JP4596213B2 - An image processing apparatus and method, recording medium, and program - Google Patents

An image processing apparatus and method, recording medium, and program Download PDF

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徹 三宅
成司 和田
隆浩 永野
貴志 沢尾
淳一 石橋
直樹 藤原
哲二郎 近藤
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ソニー株式会社
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Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、画像処理装置および方法、記録媒体、並びにプログラムに関し、特に、センサにより検出した信号と現実世界との違いを考慮した画像処理装置および方法、記録媒体、並びにプログラムに関する。 The present invention relates to an image processing apparatus and method, recording medium, and a program, an image processing apparatus and method considering the difference between the signal and the real world detected by the sensor, the recording medium, and a program.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
入力画像を基に、より高解像度の画像を生成する処理の1つとして、クラス分類適応処理がある。 Based on the input image, as one of the processing for generating the image of higher resolution, there is a classification adaptive processing. クラス分類適応処理の例として、空間方向に、より高解像度の画像を生成する処理で使用される係数を予め生成し、生成した係数を基に、空間方向に、より高解像度の画像を生成する処理があげられる。 Examples of the classification adaptive processing, the spatial direction, and previously generated coefficients used in the process of generating a higher resolution image, based on the generated coefficients, the spatial direction, to produce a higher resolution image processing, and the like.
【0003】 [0003]
図1は、SD(Standard Definition(標準精細度))画像からHD(High Definition(高精細度))画像を生成するクラス分類適応処理において使用される係数を生成する、従来の画像処理装置の構成を示すブロック図である。 Figure 1 generates coefficients used in classification adaptive processing to generate the SD (Standard Definition (standard definition)) HD from the image (High Definition (high definition)) image, the configuration of a conventional image processing apparatus is a block diagram showing the.
【0004】 [0004]
フレームメモリ11は、HD画像である入力画像を、フレーム単位で記憶する。 Frame memory 11, an input image is an HD image is stored in units of frames.
フレームメモリ11は、記憶しているHD画像を加重平均部12および対応画素取得部16に供給する。 The frame memory 11 supplies the HD image stored in the weighted average unit 12 and the corresponding pixel acquiring unit 16.
【0005】 [0005]
加重平均部12は、フレームメモリ11に記憶されているHD画像を4分の1加重平均して、SD画像を生成し、生成したSD画像をフレームメモリ13に供給する。 The weighted average section 12, and 1 weighted average of 4 minutes HD image stored in the frame memory 11, generates the SD image, and supplies the generated SD image in the frame memory 13.
【0006】 [0006]
フレームメモリ13は、加重平均部12から供給されたSD画像をフレーム単位で記憶し、記憶しているSD画像をクラス分類部14および予測タップ取得部15に供給する。 The frame memory 13 stores the SD image supplied from the weighted average unit 12 in units of frames, and supplies the SD image stored in the class classification section 14 and the prediction tap acquisition unit 15.
【0007】 [0007]
クラス分類部14は、クラスタップ取得部21および波形分類部22で構成され、フレームメモリ13に記憶されているSD画像の、注目している画素である注目画素をクラス分類する。 Class classification section 14 is composed of a class tap acquiring unit 21 and the waveform classification unit 22, the SD image stored in the frame memory 13, to the classification of the pixel of interest is a pixel of interest. クラスタップ取得部21は、フレームメモリ13から、注目画素に対応するSD画像の画素である、所定の数のクラスタップを取得し、取得したクラスタップを波形分類部22に供給する。 Class tap acquisition unit 21, from the frame memory 13, a pixel of the SD image corresponding to the pixel of interest, acquires a predetermined number of class taps, and supplies the obtained class taps to the waveform classification unit 22.
【0008】 [0008]
図2は、クラスタップ取得部21が取得するクラスタップを説明する図である。 Figure 2 is a diagram illustrating a class tap class tap acquiring unit 21 acquires. クラスタップ取得部21は、図2に示すように、所定の位置の11個のクラスタップを取得する。 Class tap acquisition unit 21, as shown in FIG. 2, to obtain eleven class tap position.
【0009】 [0009]
波形分類部22は、クラスタップを基に、注目画素を複数のクラスのうちの1つのクラスに分類し、分類されたクラスに対応するクラス番号を予測タップ取得部15に供給する。 Waveform classification unit 22, based on the class tap, and supplies the class number classified into one class corresponding to the classified class of the pixel of interest plurality of classes in the prediction tap acquisition unit 15. 波形分類部22は、11個のクラスタップを基に、注目画素を、2048のクラスのうちの1つのクラスに分類する。 Waveform classification unit 22, based on the eleven class tap, the pixel of interest is classified into one class of 2048 class.
【0010】 [0010]
予測タップ取得部15は、クラス番号を基に、フレームメモリ13から分類されたクラスに対応する、SD画像の画素である、所定の数の予測タップを取得し、取得した予測タップおよびクラス番号を対応画素取得部16に供給する。 Prediction tap acquiring unit 15, based on the class number, corresponding to the class classified from the frame memory 13, a pixel of the SD image, and obtains the prediction tap predetermined number, the acquired prediction taps and class numbers supplied to the corresponding pixel acquisition unit 16.
【0011】 [0011]
図3は、予測タップ取得部15が取得する予測タップを説明する図である。 Figure 3 is a diagram for explaining a prediction tap prediction tap acquiring unit 15 acquires. 予測タップ取得部15は、図3に示すように、所定の位置の9個の予測タップを取得する。 Prediction tap acquisition unit 15, as shown in FIG. 3, to obtain the nine prediction tap position.
【0012】 [0012]
対応画素取得部16は、予測タップおよびクラス番号を基に、フレームメモリ11から、予測すべき画素値に対応するHD画像の画素を取得し、予測タップ、クラス番号、および取得した予測すべき画素値に対応するHD画像の画素を正規方程式生成部17に供給する。 Pixel corresponding pixel acquiring unit 16, which based on the prediction taps and the class number, from the frame memory 11, obtains the pixel of the HD image corresponding to the pixel value to be predicted, to be predicted prediction tap, the class number, and was obtained supplies pixels of the HD image corresponding to the value to the normal equation generating unit 17.
【0013】 [0013]
正規方程式生成部17は、予測タップ、クラス番号、および取得した予測すべき画素値を基に、各クラスに対応し、予測タップおよび予測すべき画素値の関係に対応する正規方程式を生成し、各クラスに対応する、生成した正規方程式を係数計算部18に供給する。 Normal equation generating unit 17, the prediction tap, the class number, and the acquired based on the pixel value to be predicted has, corresponding to each class, generates a normal equation corresponding to the relationship between the prediction taps and the pixel value to be predicted, corresponding to each class, and supplies the generated normal equation to the coefficient calculator 18.
【0014】 [0014]
係数計算部18は、正規方程式生成部17から供給された正規方程式を解いて、各クラスに対応する係数セットを計算し、クラス番号と共に、計算した係数セットを係数セットメモリ19に供給する。 Coefficient calculating unit 18 solves the normal equation supplied from the normal equation generating unit 17, a coefficient set corresponding to each class are calculated, along with the class number, and supplies the coefficient set computed coefficient set memory 19.
【0015】 [0015]
係数セットメモリ19は、クラス番号を基に、算出された係数セットをクラスに対応させて記憶する。 Coefficient set memory 19, based on the class number, and stores in association with calculated coefficients set to the class.
【0016】 [0016]
図4は、クラス分類適応処理の概略を説明する図である。 Figure 4 is a schematic diagram for explaining the classification adaptive processing. クラス分類適応処理において、HD画像である教師画像から、4分の1加重平均の処理により、対応するSD画像を生成する。 In classification adaptive processing, from the teacher image is HD image, by 1 weighted average processing quarter, to produce a corresponding SD image. 生成されたSD画像は、生徒画像と称する。 The generated SD image is referred to as a student image.
【0017】 [0017]
次に、HD画像である教師画像、および対応するSD画像である生徒画像を基に、SD画像からHD画像を生成するための係数セットが生成される。 Then, the teacher image is HD image, and the corresponding based on student image is an SD image, the coefficient set used to generate the HD image from the SD image is generated. 係数セットは、線形予測などにより、SD画像からHD画像を生成するための係数で構成される。 Coefficient set, such as by linear prediction, and a coefficient for generating an HD image from an SD image.
【0018】 [0018]
このように生成された係数セットおよびSD画像から、線形予測などにより、4倍密画像が生成される。 From thus generated coefficient set and the SD image, by such as a linear prediction, quadruple-density image is generated. 係数セットおよび入力画像から、より高密度な画像などを生成する処理をマッピングとも称する。 From the coefficient set and the input image, it referred to the process of generating such higher density images with mapping.
【0019】 [0019]
生成された4倍密画像、および対応するHD画像を基に、SNRの比較、または目視による定性評価が行われる。 The generated quadruple-density image, and based on the corresponding HD image, comparison of SNR, or qualitative evaluation is made by visual observation.
【0020】 [0020]
特定の教師画像、および対応する生徒画像から生成された係数セットは、特定の教師画像、および対応する生徒画像のセルフの係数セットと称する。 Particular teacher image, and the corresponding coefficient set generated from the student image, referred to as specific teacher image, and the corresponding self-coefficient sets of student image. セルフの係数セットを使用したマッピングは、セルフマッピングと称する。 Mapping using self-set of coefficients, referred to as the self-mapping. 複数の他の教師画像、および対応する生徒画像から生成された係数セットは、クロスの係数セットと称する。 A plurality of other teacher image, and the corresponding coefficient set generated from the student image, referred to as cross-coefficient sets.
【0021】 [0021]
一方、静止している所定の背景の前で移動する前景である物体をビデオカメラで撮像して得られる画像には、物体の移動速度が比較的速い場合、動きボケが生じ、背景と前景の混ざり合いが生ずる。 On the other hand, the image obtained by imaging in the foreground a is an object of the video camera moves in front of a predetermined stationary background, when the moving speed of the object is relatively fast, resulting motion blur, background and foreground intermingled occurs.
【0022】 [0022]
従来のクラス分類適応処理においては、図5に示すように、前景、背景、並びに前景および背景の混ざり合いが生じている部分の全てに対して、以上のような学習の処理により、1つの係数セットが生成され、この係数セットを基に、マッピングの処理が実行される。 In the conventional classification adaptive processing, as shown in FIG. 5, the foreground, background, and to all parts intermixing of the foreground and the background is caused by the processing of the above-described learning, one coefficient set is generated, based on the coefficient set, the processing of the mapping is performed.
【0023】 [0023]
図6のフローチャートを参照して、SD画像からHD画像を生成する処理において使用される係数を生成する、従来の学習の処理を説明する。 With reference to the flowchart of FIG. 6, to generate coefficients for use in the process of generating an HD image from an SD image, the processing of the conventional learning. ステップS11において、画像処理装置は、生徒画像に未処理の画素があるか否かを判定し、生徒画像に未処理の画素があると判定された場合、ステップS12に進み、ラスタースキャン順に、生徒画像から注目画素を取得する。 In step S11, the image processing apparatus determines whether there is unprocessed pixels in the student image, if it is determined that there is unprocessed pixels in the student image, the process proceeds to step S12, in the raster scan order, students to get the pixel of interest from the image.
【0024】 [0024]
ステップS13において、クラス分類部14のクラスタップ取得部21は、フレームメモリ13に記憶されている生徒画像から、注目画素に対応するクラスタップを取得する。 In step S13, the class tap acquiring unit 21 of the classification unit 14, from the student image stored in the frame memory 13, obtains the class tap corresponding to the pixel of interest. ステップS14において、クラス分類部14の波形分類部22は、クラスタップを基に、注目画素をクラス分類する。 In step S14, the waveform classification unit 22 of the classification unit 14, based on the class tap, the pixel of interest classification. ステップS15において、予測タップ取得部15は、分類されたクラスを基に、フレームメモリ13に記憶されている生徒画像から、注目画素に対応する予測タップを取得する。 In step S15, the prediction tap acquiring unit 15, based on the classified class, from the student image stored in the frame memory 13, and acquires the prediction tap corresponding to the pixel of interest.
【0025】 [0025]
ステップS16において、対応画素取得部16は、分類されたクラスを基に、フレームメモリ11に記憶されている教師画像から、予測すべき画素値に対応する画素を取得する。 In step S16, the corresponding pixel acquiring unit 16, based on the classified class, from the teacher image stored in the frame memory 11, and acquires the pixel corresponding to the pixel value to be predicted.
【0026】 [0026]
ステップS17において、正規方程式生成部17は、分類されたクラスを基に、クラス毎の行列に、予測タップおよび予測すべき画素値に対応する画素の画素値を足し込み、ステップS11に戻り、画像処理装置は、未処理の画素があるか否かの判定を繰り返す。 In step S17, the normal equation generating unit 17, based on the classified class, the matrix of each class, summing the pixel values ​​of pixels corresponding to the pixel value to be predicted taps and prediction, the process returns to step S11, the image processor repeats the determination of whether there is unprocessed pixels. 予測タップおよび予測すべき画素値に対応する画素の画素値を足し込まれるクラス毎の行列は、クラス毎の係数を計算するための正規方程式に対応する。 Matrix for each class to be added up pixel values ​​of pixels corresponding to the pixel value to be predicted taps and prediction corresponds to the normal equation for calculating the coefficients of each class.
【0027】 [0027]
ステップS11において、生徒画像に未処理の画素がないと判定された場合、ステップS18に進み、正規方程式生成部17は、予測タップおよび予測すべき画素値に対応する画素の画素値が設定された、クラス毎の行列を係数計算部18に供給する。 In step S11, if it is determined that there is no unprocessed pixels in the student image, the process proceeds to step S18, the normal equation generating unit 17, the pixel values ​​of pixels corresponding to the pixel value to be predicted taps and prediction is set supplies a matrix of each class to the coefficient calculation unit 18. 係数計算部18は、予測タップおよび予測すべき画素値に対応する画素の画素値が設定された、クラス毎の行列を解いて、クラス毎の係数セットを計算する。 Coefficient calculating unit 18, the pixel values ​​of pixels corresponding to the pixel value to be predicted taps and prediction is set, by solving the matrix for each class to calculate the coefficient set of each class.
【0028】 [0028]
ステップS19において、係数計算部18は、計算されたクラス毎の係数を係数セットメモリ19に出力する。 In step S19, the coefficient calculation unit 18 outputs the coefficients of each calculation class to the coefficient set memory 19. 係数セットメモリ19は、クラス毎に係数セットを記憶し、処理は終了する。 Coefficient set memory 19 stores the coefficient sets for each class, and the process ends.
【0029】 [0029]
図7は、クラス分類適応処理により、SD画像からHD画像を生成する従来の画像処理装置の構成を示すブロック図である。 7, the classification adaptive processing, a block diagram showing the configuration of a conventional image processing apparatus for generating an HD image from an SD image.
【0030】 [0030]
フレームメモリ31は、SD画像である入力画像を、フレーム単位で記憶する。 Frame memory 31, an input image is an SD image is stored in units of frames. フレームメモリ31は、記憶しているSD画像をマッピング部32に供給する。 The frame memory 31 supplies the SD image stored in the mapping unit 32.
【0031】 [0031]
マッピング部32に入力されたSD画像は、クラス分類部41および予測タップ取得部42に供給される。 SD image input to the mapping unit 32 is supplied to a classification section 41 and the prediction tap acquisition unit 42.
【0032】 [0032]
クラス分類部41は、クラスタップ取得部51および波形分類部52で構成され、フレームメモリ31に記憶されているSD画像の、注目している画素である、注目画素をクラス分類する。 Class classification unit 41 is composed of a class tap acquiring unit 51 and the waveform classification unit 52, the SD image stored in the frame memory 31, a pixel of interest, the pixel of interest classification. クラスタップ取得部51は、フレームメモリ31から注目画素に対応する、所定の数のクラスタップを取得し、取得したクラスタップを波形分類部52に供給する。 Class tap acquiring unit 51 corresponds to the target pixel from the frame memory 31, obtains a predetermined number of class taps, and supplies the obtained class taps to the waveform classification unit 52.
【0033】 [0033]
波形分類部52は、クラスタップを基に、所定の数のクラスのうちの、1つのクラスに注目画素を分類し、分類されたクラスに対応するクラス番号を予測タップ取得部42に供給する。 Waveform classification unit 52, based on the class tap, out of the predetermined number of classes, classifying the pixel of interest into one of classes, and supplies the prediction tap acquiring unit 42 a class number corresponding to the classified class.
【0034】 [0034]
予測タップ取得部42は、クラス番号を基に、フレームメモリ31に記憶されている入力画像から、分類されたクラスに対応する、所定の数の予測タップを取得し、取得した予測タップおよびクラス番号を予測演算部43に供給する。 Prediction tap acquiring unit 42, based on the class number, from the input image stored in the frame memory 31, corresponding to the classified class, acquires the prediction taps predetermined number, the acquired prediction taps and class numbers supplies the prediction computation unit 43.
【0035】 [0035]
予測演算部43は、クラス番号を基に、係数セットメモリ33に記憶されている係数セットから、クラスに対応する係数セットを取得する。 Prediction computation unit 43, based on the class number, from the coefficient set stored in the coefficient set memory 33, acquires the coefficient set corresponding to the class. 予測演算部43は、クラスに対応する係数セット、および予測タップを基に、線形予測により予測画像の画素値を予測する。 Prediction computation unit 43, the coefficient set corresponding to the class, and based on the prediction taps, predicts the pixel value of the predicted image by linear prediction. 予測演算部43は、予測した画素値をフレームメモリ34に供給する。 Prediction computation unit 43 supplies the predicted pixel value to the frame memory 34.
【0036】 [0036]
フレームメモリ34は、予測演算部43から供給された予測された画素値を記憶し、予測された画素値が設定されたHD画像を出力する。 The frame memory 34 stores the predicted pixel values ​​supplied from the prediction computation unit 43 outputs the HD image predicted pixel values ​​are set.
【0037】 [0037]
図8は、入力画像の画素値、およびクラス分類適応処理により生成された出力画像の画素値を示す図である。 8, the pixel values ​​of the input image, and is a diagram illustrating a pixel value of an output image generated by the classification adaptive processing. 図8に示すように、クラス分類適応処理により生成される画像は、SD画像の帯域制限で失われた波形を含む。 As shown in FIG. 8, the image generated by the class classification adaptive processing includes a waveform lost in a band limiting of the SD image. その意味で、クラス分類適応処理による、より高解像度の画像の生成の処理は、解像度を創造していると言える。 In that sense, the process of production of the by classification adaptive processing, a higher resolution image can be said to create the resolution.
【0038】 [0038]
図9のフローチャートを参照して、クラス分類適応処理を実行する画像処理装置による、SD画像からHD画像を生成する、従来の画像の創造の処理を説明する。 With reference to the flowchart of FIG. 9, by the image processing apparatus for performing classification adaptive processing to generate an HD image from an SD image, the processing of the creation of a conventional image.
【0039】 [0039]
ステップS31において、画像処理装置は、入力画像に未処理の画素があるか否かを判定し、入力画像に未処理の画素があると判定された場合、ステップS32に進み、マッピング部32は、係数セットメモリ33に記憶されている係数セットを取得する。 In step S31, the image processing apparatus, when it is determined whether or not there are unprocessed pixels in the input image, it is determined that there is unprocessed pixel in the input image, the process proceeds to step S32, the mapping unit 32, It acquires coefficient set stored in the coefficient set memory 33. ステップS33において、画像処理装置は、ラスタースキャン順に、入力画像から注目画素を取得する。 In step S33, the image processing apparatus, in the raster scan order, and acquires the target pixel from the input image.
【0040】 [0040]
ステップS34において、クラス分類部41のクラスタップ取得部51は、フレームメモリ31に記憶されている入力画像から、注目画素に対応するクラスタップを取得する。 In step S34, the class tap acquiring unit 51 of the class classification unit 41 from the input image stored in the frame memory 31, obtains the class tap corresponding to the pixel of interest. ステップS35において、クラス分類部41の波形分類部52は、クラスタップを基に、注目画素を1つのクラスにクラス分類する。 In step S35, the waveform classification unit 52 of the class classification unit 41, based on the class tap, to classification the pixel of interest in a single class.
【0041】 [0041]
ステップS36において、予測タップ取得部42は、分類されたクラスを基に、フレームメモリ31に記憶されている入力画像から、注目画素に対応する予測タップを取得する。 In step S36, the prediction tap acquisition unit 42, based on the classified class, from the input image stored in the frame memory 31, and acquires the prediction tap corresponding to the pixel of interest.
【0042】 [0042]
ステップS37において、予測演算部43は、分類されたクラスに対応する係数セット、および予測タップを基に、線形予測により、予測画像の画素値を予測する。 In step S37, the prediction computation unit 43, the coefficient set corresponding to the determined class, and based on the prediction taps, by linear prediction, predicts the pixel value of the prediction image.
【0043】 [0043]
ステップS38において、予測演算部43は、予測された画素値をフレームメモリ34に出力する。 In step S38, the prediction computation unit 43 outputs the predicted pixel value to the frame memory 34. フレームメモリ34は、予測演算部43から供給された画素値を記憶する。 The frame memory 34 stores the pixel values ​​supplied from the prediction computation unit 43. 手続きは、ステップS31に戻り、未処理の画素があるか否かの判定を繰り返す。 The process returns to step S31, and repeats the determination of whether there is unprocessed pixels.
【0044】 [0044]
ステップS31において、入力画像に未処理の画素がないと判定された場合、ステップS39に進み、フレームメモリ34は、予測値が設定された、記憶している予測画像を出力して、処理は終了する。 In step S31, when it is determined that there is no unprocessed pixel in the input image, the process proceeds to step S39, the frame memory 34 outputs the predicted image predicted value is set, which is stored, the process ends to.
【0045】 [0045]
また、入力画像をより解像度感を強調した画像に変換するため、エッジ強調の処理が利用される。 Furthermore, for converting an input image more image resolution feeling stressed, the process of edge enhancement is utilized. エッジ強調の処理においても、以上で説明したクラス分類適応処理と同様に、同一の処理が画面全体に対して実行される。 Also in the process of edge enhancement, like the classification adaptive processing described above, the same processing is performed on the entire screen.
【0046】 [0046]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
静止している背景の前で物体が移動するとき、移動する物体の画像自身の混ざり合いによる動きボケのみならず、背景の画像と移動する物体の画像との混ざり合いが生じる。 When an object in front of the stationary and backgrounds is moved, not motion blur only by intermixing of the image itself of the moving object, it occurs mixes with the image of the moving object with the image of the background. 従来、背景の画像と移動する物体の画像との混ざり合いに対応して画像を処理することは、考えられていなかった。 Conventionally, it has not been considered for processing an image corresponding to intermingle with the image of the moving object with the image of the background.
【0047】 [0047]
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、背景の画像と移動する物体の画像との混ざり合いに対応して画像を処理することができるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof to be able to process the image in response to intermingle with the image of the moving object with the image of the background.
【0048】 [0048]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
本発明の画像処理装置は、 入力画像データを構成する各画素に表示されるオブジェクトの変化に応じて算出される変化情報に基づいて、入力画像データを構成する各画素が存在する領域を、前景のオブジェクトを構成する前景オブジェクト成分からなる前景領域、背景オブジェクトを構成する背景オブジェクト成分からなる背景領域、 背景オブジェクト成分から前景オブジェクト成分に変化する領域を表すカバードバックグラウンド領域、または前景オブジェクト成分から背景オブジェクト成分に変化する領域を表すアンカバードバックグラウンド領域のいずれかに特定し、特定結果に対応する領域特定情報を出力する領域特定手段と、 入力画像データを構成する全領域のうち、領域特定情報に基づき特定されるカバードグラウンド領域およ The image processing apparatus of the present invention is based on the change information calculated in accordance with the change of an object displayed on each pixel constituting the input image data, a region in which each pixel is present which forms the input image data, the foreground background of the foreground area consisting of foreground object components constituting an object, a background area consisting of background object components constituting a background object, the covered background area or the foreground object component, representing the region that changes to the foreground object components from the background object components identified in any of the uncovered background area representing an area that changes in the object component, and area specifying means for outputting area specifying information corresponding to a particular result, among all the areas constituting the input image data, area identification information Oyo covered background area is specified based on the アンカバードグラウンド領域からなる領域であって、前景オブジェクト成分および背景オブジェクトが混合されてなる混合領域を構成する各画素に着目し、着目している着目画素の画素値において、前景オブジェクト成分および背景オブジェクト成分のうち、背景オブジェクト成分が含まれる割合を表す混合比を算出する混合比算出手段と、着目画素が、混合領域のうちのアンカバードバックグラウンド領域に存在する場合、注目画素の画素値を、着目画素の画素値について算出された混合比と、着目画素の画素値に対応する、入力画像データよりも1フレーム分だけ未来の入力画像データを構成する各画素の画素値との乗算により得られる、アンカバードバックグラウンド領域上の背景オブジェクト成分と、着目画素の画素値から、アン A region consisting of the uncovered background area, focusing on pixels constituting the mixed region foreground object components and the background object, which are mixed in the pixel value of the target pixel of interest, the foreground object components and the background object among the components, the mixing ratio calculating means for calculating a mixture ratio indicating a ratio that contains the background object component, the pixel of interest, if present in the uncovered background area of the mixed area, the pixel value of the pixel of interest, a mixing ratio calculated for the pixel value of the target pixel is obtained by multiplying the pixel value of each pixel corresponding to the pixel value of the target pixel, which forms the input image data by one frame future than the input image data , a background object component on the uncovered background area, the pixel value of the target pixel, Ann バードバックグラウンド領域上の背景オブジェクト成分を減算して得られる、アンカバードバックグラウンド領域上の前景オブジェクト成分とに分離し、着目画素が、混合領域のうちのカバードバックグラウンド領域に存在する場合、注目画素の画素値を、着目画素の画素値について算出された混合比と、着目画素の画素値に対応する、入力画像データよりも1フレーム分だけ過去の入力画像データを構成する各画素の画素値との乗算により得られる、カバードバックグラウンド領域上の背景オブジェクト成分と、着目画素の画素値から、カバードバックグラウンド領域上の背景オブジェクト成分を減算して得られる、カバードバックグラウンド領域上の前景オブジェクト成分とに分離する分離手段と、入力画像データ上における前景のオブ Obtained by subtracting the background object components on bird background area, if separated into a foreground object component on the uncovered background area, the pixel of interest is present in the covered background area of the mixed area of interest the pixel value of the pixel, and mixture ratios calculated for the pixel value of the target pixel corresponds to the pixel value of the target pixel, the pixel value of each pixel constituting the past input image data by one frame than the input image data obtained by multiplying the a background object component on the covered background area, the pixel value of the target pixel is obtained by subtracting the background object components in the covered background area, the foreground object component on the covered background area separating means for separating the bets, the foreground in the input image data of ジェクトの動きを表す動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、動きベクトルに基づいて、分離された前景オブジェクト成分の動きぼけを除去する除去手段と分離された背景オブジェクト成分を構成する各画素の画素値毎に、混合比に対応する定数を乗算することにより、背景オブジェクト成分の各画素の画素値のゲインの低下を補正する補正手段と、分離され動きボケが除去され前景オブジェクト成分および分離されゲインの低下が補正された背景オブジェクト成分を合成して得られる出力画像データを出力する処理手段とを含む Motion vector detection means for detecting a motion vector representing the motion of the object, based on the motion vector, and removing means for removing the motion blur of the separated foreground object components, of the pixels constituting the separated background object components for each pixel value is multiplied by the constant corresponding to the mixing ratio, and correcting means for correcting the decrease in the gain of the pixel value of each pixel of the background object components, the separated foreground object components motion blur has been removed, and and a processing means for outputting output image data reduction of the separated gain obtained by combining the corrected background object components.
【0050】 [0050]
処理手段は、前景オブジェクト成分および背景オブジェクト成分毎に、クラス分類適応処理を行い、クラス分類適応処理後の前景オブジェクト成分および背景オブジェクト成分それぞれを合成することにより得られる出力画像データを出力し、クラス分類適応処理は、前景オブジェクト成分および背景オブジェクト成分のうち、クラス分類適応処理の対象とされる対象成分を構成する各画素を着目画素とし、着目画素を、複数のクラスのうちのいずれかにクラス分類し、対象成分から、着目画素に対応する、所定数のクラスタップを取得し、取得されたクラスタップに基づいて、着目画素を、所定数のクラスのうちの1つのクラスに分類し、分類されたクラスに対応するクラス番号を出力し、対象成分から、出力されたクラス番号に対応する Processing means, for each foreground object components and the background object components, performs classification adaptive processing, and outputs the output image data obtained by synthesizing the respective foreground object components and the background object components after classification adaptive processing, the class classification adaptive processing, the class of the foreground object components and the background object components, the pixels constituting the target component to be subjected to the classification adaptive processing as a target pixel, the target pixel, in one of several classes classified, from the target component, corresponds to the target pixel, and obtains a predetermined number of class taps based on the class tap obtained, the pixel of interest is classified into one class of the predetermined number of classes, the classification has been output a class number corresponding to the class, the target component, corresponding to the output class number 数の画素である予測タップを取得し、予測タップを構成する複数の画素の画素値それぞれとの線形予測または非線形予測に用いられる、クラス番号に対応する係数セットを取得し、取得された予測タップを構成する複数の画素の画素値と、係数セットを構成する各係数との線形予測または非線形予測により、着目画素の画素値の予測値を予測するようにすることができる。 Acquires prediction taps is the number of pixels used linear prediction or non-linear prediction of the pixel values respectively of a plurality of pixels constituting the prediction tap, it obtains the coefficient set corresponding to the class number, the obtained prediction tap and pixel values of a plurality of pixels constituting the, by linear prediction or non-linear prediction of the coefficients constituting the coefficient sets may be adapted to predict the prediction value of the pixel values of the target pixel.
【0051】 [0051]
処理手段は、前景オブジェクト成分および背景オブジェクト成分毎に、クラス分類適応処理において使用される係数セットを生成するようにすることができる。 Processing means, for each foreground object components and the background object components, it is possible to generate a coefficient set used in the classification adaptive processing.
【0052】 [0052]
処理手段は、前景オブジェクト成分および背景オブジェクト成分それぞれのエッジを強調して合成することにより得られる出力画像データを出力するようにすることができる。 Processing means may be adapted to output the output image data obtained by synthesizing to emphasize the foreground object components and the background object components each edge.
【0053】 [0053]
本発明の画像処理方法は、 入力画像データを構成する各画素に表示されるオブジェクトの変化に応じて算出される変化情報に基づいて、入力画像データを構成する各画素が存在する領域を、前景のオブジェクトを構成する前景オブジェクト成分からなる前景領域、背景オブジェクトを構成する背景オブジェクト成分からなる背景領域、 背景オブジェクト成分から前景オブジェクト成分に変化する領域を表すカバードバックグラウンド領域、または前景オブジェクト成分から背景オブジェクト成分に変化する領域を表すアンカバードバックグラウンド領域のいずれかに特定し、特定結果に対応する領域特定情報を出力する領域特定ステップと、 入力画像データを構成する全領域のうち、領域特定情報に基づき特定されるカバードグラウンド領域 The image processing method of the present invention, based on the change information calculated in accordance with the change of an object displayed on each pixel constituting the input image data, a region in which each pixel is present which forms the input image data, the foreground background of the foreground area consisting of foreground object components constituting an object, a background area consisting of background object components constituting a background object, the covered background area or the foreground object component, representing the region that changes to the foreground object components from the background object components identified in any of the uncovered background area representing an area that changes in the object component, and area specifying step of outputting a corresponding area specific information to a specific result, among all the areas constituting the input image data, area identification information covered background area specified based on the よびアンカバードグラウンド領域からなる領域であって、前景オブジェクト成分および背景オブジェクトが混合されてなる混合領域を構成する各画素に着目し、着目している着目画素の画素値において、前景オブジェクト成分および背景オブジェクト成分のうち、背景オブジェクト成分が含まれる割合を表す混合比を算出する混合比算出ステップと、着目画素が、混合領域のうちのアンカバードバックグラウンド領域に存在する場合、注目画素の画素値を、着目画素の画素値について算出された混合比と、着目画素の画素値に対応する、入力画像データよりも1フレーム分だけ未来の入力画像データを構成する各画素の画素値との乗算により得られる、アンカバードバックグラウンド領域上の背景オブジェクト成分と、着目画素の画素値か A region consisting of the uncovered background area and, paying attention to each pixel constituting the mixed region foreground object components and the background object, which are mixed in the pixel value of the target pixel of interest, the foreground object components and the background of objects component, the mixing ratio calculating step of calculating a mixture ratio indicating a ratio that contains the background object component, the pixel of interest, if present in the uncovered background area of the mixed area, the pixel value of the pixel of interest , obtained mixing ratio calculated for the pixel value of the target pixel corresponds to the pixel value of the target pixel, by multiplying the pixel value of each pixel constituting the input image data in the future by one frame than the input image data It is a background object component on the uncovered background area, or the pixel value of the pixel of interest 、アンカバードバックグラウンド領域上の背景オブジェクト成分を減算して得られる、アンカバードバックグラウンド領域上の前景オブジェクト成分とに分離し、着目画素が、混合領域のうちのカバードバックグラウンド領域に存在する場合、注目画素の画素値を、着目画素の画素値について算出された混合比と、着目画素の画素値に対応する、入力画像データよりも1フレーム分だけ過去の入力画像データを構成する各画素の画素値との乗算により得られる、カバードバックグラウンド領域上の背景オブジェクト成分と、着目画素の画素値から、カバードバックグラウンド領域上の背景オブジェクト成分を減算して得られる、カバードバックグラウンド領域上の前景オブジェクト成分とに分離する分離ステップと、入力画像データ上におけ , Obtained by subtracting the background object components in the uncovered background area, and separated into a foreground object component on the uncovered background area, if the pixel of interest is present in the covered background area of the mixed area , the pixel value of the pixel of interest, and mixing ratio calculated for the pixel value of the target pixel corresponds to the pixel value of the pixel of interest, of the pixels constituting the past input image data by one frame than the input image data obtained by multiplying the pixel value, and the background object components in the covered background area, the pixel value of the target pixel is obtained by subtracting the background object components in the covered background area, the foreground on the covered background area a separation step of separating into a object components, put on the input image data る前景のオブジェクトの動きを表す動きベクトルを検出する動きベクトル検出ステップと、動きベクトルに基づいて、分離された前景オブジェクト成分の動きぼけを除去する除去ステップと分離された背景オブジェクト成分を構成する各画素の画素値毎に、混合比に対応する定数を乗算することにより、背景オブジェクト成分の各画素の画素値のゲインの低下を補正する補正ステップと、分離され動きボケが除去され前景オブジェクト成分および分離されゲインの低下が補正された背景オブジェクト成分を合成して得られる出力画像データを出力する処理ステップとを含む A motion vector detection step of detecting a motion vector representing the motion of foreground objects that, based on the motion vectors, constitutes a removal step of removing the motion blur of the separated foreground object components, the separated background objects component for each pixel value of each pixel is multiplied by the constant corresponding to the mixing ratio, the correction step and the foreground object motion blur is removed is separated to correct the decrease in the gain of the pixel value of each pixel of the background object components component, and reduction of the separated gain and a processing step of outputting the output image data obtained by synthesizing the corrected background object components.
【0058】 [0058]
本発明の記録媒体のプログラムは、 入力画像データを構成する各画素に表示されるオブジェクトの変化に応じて算出される変化情報に基づいて、入力画像データを構成する各画素が存在する領域を、前景のオブジェクトを構成する前景オブジェクト成分からなる前景領域、背景オブジェクトを構成する背景オブジェクト成分からなる背景領域、 背景オブジェクト成分から前景オブジェクト成分に変化する領域を表すカバードバックグラウンド領域、または前景オブジェクト成分から背景オブジェクト成分に変化する領域を表すアンカバードバックグラウンド領域のいずれかに特定し、特定結果に対応する領域特定情報を出力する領域特定ステップと、 入力画像データを構成する全領域のうち、領域特定情報に基づき特定されるカバードグラウ A program of a recording medium of the present invention, based on the change information calculated in accordance with the change of an object displayed on each pixel constituting the input image data, a region in which each pixel is present which forms the input image data, foreground area consisting of foreground object components constituting a foreground object, a background area consisting of background object components constituting a background object, the covered background area represents a region that changes to the foreground object components from the background object components or from the foreground object components, identified in any of the uncovered background area representing the region that changes to the background object components, and area specifying step of outputting area specifying information corresponding to a particular result, among all the areas constituting the input image data, the area specifying covered Grau identified based on the information ド領域およびアンカバードグラウンド領域からなる領域であって、前景オブジェクト成分および背景オブジェクトが混合されてなる混合領域を構成する各画素に着目し、着目している着目画素の画素値において、前景オブジェクト成分および背景オブジェクト成分のうち、背景オブジェクト成分が含まれる割合を表す混合比を算出する混合比算出ステップと、着目画素が、混合領域のうちのアンカバードバックグラウンド領域に存在する場合、注目画素の画素値を、着目画素の画素値について算出された混合比と、着目画素の画素値に対応する、入力画像データよりも1フレーム分だけ未来の入力画像データを構成する各画素の画素値との乗算により得られる、アンカバードバックグラウンド領域上の背景オブジェクト成分と、着目画素の A region consisting of de area and the uncovered background area, focusing on pixels constituting the mixed region foreground object components and the background object, which are mixed in the pixel value of the target pixel of interest, the foreground object components and among the background object components, when the mixing ratio calculating step of calculating a mixture ratio indicating a ratio that contains the background object components, the target pixel is present to the uncovered background area of the mixed area, the pixel of the pixel of interest values, and mixing ratio calculated for the pixel value of the target pixel corresponds to the pixel value of the pixel of interest, multiplying the pixel value of each pixel constituting the future of the input image data by one frame than the input image data the resulting, and background object components in the uncovered background area, the pixel of interest 素値から、アンカバードバックグラウンド領域上の背景オブジェクト成分を減算して得られる、アンカバードバックグラウンド領域上の前景オブジェクト成分とに分離し、着目画素が、混合領域のうちのカバードバックグラウンド領域に存在する場合、注目画素の画素値を、着目画素の画素値について算出された混合比と、着目画素の画素値に対応する、入力画像データよりも1フレーム分だけ過去の入力画像データを構成する各画素の画素値との乗算により得られる、カバードバックグラウンド領域上の背景オブジェクト成分と、着目画素の画素値から、カバードバックグラウンド領域上の背景オブジェクト成分を減算して得られる、カバードバックグラウンド領域上の前景オブジェクト成分とに分離する分離ステップと、入力画像データ From pixel value, obtained by subtracting the background object components in the uncovered background area, and separated into a foreground object component on the uncovered background area, the pixel of interest, to the covered background area of the mixed area when present, the pixel value of the pixel of interest, constituting a mixing ratio calculated for the pixel value of the target pixel corresponds to the pixel value of the pixel of interest, only one frame than the input image data of the past input image data obtained by multiplying the pixel value of each pixel, and a background object component on the covered background area, the pixel value of the target pixel is obtained by subtracting the background object components in the covered background area, the covered background area a separation step of separating the foreground object components above, the input image data 上における前景のオブジェクトの動きを表す動きベクトルを検出する動きベクトル検出ステップと、動きベクトルに基づいて、分離された前景オブジェクト成分の動きぼけを除去する除去ステップと分離された背景オブジェクト成分を構成する各画素の画素値毎に、混合比に対応する定数を乗算することにより、背景オブジェクト成分の各画素の画素値のゲインの低下を補正する補正ステップと、分離され動きボケが除去され前景オブジェクト成分および分離されゲインの低下が補正された背景オブジェクト成分を合成して得られる出力画像データを出力する処理ステップとをコンピュータに実行させる。 Configuration and motion vector detection step of detecting a motion vector representing the motion of the foreground object, based on the motion vector, and removal step of removing the motion blur of the separated foreground object components, the separated background objects components on for each pixel value of each pixel is multiplied by the constant corresponding to the mixing ratio, a correction step of correcting a decrease in the gain of the pixel value of each pixel of the background object components, foreground motion blur is removed is separated objects component, and reduction of the separated gain to perform the process step of outputting the output image data obtained by synthesizing the corrected background object components in a computer.
【0063】 [0063]
本発明のプログラムは、 コンピュータに、入力画像データを構成する各画素に表示されるオブジェクトの変化に応じて算出される変化情報に基づいて、入力画像データを構成する各画素が存在する領域を、前景のオブジェクトを構成する前景オブジェクト成分からなる前景領域、背景オブジェクトを構成する背景オブジェクト成分からなる背景領域、 背景オブジェクト成分から前景オブジェクト成分に変化する領域を表すカバードバックグラウンド領域、または前景オブジェクト成分から背景オブジェクト成分に変化する領域を表すアンカバードバックグラウンド領域のいずれかに特定し、特定結果に対応する領域特定情報を出力する領域特定ステップと、 入力画像データを構成する全領域のうち、領域特定情報に基づき特定されるカバード Program of the present invention causes a computer, based on the change information calculated in accordance with the change of an object displayed on each pixel constituting the input image data, a region in which each pixel is present which forms the input image data, foreground area consisting of foreground object components constituting a foreground object, a background area consisting of background object components constituting a background object, the covered background area represents a region that changes to the foreground object components from the background object components or from the foreground object components, identified in any of the uncovered background area representing the region that changes to the background object components, and area specifying step of outputting area specifying information corresponding to a particular result, among all the areas constituting the input image data, the area specifying covered identified based on the information ラウンド領域およびアンカバードグラウンド領域からなる領域であって、前景オブジェクト成分および背景オブジェクトが混合されてなる混合領域を構成する各画素に着目し、着目している着目画素の画素値において、前景オブジェクト成分および背景オブジェクト成分のうち、背景オブジェクト成分が含まれる割合を表す混合比を算出する混合比算出ステップと、着目画素が、混合領域のうちのアンカバードバックグラウンド領域に存在する場合、注目画素の画素値を、着目画素の画素値について算出された混合比と、着目画素の画素値に対応する、入力画像データよりも1フレーム分だけ未来の入力画像データを構成する各画素の画素値との乗算により得られる、アンカバードバックグラウンド領域上の背景オブジェクト成分と、着目 A region consisting of a round area, and the uncovered background area, focusing on pixels constituting the mixed region foreground object components and the background object, which are mixed in the pixel value of the target pixel of interest, the foreground object components and among the background object components, when the mixing ratio calculating step of calculating a mixture ratio indicating a ratio that contains the background object components, the target pixel is present to the uncovered background area of the mixed area, the pixel of the pixel of interest values, and mixing ratio calculated for the pixel value of the target pixel corresponds to the pixel value of the pixel of interest, multiplying the pixel value of each pixel constituting the future of the input image data by one frame than the input image data the resulting, and background object components in the uncovered background area, attention 素の画素値から、アンカバードバックグラウンド領域上の背景オブジェクト成分を減算して得られる、アンカバードバックグラウンド領域上の前景オブジェクト成分とに分離し、着目画素が、混合領域のうちのカバードバックグラウンド領域に存在する場合、注目画素の画素値を、着目画素の画素値について算出された混合比と、着目画素の画素値に対応する、入力画像データよりも1フレーム分だけ過去の入力画像データを構成する各画素の画素値との乗算により得られる、カバードバックグラウンド領域上の背景オブジェクト成分と、着目画素の画素値から、カバードバックグラウンド領域上の背景オブジェクト成分を減算して得られる、カバードバックグラウンド領域上の前景オブジェクト成分とに分離する分離ステップと、入力画像 From the pixel value of the unit is obtained by subtracting the background object components in the uncovered background area, and separated into a foreground object component on the uncovered background area, the pixel of interest, the covered background of the mixing zone when present in the area, the pixel value of the pixel of interest, and mixing ratio calculated for the pixel value of the target pixel corresponds to the pixel value of the pixel of interest, only one frame than the input image data of the past input image data obtained by multiplying the pixel value of each pixel constituting a background object component on the covered background area, the pixel value of the target pixel is obtained by subtracting the background object components in the covered background area, covered back a separation step of separating the foreground object components in the ground region, the input image データ上における前景のオブジェクトの動きを表す動きベクトルを検出する動きベクトル検出ステップと、動きベクトルに基づいて、分離された前景オブジェクト成分の動きぼけを除去する除去ステップと分離された背景オブジェクト成分を構成する各画素の画素値毎に、混合比に対応する定数を乗算することにより、背景オブジェクト成分の各画素の画素値のゲインの低下を補正する補正ステップと、分離され動きボケが除去され前景オブジェクト成分および分離されゲインの低下が補正された背景オブジェクト成分を合成して得られる出力画像データを出力する処理ステップとを実行させる A motion vector detection step of detecting a motion vector representing the motion of the foreground object on the data, based on the motion vector, and removal step of removing the motion blur of the separated foreground object components, the separated background objects component for each pixel value of each pixel constituting, by multiplying the constant corresponding to the mixing ratio, a correction step of correcting a decrease in the gain of the pixel value of each pixel of the background object components, motion blur separated was removed foreground object components, and reduction of the separated gain to perform the process step of outputting the output image data obtained by synthesizing the corrected background object components.
【0068】 [0068]
本発明の画像処理装置および方法、記録媒体、並びにプロクラムにおいては、入力画像データに基づいて、前景オブジェクトを構成する前景オブジェクト成分、および背景オブジェクトを構成する背景オブジェクト成分が混合されてなる混合領域と、前景オブジェクト成分からなる前景領域、および背景オブジェクトを構成する背景オブジェクト成分からなる背景領域の一方により構成される非混合領域とが特定され、特定結果に対応する領域特定情報が出力され、領域特定情報に対応して、少なくとも混合領域において、入力画像データが、前景オブジェクト成分と背景オブジェクト成分とに分離され、前景オブジェクト成分および背景オブジェクト成分の少なくとも一方の動きボケが除去され、動きボケが除去された、前景オブジェクト An image processing apparatus and method of the present invention, in the recording medium, and Purokuramu, based on input image data, a mixed area in which a background object component constituting a foreground object component constituting a foreground object and a background object, which are mixed , foreground area consisting of foreground object components, and unmixed regions and are identified constituted by one of the background area consisting of background object components constituting a background object, the area specifying information corresponding to the identification result is output, the area specifying in response to the information, at least in the mixed area, the input image data is separated into a foreground object component and the background object component, at least one of motion blur of the foreground object components and the background object components are removed, the motion blur is removed was, foreground objects 分および背景オブジェクト成分が個々に処理される。 Min and background object components are processed individually.
【0069】 [0069]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
図10は、本発明に係る画像処理装置の一実施の形態の構成を示すブロック図である。 Figure 10 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of an image processing apparatus according to the present invention. CPU(Central Processing Unit)71は、ROM(Read Only Memory)72、または記憶部78に記憶されているプログラムに従って各種の処理を実行する。 CPU (Central Processing Unit) 71 executes various processes in accordance with ROM (Read Only Memory) 72 or a program stored in the storage unit 78. RAM(Random Access Memory)73には、CPU71が実行するプログラムやデータなどが適宜記憶される。 The RAM (Random Access Memory) 73, such programs and data CPU71 executes are stored appropriately. これらのCPU71、ROM72、およびRAM73は、バス74により相互に接続されている。 These CPU 71, ROM 72, and RAM73 are connected to each other by a bus 74.
【0070】 [0070]
CPU71にはまた、バス74を介して入出力インタフェース75が接続されている。 Further the CPU 71, input-output interface 75 is connected via a bus 74. 入出力インタフェース75には、キーボード、マウス、マイクロホンなどよりなる入力部76、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部77が接続されている。 Output interface 75, a keyboard, a mouse, an input unit 76 including, for example, a microphone, a display, an output unit 77 including, for example, a speaker. CPU71は、入力部76から入力される指令に対応して各種の処理を実行する。 CPU71, in response to instructions input from the input unit 76 to execute various processes. そして、CPU71は、処理の結果得られた画像や音声等を出力部77に出力する。 Then, CPU 71 outputs the resultant image or sound or the like of the processing to the output unit 77.
【0071】 [0071]
入出力インタフェース75に接続されている記憶部78は、例えばハードディスクなどで構成され、CPU71が実行するプログラムや各種のデータを記憶する。 Output interface 75 memory unit 78 that is connected to is constituted by, for example, a hard disk, and stores programs and various data CPU71 executes. 通信部79は、インターネット、その他のネットワークを介して外部の装置と通信する。 The communication unit 79 communicates with an external device via the Internet or another network. この例の場合、通信部79はセンサの出力を取り込む取得部として働く。 In this example, the communication unit 79 serves as an obtaining unit for obtaining an output of the sensor.
【0072】 [0072]
また、通信部79を介してプログラムを取得し、記憶部78に記憶してもよい。 Further, to obtain programs via the communication unit 79, it may be stored in the storage unit 78.
【0073】 [0073]
入出力インタフェース75に接続されているドライブ80は、磁気ディスク91、光ディスク92、光磁気ディスク93、または半導体メモリ94などが装着されたとき、それらを駆動し、そこに記録されているプログラムやデータなどを取得する。 Drive 80 connected to the input and output interface 75, magnetic disk 91, optical disk 92, when the magneto-optical disc 93 or semiconductor memory 94, is attached to the drive 30, the program or data recorded thereon to get the like. 取得されたプログラムやデータは、必要に応じて記憶部78に転送され、記憶される。 The acquired program and data are transferred to the storage unit 78 as necessary and stored.
【0074】 [0074]
図11は、画像処理装置を示すブロック図である。 Figure 11 is a block diagram showing an image processing apparatus.
【0075】 [0075]
なお、画像処理装置の各機能をハードウェアで実現するか、ソフトウェアで実現するかは問わない。 Incidentally, either implement the functions of the image processing apparatus in hardware, not matter whether implemented in software. つまり、本明細書の各ブロック図は、ハードウェアのブロック図と考えても、ソフトウェアによる機能ブロック図と考えても良い。 That is, each block diagram of the present specification, be considered as a block diagram of the hardware may be considered as a functional block diagram according to the software.
【0076】 [0076]
ここで、動きボケとは、撮像の対象となる、現実世界におけるオブジェクトの動きと、センサの撮像の特性とにより生じる、動いているオブジェクトに対応する画像に含まれている歪みをいう。 Here, the motion blur, the target of imaging, and movement of the object in the real world, caused by the characteristic of the image sensor refers to a distortion contained in an image corresponding to a moving object.
【0077】 [0077]
この明細書では、撮像の対象となる、現実世界におけるオブジェクトに対応する画像を、画像オブジェクトと称する。 In this specification, the subject of the imaging, an image corresponding to the object in the real world is referred to as an image object.
【0078】 [0078]
画像処理装置に供給された入力画像は、オブジェクト抽出部101、領域特定部103、混合比算出部104、および前景背景分離部105に供給される。 Input image supplied to the image processing apparatus, the object extraction unit 101, the area specifying unit 103, a mixture-ratio calculator 104 and a foreground portion 105,.
【0079】 [0079]
オブジェクト抽出部101は、入力画像に含まれる前景のオブジェクトに対応する画像オブジェクトを粗く抽出して、抽出した画像オブジェクトを動き検出部102に供給する。 The object extracting unit 101, an image object rough extracted and corresponding to the foreground object contained in the input image, and supplies the extracted image object to the motion detection unit 102. オブジェクト抽出部101は、例えば、入力画像に含まれる前景のオブジェクトに対応する画像オブジェクトの輪郭を検出することで、前景のオブジェクトに対応する画像オブジェクトを粗く抽出する。 The object extracting unit 101, for example, by detecting the contour of the image object corresponding to a foreground object contained in the input image so as to extract a rough image object corresponding to the foreground object.
【0080】 [0080]
オブジェクト抽出部101は、入力画像に含まれる背景のオブジェクトに対応する画像オブジェクトを粗く抽出して、抽出した画像オブジェクトを動き検出部102に供給する。 The object extracting unit 101, an image object rough extracted and corresponding to a background object contained in the input image, and supplies the extracted image object to the motion detection unit 102. オブジェクト抽出部101は、例えば、入力画像と、抽出された前景のオブジェクトに対応する画像オブジェクトとの差から、背景のオブジェクトに対応する画像オブジェクトを粗く抽出する。 The object extracting unit 101, for example, an input image, the difference between the image object corresponding to the extracted foreground object to extract a rough image object corresponding to the background object.
【0081】 [0081]
また、例えば、オブジェクト抽出部101は、内部に設けられている背景メモリに記憶されている背景の画像と、入力画像との差から、前景のオブジェクトに対応する画像オブジェクト、および背景のオブジェクトに対応する画像オブジェクトを粗く抽出するようにしてもよい。 Further, for example, the object extracting unit 101, an image of the background stored in the background memory that is provided inside, from the difference between the input image, corresponding to an image object, and a background object corresponding to the foreground object may be roughly extracts the image object.
【0082】 [0082]
動き検出部102は、例えば、ブロックマッチング法、勾配法、位相相関法、およびペルリカーシブ法などの手法により、粗く抽出された前景のオブジェクトに対応する画像オブジェクトの動きベクトルを算出して、算出した動きベクトルおよび動きベクトルの位置情報(動きベクトルに対応する画素の位置を特定する情報)を領域特定部103および動きボケ抽出部106に供給する。 Motion detector 102, for example, block matching method, gradient method, phase correlation method, and by a technique such as pel-recursive technique, and calculates a motion vector of the image object corresponding to the roughly extracted foreground object was calculated motion vector and supplies the positional information of the motion vector (information specifying positions of pixels corresponding to the motion vector) to the area specifying unit 103 and the motion blur extracting unit 106.
【0083】 [0083]
動き検出部102が出力する動きベクトルには、動き量vに対応する情報が含まれている。 The motion vector the motion detection unit 102 outputs, includes information corresponding to the amount of movement v.
【0084】 [0084]
また、例えば、動き検出部102は、画像オブジェクトに画素を特定する画素位置情報と共に、画像オブジェクト毎の動きベクトルを動きボケ除去部106に出力するようにしてもよい。 Further, for example, the motion detector 102, together with the pixel positional information for specifying the pixels of the image object may be outputted to the blur removing portion 106 motion the motion vector of each image object.
【0085】 [0085]
動き量vは、動いているオブジェクトに対応する画像の位置の変化を画素間隔を単位として表す値である。 The amount of movement v is a value indicating a positional change in an image corresponding to a moving object in units of the pixel pitch. 例えば、前景に対応するオブジェクトの画像が、あるフレームを基準として次のフレームにおいて4画素分離れた位置に表示されるように移動しているとき、前景に対応するオブジェクトの画像の動き量vは、4とされる。 For example, an image of the object corresponding to the foreground is when moving such that it is displayed four pixels away in the next frame based on the given frame, the amount of movement v of the object image corresponding to the foreground , it is a 4.
【0086】 [0086]
領域特定部103は、入力された画像の画素のそれぞれを、前景領域、背景領域、または混合領域のいずれかに特定し、画素毎に前景領域、背景領域、または混合領域のいずれかに属するかを示す情報(以下、領域情報と称する)を混合比算出部104、前景背景分離部105、および動きボケ除去部106に供給する。 Or area specifying unit 103, the respective pixels of the input image, specified in either the foreground area, background area or the mixed area, the foreground area for each pixel either belongs to the background area or the mixed area, are shown the information supplied (hereinafter, referred to as area information) mixture-ratio calculator 104, the foreground background separating unit 105, and the motion blur removing portion 106.
【0087】 [0087]
混合比算出部104は、入力画像、および領域特定部103から供給された領域情報を基に、混合領域63に含まれる画素に対応する混合比(以下、混合比αと称する)を算出して、算出した混合比を前景背景分離部105に供給する。 Mixture-ratio calculator 104, an input image, and based on the area information supplied from the area specifying unit 103, mixing ratio corresponding to the pixel contained in the mixed area 63 (hereinafter, referred to as mixture ratio alpha) to calculate the supplies the calculated mixture ratio to the foreground background separator 105.
【0088】 [0088]
混合比αは、後述する式(3)に示されるように、画素値における、背景のオブジェクトに対応する画像の成分(以下、背景の成分とも称する)の割合を示す値である。 Mixing ratio α, as shown in equation (3) to be described later, the pixel value component of the image corresponding to the background object is a value indicating the proportion (hereinafter, also referred to as background components).
【0089】 [0089]
前景背景分離部105は、領域特定部103から供給された領域情報、および混合比算出部104から供給された混合比αを基に、前景のオブジェクトに対応する画像の成分(以下、前景の成分とも称する)のみから成る前景成分画像と、背景の成分のみから成る背景成分画像とに入力画像を分離して、前景成分画像を動きボケ除去部106に供給し、背景成分画像を補正部107に供給する。 Background separator 105, the region supplied region information from the specifying unit 103, and from the mixing ratio calculating unit 104 on the basis of α been mixing ratio supplied component of the image corresponding to the foreground object (hereinafter, the foreground component and the foreground component image consisting of only be referred to), by separating the input image into a background component image consisting of only the background components, and supplies the blur removing portion 106 moves the foreground component image, the correction unit 107 the background component image supplies.
【0090】 [0090]
動きボケ除去部106は、動きベクトルからわかる動き量vおよび領域情報を基に、前景成分画像に含まれる1以上の画素を示す処理単位を決定する。 Motion-blur eliminating unit 106, based on the amount of movement v and the area information can be seen from the motion vector, determines the unit of processing indicating at least one pixel contained in the foreground component image. 処理単位は、動きボケの量の調整の処理の対象となる1群の画素を指定するデータである。 The unit of processing is data that specifies a group of pixels to be processed for adjusting the amount of motion blur.
【0091】 [0091]
動きボケ除去部106は、前景背景分離部105から供給された前景成分画像、動き検出部102から供給された動きベクトルおよびその位置情報、並びに処理単位を基に、前景成分画像に含まれる動きボケを除去して、動きボケを除去した前景成分画像を動きボケ除去画像処理部108に出力する。 Motion-blur eliminating unit 106, foreground background foreground component image supplied from the separator 105, the motion vector and the positional information thereof supplied from the motion detector 102, and based on the processing unit, motion blur contained in the foreground component image It is removed to output the blur removed image processing unit 108 moves the foreground component image which motion blur is eliminated.
【0092】 [0092]
補正部107は、背景成分画像における、混合領域に対応する画素の画素値を補正する。 Correcting unit 107, the background component image, corrects the pixel values ​​of pixels corresponding to the mixed area. 背景成分画像の混合領域に対応する画素の画素値は、分離される前の混合領域の画素の画素値から、前景の成分が除去されることにより、算出される。 Pixel values ​​of pixels corresponding to the mixed area of ​​the background component image, the pixel values ​​of the pixels in the mixed area before being separated, by foreground components are removed, is calculated. 従って、背景成分画像の混合領域に対応する画素の画素値は、隣接する背景領域の画素の画素値に比較し、混合比αに対応して、減少している。 Thus, the pixel values ​​of pixels corresponding to the mixed area of ​​the background component image, compares the pixel value of the pixel of the adjacent background area, corresponding to the mixture ratio alpha, it has decreased.
【0093】 [0093]
補正部107は、このような、背景成分画像における、混合領域に対応する画素の画素値の混合比αに対応するゲインの低下を補正し、補正した背景成分画像を動きボケ除去画像処理部108に供給する。 Correcting unit 107, such, in the background component image, the reduction in mixing ratio gain corresponding to α of the pixel values ​​of pixels corresponding to the mixed area correction, motion background component image corrected blur removed image processing unit 108 supplied to.
【0094】 [0094]
動きボケ除去画像処理部108は、動きボケが除去された前景成分画像、および補正された背景成分画像を個々に処理する。 Motion blur removed image processing unit 108 processes the foreground component image motion blur is eliminated, and the corrected background component image individually.
【0095】 [0095]
例えば、動きボケ除去画像処理部108は、動きボケが除去された前景成分画像、および補正された背景成分画像毎に、より高解像度の画像を生成するクラス分類適応処理で使用される係数を生成する。 For example, motion blur removed image processing unit 108, the foreground component image motion blur is eliminated, and for each corrected background component image, generates coefficients used in classification adaptive processing for generating a higher resolution image to.
【0096】 [0096]
例えば、動きボケ除去画像処理部108は、動きボケが除去された前景成分画像、および補正された背景成分画像毎にクラス分類適応処理を適用して、より高解像度の画像を創造する。 For example, motion blur removed image processing unit 108 applies the classification adaptive processing foreground component image motion blur is eliminated, and for each corrected background component image, to create an image of higher resolution.
【0097】 [0097]
または、例えば、動きボケ除去画像処理部108は、動きボケが除去された前景成分画像、および補正された背景成分画像毎に、それぞれ異なる係数を使用した、エッジ強調の度合いの異なるエッジ強調の処理を適用する。 Or, for example, motion blur removed image processing unit 108, the foreground component image motion blur is eliminated, and for each corrected background component image, using different coefficients respectively, the processing of different edge enhancement of the degree of edge enhancement to apply.
【0098】 [0098]
次に、図12乃至図27を参照して、画像処理装置に供給される入力画像について説明する。 Next, with reference to FIGS. 12 to 27, the input image supplied to the image processing apparatus will be described.
【0099】 [0099]
図12は、センサによる撮像を説明する図である。 Figure 12 is a diagram illustrating an imaging by a sensor. センサは、例えば、固体撮像素子であるCCD(Charge-Coupled Device)エリアセンサを備えたCCDビデオカメラなどで構成される。 Sensor is configured, for example, such as a CCD video camera provided with a CCD (Charge-Coupled Device) area sensor which is a solid-state imaging device. 現実世界における、前景に対応するオブジェクトは、現実世界における、背景に対応するオブジェクトと、センサとの間を、例えば、図中の左側から右側に水平に移動する。 In the real world, the object corresponding to the foreground, in the real world, the object corresponding to the background, between the sensor, for example, horizontally from the left to the right in FIG.
