JP5776903B2 - 画像処理装置及び画像処理方法並びにプログラム - Google Patents
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Description
そこで、二値化閾値を固定的に用いる固定閾値二値化法によって撮影画像を二値化するようにすればよいが、撮影された画像全体に対する二値化閾値を算出するようにしているために、ARマーカ内での最適な二値化閾値を算出することが難しくなり、処理速度は速いが、認識率が低いという問題点がある。
撮像素子を備える撮像手段と、
前記撮像素子に映っている実画像を適応二値化法に従って二値化する第1の二値化手段と、
前記第1の二値化手段により二値化された二値化画像の中から拡張現実マーカを検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された拡張現実マーカを基に二値化閾値を決定する閾値決定手段と、
前記閾値決定手段により二値化閾値が決定された後、前記撮像素子に映っている実画像をその二値化閾値を用い固定閾値二値化法に従って二値化する第2の二値化手段と、
前記第2の二値化手段により二値化された二値化画像を基に前記拡張現実マーカを検出する第2の検出手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置である。
撮像素子に映っている実画像を適応二値化法に従って二値化する第1の二値化ステップと、
前記適応二値化法に従って二値化された二値化画像の中から拡張現実マーカを検出する検出ステップと、
前記検出された拡張現実マーカを基に二値化閾値を決定する閾値決定ステップと、
前記二値化閾値が決定された後、前記撮像素子に映っている実画像をその二値化閾値を用い固定閾値二値化法に従って二値化する第2の二値化ステップと、
前記固定閾値二値化法に従って二値化された二値化画像を基に前記拡張現実マーカを検出する第2の検出ステップと、
を含むことを特徴とする画像処理方法である。
コンピュータに対して、
撮像素子に映っている実画像を適応二値化法に従って二値化する第1の二値化機能と、
前記適応二値化法に従って二値化された二値化画像の中から拡張現実マーカを検出する検出機能と、
前記検出された拡張現実マーカを基に二値化閾値を決定する閾値決定機能と、
前記二値化閾値が決定された後、前記撮像素子に映っている実画像をその二値化閾値を用い固定閾値二値化法に従って二値化する第2の二値化機能と、
前記固定閾値二値化法に従って二値化された二値化画像を基に前記拡張現実マーカを検出する第2の検出機能と、
を実現させるためのプログラムである。
本実施形態は、画像処理装置としてカメラ機能付き多機能型携帯電話機(スマートフォン)に適用した場合を例示したもので、図1は、このカメラ機能付き多機能型携帯電話機の基本的な構成要素を示したブロック図である。
この多機能型携帯電話機は、通話機能、電子メール機能、インターネット接続機能、カメラ機能の基本機能のほか、カメラ機能によって撮影された画像内に所定の仮想画像(例えば、キャラクタ画像)を合成して表示する拡張現実処理機能などを備えている。
ARマーカは、例えば、印刷物であり、正方形の黒枠内に任意形状の白領域のパターンを配置した構成で、黒の領域と白の領域とは所定の割合となっている。このような構成のARマーカが撮影目的の被写体自身又はその付近に配置されている状態において、その被写体が撮像部7によって撮影されると、CPU1は、撮像素子7Bに映っている画像(実画像)を解析し、その中のARマーカの黒枠部分に着目して、ARマーカの領域(黒枠の領域)を検出すると共に、ARマーカ内に描かれている白領域のパターンを特定することによりARマーカを検出するようにしている。
先ず、CPU1は、ユーザ操作などにより拡張現実撮影モードに切り換えられると、拡張現実撮影アプリケーションを起動(ステップS1)させた後、オートフォーカス(AF)調整機能、自動露出(AE)調整機能、自動ホワイトバランス(AWB)調整機能の動作を開始させる(ステップS2)。この状態において、撮像素子7Bに映っている画像(実画像)を取得し(ステップS3)、この取得した実画像をその明度に応じてグレースケール化(ステップS4)した後、このグレースケールの画像に対して適応型二値化法に従った二値化処理を行う(ステップS5)。そして、二値化した二値化画像を基にARマーカを検出する処理を行う(ステップS6)。この場合、例えば、正方形の黒枠をARマーカの領域として検出するようにしている。
以下、本願出願の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
(付記)
(請求項1)
請求項1に記載の発明は、
撮像素子を備える撮像手段と、
前記撮像素子に映っている実画像を適応二値化法に従って二値化する処理を行う第1の二値化手段と、
前記第1の二値化手段により二値化された二値化画像の中から拡張現実マーカを検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された拡張現実マーカを基に二値化閾値を決定する閾値決定手段と、
