JP3522495B2 - 画像合成方法およびディジタルカメラ - Google Patents
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Description
影画像の合成方法およびディジタルカメラに関し、特に
たとえば、予めJPEG方式で圧縮してメモリカードに
記録されたテンプレート画像データをメモリカードから
読み出して伸長し、撮影画像データに合成する、テンプ
レート画像と撮影画像の合成方法およびディジタルカメ
ラに関する。
ート画像データは、予めメモリカードに記録されてお
り、オペレータは、所望のテンプレート画像を選択する
ことによって、そのテンプレート画像と撮影画像の合成
画像を作成することができた。
画像データはJPEG方式で圧縮されてメモリカードに
記録されているため、圧縮と伸長との間で生じる誤差に
よって、伸長後のテンプレート画像データにノイズが生
じ、結果として合成画像にノイズが現れてしまうという
問題があった。
成画像の画質を改善することができる、テンプレート画
像と撮影画像の合成方法およびディジタルカメラを提供
することである。
成方法は、第1変換処理および圧縮処理をこの順で施さ
れたテンプレート画像データに伸長処理を施すステップ
(a)、伸長処理を施されたテンプレート画像データに第
2変換処理を施すステップ(b)、および第2変換処理を
施されたテンプレート画像データを撮影画像データに合
成するステップ(c)を備え、第1変換処理は、データ値
を第1数で割り算する割り算処理、および割り算処理に
よって得られた割り算値に第2数を加算する加算処理を
含み、第2変換処理は、データ値から第2数を減算する
減算処理、および減算処理によって得られた減算値に第
1数を掛け算する掛け算処理を含む。
1変換処理および圧縮処理をこの順で施されたテンプレ
ート画像データに伸長処理を施す伸長手段、伸長処理を
施されたテンプレート画像データに第2変換処理を施す
第2変換処理手段、および第2変換処理を施されたテン
プレート画像データを撮影画像データに合成する合成手
段を備え、第1変換処理は、データ値を第1数で割り算
する割り算処理、および割り算処理によって得られた割
り算値に第2数を加算する加算処理を含み、第2変換処
理は、データ値から第2数を減算する減算処理、および
減算処理によって得られた減算値に第1数を掛け算する
掛け算処理を含む。
びJPEG圧縮が施されたテンプレート画像データが予
め記録されている。CPUは、このテンプレート画像デ
ータをJPEG方式で伸長し、その後所定値以上の伸長
データにのみ上述とは逆の有効範囲の変換を施す。CP
Uは、このようにして得られたテンプレート画像データ
を撮影画像データに合成し、合成画像データを生成す
る。
よって生じたノイズを取り除くことができ、これによっ
て合成画像の画質を改善することができる。この発明の
上述の目的,その他の目的,特徴および利点は、図面を
参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らか
となろう。
メラ10は、レンズ12を含み、このレンズ12から入
射された光像が、Cy ,Ye ,Mg およびGがモザイク
状に配列された色フィルタを介して、CCDイメージャ
14に照射される。モニタ34から動画像を出力すると
きは、CCDイメージャ14は、いわゆる周知の画素混
合読み出しを行い、得られる画素信号は、CDS/AG
C回路16に与えられる。CDS/AGC回路16は、
入力された画素信号に、周知のノイズ除去およびレベル
調整を施し、このCDS/AGC回路16によって処理
された画素信号は、A/D変換器18によって8ビット
のディジタルデータすなわち画素データに変換される。
それぞれの画素データはCy ,Ye ,Mg およびGのい
ずれかの色成分をもつため、第1信号処理回路20は、
互いに異なる色成分をもつ4つの画素データに基づい
て、数1および数2に従って色分離を行い、
に従ってY(=YL ),UおよびVデータに変換する。
なお、数1に基づいて色差信号Cb ,Cr を算出する際