【0100】 [0100]
センサは、前景に対応するオブジェクトを、背景に対応するオブジェクトと共に撮像する。 Sensor captures an object corresponding to the foreground along with the object corresponding to the background. センサは、撮像した画像を1フレーム単位で出力する。 Sensor outputs the captured image in units of frames. 例えば、センサは、1秒間に30フレームから成る画像を出力する。 For example, the sensor outputs an image having 30 frames per second. センサの露光時間は、1/30秒とすることができる。 The exposure time of the sensor can be a 1/30 second. 露光時間は、センサが入力された光の電荷への変換を開始してから、入力された光の電荷への変換を終了するまでの期間である。 The exposure time is a period from the start of conversion to the charge of the light sensor is input, until the end of the conversion from the input light into the electric charge. 以下、露光時間をシャッタ時間とも称する。 The exposure time is also referred to as shutter time.
【0101】 [0101]
図13は、画素の配置を説明する図である。 Figure 13 is a diagram illustrating the arrangement of pixels. 図13中において、A乃至Iは、個々の画素を示す。 13 in, A through I indicate the individual pixels. 画素は、画像に対応する平面上に配置されている。 Pixels are arranged on a plane corresponding to the image. 1つの画素に対応する1つの検出素子は、センサ上に配置されている。 One detection element corresponding to one pixel is arranged on the sensor. センサが画像を撮像するとき、1つの検出素子は、画像を構成する1つの画素に対応する画素値を出力する。 When the sensor performs image capturing, each detection device outputs a pixel value corresponding to one of pixels constituting the image. 例えば、検出素子のX方向の位置は、画像上の横方向の位置に対応し、検出素子のY方向の位置は、画像上の縦方向の位置に対応する。 For example, the position in the X direction of the detecting element corresponds to the lateral position on the image, the position of the detection device in the Y direction corresponds to the vertical position on the image.
【0102】 [0102]
図14に示すように、例えば、CCDである検出素子は、シャッタ時間に対応する期間、入力された光を電荷に変換して、変換された電荷を蓄積する。 As shown in FIG. 14, for example, CCD and the detection device, which is the period corresponding to the shutter time, converts input light into electrical charge, and stores the converted electrical charge. 電荷の量は、入力された光の強さと、光が入力されている時間にほぼ比例する。 The amount of charge, the intensity of the input light is approximately proportional to the time which the light is input. 検出素子は、シャッタ時間に対応する期間において、入力された光から変換された電荷を、既に蓄積されている電荷に加えていく。 Detection element, during the period corresponding to the shutter time, the converted charge from the input light, will in addition to the charge already accumulated. すなわち、検出素子は、シャッタ時間に対応する期間、入力される光を積分して、積分された光に対応する量の電荷を蓄積する。 That is, the detection element is a period corresponding to the shutter time, and integrates the input light and accumulates a quantity of charges corresponding to the integrated light. 検出素子は、時間に対して、積分効果があるとも言える。 Detection element, with respect to time, it can be said that there is integration effect.
【0103】 [0103]
検出素子に蓄積された電荷は、図示せぬ回路により、電圧値に変換され、電圧値は更にデジタルデータなどの画素値に変換されて出力される。 The charge accumulated in the detection element by a circuit is converted into a voltage value, the voltage value is outputted is further converted into a pixel value such as digital data. 従って、センサから出力される個々の画素値は、前景または背景に対応するオブジェクトの空間的に広がりを有するある部分を、シャッタ時間について積分した結果である、1次元の空間に射影された値を有する。 Therefore, each pixel value output from the sensor, a certain portion having a spatial extent of the object corresponding to the foreground or the background is the result of integration for the shutter time, the projected value to one-dimensional space a.
【0104】 [0104]
画像処理装置は、このようなセンサの蓄積の動作により、出力信号に埋もれてしまった有意な情報、例えば、混合比αを抽出する。 The image processing apparatus, the storage operation of the sensor, significant information embedded in the output signal, for example, extracting the mixture ratio alpha.
【0105】 [0105]
図15は、動いている前景に対応するオブジェクトと、静止している背景に対応するオブジェクトとを撮像して得られる画像を説明する図である。 Figure 15 is a diagram for explaining the object corresponding to the foreground is moving, the image obtained by capturing an object corresponding to a stationary background. 図15(A)は、動きを伴う前景に対応するオブジェクトと、静止している背景に対応するオブジェクトとを撮像して得られる画像を示している。 FIG. 15 (A) shows an image obtained by capturing the object corresponding to the foreground with the movement, and a object corresponding to a stationary background. 図15(A)に示す例において、前景に対応するオブジェクトは、画面に対して水平に左から右に動いている。 In the example shown in FIG. 15 (A), the object corresponding to the foreground is moving horizontally from the left to the right with respect to the screen.
【0106】 [0106]
図15(B)は、図15(A)に示す画像の1つのラインに対応する画素値を時間方向に展開したモデル図である。 FIG. 15 (B) illustrates a model obtained by expanding the pixel values ​​in the time direction corresponding to one line of the image shown in FIG. 15 (A). 図15(B)の横方向は、図15(A)の空間方向Xに対応している。 Lateral direction in FIG. 15 (B) corresponds to the spatial direction X in FIG. 15 (A).
【0107】 [0107]
背景領域の画素は、背景の成分、すなわち、背景のオブジェクトに対応する画像の成分のみから、その画素値が構成されている。 The pixels of the background area, the background components, that is, only components of the image corresponding to the background object, the pixel value is configured. 前景領域の画素は、前景の成分、すなわち、前景のオブジェクトに対応する画像の成分のみから、その画素値が構成されている。 Pixels of the foreground area, the foreground components, that is, only components of the image corresponding to the foreground object, the pixel value is configured.
【0108】 [0108]
混合領域の画素は、背景の成分、および前景の成分から、その画素値が構成されている。 Pixels in the mixed area from the background components and the foreground components, the pixel values ​​is constructed. 混合領域は、背景の成分、および前景の成分から、その画素値が構成されているので、歪み領域ともいえる。 Mixing region from the background components and the foreground components, because the pixel value is configured, it can be said that the distortion region. 混合領域は、更に、カバードバックグラウンド領域およびアンカバードバックグラウンド領域に分類される。 The mixed area is further classified into a covered background area and an uncovered background area.
【0109】 [0109]
カバードバックグラウンド領域は、前景領域に対して、前景のオブジェクトの進行方向の前端部に対応する位置の混合領域であり、時間の経過に対応して背景成分が前景に覆い隠される領域をいう。 Covered background area, to the foreground area, a mixed area corresponding to the leading end in the direction in which the foreground object, where the background components are covered with the foreground over time.
【0110】 [0110]
これに対して、アンカバードバックグラウンド領域は、前景領域に対して、前景のオブジェクトの進行方向の後端部に対応する位置の混合領域であり、時間の経過に対応して背景成分が現れる領域をいう。 In contrast, the uncovered background area, to the foreground area, a mixed area corresponding to the trailing end in the direction of the foreground object, the area where the background components gradually appear over time the say.
【0111】 [0111]
このように、前景領域、背景領域、またはカバードバックグラウンド領域若しくはアンカバードバックグラウンド領域を含む画像が、領域特定部103、混合比算出部104、および前景背景分離部105に入力画像として入力される。 Thus, the foreground area, the image including the background area or the covered background area or an uncovered background area, are input area specifying unit 103, the mixture-ratio calculator 104, and a foreground portion 105 as an input image .
【0112】 [0112]
図16は、以上のような、背景領域、前景領域、混合領域、カバードバックグラウンド領域、およびアンカバードバックグラウンド領域を説明する図である。 Figure 16 is a more like a diagram illustrating the background area, the foreground area, the mixed area, the covered background area, and the uncovered background area.
図15に示す画像に対応する場合、背景領域は、静止部分であり、前景領域は、動き部分であり、混合領域のカバードバックグラウンド領域は、背景から前景に変化する部分であり、混合領域のアンカバードバックグラウンド領域は、前景から背景に変化する部分である。 In the areas corresponding to the image shown in FIG. 15, the background area is a stationary portion, the foreground area is a moving portion, the covered background area of ​​the mixed area is a portion that changes from the background to the foreground, the mixed area uncovered background area is a portion that changes from the foreground to the background.
【0113】 [0113]
図17は、静止している前景に対応するオブジェクトおよび静止している背景に対応するオブジェクトを撮像した画像における、隣接して1列に並んでいる画素の画素値を時間方向に展開したモデル図である。 Figure 17 is a model view of the developed in an image obtained by imaging an object corresponding to the background that is the object and still corresponds to the foreground is stationary, the pixel values ​​of the pixels are arranged in a row adjacent in the time direction it is. 例えば、隣接して1列に並んでいる画素として、画面の1つのライン上に並んでいる画素を選択することができる。 For example, it is possible to as pixels are arranged in a row adjacent to select pixels that are arranged on a single line of the screen.
【0114】 [0114]
図17に示すF01乃至F04の画素値は、静止している前景のオブジェクトに対応する画素の画素値である。 Pixel values ​​F01 through F04 shown in FIG. 17 are values ​​of the pixels corresponding to the object of the foreground is stationary. 図17に示すB01乃至B04の画素値は、静止している背景のオブジェクトに対応する画素の画素値である。 Pixel values ​​B01 through B04 shown in Fig. 17 are values ​​of the pixels corresponding to the stationary background object.
【0115】 [0115]
図17における縦方向は、図中の上から下に向かって時間が経過する。 Vertical direction in FIG. 17, time elapses from the top to the bottom in FIG. 図17中の矩形の上辺の位置は、センサが入力された光の電荷への変換を開始する時刻に対応し、図17中の矩形の下辺の位置は、センサが入力された光の電荷への変換を終了する時刻に対応する。 The position at the top side of the rectangle in FIG. 17, corresponds to the time at which the sensor starts converting input light into electrical charge, a position at the bottom side of the rectangle in FIG. 17, the charge of the light sensor is input corresponding to the time to finish the conversion. すなわち、図17中の矩形の上辺から下辺までの距離は、シャッタ時間に対応する。 That is, the distance from the upper side of the rectangle in FIG. 17 to the lower side corresponds to the shutter time.
【0116】 [0116]
以下において、シャッタ時間とフレーム間隔とが同一である場合を例に説明する。 In the following, the case shutter time and the frame interval are identical to the example.
【0117】 [0117]
図17における横方向は、図15で説明した空間方向Xに対応する。 Lateral direction in FIG. 17 corresponds to the spatial direction X in FIG. 15. より具体的には、図17に示す例において、図17中の”F01”と記載された矩形の左辺から”B04”と記載された矩形の右辺までの距離は、画素のピッチの8倍、すなわち、連続している8つの画素の間隔に対応する。 More specifically, in the example shown in FIG. 17, the distance to the right side of the rectangle indicated described as "B04" from the left side of the rectangle which is described as "F01" in FIG. 17, eight times the pitch of the pixels, that corresponds to the interval of the eight consecutive pixels.
【0118】 [0118]
前景のオブジェクトおよび背景のオブジェクトが静止している場合、シャッタ時間に対応する期間において、センサに入力される光は変化しない。 When the foreground object and the background object are stationary, during the period corresponding to the shutter time, the light input into the sensor does not change.
【0119】 [0119]
ここで、シャッタ時間に対応する期間を2つ以上の同じ長さの期間に分割する。 Here, to divide the period corresponding to the shutter time into two or more portions of equal periods. 例えば、仮想分割数を4とすると、図17に示すモデル図は、図18に示すモデルとして表すことができる。 For example, if the number of virtual divided portions is 4, the model shown in FIG. 17 can be represented by the model shown in Figure 18. 仮想分割数は、前景に対応するオブジェクトのシャッタ時間内での動き量vなどに対応して設定される。 Virtual division number is set corresponding like amount of movement v within the object of the shutter time corresponding to the foreground. 例えば、4である動き量vに対応して、仮想分割数は、4とされ、シャッタ時間に対応する期間は4つに分割される。 For example, in accordance with the amount of movement v is 4, the number of virtual divided portions is 4, the period corresponding to the shutter time is divided into four.
【0120】 [0120]
図中の最も上の行は、シャッタが開いて最初の、分割された期間に対応する。 Top row in the figure, the shutter corresponding to the first, divided period opened.
図中の上から2番目の行は、シャッタが開いて2番目の、分割された期間に対応する。 The second line in the figure, the shutter is in the second open corresponding to the divided period. 図中の上から3番目の行は、シャッタが開いて3番目の、分割された期間に対応する。 The third line in the figure, the shutter of the third open, corresponding to the divided period. 図中の上から4番目の行は、シャッタが開いて4番目の、分割された期間に対応する。 The fourth line in the figure, the shutter 4 th open, corresponding to the divided period.
【0121】 [0121]
以下、動き量vに対応して分割されたシャッタ時間をシャッタ時間/vとも称する。 Hereinafter, the shutter time divided in accordance with the amount of movement v is also referred to as shutter time / v.
【0122】 [0122]
前景に対応するオブジェクトが静止しているとき、センサに入力される光は変化しないので、前景の成分F01/vは、画素値F01を仮想分割数で除した値に等しい。 When the object corresponding to the foreground is stationary, the light input into the sensor does not change, the foreground component F01 / v is equal to the value obtained by dividing the pixel value F01 by the virtual division number. 同様に、前景に対応するオブジェクトが静止しているとき、前景の成分F02/vは、画素値F02を仮想分割数で除した値に等しく、前景の成分F03/vは、画素値F03を仮想分割数で除した値に等しく、前景の成分F04/vは、画素値F04を仮想分割数で除した値に等しい。 Similarly, when the object corresponding to the foreground is stationary, the foreground component F02 / v is equal to the value obtained by dividing the pixel value F02 by the virtual division number, the foreground component F03 / v, the virtual pixel value F03 equal to the value obtained by dividing the division number, the foreground component F04 / v is equal to the value obtained by dividing the pixel value F04 by the virtual division number.
【0123】 [0123]
背景に対応するオブジェクトが静止しているとき、センサに入力される光は変化しないので、背景の成分B01/vは、画素値B01を仮想分割数で除した値に等しい。 When the object corresponding to the background is stationary, the light input into the sensor does not change, the background component B01 / v is equal to the value obtained by dividing the pixel value B01 by the virtual division number. 同様に、背景に対応するオブジェクトが静止しているとき、背景の成分B02/vは、画素値B02を仮想分割数で除した値に等しく、B03/vは、画素値B03を仮想分割数で除した値に等しく、B04/vは、画素値B04を仮想分割数で除した値に等しい。 Similarly, when the object corresponding to the background is stationary, component B02 / v of the background is equal to the value obtained by dividing the pixel value B02 by the virtual division number, B03 / v is the pixel value B03 by the virtual division number equal to a value obtained by dividing, B04 / v is equal to the value obtained by dividing the pixel value B04 by the virtual division number.
【0124】 [0124]
すなわち、前景に対応するオブジェクトが静止している場合、シャッタ時間に対応する期間において、センサに入力される前景のオブジェクトに対応する光が変化しないので、シャッタが開いて最初の、シャッタ時間/vに対応する前景の成分F01/vと、シャッタが開いて2番目の、シャッタ時間/vに対応する前景の成分F01/vと、シャッタが開いて3番目の、シャッタ時間/vに対応する前景の成分F01/vと、シャッタが開いて4番目の、シャッタ時間/vに対応する前景の成分F01/vとは、同じ値となる。 More specifically, when the object corresponding to the foreground is stationary, during the period corresponding to the shutter time, the light corresponding to the foreground object input into the sensor does not change, the shutter is first opened, the shutter time / v the foreground component F01 / v corresponding to the shutter of the second open the foreground component F01 / v corresponding to the shutter time / v, the shutter is the third open, foreground corresponding to the shutter time / v and component F01 / v of the shutter 4 th open, and the foreground component F01 / v corresponding to the shutter time / v, the same value. F02/v乃至F04/vも、F01/vと同様の関係を有する。 F02 / v through F04 / v have the same of F01 / v.
【0125】 [0125]
背景に対応するオブジェクトが静止している場合、シャッタ時間に対応する期間において、センサに入力される背景のオブジェクトに対応する光は変化しないので、シャッタが開いて最初の、シャッタ時間/vに対応する背景の成分B01/vと、シャッタが開いて2番目の、シャッタ時間/vに対応する背景の成分B01/vと、シャッタが開いて3番目の、シャッタ時間/vに対応する背景の成分B01/vと、シャッタが開いて4番目の、シャッタ時間/vに対応する背景の成分B01/vとは、同じ値となる。 When the object corresponding to the background is stationary, during the period corresponding to the shutter time, since light corresponding to the background object input into the sensor does not change, the shutter is first opened, corresponding to the shutter time / v the background component B01 / v to the shutter of the second open, the background component B01 / v corresponding to the shutter time / v, the shutter is the third open, background components corresponding to the shutter time / v and B01 / v, the shutter 4 th open, and the background component B01 / v corresponding to the shutter time / v, the same value. B02/v乃至B04/vも、同様の関係を有する。 B02 / v through B04 / v have the same relationship.
【0126】 [0126]
次に、前景に対応するオブジェクトが移動し、背景に対応するオブジェクトが静止している場合について説明する。 Then, it moves the object corresponding to the foreground, will be described when the object corresponding to the background is stationary.
【0127】 [0127]
図19は、前景に対応するオブジェクトが図中の右側に向かって移動する場合の、カバードバックグラウンド領域を含む、1つのライン上の画素の画素値を時間方向に展開したモデル図である。 19, when the object corresponding to the foreground is moving toward the right side in the figure, includes a covered background area, illustrates a model obtained by expanding the pixel values ​​of pixels on a single line in the time domain. 図19において、前景の動き量vは、4である。 19, the amount of movement v is 4. 1フレームは短い時間なので、前景に対応するオブジェクトが剛体であり、等速で移動していると仮定することができる。 Since one frame is a short period, the object corresponding to the foreground is a rigid body, it can be assumed to be moving at a constant speed. 図19において、前景に対応するオブジェクトの画像は、あるフレームを基準として次のフレームにおいて4画素分右側に表示されるように移動する。 19, the object image corresponding to the foreground is moved relative to the certain frame such that it is displayed four pixels to the right in the subsequent frame.
【0128】 [0128]
図19において、最も左側の画素乃至左から4番目の画素は、前景領域に属する。 19, the left-most fourth pixel pixel through from the left belong to the foreground area. 図19において、左から5番目乃至左から7番目の画素は、カバードバックグラウンド領域である混合領域に属する。 19, the seventh pixel from the fifth through from the left belong to the mixed area is a covered background area. 図19において、最も右側の画素は、背景領域に属する。 19, the rightmost pixel belongs to the background area.
【0129】 [0129]
前景に対応するオブジェクトが時間の経過と共に背景に対応するオブジェクトを覆い隠すように移動しているので、カバードバックグラウンド領域に属する画素の画素値に含まれる成分は、シャッタ時間に対応する期間のある時点で、背景の成分から、前景の成分に替わる。 Since the object corresponding to the foreground is moving such that it gradually covers the object corresponding to the background over time, components contained in the pixel values ​​of the pixels belonging to the covered background area, a period corresponding to the shutter time at the time, from the components of the background, alternative to the foreground component.
【0130】 [0130]
例えば、図19中に太線枠を付した画素値Mは、式(1)で表される。 For example, the pixel value M surrounded by the thick frame in FIG. 19 is expressed by equation (1).
【0131】 [0131]
M=B02/v+B02/v+F07/v+F06/v (1) M = B02 / v + B02 / v + F07 / v + F06 / v (1)
【0132】 [0132]
例えば、左から5番目の画素は、1つのシャッタ時間/vに対応する背景の成分を含み、3つのシャッタ時間/vに対応する前景の成分を含むので、左から5番目の画素の混合比αは、1/4である。 For example, the fifth pixel from the left contains background components corresponding to one shutter time / v, and a foreground component corresponding to three shutter time / v, the mixture ratio of the fifth pixel from the left α is a 1/4. 左から6番目の画素は、2つのシャッタ時間/vに対応する背景の成分を含み、2つのシャッタ時間/vに対応する前景の成分を含むので、左から6番目の画素の混合比αは、1/2である。 The sixth pixel from the left contains background components corresponding to two shutter time / v, and a foreground component corresponding to two shutter time / v, the mixture ratio of the sixth pixel from the left α is , it is a 1/2. 左から7番目の画素は、3つのシャッタ時間/vに対応する背景の成分を含み、1つのシャッタ時間/vに対応する前景の成分を含むので、左から7番目の画素の混合比αは、3/4である。 The seventh pixel from the left contains background components corresponding to three portions of the shutter time / v, and a foreground component corresponding to one shutter time / v, the mixture ratio of the seventh pixel from the left α is , it is a 3/4.
【0133】 [0133]
前景に対応するオブジェクトが、剛体であり、前景の画像が次のフレームにおいて4画素右側に表示されるように等速で移動すると仮定できるので、例えば、図19中の左から4番目の画素の、シャッタが開いて最初の、シャッタ時間/vの前景の成分F07/vは、図19中の左から5番目の画素の、シャッタが開いて2番目のシャッタ時間/vに対応する前景の成分に等しい。 Object corresponding to the foreground is a rigid body, the foreground image is because it can be assumed that is moving with constant velocity such that it is displayed four pixels to the right in the subsequent frame, for example, the fourth pixel from the left in FIG. 19 the shutter first opened, the foreground component F07 / v of the shutter time / v of the fifth pixel from the left in FIG. 19, the foreground shutter corresponding to the second shutter time / v open component be equivalent to. 同様に、前景の成分F07/vは、図19中の左から6番目の画素の、シャッタが開いて3番目のシャッタ時間/vに対応する前景の成分と、図19中の左から7番目の画素の、シャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vに対応する前景の成分とに、それぞれ等しい。 Similarly, the foreground component F07 / v of the sixth pixel from the left in FIG. 19, the foreground component shutter corresponding to the third shutter time / v open, 7 th from the left in FIG. 19 of the pixel, and the foreground component of the shutter corresponding to the fourth shutter time / v has opened.
【0134】 [0134]
前景に対応するオブジェクトが、剛体であり、前景の画像が次のフレームにおいて4画素右側に表示されるように等速で移動すると仮定できるので、例えば、図19中の左から3番目の画素の、シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの前景の成分F06/vは、図19中の左から4番目の画素の、シャッタが開いて2番目のシャッタ時間/vに対応する前景の成分に等しい。 Object corresponding to the foreground is a rigid body, the foreground image is because it can be assumed that is moving with constant velocity such that it is displayed four pixels to the right in the subsequent frame, for example, of the third pixel from the left in FIG. 19 , the foreground components F06 / v of the first portion of the shutter time / v from when the shutter has opened is the fourth pixel from the left in FIG. 19, the foreground component shutter corresponding to the second shutter time / v open equal. 同様に、前景の成分F06/vは、図19中の左から5番目の画素の、シャッタが開いて3番目のシャッタ時間/vに対応する前景の成分と、図19中の左から6番目の画素の、シャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vに対応する前景の成分とに、それぞれ等しい。 Similarly, the foreground components F06 / v is the sixth of the fifth pixel from the left in FIG. 19, the foreground component shutter corresponding to the third shutter time / v open from the left in FIG. 19 of the pixel, and the foreground component of the shutter corresponding to the fourth shutter time / v has opened.
【0135】 [0135]
前景に対応するオブジェクトが、剛体であり、前景の画像が次のフレームにおいて4画素右側に表示されるように等速で移動すると仮定できるので、例えば、図19中の左から2番目の画素の、シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの前景の成分F05/vは、図19中の左から3番目の画素の、シャッタが開いて2番目のシャッタ時間/vに対応する前景の成分に等しい。 Object corresponding to the foreground is a rigid body, the foreground image is because it can be assumed that is moving with constant velocity such that it is displayed four pixels to the right in the subsequent frame, for example, the second pixel from the left in FIG. 19 , the foreground component F05 / v of the first portion of the shutter time / v from when the shutter has opened is the third pixel from the left in FIG. 19, the foreground component shutter corresponding to the second shutter time / v open equal. 同様に、前景の成分F05/vは、図19中の左から4番目の画素の、シャッタが開いて3番目のシャッタ時間/vに対応する前景の成分と、図19中の左から5番目の画素の、シャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vに対応する前景の成分とに、それぞれ等しい。 Similarly, the foreground component F05 / v is 5 th fourth pixel from the left in FIG. 19, the foreground component shutter corresponding to the third shutter time / v open from the left in FIG. 19 of the pixel, and the foreground component of the shutter corresponding to the fourth shutter time / v has opened.
【0136】 [0136]
前景に対応するオブジェクトが、剛体であり、前景の画像が次のフレームにおいて4画素右側に表示されるように等速で移動すると仮定できるので、例えば、図19中の最も左側の画素の、シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの前景の成分F04/vは、図19中の左から2番目の画素の、シャッタが開いて2番目のシャッタ時間/vに対応する前景の成分に等しい。 Object corresponding to the foreground is a rigid body, the foreground image is because it can be assumed that is moving with constant velocity such that it is displayed four pixels to the right in the subsequent frame, for example, the leftmost pixel in FIG. 19, the shutter foreground component F04 / v of the first portion of the shutter time / v is open, the second pixel from the left in FIG. 19 is equal to the foreground component of the shutter corresponding to the second shutter time / v open. 同様に、前景の成分F04/vは、図19中の左から3番目の画素の、シャッタが開いて3番目のシャッタ時間/vに対応する前景の成分と、図19中の左から4番目の画素の、シャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vに対応する前景の成分とに、それぞれ等しい。 Similarly, the foreground component F04 / v is the fourth of the third pixel from the left in FIG. 19, the foreground component shutter corresponding to the third shutter time / v open from the left in FIG. 19 of the pixel, and the foreground component of the shutter corresponding to the fourth shutter time / v has opened.
【0137】 [0137]
動いているオブジェクトに対応する前景の領域は、このように動きボケを含むので、歪み領域とも言える。 Foreground area corresponding to a moving object, since this contains motion blur as discussed above, it can be said that the distortion region.
【0138】 [0138]
図20は、前景が図中の右側に向かって移動する場合の、アンカバードバックグラウンド領域を含む、1つのライン上の画素の画素値を時間方向に展開したモデル図である。 Figure 20 is the case where the foreground is moving toward the right side in the figure, including the uncovered background area, illustrates a model obtained by expanding the pixel values ​​of pixels on a single line in the time domain. 図20において、前景の動き量vは、4である。 In Figure 20, the amount of movement v is 4. 1フレームは短い時間なので、前景に対応するオブジェクトが剛体であり、等速で移動していると仮定することができる。 Since one frame is a short period, the object corresponding to the foreground is a rigid body, it can be assumed to be moving at a constant speed. 図20において、前景に対応するオブジェクトの画像は、あるフレームを基準として次のフレームにおいて4画素分右側に移動する。 In Figure 20, the object image corresponding to the foreground is moved to the four pixels to the right in the subsequent frame relative to the given frame.
【0139】 [0139]
図20において、最も左側の画素乃至左から4番目の画素は、背景領域に属する。 In Figure 20, the left-most fourth pixel pixel through from the left belong to the background area. 図20において、左から5番目乃至左から7番目の画素は、アンカバードバックグラウンドである混合領域に属する。 In FIG. 20, the seventh pixel from the fifth through from the left belong to the mixed area is an uncovered background. 図20において、最も右側の画素は、前景領域に属する。 In Figure 20, the rightmost pixel belongs to the foreground area.
【0140】 [0140]
背景に対応するオブジェクトを覆っていた前景に対応するオブジェクトが時間の経過と共に背景に対応するオブジェクトの前から取り除かれるように移動しているので、アンカバードバックグラウンド領域に属する画素の画素値に含まれる成分は、シャッタ時間に対応する期間のある時点で、前景の成分から、背景の成分に替わる。 Since the object corresponding to the foreground which covers the object corresponding to the background is moving such that it is gradually removed from the object corresponding to the background over time, contained in the pixel values ​​of the pixels belonging to the uncovered background area components are at a certain time of the period corresponding to the shutter time, the foreground components, replace the background component.
【0141】 [0141]
例えば、図20中に太線枠を付した画素値M'は、式(2)で表される。 For example, the pixel value M 'surrounded by the thick frame in FIG. 20 is expressed by equation (2).
【0142】 [0142]
M'=F02/v+F01/v+B26/v+B26/v (2) M '= F02 / v + F01 / v + B26 / v + B26 / v (2)
【0143】 [0143]
例えば、左から5番目の画素は、3つのシャッタ時間/vに対応する背景の成分を含み、1つのシャッタ時間/vに対応する前景の成分を含むので、左から5番目の画素の混合比αは、3/4である。 For example, the fifth pixel from the left contains background components corresponding to three portions of the shutter time / v, and a foreground component corresponding to one shutter time / v, the mixture ratio of the fifth pixel from the left α is a 3/4. 左から6番目の画素は、2つのシャッタ時間/vに対応する背景の成分を含み、2つのシャッタ時間/vに対応する前景の成分を含むので、左から6番目の画素の混合比αは、1/2である。 The sixth pixel from the left contains background components corresponding to two shutter time / v, and a foreground component corresponding to two shutter time / v, the mixture ratio of the sixth pixel from the left α is , it is a 1/2. 左から7番目の画素は、1つのシャッタ時間/vに対応する背景の成分を含み、3つのシャッタ時間/vに対応する前景の成分を含むので、左から7番目の画素の混合比αは、1/4である。 The seventh pixel from the left contains background components corresponding to one shutter time / v, and a foreground component corresponding to three shutter time / v, the mixture ratio of the seventh pixel from the left α is , it is a 1/4.
【0144】 [0144]
式(1)および式(2)をより一般化すると、画素値Mは、式(3)で表される。 And more generally the equations (1) and (2), the pixel value M can be expressed by equation (3).
【0145】 [0145]
【数1】 [Number 1]
ここで、αは、混合比である。 Here, alpha is the mixing ratio. Bは、背景の画素値であり、Fi/vは、前景の成分である。 B is the pixel value of the background, Fi / v designates a foreground component.
【0146】 [0146]
前景に対応するオブジェクトが剛体であり、等速で動くと仮定でき、かつ、動き量vが4であるので、例えば、図20中の左から5番目の画素の、シャッタが開いて最初の、シャッタ時間/vの前景の成分F01/vは、図20中の左から6番目の画素の、シャッタが開いて2番目のシャッタ時間/vに対応する前景の成分に等しい。 An object is a rigid body corresponding to the foreground, can be assumed which is moving with constant velocity, the amount of movement v is 4, for example, the fifth pixel from the left in FIG. 20, the shutter is first opened, the foreground component F01 / v of the shutter time / v of the sixth pixel from the left in FIG. 20 is equal to the foreground component of the shutter corresponding to the second shutter time / v open. 同様に、F01/vは、図20中の左から7番目の画素の、シャッタが開いて3番目のシャッタ時間/vに対応する前景の成分と、図20中の左から8番目の画素の、シャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vに対応する前景の成分とに、それぞれ等しい。 Similarly, F01 / v is the seventh pixel from the left in FIG. 20, the shutter and the foreground components corresponding to the third shutter time / v open, the eighth pixel from the left in FIG. 20 , and the foreground component of the shutter corresponding to the fourth shutter time / v has opened.
【0147】 [0147]
前景に対応するオブジェクトが剛体であり、等速で動くと仮定でき、かつ、仮想分割数が4であるので、例えば、図20中の左から6番目の画素の、シャッタが開いて最初の、シャッタ時間/vの前景の成分F02/vは、図20中の左から7番目の画素の、シャッタが開いて2番目のシャッタ時間/vに対応する前景の成分に等しい。 An object is a rigid body corresponding to the foreground, can be assumed which is moving with constant velocity, since the number of virtual divided portions is 4. Accordingly, for example, from the left in FIG. 20 of the sixth pixel, the shutter is first opened, the foreground component F02 / v of the shutter time / v of the seventh pixel from the left in FIG. 20 is equal to the foreground component of the shutter corresponding to the second shutter time / v open. 同様に、前景の成分F02/vは、図20中の左から8番目の画素の、シャッタが開いて3番目のシャッタ時間/vに対応する前景の成分に等しい。 Similarly, the foreground component F02 / v is the eighth pixel from the left in FIG. 20 is equal to the foreground component of the shutter corresponding to the third shutter time / v open.
【0148】 [0148]
前景に対応するオブジェクトが剛体であり、等速で動くと仮定でき、かつ、動き量vが4であるので、例えば、図20中の左から7番目の画素の、シャッタが開いて最初の、シャッタ時間/vの前景の成分F03/vは、図20中の左から8番目の画素の、シャッタが開いて2番目のシャッタ時間/vに対応する前景の成分に等しい。 The object corresponding to the foreground is a rigid body can be assumed that moving with constant velocity, the amount of movement v is 4, for example, from the left in FIG. 20 of the seventh pixel, the shutter is first opened, foreground component F03 / v of the shutter time / v, the eighth pixel from the left in FIG. 20 is equal to the foreground component of the shutter corresponding to the second shutter time / v open.
【0149】 [0149]
図18乃至図20の説明において、仮想分割数は、4であるとして説明したが、仮想分割数は、動き量vに対応する。 In the description of FIGS. 18 to 20, the number of virtual divided has been described as being 4, the virtual division number corresponds to the amount of movement v. 動き量vは、一般に、前景に対応するオブジェクトの移動速度に対応する。 The amount of movement v generally corresponds to the moving speed of the object corresponding to the foreground. 例えば、前景に対応するオブジェクトが、あるフレームを基準として次のフレームにおいて4画素分右側に表示されるように移動しているとき、動き量vは、4とされる。 For example, the object corresponding to the foreground is when moving relative to the given frame such that it is displayed four pixels to the right in the subsequent frame, the amount of movement v is 4. 動き量vに対応し、仮想分割数は、4とされる。 Corresponds to the amount of movement v, the virtual division number is four. 同様に、例えば、前景に対応するオブジェクトが、あるフレームを基準として次のフレームにおいて6画素分左側に表示されるように移動しているとき、動き量vは、6とされ、仮想分割数は、6とされる。 Similarly, for example, when the object corresponding to the foreground is moving such that it is displayed six pixels left in the next frame based on the given frame, the amount of movement v is 6, the number of virtual divided , it is a 6.
【0150】 [0150]
図21および図22に、以上で説明した、前景領域、背景領域、カバードバックグラウンド領域若しくはアンカバードバックグラウンド領域から成る混合領域と、分割されたシャッタ時間に対応する前景の成分および背景の成分との関係を示す。 21 and 22, described above, the foreground area, background area, a mixed area consisting of a covered background area or an uncovered background area, and the components of the foreground components and the background corresponding to the divided shutter time It shows the relationship.
【0151】 [0151]
図21は、静止している背景の前を移動しているオブジェクトに対応する前景を含む画像から、前景領域、背景領域、および混合領域の画素を抽出した例を示す。 Figure 21 shows the image containing the foreground object is moving in front of a stationary background, the foreground area, an example of extracting a pixel in the background area, and the mixed area. 図21に示す例において、前景に対応するオブジェクトは、画面に対して水平に移動している。 In the example shown in FIG. 21, the object corresponding to the foreground is horizontally moving with respect to the screen.
【0152】 [0152]
フレーム#n+1は、フレーム#nの次のフレームであり、フレーム#n+2は、フレーム#n+1の次のフレームである。 Frame # n + 1 is a frame subsequent to frame #n, frame # n + 2 is the next frame frame # n + 1.
【0153】 [0153]
フレーム#n乃至フレーム#n+2のいずれかから抽出した、前景領域、背景領域、および混合領域の画素を抽出して、動き量vを4として、抽出された画素の画素値を時間方向に展開したモデルを図22に示す。 Was extracted from one of frames #n through # n + 2, the foreground area, and extracts pixels of the background area, and the mixed area, as 4 a motion amount v, the extracted pixel values ​​of pixels in the time direction the expanded model is shown in Figure 22.
【0154】 [0154]
前景領域の画素値は、前景に対応するオブジェクトが移動するので、シャッタ時間/vの期間に対応する、4つの異なる前景の成分から構成される。 Pixel values ​​of the foreground area, the object corresponding to the foreground is moving, corresponding to the shutter time / v, formed of four different foreground components. 例えば、図22に示す前景領域の画素のうち最も左側に位置する画素は、F01/v,F02/v,F03/v、およびF04/vから構成される。 For example, pixels positioned in the leftmost among the pixels of the foreground area shown in FIG. 22 is composed of F01 / v, F02 / v, F03 / v, and F04 / v. すなわち、前景領域の画素は、動きボケを含んでいる。 That is, the pixel in the foreground contain motion blur.
【0155】 [0155]
背景に対応するオブジェクトが静止しているので、シャッタ時間に対応する期間において、センサに入力される背景に対応する光は変化しない。 Since the object corresponding to the background is stationary, during the period corresponding to the shutter time, light corresponding to the background is input into the sensor does not change. この場合、背景領域の画素値は、動きボケを含まない。 In this case, the pixel values ​​in the background area do not contain motion blur.
【0156】 [0156]
カバードバックグラウンド領域若しくはアンカバードバックグラウンド領域から成る混合領域に属する画素の画素値は、前景の成分と、背景の成分とから構成される。 Pixel values ​​of the pixels belonging to the mixed area consisting of a covered background area or an uncovered background area are formed of foreground components and background components.
【0157】 [0157]
次に、オブジェクトに対応する画像が動いているとき、複数のフレームにおける、隣接して1列に並んでいる画素であって、フレーム上で同一の位置の画素の画素値を時間方向に展開したモデルについて説明する。 Then, when the moving image corresponding to the object, in a plurality of frames, a pixel in a row in a row adjacent to each other, obtained by expanding the pixel values ​​of pixels at the same position on the frame in the time direction model will be described. 例えば、オブジェクトに対応する画像が画面に対して水平に動いているとき、隣接して1列に並んでいる画素として、画面の1つのライン上に並んでいる画素を選択することができる。 For example, when the image corresponding to the object is moving horizontally with respect to the screen, it can be a pixel in a row in a row adjacent to select pixels that are arranged on a single line of the screen.
【0158】 [0158]
図23は、静止している背景に対応するオブジェクトを撮像した画像の3つのフレームの、隣接して1列に並んでいる画素であって、フレーム上で同一の位置の画素の画素値を時間方向に展開したモデル図である。 23, three frames of the image of the captured object corresponding to the still background, a pixel in a row in a row adjacent to each other, the pixel values ​​of pixels at the same position on the frame time It illustrates a model obtained by expanding in the direction. フレーム#nは、フレーム#n-1の次のフレームであり、フレーム#n+1は、フレーム#nの次のフレームである。 Frame #n is a frame subsequent to frame # n-1, and frame # n + 1 is a frame subsequent to frame #n. 他のフレームも同様に称する。 The same applies to the other frames.
【0159】 [0159]
図23に示すB01乃至B12の画素値は、静止している背景のオブジェクトに対応する画素の画素値である。 Pixel values ​​B01 through B12 shown in FIG. 23 are values ​​of the pixels corresponding to the stationary background object. 背景に対応するオブジェクトが静止しているので、フレーム#n-1乃至フレームn+1において、対応する画素の画素値は、変化しない。 Since the object corresponding to the background is stationary, the frame # n-1 to frame n + 1, pixel values ​​of corresponding pixels does not change. 例えば、フレーム#n-1におけるB05の画素値を有する画素の位置に対応する、フレーム#nにおける画素、およびフレーム#n+1における画素は、それぞれ、B05の画素値を有する。 For example, corresponding to the position of the pixel having the pixel value B05 in frame # n-1, the pixels in the frame #n, and the pixel in the frame # n + 1, the each have a pixel value of B05.
【0160】 [0160]
図24は、静止している背景に対応するオブジェクトと共に図中の右側に移動する前景に対応するオブジェクトを撮像した画像の3つのフレームの、隣接して1列に並んでいる画素であって、フレーム上で同一の位置の画素の画素値を時間方向に展開したモデル図である。 Figure 24, three frames along with the object corresponding to the still background capturing the object corresponding to the foreground moves to the right in the drawing image, a pixel in a row in a row adjacent to each other, on frame illustrates a model obtained by expanding the pixel values ​​in the time direction the pixels of the same position. 図24に示すモデルは、カバードバックグラウンド領域を含む。 Model shown in FIG. 24 contains a covered background area.
【0161】 [0161]
図24において、前景に対応するオブジェクトが、剛体であり、等速で移動すると仮定でき、前景の画像が次のフレームにおいて4画素右側に表示されるように移動するので、前景の動き量vは、4であり、仮想分割数は、4である。 In Figure 24, the object corresponding to the foreground is a rigid body, can be assumed to move at a constant speed, the foreground image is moving such that it is displayed four pixels to the right in the subsequent frame, the amount of movement v is 4, the virtual division number is 4.
【0162】 [0162]
例えば、図24中のフレーム#n-1の最も左側の画素の、シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの前景の成分は、F12/vとなり、図24中の左から2番目の画素の、シャッタが開いて2番目のシャッタ時間/vの前景の成分も、F12/vとなる。 For example, the leftmost pixel of frame # n-1 in FIG. 24, corresponding to the first portion of the shutter time / v from when the shutter has opened is, F12 / v, and the of the second pixel from the left in FIG. 24 foreground component of the second shutter time / v from when the shutter has opened is also F12 / v. 図24中の左から3番目の画素の、シャッタが開いて3番目のシャッタ時間/vの前景の成分、および図24中の左から4番目の画素の、シャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vの前景の成分は、F12/vとなる。 Figure the third pixel from the left in the 24, shutter foreground component of the third shutter time / v open and from the left in FIG. 24 of the fourth pixel, the shutter has opened the fourth shutter time / v foreground component of, the F12 / v.
【0163】 [0163]
図24中のフレーム#n-1の最も左側の画素の、シャッタが開いて2番目のシャッタ時間/vの前景の成分は、F11/vとなり、図24中の左から2番目の画素の、シャッタが開いて3番目のシャッタ時間/vの前景の成分も、F11/vとなる。 The foreground component of the leftmost pixel of frame # n-1 in FIG. 24, the foreground component in the shutter has opened the second portion of the shutter time / v from, F11 / v, and the of the second pixel from the left in FIG. 24, the foreground component of the third shutter time / v also is F11 / v. 図24中の左から3番目の画素の、シャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vの前景の成分は、F11/vとなる。 The foreground component of Figure the third pixel from the left in the 24, the shutter has opened the fourth shutter time / v is F11 / v.
【0164】 [0164]
図24中のフレーム#n-1の最も左側の画素の、シャッタが開いて3番目のシャッタ時間/vの前景の成分は、F10/vとなり、図24中の左から2番目の画素の、シャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vの前景の成分も、F10/vとなる。 The foreground component of the leftmost pixel of frame # n-1 in FIG. 24, the foreground component of the third shutter time / v, F10 / v, and the of the second pixel from the left in FIG. 24, foreground component in the shutter has opened the fourth shutter time / v is also a F10 / v. 図24中のフレーム#n-1の最も左側の画素の、シャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vの前景の成分は、F09/vとなる。 The foreground component in the drawing of the leftmost pixel of frame # n-1 24, the shutter has opened the fourth shutter time / v is F09 / v.
【0165】 [0165]
背景に対応するオブジェクトが静止しているので、図24中のフレーム#n-1の左から2番目の画素の、シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの背景の成分は、B01/vとなる。 Since the object corresponding to the background is stationary, the background component of the first portion of the shutter time / v from the left of frame # n-1 in FIG. 24 of the second pixel, the shutter has opened is the B01 / v Become. 図24中のフレーム#n-1の左から3番目の画素の、シャッタが開いて最初および2番目のシャッタ時間/vの背景の成分は、B02/vとなる。 To the first and second portions of the shutter time / v from the left of frame # n-1 in FIG. 24 of the third pixel, the shutter has opened are B02 / v. 図24中のフレーム#n-1の左から4番目の画素の、シャッタが開いて最初乃至3番目のシャッタ時間/vの背景の成分は、B03/vとなる。 Corresponding to the first through third shutter time / v from the left of frame # n-1 in FIG. 24 of the fourth pixel, the shutter has opened are B03 / v.
【0166】 [0166]
図24中のフレーム#n-1において、最も左側の画素は、前景領域に属し、左側から2番目乃至4番目の画素は、カバードバックグラウンド領域である混合領域に属する。 In frame # n-1 in FIG. 24, the leftmost pixel belongs to the foreground area, the second through fourth pixels from the left belong to the mixed area is a covered background area.
【0167】 [0167]
図24中のフレーム#n-1の左から5番目の画素乃至12番目の画素は、背景領域に属し、その画素値は、それぞれ、B04乃至B11となる。 The fifth through twelfth pixels from the left of frame # n-1 in FIG. 24 belong to the background area, the pixel values ​​thereof, respectively, are B04 through B11.
【0168】 [0168]
図24中のフレーム#nの左から1番目の画素乃至5番目の画素は、前景領域に属する。 1 through fifth pixels from the left of frame #n in FIG. 24 belong to the foreground area. フレーム#nの前景領域における、シャッタ時間/vの前景の成分は、F05/v乃至F12/vのいずれかである。 In the foreground area of ​​the frame #n, the foreground component in the shutter time / v is any one of F05 / v through F12 / v.
【0169】 [0169]
前景に対応するオブジェクトが、剛体であり、等速で移動すると仮定でき、前景の画像が次のフレームにおいて4画素右側に表示されるように移動するので、図24中のフレーム#nの左から5番目の画素の、シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの前景の成分は、F12/vとなり、図24中の左から6番目の画素の、シャッタが開いて2番目のシャッタ時間/vの前景の成分も、F12/vとなる。 Object corresponding to the foreground is a rigid body, can be assumed to move at a constant speed, the foreground image is moving such that it is displayed four pixels to the right in the subsequent frame, from the left of frame #n in FIG. 24 the fifth pixel, the shutter has opened is corresponding to the first portion of the shutter time / v, F12 / v, and the from the left in FIG. 24 of the sixth pixel, the shutter is open the second shutter time / v the foreground component of also F12 / v. 図24中の左から7番目の画素の、シャッタが開いて3番目のシャッタ時間/vの前景の成分、および図24中の左から8番目の画素の、シャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vの前景の成分は、F12/vとなる。 Figure left from the seventh pixel in the 24, shutter foreground component of the third shutter time / v, and from the left in FIG. 24 of the eighth pixel open, the shutter has opened the fourth shutter time / v foreground component of, the F12 / v.
【0170】 [0170]
図24中のフレーム#nの左から5番目の画素の、シャッタが開いて2番目のシャッタ時間/vの前景の成分は、F11/vとなり、図24中の左から6番目の画素の、シャッタが開いて3番目のシャッタ時間/vの前景の成分も、F11/vとなる。 From the left of frame #n in FIG. 24 of the fifth pixel, foreground component in the shutter has opened the second portion of the shutter time / v from, F11 / v, and the the sixth pixel from the left in FIG. 24, the foreground component of the third shutter time / v also is F11 / v. 図24中の左から7番目の画素の、シャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vの前景の成分は、F11/vとなる。 The foreground component of FIG left of the seventh pixel in the 24, the shutter has opened the fourth shutter time / v is F11 / v.
【0171】 [0171]
図24中のフレーム#nの左から5番目の画素の、シャッタが開いて3番目のシャッタ時間/vの前景の成分は、F10/vとなり、図24中の左から6番目の画素の、シャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vの前景の成分も、F10/vとなる。 From the left of frame #n in FIG. 24 of the fifth pixel, foreground component of the third shutter time / v, F10 / v, and the the sixth pixel from the left in FIG. 24, foreground component in the shutter has opened the fourth shutter time / v is also a F10 / v. 図24中のフレーム#nの左から5番目の画素の、シャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vの前景の成分は、F09/vとなる。 The foreground component of FIG from the left of frame #n in 24 of the fifth pixel, the shutter has opened the fourth shutter time / v is F09 / v.
【0172】 [0172]
背景に対応するオブジェクトが静止しているので、図24中のフレーム#nの左から6番目の画素の、シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの背景の成分は、B05/vとなる。 Since the object corresponding to the background is stationary, the background component of the first portion of the shutter time / v from left to sixth pixel, the shutter has opened the frame #n in FIG. 24, the B05 / v. 図24中のフレーム#nの左から7番目の画素の、シャッタが開いて最初および2番目のシャッタ時間/vの背景の成分は、B06/vとなる。 To the first and second portions of the shutter time / v from the left of frame #n in FIG. 24 of the seventh pixel, the shutter has opened are B06 / v. 図24中のフレーム#nの左から8番目の画素の、シャッタが開いて最初乃至3番目の、シャッタ時間/vの背景の成分は、B07/vとなる。 The eighth pixel from the left of frame #n in FIG. 24, the shutter the first through third opening, the background component of the shutter time / v from when the B07 / v.
【0173】 [0173]
図24中のフレーム#nにおいて、左側から6番目乃至8番目の画素は、カバードバックグラウンド領域である混合領域に属する。 In the frame #n in FIG. 24, the sixth through eighth pixels from the left belong to the mixed area is a covered background area.
【0174】 [0174]
図24中のフレーム#nの左から9番目の画素乃至12番目の画素は、背景領域に属し、画素値は、それぞれ、B08乃至B11となる。 9 through twelfth pixels from the left of frame #n in FIG. 24 belong to the background area, the pixel value, respectively, thereof are B08 through B11.
【0175】 [0175]
図24中のフレーム#n+1の左から1番目の画素乃至9番目の画素は、前景領域に属する。 1 through ninth pixels from the left of frame # n + 1 in FIG. 24 belong to the foreground area. フレーム#n+1の前景領域における、シャッタ時間/vの前景の成分は、F01/v乃至F12/vのいずれかである。 In the foreground area of ​​the frame # n + 1, the foreground component in the shutter time / v is any one of F01 / v through F12 / v.
【0176】 [0176]
前景に対応するオブジェクトが、剛体であり、等速で移動すると仮定でき、前景の画像が次のフレームにおいて4画素右側に表示されるように移動するので、図24中のフレーム#n+1の左から9番目の画素の、シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの前景の成分は、F12/vとなり、図24中の左から10番目の画素の、シャッタが開いて2番目のシャッタ時間/vの前景の成分も、F12/vとなる。 Object corresponding to the foreground is a rigid body, can be assumed to move at a constant speed, the foreground image is moving such that it is displayed four pixels to the right in the subsequent frame, the frame # n + 1 in FIG. 24 the ninth pixel from the left, corresponding to the first portion of the shutter time / v from when the shutter has opened is, F12 / v, and the of the tenth pixel from the left in FIG. 24, the shutter is the second portion of the shutter time open / v foreground component of also F12 / v. 図24中の左から11番目の画素の、シャッタが開いて3番目のシャッタ時間/vの前景の成分、および図24中の左から12番目の画素の、シャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vの前景の成分は、F12/vとなる。 Figure left from the 11 th pixel of 24, shutter foreground component of the third shutter time / v, and from the left in FIG. 24 of the 12 th pixel open, the shutter has opened the fourth shutter time / v foreground component of, the F12 / v.
【0177】 [0177]
図24中のフレーム#n+1の左から9番目の画素の、シャッタが開いて2番目のシャッタ時間/vの期間の前景の成分は、F11/vとなり、図24中の左から10番目の画素の、シャッタが開いて3番目のシャッタ時間/vの前景の成分も、F11/vとなる。 Figure from the left of frame # n + 1 in 24 of the ninth pixel, the foreground component of the period of the shutter has opened the second portion of the shutter time / v from, F11 / v, and the 10 th from the left in FIG. 24 of pixels, the foreground component of the third shutter time / v also is F11 / v. 図24中の左から11番目の画素の、シャッタが開いて4番目の、シャッタ時間/vの前景の成分は、F11/vとなる。 The eleventh pixel from the left in FIG. 24, the shutter 4 th open foreground component in the shutter time / v is F11 / v.
【0178】 [0178]
図24中のフレーム#n+1の左から9番目の画素の、シャッタが開いて3番目の、シャッタ時間/vの前景の成分は、F10/vとなり、図24中の左から10番目の画素の、シャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vの前景の成分も、F10/vとなる。 Figure 24 in the frame # n + 1 from the left ninth pixel, the shutter is the third open, foreground component in the shutter time / v, F10 / v, and the 10 th from the left in FIG. 24 the foreground component of the pixel, the shutter has opened the fourth shutter time / v is also a F10 / v. 図24中のフレーム#n+1の左から9番目の画素の、シャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vの前景の成分は、F09/vとなる。 The foreground component of FIG from the left of frame # n + 1 in 24 of the ninth pixel, the shutter has opened the fourth shutter time / v is F09 / v.
【0179】 [0179]
背景に対応するオブジェクトが静止しているので、図24中のフレーム#n+1の左から10番目の画素の、シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの背景の成分は、B09/vとなる。 Since the object corresponding to the background is stationary, the background component of the first portion of the shutter time / v from the left of frame # n + 1 in FIG. 24 in the tenth pixel, the shutter has opened is the B09 / v Become. 図24中のフレーム#n+1の左から11番目の画素の、シャッタが開いて最初および2番目のシャッタ時間/vの背景の成分は、B10/vとなる。 To the first and second portions of the shutter time / v from the left of frame # n + 1 in FIG. 24 of the 11 th pixel, the shutter has opened are B10 / v. 図24中のフレーム#n+1の左から12番目の画素の、シャッタが開いて最初乃至3番目の、シャッタ時間/vの背景の成分は、B11/vとなる。 The twelfth pixel from the left in frame # n + 1 in FIG. 24, the shutter the first through third opening, the background component of the shutter time / v from when the B11 / v.
【0180】 [0180]
図24中のフレーム#n+1において、左側から10番目乃至12番目の画素は、カバードバックグラウンド領域である混合領域に対応する。 In frame # n + 1 in FIG. 24, the tenth through twelfth pixels from the left belong to the mixed area is a covered background area.
【0181】 [0181]
図25は、図24に示す画素値から前景の成分を抽出した画像のモデル図である。 Figure 25 is a model of an image obtained by extracting the foreground components from the pixel values ​​shown in FIG. 24.
【0182】 [0182]
図26は、静止している背景と共に図中の右側に移動するオブジェクトに対応する前景を撮像した画像の3つのフレームの、隣接して1列に並んでいる画素であって、フレーム上で同一の位置の画素の画素値を時間方向に展開したモデル図である。 Figure 26, together with the stationary background of the three frames of an image captured a foreground object moves to the right in the figure, a pixel in a row in a row adjacent, identical on the frame the pixel value of the pixel position illustrates a model obtained by expanding in the time direction. 図26において、アンカバードバックグラウンド領域が含まれている。 In Figure 26 contains an uncovered background area.
【0183】 [0183]
図26において、前景に対応するオブジェクトは、剛体であり、かつ等速で移動していると仮定できる。 In Figure 26, the object corresponding to the foreground is a rigid body, and can be assumed to be moving at a constant speed. 前景に対応するオブジェクトが、次のフレームにおいて4画素分右側に表示されるように移動しているので、動き量vは、4である。 Object corresponding to the foreground is, since the moving such that it is displayed four pixels to the right in the subsequent frame, the amount of movement v is 4.
【0184】 [0184]
例えば、図26中のフレーム#n-1の最も左側の画素の、シャッタが開いて最初の、シャッタ時間/vの前景の成分は、F13/vとなり、図26中の左から2番目の画素の、シャッタが開いて2番目のシャッタ時間/vの前景の成分も、F13/vとなる。 For example, the leftmost pixel of frame # n-1 in FIG. 26, the shutter is first opened, the foreground component in the shutter time / v, F13 / v, and the second pixel from the left in FIG. 26 the foreground component of the shutter has opened the second portion of the shutter time / v is also a F13 / v. 図26中の左から3番目の画素の、シャッタが開いて3番目のシャッタ時間/vの前景の成分、および図26中の左から4番目の画素の、シャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vの前景の成分は、F13/vとなる。 Figure the third pixel from the left in the 26, the shutter of the fourth pixel foreground component of the third shutter time / v, and from the left in FIG. 26 is opened, the shutter has opened the fourth shutter time / v foreground component of, the F13 / v.
【0185】 [0185]
図26中のフレーム#n-1の左から2番目の画素の、シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの前景の成分は、F14/vとなり、図26中の左から3番目の画素の、シャッタが開いて2番目のシャッタ時間/vの前景の成分も、F14/vとなる。 From the left of frame # n-1 in FIG. 26 of the second pixel, corresponding to the first portion of the shutter time / v from when the shutter has opened is, F14 / v, and the the third pixel from the left in FIG. 26 foreground component of the second shutter time / v from when the shutter has opened is also a F14 / v. 図26中の左から3番目の画素の、シャッタが開いて最初の、シャッタ時間/vの前景の成分は、F15/vとなる。 Of the third pixel from the left in FIG. 26, the shutter is first opened, the foreground component in the shutter time / v is F15 / v.
【0186】 [0186]
背景に対応するオブジェクトが静止しているので、図26中のフレーム#n-1の最も左側の画素の、シャッタが開いて2番目乃至4番目の、シャッタ時間/vの背景の成分は、B25/vとなる。 Since the object corresponding to the background is stationary, the leftmost pixel of frame # n-1 in FIG. 26, the shutter to the second through fourth open, the background component of the shutter time / v, B25 / v becomes. 図26中のフレーム#n-1の左から2番目の画素の、シャッタが開いて3番目および4番目の、シャッタ時間/vの背景の成分は、B26/vとなる。 From the left of frame # n-1 in FIG. 26 of the second pixel, the shutter to the third and fourth open, the background component of the shutter time / v from when the B26 / v. 図26中のフレーム#n-1の左から3番目の画素の、シャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vの背景の成分は、B27/vとなる。 From the left of frame # n-1 in FIG. 26 of the third pixel, the background components of the shutter has opened the fourth shutter time / v is B27 / v.
【0187】 [0187]
図26中のフレーム#n-1において、最も左側の画素乃至3番目の画素は、アンカバードバックグラウンド領域である混合領域に属する。 In frame # n-1 in FIG. 26, the leftmost pixel through the third pixel belong to the mixed area is an uncovered background area.
【0188】 [0188]
図26中のフレーム#n-1の左から4番目の画素乃至12番目の画素は、前景領域に属する。 The fourth through twelfth pixels from the left of frame # n-1 in FIG. 26 belong to the foreground area. フレームの前景の成分は、F13/v乃至F24/vのいずれかである。 The foreground component of the frame is any one of F13 / v through F24 / v.
【0189】 [0189]
図26中のフレーム#nの最も左側の画素乃至左から4番目の画素は、背景領域に属し、画素値は、それぞれ、B25乃至B28となる。 Leftmost pixel through the fourth pixel from the left in frame #n in FIG. 26 belong to the background area, the pixel value, respectively, thereof are B25 through B28.
【0190】 [0190]
前景に対応するオブジェクトが、剛体であり、等速で移動すると仮定でき、前景の画像が次のフレームにおいて4画素右側に表示されるように移動するので、図26中のフレーム#nの左から5番目の画素の、シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの前景の成分は、F13/vとなり、図26中の左から6番目の画素の、シャッタが開いて2番目のシャッタ時間/vの前景の成分も、F13/vとなる。 Object corresponding to the foreground is a rigid body, can be assumed to move at a constant speed, the foreground image is moving such that it is displayed four pixels to the right in the subsequent frame, from the left of frame #n in FIG. 26 the fifth pixel, corresponding to the first portion of the shutter time / v from when the shutter has opened is, F13 / v, and the the sixth pixel from the left in FIG. 26, the shutter has opened the second portion of the shutter time / v the foreground component of also, the F13 / v. 図26中の左から7番目の画素の、シャッタが開いて3番目のシャッタ時間/vの前景の成分、および図26中の左から8番目の画素の、シャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vの前景の成分は、F13/vとなる。 Figure left from the seventh pixel in the 26, the shutter foreground component of the third shutter time / v, and from the left in FIG. 26 of the eighth pixel open, the shutter has opened the fourth shutter time / v foreground component of, the F13 / v.
【0191】 [0191]
図26中のフレーム#nの左から6番目の画素の、シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの前景の成分は、F14/vとなり、図26中の左から7番目の画素の、シャッタが開いて2番目のシャッタ時間/vの前景の成分も、F14/vとなる。 From the left of frame #n in FIG. 26 of the sixth pixel, corresponding to the first portion of the shutter time / v from when the shutter has opened is, F14 / v, and the foreground component of the seventh pixel from the left in FIG. 26, the shutter the foreground component of the second shutter time / v is opened also, the F14 / v. 図26中の左から8番目の画素の、シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの前景の成分は、F15/vとなる。 The eighth pixel from the left in FIG. 26, corresponding to the first portion of the shutter time / v from when the shutter has opened is F15 / v.
【0192】 [0192]
背景に対応するオブジェクトが静止しているので、図26中のフレーム#nの左から5番目の画素の、シャッタが開いて2番目乃至4番目のシャッタ時間/vの背景の成分は、B29/vとなる。 Since the object corresponding to the background is stationary, the fifth pixel from the left of frame #n in FIG. 26, the background component of the shutter has opened the second through fourth shutter time / v from, B29 / v becomes. 図26中のフレーム#nの左から6番目の画素の、シャッタが開いて3番目および4番目のシャッタ時間/vの背景の成分は、B30/vとなる。 The background components of the figure from the left of frame #n 6 th pixel 26, the shutter has opened third and fourth shutter time / v, the B30 / v. 図26中のフレーム#nの左から7番目の画素の、シャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vの背景の成分は、B31/vとなる。 The background components of the figure from the left of frame #n seventh pixel 26, the shutter has opened the fourth shutter time / v is B31 / v.
【0193】 [0193]
図26中のフレーム#nにおいて、左から5番目の画素乃至7番目の画素は、アンカバードバックグラウンド領域である混合領域に属する。 In the frame #n in FIG. 26, the fifth pixel through the seventh pixel from the left belong to the mixed area is an uncovered background area.
【0194】 [0194]
図26中のフレーム#nの左から8番目の画素乃至12番目の画素は、前景領域に属する。 8 through twelfth pixels from the left of frame #n in FIG. 26 belong to the foreground area. フレーム#nの前景領域における、シャッタ時間/vの期間に対応する値は、F13/v乃至F20/vのいずれかである。 The value in the foreground area of ​​frame #n, corresponding to the shutter time / v is any one of F13 / v through F20 / v.
【0195】 [0195]
図26中のフレーム#n+1の最も左側の画素乃至左から8番目の画素は、背景領域に属し、画素値は、それぞれ、B25乃至B32となる。 Eighth pixel from the leftmost pixel to the frame # n + 1 in FIG. 26 belong to the background area, the pixel value, respectively, thereof are B25 through B32.
