候補画素のうち、その
ぼかし範囲の大きさ(錯乱円の半径)が、計算画素値との
距離以上のものを参照画素として選択し、参照画素アド
レス３２２を画素値計算部３０７へ出力する。画素値計
算部３０７は、参照画素アドレス３２２のさす参照画素
値３２７から計算画素の画素値を計算する。計算方法
は、第１の実施例と同様である。ただし、この計算結果
は出力画像の各画素値３１３ではなく中間画素値３２５
であり、中間画素値バッファ３０８に格納する。すべて
の画素に対して中間画素値３２５の計算が終了すると、
画素値計算部３０７は第２の参照画素アドレス計算部３
０６へ計算画素アドレス３２０を入力する。
【００２５】第２の参照画素アドレス計算部３０６は、
まず計算画素から垂直方向に一定距離内の画素を参照候
補画素とし、各参照候補画素のぼかし範囲の大きさ３２
１をぼかし範囲バッファ３０４から取り出す。そして各
参照候補画素と計算画素との距離とぼかし範囲の大きさ
(錯乱円の半径)とを比較し、参照候補画素のうち、その
ぼかし範囲の大きさ(錯乱円の半径)が、計算画素値との
距離以上のものを参照画素として選択し、参照画素アド
レス３２４を画素値計算部３０７へ出力する。
まず計算画素から垂直方向に一定距離内の画素を参照候
補画素とし、各参照候補画素のぼかし範囲の大きさ３２
１をぼかし範囲バッファ３０４から取り出す。そして各
参照候補画素と計算画素との距離とぼかし範囲の大きさ
(錯乱円の半径)とを比較し、参照候補画素のうち、その
ぼかし範囲の大きさ(錯乱円の半径)が、計算画素値との
距離以上のものを参照画素として選択し、参照画素アド
レス３２４を画素値計算部３０７へ出力する。
【００２６】画素値計算部３０７は、参照画素アドレス
３２２のさす参照画素値３２６から計算画素の画素値を
計算する。計算方法は、第１の実施例と同様である。た
だし、参照画素値３２６は入力画素バッファ３０９では
なく、中間画素値バッファ３０８に格納された中間画素
値３２５を用いる。計算が終了すると、次の計算画素に
対して同様の処理を行う。以下すべての画素に対してこ
の処理を行う。ここで計算される値が、出力画像の各画
素値３１３となる。
３２２のさす参照画素値３２６から計算画素の画素値を
計算する。計算方法は、第１の実施例と同様である。た
だし、参照画素値３２６は入力画素バッファ３０９では
なく、中間画素値バッファ３０８に格納された中間画素
値３２５を用いる。計算が終了すると、次の計算画素に
対して同様の処理を行う。以下すべての画素に対してこ
の処理を行う。ここで計算される値が、出力画像の各画
素値３１３となる。
【００２７】以上のように本実施例によれば、ぼかし処
理制御部３０１と、ぼかし範囲計算部３０２と、奥行き
値バッファ３０３と、ぼかし範囲バッファ３０４と、第
１の参照画素アドレス計算部３０５と、第２の参照画素
アドレス計算部３０６と、画素値計算部３０７と、中間
画素値バッファ３０８と、入力画素バッファ３０９とを
備えることにより、第１の参照画素アドレス計算部３０
５は、計算画素と同じ水平位置にある参照候補画素の中
から参照画素アドレス３２２を求め、画素値計算部３０
７は参照画素アドレス３２２と参照画素値３２７を用い
て中間画素値３２５を計算し、その後、第２の参照画素
アドレス計算部３０６は、計算画素と同じ垂直位置にあ
る参照候補画素の中から参照画素アドレス３２４を求
め、画素値計算部３０７は参照画素アドレス３２４と参
照画素値３２６を用いて出力画像の各画素値３１３を計
算することにより、第１の参照画素アドレス計算部３０
５および第２の参照画素アドレス計算部３０６におい
て、画素間の距離計算が簡単になるので第１の実施例の
画像ぼかし処理装置よりも処理時間が短縮される。
理制御部３０１と、ぼかし範囲計算部３０２と、奥行き
値バッファ３０３と、ぼかし範囲バッファ３０４と、第
１の参照画素アドレス計算部３０５と、第２の参照画素
アドレス計算部３０６と、画素値計算部３０７と、中間
画素値バッファ３０８と、入力画素バッファ３０９とを
備えることにより、第１の参照画素アドレス計算部３０
５は、計算画素と同じ水平位置にある参照候補画素の中
から参照画素アドレス３２２を求め、画素値計算部３０
７は参照画素アドレス３２２と参照画素値３２７を用い
て中間画素値３２５を計算し、その後、第２の参照画素
