JP5206466B2 - 画像補正装置、画像補正プログラムおよび画像撮影装置 - Google Patents
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Description
(実施例1)
図1に実施例1の画像補正装置の構成を示す。実施形態の画像補正装置は、特に限定されるものではないが、例えば、電子カメラにより得られた画像を補正する。また、画像補正装置は、基本的に、手ぶれを補正するものとする。手ぶれは、例えば、画像の撮影時に撮影装置が動くことによって発生する。画像撮影装置は、画像撮影部1、画像補正装置、表示装置7(表示部)を備え、画像補正装置は、画像バッファ部2(2−1、2−2、2−3・・・2−n)、基準画像特定部3、画像合成部4、合成画像保持部5、表示選択部6を備えている。なお、画像補正装置の機能は、ハードウェアだけでなく、CPUやプログラマブルなデバイスによって実現してもよい。
基準画像特定部3は、画像バッファ部2に記録した複数の画像データの中から、予め記録されている条件に基づいて、基準にする基準画像データを特定する。基準画像の特定は、レリーズタイムラグを最も短くするために第1番目の画像を常に基準画像とするようにしてもよいし、例えば顔検出を行って目をつぶっていない画像など、撮影に成功した画像を判定し基準画像としてもよい。
図2は、画像バッファ部2が3つのバッファを備え、連写した画像を3枚記録できる場合の画像補正方法を示す図である。まず、連写した画像A、B、Cの中から画像Bを基準画像として基準画像特定部3により特定する。そして、画像Bを基準画像B以外の画像Aにより画像合成部4で補正をして合成画像Dを生成して合成画像保持部5に記録する。次に、合成画像保持部5に記録した合成画像D(画像Bを画像Aにより補正した画像)を画像Cにより補正して合成画像保持部5に記録する。
表示装置7は、表示選択部6から出力された基準画像データまたは補正した合成画像データを表示する。例えば、表示装置7はディジタルカメラが具備するビューアである。
図3に実施例1の動作を示すフロー図を示す。
ステップS1では、基準画像特定部3が連写画像の中から基準画像を特定する。まず連写画像を撮影した後に基準画像を決定する。例えば、顔検出を行って目をつぶっていないか、視線がずれていないかなどの視線検出を行い、問題のない画像を選択しても良い。
準画像を選択することにより、ぼけが無く、かつ利用者が望んだ絵柄に最も近い画像を得ることができる。
ステップS5では、画像合成部4が基準画像の補正を行う。画像合成部4は、各画像間で被写体動きが生じる場合、ただ単に合成をすると被写体動きがある領域が多重化してしまうため、被写体動きがある領域は画像合成を行わずに、基準画像のみの被写体動きがある領域を採用する。また、基準画像と基準画像以外の画像の被写体動きがない領域は被写体動きがない領域を合成する。図2の例であれば、基準画像(基準画像特定部3:画像バッファ2−2と同じ)と1枚目画像(画像バッファ2−1)の被写体動きがない領域(車以外の背景)を合成する。
このように、補正を行うことで、多重化の無い合成画像を得ることができる。また、合成後画像の図柄は基準画像に近いものになる。ただし、基準画像は短時間露光画像であり、合成後画像は複数画像を合成した画像であるので、ノイズ感は異なる。つまり、基準画像の方が合成画像よりもノイズ感が大きくなる。
次に、基準画像が画像バッファ2−1(1枚目)や画像バッファ2−3(3枚目)に記録されている場合について説明する。
とのずれ量を算出して被写体動き検出する。その後、各被写体動き検出の結果に基づいて基準画像または合成画像を補正して、順次、基準画像または合成画像の表示切り替えを実行する。
上記構成により、利用者は撮影直後からビューア表示画像により、撮影画像の図柄を確認できる。また、ノイズ感が最終的な画像と異なるが、時間経過とともにノイズ感が少なくなるため、まず図柄を確認し、その後にノイズ感を評価できる。
基準画像と中間合成後画像(連写画像を全て合成する前の合成済み画像)と最終画像(全画像合成済みの画像)とでは、ノイズ感が異なる。ビューア表示画像に対してノイズ除去を実行し、画像合成枚数に応じて後述するノイズ除去の強度を変更することによって、利用者が感じる基準画像、中間合成画像、最終画像のノイズ感の差を低減することができる。
