JP5925042B2 - Image synthesizing method, image synthesizing program, and image synthesizing apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、画像を合成する方法、画像を合成するプログラム及び画像合成装置に関する。   The present invention relates to an image composition method, an image composition program, and an image composition apparatus.

従来、被写体を複数に分割して撮影し、撮影された部分画像を合成して、合成画像を生成することが行われている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a subject is divided into a plurality of images, and the captured partial images are combined to generate a combined image.

合成画像を生成することにより、広い視野角を有し、解像度の高い画像を得ることができる。   By generating a composite image, an image having a wide viewing angle and high resolution can be obtained.

通常、隣接して撮影された2つの部分画像は、被写体の同一箇所を撮影した重なり領域を有している。合成画像を生成する際には、それぞれの重なり領域が一致するように2つの部分画像を並べ、隣接する部分画像同士の位置関係が撮影された時の位置関係と対応するように、複数の部分画像それぞれを配置する。   Usually, two partial images photographed adjacent to each other have an overlapping area in which the same part of the subject is photographed. When generating a composite image, two partial images are arranged so that the respective overlapping areas coincide with each other, and a plurality of portions are arranged so that the positional relationship between adjacent partial images corresponds to the positional relationship at the time of shooting. Place each image.

図1は、従来の例により部分画像を合成することを説明する図である。   FIG. 1 is a diagram illustrating the synthesis of partial images according to a conventional example.

図1では、図示しない被写体が、4つの部分画像A1〜A4に分割して撮影されている。隣接して撮影された2つの部分画像は、被写体の同一箇所を撮影した重なり領域を有している。   In FIG. 1, a subject (not shown) is photographed by being divided into four partial images A1 to A4. Two partial images photographed adjacent to each other have an overlapping region in which the same part of the subject is photographed.

部分画像A1と部分画像A2とは、それぞれの重なり領域V12が一致するように並べられる。ここで、部分画像A1の画像重心G1を始点とし、部分画像A2の画像重心G2を終点とするベクトルを位置ベクトルP12と呼ぶ。   The partial image A1 and the partial image A2 are arranged so that their overlapping regions V12 coincide. Here, a vector having the image gravity center G1 of the partial image A1 as a start point and the image gravity center G2 of the partial image A2 as an end point is referred to as a position vector P12.

重なり領域V12は、部分画像A1の領域であって、部分画像A2の対応する領域と一致する領域である。同様に、重なり領域V12は、部分画像A2の領域であって、部分画像A1の対応する領域と一致する領域である。重なり領域V12は、例えば、2つの部分画像の特徴量を比較する評価関数が最大の一致度を示す領域として求めることができる。また、部分画像の特徴量としては、例えば、画像中のエッジを用いることができる。   The overlapping area V12 is an area of the partial image A1 and coincides with a corresponding area of the partial image A2. Similarly, the overlapping area V12 is an area of the partial image A2 and coincides with a corresponding area of the partial image A1. For example, the overlapping region V12 can be obtained as a region where the evaluation function that compares the feature amounts of two partial images shows the maximum degree of coincidence. As the feature amount of the partial image, for example, an edge in the image can be used.

同様に、部分画像A2と部分画像A4とは、重なり領域V24が一致するように並べられる。ここで、部分画像A2の画像重心G2を始点とし、部分画像A4の画像重心G4を終点とするベクトルを位置ベクトルP24と呼ぶ。   Similarly, the partial image A2 and the partial image A4 are arranged so that the overlapping region V24 matches. Here, a vector having the image gravity center G2 of the partial image A2 as the start point and the image gravity center G4 of the partial image A4 as the end point is referred to as a position vector P24.

同様に、部分画像A1と部分画像A3とは、重なり領域V13が一致するように並べられる。ここで、部分画像A1の画像重心G1を始点とし、部分画像A3の画像重心G3を終点とするベクトルを位置ベクトルP13と呼ぶ。   Similarly, the partial image A1 and the partial image A3 are arranged so that the overlapping area V13 matches. Here, a vector having the image gravity center G1 of the partial image A1 as the start point and the image gravity center G3 of the partial image A3 as the end point is referred to as a position vector P13.

更に、部分画像A3と部分画像A4とは、重なり領域V34が一致するように並べられる。ここで、部分画像A3の画像重心G3を始点とし、部分画像A4の画像重心G4を終点とするベクトルを位置ベクトルP34と呼ぶ。   Further, the partial image A3 and the partial image A4 are arranged so that the overlapping region V34 coincides. Here, a vector having the image gravity center G3 of the partial image A3 as the start point and the image gravity center G4 of the partial image A4 as the end point is referred to as a position vector P34.

国際公開第2005/024723号パンフレットInternational Publication No. 2005/024723 Pamphlet

上述した位置ベクトルP12と位置ベクトルP24とを合成した合成ベクトルの終点である部分画像A4の画像重心G4の位置P4は、位置ベクトルP13と位置ベクトルP34とを合成した合成ベクトルの終点である部分画像A4の画像重心G4の位置Q4とは異なる場合がある。   The position P4 of the image center of gravity G4 of the partial image A4 that is the end point of the combined vector obtained by combining the position vector P12 and the position vector P24 described above is the partial image that is the end point of the combined vector obtained by combining the position vector P13 and the position vector P34. It may be different from the position Q4 of the image centroid G4 of A4.

これは、評価関数を用いて重なり領域を求める際に、誤差が生じるためである。例えば、部分画像A1の領域であって部分画像A2の対応する領域と一致する領域と、部分画像A2の領域であって部分画像A1の対応する領域と一致する領域とは、被写体の同一箇所を撮影した画像領域ではあるものの、両者の間で、画素の輝度又は色度が完全に一致しているとは限らない。そのため、重なり領域V12は、真実の重なり領域とは異なっている場合がある。   This is because an error occurs when the overlapping area is obtained using the evaluation function. For example, the area of the partial image A1 that matches the corresponding area of the partial image A2 and the area of the partial image A2 that matches the corresponding area of the partial image A1 are the same part of the subject. Although it is a photographed image area, the luminance or chromaticity of the pixels does not always match completely. Therefore, the overlap region V12 may be different from the true overlap region.

従って、複数の部分画像を合成して合成画像を生成する際には、ズレが生じる問題が起こり得る。   Accordingly, when a composite image is generated by combining a plurality of partial images, there may be a problem that a deviation occurs.

そこで、本明細書では、合成画像のズレを低減する画像を合成する方法を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present specification is to provide a method for synthesizing an image that reduces the deviation of the synthesized image.

また、本明細書では、上述した問題を解決するために、合成画像のズレを低減する画像を合成するプログラムを提供することを目的とする。   Another object of the present specification is to provide a program for synthesizing an image that reduces the deviation of the synthesized image in order to solve the above-described problem.

更に、本明細書では、上述した問題を解決するために、合成画像のズレを低減する画像合成装置を提供することを目的とする。   Furthermore, in this specification, in order to solve the above-described problem, an object of the present invention is to provide an image synthesizing apparatus that reduces the deviation of the synthesized image.

本明細書に開示する画像を合成する方法によれば、被写体が複数に分割して撮影された部分画像であって、隣接して撮影された2つの部分画像が被写体の同一箇所を撮影した重なり領域を有している複数の部分画像を用いて、隣接して撮影された2つの部分画像の対それぞれに対して、重なり領域が一致するように2つの部分画像を並べ、2つの部分画像それぞれの画像重心の位置間の距離を自然長として有する仮想バネを生成する第1ステップと、隣接する部分画像同士の位置関係が撮影された時の位置関係と対応するように、複数の部分画像それぞれが配置された状態で、隣接する2つの部分画像それぞれの画像重心間を仮想バネで接続したバネモデルを生成する第2ステップと、画像重心に接続する仮想バネの長さと自然長との差に基づく仮想バネの復元力が働いた画像重心の運動を計算して、全ての仮想バネの復元力が釣り合った状態おける画像重心の位置である平衡位置を求める第3ステップと、複数の部分画像それぞれを、画像重心が平衡位置に位置するように配置して、合成画像を生成する第4ステップと、を備える。   According to the method for synthesizing images disclosed in the present specification, a subject is a partial image that is captured by being divided into a plurality of images, and two partial images that are captured adjacent to each other are overlapped by capturing the same portion of the subject. Using a plurality of partial images having areas, for each pair of two partial images photographed adjacent to each other, the two partial images are arranged so that the overlapping areas coincide with each other. A plurality of partial images so as to correspond to the first step of generating a virtual spring having the distance between the positions of the image centroids as a natural length, and the positional relationship between adjacent partial images. In the second step of generating a spring model in which the image centroids of two adjacent partial images are connected by virtual springs, and the difference between the length of the virtual spring connected to the image centroid and the natural length. The third step of calculating the motion of the center of gravity of the image where the restoring force of the virtual spring worked and determining the equilibrium position, which is the position of the center of gravity of the image when the restoring force of all the virtual springs is balanced, and each of the partial images Is arranged such that the image center of gravity is located at the equilibrium position, and a synthesized image is generated.

また、本明細書に開示する画像を合成する方法によれば、被写体が複数に分割して撮影された部分画像であって、隣接して撮影された2つの部分画像が被写体の同一箇所を撮影した重なり領域を有している複数の部分画像を用いて、隣接して撮影された2つの部分画像の対それぞれに対して、重なり領域が一致するように2つの部分画像を並べ、2つの部分画像それぞれの画像重心の位置間の距離を自然長として有する仮想バネを生成する第1ステップと、隣接する部分画像同士の位置関係が撮影された時の位置関係と対応するように、複数の部分画像それぞれが配置された状態で、隣接する2つの部分画像それぞれの画像重心間を仮想バネで接続したバネモデルを生成する第2ステップと、画像重心に接続する仮想バネの長さと自然長との差に基づく仮想バネの復元力が働いた画像重心の運動を計算して、全ての仮想バネの復元力が釣り合った状態おける画像重心の位置である平衡位置を求める第3ステップと、複数の部分画像それぞれを、画像重心が平衡位置に位置するように配置して、合成画像を生成する第4ステップと、がコンピュータによって実行される。   In addition, according to the method for synthesizing images disclosed in the present specification, a subject is a partial image that is captured by being divided into a plurality of images, and two adjacent partial images are captured at the same portion of the subject. Using two or more partial images having overlapping areas, two partial images are arranged so that the overlapping areas coincide with each other for each pair of two partial images photographed adjacent to each other. The first step of generating a virtual spring having the distance between the positions of the image centroids of each image as a natural length, and a plurality of parts so as to correspond to the positional relation when the adjacent partial images are photographed In a state where each image is arranged, a second step of generating a spring model in which the image centroids of two adjacent partial images are connected by a virtual spring, and the length and natural length of the virtual spring connected to the image centroid A third step of calculating the motion of the center of gravity of the image where the restoring force of the virtual spring based on is calculated, and obtaining an equilibrium position that is the position of the center of gravity of the image in a state where the restoring forces of all the virtual springs are balanced, and a plurality of partial images A fourth step of generating a composite image by arranging each so that the image center of gravity is located at the equilibrium position is executed by the computer.