アドレス計算部３０６は、計算画素と同じ垂直位置にあ
る参照候補画素の中から参照画素アドレス３２４を求
め、画素値計算部３０７は参照画素アドレス３２４と参
照画素値３２６を用いて出力画像の各画素値３１３を計
算することにより、第１の参照画素アドレス計算部３０
５および第２の参照画素アドレス計算部３０６におい
て、画素間の距離計算が簡単になるので第１の実施例の
画像ぼかし処理装置よりも処理時間が短縮される。
【００２８】なお、本実施例において、第１の参照画素
アドレス計算部３０５では処理画素と水平位置の同じ画
素を、第２の参照画素アドレス計算部３０６では処理画
素と垂直位置の同じ画素をそれぞれ選んだが、逆になっ
ても構わない。
アドレス計算部３０５では処理画素と水平位置の同じ画
素を、第２の参照画素アドレス計算部３０６では処理画
素と垂直位置の同じ画素をそれぞれ選んだが、逆になっ
ても構わない。
【００２９】次に本発明の第３の実施例における画像ぼ
かし処理装置について図４を参照しながら説明する。本
実施例における画像ぼかし処理装置は、第１の実施例に
おける画像ぼかし処理装置に奥行き値比較部を追加した
ものである。図４は、本実施例における画像ぼかし処理
装置の説明図である。
かし処理装置について図４を参照しながら説明する。本
実施例における画像ぼかし処理装置は、第１の実施例に
おける画像ぼかし処理装置に奥行き値比較部を追加した
ものである。図４は、本実施例における画像ぼかし処理
装置の説明図である。
【００３０】図４において、４０１は奥行き値比較部
で、参照画素アドレス計算部１０５から出力された参照
画素アドレス４０３の中から奥行き値が計算画素の奥行
き値より大きいものを選ぶ。つまり画像上で計算画素よ
りも後方にあるものを参照画素の中から選ぶ。４０２は
奥行き値バッファで、ぼかし範囲計算部へ各画素の奥行
き値４０８を供給する以外に、奥行き値比較部４０１に
計算画素奥行き値４０４と参照画素奥行き値４０５を供
給する。奥行き値比較部４０１が出力する選ばれた参照
画素アドレス４０６は、画素値計算部１０６へ入力す
る。
で、参照画素アドレス計算部１０５から出力された参照
画素アドレス４０３の中から奥行き値が計算画素の奥行
き値より大きいものを選ぶ。つまり画像上で計算画素よ
りも後方にあるものを参照画素の中から選ぶ。４０２は
奥行き値バッファで、ぼかし範囲計算部へ各画素の奥行
き値４０８を供給する以外に、奥行き値比較部４０１に
計算画素奥行き値４０４と参照画素奥行き値４０５を供
給する。奥行き値比較部４０１が出力する選ばれた参照
画素アドレス４０６は、画素値計算部１０６へ入力す
る。
【００３１】第２の実施例の画像ぼかし処理装置に奥行
き値比較部４０１を追加する場合は、第１の参照画素ア
ドレス計算部３０５と第２の参照画素アドレス計算部３
０６の双方の出力を奥行き値比較部４０１へ入力し、奥
行き値比較部４０１から画素値計算部３０７へ選ばれた
参照画素アドレス４０６を入力する。
き値比較部４０１を追加する場合は、第１の参照画素ア
ドレス計算部３０５と第２の参照画素アドレス計算部３
０６の双方の出力を奥行き値比較部４０１へ入力し、奥
行き値比較部４０１から画素値計算部３０７へ選ばれた
参照画素アドレス４０６を入力する。
【００３２】以上のように本実施例によれば、ぼかし画
素アドレスの示す画素の奥行き値と前記処理画素の奥行
き値をそれぞれ比較して、ぼかし画素アドレスの中から
奥行き値が前記処理画素の奥行き値よりも大きいものを
選択する奥行き値比較部４０１を備えることにより、ぼ
かし画像上で、うしろの物体のぼけが前方の物体上にぼ
けることがないので、第１および第２の実施例によるぼ
かし画像処理装置よりも実際にカメラで撮影した画像に
近い画質が得られる。
素アドレスの示す画素の奥行き値と前記処理画素の奥行
き値をそれぞれ比較して、ぼかし画素アドレスの中から
奥行き値が前記処理画素の奥行き値よりも大きいものを
選択する奥行き値比較部４０１を備えることにより、ぼ
かし画像上で、うしろの物体のぼけが前方の物体上にぼ
けることがないので、第１および第２の実施例によるぼ
かし画像処理装置よりも実際にカメラで撮影した画像に
近い画質が得られる。