に、色差信号Cb ,Cr は1ライン毎に交互に生じるの
で、実際には1H遅延線(図示省略)を用いて欠落して
いる方の色差信号を補償している。
114×B U =B−YL V =R−YL このようにして生成されたY,UおよびVデータは、内
部バス22を介して、メモリ制御回路26によってDR
AM24のメモリエリア24aに書き込まれ、その後第
2信号処理回路30に出力される。第2信号処理回路3
0は、動画像出力時、DRAM24からのY,Uおよび
Vデータすなわち動画像データに、LCD34の表示画
面サイズに合致するように所定の水平補間および垂直補
間を施す。そして、第2信号処理回路30からの動画像
データが、D/A変換器32によってアナログ信号に変
換され、LCD34に与えられるとともに、出力端子3
6から出力される。したがって、LCD34からは、画
質が改善された動画像が出力される。
押されると、システムコントローラ42は、いわゆる全
画素読み出しを行うようにCCDイメージャ14を制御
する。これによって、CCDイメージャ14は1ライン
毎に画素信号を出力する。CCDイメージャ14にはモ
ザイク状の色フィルタが装着されているため、奇数ライ
ンではCy およびYe が交互に出力され、偶数ラインで
はMg およびGが交互に出力される。CDS/AGC回
路16は、上述と同様に画素信号にノイズ除去およびレ
ベル調整を施し、A/D変換器18はCDS/AGC回
路16からの画素信号をディジタルデータすなわち画素
データに変換する。CCDイメージャ14は1フレーム
分の画素信号を出力した後不能化され、A/D変換器1
8で生成された1フレーム分の画素データは、第1信号
処理回路20で処理されることなく、直接バス22に与
えられ、メモリ制御回路26によってメモリエリア24
aに書き込まれる。
データをワークエリア24bを用いて数1〜数3に従っ
てYUV変換するとともに、変換後のY,UおよびVデ
ータすなわち撮影画像データをJPEGフォーマットに
従って圧縮し、そして圧縮データをメモリカード46に
書き込む。なお、上述の色分離およびYUV変換に際し
て、2×2の隣接する4画素のCy ,Mg ,Ye および
Gのデータを用いて、4画素中の1画素分のY,Uおよ
びVデータを作成することにより、全画素の各々につい
て、Y,UおよびVデータが得られることになる。メモ
リ制御回路26はまた、メモリエリア24aからCy ,
Ye ,Mg およびGの画素データを1ラインずつ読み出
し、第2信号処理回路30に与える。第2信号処理回路
30は、撮影画像を出力するとき、この画素データに数
1〜数3に従って色分離およびYUV変換を施し、これ
によって、LCD34から撮影画像(フリーズ画)が出
力される。
れると、CPU28はメモリカード46から所望の圧縮
データを読み出し、ワークエリア24bを用いてその圧
縮データを伸長する。伸長された画像データ(YUVデ
ータ)は、メモリエリア24aに展開され、その後読み
出される。第2信号処理回路30は、再生画像の出力時
にこの画像データに水平補間および垂直補間を施し、こ
れによって画質が改善された再生画像がLCD34に表
示される。
(A)に示すテンプレート画像が予め準備されたかつテ
ンプレートコードが書き込まれたテンプレートカードを
用いると、オペレータが再生モード設定ボタン48を操
作することによって、標準再生モードおよびカード機能
再生モードのいずれか一方を設定できる。標準再生モー
ドにおいては、オペレータが+ボタン54または−ボタ
ン56を操作することによって、メモリカード46に記
録されたいずれか1つの画像データが読み出され、上述
と同様にして再生画像がLCD34に表示される。
に示すテンプレート画像および図2(B)に示す撮影画
像が記録されていれば、そのいずれかの画像がLCD3
4から出力される。一方、カード機能再生モードが設定
されると、オペレータが+ボタン54,−ボタン56お
よび選択ボタン50を操作することによって、テンプレ
ート画像および撮影画像を合成した図2(C)に示すよ
うな合成画像を生成することができる。