【0196】 [0196]
前景に対応するオブジェクトが、剛体であり、等速で移動すると仮定でき、前景の画像が次のフレームにおいて4画素右側に表示されるように移動するので、図26中のフレーム#n+1の左から9番目の画素の、シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの前景の成分は、F13/vとなり、図26中の左から10番目の画素の、シャッタが開いて2番目のシャッタ時間/vの前景の成分も、F13/vとなる。 Object corresponding to the foreground is a rigid body, can be assumed to move at a constant speed, the foreground image is moving such that it is displayed four pixels to the right in the subsequent frame, the frame # n + 1 in FIG. 26 the ninth pixel from the left, the shutter has opened is corresponding to the first portion of the shutter time / v, F13 / v, and the of the tenth pixel from the left in FIG. 26, the shutter is the second portion of the shutter time open / v foreground component of also, the F13 / v. 図26中の左から11番目の画素の、シャッタが開いて3番目のシャッタ時間/vの前景の成分、および図26中の左から12番目の画素の、シャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vの前景の成分は、F13/vとなる。 Figure left from the 11 th pixel of 26, the shutter foreground component of the third shutter time / v, and from the left in FIG. 26 of the 12 th pixel open, the shutter has opened the fourth shutter time / v foreground component of, the F13 / v.
【0197】 [0197]
図26中のフレーム#n+1の左から10番目の画素の、シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの前景の成分は、F14/vとなり、図26中の左から11番目の画素の、シャッタが開いて2番目のシャッタ時間/vの前景の成分も、F14/vとなる。 From the left of frame # n + 1 in FIG. 26 of the tenth pixel, corresponding to the first portion of the shutter time / v from when the shutter has opened is, F14 / v, and the from the left in FIG. 26 of the 11 th pixel foreground component of the second shutter time / v from when the shutter has opened is also a F14 / v. 図26中の左から12番目の画素の、シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの前景の成分は、F15/vとなる。 From the left in FIG. 26 of the 12 th pixel, corresponding to the first portion of the shutter time / v from when the shutter has opened is F15 / v.
【0198】 [0198]
背景に対応するオブジェクトが静止しているので、図26中のフレーム#n+1の左から9番目の画素の、シャッタが開いて2番目乃至4番目の、シャッタ時間/vの背景の成分は、B33/vとなる。 Since the object corresponding to the background is stationary, the ninth pixel from the left in frame # n + 1 in FIG. 26, the shutter to the second through fourth open, the background component of the shutter time / v , the B33 / v. 図26中のフレーム#n+1の左から10番目の画素の、シャッタが開いて3番目および4番目のシャッタ時間/vの背景の成分は、B34/vとなる。 The background components of the figure from the left in frame # n + 1 10 th pixel 26, the shutter has opened third and fourth shutter time / v, the B34 / v. 図26中のフレーム#n+1の左から11番目の画素の、シャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vの背景の成分は、B35/vとなる。 From the left of frame # n + 1 in FIG. 26 of the 11 th pixel, the background components of the shutter has opened the fourth shutter time / v is B35 / v.
【0199】 [0199]
図26中のフレーム#n+1において、左から9番目の画素乃至11番目の画素は、アンカバードバックグラウンド領域である混合領域に属する。 In frame # n + 1 in FIG. 26, the ninth through eleventh pixels from the left belong to the mixed area is an uncovered background area.
【0200】 [0200]
図26中のフレーム#n+1の左から12番目の画素は、前景領域に属する。 Twelfth pixel from the left in frame # n + 1 in FIG. 26 belong to the foreground area. フレーム#n+1の前景領域における、シャッタ時間/vの前景の成分は、F13/v乃至F16/vのいずれかである。 In the foreground area of ​​the frame # n + 1, the foreground component in the shutter time / v is one of F13 / v through F16 / v.
【0201】 [0201]
図27は、図26に示す画素値から前景の成分を抽出した画像のモデル図である。 Figure 27 is a model of an image obtained by extracting the foreground components from the pixel values ​​shown in FIG. 26.
【0202】 [0202]
図28は、前景領域、背景領域、カバードバックグラウンド領域、およびアンカバードバックグラウンド領域に属する画素毎に分割された画像と、画素の画素値を時間方向に展開したモデル図との対応を示す図である。 Figure 28 is a foreground area, shows a correspondence between the background area, the covered background area, and unloading the covered background divided each pixel belonging to the region image, model diagram obtained by expanding the pixel values ​​of the pixels in the time direction it is.
【0203】 [0203]
図28に示すように、領域特定部103は、入力画像の前景領域、背景領域、カバードバックグラウンド領域、およびアンカバードバックグラウンド領域を特定する。 As shown in FIG. 28, the area specifying unit 103, the foreground area of ​​the input image, the background area, to identify the covered background area, and the uncovered background area.
【0204】 [0204]
図29は、前景領域の画像、背景領域の画像、カバードバックグラウンド領域の前景成分画像、カバードバックグラウンド領域の背景の成分、アンカバードバックグラウンド領域の前景の成分、およびアンカバードバックグラウンド領域の背景の成分に分離された入力画像と、画素の画素値を時間方向に展開したモデル図との対応を示す図である。 Figure 29 is a picture of the foreground area, the image of the background area, the foreground component image in the covered background area, the background components of the covered background area, the foreground component of the uncovered background area, and the uncovered background area background an input image is separated into components of a diagram showing the correspondence between model diagram obtained by expanding the pixel values ​​of the pixels in the time direction.
【0205】 [0205]
図29に示すように、入力画像は、領域特定部103により、前景領域、背景領域、カバードバックグラウンド領域、およびアンカバードバックグラウンド領域を特定される。 As shown in FIG. 29, the input image, the area specifying unit 103, the foreground area, the background area, identified the covered background area, and the uncovered background area. 入力画像は、前景背景分離部105により、特定された前景領域、背景領域、カバードバックグラウンド領域、およびアンカバードバックグラウンド領域、および混合比算出部104により検出された混合比αを基に、前景領域の画像、カバードバックグラウンド領域の前景の成分、およびアンカバードバックグラウンド領域の前景の成分からなる前景成分画像、並びに背景領域の画像、カバードバックグラウンド領域の背景の成分、およびアンカバードバックグラウンド領域の背景の成分からなる背景成分画像に分離される。 Input image, the foreground background separating unit 105, the specified foreground region, a background area, the covered background area, and the uncovered background area, and is detected by the mixing ratio calculating unit 104 was a mixture ratio α based on the foreground image of the area, the foreground component of the covered background area, and the uncovered background area of ​​the foreground of the foreground component image consisting of components, as well as the image of the background area, the background components of the covered background area, and the uncovered background area is separated into a background component image consisting of the background components.
【0206】 [0206]
分離された前景成分画像、および背景成分画像は、それぞれの画像毎に、処理される。 Separated foreground component image and the background component image, for each image, it is processed.
【0207】 [0207]
前景背景分離部105は、入力画像を、領域情報および混合比αを基に、前景領域の画像、背景領域の画像、カバードバックグラウンド領域の前景成分画像、カバードバックグラウンド領域の背景成分画像、アンカバードバックグラウンド領域の前景成分画像、およびアンカバードバックグラウンド領域の背景成分画像に分離するようにしてもよい。 Background separator 105, the input image, based on the area information and the mixture ratio alpha, the image of the foreground area, the image of the background area, the foreground component image in the covered background area, the covered background area of ​​the background component image, Ann foreground component image in the covered background area, and may be separated into a background component image in the uncovered background area.
【0208】 [0208]
図30は、前景領域、背景領域、および混合領域に分割された画像の例を示す図である。 Figure 30 is a diagram showing an example of a divided image to the foreground area, the background area, and the mixed area. 領域特定部103は、入力画像の、前景領域、背景領域、および混合領域を特定する。 Area specifying unit 103, the input image, the foreground area, to identify the background area, and the mixed area. 画像処理装置は、前景領域、背景領域、および混合領域を示す領域情報を基に、入力画像を、前景領域の画像、背景領域の画像、および混合領域の画像に分割することができる。 The image processing apparatus, the foreground area, based on the area information indicating the background area, and the mixed area, the input image may be divided image of the foreground area, the image of the background area, and the image mixing region.
【0209】 [0209]
図31に示すように、前景背景分離部105は、領域特定部103から供給された領域情報、および混合比算出部104から供給された混合比αを基に、混合領域の画像を、混合領域の前景成分画像および混合領域の背景成分画像に分離する。 As shown in FIG. 31, the foreground background separating unit 105, the region supplied region information from the specifying unit 103, and from the mixing ratio calculating unit 104 on the basis of α been mixing ratio supplied, an image of the mixed region, the mixed region separated into the foreground component image and the background component image in the mixed area.
【0210】 [0210]
図32に示すように、分離された背景成分画像は、混合領域の画素値が補正され、分離された前景成分画像は、動きボケが除去される。 As shown in FIG. 32, the separated background component image, the pixel value in the mixed area is corrected, the separated foreground component image, the motion blur is removed.
【0211】 [0211]
図33に示すように、入力画像は、領域に分割され、前景の成分と背景の成分とに分離される。 As shown in FIG. 33, the input image is divided into regions, it is separated into a component of the foreground components and the background. 分離された入力画像は、前景成分画像および背景成分画像に合成される。 Separated input image is synthesized in the foreground component image and the background component image.
【0212】 [0212]
前景成分画像に含まれる動きボケは、除去される。 Motion blur contained in the foreground component image are removed. 背景成分画像は、混合領域に対応する画素値が補正される。 Background component image, the pixel value corresponding to the mixed area is corrected.
【0213】 [0213]
動きボケが除去された前景成分画像、および補正された背景成分画像は、個々に処理される。 Foreground component image motion blur is eliminated, and the corrected background component image is processed individually.
【0214】 [0214]
図34は、本発明に係る画像処理装置の画像の処理を説明するフローチャートである。 Figure 34 is a flowchart for explaining the processing of the image of the image processing apparatus according to the present invention.
【0215】 [0215]
ステップS101において、領域特定部103は、動き検出部102から供給された動きベクトルおよびその位置情報、並びに入力画像を基に、入力画像の前景領域、背景領域、カバードバックグラウンド領域、およびアンカバードバックグラウンド領域を特定する。 In step S101, the area specifying unit 103, the motion vector and the positional information thereof supplied from the motion detector 102, and based on the input image, a foreground area, a background area of ​​the input image, the covered background area, and the uncovered back to identify the ground area. 領域特定の処理の詳細は、後述する。 Details of the area specifying processing will be described later.
【0216】 [0216]
ステップS102において、混合比算出部104は、領域特定部103から供給された領域情報および入力画像を基に、混合比αを算出する。 In step S102, the mixture-ratio calculator 104, based on the supplied area information and the input image from the area specifying unit 103 calculates the mixture ratio alpha. 混合比算出部104の混合比αを算出する処理の詳細は、後述する。 To calculate the mixing ratio of the mixture-ratio calculator 104 alpha processing will be described later in detail.
【0217】 [0217]
ステップS103において、前景背景分離部105は、領域特定部103から供給された領域情報、および混合比算出部104から供給された混合比αを基に、入力画像を、前景領域の画像、背景領域の画像、カバードバックグラウンド領域の前景成分画像、カバードバックグラウンド領域の背景成分画像、アンカバードバックグラウンド領域の前景成分画像、およびアンカバードバックグラウンド領域の背景成分画像に分離する。 In step S103, the foreground background separating unit 105, the region supplied region information from the specifying unit 103, and the mixing ratio based on the α been mixing ratio supplied from the calculation unit 104, an input image, the image of the foreground area, the background area image, the foreground component image in the covered background area, separated background component image in the covered background area, the foreground component image in the uncovered background area, and the background component image in the uncovered background area. 前景背景分離部105の画像の分離の処理の詳細は、後述する。 Details of the process of separation of the image of the background separator 105 will be described later.
【0218】 [0218]
ステップS104において、動きボケ除去部106は、動き検出部102から供給された動きベクトルおよびその位置情報、並びに領域特定部103から供給された領域情報を基に、前景背景分離部105から供給された前景成分画像の動きボケを除去する。 In step S104, the motion-blur eliminating unit 106, the motion vector and the positional information thereof supplied from the motion detector 102, and based on the area information supplied from the area specifying unit 103, supplied from the background separator 105 removing the motion blur of the foreground component image.
【0219】 [0219]
ステップS105において、補正部107は、前景背景分離部105から供給された背景成分画像の混合領域に対応する画素値を補正する。 In step S105, the correction unit 107 corrects the pixel value corresponding to the mixed area of ​​the supplied background component image from the foreground background separator 105.
【0220】 [0220]
ステップS106において、動きボケ除去画像処理部108は、動きボケが除去された前景成分画像、および補正された背景成分画像毎に、画像の処理を実行して、処理は終了する。 In step S106, the motion-blur removed image processing unit 108, the foreground component image motion blur is eliminated, and for each corrected background component image, by executing the processing of the image, the process ends. 動きボケ除去画像処理部108が実行する画像処理の詳細は、後述する。 Details of image processing motion blur removed image processing unit 108 performs will be described later.
【0221】 [0221]
このように、本発明に係る画像処理装置は、入力画像を、前景成分画像および背景成分画像に分離し、前景成分画像から動きボケを除去して、動きボケが除去された前景成分画像、および背景成分画像毎に画像処理を実行する。 Thus, the image processing apparatus according to the present invention, an input image is separated into a foreground component image and the background component image, by removing the motion blur from the foreground component image, the foreground component image in which motion blur is eliminated, and It executes the image processing for each background component image.
【0222】 [0222]
以下、領域特定部103、混合比算出部104、前景背景分離部105、および動きボケ除去部106のそれぞれの構成について説明する。 Hereinafter, the area specifying unit 103, the mixture-ratio calculator 104, the foreground background separator 105, and each of the configuration of the motion-blur eliminating unit 106 will be described.
【0223】 [0223]
図35は、領域特定部103の構成の一例を示すブロック図である。 Figure 35 is a block diagram showing an example of the configuration of the area specifying unit 103. 図35に構成を示す領域特定部103は、動きベクトルを利用しない。 Area specifying unit 103 configured as shown in FIG. 35 does not utilize a motion vector. フレームメモリ201は、入力された画像をフレーム単位で記憶する。 The frame memory 201 stores the input images in units of frames. フレームメモリ201は、処理の対象がフレーム#nであるとき、フレーム#nの2つ前のフレームであるフレーム#n-2、フレーム#nの1つ前のフレームであるフレーム#n-1、フレーム#n、フレーム#nの1つ後のフレームであるフレーム#n+1、およびフレーム#nの2つ後のフレームであるフレーム#n+2を記憶する。 The frame memory 201 when processing is frame #n, frame # n-2, which is two frames before frame #n, frame # n-1 is 1 frame one frame before frame #n, frame #n, frame # n + 2 is a frame after the two the frame # n + 1, the and the frame #n which is the frame one frame after frame #n.
【0224】 [0224]
静動判定部202−1は、フレーム#nの領域特定の対象である画素の画像上の位置と同一の位置にあるフレーム#n+2の画素の画素値、およびフレーム#nの領域特定の対象である画素の画像上の位置と同一の位置にあるフレーム#n+1の画素の画素値をフレームメモリ201から読み出して、読み出した画素値の差の絶対値を算出する。 Moving determining portion 202-1, specific area of ​​the frame #n pixel value of frame # n + 2 pixels located at the same image position as the pixel which is the target, and the frame #n region specific the pixel value of the pixel of frame # n + 1 located at the same image position as the pixel which is the target is read from the frame memory 201, and calculates the absolute value of the difference between the read pixel values. 静動判定部202−1は、フレーム#n+2の画素値とフレーム#n+1の画素値との差の絶対値が、予め設定している閾値Thより大きいか否かを判定し、差の絶対値が閾値Thより大きいと判定された場合、動きを示す静動判定を領域判定部203−1に供給する。 Moving determining portion 202-1, the absolute value of the difference between the pixel value of frame # n + 2 of the pixel value and the frame # n + 1 may determine whether the threshold Th greater than a preset, If the absolute value of the difference is determined to be greater than the threshold value Th, and supplies the moving determination indicating motion to the area determining portion 203-1. フレーム#n+2の画素の画素値とフレーム#n+1の画素の画素値との差の絶対値が閾値Th以下であると判定された場合、静動判定部202−1は、静止を示す静動判定を領域判定部203−1に供給する。 If the absolute value of the difference between the pixel value of the pixel of frame # n + 2 of the pixel value and the pixel in frame # n + 1 is determined to be equal to or less than the threshold value Th, moving determining portion 202-1, the stationary and supplies moving determination indicating the area determining portion 203-1.
【0225】 [0225]
静動判定部202−2は、フレーム#nの領域特定の対象である画素の画像上の位置と同一の位置にあるフレーム#n+1の画素の画素値、およびフレーム#nの対象となる画素の画素値をフレームメモリ201から読み出して、画素値の差の絶対値を算出する。 Moving determining portion 202-2 is subject to frame # n + 1 and the pixel values ​​of the pixels, and the frame #n located at the same image position as the pixel is an area specific subject in frame #n It reads the pixel value of the pixel from the frame memory 201, and calculates the absolute value of the difference between the pixel values. 静動判定部202−2は、フレーム#n+1の画素値とフレーム#nの画素値との差の絶対値が、予め設定している閾値Thより大きいか否かを判定し、画素値の差の絶対値が、閾値Thより大きいと判定された場合、動きを示す静動判定を領域判定部203−1および領域判定部203−2に供給する。 Moving determining portion 202-2, the absolute value of the difference between the pixel value of frame # n + 1 and the pixel value of frame #n is determined whether the threshold Th is greater than or not you have preset pixel value the absolute value of the difference is, when it is determined that the threshold Th is greater than, and supplies the moving determination indicating motion to the area determining portion 203-1 and an area determining portion 203-2. フレーム#n+1の画素の画素値とフレーム#nの画素の画素値との差の絶対値が、閾値Th以下であると判定された場合、静動判定部202−2は、静止を示す静動判定を領域判定部203−1および領域判定部203−2に供給する。 If the absolute value of the difference between the pixel values ​​of the pixels of the pixel value of the pixel of frame # n + 1 and the frame #n is determined to be equal to or less than the threshold value Th, moving determining portion 202-2 indicates stationary moving determining the supplied to the area determining portion 203-1 and an area determining portion 203-2.
【0226】 [0226]
静動判定部202−3は、フレーム#nの領域特定の対象である画素の画素値、およびフレーム#nの領域特定の対象である画素の画像上の位置と同一の位置にあるフレーム#n-1の画素の画素値をフレームメモリ201から読み出して、画素値の差の絶対値を算出する。 Moving determining portion 202-3, frame #n in pixel value of the pixel is an area specific target frame #n, and located at the same image position as the pixel of frame #n regions particular subject -1 pixel values ​​of pixels read from the frame memory 201, and calculates the absolute value of the difference between the pixel values. 静動判定部202−3は、フレーム#nの画素値とフレーム#n-1の画素値との差の絶対値が、予め設定している閾値Thより大きいか否かを判定し、画素値の差の絶対値が、閾値Thより大きいと判定された場合、動きを示す静動判定を領域判定部203−2および領域判定部203−3に供給する。 Moving determining portion 202-3, the absolute value of the difference between the pixel value and the pixel value of the frame # n-1 in frame #n, and determines whether the threshold value Th is larger than whether that preset pixel value the absolute value of the difference is, when it is determined that the threshold Th is greater than, and supplies the moving determination indicating motion to the area determining portion 203-2 and an area determining portion 203-3.
フレーム#nの画素の画素値とフレーム#n-1の画素の画素値との差の絶対値が、閾値Th以下であると判定された場合、静動判定部202−3は、静止を示す静動判定を領域判定部203−2および領域判定部203−3に供給する。 If the absolute value of the difference between the pixel value and the pixel value of the pixel of frame # n-1 and the pixel in frame #n is determined to be equal to or less than the threshold value Th, moving determining portion 202-3 indicates stationary moving determining the supplied to the area determining portion 203-2 and an area determining portion 203-3.
【0227】 [0227]
静動判定部202−4は、フレーム#nの領域特定の対象である画素の画像上の位置と同一の位置にあるフレーム#n-1の画素の画素値、およびフレーム#nの領域特定の対象である画素の画像上の位置と同一の位置にあるフレーム#n-2の画素の画素値をフレームメモリ201から読み出して、画素値の差の絶対値を算出する。 Moving determining portion 202-4, the area specifying frame #n pixel value of frame # n-1 and the pixel located at the same image position as the pixel which is the target, and the frame #n region specific the pixel value of the pixel of frame # n-2 located at the same image position as the pixel which is the target is read from the frame memory 201, and calculates the absolute value of the difference between the pixel values. 静動判定部202−4は、フレーム#n-1の画素値とフレーム#n-2の画素値との差の絶対値が、予め設定している閾値Thより大きいか否かを判定し、画素値の差の絶対値が、閾値Thより大きいと判定された場合、動きを示す静動判定を領域判定部203−3に供給する。 Moving determining portion 202-4, the absolute value of the difference between the pixel value of frame # n-1 and the pixel value of the frame # n-2 is to determine the threshold Th greater than a preset, absolute value of the difference between the pixel value, if it is determined that the threshold Th is greater than, and supplies the moving determination indicating motion to the area determining portion 203-3. フレーム#n-1の画素の画素値とフレーム#n-2の画素の画素値との差の絶対値が、閾値Th以下であると判定された場合、静動判定部202−4は、静止を示す静動判定を領域判定部203−3に供給する。 If the absolute value of the difference between the pixel value of the pixel in frame # n-1 and the pixel value of the pixel in frame # n-2 is being determined to be equal to or less than the threshold value Th, moving determining portion 202-4, the stationary supplied to the area determining portion 203-3 and moving determination indicating the.
【0228】 [0228]
領域判定部203−1は、静動判定部202−1から供給された静動判定が静止を示し、かつ、静動判定部202−2から供給された静動判定が動きを示しているとき、フレーム#nにおける領域特定の対象である画素がアンカバードバックグラウンド領域に属すると判定し、領域の判定される画素に対応するアンカバードバックグラウンド領域判定フラグに、アンカバードバックグラウンド領域に属することを示す”1”を設定する。 Area determining portion 203-1, moving determination supplied from the moving determining portion 202-1 indicates stationary and moving determination supplied from the moving determining portion 202-2 indicates motion , the pixel is an area specific interest in frame #n is determined to belong to the uncovered background area, the uncovered background area decision flag corresponding to the pixel to be determined in the region, to belong to the uncovered background area It is set to "1" indicating the.
【0229】 [0229]
領域判定部203−1は、静動判定部202−1から供給された静動判定が動きを示すか、または、静動判定部202−2から供給された静動判定が静止を示しているとき、フレーム#nにおける領域特定の対象である画素がアンカバードバックグラウンド領域に属しないと判定し、領域の判定される画素に対応するアンカバードバックグラウンド領域判定フラグに、アンカバードバックグラウンド領域に属しないことを示す”0”を設定する。 Area determining portion 203-1, or moving determination supplied from the moving determining portion 202-1 indicates motion, or, the moving determination supplied from the moving determining portion 202-2 indicates stationary when, it is determined that the pixel is an area specific subject in the frame #n does not belong to the uncovered background area, the uncovered background area decision flag corresponding to the pixel to be determined in the region, the uncovered background area It is set to "0", which indicates that it does not belong.
【0230】 [0230]
領域判定部203−1は、このように”1”または”0”が設定されたアンカバードバックグラウンド領域判定フラグを判定フラグ格納フレームメモリ204に供給する。 Area determining portion 203-1 supplies the "1" or "0" Ann is set covered-background-area determining flag to the determining-flag-storing frame memory 204.
【0231】 [0231]
領域判定部203−2は、静動判定部202−2から供給された静動判定が静止を示し、かつ、静動判定部202−3から供給された静動判定が静止を示しているとき、フレーム#nにおける領域特定の対象である画素が静止領域に属すると判定し、領域の判定される画素に対応する静止領域判定フラグに、静止領域に属することを示す”1”を設定する。 Area determining portion 203-2, moving determination supplied from the moving determining portion 202-2 indicates stationary and moving determination supplied from the movement determination unit 202-3 indicates still , the pixel is an area specific interest in frame #n is determined to belong to the stationary area, the still area decision flag corresponding to the pixel to be determined in the region is set to "1" indicating that it belongs to the stationary area.
【0232】 [0232]
領域判定部203−2は、静動判定部202−2から供給された静動判定が動きを示すか、または、静動判定部202−3から供給された静動判定が動きを示しているとき、フレーム#nにおける領域特定の対象である画素が静止領域に属しないと判定し、領域の判定される画素に対応する静止領域判定フラグに、静止領域に属しないことを示す”0”を設定する。 Area determining portion 203-2, or moving determination supplied from the moving determining portion 202-2 indicates motion, or, the moving determination supplied from the moving determining portion 202-3 indicates motion when, it is determined that the pixel is an area specific subject in the frame #n does not belong to the stationary area, the still area decision flag corresponding to the pixel to be determined in the region, a "0" indicating that does not belong to the stationary area set to.
【0233】 [0233]
領域判定部203−2は、このように”1”または”0”が設定された静止領域判定フラグを判定フラグ格納フレームメモリ204に供給する。 Area determining portion 203-2 supplies the "1" or "0" still area decision flag is set to the determining-flag-storing frame memory 204.
【0234】 [0234]
領域判定部203−2は、静動判定部202−2から供給された静動判定が動きを示し、かつ、静動判定部202−3から供給された静動判定が動きを示しているとき、フレーム#nにおける領域特定の対象である画素が動き領域に属すると判定し、領域の判定される画素に対応する動き領域判定フラグに、動き領域に属することを示す”1”を設定する。 Area determining portion 203-2, moving determination supplied from the moving determining portion 202-2 indicates motion, and, when moving determination supplied from the movement determination unit 202-3 indicates movement was determined to belong to the moving area pixel is a region specific subject in the frame #n, the moving-area determining flag associated with the pixel being determined area, and sets "1" indicating that it belongs to the moving area.
【0235】 [0235]
領域判定部203−2は、静動判定部202−2から供給された静動判定が静止を示すか、または、静動判定部202−3から供給された静動判定が静止を示しているとき、フレーム#nにおける領域特定の対象である画素が動き領域に属しないと判定し、領域の判定される画素に対応する動き領域判定フラグに、動き領域に属しないことを示す”0”を設定する。 Area determining portion 203-2, or moving determination supplied from the moving determining portion 202-2 indicates stationary or is moving determination supplied from the moving determining portion 202-3 indicates stationary when, it is determined that the pixel is an area specific subject in the frame #n does not belong to the moving area, in the moving-area determining flag associated with the pixel to be determined in the region, a "0" indicating that does not belong to the movement area set to.
【0236】 [0236]
領域判定部203−2は、このように”1”または”0”が設定された動き領域判定フラグを判定フラグ格納フレームメモリ204に供給する。 Area determining portion 203-2 supplies the "1" or "0" is moving-area determining flag set to the determining-flag-storing frame memory 204.
【0237】 [0237]
領域判定部203−3は、静動判定部202−3から供給された静動判定が動きを示し、かつ、静動判定部202−4から供給された静動判定が静止を示しているとき、フレーム#nにおける領域特定の対象である画素がカバードバックグラウンド領域に属すると判定し、領域の判定される画素に対応するカバードバックグラウンド領域判定フラグに、カバードバックグラウンド領域に属することを示す”1”を設定する。 Area determining portion 203-3, moving determination supplied from the movement determination unit 202-3 indicates movement, and, when moving determination supplied from the moving determining portion 202-4 indicates stationary , the pixel is an area specific interest in frame #n is determined to belong to the covered background area, the covered background area decision flag corresponding to the pixel to be determined in the region, as belonging to the covered background area " It is set to 1 ".
【0238】 [0238]
領域判定部203−3は、静動判定部202−3から供給された静動判定が静止を示すか、または、静動判定部202−4から供給された静動判定が動きを示しているとき、フレーム#nにおける領域特定の対象である画素がカバードバックグラウンド領域に属しないと判定し、領域の判定される画素に対応するカバードバックグラウンド領域判定フラグに、カバードバックグラウンド領域に属しないことを示す”0”を設定する。 Area determining portion 203-3, or moving determination supplied from the movement determination unit 202-3 indicates still or is moving determination supplied from the moving determining portion 202-4 indicates motion when, it is determined that the pixel is an area specific subject in the frame #n does not belong to the covered background area, the covered background area decision flag corresponding to the pixel to be determined in the region that does not belong to the covered background area It is set to "0" indicating the.
【0239】 [0239]
領域判定部203−3は、このように”1”または”0”が設定されたカバードバックグラウンド領域判定フラグを判定フラグ格納フレームメモリ204に供給する。 Area determining portion 203-3 supplies the covered-background-area determining flag in which "1" or "0" is set to the determining-flag-storing frame memory 204.
【0240】 [0240]
判定フラグ格納フレームメモリ204は、領域判定部203−1から供給されたアンカバードバックグラウンド領域判定フラグ、領域判定部203−2から供給された静止領域判定フラグ、領域判定部203−2から供給された動き領域判定フラグ、および領域判定部203−3から供給されたカバードバックグラウンド領域判定フラグをそれぞれ記憶する。 Determining-flag-storing frame memory 204, Ann supplied from the area determining portion 203-1 covered background area decision flag, the stationary-area determining flag supplied from the area determining portion 203-2, supplied from the area determining portion 203-2 motion-area determining flag, and supplied from the area determining portion 203-3 the covered-background-area determining flag stored.
【0241】 [0241]
判定フラグ格納フレームメモリ204は、記憶しているアンカバードバックグラウンド領域判定フラグ、静止領域判定フラグ、動き領域判定フラグ、およびカバードバックグラウンド領域判定フラグを合成部205に供給する。 Determining-flag-storing frame memory 204 supplies the uncovered-background-area determining flag stored therein, the still area decision flag, supplied moving-area determining flag, and the covered-background-area determining flag to the synthesis section 205. 合成部205は、判定フラグ格納フレームメモリ204から供給された、アンカバードバックグラウンド領域判定フラグ、静止領域判定フラグ、動き領域判定フラグ、およびカバードバックグラウンド領域判定フラグを基に、各画素が、アンカバードバックグラウンド領域、静止領域、動き領域、およびカバードバックグラウンド領域のいずれかに属することを示す領域情報を生成し、判定フラグ格納フレームメモリ206に供給する。 Combining unit 205, supplied from the determining-flag-storing frame memory 204 supplies the uncovered-background-area determining flag, the stationary-area determining flag, the moving area determining flag, and on the basis of the covered background area decision flag, each pixel, Ann the covered background area, the stationary area, and generates area information indicating that it belongs to one of the moving area, and the covered background area, and supplies to the determining-flag-storing frame memory 206.
【0242】 [0242]
判定フラグ格納フレームメモリ206は、合成部205から供給された領域情報を記憶すると共に、記憶している領域情報を出力する。 Determining-flag-storing frame memory 206 stores the area information supplied from the synthesizer unit 205, and outputs the area information stored therein.
【0243】 [0243]
次に、領域特定部103の処理の例を図36乃至図40を参照して説明する。 Next, an example of processing performed by the area specifying unit 103 with reference to FIG. 36 through FIG. 40 will be described.
【0244】 [0244]
前景に対応するオブジェクトが移動しているとき、オブジェクトに対応する画像の画面上の位置は、フレーム毎に変化する。 When the object corresponding to the foreground is moving, the position on the screen the image corresponding to the object varies every frame. 図36に示すように、フレーム#nにおいて、Yn(x,y)で示される位置に位置するオブジェクトに対応する画像は、次のフレームであるフレーム#n+1において、Yn+1(x,y)に位置する。 As shown in FIG. 36, in frame #n, Yn (x, y) image corresponding to the object located at the position indicated by the in frame # n + 1 is the next frame, Yn + 1 (x, located in y).
【0245】 [0245]
前景のオブジェクトに対応する画像の動き方向に隣接して1列に並ぶ画素の画素値を時間方向に展開したモデル図を図37に示す。 The adjacent the moving direction of the image model diagram obtained by expanding the pixel values ​​of pixels that are arranged in a line in the time direction corresponding to the foreground object is shown in Figure 37. 例えば、前景のオブジェクトに対応する画像の動き方向が画面に対して水平であるとき、図37におけるモデル図は、1つのライン上の隣接する画素の画素値を時間方向に展開したモデルを示す。 For example, if the moving direction of the image corresponding to the foreground object is horizontal with respect to the screen, the model shown in FIG. 37 is a model obtained by expanding the pixel values ​​of the pixels on a single line in the time domain.
【0246】 [0246]
図37において、フレーム#nにおけるラインは、フレーム#n+1におけるラインと同一である。 In Figure 37, the line in frame #n is the same as the line in frame # n + 1.
【0247】 [0247]
フレーム#nにおいて、左から2番目の画素乃至13番目の画素に含まれているオブジェクトに対応する前景の成分は、フレーム#n+1において、左から6番目乃至17番目の画素に含まれる。 In frame #n, the foreground components corresponding to the object contained in the second pixel through thirteenth pixels from the left in the frame # n + 1, the included in the sixth through seventeenth pixels from the left.
【0248】 [0248]
フレーム#nにおいて、カバードバックグラウンド領域に属する画素は、左から11番目乃至13番目の画素であり、アンカバードバックグラウンド領域に属する画素は、左から2番目乃至4番目の画素である。 In frame #n, the pixels belonging to the covered background area are the eleventh through thirteenth pixels from the left, the pixels belonging to the uncovered background area are the second through fourth pixels from the left. フレーム#n+1において、カバードバックグラウンド領域に属する画素は、左から15番目乃至17番目の画素であり、アンカバードバックグラウンド領域に属する画素は、左から6番目乃至8番目の画素である。 In frame # n + 1, the pixels belonging to the covered background area are the fifteenth through seventeenth pixels from the left, the pixels belonging to the uncovered background area are the sixth through eighth pixels from the left.
【0249】 [0249]
図37に示す例において、フレーム#nに含まれる前景の成分が、フレーム#n+1において4画素移動しているので、動き量vは、4である。 In the example shown in FIG. 37, the foreground components contained in frame #n, since the four pixels move in the frame # n + 1, the amount of movement v is 4. 仮想分割数は、動き量vに対応し、4である。 Virtual division number corresponds to the amount of movement v, it is four.
【0250】 [0250]
次に、注目しているフレームの前後における混合領域に属する画素の画素値の変化について説明する。 Next, a description will be given of a change in pixel values ​​of the pixels belonging to the mixed area in the frames before and after a designated frame.
【0251】 [0251]
図38に示す、背景が静止し、前景の動き量vが4であるフレーム#nにおいて、カバードバックグラウンド領域に属する画素は、左から15番目乃至17番目の画素である。 Shown in FIG. 38, the background is stationary, the frame #n amount of movement v in the foreground is 4, pixels belonging to the covered background area are the fifteenth through seventeenth pixels from the left. 動き量vが4であるので、1つ前のフレーム#n-1において、左から15番目乃至17番目の画素は、背景の成分のみを含み、背景領域に属する。 Since the amount of movement v is 4, in the previous frame # n-1, the fifteenth through seventeenth pixels from the left contain only background components and belong to the background area. また、更に1つ前のフレーム#n-2において、左から15番目乃至17番目の画素は、背景の成分のみを含み、背景領域に属する。 Further, in yet preceding in frame # n-2, the fifteenth through seventeenth pixels from the left contain only background components and belong to the background area.
【0252】 [0252]
ここで、背景に対応するオブジェクトが静止しているので、フレーム#n-1の左から15番目の画素の画素値は、フレーム#n-2の左から15番目の画素の画素値から変化しない。 Since the object corresponding to the background is stationary, the pixel value of the fifteenth pixel from the left in frame # n-1 does not change from the pixel value of the fifteenth pixel from the left in frame # n-2 . 同様に、フレーム#n-1の左から16番目の画素の画素値は、フレーム#n-2の左から16番目の画素の画素値から変化せず、フレーム#n-1の左から17番目の画素の画素値は、フレーム#n-2の左から17番目の画素の画素値から変化しない。 Similarly, the pixel value of the sixteenth pixel from the left of frame # n-1 does not change from the pixel value of the sixteenth pixel from the left in frame # n-2, 17-th from the left of frame # n-1 pixel value of the pixel does not change from the pixel value of the seventeenth pixel from the left in frame # n-2.
【0253】 [0253]
すなわち、フレーム#nにおけるカバードバックグラウンド領域に属する画素に対応する、フレーム#n-1およびフレーム#n-2の画素は、背景の成分のみから成り、画素値が変化しないので、その差の絶対値は、ほぼ0の値となる。 That is, corresponding to the pixels belonging to the covered background area in frame #n, the pixel in frame # n-1 and frame # n-2 consist of only the background components and the pixel value does not change, the absolute of the difference value is substantially zero value. 従って、フレーム#nにおける混合領域に属する画素に対応する、フレーム#n-1およびフレーム#n-2の画素に対する静動判定は、静動判定部202−4により、静止と判定される。 Thus, corresponding to the pixels belonging to the mixed area in frame #n, moving determination for the pixel in frame # n-1 and frame # n-2, by moving determining portion 202-4, it is determined that stationary.
【0254】 [0254]
フレーム#nにおけるカバードバックグラウンド領域に属する画素は、前景の成分を含むので、フレーム#n-1における背景の成分のみから成る場合と、画素値が異なる。 Pixels belonging to the covered background area in frame #n contain foreground components, the case consisting of only the background components in the frame # n-1, the pixels values ​​are different. 従って、フレーム#nにおける混合領域に属する画素、および対応するフレーム#n-1の画素に対する静動判定は、静動判定部202−3により、動きと判定される。 Thus, moving determination made for the pixels belonging to the mixed area and the corresponding frame # n-1 and the pixel in frame #n, the movement determination section 202-3, it is determined that motion.
【0255】 [0255]
このように、領域判定部203−3は、静動判定部202−3から動きを示す静動判定の結果が供給され、静動判定部202−4から静止を示す静動判定の結果が供給されたとき、対応する画素がカバードバックグラウンド領域に属すると判定する。 Thus, the area determining portion 203-3, the result of moving determination indicating motion from movement determination section 202-3 is supplied, the supply is a result of moving determination indicating stationary from moving determining portion 202-4 when determines that the corresponding pixels belong to a covered background area.
【0256】 [0256]
図39に示す、背景が静止し、前景の動き量vが4であるフレーム#nにおいて、アンカバードバックグラウンド領域に含まれる画素は、左から2番目乃至4番目の画素である。 Shown in FIG. 39, the background is stationary, the frame #n amount of movement v is 4, the pixels contained in an uncovered background area are the second through fourth pixels from the left. 動き量vが4であるので、1つ後のフレーム#n+1において、左から2番目乃至4番目の画素は、背景の成分のみを含み、背景領域に属する。 Since the amount of movement v is 4, the frame # n + 1 after one, the second through fourth pixels from the left contain only background components and belong to the background area. また、更に1つ後のフレーム#n+2において、左から2番目乃至4番目の画素は、背景の成分のみを含み、背景領域に属する。 Further, in yet one frame # n + 2 after, the second through fourth pixels from the left contain only background components and belong to the background area.
【0257】 [0257]
ここで、背景に対応するオブジェクトが静止しているので、フレーム#n+2の左から2番目の画素の画素値は、フレーム#n+1の左から2番目の画素の画素値から変化しない。 Since the object corresponding to the background is stationary, the pixel value of the second pixel from the left in frame # n + 2 does not change from the pixel value of the second pixel from the left in frame # n + 1 . 同様に、フレーム#n+2の左から3番目の画素の画素値は、フレーム#n+1の左から3番目の画素の画素値から変化せず、フレーム#n+2の左から4番目の画素の画素値は、フレーム#n+1の左から4番目の画素の画素値から変化しない。 Similarly, the pixel value of the third pixel from the left in frame # n + 2, does not change from the pixel value of the third pixel from the left in frame # n + 1, 4-th from the left in frame # n + 2 pixel value of the pixel does not change from the pixel value of the fourth pixel from the left in frame # n + 1.
【0258】 [0258]
すなわち、フレーム#nにおけるアンカバードバックグラウンド領域に属する画素に対応する、フレーム#n+1およびフレーム#n+2の画素は、背景の成分のみから成り、画素値が変化しないので、その差の絶対値は、ほぼ0の値となる。 That is, corresponding to the pixels belonging to the uncovered background area in frame #n, the pixel in frame # n + 1 and frame # n + 2 consist of only the background components and the pixel value does not change, the difference the absolute value is substantially zero value. 従って、フレーム#nにおける混合領域に属する画素に対応する、フレーム#n+1およびフレーム#n+2の画素に対する静動判定は、静動判定部202−1により、静止と判定される。 Thus, corresponding to the pixels belonging to the mixed area in frame #n, moving determination for the pixel in frame # n + 1 and frame # n + 2, by moving determining portion 202-1, it is determined that stationary.
【0259】 [0259]
フレーム#nにおけるアンカバードバックグラウンド領域に属する画素は、前景の成分を含むので、フレーム#n+1における背景の成分のみから成る場合と、画素値が異なる。 Pixels belonging to the uncovered background area in frame #n contain foreground components, the case consisting of only the background components in the frame # n + 1, the pixel value is different. 従って、フレーム#nにおける混合領域に属する画素、および対応するフレーム#n+1の画素に対する静動判定は、静動判定部202−2により、動きと判定される。 Thus, moving determination for the frame # n + 1 and the pixel pixel belonging to the mixed area in frame #n, the and corresponding by moving determining portion 202-2, it is determined that motion.
【0260】 [0260]
このように、領域判定部203−1は、静動判定部202−2から動きを示す静動判定の結果が供給され、静動判定部202−1から静止を示す静動判定の結果が供給されたとき、対応する画素がアンカバードバックグラウンド領域に属すると判定する。 Thus, the area determining portion 203-1, the result of moving determination indicating motion from moving determining portion 202-2 is supplied, the supply is a result of moving determination indicating stationary from moving determining portion 202-1 when determines that the corresponding pixels belong to an uncovered background area.
【0261】 [0261]
図40は、フレーム#nにおける領域特定部103の判定条件を示す図である。 Figure 40 is a diagram showing a determination condition for the area specifying unit 103 in the frame #n.
フレーム#nの判定の対象となる画素の画像上の位置と同一の位置にあるフレーム#n-2の画素と、フレーム#nの判定の対象となる画素の画像上の位置と同一の位置にあるフレーム#n-1の画素とが静止と判定され、フレーム#nの判定の対象となる画素の画像上の位置と同一の位置にあるフレーム#n-1の画素と、フレーム#nの画素とが動きと判定されたとき、領域特定部103は、フレーム#nの判定の対象となる画素がカバードバックグラウンド領域に属すると判定する。 And frame # n-2 and the pixel in the target located at the same image position as the pixel in frame #n, the target located at the same image position as the pixel in frame #n a frame # and n-1 of the pixel is determined to stationary, and the pixel in frame # n-1 in the subject to the same position on the image of the pixel in frame #n, the pixels in frame #n when bets is moving, the area specifying unit 103 determines a pixel as a target of determination in the frame #n belongs to the covered background area.
【0262】 [0262]
フレーム#nの判定の対象となる画素の画像上の位置と同一の位置にあるフレーム#n-1の画素と、フレーム#nの画素とが静止と判定され、フレーム#nの画素と、フレーム#nの判定の対象となる画素の画像上の位置と同一の位置にあるフレーム#n+1の画素とが静止と判定されたとき、領域特定部103は、フレーム#nの判定の対象となる画素が静止領域に属すると判定する。 And the pixel in frame # n-1 in the subject to the same position on the image of the pixel in frame #n, and the pixel in frame #n is stationary, the pixel in frame #n, the frame when the frame # n + 1 and the pixel in the target located at the same image position as the pixel in #n is stationary, the area specifying unit 103, the target of the determination in the frame #n It determines that the pixel belongs to the stationary area.
【0263】 [0263]
フレーム#nの判定の対象となる画素の画像上の位置と同一の位置にあるフレーム#n-1の画素と、フレーム#nの画素とが動きと判定され、フレーム#nの画素と、フレーム#nの判定の対象となる画素の画像上の位置と同一の位置にあるフレーム#n+1の画素とが動きと判定されたとき、領域特定部103は、フレーム#nの判定の対象となる画素が動き領域に属すると判定する。 And the pixel in frame # n-1 in the subject to the same position on the image of the pixel in frame #n, the pixel in frame #n is moving, the pixel of the frame #n, the frame when the frame # n + 1 and the pixel in the target located at the same image position as the pixel in #n is moving, the area specifying unit 103, the target of the determination in the frame #n determines becomes pixel belongs to the moving area.
【0264】 [0264]
フレーム#nの画素と、フレーム#nの判定の対象となる画素の画像上の位置と同一の位置にあるフレーム#n+1の画素とが動きと判定され、フレーム#nの判定の対象となる画素の画像上の位置と同一の位置にあるフレーム#n+1の画素と、フレーム#nの判定の対象となる画素の画像上の位置と同一の位置にあるフレーム#n+2の画素とが静止と判定されたとき、領域特定部103は、フレーム#nの判定の対象となる画素がアンカバードバックグラウンド領域に属すると判定する。 And the pixel in frame #n, and subject to the pixel in frame # n + 1 located at the same position as the position on the image as the pixel in frame #n is moving, the target of the determination in the frame #n and the pixel in frame # n + 1 located at the same image position of the pixel becomes, the frame # n + 2 of the pixels in the target located at the same image position as the pixel in frame #n when bets is determined to still, the area specifying unit 103 determines a pixel as a target of determination in the frame #n belongs to the uncovered background area.
【0265】 [0265]
図41は、領域特定部103の領域の特定の結果の例を示す図である。 Figure 41 is a diagram showing an example of the area determination results obtained by the area specifying unit 103. 図41(A)において、カバードバックグラウンド領域に属すると判定された画素は、白で表示されている。 In FIG. 41 (A), pixels which are determined to belong to the covered background area are indicated in white. 図41(B)において、アンカバードバックグラウンド領域に属すると判定された画素は、白で表示されている。 In FIG. 41 (B), the pixels which are determined to belong to an uncovered background area are indicated in white.
【0266】 [0266]
図41(C)において、動き領域に属すると判定された画素は、白で表示されている。 In FIG. 41 (C), the pixels which are determined to belong to the moving area are indicated in white. 図41(D)において、静止領域に属すると判定された画素は、白で表示されている。 In FIG. 41 (D), the pixels which are determined to belong to a stationary area are indicated in white.
【0267】 [0267]
図42は、判定フラグ格納フレームメモリ206が出力する領域情報の内、混合領域を示す領域情報を画像として示す図である。 Figure 42, among the area information from the determining-flag-storing frame memory 206 outputs a diagram showing the area information as an image indicating the mixed area. 図42において、カバードバックグラウンド領域またはアンカバードバックグラウンド領域に属すると判定された画素、すなわち混合領域に属すると判定された画素は、白で表示されている。 In Figure 42, the pixels which are determined to belong to the covered background area or the uncovered background area, i.e., the pixels which are determined to belong to the mixed area, are indicated in white. 判定フラグ格納フレームメモリ206が出力する混合領域を示す領域情報は、混合領域、および前景領域内のテクスチャの無い部分に囲まれたテクスチャの有る部分を示す。 Area information indicating the mixed area from the determining-flag-storing frame memory 206 is output indicates a portion of the mixed region, and surrounded by the portion without the texture in the foreground area texture.
【0268】 [0268]
次に、図43のフローチャートを参照して、領域特定部103の領域特定の処理を説明する。 Next, with reference to the flowchart of FIG. 43, illustrating the area specifying processing performed by the area specifying unit 103. ステップS201において、フレームメモリ201は、判定の対象となるフレーム#nを含むフレーム#n-2乃至フレーム#n+2の画像を取得する。 In step S201, the frame memory 201 obtains an image of frame # n-2 through frame # n + 2 including frame #n.
【0269】 [0269]
ステップS202において、静動判定部202−3は、フレーム#n-1の画素とフレーム#nの同一位置の画素とで、静止か否かを判定し、静止と判定された場合、ステップS203に進み、静動判定部202−2は、フレーム#nの画素とフレーム#n+1の同一位置の画素とで、静止か否かを判定する。 In step S202, the moving determining portion 202-3, in the pixel in frame # n-1 and the pixel in frame #n, if determines whether stationary or not, is determined to stationary, in the step S203 advances, moving determining portion 202-2, in the pixels at the same position of the pixel in frame # n + 1 frame #n, determines static or not.
【0270】 [0270]
ステップS203において、フレーム#nの画素とフレーム#n+1の同一位置の画素とで、静止と判定された場合、ステップS204に進み、領域判定部203−2は、領域の判定される画素に対応する静止領域判定フラグに、静止領域に属することを示す”1”を設定する。 In step S203, in the pixels at the same position of the pixel in frame # n + 1 frame #n, when it is determined that the stationary, the process proceeds to step S204, the area determining portion 203-2, the pixel is determined in the region the corresponding still area decision flag is set to "1" indicating that it belongs to the stationary area. 領域判定部203−2は、静止領域判定フラグを判定フラグ格納フレームメモリ204に供給し、手続きは、ステップS205に進む。 The area determining portion 203-2 supplies the stationary-area determining flag to the determining-flag-storing frame memory 204, and the process proceeds to step S205.
【0271】 [0271]
ステップS202において、フレーム#n-1の画素とフレーム#nの同一位置の画素とで、動きと判定された場合、または、ステップS203において、フレーム#nの画素とフレーム#n+1の同一位置の画素とで、動きと判定された場合、フレーム#nの画素が静止領域には属さないので、ステップS204の処理はスキップされ、手続きは、ステップS205に進む。 In step S202, in the pixel in frame # n-1 and the pixel in frame #n, when it is determined that motion, or, in step S203, the same position of the pixel in frame # n + 1 and the frame #n in a pixel, when it is determined that motion, the pixel in frame #n does not belong to the stationary area, the processing in step S204 is skipped, and the process proceeds to step S205.
【0272】 [0272]
ステップS205において、静動判定部202−3は、フレーム#n-1の画素とフレーム#nの同一位置の画素とで、動きか否かを判定し、動きと判定された場合、ステップS206に進み、静動判定部202−2は、フレーム#nの画素とフレーム#n+1の同一位置の画素とで、動きか否かを判定する。 In step S205, the moving determining portion 202-3, in the pixel in frame # n-1 and the pixel in frame #n, if determines whether motion has been determined to move to step S206 advances, moving determining portion 202-2, in the pixels at the same position of the pixel in frame # n + 1 frame #n, and determines whether the motion.
【0273】 [0273]
ステップS206において、フレーム#nの画素とフレーム#n+1の同一位置の画素とで、動きと判定された場合、ステップS207に進み、領域判定部203−2は、領域の判定される画素に対応する動き領域判定フラグに、動き領域に属することを示す”1”を設定する。 In step S206, in the pixels at the same position of the pixel in frame # n + 1 frame #n, when it is determined that the moving, the process proceeds to step S207, the area determining portion 203-2, the pixel is determined in the region the corresponding moving-area determining flag, and sets "1" indicating that it belongs to the moving area. 領域判定部203−2は、動き領域判定フラグを判定フラグ格納フレームメモリ204に供給し、手続きは、ステップS208に進む。 Area determining portion 203-2 supplies the moving-area determining flag to the determining-flag-storing frame memory 204, and the process proceeds to step S208.
【0274】 [0274]
ステップS205において、フレーム#n-1の画素とフレーム#nの同一位置の画素とで、静止と判定された場合、または、ステップS206において、フレーム#nの画素とフレーム#n+1の同一位置の画素とで、静止と判定された場合、フレーム#nの画素が動き領域には属さないので、ステップS207の処理はスキップされ、手続きは、ステップS208に進む。 In step S205, in the pixel in frame # n-1 and the pixel in frame #n, when it is determined that the stationary, or, at step S206, the same position of the pixel in frame # n + 1 and the frame #n in a pixel, when it is determined that stationary, the pixel in frame #n does not belong to the moving area, the processing in step S207 is skipped, and the process proceeds to step S208.
【0275】 [0275]
ステップS208において、静動判定部202−4は、フレーム#n-2の画素とフレーム#n-1の同一位置の画素とで、静止か否かを判定し、静止と判定された場合、ステップS209に進み、静動判定部202−3は、フレーム#n-1の画素とフレーム#nの同一位置の画素とで、動きか否かを判定する。 In step S208, the moving determining portion 202-4, if at the pixel in frame # n-2 and the pixel in pixels in frame # n-1, to determine static or not, is judged stationary, step It advances to S209, moving determining portion 202-3, in the pixel in frame # n-1 and the pixel in frame #n, and determines whether the motion.
【0276】 [0276]
ステップS209において、フレーム#n-1の画素とフレーム#nの同一位置の画素とで、動きと判定された場合、ステップS210に進み、領域判定部203−3は、領域の判定される画素に対応するカバードバックグラウンド領域判定フラグに、カバードバックグラウンド領域に属することを示す”1”を設定する。 In step S209, in the pixel in frame # n-1 and the pixel in frame #n, when it is determined that the moving, the process proceeds to step S210, the area determining portion 203-3, the pixel is determined in the region the corresponding covered background area decision flag is set to "1" indicating that it belongs to the covered background area. 領域判定部203−3は、カバードバックグラウンド領域判定フラグを判定フラグ格納フレームメモリ204に供給し、手続きは、ステップS211に進む。 Area determining portion 203-3 supplies the covered-background-area determining flag to the determining-flag-storing frame memory 204, and the process proceeds to step S211.
【0277】 [0277]
ステップS208において、フレーム#n-2の画素とフレーム#n-1の同一位置の画素とで、動きと判定された場合、または、ステップS209において、フレーム#n-1の画素とフレーム#nの同一位置の画素とで、静止と判定された場合、フレーム#nの画素がカバードバックグラウンド領域には属さないので、ステップS210の処理はスキップされ、手続きは、ステップS211に進む。 In step S208, in the pixel in frame # n-2 and the pixel in frame # n-1, if it is determined that motion, or, in step S209, the frame # n-1 and the pixel in frame #n in the pixels at the same position, if it is determined that stationary, the pixel in frame #n does not belong to the covered background area, the process of step S210 is skipped, and the process proceeds to step S211.
【0278】 [0278]
ステップS211において、静動判定部202−2は、フレーム#nの画素とフレーム#n+1の同一位置の画素とで、動きか否かを判定し、動きと判定された場合、ステップS212に進み、静動判定部202−1は、フレーム#n+1の画素とフレーム#n+2の同一位置の画素とで、静止か否かを判定する。 In step S211, the moving determining portion 202-2, in the pixels at the same position of the pixel in frame # n + 1 frame #n, if determines whether motion has been determined to move to step S212 advances, moving determining portion 202-1, in the pixel in frame # n + 1 and the pixel in frame # n + 2, determines static or not.
【0279】 [0279]
ステップS212において、フレーム#n+1の画素とフレーム#n+2の同一位置の画素とで、静止と判定された場合、ステップS213に進み、領域判定部203−1は、領域の判定される画素に対応するアンカバードバックグラウンド領域判定フラグに、アンカバードバックグラウンド領域に属することを示す”1”を設定する。 In step S212, the in the pixel in frame # n + 1 and the pixel in frame # n + 2, when it is determined that the stationary, the process proceeds to step S213, the area determining portion 203-1 is determined in the region to the uncovered background area decision flag corresponding to the pixel, and sets "1" indicating that it belongs to the uncovered background area. 領域判定部203−1は、アンカバードバックグラウンド領域判定フラグを判定フラグ格納フレームメモリ204に供給し、手続きは、ステップS214に進む。 Area determining portion 203-1 supplies the uncovered-background-area determining flag to the determining-flag-storing frame memory 204, and the process proceeds to step S214.
【0280】 [0280]
ステップS211において、フレーム#nの画素とフレーム#n+1の同一位置の画素とで、静止と判定された場合、または、ステップS212において、フレーム#n+1の画素とフレーム#n+2の同一位置の画素とで、動きと判定された場合、フレーム#nの画素がアンカバードバックグラウンド領域には属さないので、ステップS213の処理はスキップされ、手続きは、ステップS214に進む。 In step S211, in the pixels at the same position of the pixel in frame # n + 1 frame #n, when it is determined that the stationary, or, at step S212, the frame # n + 1 pixel and frame # n + 2 in the pixels at the same position, if it is determined that motion, the pixel in frame #n does not belong to the uncovered background area, the process of step S213 is skipped, and the process proceeds to step S214.
【0281】 [0281]
ステップS214において、領域特定部103は、フレーム#nの全ての画素について領域を特定したか否かを判定し、フレーム#nの全ての画素について領域を特定していないと判定された場合、手続きは、ステップS202に戻り、他の画素について、領域特定の処理を繰り返す。 In step S214, the area specifying unit 103, if all the pixels in frame #n is determined whether or not the specific area, is determined not to identify the areas of all the pixels in frame #n, the procedure returns to step S202, for the other pixels, the area specifying processing is repeated.
【0282】 [0282]
ステップS214において、フレーム#nの全ての画素について領域を特定したと判定された場合、ステップS215に進み、合成部205は、判定フラグ格納フレームメモリ204に記憶されているアンカバードバックグラウンド領域判定フラグ、およびカバードバックグラウンド領域判定フラグを基に、混合領域を示す領域情報を生成し、更に、各画素が、アンカバードバックグラウンド領域、静止領域、動き領域、およびカバードバックグラウンド領域のいずれかに属することを示す領域情報を生成し、生成した領域情報を判定フラグ格納フレームメモリ206に設定し、処理は終了する。 In step S214, the case where it is determined that identify areas of all the pixels in frame #n, the process proceeds to step S215, the synthesis unit 205 supplies the uncovered-background-area determining flag stored in the determining-flag-storing frame memory 204 , and based on the covered-background-area determining flag, and generates area information indicating the mixed area, further, each pixel belongs uncovered background area, to one of the stationary area, the moving area, and the covered background area generates area information indicating that, and sets the generated area information in the determining-flag-storing frame memory 206, the process ends.
【0283】 [0283]
このように、領域特定部103は、フレームに含まれている画素のそれぞれについて、動き領域、静止領域、アンカバードバックグラウンド領域、またはカバードバックグラウンド領域に属することを示す領域情報を生成することができる。 Thus, the area specifying unit 103, for each of pixels included in the frame, the moving area, the stationary area, the uncovered background area, or may generate area information indicating that it belongs to the covered background area, it can.
【0284】 [0284]
なお、領域特定部103は、アンカバードバックグラウンド領域およびカバードバックグラウンド領域に対応する領域情報に論理和を適用することにより、混合領域に対応する領域情報を生成して、フレームに含まれている画素のそれぞれについて、動き領域、静止領域、または混合領域に属することを示すフラグから成る領域情報を生成するようにしてもよい。 The area specifying unit 103 may apply logical OR to the area information corresponding to the uncovered background area and the covered background area so as to generate area information corresponding to the mixed area, it is included in the frame for each pixel, the motion area may be generate area information consisting of flags indicating that it belongs to the stationary area or the mixed area.
【0285】 [0285]
前景に対応するオブジェクトがテクスチャを有す場合、領域特定部103は、より正確に動き領域を特定することができる。 When the object corresponding to the foreground has a texture, the area specifying unit 103 is able to specify the moving area more precisely.
【0286】 [0286]
領域特定部103は、動き領域を示す領域情報を前景領域を示す領域情報として、また、静止領域を示す領域情報を背景領域を示す領域情報として出力することができる。 Area specifying unit 103, as the area information indicating the foreground area area information indicating the moving area, and can output the area information indicating the stationary area as the area information indicating the background area.
【0287】 [0287]
なお、背景に対応するオブジェクトが静止しているとして説明したが、背景領域に対応する画像が動きを含んでいても上述した領域を特定する処理を適用することができる。 Although described as a stationary object corresponding to the background, can image corresponding to the background area to apply the process of the above-described area specifying also contain motion. 例えば、背景領域に対応する画像が一様に動いているとき、領域特定部103は、この動きに対応して画像全体をシフトさせ、背景に対応するオブジェクトが静止している場合と同様に処理する。 For example, when the image corresponding to the background area is uniformly moving, the area specifying unit 103 shifts the overall image in accordance with this motion, as if the object corresponding to the background is stationary processing to. また、背景領域に対応する画像が局所毎に異なる動きを含んでいるとき、領域特定部103は、動きに対応した画素を選択して、上述の処理を実行する。 If the image corresponding to the background area contains locally different motions, the area specifying unit 103 selects the pixels corresponding to the motions, and executes the above-described processing.
【0288】 [0288]
図44は、領域特定部103の構成の他の例を示すブロック図である。 Figure 44 is a block diagram showing another example of the configuration of the area specifying unit 103. 図44に示す領域特定部103は、動きベクトルを使用しない。 Area specifying unit 103 shown in FIG. 44 does not use a motion vector. 背景画像生成部301は、入力画像に対応する背景画像を生成し、生成した背景画像を2値オブジェクト画像抽出部302に供給する。 Background image generator 301 generates a background image corresponding to the input image, and supplies the generated background image to the binary-object-image extracting portion 302. 背景画像生成部301は、例えば、入力画像に含まれる背景のオブジェクトに対応する画像オブジェクトを抽出して、背景画像を生成する。 Background image generator 301, for example, an image object corresponding to a background object contained in the input image to generate a background image.
【0289】 [0289]
前景のオブジェクトに対応する画像の動き方向に隣接して1列に並ぶ画素の画素値を時間方向に展開したモデル図の例を図45に示す。 An example of a model view of the developed adjacent to the movement direction of the image pixel values ​​of pixels that are arranged in a line corresponding to the foreground object in the time direction shown in FIG. 45. 例えば、前景のオブジェクトに対応する画像の動き方向が画面に対して水平であるとき、図45におけるモデル図は、1つのライン上の隣接する画素の画素値を時間方向に展開したモデルを示す。 For example, if the moving direction of the image corresponding to the foreground object is horizontal with respect to the screen, the model shown in FIG. 45 is a model obtained by expanding the pixel values ​​of the pixels on a single line in the time domain.