また、本明細書に開示する画像を合成するプログラムによれば、被写体が複数に分割して撮影された部分画像であって、隣接して撮影された2つの部分画像が被写体の同一箇所を撮影した重なり領域を有している複数の部分画像を用いて、隣接して撮影された2つの部分画像の対それぞれに対して、重なり領域が一致するように2つの部分画像を並べ、2つの部分画像それぞれの画像重心の位置間の距離を自然長として有する仮想バネを生成する第1ステップと、隣接する部分画像同士の位置関係が撮影された時の位置関係と対応するように、複数の部分画像それぞれが配置された状態で、隣接する2つの部分画像それぞれの画像重心間を仮想バネで接続したバネモデルを生成する第2ステップと、画像重心に接続する仮想バネの長さと自然長との差に基づく仮想バネの復元力が働いた画像重心の運動を計算して、全ての仮想バネの復元力が釣り合った状態おける画像重心の位置である平衡位置を求める第3ステップと、複数の部分画像それぞれを、画像重心が平衡位置に位置するように配置して、合成画像を生成する第4ステップと、をコンピュータに実行させる。   In addition, according to the program for synthesizing images disclosed in the present specification, a subject is a partial image that is captured by being divided into a plurality of images, and two adjacent images that are captured adjacently capture the same portion of the subject. Using two or more partial images having overlapping areas, two partial images are arranged so that the overlapping areas coincide with each other for each pair of two partial images photographed adjacent to each other. The first step of generating a virtual spring having the distance between the positions of the image centroids of each image as a natural length, and a plurality of parts so as to correspond to the positional relation when the adjacent partial images are photographed A second step of generating a spring model in which the image centroids of two adjacent partial images are connected by virtual springs in a state where each image is arranged, and the length and naturalness of the virtual spring connected to the image centroid A third step of calculating the motion of the center of gravity of the image where the restoring force of the virtual spring based on the difference between and the equilibrium position, which is the position of the center of gravity of the image in a state where the restoring forces of all the virtual springs are balanced, and a plurality of steps Each of the partial images is arranged so that the center of gravity of the image is positioned at the equilibrium position, and the computer is caused to execute the fourth step of generating a composite image.

更に、本明細書に開示する画像合成装置によれば、被写体が複数に分割して撮影された部分画像であって、隣接して撮影された2つの部分画像が被写体の同一箇所を撮影した重なり領域を有している複数の部分画像を記憶する記憶部と、複数の部分画像を記憶部から読み出して、隣接して撮影された2つの部分画像の対それぞれに対して、重なり領域が一致するように2つの部分画像を並べ、2つの部分画像それぞれの画像重心の位置間の距離を自然長として有する仮想バネを生成し、隣接する部分画像同士の位置関係が撮影された時の位置関係と対応するように、複数の部分画像それぞれが配置された状態で、隣接する2つの部分画像それぞれの画像重心間を仮想バネで接続したバネモデルを生成し、画像重心に接続する仮想バネの長さと自然長との差に基づく仮想バネの復元力が働いた画像重心の運動を計算して、全ての仮想バネの復元力が釣り合った状態おける画像重心の位置である平衡位置を求め、複数の部分画像それぞれを、画像重心が平衡位置に位置するように配置して、合成画像を生成する、演算部と、合成画像を出力する出力部と、を備える。   Further, according to the image composition device disclosed in the present specification, the subject is a partial image obtained by dividing the subject into a plurality of images, and two partial images taken adjacent to each other overlap each other by photographing the same portion of the subject. A storage unit that stores a plurality of partial images having an area, and a plurality of partial images are read from the storage unit, and an overlapping area matches each pair of two partial images photographed adjacent to each other. In this way, the two partial images are arranged in such a manner that a virtual spring having a natural length as the distance between the positions of the center of gravity of each of the two partial images is generated, and the positional relationship between the adjacent partial images is photographed. Correspondingly, in a state where each of the plurality of partial images is arranged, a spring model in which the image centroids of two adjacent partial images are connected by a virtual spring is generated, and the length of the virtual spring connected to the image centroid Calculate the motion of the center of gravity of the image where the restoring force of the virtual spring based on the difference from the length was calculated, and find the equilibrium position that is the position of the center of gravity of the image when the restoring force of all the virtual springs is balanced. Each of the images includes a calculation unit that arranges the images so that the center of gravity of the image is located at the equilibrium position and generates a combined image, and an output unit that outputs the combined image.

上述した本明細書に開示する画像を合成する方法によれば、合成画像のズレを低減できる。   According to the method for synthesizing the image disclosed in the present specification described above, the shift of the synthesized image can be reduced.

また、上述した本明細書に開示する画像を合成するプログラムによれば、合成画像のズレを低減できる。   Further, according to the above-described program for synthesizing images disclosed in the present specification, it is possible to reduce the deviation of the synthesized image.

更に、上述した本明細書に開示する画像合成装置によれば、合成画像のズレを低減できる。   Furthermore, according to the image composition device disclosed in the present specification described above, the shift of the composite image can be reduced.

従来の例により部分画像を合成することを説明する図である。It is a figure explaining combining a partial image by the conventional example. 本明細書に開示する画像合成装置を示すブロック図である。It is a block diagram showing an image composition device indicated in this specification. 本明細書に開示する画像合成装置によって合成される複数の部分画像を示す図である。It is a figure which shows the some partial image synthesize | combined by the image synthesizer disclosed in this specification. 画像合成装置の動作を説明するフローチャート(その1)である。It is a flowchart (the 1) explaining operation | movement of an image synthesizing | combining apparatus. ステップS10を説明する図である。It is a figure explaining step S10. ステップS12を説明する図である。It is a figure explaining step S12. バネモデルを示す図である。It is a figure which shows a spring model. 画像合成装置の動作を説明するフローチャート(その2)である。It is a flowchart (the 2) explaining operation | movement of an image synthesizing | combining apparatus. ステップS22及びS24を説明する図である。It is a figure explaining step S22 and S24. 2つの部分画像それぞれを、画像重心が平衡位置に位置するように配置して、合成画像を作成することを説明する図である。It is a figure explaining arrange | positioning so that an image gravity center may be located in an equilibrium position, and producing a synthesized image for each of two partial images. 画像合成装置の動作を説明するフローチャート(その3)である。It is a flowchart (the 3) explaining operation | movement of an image synthesizing | combining apparatus. 部分画像の補正を説明する図(その1)である。It is FIG. (1) explaining correction | amendment of a partial image. 部分画像の補正を説明する図(その2)である。It is FIG. (2) explaining correction | amendment of a partial image. 部分画像の補正を説明する図(その3)である。FIG. 6 is a third diagram illustrating correction of a partial image. 部分画像の補正を説明する図(その4)である。FIG. 6 is a diagram (part 4) for explaining correction of a partial image. 部分画像の補正を説明する図(その5)である。FIG. 10 is a diagram (part 5) illustrating correction of a partial image. 部分画像の補正を説明する図(その6)である。It is FIG. (6) explaining correction | amendment of a partial image.

以下、本明細書で開示する画像合成装置の好ましい一実施形態を、図を参照して説明する。但し、本発明の技術範囲はそれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。   Hereinafter, a preferred embodiment of an image composition device disclosed in this specification will be described with reference to the drawings. However, the technical scope of the present invention is not limited to these embodiments, but extends to the invention described in the claims and equivalents thereof.

図2は、本明細書に開示する画像合成装置を示すブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram showing an image composition apparatus disclosed in this specification.

本実施形態の画像合成装置10(以下、単に装置10ともいう)は、複数の部分画像及び所定のプログラムを記憶する記憶部12と、記憶部12に記憶された所定のプログラムを実行し、記憶部12に記憶された複数の部分画像に基づいて、合成画像を生成する演算部11と、を備える。   An image composition device 10 (hereinafter also simply referred to as device 10) of the present embodiment executes a storage unit 12 that stores a plurality of partial images and a predetermined program, and a predetermined program stored in the storage unit 12, And a calculation unit 11 that generates a composite image based on a plurality of partial images stored in the unit 12.

また、装置10は、生成した合成画像を表示する表示部13及び生成した合成画像を出力するプリンタ等の出力部15を備える。なお、出力部15は、表示部13の機能を有していても良い。   The apparatus 10 also includes a display unit 13 that displays the generated composite image and an output unit 15 such as a printer that outputs the generated composite image. The output unit 15 may have the function of the display unit 13.

また、装置10は、キーボード又はマウス等の入力部14と、ネットワーク等の外部と通信するための通信部16とを備える。   In addition, the apparatus 10 includes an input unit 14 such as a keyboard or a mouse, and a communication unit 16 for communicating with the outside such as a network.

装置10は、例えば、サーバ又はパーソナルコンピュータ等のコンピュータ、若しくはステートマシン等を用いて構成され得る。   The apparatus 10 can be configured using, for example, a computer such as a server or a personal computer, or a state machine.

図3は、本明細書に開示する画像合成装置によって合成される複数の部分画像を示す図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating a plurality of partial images combined by the image combining apparatus disclosed in this specification.

