JP5725821B2 - 画像処理装置、画像処理方法、プログラム、及び記憶媒体 - Google Patents

画像処理装置、画像処理方法、プログラム、及び記憶媒体 Download PDF

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Description

本発明は、多重露光撮影等の複数の撮影画像を重ね合わせる画像処理を行う画像処理装置、画像処理方法、プログラム、及び記憶媒体に関する。
多重露光撮影時に複数枚の撮影画像から1つの合成画像を作り出す画像処理装置として、合成画像のタグ情報に合成前の撮影画像を復元する情報を記録するものが提案されている(特許文献1参照)。また、複数枚の撮影画像のそれぞれの撮影時における撮影時情報を用いて各撮影画像を変換し、変換後の画像を合成する技術が提案されている(特許文献2参照)。
図8は、多重露光による合成画像における各画像の露出の影響を模式的に説明する図である。図8(a)は、同程度の露出の撮影画像で多重露光を行った場合を示しており、この場合は、各撮影画像の合成画像への影響は同程度となる。これに対し、図8(b)に示されるように、一方の撮影画像に対して露出が低い撮影画像を用いて多重露光を行うと、露出の低い撮影画像の合成画像への影響は相対的に低くなる。
このように、多重露光により合成画像を生成して記録する際に、合成画像への影響は、暗く撮影したときの撮影画像で弱くなり、明るく撮影したときの撮影画像では強くなる。よって、ある撮影画像を他の撮影画像よりも暗く又は明るく撮影することで、多重露光における各撮影画像の合成比率をコントロールすることが可能となる。
特開2002−300372号公報 特開平10−271427号公報
しかしながら、上記の従来技術においては、各撮影画像の撮影時情報を用いて各撮影画像の合成比率をコントロールすることは行われておらず、そのため、意図せずに図8(b)のような撮影が行われてしまう等の問題が生じる。
本発明は、複数枚の撮影画像を合成する場合に各撮影画像について、ユーザーにより設定された撮影画像の明るさに関連する情報を基にしてより適切な処理を行うことができる画像処理装置を提供することを目的とする。
本発明に係る画像処理装置は、複数の撮影画像の各々について、ユーザーにより設定された撮影画像の明るさに関連する情報を取得する取得手段と、前記複数の撮影画像を多重露光する際に、前記取得手段により取得された情に基づいて、前記複数の撮影画像に対して行う、画像合成及び露出補正の順序を選択する選択手段と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、複数枚の撮影画像を合成する場合に各撮影画像について、ユーザーにより設定された撮影画像の明るさに関連する情報を基にしてより適切な処理を行うので、より好ましい合成画像を得ることができる。
多重露光撮影時において露出補正と多重露光とを行う順序を選択することによる効果を説明する図である。 第1実施形態に係る画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。 第1実施形態に係る別の画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。 図2の画像処理装置で実行される、多重露光撮影において露出補正を行う場合の流れを示すフローチャートである。 図4のステップS404で使用される、撮影時情報と合成比率の関係の例を示す図である。 第2実施形態に係る画像処理装置で実行される、合成する複数の撮影画像の合成比率の変更方法を模式的に示す図である。 第3実施形態に係る画像処理装置で実行される、現像パラメータの合成処理のフローチャートである。 多重露光による合成画像における各画像の露出の影響を模式的に説明する図である。
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
<第1実施形態>
第1実施形態では、多重露光撮影の際に複数の撮影画像のそれぞれの撮影時情報を用いて露出補正方法を切り替える画像処理装置について説明する。図1は、多重露光撮影時において露出補正と多重露光(撮影画像の合成)とを行う順序を選択することによる効果を説明する図である。
ここでは、2回の撮影によって露出の異なる撮影画像100と撮影画像101が得られ、これらの撮影画像100,101に対して露出補正と多重露光を行う場合を考える。多重露光撮影において撮影画像の露出補正を行う方法として、図1(a)のように、多重露光を行う前に露出不足な撮影画像に対して露出補正を行う方法と、図1の(b)のように、多重露光を行った後に露出補正を行う方法とが考えられる。
図1(a)のように、一度、撮影画像101に露出補正を行うことで露出補正画像102を作り、その後に多重露光を行うことで、撮影画像100と撮影画像101が同程度の割合で合成された合成画像103が得られる。一方、図1(b)のように、撮影画像100,101から先に多重露光によって合成画像104を得て、その後に露出補正を行った場合には、撮影画像100に対して撮影画像101の合成比率の低い露出補正画像105が得られる。