【0290】 [0290]
図45において、フレーム#nにおけるラインは、フレーム#n-1およびフレーム#n+1におけるラインと同一である。 In Figure 45, the line in frame #n is the same as the line in frame # n-1 and frame # n + 1.
【0291】 [0291]
フレーム#nにおいて、左から6番目の画素乃至17番目の画素に含まれているオブジェクトに対応する前景の成分は、フレーム#n-1において、左から2番目乃至13番目の画素に含まれ、フレーム#n+1において、左から10番目乃至21番目の画素に含まれる。 In frame #n, the foreground components corresponding to the object contained in the sixth pixel through the seventeenth pixel from the left, In frame # n-1, is included in the second through thirteenth pixels from the left, in frame # n + 1, contained in the tenth through twenty-first pixels from the left.
【0292】 [0292]
フレーム#n-1において、カバードバックグラウンド領域に属する画素は、左から11番目乃至13番目の画素であり、アンカバードバックグラウンド領域に属する画素は、左から2番目乃至4番目の画素である。 In frame # n-1, the pixels belonging to the covered background area are the eleventh through thirteenth pixels from the left, the pixels belonging to the uncovered background area are the second through fourth pixels from the left. フレーム#nにおいて、カバードバックグラウンド領域に属する画素は、左から15番目乃至17番目の画素であり、アンカバードバックグラウンド領域に属する画素は、左から6番目乃至8番目の画素である。 In frame #n, the pixels belonging to the covered background area are the fifteenth through seventeenth pixels from the left, the pixels belonging to the uncovered background area are the sixth through eighth pixels from the left. フレーム#n+1において、カバードバックグラウンド領域に属する画素は、左から19番目乃至21番目の画素であり、アンカバードバックグラウンド領域に属する画素は、左から10番目乃至12番目の画素である。 In frame # n + 1, the pixels belonging to the covered background area are the nineteenth through twenty-first pixels from the left, the pixels belonging to the uncovered background area are the tenth through twelfth pixels from the left.
【0293】 [0293]
フレーム#n-1において、背景領域に属する画素は、左から1番目の画素、および左から14番目乃至21番目の画素である。 In frame # n-1, the pixels belonging to the background area, the fourteenth through twenty-first pixels 1 pixel from the left, and from the left. フレーム#nにおいて、背景領域に属する画素は、左から1番目乃至5番目の画素、および左から18番目乃至21番目の画素である。 In frame #n, the pixels belonging to the background area is a 18-th to 21-th pixel first through fifth pixels from the left, and from the left. フレーム#n+1において、背景領域に属する画素は、左から1番目乃至9番目の画素である。 In frame # n + 1, the pixels belonging to the background area are the first through ninth pixels from the left.
【0294】 [0294]
背景画像生成部301が生成する、図45の例に対応する背景画像の例を図46に示す。 Generated by the background image generator 301, shown in FIG. 46 is an example of the background image corresponding to the example of FIG. 45. 背景画像は、背景のオブジェクトに対応する画素から構成され、前景のオブジェクトに対応する画像の成分を含まない。 The background image consists of the pixels corresponding to the background object, and does not contain image components corresponding to the foreground object.
【0295】 [0295]
2値オブジェクト画像抽出部302は、背景画像および入力画像の相関を基に、2値オブジェクト画像を生成し、生成した2値オブジェクト画像を時間変化検出部303に供給する。 Binary-object-image extracting portion 302, based on the correlation between the background image and the input image, it generates a binary object image, and supplies the generated binary object image to a time change detector 303.
【0296】 [0296]
図47は、2値オブジェクト画像抽出部302の構成を示すブロック図である。 Figure 47 is a block diagram showing the configuration of a binary object image extracting portion 302. 相関値演算部321は、背景画像生成部301から供給された背景画像および入力画像の相関を演算し、相関値を生成して、生成した相関値をしきい値処理部322に供給する。 Correlation computing unit 321 computes the correlation between the background image and the input image supplied from the background image generator 301 generates a correlation value, and supplies the generated correlation value to the threshold value processing section 322.
【0297】 [0297]
相関値演算部321は、例えば、図48(A)に示すように、X 4を中心とした3×3の背景画像の中のブロックと、図48(B)に示すように、背景画像の中のブロックに対応するY 4を中心とした3×3の入力画像の中のブロックに、式(4)を適用して、Y 4に対応する相関値を算出する。 Correlation value calculating section 321, for example, as shown in FIG. 48 (A), a block in the 3 × 3 of the background image around the X 4, as shown in FIG. 48 (B), the background image the block in the input image of 3 × 3 centered on the Y 4 corresponding to the block in, by applying the equation (4), calculates the correlation value corresponding to Y 4.
【0298】 [0298]
【数2】 [Number 2]
【数3】 [Number 3]
【数4】 [Number 4]
【0299】 [0299]
相関値演算部321は、このように各画素に対応して算出された相関値をしきい値処理部322に供給する。 Correlation value calculation section 321 supplies thus the correlation values ​​calculated corresponding to each pixel in the threshold value processing section 322.
【0300】 [0300]
また、相関値演算部321は、例えば、図49(A)に示すように、X 4を中心とした3×3の背景画像の中のブロックと、図49(B)に示すように、背景画像の中のブロックに対応するY 4を中心とした3×3の入力画像の中のブロックに、式(7)を適用して、Y 4に対応する差分絶対値を算出するようにしてもよい。 Further, the correlation value calculation unit 321, for example, as shown in FIG. 49 (A), a block in the 3 × 3 of the background image around the X 4, as shown in FIG. 49 (B), the background the block in the input image of 3 × 3 centered on the Y 4 corresponding to the block in the image, by applying the equation (7), and calculate the absolute difference value corresponding to Y 4 good.
【0301】 [0301]
【数5】 [Number 5]
【0302】 [0302]
相関値演算部321は、このように算出された差分絶対値を相関値として、しきい値処理部322に供給する。 Correlation value calculation section 321 supplies thus the calculated difference absolute value as the correlation value, the threshold value processing section 322.
【0303】 [0303]
しきい値処理部322は、相関画像の画素値としきい値th0とを比較して、相関値がしきい値th0以下である場合、2値オブジェクト画像の画素値に1を設定し、相関値がしきい値th0より大きい場合、2値オブジェクト画像の画素値に0を設定して、0または1が画素値に設定された2値オブジェクト画像を出力する。 Threshold-value processor 322 compares the pixel value and the threshold th0 correlation image, if the correlation value is the threshold value th0 or less, sets 1 to the pixel value of the binary object image, the correlation value If is greater than the threshold th0, the pixel value of the binary object image by setting 0, 0 or 1 outputs the binary object image that has been set in the pixel value. しきい値処理部322は、しきい値th0を予め記憶するようにしてもよく、または、外部から入力されたしきい値th0を使用するようにしてもよい。 Thresholding unit 322 may be configured to store the threshold th0 advance, or may be used the threshold th0 input from the outside.
【0304】 [0304]
図50は、図45に示す入力画像のモデルに対応する2値オブジェクト画像の例を示す図である。 Figure 50 is a diagram showing an example of a binary object image corresponding to the model of the input image shown in FIG. 45. 2値オブジェクト画像において、背景画像と相関の高い画素には、画素値に0が設定される。 In the binary object image, the pixels having a higher correlation with the background image, 0 is set in the pixel values.
【0305】 [0305]
図51は、時間変化検出部303の構成を示すブロック図である。 Figure 51 is a block diagram showing the configuration of the time change detector 303. フレームメモリ341は、フレーム#nの画素について領域を判定するとき、2値オブジェクト画像抽出部302から供給された、フレーム#n-1、フレーム#n、およびフレーム#n+1の2値オブジェクト画像を記憶する。 Frame memory 341, when determining the areas of the pixel of the frame #n, supplied from the binary-object-image extracting portion 302, pixels in frame # n-1, frame #n, and frame # n + 1 of the binary object image for storing.
【0306】 [0306]
領域判定部342は、フレームメモリ341に記憶されているフレーム#n-1、フレーム#n、およびフレーム#n+1の2値オブジェクト画像を基に、フレーム#nの各画素について領域を判定して、領域情報を生成し、生成した領域情報を出力する。 Area determining unit 342, frame # n-1 stored in the frame memory 341, frame #n, and based on the binary object image in frame # n + 1, to determine the area of ​​each pixel of the frame #n Te, and generates area information, and outputs the generated area information.
【0307】 [0307]
図52は、領域判定部342の判定を説明する図である。 Figure 52 is a diagram for explaining the determination of the area determining portion 342. フレーム#nの2値オブジェクト画像の注目している画素が0であるとき、領域判定部342は、フレーム#nの注目している画素が背景領域に属すると判定する。 When the designated pixel of the binary object image in frame #n is 0, the area determining portion 342 determines that the designated pixel in frame #n belongs to the background area.
【0308】 [0308]
フレーム#nの2値オブジェクト画像の注目している画素が1であり、フレーム#n-1の2値オブジェクト画像の対応する画素が1であり、フレーム#n+1の2値オブジェクト画像の対応する画素が1であるとき、領域判定部342は、フレーム#nの注目している画素が前景領域に属すると判定する。 The designated pixel of the binary object image in frame #n is 1, a corresponding pixel 1 of the binary object image in pixels in frame # n-1, the corresponding frame # n + 1 of the binary object image when pixels is 1, the area determining portion 342 determines that the designated pixel in frame #n belongs to the foreground area.
【0309】 [0309]
フレーム#nの2値オブジェクト画像の注目している画素が1であり、フレーム#n-1の2値オブジェクト画像の対応する画素が0であるとき、領域判定部342は、フレーム#nの注目している画素がカバードバックグラウンド領域に属すると判定する。 The designated pixel of the binary object image in frame #n is 1, and when the corresponding pixel of the binary object image in frame # n-1 is 0, the area determining portion 342 of interest in frame #n It determined that to that pixel belongs to the covered background area.
【0310】 [0310]
フレーム#nの2値オブジェクト画像の注目している画素が1であり、フレーム#n+1の2値オブジェクト画像の対応する画素が0であるとき、領域判定部342は、フレーム#nの注目している画素がアンカバードバックグラウンド領域に属すると判定する。 The designated pixel of the binary object image in frame #n is 1 and the corresponding pixel in frame # n + 1 of the binary object image is 0, the area determining portion 342 of interest in frame #n It is determined to have a pixel is to belong to the uncovered background area.
【0311】 [0311]
図53は、図45に示す入力画像のモデルに対応する2値オブジェクト画像について、時間変化検出部303の判定した例を示す図である。 Figure 53, for the binary object image corresponding to the model of the input image shown in FIG. 45 is a diagram showing an example of the determinations made by the time change detector 303. 時間変化検出部303は、2値オブジェクト画像のフレーム#nの対応する画素が0なので、フレーム#nの左から1番目乃至5番目の画素を背景領域に属すると判定する。 Time change detector 303 determines Since the corresponding pixel in frame #n of the binary object image is 0, the first through fifth pixels from the left in frame #n belongs to the background area.
【0312】 [0312]
時間変化検出部303は、2値オブジェクト画像のフレーム#nの画素が1であり、フレーム#n+1の対応する画素が0なので、左から6番目乃至9番目の画素をアンカバードバックグラウンド領域に属すると判定する。 The time change detector 303, the pixel of the frame #n of the binary object image is 1, the frame # n + 1 at the corresponding pixel becomes equal to 0, and therefore the sixth through ninth uncovered background area pixels from the left It is determined to belong to.
【0313】 [0313]
時間変化検出部303は、2値オブジェクト画像のフレーム#nの画素が1であり、フレーム#n-1の対応する画素が1であり、フレーム#n+1の対応する画素が1なので、左から10番目乃至13番目の画素を前景領域に属すると判定する。 The time change detector 303, the pixel of the frame #n of the binary object image is 1, the corresponding pixel in frame # n-1 is 1, since the corresponding pixels 1 of the frame # n + 1, the left the tenth through thirteenth pixels from the determined to belong to the foreground area.
【0314】 [0314]
時間変化検出部303は、2値オブジェクト画像のフレーム#nの画素が1であり、フレーム#n-1の対応する画素が0なので、左から14番目乃至17番目の画素をカバードバックグラウンド領域に属すると判定する。 The time change detector 303, the pixel of the frame #n of the binary object image is 1, since the corresponding pixel in frame # n-1 is 0, the fourteenth through seventeenth pixels from the left to the covered background area belonging to the judges.
【0315】 [0315]
時間変化検出部303は、2値オブジェクト画像のフレーム#nの対応する画素が0なので、左から18番目乃至21番目の画素を背景領域に属すると判定する。 The time change detector 303, since the corresponding pixel in frame #n of the binary object image is 0, it is determined that belong to 18 th to 21-th pixel from the left in the background region.
【0316】 [0316]
次に、図54のフローチャートを参照して、領域判定部103の領域特定の処理を説明する。 Next, with reference to the flowchart of FIG. 54, illustrating the area specifying processing performed by the area judging unit 103. ステップS301において、領域判定部103の背景画像生成部301は、入力画像を基に、例えば、入力画像に含まれる背景のオブジェクトに対応する画像オブジェクトを抽出して背景画像を生成し、生成した背景画像を2値オブジェクト画像抽出部302に供給する。 In step S301, the background background image generator 301 of the area specifying unit 103, based on the input image, for example, to generate a background image by extracting an image object corresponding to a background object contained in the input image, and generates It supplies the image to the binary-object-image extracting portion 302.
【0317】 [0317]
ステップS302において、2値オブジェクト画像抽出部302は、例えば、図48を参照して説明した演算により、入力画像と背景画像生成部301から供給された背景画像との相関値を演算する。 In step S302, 2 binary object image extracting portion 302, for example, calculation discussed with reference to FIG. 48, calculates the correlation value of the supplied background image from the input image and the background image generation unit 301. ステップS303において、2値オブジェクト画像抽出部302は、例えば、相関値としきい値th0とを比較することにより、相関値およびしきい値th0から2値オブジェクト画像を演算する。 In step S303, the binary object image extracting portion 302, for example, by comparing the correlation value with the threshold value th0, computes a binary object image from the correlation value and the threshold th0.
【0318】 [0318]
ステップS304において、時間変化検出部303は、領域判定の処理を実行して、処理は終了する。 In step S304, the time change detector 303 executes the area determining processing, and the processing is completed.
【0319】 [0319]
図55のフローチャートを参照して、ステップS304に対応する領域判定の処理の詳細を説明する。 With reference to the flowchart of FIG. 55, details of the area determining processing in step S304. ステップS321において、時間変化検出部303の領域判定部342は、フレームメモリ341に記憶されているフレーム#nにおいて、注目する画素が0であるか否かを判定し、フレーム#nにおいて、注目する画素が0であると判定された場合、ステップS322に進み、フレーム#nの注目する画素が背景領域に属すると設定して、処理は終了する。 In step S321, the area determining portion 342 of the time change detector 303 in frame #n stored in the frame memory 341, pixels of interest is equal to or zero, in frame #n, attention If the pixel is determined to be 0, processing proceeds to step S322. in step S322, the pixel of interest in frame #n belongs to the background area, the process ends.
【0320】 [0320]
ステップS321において、フレーム#nにおいて、注目する画素が1であると判定された場合、ステップS323に進み、時間変化検出部303の領域判定部342は、フレームメモリ341に記憶されているフレーム#nにおいて、注目する画素が1であり、かつ、フレーム#n-1において、対応する画素が0であるか否かを判定し、フレーム#nにおいて、注目する画素が1であり、かつ、フレーム#n-1において、対応する画素が0であると判定された場合、ステップS324に進み、フレーム#nの注目する画素がカバードバックグラウンド領域に属すると設定して、処理は終了する。 In step S321, the frame #n, when the pixel of interest is determined to be 1, the process proceeds to step S323. In step S323, the area determining portion 342 of the time change detector 303, frame #n stored in the frame memory 341 in the pixel of interest is 1 and in frame # n-1, determines whether the corresponding pixel is zero, in frame #n, the pixels of interest is 1 and the frame # in n-1, if the corresponding pixel is determined to be 0, processing proceeds to step S324. in step S324, the pixel of interest in frame #n belongs to the covered background area, the process ends.
【0321】 [0321]
ステップS323において、フレーム#nにおいて、注目する画素が0であるか、または、フレーム#n-1において、対応する画素が1であると判定された場合、ステップS325に進み、時間変化検出部303の領域判定部342は、フレームメモリ341に記憶されているフレーム#nにおいて、注目する画素が1であり、かつ、フレーム#n+1において、対応する画素が0であるか否かを判定し、フレーム#nにおいて、注目する画素が1であり、かつ、フレーム#n+1において、対応する画素が0であると判定された場合、ステップS326に進み、フレーム#nの注目する画素がアンカバードバックグラウンド領域に属すると設定して、処理は終了する。 In step S323, the frame #n, whether the pixel of interest is 0, or, In frame # n-1, if the corresponding pixel is determined to be 1, the process proceeds to step S325. In step S325, the time change detector 303 area determining portion 342 of the in frame #n stored in the frame memory 341, a target pixel is 1 and, in the frame # n + 1, the determination whether or not the corresponding pixel is 0 in frame #n, a pixel of interest is 1, and, in the frame # n + 1, the case where it is determined that the corresponding pixel is 0, the process proceeds to step S326. in step S326, the pixel Anne of interest in frame #n It is set to belong to the covered background area, and the processing is completed.
【0322】 [0322]
ステップS325において、フレーム#nにおいて、注目する画素が0であるか、または、フレーム#n+1において、対応する画素が1であると判定された場合、ステップS327に進み、時間変化検出部303の領域判定部342は、フレーム#nの注目する画素を前景領域と設定して、処理は終了する。 In step S325, the frame #n, whether the pixel of interest is 0, or, in the frame # n + 1, the case where the corresponding pixel is determined to be 1, the process proceeds to step S327. In step S327, the time change detector 303 area determining portion 342 of the sets the pixel of interest in frame #n belongs to the foreground area, the process ends.
【0323】 [0323]
このように、領域特定部103は、入力された画像と対応する背景画像との相関値を基に、入力画像の画素が前景領域、背景領域、カバードバックグラウンド領域、およびアンカバードバックグラウンド領域のいずれかに属するかを特定して、特定した結果に対応する領域情報を生成することができる。 Thus, the area specifying unit 103, based on a correlation value between a background image corresponding to the input image, the pixels of the input image is the foreground area, the background area, the covered background area, and the uncovered background area identify it belongs to one, able to generate area information corresponding to the specified result.
【0324】 [0324]
図56は、領域特定部103の他の構成を示すブロック図である。 Figure 56 is a block diagram showing another configuration of the area specifying unit 103. 図56に示す領域特定部103は、動き検出部102から供給される動きベクトルとその位置情報を使用する。 Area specifying unit 103 shown in FIG. 56 uses the motion vector and the positional information supplied from the motion detector 102. 図44に示す場合と同様の部分には、同一の番号を付してあり、その説明は省略する。 The same parts as those shown in FIG. 44 are denoted by the same numerals, and a description thereof will be omitted.
【0325】 [0325]
ロバスト化部361は、2値オブジェクト画像抽出部302から供給された、N個のフレームの2値オブジェクト画像を基に、ロバスト化された2値オブジェクト画像を生成して、時間変化検出部303に出力する。 Robust processing portion 361, supplied from the binary-object-image extracting portion 302, based on binary object images of N frames, generates a robust binary object image of, the time change detector 303 Output.
【0326】 [0326]
図57は、ロバスト化部361の構成を説明するブロック図である。 Figure 57 is a block diagram illustrating the configuration of the robust. 動き補償部381は、動き検出部102から供給された動きベクトルとその位置情報を基に、N個のフレームの2値オブジェクト画像の動きを補償して、動きが補償された2値オブジェクト画像をスイッチ382に出力する。 Motion compensator 381, based on the positional information and the motion vector supplied from the motion detector 102, to compensate for motion of the binary object images of N frames, the binary object image in which the motion is compensated and outputs it to the switch 382.
【0327】 [0327]
図58および図59の例を参照して、動き補償部381の動き補償について説明する。 With reference to the example of FIG. 58 and FIG. 59, described motion compensation of the motion compensation unit 381. 例えば、フレーム#nの領域を判定するとき、図58に例を示すフレーム#n-1、フレーム#n、およびフレーム#n+1の2値オブジェクト画像が入力された場合、動き補償部381は、動き検出部102から供給された動きベクトルを基に、図59に例を示すように、フレーム#n-1の2値オブジェクト画像、およびフレーム#n+1の2値オブジェクト画像を動き補償して、動き補償された2値オブジェクト画像をスイッチ382に供給する。 For example, when determining the area in frame #n, frame # n-1 shown an example in FIG. 58, frame #n, and if the binary object image in frame # n + 1 is input, the motion compensator 381 , based on the motion vector supplied from the motion detection unit 102, as shown in the example in FIG. 59, the frame # n-1 of the binary object image, and the binary object image in frame # n + 1 and motion compensation Te, and it supplies the binary object image which is motion compensated to the switch 382.
【0328】 [0328]
スイッチ382は、1番目のフレームの動き補償された2値オブジェクト画像をフレームメモリ383−1に出力し、2番目のフレームの動き補償された2値オブジェクト画像をフレームメモリ383−2に出力する。 Switch 382 outputs the first frame of the motion-compensated binary object image of the frame memory 383-1, and outputs the second frame of the motion-compensated binary object image of the frame memory 383-2. 同様に、スイッチ382は、3番目乃至N−1番目のフレームの動き補償された2値オブジェクト画像のそれぞれをフレームメモリ383−3乃至フレームメモリ383−(N−1)のいずれかに出力し、N番目のフレームの動き補償された2値オブジェクト画像をフレームメモリ383−Nに出力する。 Similarly, the switch 382 outputs each of the third to N-1 th frame of the motion-compensated binary object image to one of the frame memories 383-3 to the frame memory 383- (N-1), the N-th frame of the motion-compensated binary object image of the output to a frame memory 383-N.
【0329】 [0329]
フレームメモリ383−1は、1番目のフレームの動き補償された2値オブジェクト画像を記憶し、記憶されている2値オブジェクト画像を重み付け部384−1に出力する。 The frame memory 383-1 stores the first frame of the motion-compensated binary object image, and outputs the binary object image that is stored in the weighting unit 384-1. フレームメモリ383−2は、2番目のフレームの動き補償された2値オブジェクト画像を記憶し、記憶されている2値オブジェクト画像を重み付け部384−2に出力する。 The frame memory 383-2 stores the second frame of the motion-compensated binary object image, and outputs the binary object image that is stored in the weighting unit 384-2.
【0330】 [0330]
同様に、フレームメモリ383−3乃至フレームメモリ383−(N−1)のそれぞれは、3番目のフレーム乃至N−1番目のフレームの動き補償された2値オブジェクト画像のいずれかを記憶し、記憶されている2値オブジェクト画像を重み付け部384−3乃至重み付け部384−(N−1)のいずれかに出力する。 Similarly, each of the frame memories 383-3 to the frame memory 383- (N-1), and stores the one of the third frame to N-1 th frame of the motion-compensated binary object image storage are outputs the binary object image is the one of the weighting unit 384-3 to the weighting portion 384- (N-1). フレームメモリ383−Nは、N番目のフレームの動き補償された2値オブジェクト画像を記憶し、記憶されている2値オブジェクト画像を重み付け部384−Nに出力する。 The frame memory 383-N stores the N-th frame of the motion-compensated binary object image, and outputs the binary object image that is stored a weighting portion 384-N.
【0331】 [0331]
重み付け部384−1は、フレームメモリ383−1から供給された1番目のフレームの動き補償された2値オブジェクト画像の画素値に予め定めた重みw1を乗じて、積算部385に供給する。 Weighting unit 384-1 multiplies a weight w1 determined in advance to the pixel value of the first frame of the motion-compensated binary object image supplied from the frame memory 383-1, and supplies the accumulator 385. 重み付け部384−2は、フレームメモリ383−2から供給された2番目のフレームの動き補償された2値オブジェクト画像の画素値に予め定めた重みw2を乗じて、積算部385に供給する。 Weighting unit 384-2 multiplies the weight w2 determined in advance on the pixel values ​​of the second frame of the motion-compensated binary object image supplied from the frame memory 383-2, and supplies the accumulator 385.
【0332】 [0332]
同様に、重み付け部384−3乃至重み付け部384−(N−1)のそれぞれは、フレームメモリ383−3乃至フレームメモリ383−(N−1)のいずれかから供給された3番目乃至N−1番目のいずれかのフレームの動き補償された2値オブジェクト画像の画素値に予め定めた重みw3乃至重みw(N-1)のいずれかを乗じて、積算部385に供給する。 Similarly, each of the weighting portion 384-3 to the weighting portion 384-(N-1), the frame memory 383-3 to the frame memory 383- (N-1) 3 th through supplied from either the N-1 th multiplied by either one of the frames of the weight determined in advance on the pixel values ​​of the motion-compensated binary object image w3 to weight w (N-1), and supplies the accumulator 385. 重み付け部384−Nは、フレームメモリ383−Nから供給されたN番目のフレームの動き補償された2値オブジェクト画像の画素値に予め定めた重みwNを乗じて、積算部385に供給する。 Weighting section 384-N multiplies a predetermined weight wN to the pixel values ​​of the motion-compensated binary object image of the N-th frame supplied from the frame memory 383-N, and supplies the accumulator 385.
【0333】 [0333]
積算部385は、1乃至N番目のフレームの動き補償され、それぞれ重みw1乃至wNのいずれかが乗じられた、2値オブジェクト画像の対応する画素値を積算して、積算された画素値を予め定めたしきい値th0と比較することにより2値オブジェクト画像を生成する。 Accumulator 385 is motion compensated the first through N-th frame, one of the weights w1 through wN are multiplied respectively, by integrating the corresponding pixel value of the binary object image, advance the accumulated pixel value generating a binary object image by comparing the threshold th0 that defines.
【0334】 [0334]
このように、ロバスト化部361は、N個の2値オブジェクト画像からロバスト化された2値オブジェト画像を生成して、時間変化検出部303に供給するので、図56に構成を示す領域特定部103は、入力画像にノイズが含まれていても、図44に示す場合に比較して、より正確に領域を特定することができる。 Thus, the robust-processing portion 361 generates a robust binary Obujeto images were from N binary object images, and supplies it to the time change detector 303, the area specifying unit configured as shown in FIG. 56 103, even if noise is contained in the input image can be compared to the case shown in FIG. 44, identifies more accurately region.
【0335】 [0335]
次に、図56に構成を示す領域特定部103の領域特定の処理について、図60のフローチャートを参照して説明する。 Next, the area specifying processing performed by the area specifying unit 103 configured as shown in FIG. 56 will be described with reference to the flowchart of FIG. 60. ステップS341乃至ステップS343の処理は、図54のフローチャートで説明したステップS301乃至ステップS303とそれぞれ同様なのでその説明は省略する。 Processing in step S341 through step S343, the description will respectively similar to those of step S301 through step S303 discussed with reference to the flowchart of FIG. 54 will be omitted.
【0336】 [0336]
ステップS344において、ロバスト化部361は、ロバスト化の処理を実行する。 In step S344, the robust-processing portion 361 performs the robust processing.
【0337】 [0337]
ステップS345において、時間変化検出部303は、領域判定の処理を実行して、処理は終了する。 In step S345, the time change detector 303 executes the area determining processing, and the processing is completed. ステップS345の処理の詳細は、図55のフローチャートを参照して説明した処理と同様なのでその説明は省略する。 Details of the processing in step S345, its description is similar to the process described with reference to the flowchart of FIG. 55 will be omitted.
【0338】 [0338]
次に、図61のフローチャートを参照して、図60のステップS344の処理に対応する、ロバスト化の処理の詳細について説明する。 Next, with reference to the flowchart of FIG. 61 corresponds to the process in step S344 of FIG. 60 will be described in detail the robust processing. ステップS361において、動き補償部381は、動き検出部102から供給される動きベクトルとその位置情報を基に、入力された2値オブジェクト画像の動き補償の処理を実行する。 In step S361, the motion compensation unit 381, based on the motion vector and the positional information supplied from the motion detection unit 102, performs the process of motion compensation of an input binary object image. ステップS362において、フレームメモリ383−1乃至383−Nのいずれかは、スイッチ382を介して供給された動き補償された2値オブジェクト画像を記憶する。 In step S362, one of the frame memories 383-1 through 383-N stores the binary object image that has been motion compensated is supplied via the switch 382.
【0339】 [0339]
ステップS363において、ロバスト化部361は、N個の2値オブジェクト画像が記憶されたか否かを判定し、N個の2値オブジェクト画像が記憶されていないと判定された場合、ステップS361に戻り、2値オブジェクト画像の動き補償の処理および2値オブジェクト画像の記憶の処理を繰り返す。 In step S363, the robust-processing portion 361, if the N binary object images to determine whether stored, N binary object image is determined not to be stored, the process returns to step S361, 2 value and repeats the processing of the storage processing and the binary object image in motion compensation of the object image.
【0340】 [0340]
ステップS363において、N個の2値オブジェクト画像が記憶されたと判定された場合、ステップS364に進み、重み付け部384−1乃至384−Nのそれぞれは、N個の2値オブジェクト画像のそれぞれにw1乃至wNのいずれかの重みを乗じて、重み付けする。 In step S363, if the N binary object images is determined to have been stored, the process proceeds to step S364, each of the weighting portion 384-1 to 384-N, w1 to each of the N binary object images It is multiplied by any of the weight of the wN, weighting.
【0341】 [0341]
ステップS365において、積算部385は、重み付けされたN個の2値オブジェクト画像を積算する。 In step S365, the accumulator 385 accumulates the N weighted binary object images.
【0342】 [0342]
ステップS366において、積算部385は、例えば、予め定められたしきい値th1との比較などにより、積算された画像から2値オブジェクト画像を生成して、処理は終了する。 In step S366, the integrating unit 385 by, for example, comparing with the threshold value th1 predetermined generates a binary object image from the accumulated images, processing ends.
【0343】 [0343]
このように、図56に構成を示す領域特定部103は、ロバスト化された2値オブジェクト画像を基に、領域情報を生成することができる。 Thus, the area specifying unit 103 configured as shown in FIG. 56, based on the robust binary object image of, able to generate area information.
【0344】 [0344]
以上のように、領域特定部103は、フレームに含まれている画素のそれぞれについて、動き領域、静止領域、アンカバードバックグラウンド領域、またはカバードバックグラウンド領域に属することを示す領域情報を生成することができる。 As described above, the area specifying unit 103, for each of pixels included in the frame, the moving area, the stationary area, the uncovered background area or for generating area information indicating that it belongs to the covered background area, can.
【0345】 [0345]
図62は、混合比算出部104の構成の一例を示すブロック図である。 Figure 62 is a block diagram showing an example of the configuration of the mixture-ratio calculator 104. 推定混合比処理部401は、入力画像を基に、カバードバックグラウンド領域のモデルに対応する演算により、画素毎に推定混合比を算出して、算出した推定混合比を混合比決定部403に供給する。 Estimated mixture ratio processor 401, based on the input image, supplied by the computation corresponding to a model of the covered background area, to calculate the estimated mixture ratio for each pixel, the calculated estimated mixture ratio to the mixture-ratio determining portion 403 to.
【0346】 [0346]
推定混合比処理部402は、入力画像を基に、アンカバードバックグラウンド領域のモデルに対応する演算により、画素毎に推定混合比を算出して、算出した推定混合比を混合比決定部403に供給する。 Estimated mixture ratio processor 402, based on the input image, by the computation corresponding to a model of the uncovered background area, to calculate the estimated mixture ratio for each pixel, the calculated estimated mixture ratio to the mixture-ratio determining portion 403 supplies.
【0347】 [0347]
前景に対応するオブジェクトがシャッタ時間内に等速で動いていると仮定できるので、混合領域に属する画素の混合比αは、以下の性質を有する。 Since the object corresponding to the foreground is can be assumed to be moving with constant velocity within the shutter time, the mixing ratio of pixels belonging to the mixed area α has the following properties. すなわち、混合比αは、画素の位置の変化に対応して、直線的に変化する。 That is, the mixture ratio α, corresponding to a change in position of the pixel, varies linearly. 画素の位置の変化を1次元とすれば、混合比αの変化は、直線で表現することができ、画素の位置の変化を2次元とすれば、混合比αの変化は、平面で表現することができる。 If one-dimensional changes in the position of the pixel, the change in the mixture ratio α can be represented by a straight line, if the two-dimensional changes of position of the pixel, the change in the mixture ratio α is expressed by a plane be able to.
【0348】 [0348]
なお、1フレームの期間は短いので、前景に対応するオブジェクトが剛体であり、等速で移動していると仮定が成り立つ。 Since the period of one frame is short, a rigid body object corresponding to the foreground is be assumed that moving with constant velocity.
【0349】 [0349]
この場合、混合比αの傾きは、前景のシャッタ時間内での動き量vの逆比となる。 In this case, the slope of mixture ratio α is inversely proportional to the amount of movement v within the shutter time of the foreground.
【0350】 [0350]
理想的な混合比αの例を図63に示す。 The example of the ideal mixture ratio α is shown in FIG. 63. 理想的な混合比αの混合領域における傾きlは、動き量vの逆数として表すことができる。 Inclination l in the mixing region of the ideal mixture ratio α can be represented as a reciprocal of the amount of movement v. Generally,
【0351】 [0351]
図63に示すように、理想的な混合比αは、背景領域において、1の値を有し、前景領域において、0の値を有し、混合領域において、0を越え1未満の値を有する。 As shown in FIG. 63, the α ideal mixing ratio, in the background region, has a value of 1, in the foreground area, has a value of 0, the mixed area, has a value less than 1 exceed 0 .
【0352】 [0352]
図64の例において、フレーム#nの左から7番目の画素の画素値C06は、フレーム#n-1の左から7番目の画素の画素値P06を用いて、式(8)で表すことができる。 In the example of FIG. 64, the pixel value C06 of the seventh pixel from the left in frame #n, using the pixel value P06 of the seventh pixel from the left of the pixels in frame # n-1, is expressed by Equation (8) it can.
【0353】 [0353]
【数6】 [6]
【0354】 [0354]
式(8)において、画素値C06を混合領域の画素の画素値Mと、画素値P06を背景領域の画素の画素値Bと表現する。 In the formula (8), representing the pixel value M of the pixel in the mixed area the pixel value C06, the pixel value P06 and the pixel value B of the pixel in the background area. すなわち、混合領域の画素の画素値Mおよび背景領域の画素の画素値Bは、それぞれ、式(9)および式(10)のように表現することができる。 That is, the pixel value B of the pixel of the pixel value M and the background region of the pixel in the mixed area, respectively, can be expressed as Equation (9) and (10).
【0355】 [0355]
M=C06 (9) M = C06 (9)
B=P06 (10) B = P06 (10)
【0356】 [0356]
式(8)中の2/vは、混合比αに対応する。 2 / v in equation (8) corresponds to the mixture ratio alpha. 動き量vが4なので、フレーム#nの左から7番目の画素の混合比αは、0.5となる。 Since the amount of movement v is 4, the mixture ratio of the seventh pixel from the left in frame #n alpha is 0.5.
【0357】 [0357]
以上のように、注目しているフレーム#nの画素値Cを混合領域の画素値と見なし、フレーム#nの前のフレーム#n-1の画素値Pを背景領域の画素値と見なすことで、混合比αを示す式(3)は、式(11)のように書き換えられる。 As described above, considers the pixel value C of frame #n of interest as the pixel value in the mixed area, the frame # n-1 and the pixel value P of the previous frame #n is considered as the pixel value of the background area , equation (3) indicating the mixture ratio α can be rewritten as the equation (11).
【0358】 [0358]
C=α・P+f (11) C = α · P + f (11)
式(11)のfは、注目している画素に含まれる前景の成分の和Σ i Fi/vである。 F of formula (11) is the sum Σ i Fi / v of the foreground components contained in the pixel of interest.
式(11)に含まれる変数は、混合比αおよび前景の成分の和fの2つである。 The variables contained in equation (11) is two mixing ratio α and the foreground component of the sum f.
【0359】 [0359]
同様に、アンカバードバックグラウンド領域における、動き量vが4であり、時間方向の仮想分割数が4である、画素値を時間方向に展開したモデルを図65に示す。 Similarly, in the uncovered background area, the amount of movement v is 4, is a 4 virtual division number in the time direction, a model obtained by expanding the pixel values ​​in the time direction in FIG. 65.
【0360】 [0360]
アンカバードバックグラウンド領域において、上述したカバードバックグラウンド領域における表現と同様に、注目しているフレーム#nの画素値Cを混合領域の画素値と見なし、フレーム#nの後のフレーム#n+1の画素値Nを背景領域の画素値と見なすことで、混合比αを示す式(3)は、式(12)のように表現することができる。 In the uncovered background area, similar to the expressions in the covered background area discussed above regards the pixel value C of frame #n of interest as the pixel value in the mixed area, frame after frame #n # n + 1 to regard the pixel value N and the pixel values ​​of the background area, equation indicating the mixture ratio alpha (3) can be expressed as equation (12).
【0361】 [0361]
C=α・N+f (12) C = α · N + f (12)
【0362】 [0362]
なお、背景のオブジェクトが静止しているとして説明したが、背景のオブジェクトが動いている場合においても、背景の動き量vに対応させた位置の画素の画素値を利用することにより、式(8)乃至式(12)を適用することができる。 Although described as the background object is stationary, even when the moving object in the background, by using the pixel values ​​of the pixels of the position corresponding to the amount of movement v of the background, the formula (8 ) to be able to apply the formula (12). 例えば、図64において、背景に対応するオブジェクトの動き量vが2であり、仮想分割数が2であるとき、背景に対応するオブジェクトが図中の右側に動いているとき、式(10)における背景領域の画素の画素値Bは、画素値P04とされる。 For example, in FIG. 64, the amount of movement v of the object corresponding to the background is 2, when the virtual division number is 2, when the object corresponding to the background is moving to the right in the figure, in the formula (10) pixel value B of the pixel in the background area, represented by a pixel value P04.
【0363】 [0363]
式(11)および式(12)は、それぞれ2つの変数を含むので、そのままでは混合比αを求めることができない。 Equation (11) and (12), each contain two variables, it is can not be determined without modifying the mixing ratio alpha. ここで、画像は一般的に空間的に相関が強いので近接する画素同士でほぼ同じ画素値となる。 Here, the image becomes generally about the same pixel value in a pixel between adjacent so strong spatially correlated.
【0364】 [0364]
そこで、前景成分は、空間的に相関が強いので、前景の成分の和fを前または後のフレームから導き出せるように式を変形して、混合比αを求める。 Accordingly, the foreground component, since a strong spatially correlated, by transforming the expression so deduced the sum f of the foreground components from the previous or subsequent frame, obtains the mixture ratio alpha.
【0365】 [0365]
図66のフレーム#nの左から7番目の画素の画素値Mcは、式(13)で表すことができる。 Pixel value Mc of the seventh pixel from the left in frame #n in FIG. 66 can be expressed by Equation (13).
【0366】 [0366]
【数7】 [Equation 7]
式(13)の右辺第1項の2/vは、混合比αに相当する。 2 / v of the first term of equation (13) corresponds to the mixture ratio alpha. 式(13)の右辺第2項は、後のフレーム#n+1の画素値を利用して、式(14)のように表すこととする。 The second term of the right side of the equation (13), using the pixel value of frame # n + 1 subsequent to be expressed by equation (14).
【0367】 [0367]
【数8】 [Equation 8]
【0368】 [0368]
ここで、前景の成分の空間相関を利用して、式(15)が成立するとする。 Here, by utilizing the spatial correlation of the foreground components, and Equation (15) holds.
【0369】 [0369]
F=F05=F06=F07=F08=F09=F10=F11=F12 (15) F = F05 = F06 = F07 = F08 = F09 = F10 = F11 = F12 (15)
式(14)は、式(15)を利用して、式(16)のように置き換えることができる。 Equation (14) uses the equation (15) can be replaced by the equation (16).
【0370】 [0370]
【数9】 [Equation 9]
【0371】 [0371]
結果として、βは、式(17)で表すことができる。 As a result, beta can be expressed by Equation (17).
【0372】 [0372]
β=2/4 (17) β = 2/4 (17)
【0373】 [0373]
一般的に、式(15)に示すように混合領域に関係する前景の成分が等しいと仮定すると、混合領域の全ての画素について、内分比の関係から式(18)が成立する。 Generally, assuming equal foreground components relevant to the mixed area, as shown in equation (15), for all the pixels in the mixed area, equation (18) holds the relationship between the internal ratio.
【0374】 [0374]
β=1-α (18) β = 1-α (18)
【0375】 [0375]
式(18)が成立するとすれば、式(11)は、式(19)に示すように展開することができる。 If equation (18) holds, equation (11) can be expanded as shown in equation (19).
【0376】 [0376]
【数10】 [Number 10]
【0377】 [0377]
同様に、式(18)が成立するとすれば、式(12)は、式(20)に示すように展開することができる。 Similarly, if equation (18) is satisfied, Equation (12) can be expanded as shown in equation (20).
【0378】 [0378]
【数11】 [Number 11]
【0379】 [0379]
式(19)および式(20)において、C,N、およびPは、既知の画素値なので、式(19)および式(20)に含まれる変数は、混合比αのみである。 In the formula (19) and (20), C, N, and P, because of known pixel values, the variable contained in equations (19) and (20) is the mixture ratio α only. 式(19)および式(20)における、C,N、およびPの関係を図67に示す。 In equation (19) and equation (20), C, N, and P the relationship shown in FIG. 67. Cは、混合比αを算出する、フレーム#nの注目している画素の画素値である。 C calculates the mixture ratio alpha, which is the pixel value of the pixel of interest in frame #n. Nは、注目している画素と空間方向の位置が対応する、フレーム#n+1の画素の画素値である。 N, the position of the pixel and the spatial direction of interest corresponding the pixel value of the pixel of frame # n + 1. Pは、注目している画素と空間方向の位置が対応する、フレーム#n-1の画素の画素値である。 P, the position of the pixel and the spatial direction of interest corresponding the pixel value of the pixel of frame # n-1.
【0380】 [0380]
従って、式(19)および式(20)のそれぞれに1つの変数が含まれることとなるので、3つのフレームの画素の画素値を利用して、混合比αを算出することができる。 Accordingly, since the fact that contains one variable in each of the formulas (19) and (20) may utilize the pixel values ​​of the pixels of the three frames, calculates the mixture ratio alpha. 式(19)および式(20)を解くことにより、正しい混合比αが算出されるための条件は、混合領域に関係する前景の成分が等しい、すなわち、前景のオブジェクトが静止しているとき撮像された前景の画像オブジェクトにおいて、前景のオブジェクトの動きの方向に対応する、画像オブジェクトの境界に位置する画素であって、動き量vの2倍の数の連続している画素の画素値が、一定であることである。 By solving equation (19) and (20), the condition for the correct mixing ratio α is calculated, equal foreground components relevant to the mixed area, i.e., the imaging when the foreground object is stationary in the foreground image objects, corresponding to the direction of movement of the foreground object, a pixel located on the boundary of the image object, twice successive pixel values ​​of the pixels are the number of motion amount v, is that constant.
【0381】 [0381]
以上のように、カバードバックグラウンド領域に属する画素の混合比αは、式(21)により算出され、アンカバードバックグラウンド領域に属する画素の混合比αは、式(22)により算出される。 As described above, the mixing ratio of the pixel α belonging to the covered background area is calculated by the equation (21), the mixing ratio α of the pixels belonging to the uncovered background area is calculated by the equation (22).
【0382】 [0382]
α=(CN)/(PN) (21) α = (CN) / (PN) (21)
α=(CP)/(NP) (22) α = (CP) / (NP) (22)
【0383】 [0383]
図68は、推定混合比処理部401の構成を示すブロック図である。 Figure 68 is a block diagram showing the structure of the estimated mixing ratio processor 401. フレームメモリ421は、入力された画像をフレーム単位で記憶し、入力画像として入力されているフレームから1つ後のフレームをフレームメモリ422および混合比演算部423に供給する。 The frame memory 421 stores the input images in units of frames, and supplies the one after the frame from the frame being input as an input image in the frame memory 422 and the mixture ratio calculating unit 423.
【0384】 [0384]
フレームメモリ422は、入力された画像をフレーム単位で記憶し、フレームメモリ421から供給されているフレームから1つ後のフレームを混合比演算部423に供給する。 The frame memory 422 stores the input images in units of frames, and supplies to the mixing ratio calculating unit 423 frames after one from the frame being supplied from the frame memory 421.
【0385】 [0385]
従って、入力画像としてフレーム#n+1が混合比演算部423に入力されているとき、フレームメモリ421は、フレーム#nを混合比演算部423に供給し、フレームメモリ422は、フレーム#n-1を混合比演算部423に供給する。 Therefore, when the frame # n + 1 is input to the mixing ratio calculating unit 423 as the input image, the frame memory 421 supplies frame #n to the mixing ratio calculating unit 423, a frame memory 422, frame # n- 1 supplies to the mixing ratio calculating unit 423.
【0386】 [0386]
混合比演算部423は、式(21)に示す演算により、フレーム#nの注目している画素の画素値C、注目している画素と空間的位置が対応する、フレーム#n+1の画素の画素値N、および注目している画素と空間的位置が対応する、フレーム#n-1の画素の画素値Pを基に、注目している画素の推定混合比を算出して、算出した推定混合比を出力する。 The mixing ratio calculating unit 423, the calculation shown in equation (21), the pixel value of the designated pixel in frame #n C, pixel spatial position corresponds of interest, frame # n + 1 and the pixel pixel value n, and the designated pixel and the spatial position corresponds to, based on the pixel value P of the pixel in pixels in frame # n-1, to calculate the estimated mixture ratio of the designated pixel, and calculates and it outputs the estimated mixture ratio. 例えば、背景が静止しているとき、混合比演算部423は、フレーム#nの注目している画素の画素値C、注目している画素とフレーム内の位置が同じ、フレーム#n+1の画素の画素値N、および注目している画素とフレーム内の位置が同じ、フレーム#n-1の画素の画素値Pを基に、注目している画素の推定混合比を算出して、算出した推定混合比を出力する。 For example, when the background is stationary, the mixture-ratio calculator 423, the pixel value of the pixel of interest in frame #n C, the position of the pixel in frame of interest the same, the frame # n + 1 pixel value n of the pixel, and the designated pixel and the position in the frame is the same, based on the pixel value P of the pixel in pixels in frame # n-1, to calculate the estimated mixture ratio of the pixel of interest, calculates and it outputs the estimated mixture ratio.
【0387】 [0387]
このように、推定混合比処理部401は、入力画像を基に、推定混合比を算出して、混合比決定部403に供給することができる。 Thus, the estimated mixing ratio processor 401, based on the input image, it calculates the estimated mixing ratio can be supplied to the mixing ratio decision unit 403.
【0388】 [0388]
なお、推定混合比処理部402は、推定混合比処理部401が式(21)に示す演算により、注目している画素の推定混合比を算出するのに対して、式(22)に示す演算により、注目している画素の推定混合比を算出する部分が異なることを除き、推定混合比処理部401と同様なので、その説明は省略する。 Incidentally, the estimated mixing ratio processor 402, by calculating the estimated mixing ratio processor 401 shown in equation (21), with respect to calculate the estimated mixture ratio of the pixel of interest, calculation shown in equation (22) Accordingly, except that the portion for calculating the estimated mixture ratio of the pixel of interest is different, because it is the same as the estimated-mixture-ratio processor 401, a description thereof will be omitted.
【0389】 [0389]
図69は、推定混合比処理部401により算出された推定混合比の例を示す図である。 Figure 69 is a diagram showing an example of the estimated mixture ratio calculated by the estimated mixing ratio processor 401. 図69に示す推定混合比は、等速で動いているオブジェクトに対応する前景の動き量vが11である場合の結果を、1ラインに対して示すものである。 Estimated mixture ratio shown in FIG. 69, the results when the amount of movement v corresponding to the object moving at a constant speed is 11 illustrates for one line.
【0390】 [0390]
推定混合比は、混合領域において、図63に示すように、ほぼ直線的に変化していることがわかる。 Estimated mixture ratio in the mixed area, as shown in FIG. 63, it can be seen that changes almost linearly.
【0391】 [0391]
図62に戻り、混合比決定部403は、領域特定部103から供給された、混合比αの算出の対象となる画素が、前景領域、背景領域、カバードバックグラウンド領域、またはアンカバードバックグラウンド領域のいずれかに属するかを示す領域情報を基に、混合比αを設定する。 Returning to Figure 62, the mixing ratio determining unit 403, supplied from the area specifying unit 103, that the pixel for calculating the mixture ratio α is, the foreground area, background area, covered background area or the uncovered background area, based on the area information indicating which belongs to one of the sets the mixture ratio alpha. 混合比決定部403は、対象となる画素が前景領域に属する場合、0を混合比αに設定し、対象となる画素が背景領域に属する場合、1を混合比αに設定し、対象となる画素がカバードバックグラウンド領域に属する場合、推定混合比処理部401から供給された推定混合比を混合比αに設定し、対象となる画素がアンカバードバックグラウンド領域に属する場合、推定混合比処理部402から供給された推定混合比を混合比αに設定する。 Mixture-ratio determining portion 403, when the corresponding pixel belongs to the foreground area, and sets 0 to the mixture ratio alpha, when the corresponding pixel belongs to the background area, it sets 1 to the mixture ratio alpha, the target If the pixel belongs to the covered background area, when setting the estimated mixing ratio supplied from the estimated mixing ratio processor 401 as the mixture ratio alpha, the corresponding pixel belongs to the uncovered background area, the estimated mixing ratio processor the estimated mixture ratio supplied from the 402 sets the mixture ratio alpha. 混合比決定部403は、領域情報を基に設定した混合比αを出力する。 Mixture-ratio determining portion 403 outputs the mixture ratio α is set based on the area information.
【0392】 [0392]
図70は、混合比算出部104の他の構成を示すブロック図である。 Figure 70 is a block diagram showing another configuration of the mixture-ratio calculator 104. 選択部441は、領域特定部103から供給された領域情報を基に、カバードバックグラウンド領域に属する画素および、これに対応する前および後のフレームの画素を推定混合比処理部442に供給する。 Selecting unit 441, based on the area information supplied from the area specifying unit 103, the pixel belonging to the covered background area and supplies the pixels before and after the frame corresponding to the estimated mixing ratio processor 442. 選択部441は、領域特定部103から供給された領域情報を基に、アンカバードバックグラウンド領域に属する画素および、これに対応する前および後のフレームの画素を推定混合比処理部443に供給する。 Selecting unit 441 supplies the basis of the area information supplied from the area specifying unit 103, the pixel belonging to the uncovered background area and the pixels before and after the frame corresponding thereto to the estimated mixture ratio processor 443 .
【0393】 [0393]
推定混合比処理部442は、選択部441から入力された画素値を基に、式(21)に示す演算により、カバードバックグラウンド領域に属する、注目している画素の推定混合比を算出して、算出した推定混合比を選択部444に供給する。 Estimated mixture ratio processor 442, based on the pixel values ​​input from the selection unit 441, the calculation shown in equation (21), belonging to the covered background area, to calculate the estimated mixture ratio of the pixel of interest and supplies the calculated estimated mixture ratio to the selector 444.
【0394】 [0394]
推定混合比処理部443は、選択部441から入力された画素値を基に、式(22)に示す演算により、アンカバードバックグラウンド領域に属する、注目している画素の推定混合比を算出して、算出した推定混合比を選択部444に供給する。 Estimated mixture ratio processor 443, based on the pixel values ​​input from the selection unit 441, the calculation shown in equation (22), belonging to the uncovered background area, to calculate the estimated mixture ratio of the pixel of interest Te, and it supplies the calculated estimated mixture ratio to the selector 444.
【0395】 [0395]
選択部444は、領域特定部103から供給された領域情報を基に、対象となる画素が前景領域に属する場合、0である推定混合比を選択して、混合比αに設定し、対象となる画素が背景領域に属する場合、1である推定混合比を選択して、混合比αに設定する。 Selecting unit 444, based on the area information supplied from the area specifying unit 103, when the corresponding pixel belongs to the foreground area, and selects the estimated mixture ratio is 0, and set the mixing ratio alpha, and the target If made pixel belongs to the background area, select a 1 estimated mixture ratio is set to the mixture ratio alpha. 選択部444は、対象となる画素がカバードバックグラウンド領域に属する場合、推定混合比処理部442から供給された推定混合比を選択して混合比αに設定し、対象となる画素がアンカバードバックグラウンド領域に属する場合、推定混合比処理部443から供給された推定混合比を選択して混合比αに設定する。 Selecting unit 444, when the corresponding pixel belongs to the covered background area, by selecting the estimated mixture ratio supplied from the estimated-mixture-ratio processor 442 sets the mixture ratio alpha, the corresponding pixel uncovered back if it belongs to the ground area, set the mixing ratio by selecting the supplied estimated mixture ratio α from the estimated-mixture-ratio processor 443. 選択部444は、領域情報を基に選択して設定した混合比αを出力する。 Selecting unit 444 outputs the mixture ratio α which has been selected and set based on the area information.
【0396】 [0396]
このように、図70に示す他の構成を有する混合比算出部104は、画像の含まれる画素毎に混合比αを算出して、算出した混合比αを出力することができる。 Thus, the mixture-ratio calculator 104 having another configuration shown in FIG. 70, to calculate the mixture ratio alpha for each pixel contained in the image, it is possible to output the calculated mixture ratio alpha.
【0397】 [0397]
図71のフローチャートを参照して、図62に構成を示す混合比算出部104の混合比αの算出の処理を説明する。 With reference to the flowchart of FIG. 71, the processing for calculating the mixture ratio α performed by the mixture-ratio calculator 104 configured as shown in Figure 62. ステップS401において、混合比算出部104は、領域特定部103から供給された領域情報を取得する。 In step S401, the mixture-ratio calculator 104 obtains area information supplied from the area specifying unit 103. ステップS402において、推定混合比処理部401は、カバードバックグラウンド領域に対応するモデルにより推定混合比の演算の処理を実行し、算出した推定混合比を混合比決定部403に供給する。 In step S402, the estimated-mixture-ratio processor 401 executes the processing for estimating the mixing ratio by a model corresponding to the covered background area, and supplies the calculated estimated mixture ratio to the mixture-ratio determining portion 403. 混合比推定の演算の処理の詳細は、図72のフローチャートを参照して、後述する。 Mixing ratio processing details of the calculation of the estimated with reference to the flowchart of FIG. 72, described later.
【0398】 [0398]
ステップS403において、推定混合比処理部402は、アンカバードバックグラウンド領域に対応するモデルにより推定混合比の演算の処理を実行し、算出した推定混合比を混合比決定部403に供給する。 In step S403, the estimated-mixture-ratio processor 402 executes the processing for estimating the mixing ratio by a model corresponding to the uncovered background area, and supplies the calculated estimated mixture ratio to the mixture-ratio determining portion 403.
【0399】 [0399]
ステップS404において、混合比算出部104は、フレーム全体について、混合比αを推定したか否かを判定し、フレーム全体について、混合比αを推定していないと判定された場合、ステップS402に戻り、次の画素について混合比αを推定する処理を実行する。 In step S404, the mixture-ratio calculator 104, for the whole frame, the mixture ratio α is determined whether the estimated for the whole frame, if the mixture ratio α is determined not to be estimated, the process returns to step S402 executes the processing for estimating the mixture ratio α for the next pixel.
【0400】 [0400]
ステップS404において、フレーム全体について、混合比αを推定したと判定された場合、ステップS405に進み、混合比決定部403は、画素が、前景領域、背景領域、カバードバックグラウンド領域、またはアンカバードバックグラウンド領域のいずれかに属するかを示す、領域特定部103から供給された領域情報を基に、混合比αを設定する。 In step S404, for the whole frame, if the mixture ratio α is determined to be estimated, the process proceeds to step S405, the mixing ratio determining unit 403, the pixel is foreground area, background area, covered background area or the uncovered back, indicating belonging to either the background area based on the area information supplied from the area specifying unit 103 sets the mixture ratio alpha. 混合比決定部403は、対象となる画素が前景領域に属する場合、0を混合比αに設定し、対象となる画素が背景領域に属する場合、1を混合比αに設定し、対象となる画素がカバードバックグラウンド領域に属する場合、推定混合比処理部401から供給された推定混合比を混合比αに設定し、対象となる画素がアンカバードバックグラウンド領域に属する場合、推定混合比処理部402から供給された推定混合比を混合比αに設定し、処理は終了する。 Mixture-ratio determining portion 403, when the corresponding pixel belongs to the foreground area, and sets 0 to the mixture ratio alpha, when the corresponding pixel belongs to the background area, it sets 1 to the mixture ratio alpha, the target If the pixel belongs to the covered background area, when setting the estimated mixing ratio supplied from the estimated mixing ratio processor 401 as the mixture ratio alpha, the corresponding pixel belongs to the uncovered background area, the estimated mixing ratio processor the estimated mixture ratio supplied from the 402 sets the mixing ratio alpha, the process ends.
【0401】 [0401]
このように、混合比算出部104は、領域特定部103から供給された領域情報、および入力画像を基に、各画素に対応する特徴量である混合比αを算出することができる。 Thus, the mixing ratio calculating unit 104 can calculate the area information supplied from the area specifying unit 103, and the input image based on the mixture ratio α which is a feature quantity corresponding to each pixel.
【0402】 [0402]
図70に構成を示す混合比算出部104の混合比αの算出の処理は、図71のフローチャートで説明した処理と同様なので、その説明は省略する。 Processing for calculating the mixture ratio α performed by the mixture-ratio calculator 104 configured as shown in FIG. 70 is the same as the processing described in the flowchart of FIG. 71, a description thereof will be omitted.
【0403】 [0403]
次に、図71のステップS402に対応する、カバードバックグラウンド領域に対応するモデルによる混合比推定の処理を図72のフローチャートを参照して説明する。 Next, corresponding to step S402 of FIG. 71 will be described with reference to the flowchart of FIG. 72 the process of mixing ratio estimation by a model corresponding to the covered background area.
【0404】 [0404]
ステップS421において、混合比演算部423は、フレームメモリ421から、フレーム#nの注目画素の画素値Cを取得する。 In step S421, the mixture-ratio calculator 423 from the frame memory 421, and acquires the pixel value C of the pixel of interest of the frame #n.
【0405】 [0405]
ステップS422において、混合比演算部423は、フレームメモリ422から、注目画素に対応する、フレーム#n-1の画素の画素値Pを取得する。 In step S422, the mixture-ratio calculator 423 from the frame memory 422, corresponding to the pixel of interest, it acquires the pixel value P of the pixel in frame # n-1.
【0406】 [0406]
ステップS423において、混合比演算部423は、入力画像に含まれる注目画素に対応する、フレーム#n+1の画素の画素値Nを取得する。 In step S423, the mixture-ratio calculator 423 corresponds to the pixel of interest included in the input image, obtains the pixel value N of the pixel in frame # n + 1.
【0407】 [0407]
ステップS424において、混合比演算部423は、フレーム#nの注目画素の画素値C、フレーム#n-1の画素の画素値P、およびフレーム#n+1の画素の画素値Nを基に、推定混合比を演算する。 In step S424, the mixture-ratio calculator 423 a pixel value C of the pixel of interest of the frame #n, the pixels value P of the pixel pixels in frame # n-1, and based on the pixel value N of the pixel of the frame # n + 1, the It calculates the estimated mixture ratio.
【0408】 [0408]
ステップS425において、混合比演算部423は、フレーム全体について、推定混合比を演算する処理を終了したか否かを判定し、フレーム全体について、推定混合比を演算する処理を終了していないと判定された場合、ステップS421に戻り、次の画素について推定混合比を算出する処理を繰り返す。 In step S425, the determination the mixture ratio calculator 423, for the entire frame, to determine whether or not the process for calculating the estimated mixture ratio for the whole frame, the processing is not yet completed for calculating the estimated mixture ratio If it is, the process returns to step S421, and repeats the process of calculating the estimated mixing ratio for the next pixel.
【0409】 [0409]
ステップS425において、フレーム全体について、推定混合比を演算する処理を終了したと判定された場合、処理は終了する。 In step S425, for the whole frame, if it is determined that the process has been completed for calculating the estimated mixture ratio, and the process ends.
【0410】 [0410]
このように、推定混合比処理部401は、入力画像を基に、推定混合比を演算することができる。 Thus, the estimated mixing ratio processor 401, based on the input image, it can calculate the estimated mixture ratio.
【0411】 [0411]
図71のステップS403におけるアンカバードバックグラウンド領域に対応するモデルによる混合比推定の処理は、アンカバードバックグラウンド領域のモデルに対応する式を利用した、図72のフローチャートに示す処理と同様なので、その説明は省略する。 Processing the mixing ratio estimation by a model corresponding to the uncovered background area in step S403 of FIG. 71, using the equation corresponding to the model of the uncovered background area, the same as the process shown in the flowchart of FIG. 72, the description thereof is omitted.
【0412】 [0412]
なお、図70に示す推定混合比処理部442および推定混合比処理部443は、図72に示すフローチャートと同様の処理を実行して推定混合比を演算するので、その説明は省略する。 Incidentally, the estimated mixing ratio processor 442 and the estimated mixing ratio processor 443 shown in FIG. 70, since the calculation of the estimated mixture ratio by performing the same processing as the flowchart shown in FIG. 72, a description thereof will be omitted.
【0413】 [0413]
また、背景に対応するオブジェクトが静止しているとして説明したが、背景領域に対応する画像が動きを含んでいても上述した混合比αを求める処理を適用することができる。 Also has been described, assuming that the object corresponding to the background is stationary, it is possible to image corresponding to the background area to apply the process of obtaining the mixing ratio α as described above also include a motion. 例えば、背景領域に対応する画像が一様に動いているとき、推定混合比処理部401は、背景の動きに対応して画像全体をシフトさせ、背景に対応するオブジェクトが静止している場合と同様に処理する。 For example, when the image corresponding to the background area is uniformly moving, the estimated mixture ratio processor 401, and if in response to motion of the background shifts the entire image, it can be assumed that the object corresponding to the background is stationary Similarly to process. また、背景領域に対応する画像が局所毎に異なる背景の動きを含んでいるとき、推定混合比処理部401は、混合領域に属する画素に対応する画素として、背景の動きに対応した画素を選択して、上述の処理を実行する。 The selection when the image corresponding to the background area contains motion different backgrounds for each local, the estimated-mixture-ratio processor 401 as the pixels corresponding to the pixels belonging to the mixed area, the pixel corresponding to the motion of the background and executes the processing described above.
