JP5824364B2 - 距離推定装置、距離推定方法、集積回路、コンピュータプログラム - Google Patents
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Description
本発明の実施の形態1における距離推定装置及び距離推定方法について、図1、図2A〜図2C、図3A〜図3Cを参照しながら説明する。以下、距離推定装置と距離推定方法は、基本的な構成要素は同じものとして、装置として説明していく。
本発明の実施の形態2における距離推定装置及び距離推定方法について、図4、図5A〜図5D、図6、図7を参照しながら説明する。以下、距離推定装置と距離推定方法は、基本的な構成要素は同じものとして、装置として説明していく。
1x 距離推定装置
2 第1の特定深度合焦画像取得部
3 第2の特定深度合焦画像取得部
4 第1のボケパラメータ群取得部
5 第2のボケパラメータ群取得部
6 第1のボケ画像群生成部
7 第2のボケ画像群生成部
8 第1の類似ボケ判定部
9 第2の類似ボケ判定部
10 第1の距離マップ生成部
10w 第1の生成部
11 第2の距離マップ生成部
11w 第2の生成部
12 第1の画像特徴抽出部
13 第2の画像特徴抽出部
14 距離マップ合成部
15 第1のマップ重み付け部
16 第2のマップ重み付け部
17 距離マップ加算部
91 全焦点画像生成部
9101 特定深度合焦画像取得部
9102 ボケパラメータ群取得部
9103 ボケ画像群生成部
9104 類似ボケ判定部
9105 距離マップ生成部
Claims (11)
- 第1の深度に対して合焦している第1の深度合焦画像を取得する第1の深度合焦画像取得部と、
前記第1の深度とは異なる第2の深度に対して合焦している第2の深度合焦画像を取得する第2の深度合焦画像取得部と、
前記第1の深度合焦画像の合焦範囲ないし前記第2の深度合焦画像の合焦範囲よりも広い範囲において合焦している全焦点画像を生成する全焦点画像生成部と、
前記全焦点画像の深度範囲内で複数の深度を設定し、前記第1の深度に合焦しているときの、前記複数の深度における複数のボケ画像を、前記全焦点画像から生成し、前記第1の深度合焦画像に含まれるそれぞれの画像領域での画像に最も類似した画像である前記ボケ画像を、前記複数の深度における前記複数のボケ画像の中から選別し、選別した前記ボケ画像の深度を、当該画像領域における距離として示す第1の距離マップを生成する第1の生成部と、
前記第2の深度に合焦しているときの、前記複数の深度における複数のボケ画像を、前記全焦点画像から生成し、前記第2の深度合焦画像に含まれるそれぞれの画像領域での画像に最も類似した画像である前記ボケ画像を、前記複数の深度における前記複数のボケ画像の中から選別し、選別した前記ボケ画像の深度を、当該画像領域における距離として示す第2の距離マップを生成する第2の生成部と、
生成された前記第1の距離マップと前記第2の距離マップとから、距離マップを合成する距離マップ合成部と
を備える距離推定装置。 - 生成される前記全焦点画像は、少なくとも、前記第1の深度と、前記第2の深度との間のすべての深度において合焦している画像であり、
前記第1の生成部は、
前記第1の深度で合焦している状態において、少なくとも、前記第1の深度と、前記第2の深度との間のそれぞれの深度におけるボケ度合いを示すボケパラメータの組である第1のボケパラメータ群を取得する第1のボケパラメータ群取得部と、
生成された前記全焦点画像に対して、取得された前記第1のボケパラメータ群に含まれる、各深度における前記ボケパラメータを畳み込み、各深度における前記ボケ画像が含まれてなる第1のボケ画像群を生成する第1のボケ画像群生成部と、
取得された前記第1の深度合焦画像と、生成された前記第1のボケ画像群に含まれる、それぞれの深度における前記ボケ画像とを、画像領域ごとに比較し、前記画像領域ごとに、前記最も類似した画像である前記ボケ画像を判定する第1の類似ボケ判定部と、
前記画像領域ごとに、判定された前記ボケ画像の深度を、当該画像領域における距離として示す前記第1の距離マップを生成する第1の距離マップ生成部とを含み、