ノイズ除去強度設定部8は、画像バッファ部2に記録されている画像データに基づいて、基準画像データまたは補正した合成画像データのノイズ除去の強度を変更させる条件(パラメータ)が記録されている。
(画像合成枚数によりノイズ除去の強度を変更する方法)
図7のAに、ノイズ除去強度設定部8に記録されている、合成画像データの枚数に応じてノイズ除去の強度を変化させる条件(画像合成枚数とノイズ除去強度の関係)を示すグラフを示す。図7のAの縦軸はノイズ除去の強度を示し、横軸には画像合成枚数が示されている。図7のBには、図7のAに対応するノイズ除去強度設定部8に記録されている画
像合成枚数−ノイズ除去強度テーブルを示す。図7のBの例では「画像合成枚数」には「1枚」〜「4枚」が記録され、各枚数に関連付けてノイズ除去強度が記録されている。本例ではノイズ除去強度を「0」〜「100」の範囲で設定し、「0」のときがもっともノイズ除去を弱く行い、「100」のときノイズ除去を強く行う設定になっている。ノイズ除去強度の値が大きいほどノイズ除去の効果は大きく、画像合成枚数が多くなるに従って、ノイズ除去強度を下げる。
図8に実施例2の動作を示すフロー図を示す。
ステップS81はステップS1と同様の動作を行い、ステップS83〜S85はステップS3〜S5と同様の動作を行い、ステップS87〜89はステップS7〜S9と同様の同をする。
の画像)に基づいて補正した後の合成画像に切り替えてビューアに表示する。厳密には同一のノイズ感ではないが,合成枚数に応じてノイズ除去強度を変えることで、ビューアに表示する画像のノイズ感をそれぞれ近づけることができる。
なお、基準画像が画像バッファ2−1(1枚目)や画像バッファ2−3(3枚目)に記録されている場合についても、上記と同じように合成枚数に応じてノイズ除去の強度を変更してビューアに表示する。
上記構成により、利用者は撮影直後からビューア表示画像により、撮影画像の図柄を確認できる。また、画像合成枚数に応じてノイズ除去強度を変えることで、時間経過の初期段階から最終画像に近いノイズ感の画像を評価できる。
(縮小率とビューア表示サイズによりノイズ除去強度を変更する方法)
ステップS82、86、90において縮小率とビューア表示サイズにより合成枚数により決定されるノイズ除去強度の変更について説明する。
度テーブルを参照して、縮小率が50%に関連付けられているノイズ除去強度「60」を選択する。
ノイズ感は撮影時のゲイン値よっても異なる。ここで、ゲイン値とは、ディジタルカメラに搭載したCCDなど撮像素子により、弱い光信号を電気信号に変換して、その電気信号を増幅した時の増幅度を示す値である。暗い画像あるいは露光時間が短い画像ほどゲイン値が高くなる。ゲイン値が高ければノイズが強調されるため、ゲイン値が高い場合にノイズ除去強度を強くする。
じてノイズ除去の強度を変化させる条件(ゲイン値とノイズ除去強度の関係)を示すグラフを示す。図10のAの縦軸はノイズ除去の強度を示し、横軸には画像のゲイン値が示されている。図10のBには、図10のAに対応するノイズ除去強度設定部8に記録されているゲイン値−ノイズ除去強度テーブルを示す。図10のBの例では「ゲイン値」には「10[dB]」〜「40[dB]」が記録され、各ゲイン値に関連付けてノイズ除去の強度が記録されている。本例ではノイズ除去強度を「0」〜「100」の範囲で設定し、「0」のときがもっともノイズ除去を弱く行い、「100」のときノイズ除去を強く行う設定になっている。ノイズ除去強度の値が大きいほどノイズ除去の効果は大きく、ゲイン値が大きくなるに従って、ノイズ除去強度を上げる。また、「ノイズ除去強度」は、ゲイン値が「X[dB]」のときに、例えば、20+(100−20)×(X―10)/(40−10)を計算して求めてもよい。
ノイズ感は画像によっても異なり、空や壁などの模様のないのっぺりとした領域ではノイズ感は分かりやすい。反面、ごちゃごちゃした細かい模様のある領域ではノイズ感は目立たない。そこで、画像の複雑度を判定し、複雑であればノイズ除去強度を小さくし、複雑でなければノイズ除去の強度を大きくすることで、画像によらずにノイズ感を削減できる。
図12を用いて実施例2で説明した画像合成枚数、縮小率、ビューア表示サイズ、ゲイン値、エッジ量に応じたノイズ除去の強度を用いてノイズ除去処理を行い、ビューアに表示する実施例3について説明する。