複数の部分画像A1〜Anは、被写体Bが複数に分割して撮影されたものである。複数の部分画像A1〜Anは、例えば、アレイカメラを用いて撮影され得る。隣接して撮影された2つの部分画像それぞれは、被写体Bの同一箇所を撮影した重なり領域Vを有している。本実施形態では、部分画像の数は、4つ以上ある。   The plurality of partial images A1 to An are obtained by shooting the subject B divided into a plurality of parts. The plurality of partial images A1 to An can be taken using, for example, an array camera. Each of the two partial images photographed adjacent to each other has an overlapping region V where the same portion of the subject B is photographed. In the present embodiment, there are four or more partial images.

例えば、部分画像Aiは、左及び上及び右及び下に隣接する部分画像それぞれと重なり領域Vを有する。   For example, the partial image Ai has an overlapping region V with the partial images adjacent to the left, top, right, and bottom.

次に、装置10の動作の好ましい実施形態を、図面を参照して、以下に説明する   A preferred embodiment of the operation of the device 10 will now be described below with reference to the drawings.

図4は、画像合成装置の動作を説明するフローチャート(その1)である。   FIG. 4 is a flowchart (part 1) for explaining the operation of the image composition apparatus.

装置10は、演算部11が、記憶部12に記憶された所定のプログラムを実行することにより、各ステップの処理を行う。   In the apparatus 10, the calculation unit 11 performs a process of each step by executing a predetermined program stored in the storage unit 12.

まず、ステップS10において、記憶部12に記憶された複数の部分画像A1〜Anが読み出され、隣接して撮影された2つの部分画像の対それぞれに対して、重なり領域Vが一致するように2つの部分画像を並べられる。   First, in step S <b> 10, a plurality of partial images A <b> 1 to An stored in the storage unit 12 are read out so that the overlapping region V matches each pair of two partial images photographed adjacently. Two partial images can be arranged.

図5は、隣接して撮影された2つの部分画像Ai,Ajが、それぞれの重なり領域Vが一致するように並べられた状態を示している。   FIG. 5 shows a state in which two partial images Ai and Aj photographed adjacent to each other are arranged so that their overlapping regions V coincide with each other.

例えば、重なり領域Vは、部分画像Aiの領域であって、部分画像Ajの対応する領域と一致する領域である。同様に、重なり領域Vは、部分画像Ajの領域であって、部分画像Aiの対応する領域と一致する領域である。重なり領域Vは、例えば、2つの部分画像の特徴量を比較する評価関数が最大の一致度を示す領域として求めることができる。また、部分画像の特徴量としては、例えば、画像中のエッジを用いることができる。   For example, the overlapping region V is a region of the partial image Ai and is a region that matches the corresponding region of the partial image Aj. Similarly, the overlapping area V is an area of the partial image Aj and coincides with a corresponding area of the partial image Ai. The overlapping region V can be obtained, for example, as a region where the evaluation function that compares the feature amounts of two partial images shows the maximum degree of coincidence. As the feature amount of the partial image, for example, an edge in the image can be used.

ここで、部分画像Aiの画像重心Giを始点とし、部分画像Ajの画像重心Gjを終点とするベクトルを最適位置ベクトルPijと呼ぶ。   Here, a vector having the image gravity center Gi of the partial image Ai as the start point and the image gravity center Gj of the partial image Aj as the end point is referred to as an optimum position vector Pij.

そして、2つの部分画像Ai、Ajそれぞれの画像重心の位置間の距離Lを自然長として有する仮想バネSを生成する。仮想バネSのバネ定数をkとする。距離Lは、最適位置ベクトルPijの大きさに相当する。   Then, a virtual spring S having a natural length as a distance L between the positions of the image centroids of the two partial images Ai and Aj is generated. Let the spring constant of the virtual spring S be k. The distance L corresponds to the size of the optimum position vector Pij.

仮想バネSは、隣接して撮影された2つの部分画像の対それぞれに対して生成される。   The virtual spring S is generated for each pair of two partial images photographed adjacent to each other.

次に、ステップS12において、隣接する部分画像同士の位置関係が撮影された時の位置関係と対応するように、複数の部分画像それぞれを配置された状態に配置する。   Next, in step S12, each of the plurality of partial images is arranged in a state of being arranged so that the positional relationship between the adjacent partial images corresponds to the positional relationship at the time of photographing.

図6は、隣接する部分画像同士の位置関係が撮影された時の位置関係と対応するように、複数の部分画像それぞれが配置された状態の一例を示す。   FIG. 6 shows an example of a state in which each of a plurality of partial images is arranged so that the positional relationship between adjacent partial images corresponds to the positional relationship at the time of photographing.

複数の部分画像A1〜Anは、基準座標S1上に配置される。基準座標S1は、原点O1及びx1軸及びy1軸を有する。   The plurality of partial images A1 to An are arranged on the reference coordinates S1. The reference coordinate S1 has an origin O1, an x1 axis, and a y1 axis.

まず、複数の部分画像A1〜Anの内、合成画像の一番上の行を構成する部分画像が、隣接する2つの部分画像の重なり領域が一致するように並べられる。図6に示す例では、部分画像A1と部分画像A2とが、重なり領域V12が一致するように並べられる。また、部分画像A2と部分画像A3とが、重なり領域V23が一致するように並べられる。以下、同様にして、合成画像の一番上の行を構成する部分画像が並べられる。   First, among the plurality of partial images A1 to An, the partial images constituting the top row of the composite image are arranged so that the overlapping areas of the two adjacent partial images coincide with each other. In the example illustrated in FIG. 6, the partial image A1 and the partial image A2 are arranged so that the overlapping region V12 matches. Further, the partial image A2 and the partial image A3 are arranged so that the overlapping region V23 matches. Thereafter, the partial images constituting the top row of the composite image are arranged in the same manner.

次に、合成画像の一番上の行を構成する部分画像それぞれと、その下に隣接する部分画像とが、2つの部分画像の重なり領域が一致するように並べられる。図6に示す例では、部分画像A1と部分画像Akとが、重なり領域V1kが一致するように並べられる。また、部分画像A2と部分画像Ak+1とが、重なり領域V2k+1が一致するように並べられる。   Next, each of the partial images constituting the uppermost row of the composite image and the adjacent partial images below are arranged so that the overlapping areas of the two partial images coincide. In the example shown in FIG. 6, the partial image A1 and the partial image Ak are arranged so that the overlapping area V1k matches. Further, the partial image A2 and the partial image Ak + 1 are arranged so that the overlapping region V2k + 1 matches.

以下、同様にして、合成画像の一番上の行を構成する部分画像から、合成画像の一番下の行を構成する部分画像まで、基準座標S1上に配置される。   In the same manner, the partial image constituting the uppermost row of the composite image to the partial image constituting the lowermost row of the composite image are arranged on the reference coordinate S1.

基準座標S1上では、部分画像の位置は、基準座標を用いて表される。例えば、部分画像Aiの画像重心Giは、基準座標S1上の位置Ciで表される。位置Ciは、座標x1及びy1によって定められる。   On the reference coordinates S1, the position of the partial image is expressed using the reference coordinates. For example, the image center of gravity Gi of the partial image Ai is represented by a position Ci on the reference coordinate S1. The position Ci is defined by coordinates x1 and y1.

また、各部分画像は、部分画像内の位置を示す部分座標S2を有している。部分座標S2は、原点O2及びx2軸及びy2軸を有する。原点O2としては、例えば、部分画像が矩形であれば、部分画像の左上の頂点とすることができる。部分画像内の位置は、この部分座標S2を用いて表すことできる。   Each partial image has a partial coordinate S2 indicating a position in the partial image. The partial coordinate S2 has an origin O2, an x2 axis, and a y2 axis. As the origin O2, for example, if the partial image is a rectangle, it can be the top left vertex of the partial image. The position in the partial image can be expressed using this partial coordinate S2.

なお、図6に示す部分画像の配置は一例である。複数の部分画像は、隣接する部分画像同士の位置関係が撮影された時の位置関係と対応するように配置されていれば、図6とは異なるように配置されても良い。例えば、一の部分画像と、この一の部分画像と隣接する他の部分画像とを離して配置しても良い。但し、隣接する画像同士を重なるように配置することが、後述する計算時間を短くする上で好ましい。   The arrangement of the partial images shown in FIG. 6 is an example. The plurality of partial images may be arranged so as to be different from those in FIG. 6 as long as the positional relationship between the adjacent partial images corresponds to the positional relationship when the partial images are captured. For example, one partial image and another partial image adjacent to the one partial image may be arranged apart from each other. However, it is preferable to arrange adjacent images so as to overlap each other in order to shorten the calculation time described later.

そして、隣接する2つの部分画像それぞれの画像重心間を仮想バネSで接続したバネモデルを生成する。   And the spring model which connected between the image gravity centers of two adjacent partial images with the virtual spring S is produced | generated.

図7は、バネモデルを示す図である。   FIG. 7 is a diagram showing a spring model.

隣接する部分画像の画像重心同士が仮想バネSによって結合されて、バネモデルが生成される。このバネモデルでは、部分画像の画像重心が質量mを有する質点とみなされる。隣接する部分画像の画像重心同士は、ステップS10で生成された自然長を有する仮想バネによって結合される。   Image centroids of adjacent partial images are combined by a virtual spring S to generate a spring model. In this spring model, the image center of gravity of the partial image is regarded as a mass point having a mass m. The image centroids of the adjacent partial images are combined by a virtual spring having a natural length generated in step S10.

この時、各画像重心の位置は、図6に示すように、各部分画像が基準座標S1上に配置された位置によって定まる。   At this time, the position of the center of gravity of each image is determined by the position at which each partial image is arranged on the reference coordinate S1, as shown in FIG.