前記第2の生成部は、
前記第2の深度で合焦している状態において、少なくとも、前記第1の深度と、前記第2の深度との間のそれぞれの深度におけるボケ度合いを示すボケパラメータの組である第2のボケパラメータ群を取得する第2のボケパラメータ群取得部と、
生成された前記全焦点画像に対して、取得された前記第2のボケパラメータ群に含まれる、各深度における前記ボケパラメータを畳み込み、各深度における前記ボケ画像が含まれてなる第2のボケ画像群を生成する第2のボケ画像群生成部と、
取得された前記第2の深度合焦画像と、生成された前記第2のボケ画像群に含まれる、それぞれの深度における前記ボケ画像とを、画像領域ごとに比較し、前記画像領域ごとに、前記最も類似した画像である前記ボケ画像を判定する第2の類似ボケ判定部と、
前記画像領域ごとに、判定された前記ボケ画像の深度を、当該画像領域における距離として示す前記第2の距離マップを生成する第2の距離マップ生成部とを含む
請求項1記載の距離推定装置。 - さらに、
取得された前記第1の深度合焦画像の第1の画像特徴を抽出する第1の画像特徴抽出部と、
取得された前記第2の深度合焦画像の第2の画像特徴を抽出する第2の画像特徴抽出部とを備え、
前記距離マップ合成部は、
前記第1の画像特徴と、前記第2の画像特徴とに基づき、合成後の前記距離マップを合成する
請求項1記載の距離推定装置。 - 前記距離マップ合成部は、
抽出された前記第1の画像特徴に基づき定められる第1の重み係数を、生成された、更新前の前記第1の距離マップにおける値に乗ずることにより、更新前の前記第1の距離マップを、更新後の前記第1の距離マップへと更新する第1のマップ重み付け部と、
抽出された前記第2の画像特徴に基づき定められる第2の重み係数を、生成された、更新前の前記第2の距離マップにおける値に乗ずることにより、更新前の前記第2の距離マップを、更新後の前記第2の距離マップへと更新する第2のマップ重み付け部と、
更新後の前記第1の距離マップにおける値と、更新後の前記第2の距離マップにおける値とを加算することにより、合成後の前記距離マップを合成する距離マップ加算部とを含む
請求項3記載の距離推定装置。 - それぞれの前記画像特徴は、前記第1の深度合焦画像と、前記第2の深度合焦画像とのうちで、その画像特徴がある方である、一方の合焦画像におけるコントラストである請求項3記載の距離推定装置。
- それぞれの前記画像特徴は、前記第1の深度合焦画像と、前記第2の深度合焦画像とのうちで、その画像特徴がある方である、一方の合焦画像における、輝度値の分散の値である請求項3記載の距離推定装置。
- 前記距離マップ合成部は、
前記コントラストが、比較的高い第1のコントラストである場合には、当該コントラストである前記画像特徴がある前記一方の合焦画像から特定された前記距離の値に対して比較的大きな第1の値を乗じ、比較的低い第2のコントラストである場合には、比較的小さい第2の値を乗じることで、重み付けを行い、距離マップを合成する、
請求項5記載の距離推定装置。 - 前記第2の深度合焦画像は、前記第1の深度合焦画像において合焦されてない被写体に合焦された画像であり、
前記第1の深度合焦画像と、前記全焦点画像とから特定される、前記被写体の第1の前記距離の精度は、比較的低い精度であり、
前記第2の深度合焦画像と、前記全焦点画像とから特定される、前記被写体の第2の前記距離の精度は、比較的高い精度であり、
前記第1の生成部は、第1の前記距離を特定し、
前記第2の生成部は、第2の前記距離を特定し、
合成後の前記距離マップにより特定される、前記被写体の距離の精度は、前記比較的高い精度以下で、かつ、前記比較的低い精度よりも高い請求項1記載の距離推定装置。 - 第1の深度に対して合焦している第1の深度合焦画像を取得する第1の深度合焦画像取得ステップと、
前記第1の深度とは異なる第2の深度に対して合焦している第2の深度合焦画像を取得する第2の深度合焦画像取得ステップと、
前記第1の深度合焦画像の合焦範囲ないし前記第2の深度合焦画像の合焦範囲よりも広い範囲において合焦している全焦点画像を生成する全焦点画像生成ステップと、