前記閾値決定手段により二値化閾値が決定された後、前記撮像素子に映っている実画像をその二値化閾値を用い固定閾値二値化法に従って二値化する処理を行う第2の二値化手段と、
前記第2の二値化手段により二値化された二値化画像を基に前記拡張現実マーカを検出する第2の検出手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置である。
(請求項2)
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像処理装置において、
前記実画像内の前記拡張現実マーカをフレーム毎に継続して検出する場合に前記第1の検出手段によって拡張現実マーカが検出された後の次回フレーム以降からは前記第2の検出手段によって前記拡張現実マーカを検出する、
ようにしたことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
(請求項3) 請求項3に記載の発明は、請求項1あるいは請求項2に記載の画像処理装置において、
前記閾値決定手段は、前記検出手段により検出された前記拡張現実マーカの領域内において、クラス内分散及びクラス間分散を基準としてクラス内分散が最小となり、クラス間分散が最大となる閾値を二値化閾値として決定する、
ようにしたことを特徴とする画像処理装置である。
(請求項4)
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれかに記載の画像処理装置において、
前記閾値決定手段は、前記撮像素子に映っている実画像の全体を複数の小領域に分割し、領域毎に求めた閾値の拡張現実マーカ内の平均値を前記二値化閾値として決定する、
ようにしたことを特徴とする画像処理装置である。
(請求項5)
請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求項4のいずれかに記載の画像処理装置において、
前記撮像手段による撮影時にその撮影状況に基づいて撮影パラメータを調整しながら撮影を行う撮影パラメータ調整手段を更に備え、
前記撮影パラメータ調整手段は、前記第1の検出手段によって拡張現実マーカが検出された際に、その検出時の前記撮影パラメータを維持することによって固定する、
ようにしたことを特徴とする画像処理装置である。
(請求項6)
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の画像処理装置において、
前記第2の検出手段により拡張現実マーカを検出することができなかった場合に、前記第1の二値化手段は、適応二値化法に従った二値化処理を再開し、前記撮影パラメータ調整手段は、前記撮影パラメータの固定を解除する、
ようにしたことを特徴とする画像処理装置である。
(請求項7)
請求項7に記載の発明は、請求項5あるいは請求項6に記載の画像処理装置において、
前記撮影パラメータ調整手段は、少なくともホワイトバランス、露出、フォーカスのいずれかを調整する、
ようにしたことを特徴とする画像処理装置である。
(請求項8)
請求項8に記載の発明は、請求項1〜7のいずれかに記載の画像処理装置において、
前記撮像手段により撮影された実画像内において、前記第2の検出手段により検出された拡張現実マーカの位置に所定の仮想画像を合成して表示する合成表示手段と、
前記合成表示手段が前記実画像内の拡張現実マーカの位置に仮想画像をフレーム毎に合成して表示動作中において、前記第2の検出手段が前記拡張現実マーカを検出することができなくなった時点で前記合成表示手段による表示動作を中断させると共に、前記第1の二値化手段による二値化処理を再開させる制御手段と、
を更に備える、
ようにしたことを特徴とする画像処理装置である。
(請求項9)
請求項9に記載の発明は、
撮像素子に映っている実画像を適応二値化法に従って二値化する処理を行う第1の二値化ステップと、
前記適応二値化法に従って二値化された二値化画像の中から拡張現実マーカを検出する検出ステップと、
前記検出された拡張現実マーカの領域を基に二値化閾値を決定する閾値決定ステップと、
前記二値化閾値が決定された後、前記撮像素子に映っている実画像をその二値化閾値を用い固定閾値二値化法に従って二値化する処理を行う第2の二値化ステップと、
前記固定閾値二値化法に従って二値化された二値化画像を基に前記拡張現実マーカを検出する第2の検出ステップと、
を含むことを特徴とする画像処理方法である。
(請求項10)
請求項10に記載の発明は、
コンピュータに対して、
撮像素子に映っている実画像を適応二値化法に従って二値化する処理を行う第1の二値化機能と、
前記適応二値化法に従って二値化された二値化画像の中から拡張現実マーカを検出する検出機能と、
前記検出された拡張現実マーカを基に二値化閾値を決定する閾値決定機能と、
前記二値化閾値が決定された後、前記撮像素子に映っている実画像をその二値化閾値を用い固定閾値二値化法に従って二値化する処理を行う第2の二値化機能と、
前記固定閾値二値化法に従って二値化された二値化画像を基に前記拡張現実マーカを検出する第2の検出機能と、
を実現させるためのプログラムである。
3 記憶部
