JP4367264B2 - 画像処理装置、画像処理方法、および、画像処理プログラム - Google Patents
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Description
前記生成される高解像度画像データが表す画像を構成する画素の位置を設定する画素設定手段と、前記設定された画素の位置における階調値を表す画素値であって、前記補正された複数の画像データのうち、一の画像データに基づいて算出される画素値である単一画像参照画素値を、画像データごとに算出する単一画像参照画素値算出手段と、前記重み付け値を用いて算出される前記単一画像参照画素値の重み付き平均値を前記設定された位置における画素値とする画素データを生成する画素データ生成手段とを備えても良い。
前記演算手段が、前記補正量を用いて、前記複数の画像データに対して前記被写体の位置ずれを補正し、前記演算手段が、前記複数の画像データに対し、前記高解像度画像データが表す画像の画質を低下させる可能性を示す値が大きい画像データほど小さい重み付け値を設定する手法、または、前記可能性を示す値が小さい画像データほど大きい重み付け値を設定する手法のうち少なくともいずれかの手法を用いて重み付け値を設定し、前記演算手段が、前記設定された重み付け値を用いて前記補正された複数の画像データを合成して、前記高解像度画像データを生成する。
・画像処理システムの構成:
図1は、本発明の第1の実施例に係る画像処理装置を含む画像処理システムの一例を示す説明図である。本発明の第1の実施例に係る画像処理装置を適用可能な画像処理システムの構成について図1を参照して説明する。
図2は、本実施例に係るパーソナルコンピュータ20(CPU200)の機能ブロック図である。図2を参照してパーソナルコンピュータ20(CPU200)の機能的構成の概要について説明する。
図3〜図14を参照してパーソナルコンピュータ20において実行される画像処理について説明する。
ΔBxi・Δxi=B_tar(x2i、y2i)−B_ref(x1i、y1i)が成立する。ここで、B_tar(x2i、y2i)およびB_ref(x1i、y1i)を単にB_tar、B_refで表すと、
ΔBxi・Δxi - (B_tar - B_ref)= 0 …(1)
が成立する。
ΔByi・Δyi - (B_tar - B_ref)= 0 …(2)
の式が導ける。ここで、式(1)、および、式(2)を満たすΔxi、Δyiを求めれば、着目画素P_tar(x2i、y2i)の画像f(0)上における位置がわかることになる。
S2=Σ{ΔBxi・Δxi+ΔByi・Δyi−(B_tar - B_ref)}2 ...(3)
r=(x12+y12)1/2 …(4)
θ=tan-1(y1/x1) …(5)
Δx=x1'−x1≒−r・δa・sinθ=−δa・y1 …(6)
Δy=y1'−y1≒r・δa・cosθ=δa・x1 …(7)
Δxi=ua−δa・y1i …(8)
Δyi=va+δa・x1i …(9)
ここで、x1iおよびy1iは、画像f(0)における画素P_ref(x1i、y1i)の座標である。
S2=Σ{ΔBxi・(ua−δa・y1i)+ΔByi・(va+δa・x1i)−(B_tar - B_ref)}2 …(10)
W(a,i) = Ws(a,i) × Wt (a) × Wu(a) …(11)
画素間距離別重み付けWs(a,i)と、時間的距離別重み付けWt(a)と、位置ずれ量別重み付けWu(a)は、それぞれ、算出に用いられる指標が異なる。以下、これらの重み付けについて説明する。
Ws(a,i) = exp{-L(a,i)/α}(αは定数) …(12)
ΔM(a) = (ua2+va2)1/2 …(13)
もちろん、回転ずれに対応する補正量δaも考慮しても良い。
Wu(a) = exp{-ΔM(a)/β}(βは定数) …(14)
図15〜図17を参照して、本発明に係る第2の実施例について説明する。第2の実施例に係る画像処理システムの構成およびパーソナルコンピュータ20(CPU200)の機能的構成は、図1および図2を参照して説明した第1の実施例に係る画像処理システムの構成およびパーソナルコンピュータ20(CPU200)の機能的構成と同一であるので、その説明を省略して、以下の説明では同一の符号を用いる。
図15は、本実施例に係る画像処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。図3を参照して説明した第1の実施例に係る画像処理の処理ルーチンと同一のステップについては、図3と同一の符号を付し、その説明を省略する。
|δa|<δ_th …(16)
|B(ua)|<u_th …(17)
|B(va)|<v_th …(18)
上記実施例において、重み付けW(a,i)には、3つの要素が考慮されているが、これらのうち、1つまたは2つのみの要素を考慮しても良い。すなわち、上記実施例では、式(11)に示すように、重み付けW(a,i)は、画素間距離を考慮した画素間距離別重み付けWs(a,i)と、時間的距離を考慮した時間的距離別重み付けWt(a)と、位置ずれ補正量の大きさを考慮した位置ずれ量別重み付けWu(a)の積として算出されるが、変形例として、例えば、画素間距離別重み付けのみを採用して、以下の式(18)によってW(a,i)を算出しても良く、第1と時間的距離別重み付けを採用して、以下の式(19)によってW(a,i)を算出しても良い。
W(a,i) = Ws(a,i) …(18)
W(a,i) = Ws(a,i) × Wt (a) …(19)
かかる場合には、考慮した要素に起因した生成画像Gの画質低下を低減することができる。
20…パーソナルコンピュータ
200…中央演算装置(CPU)
201…ランダムアクセスメモリ(RAM)
202…ハードディスク(HDD)
203…カードスロット
204…入出力端子
205…光学ディスクドライブ
25…モニタ
30…プリンタ
40…表示装置
45…表示部
MC…メモリカード
LD…光学ディスク
M210…画像データ取得部
M220…補正量算出部