例えば、部分画像A1の画像重心G1の基準座標S1上の位置はC1である。部分画像A2の画像重心G2の基準座標S1上の位置はC2である。同様にして、部分画像Aiの画像重心Giの基準座標S1上の位置はCiである。また、部分画像Anの画像重心Gnの基準座標S1上の位置はCnである。   For example, the position on the reference coordinate S1 of the image gravity center G1 of the partial image A1 is C1. The position on the reference coordinate S1 of the image gravity center G2 of the partial image A2 is C2. Similarly, the position on the reference coordinate S1 of the image gravity center Gi of the partial image Ai is Ci. Further, the position on the reference coordinate S1 of the image gravity center Gn of the partial image An is Cn.

ここで、画像重心Giの位置Ciと、隣接する画像重心Gjの位置Cjとの間の距離は、仮想バネSの自然長であるとは限らない。部分画像Aiと部分画像Ajとは、互いの重なり領域が一致するように配置されているわけではないからである。   Here, the distance between the position Ci of the image gravity center Gi and the position Cj of the adjacent image gravity center Gj is not necessarily the natural length of the virtual spring S. This is because the partial image Ai and the partial image Aj are not arranged so that their overlapping areas coincide with each other.

本実施形態のバネモデルは、全ての仮想モデルSのバネ定数kが同じである。また、本実施形態のバネモデルは、全ての画像重心の質量が同じである。   In the spring model of this embodiment, the spring constant k of all virtual models S is the same. Further, in the spring model of the present embodiment, all the image centroids have the same mass.

なお、バネ定数又は質量の値を変えて、部分画像に重み付けを加えても良い。部分画像に重み付けを加えることにより、例えば、後述する計算時間を短くすることができる。   Note that the partial image may be weighted by changing the value of the spring constant or mass. By adding weight to the partial image, for example, the calculation time described later can be shortened.

次に、ステップS14において、画像重心に接続する仮想バネの長さと自然長との差に基づく仮想バネの復元力が働いた画像重心の運動を計算して、全ての仮想バネの復元力が釣り合った状態おける画像重心の位置である平衡位置を求める。   Next, in step S14, the motion of the image center of gravity where the restoring force of the virtual spring based on the difference between the length of the virtual spring connected to the image center of gravity and the natural length is calculated, and the restoring forces of all the virtual springs are balanced. An equilibrium position, which is the position of the center of gravity of the image in the touched state, is obtained.

図8は、画像合成装置の動作を説明するフローチャート(その2)である。図8は、ステップS14の詳細な処理を示す。   FIG. 8 is a flowchart (part 2) for explaining the operation of the image composition apparatus. FIG. 8 shows the detailed processing of step S14.

上述したように、仮想バネSによって結合される2つの画像重心間の距離は、仮想バネSの自然長であるとは限らない。そして、2つの画像重心間の距離が、自然長とは異なる場合には、2つの画像重心間には、仮想バネSによる復元力が働く。復元力が働いた画像重心は、運動して位置が変化する。そこで、ステップS20とステップS34との間では、全ての仮想バネの復元力が釣り合った状態になるまで、全ての部分画像A1〜Anに対して、画像重心の運動が計算される。   As described above, the distance between the two image centroids coupled by the virtual spring S is not necessarily the natural length of the virtual spring S. When the distance between the two image centroids is different from the natural length, a restoring force by the virtual spring S acts between the two image centroids. The center of gravity of the image where the restoring force is applied moves and changes its position. Therefore, between step S20 and step S34, the motion of the image centroid is calculated for all the partial images A1 to An until the restoring forces of all the virtual springs are balanced.

まず、ステップS22において、部分画像Aiの画像重心Giと隣接する部分画像Ajの画像重心Gjとの間の最適位置ベクトルPij(図5参照)と、現在の画像重心Giと画像重心Gjとの間の位置ベクトルCijとに基づいて、画像重心Giに働く力ベクトルfijが求められる。   First, in step S22, the optimal position vector Pij (see FIG. 5) between the image centroid Gi of the partial image Ai and the image centroid Gj of the adjacent partial image Aj, and the current image centroid Gi and the image centroid Gj. Based on the position vector Cij, a force vector fij acting on the image gravity center Gi is obtained.

図9に示すように、位置ベクトルCijは、画像重心Giの位置Ciを始点とし、画像重心Gjの位置Cjを終点とする位置ベクトルである。   As shown in FIG. 9, the position vector Cij is a position vector having a position Ci of the image center of gravity Gi as a start point and a position Cj of the image center of gravity Gj as an end point.

図9に示す例では、画像重心Giは、画像重心Giの左及び上及び右及び下に隣接する画像重心Gj1,Gj2,Gj3,Gj4それぞれと仮想バネSによって結合されている。なお、画像重心Giと結合する4つの仮想バネSの自然長は、同じとは限らない。   In the example shown in FIG. 9, the image centroid Gi is coupled to the image centroids Gj1, Gj2, Gj3, and Gj4 adjacent to the left, top, right, and bottom of the image centroid Gi by virtual springs S. Note that the natural lengths of the four virtual springs S coupled to the image gravity center Gi are not necessarily the same.

このように、画像重心Giと、各画像重心Gjm(mは1〜4の整数)との間には、以下の復元力ベクトルfijmが働く。
fijm=k(Pijm−Cijm)
Thus, the following restoring force vector fijm acts between the image gravity center Gi and each image gravity center Gjm (m is an integer of 1 to 4).
fijm = k (Pijm-Cijm)

従って、画像重心Giには、4つの復元力ベクトルの合力ベクトルFiが働く。   Accordingly, the resultant force vector Fi of the four restoring force vectors acts on the image gravity center Gi.

次に、ステップS24において、画像重心Giに生じる合力ベクトルFiの大きさを求める。   Next, in step S24, the magnitude of the resultant force vector Fi generated at the image gravity center Gi is obtained.

次に、ステップS26において、合力ベクトルFiの大きさが閾値以下であるか否かが判断される。合力ベクトルFiの大きさが閾値以下であれば、画像重心Giに対する復元力が釣り合った状態にあるので、画像重心Giの位置は平衡位置Oiにあると判断されて、ステップS32の後に進む。   Next, in step S26, it is determined whether or not the magnitude of the resultant vector Fi is equal to or less than a threshold value. If the magnitude of the resultant vector Fi is equal to or smaller than the threshold value, the restoring force with respect to the image centroid Gi is in a balanced state, so the position of the image centroid Gi is determined to be at the equilibrium position Oi, and the process proceeds after step S32.

一方、合力ベクトルFiの大きさが閾値よりも大きければ、ステップS28に進む。   On the other hand, if the magnitude of the resultant vector Fi is larger than the threshold value, the process proceeds to step S28.

次に、ステップS28において、合力ベクトルFiから画像重心Giの加速度ベクトルαiを求める。   Next, in step S28, an acceleration vector αi of the image center of gravity Gi is obtained from the resultant force vector Fi.

次に、ステップS30において、加速度ベクトルから画像重心Giの速度ベクトルviを求める。速度ベクトルviは、現在の画像重心Giの速度ベクトルvitと加速度ベクトルαiとを用いて、以下の式で求められる。
vit+1=vit+Δt・αi
ここで、速度ベクトルvit+1は、現在の画像重心Giの速度ベクトルvitに対して、時間Δt後の速度ベクトルである。
Next, in step S30, a velocity vector vi of the image center of gravity Gi is obtained from the acceleration vector. The velocity vector vi is obtained by the following equation using the velocity vector vit of the current image gravity center Gi and the acceleration vector αi.
vit + 1 = vit + Δt · αi
Here, the velocity vector vit + 1 is a velocity vector after time Δt with respect to the velocity vector vit of the current image gravity center Gi.

次に、ステップS32において、速度ベクトルから画像重心Giの位置ベクトルciを求める。位置ベクトルciは、現在の画像重心Giの位置ベクトルcitと速度ベクトルviとを用いて、以下の式で求められる。
cit+1=cit+Δt・vi
ここで、位置ベクトルcit+1は、現在の画像重心Giの位置ベクトルcitに対して、時間Δt後の位置ベクトルである。
Next, in step S32, a position vector ci of the image gravity center Gi is obtained from the velocity vector. The position vector ci is obtained by the following expression using the position vector cit of the current image center of gravity Gi and the velocity vector vi.
cit + 1 = cit + Δt · vi
Here, the position vector cit + 1 is a position vector after a time Δt with respect to the current position vector cit of the image gravity center Gi.

ステップS22〜S32の処理は、全ての部分画像に対して、ステップS26の判断がYesになるまで繰り返して行われる。例えば、1つの部分画像において、ステップS26の判断がNoであれば、再び、全ての部分画像に対して、ステップS22〜S32の処理がなされる。   The processes in steps S22 to S32 are repeated for all partial images until the determination in step S26 becomes Yes. For example, if the determination in step S26 is No in one partial image, the processes in steps S22 to S32 are performed again for all partial images.

このようにして、ステップS20〜S30の処理により、全ての仮想バネの復元力が釣り合った状態おける画像重心G1〜Gnの位置である平衡位置O1〜Onが求められる。ここで、平衡位置O1〜Onは、基準座標S1上において、位置ベクトルc1〜cnの終点の位置である。そして、ステップS16に進む。   In this way, the equilibrium positions O1 to On, which are the positions of the image centroids G1 to Gn in a state where the restoring forces of all the virtual springs are balanced, are obtained by the processing of steps S20 to S30. Here, the equilibrium positions O1 to On are the positions of the end points of the position vectors c1 to cn on the reference coordinate S1. Then, the process proceeds to step S16.

次に、ステップS16において、複数の部分画像A1〜Anそれぞれを、画像重心G1〜Gnが平衡位置O1〜Onに位置するように、基準座標S1上に配置して、合成画像が生成される。   Next, in step S16, the plurality of partial images A1 to An are arranged on the reference coordinates S1 so that the image centroids G1 to Gn are positioned at the equilibrium positions O1 to On, and a composite image is generated.

上述したように、装置10は、全ての仮想バネの復元力が釣り合うように、画像重心G1〜Gnの位置を平衡位置O1〜Onに移動させることにより、合成画像に生じる局所的なズレを、合成画像の全体に分散させて、ズレが局所的に集中して生じることを回避する。   As described above, the apparatus 10 moves the positions of the image centroids G1 to Gn to the equilibrium positions O1 to On so that the restoring forces of all the virtual springs are balanced. Dispersing the synthesized image as a whole avoids the local concentration of misalignment.