6 タッチ入力表示部
7 撮像部
7A レンズ部
7B 撮像素子
7C センサ部
7D アナログ処理回路
7E デジタル信号処理回路
T 二値化閾値
Claims (10)
- 撮像素子を備える撮像手段と、
前記撮像素子に映っている実画像を適応二値化法に従って二値化する処理を行う第1の二値化手段と、
前記第1の二値化手段により二値化された二値化画像の中から拡張現実マーカを検出する第1の検出手段と、
前記検出手段により検出された拡張現実マーカを基に二値化閾値を決定する閾値決定手段と、
前記閾値決定手段により二値化閾値が決定された後、前記撮像素子に映っている実画像をその二値化閾値を用い固定閾値二値化法に従って二値化する処理を行う第2の二値化手段と、
前記第2の二値化手段により二値化された二値化画像を基に前記拡張現実マーカを検出する第2の検出手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 前記実画像内の前記拡張現実マーカをフレーム毎に継続して検出する場合に前記第1の検出手段によって拡張現実マーカが検出された後の次回フレーム以降からは前記第2の検出手段によって前記拡張現実マーカを検出する、
ようにしたことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記閾値決定手段は、前記検出手段により検出された前記拡張現実マーカの領域内において、クラス内分散及びクラス間分散を基準としてクラス内分散が最小となり、クラス間分散が最大となる閾値を二値化閾値として決定する、
ようにしたことを特徴とする請求項1あるいは請求項2に記載の画像処理装置。 - 前記閾値決定手段は、前記撮像素子に映っている実画像の全体を複数の小領域に分割し、領域毎に求めた閾値の拡張現実マーカ内の平均値を前記二値化閾値として決定する、
ようにしたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の画像処理装置。 - 前記撮像手段による撮影時にその撮影状況に基づいて撮影パラメータを調整しながら撮影を行う撮影パラメータ調整手段を更に備え、
前記撮影パラメータ調整手段は、前記第1の検出手段によって拡張現実マーカが検出された際に、その検出時の前記撮影パラメータを維持することによって固定する、
ようにしたことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の画像処理装置。 - 前記第2の検出手段により拡張現実マーカを検出することができなかった場合に、前記第1の二値化手段は、適応二値化法に従った二値化処理を再開し、前記撮影パラメータ調整手段は、前記撮影パラメータの固定を解除する、
ようにしたことを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。 - 前記撮影パラメータ調整手段は、少なくともホワイトバランス、露出、フォーカスのいずれかを調整する、
ようにしたことを特徴とする請求項5あるいは請求項6に記載の画像処理装置。 - 前記撮像手段により撮影された実画像内において、前記第2の検出手段により検出された拡張現実マーカの位置に所定の仮想画像を合成して表示する合成表示手段と、
前記合成表示手段が前記実画像内の拡張現実マーカの位置に仮想画像をフレーム毎に合成して表示動作中において、前記第2の検出手段が前記拡張現実マーカを検出することができなくなった時点で前記合成表示手段による表示動作を中断させると共に、前記第1の二値化手段による二値化処理を再開させる制御手段と、
を更に備える、
ようにしたことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の画像処理装置。 - 撮像素子に映っている実画像を適応二値化法に従って二値化する処理を行う第1の二値化ステップと、
前記適応二値化法に従って二値化された二値化画像の中から拡張現実マーカを検出する検出ステップと、
前記検出された拡張現実マーカを基に二値化閾値を決定する閾値決定ステップと、
前記二値化閾値が決定された後、前記撮像素子に映っている実画像をその二値化閾値を用い固定閾値二値化法に従って二値化する処理を行う第2の二値化ステップと、
前記固定閾値二値化法に従って二値化された二値化画像を基に前記拡張現実マーカを検出するする第2の検出ステップと、
を含むことを特徴とする画像処理方法。 - コンピュータに対して、
撮像素子に映っている実画像を適応二値化法に従って二値化する処理を行う第1の二値化機能と、
前記適応二値化法に従って二値化された二値化画像の中から拡張現実マーカを検出する検出機能と、
前記検出された拡張現実マーカを基に二値化閾値を決定する閾値決定機能と、
前記二値化閾値が決定された後、前記撮像素子に映っている実画像をその二値化閾値を用い固定閾値二値化法に従って二値化する処理を行う第2の二値化機能と、
前記固定閾値二値化法に従って二値化された二値化画像を基に前記拡張現実マーカを検出する第2の検出機能と、
を実現させるためのプログラム。
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