は、図3に示すような有効範囲の変換およびJPEG圧
縮を施されてテンプレートカードに記録される。すなわ
ち、8ビットのテンプレート画像データがパソコンに取
り込まれ、そのテンプレート画像データを構成するYデ
ータの有効範囲が、数4に従って、“0”〜“255”
から“128”〜“255”に変換される。なお、
“0”〜“255”が第2所定範囲であり、“128”
〜“255”が第3所定範囲である。
プレート画像が表示される。その後、オペレータが不要
部分(カーテン以外の部分)を指定すると、その不要部
分がカットされる。すなわち、不要部分のデータ値が
“0”となる。パソコンは、オペレータからの記録指示
に応じて、このようなテンプレート画像データをJPE
Gフォーマットに従って圧縮し、圧縮データをテンプレ
ートカードに記録する。
ファイル名が“syn0000S.jpg”(Sは整数)の画像ファ
イルに収められ、撮影画像の圧縮データは、ファイル名
が“pic0000P.jpg”(Pは整数)の画像ファイルに収め
られる。CPU28は、フラッシュメモリ38に格納さ
れているプログラムに従って上述の動作を行う。このう
ち、カード機能再生モードが設定されたときの動作は、
図4〜図6に示すフロー図に従う。すなわち、CPU2
8はまずステップS1でメモリカード46にテンプレー
トコードが存在するかどうか判断し、“NO”であれば
標準再生モードに戻る。すなわち、所望のメモリカード
が装着されていなければ、オペレータが再生モード設定
ボタン48を操作してもカード機能再生モードが設定さ
れることはない。ステップS1で“YES”であれば、
CPU28はステップS3でsynカウンタ28aのカ
ウント値Sをリセットし、ステップS5で画像ファイル
“syn0000S.jpg”が存在するかどうか判断する。そし
て、“NO”であればステップS3に戻るが、“YE
S”であれば、ステップS7〜S11でその画像ファイ
ルの圧縮データを伸長し、DRAM24のメモリエリア
24aに展開する。
データに含まれるYデータを伸長し、メモリエリア24
aに展開する。次に、ステップS9でその圧縮データに
含まれるUデータを伸長し、メモリエリア24aに展開
する。そして、ステップS11で、その圧縮データに含
まれるVデータを伸長し、メモリエリア24aに展開す
る。CPU28はその後、ステップS13で、メモリエ
リア24aに展開したYデータの有効範囲を、数5に従
って“128”〜“255”から“0”〜“255”に
逆変換し、変換後のYデータをワークエリア24bに書
き込む。すなわち、CPU28は、図3に示すようなJ
PEG伸長およびデータ値の逆変換をYデータに施す。
4aのUデータおよびVデータをそのままワークエリア
24bに書き込み、ステップS17でワークエリア24
bに書き込まれたY,UおよびVデータを読み出す。こ
れによって、所望の輝度をもつテンプレート画像が、L
CD34から出力される。
選択ボタン50が押されたかどうか判断し、“NO”で
あればステップS21で+ボタン54または−ボタン5
6が押されたかどうか判断する。+ボタン54および−
ボタン56のいずれも押されなければ、ステップS19
に戻り、これによって、LCD34には同じ画像が表示
され続ける。一方、+ボタン54または−ボタン56が
押されれば、CPU28は、ステップS13でそのボタ
ン操作に従ってsynカウンタ28aのカウント値Sを
インクリメントまたはディクリメントして変更し、ステ
ップS5に戻る。これによって、LCD34に表示され
る画像が切り換えられる。オペレータによって選択ボタ
ン53が押されると、CPU28は処理をステップS1
9からS25に進める。
のテンプレート画像データがメモリエリア24aに保持
され、Yデータの有効範囲が逆変換されたテンプレート
画像データがワークエリア24bに保持される。ステッ
プS25において、CPU28はpicカウンタ28b
のカウント値Pをリセットし、次にステップS27でメ
モリカード46に画像ファイル“pic0000P.jpg”が存在
するかどうか判断する。ここで“NO”であればステッ