【0414】 [0414]
また、混合比算出部104は、全ての画素について、カバードバックグラウンド領域に対応するモデルによる混合比推定の処理のみを実行して、算出された推定混合比を混合比αとして出力するようにしてもよい。 The mixing ratio calculating unit 104, for all the pixels, by performing only the process of mixing ratio estimation by a model corresponding to the covered background area, so as to output the calculated estimated mixture ratio as the mixture ratio α it may be. この場合において、混合比αは、カバードバックグラウンド領域に属する画素について、背景の成分の割合を示し、アンカバードバックグラウンド領域に属する画素について、前景の成分の割合を示す。 In this case, the mixing ratio α, for the pixels belonging to the covered background area, indicates the percentage of the background components for the pixels belonging to the uncovered background area, it indicates the ratio of the foreground components. アンカバードバックグラウンド領域に属する画素について、このように算出された混合比αと1との差分の絶対値を算出して、算出した絶対値を混合比αに設定すれば、信号処理装置は、アンカバードバックグラウンド領域に属する画素について、背景の成分の割合を示す混合比αを求めることができる。 For the pixels belonging to the uncovered background area, it calculates the absolute value of the difference between the thus calculated mixture ratio alpha and 1, setting the calculated absolute value as the mixture ratio alpha, the signal processing device, for the pixels belonging to the uncovered background area, it is possible to obtain the α mixture ratio indicating a ratio of the background components.
【0415】 [0415]
なお、同様に、混合比算出部104は、全ての画素について、アンカバードバックグラウンド領域に対応するモデルによる混合比推定の処理のみを実行して、算出された推定混合比を混合比αとして出力するようにしてもよい。 Incidentally, similarly, the mixing ratio calculating unit 104, for all the pixels, by performing only the process of mixing ratio estimation by a model corresponding to the uncovered background area, outputs the calculated estimated mixture ratio as the mixture ratio α it may be.
【0416】 [0416]
次に、混合比算出部104の他の処理について説明する。 Next, a description of another process of the mixture-ratio calculator 104.
【0417】 [0417]
シャッタ時間内において、前景に対応するオブジェクトが等速で動くことによる、画素の位置の変化に対応して、混合比αが直線的に変化する性質を利用して、空間方向に、混合比αと前景の成分の和fとを近似した式を立てることができる。 Within the shutter time, due to the object corresponding to the foreground is moving with constant velocity, in response to changes in the position of the pixel, the mixture ratio α is by utilizing the property that varies linearly, the spatial direction, the mixing ratio α and approximating the sum f of the foreground components formula can make a. 混合領域に属する画素の画素値および背景領域に属する画素の画素値の組の複数を利用して、混合比αと前景の成分の和fとを近似した式を解くことにより、混合比αを算出する。 Pixel values ​​of the pixels belonging to the mixed area and by using a set of a plurality of pixel values ​​of the pixels belonging to the background area, by solving the equation that approximates the sum f of the mixture ratio α and the foreground component, the mixing ratio α calculate.
【0418】 [0418]
混合比αの変化を、直線として近似すると、混合比αは、式(23)で表される。 The change in the mixture ratio alpha, is approximated as a straight line, the mixture ratio alpha can be expressed by equation (23).
【0419】 [0419]
α=il+p (23) α = il + p (23)
式(23)において、iは、注目している画素の位置を0とした空間方向のインデックスである。 In the formula (23), i is the position of the pixel of interest is the index of the spatial direction and 0. lは、混合比αの直線の傾きである。 l is a straight line of slope of the mixture ratio alpha. pは、混合比αの直線の切片である共に、注目している画素の混合比αである。 p are both an intercept of the straight line of the mixture ratio alpha, the mixture ratio of the designated pixel alpha. 式(23)において、インデックスiは、既知であるが、傾きlおよび切片pは、未知である。 In the formula (23), the index i is known, the slope l and the intercept p are unknown.
【0420】 [0420]
インデックスi、傾きl、および切片pの関係を図73に示す。 Index i, the relationship between the inclination l, and the intercept p is shown in FIG. 73.
【0421】 [0421]
混合比αを式(23)のように近似することにより、複数の画素に対して複数の異なる混合比αは、2つの変数で表現される。 By the mixing ratio α is approximated as equation (23), the plurality of different mixture ratios α for a plurality of pixels are expressed by two variables. 図73に示す例において、5つの画素に対する5つの混合比は、2つの変数である傾きlおよび切片pにより表現される。 In the example shown in FIG. 73, five mixture ratios for five pixels are expressed by the slope l and the intercept p are two variables.
【0422】 [0422]
図74に示す平面で混合比αを近似すると、画像の水平方向および垂直方向の2つの方向に対応する動きvを考慮したとき、式(23)を平面に拡張して、混合比αは、式(24)で表される。 The mixing ratio is approximated to α in the plane shown in FIG. 74, when considering the movement v corresponding to two directions of the horizontal direction and the vertical direction of the image, by extending the equation (23) in a plane, the mixing ratio α is formula (24).
【0423】 [0423]
α=jm+kq+p (24) α = jm + kq + p (24)
式(24)において、jは、注目している画素の位置を0とした水平方向のインデックスであり、kは、垂直方向のインデックスである。 In the formula (24), j is the position of the pixel of interest is the index in the horizontal direction with 0, k is the index in the vertical direction. mは、混合比αの面の水平方向の傾きであり、qは、混合比αの面の垂直方向の傾きである。 m designates the horizontal gradient of the plane of the mixture ratio alpha, q indicates the vertical gradient of the plane of the mixture ratio alpha. pは、混合比αの面の切片である。 p is an intercept of the plane of the mixture ratio alpha.
【0424】 [0424]
例えば、図64に示すフレーム#nにおいて、C05乃至C07について、それぞれ、式(25)乃至式(27)が成立する。 For example, in frame #n shown in FIG. 64, the C05 to C07, respectively, formula (25) through (27) holds.
【0425】 [0425]
C05=α05・B05/v+f05 (25) C05 = α05 · B05 / v + f05 (25)
C06=α06・B06/v+f06 (26) C06 = α06 · B06 / v + f06 (26)
C07=α07・B07/v+f07 (27) C07 = α07 · B07 / v + f07 (27)
【0426】 [0426]
前景の成分が近傍で一致する、すなわち、F01乃至F03が等しいとして、F01乃至F03をFcに置き換えると式(28)が成立する。 Foreground components are matched in the vicinity, i.e., as a equal F01 through F03, the equation (28) is established by replacing F01 through F03 to Fc.
【0427】 [0427]
f(x)=(1-α(x))・Fc (28) f (x) = (1-α (x)) · Fc (28)
式(28)において、xは、空間方向の位置を表す。 In the formula (28), x indicates the position in the spatial direction.
【0428】 [0428]
α(x)を式(24)で置き換えると、式(28)は、式(29)として表すことができる。 When α (x) is replaced by equation (24), equation (28) can be expressed as Equation (29).
【0429】 [0429]
【0430】 [0430]
式(29)において、(-m・Fc)、(-q・Fc)、および(1-p)・Fcは、式(30)乃至式(32)に示すように置き換えられている。 In the formula (29), (- m · Fc), (- q · Fc), and (1-p) · Fc are replaced as shown in equation (30) through (32).
【0431】 [0431]
s=-m・Fc (30) s = -m · Fc (30)
t=-q・Fc (31) t = -q · Fc (31)
u=(1-p)・Fc (32) u = (1-p) · Fc (32)
【0432】 [0432]
式(29)において、jは、注目している画素の位置を0とした水平方向のインデックスであり、kは、垂直方向のインデックスである。 In the formula (29), j is the position of the pixel of interest is the index in the horizontal direction with 0, k is the index in the vertical direction.
【0433】 [0433]
このように、前景に対応するオブジェクトがシャッタ時間内において等速に移動し、前景に対応する成分が近傍において一定であるという仮定が成立するので、前景の成分の和は、式(29)で近似される。 Thus, to move to the constant velocity object corresponding to the foreground is within the shutter time, the component corresponding to the foreground is an assumption that is constant in the vicinity is established, the sum of the foreground components in equation (29) It is approximated.
【0434】 [0434]
なお、混合比αを直線で近似する場合、前景の成分の和は、式(33)で表すことができる。 In the case of approximating the mixture ratio α in a straight line, the sum of the foreground components can be expressed by Equation (33).
【0435】 [0435]
f(x)=is+u (33) f (x) = is + u (33)
【0436】 [0436]
式(13)の混合比αおよび前景成分の和を、式(24)および式(29)を利用して置き換えると、画素値Mは、式(34)で表される。 The sum of the mixing ratio α and the foreground component of the formula (13), is replaced by using the equation (24) and (29), the pixel value M can be expressed by equation (34).
【0437】 [0437]
【0438】 [0438]
式(34)において、未知の変数は、混合比αの面の水平方向の傾きm、混合比αの面の垂直方向の傾きq、混合比αの面の切片p、s、t、およびuの6つである。 In the formula (34), the unknown variables, the horizontal gradient m of the plane of the mixture ratio alpha, the vertical gradient q of the plane of the mixture ratio alpha, the intercept p in the plane of the mixture ratio alpha, s, t, and u is six.
【0439】 [0439]
注目している画素の近傍の画素に対応させて、式(34)に示す正規方程式に、画素値Mまたは画素値Bを設定し、画素値Mまたは画素値Bが設定された複数の正規方程式を最小自乗法で解いて、混合比αを算出する。 In correspondence with the pixels near the pixel of interest, wherein the normal equation shown in (34), sets the pixel value M or the pixel value B, a plurality of normal equations in which the pixel value M or the pixel value B are set the solving the least squares method to calculate the mixture ratio alpha.
【0440】 [0440]
例えば、注目している画素の水平方向のインデックスjを0とし、垂直方向のインデックスkを0とし、注目している画素の近傍の3×3の画素について、式(34)に示す正規方程式に画素値Mまたは画素値Bを設定すると、式(35)乃至式(43)を得る。 For example, the horizontal index j of the pixel of interest is set to 0, the index k in the vertical direction is 0, the pixel of the 3 × 3 neighboring pixels of interest, the normal equation shown in equation (34) setting the pixel value M or the pixel value B, to obtain the equation (35) through (43).
【0441】 [0441]
注目している画素の水平方向のインデックスjが0であり、垂直方向のインデックスkが0であるので、注目している画素の混合比αは、式(24)より、j=0およびk=0のときの値、すなわち、切片pに等しい。 Featured horizontal index j of to have pixel is 0, the index k in the vertical direction is 0, the α mixture ratio of the pixel of interest, from the equation (24), j = 0 and k = value of 0, i.e., equal to the intercept p.
【0442】 [0442]
従って、式(35)乃至式(43)の9つの式を基に、最小自乗法により、水平方向の傾きm、垂直方向の傾きq、切片p、s、t、およびuのそれぞれの値を算出し、切片pを混合比αとして出力すればよい。 Accordingly, based on nine equations of formula (35) through (43), by the least squares method, the horizontal gradient m, the vertical gradient q, and the intercepts p, s, t, and the respective values ​​of u calculated, it may be output intercept p as the mixing ratio alpha.
【0443】 [0443]
次に、最小自乗法を適用して混合比αを算出するより具体的な手順を説明する。 Next, a specific procedure than calculating the mixture ratio α by applying the method of least squares.
【0444】 [0444]
インデックスiおよびインデックスkを1つのインデックスxで表現すると、インデックスi、インデックスk、およびインデックスxの関係は、式(44)で表される。 When expressing the index i and the index k by one index x, the relationship among the index i, the index k, and the index x can be expressed by equation (44).
【0445】 [0445]
x=(j+1)・3+(k+1) (44) x = (j + 1) · 3+ (k + 1) (44)
【0446】 [0446]
水平方向の傾きm、垂直方向の傾きq、切片p、s、t、およびuをそれぞれ変数w0,w1,w2,w3,w4、およびW5と表現し、jB,kB,B,j,k、および1をそれぞれa0,a1,a2,a3,a4、およびa5と表現する。 Horizontal gradient m, the vertical gradient q, and expressed as the intercepts p, s, t, and u respectively variables w0, w1, w2, w3, w4, and W5, jB, kB, B, j, k, and 1 respectively a0, a1, a2, a3, a4, and a5 and expressed. 誤差exを考慮すると、式(35)乃至式(43)は、式(45)に書き換えることができる。 In view of the error ex, equations (35) through (43) can be modified into equation (45).
【0447】 [0447]
【数12】 [Number 12]
式(45)において、xは、0乃至8の整数のいずれかの値である。 In the formula (45), x is any of the integers from 0 to 8.
【0448】 [0448]
式(45)から、式(46)を導くことができる。 From equation (45), it can be derived equation (46).
【0449】 [0449]
【数13】 [Number 13]
【0450】 [0450]
ここで、最小自乗法を適用するため、誤差の自乗和Eを式(47)に示すようにに定義する。 Here, in order to apply the method of least squares, it defined the square sum E of the error as shown in Equation (47).
【0451】 [0451]
【数14】 [Number 14]
【0452】 [0452]
誤差が最小になるためには、誤差の自乗和Eに対する、変数Wvの偏微分が0になればよい。 For error is minimized, with respect to the square sum E of the error, the partial differential of variable Wv is should be 0.. ここで、vは、0乃至5の整数のいずれかの値である。 Here, v is any of the integers from 0 to 5. 従って、式(48)を満たすようにwyを求める。 Thus, obtaining the wy to satisfy equation (48).
【0453】 [0453]
【数15】 [Number 15]
【0454】 [0454]
式(48)に式(46)を代入すると、式(49)を得る。 Substituting equation (46) into equation (48) to obtain equation (49).
【0455】 [0455]
【数16】 [Number 16]
【0456】 [0456]
式(49)のvに0乃至5の整数のいずれか1つを代入して得られる6つの式に、例えば、掃き出し法(Gauss-Jordanの消去法)などを適用して、wyを算出する。 To v 0 through 5 of any six expressions of one obtained by substituting an integer of formula (49), for example, by applying such sweeping-out method (Gauss-Jordan elimination method) to calculate the wy . 上述したように、w0は水平方向の傾きmであり、w1は垂直方向の傾きqであり、w2は切片pであり、w3はsであり、w4はtであり、w5はuである。 As described above, w0 is the horizontal gradient m, w1 is the vertical gradient q, w2 is the intercept p, w3 is s, w4 is t, w5 is u.
【0457】 [0457]
以上のように、画素値Mおよび画素値Bを設定した式に、最小自乗法を適用することにより、水平方向の傾きm、垂直方向の傾きq、切片p、s、t、およびuを求めることができる。 As described above, the formula setting the pixel value M and the pixel value B, obtained by applying the method of least squares, the horizontal gradient m, the vertical gradient q, and the intercepts p, s, t, and u be able to.
【0458】 [0458]
式(35)乃至式(43)に対応する説明において、混合領域に含まれる画素の画素値をMとし、背景領域に含まれる画素の画素値をBとして説明したが、注目している画素が、カバードバックグラウンド領域に含まれる場合、またはアンカバードバックグラウンド領域に含まれる場合のそれぞれに対して、正規方程式を立てる必要がある。 In the description corresponding to formula (35) through (43), the pixel value of the pixel contained in the mixed area is M, and the pixel value of the pixel included in the background region as B, and the pixel of interest , if included in the covered background area, or for each of the cases included in the uncovered background area, it is necessary to make a normal equation.
【0459】 [0459]
例えば、図64に示す、フレーム#nのカバードバックグラウンド領域に含まれる画素の混合比αを求める場合、フレーム#nの画素のC04乃至C08、およびフレーム#n-1の画素の画素値P04乃至P08が、正規方程式に設定される。 For example, shown in FIG. 64, when determining the mixing ratio of the pixel α contained in the covered background area in frame #n, C04 to C08, and frame # n-1 and the pixel value of the pixel of the pixel of the frame #n P04 to P08 are set in the normal equations.
【0460】 [0460]
図65に示す、フレーム#nのアンカバードバックグラウンド領域に含まれる画素の混合比αを求める場合、フレーム#nの画素のC28乃至C32、およびフレーム#n+1の画素の画素値N28乃至N32が、正規方程式に設定される。 Shown in FIG. 65, when determining the mixing ratio of the pixel α contained in the uncovered background area in frame #n, C28 to C32, and frame # pixel values ​​of n + 1 pixels of the pixel of the frame #n N28 to N32 There are set in the normal equations.
【0461】 [0461]
また、例えば、図75に示す、カバードバックグラウンド領域に含まれる画素の混合比αを算出するとき、以下の式(50)乃至式(58)が立てられる。 Further, for example, shown in FIG. 75, when calculating the mixture ratio of the pixel α included in the covered background area, the following equation (50) through (58) is raised. 混合比αを算出する画素の画素値は、Mc5である。 Pixel values ​​of pixels for calculating the mixture ratio α is Mc5.
Mc1=(-1)・Bc1・m+(-1)・Bc1・q+Bc1・p+(-1)・s+(-1)・t+u (50) Mc1 = (- 1) · Bc1 · m + (- 1) · Bc1 · q + Bc1 · p + (- 1) · s + (- 1) · t + u (50)
Mc2=(0)・Bc2・m+(-1)・Bc2・q+Bc2・p+(0)・s+(-1)・t+u (51) Mc2 = (0) · Bc2 · m + (- 1) · Bc2 · q + Bc2 · p + (0) · s + (- 1) · t + u (51)
Mc3=(+1)・Bc3・m+(-1)・Bc3・q+Bc3・p+(+1)・s+(-1)・t+u (52) Mc3 = (+ 1) · Bc3 · m + (- 1) · Bc3 · q + Bc3 · p + (+ 1) · s + (- 1) · t + u (52)
Mc4=(-1)・Bc4・m+(0)・Bc4・q+Bc4・p+(-1)・s+(0)・t+u (53) Mc4 = (- 1) · Bc4 · m + (0) · Bc4 · q + Bc4 · p + (- 1) · s + (0) · t + u (53)
Mc5=(0)・Bc5・m+(0)・Bc5・q+Bc5・p+(0)・s+(0)・t+u (54) Mc5 = (0) · Bc5 · m + (0) · Bc5 · q + Bc5 · p + (0) · s + (0) · t + u (54)
Mc6=(+1)・Bc6・m+(0)・Bc6・q+Bc6・p+(+1)・s+(0)・t+u (55) Mc6 = (+ 1) · Bc6 · m + (0) · Bc6 · q + Bc6 · p + (+ 1) · s + (0) · t + u (55)
Mc7=(-1)・Bc7・m+(+1)・Bc7・q+Bc7・p+(-1)・s+(+1)・t+u (56) Mc7 = (- 1) · Bc7 · m + (+ 1) · Bc7 · q + Bc7 · p + (- 1) · s + (+ 1) · t + u (56)
Mc8=(0)・Bc8・m+(+1)・Bc8・q+Bc8・p+(0)・s+(+1)・t+u (57) Mc8 = (0) · Bc8 · m + (+ 1) · Bc8 · q + Bc8 · p + (0) · s + (+ 1) · t + u (57)
Mc9=(+1)・Bc9・m+(+1)・Bc9・q+Bc9・p+(+1)・s+(+1)・t+u (58) Mc9 = (+ 1) · Bc9 · m + (+ 1) · Bc9 · q + Bc9 · p + (+ 1) · s + (+ 1) · t + u (58)
【0462】 [0462]
フレーム#nのカバードバックグラウンド領域に含まれる画素の混合比αを算出するとき、式(50)乃至式(58)において、フレーム#nの画素に対応する、フレーム#n-1の画素の背景領域の画素の画素値Bc1乃至Bc9が使用される。 When calculating the mixture ratio of the pixel α contained in the covered background area in frame #n, in formula (50) through (58), corresponding to the pixels of the frame #n, frame # n-1 pixel Background pixel values ​​Bc1 through Bc9 is used in the pixel region.
【0463】 [0463]
図75に示す、アンカバードバックグラウンド領域に含まれる画素の混合比αを算出するとき、以下の式(59)乃至式(67)が立てられる。 Shown in FIG. 75, when calculating the mixture ratio of the pixel contained in the uncovered background area alpha, the following equation (59) through (67) is raised. 混合比αを算出する画素の画素値は、Mu5である。 Pixel values ​​of pixels for calculating the mixture ratio α is Mu5.
Mu1=(-1)・Bu1・m+(-1)・Bu1・q+Bu1・p+(-1)・s+(-1)・t+u (59) Mu1 = (- 1) · Bu1 · m + (- 1) · Bu1 · q + Bu1 · p + (- 1) · s + (- 1) · t + u (59)
Mu2=(0)・Bu2・m+(-1)・Bu2・q+Bu2・p+(0)・s+(-1)・t+u (60) Mu2 = (0) · Bu2 · m + (- 1) · Bu2 · q + Bu2 · p + (0) · s + (- 1) · t + u (60)
Mu3=(+1)・Bu3・m+(-1)・Bu3・q+Bu3・p+(+1)・s+(-1)・t+u (61) Mu3 = (+ 1) · Bu3 · m + (- 1) · Bu3 · q + Bu3 · p + (+ 1) · s + (- 1) · t + u (61)
Mu4=(-1)・Bu4・m+(0)・Bu4・q+Bu4・p+(-1)・s+(0)・t+u (62) Mu4 = (- 1) · Bu4 · m + (0) · Bu4 · q + Bu4 · p + (- 1) · s + (0) · t + u (62)
Mu5=(0)・Bu5・m+(0)・Bu5・q+Bu5・p+(0)・s+(0)・t+u (63) Mu5 = (0) · Bu5 · m + (0) · Bu5 · q + Bu5 · p + (0) · s + (0) · t + u (63)
Mu6=(+1)・Bu6・m+(0)・Bu6・q+Bu6・p+(+1)・s+(0)・t+u (64) Mu6 = (+ 1) · Bu6 · m + (0) · Bu6 · q + Bu6 · p + (+ 1) · s + (0) · t + u (64)
Mu7=(-1)・Bu7・m+(+1)・Bu7・q+Bu7・p+(-1)・s+(+1)・t+u (65) Mu7 = (- 1) · Bu7 · m + (+ 1) · Bu7 · q + Bu7 · p + (- 1) · s + (+ 1) · t + u (65)
Mu8=(0)・Bu8・m+(+1)・Bu8・q+Bu8・p+(0)・s+(+1)・t+u (66) Mu8 = (0) · Bu8 · m + (+ 1) · Bu8 · q + Bu8 · p + (0) · s + (+ 1) · t + u (66)
Mu9=(+1)・Bu9・m+(+1)・Bu9・q+Bu9・p+(+1)・s+(+1)・t+u (67) Mu9 = (+ 1) · Bu9 · m + (+ 1) · Bu9 · q + Bu9 · p + (+ 1) · s + (+ 1) · t + u (67)
【0464】 [0464]
フレーム#nのアンカバードバックグラウンド領域に含まれる画素の混合比αを算出するとき、式(59)乃至式(67)において、フレーム#nの画素に対応する、フレーム#n+1の画素の背景領域の画素の画素値Bu1乃至Bu9が使用される。 When calculating the mixture ratio of the pixel α contained in the uncovered background area in frame #n, in formula (59) through (67), corresponding to the pixels of the frame #n, the pixel frame # n + 1 pixel values ​​Bu1 through Bu9 is used for the pixel of the background area.
【0465】 [0465]
図76は、推定混合比処理部401の構成を示すブロック図である。 Figure 76 is a block diagram showing the structure of the estimated mixing ratio processor 401. 推定混合比処理部401に入力された画像は、遅延部501および足し込み部502に供給される。 Image input to the estimated mixture ratio processor 401 is supplied to the delay unit 501 and the adder 502.
【0466】 [0466]
遅延回路221は、入力画像を1フレーム遅延させ、足し込み部502に供給する。 Delay circuit 221, an input image delayed by one frame, and supplies the adder 502. 足し込み部502に、入力画像としてフレーム#nが入力されているとき、遅延回路221は、フレーム#n-1を足し込み部502に供給する。 The adder 502, when the frame #n is input as an input image, the delay circuit 221, and supplies the addition unit 502 adds the frame # n-1.
【0467】 [0467]
足し込み部502は、混合比αを算出する画素の近傍の画素の画素値、およびフレーム#n-1の画素値を、正規方程式に設定する。 Adder 502, a pixel value of a pixel in the vicinity of pixels for calculating the mixture ratio alpha, and the pixel values ​​of the pixels in frame # n-1, set the normal equation. 例えば、足し込み部502は、式(50)乃至式(58)に基づいて、正規方程式に画素値Mc1乃至Mc9および画素値Bc1乃至Bc9を設定する。 For example, the adder 502, based on equation (50) through (58), sets the pixel values ​​Mc1 through Mc9 and the pixel values ​​Bc1 through Bc9 the normal equation. 足し込み部502は、画素値が設定された正規方程式を演算部503に供給する。 Adder 502 supplies the normal equations in which the pixel values ​​are set to the arithmetic unit 503.
【0468】 [0468]
演算部503は、足し込み部502から供給された正規方程式を掃き出し法などにより解いて推定混合比を求め、求められた推定混合比を出力する。 Calculation unit 503 obtains the estimated mixture ratio by solving the like method sweeping the normal equation supplied from the adder 502, and outputs the estimated mixture ratio obtained.
【0469】 [0469]
このように、推定混合比処理部401は、入力画像を基に、推定混合比を算出して、混合比決定部403に供給することができる。 Thus, the estimated mixing ratio processor 401, based on the input image, it calculates the estimated mixing ratio can be supplied to the mixing ratio decision unit 403.
【0470】 [0470]
なお、推定混合比処理部402は、推定混合比処理部401と同様の構成を有するので、その説明は省略する。 Incidentally, the estimated mixture ratio processor 402 has the same structure as the estimated-mixture-ratio processor 401, a description thereof will be omitted.
【0471】 [0471]
図77は、推定混合比処理部401により算出された推定混合比の例を示す図である。 Figure 77 is a diagram showing an example of the estimated mixture ratio calculated by the estimated mixing ratio processor 401. 図77に示す推定混合比は、等速で動いているオブジェクトに対応する前景の動きvが11であり、7×7画素のブロックを単位として方程式を生成して算出された結果を、1ラインに対して示すものである。 Estimated mixture ratio shown in FIG. 77, of movement v corresponding to the object moving at a constant speed is 11, the 7 × 7 pixel blocks result calculated by generating equations in units of one line It illustrates against.
【0472】 [0472]
推定混合比は、混合領域において、図63に示すように、ほぼ直線的に変化していることがわかる。 Estimated mixture ratio in the mixed area, as shown in FIG. 63, it can be seen that changes almost linearly.
【0473】 [0473]
混合比決定部403は、領域特定部101から供給された、混合比が算出される画素が、前景領域、背景領域、カバードバックグラウンド領域、またはアンカバードバックグラウンド領域のいずれかに属するかを示す領域情報を基に、混合比を設定する。 Mixture-ratio determining portion 403 shows supplied from the area specifying unit 101, a pixel mixing ratio is calculated, the foreground area, background area, belongs to one of the covered background area or the uncovered background area, based on the area information, to set the mixing ratio. 混合比決定部403は、対象となる画素が前景領域に属する場合、0を混合比に設定し、対象となる画素が背景領域に属する場合、1を混合比に設定し、対象となる画素がカバードバックグラウンド領域に属する場合、推定混合比処理部401から供給された推定混合比を混合比に設定し、対象となる画素がアンカバードバックグラウンド領域に属する場合、推定混合比処理部402から供給された推定混合比を混合比に設定する。 Mixture-ratio determining portion 403, when the corresponding pixel belongs to the foreground area, it sets the mixture ratio to 0 when the corresponding pixel belongs to the background area, sets 1 to the mixture ratio, pixels of interest if it belongs to the covered background area, sets the estimated mixture ratio supplied from the estimated mixing ratio processor 401 as the mixture ratio when the corresponding pixel belongs to the uncovered background area, supplied from the estimated-mixture-ratio processor 402 the putative mixing ratio set as the mixture ratio. 混合比決定部403は、領域情報を基に設定した混合比を出力する。 Mixture-ratio determining portion 403 outputs the mixture ratio set based on the area information.
【0474】 [0474]
図78のフローチャートを参照して、推定混合比処理部401が図76に示す構成を有する場合における、混合比算出部102の混合比の算出の処理を説明する。 With reference to the flowchart of FIG. 78, the estimated-mixture-ratio processor 401 in the case of having a structure shown in FIG. 76, illustrating the process of calculating the mixture ratio of the mixture-ratio calculator 102. ステップS501において、混合比算出部102は、領域特定部101から供給された領域情報を取得する。 In step S501, the mixture-ratio calculator 102 obtains area information supplied from the area specifying unit 101. ステップS502において、推定混合比処理部401は、カバードバックグラウンド領域に対応するモデルによる混合比推定の処理を実行し、推定混合比を混合比決定部403に供給する。 In step S502, the estimated-mixture-ratio processor 401 executes the processing for mixing ratio estimation by a model corresponding to the covered background area, and supplies the estimated mixture ratio to the mixture-ratio determining portion 403. 混合比推定の処理の詳細は、図79のフローチャートを参照して、後述する。 Mixing ratio processing details of the estimation with reference to the flowchart of FIG. 79, described later.
【0475】 [0475]
ステップS503において、推定混合比処理部402は、アンカバードバックグラウンド領域に対応するモデルによる混合比推定の処理を実行し、推定混合比を混合比決定部403に供給する。 In step S503, the estimated-mixture-ratio processor 402 executes the processing of the mixture ratio estimation by a model corresponding to the uncovered background area, and supplies the estimated mixture ratio to the mixture-ratio determining portion 403.
【0476】 [0476]
ステップS504において、混合比算出部102は、フレーム全体について、混合比を推定したか否かを判定し、フレーム全体について、混合比を推定していないと判定された場合、ステップS502に戻り、次の画素について混合比を推定する処理を実行する。 In step S504, the mixture-ratio calculator 102, for the whole frame, the mixture ratio is determined whether the estimated for the whole frame, if the mixture ratio is determined not estimated, the process returns to step S502, following It performs a process of estimating a mixture ratio for the pixel.
【0477】 [0477]
ステップS504において、フレーム全体について、混合比を推定したと判定された場合、ステップS505に進み、混合比決定部403は、領域特定部101から供給された、混合比が算出される画素が、前景領域、背景領域、カバードバックグラウンド領域、またはアンカバードバックグラウンド領域のいずれかに属するかを示す領域情報を基に、混合比を設定する。 In step S504, for the whole frame, if the mixture ratio is determined to be estimated, the process proceeds to step S505, the mixing ratio determining unit 403, supplied from the area specifying unit 101, the pixel is the mixing ratio is calculated, the foreground area, background area, based on the area information indicating which belongs to one of the covered background area or the uncovered background area, to set the mixing ratio. 混合比決定部403は、対象となる画素が前景領域に属する場合、0を混合比に設定し、対象となる画素が背景領域に属する場合、1を混合比に設定し、対象となる画素がカバードバックグラウンド領域に属する場合、推定混合比処理部401から供給された推定混合比を混合比に設定し、対象となる画素がアンカバードバックグラウンド領域に属する場合、推定混合比処理部402から供給された推定混合比を混合比に設定し、処理は終了する。 Mixture-ratio determining portion 403, when the corresponding pixel belongs to the foreground area, it sets the mixture ratio to 0 when the corresponding pixel belongs to the background area, sets 1 to the mixture ratio, pixels of interest if it belongs to the covered background area, sets the estimated mixture ratio supplied from the estimated mixing ratio processor 401 as the mixture ratio when the corresponding pixel belongs to the uncovered background area, supplied from the estimated-mixture-ratio processor 402 set has been estimated mixture ratio to the mixture ratio, the process ends.
【0478】 [0478]
このように、混合比算出部102は、領域特定部101から供給された領域情報、および入力画像を基に、各画素に対応する特徴量である混合比αを算出することができる。 Thus, the mixing ratio calculating unit 102 can calculate the area information supplied from the area specifying unit 101, and the input image based on the mixture ratio α which is a feature quantity corresponding to each pixel.
【0479】 [0479]
混合比αを利用することにより、動いているオブジェクトに対応する画像に含まれる動きボケの情報を残したままで、画素値に含まれる前景の成分と背景の成分とを分離することが可能になる。 By utilizing the mixture ratio alpha, while leaving the information of motion blur contained in an image corresponding to a moving object, it is possible to separate the components of the foreground components and the background contained in the pixel values .
【0480】 [0480]
また、混合比αに基づいて画像を合成すれば、実世界を実際に撮影し直したような動いているオブジェクトのスピードに合わせた正しい動きボケを含む画像を作ることが可能になる。 Moreover, if synthesized image based on the mixture ratio alpha, it is possible to produce an image containing the correct motion blur that matches the speed of moving objects, such as re actually captured real world.
【0481】 [0481]
次に、図78のステップS502に対応する、カバードバックグラウンド領域に対応するモデルによる混合比推定の処理を図79のフローチャートを参照して説明する。 Next, corresponding to step S502 of FIG. 78 will be described with reference to the flowchart of FIG. 79 the process of mixing ratio estimation by a model corresponding to the covered background area.
【0482】 [0482]
ステップS521において、足し込み部502は、入力された画像に含まれる画素値、および遅延回路221から供給される画像に含まれる画素値を、カバードバックグラウンド領域のモデルに対応する正規方程式に設定する。 In step S521, the adder 502 sets the pixel values ​​included in the input image, and the pixel values ​​included in the image supplied from the delay circuit 221, the normal equation corresponding to the model of the covered background area .
【0483】 [0483]
ステップS522において、推定混合比処理部401は、対象となる画素についての設定が終了したか否かを判定し、対象となる画素についての設定が終了していないと判定された場合、ステップS521に戻り、正規方程式への画素値の設定の処理を繰り返す。 In step S522, the estimated-mixture-ratio processor 401, if the setting of the target pixels to determine whether it has finished, the setting of the target pixels is determined not completed, the step S521 return to repeat the processing for setting the pixel values ​​in the normal equation.
【0484】 [0484]
ステップS522において、対象となる画素についての画素値の設定が終了したと判定された場合、ステップS523に進み、演算部173は、画素値が設定された正規方程式を基に、推定混合比を演算して、求められた推定混合比を出力する。 In step S522, if the setting of the pixel value for the pixel of interest is determined to have ended, the process proceeds to step S523, the arithmetic unit 173, based on the normal equations in which the pixel values ​​are set, it calculates the estimated mixture ratio and outputs the estimated mixture ratio obtained.
【0485】 [0485]
このように、推定混合比処理部401は、入力画像を基に、推定混合比を演算することができる。 Thus, the estimated mixing ratio processor 401, based on the input image, it can calculate the estimated mixture ratio.
【0486】 [0486]
図78のステップS153におけるアンカバードバックグラウンド領域に対応するモデルによる混合比推定の処理は、アンカバードバックグラウンド領域のモデルに対応する正規方程式を利用した、図79のフローチャートに示す処理と同様なので、その説明は省略する。 Processing the mixing ratio estimation by a model corresponding to the uncovered background area in step S153 of FIG. 78, using the normal equation corresponding to the model of the uncovered background area, the same as the process shown in the flowchart of FIG. 79, and a description thereof will be omitted.
【0487】 [0487]
なお、背景に対応するオブジェクトが静止しているとして説明したが、背景領域に対応する画像が動きを含んでいても上述した混合比を求める処理を適用することができる。 Although described as an object corresponding to the background is stationary, it is possible to apply the process of obtaining the mixing ratio of the image corresponding to the background area discussed above also contain motion. 例えば、背景領域に対応する画像が一様に動いているとき、推定混合比処理部401は、この動きに対応して画像全体をシフトさせ、背景に対応するオブジェクトが静止している場合と同様に処理する。 For example, when the image corresponding to the background area is uniformly moving, the estimated-mixture-ratio processor 401 shifts the overall image in accordance with this movement, as if the object corresponding to the background is stationary to process. また、背景領域に対応する画像が局所毎に異なる動きを含んでいるとき、推定混合比処理部401は、混合領域に属する画素に対応する画素として、動きに対応した画素を選択して、上述の処理を実行する。 If the image corresponding to the background area contains locally different motions, the estimated-mixture-ratio processor 401 as the pixels corresponding to the pixels belonging to the mixed area, and selects the pixels corresponding to the movement, above to perform the processing.
【0488】 [0488]
次に、前景背景分離部105について説明する。 Next, a description will be given background separator 105. 図80は、前景背景分離部105の構成の一例を示すブロック図である。 Figure 80 is a block diagram illustrating an example of the configuration of a foreground background separating unit 105. 前景背景分離部105に供給された入力画像は、分離部601、スイッチ602、およびスイッチ604に供給される。 Input image supplied to the foreground background separating unit 105, the separation unit 601 is supplied to the switch 602, and switch 604. カバードバックグラウンド領域を示す情報、およびアンカバードバックグラウンド領域を示す、領域特定部103から供給された領域情報は、分離部601に供給される。 Information indicating the covered background area, and unloading shows the covered background area, the area information supplied from the area specifying unit 103 is supplied to the separating portion 601. 前景領域を示す領域情報は、スイッチ602に供給される。 Area information indicating the foreground area is supplied to the switch 602. 背景領域を示す領域情報は、スイッチ604に供給される。 Area information indicating the background area is supplied to the switch 604.
【0489】 [0489]
混合比算出部104から供給された混合比αは、分離部601に供給される。 Mixing ratio supplied from the mixture-ratio calculator 104 alpha is supplied to the separating portion 601.
【0490】 [0490]
分離部601は、カバードバックグラウンド領域を示す領域情報、アンカバードバックグラウンド領域を示す領域情報、および混合比αを基に、入力画像から前景の成分を分離して、分離した前景の成分を合成部603に供給するとともに、入力画像から背景の成分を分離して、分離した背景の成分を合成部605に供給する。 Separating portion 601, the area information indicating the covered background area, the area information indicating the uncovered background area, and the mixing ratio α based separates the foreground components from the input image, combining the separated foreground components supplies to the section 603 separates the background components from the input image, and supplies the separated component of the background to the combining unit 605.
【0491】 [0491]
スイッチ602は、前景領域を示す領域情報を基に、前景に対応する画素が入力されたとき、閉じられ、入力画像に含まれる前景に対応する画素のみを合成部603に供給する。 Switch 602, based on the area information indicating the foreground area, when the pixel corresponding to the foreground is input, closed, supplies only the pixels corresponding to the foreground contained in the input image to the synthesizer 603.
【0492】 [0492]
スイッチ604は、背景領域を示す領域情報を基に、背景に対応する画素が入力されたとき、閉じられ、入力画像に含まれる背景に対応する画素のみを合成部605に供給する。 Switch 604, based on the area information indicating the background area, when the pixel corresponding to the background is input, closed, supplies only to the synthesizer 605 pixels corresponding to the background included in the input image.
【0493】 [0493]
合成部603は、分離部601から供給された前景に対応する成分、スイッチ602から供給された前景に対応する画素を基に、前景成分画像を合成し、合成した前景成分画像を出力する。 Synthesizer 603, components corresponding to supplied from the separating portion 601 the foreground, on the basis of the pixels corresponding to the foreground supplied from the switch 602, and synthesizes the foreground component image, and outputs the synthesized foreground component image. 前景領域と混合領域とは重複しないので、合成部603は、例えば、前景に対応する成分と、前景に対応する画素とに論理和の演算を適用して、前景成分画像を合成する。 It does not overlap with the foreground area and the mixed area, synthesizer 603, for example, a component corresponding to the foreground, by applying the calculation of the logical sum to the pixels corresponding to the foreground to synthesize the foreground component image.
【0494】 [0494]
合成部603は、前景成分画像の合成の処理の最初に実行される初期化の処理において、内蔵しているフレームメモリに全ての画素値が0である画像を格納し、前景成分画像の合成の処理において、前景成分画像を格納(上書き)する。 Synthesizer 603, in the initializing processing is executed first in the processing for synthesizing the foreground component image, all the pixel values ​​are stored in the image is zero in the frame memory with a built, the foreground component image of the composite in the process, it stores the foreground component image (overwrites). 従って、合成部603が出力する前景成分画像の内、背景領域に対応する画素には、画素値として0が格納されている。 Thus, among the foreground component image output from the synthesizer 603, the pixels corresponding to the background area, 0 as a pixel value is stored.
【0495】 [0495]
合成部605は、分離部601から供給された背景に対応する成分、スイッチ604から供給された背景に対応する画素を基に、背景成分画像を合成して、合成した背景成分画像を出力する。 Synthesizer 605, components corresponding to the supplied background from demultiplexing section 601, based on the pixel corresponding to the supplied background from the switch 604, by synthesizing the background component image, and outputs the synthesized background component image. 背景領域と混合領域とは重複しないので、合成部605は、例えば、背景に対応する成分と、背景に対応する画素とに論理和の演算を適用して、背景成分画像を合成する。 It does not overlap with the background area and the mixed area, synthesizer 605, for example, a component corresponding to the background, by applying the calculation of the logical sum to the pixel corresponding to the background to synthesize the background component image.
【0496】 [0496]
合成部605は、背景成分画像の合成の処理の最初に実行される初期化の処理において、内蔵しているフレームメモリに全ての画素値が0である画像を格納し、背景成分画像の合成の処理において、背景成分画像を格納(上書き)する。 Synthesizer 605, in the initializing processing executed beginning of the process of synthesis of the background component image, all the pixel values ​​are stored in the image is zero in the frame memory with a built, the synthesis of the background component image in the process, it stores the background component image (overwrites). 従って、合成部605が出力する背景成分画像の内、前景領域に対応する画素には、画素値として0が格納されている。 Thus, among the background component image output from the synthesizer 605, the pixels corresponding to the foreground area, 0 as a pixel value is stored.
【0497】 [0497]
図81は、前景背景分離部105に入力される入力画像、並びに前景背景分離部105から出力される前景成分画像および背景成分画像を示す図である。 Figure 81 is a diagram showing an input image input into the foreground background separator 105 and the foreground component image and the background component image output from the foreground background separator 105.
【0498】 [0498]
図81(A)は、表示される画像の模式図であり、図81(B)は、図81(A)に対応する前景領域に属する画素、背景領域に属する画素、および混合領域に属する画素を含む1ラインの画素を時間方向に展開したモデル図を示す。 Figure 81 (A) is a schematic view of an image to be displayed, FIG. 81 (B) are pixels belonging to the foreground area corresponding to FIG. 81 (A), the pixels belonging to the pixel, and the mixed area belong to the background area a model view of the developed pixels of one line in the time direction including shows.
【0499】 [0499]
図81(A)および図81(B)に示すように、前景背景分離部105から出力される背景成分画像は、背景領域に属する画素、および混合領域の画素に含まれる背景の成分から構成される。 As shown in FIG. 81 (A) and FIG. 81 (B), the background component image output from the foreground background separating unit 105 is composed of the background components contained in the pixel belongs pixel, and the mixed area to the background area that.
【0500】 [0500]
図81(A)および図81(B)に示すように、前景背景分離部105から出力される前景成分画像は、前景領域に属する画素、および混合領域の画素に含まれる前景の成分から構成される。 As shown in FIG. 81 (A) and FIG. 81 (B), the foreground component image output from the foreground background separating unit 105 is composed of the foreground components contained in the pixel belongs pixel, and the mixed area to the foreground area that.
【0501】 [0501]
混合領域の画素の画素値は、前景背景分離部105により、背景の成分と、前景の成分とに分離される。 Pixel values ​​of the pixels in the mixed area, the background separator 105 is separated into the background components and the foreground components. 分離された背景の成分は、背景領域に属する画素と共に、背景成分画像を構成する。 Component of the separated background, together with the pixel belonging to the background area, constituting the background component image. 分離された前景の成分は、前景領域に属する画素と共に、前景成分画像を構成する。 Component of the separated foreground, together with the pixels belonging to the foreground area, constituting the foreground component image.
【0502】 [0502]
このように、前景成分画像は、背景領域に対応する画素の画素値が0とされ、前景領域に対応する画素および混合領域に対応する画素に意味のある画素値が設定される。 Thus, the foreground component image, the pixel values ​​of pixels corresponding to the background area are set to 0, the pixel values ​​that are meaningful to the pixel corresponding to the pixel and the mixed area corresponding to the foreground area are set. 同様に、背景成分画像は、前景領域に対応する画素の画素値が0とされ、背景領域に対応する画素および混合領域に対応する画素に意味のある画素値が設定される。 Similarly, the background component image, the pixel values ​​of pixels corresponding to the foreground area are set to 0, the pixel values ​​are set to meaningful pixel corresponding to the pixel and the mixed area corresponding to the background area.
【0503】 [0503]
次に、分離部601が実行する、混合領域に属する画素から前景の成分、および背景の成分を分離する処理について説明する。 Then, the separation unit 601 performs the foreground components from the pixels belonging to the mixed area, and the process of separating the components of the background will be described.
【0504】 [0504]
図82は、図中の左から右に移動するオブジェクトに対応する前景を含む、2つのフレームの前景の成分および背景の成分を示す画像のモデルである。 Figure 82 includes a foreground object moving from the left to the right in the figure is a model of an image indicating the foreground components and background components in two frames. 図82に示す画像のモデルにおいて、前景の動き量vは4であり、仮想分割数は、4とされている。 In the model of the image shown in FIG. 82, the amount of movement v is 4, the number of virtual divided portions is 4..
【0505】 [0505]
フレーム#nにおいて、最も左の画素、および左から14番目乃至18番目の画素は、背景の成分のみから成り、背景領域に属する。 In frame #n, the leftmost pixel and the fourteenth through eighteenth pixels from the left consist of only the background components and belong to the background area. フレーム#nにおいて、左から2番目乃至4番目の画素は、背景の成分および前景の成分を含み、アンカバードバックグラウンド領域に属する。 In frame #n, 2 through fourth pixels from the left include background components and foreground components, and belong to the uncovered background area. フレーム#nにおいて、左から11番目乃至13番目の画素は、背景の成分および前景の成分を含み、カバードバックグラウンド領域に属する。 In frame #n, the eleventh through thirteenth pixels from the left contain background components and foreground components and belong to the covered background area. フレーム#nにおいて、左から5番目乃至10番目の画素は、前景の成分のみから成り、前景領域に属する。 In frame #n, 5 through tenth pixels from the left consist of only the foreground components, and belong to the foreground area.
【0506】 [0506]
フレーム#n+1において、左から1番目乃至5番目の画素、および左から18番目の画素は、背景の成分のみから成り、背景領域に属する。 In frame # n + 1, 1 through fifth pixels from the left and the eighteenth pixel from the left consist of only the background components and belong to the background area. フレーム#n+1において、左から6番目乃至8番目の画素は、背景の成分および前景の成分を含み、アンカバードバックグラウンド領域に属する。 In frame # n + 1, the sixth through eighth pixels from the left contain background components and foreground components, and belong to the uncovered background area. フレーム#n+1において、左から15番目乃至17番目の画素は、背景の成分および前景の成分を含み、カバードバックグラウンド領域に属する。 In frame # n + 1, the fifteenth through seventeenth pixels from the left contain background components and foreground components and belong to the covered background area. フレーム#n+1において、左から9番目乃至14番目の画素は、前景の成分のみから成り、前景領域に属する。 In frame # n + 1, the ninth through fourteenth pixels from the left consist of only the foreground components, and belong to the foreground area.
【0507】 [0507]
図83は、カバードバックグラウンド領域に属する画素から前景の成分を分離する処理を説明する図である。 Figure 83 is a diagram for explaining the processing for separating the foreground components from the pixels belonging to the covered background area. 図83において、α1乃至α18は、フレーム#nにおける画素のぞれぞれに対応する混合比である。 In Figure 83, [alpha] 1 to α18 indicates the mixture ratio corresponding to, respectively, respectively pixels of frame #n. 図83において、左から15番目乃至17番目の画素は、カバードバックグラウンド領域に属する。 In Figure 83, the fifteenth through seventeenth pixels from the left belong to the covered background area.
【0508】 [0508]
フレーム#nの左から15番目の画素の画素値C15は、式(68)で表される。 Pixel value of the fifteenth pixel from the left in frame #n C15 can be expressed by equation (68).
【0509】 [0509]
ここで、α15は、フレーム#nの左から15番目の画素の混合比である。 Here,? 15 indicates the mixture ratio of the fifteenth pixel from the left in frame #n. P15は、フレーム#n-1の左から15番目の画素の画素値である。 P15 is a pixel value of the fifteenth pixel from the left in frame # n-1.
【0510】 [0510]
式(68)を基に、フレーム#nの左から15番目の画素の前景の成分の和f15は、式(69)で表される。 Based on the equation (68), the sum f15 of the foreground components of the fifteenth pixel from the left in frame #n can be expressed by equation (69).
【0511】 [0511]
【0512】 [0512]
同様に、フレーム#nの左から16番目の画素の前景の成分の和f16は、式(70)で表され、フレーム#nの左から17番目の画素の前景の成分の和f17は、式(71)で表される。 Similarly, the sum f16 of the foreground components of the sixteenth pixel from the left in frame #n is expressed by equation (70), the sum f17 of the foreground components of the seventeenth pixel from the left in frame #n, the formula represented by (71).
【0513】 [0513]
f16=C16-α16・P16 (70) f16 = C16-α16 · P16 (70)
f17=C17-α17・P17 (71) f17 = C17-α17 · P17 (71)
【0514】 [0514]
このように、カバードバックグラウンド領域に属する画素の画素値Cに含まれる前景の成分fcは、式(72)で計算される。 Thus, the foreground components fc contained in the pixel value C of the pixel belonging to the covered background area can be expressed by equation (72).
【0515】 [0515]
fc=C-α・P (72) fc = C-α · P (72)
Pは、1つ前のフレームの、対応する画素の画素値である。 P is the previous frame one, the pixel value of the corresponding pixel.
【0516】 [0516]
図84は、アンカバードバックグラウンド領域に属する画素から前景の成分を分離する処理を説明する図である。 Figure 84 is a diagram for explaining the processing for separating the foreground components from the pixels belonging to the uncovered background area. 図84において、α1乃至α18は、フレーム#nにおける画素のぞれぞれに対応する混合比である。 In Figure 84, [alpha] 1 to α18 indicates the mixture ratio corresponding to, respectively, respectively pixels of frame #n. 図84において、左から2番目乃至4番目の画素は、アンカバードバックグラウンド領域に属する。 In Figure 84, the second through fourth pixels from the left belong to the uncovered background area.
【0517】 [0517]
フレーム#nの左から2番目の画素の画素値C02は、式(73)で表される。 Pixel value C02 of the second pixel from the left in frame #n can be expressed by equation (73).
【0518】 [0518]
ここで、α2は、フレーム#nの左から2番目の画素の混合比である。 Here, [alpha] 2 is the mixture ratio of the second pixel from the left in frame #n. N02は、フレーム#n+1の左から2番目の画素の画素値である。 N02 is the pixel value of the second pixel from the left in frame # n + 1.
【0519】 [0519]
式(73)を基に、フレーム#nの左から2番目の画素の前景の成分の和f02は、式(74)で表される。 Based on the equation (73), the sum f02 of the foreground components of the second pixel from the left in frame #n can be expressed by equation (74).
【0520】 [0520]
【0521】 [0521]
同様に、フレーム#nの左から3番目の画素の前景の成分の和f03は、式(75)で表され、フレーム#nの左から4番目の画素の前景の成分の和f04は、式(76)で表される。 Similarly, the sum f03 of the foreground components of the third pixel from the left in frame #n is expressed by equation (75), the sum f04 of the foreground components of the fourth pixel from the left in frame #n can formula represented by (76).
【0522】 [0522]
f03=C03-α3・N03 (75) f03 = C03-α3 · N03 (75)
f04=C04-α4・N04 (76) f04 = C04-α4 · N04 (76)
【0523】 [0523]
このように、アンカバードバックグラウンド領域に属する画素の画素値Cに含まれる前景の成分fuは、式(77)で計算される。 Thus, the foreground components fu contained in the pixel value C of the pixel belonging to the uncovered background area can be expressed by equation (77).
【0524】 [0524]
fu=C-α・N (77) fu = C-α · N (77)
Nは、1つ後のフレームの、対応する画素の画素値である。 N is the frame one frame after the pixel value of the corresponding pixel.
【0525】 [0525]
このように、分離部601は、領域情報に含まれる、カバードバックグラウンド領域を示す情報、およびアンカバードバックグラウンド領域を示す情報、並びに画素毎の混合比αを基に、混合領域に属する画素から前景の成分、および背景の成分を分離することができる。 Thus, the separation unit 601 is included in the area information, the information indicating the covered background area, and the information indicating the uncovered background area, and based on the mixture ratio α for each pixel from the pixel belonging to the mixed area foreground components, and the background components can be separated.
【0526】 [0526]
図85は、以上で説明した処理を実行する分離部601の構成の一例を示すブロック図である。 Figure 85 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the separating portion 601 for executing the processing described above. 分離部601に入力された画像は、フレームメモリ621に供給され、混合比算出部104から供給されたカバードバックグラウンド領域およびアンカバードバックグラウンド領域を示す領域情報、並びに混合比αは、分離処理ブロック622に入力される。 Input image into the separating portion 601 is supplied to the frame memory 621, the area information indicating the covered background area and the uncovered background area supplied from the mixture-ratio calculator 104, and the mixing ratio α, the separating processing block 622 is input to.
【0527】 [0527]
フレームメモリ621は、入力された画像をフレーム単位で記憶する。 The frame memory 621 stores the input images in units of frames. フレームメモリ621は、処理の対象がフレーム#nであるとき、フレーム#nの1つ前のフレームであるフレーム#n-1、フレーム#n、およびフレーム#nの1つ後のフレームであるフレーム#n+1を記憶する。 Frame memory 621, when the image to be processed is frame #n, frame # n-1 is the frame one frame before frame #n, a frame one frame after frame #n, and frame #n frame # storing the n + 1.
【0528】 [0528]
フレームメモリ621は、フレーム#n-1、フレーム#n、およびフレーム#n+1の対応する画素を分離処理ブロック622に供給する。 The frame memory 621 supplies frame # n-1, and frame #n, and the corresponding pixel in frame # n + 1 to the separation processing block 622.
【0529】 [0529]
分離処理ブロック622は、カバードバックグラウンド領域およびアンカバードバックグラウンド領域を示す領域情報、並びに混合比αを基に、フレームメモリ621から供給されたフレーム#n-1、フレーム#n、およびフレーム#n+1の対応する画素の画素値に図83および図84を参照して説明した演算を適用して、フレーム#nの混合領域に属する画素から前景の成分および背景の成分を分離して、フレームメモリ623に供給する。 Separation processing block 622, the area information indicating the covered background area and the uncovered background area, and based on the mixture ratio alpha, pixels in frame # n-1, frame #n supplied from the frame memory 621, and the frame #n the pixel values ​​of corresponding pixels of +1 by applying the reference to operations that describes the FIGS. 83 and 84, to separate the components of the foreground components and the background from the pixel belonging to the mixed area in frame #n, the frame It is supplied to the memory 623.
【0530】 [0530]
分離処理ブロック622は、アンカバード領域処理部631、カバード領域処理部632、合成部633、および合成部634で構成されている。 Separation processing block 622 supplies the uncovered area processor 631, and a covered area processor 632, the combining unit 633 and the combining unit 634,.
【0531】 [0531]
アンカバード領域処理部631の乗算器641は、混合比αを、フレームメモリ621から供給されたフレーム#n+1の画素の画素値に乗じて、スイッチ642に出力する。 Multiplier 641 of the uncovered area processor 631, a mixture ratio alpha, multiplies the pixel value of the pixel supplied frame # n + 1 from the frame memory 621, and outputs to the switch 642. スイッチ642は、フレームメモリ621から供給されたフレーム#nの画素(フレーム#n+1の画素に対応する)がアンカバードバックグラウンド領域であるとき、閉じられ、乗算器641から供給された混合比αを乗じた画素値を演算器643および合成部634に供給する。 Switch 642, when the pixel of frame #n supplied from the frame memory 621 (corresponding to the pixel of the frame # n + 1) is an uncovered background area, closed, mixing ratio supplied from the multiplier 641 supplying the pixel value multiplied by α to the calculator 643 and the combining unit 634. スイッチ642から出力されるフレーム#n+1の画素の画素値に混合比αを乗じた値は、フレーム#nの対応する画素の画素値の背景の成分に等しい。 The value obtained by multiplying the mixture ratio α to the pixel value of the pixel of frame # n + 1 output from the switch 642 is equal to the background component of the pixel value of the corresponding pixel of the frame #n.
【0532】 [0532]
演算器643は、フレームメモリ621から供給されたフレーム#nの画素の画素値から、スイッチ642から供給された背景の成分を減じて、前景の成分を求める。 Calculator 643, from the pixel value of the pixel in frame #n supplied from the frame memory 621, by subtracting the background components supplied from the switch 642 to obtain the foreground components. 演算器643は、アンカバードバックグラウンド領域に属する、フレーム#nの画素の前景の成分を合成部633に供給する。 Calculator 643 supplies belonging to the uncovered background area, the foreground component of the pixel of the frame #n to the combining unit 633.
【0533】 [0533]
カバード領域処理部632の乗算器651は、混合比αを、フレームメモリ621から供給されたフレーム#n-1の画素の画素値に乗じて、スイッチ652に出力する。 Multiplier 651 of the covered area processor 632, a mixture ratio alpha, multiplies the pixel value of the pixel supplied frame # n-1 from the frame memory 621, and outputs to the switch 652. スイッチ652は、フレームメモリ621から供給されたフレーム#nの画素(フレーム#n-1の画素に対応する)がカバードバックグラウンド領域であるとき、閉じられ、乗算器651から供給された混合比αを乗じた画素値を演算器653および合成部634に供給する。 Switch 652, when the pixel of frame #n supplied from the frame memory 621 (corresponding to the pixel of the frame # n-1) is a covered background area, closed, mixing ratio supplied from the multiplier 651 alpha and it supplies the pixel values ​​to the arithmetic unit 653 and the combining unit 634 multiplied. スイッチ652から出力されるフレーム#n-1の画素の画素値に混合比αを乗じた値は、フレーム#nの対応する画素の画素値の背景の成分に等しい。 The value obtained by multiplying the mixture ratio α to the pixel value of the pixel of frame # n-1 output from the switch 652 is equal to the background component of the pixel value of the corresponding pixel of the frame #n.
【0534】 [0534]
演算器653は、フレームメモリ621から供給されたフレーム#nの画素の画素値から、スイッチ652から供給された背景の成分を減じて、前景の成分を求める。 Calculator 653, from the pixel value of the pixel in frame #n supplied from the frame memory 621, by subtracting the background components supplied from the switch 652 to obtain the foreground components. 演算器653は、カバードバックグラウンド領域に属する、フレーム#nの画素の前景の成分を合成部633に供給する。 Calculator 653 supplies belonging to the covered background area, the foreground component of the pixel of the frame #n to the combining unit 633.
【0535】 [0535]
合成部633は、フレーム#nの、演算器643から供給された、アンカバードバックグラウンド領域に属する画素の前景の成分、および演算器653から供給された、カバードバックグラウンド領域に属する画素の前景の成分を合成して、フレームメモリ623に供給する。 Combining unit 633, the frame #n, supplied from the arithmetic unit 643, the foreground components of the pixels belonging to the uncovered background area, and supplied from the calculator 653, the foreground pixels belonging to the covered background area by combining the components, supplied to the frame memory 623.
【0536】 [0536]
合成部634は、フレーム#nの、スイッチ642から供給された、アンカバードバックグラウンド領域に属する画素の背景の成分、およびスイッチ652から供給された、カバードバックグラウンド領域に属する画素の背景の成分を合成して、フレームメモリ623に供給する。 Combining unit 634, the frame #n, supplied from the switch 642, the background component of the pixel belonging to the uncovered background area, and supplied from the switch 652, the background components of the pixels belonging to the covered background area synthesized and supplied to the frame memory 623.
【0537】 [0537]
フレームメモリ623は、分離処理ブロック622から供給された、フレーム#nの混合領域の画素の前景の成分と、背景の成分とをそれぞれに記憶する。 The frame memory 623 stores supplied from the separation processing block 622, the foreground component of the pixels in the mixed area in frame #n, and the background components, respectively.
【0538】 [0538]
フレームメモリ623は、記憶しているフレーム#nの混合領域の画素の前景の成分、および記憶しているフレーム#nの混合領域の画素の背景の成分を出力する。 The frame memory 623 outputs the background components of the pixels in the mixed area in frame #n in which the foreground components of the pixels in the mixed area in frame #n stored therein, and stores that.
【0539】 [0539]
特徴量である混合比αを利用することにより、画素値に含まれる前景の成分と背景の成分とを完全に分離することが可能になる。 By utilizing the mixture ratio α which is a feature quantity, it is possible to completely separate the components of the foreground components and the background contained in the pixel values.
【0540】 [0540]
合成部603は、分離部601から出力された、フレーム#nの混合領域の画素の前景の成分と、前景領域に属する画素とを合成して前景成分画像を生成する。 Synthesizer 603, outputted from demultiplexing section 601, generates the foreground component of the pixels in the mixed area in frame #n, the foreground component image by the pixels belonging to the foreground area. 合成部605は、分離部601から出力された、フレーム#nの混合領域の画素の背景の成分と、背景領域に属する画素とを合成して背景成分画像を生成する。 Synthesizer 605, outputted from demultiplexing section 601, and the background component of the pixels in the mixed area in frame #n, by combining the pixels belonging to the background area to generate a background component image.
【0541】 [0541]
図86は、図82のフレーム#nに対応する、前景成分画像の例と、背景成分画像の例を示す図である。 Figure 86 corresponding to frame #n in FIG. 82, the example of the foreground component image, a diagram showing an example of the background component image.