よって、撮影画像101の合成比率が低くなることが好ましい場合は、図1(b)のように、多重露光を行ってから露出補正を行うことが望ましいことがわかる。一方、撮影画像100と撮影画像101の合成比率が同程度になることが好ましい場合には、図1(a)のように、露出補正を行ってから多重露光を行うことが望ましいことがわかる。そこで、これら処理の切り替えの判断を、撮影画像100,101のそれぞれの撮影時情報を用いて行う。その詳細について、図2〜図4を参照して次に説明する。
図2は、第1実施形態に係る画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。画像処理装置300は、デジタルカメラやデジタルビデオカメラ等の、被写体を撮影して画像データを得る撮像装置を含む。
図2において、光学系201は、レンズやシャッター、絞りから構成されており、被写体からの光を適切な量とタイミングで撮像素子202に結像させる。撮像素子202は、光学系201を通って結像した光を画像に変換する。CPU203は、操作部208からの入力信号やプログラムに従って、各種の演算や画像処理装置200を構成する各部分の制御により、画像処理装置200全体の動作制御を行う。
一次記憶装置204は、例えばRAMであり、一時的なデータを記憶し、CPU203のワークエリアとしても使用される。二次記憶装置205は、例えばROMであり、画像処理装置200を制御するためのプログラム(ファームウェア)や各種の設定情報を記憶する。記憶媒体206は、例えばHDDやDVD−RAM等であり、撮影した画像データ等を記憶する。記憶媒体206は、画像処理装置200の本体に対して着脱可能となっており、パーソナルコンピュータ(PC)等に装着(接続)して、データを読み出すことも可能である。画像処理装置200では、CPU203が、記憶媒体206へのアクセス機能を有し、記憶媒体206へのデータの読み出し/書き込みを行う。
表示部207は、撮影時のビューファインダー画像の表示や撮影した画像の表示、対話的な操作のための文字表示等を行う。操作部208は、使用者の操作を受け付けるため手段として、例えば、ボタンやレバー、タッチパネル等を備える。通信装置209は、画像処理装置200と外部装置とを接続し、制御コマンドやデータの送受信を可能にする。接続を確立してデータ通信を実行するためのプロトコルとしては、例えばPTP(Picture Transfer Protocol)が用いられる。
これに限られず、通信装置209は、例えばUSB(Universal Serial Bus)ケーブル等の有線接続によって通信を行ってもよいし、無線LAN等の無線接続によって通信を行ってもよい。更に、外部装置との直接接続によって通信を行ってもよいし、サーバを経由して外部装置と接続する方法やインターネット等のネットワークを介して外部装置と接続する方法を用いてもよい。
図3は、第1実施形態に係る別の画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。画像処理装置300において、表示部301は、画像処理前の画像の表示や画像処理後の画像の表示、対話的な操作のための文字表示等を行う。操作部302は、使用者の操作を受け付けるためのキーボードやポインティング装置等を備える。CPU303は、入力信号やプログラムに従って各種の演算や画像処理装置300を構成する各部分の制御を行うことにより、画像処理装置300全体の動作制御を行う。一次記憶装置304は、例えばRAMであり、一時的なデータを記憶し、CPU303のワークエリアとしても用いられる。二次記憶装置305は、例えばROMであり、画像処理を行うためのプログラムや各種の設定情報を記憶する。通信装置306は、外部装置と接続し制御コマンドやデータの送受信を行う。通信装置306は図2を参照して説明した通信装置209と同じ形態を選択することもできる。
図4は、画像処理装置200で実行される、多重露光撮影において露出補正を行う場合の流れを示すフローチャートであり、このフローチャートによる処理では撮影時情報を用いて露出補正方法を切り替える。図4は、画像処理装置200で実行される、多重露光撮影において露出補正を行う場合の流れを示すフローチャートであり、このフローチャートによる処理では撮影時情報を用いて露出補正方法を切り替える。図4では、画像処理装置200による撮影画像に対して露出補正方法を切り替える場合について説明するが、画像処理装置300でも、撮影時情報を有する画像データに対して同様の処理を行うことができる。したがって、被写体像の撮影時に撮影時情報を取得し、撮影画像に撮影時情報を付加して画像データとして保存する撮像装置により撮影された画像データであれば、画像処理装置300で図4のフローチャートに示される処理を行うことができる。
最初に、光学系201を通して撮像素子202により画像の撮影が行われると(ステップS401)、CPU203は、撮影画像毎に撮影時情報を取得し(ステップS402)、多重露光撮影を終了するか否かを判定する(ステップS403)。多重露光撮影を継続する場合(S403で“NO”)、処理はステップS401に戻され、多重露光撮影を終了する場合(S403で“YES”)、処理はステップS404へ進められる。