【００３３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の画像ぼかし処理装置は、各画素ごとにぼかし範囲の大
きさを計算するぼかし範囲計算部と、一定範囲内の画素
を参照候補画素とし、前記参照候補画素のぼかし範囲の
大きさをもとに前記参照候補画素の中から参照画素を選
択し、計算画素の画素値計算で参照する参照画素アドレ
スを求める参照画素アドレス計算部と、画素値計算部を
設けて、各計算画素ごとに参照画素アドレスを計算し、
参照画素値を用いて画素値計算を行うことにより、カメ
ラで撮影した画像のようにピントのあったところは鮮明
にピントのあわないところは奥行きに応じてぼかした画
像を生成することができる。
の画像ぼかし処理装置は、各画素ごとにぼかし範囲の大
きさを計算するぼかし範囲計算部と、一定範囲内の画素
を参照候補画素とし、前記参照候補画素のぼかし範囲の
大きさをもとに前記参照候補画素の中から参照画素を選
択し、計算画素の画素値計算で参照する参照画素アドレ
スを求める参照画素アドレス計算部と、画素値計算部を
設けて、各計算画素ごとに参照画素アドレスを計算し、
参照画素値を用いて画素値計算を行うことにより、カメ
ラで撮影した画像のようにピントのあったところは鮮明
にピントのあわないところは奥行きに応じてぼかした画
像を生成することができる。
【図１】本発明の第１の実施例における画像ぼかし処理
装置の構成ブロック図
装置の構成ブロック図
【図２】同実施例における参照画素の説明図
【図３】本発明の第２の実施例における画像ぼかし処理
装置の構成ブロック図
装置の構成ブロック図
【図４】本発明の第３の実施例における画像ぼかし処理
装置の説明図
装置の説明図
【図５】従来の画像ぼかし装置の説明図
１０１ ぼかし処理制御部 １０２ ぼかし範囲計算部 １０３ 奥行き値バッファ １０４ ぼかし範囲バッファ １０５ 参照画素アドレス計算部 １０６ 画素値計算部 １０７ 入力画素バッファ １０８ 入力画像の各奥行き値 １０９ ぼかし特性パラメータ １１０ 入力画像の各画素値 １１１ 出力画像の各画素値 １１２ 開始命令 １１３ 実行命令 １１４ 各画素の奥行き値 １１５ 各画素のぼかし範囲の大きさ １１６ 終了信号 １１７ 参照候補画素のぼかし範囲の大きさ １１８ 実行命令 １１９ 参照画素アドレス １２０ 計算画素アドレス １２１ 参照画素値 １２２ 参照画素のぼかし範囲の大きさ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西村 明夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−259778（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−354073（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−259573（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G06T 15/00 - 15/70 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ) 特許ファイル（ＰＡＴＯＬＩＳ)
Claims (5)
- 【請求項１】ぼかし処理制御部と、ぼかし範囲計算部
と、奥行き値バッファと、ぼかし範囲バッファと、参照
画素アドレス計算部と、画素値計算部と、入力画素バッ
ファとを備え、前記ぼかし処理制御部は、開始命令を受
けると前記ぼかし範囲計算部へ実行命令を出し、前記ぼ
かし範囲計算部は、前記実行命令を受けとると、前記奥
行き値バッファから奥行き値を順次取り出し、前記奥行
き値とぼかし特性パラメータから各画素のぼかし範囲の
大きさを計算し、前記ぼかし範囲バッファへ入力し、す
べての画素に対して前記処理が終了すると、前記ぼかし
処理制御部へ終了信号を出し、前記ぼかし処理制御部
は、前記終了信号を受けとると、前記画素値計算部へ実
行命令を出し、前記画素値計算部は、前記実行命令を受
けとると、前記参照画素アドレス計算部へ計算画素アド
レスを出力し、前記参照画素アドレス計算部は、前記計
算画素から一定範囲内の画素を参照候補画素とし、前記
参照候補画素のぼかし範囲の大きさを前記ぼかし範囲バ