プS15に戻るが、“YES”であれば、ステップS2
9〜S33でその画像ファイルの撮影画像データをワー
クエリア24bに上書きする。すなわち、その撮影画像
データを構成するYデータ,UデータおよびVデータ
を、ステップS29〜S33のそれぞれで伸長し、ワー
クエリア24bに展開する。CPU28は続いて、ステ
ップS35でワークエリア24bからそのY,Uおよび
Vデータを読み出し、これによってLCD34に撮影画
像が表示される。
択ボタン50が押されたかどうか判断し、“NO”であ
れば、ステップS39で+ボタン54または−ボタン5
6が押されたかどうか判断する。そして、“NO”であ
ればステップS37に戻るが、“YES”であれば、ス
テップS41でカウント値Pをインクリメントまたはデ
ィクリメントして変更し、ステップS27に戻る。これ
によって、LCD34に表示される撮影画像が切り換え
られる。
PU28はステップS37で“YES”と判断し、ステ
ップS43でメモリエリア24aからいずれかの画素の
Yデータを読み出す。そして、ステップS45でそのY
データのデータ値が第1所定範囲すなわち“64”≦Y
≦“255”に含まれるかどうかを判断する。ここで、
第1所定範囲の下限を第3所定範囲よりも小さくしたの
は、伸長と圧縮の誤差によって伸長後のデータ値にずれ
が生じる場合があるからであり、第1所定範囲の下限を
“64”に設定したのは、“64”が第3所定範囲の最
小値“128”と“0”の中間値だからである。
PU28は、ステップS45でそのYデータを数5に従
って逆変換し、逆変換後のYデータをワークエリア24
bに書き込み、これによりワークエリア24bに保持さ
れている撮影画像データの該当する画素のYデータを逆
変換後のYデータで更新することになる。なお、逆変換
前のデータ値が“128”に満たなければ変換後のデー
タ値は“0”より小さくなるので、このような場合、C
PU28は逆変換後のデータ値を強制的に“0”とす
る。CPU28はさらに、ステップS49およびS51
で同じ画素のUデータおよびVデータをそのままワーク
エリア24bに書き込み、ワークエリア24bに保持さ
れている撮影画像データの該当する画素のUデータおよ
びVデータを、テンプレート画像のUデータおよびVデ
ータで更新することになる。その後ステップS53に進
む。ステップS45で“NO”であれば、CPU28は
何の処理も行わずに直接ステップS53に進む。すなわ
ち、Yデータのデータ値が第1所定範囲に含まれなけれ
ば、その画素にはデータが存在しないか、または存在し
てもノイズであるとして、直接ステップS53に進む。
素からYデータを読み出したかどうか判断し、“NO”
であればステップS43に戻るが、“YES”であれ
ば、テンプレート画像データと撮影画像データとの合成
が完了したとして、ステップS55でワークエリア24
bから合成画像データ(YUVデータ)を読み出す。こ
れによって、LCD34から図2(C)に示すような合
成画像が出力される。CPU28はまた、ステップS5
7で、この合成画像データをJPEGフォーマットに従
って圧縮し、圧縮データをメモリカード46に記録し、
そして処理を終了する。
が変換されたYデータを有するテンプレート画像データ
をJPEGフォーマットに従って圧縮して記録したテン
プレートカードを準備し、このテンプレートカードから
のテンプレート画像データの再生時にYデータの有効範
囲を逆変換し、そして、Yデータのデータ値が所定値に
満たない画素を除いて、テンプレート画像データを撮影
画像データに合成するようにしたため、合成画像にノイ
ズが表れるのを防止することができ、合成画像の画質を
改善することができる。
(ソリッドステートフロッピーディスクカード)をはじ
めとする各種のカードを用いることができる。また、こ
の実施例ではYe ,Cy ,Mg およびGがモザイク状に
配列された補色フィルタを用いて説明したが、R,Gお
よびBがモザイク状に配列された原色フィルタを用いて
もよい。さらに、この実施例では、Yデータの有効範囲
を変換するようにしたが、UデータまたはVデータの有
効範囲を変換するようにしてもよい。また、原色フィル