M230…位置ずれ補正部
M240…重み付け設定部
M241…画素間距離別重み付け設定部
M242…時間的距離別重み付け設定部
M243…位置ずれ量別重み付け設定部
M250…高解像度画像生成部
M251…画素位置設定部
M252…単一画像参照画素値算出部
M253…画素データ生成部
Claims (7)
- 第1の解像度を有し、時系列に並ぶ複数の画像データから、前記第1の解像度より解像度の高い高解像度画像データを生成する画像処理装置であって、
前記複数の画像データを取得する画像データ取得手段と、
前記複数の画像データのなかから選択された第1の画像データが表す画像と前記第1の画像データ以外の第2の画像データが表す画像との間における被写体の位置ずれを補正する補正量を算出する補正量算出手段と、
前記補正量を用いて、前記複数の画像データに対して前記被写体の位置ずれを補正する位置ずれ補正手段と、
前記複数の画像データのうちの基準となる基準画像データに対して第1の時間的距離を有する画像データ、および、前記基準画像データに対して前記第1の時間的距離よりも大きな第2の時間的距離を有する画像データに、前記基準画像データに対する時間的距離に基づいて重み付け値設定する重み付け設定手段と、
設定された前記重み付け値を用いて前記補正された複数の画像データを合成して、前記高解像度画像データを生成する高解像度画像生成手段と、
を備え、
前記第1の時間的距離を有する画像データに設定される前記重み付け値は、前記第2の時間的距離を有する画像データに設定される前記重み付け値より大きい、画像処理装置。 - 請求項1に記載の画像処理装置において、
前記高解像度画像生成手段は、
前記生成される高解像度画像データが表す画像を構成する画素の位置を設定する画素設定手段と、
前記設定された画素の位置における階調値を表す画素値であって、前記補正された複数の画像データのうち、一の画像データに基づいて算出される画素値である単一画像参照画素値を、画像データごとに算出する単一画像参照画素値算出手段と、
前記重み付け値を用いて算出される前記単一画像参照画素値の重み付け平均値を前記設定された位置における画素値とする画素データを生成する画素データ生成手段とを備える画像処理装置。 - 請求項1または請求項2に記載の画像処理装置において、
前記時間的距離と前記重み付け値との対応関係を表すテーブルを記憶する記憶手段を備え、
前記重み付け値は、前記テーブルを参照して設定される画像処理装置。 - 請求項1または請求項2に記載の画像処理装置において、
前記重み付け値は、前記時間的距離と前記重み付け値との関係を表す関係式を用いて設定される画像処理装置。 - 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の画像処理装置において、
前記高解像度画像生成手段は、
前記補正された複数の画像データのうちの一の画像データであって、前記一の画像データを構成する画素の位置と、生成される前記高解像度画像データが表す画像の座標空間において前記補正された複数の画像データのうち前記一の画像データ以外の他の画像データを構成する画素の位置とが、画素単位より細かい所定の精度で一致している重複画像データが存在する場合には、
前記重複画像データを除外して前記高解像度画像データを生成する、画像処理装置。 - 演算手段を有するコンピュータを用いて、第1の解像度を有し、時系列に並ぶ複数の画像データから、前記第1の解像度より解像度の高い高解像度画像データを生成する画像処理方法であって、
前記演算手段が、前記複数の画像データを取得し、
前記演算手段が、前記複数の画像データのなかから選択された第1の画像データが表す画像と前記第1の画像データ以外の第2の画像データが表す画像との間における被写体の位置ずれを補正する補正量を算出し、
前記演算手段が、前記補正量を用いて、前記複数の画像データに対して前記被写体の位置ずれを補正し、
前記演算手段が、前記複数の画像データのうちの基準となる画像データに対して第1の時間的距離を有する画像データ、および、前記基準となる画像データに対して前記第1の時間的距離よりも大きな第2の時間的距離を有する画像データに、前記基準となる画像データに対する時間的距離に基づいて重み付け値を設定し、
前記演算手段が、設定された前記重み付け値を用いて前記補正された複数の画像データを合成して、前記高解像度画像データを生成し、
前記第1の時間的距離を有する画像データに設定される前記重み付け値は、前記第2の時間的距離を有する画像データに設定される前記重み付け値より大きい、画像処理方法。 - 第1の解像度を有し、時系列に並ぶ複数の画像データから、前記第1の解像度より解像度の高い高解像度画像データを生成する画像処理をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、
前記複数の画像データを取得する画像データ取得機能と、
前記複数の画像データのなかから選択された第1の画像データが表す画像と前記第1の画像データ以外の第2の画像データが表す画像との間における被写体の位置ずれを補正する補正量を算出する補正量算出機能と、
前記補正量を用いて、前記複数の画像データに対して前記被写体の位置ずれを補正する位置ずれ補正機能と、
前記複数の画像データのうちの基準となる画像データに対して第1の時間的距離を有する画像データ、および、前記基準となる画像データに対して前記第1の時間的距離よりも大きな第2の時間的距離を有する画像データに、前記基準となる画像データに対する時間的距離に基づいて重み付け値を設定する重み付け設定機能と、
設定された前記重み付け値を用いて前記補正された複数の画像データを合成して、前記高解像度画像データを生成する高解像度画像生成機能と、を前記コンピュータに実現させ、
前記第1の時間的距離を有する画像データに設定される前記重み付け値は、前記第2の時間的距離を有する画像データに設定される前記重み付け値より大きい、コンピュータプログラム。
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