ッファから取り出し、前記ぼかし範囲の大きさをもとに
前記参照候補画素の中から参照画素を選択し、前記参照
画素のアドレスを前記画素値計算部へ出力し、前記画素
値計算部は、前記参照画素のぼかし範囲の大きさを前記
ぼかし範囲バッファから取り出し、前記参照画素の画素
値を前記入力画素バッファから取り出し、前記ぼかし範
囲の大きさから重み係数を計算し、前記重み係数を用い
て前記参照画素の画素値を加重平均した値を出力画像の
画素値として出力し、以下他のすべての画素を計算画素
として同様の処理を行う画像ぼかし処理装置。 - 【請求項２】ぼかし処理制御部と、ぼかし範囲計算部
と、奥行き値バッファと、ぼかし範囲バッファと、第１
の参照画素アドレス計算部と、第２の参照画素アドレス
計算部と、画素値計算部と、入力画素バッファと、中間
画素値バッファとを備え、前記ぼかし処理制御部は、開
始命令を受けると前記ぼかし範囲計算部へ実行命令を出
し、前記ぼかし範囲計算部は、前記実行命令を受けとる
と、前記奥行き値バッファから奥行き値を順次取り出
し、前記奥行き値とぼかし特性パラメータから各画素の
ぼかし範囲の大きさを計算し、前記ぼかし範囲バッファ
へ入力し、すべての画素に対して前記処理が終了する
と、前記ぼかし処理制御部へ終了信号を出し、前記ぼか
し処理制御部は、前記終了信号を受けとると、前記画素
値計算部へ実行命令を出し、前記画素値計算部は、前記
実行命令を受けとると、前記第１の参照画素アドレス計
算部へ計算画素アドレスを出力し、前記第１の参照画素
アドレス計算部は、前記計算画素から水平方向(または
垂直方向)に一定距離内の画素を参照候補画素とし、前
記参照候補画素のぼかし範囲の大きさを前記ぼかし範囲
バッファから取り出し、前記ぼかし範囲の大きさをもと
に前記参照候補画素の中から参照画素を選択し、前記参
照画素のアドレスを前記画素値計算部へ出力し、前記画
素値計算部は、前記参照画素のぼかし範囲の大きさを前
記ぼかし範囲バッファから取り出し、前記参照画素の画
素値を前記入力画素バッファから取り出し、前記ぼかし
範囲の大きさから重み係数を計算し、前記重み係数を用
いて前記参照画素の画素値を加重平均した値を前記中間
画素値バッファへ入力し、以下他のすべての画素を計算
画素として同様の処理を行った後、前記第２の参照画素
アドレス計算部へ計算画素アドレスを出力し、前記第２
の参照画素アドレス計算部は、前記計算画素から垂直方
向(または水平方向)に一定距離内の画素を参照候補画素
とし、前記参照候補画素のぼかし範囲の大きさを前記ぼ
かし範囲バッファから取り出し、前記ぼかし範囲の大き
さをもとに前記参照候補画素の中から参照画素を選択
し、前記参照画素のアドレスを前記画素値計算部へ出力
し、前記画素値計算部は、前記参照画素のぼかし範囲の
大きさを前記ぼかし範囲バッファから取り出し、前記参
照画素の画素値を前記中間画素値バッファから取り出
し、前記ぼかし範囲の大きさから重み係数を計算し、前
記重み係数を用いて前記参照画素の画素値を加重平均し
た値を出力画像の画素値として出力し、以下他のすべて
の画素を計算画素として同様の処理を行う画像ぼかし処
理装置。 - 【請求項３】奥行き値比較部を更に備え、前記奥行き値
比較部は、参照画素アドレス計算部の出力に接続し、前
記奥行き値比較部は、前記参照画素アドレス計算部が出
力する参照画素アドレスの示す画素の奥行き値と、処理
画素の奥行き値とを比較して、前記参照画素アドレスの
中から奥行き値が前記処理画素の奥行き値よりも大きい
(または小さい)ものを選択し、選ばれた前記参照画素ア
ドレスを画素値計算部へ入力する請求項１記載の画像ぼ
かし処理装置。 - 【請求項４】奥行き値比較部を更に備え、前記奥行き値
比較部は、第１の参照画素アドレス計算部および第２の
参照画素アドレス計算部の出力に接続し、前記奥行き値
比較部は、前記参照画素アドレス計算部が出力する参照
画素アドレスの示す画素の奥行き値と、処理画素の奥行
き値とを比較して、前記参照画素アドレスの中から奥行
き値が前記処理画素の奥行き値よりも大きい(または小
さい)ものを選択し、選ばれた前記参照画素アドレスを
画素値計算部へ入力する請求項２記載の画像ぼかし処理
装置。 - 【請求項５】奥行き値とぼかし特性パラメータから各画
素のぼかし範囲の大きさを計算する手段と、一定範囲内