図10は、2つの部分画像それぞれを、画像重心が平衡位置に位置するように配置して、合成画像を作成することを説明する図である。   FIG. 10 is a diagram for explaining that a composite image is created by arranging two partial images so that the center of gravity of the image is located at an equilibrium position.

部分画像Ajoは、部分画像Ajを隣接する部分画像Aiに対して、画像重心Gjが平衡位置Ojに位置するように基準座標S1上に配置したものである。ここで、部分画像Aiは、画像重心Giが平衡位置Oiに位置するように基準座標S1上に配置されている。平衡位置Oi(Gi)を始点とし、平衡位置Ojを終点とする位置ベクトルを、以下、平衡位置ベクトルOijとも呼ぶ。このように、部分画像A1〜Anそれぞれが、画像重心G1〜Gnが平衡位置O1〜Onに位置するように基準座標S1上に配置されて、合成画像が生成される。   The partial image Ajo is obtained by arranging the partial image Aj on the reference coordinates S1 so that the image gravity center Gj is located at the equilibrium position Oj with respect to the adjacent partial image Ai. Here, the partial image Ai is arranged on the reference coordinate S1 so that the image gravity center Gi is located at the equilibrium position Oi. A position vector starting from the equilibrium position Oi (Gi) and ending at the equilibrium position Oj is hereinafter also referred to as an equilibrium position vector Oij. In this way, the partial images A1 to An are arranged on the reference coordinates S1 so that the image centroids G1 to Gn are positioned at the equilibrium positions O1 to On, and a composite image is generated.

また、図10において、部分画像Ajpは、部分画像Ajを隣接する部分画像Aiに対して、重なり領域Vpが一致するように、基準座標S1上に配置したものである。最適位置ベクトルPijは、平衡位置Oi(Gi)を始点とし、画像重心Gjを終点とする位置ベクトルである。   In FIG. 10, the partial image Ajp is arranged on the reference coordinate S <b> 1 so that the overlapping area Vp matches the partial image Aj with respect to the adjacent partial image Ai. The optimum position vector Pij is a position vector having the equilibrium position Oi (Gi) as the start point and the image gravity center Gj as the end point.

そして、図10に示すように、画像重心Giと平衡位置Oiとを一致させた時、平衡位置ベクトルOijと最適位置ベクトルPijとは一致しない場合がある。   As shown in FIG. 10, when the image center of gravity Gi and the equilibrium position Oi are matched, the equilibrium position vector Oij and the optimal position vector Pij may not match.

そして、部分画像Aiと部分画像Ajoとの重なり領域Voでは、部分画像Aiと部分画像Ajpとの重なり領域Vpよりも、画像のズレが大きくなる可能性がある。   In the overlapping area Vo between the partial image Ai and the partial image Ajo, there is a possibility that the image shift is larger than in the overlapping area Vp between the partial image Ai and the partial image Ajp.

このように、合成画像に生じる局所的なズレを、合成画像の全体に分散させることにより、一方では、重なり領域Voのように、合成画像には、画像のズレが大きくなる領域が生じるおそれがある。   Thus, by dispersing the local shift that occurs in the composite image over the entire composite image, on the other hand, there may be a region in the composite image where the image shift is large, such as the overlapping region Vo. is there.

そこで、装置10は、部分画像を補正することにより、重なり領域Voで生じ得るズレを低減する。そして、装置10は、この補正された部分画像を用いて、合成画像を生成する。   Therefore, the device 10 corrects the partial image to reduce the deviation that may occur in the overlapping region Vo. Then, the apparatus 10 generates a composite image using the corrected partial image.

次に、装置10が部分画像を補正する処理を、図面を参照して、以下に説明する。   Next, processing for correcting the partial image by the apparatus 10 will be described below with reference to the drawings.

図11は、画像合成装置の動作を説明するフローチャート(その3)である。   FIG. 11 is a flowchart (part 3) for explaining the operation of the image composition apparatus.

まず、ステップS40において、図12に示すように、隣接して撮影された2つの部分画像Ai、Ajをそれぞれの画像重心Gi、Gjが平衡位置Oi、Ojに位置するように基準座標S1上に並べる。そして、部分画像Aiの画像重心Giを始点とし、部分画像と隣接する部分画像Ajの画像重心Gjを終点とする平衡位置ベクトルOijを求める。ここで、部分画像Ajoは、部分画像Ajを隣接する部分画像Aiに対して画像重心Gjが平衡位置Ojに位置するように基準座標S1上に配置したものである。   First, in step S40, as shown in FIG. 12, two adjacent images Ai and Aj are placed on the reference coordinate S1 so that the image gravity centers Gi and Gj are located at the equilibrium positions Oi and Oj. Line up. Then, an equilibrium position vector Oij having the image centroid Gi of the partial image Ai as the start point and the image centroid Gj of the partial image Aj adjacent to the partial image as the end point is obtained. Here, the partial image Ajo is obtained by arranging the partial image Aj on the reference coordinate S1 so that the image gravity center Gj is located at the equilibrium position Oj with respect to the adjacent partial image Ai.

また、隣接して撮影された2つの部分画像Ai、Ajを重なり領域Vpが一致するように基準座標S1上に並べる。そして、部分画像Aiの画像重心Giの位置を始点とし、部分画像Aiと隣接する部分画像Ajの画像重心Gjの位置を終点とする最適位置ベクトルPijを求める。ここで、部分画像Ajpは、部分画像Ajを隣接する部分画像Aiに対して重なり領域Vpが一致するように、基準座標S1上に配置したものである。   Further, two partial images Ai and Aj photographed adjacent to each other are arranged on the reference coordinate S1 so that the overlapping region Vp matches. Then, an optimum position vector Pij having the position of the image center of gravity Gi of the partial image Ai as the start point and the position of the image center of gravity Gj of the partial image Aj adjacent to the partial image Ai as the end point is obtained. Here, the partial image Ajp is the partial image Aj arranged on the reference coordinate S1 so that the overlapping region Vp matches the adjacent partial image Ai.

そして、平衡位置ベクトルOijと最適位置ベクトルPijとの差である差ベクトルDを求める。   Then, a difference vector D which is a difference between the equilibrium position vector Oij and the optimum position vector Pij is obtained.

次に、ステップS42において、図12に示すように、最適位置ベクトルPijと部分画像Aiの端との交点Xlの位置を求める。交点Xlは、矩形の部分画像Aiを構成する4つ辺の内の左の部分画像Aj側の辺と、最適位置ベクトルPijとが交差する点である。   Next, in step S42, as shown in FIG. 12, the position of the intersection point Xl between the optimum position vector Pij and the end of the partial image Ai is obtained. The intersection point Xl is a point where the side on the left partial image Aj side among the four sides constituting the rectangular partial image Ai intersects with the optimum position vector Pij.

次に、ステップS44において、図12に示すように、交点Xlの位置を、最適位置ベクトルPijの始点Giと交点Xlとの間の距離L1と最適位置ベクトルPijの大きさL2との比と差ベクトルDの大きさとの積(L1/L2・|D|)の分だけ、差ベクトルの方向に移動させて、補正された交点Xloを得る。   Next, in step S44, as shown in FIG. 12, the position of the intersection point Xl is changed from the ratio between the distance L1 between the starting point Gi of the optimum position vector Pij and the intersection point X1 and the magnitude L2 of the optimum position vector Pij. The corrected intersection Xlo is obtained by moving in the direction of the difference vector by the product of the magnitude of the vector D (L1 / L2 · | D |).

交点Xlを始点とし、補正された交点Xloを終点とする位置ベクトルを位置ベクトルElと呼ぶ。   A position vector having the intersection point Xl as the start point and the corrected intersection point Xlo as the end point is referred to as a position vector El.

以上により、部分画像Aiを、左に隣接する部分画像Aj(以下、左に隣接する部分画像Lともいう)に対して補正するための補正された交点Xloが得られた。   As described above, the corrected intersection Xlo for correcting the partial image Ai with respect to the partial image Aj adjacent to the left (hereinafter also referred to as the partial image L adjacent to the left) is obtained.

図13に示すように、同様にして、部分画像Aiを、上に隣接する部分画像Tに対して補正するための補正された交点Xtoを得る。交点Xtを始点とし、補正された交点Xtoを終点とする位置ベクトルを位置ベクトルEtと呼ぶ。   As shown in FIG. 13, similarly, a corrected intersection point Xto for correcting the partial image Ai with respect to the partial image T adjacent above is obtained. A position vector having the intersection point Xt as the start point and the corrected intersection point Xto as the end point is referred to as a position vector Et.

また、同様にして、部分画像Aiを、右に隣接する部分画像Rに対して補正するための補正された交点Xroを得る。交点Xrを始点とし、補正された交点Xroを終点とする位置ベクトルを位置ベクトルErと呼ぶ。   Similarly, a corrected intersection Xro for correcting the partial image Ai with respect to the partial image R adjacent to the right is obtained. A position vector starting from the intersection point Xr and ending at the corrected intersection point Xro is referred to as a position vector Er.

更に、同様にして、部分画像Aiを、下に隣接する部分画像Bに対して補正するための補正された交点Xboを得る。交点Xbを始点とし、補正された交点Xboを終点とする位置ベクトルを位置ベクトルEbと呼ぶ。   Further, similarly, a corrected intersection point Xbo for correcting the partial image Ai with respect to the lower adjacent partial image B is obtained. A position vector having the intersection point Xb as a start point and the corrected intersection point Xbo as an end point is referred to as a position vector Eb.

また、矩形の部分画像Aiの左上の頂点Xtlを始点として、位置ベクトルEl及びEtの合成ベクトルEtlを配置した時の終点を、補正された頂点Xtloと呼ぶ。   In addition, the end point when the position vector El and the combined vector Etl of the Et are arranged starting from the top left vertex Xtl of the rectangular partial image Ai is referred to as a corrected vertex Xtlo.