ステップS404において、CPU203は、露出補正方法を選択する。これは、前述した図8(a),(b)のような露出補正と多重露光(複数の撮影画像の重ね合わせ)の順序を選択するものである。ここで、図5を参照して露出補正と多重露光の順序の選択方法の一例を説明する。図5は、ステップS404で使用される、撮影時情報と合成比率との関係を示す図である。
図5(a)は、撮影モードがマニュアル露出の場合における、絞り数値、シャッター速度、ISO感度、撮影画像の明るさから露出補正と多重露光の順序の選択を行う例を示す図である。図5(a)の上段に記載のように、絞り数値、シャッター速度、ISO感度といったユーザによる設定によって、ある撮影画像の明るさが他の撮影画像の明るさに対して暗く撮影された場合、その撮影画像の合成比率を低くすることが望ましい。よって、この場合には、CPU203は、ステップS404からステップS405の多重露光へ進ませ、更にステップS406の露出補正へと処理を進ませるルートを選択して処理を実行し、その後、処理を終了させる。
図5(a)の下段に記載のように、絞り数値、シャッター速度、ISO感度といったユーザによる設定によって、ある撮影画像の明るさが他の撮影画像の明るさに対して明るく撮影された場合、その撮影画像の合成比率を高くすることが望ましい。よって、この場合も、CPU203は、ステップS404からステップS405の多重露光へ進ませ、更にステップS406の露出補正へと処理を進ませるルートを選択して処理を実行し、その後、処理を終了させる。
これに対して、マニュアル露出の場合に、ユーザによる設定で暗く又は明るく撮影されたものではないが、ある撮影画像の明るさが他の撮影画像の明るさに対して暗い又は明るい場合、その撮影画像の合成比率を他の撮影画像と同程度にすることが望ましい。よって、このような場合には、CPU203は、ステップS404からステップS407の露出補正へ進ませ、更にステップS408の多重露光へと処理を進ませるルートを選択して処理を実行し、その後、処理を終了させる。
図5(b)は、撮影モードを自動露出とした場合における、ISO感度、露出補正、撮影画像の明るさから露出補正と多重露光の順序の選択を行う例を示す図である。図5(b)の上段に記載の通り、ISO感度、露出補正といったユーザによる設定によりある撮影画像の明るさが他の撮影画像の明るさに対して暗く撮影された場合、その撮影画像の合成比率を低くすることが望ましい。よって、この場合には、CPU203は、ステップS404からステップS405の多重露光へ進ませ、更にステップS406の露出補正へと処理を進ませるルートを選択して処理を実行し、その後、処理を終了させる。
図5(b)の下段に記載の通り、ISO感度、露出補正といったユーザによる設定によりある撮影画像の明るさが他の撮影画像の明るさに対して明るく撮影された場合、その撮影画像の合成比率を高くすることが望ましい。よって、この場合においても、CPU203は、ステップS404からステップS405の多重露光へ進ませ、更にステップS406の露出補正へと処理を進ませるルートを選択して処理を実行し、その後、処理を終了させる。
これに対して、自動露出の場合に、ユーザによる設定で暗く又は明るく撮影されたものではないが、ある撮影画像の明るさが他の撮影画像の明るさに対して暗い又は明るい場合には、その撮影画像の合成比率を他の撮影画像と同程度にすることが望ましい。よって、このような場合には、CPU203は、ステップS404からステップS407の露出補正へ進ませ、更にステップS408の多重露光へと処理を進ませるルートを選択して処理を実行し、その後、処理を終了させる。
上述した図5(a),(b)に示される判定方法を用いる他に、露出計又はこれと同様の機器を備え、そこから得られる測光情報を用いて露出補正と多重露光の順序の選択を行うことも可能である。図5(c)は、測光情報から露出補正と多重露光の順序の選択を行う例を示す図である。
図5(c)の上段に示されるように、ある測光点の測光値(測光情報)が明るく、その測光点に相当する撮影画像の位置における明るさ(測光点の明度)が暗い場合、その撮影画像の合成比率を低くすることが望ましい。また、図5(c)の下段に示されるように、ある測光点の測光値が暗く、その測光点に相当する画像の位置における明るさが明るい場合は、その撮影画像の合成比率を高くすることが望ましい。これらのいずれの場合でも、CPU203は、ステップS404からステップS405の多重露光へ進ませ、更にステップS406の露出補正へと処理を進ませるルートを選択して処理を実行し、その後、処理を終了させる。
これに対して、図5(c)の上段及び下段のいずれにも該当しない場合には、ある撮影画像の合成比率を他の撮影画像と同程度にすることが望ましい。よって、この場合には、CPU203は、ステップS404からステップS407の露出補正へ進ませ、更にステップS408の多重露光へと処理を進ませるルートを選択して処理を実行し、その後、処理を終了させる。