【0542】 [0542]
図86(A)は、図82のフレーム#nに対応する、前景成分画像の例を示す。 Figure 86 (A) corresponding to frame #n in FIG. 82 shows an example of the foreground component image.
最も左の画素、および左から14番目の画素は、前景と背景が分離される前において、背景の成分のみから成っていたので、画素値が0とされる。 The leftmost pixel and the fourteenth pixel from the left, before the foreground and the background are separated, and thus consisted of only the background components, it is a pixel value 0.
【0543】 [0543]
左から2番目乃至4番目の画素は、前景と背景とが分離される前において、アンカバードバックグラウンド領域に属し、背景の成分が0とされ、前景の成分がそのまま残されている。 The second through fourth pixels from the left, before the foreground and the background are separated, belonging to the uncovered background area, is the component of the background is 0, the foreground components are maintained. 左から11番目乃至13番目の画素は、前景と背景とが分離される前において、カバードバックグラウンド領域に属し、背景の成分が0とされ、前景の成分がそのまま残されている。 The eleventh through thirteenth pixels from the left, before the foreground and the background are separated, belonging to the covered background area, is the component of the background is 0, the foreground components are maintained. 左から5番目乃至10番目の画素は、前景の成分のみから成るので、そのまま残される。 The fifth through tenth pixels from the left consist of only the foreground components, are left intact.
【0544】 [0544]
図86(B)は、図82のフレーム#nに対応する、背景成分画像の例を示す。 Figure 86 (B) corresponding to frame #n in FIG. 82 shows an example of the background component image. 最も左の画素、および左から14番目の画素は、前景と背景とが分離される前において、背景の成分のみから成っていたので、そのまま残される。 The leftmost pixel and the fourteenth pixel from the left, before the foreground and the background are separated, and thus consisted of only the background components, it is left intact.
【0545】 [0545]
左から2番目乃至4番目の画素は、前景と背景とが分離される前において、アンカバードバックグラウンド領域に属し、前景の成分が0とされ、背景の成分がそのまま残されている。 The second through fourth pixels from the left, before the foreground and the background are separated, belonging to the uncovered background area, the foreground components are set to 0, the background components are maintained. 左から11番目乃至13番目の画素は、前景と背景とが分離される前において、カバードバックグラウンド領域に属し、前景の成分が0とされ、背景の成分がそのまま残されている。 The eleventh through thirteenth pixels from the left, before the foreground and the background are separated, belonging to the covered background area, the foreground components are set to 0, the background components are maintained. 左から5番目乃至10番目の画素は、前景と背景とが分離される前において、前景の成分のみから成っていたので、画素値が0とされる。 Fifth through tenth pixels from the left, before the foreground and the background are separated, and thus consisted only the foreground components, the pixel value is 0.
【0546】 [0546]
次に、図87に示すフローチャートを参照して、前景背景分離部105による前景と背景との分離の処理を説明する。 Next, with reference to a flowchart shown in FIG. 87, illustrating the process of separation between the foreground and background by the foreground background separator 105. ステップS601において、分離部601のフレームメモリ621は、入力画像を取得し、前景と背景との分離の対象となるフレーム#nを、その前のフレーム#n-1およびその後のフレーム#n+1と共に記憶する。 In step S601, the frame memory 621 of the separating portion 601 obtains an input image, the frame #n to be the separation of the foreground and background, of the previous frame # n-1 and the subsequent frame # n + 1 stored with.
【0547】 [0547]
ステップS602において、分離部601の分離処理ブロック622は、混合比算出部104から供給された領域情報を取得する。 In step S602, the separation processing block 622 of the separating portion 601 obtains area information supplied from the mixing ratio calculating unit 104. ステップS603において、分離部601の分離処理ブロック622は、混合比算出部104から供給された混合比αを取得する。 In step S603, the separation processing block 622 of the separating portion 601 obtains the α supplied mixing ratio from the mixing ratio calculating unit 104.
【0548】 [0548]
ステップS604において、アンカバード領域処理部631は、領域情報および混合比αを基に、フレームメモリ621から供給された、アンカバードバックグラウンド領域に属する画素の画素値から、背景の成分を抽出する。 In step S604, the uncovered area processor 631, based on the area information and the mixture ratio alpha, which is supplied from the frame memory 621, from the pixel values ​​of the pixels belonging to the uncovered background area, it extracts the background components.
【0549】 [0549]
ステップS605において、アンカバード領域処理部631は、領域情報および混合比αを基に、フレームメモリ621から供給された、アンカバードバックグラウンド領域に属する画素の画素値から、前景の成分を抽出する。 In step S605, the uncovered area processor 631, based on the area information and the mixture ratio alpha, which is supplied from the frame memory 621, from the pixel values ​​of the pixels belonging to the uncovered background area, it extracts the foreground components.
【0550】 [0550]
ステップS606において、カバード領域処理部632は、領域情報および混合比αを基に、フレームメモリ621から供給された、カバードバックグラウンド領域に属する画素の画素値から、背景の成分を抽出する。 In step S606, the covered area processor 632, based on the area information and the mixture ratio alpha, which is supplied from the frame memory 621, from the pixel values ​​of the pixels belonging to the covered background area, it extracts the background components.
【0551】 [0551]
ステップS607において、カバード領域処理部632は、領域情報および混合比αを基に、フレームメモリ621から供給された、カバードバックグラウンド領域に属する画素の画素値から、前景の成分を抽出する。 In step S607, the covered area processor 632, based on the area information and the mixture ratio alpha, which is supplied from the frame memory 621, from the pixel values ​​of the pixels belonging to the covered background area, it extracts the foreground components.
【0552】 [0552]
ステップS608において、合成部633は、ステップS605の処理で抽出されたアンカバードバックグラウンド領域に属する画素の前景の成分と、ステップS607の処理で抽出されたカバードバックグラウンド領域に属する画素の前景の成分とを合成する。 In step S608, the synthesis unit 633, the foreground components of the pixels belonging the foreground components of the pixels belonging to the uncovered background area extracted in the processing of step S605, the covered background area extracted in the processing in step S607 to synthesize the door. 合成された前景の成分は、合成部603に供給される。 Components of the synthesized foreground is supplied to the synthesizer 603. 更に、合成部603は、スイッチ602を介して供給された前景領域に属する画素と、分離部601から供給された前景の成分とを合成して、前景成分画像を生成する。 Furthermore, the combining unit 603 includes a pixel belonging to the foreground area supplied via the switch 602, by combining the supplied foreground components from the separating unit 601 to generate a foreground component image.
【0553】 [0553]
ステップS609において、合成部634は、ステップS604の処理で抽出されたアンカバードバックグラウンド領域に属する画素の背景の成分と、ステップS606の処理で抽出されたカバードバックグラウンド領域に属する画素の背景の成分とを合成する。 In step S609, the synthesis unit 634, the background component of the pixels belonging the background components of the pixels belonging to the uncovered background area extracted in the processing of step S604, the to the covered background area extracted in the processing in step S606 to synthesize the door. 合成された背景の成分は、合成部605に供給される。 Components of the synthesized background are supplied to the synthesizer 605.
更に、合成部605は、スイッチ604を介して供給された背景領域に属する画素と、分離部601から供給された背景の成分とを合成して、背景成分画像を生成する。 Furthermore, the combining unit 605 includes a pixel belonging to the background area supplied via the switch 604, by combining the components of the supplied background from the separating unit 601, generates a background component image.
【0554】 [0554]
ステップS610において、合成部603は、前景成分画像を出力する。 In step S610, the synthesizer 603 outputs the foreground component image. ステップS611において、合成部605は、背景成分画像を出力し、処理は終了する。 In step S611, the synthesizer 605 outputs the background component image, the process ends.
【0555】 [0555]
このように、前景背景分離部105は、領域情報および混合比αを基に、入力画像から前景の成分と、背景の成分とを分離し、前景の成分のみから成る前景成分画像、および背景の成分のみから成る背景成分画像を出力することができる。 Thus, background separator 105 based on the area information and the mixture ratio alpha, the foreground component from the input image, and separates the background components, the foreground component image consisting of only the foreground components, and the background can output the background component image consisting of only the component.
【0556】 [0556]
次に、前景成分画像からの動きボケの除去について説明する。 Next, a description will remove the motion blur from the foreground component image.
【0557】 [0557]
図88は、動きボケ除去部106の構成の一例を示すブロック図である。 Figure 88 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the motion blur removing portion 106. 動き検出部102から供給された動きベクトルとその位置情報、および領域特定部103から供給された領域情報は、処理単位決定部801およびモデル化部802に供給される。 Motion vector and the positional information supplied from the motion detector 102, and the area information supplied from the area specifying unit 103 is supplied to the unit-of-processing determining portion 801 and the model-forming portion 802. 前景背景分離部105から供給された前景成分画像は、足し込み部804に供給される。 Foreground component image supplied from the foreground background separator 105 is supplied to the adder 804.
【0558】 [0558]
処理単位決定部801は、動きベクトルとその位置情報、および領域情報を基に、動きベクトルと共に、生成した処理単位をモデル化部802に供給する。 The unit-of-processing determining portion 801 supplies based on the motion vector and the positional information thereof and the area information, together with the motion vector, the generated unit of processing to the model-forming portion 802. 処理単位決定部801は、生成した処理単位を足し込み部804に供給する。 The unit-of-processing determining portion 801 supplies the generated unit of processing to the adder 804.
【0559】 [0559]
処理単位決定部801が生成する処理単位は、図89に例を示すように、前景成分画像のカバードバックグラウンド領域に対応する画素から始まり、アンカバードバックグラウンド領域に対応する画素までの動き方向に並ぶ連続する画素、またはアンカバードバックグラウンド領域に対応する画素から始まり、カバードバックグラウンド領域に対応する画素までの動き方向に並ぶ連続する画素を示す。 Processing unit processing unit determination unit 801 generates, as an example in FIG. 89, beginning from a pixel corresponding to the covered background area of ​​the foreground component image, the motion direction to the pixel corresponding to the uncovered background area lined successive pixels or begins pixel corresponding to the uncovered background area, indicates consecutive pixels disposed in the moving direction to the pixel corresponding to the covered background area. 処理単位は、例えば、左上点(処理単位で指定される画素であって、画像上で最も左または最も上に位置する画素の位置)および右下点の2つのデータから成る。 Processing unit, for example, (a pixel specified by the processing unit, the leftmost or most located above the position of the pixel in the image) the upper left point consists of two data and the lower right point.
【0560】 [0560]
モデル化部802は、動きベクトルおよび入力された処理単位を基に、モデル化を実行する。 Modeling unit 802, based on the motion vector and the input unit of processing modeling. より具体的には、例えば、モデル化部802は、処理単位に含まれる画素の数、画素値の時間方向の仮想分割数、および画素毎の前景の成分の数に対応する複数のモデルを予め記憶しておき、処理単位、および画素値の時間方向の仮想分割数を基に、図90に示すような、画素値と前景の成分との対応を指定するモデルを選択するようにしても良い。 More specifically, for example, the modeling unit 802, the number of pixels included in the processing unit, the virtual division number in the time direction the pixel values, and a plurality of models corresponding to the number of foreground components for each pixel in advance stored advance, the processing unit, and based on the number of virtual divided in the time direction the pixel values, as shown in FIG. 90, may be selected to model specifying the correspondence between the pixel values ​​and the foreground component .
【0561】 [0561]
例えば、処理単位に対応する画素の数が12でありシャッタ時間内の動き量vが5であるときにおいては、モデル化部802は、仮想分割数を5とし、最も左に位置する画素が1つの前景の成分を含み、左から2番目の画素が2つの前景の成分を含み、左から3番目の画素が3つの前景の成分を含み、左から4番目の画素が4つの前景の成分を含み、左から5番目の画素が5つの前景の成分を含み、左から6番目の画素が5つの前景の成分を含み、左から7番目の画素が5つの前景の成分を含み、左から8番目の画素が5つの前景の成分を含み、左から9番目の画素が4つの前景の成分を含み、左から10番目の画素が3つの前景の成分を含み、左から11番目の画素が2つの前景の成分を含み、左から12番目の画素が1つの前景の成分を含 For example, in the number of pixels corresponding to the unit of processing is the amount of movement v is 5 in 12 a and shutter time modeling unit 802, a virtual division number is 5, the pixel positioned at the leftmost 1 one of include foreground components, the second pixel from the left contains two foreground components, the third pixel from the left contains three foreground components, the fourth pixel from the left four foreground components wherein, the fifth pixel from the left includes five foreground components, the sixth pixel from the left contains five foreground components, the seventh pixel from the left contains five foreground components, from the left 8 th pixel includes five foreground components, the ninth pixel from the left contains four foreground components, the tenth pixel from the left contains three foreground components, the eleventh pixel from the left 2 one of include foreground components, the twelfth pixel from the left contains one foreground component み、全体として8つの前景の成分から成るモデルを選択する。 See, select the model of eight foreground component.
【0562】 [0562]
なお、モデル化部802は、予め記憶してあるモデルから選択するのではなく、動きベクトル、および処理単位が供給されたとき、動きベクトル、および処理単位を基に、モデルを生成するようにしてもよい。 Incidentally, the modeling unit 802, instead of selecting from the model which is stored in advance, when the motion vector and the processing unit are supplied, based on the motion vector, and a processing unit, so as to generate a model it may be.
【0563】 [0563]
モデル化部802は、選択したモデルを方程式生成部803に供給する。 Modeling unit 802 supplies the selected model to the equation generator 803.
【0564】 [0564]
方程式生成部803は、モデル化部802から供給されたモデルを基に、方程式を生成する。 Equation generator 803 based on the supplied model from the modeling unit 802 generates an equation. 図90に示す前景成分画像のモデルを参照して、前景の成分の数が8であり、処理単位に対応する画素の数が12であり、動き量vが5であり、仮想分割数が5であるときの、方程式生成部803が生成する方程式について説明する。 Referring to the model of the foreground component image shown in FIG. 90, the number of foreground components is 8, the number of pixels corresponding to the unit of processing is 12, the amount of movement v is 5, the virtual division number 5 when it is described equations generated by the equation generator 803.
【0565】 [0565]
前景成分画像に含まれるシャッタ時間/vに対応する前景成分がF01/v乃至F08/vであるとき、F01/v乃至F08/vと画素値C01乃至C12との関係は、式(78)乃至式(89)で表される。 When the foreground components corresponding to the shutter time / v contained in the foreground component image is F01 / v through F08 / v, the relationship between F01 / v through F08 / v and pixel values ​​C01 through C12 can formula (78) to formula (89).
【0566】 [0566]
【0567】 [0567]
方程式生成部803は、生成した方程式を変形して方程式を生成する。 Equation generator 803 generates an equation by modifying the generated equations. 方程式生成部803が生成する方程式を、式(90)乃至式(101)に示す。 An equation equation generator 803 generates, shown in equation (90) through (101).
【0568】 [0568]
式(90)乃至式(101)は、式(102)として表すこともできる。 Equation (90) through (101) can also be expressed as an expression (102).
【0569】 [0569]
【数17】 [Number 17]
式(102)において、jは、画素の位置を示す。 In the formula (102), j indicates the position of the pixel. この例において、jは、1乃至12のいずれか1つの値を有する。 In this example, j has one of the values ​​from 1 to 12. また、iは、前景値の位置を示す。 Further, i is the position of the foreground value. この例において、iは、1乃至8のいずれか1つの値を有する。 In this example, i has one of the values ​​from 1 to 8. aijは、iおよびjの値に対応して、0または1の値を有する。 aij, corresponding to the values ​​of i and j, it has a value of 0 or 1.
【0570】 [0570]
誤差を考慮して表現すると、式(102)は、式(103)のように表すことができる。 Expressed in consideration of an error, equation (102) can be expressed by the equation (103).
【0571】 [0571]
【数18】 [Number 18]
式(103)において、ejは、注目画素Cjに含まれる誤差である。 In the formula (103), ej is an error contained in the pixel of interest Cj.
【0572】 [0572]
式(103)は、式(104)に書き換えることができる。 Equation (103) can be modified into equation (104).
【0573】 [0573]
【数19】 [Number 19]
【0574】 [0574]
ここで、最小自乗法を適用するため、誤差の自乗和Eを式(105)に示すように定義する。 Here, in order to apply the method of least squares, to define the square sum E of the error as shown in Equation (105).
【0575】 [0575]
【数20】 [Number 20]
【0576】 [0576]
誤差が最小になるためには、誤差の自乗和Eに対する、変数Fkによる偏微分の値が0になればよい。 For error is minimized, with respect to the square sum E of the error, the value of the partial differential by the variable Fk is should be 0.. 式(106)を満たすようにFkを求める。 Request Fk to satisfy equation (106).
【0577】 [0577]
【数21】 [Number 21]
【0578】 [0578]
式(106)において、動き量vは固定値であるから、式(107)を導くことができる。 In the formula (106), since the amount of movement v is a fixed value, it is possible to direct the expression (107).
【0579】 [0579]
【数22】 [Number 22]
【0580】 [0580]
式(107)を展開して、移項すると、式(108)を得る。 Expand the formula (107), obtained when transposed, equation (108).
【0581】 [0581]
【数23】 [Number 23]
【0582】 [0582]
式(108)のkに1乃至8の整数のいずれか1つを代入して得られる8つの式に展開する。 Expand into eight equations obtained by substituting one of the integers k to 1 to 8 of formula (108). 得られた8つの式を、行列により1つの式により表すことができる。 The resulting eight equations can be expressed by one matrix equation. この式を正規方程式と呼ぶ。 This equation is called a normal equation.
【0583】 [0583]
このような最小自乗法に基づく、方程式生成部803が生成する正規方程式の例を式(109)に示す。 Based on this method of least squares, it shows an example of a normal equation generated by the equation generator 803 to the equation (109).
【0584】 [0584]
【数24】 [Number 24]
【0585】 [0585]
式(109)をA・F=v・Cと表すと、C,A,vが既知であり、Fは未知である。 If equation (109) represents the A · F = v · C, C, A, v is known, F is unknown. また、A,vは、モデル化の時点で既知だが、Cは、足し込み動作において画素値を入力することで既知となる。 Also, A, v is it known at the time of modeling but, C is, become known by the pixel value is input in the adding.
【0586】 [0586]
最小自乗法に基づく正規方程式により前景成分を算出することにより、画素Cに含まれている誤差を分散させることができる。 By calculating the foreground components by the normal equation based on the least square method, it is possible to disperse the error contained in the pixel C.
【0587】 [0587]
方程式生成部803は、このように生成された正規方程式を足し込み部804に供給する。 Equation generating unit 803 supplies the thus-generated normal equation to the adder 804.
【0588】 [0588]
足し込み部804は、処理単位決定部801から供給された処理単位を基に、前景成分画像に含まれる画素値Cを、方程式生成部803から供給された行列の式に設定する。 Adder 804, based on the supplied process units from the processing unit decision unit 801, the pixel value C contained in the foreground component image, it sets the expression of the supplied matrix from equation generator 803. 足し込み部804は、画素値Cを設定した行列を演算部805に供給する。 Adder 804 supplies the matrix obtained by setting the pixel value C in the calculation unit 805.
【0589】 [0589]
演算部805は、掃き出し法(Gauss-Jordanの消去法)などの解法に基づく処理により、動きボケが除去された前景成分Fi/vを算出して、動きボケが除去された前景の画素値である、0乃至8の整数のいずれかのiに対応するFiを算出して、図91に例を示す、動きボケが除去された画素値であるFiから成る、動きボケが除去された前景成分画像を出力する。 Calculation unit 805, the sweep-out method (Gauss-Jordan elimination) solution processing based on such, by calculating the foreground component Fi / v where motion blur is eliminated, the pixel values ​​of the foreground where motion blur is removed there, 0 to calculate the Fi corresponding to one of the i integer of 8 illustrates an example in FIG. 91, consists Fi is a pixel motion blur is removed value, the foreground component motion blur has been removed and outputs the image.
【0590】 [0590]
なお、図91に示す動きボケが除去された前景成分画像において、C03乃至C10のそれぞれにF01乃至F08のそれぞれが設定されているのは、画面に対する前景成分画像の位置を変化させないためであり、任意の位置に対応させることができる。 Incidentally, in the foreground component image in which motion blur is eliminated as shown in FIG. 91, is the respective each of C03 to C10 F01 through F08 are set, and in order not to change the position of the foreground component image with respect to the screen, It may correspond to an arbitrary position.
【0591】 [0591]
また、例えば、図92に示すように、処理単位に対応する画素の数が8であり、動き量vが4であるとき、動きボケ除去部106は、式(110)に示す行列の式を生成する。 Further, for example, as shown in FIG. 92, the number of pixels corresponding to the unit of processing is 8, when the amount of movement v is 4, the motion blur removing portion 106, the matrix equation shown in equation (110) generated.
【0592】 [0592]
【数25】 [Number 25]
【0593】 [0593]
動きボケ除去部106は、このように処理単位の長さに対応した数の式を立てて、動きボケの量が調整された画素値であるFiを算出する。 Motion-blur eliminating unit 106, make a thus equation number corresponding to the length of the processing unit calculates the Fi is a pixel value where the amount is adjusted for the motion blurring. 同様に、例えば、処理単位に含まれる画素の数が100あるとき、100個の画素に対応する式を生成して、Fiを算出する。 Similarly, for example, when the number of pixels included in the processing unit is 100, and generates an expression corresponding to 100 pixels, and calculates the Fi.
【0594】 [0594]
以上のように、動きボケ除去部106は、動き量vおよび処理単位に対応して、式を生成し、生成した式に前景成分画像の画素値を設定して、動きボケが除去された前景成分画像を算出する。 As described above, the motion blur removing portion 106, in accordance with the amount of movement v and the unit of processing to generate an expression and then sets the pixel values ​​of the foreground component image in the generated equations, the motion blur is removed foreground calculating the component images.
【0595】 [0595]
次に、図93のフローチャートを参照して、動きボケ除去部106による前景成分画像に含まれる動きボケの除去の処理を説明する。 Next, with reference to the flowchart of FIG. 93, illustrating the process of removing the motion blur contained in the foreground component image by the motion blur removing portion 106.
【0596】 [0596]
ステップS801において、動きボケ除去部106の処理単位決定部801は、動きベクトルおよび領域情報を基に、処理単位を生成し、生成した処理単位をモデル化部802に供給する。 In step S801, the unit-of-processing determining portion 801 of the motion-blur eliminating unit 106 based on the motion vector and the area information, to generate a processing unit, and supplies the generated unit of processing to the model-forming portion 802.
【0597】 [0597]
ステップS802において、動きボケ除去部106のモデル化部802は、動き量vおよび処理単位に対応して、モデルの選択や生成を行う。 In step S802, the modeling unit 802 of the motion-blur eliminating unit 106, in accordance with the amount of movement v and the unit of processing to model selection and generation. ステップS803において、方程式生成部803は、選択されたモデルを基に、正規方程式を作成する。 In step S803, the equation generator 803 based on the selected model, to create a normal equation.
【0598】 [0598]
ステップS804において、足し込み部804は、作成された正規方程式に前景成分画像の画素値を設定する。 In step S804, the adder 804 sets the pixel values ​​of the foreground component image in the generated normal equation. ステップS805において、足し込み部804は、処理単位に対応する全ての画素の画素値の設定を行ったか否かを判定し、処理単位に対応する全ての画素の画素値の設定を行っていないと判定された場合、ステップS804に戻り、正規方程式への画素値の設定の処理を繰り返す。 In step S805, the adder 804 determines whether the performed setting the pixel values ​​of all the pixels corresponding to the unit of processing, when not performing the setting of the pixel values ​​of all the pixels corresponding to the unit of processing If it is determined, the process returns to step S804, the repeated processing for setting the pixel values ​​in the normal equation.
【0599】 [0599]
ステップS805において、処理単位の全ての画素の画素値の設定を行ったと判定された場合、ステップS806に進み、演算部805は、足し込み部804から供給された画素値が設定された正規方程式を基に、動きボケを除去した前景の画素値を算出して、処理は終了する。 In step S805, the case where it is determined that the setting is performed pixel values ​​of all the pixels of the processing unit, the process proceeds to step S806, the arithmetic unit 805, a normal equation in which the pixel value supplied from the adder 804 is set based calculates the pixel values ​​of the foreground which motion blur is eliminated, and the process ends.
【0600】 [0600]
このように、動きボケ除去部106は、動きベクトルおよび領域情報を基に、動きボケを含む前景画像から動きボケを除去することができる。 Thus, the motion-blur eliminating unit 106 based on the motion vector and the area information, it is possible to remove the motion blur of the foreground image containing motion blur.
【0601】 [0601]
すなわち、サンプルデータである画素値に含まれる動きボケを除去することができる。 That is, the motion blur contained in the pixel value is the sample data can be removed.
【0602】 [0602]
次に、背景成分画像の補正について説明する。 Next, a description will be given of a correction of the background component image.
【0603】 [0603]
図94は、図90に例を示す前景成分画像のモデルに対応する、背景成分画像のモデルの例を示す図である。 Figure 94 corresponds to the model of the foreground component image of an example in FIG. 90 is a diagram showing an example of a model of the background component image.
【0604】 [0604]
図94に示すように、前景の成分が除去されているので、元の入力画像の混合領域に対応する、背景成分画像の画素の画素値は、元の入力画像の背景領域に対応する画素に比較して、混合比αに対応して、少ない数の背景の成分により構成されている。 As shown in FIG. 94, since the foreground components have been removed, corresponding to the mixed area of ​​the original input image, the pixel values ​​of the pixels of the background component image, the pixel corresponding to the background area of ​​the original input image in comparison, corresponding to the mixture ratio alpha, and is constituted by a component of the small number of the background.
【0605】 [0605]
例えば、図94に例を示す背景成分画像において、画素値C01は、4つの背景の成分B02/Vで構成され、画素値C02は、3つの背景の成分B03/Vで構成され、画素値C03は、2つの背景の成分B04/Vで構成され、画素値C04は、1つの背景の成分B05/Vで構成される。 For example, in the background component image showing an example in FIG. 94, the pixel value C01 consists of four components of the background B02 / V, the pixel value C02 is constituted by a component of the three background B03 / V, the pixel value C03 is composed of two components of the background B04 / V, the pixel value C04 consists of components of one background B05 / V.
【0606】 [0606]
また、図94に例を示す背景成分画像において、画素値C09は、1つの背景の成分B10/Vで構成され、画素値C10は、2つの背景の成分B11/Vで構成され、画素値C11は、3つの背景の成分B12/Vで構成され、画素値C12は、4つの背景の成分B13/Vで構成される。 Further, in the background component image showing an example in FIG. 94, the pixel value C09 is composed of one component B10 / V background pixel value C10 is constituted by a component B11 / V of two background, the pixel value C11 It is composed of components B12 / V three background pixel value C12 consists of components of four background B13 / V.
【0607】 [0607]
このように、元の入力画像の混合領域に対応する、画素の画素値が、元の入力画像の背景領域に対応する画素に比較して、少ない数の背景の成分により構成されているので、前景成分画像の混合領域に対応する画像は、背景領域の画像に比較して、例えば、暗い画像となる。 Thus, corresponding to the mixed area of ​​the original input image, the pixel value of the pixel is compared to the pixels corresponding to the background area of ​​the original input image, which is configured by components of a small number of the background, image corresponding to the mixed area of ​​the foreground component image, compared to the image of the background region, for example, a dark image.
【0608】 [0608]
補正部107は、このような、背景成分画像の混合領域に対応する画素の画素値のそれぞれに、混合比αに対応する定数を乗じて、背景成分画像の混合領域に対応する画素の画素値を補正する。 Correcting unit 107, such, each of the pixel values ​​of pixels corresponding to the mixed area of ​​the background component image, multiplied by the corresponding constant mixing ratio alpha, the pixel values ​​of pixels corresponding to the mixed area of ​​the background component image It is corrected.
【0609】 [0609]
例えば、図94に示す背景成分画像が入力されたとき、補正部107は、画素値C01に5/4を乗算し、画素値C02に5/3を乗算し、画素値C11に5/3を乗算し、画素値C12に5/4を乗算する。 For example, when the background component image shown in FIG. 94 is inputted, the correction unit 107 multiplies the 5/4 the pixel value C01 is multiplied by 5/3 the pixel value C02, 5/3 the pixel value C11 multiplied multiplies the pixel values ​​C12 to 5/4. 図91に例を示す、動きボケが除去された前景成分画像との画素の位置を整合させるために、補正部107は、画素値C03乃至C11の画素値を0とする。 An example in FIG. 91, in order to align the positions of the pixels of the foreground component image in which motion blur has been removed, the correction unit 107, and 0 the pixel value of the pixel values ​​C03 through C11.
【0610】 [0610]
このように、補正部107は、背景成分画像の混合領域に対応する画素の画素値を補正すると共に、動きボケが除去された前景成分画像との画素の位置を整合させる。 Thus, the correction unit 107 is configured to correct the pixel values ​​of pixels corresponding to the mixed area of ​​the background component image, aligning the position of the pixel and the foreground component image in which motion blur has been removed.
【0611】 [0611]
図96は、空間方向に、より高解像度な画像を生成するクラス分類適応処理において使用される係数セットを生成する動きボケ除去画像処理部108の構成を示すブロック図である。 Figure 96 is the spatial direction is a block diagram showing a configuration of a motion blur removed image processing unit 108 to generate a coefficient set used in the classification adaptive processing to generate the higher resolution image. 例えば、図96に構成を示す動きボケ除去画像処理部108は、入力されたHD画像を基に、SD画像からHD画像を生成するクラス分類適応処理において使用される係数セットを生成する。 For example, motion blur removed image processing unit 108 of which configuration is shown in FIG. 96, based on the input HD image to generate a coefficient set used in the classification adaptive processing that generates an HD image from an SD image.
【0612】 [0612]
背景成分教師画像フレームメモリ1001は、補正部107から供給された、補正された、教師画像の背景成分画像を記憶する。 Background component tutor image frame memory 1001, supplied from the correcting unit 107, is corrected, and stores the background component image in the teacher image. 背景成分教師画像フレームメモリ1001は、記憶している教師画像の背景成分画像を加重平均部1003−1および学習部1006−1に供給する。 Background component tutor image frame memory 1001 supplies the background component image of the teacher image stored in the weighted average unit 1003-1 and the learning unit 1006-1.
【0613】 [0613]
前景成分教師画像フレームメモリ1002は、動きボケ除去部106から供給された、動きボケが除去された、教師画像の前景成分画像を記憶する。 Foreground component tutor image frame memory 1002, supplied from the motion-blur eliminating unit 106, the motion blur is removed, and stores the foreground component image in the teacher image. 前景成分教師画像フレームメモリ1002は、記憶している教師画像の前景成分画像を加重平均部1003−2および学習部1006−2に供給する。 Foreground component tutor image frame memory 1002 supplies the foreground component image in the teacher image stored in the weighted average unit 1003-2 and the learning unit 1006-2.
【0614】 [0614]
加重平均部1003−1は、背景成分教師画像フレームメモリ1001から供給された、例えば、HD画像である教師画像の背景成分画像を4分の1加重平均して、生徒画像であるSD画像を生成し、生成したSD画像を背景成分生徒画像フレームメモリ1004に供給する。 The weighted average unit 1003-1 is supplied from the background component tutor image frame memory 1001, for example, by 1 weighted average of 4 minutes the background component image in the teacher image are HD images, generates the SD image is student image and supplies the generated SD image into a background component student image frame memory 1004.
【0615】 [0615]
例えば、加重平均部1003−1は、図97に示すように、教師画像の2×2(横×縦)の4つの画素(同図において、白丸で示す部分)を1単位とし、各単位の4つの画素の画素値を加算して、加算された結果を4で除算する。 For example, the weighted average unit 1003-1, as shown in FIG. 97, (in the figure, portions indicated by white circles) of four pixels of 2 × 2 (horizontal × vertical) of the teacher image and one unit, each unit by adding the pixel values ​​of the four pixels, dividing the result of the addition by 4. 加重平均部1003−1は、このように、4分の1加重平均された結果を、各単位の中心に位置する生徒画像の画素(同図において、黒丸で示す部分)に設定する。 The weighted average unit 1003-1 is thus a quarter weighted average result of the (in the drawing, a portion indicated by a black circle) pixels of the student image in the center of each unit is set to.
【0616】 [0616]
背景成分生徒画像フレームメモリ1004は、加重平均部1003−1から供給された、教師画像の背景成分画像に対応する、生徒画像を記憶する。 Background component student image frame memory 1004, supplied from the weighted average unit 1003-1, corresponding to the background component image in the teacher image, and stores the student image. 背景成分生徒画像フレームメモリ1004は、記憶している、教師画像の背景成分画像に対応する生徒画像を学習部1006−1に供給する。 Background component student image frame memory 1004 supplies stores, the student image corresponding to the background component image in the teacher image to the learning unit 1006-1.
【0617】 [0617]
加重平均部1003−2は、前景成分教師画像フレームメモリ1002から供給された、例えば、HD画像である教師画像の前景成分画像を4分の1加重平均して、生徒画像であるSD画像を生成し、生成したSD画像を前景成分生徒画像フレームメモリ1005に供給する。 The weighted average unit 1003-2 is supplied from the foreground component tutor image frame memory 1002, for example, by 1 weighted average of 4 minutes foreground component image in the teacher image are HD images, it generates the SD image is student image and supplies the generated SD image in the foreground component student image frame memory 1005.
【0618】 [0618]
前景成分生徒画像フレームメモリ1005は、加重平均部1003−2から供給された、教師画像の前景成分画像に対応する、SD画像である生徒画像を記憶する。 Foreground component student image frame memory 1005, supplied from the weighted average unit 1003-2, corresponding to the foreground component image in the teacher image, and stores the student image is an SD image. 前景成分生徒画像フレームメモリ1005は、記憶している、教師画像の前景成分画像に対応する生徒画像を学習部1006−2に供給する。 Foreground component student image frame memory 1005 supplies stores, the student image corresponding to the foreground component image in the teacher image to the learning unit 1006-2.
【0619】 [0619]
学習部1006−1は、背景成分教師画像フレームメモリ1001から供給された教師画像の背景成分画像、および背景成分生徒画像フレームメモリ1004から供給された、教師画像の背景成分画像に対応する生徒画像を基に、背景成分画像に対応する係数セットを生成し、生成した係数セットを係数セットメモリ1007に供給する。 Learning unit 1006-1, the background component image in the teacher image supplied from the background component tutor image frame memory 1001, and supplied from the background component student image frame memory 1004, a student image corresponding to the background component image in the teacher image based generates a coefficient set corresponding to the background component image, and supplies the generated coefficient set by the coefficient set memory 1007.
【0620】 [0620]
学習部1006−2は、前景成分教師画像フレームメモリ1002から供給された教師画像の前景成分画像、および前景成分生徒画像フレームメモリ1005から供給された、教師画像の前景成分画像に対応する生徒画像を基に、前景成分画像に対応する係数セットを生成し、生成した係数セットを係数セットメモリ1007に供給する。 Learning unit 1006-2 is the foreground component image in the teacher image supplied from the foreground component tutor image frame memory 1002, and the foreground component supplied from the student image frame memory 1005, a student image corresponding to the foreground component image in the teacher image based generates a coefficient set corresponding to the foreground component image, and supplies the generated coefficient set by the coefficient set memory 1007.
【0621】 [0621]
係数セットメモリ1007は、学習部1006−1から供給された背景成分画像に対応する係数セット、および学習部1006−2から供給された前景成分画像に対応する係数セットを記憶する。 Coefficient set memory 1007 stores the coefficient sets corresponding to the supplied foreground component image coefficient set corresponding to the background component image supplied from the learning unit 1006-1, and the learning unit 1006-2.
【0622】 [0622]
以下、学習部1006−1および学習部1006−2を個々に区別する必要がないとき、単に学習部1006と称する。 Hereinafter, when there is no need to distinguish the learning unit 1006-1 and the learning unit 1006-2 are simply referred to as a learning unit 1006.
【0623】 [0623]
図98は、学習部1006の構成を示すブロック図である。 Figure 98 is a block diagram showing the configuration of a learning unit 1006.
【0624】 [0624]
クラス分類部1031は、クラスタップ取得部1051および波形分類部1052で構成され、入力された生徒画像の、注目している画素である、注目画素をクラス分類する。 Classifying unit 1031 is composed of a class tap obtaining unit 1051 and the waveform classification unit 1052, the inputted student image, a pixel of interest, the pixel of interest classification. クラスタップ取得部1051は、注目画素に対応する、生徒画像の画素である、所定の数のクラスタップを取得し、取得したクラスタップを波形分類部1052に供給する。 Class tap acquisition unit 1051 corresponding to the pixel of interest is a pixel of the student image, it acquires a predetermined number of class taps, and supplies the obtained class taps to the waveform classification unit 1052.
【0625】 [0625]
例えば、図97において、上からi番目で、左からj番目の生徒画像の画素(図中、黒丸で示す部分)をX ijと表すとすると、クラスタップ取得部1051は、注目画素X ijの左上、上、右上、左、右、左下、下、右下に隣接する8つの画素X (i-1)(j-1) ,X (i-1)j ,X (i-1)(j+1) ,X i(j-1) ,X i(j+1) ,X (i-1)(j-1) ,X (i-1)j ,X (i+1)(j+1)に、自身を含め、合計9画素で構成されるクラスタップを取得する。 For example, in FIG. 97, the i-th from the top, (in the figure, portions indicated by black circles) pixel of the j-th student image from the left when the the represented as X ij, the class tap acquisition unit 1051, the pixel of interest X ij the upper left, upper, upper right, left, right, bottom left, bottom, eight pixels adjacent to the lower right X (i-1) (j -1), X (i-1) j, X (i-1) (j +1), X i (j- 1), X i (j + 1), X (i-1) (j-1), X (i-1) j, X (i + 1) (j + 1 ) to, including itself, to obtain a class tap consists of nine pixels. このクラスタップは、波形分類部1052に供給される。 This class tap is supplied to the waveform classification unit 1052.
【0626】 [0626]
なお、この場合、クラスタップは、3×3画素でなる正方形状のブロックで構成されることとなるが、クラス分類用ブロックの形状は、正方形である必要はなく、その他、例えば、長方形や、十文字形、その他の任意な形とすることが可能である。 In this case, the class tap, 3 × becomes a be composed of square blocks consisting of three pixels, the shape of the classification block need not be square, and other, for example, rectangular, crosswise, it is possible to other arbitrary shapes. また、クラスタップを構成する画素数も、3×3の9画素に限定されるものではない。 Further, the number of pixels constituting the class tap, are not limited to 9 pixels of 3 × 3.
【0627】 [0627]
波形分類部1052は、入力信号を、その特徴に基づいていくつかのクラスに分類する、クラス分類処理を実行して、クラスタップを基に、注目画素を1つのクラスに分類する。 Waveform classifying unit 1052, an input signal is classified into several classes based on its features, running classification process, based on the class taps, it classifies the pixel of interest in a single class. 波形分類部1052は、例えば、注目画素を512のクラスのうちの1つのクラスに分類し、分類されたクラスに対応するクラス番号を予測タップ取得部1032に供給する。 Waveform classification unit 1052, for example, supplies the class number classified into one class corresponding to the classified class of the pixel of interest 512 of the class to the prediction tap acquisition unit 1032.
【0628】 [0628]
ここで、クラス分類処理について簡単に説明する。 Here is a brief description of the classification process.
【0629】 [0629]
いま、例えば、図99(A)に示すように、ある注目画素と、それに隣接する3つの画素により、2×2画素でなるクラスタップを構成し、また、各画素は、1ビットで表現される(0または1のうちのいずれかのレベルをとる)ものとする。 Now, for example, as shown in FIG. 99 (A), a certain pixel of interest, the three pixels adjacent thereto, and forming the class taps formed of 2 × 2 pixels, and each pixel is represented by 1 bit that (taking any level of 0 or 1) intended to be. この場合、注目画素を含む2×2の4画素のブロックは、各画素のレベル分布により、図99(B)に示すように、16(=(2 14 )パターンに分類することができる。 In this case, the block of 4 pixels of 2 × 2 including the pixel of interest, the level distribution of each pixel, as shown in FIG. 99 (B), 16 (= (2 1) 4) can be classified into patterns . 従って、いまの場合、注目画素は、16のパターンに分類することができ、このようなパターン分けが、クラス分類処理であり、クラス分類部1031において行われる。 Therefore, in this case, the target pixel can be classified into 16 patterns of such pattern division is the classification process, performed in the class classifying unit 1031.
【0630】 [0630]
なお、クラス分類処理は、画像(クラスタップ)のアクティビティ(画像の複雑さ)(変化の激しさ)などをも考慮して行うようにすることが可能である。 Incidentally, the class classification process, the image (image complexity) (class tap) activity (intensity of change) can be performed in consideration of the like.
【0631】 [0631]
ここで、通常、各画素には、例えば8ビット程度が割り当てられる。 Here, typically, each pixel, for example, about 8 bits are assigned. また、本実施の形態においては、上述したように、クラスタップは、3×3の9画素で構成される。 Further, in the present embodiment, as described above, the class tap is composed of nine pixels 3 × 3. 従って、このようなクラスタップを対象にクラス分類処理を行ったのでは、(2 89という膨大な数のクラスに分類されることになる。 Accordingly, it went classification treatment target such class taps will be classified into enormous number of classes (2 8) 9.
【0632】 [0632]
そこで、本実施の形態においては、波形分類部1052において、クラスタップに対して、ADRC処理が施され、これにより、クラスタップを構成する画素のビット数を小さくすることで、クラス数を削減する。 Accordingly, in this embodiment, the waveform classification unit 1052, with respect to class tap ADRC processing is performed, thereby, reducing the number of bits of the pixels constituting the class tap, to reduce the number of classes .
【0633】 [0633]
説明を簡単にするため、図100(A)に示すように、直線上に並んだ4画素で構成されるクラスタップを考えると、ADRC処理においては、その画素値の最大値MAXと最小値MINが検出される。 For ease of explanation, as shown in FIG. 100 (A), given the class tap consists of 4 pixels aligned on a straight line, the ADRC processing, the maximum value MAX and the minimum value MIN of the pixel values There are detected. そして、DR=MAX−MINを、クラスタップで構成されるブロックの局所的なダイナミックレンジとし、このダイナミックレンジDRに基づいて、クラスタップのブロックを構成する画素の画素値がKビットに再量子化される。 Then, DR = MAX-MIN, the local dynamic range of the block consisting of the class tap, based on this dynamic range DR, requantization pixel values ​​of the pixels constituting the class taps blocks into K bits It is.
【0634】 [0634]
即ち、ブロック内の各画素値から、最小値MINを減算し、その減算値をDR/2 Kで除算する。 That is, from each pixel value in the block, subtracts the minimum value MIN, dividing the subtracted value by DR / 2 K. そして、その結果得られる除算値に対応するコード(ADRCコード)に変換される。 Then, it is converted to the code (ADRC code) corresponding to the division value obtained as a result. 具体的には、例えば、K=2とした場合、図100(B)に示すように、除算値が、ダイナミックレンジDRを4(=2 2 )等分して得られるいずれの範囲に属するかが判定され、除算値が、最も下のレベルの範囲、下から2番目のレベルの範囲、下から3番目のレベルの範囲、または最も上のレベルの範囲に属する場合には、それぞれ、例えば、00B,01B,10B、または11Bなどの2ビットにコード化される(Bは2進数であることを表す)。 Or specifically, for example, when a K = 2, as shown in FIG. 100 (B), the division value is 4 the dynamic range DR (= 2 2) belongs to the range obtained by equally dividing There is determined, when the division value is most levels in the range below the range of the second level from the bottom, within the scope of the third range of level or highest level, from the bottom, respectively, for example, 00B, 01B, is coded into 2 bits such as 10B or 11B, (B represents that the binary number). そして、復号側においては、ADRCコード00B,01B,10B、または11Bは、ダイナミックレンジDRを4等分して得られる最も下のレベルの範囲の中心値L 00 、下から2番目のレベルの範囲の中心値L 01 、下から3番目のレベルの範囲の中心値L 10 、または最も上のレベルの範囲の中心値L 11に変換され、その値に、最小値MINが加算されることで復号が行われる。 Then, in the decoding side, ADRC code 00B, 01B, 10B or 11B, the center of the range of values of the lowermost level range obtained by equally divided into four, the dynamic range DR L 00, from the bottom of the second level, center value L 01 of the is converted into a center value L 11 of the central value L 10 or most of the upper level range, the range of the third level from the bottom, to the value, decoded by the minimum value MIN is added It is carried out.
【0635】 [0635]
ここで、このようなADRC処理はノンエッジマッチングと呼ばれる。 Here, such ADRC processing is called non-edge matching.
【0636】 [0636]
なお、ADRC処理については、本件出願人が先に出願した、例えば、特開平3−53778号公報などに、その詳細が開示されている。 Note that ADRC processing, the present applicant has previously filed, for example, in JP-A 3-53778 discloses its details are disclosed.
【0637】 [0637]
クラスタップを構成する画素に割り当てられているビット数より少ないビット数で再量子化を行うADRC処理を施すことにより、上述したように、クラス数を削減することができ、このようなADRC処理が、波形分類部1052において行われる。 By performing ADRC processing for re-quantizing a small number of bits than the number of bits assigned to pixels constituting the class tap, as described above, it is possible to reduce the number of classes, such ADRC processing , it is performed in the waveform classification unit 1052.
【0638】 [0638]
なお、本実施の形態では、波形分類部1052において、ADRCコードに基づいて、クラス分類処理が行われるが、クラス分類処理は、その他、例えば、DPCM(予測符号化)や、BTC(Block Truncation Coding)、VQ(ベクトル量子化)、DCT(離散コサイン変換)、アダマール変換などを施したデータを対象に行うようにすることも可能である。 In this embodiment, the waveform classification unit 1052, based on the ADRC code, but the classification process is performed, the class classification process, other, for example, DPCM (predictive coding) and, BTC (Block Truncation Coding ), VQ (vector quantization), DCT (discrete cosine transform), it is also possible to perform the target data subjected to such Hadamard transform.
【0639】 [0639]
予測タップ取得部1032は、クラス番号を基に、生徒画像の画素から、クラスに対応し、元の画像(教師画像)の予測値を計算するための単位である、予測タップを取得し、取得した予測タップおよびクラス番号を対応画素取得部1033に供給する。 Prediction tap acquisition unit 1032, based on the class number, from the pixels of the student image corresponding to the class, which is a unit for calculating the predicted value of the original image (teacher image), acquires the prediction taps, acquisition supplies the prediction taps and the class number and the corresponding pixel acquisition unit 1033.
【0640】 [0640]
例えば、図97において、生徒画像の画素X ij (図中、黒丸で示す部分)を中心とする、元の画像(教師画像)における2×2の9画素の画素値を、その最も左から右方向、かつ上から下方向に、Y ij (1),Y ij (2),Y ij (3),Y ij (4)と表すとすると、画素Y ij (1)乃至Y ij (4)の予測値の計算に必要な係数を算出するために、予測タップ取得部1032は、例えば、生徒画像の画素X ijを中心とする3×3の9画素X (i-1)(j-1) ,X (i-1)j ,X (i-1)(j+1) ,X i(j-1) ,X ij ,X i(j+1) ,X (i+1)(j-1) ,X (i+1)j ,X (i+1)(j+1)で構成される正方形状の予測タップを取得する。 For example, right in FIG. 97, (in the figure, the portion indicated by a black circle) pixel X ij of the student image centered on the pixel values of the nine pixels of 2 × 2 in the original image (teacher image) from the leftmost direction and in a downward direction from the top, Y ij (1), Y ij (2), Y ij (3), When expressed as Y ij (4), the pixel Y ij (1) through Y ij (4) to calculate the coefficients required to calculate the predicted values, the prediction tap acquisition unit 1032, for example, nine pixels X (i-1) of the 3 × 3 centered on the pixel X ij of the student image (j-1) , X (i-1) j , X (i-1) (j + 1), X i (j-1), X ij, X i (j + 1), X (i + 1) (j-1 ), X (i + 1) j, obtains the square prediction tap composed of X (i + 1) (j + 1).
【0641】 [0641]
具体的には、例えば、図97において四角形で囲む、教師画像における画素Y 33 (1)乃至Y 33 (4)の4画素の予測値の計算に必要な係数を算出するには、画素X 22 ,X 23 ,X 24 ,X 32 ,X 33 ,X 34 ,X 42 ,X 43 ,X 44により、予測タップが構成される(この場合の注目画素は、X 33となる)。 Specifically, for example, to calculate the coefficients required to calculate the predicted values of four pixels surrounding a square, a pixel in the teacher image Y 33 (1) to Y 33 (4) in FIG. 97, pixel X 22 by X 23, X 24, X 32 , X 33, X 34, X 42, X 43, X 44, the prediction tap is constituted (pixel of interest in this case is X 33).
【0642】 [0642]
対応画素取得部1033は、予測タップおよびクラス番号を基に、予測すべき画素値に対応する教師画像の画素の画素値を取得し、予測タップ、クラス番号、および取得した予測すべき画素値に対応する教師画像の画素の画素値を正規方程式生成部1034に供給する。 Corresponding pixel acquiring unit 1033, based on the prediction taps and the class number, and obtains the pixel value of the pixel of the teacher image corresponding to the pixel value to be predicted, prediction tap, the class number, and the acquired pixel value to be predicted and supplying the pixel values ​​of the pixels of the corresponding teacher image to the normal equation generating unit 1034.
【0643】 [0643]
例えば、対応画素取得部1033は、教師画像における画素Y 33 (1)乃至Y 33 (4)の4画素の予測値の計算に必要な係数を算出するとき、予測すべき画素値に対応する教師画像の画素として、画素Y 33 (1)乃至Y 33 (4)の画素値を取得する。 For example, the corresponding pixel acquiring unit 1033, when calculating the coefficients required to calculate the predicted values of four pixels of the pixel Y 33 (1) to Y 33 in the teacher image (4), corresponding to the pixel value to be predicted teacher as a pixel of the image, and acquires the pixel values of the pixels Y 33 (1) to Y 33 (4).
【0644】 [0644]
正規方程式生成部1034は、予測タップ、クラス番号、および取得した予測すべき画素値を基に、予測タップおよび予測すべき画素値の関係に対応する、適応処理において使用される係数セットを算出するための正規方程式を生成し、クラス番号と共に、生成した正規方程式を係数計算部1035に供給する。 Normal equation generating unit 1034, the prediction taps, based on the class number, and the acquired pixel value to be predicted and, corresponding to the relationship between the prediction taps and the pixel value to be predicted, to calculate a set of coefficients to be used in adaptive processing It generates a normal equation for, the class number, and supplies the generated normal equation to the coefficient calculation unit 1035.
【0645】 [0645]
係数計算部1035は、正規方程式生成部1034から供給された正規方程式を解いて、分類されたクラスに対応する、適応処理において使用される係数セットを計算する。 Coefficient calculator 1035 solves the normal equation supplied from the normal equation generating unit 1034, corresponding to the classified class, calculating a coefficient set used in the adaptive process. 係数計算部1035は、クラス番号と共に、計算した係数セットを係数セットメモリ1007に供給する。 Coefficient calculation unit 1035, together with the class number, and supplies the coefficient set computed coefficient set memory 1007.
【0646】 [0646]
正規方程式生成部1034は、このような正規方程式に対応する行列を生成し、係数計算部1035は、生成された行列を基に、係数セットを計算するようにしてもよい。 Normal equation generating unit 1034 generates a matrix corresponding to this normal equation, the coefficient calculation unit 1035, based on the generated matrix, may be calculated coefficient sets.
【0647】 [0647]
ここで、適応処理について説明する。 It will now be described adaptive processing.
【0648】 [0648]
例えば、いま、教師画像の画素値yの予測値E[y]を、その周辺の幾つかの画素の画素値(以下、適宜、生徒データという)x 1 ,x 2 ,・・・と、所定の予測係数w 1 ,w 2 ,・・・の線形結合により規定される線形1次結合モデルにより求めることを考える。 For example, now, the predicted value of the pixel value y of the teacher image E [y], the pixel values of several pixels around the (hereinafter referred to as student data) x 1, x 2, and ..., predetermined coefficient prediction w 1, w 2, consider that determined by linear combination model defined by a linear combination of .... この場合、予測値E[y]は、次式で表すことができる。 In this case, the predicted value E [y] can be expressed by the following equation.
【0649】 [0649]
E[y]=w 11 +w 22 +・・・ (111) E [y] = w 1 x 1 + w 2 x 2 + ··· (111)
【0650】 [0650]
そこで、一般化するために、予測係数wの集合でなる行列W、生徒データの集合でなる行列X、および予測値E[y]の集合でなる行列Y'を、 In order to generalize, the matrix W formed of a set of prediction coefficients w, a matrix X composed of a set of student data, and a matrix Y 'formed of a set of prediction values ​​E [y],
【数26】 [Number 26]
で定義すると、次のような観測方程式が成立する。 In When you define, observation equation such as the following is established.
【0651】 [0651]
XW=Y' (112) XW = Y '(112)
【0652】 [0652]
そして、この観測方程式に最小自乗法を適用して、元の画像の画素値yに近い予測値E[y]を求めることを考える。 Then, considering that seek to apply the method of least squares in this observation equation, the predicted value close to the pixel value y of the original image E [y]. この場合、元の画像の画素値(以下、適宜、教師データという)yの集合でなる行列Y、および元の画像の画素値yに対する予測値E[y]の残差eの集合でなる行列Eを、 In this case, the pixel values ​​of the original image (hereinafter referred to as teacher data) composed of a set of residuals e of predicted values ​​E [y] against the pixel values ​​y of the matrix Y, and the original image consists of a set of y matrix the E,
【数27】 [Number 27]
で定義すると、式(112)から、次のような残差方程式が成立する。 In the definitions, from equation (112), residual equation as follows is established.
【0653】 [0653]
XW=Y+E (113) XW = Y + E (113)
【0654】 [0654]
この場合、元の画像の画素値yに近い予測値E[y]を求めるための予測係数w iは、自乗誤差【数28】 In this case, the prediction coefficient w i is the square error [number 28] for obtaining the predicted value close to the pixel value y of the original image E [y]
を最小にすることで求めることができる。 The can be determined by minimizing.
【0655】 [0655]
従って、上述の自乗誤差を予測係数w iで微分したものが0になる場合、即ち、次式を満たす予測係数w iが、元の画像の画素値yに近い予測値E[y]を求めるため最適値ということになる。 Therefore, when those of the square error of the above were differentiated by the prediction coefficient w i is 0, i.e., the prediction coefficient w i which satisfies the following equation, obtains a predicted value close to the pixel value y of the original image E [y] it comes to the optimum value for.
【0656】 [0656]
【数29】 [Number 29]
【0657】 [0657]
そこで、まず、式(113)を、予測係数w iで微分することにより、次式が成立する。 Therefore, first, the equation (113), by differentiating at the prediction coefficient w i, the following equation is established.
【0658】 [0658]
【数30】 [Number 30]
【0659】 [0659]
式(114)および(115)より、式(116)が得られる。 The equation (114) and (115), formula (116) is obtained.
【0660】 [0660]
【数31】 [Number 31]
【0661】 [0661]
さらに、式(113)の残差方程式における生徒データx、予測係数w、教師データy、および残差eの関係を考慮すると、式(116)から、次のような正規方程式を得ることができる。 Further, the student data x in the residual equation of equation (113), prediction coefficient w, considering the relationship between the teacher data y, and the residual e, from equation (116), it is possible to obtain normal equations as follows .
【0662】 [0662]
【数32】 [Number 32]
【0663】 [0663]
式(117)の正規方程式は、求めるべき予測係数wの数と同じ数だけたてることができ、従って、式(117)を解くことで、最適な予測係数wを求めることができる。 Normal equation of formula (117) can formulate the same number as the number of prediction coefficients w to be obtained, therefore, by solving the equation (117), it is possible to obtain an optimum prediction coefficient w. なお、式(117)を解くにあたっては、例えば、掃き出し法(Gauss-Jordanの消去法)などを適用することが可能である。 Incidentally, when solving equation (117), for example, it is possible to apply the like sweeping-out method (Gauss-Jordan elimination method).
【0664】 [0664]
以上のようにして、クラスごとに最適な予測係数wを求め、さらに、その予測係数wを用い、式(111)により、教師画像の画素値yに近い予測値E[y]を求めるのが適応処理である。 As described above, determine the optimal prediction coefficients w for every class, further using the prediction coefficients w, the equation (111), that obtains the prediction value E [y] close to pixel value y of the teacher image it is an adaptive process.
【0665】 [0665]
正規方程式生成部1034は、クラスごとに最適な予測係数wを算出するための正規方程式を生成し、係数計算部1035は、生成された正規方程式を基に、予測係数wを算出する。 Normal equation generating unit 1034 generates a normal equation for calculating the optimal prediction coefficients w for every class, the coefficient calculation unit 1035, based on the generated normal equation to calculate the prediction coefficients w.
【0666】 [0666]
なお、適応処理は、間引かれた画像には含まれていない、元の画像に含まれる成分が再現される点で、補間処理とは異なる。 Incidentally, adaptive processing is not included in the thinned image, in that the components included in the original image is reproduced is different from the interpolation process. 即ち、適応処理は、式(111)だけを見る限りは、いわゆる補間フィルタを用いての補間処理と同一であるが、その補間フィルタのタップ係数に相当する予測係数wが、教師データyを用いての、いわば学習により求められるため、元の画像に含まれる成分を再現することができる。 That is, adaptive processing has the formula (111) As far as only is identical to the interpolation processing using a so-called interpolation filter, the prediction coefficients w corresponding to tap coefficients of the interpolation filter, using the teacher data y Te of, so to speak since obtained by learning, it is possible to reproduce the components included in the original image. このことから、適応処理は、いわば画像の創造作用がある処理ということができる。 Therefore, adaptive processing can be said to speak is the creation operation of the image processing.
【0667】 [0667]
図101は、図96に構成を示す動きボケ除去画像処理部108が生成する係数セットを説明する図である。 Figure 101 is a diagram for explaining the coefficient set generated by the motion blur removed image processing unit 108 of which configuration is shown in Figure 96. 入力画像は、領域特定部103により、前景領域、背景領域、カバードバックグラウンド領域、およびアンカバードバックグラウンド領域が特定される。 Input image, the area specifying unit 103, the foreground area, the background area, the covered background area, and the uncovered background area are identified.
【0668】 [0668]
領域が特定され、混合比算出部104により混合比αが検出された入力画像は、前景背景分離部105により、前景成分画像、および背景成分画像に分離される。 Region is specified, the input image mixing ratio α has been detected by the mixing ratio calculating unit 104, the background separator 105 is separated foreground component image and the background component image.
【0669】 [0669]
分離された前景成分画像は、動きボケ除去部106により、動きボケが除去される。 Separated foreground component image, the motion blur removing portion 106, the motion blur is removed. 分離された背景成分画像の混合領域に対応する画素値は、補正部107により、前景成分画像の動きボケの除去に対応して補正される。 Pixel values ​​corresponding to the mixed area of ​​the separated background component image, the correction unit 107 is corrected in response to the removal of the motion blur of the foreground component image.
【0670】 [0670]
動きボケ除去画像処理部108は、動きボケが除去された前景成分画像、および補正された背景成分画像を基に、前景成分画像に対応する係数セット、および背景成分画像に対応する係数セットを個々に算出する。 Individual motion blur removed image processing unit 108, the foreground component image motion blur is eliminated, and the corrected background component image based on the coefficient set corresponding to the foreground component image, and a coefficient set corresponding to the background component image calculated to.
【0671】 [0671]
すなわち、学習部1006−1は、分離され、補正された背景成分画像を基に、背景成分画像に対応する係数セットを算出し、学習部1006−2は、分離され、動きボケが除去された前景成分画像を基に、前景成分画像に対応する係数セットを算出する。 That is, the learning unit 1006-1 is separated, based on the corrected background component image, calculates a coefficient set corresponding to the background component image, the learning unit 1006-2 are separated, the motion blur is removed based on the foreground component image, it calculates a coefficient set corresponding to the foreground component image.
【0672】 [0672]
背景成分画像に対応する係数セットは、分離され、補正された背景成分画像に適用する、画素値を予測するクラス分類適応処理において、背景成分画像に対応する画像の画素値の予測に使用される。 The coefficient set corresponding to the background component image, is separated and applied to the corrected background component image, the classification adaptive processing for predicting the pixel value, is used to predict the pixel values ​​of the image corresponding to the background component image .
【0673】 [0673]
前景成分画像に対応する係数セットは、分離され、動きボケが除去された前景成分画像に適用する、画素値を予測するクラス分類適応処理において、前景成分画像に対応する画像の画素値の予測に使用される。 Coefficient set corresponding to the foreground component image is separated is applied to the foreground component image in which motion blur has been removed, the classification adaptive processing for predicting the pixel values, the prediction of the pixel values ​​of the image corresponding to the foreground component image used.
【0674】 [0674]
前景成分画像に対応する予測画像は、動きボケが付加される。 Predicted image corresponding to the foreground component image, the motion blur is added. 背景成分画像に対応する予測画像は、前景成分画像の動きボケの付加に対応して、補正される。 Predicted image corresponding to the background component image, corresponding to the addition of the motion blur of the foreground component image are corrected.
【0675】 [0675]
補正された背景成分画像に対応する予測画像、および動きボケが付加された前景成分画像に対応する予測画像は、合成され、1つの予測画像とされる。 Predicted image corresponding to the corrected background component image, and the prediction image motion blur corresponding to the additional foreground component image are synthesized and one of the predicted image.
【0676】 [0676]
図102のフローチャートを参照して、図96に構成を示す動きボケ除去画像処理部108による、クラス分類適応処理による画素値の予測に使用される係数セットを生成する学習の処理を説明する。 With reference to the flowchart of FIG. 102, by motion blur removed image processing unit 108 of which configuration is shown in Figure 96, illustrating the process of learning for generating a coefficient set used for prediction of the pixel value according to the classification adaptive processing.