タを使用する場合には、R,GおよびBデータのいずれ
か1つの有効範囲を変換するようにしてもよい。
であり、(B)は撮影画像の一例を示す図解図であり、
(C)は合成画像の一例を示す図解図である。
る。
ある。
図である。
Claims (10)
- 【請求項1】第1変換処理および圧縮処理をこの順で施
されたテンプレート画像データに伸長処理を施すステッ
プ(a)、 前記伸長処理を施されたテンプレート画像データに第2
変換処理を施すステップ(b)、および 前記第2変換処理
を施されたテンプレート画像データを撮影画像データに
合成するステップ(c)を備え、 前記第1変換処理は、データ値を第1数で割り算する割
り算処理、および前記割り算処理によって得られた割り
算値に第2数を加算する加算処理を含み、 前記第2変換処理は、データ値から前記第2数を減算す
る減算処理、および前記減算処理によって得られた減算
値に前記第1数を掛け算する掛け算処理を含む、画像合
成方法。 - 【請求項2】前記第2変換処理は"0"よりも小さい減算
値を"0"に変更する変更処理をさらに含む、請求項1記
載の画像合成方法。 - 【請求項3】前記圧縮処理および前記伸長処理はJPE
Gフォーマットに従う、請求項1または2記載の画像合
成方法。 - 【請求項4】前記テンプレート画像データは輝度データ
を含み、 前記輝度データに対して前記第1変換処理を施すように
した、請求項1ないし3のいずれかに記載の画像合成方
法。 - 【請求項5】前記ステップ(b)は、前記テンプレート画
像データを形成する各々の画素データ値を閾値と比較す
るステップ(b-1)、および前記閾値以上の画素データに
前記第2変換処理を施すステップ(b-2)を含む、請求項
1ないし4のいずれかに記載の画像合成方法。 - 【請求項6】第1変換処理および圧縮処理をこの順で施
されたテンプレート画像データに伸長処理を施す伸長手
段、 前記伸長処理を施されたテンプレート画像データに第2
変換処理を施す第2変換処理手段、および 前記第2変換
処理を施されたテンプレート画像データを撮影画像デー
タに合成する合成手段を備え、 前記第1変換処理は、データ値を第1数で割り算する割
り算処理、および前記割り算処理によって得られた割り
算値に第2数を加算する加算処理を含み、 前記第2変換処理は、データ値から前記第2数を減算す
る減算処理、および前記減算処理によって得られた減算
値に前記第1数を掛け算する掛け算処理を含む、ディジ
タルカメラ。 - 【請求項7】前記第2変換処理は"0"よりも小さい減算
値を"0"に変更する変更処理をさらに含む、請求項6記
載のディジタルカメラ。 - 【請求項8】前記圧縮処理および前記伸長処理はJPE
Gフォーマットに従う、請求項6または7記載のディジ
タルカメラ。 - 【請求項9】前記テンプレート画像データは輝度データ
を含み、 前記輝度データに対して前記第1変換処理を施すように
した、請求項6ないし8のいずれかに記載のディジタル
カメラ。 - 【請求項10】前記第2変換処理手段は、前記テンプレ
ート画像データを形成する各々の画素データ値を閾値と
比較する比較手段、および前記閾値以上の画素データに
前記第2変換処理を施す変換実行手段を含む、請求項6
ないし9のいずれかに記載のディジタルカメラ。
Priority Applications (3)
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JP15716197A JP3522495B2 (ja) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | 画像合成方法およびディジタルカメラ |
US09/096,460 US6441850B1 (en) | 1997-06-13 | 1998-06-11 | Method and apparatus for image processing using a template image |
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