また、矩形の部分画像Aiの右上の頂点Xtrを始点として、位置ベクトルEt及びErの合成ベクトルEtrを配置した時の終点を、補正された頂点Xtroと呼ぶ。   Further, the end point when the position vector Et and the combined vector Etr of the Er are arranged starting from the upper right vertex Xtr of the rectangular partial image Ai is referred to as a corrected vertex Xtro.

また、矩形の部分画像Aiの右下の頂点Xbrを始点として、位置ベクトルEr及びEbの合成ベクトルEbrを配置した時の終点を、補正された頂点Xbroと呼ぶ。   In addition, the end point when the position vector Er and the combined vector Ebr of the Eb are arranged starting from the lower right vertex Xbr of the rectangular partial image Ai is referred to as a corrected vertex Xbro.

更に、矩形の部分画像Aiの左下の頂点Xblを始点として、位置ベクトルEb及びElの合成ベクトルEblを配置した時の終点を、補正された頂点Xbloと呼ぶ。   Furthermore, the end point when the position vector Eb and the combined vector Ebl of the El are arranged starting from the lower left vertex Xbl of the rectangular partial image Ai is referred to as a corrected vertex Xblo.

そして、図14に示すように、補正された頂点Xtlo,Xtro,Xbro,Xblo及び補正された交点Xlo,Xto,Xro,Xboを結んで、部分画像Aiを変形して、補正された部分画像Hiが得られる。   Then, as shown in FIG. 14, the corrected vertices Xtlo, Xtro, Xbro, Xblo and the corrected intersections Xlo, Xto, Xro, Xbo are connected to deform the partial image Ai and the corrected partial image Hi. Is obtained.

次に、補正された部分画像Hiについて、画像重心Giと補正された頂点Xtloと補正された交点Xlo,Xtoとで囲まれたポリゴンhtlと、画像重心Giと補正された頂点Xtroと補正された交点Xto,Xroとで囲まれたポリゴンhtrと、画像重心Giと補正された頂点Xbroと補正された交点Xro,Xboとで囲まれたポリゴンhbrと、画像重心Giと補正された頂点Xbloと補正された交点Xbo,Xloとで囲まれたポリゴンhblと、を生成する。   Next, for the corrected partial image Hi, the image centroid Gi and the corrected vertex Xtlo and the corrected intersection points Xlo and Xto are surrounded by the polygon html, and the image centroid Gi and the corrected vertex Xtro are corrected. Polygon htr surrounded by intersections Xto and Xro, image center of gravity Gi and corrected vertex Xbro and polygon hbr surrounded by corrected intersections Xro and Xbo, image center of gravity Gi and corrected vertex Xblo and correction A polygon hbl surrounded by the intersected points Xbo and Xlo is generated.

この段階において、補正された部分画像Hiは、画像重心Giと、補正された頂点Xtlo,Xtro,Xbro,Xblo及び補正された交点Xlo,Xto,Xro,Xboとで構成されるポリゴンが生成されているが、各ポリゴン内にはまだ画素は埋め込まれていない。   At this stage, the corrected partial image Hi is generated as a polygon composed of the image center of gravity Gi, the corrected vertices Xtro, Xtro, Xbro, Xblo and the corrected intersections Xlo, Xto, Xro, Xbo. However, pixels are not yet embedded in each polygon.

上述した部分画像の補正は、全ての部分画像に対して行われる。   The partial image correction described above is performed on all partial images.

ここで、複数の部分画像A1〜Anの内、合成画像の一番上の行を構成する部分画像に対する補正を、図15を参照して、以下に説明する。   Here, correction of the partial image constituting the top row of the composite image among the plurality of partial images A1 to An will be described below with reference to FIG.

図15において、部分画像A1を変形させて補正された部分画像H1は、複数の部分画像の内で左上の角に位置する画像である。補正された部分画像H1は、左上に位置するポリゴンh1tlと、右上に位置するポリゴンh1trと、右下に位置するポリゴンh1brと、左下に位置するポリゴンh1blとを有する。   In FIG. 15, the partial image H1 corrected by deforming the partial image A1 is an image located in the upper left corner of the plurality of partial images. The corrected partial image H1 includes a polygon h1tl located at the upper left, a polygon h1tr located at the upper right, a polygon h1br located at the lower right, and a polygon h1bl located at the lower left.

左上に位置するポリゴンh1tlは、補正前の部分画像A1に対して左及び上に隣接する部分画像がないので、補正はされておらず、部分画像A1の対応する領域の形状を有している。   The polygon h1tl positioned at the upper left has no partial image adjacent to the left and above the partial image A1 before correction, and thus has not been corrected, and has the shape of the corresponding region of the partial image A1. .

右上に位置するポリゴンh1trは、補正前の部分画像A1に対して右に隣接する部分画像Rとの関係で、図12で説明したのと同様に、平衡位置ベクトル及び最適位置ベクトルを用いて、交点及び頂点の位置が補正されて生成される。   The polygon h1tr located in the upper right is related to the partial image R adjacent to the right with respect to the partial image A1 before correction, and using the equilibrium position vector and the optimal position vector, as described in FIG. The positions of the intersections and vertices are corrected and generated.

右下に位置するポリゴンh1brは、補正前の部分画像A1に対して右に隣接する部分画像R及び下に隣接する部分画像Bとの関係で、図12で説明したのと同様に、平衡位置ベクトル及び最適位置ベクトルを用いて、交点及び頂点の位置が補正されて生成される。   The polygon h1br located at the lower right is the equilibrium position in the same manner as described with reference to FIG. 12 in relation to the partial image R adjacent to the right and the partial image B adjacent below the partial image A1 before correction. Using the vector and the optimum position vector, the positions of the intersection and the vertex are corrected and generated.

左下に位置するポリゴンh1blは、補正前の部分画像A1に対して下に隣接する部分画像Bとの関係で、図12で説明したのと同様に、平衡位置ベクトル及び最適位置ベクトルを用いて、交点及び頂点の位置が補正されて生成される。   The polygon h1bl located in the lower left is related to the partial image B adjacent to the lower side of the partial image A1 before correction, and using the equilibrium position vector and the optimum position vector, as described in FIG. The positions of the intersections and vertices are corrected and generated.

次に、合成画像の一番上の行を構成する部分画像であり、左右に隣接する部分画像を有する部分画像Akを変形させて補正された部分画像Hkの説明を以下に行う。   Next, a partial image Hk which is a partial image constituting the top row of the composite image and is corrected by deforming the partial image Ak having the partial images adjacent to the left and right will be described below.

補正された部分画像Hkは、左上に位置するポリゴンhktlと、右上に位置するポリゴンhktrと、右下に位置するポリゴンhkbrと、左下に位置するポリゴンhkblとを有する。   The corrected partial image Hk includes a polygon hktl located at the upper left, a polygon hktr located at the upper right, a polygon hkbr located at the lower right, and a polygon hkbl located at the lower left.

左上に位置するポリゴンhktlは、補正前の部分画像Akに対して左に隣接する部分画像Lとの関係で、図12で説明したのと同様に、平衡位置ベクトル及び最適位置ベクトルを用いて、交点及び頂点の位置が補正されて生成される。   The polygon hktl located in the upper left is related to the partial image L adjacent to the left with respect to the partial image Ak before correction using the equilibrium position vector and the optimum position vector, as described in FIG. The positions of the intersections and vertices are corrected and generated.

右上に位置するポリゴンhktrは、補正前の部分画像Akに対して右に隣接する部分画像Rとの関係で、図12で説明したのと同様に、平衡位置ベクトル及び最適位置ベクトルを用いて、交点及び頂点の位置が補正されて生成される。   The polygon hktr located on the upper right side is related to the partial image R adjacent to the right side with respect to the partial image Ak before correction using the equilibrium position vector and the optimum position vector, as described in FIG. The positions of the intersections and vertices are corrected and generated.

右下に位置するポリゴンhkbrは、補正前の部分画像Akに対して右に隣接する部分画像R及び下に隣接する部分画像Bとの関係で、図12で説明したのと同様に、平衡位置ベクトル及び最適位置ベクトルを用いて、交点及び頂点の位置が補正されて生成される。   The polygon hkbr located at the lower right is a balanced position similar to that described with reference to FIG. 12 in relation to the partial image R adjacent to the right and the partial image B adjacent below the partial image Ak before correction. Using the vector and the optimum position vector, the positions of the intersection and the vertex are corrected and generated.

左下に位置するポリゴンhkblは、補正前の部分画像Akに対して左に隣接する部分画像L及び下に隣接する部分画像Bとの関係で、図12で説明したのと同様に、平衡位置ベクトル及び最適位置ベクトルを用いて、交点及び頂点の位置が補正されて生成される。   The polygon hkbl located at the lower left is a balanced position vector similar to that described with reference to FIG. 12 in relation to the partial image L adjacent to the left and the partial image B adjacent below the partial image Ak before correction. And the position of the intersection and the vertex are corrected and generated using the optimum position vector.

合成画像の一番下の行を構成する部分画像、一番左の列を構成する部分画像及び一番右の列を構成する部分画像に対しても、上述したのと同様に、隣接する画像との関係で、平衡位置ベクトル及び最適位置ベクトルを用いて、交点及び頂点の位置が補正されて、補正された部分画像が生成される。   As described above, the adjacent images constituting the bottom image of the composite image, the partial image constituting the leftmost column, and the partial image constituting the rightmost column are also adjacent to each other. Therefore, using the equilibrium position vector and the optimum position vector, the positions of the intersection and the vertex are corrected, and a corrected partial image is generated.

次に、補正された部分画像Hiに対して、各ポリゴン内に画素を埋め込む処理を、図16及び図17を参照して、以下に説明する。   Next, a process of embedding pixels in each polygon for the corrected partial image Hi will be described below with reference to FIGS.

まず、図16に示すように、補正された部分画像Hiに対して、各ポリゴンが所定数のメッシュに分割される。   First, as shown in FIG. 16, each polygon is divided into a predetermined number of meshes for the corrected partial image Hi.