【0677】 [0677]
ステップS1001において、加重平均部1003−1および加重平均部1003−2は、背景成分画像に対応する生徒画像、および前景成分画像に対応する生徒画像を生成する。 In step S1001, the weighted average unit 1003-1 and the weighted average unit 1003-2 generates a student image corresponding to the student image, and the foreground component image corresponding to the background component image. すなわち、加重平均部1003−1は、背景成分教師画像フレームメモリ1001に記憶されている、教師画像の背景成分画像を、例えば、4分の1加重平均して、教師画像の背景成分画像に対応する生徒画像を生成する。 That is, the weighted average unit 1003-1 is stored in the background component tutor image frame memory 1001, the background component image of the teacher image, for example, a quarter weighted average, corresponding to the background component image in the teacher image to generate a student image.
【0678】 [0678]
加重平均部1003−2は、前景成分教師画像フレームメモリ1002に記憶されている、教師画像の前景成分画像を、例えば、4分の1加重平均して、教師画像の前景成分画像に対応する生徒画像を生成する。 The weighted average unit 1003-2 is stored in the foreground component tutor image frame memory 1002, a foreground component image of the teacher image, for example, a quarter weighted average, corresponding to the foreground component image in the teacher image student to generate an image.
【0679】 [0679]
ステップS1002において、学習部1006−1は、背景成分教師画像フレームメモリ1001に記憶されている教師画像の背景成分画像、および背景成分生徒画像フレームメモリ1004に記憶されている、教師画像の背景成分画像に対応する生徒画像を基に、背景成分画像に対応する係数セットを生成する。 In step S1002, the learning unit 1006-1 includes a background component tutor image frame the background component image in the teacher image stored in the memory 1001, and stored in the background component student image frame memory 1004, a teacher image background component image based on the student image corresponding to, for generating a coefficient set corresponding to the background component image. ステップS1002における係数セットの生成の処理の詳細は、図103のフローチャートを参照して後述する。 Details of the process of production of the coefficient sets in step S1002, will be described later with reference to a flowchart of FIG. 103.
【0680】 [0680]
ステップS1003において、学習部1006−2は、前景成分教師画像フレームメモリ1002に記憶されている教師画像の前景成分画像、および前景成分生徒画像フレームメモリ1005に記憶されている、教師画像の前景成分画像に対応する生徒画像を基に、前景成分画像に対応する係数セットを生成する。 In step S1003, the learning unit 1006-2 is stored foreground component image in the teacher image stored in the foreground component tutor image frame memory 1002, and the foreground component student image frame memory 1005, the foreground component image in the teacher image based on the student image corresponding to, for generating a coefficient set corresponding to the foreground component image.
【0681】 [0681]
ステップS1004において、学習部1006−1および学習部1006−2は、それぞれ、背景成分画像に対応する係数セット、または前景成分画像に対応する係数セットを係数セットメモリ1007に出力する。 In step S1004, the learning unit 1006-1 and the learning section 1006-2, respectively, and outputs the coefficient set corresponding to the coefficients set or the foreground component image, corresponding to the background component image in the coefficient set memory 1007. 係数セットメモリ1007は、背景成分画像に対応する係数セット、または前景成分画像の対応する係数セットをそれぞれに記憶して、処理は終了する。 Coefficient set memory 1007, the coefficient set corresponding to the background component image, or stores the corresponding coefficient set of the foreground component image, respectively, and the process ends.
【0682】 [0682]
このように、図96に構成を示す動きボケ除去画像処理部108は、背景成分画像に対応する係数セット、および前景成分画像に対応する係数セットを生成することができる。 Thus, the motion blur removed image processing unit 108 of which configuration is shown in FIG. 96 can generate a coefficient set, and the coefficient set corresponding to the foreground component image corresponding to the background component image.
【0683】 [0683]
なお、ステップS1002およびステップS1003の処理を、シリアルに実行しても、パラレルに実行しても良いことは勿論である。 Incidentally, the processing of step S1002 and step S1003, even when performed serially, it is needless to say that may be executed in parallel.
【0684】 [0684]
次に、図103のフローチャートを参照して、ステップS1002の処理に対応する、学習部1006−1が実行する背景成分画像に対応する係数セットの生成の処理を説明する。 Next, with reference to the flowchart of FIG. 103 corresponds to the processing of step S1002, the learning unit 1006-1 will be described a process of production of the coefficient set corresponding to the background component image to be executed.
【0685】 [0685]
ステップS1021において、学習部1006−1は、背景成分画像に対応する生徒画像に未処理の画素があるか否かを判定し、背景成分画像に対応する生徒画像に未処理の画素があると判定された場合、ステップS1022に進み、ラスタースキャン順に、背景成分画像に対応する生徒画像から注目画素を取得する。 In step S1021, determines that the learning unit 1006-1 determines whether there is unprocessed pixels in the student image corresponding to the background component image, there are unprocessed pixels in the student image corresponding to the background component image If it is, processing proceeds to step S1022, in the raster scan order, and acquires the target pixel from the student image corresponding to the background component image.
【0686】 [0686]
ステップS1023において、クラス分類部1031のクラスタップ取得部1051は、背景成分生徒画像フレームメモリ1004に記憶されている生徒画像から、注目画素に対応するクラスタップを取得する。 In step S1023, the class tap acquisition unit 1051 of the class classification unit 1031, from the student image stored in the background component student image frame memory 1004 and obtains a class tap corresponding to the pixel of interest. ステップS1024において、クラス分類部1031の波形分類部1052は、クラスタップに対して、ADRC処理を適用し、これにより、クラスタップを構成する画素のビット数を小さくして、注目画素をクラス分類する。 In step S1024, the waveform classification unit 1052 of the class classification unit 1031, to the class tap, to apply the ADRC processing, thereby, to reduce the number of bits of pixels constituting the class tap, the pixel of interest to the classification . ステップS1025において、予測タップ取得部1032は、分類されたクラスを基に、背景成分生徒画像フレームメモリ1004に記憶されている生徒画像から、注目画素に対応する予測タップを取得する。 In step S1025, the prediction tap acquisition unit 1032, based on the classified class, from the student image stored in the background component student image frame memory 1004, and obtains the prediction tap corresponding to the pixel of interest.
【0687】 [0687]
ステップS1026において、対応画素取得部1033は、分類されたクラスを基に、背景成分教師画像フレームメモリ1001に記憶されている教師画像の背景成分画像から、予測すべき画素値に対応する画素を取得する。 In step S1026, corresponding pixel acquiring unit 1033, based on the classified class, acquired from the background component image in the teacher image stored in the background component tutor image frame memory 1001, a pixel corresponding to the pixel value to be predicted to.
【0688】 [0688]
ステップS1027において、正規方程式生成部1034は、分類されたクラスを基に、クラス毎の行列に、予測タップおよび予測すべき画素値に対応する画素の画素値を足し込み、ステップS1021に戻り、学習部1006−1は、未処理の画素があるか否かの判定を繰り返す。 In step S1027, the normal equation generating unit 1034, based on the classified class, the matrix of each class, summing the pixel values ​​of pixels corresponding to the pixel value to be predicted taps and prediction, the process returns to step S1021, the learning parts 1006-1 repeats the determination of whether there is unprocessed pixels. 予測タップおよび予測すべき画素値に対応する画素の画素値を足し込まれるクラス毎の行列は、クラス毎の係数セットを計算するための正規方程式に対応している。 Matrix for each class to be added up pixel values ​​of pixels corresponding to the pixel value to be predicted taps and prediction corresponds to the normal equation for calculating the coefficient set of each class.
【0689】 [0689]
ステップS1021において、生徒画像に未処理の画素がないと判定された場合、ステップS1028に進み、正規方程式生成部1034は、予測タップおよび予測すべき画素値に対応する画素の画素値が設定された、クラス毎の行列を係数計算部1035に供給する。 In step S1021, if it is determined that there is no unprocessed pixels in the student image, the process proceeds to step S1028, the normal equation generating unit 1034, the pixel values ​​of pixels corresponding to the pixel value to be predicted taps and prediction is set supplies a matrix of each class to the coefficient calculation unit 1035. 係数計算部1035は、予測タップおよび予測すべき画素値に対応する画素の画素値が設定された、クラス毎の行列を解いて、背景成分画像に対応する、クラス毎の係数セットを計算する。 Coefficient calculation unit 1035, the pixel values ​​of pixels corresponding to the pixel value to be predicted taps and prediction is set, by solving the matrix for each class, corresponding to the background component image to calculate the coefficient set of each class.
【0690】 [0690]
なお、係数計算部1035は、線形予測により画素値を予測するための係数セットに限らず、非線形予測により画素値を予測するための係数セットを計算するようにしてもよい。 The coefficient calculation section 1035 is not limited to the coefficient set for predicting the pixel values ​​by linear prediction, it may be calculated the coefficient set for predicting the pixel values ​​by non-linear prediction.
【0691】 [0691]
ステップS1029において、係数計算部1035は、背景成分画像に対応する、クラス毎の係数セットを係数セットメモリ1007に出力し、処理は終了する。 In step S1029, the coefficient calculation unit 1035, corresponding to the background component image, and outputs the coefficient set of each class to the coefficient set memory 1007, the process ends.
【0692】 [0692]
このように、学習部1006−1は、背景成分画像に対応する係数セットを生成することができる。 Thus, the learning section 1006-1 can generate a coefficient set corresponding to the background component image.
【0693】 [0693]
ステップS1003に対応する、学習部1006−2による、前景成分画像に対応する係数セットの生成の処理は、前景成分教師画像フレームメモリ1002に記憶されている前景成分画像、および前景成分生徒画像フレームメモリ105に記憶されている前景成分画像に対応する生徒画像を使用することを除いて、図103のフローチャートを参照して説明した処理と同様なので、その説明は省略する。 Corresponding to step S1003, by the learning unit 1006-2, the process of generation of the coefficient set corresponding to the foreground component image, the foreground component image stored in the foreground component tutor image frame memory 1002 and the foreground component student image frame memory, but using student image corresponding to the foreground component image stored in the 105, the same as the processing described with reference to the flowchart of FIG. 103, a description thereof will be omitted.
【0694】 [0694]
このように、図96に構成を示す動きボケ除去画像処理部108は、補正された背景成分画像に対応する係数セット、および動きボケが除去された前景成分画像に対応する係数セットを個々に生成することができる。 Thus, the motion blur removed image processing unit 108 of which configuration is shown in Figure 96, generates coefficient set corresponding to the corrected background component image, and the coefficient sets motion blur corresponding to the foreground component image are removed individually can do.
【0695】 [0695]
図104は、クラス分類適応処理を実行して、空間方向に、より高解像度な画像を生成する動きボケ除去画像処理部108の構成を示すブロック図である。 Figure 104 executes the class classification adaptive processing in the spatial direction is a block diagram showing a configuration of a motion blur removed image processing unit 108 to generate a higher resolution image. 例えば、図104に構成を示す動きボケ除去画像処理部108は、SD画像である入力画像を基に、クラス分類適応処理を実行して、HD画像を生成する。 For example, motion blur removed image processing unit 108 of which configuration is shown in Figure 104, based on the input image is an SD image, by performing classification adaptive processing to generate an HD image.
【0696】 [0696]
背景成分画像フレームメモリ1101は、補正部107から供給された、補正された背景成分画像を記憶する。 Background component image frame memory 1101, supplied from the correcting unit 107, and stores the corrected background component image. 背景成分画像フレームメモリ1101は、記憶している背景成分画像をマッピング部1103−1に供給する。 Background component image frame memory 1101 supplies the background component image stored in the mapping unit 1103-1.
【0697】 [0697]
前景成分画像フレームメモリ1102は、動きボケ除去部106から供給された、前景領域に属する画素からなる前景成分画像を記憶する。 Foreground component image frame memory 1102, supplied from the motion-blur eliminating unit 106 stores the foreground component image consisting of pixels belonging to the foreground area. 前景成分画像フレームメモリ1102は、記憶している前景成分画像をマッピング部1103−2に供給する。 Foreground component image frame memory 1102 supplies the foreground component image stored in the mapping unit 1103-2.
【0698】 [0698]
マッピング部1103−1は、係数セットメモリ1104に記憶されている、背景成分画像に対応する係数セットを基に、クラス分類適応処理により、背景成分画像フレームメモリ1101に記憶されている背景成分画像に対応する予測画像を生成する。 Mapping unit 1103-1 is stored in the coefficient set memory 1104, based on the coefficient set corresponding to the background component image, the classification adaptive processing, the background component image stored in the background component image frame memory 1101 to generate a corresponding predicted image. マッピング部1103−1は、生成した予測画像を補正部1105に供給する。 Mapping unit 1103-1 supplies the generated predicted image to the correction unit 1105.
【0699】 [0699]
動きボケ付加部1106が付加する動きボケに対応して、補正部1105は、背景成分画像の混合領域に対応する、予測画像の所定の画素の画素値を0に設定するか、または付加される動きボケに対応する所定の値で画素値を除算する。 In response to motion blur motion blur adder 1106 adds the correction unit 1105 corresponds to the mixed area of ​​the background component image, or the pixel values ​​of predetermined pixels of the predicted image is set to 0, or is added dividing the pixel values ​​at a predetermined value corresponding to the motion blur. 補正部1105は、このように補正された予測画像を合成部1107に供給する。 Correction unit 1105 supplies the thus corrected predicted image synthesis unit 1107.
【0700】 [0700]
マッピング部1103−2は、係数セットメモリ1104に記憶されている、前景成分画像に対応する係数セットを基に、クラス分類適応処理により、前景成分画像フレームメモリ1102に記憶されている前景成分画像に対応する予測画像を生成する。 Mapping unit 1103-2 is stored in the coefficient set memory 1104, based on the coefficient set corresponding to the foreground component image, the classification adaptive processing, the foreground component image stored in the foreground component image frame memory 1102 to generate a corresponding predicted image. マッピング部1103−2は、生成した予測画像を動きボケ付加部1106に供給する。 Mapping unit 1103-2 supplies the blur adder 1106 motion predicted image generated.
【0701】 [0701]
動きボケ付加部1106は、所望の動きボケ調整量v'、例えば、入力画像の動き量vの半分の値の動きボケ調整量v'や、動き量vと無関係の値の動きボケ調整量v'を与えることで、予測画像に動きボケを付加する。 Motion blur adder 1106, a desired motion blur adjustment amount v ', for example, the motion blurring adjustment quantity of half the value of the amount of movement v of the input image v' and, the amount of movement v and the independent movement of the value blurring adjustment quantity v by giving the 'adds motion blur to the prediction image. 動きボケ付加部1106は、動きボケが除去された前景成分画像の予測画像の画素値Fiを動きボケ調整量v'で除すことにより、前景の成分Fi/v'を算出して、前景の成分Fi/v'の和を算出して、動きボケが付加された画素値を生成する。 Motion blur adder 1106 'by dividing the foreground component Fi / v' blurring adjustment quantity motion pixel value Fi of the predicted image of the foreground component image in which motion blur is eliminated v calculates a foreground calculates the sum of the components Fi / v ', thereby generating a pixel value motion blur is added.
【0702】 [0702]
例えば、図105に示す予測画像が入力され、動きボケ調整量v'が3のとき、図106に示すように、画素値C02は、(F01)/v'とされ、画素値C03は、(F01+F02)/v'とされ、画素値C04は、(F01+F02+F03)/v'とされ、画素値C05は、(F02+F03+F04)/v'とされる。 For example, the input predicted image shown in FIG. 105, the motion blurring adjustment quantity v 'when is 3, as shown in FIG. 106, the pixel value C02 is (F01) / v' is the pixel value C03 is ( F01 + F02) / v 'is the pixel value C04 is, (F01 + F02 + F03) / v' is the pixel value C05 is set to (F02 + F03 + F04) / v '.
【0703】 [0703]
動きボケ付加部1106は、動きボケを付加した、前景成分画像の予測画像を合成部1107に供給する。 Motion blur adder 1106, added with motion blur, and supplies the predicted image of the foreground component image to the synthesizing unit 1107.
【0704】 [0704]
合成部1107は、補正部1105から供給された、補正された背景成分画像に対応する予測画像、および動きボケ付加部1106から供給された、動きボケが付加された前景成分画像に対応する予測画像を合成し、合成された予測画像をフレームメモリ1108に供給する。 Combining unit 1107, supplied from the correcting unit 1105, corrected prediction image corresponding to the background component image, and supplied from the motion blur adder 1106, the prediction image corresponding to the foreground component image in which motion blur is added It was synthesized and supplies the synthesized predicted image in the frame memory 1108.
【0705】 [0705]
フレームメモリ1108は、合成部1107から供給された予測画像を記憶すると共に、記憶している画像を出力画像として出力する。 The frame memory 1108 stores the predicted image supplied from the combining unit 1107, and outputs the stored image as an output image.
【0706】 [0706]
以下、マッピング部1103−1およびマッピング部1103−2を個々に区別する必要がないとき、単にマッピング部1103と称する。 If there is no necessity for distinguishing the mapping unit 1103-1 and the mapping unit 1103-2 are simply referred to as a mapping section 1103.
【0707】 [0707]
図107は、マッピング部1103の構成を示すブロック図である。 Figure 107 is a block diagram showing the configuration of a mapping section 1103.
【0708】 [0708]
マッピング処理部1131は、クラス分類処理を実行するクラス分類部1141、並びに適応処理を実行する予測タップ取得部1142および予測演算部1143で構成されている。 Mapping processing unit 1131 is composed of a prediction tap acquisition unit 1142 and the prediction computation unit 1143 to the classification unit 1141 executes the class classification processing, and adaptive processing execution.
【0709】 [0709]
クラス分類部1141は、クラスタップ取得部1151および波形分類部1152で構成され、背景成分画像、または前景成分画像のいずれか一方の入力画像の、注目している画素である、注目画素をクラス分類する。 Classifying unit 1141 is composed of a class tap obtaining unit 1151 and the waveform classification unit 1152, of one of the input image of the background component image or the foreground component image, a pixel of interest, the classification of the pixel of interest to.
【0710】 [0710]
クラスタップ取得部1151は、入力画像の注目画素に対応する、所定の数のクラスタップを取得し、取得したクラスタップを波形分類部1152に供給する。 Class tap acquisition unit 1151 corresponds to the pixel of interest of the input image to obtain a predetermined number of class taps, and supplies the obtained class taps to the waveform classification unit 1152. 例えば、クラスタップ取得部1151は、9個のクラスタップを取得し、取得したクラスタップを波形分類部1152に供給する。 For example, the class tap obtaining unit 1151 obtains the nine class taps, and supplies the obtained class taps to the waveform classification unit 1152.
【0711】 [0711]
波形分類部1152は、クラスタップに対して、ADRC処理を適用し、これにより、クラスタップを構成する画素のビット数を小さくして、注目画素を所定の数のクラスのうちの1つのクラスに分類し、分類されたクラスに対応するクラス番号を予測タップ取得部1142に供給する。 Waveform classification unit 1152, to the class tap, to apply the ADRC processing, by which, by reducing the number of bits of pixels constituting the class tap, to a class of the target pixel a predetermined number of classes classification and supplies the class number corresponding to the classified class prediction tap acquisition unit 1142. 例えば、波形分類部1152は、注目画素を512のクラスのうちの1つのクラスに分類し、分類されたクラスに対応するクラス番号を予測タップ取得部1142に供給する。 For example, waveform classification unit 1152 supplies the class number classified into one class corresponding to the classified class of the pixel of interest 512 of the class to the prediction tap acquisition unit 1142.
【0712】 [0712]
予測タップ取得部1142は、クラス番号を基に、入力画像から、クラスに対応する、所定の数の予測タップを取得し、取得した予測タップおよびクラス番号を予測演算部1143に供給する。 Prediction tap acquisition unit 1142 supplies based on a class number, from the input image, corresponding to the class, acquires the prediction taps predetermined number, the acquired prediction taps and the class number to the prediction computation unit 1143.
【0713】 [0713]
予測演算部1143は、クラス番号を基に、係数セットメモリ1104に記憶されている背景成分画像に対応する係数セット、および前景成分画像に対応する係数セットから、入力画像に対応し、クラスに対応する係数セットを取得する。 Prediction calculation unit 1143, based on the class number, the coefficient set corresponding to the background component image stored in the coefficient set memory 1104, and from the coefficient set corresponding to the foreground component image, corresponding to an input image, corresponding to the class to get the coefficient set. 予測演算部1143は、入力画像に対応し、クラスに対応する係数セット、および予測タップを基に、線形予測により予測画像の画素値を予測する。 Prediction calculation unit 1143, in response to the input image, the coefficient set corresponding to the class, and based on the prediction taps, predicts the pixel value of the predicted image by linear prediction. 予測演算部1143は、予測した画素値をフレームメモリ1132に供給する。 Prediction calculation unit 1143 supplies the predicted pixel value to the frame memory 1132.
【0714】 [0714]
なお、予測演算部1143は、非線形予測により予測画像の画素値を予測するようしてもよい。 Incidentally, the prediction computation unit 1143 may to predict the pixel value of the prediction image by a non-linear prediction.
【0715】 [0715]
フレームメモリ1132は、マッピング処理部1131から供給された、予測された画素値を記憶し、予測された画素値からなる画像を出力する。 The frame memory 1132 is supplied from the mapping unit 1131, and stores the predicted pixel value, and outputs an image composed of predicted pixel values.
【0716】 [0716]
次に、図108のフローチャートを参照して、図104に構成を示す動きボケ除去画像処理部108の画像の創造の処理を説明する。 Next, with reference to the flowchart of FIG. 108, the processing of the creation of the image of the motion blur removed image processing unit 108 of which configuration is shown in Figure 104.
【0717】 [0717]
ステップS1101において、マッピング部1103−1は、係数セットメモリ1104に記憶されている、背景成分画像に対応する係数セットを基に、クラス分類適応処理により、背景成分画像フレームメモリ1101に記憶されている背景成分画像に対応する画像を予測する。 In step S1101, the mapping unit 1103-1 is stored in the coefficient set memory 1104, based on the coefficient set corresponding to the background component image, the classification adaptive processing, are stored in the background component image frame memory 1101 predicting the image corresponding to the background component image. 背景成分画像に対応する画像の予測の処理の詳細は、図109のフローチャートを参照して後述する。 Details of the processing of the prediction of the image corresponding to the background component image are described below with reference to the flowchart of FIG. 109.
【0718】 [0718]
ステップS1102において、マッピング部1103−2は、係数セットメモリ1104に記憶されている、前景成分画像に対応する係数セットを基に、クラス分類適応処理により、前景成分画像フレームメモリ1102に記憶されている前景成分画像に対応する画像を予測する。 In step S1102, the mapping unit 1103-2 is stored in the coefficient set memory 1104, based on the coefficient set corresponding to the foreground component image, the classification adaptive processing, are stored in the foreground component image frame memory 1102 predicting the image corresponding to the foreground component image.
【0719】 [0719]
ステップS1103において、補正部1105は、背景成分画像に対応する予測された画像を補正する。 In step S1103, the correction unit 1105 corrects the predicted image corresponding to the background component image.
【0720】 [0720]
ステップS1104において、動きボケ付加部1106は、前景成分画像に対応する予測された画像に動きボケを付加する。 In step S1104, the motion blur adder 1106 adds the motion blur to the predicted image corresponding to the foreground component image.
【0721】 [0721]
ステップS1105において、合成部1107は、背景成分画像に対応する予測画像、および前景領域に対応する予測画像を合成する。 In step S1105, the combining unit 1107 combines the predicted image corresponding to the prediction image, and the foreground area corresponding to the background component image. 合成部1107は、合成された画像をフレームメモリ1108に供給する。 Combining unit 1107 supplies the synthesized image in the frame memory 1108. フレームメモリ1108は、合成部1107から供給された画像を記憶する。 The frame memory 1108 stores the image supplied from the combining unit 1107.
【0722】 [0722]
ステップS1106において、フレームメモリ1108は、記憶している、合成された画像を出力し、処理は終了する。 In step S1106, the frame memory 1108 stores, and outputs the synthesized image, the processing ends.
【0723】 [0723]
このように、図104に構成を示す動きボケ除去画像処理部108を有する画像処理装置は、背景成分画像に対応する予測画像を生成し、動きボケが除去された前景成分画像に対応する予測画像を個々に生成することができる。 Thus, an image processing apparatus having a motion blur removed image processing unit 108 of which configuration is shown in FIG. 104, predicted image to generate a predictive image corresponding to the background component image, corresponding to the foreground component image in which motion blur has been removed it can generate individually.
【0724】 [0724]
なお、ステップS1101およびステップS1102の処理を、シリアルに実行しても、パラレルに実行しても良いことは勿論である。 Incidentally, the processing of step S1101 and step S1102, even when performed serially, it is needless to say that may be executed in parallel.
【0725】 [0725]
図109のフローチャートを参照して、ステップS1101に対応する、マッピング部1103−1による背景成分画像に対応する画像の予測の処理を説明する。 With reference to the flowchart of FIG. 109, corresponding to step S1101, explaining the process of the prediction of the image corresponding to the background component image by the mapping unit 1103-1.
【0726】 [0726]
ステップS1121において、マッピング部1103−1は、背景成分画像に未処理の画素があるか否かを判定し、背景成分画像に未処理の画素があると判定された場合、ステップS1122に進み、マッピング処理部1131は、係数セットメモリ1104に記憶されている、背景成分画像に対応する係数セットを取得する。 In step S1121, the mapping unit 1103-1, when determining whether there is an unprocessed pixel in the background component image, it is determined that there is an unprocessed pixel in the background component image, the process proceeds to step S1122, the mapping processing unit 1131 is stored in the coefficient set memory 1104, and obtains the coefficient set corresponding to the background component image. ステップS1123において、マッピング処理部1131は、ラスタースキャン順に、背景成分画像フレームメモリ1101に記憶されている背景成分画像から注目画素を取得する。 In step S1123, the mapping processing unit 1131 in the raster scan order, and acquires the target pixel from the background component image stored in the background component image frame memory 1101.
【0727】 [0727]
ステップS1124において、クラス分類部1141のクラスタップ取得部1151は、背景成分画像フレームメモリ1101に記憶されている背景成分画像から、注目画素に対応するクラスタップを取得する。 In step S1124, the class tap acquisition unit 1151 of the class classification unit 1141, the background component image stored in the background component image frame memory 1101 and obtains a class tap corresponding to the pixel of interest. ステップS1125において、クラス分類部1141の波形分類部1152は、クラスタップに対して、ADRC処理を適用し、これにより、クラスタップを構成する画素のビット数を小さくして、注目画素をクラス分類する。 In step S1125, the waveform classification unit 1152 of the class classification unit 1141, to the class tap, to apply the ADRC processing, thereby, to reduce the number of bits of pixels constituting the class tap, the pixel of interest to the classification . ステップS1126において、予測タップ取得部1142は、分類されたクラスを基に、背景成分画像フレームメモリ1101に記憶されている背景成分画像から、注目画素に対応する予測タップを取得する。 In step S1126, the prediction tap acquisition unit 1142, based on the classified class, from the background component image stored in the background component image frame memory 1101, and obtains the prediction tap corresponding to the pixel of interest.
【0728】 [0728]
ステップS1127において、予測演算部1143は、背景成分画像および分類されたクラスに対応する係数セット、および予測タップを基に、線形予測により、予測画像の画素値を予測する。 In step S1127, the prediction computing unit 1143, the coefficient set corresponding to the background component image and classification class, and based on the prediction taps, by linear prediction, predicts the pixel value of the prediction image.
【0729】 [0729]
なお、予測演算部1143は、線形予測に限らず、非線形予測により予測画像の画素値を予測するようにしてもよい。 Incidentally, the prediction computation unit 1143 is not limited to the linear prediction may be predicted pixel value of the prediction image by a non-linear prediction.
【0730】 [0730]
ステップS1128において、予測演算部1143は、予測された画素値をフレームメモリ1132に出力する。 In step S1128, the prediction computing unit 1143 outputs the predicted pixel value to the frame memory 1132. フレームメモリ1132は、予測演算部1143から供給された画素値を記憶する。 The frame memory 1132 stores the pixel value supplied from the prediction computation unit 1143. 手続きは、ステップS1121に戻り、未処理の画素があるか否かの判定を繰り返す。 The process returns to step S1121, and repeats the determination of whether there is unprocessed pixels.
【0731】 [0731]
ステップS1121において、背景成分画像に未処理の画素がないと判定された場合、ステップS1129に進み、フレームメモリ1132は、記憶されている背景成分画像に対応する予測画像を出力して、処理は終了する。 In step S1121, if it is determined that there is no unprocessed pixel in the background component image, the process proceeds to step S1129, the frame memory 1132 outputs the prediction image corresponding to the background component image stored, the end of the process to.
【0732】 [0732]
このように、マッピング部1103−1は、補正された背景成分画像を基に、背景成分画像に対応する画像を予測することができる。 Thus, the mapping unit 1103-1 on the basis of the corrected background component image, it is possible to predict the image corresponding to the background component image.
【0733】 [0733]
ステップS1102に対応する、マッピング部1103−2による、前景成分画像に対応する予測画像の生成の処理は、前景成分画像フレームメモリ1102に記憶されている前景成分画像、および前景成分画像に対応する係数セットを使用することを除いて、図109のフローチャートを参照して説明した処理と同様なので、その説明は省略する。 Corresponding to step S1102, by the mapping unit 1103-2, the process of generating the predicted image corresponding to the foreground component image, corresponding to the foreground component image, and the foreground component image stored in the foreground component image frame memory 1102 factor except using a set, the same as the processing described with reference to the flowchart of FIG. 109, a description thereof will be omitted.
【0734】 [0734]
このように、図104に構成を示す動きボケ除去画像処理部108は、背景成分画像に対応する予測画像を生成し、動きボケが除去された前景成分画像に対応する予測画像を個々に生成することができる。 Thus, the motion blur removed image processing unit 108 of which configuration is shown in Figure 104 generates a prediction image corresponding to the background component image, generates a predicted image corresponding to the foreground component image in which motion blur is removed individually be able to.
【0735】 [0735]
図110は、背景成分画像、または前景成分画像毎に、異なる効果のエッジ強調処理を適用する動きボケ除去画像処理部108の構成を示すブロック図である。 Figure 110 is a background component image or every foreground component image, a block diagram showing a configuration of a motion blur removed image processing unit 108 for applying an edge enhancement processing different effects.
【0736】 [0736]
背景成分画像フレームメモリ1201は、補正部107から供給された、補正された背景成分画像を記憶する。 Background component image frame memory 1201, supplied from the correcting unit 107, and stores the corrected background component image. 背景成分画像フレームメモリ1201は、記憶している背景成分画像をエッジ強調部1203−1に供給する。 Background component image frame memory 1201 supplies the background component image stored in the edge enhancement unit 1203-1.
【0737】 [0737]
前景成分画像フレームメモリ1202は、動きボケ除去部106から供給された、動きボケが除去された前景成分画像を記憶する。 Foreground component image frame memory 1202, supplied from the motion-blur eliminating unit 106 stores the foreground component image in which motion blur has been removed. 前景成分画像フレームメモリ1202は、記憶している前景成分画像をエッジ強調部1203−2に供給する。 Foreground component image frame memory 1202 supplies the foreground component image stored in the edge enhancement unit 1203 - 2.
【0738】 [0738]
エッジ強調部1203−1は、背景成分画像フレームメモリ1201に記憶されている背景成分画像に、背景成分画像に適したエッジ強調の処理を適用する。 Edge enhancement unit 1203-1 is the background component image stored in the background component image frame memory 1201, using a treatment of the edge enhancement suitable for the background component image.
【0739】 [0739]
例えば、エッジ強調部1203−1は、静止している画像である背景成分画像に、前景成分画像に比較して、エッジをより強調するエッジ強調の処理を実行する。 For example, the edge enhancement unit 1203-1 is the background component image is an image which is stationary as compared to the foreground component image, it executes the process more emphasizing edge enhancement edges. このようにすることで、ノイズが含まれている画像にエッジ強調の処理を適用したときの不自然な画像の劣化を発生させることなく、背景成分画像の解像度感をより増加させることができる。 By doing so, without causing deterioration of unnatural images when applying the process of edge enhancement on the image containing the noise, it is possible to further increase the perceived resolution of the background component image.
【0740】 [0740]
エッジ強調部1203−1は、エッジを強調した背景成分画像を、補正部1204に供給する。 Edge enhancement unit 1203-1 includes the background component image edge enhancement, and supplies to the correcting unit 1204.
【0741】 [0741]
動きボケ付加部1205が付加する動きボケに対応して、補正部1204は、背景成分画像の混合領域の画素の画素値を0に設定するか、または付加される動きボケに対応する所定の値で、混合領域の画素の画素値を除算する。 In response to motion blur motion blur adder 1205 adds the correction unit 1204, a predetermined value corresponding to the motion blur or the pixel values ​​of the pixels in the mixed area in the background component image is set to 0, or is added in, dividing the pixel values ​​of the pixels in the mixed area. 補正部1204は、このように補正された予測画像を合成部1206に供給する。 Correction unit 1204, and supplies the thus corrected predicted image synthesis unit 1206.
【0742】 [0742]
エッジ強調部1203−2は、前景成分画像フレームメモリ1202に記憶されている前景成分画像に、前景成分画像に適したエッジ強調の処理を適用する。 Edge enhancement unit 1203 - 2 is in the foreground component image stored in the foreground component image frame memory 1202, using a treatment of the edge enhancement suitable for the foreground component image.
【0743】 [0743]
例えば、エッジ強調部1203−2は、前景成分画像に、背景成分画像に比較して、エッジ強調の度合いの少ないエッジ強調の処理を実行する。 For example, the edge enhancement unit 1203 - 2 is in the foreground component image, compared to the background component image, it executes the process of low edge enhancement of the degree of edge enhancement. このようにすることで、動きボケが除去された前景成分画像にノイズが含まれていても、前景成分画像において、解像度感を向上させつつ、不自然な画像の劣化を減少させることができる。 In this way, even if noise is contained in the foreground component image in which motion blur has been removed, it can be in the foreground component image, while improving the perceived resolution, reduce the degradation of the unnatural image.
【0744】 [0744]
エッジ強調部1203−2は、エッジ強調した前景成分画像を動きボケ付加部1205に供給する。 Edge enhancement unit 1203 - 2 supplies the blur adder 1205 motion the foreground component image in which edge emphasis.
【0745】 [0745]
動きボケ付加部1205は、エッジ強調した前景成分画像に動きボケを付加し、動きボケを付加した前景成分画像を合成部1206に供給する。 Motion blur adder 1205 adds the motion blur in the foreground component image edge enhancement, and supplies the foreground component image to which motion blur to the combining unit 1206.
【0746】 [0746]
合成部1206は、補正部1204から供給された、エッジ強調され、補正された背景成分画像、および動きボケ付加部1205から供給された、エッジ強調され、動きボケが付加された前景成分画像を合成し、合成された予測画像をフレームメモリ1207に供給する。 Synthesis 1206, supplied from the correcting unit 1204, the edge enhancement, the corrected background component image, and supplied from the motion blur adder 1205, is edge enhancement, synthesizes the foreground component image in which motion blur is added and supplies the synthesized predicted image in the frame memory 1207.
【0747】 [0747]
フレームメモリ1207は、合成部1206から供給された、合成された予測画像を記憶すると共に、記憶している画像を出力画像として出力する。 The frame memory 1207 is supplied from the combining unit 1206 stores the synthesized predicted image, and outputs the stored image as an output image.
【0748】 [0748]
このように、図110に構成を示す動きボケ除去画像処理部108は、背景成分画像、または前景成分画像毎に、それぞれの画像の性質に対応したエッジ強調処理を適用するので、画像を不自然に劣化させることなく、画像の解像度感を増すことができる。 Thus, the motion blur removed image processing unit 108 of which configuration is shown in FIG. 110, the background component image or every foreground component image, because it applies edge enhancement processing corresponding to the nature of the respective images, unnatural images can without deteriorating, increasing the perceived resolution of the images that the.
【0749】 [0749]
以下、エッジ強調部1203−1およびエッジ強調部1203−2を個々に区別する必要がないとき、単にエッジ強調部1203と称する。 Hereinafter, it is not necessary to identify them individually edge enhancement unit 1203-1 and the edge enhancement unit 1203 - 2, simply referred to as edge enhancement unit 1203.
【0750】 [0750]
図111は、エッジ強調部1203の構成を示すブロック図である。 Figure 111 is a block diagram showing the configuration of the edge enhancement unit 1203. 前景成分画像および背景成分画像のいずれか一方の入力画像は、ハイパスフィルタ1221および加算部1223に入力される。 One of the input image of the foreground component image and the background component image is input to a high pass filter 1221 and adder 1223.
【0751】 [0751]
ハイパスフィルタ1221は、入力されたフィルタ係数を基に、入力画像から、画素位置に対して画素値が急激に変化している、いわゆる画像の周波数の高い成分を抽出し、画素位置に対して画素値の変化が少ない、いわゆる画像の周波数の低い成分を除去して、エッジ画像を生成する。 High-pass filter 1221, on the basis of the input filter coefficients from the input image, the pixel value rapidly changes with respect to pixel position, to extract the high component of the frequency of the so-called image pixel for the pixel position change in the value is smaller, by removing the lower component frequency of the so-called image to generate an edge image.
【0752】 [0752]
例えば、ハイパスフィルタ1221は、図112(A)に示す画像が入力されたとき、図112(B)に示すエッジ画像を生成する。 For example, a high-pass filter 1221, when the image is input as shown in FIG. 112 (A), and generates an edge image shown in FIG. 112 (B).
【0753】 [0753]
入力されるフィルタ係数が変化したとき、ハイパスフィルタ1221は、抽出する画像の周波数、除去する画像の周波数、および抽出する画像のゲインを変化させる。 When the filter coefficients input is changed, the high-pass filter 1221, the frequency of the image to be extracted, the frequency of the image to be removed, and to change the gain of the image to be extracted.
【0754】 [0754]
図113乃至図116を参照して、フィルタ係数とエッジ画像との関係を説明する。 Figure 113 through referring to FIG. 116, for explaining the relationship between the filter coefficients and the edge image.
【0755】 [0755]
図113は、フィルタ係数の第1の例を示す図である。 Figure 113 is a diagram showing a first example of filter coefficients. 図113において、Eは、10の階乗を示す。 In Figure 113, E indicates the factorial of 10. 例えば、E-04は、10 -4を示し、E-02は、10 -2を示す。 For example, E-04 showed 10 -4, E-02 shows 10-2.
【0756】 [0756]
例えば、ハイパスフィルタ1221は、入力画像の、注目している画素である注目画素の画素値、注目画素を基準として、空間方向Yの所定の方向に1画素乃至15画素の距離だけ離れている画素の画素値、および注目画素を基準として、空間方向Yの他の方向に1画素乃至15画素の距離だけ離れている画素の画素値のそれぞれに、図113に示すフィルタ係数のうち、対応する係数を乗算する。 For example, a high-pass filter 1221, the input image, the pixel value of the pixel of interest is a pixel of interest, based on the pixel of interest, separated by a distance of 1 pixel to 15 pixels in the predetermined direction of the spatial direction Y pixel the pixel value, and based on the pixel of interest, each of the pixel values ​​of the pixels that are separated by a distance of 1 pixel to 15 pixels in the other direction in the spatial direction Y, of the filter coefficients shown in FIG. 113, the corresponding coefficient It is multiplied by. ハイパスフィルタ1221は、それぞれの画素の画素値に対応する係数を乗算して得られた結果の総和を算出して、算出された総和を注目画素の画素値に設定する。 High-pass filter 1221, calculates the sum of the results obtained by multiplying the coefficient corresponding to the pixel value of each pixel, and sets the calculated sum to the pixel value of the pixel of interest.
【0757】 [0757]
例えば、図113に示すフィルタ係数を使用するとき、ハイパスフィルタ1221は、注目画素の画素値に1.2169396を乗算し、注目画素から画面の上方向に1画素の距離だけ離れている画素の画素値に-0.52530356を乗算し、注目画素から画面の上方向に2画素の距離だけ離れている画素の画素値に-0.22739914を乗算する。 For example, when using the filter coefficients shown in FIG. 113, the high-pass filter 1221, the pixel value of the pixel of interest multiplied by 1.2169396, the pixel values ​​of pixels that are separated by a distance of one pixel in the upward direction of the screen from the pixel of interest -0.52530356 multiplies multiplies a -0.22739914 the pixel values ​​of pixels are separated by a distance of two pixels in the upward direction of the screen from the pixel of interest.
【0758】 [0758]
図113に示すフィルタ係数を使用するとき、ハイパスフィルタ1221は、同様に、注目画素から画面の上方向に3画素乃至13画素の距離だけ離れている画素に対応する係数を乗算し、注目画素から画面の上方向に14画素の距離だけ離れている画素の画素値に-0.00022540586を乗算し、注目画素から画面の上方向に15画素の距離だけ離れている画素の画素値に-0.00039273163を乗算する。 When using the filter coefficient shown in FIG. 113, the high-pass filter 1221 is similarly multiplied by the coefficient corresponding to the pixels that are separated by a distance of 3 pixels to 13 pixels in the upward direction of the screen from the target pixel, from the pixel of interest multiplied by -0.00022540586 the pixel values ​​of pixels are separated by a distance of 14 pixels in the upward direction of the screen is multiplied by -0.00039273163 the pixel values ​​of pixels are separated by a distance of 15 pixels in the upward direction of the screen from the pixel of interest .
【0759】 [0759]
図113に示すフィルタ係数を使用するとき、ハイパスフィルタ1221は、注目画素から画面の下方向に1画素乃至15画素の距離だけ離れている画素に同様に対応する係数を乗算する。 When using the filter coefficient shown in FIG. 113, the high-pass filter 1221 multiplies the coefficient corresponding similarly to the pixels are separated by a distance of 1 pixel to 15 pixels from the target pixel in the downward direction of the screen.
【0760】 [0760]
ハイパスフィルタ1221は、注目画素の画素値、注目画素から画面の上方向に1画素乃至15画素の距離だけ離れている画素の画素値、および注目画素から画面の下方向に1画素乃至15画素の距離だけ離れている画素の画素値のそれぞれに、対応する係数を乗算して得られた結果の総和を算出する。 High-pass filter 1221, the pixel value of the pixel of interest, pixel values ​​of pixels that are separated by a distance of 1 pixel to 15 pixels in the upward direction of the screen from the pixel of interest, and the pixel of interest of 1 pixel to 15 pixels in the downward direction of the screen each distance of the pixel values ​​of being away pixels only, calculates the sum of the results obtained by multiplying the corresponding coefficient. ハイパスフィルタ1221は、算出された総和を注目画素の画素値に設定する。 High-pass filter 1221 sets the calculated sum to the pixel value of the pixel of interest.
【0761】 [0761]
ハイパスフィルタ1221は、注目画素の位置を空間方向Xに順次移動させて、上述した処理を繰り返し、画面全体の画素について、画素値を算出する。 High-pass filter 1221, the position of the pixel of interest is sequentially moved in the spatial direction X, repeating the process described above, the pixels of the entire screen, and calculates the pixel value.
【0762】 [0762]
次に、ハイパスフィルタ1221は、上述のように係数を基に画素値が算出された画像の、注目している画素である注目画素の画素値、注目画素を基準として、空間方向Xの所定の方向に1画素乃至15画素の距離だけ離れている画素の画素値、および注目画素を基準として、空間方向Xの他の方向に1画素乃至15画素の距離だけ離れている画素の画素値のそれぞれに、図113に示すフィルタ係数のうち、対応する係数を乗算する。 Then, the high-pass filter 1221, on the basis of the coefficients of the image pixel values ​​are computed as described above, the pixel value of the pixel of interest is a pixel of interest, based on the pixel of interest in the spatial direction X given pixel values ​​of pixels that are separated by a distance of 1 pixel to 15 pixels in the direction, and the pixel of interest as a reference, each of the pixel values ​​of pixels are separated by a distance of 1 pixel to 15 pixels in the other direction in the spatial direction X , out of the filter coefficients shown in FIG. 113, it multiplies the corresponding coefficients. ハイパスフィルタ1221は、それぞれの画素の画素値に対応する係数を乗算して得られた結果の総和を算出して、算出された総和を注目画素の画素値に設定する。 High-pass filter 1221, calculates the sum of the results obtained by multiplying the coefficient corresponding to the pixel value of each pixel, and sets the calculated sum to the pixel value of the pixel of interest.
【0763】 [0763]
ハイパスフィルタ1221は、注目画素の位置を空間方向Yに順次移動させて、上述した処理を繰り返し、画面全体の画素について、画素値を算出する。 High-pass filter 1221, the position of the pixel of interest is sequentially moved in the spatial direction Y, it repeats the processing described above, the pixels of the entire screen, and calculates the pixel value.
【0764】 [0764]
すなわち、この例において、ハイパスフィルタ1221は、図113に示す係数を使用する、いわゆる1次元フィルタである。 That is, in this example, the high-pass filter 1221 uses the coefficients shown in FIG. 113, a so-called one-dimensional filter.
【0765】 [0765]
図114は、図113の係数を使用するときのハイパスフィルタ1221の動作を示す図である。 Figure 114 is a diagram showing the operation of the high-pass filter 1221 when using the coefficients of Figure 113. 図114に示すように、図113の係数を使用するとき、ハイパスフィルタ1221における、抽出される画像成分の最大のゲインは、1である。 As shown in FIG. 114, when using the coefficients of Figure 113, the high pass filter 1221, the maximum gain of the image component extracted is 1.
【0766】 [0766]
図115は、フィルタ係数の第2の例を示す図である。 Figure 115 is a diagram showing a second example of filter coefficients.
【0767】 [0767]
図116は、図113に示すフィルタ係数を使用した処理と同様の処理を、図115の係数を使用して実行したときのハイパスフィルタ1221の動作を示す図である。 Figure 116 is a diagram showing a processing similar to processing using the filter coefficient shown in FIG. 113, the operation of the high-pass filter 1221 when performed using the coefficients of Figure 115. 図116に示すように、図115の係数を使用するとき、ハイパスフィルタ1221における、抽出される画像成分の最大のゲインは、1.5である。 As shown in FIG. 116, when using the coefficients of Figure 115, the high pass filter 1221, the maximum gain of the image component extracted is 1.5.
【0768】 [0768]
このように、ハイパスフィルタ1221は、供給されるフィルタ係数により、抽出する画像成分のゲインを変化させる。 Thus, the high-pass filter 1221, the filter coefficients supplied to vary the gain of the image components to be extracted.
【0769】 [0769]
ここでは例示しないが、同様に、異なるフィルタ係数が供給されたとき、ハイパスフィルタ1221は、抽出する画像の周波数、および除去する画像の周波数を変化させることができる。 Although not illustrated here, as well, when the different filter coefficients are supplied, the high-pass filter 1221, it is possible to change the frequency of the image frequency, and removal of the image to be extracted.
【0770】 [0770]
図111に戻り、ハイパスフィルタ1221は、生成したエッジ画像をゲイン調整部1222に供給する。 Returning to FIG. 111, the high-pass filter 1221 supplies the generated edge image to the gain adjustment section 1222.
【0771】 [0771]
ゲイン調整部1222は、入力されたゲイン調整係数を基に、ハイパスフィルタ1221から供給されたエッジ画像を増幅するか、または減衰する。 Gain adjusting unit 1222, based on the input gain adjustment coefficient, or amplifying the edge image supplied from the high-pass filter 1221, or attenuated. 入力されるゲイン調整係数が変化したとき、ゲイン調整部1222は、エッジ画像の増幅率(減衰率)を変化させる。 When the gain adjustment coefficient to be input is changed, the gain adjustment section 1222 to change the amplification factor of the edge image (attenuation factor). 例えば、ゲイン調整部1222は、1以上の増幅率を指定するゲイン調整係数が入力されたとき、エッジ画像を増幅し、1未満の増幅率を指定するゲイン調整係数が入力されたとき、エッジ画像を減衰する。 For example, when the gain adjustment section 1222, when the gain adjustment coefficient specifying one or more amplification factor is input, which amplifies the edge image, the gain adjustment coefficient specifying an amplification factor of less than 1 is input, the edge image to attenuate the.
【0772】 [0772]
ゲイン調整部1222は、ゲインが調整されたエッジ画像を加算部1223に供給する。 Gain adjusting unit 1222 supplies the edge image whose gain has been adjusted to the adder 1223.
【0773】 [0773]
加算部1223は、分割された入力画像と、ゲイン調整部1222から供給された、ゲインが調整されたエッジ画像とを加算して、加算された画像を出力する。 Adding unit 1223, a divided input image, supplied from the gain adjustment unit 1222, adds the edge image whose gain has been adjusted, and outputs the summed image.
【0774】 [0774]
例えば、加算部1223は、図112(A)に示す入力画像が入力され、図112(B)に示すエッジ画像がハイパスフィルタ1221から供給されたとき、図112(A)の入力画像と図112(B)のエッジ画像とを加算して、図112(C)に示す画像を出力する。 For example, the addition unit 1223, an input image shown in FIG. 112 (A) is input, when the edge image shown in FIG. 112 (B) is supplied from the high-pass filter 1221, the input image and the illustration of FIG. 112 (A) 112 by adding the edge image (B), and outputs the image shown in FIG. 112 (C).
【0775】 [0775]
このように、エッジ強調部1203は、入力された画像にエッジ強調の処理を適用する。 Thus, the edge enhancement unit 1203 applies the process of edge enhancement on the inputted image.
【0776】 [0776]
例えば、図111に構成を示すエッジ強調部1203−1は、図115に示す係数を使用して、エッジ強調の度合いのより強いエッジ強調処理を、背景成分画像に適用する。 For example, the edge enhancement unit 1203-1 showing a configuration in FIG. 111, using the coefficients shown in FIG. 115, the stronger edge enhancement of the degree of edge enhancement is applied to the background component image. 図111に構成を示すエッジ強調部1203−2は、図113に示す係数を使用して、エッジ強調の度合いの比較的弱いエッジ強調処理を、前景成分画像に適用する。 Edge enhancement unit 1203 - 2 configured as shown in FIG. 111, using the coefficients shown in FIG. 113, the relatively weak edge emphasis processing of the degree of edge enhancement is applied to the foreground component image.
【0777】 [0777]
図117は、エッジ強調部1203の他の構成を示すブロック図である。 Figure 117 is a block diagram illustrating another configuration of the edge enhancement unit 1203. 図117に示す例において、エッジ強調部1203は、フィルタ1241から構成されている。 In the example shown in FIG. 117, the edge enhancement unit 1203, and a filter 1241.
【0778】 [0778]
フィルタ1241は、入力されたフィルタ係数を基に、入力画像の、画素位置に対して画素値が急激に変化している、いわゆる画像の周波数の高い成分を増幅して、エッジ強調画像を生成する。 Filter 1241, on the basis of the input filter coefficients, of the input image, the pixel value for the pixel position is changing rapidly amplifies the high component of the frequency of the so-called image to generate an edge enhanced image .
【0779】 [0779]
例えば、フィルタ1241は、図118に例を示す係数が供給されたとき、図118に例を示す係数を基に、ハイパスフィルタ1221で説明した処理と同様の処理を実行する。 For example, the filter 1241, when supplied coefficient showing an example in Figure 118, based on the coefficient indicating the example in FIG. 118, performs the same process as described in the high-pass filter 1221.
【0780】 [0780]
図119は、図118の係数を使用するときのフィルタ1241の動作を示す図である。 Figure 119 is a diagram showing the operation of the filter 1241 when using the coefficients of Figure 118. 図119に示すように、図118の係数を使用するとき、フィルタ1241は、画像の周波数の高い成分を2倍に増幅し、画像の周波数の低い成分をそのまま通過させて、エッジ強調画像を生成する。 As shown in FIG. 119, when using the coefficients of Figure 118, the filter 1241 amplifies the high component of the frequency of the image is doubled, as it passed through a low component frequency of the image, generating an edge enhanced image to.
【0781】 [0781]
図118の係数を使用するときのフィルタ1241は、図113の係数を利用し、ゲイン調整部1222のゲインが1であるときの、図111に構成を示すエッジ強調部1203の出力画像と同一の出力画像を出力する。 Filter 1241 when using the coefficients of Figure 118, using the coefficients of Figure 113, when the gain of the gain adjustment section 1222 is 1, the same as the output image of the edge enhancement unit 1203 configured as shown in FIG. 111 and it outputs the output image.
【0782】 [0782]
図120は、フィルタ1241に供給されるフィルタ係数の第2の例を示す図である。 Figure 120 is a diagram showing a second example of filter coefficients to be supplied to the filter 1241.
【0783】 [0783]
図121は、図120の係数を使用するときのフィルタ1241の動作を示す図である。 Figure 121 is a diagram showing the operation of the filter 1241 when using the coefficients of Figure 120. 図121に示すように、図120の係数を使用するとき、フィルタ1241は、画像の周波数の高い成分を2.5倍に増幅し、画像の周波数の低い成分をそのまま通過させて、エッジ強調画像を生成する。 As shown in FIG. 121, when using the coefficients of Figure 120, the filter 1241 amplifies the high component of the frequency of the image to 2.5 times, as it passed through a low component frequency of the image, an edge enhanced image to generate.
【0784】 [0784]
図120の係数を使用するときのフィルタ1241は、図115の係数を利用し、ゲイン調整部1222のゲインが1であるときの、図111に構成を示すエッジ強調部1203の出力画像と同一の出力画像を出力する。 Filter 1241 when using the coefficients of Figure 120, using the coefficients of Figure 115, when the gain of the gain adjustment section 1222 is 1, the same as the output image of the edge enhancement unit 1203 configured as shown in FIG. 111 and it outputs the output image.
【0785】 [0785]
このように、図117に構成を示すエッジ強調部1203は、入力されるフィルタ係数により、画像の高周波成分のゲインを変化させて、画像のエッジの強調の度合いを変更することができる。 Thus, the edge enhancement unit 1203 having the configuration shown in FIG. 117, the filter coefficients input, by changing the gain of the high frequency component of the image, it is possible to change the degree of emphasis of the edges of the image.
【0786】 [0786]
例えば、図117に構成を示すエッジ強調部1203−1は、図120に示す係数を使用して、エッジ強調の度合いのより強いエッジ強調処理を、背景成分画像に適用する。 For example, the edge enhancement unit 1203-1 showing a configuration in FIG. 117, using the coefficients shown in FIG. 120, the stronger edge enhancement of the degree of edge enhancement is applied to the background component image. 図117に構成を示すエッジ強調部1203−2は、図118に示す係数を使用して、エッジ強調の度合いの比較的弱いエッジ強調処理を、前景成分画像に適用する。 Edge enhancement unit 1203 - 2 configured as shown in FIG. 117, using the coefficients shown in FIG. 118, the relatively weak edge emphasis processing of the degree of edge enhancement is applied to the foreground component image.
【0787】 [0787]
以上のように、エッジ強調部1203−1およびエッジ強調部1203−2は、例えば、異なるフィルタ係数またはゲイン調整係数を基に、前景成分画像または背景成分画像の性質に対応したエッジ強調の処理を、前景成分画像または背景成分画像毎に適用する。 As described above, the edge enhancement unit 1203-1 and the edge enhancement unit 1203 - 2, for example, based on different filter coefficients or gain adjustment factor, the process of edge enhancement corresponding to the nature of the foreground component image or the background component image , it applied for each foreground component image or the background component image.
【0788】 [0788]
図122は、図110に構成を示す動きボケ除去画像処理部108の処理を説明する図である。 Figure 122 is a diagram for explaining a process of motion blur removed image processing unit 108 of which configuration is shown in Figure 110.
【0789】 [0789]
入力画像の前景領域、アンカバードバックグラウンド領域、カバードバックグラウンド領域、および背景領域は、領域特定部103に特定される。 Foreground area of ​​the input image, the uncovered background area, the covered background area, and the background region is identified in the area specifying unit 103. 領域が特定された入力画像は、前景背景分離部105により、背景成分画像、および前景成分画像に分離される。 Input image area is specified, the background separator 105 is separated into a background component image, and the foreground component image.
【0790】 [0790]
分離された前景成分画像は、動きボケ除去部106により、動きボケが除去される。 Separated foreground component image, the motion blur removing portion 106, the motion blur is removed. 分離された背景成分画像は、補正部107により、混合領域に対応する画素の画素値が補正される。 Separated background component image, the correction unit 107, pixel values ​​of pixels corresponding to the mixed area is corrected.
【0791】 [0791]
補正された背景成分画像、および動きボケが除去された前景成分画像は、図110に構成を示す動きボケ除去画像処理部108により、それぞれの画像の性質に対応して、それぞれの画像毎にエッジ強調される。 Corrected background component image, and the motion blur foreground component image removed by motion blur removed image processing unit 108 of which configuration is shown in Figure 110, corresponding to the nature of the respective images, the edge for each of the image It is emphasized.
【0792】 [0792]
エッジ強調された背景成分画像は、前景成分画像の動きボケの付加に対応して、補正される。 Edge enhancement background component image, corresponding to the addition of the motion blur of the foreground component image are corrected. エッジ強調された前景成分画像は、所望の動きボケが付加される。 Edge enhancement foreground component image is added the desired motion blur.
【0793】 [0793]
エッジ強調され、補正された背景成分画像、およびエッジ強調され、動きボケが付加された前景成分画像は、合成される。 It is edge enhancement, the corrected background component image, and the edge enhancement, the foreground component image in which motion blur is added is synthesized.
【0794】 [0794]
次に、図123のフローチャートを参照して、図110に構成を示す動きボケ除去画像処理部108のエッジ強調の処理を説明する。 Next, with reference to the flowchart of FIG. 123, the processing of the edge enhancement motion blur removed image processing unit 108 of which configuration is shown in Figure 110.
【0795】 [0795]
ステップS1201において、エッジ強調部1203−1は、背景成分画像の性質に対応したエッジ強調に処理により、背景成分画像フレームメモリ1201に記憶されている背景成分画像をエッジ強調する。 In step S1201, the edge enhancement unit 1203-1, by the processing in the edge enhancement corresponding to the nature of the background component image, the edge emphasizing the background component image stored in the background component image frame memory 1201.
【0796】 [0796]
ステップS1202において、エッジ強調部1203−2は、前景成分画像の性質に対応したエッジ強調に処理により、前景成分画像フレームメモリ1202に記憶されている前景成分画像をエッジ強調する。 In step S1202, the edge enhancement unit 1203 - 2, by the processing in the edge enhancement corresponding to the nature of the foreground component image, the edge emphasizing foreground component image stored in the foreground component image frame memory 1202.
【0797】 [0797]
ステップS1203において、補正部1204は、前景成分画像の動きボケの付加に対応して、背景成分画像の画素の画素値を補正する。 In step S1203, the correction unit 1204, in response to the addition of the motion blur of the foreground component image, corrects the pixel value of the pixels of the background component image.
【0798】 [0798]
ステップS1204において、動きボケ付加部1205は、前景成分画像に所望の動きボケを付加する。 In step S1204, the motion blur adder 1205 adds the desired motion blur to the foreground component image.
【0799】 [0799]
ステップS1205において、合成部1206は、エッジ強調され、補正された背景成分画像、およびエッジ強調され、動きボケが付加された前景成分画像を合成する。 In step S1205, the combining unit 1206 is edge enhancement, the corrected background component image, and the edge enhancement, to synthesize the foreground component image in which motion blur is added. 合成部1206は、合成された画像をフレームメモリ1207に供給する。 Integrator 1206 supplies the synthesized image in the frame memory 1207. フレームメモリ1207は、合成部1206から供給された画像を記憶する。 The frame memory 1207 stores the image supplied from the combining unit 1206.
【0800】 [0800]
ステップS1206において、フレームメモリ1207は、記憶している、合成された画像を出力し、処理は終了する。 In step S1206, the frame memory 1207 stores, and outputs the synthesized image, the processing ends.
【0801】 [0801]
このように、図110に構成を示す動きボケ除去画像処理部108は、背景成分画像、および前景成分画像毎に、それぞれの性質に対応してエッジ強調の処理を実行することができるので、画像に不自然な歪みを生じさせることなく、解像度感を向上させることができる。 Thus, the motion blur removed image processing unit 108 of which configuration is shown in FIG. 110, the background component image, and for each foreground component image, it is possible to execute the process of edge enhancement in response to each of the properties, the image without causing an unnatural distortion, thereby improving the perceived resolution.
【0802】 [0802]
なお、ステップS1201およびステップS1202の処理を、シリアルに実行しても、パラレルに実行しても良いことは勿論である。 Incidentally, the processing of step S1201 and step S1202, the be executed serially, it is needless to say that may be executed in parallel.
【0803】 [0803]
また、動きボケ除去画像処理部108が実行する処理は、SD画像とHD画像とに対応する係数の生成、またはSD画像からHD画像を生成する処理に限らず、例えば、空間方向により解像度の高いの画像を生成するための係数を生成し、空間方向により解像度の高い画像を生成するようにしてもよい。 The processing of the motion blur removed image processing unit 108 executes the generated coefficients corresponding to the SD image and the HD image, or not only from the SD image processing to generate an HD image, such as high resolution by the spatial direction generates a coefficient for generating an image, it may be generated high-resolution image by the spatial direction. さらに、動きボケ除去画像処理部108は、時間方向に、より解像度の高い画像を生成する処理を実行するようにしてもよい。 Further, the motion blur removed image processing unit 108, the time direction, it may be executed a processing for generating a higher resolution image.
【0804】 [0804]
なお、動きボケ除去画像処理部108は、クラス分類適応処理またはエッジ強調処理に限らず、例えば、所望の大きさへの画像のサイズの変換、RGBなどの色信号の抽出、ノイズの除去、画像の圧縮、または符号化など他の処理を特定された領域の画像毎に実行するようにしてもよい。 Incidentally, motion blur removed image processing unit 108 is not limited to the classification adaptive processing or edge enhancement processing, for example, conversion of the size of the image to the desired size, the extraction of the color signals such as RGB, noise removal, image compression, or other processing such as encoding may be performed for each image of the specified area. 例えば、動きボケ除去画像処理部108に、それぞれの領域の画像に対応する動きベクトルを基に、動きベクトルに沿った方向の圧縮率を低く、動きベクトルに直交する方向の圧縮率を高くして、各領域毎の画像を圧縮させるようにすれば、従来に比較して、画像の劣化が少ないまま、圧縮比を高くすることができる。 For example, the motion blur removed image processing unit 108, based on the motion vector corresponding to an image of each region, a low compression ratio in the direction along the motion vector, by increasing the direction of the compression ratio which is perpendicular to the motion vector if so as to compress the image in each region, as compared to conventional, left image degradation is small, it is possible to increase the compression ratio.