ステップS123では、ノイズ除去部9が設定されている縮小率を取得して、ノイズ除去強度設定部8に記録されている縮小率−ノイズ除去強度テーブル(例えば、図9のB)を参照してノイズ除去強度を選択する。ここで、選択したノイズ除去強度をN2とする。
ステップS125では、ノイズ除去部9が撮影時ゲイン値を取得して、ノイズ除去強度設定部8に記録されているゲイン値−ノイズ除去強度テーブル(例えば、図10のB)を参照してノイズ除去強度を選択する。ここで、選択したノイズ除去強度をN3とする。
また、補正する際の合成枚数が多くなるにつれて、ノイズ除去の程度が強くなる。そこで、基準画像を確認画面に出力する際には、ノイズ除去を強めに施すことで、最終的に生成される画像との見た目の違いを少なくすることができる。
(実施例4)
さらに、ノイズ感を評価する際、途中の合成結果画像の場合は最終的な合成画像よりもノイズっぽいため、利用者が途中画像でノイズ感を判断する可能性がある。そこで、ビューア表示において、途中画像であれば処理中であることを示す表示を行う。例えば、砂時計のアイコンを表示するなどして利用者に途中結果であることを認識させることができる。図13に一例を示す。
図14は、上記本発明の実施形態の装置を実現できるコンピュータのハードウェア構成の一例を示す図である。
記録部142は、CPU141が実行するプログラムやデータが記録されている。画像バッファ部2、基準画像特定部3の基準画像を記録する記録部、合成画像保持部5、ノイズ除去強度設定部8の各種テーブルなどが記録されている。また、ワークエリアなどとして使用される。
(付記1)
連続撮影した複数の画像データを受信して記録する画像バッファ部と、
画像バッファ部に記録した前記複数の画像データの中から、予め記録されている条件に基づいて、基準にする基準画像データを特定する基準画像特定部と、
前記基準画像データと、異なる前記画像バッファ部に記録された画像データを用いて補正した合成画像データを生成する画像合成部と、
前記基準画像データを表示部に出力し、前記補正が終了した後に、該基準画像データに代えて前記補正した合成画像データを表示部に出力する表示選択部と、
を備えることを特徴とする画像補正装置。
(付記2)
前記画像バッファ部に記録されている画像データに基づいて、前記基準データまたは前記補正した合成画像データのノイズ除去強度を変化させる条件を記録するノイズ除去強度設定部と、
前記条件により前記基準画像データと前記補正した合成画像データのノイズ除去強度を変化させるノイズ除去部と、
を備えることを特徴とする付記1に記載の画像補正装置。
(付記3)
前記ノイズ除去部は、
前記ノイズ除去強度設定部に記録されている前記合成画像データの枚数に応じてノイズ除去強度を変化させる条件を参照し、前記合成画像データの枚数に対応するノイズ除去強度を決定し、前記ノイズ除去強度に応じたノイズ除去をすることを特徴とする付記2に記載の画像補正装置。
(付記4)
前記ノイズ除去部は、
前記ノイズ除去強度設定部に記録されている前記表示部に表示する画像データの縮小率とビューアサイズのいずれかまたは両方に応じてノイズ除去強度を変化させる条件を参照して、前記縮小率と前記ビューアサイズに対応付けられたノイズ除去強度を決定し、該決定したノイズ除去強度に基づいて前記合成画像データの枚数に応じて決定したノイズ除去強度を変更することを特徴とする付記2に記載の画像補正装置。
(付記5)
前記ノイズ除去部は、
前記ノイズ除去強度設定部に記録されている撮影時の画像撮像部のゲイン値に応じてノイズ除去強度を変化させる条件を参照して、前記ゲイン値に対応付けられたノイズ除去強度を決定し、該決定したノイズ除去強度に基づいて前記合成画像データの枚数に応じて決定したノイズ除去強度を変更することを特徴とする付記2に記載の画像補正装置。
(付記6)
前記ノイズ除去部は、
前記ノイズ除去強度設定部に記録されている前記合成画像データの画像全体の画素数に占めるエッジの割合に応じてノイズ除去強度を変化させる条件を参照して、前記エッジの割合に対応付けられたノイズ除去強度を決定し、該決定したノイズ除去強度に基づいて前記合成画像データの枚数に応じて決定したノイズ除去強度を変更することを特徴とする付記2に記載の画像補正装置。