図16に示す例では、補正された部分画像Hiは、左上に位置するポリゴンhtlと、右上に位置するポリゴンhtrと、右下に位置するポリゴンhbrと、左下に位置するポリゴンhblとを有する。   In the example shown in FIG. 16, the corrected partial image Hi has a polygon htl located at the upper left, a polygon htr located at the upper right, a polygon hbr located at the lower right, and a polygon hbl located at the lower left.

左上に位置するポリゴンhtlは、各辺が4つに等間隔に分割されて、4×4のメッシュに分割されている。図示はしないが、他の3つのポリゴンも、同様に4×4のメッシュに分割される。なお、ポリゴンの分割は、4×4以外の数に分割しても良い。   The polygon htl located in the upper left is divided into 4 × 4 meshes with each side being divided into four equal intervals. Although not shown, the other three polygons are similarly divided into 4 × 4 meshes. The polygon may be divided into a number other than 4 × 4.

次に、図17に示すように、部分画像Hiの補正前の部分画像Aiに対して、画像重心Giと頂点Xtlと交点Xl,Xtとで囲まれたポリゴンatlと、画像重心Giと頂点Xtrと交点Xt,Xrとで囲まれたポリゴンatrと、画像重心Giと頂点Xbrと交点Xr,Xbとで囲まれたポリゴンabrと、画像重心Giと頂点Xblと交点Xb,Xlとで囲まれたポリゴンablと、を生成する。   Next, as shown in FIG. 17, with respect to the partial image Ai before correction of the partial image Hi, the polygon atl surrounded by the image center of gravity Gi, the vertex Xtl, and the intersection points Xl and Xt, the image gravity center Gi, and the vertex Xtr And a polygon atr surrounded by the intersections Xt and Xr, a polygon abr surrounded by the image centroid Gi, the vertex Xbr and the intersections Xr and Xb, and an image centroid Gi, the vertex Xbl and the intersections Xb and Xl. A polygon abl is generated.

そして、部分画像Aiに対して、各ポリゴンが、補正された部分画像Hiと同様に、所定数のメッシュに分割される。   And with respect to the partial image Ai, each polygon is divided | segmented into a predetermined number of meshes similarly to the corrected partial image Hi.

図17に示す例では、左上に位置するポリゴンatlは、補正された部分画像Hiのポリゴンhtlと同様に、各辺が4つに等間隔に分割されて、4×4のメッシュに分割される。図示はしないが、補正された部分画像Hiの他の3つのポリゴンも、同様に4×4のメッシュに分割される。   In the example shown in FIG. 17, the polygon atl located at the upper left is divided into 4 × 4 meshes, with each side being divided into four equal intervals, like the polygon htl of the corrected partial image Hi. . Although not shown, the other three polygons of the corrected partial image Hi are similarly divided into 4 × 4 meshes.

そして、ポリゴンatlの各メッシュの画素が、公知の技術を用いて、ポリゴンhtlの対応するメッシュに対して、補間しながら貼り付けられる。   Then, the pixels of each mesh of the polygon atl are pasted while interpolating with respect to the corresponding mesh of the polygon html using a known technique.

図17に示す例では、ポリゴンatlのメッシュazの画素が、ポリゴンhtlの対応するメッシュhzに対して、補間しながら貼り付けられる。同様にして、ポリゴンatlの各メッシュの画素が、ポリゴンhtlの対応するメッシュに対して、補間しながら貼り付けられる。   In the example illustrated in FIG. 17, pixels of the mesh az of the polygon atl are pasted while being interpolated with respect to the mesh hz corresponding to the polygon htl. Similarly, the pixels of each mesh of the polygon atl are pasted to the corresponding mesh of the polygon html while interpolating.

同様にして、補正された部分画像Hiの他の3つのポリゴンの各メッシュに対しても、部分画像Aiの対応するポリゴンのメッシュの画素が補間しながら貼り付けられる。   Similarly, the pixels of the corresponding polygon mesh of the partial image Ai are pasted to each mesh of the other three polygons of the corrected partial image Hi while interpolating.

このようにして、補正された部分画像Hiに対して、画素が埋め込まれる。   In this way, pixels are embedded in the corrected partial image Hi.

上述したのと同様の処理は、全ての補正された部分画像に対して行われる。   The same processing as described above is performed on all corrected partial images.

そして、補正された部分画像H1〜Hnそれぞれを、画像重心G1〜Gnが平衡位置O1〜Onに位置するように基準座標S1上に配置して、合成画像が生成される。   Then, the corrected partial images H1 to Hn are arranged on the reference coordinates S1 so that the image gravity centers G1 to Gn are located at the equilibrium positions O1 to On, and a composite image is generated.

上述した本実施形態の画像合成装置によれば、画像のズレを低減した合成画像が得られる。   According to the image composition apparatus of the present embodiment described above, a composite image with reduced image deviation can be obtained.

本発明では、上述した実施形態の画像を合成する方法、画像を合成するプログラム及び画像合成装置は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。   In the present invention, the method for synthesizing the image, the program for synthesizing the image, and the image synthesizing apparatus of the above-described embodiment can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.

例えば、上述した実施形態では、矩形の部分画像を用いていたが、部分画像は、矩形でなくても良い。例えば、部分画像が、湾曲面を撮影したものである場合、部分画像の歪みを平面に展開するように補正して、この補正された部分画像を用いて、合成画像を生成することが好ましい。この場合、部分画像の歪みを平面に展開するように補正された部分画像は矩形ではなくなる。このように補正された部分画像を用いて、合成画像を生成しても良い。   For example, in the embodiment described above, a rectangular partial image is used, but the partial image may not be rectangular. For example, when the partial image is obtained by photographing a curved surface, it is preferable to correct the distortion of the partial image so as to be developed on a plane and generate a composite image using the corrected partial image. In this case, the partial image corrected so as to develop the distortion of the partial image on a plane is not rectangular. A composite image may be generated using the partial image corrected in this way.

10 画像合成装置
11 演算部
12 記憶部
13 表示部
14 入力部
15 出力部
16 通信部
A1〜An 部分画像
H1〜Hn 補正された部分画像
B 被写体
V 重なり領域
Gi 部分画像iの画像重心
m 画像重心の質量
S 仮想バネ
k バネ定数
Pij 最適位置ベクトル
Cij 位置ベクトル
Oij 平衡位置ベクトル
Oi 部分画像iの画像重心の平衡位置
D 差ベクトル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image composition apparatus 11 Computation part 12 Storage part 13 Display part 14 Input part 15 Output part 16 Communication part A1-An Partial image H1-Hn Corrected partial image B Subject V Overlapping area Gi Image gravity center of partial image i m Image gravity center Mass S Virtual spring k Spring constant Pij Optimal position vector Cij Position vector Oij Equilibrium position vector Oi Equilibrium position of image centroid of partial image i D Difference vector

Claims (8)