の画素を参照候補画素とし、前記参照候補画素のぼかし
範囲の大きさをもとに前記参照候補画素の中から参照画
素を選択する手段と、前記参照画素のぼかし範囲の大き
さから重み係数を計算し、前記重み係数を用いて前記参
照画素の画素値を加重平均した値を出力画像の画素値と
して出力する手段とを備えた画像ぼかし処理装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5015202A JP2792376B2 (ja) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | 画像ぼかし処理装置 |
| EP94300793A EP0610080B1 (en) | 1993-02-02 | 1994-02-02 | Apparatus and method for defocusing images |
| DE69430962T DE69430962T2 (de) | 1993-02-02 | 1994-02-02 | Bilddefokusierungsverfahren und -vorrichtung |
| US08/542,543 US5570433A (en) | 1993-02-02 | 1995-10-13 | Apparatus and method for defocusing images |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5015202A JP2792376B2 (ja) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | 画像ぼかし処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06231273A JPH06231273A (ja) | 1994-08-19 |
| JP2792376B2 true JP2792376B2 (ja) | 1998-09-03 |
Family
ID=11882287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5015202A Expired - Lifetime JP2792376B2 (ja) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | 画像ぼかし処理装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5570433A (ja) |
| EP (1) | EP0610080B1 (ja) |
| JP (1) | JP2792376B2 (ja) |
| DE (1) | DE69430962T2 (ja) |
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| GB2325131B (en) * | 1997-03-27 | 2002-01-16 | British Broadcasting Corp | Improvements in artificial image generation |
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1994
- 1994-02-02 DE DE69430962T patent/DE69430962T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-02-02 EP EP94300793A patent/EP0610080B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-10-13 US US08/542,543 patent/US5570433A/en not_active Expired - Lifetime
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| EP0610080A1 (en) | 1994-08-10 |
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