前記全焦点画像の深度範囲内で複数の深度を設定し、前記第1の深度に合焦しているときの、前記複数の深度における複数のボケ画像を、前記全焦点画像から生成し、前記第1の深度合焦画像に含まれるそれぞれの画像領域での画像に最も類似した画像である前記ボケ画像を、前記複数の深度における前記複数のボケ画像の中から選別し、選別した前記ボケ画像の深度を、当該画像領域における距離として示す第1の距離マップを生成する第1の生成ステップと、
前記第2の深度に合焦しているときの、前記複数の深度における複数のボケ画像を、前記全焦点画像から生成し、前記第2の深度合焦画像に含まれるそれぞれの画像領域での画像に最も類似した画像である前記ボケ画像を、前記複数の深度における前記複数のボケ画像の中から選別し、選別した前記ボケ画像の深度を、当該画像領域における距離として示す第2の距離マップを生成する第2の生成ステップと、
生成された前記第1の距離マップと前記第2の距離マップとから、距離マップを合成する距離マップ合成ステップと
を含む距離推定方法。 - 第1の深度に対して合焦している第1の深度合焦画像を取得する第1の深度合焦画像取得部と、
前記第1の深度とは異なる第2の深度に対して合焦している第2の深度合焦画像を取得する第2の深度合焦画像取得部と、
前記第1の深度合焦画像の合焦範囲ないし前記第2の深度合焦画像の合焦範囲よりも広い範囲において合焦している全焦点画像を生成する全焦点画像生成部と、
前記全焦点画像の深度範囲内で複数の深度を設定し、前記第1の深度に合焦しているときの、前記複数の深度における複数のボケ画像を、前記全焦点画像から生成し、前記第1の深度合焦画像に含まれるそれぞれの画像領域での画像に最も類似した画像である前記ボケ画像を、前記複数の深度における前記複数のボケ画像の中から選別し、選別した前記ボケ画像の深度を、当該画像領域における距離として示す第1の距離マップを生成する第1の生成部と、
前記第2の深度に合焦しているときの、前記複数の深度における複数のボケ画像を、前記全焦点画像から生成し、前記第2の深度合焦画像に含まれるそれぞれの画像領域での画像に最も類似した画像である前記ボケ画像を、前記複数の深度における前記複数のボケ画像の中から選別し、選別した前記ボケ画像の深度を、当該画像領域における距離として示す第2の距離マップを生成する第2の生成部と、
生成された前記第1の距離マップと前記第2の距離マップとから、距離マップを合成する距離マップ合成部と
を備える集積回路。 - 第1の深度に対して合焦している第1の深度合焦画像を取得する第1の深度合焦画像取得ステップと、
前記第1の深度とは異なる第2の深度に対して合焦している第2の深度合焦画像を取得する第2の深度合焦画像取得ステップと、
前記第1の深度合焦画像の合焦範囲ないし前記第2の深度合焦画像の合焦範囲よりも広い範囲において合焦している全焦点画像を生成する全焦点画像生成ステップと、
前記全焦点画像の深度範囲内で複数の深度を設定し、前記第1の深度に合焦しているときの、前記複数の深度における複数のボケ画像を、前記全焦点画像から生成し、前記第1の深度合焦画像に含まれるそれぞれの画像領域での画像に最も類似した画像である前記ボケ画像を、前記複数の深度における前記複数のボケ画像の中から選別し、選別した前記ボケ画像の深度を、当該画像領域における距離として示す第1の距離マップを生成する第1の生成ステップと、
前記第2の深度に合焦しているときの、前記複数の深度における複数のボケ画像を、前記全焦点画像から生成し、前記第2の深度合焦画像に含まれるそれぞれの画像領域での画像に最も類似した画像である前記ボケ画像を、前記複数の深度における前記複数のボケ画像の中から選別し、選別した前記ボケ画像の深度を、当該画像領域における距離として示す第2の距離マップを生成する第2の生成ステップと、
生成された前記第1の距離マップと前記第2の距離マップとから、距離マップを合成する距離マップ合成ステップと
をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
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