(付記7)
コンピュータに
連続撮影した複数の画像の画像データを受信して画像バッファ部に記録する画像バッファ処理と、
前記画像バッファ部に記録した前記複数の画像データの中から、予め記録されている条件に基づいて、基準にする基準画像データを特定する基準画像特定処理と、
前記基準画像データと、異なる前記画像バッファ部に記録された画像データを用いて補正した合成画像データを生成する画像合成処理と、
前記基準画像データを表示部に出力し、前記補正が終了した後に、該基準画像データに代えて前記補正した合成画像データを表示部に出力する表示選択処理と、
を実行させることを特徴とする画像補正プログラム。
(付記8)
被写体を連続撮影して複数の画像の画像データを取得する画像撮像部と、
前記画像撮像部から前記画像データを受信して記録する画像バッファ部と、
画像バッファ部に記録した前記複数の画像データの中から、予め記録されている条件に基づいて、基準にする基準画像データを特定する基準画像保特定部と、
前記基準画像データと、該基準画像データと異なる前記画像バッファ部に記録された画像データを用いて補正した合成画像データを生成する画像合成部と、
前記基準画像データを出力し、前記補正が終了した後に、該基準画像データに代えて前記補正した合成画像データを出力する表示選択部と、
前記表示選択部から出力された前記基準画像データまたは前記補正した合成画像データを表示する表示部と、
を備えることを特徴とする画像撮影装置。
(付記9)
前記表示部に、画像を表示する際、中間合成画像であることを利用者に知らせるための情報を表示することを特徴とする付記1に記載の画像補正装置。
(付記10)
前記画像バッファ部に記録されている画像データに基づいて、前記基準データまたは前記補正した合成画像データのノイズ除去強度を変化させる条件を記録し、前記条件により前記基準画像データと前記補正した合成画像データのノイズ除去強度を変化させるノイズ除去処理をコンピュータに実行させることを特徴とする付記8に記載の画像補正プログラム。
(付記11)
前記ノイズ除去処理は、
記録部に記録されている前記合成画像データの枚数に応じてノイズ除去強度を変化させる条件を参照し、前記合成画像データの枚数に対応するノイズ除去強度を決定し、前記ノイズ除去強度に応じたノイズ除去をコンピュータに実行させることを特徴とする付記10に記載の画像補正プログラム。
(付記12)
前記ノイズ除去処理は、
記録部に記録されている前記表示部に表示する画像データの縮小率とビューアサイズのいずれかまたは両方に応じてノイズ除去強度を変化させる条件を参照して、前記縮小率と前記ビューアサイズに対応付けられたノイズ除去強度を決定し、該決定したノイズ除去強度に基づいて前記合成画像データの枚数に応じて決定したノイズ除去強度を変更する処理をコンピュータに実行させることを特徴とする付記10に記載の画像補正プログラム。
(付記13)
前記ノイズ除去処理は、
記録部に記録されている撮影時の画像撮像部のゲイン値に応じてノイズ除去強度を変化させる条件を参照して、前記ゲイン値に対応付けられたノイズ除去強度を決定し、該決定したノイズ除去強度に基づいて前記合成画像データの枚数に応じて決定したノイズ除去強度を変更する処理をコンピュータに実行させることを特徴とする付記10に記載の画像補正プログラム。
(付記14)
前記ノイズ除去処理は、
前記ノイズ除去強度設定部に記録されている前記合成画像データの画像全体の画素数に占めるエッジの割合に応じてノイズ除去強度を変化させる条件を参照して、前記エッジの割合に対応付けられたノイズ除去強度を決定し、該決定したノイズ除去強度に基づいて前記合成画像データの枚数に応じて決定したノイズ除去強度を変更する処理をコンピュータに実行させることを特徴とする付記10に記載の画像補正プログラム。
(付記15)
前記表示部に、画像を表示する際、中間合成画像であることを利用者に知らせるための情報を表示する処理をコンピュータに実行させることを特徴とする付記10に記載の画像補正プログラム。
2 画像バッファ部、
3 基準画像特定部、
4 画像合成部、
5 合成画像保持部、
6 表示選択部、
7 表示装置、
8 ノイズ除去強度設定部、
9 ノイズ除去部、
140 ハードウェア、
141 CPU
142 記録部、
143 記録媒体読取装置、