被写体が複数に分割して撮影された部分画像であって、隣接して撮影された2つの部分画像が被写体の同一箇所を撮影した重なり領域を有している複数の部分画像を用いて、隣接して撮影された2つの部分画像の対それぞれに対して、重なり領域が一致するように2つの部分画像を並べ、2つの部分画像それぞれの画像重心の位置間の距離を自然長として有する仮想バネを生成する第1ステップと、
隣接する部分画像同士の位置関係が撮影された時の位置関係と対応するように、複数の部分画像それぞれが配置された状態で、隣接する2つの部分画像それぞれの画像重心間を仮想バネで接続したバネモデルを生成する第2ステップと、
画像重心に接続する仮想バネの長さと自然長との差に基づく仮想バネの復元力が働いた画像重心の運動を計算して、全ての仮想バネの復元力が釣り合った状態おける画像重心の位置である平衡位置を求める第3ステップと、
隣接して撮影された2つの部分画像をそれぞれの画像重心が平衡位置に位置するように並べて、一の部分画像の画像重心を始点とし、一の部分画像と隣接する他の部分画像の画像重心を終点とする第1位置ベクトルと、隣接して撮影された2つの部分画像を重なり領域が一致するように並べて、一の部分画像の画像重心の位置を始点とし、一の部分画像と隣接する他の部分画像の画像重心の位置を終点とする第2位置ベクトルと、の差である差ベクトルを求め、差ベクトルに基づいて、一の部分画像を変形する第4ステップと、
複数の部分画像それぞれを、画像重心が平衡位置に位置するように配置して、合成画像を生成する第ステップと、
を備える方法。
Adjacent using a plurality of partial images obtained by dividing a subject into a plurality of images and having two overlapping images obtained by photographing two images of the same subject. A virtual spring having two partial images arranged in such a manner that the overlapping regions coincide with each other, and the distance between the positions of the image centroids of the two partial images as a natural length. A first step of generating
A virtual spring connects the image centroids of two adjacent partial images with each of the partial images arranged so that the positional relationship between adjacent partial images corresponds to the positional relationship at the time of shooting. A second step of generating a spring model
The position of the image center of gravity when the restoring force of all virtual springs is balanced by calculating the motion of the image center of gravity where the restoring force of the virtual spring is based on the difference between the natural length and the length of the virtual spring connected to the image center of gravity. A third step for determining an equilibrium position of
Two partial images photographed adjacent to each other are arranged so that the center of gravity of each image is located at the equilibrium position, and the center of gravity of one partial image is used as the starting point, and the center of gravity of another partial image adjacent to the one partial image The first position vector with ending point and two partial images taken adjacent to each other are arranged so that the overlapping areas coincide with each other, and the position of the center of gravity of one partial image is set as the starting point and is adjacent to the one partial image. A fourth step of obtaining a difference vector that is a difference between the second position vector having the end point at the position of the image centroid of another partial image and deforming one partial image based on the difference vector;
A fifth step of arranging each of the plurality of partial images so that the center of gravity of the image is located at an equilibrium position, and generating a composite image;
A method comprising:
第2位置ベクトルと一の部分画像の端との交点の位置を求め、
交点の位置を、第2ベクトルの始点と交点との間の距離と第2位置ベクトルの大きさとの比と差ベクトルの大きさとの積の分だけ、差ベクトルの方向に移動させるように、一の部分画像を変形する請求項に記載の方法。
Find the position of the intersection of the second position vector and the edge of one partial image,
The position of the intersection point is moved in the direction of the difference vector by the product of the ratio between the distance between the starting point of the second vector and the intersection point and the magnitude of the second position vector and the magnitude of the difference vector. The method according to claim 1 , wherein the partial image is deformed.
バネモデルは、全ての仮想モデルのバネ定数が同じである請求項1又は2に記載の方法。 Spring model A method according to claim 1 or 2 is the spring constant of all the virtual models are the same. バネモデルは、全ての画像重心の質量が同じである請求項1〜の何れか一項に記載の方法。 Spring model, the method according to any one of claim 1 to 3 mass of all the image center of gravity is the same. 部分画像の数は4つ以上である請求項1〜の何れか一項に記載の方法。 The number of partial images is four or more, The method as described in any one of Claims 1-4 . 被写体が複数に分割して撮影された部分画像であって、隣接して撮影された2つの部分画像が被写体の同一箇所を撮影した重なり領域を有している複数の部分画像を用いて、隣接して撮影された2つの部分画像の対それぞれに対して、重なり領域が一致するように2つの部分画像を並べ、2つの部分画像それぞれの画像重心の位置間の距離を自然長として有する仮想バネを生成する第1ステップと、
隣接する部分画像同士の位置関係が撮影された時の位置関係と対応するように、複数の部分画像それぞれが配置された状態で、隣接する2つの部分画像それぞれの画像重心間を仮想バネで接続したバネモデルを生成する第2ステップと、
画像重心に接続する仮想バネの長さと自然長との差に基づく仮想バネの復元力が働いた画像重心の運動を計算して、全ての仮想バネの復元力が釣り合った状態おける画像重心の位置である平衡位置を求める第3ステップと、
隣接して撮影された2つの部分画像をそれぞれの画像重心が平衡位置に位置するように並べて、一の部分画像の画像重心を始点とし、一の部分画像と隣接する他の部分画像の画像重心を終点とする第1位置ベクトルと、隣接して撮影された2つの部分画像を重なり領域が一致するように並べて、一の部分画像の画像重心の位置を始点とし、一の部分画像と隣接する他の部分画像の画像重心の位置を終点とする第2位置ベクトルと、の差である差ベクトルを求め、差ベクトルに基づいて、一の部分画像を変形する第4ステップと、
複数の部分画像それぞれを、画像重心が平衡位置に位置するように配置して、合成画像を生成する第ステップと、
がコンピュータによって実行される方法。
Adjacent using a plurality of partial images obtained by dividing a subject into a plurality of images and having two overlapping images obtained by photographing two images of the same subject. A virtual spring having two partial images arranged in such a manner that the overlapping regions coincide with each other, and the distance between the positions of the image centroids of the two partial images as a natural length. A first step of generating
A virtual spring connects the image centroids of two adjacent partial images with each of the partial images arranged so that the positional relationship between adjacent partial images corresponds to the positional relationship at the time of shooting. A second step of generating a spring model
The position of the image center of gravity when the restoring force of all virtual springs is balanced by calculating the motion of the image center of gravity where the restoring force of the virtual spring is based on the difference between the natural length and the length of the virtual spring connected to the image center of gravity. A third step for determining an equilibrium position of
Two partial images photographed adjacent to each other are arranged so that the center of gravity of each image is located at the equilibrium position, and the center of gravity of one partial image is used as the starting point, and the center of gravity of another partial image adjacent to the one partial image The first position vector with ending point and two partial images taken adjacent to each other are arranged so that the overlapping areas coincide with each other, and the position of the center of gravity of one partial image is set as the starting point and is adjacent to the one partial image. A fourth step of obtaining a difference vector that is a difference between the second position vector having the end point at the position of the image centroid of another partial image and deforming one partial image based on the difference vector;
A fifth step of arranging each of the plurality of partial images so that the center of gravity of the image is located at an equilibrium position, and generating a composite image;
A method that is executed by a computer.
被写体が複数に分割して撮影された部分画像であって、隣接して撮影された2つの部分画像が被写体の同一箇所を撮影した重なり領域を有している複数の部分画像を用いて、隣接して撮影された2つの部分画像の対それぞれに対して、重なり領域が一致するように2つの部分画像を並べ、2つの部分画像それぞれの画像重心の位置間の距離を自然長として有する仮想バネを生成する第1ステップと、
隣接する部分画像同士の位置関係が撮影された時の位置関係と対応するように、複数の部分画像それぞれが配置された状態で、隣接する2つの部分画像それぞれの画像重心間を仮想バネで接続したバネモデルを生成する第2ステップと、
画像重心に接続する仮想バネの長さと自然長との差に基づく仮想バネの復元力が働いた画像重心の運動を計算して、全ての仮想バネの復元力が釣り合った状態おける画像重心の位置である平衡位置を求める第3ステップと、
隣接して撮影された2つの部分画像をそれぞれの画像重心が平衡位置に位置するように並べて、一の部分画像の画像重心を始点とし、一の部分画像と隣接する他の部分画像の画像重心を終点とする第1位置ベクトルと、隣接して撮影された2つの部分画像を重なり領域が一致するように並べて、一の部分画像の画像重心の位置を始点とし、一の部分画像と隣接する他の部分画像の画像重心の位置を終点とする第2位置ベクトルと、の差である差ベクトルを求め、差ベクトルに基づいて、一の部分画像を変形する第4ステップと、
複数の部分画像それぞれを、画像重心が平衡位置に位置するように配置して、合成画像を生成する第ステップと、
をコンピュータに実行させるプログラム。
Adjacent using a plurality of partial images obtained by dividing a subject into a plurality of images and having two overlapping images obtained by photographing two images of the same subject. A virtual spring having two partial images arranged in such a manner that the overlapping regions coincide with each other, and the distance between the positions of the image centroids of the two partial images as a natural length. A first step of generating
A virtual spring connects the image centroids of two adjacent partial images with each of the partial images arranged so that the positional relationship between adjacent partial images corresponds to the positional relationship at the time of shooting. A second step of generating a spring model
The position of the image center of gravity when the restoring force of all virtual springs is balanced by calculating the motion of the image center of gravity where the restoring force of the virtual spring is based on the difference between the natural length and the length of the virtual spring connected to the image center of gravity. A third step for determining an equilibrium position of
Two partial images photographed adjacent to each other are arranged so that the center of gravity of each image is located at the equilibrium position, and the center of gravity of one partial image is used as the starting point, and the center of gravity of another partial image adjacent to the one partial image The first position vector with ending point and two partial images taken adjacent to each other are arranged so that the overlapping areas coincide with each other, and the position of the center of gravity of one partial image is set as the starting point and is adjacent to the one partial image. A fourth step of obtaining a difference vector that is a difference between the second position vector having the end point at the position of the image centroid of another partial image and deforming one partial image based on the difference vector;
A fifth step of arranging each of the plurality of partial images so that the center of gravity of the image is located at an equilibrium position, and generating a composite image;
A program that causes a computer to execute.
被写体が複数に分割して撮影された部分画像であって、隣接して撮影された2つの部分画像が被写体の同一箇所を撮影した重なり領域を有している複数の部分画像を記憶する記憶部と、
複数の部分画像を記憶部から読み出して、
隣接して撮影された2つの部分画像の対それぞれに対して、重なり領域が一致するように2つの部分画像を並べ、2つの部分画像それぞれの画像重心の位置間の距離を自然長として有する仮想バネを生成し、
隣接する部分画像同士の位置関係が撮影された時の位置関係と対応するように、複数の部分画像それぞれが配置された状態で、隣接する2つの部分画像それぞれの画像重心間を仮想バネで接続したバネモデルを生成し、
画像重心に接続する仮想バネの長さと自然長との差に基づく仮想バネの復元力が働いた画像重心の運動を計算して、全ての仮想バネの復元力が釣り合った状態おける画像重心の位置である平衡位置を求め、
隣接して撮影された2つの部分画像をそれぞれの画像重心が平衡位置に位置するように並べて、一の部分画像の画像重心を始点とし、一の部分画像と隣接する他の部分画像の画像重心を終点とする第1位置ベクトルと、隣接して撮影された2つの部分画像を重なり領域が一致するように並べて、一の部分画像の画像重心の位置を始点とし、一の部分画像と隣接する他の部分画像の画像重心の位置を終点とする第2位置ベクトルと、の差である差ベクトルを求め、差ベクトルに基づいて、一の部分画像を変形し、
複数の部分画像それぞれを、画像重心が平衡位置に位置するように配置して、合成画像を生成する、演算部と、
合成画像を出力する出力部と、
を備える画像合成装置。
A storage unit for storing a plurality of partial images in which a subject is captured by dividing the subject into a plurality of images, and two adjacent partial images captured by capturing the same portion of the subject When,
Read multiple partial images from the storage unit,
For each pair of two partial images photographed adjacent to each other, two partial images are arranged so that the overlapping regions coincide with each other, and a virtual length having a distance between the positions of the image centroids of the two partial images as a natural length Generate springs,
A virtual spring connects the image centroids of two adjacent partial images with each of the partial images arranged so that the positional relationship between adjacent partial images corresponds to the positional relationship at the time of shooting. Generated spring model,
The position of the image center of gravity when the restoring force of all virtual springs is balanced by calculating the motion of the image center of gravity where the restoring force of the virtual spring is based on the difference between the natural length and the length of the virtual spring connected to the image center of gravity. Find the equilibrium position
Two partial images photographed adjacent to each other are arranged so that the center of gravity of each image is located at the equilibrium position, and the center of gravity of one partial image is used as the starting point, and the center of gravity of another partial image adjacent to the one partial image The first position vector with ending point and two partial images taken adjacent to each other are arranged so that the overlapping areas coincide with each other, and the position of the center of gravity of one partial image is set as the starting point and is adjacent to the one partial image. Obtaining a difference vector that is a difference between the position of the center of gravity of the other partial image and the second position vector having the end point, and deforming one partial image based on the difference vector;
Arranging each of the plurality of partial images so that the image center of gravity is located at the equilibrium position, and generating a composite image;
An output unit for outputting a composite image;
An image synthesizing apparatus.
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