【0805】 [0805]
また、背景のオブジェクトが動いているとき、画像処理装置は、背景成分画像に含まれる動きボケを除去し、動きボケが除去された背景成分画像に処理を実行するようにしてもよい。 Further, when the moving object in the background, the image processing apparatus removes motion blur contained in the background component image, may be executed to process the background component image motion blur has been removed.
【0806】 [0806]
図124は、入力画像を分離して、分離された画像毎に処理する画像処理装置の機能の他の構成を示すブロック図である。 Figure 124 separates the input image is a block diagram illustrating another configuration of the function of an image processing apparatus for processing each separated image. 図11に示す画像処理装置が領域特定と混合比αの算出を順番に行うのに対して、図124に示す画像処理装置は、領域特定と混合比αの算出を並行して行う。 Whereas the image processing apparatus shown in FIG. 11 is performed in order to calculate the mixture ratio alpha and region specific, the image processing apparatus shown in FIG. 124, performed in parallel calculation of the area specification and the mixing ratio alpha.
【0807】 [0807]
図11のブロック図に示す機能と同様の部分には同一の番号を付してあり、その説明は省略する。 The same portions as functions shown in the block diagram of FIG. 11 are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.
【0808】 [0808]
入力画像は、オブジェクト抽出部101、領域特定部103、混合比算出部1501、および前景背景分離部1502に供給される。 Input image, the object extraction unit 101, the area specifying unit 103, the mixture-ratio calculator 1501, and is supplied to the foreground background separator 1502.
【0809】 [0809]
混合比算出部1501は、入力画像を基に、画素がカバードバックグラウンド領域に属すると仮定した場合における推定混合比、および画素がアンカバードバックグラウンド領域に属すると仮定した場合における推定混合比を、入力画像に含まれる画素のそれぞれに対して算出し、算出した画素がカバードバックグラウンド領域に属すると仮定した場合における推定混合比、および画素がアンカバードバックグラウンド領域に属すると仮定した場合における推定混合比を前景背景分離部1502に供給する。 Mixture-ratio calculator 1501, based on the input image, the estimated mixture ratio in the case where the pixel is estimated mixture ratio when it is assumed to belong to the covered background area, and the pixel is assumed to belong to the uncovered background area, estimated mixture in the case of calculating for each of the pixels included in the input image, the calculated pixel estimated mixture ratio when it is assumed to belong to the covered background area, and the pixel is assumed to belong to the uncovered background area supplying ratio to the foreground background separator 1502.
【0810】 [0810]
図125は、混合比算出部1501の構成の一例を示すブロック図である。 Figure 125 is a block diagram showing an example of the configuration of the mixture-ratio calculator 1501.
【0811】 [0811]
図125に示す推定混合比処理部401は、図62に示す推定混合比処理部401と同じである。 Estimated mixture ratio processor 401 shown in FIG. 125 is the same as the estimated-mixture-ratio processor 401 shown in FIG. 62. 図125に示す推定混合比処理部402は、図62に示す推定混合比処理部402と同じである。 Estimated mixture ratio processor 402 shown in FIG. 125 is the same as the estimated-mixture-ratio processor 402 shown in FIG. 62.
【0812】 [0812]
推定混合比処理部401は、入力画像を基に、カバードバックグラウンド領域のモデルに対応する演算により、画素毎に推定混合比を算出して、算出した推定混合比を出力する。 Estimated mixture ratio processor 401, based on the input image, by the computation corresponding to a model of the covered background area, to calculate the estimated mixture ratio for each pixel, and outputs the calculated estimated mixture ratio.
【0813】 [0813]
推定混合比処理部402は、入力画像を基に、アンカバードバックグラウンド領域のモデルに対応する演算により、画素毎に推定混合比を算出して、算出した推定混合比を出力する。 Estimated mixture ratio processor 402, based on the input image, by the computation corresponding to a model of the uncovered background area, to calculate the estimated mixture ratio for each pixel, and outputs the calculated estimated mixture ratio.
【0814】 [0814]
前景背景分離部1502は、混合比算出部1501から供給された、画素がカバードバックグラウンド領域に属すると仮定した場合における推定混合比、および画素がアンカバードバックグラウンド領域に属すると仮定した場合における推定混合比、並びに領域特定部103から供給された領域情報を基に、入力画像を、背景成分画像、および前景成分画像に分離し、分離された画像を動きボケ除去画像処理部108に供給する。 Background separator 1502, supplied from the mixture-ratio calculator 1501, the estimated when the estimated mixture ratio when it is assumed that the pixel belongs to the covered background area, and the pixel is assumed to belong to the uncovered background area mixing ratio, and based on the area information supplied from the area specifying unit 103 supplies the input image, the background component image, and is separated into a foreground component image, the blur removed image processing unit 108 moves the separated images.
【0815】 [0815]
図126は、前景背景分離部1502の構成の一例を示すブロック図である。 Figure 126 is a block diagram illustrating an example of the configuration of a foreground part 1502.
【0816】 [0816]
図80に示す動きボケ除去部106と同様の部分には同一の番号を付してあり、その説明は省略する。 The same parts as the motion blur removing portion 106 shown in FIG. 80 are denoted with the same numerals, and a description thereof will be omitted.
【0817】 [0817]
選択部1521は、領域特定部103から供給された領域情報を基に、混合比算出部1501から供給された、画素がカバードバックグラウンド領域に属すると仮定した場合における推定混合比、および画素がアンカバードバックグラウンド領域に属すると仮定した場合における推定混合比のいずれか一方を選択して、選択した推定混合比を混合比αとして分離部601に供給する。 Selecting unit 1521, based on the area information supplied from the area specifying unit 103, supplied from the mixture-ratio calculator 1501, the estimated mixture ratio when it is assumed that the pixel belongs to the covered background area, and the pixel Anne It selects either the estimated mixture ratio when it is assumed to belong to the covered background area, and supplies the separating portion 601 the selected estimated mixture ratio as the mixture ratio alpha.
【0818】 [0818]
分離部601は、選択部1521から供給された混合比αおよび領域情報を基に、混合領域に属する画素の画素値から前景の成分および背景の成分を抽出し、アンカバードバックグラウンド領域の背景の成分、アンカバードバックグラウンド領域の前景の成分、カバードバックグラウンド領域の背景の成分、およびカバードバックグラウンド領域の前景の成分に分離する。 Separation unit 601, based on the mixture ratio α and the area information supplied from the selection unit 1521, the pixel values ​​of the pixels belonging to the mixed area to extract components of the foreground components and the background, the background of the uncovered background area components, to separate the foreground components of the uncovered background area, the background components of the covered background area, and the foreground component of the covered background area.
【0819】 [0819]
分離部601は、図85に示す構成と同じ構成とすることができる。 Separation unit 601 may be the same configuration as shown in FIG. 85.
【0820】 [0820]
このように、図124に構成を示す画像処理装置は、背景成分画像、および前景成分画像毎に、それぞれの性質に対応して処理を実行することができる。 Thus, the image processing apparatus configured as shown in FIG. 124 may perform background component image, and for each foreground component image, the processing corresponding to each of the properties.
【0821】 [0821]
以上のように、本発明の画像処理装置においては、背景成分画像および前景成分画像に入力画像が分離され、分離された画像に適した処理が実行されるので、例えば、不自然な画像を生成することなく、より解像度の高い画像が生成される。 As described above, in the image processing apparatus of the present invention, the input image to the background component image and the foreground component image are separated, so processing suitable for the separated image is performed, for example, produce an unnatural image without an image is generated with higher resolution.
【0822】 [0822]
なお、前景となるオブジェクトの動きの方向は左から右として説明したが、その方向に限定されないことは勿論である。 The direction of movement of the object to be the foreground has been described as from left to right, is not limited to that direction is a matter of course.
【0823】 [0823]
以上においては、3次元空間と時間軸情報を有する現実空間の画像をビデオカメラを用いて2次元空間と時間軸情報を有する時空間への射影を行った場合を例としたが、本発明は、この例に限らず、より多くの第1の次元の第1の情報を、より少ない第2の次元の第2の情報に射影した場合に適応することが可能である。 In the above, although an example the case of performing projection onto the space when having a two-dimensional space and time axis information by using a video camera image of the real space having a three-dimensional space and time axis information, the present invention is is not limited to this example, it is possible to adapt the first information more first dimension, when projected to the lower second information of the second dimension.
【0824】 [0824]
なお、センサは、CCDに限らす、固体撮像素子である、例えば、BBD(Bucket Brigade Device)、CID(Charge Injection Device)、またはCPD(Charge Priming Device)などのセンサでもよく、また、検出素子がマトリックス状に配置されているセンサに限らず、検出素子が1列に並んでいるセンサでもよい。 The sensor may be limited to a CCD, which is a solid-state imaging device, for example, BBD (Bucket Brigade Device), CID (Charge Injection Device), or CPD (Charge Priming Device) may be a sensor such as, also, the detection element not limited to sensors which are arranged in a matrix, the detection element may be a sensor that are arranged in a row.
【0825】 [0825]
本発明の信号処理を行うプログラムを記録した記録媒体は、図10に示すように、コンピュータとは別に、ユーザにプログラムを提供するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク91(フロッピ(登録商標)ディスクを含む)、光ディスク92(CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)を含む)、光磁気ディスク93(MD(Mini-Disc)(商標)を含む)、もしくは半導体メモリ94などよりなるパッケージメディアにより構成されるだけでなく、コンピュータに予め組み込まれた状態でユーザに提供される、プログラムが記録されているROM72や、記憶部78に含まれるハードディスクなどで構成される。 Recording medium recording a program for performing signal processing of the present invention, as shown in FIG. 10, separately from the computer, is distributed for providing the program to a user, a magnetic disk 91 (floppy which the program is recorded (R) including disk), an optical disk 92 (CD-ROM (Compact disc-Read Only Memory), comprises a DVD (Digital Versatile disc)), magneto-optical disk 93 (MD (Mini-disc) (trademark) ), or the package medium such as semiconductor memory 94 is provided to users as incorporated in the computer, ROM 72 and the program is recorded, such as a hard disk included in the storage unit 78 in constructed.
【0826】 [0826]
なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。 In this specification, steps describing the program recorded on the recording medium may include processes that are executed sequentially in the order described, without being processed in a time series, parallel or but also the processing operations to be performed separately.
【0827】 [0827]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
本発明の画像処理装置および方法、記録媒体、並びにプロクラムによれば、入力画像データに基づいて、前景オブジェクトを構成する前景オブジェクト成分、および背景オブジェクトを構成する背景オブジェクト成分が混合されてなる混合領域と、前景オブジェクト成分からなる前景領域、および背景オブジェクトを構成する背景オブジェクト成分からなる背景領域の一方により構成される非混合領域とが特定され、特定結果に対応する領域特定情報が出力され、領域特定情報に対応して、少なくとも混合領域において、入力画像データが、前景オブジェクト成分と背景オブジェクト成分とに分離され、前景オブジェクト成分および背景オブジェクト成分の少なくとも一方の動きボケが除去され、動きボケが除去された、前景オブジェクト成 An image processing apparatus and method of the present invention, a recording medium, and according to Purokuramu, based on input image data, the foreground object components constituting a foreground object and background object components constituting a background object, which are mixed mixed area When, been identified and unmixed regions constituted by one of the background area consisting of background object components constituting a foreground region and a background object, consisting of foreground object components, the area specifying information corresponding to the identification result is output, the area in response to specific information, at least in the mixed area, the input image data is separated into a foreground object component and the background object component, at least one of motion blur removal of foreground object components and the background object components, motion blur removing It has been, foreground objects formed および背景オブジェクト成分が個々に処理されるようにしたので、背景の画像と移動する物体の画像との混ざり合い対応して画像を処理することができるようになる。 And since the background object component is to be processed individually, it is possible to process the image corresponding mixes with the image of the moving object with the image of the background.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】従来の画像処理装置の構成を示すブロック図である。 1 is a block diagram showing the configuration of a conventional image processing apparatus.
【図2】クラスタップを説明する図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating a class tap.
【図3】予測タップを説明する図である。 FIG. 3 is a diagram for explaining a prediction tap.
【図4】クラス分類適応処理の概略を説明する図である。 4 is a schematic diagram for explaining the classification adaptive processing.
【図5】従来の係数セットを説明する図である。 5 is a diagram for explaining a conventional set of coefficients.
【図6】従来の学習の処理を説明するフローチャートである。 6 is a flowchart illustrating a process of a conventional learning.
【図7】従来の画像処理装置の構成を示すブロック図である。 7 is a block diagram showing the configuration of a conventional image processing apparatus.
【図8】入力画像の画素値、およびクラス分類適応処理により生成された出力画像の画素値を示す図である。 [8] the pixel values ​​of the input image, and is a diagram illustrating a pixel value of an output image generated by the classification adaptive processing.
【図9】従来の画像の創造の処理を説明するフローチャートである。 9 is a flowchart for explaining the process of creation of the conventional image.
【図10】本発明に係る画像処理装置の一実施の形態の構成を示すブロック図である。 10 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of an image processing apparatus according to the present invention.
【図11】画像処理装置の機能の構成を示すブロック図である。 11 is a block diagram showing a configuration of functions of the image processing apparatus.
【図12】センサによる撮像を説明する図である。 12 is a diagram illustrating an imaging by a sensor.
【図13】画素の配置を説明する図である。 13 is a diagram illustrating the arrangement of pixels.
【図14】検出素子の動作を説明する図である。 14 is a diagram for explaining the operation of the detection element.
【図15】動いている前景に対応するオブジェクトと、静止している背景に対応するオブジェクトとを撮像して得られる画像を説明する図である。 [Figure 15] and objects corresponding to the moving foreground and is a diagram for explaining an image obtained by capturing an object corresponding to a stationary background.
【図16】背景領域、前景領域、混合領域、カバードバックグラウンド領域、およびアンカバードバックグラウンド領域を説明する図である。 [16] the background area, the foreground area, the mixed area is a diagram for explaining the covered background area, and the uncovered background area.
【図17】静止している前景に対応するオブジェクトおよび静止している背景に対応するオブジェクトを撮像した画像における、隣接して1列に並んでいる画素の画素値を時間方向に展開したモデル図である。 [17] in the still to have the image of the captured object corresponding to the background and the object and still be supported in the foreground, the model diagram obtained by expanding the pixel values ​​of the pixels are arranged in a row adjacent in the time direction it is.
【図18】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に対応する期間を分割したモデル図である。 [Figure 18] expand the pixel values ​​in the time direction, it illustrates a model obtained by dividing the period corresponding to the shutter time.
【図19】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に対応する期間を分割したモデル図である。 [Figure 19] expand the pixel values ​​in the time direction, it illustrates a model obtained by dividing the period corresponding to the shutter time.
【図20】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に対応する期間を分割したモデル図である。 [Figure 20] expand the pixel values ​​in the time direction, it illustrates a model obtained by dividing the period corresponding to the shutter time.
【図21】前景領域、背景領域、および混合領域の画素を抽出した例を示す図である。 [21] the foreground area is a diagram showing an example of extracting a pixel in the background area, and the mixed area.
【図22】画素と画素値を時間方向に展開したモデルとの対応を示す図である。 22 is a diagram showing the correspondence between model obtained by expanding the pixel and the pixel value in the time direction.
【図23】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に対応する期間を分割したモデル図である。 [Figure 23] expand the pixel values ​​in the time direction, it illustrates a model obtained by dividing the period corresponding to the shutter time.
【図24】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に対応する期間を分割したモデル図である。 [Figure 24] expand the pixel values ​​in the time direction, it illustrates a model obtained by dividing the period corresponding to the shutter time.
【図25】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に対応する期間を分割したモデル図である。 [Figure 25] expand the pixel values ​​in the time direction, it illustrates a model obtained by dividing the period corresponding to the shutter time.
【図26】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に対応する期間を分割したモデル図である。 [Figure 26] expand the pixel values ​​in the time direction, it illustrates a model obtained by dividing the period corresponding to the shutter time.
【図27】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に対応する期間を分割したモデル図である。 [Figure 27] expand the pixel values ​​in the time direction, it illustrates a model obtained by dividing the period corresponding to the shutter time.
【図28】分割された画像と、画素の画素値を時間方向に展開したモデル図との対応を示す図である。 [Figure 28] and the divided image is a diagram showing the correspondence between model diagram obtained by expanding the pixel values ​​of the pixels in the time direction.
【図29】分離された画像と、画素の画素値を時間方向に展開したモデル図との対応を示す図である。 [Figure 29] and separated images is a diagram showing the correspondence between model diagram obtained by expanding the pixel values ​​of the pixels in the time direction.
【図30】分割された画像の例を示す図である。 30 is a diagram showing an example of a divided image.
【図31】分離された画像の例を示す図である。 31 is a diagram showing an example of the separated images.
【図32】動きボケが除去された画像と、画素の画素値を時間方向に展開したモデル図との対応を示す図である。 32 is a diagram illustrating an image motion blur has been removed, the correspondence between model diagram obtained by expanding the pixel values ​​of the pixels in the time direction.
【図33】本発明に係る画像処理装置の処理を説明する図である。 33 is a diagram illustrating a process of an image processing apparatus according to the present invention.
【図34】本発明に係る画像処理装置の画像の処理を説明するフローチャートである。 FIG. 34 is a flowchart for explaining the processing of the image by the image processing apparatus according to the present invention.
【図35】領域特定部103の構成の一例を示すブロック図である。 Is a block diagram showing an example of the configuration of Figure 35 the area specifying unit 103.
【図36】前景に対応するオブジェクトが移動しているときの画像を説明する図である。 [Figure 36 the object corresponding to the foreground is a diagram illustrating an image when moving.
【図37】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に対応する期間を分割したモデル図である。 [Figure 37] expand the pixel values ​​in the time direction, it illustrates a model obtained by dividing the period corresponding to the shutter time.
【図38】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に対応する期間を分割したモデル図である。 [Figure 38] expand the pixel values ​​in the time direction, it illustrates a model obtained by dividing the period corresponding to the shutter time.
【図39】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に対応する期間を分割したモデル図である。 [Figure 39] expand the pixel values ​​in the time direction, it illustrates a model obtained by dividing the period corresponding to the shutter time.
【図40】領域判定の条件を説明する図である。 40 is a diagram illustrating the condition of the area determination.
【図41】領域特定部103の領域の特定の結果の例を示す図である。 41 is a diagram showing an example of the area determination results obtained by the area specifying unit 103.
【図42】領域特定部103の領域の特定の結果の例を示す図である。 42 is a diagram showing an example of the area determination results obtained by the area specifying unit 103.
【図43】領域特定の処理を説明するフローチャートである。 43 is a flowchart illustrating the area specifying processing.
【図44】領域特定部103の構成の他の一例を示すブロック図である。 FIG. 44 is a block diagram showing another example of the configuration of the area specifying unit 103.
【図45】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に対応する期間を分割したモデル図である。 [Figure 45] expand the pixel values ​​in the time direction, it illustrates a model obtained by dividing the period corresponding to the shutter time.
【図46】背景画像の例を示す図である。 46 is a diagram showing an example of a background image.
【図47】2値オブジェクト画像抽出部302の構成を示すブロック図である。 FIG. 47 is a block diagram showing the configuration of a binary object image extracting portion 302.
【図48】相関値の算出を説明する図である。 48 is a diagram for explaining the calculation of the correlation value.
【図49】相関値の算出を説明する図である。 49 is a view for explaining the calculation of the correlation value.
【図50】2値オブジェクト画像の例を示す図である。 50 is a diagram showing an example of a binary object image.
【図51】時間変化検出部303の構成を示すブロック図である。 FIG. 51 is a block diagram showing the configuration of the time change detector 303.
【図52】領域判定部342の判定を説明する図である。 52 is a view for explaining the determination of the area determining portion 342.
【図53】時間変化検出部303の判定の例を示す図である。 FIG. 53 is a diagram showing an example of the determination of the time change detector 303.
【図54】領域判定部103の領域特定の処理を説明するフローチャートである。 FIG. 54 is a flowchart illustrating the area specifying processing performed by the area judging unit 103.
【図55】領域判定の処理の詳細を説明するフローチャートである。 FIG. 55 is a flowchart illustrating the details of the area determining processing.
【図56】領域特定部103のさらに他の構成を示すブロック図である。 FIG. 56 is a block diagram showing still another configuration of the area specifying unit 103.
【図57】ロバスト化部361の構成を説明するブロック図である。 FIG. 57 is a block diagram illustrating the configuration of the robust.
【図58】動き補償部381の動き補償を説明する図である。 FIG. 58 is a diagram explaining motion compensation in the motion compensation unit 381.
【図59】動き補償部381の動き補償を説明する図である。 FIG. 59 is a diagram explaining motion compensation in the motion compensation unit 381.
【図60】領域特定の処理を説明するフローチャートである。 FIG. 60 is a flowchart illustrating the area specifying processing.
【図61】ロバスト化の処理の詳細を説明するフローチャートである。 FIG. 61 is a flowchart illustrating the details of the robust processing.
【図62】混合比算出部104の構成の一例を示すブロック図である。 FIG. 62 is a block diagram showing an example of the configuration of the mixture-ratio calculator 104.
【図63】理想的な混合比αの例を示す図である。 FIG. 63 is a diagram showing an example of the ideal mixture ratio alpha.
【図64】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に対応する期間を分割したモデル図である。 [Figure 64] expand the pixel values ​​in the time direction, it illustrates a model obtained by dividing the period corresponding to the shutter time.
【図65】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に対応する期間を分割したモデル図である。 [Figure 65] expand the pixel values ​​in the time direction, it illustrates a model obtained by dividing the period corresponding to the shutter time.
【図66】前景の成分の相関を利用した近似を説明する図である。 Figure 66 is a diagram illustrating an approximation using the correlation of foreground components.
【図67】C,N、およびPの関係を説明する図である。 Figure 67 is a diagram illustrating C, N, and the relationship between P.
【図68】推定混合比処理部401の構成を示すブロック図である。 FIG. 68 is a block diagram showing the structure of the estimated mixing ratio processor 401.
【図69】推定混合比の例を示す図である。 Figure 69 is a diagram showing an example of the estimated mixture ratio.
【図70】混合比算出部104の他の構成を示すブロック図である。 Is a block diagram showing another configuration of FIG. 70 mixing ratio calculating unit 104.
【図71】混合比の算出の処理を説明するフローチャートである。 Figure 71 is a flowchart illustrating a process for calculating the mixture ratio.
【図72】推定混合比の演算の処理を説明するフローチャートである。 Figure 72 is a flowchart illustrating a process of calculation of the estimated mixture ratio.
【図73】混合比αを近似する直線を説明する図である。 Figure 73 is a diagram illustrating a straight line approximating the mixture ratio alpha.
【図74】混合比αを近似する平面を説明する図である。 Figure 74 is a diagram illustrating a plane for approximating the mixture ratio alpha.
【図75】混合比αを算出するときの複数のフレームの画素の対応を説明する図である。 It is a diagram explaining the correspondence of pixels of a plurality of frames when calculating the FIG. 75 mixture ratio alpha.
【図76】混合比推定処理部401の他の構成を示すブロック図である。 Figure 76 is a block diagram showing another configuration of the mixture-ratio estimation processor 401.
【図77】推定混合比の例を示す図である。 Figure 77 is a diagram showing an example of the estimated mixture ratio.
【図78】混合比の算出の処理を説明するフローチャートである。 Figure 78 is a flowchart illustrating a process for calculating the mixture ratio.
【図79】カバードバックグラウンド領域に対応するモデルによる混合比推定の処理を説明するフローチャートである。 Figure 79 is a flowchart illustrating a process of mixing ratio estimation by a model corresponding to the covered background area.
【図80】前景背景分離部105の構成の一例を示すブロック図である。 Figure 80 is a block diagram illustrating an example of the configuration of a foreground background separating unit 105.
【図81】入力画像、前景成分画像、および背景成分画像を示す図である。 [Figure 81] input image is a diagram showing a foreground component image, and a background component image.
【図82】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に対応する期間を分割したモデル図である。 [Figure 82] expand the pixel values ​​in the time direction, it illustrates a model obtained by dividing the period corresponding to the shutter time.
【図83】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に対応する期間を分割したモデル図である。 [Figure 83] expand the pixel values ​​in the time direction, it illustrates a model obtained by dividing the period corresponding to the shutter time.
【図84】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に対応する期間を分割したモデル図である。 [Figure 84] expand the pixel values ​​in the time direction, it illustrates a model obtained by dividing the period corresponding to the shutter time.
【図85】分離部601の構成の一例を示すブロック図である。 Figure 85 is a block diagram showing an example of the configuration of the separating portion 601.
【図86】分離された前景成分画像、および背景成分画像の例を示す図である。 Figure 86 is a diagram illustrating an example of a separated foreground component image and background component image.
【図87】前景と背景との分離の処理を説明するフローチャートである。 Figure 87 is a flowchart illustrating a process of separation between the foreground and background.
【図88】動きボケ除去部106の構成の一例を示すブロック図である。 Figure 88 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the motion blur removing portion 106.
【図89】処理単位を説明する図である。 Figure 89 is a diagram illustrating a process unit.
【図90】前景成分画像の画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に対応する期間を分割したモデル図である。 [Figure 90] to expand the pixel values ​​of the foreground component image in the time direction, illustrates a model obtained by dividing the period corresponding to the shutter time.
【図91】前景成分画像の画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に対応する期間を分割したモデル図である。 [Figure 91] to expand the pixel values ​​of the foreground component image in the time direction, illustrates a model obtained by dividing the period corresponding to the shutter time.
【図92】前景成分画像の画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に対応する期間を分割したモデル図である。 [Figure 92] to expand the pixel values ​​of the foreground component image in the time direction, illustrates a model obtained by dividing the period corresponding to the shutter time.
【図93】動きボケ除去部106による前景成分画像に含まれる動きボケの除去の処理を説明するフローチャートである。 Figure 93 is a flowchart illustrating the process of removing the motion blur contained in the foreground component image by the motion blur removing portion 106.
【図94】背景成分画像のモデルを示す図である。 Figure 94 is a diagram showing a model of the background component image.
【図95】補正された背景成分画像のモデルを示す図である。 Figure 95 is a diagram showing a model of the corrected background component image.
【図96】係数セットを生成する動きボケ除去画像処理部108の構成を示すブロック図である。 Figure 96 is a block diagram showing a configuration of a motion blur removed image processing portion 108 for generating a coefficient set.
【図97】教師画像と生徒画像との関係を説明する図である。 FIG. 97 is a diagram for explaining the relationship between the teacher image and the student image.
【図98】学習部1006の構成を示すブロック図である。 Figure 98 is a block diagram showing the configuration of a learning unit 1006.
【図99】クラス分類処理を説明する図である。 Figure 99 is a diagram for explaining the classification process.
【図100】ADRC処理を説明する図である。 FIG. 100 is a diagram to explain the ADRC processing.
【図101】動きボケ除去画像処理部108が生成する係数セットを説明する図である。 Figure 101 is a diagram illustrating a coefficient set motion blur removed image processing unit 108 generates.
【図102】動きボケ除去画像処理部108による、係数セットを生成する学習の処理を説明するフローチャートである。 [Figure 102] According to the motion blur removed image processing unit 108 is a flowchart for explaining the process of learning for generating a coefficient set.
【図103】背景成分画像に対応する係数セットの生成の処理を説明するフローチャートである。 Figure 103 is a flowchart for explaining the process of generation of the coefficient set corresponding to the background component image.
【図104】クラス分類適応処理を実行して、空間方向に、より高解像度な画像を生成する動きボケ除去画像処理部108の構成を示すブロック図である。 [Figure 104] running classification adaptive processing, the spatial direction, is a block diagram showing a configuration of a motion blur removed image processing unit 108 to generate a higher resolution image.
【図105】動きボケが除去された前景成分画像のモデルを示す図である。 Figure 105 is a diagram showing a model of motion blur foreground component image are removed.
【図106】動きボケが付加された前景成分画像のモデルを示す図である。 Figure 106 is a diagram showing a model of motion blur is added to the foreground component image.
【図107】マッピング部1103の構成を示すブロック図である。 Figure 107 is a block diagram showing the configuration of a mapping section 1103.
【図108】動きボケ除去画像処理部108の画像の創造の処理を説明するフローチャートである。 Figure 108 is a flowchart illustrating the process of creation of the image of the motion blur removed image processing unit 108.
【図109】背景成分画像に対応する画像の予測の処理を説明するフローチャートである。 Figure 109 is a flowchart for explaining the processing of the prediction of the image corresponding to the background component image.
【図110】画像毎に、異なる効果のエッジ強調処理を適用する動きボケ除去画像処理部108の構成を示すブロック図である。 In Figure 110] each image is a block diagram showing a configuration of a motion blur removed image processing unit 108 for applying an edge enhancement processing different effects.
【図111】エッジ強調部1203の構成を示すブロック図である。 Figure 111 is a block diagram showing the configuration of the edge enhancement unit 1203.
【図112】エッジ強調の処理を説明する図である。 Figure 112 is a diagram illustrating the process of edge enhancement.
【図113】フィルタ係数を示す図である。 Figure 113 is a diagram showing filter coefficients.
【図114】ハイパスフィルタ1221の動作を説明する図である。 Figure 114 is a diagram for explaining the operation of the high-pass filter 1221.
【図115】フィルタ係数を示す図である。 Figure 115 is a diagram showing filter coefficients.
【図116】ハイパスフィルタ1221の動作を説明する図である。 Figure 116 is a diagram for explaining the operation of the high-pass filter 1221.
【図117】エッジ強調部1203の他の構成を示すブロック図である。 Figure 117 is a block diagram illustrating another configuration of the edge enhancement unit 1203.
【図118】フィルタ係数を示す図である。 Figure 118 is a diagram showing filter coefficients.
【図119】フィルタ1241の動作を説明する図である。 Figure 119 is a diagram for explaining the operation of the filter 1241.
【図120】フィルタ係数を示す図である。 Figure 120 is a diagram showing filter coefficients.
【図121】フィルタ1241の動作を説明する図である。 Figure 121 is a diagram for explaining the operation of the filter 1241.
【図122】動きボケ除去画像処理部108の処理を説明する図である。 Figure 122 is a diagram for explaining a process of motion blur removed image processing unit 108.
【図123】動きボケ除去画像処理部108のエッジ強調の処理を説明するフローチャートである。 Figure 123 is a flowchart illustrating the process of edge enhancement motion blur removed image processing unit 108.
【図124】画像処理装置の機能の他の構成を示すブロック図である。 Figure 124 is a block diagram illustrating another configuration of the function of the image processing apparatus.
【図125】混合比算出部1501の構成の一例を示すブロック図である。 Is a block diagram showing an example of the configuration of Figure 125] mixture-ratio calculator 1501.
【図126】前景背景分離部1502の構成の一例を示すブロック図である。 Figure 126 is a block diagram illustrating an example of the configuration of a foreground part 1502.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
71 CPU, 72 ROM, 73 RAM, 76 入力部, 77 出力部,78 記憶部, 79 通信部, 91 磁気ディスク, 92 光ディスク, 93 光磁気ディスク, 94 半導体メモリ, 101 オブジェクト抽出部, 102 動き検出部, 103 領域特定部, 104 混合比算出部, 105 前景背景分離部, 106 動きボケ除去部, 107 補正部,108 動きボケ除去画像処理部, 201 フレームメモリ, 202−1乃至202−4 静動判定部, 203−1乃至203−3 領域判定部, 204 判定フラグ格納フレームメモリ, 205 合成部, 206 判定フラグ格納フレームメモリ, 301 背景画像生成部, 302 2値オブジェクト画像抽出部, 303 時間変化検出部, 321 相関値演算部, 322しきい値処理部, 341 フレーム 71 CPU, 72 ROM, 73 RAM, 76 input unit, 77 output unit, 78 storage unit, 79 communication unit, 91 a magnetic disk, 92 optical disk, 93 magneto-optical disk, 94 semiconductor memory, 101 an object extracting unit, 102 motion detector , 103 area specifying unit 104 mixing ratio calculating unit, 105 a foreground portion, 106 a motion blur removing portion, 107 correction unit, 108 motion blur removed image processing unit, 201 frame memory, 202-1 to 202-4 moving determination parts, 203-1 to 203-3 region determining unit, 204 a determining-flag-storing frame memory, 205 combining unit, 206 a determining-flag-storing frame memory, 301 background image generation unit, 302 the binary object image extracting unit, 303 hours change detector , 321 correlation value calculation unit, 322 thresholding unit, 341 frame メモリ, 342 領域判定部, 361 ロバスト化部, 381 動き補償部, 382 スイッチ, 383−1乃至383−N フレームメモリ、 384−1乃至384−N 重み付け部,385 積算部, 401 推定混合比処理部, 402 推定混合比処理部, 403 混合比決定部, 421 フレームメモリ, 422 フレームメモリ, 423 混合比演算部, 441 選択部, 442 推定混合比処理部, 443 推定混合比処理部, 444 選択部, 501 遅延回路, 502 足し込み部, 503 演算部, 601 分離部, 602 スイッチ, 603 合成部, 604 スイッチ, 605 合成部, 621 フレームメモリ, 622 分離処理ブロック, 623 フレームメモリ, 631 アンカバード領域処理部, 632 カバード領域処理部, 6 Memory, 342 area determination unit, 361 robust processing unit, 381 a motion compensator, 382 a switch, 383-1 through 383-N frame memory 384-1 through 384-N weighting unit, 385 accumulation unit, 401 the estimated mixture ratio processor , 402 estimated mixture ratio processor 403 mixture-ratio determining portion 421 a frame memory, 422 a frame memory, 423 mixing ratio calculating unit, 441 selector, 442 estimated mixture ratio processor 443 estimated mixture ratio processor, 444 selector, 501 delay circuits, 502 the adder, 503 operation unit, 601 the separation unit, 602 switch, 603 combining unit, 604 switch, 605 combining unit, 621 frame memory, 622 separation processing block, 623 a frame memory, 631 uncovered area processor , 632 covered area processor, 6 3 合成部, 634 合成部, 801 処理単位決定部, 802 モデル化部,803 方程式生成部, 804 足し込み部, 805 演算部, 1001 背景成分教師画像フレームメモリ, 1002 前景成分教師画像フレームメモリ, 1003−1および1003−2 加重平均部, 1004 背景成分生徒画像フレームメモリ, 1005 前景成分生徒画像フレームメモリ, 1006−1および1006−2 学習部, 1007 係数セットメモリ, 1031 クラス分類部, 1032 予測タップ取得部, 1033 対応画素取得部, 1034 正規方程式生成部, 1035 係数計算部, 1051 クラスタップ取得部, 1052 波形分類部, 1101 背景成分画像フレームメモリ, 1102 前景成分画像フレームメモリ, 1103−1お 3 synthesizing unit, 634 combining unit, 801 processing unit determination unit, 802 modeling unit, 803 equation generator, 804 adder, 805 operation unit, 1001 background component tutor image frame memory, 1002 foreground component tutor image frame memory, 1003 -1 and 1003-2 weighted averager, 1004 background component student image frame memory, 1005 foreground component student image frame memory, 1006-1 and 1006-2 learning section, 1007 the coefficient set memory, 1031 classification unit, 1032 prediction tap acquisition Department, 1033 corresponding pixel acquiring unit, 1034 normal equation generating unit, 1035 coefficient calculator, 1051 class tap obtaining unit, 1052 waveform classification unit, 1101 a background component image frame memory, 1102 foreground component image frame memory, 1103-1 Contact び1103−2 マッピング部, 1104 係数セットメモリ, 1105補正部, 1106 動きボケ付加部, 1107 合成部, 1131 マッピング処理部, 1141 クラス分類部, 1142 予測タップ取得部,1143 予測演算部, 1151 クラスタップ取得部, 1152 波形分類部, 1201 背景成分画像フレームメモリ, 1202 前景成分画像フレームメモリ, 1203−1および1203−2 エッジ強調部, 1204 補正部, 1205 動きボケ付加部, 1206 合成部, 1221 ハイパスフィルタ, 1222 ゲイン調整部, 1223 加算部, 1241 フィルタ, 1501 混合比算出部, 1502 前景背景分離部, 1521 選択部 Beauty 1103-2 mapping unit, 1104 coefficient set memory, 1105 correction unit, 1106 a motion blur adder 1107 synthesis unit, 1131 mapping processing unit, 1141 classification unit, 1142 prediction tap acquisition unit, 1143 prediction computation unit, 1151 a class tap acquisition unit, 1152 waveform classification unit, 1201 a background component image frame memory, 1202 foreground component image frame memory, 1203-1 and 1203 - 2 edge enhancement unit, 1204 correction unit 1205 the motion blur adder 1206 synthesis unit, 1221 a high-pass filter , 1222 gain adjuster, 1223 adding unit, 1241 a filter, 1501 mixture-ratio calculator 1502 a foreground portion, 1521 selector

Claims (7)

  1. 時間積分効果を有する所定数の画素を有する撮像素子によって取得された所定数の画素データからなる入力画像データを処理する画像処理装置において、 An image processing apparatus for processing an input image data consisting of the obtained predetermined number of pixel data by the image pickup element having a predetermined number of pixels having a time integration effect,
    前記入力画像データを構成する各画素に表示されるオブジェクトの変化に応じて算出される変化情報に基づいて、前記入力画像データを構成する各画素が存在する領域を、前景のオブジェクトを構成する前景オブジェクト成分からなる前景領域、背景オブジェクトを構成する背景オブジェクト成分からなる背景領域、 前記背景オブジェクト成分から前記前景オブジェクト成分に変化する領域を表すカバードバックグラウンド領域、または前記前景オブジェクト成分から前記背景オブジェクト成分に変化する領域を表すアンカバードバックグラウンド領域のいずれかに特定し、特定結果に対応する領域特定情報を出力する領域特定手段と、 Based on the change information calculated in accordance with the change of an object displayed on each pixel constituting the input image data, a region in which each pixel is present which constitutes the input image data, the foreground constituting the foreground object foreground area consisting of object components and the background area consisting of background object components constituting a background object, the covered background area represents a region that changes the foreground object components from said background object components and said background object component from said foreground object components, a change specific to any of the uncovered background area representing the area, the area specifying means for outputting area specifying information corresponding to a particular result,
    前記入力画像データを構成する全領域のうち、前記領域特定情報に基づき特定される前記カバードグラウンド領域および前記アンカバードグラウンド領域からなる領域であって、前記前景オブジェクト成分および前記背景オブジェクトが混合されてなる混合領域を構成する各画素に着目し、着目している着目画素の画素値において、前記前景オブジェクト成分および前記背景オブジェクト成分のうち、前記背景オブジェクト成分が含まれる割合を表す混合比を算出する混合比算出手段と、 Among all the areas constituting the input image data, wherein said specified on the basis of area identification information a covered background area and the area consisting of the uncovered background area, the foreground object components and the background object are mixed focusing on each pixel constituting the composed mixed region, the pixel value of the target pixel of interest, of the foreground object components and the background object components, to calculate a mixture ratio indicating a ratio that contains the background object components a mixing ratio calculation means,
    前記着目画素が、前記混合領域のうちの前記アンカバードバックグラウンド領域に存在する場合、前記注目画素の画素値を、 The target pixel, if present in the uncovered background area of the mixed area, the pixel value of the pixel of interest,
    前記着目画素の前記画素値について算出された前記混合比と、前記着目画素の画素値に対応する、前記入力画像データよりも1フレーム分だけ未来の入力画像データを構成する各画素の画素値との乗算により得られる、前記アンカバードバックグラウンド領域上の前記背景オブジェクト成分と、 Wherein said mixture ratio calculated for the pixel value of the target pixel corresponds to the pixel value of the target pixel, the pixel values of the pixels constituting the input image data by one frame future than the input image data obtained by the multiplication, and the background object components on the uncovered background area,
    前記着目画素の画素値から、前記アンカバードバックグラウンド領域上の前記背景オブジェクト成分を減算して得られる、前記アンカバードバックグラウンド領域上の前記前景オブジェクト成分とに分離し、 Wherein the pixel value of the target pixel, the obtained by subtracting the background object components in the uncovered background region, and separated into the foreground object components on the uncovered background area,
    前記着目画素が、前記混合領域のうちの前記カバードバックグラウンド領域に存在する場合、前記注目画素の画素値を、 The target pixel, if present in the covered background area of the mixed area, the pixel value of the pixel of interest,
    前記着目画素の画素値について算出された前記混合比と、前記着目画素の画素値に対応する、前記入力画像データよりも1フレーム分だけ過去の入力画像データを構成する各画素の画素値との乗算により得られる、前記カバードバックグラウンド領域上の前記背景オブジェクト成分と、 And the mixing ratio calculated for the pixel value of the target pixel, the corresponding pixel value of the target pixel, the pixel value of each pixel constituting the past input image data by one frame than the input image data obtained by multiplying, with the background object components on the covered background area,
    前記着目画素の画素値から、前記カバードバックグラウンド領域上の前記背景オブジェクト成分を減算して得られる、前記カバードバックグラウンド領域上の前記前景オブジェクト成分とに分離する分離手段と、 From the pixel value of the target pixel, a separation means wherein said covered background region obtained by subtracting the background object components, are separated into the foreground object components on the covered background area,
    前記入力画像データ上における前景のオブジェクトの動きを表す動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、 Motion vector detection means for detecting a motion vector representing the motion of the foreground object on the input image data,
    前記動きベクトルに基づいて、分離された前記前景オブジェクト成分の動きぼけを除去する除去手段と On the basis of the motion vector, and removing means for removing the motion blur of the separated the foreground object components,
    分離された前記背景オブジェクト成分を構成する各画素の画素値毎に、前記混合比に対応する定数を乗算することにより、前記背景オブジェクト成分の各画素の画素値のゲインの低下を補正する補正手段と、 For each pixel value of each pixel constituting the separated the background object components, by multiplying the constant corresponding to the mixing ratio, correction means for correcting a decrease in the gain of the pixel value of each pixel of the background object components When,
    分離され動きボケが除去され前記前景オブジェクト成分および分離され前記ゲインの低下が補正された前記背景オブジェクト成分を合成して得られる出力画像データを出力する処理手段と を含む像処理装置。 Images processing apparatus including a processing means for outputting the output image data to which the foreground object components motion blur is removed is separated, and the separated drop in the gain is obtained by combining the corrected said background object components.
  2. 前記処理手段は、前記前景オブジェクト成分および前記背景オブジェクト成分毎に、クラス分類適応処理を行い、前記クラス分類適応処理後の前記前景オブジェクト成分および前記背景オブジェクト成分それぞれを合成することにより得られる出力画像データを出力し、 Said processing means, said foreground object components and each of the background object components, performs classification adaptive processing, the output image obtained by synthesizing each of the foreground object components and the background object component after the classification adaptive processing and it outputs the data,
    前記クラス分類適応処理は、 The class classification adaptive processing,
    前記前景オブジェクト成分および前記背景オブジェクト成分のうち、前記クラス分類適応処理の対象とされる対象成分を構成する各画素を着目画素とし、前記着目画素を、複数のクラスのうちのいずれかにクラス分類し、 Among the foreground object components and the background object components, the pixels constituting the target component to be subjected to the classification adaptive processing as a target pixel, the target pixel, classification into one of a plurality of classes and,
    前記対象成分から、前記着目画素に対応する、所定数のクラスタップを取得し、 Wherein the target component, corresponding to the target pixel, and obtains a predetermined number of class taps,
    取得された前記クラスタップに基づいて、前記着目画素を、所定数のクラスのうちの1つのクラスに分類し、分類されたクラスに対応するクラス番号を出力し、 Based on the acquired class tap, the pixel of interest is classified into one class of a predetermined number of classes, and outputs a class number corresponding to the classified class,
    前記対象成分から、出力された前記クラス番号に対応する複数の画素である予測タップを取得し、 From the target component, and obtains the prediction tap of a plurality of pixels corresponding to the output the class number,
    前記予測タップを構成する複数の画素の画素値それぞれとの線形予測または非線形予測に用いられる、前記クラス番号に対応する係数セットを取得し、 Used in linear prediction or non-linear prediction of the respective pixel values of a plurality of pixels constituting the prediction tap, it obtains the coefficient set corresponding to the class number,
    取得された前記予測タップを構成する複数の画素の画素値と、前記係数セットを構成する各係数との線形予測または非線形予測により、前記着目画素の画素値の予測値を予測する And pixel values of a plurality of pixels constituting the obtained the prediction taps, by linear prediction or non-linear prediction of the coefficients constituting the coefficient set, predicting a prediction value of the pixel values of the target pixel
    求項1に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to Motomeko 1.
  3. 前記処理手段は、前記前景オブジェクト成分および前記背景オブジェクト成分毎に、 前記クラス分類適応処理において使用される前記係数セットを生成する Said processing means, said foreground object components and each of the background object components, generates the coefficient set used in the classification adaptive processing
    求項に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to Motomeko 2.
  4. 前記処理手段は、前記前景オブジェクト成分および前記背景オブジェクト成分それぞれのエッジを強調して合成することにより得られる出力画像データを出力する Said processing means outputs the output image data obtained by synthesizing emphasize the foreground object components and the background object components respective edges
    求項1に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to Motomeko 1.
  5. 時間積分効果を有する所定数の画素を有する撮像素子によって取得された所定数の画素データからなる入力画像データを処理する画像処理装置の画像処理方法において、 An image processing method for an image processing apparatus for processing input image data comprising a predetermined number of pixel data obtained by an imaging device having a predetermined number of pixels having a time integration effect,
    前記入力画像データを構成する各画素に表示されるオブジェクトの変化に応じて算出される変化情報に基づいて、前記入力画像データを構成する各画素が存在する領域を、前景のオブジェクトを構成する前景オブジェクト成分からなる前景領域、背景オブジェクトを構成する背景オブジェクト成分からなる背景領域、 前記背景オブジェクト成分から前記前景オブジェクト成分に変化する領域を表すカバードバックグラウンド領域、または前記前景オブジェクト成分から前記背景オブジェクト成分に変化する領域を表すアンカバードバックグラウンド領域のいずれかに特定し、特定結果に対応する領域特定情報を出力する領域特定ステップと、 Based on the change information calculated in accordance with the change of an object displayed on each pixel constituting the input image data, a region in which each pixel is present which constitutes the input image data, the foreground constituting the foreground object foreground area consisting of object components and the background area consisting of background object components constituting a background object, the covered background area represents a region that changes the foreground object components from said background object components and said background object component from said foreground object components, identified in any of the uncovered background area that represents the varying areas, and area specifying step of outputting area specifying information corresponding to the identification result,
    前記入力画像データを構成する全領域のうち、前記領域特定情報に基づき特定される前記カバードグラウンド領域および前記アンカバードグラウンド領域からなる領域であって、前記前景オブジェクト成分および前記背景オブジェクトが混合されてなる混合領域を構成する各画素に着目し、着目している着目画素の画素値において、前記前景オブジェクト成分および前記背景オブジェクト成分のうち、前記背景オブジェクト成分が含まれる割合を表す混合比を算出する混合比算出ステップと、 Among all the areas constituting the input image data, wherein said specified on the basis of area identification information a covered background area and the area consisting of the uncovered background area, the foreground object components and the background object are mixed focusing on each pixel constituting the composed mixed region, the pixel value of the target pixel of interest, of the foreground object components and the background object components, to calculate a mixture ratio indicating a ratio that contains the background object components a mixing ratio calculation step,
    前記着目画素が、前記混合領域のうちの前記アンカバードバックグラウンド領域に存在する場合、前記注目画素の画素値を、 The target pixel, if present in the uncovered background area of the mixed area, the pixel value of the pixel of interest,
    前記着目画素の前記画素値について算出された前記混合比と、前記着目画素の画素値に対応する、前記入力画像データよりも1フレーム分だけ未来の入力画像データを構成する各画素の画素値との乗算により得られる、前記アンカバードバックグラウンド領域上の前記背景オブジェクト成分と、 Wherein said mixture ratio calculated for the pixel value of the target pixel corresponds to the pixel value of the target pixel, the pixel values of the pixels constituting the input image data by one frame future than the input image data obtained by the multiplication, and the background object components on the uncovered background area,
    前記着目画素の画素値から、前記アンカバードバックグラウンド領域上の前記背景オブジェクト成分を減算して得られる、前記アンカバードバックグラウンド領域上の前記前景オブジェクト成分とに分離し、 Wherein the pixel value of the target pixel, the obtained by subtracting the background object components in the uncovered background region, and separated into the foreground object components on the uncovered background area,
    前記着目画素が、前記混合領域のうちの前記カバードバックグラウンド領域に存在する場合、前記注目画素の画素値を、 The target pixel, if present in the covered background area of the mixed area, the pixel value of the pixel of interest,
    前記着目画素の画素値について算出された前記混合比と、前記着目画素の画素値に対応する、前記入力画像データよりも1フレーム分だけ過去の入力画像データを構成する各画素の画素値との乗算により得られる、前記カバードバックグラウンド領域上の前記背景オブジェクト成分と、 And the mixing ratio calculated for the pixel value of the target pixel, the corresponding pixel value of the target pixel, the pixel value of each pixel constituting the past input image data by one frame than the input image data obtained by multiplying, with the background object components on the covered background area,
    前記着目画素の画素値から、前記カバードバックグラウンド領域上の前記背景オブジェクト成分を減算して得られる、前記カバードバックグラウンド領域上の前記前景オブジェクト成分とに分離する分離ステップと、 Wherein the pixel value of the target pixel, a separation step of the obtained by subtracting the background object components in the covered background region is separated into said foreground object component on the covered background area,
    前記入力画像データ上における前景のオブジェクトの動きを表す動きベクトルを検出する動きベクトル検出ステップと、 A motion vector detection step of detecting a motion vector representing the motion of the foreground object on the input image data,
    前記動きベクトルに基づいて、分離された前記前景オブジェクト成分の動きぼけを除去する除去ステップと A removal step of removing the based on the motion vector, isolated motion blur of the foreground object component,
    分離された前記背景オブジェクト成分を構成する各画素の画素値毎に、前記混合比に対応する定数を乗算することにより、前記背景オブジェクト成分の各画素の画素値のゲインの低下を補正する補正ステップと、 For each pixel value of each pixel constituting the separated the background object components, by multiplying the constant corresponding to the mixing ratio, the correction step of correcting a decrease in the gain of the pixel value of each pixel of the background object components When,
    分離され動きボケが除去され前記前景オブジェクト成分および分離され前記ゲインの低下が補正された前記背景オブジェクト成分を合成して得られる出力画像データを出力する処理ステップと を含む像処理方法。 The foreground object components motion blur is removed is separated, and the separated images processing method comprising a processing step of reduction of the gain to output the output image data obtained by synthesizing the background object components are corrected.
  6. 時間積分効果を有する所定数の画素を有する撮像素子によって取得された所定数の画素データからなる入力画像データを処理する画像処理用のプログラムであって、 A program for image processing for processing the input image data consisting of the obtained predetermined number of pixel data by the image pickup element having a predetermined number of pixels having a time integration effect,
    前記入力画像データを構成する各画素に表示されるオブジェクトの変化に応じて算出される変化情報に基づいて、前記入力画像データを構成する各画素が存在する領域を、前景のオブジェクトを構成する前景オブジェクト成分からなる前景領域、背景オブジェクトを構成する背景オブジェクト成分からなる背景領域、 前記背景オブジェクト成分から前記前景オブジェクト成分に変化する領域を表すカバードバックグラウンド領域、または前記前景オブジェクト成分から前記背景オブジェクト成分に変化する領域を表すアンカバードバックグラウンド領域のいずれかに特定し、特定結果に対応する領域特定情報を出力する領域特定ステップと、 Based on the change information calculated in accordance with the change of an object displayed on each pixel constituting the input image data, a region in which each pixel is present which constitutes the input image data, the foreground constituting the foreground object foreground area consisting of object components and the background area consisting of background object components constituting a background object, the covered background area represents a region that changes the foreground object components from said background object components and said background object component from said foreground object components, identified in any of the uncovered background area that represents the varying areas, and area specifying step of outputting area specifying information corresponding to the identification result,
    前記入力画像データを構成する全領域のうち、前記領域特定情報に基づき特定される前記カバードグラウンド領域および前記アンカバードグラウンド領域からなる領域であって、前記前景オブジェクト成分および前記背景オブジェクトが混合されてなる混合領域を構成する各画素に着目し、着目している着目画素の画素値において、前記前景オブジェクト成分および前記背景オブジェクト成分のうち、前記背景オブジェクト成分が含まれる割合を表す混合比を算出する混合比算出ステップと、 Among all the areas constituting the input image data, wherein said specified on the basis of area identification information a covered background area and the area consisting of the uncovered background area, the foreground object components and the background object are mixed focusing on each pixel constituting the composed mixed region, the pixel value of the target pixel of interest, of the foreground object components and the background object components, to calculate a mixture ratio indicating a ratio that contains the background object components a mixing ratio calculation step,
    前記着目画素が、前記混合領域のうちの前記アンカバードバックグラウンド領域に存在する場合、前記注目画素の画素値を、 The target pixel, if present in the uncovered background area of the mixed area, the pixel value of the pixel of interest,
    前記着目画素の前記画素値について算出された前記混合比と、前記着目画素の画素値に対応する、前記入力画像データよりも1フレーム分だけ未来の入力画像データを構成する各画素の画素値との乗算により得られる、前記アンカバードバックグラウンド領域上の前記背景オブジェクト成分と、 Wherein said mixture ratio calculated for the pixel value of the target pixel corresponds to the pixel value of the target pixel, the pixel values of the pixels constituting the input image data by one frame future than the input image data obtained by the multiplication, and the background object components on the uncovered background area,
    前記着目画素の画素値から、前記アンカバードバックグラウンド領域上の前記背景オブジェクト成分を減算して得られる、前記アンカバードバックグラウンド領域上の前記前景オブジェクト成分とに分離し、 Wherein the pixel value of the target pixel, the obtained by subtracting the background object components in the uncovered background region, and separated into the foreground object components on the uncovered background area,
    前記着目画素が、前記混合領域のうちの前記カバードバックグラウンド領域に存在する場合、前記注目画素の画素値を、 The target pixel, if present in the covered background area of the mixed area, the pixel value of the pixel of interest,
    前記着目画素の画素値について算出された前記混合比と、前記着目画素の画素値に対応する、前記入力画像データよりも1フレーム分だけ過去の入力画像データを構成する各画素の画素値との乗算により得られる、前記カバードバックグラウンド領域上の前記背景オブジェクト成分と、 And the mixing ratio calculated for the pixel value of the target pixel, the corresponding pixel value of the target pixel, the pixel value of each pixel constituting the past input image data by one frame than the input image data obtained by multiplying, with the background object components on the covered background area,
    前記着目画素の画素値から、前記カバードバックグラウンド領域上の前記背景オブジェクト成分を減算して得られる、前記カバードバックグラウンド領域上の前記前景オブジェクト成分とに分離する分離ステップと、 Wherein the pixel value of the target pixel, a separation step of the obtained by subtracting the background object components in the covered background region is separated into said foreground object component on the covered background area,
    前記入力画像データ上における前景のオブジェクトの動きを表す動きベクトルを検出する動きベクトル検出ステップと、 A motion vector detection step of detecting a motion vector representing the motion of the foreground object on the input image data,
    前記動きベクトルに基づいて、分離された前記前景オブジェクト成分の動きぼけを除去する除去ステップと A removal step of removing the based on the motion vector, isolated motion blur of the foreground object component,
    分離された前記背景オブジェクト成分を構成する各画素の画素値毎に、前記混合比に対応する定数を乗算することにより、前記背景オブジェクト成分の各画素の画素値のゲインの低下を補正する補正ステップと、 For each pixel value of each pixel constituting the separated the background object components, by multiplying the constant corresponding to the mixing ratio, the correction step of correcting a decrease in the gain of the pixel value of each pixel of the background object components When,
    分離され動きボケが除去され前記前景オブジェクト成分および分離され前記ゲインの低下が補正された前記背景オブジェクト成分を合成して得られる出力画像データを出力する処理ステップと The foreground object components motion blur is removed is separated, and reduction of the separated said gain is a processing step of outputting the output image data obtained by synthesizing the background object components are corrected
    をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 A computer-readable recording medium storing a program for causing a computer to execute the.
  7. 時間積分効果を有する所定数の画素を有する撮像素子によって取得された所定数の画素データからなる入力画像データを処理するコンピュータに、 A computer for processing the input image data composed of a predetermined number of pixel data obtained by an imaging device having a predetermined number of pixels having a time integration effect,
    前記入力画像データを構成する各画素に表示されるオブジェクトの変化に応じて算出される変化情報に基づいて、前記入力画像データを構成する各画素が存在する領域を、前景のオブジェクトを構成する前景オブジェクト成分からなる前景領域、背景オブジェクトを構成する背景オブジェクト成分からなる背景領域、 前記背景オブジェクト成分から前記前景オブジェクト成分に変化する領域を表すカバードバックグラウンド領域、または前記前景オブジェクト成分から前記背景オブジェクト成分に変化する領域を表すアンカバードバックグラウンド領域のいずれかに特定し、特定結果に対応する領域特定情報を出力する領域特定ステップと、 Based on the change information calculated in accordance with the change of an object displayed on each pixel constituting the input image data, a region in which each pixel is present which constitutes the input image data, the foreground constituting the foreground object foreground area consisting of object components and the background area consisting of background object components constituting a background object, the covered background area represents a region that changes the foreground object components from said background object components and said background object component from said foreground object components, identified in any of the uncovered background area that represents the varying areas, and area specifying step of outputting area specifying information corresponding to the identification result,
    前記入力画像データを構成する全領域のうち、前記領域特定情報に基づき特定される前記カバードグラウンド領域および前記アンカバードグラウンド領域からなる領域であって、前記前景オブジェクト成分および前記背景オブジェクトが混合されてなる混合領域を構成する各画素に着目し、着目している着目画素の画素値において、前記前景オブジェクト成分および前記背景オブジェクト成分のうち、前記背景オブジェクト成分が含まれる割合を表す混合比を算出する混合比算出ステップと、 Among all the areas constituting the input image data, wherein said specified on the basis of area identification information a covered background area and the area consisting of the uncovered background area, the foreground object components and the background object are mixed focusing on each pixel constituting the composed mixed region, the pixel value of the target pixel of interest, of the foreground object components and the background object components, to calculate a mixture ratio indicating a ratio that contains the background object components a mixing ratio calculation step,
    前記着目画素が、前記混合領域のうちの前記アンカバードバックグラウンド領域に存在する場合、前記注目画素の画素値を、 The target pixel, if present in the uncovered background area of the mixed area, the pixel value of the pixel of interest,
    前記着目画素の前記画素値について算出された前記混合比と、前記着目画素の画素値に対応する、前記入力画像データよりも1フレーム分だけ未来の入力画像データを構成する各画素の画素値との乗算により得られる、前記アンカバードバックグラウンド領域上の前記背景オブジェクト成分と、 Wherein said mixture ratio calculated for the pixel value of the target pixel corresponds to the pixel value of the target pixel, the pixel values of the pixels constituting the input image data by one frame future than the input image data obtained by the multiplication, and the background object components on the uncovered background area,
    前記着目画素の画素値から、前記アンカバードバックグラウンド領域上の前記背景オブジェクト成分を減算して得られる、前記アンカバードバックグラウンド領域上の前記前景オブジェクト成分とに分離し、 Wherein the pixel value of the target pixel, the obtained by subtracting the background object components in the uncovered background region, and separated into the foreground object components on the uncovered background area,
    前記着目画素が、前記混合領域のうちの前記カバードバックグラウンド領域に存在する場合、前記注目画素の画素値を、 The target pixel, if present in the covered background area of the mixed area, the pixel value of the pixel of interest,
    前記着目画素の画素値について算出された前記混合比と、前記着目画素の画素値に対応する、前記入力画像データよりも1フレーム分だけ過去の入力画像データを構成する各画素の画素値との乗算により得られる、前記カバードバックグラウンド領域上の前記背景オブジェクト成分と、 And the mixing ratio calculated for the pixel value of the target pixel, the corresponding pixel value of the target pixel, the pixel value of each pixel constituting the past input image data by one frame than the input image data obtained by multiplying, with the background object components on the covered background area,
    前記着目画素の画素値から、前記カバードバックグラウンド領域上の前記背景オブジェクト成分を減算して得られる、前記カバードバックグラウンド領域上の前記前景オブジェクト成分とに分離する分離ステップと、 Wherein the pixel value of the target pixel, a separation step of the obtained by subtracting the background object components in the covered background region is separated into said foreground object component on the covered background area,
    前記入力画像データ上における前景のオブジェクトの動きを表す動きベクトルを検出する動きベクトル検出ステップと、 A motion vector detection step of detecting a motion vector representing the motion of the foreground object on the input image data,
    前記動きベクトルに基づいて、分離された前記前景オブジェクト成分の動きぼけを除去する除去ステップと A removal step of removing the based on the motion vector, isolated motion blur of the foreground object component,
    分離された前記背景オブジェクト成分を構成する各画素の画素値毎に、前記混合比に対応する定数を乗算することにより、前記背景オブジェクト成分の各画素の画素値のゲインの低下を補正する補正ステップと、 For each pixel value of each pixel constituting the separated the background object components, by multiplying the constant corresponding to the mixing ratio, the correction step of correcting a decrease in the gain of the pixel value of each pixel of the background object components When,
    分離され動きボケが除去され前記前景オブジェクト成分および分離され前記ゲインの低下が補正された前記背景オブジェクト成分を合成して得られる出力画像データを出力する処理ステップと を実行させるためのプログラム。 Program for executing a processing step of outputting the output image data to which the foreground object components motion blur is removed is separated, and the separated drop in the gain is obtained by combining the corrected said background object components.
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