143a 記録媒体、
144 入出力インタフェース、
144a 入出力装置、
145 通信インタフェース、
146 バス
Claims (8)
- 連続撮影した複数の画像データを受信して記録する画像バッファ部と、
画像バッファ部に記録した前記複数の画像データの中から、エッジ強度の強い画像を特定して基準にする基準画像データとする基準画像特定部と、
前記基準画像データと、異なる前記画像バッファ部に記録された画像データを用いて補正した合成画像データを生成する画像合成部と、
前記基準画像データを表示部に出力し、前記補正が終了した後に、該基準画像データに代えて前記補正した合成画像データを表示部に出力する表示選択部と、
を備えることを特徴とする画像補正装置。 - 前記画像バッファ部に記録されている画像データに基づいて、前記基準データまたは前記補正した合成画像データのノイズ除去強度を変化させる条件を記録するノイズ除去強度設定部と、
前記条件により前記基準画像データと前記補正した合成画像データのノイズ除去強度を変化させるノイズ除去部と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の画像補正装置。 - 前記ノイズ除去部は、
前記ノイズ除去強度設定部に記録されている前記合成画像データの枚数に応じてノイズ除去強度を変化させる条件を参照し、前記合成画像データの枚数に対応するノイズ除去強度を決定し、前記ノイズ除去強度に応じたノイズ除去をすることを特徴とする請求項2に記載の画像補正装置。 - 前記ノイズ除去部は、
前記ノイズ除去強度設定部に記録されている前記表示部に表示する画像データの縮小率とビューアサイズのいずれかあるいは両方に応じてノイズ除去強度を変化させる条件を参照して、前記縮小率と前記ビューアサイズに対応付けられたノイズ除去強度を決定し、該決定したノイズ除去強度に基づいて前記合成画像データの枚数に応じて決定したノイズ除去強度を変更することを特徴とする請求項2に記載の画像補正装置。 - 前記ノイズ除去部は、
前記ノイズ除去強度設定部に記録されている撮影時の画像撮像部のゲイン値に応じてノイズ除去強度を変化させる条件を参照して、前記ゲイン値に対応付けられたノイズ除去強度を決定し、該決定したノイズ除去強度に基づいて前記合成画像データの枚数に応じて決定したノイズ除去強度を変更することを特徴とする請求項2に記載の画像補正装置。 - 前記ノイズ除去部は、
前記ノイズ除去強度設定部に記録されている前記合成画像データの画像全体の画素数に占めるエッジの割合に応じてノイズ除去強度を変化させる条件を参照して、前記エッジの割合に対応付けられたノイズ除去強度を決定し、該決定したノイズ除去強度に基づいて前記合成画像データの枚数に応じて決定したノイズ除去強度を変更することを特徴とする請求項2に記載の画像補正装置。 - コンピュータに
連続撮影した複数の画像の画像データを受信して画像バッファ部に記録する画像バッファ処理と、
前記画像バッファ部に記録した前記複数の画像データの中から、エッジ強度の強い画像を特定して基準にする基準画像データとする基準画像特定処理と、
前記基準画像データと、異なる前記画像バッファ部に記録された画像データを用いて補
正した合成画像データを生成する画像合成処理と、
前記基準画像データを表示部に出力し、前記補正が終了した後に、該基準画像データに代えて前記補正した合成画像データを表示部に出力する表示選択処理と、
を実行させることを特徴とする画像補正プログラム。 - 被写体を連続撮影して複数の画像の画像データを取得する画像撮像部と、
前記画像撮像部から前記画像データを受信して記録する画像バッファ部と、
画像バッファ部に記録した前記複数の画像データの中から、エッジ強度の強い画像を特定して基準にする基準画像データとする基準画像特定部と、
前記基準画像データと、異なる前記画像バッファ部に記録された画像データを用いて補正した合成画像データを生成する画像合成部と、
前記基準画像データを出力し、前記補正が終了した後に、該基準画像データに代えて前記補正した合成画像データを出力する表示選択部と、
前記表示選択部から出力された前記基準画像データまたは前記補正した合成画像データを表示する表示部と、
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