なお、撮影時情報の解析においては、図5で挙げている複数の要素の全てを考慮対象とする必要はなく、それら複数の要素の一部のみを使用して解析に用いてもよい。また、図5で挙げている複数の要素の他にも、ユーザによる別のマニュアル操作が含まれていた場合には、図4のステップS404からステップS405に進むように構成することも可能である。
以上の説明の通り、第1実施形態によれば、多重露光撮影において、撮影時情報を解析して露出補正方法を切り替える。これにより、より好ましい合成画像、すなわち、ユーザの撮影意図を反映した合成画像を得ることができるようになる。
<第2の実施形態>
第2実施形態では、多重露光撮影の際に、合成する複数の撮影画像の合成比率を各撮影画像の撮影時情報を用いて変更する画像処理装置について説明する。第2実施形態に係る画像処理装置は、第1実施形態に係る画像処理装置と比べると、同様のハードウェア構成を有するが、CPU203が実行するプログラムに違いがあるだけであるので、ここでは、画像処理装置のハードウェア構成についての説明を省略する。
第2実施形態では、具体的には、CPU203は、撮影時情報から複数の撮影画像が時間的に連続して撮影されたものであると判断した場合に、一部の撮影画像の合成比率を他の撮影画像よりも高くする。また、第2実施形態では、CPU203は、撮影時情報から複数の撮影画像の中に顔を含むものがあると判断した場合に、顔を含まない撮影画像よりも顔を含む撮影画像の合成比率が高くする。これらについて、図6を参照して、詳細に説明する。
図6は、第2実施形態に係る画像処理装置で実行される、合成する複数の撮影画像の合成比率の変更方法を模式的に示す図である。図6(a)は、移動する物体を同じ位置から連続撮影(連写)した複数枚の類似した撮影画像を示している。この場合に、各撮影画像に対して同じ合成比率で多重露光を行うと、図6(b)に示される合成画像が得られる。このような多重露光撮影において、例えば、最初の撮影画像の合成比率を高くする、又は、最後の撮影画像の合成比率を高くする、或いは、最初と最後の撮影画像の合成比率を高くする等の表現手法が考えられる。
(c)は、最後の撮影画像の合成比率を高くするという手法を用いた場合に得られる合成画像を示しており、図(b)の合成画像とは大きく違った印象を与える合成画像が得られることがわかる。このことから、撮影時情報を利用することにより、撮影シーンを判別して、例えば撮影時情報から連写モードであると判定された場合には特定の撮影画像の合成比率を高くするといった処理を行うことができることがわかる。
そこで、次に、図(d)に示される、顔のあるシーンと顔のないシーンの各撮影画像の多重露光による画像合成を考える。この場合、各撮影画像の合成比率を同じにして多重露光を行うと、図(e)に示されるような合成画像が得られる。しかしながら、このような場合、主要被写体は顔である場合が多く、顔のあるシーンの合成比率を高くして、図(f)に示されるような合成画像を生成させることが好ましい。
そこで、撮影時情報から顔情報を抽出してシーン判定を行い、ある撮影画像において顔が検出された場合には、顔が検出されていない撮影画像に対して顔が検出された撮影画像の合成比率が高くなるように処理する。なお、顔の大きさ、位置等を考慮して合成比率を変更する等の処理を行うことも可能である。例えば、顔が大きな撮影画像、顔がセンターにある撮影画像では、その合成比率を高める等する処理である。
このようにして、多重露光撮影において、合成する複数の撮影画像の合成比率を各撮影画像の撮影時情報を用いて変更することで、より好ましい画像を得ることができる。
<第3実施形態>
第3実施形態では、多重露光撮影の際に、合成する複数の撮影画像のそれぞれの撮影時情報を用いて、現像に用いるパラメータの合成を行う画像処理装置について説明する。第3実施形態に係る画像処理装置は、第1実施形態に係る画像処理装置と比べると、同様のハードウェア構成を有するが、CPU203が実行するプログラムに違いがあるだけであるので、ここでは、画像処理装置のハードウェア構成についての説明を省略する。
第3実施形態に係る画像処理装置では、多重露光によって合成画像を得るに際して、複数回の撮影により生成された複数のRAW画像データを合成して合成RAW画像データを作成し、作成した合成RAW画像データを現像する。その際、ホワイトバランス設定値や色変換テーブル等の現像に用いるパラメータ(現像パラメータ)として、例えば1回目の撮影の撮影時情報から得られた現像パラメータのみを用いると、1回目の撮影の撮影画像にのみ適した現像パラメータを用いることになる。しかし、例えば2回目以降の撮影に主要被写体が含まれており、1回目の撮影の合成比率が低くなるように撮影された場合、このような現像パラメータを用いて合成RAW画像データの現像を行うのは好ましくない。そこで、第3実施形態では、複数回の撮影で得られる各撮影時情報を用いて各RAW画像データの現像に用いられるパラメータを合成し、合成RAW画像データの現像に用いる合成現像パラメータを生成させる。
図7は、第3実施形態に係る画像処理装置で実行される、現像パラメータの合成処理のフローチャートである。最初に、光学系201を通して撮像素子202に結像された画像の撮影が行われる(ステップS701)。次に、CPU203は、撮影時情報を取得し(ステップS702)、多重露光撮影が終了したか否かを判定する(ステップS703)。
多重露光撮影を継続する場合(S703で“NO”)、処理はステップS701に戻され、多重露光撮影を終了する場合(S703で“YES”)、処理はステップS704に進められる。ステップS704では、CPU203は、複数回の撮影によって得られた複数のRAW画像データの合成を行うことにより合成RAW画像データを生成させる。その後、CPU203は、複数回の撮影における複数の撮影時情報から現像パラメータの合成比率を算出し(ステップS705)、算出した合成比率を用いてパラメータ合成を行う(ステップS706)。
ステップS705における合成比率の算出は、第1実施形態で説明したように図5に示される撮影時情報を解析して決定することが可能である。例えば、ユーザの設定により、他の撮影画像の明るさに対して暗く撮影された撮影画像に対して、その撮影画像に適した現像パラメータの合成比率を、他の撮影画像に適した現像パラメータの合成比率よりも低くする等の方法を採ることができる。これにより、ステップS706において、CPU203は、より合成比率の高い撮影画像に適した現像パラメータの比率を高くした現像パラメータの合成を行い、合成現像パラメータを得る。
CPU203は、複数回の撮影により生成された複数のRAW画像データを合成した合成RAW画像データに対し、ステップS706で合成したより好ましい合成現像パラメータを用いて現像を行う(ステップS707)。これにより、より好ましい画像を得ることができる。
<その他の実施形態>
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。
例えば、撮影時情報は、上述した絞り数値等(図5参照)や撮影画像内の顔の有無等(図6参照)、色変換テーブル設定値等(第3実施形態)に限られない。他の撮影時情報としては、サムネイル情報や露光時間、調光補正、レンズ情報、被写体までの距離、フラッシュ発光の状態、カスタム設定情報等を用いることができる。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介して画像処理装置に供給し、その画像処理装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
100,101 撮影画像
103,104 合成画像
201,105 露出補正画像
202 撮像素子
203 CPU

Claims (8)

  1. 複数の撮影画像の各々について、ユーザーにより設定された撮影画像の明るさに関連する情報を取得する取得手段と、
    前記複数の撮影画像を多重露光する際に、前記取得手段により取得された情に基づいて、前記複数の撮影画像に対して行う、画像合成及び露出補正の順序を選択する選択手段と、を備えることを特徴とする画像処理装置。
  2. 前記選択手段は、前記複数の撮影画像に第1の撮影画像と前記第1の撮影画像よりも明るく撮影された第2の撮影画像が含まれる場合において、前記第1の撮影画像の合成比率を下げるときには、前記第1の撮影画像と前記第2の撮影画像とを多重露光した後に露出補正し、前記第1の撮影画像と前記第2の撮影画像の合成比率を同じにするときには、前記第1の撮影画像を露出補正し、前記露出補正された撮影画像と前記第2の撮影画像とを多重露光することを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
  3. 前記撮影画像に前記情報を付加して画像データとして保存する記憶手段を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。
  4. 記情報は、露光時間、絞り数値、ISO感度、シャッター速度、調光補正、露出補正、フラッシュ発光の状態のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の画像処理装置。
  5. 被写体像を撮影する撮影手段を更に備えることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の画像処理装置。
  6. 複数の撮影画像の各々について、ユーザーにより設定された撮影画像の明るさに関連する撮影時情報を取得する取得ステップと、
    前記複数の撮影画像を多重露光する際に、前記取得ステップで取得された情に基づいて、前記複数の撮影画像に対して行う、画像合成及び露出補正の順序を選択する選択ステップと、を備えることを特徴とする画像処理方法。
  7. 請求項6に記載の画像処理方法をコンピュータに実行させるプログラム。
  8. 請求項7に記載のプログラムを格納することを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
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