JP6041649B2 - Image processing apparatus and image processing program - Google Patents
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Description
この発明は、例えば、近い範囲を撮影している2枚の画像の位置あわせを行う際、並列処理を実施することで、処理時間の短縮を図ることが可能な画像処理装置及び画像処理プログラムに関するものである。 The present invention relates to an image processing apparatus and an image processing program capable of reducing processing time by performing parallel processing when, for example, aligning two images taken in a close range. Is.
近年の画像取得用のセンサの発達により、様々な高解像度画像を撮影することが可能になってきている。
画像取得用のセンサとしては、二次元に配列されている画素によって一度に画像を取得するエリアセンサや、一次元に配列されている素子を動かしながら信号を取得することで画像を構成するラインセンサなどがある。
一般的には、エリアセンサよりもラインセンサの方が高解像度の画像を撮影することができる。
With the recent development of sensors for image acquisition, various high-resolution images can be taken.
As an image acquisition sensor, an area sensor that acquires an image at once with pixels arranged in two dimensions, or a line sensor that forms an image by acquiring signals while moving elements arranged in one dimension and so on.
In general, a line sensor can capture a higher resolution image than an area sensor.
また、画像取得用のセンサにより取得された画像を利用してデータを生成する技術も発展してきている。
例えば、似たような場所が撮影されている複数枚の画像を利用して、超解像画像を生成する技術などがある(例えば、非特許文献1を参照)。
一般に使用される超解像画像の生成処理では、高解像度化(再構成)のために、複数枚の画像内の各ピクセル間の位置関係を求める必要がある。
ただし、ピクセル単位で処理を行う必要があるため、画像のピクセル数が増えるほど、処理時間が増加するが、上述したように、近年の画像取得用のセンサの発達により、高解像度画像の撮影が可能になっているため(縦方向及び横方向において、数千ピクセル単位での撮影も可能になっている)、画像当りのピクセル数が増えている。
上記のような高解像度画像を利用して、超解像画像を生成する場合、各ピクセル間の位置関係を求めるには処理時間が膨大になることが想定される。
In addition, techniques for generating data using an image acquired by an image acquisition sensor have been developed.
For example, there is a technique for generating a super-resolution image using a plurality of images taken of similar places (for example, see Non-Patent Document 1).
In a generally used super-resolution image generation process, it is necessary to obtain a positional relationship between pixels in a plurality of images in order to increase the resolution (reconstruction).
However, since processing needs to be performed in units of pixels, the processing time increases as the number of pixels in the image increases. However, as described above, due to recent development of image acquisition sensors, high-resolution images can be captured. Since it is possible (capturing in units of several thousand pixels in the vertical and horizontal directions), the number of pixels per image is increasing.
When a super-resolution image is generated using the high-resolution image as described above, it is assumed that the processing time is enormous for obtaining the positional relationship between the pixels.
ここで、処理時間の短縮を図る手法として、並列処理が挙げられる。
画像処理においては、対象となる画像を分割し、複数の分割画像に対して並列に処理(例えば、位置関係の計算)を実施し、その処理結果を結合するものである。
例えば、以下の特許文献1には、対象画像を分割して画像処理を行う画像処理装置が開示されている。
この画像処理装置では、画像にハーフトーン処理をかける際に画像を分割して、複数の分割画像に対して並列に処理を実施し、その処理結果を結合するようにしている。
ハーフトーン処理は、周囲の情報が必要になるため、複数の分割画像間に重なり部分を設け、重なり部分では、片方の処理結果だけを採用するようにしている。これは、ハーフトーン処理が近傍値のみに依存するためである。
Here, parallel processing is an example of a method for shortening the processing time.
In image processing, a target image is divided, processing (for example, calculation of positional relationship) is performed in parallel on a plurality of divided images, and the processing results are combined.
For example, Patent Document 1 below discloses an image processing apparatus that divides a target image and performs image processing.
In this image processing apparatus, when halftone processing is performed on an image, the image is divided, the plurality of divided images are processed in parallel, and the processing results are combined.
Since halftone processing requires surrounding information, an overlapping portion is provided between a plurality of divided images, and only one processing result is employed in the overlapping portion. This is because halftone processing depends only on neighborhood values.
この画像処理装置では、画像にハーフトーン処理をかける際に画像を分割しているが、複数枚の画像の位置ズレ計算処理や位置関係の取得処理では、近傍値だけを使うとは限らない。
このため、画像全体の情報を使うような処理では、画像を分割して並列処理を行う場合と、並列処理を行わないで処理する場合とでは、処理結果が異なることがある。
例えば、画像自体の情報(互いの画像の色分布情報など)を使う場合、画像を分割して並列処理を行うと、並列処理を行わないで処理する場合の処理結果と異なることがある。
また、位置関係を求める際に誤差を含む情報を使う場合などでも、画像を分割して並列処理を行うと、並列処理を行わないで処理する場合の処理結果と異なることがある。
In this image processing apparatus, an image is divided when halftone processing is performed on the image. However, in the positional deviation calculation processing and positional relationship acquisition processing of a plurality of images, only the neighborhood value is not always used.
For this reason, in processing that uses information of the entire image, the processing result may differ between when the image is divided and parallel processing is performed, and when processing without parallel processing is performed.
For example, when using information on the images themselves (such as color distribution information of the images of each other), if the images are divided and parallel processing is performed, the processing results may be different from those when processing is performed without parallel processing.
Even when information including an error is used when obtaining a positional relationship, when an image is divided and parallel processing is performed, the processing result may be different from that when processing without parallel processing is performed.
従来の画像処理装置は以上のように構成されているので、高解像度画像を利用して、超解像画像を生成する場合でも、高解像度画像を分割して、複数の分割画像に対して並列に処理を実施するようにすれば、処理時間の短縮を図ることができる。しかし、複数の分割画像に対して並列に処理を実施する場合の処理結果が、並列処理を行わないで処理する場合の処理結果と異なってしまうことがある課題があった。 Since the conventional image processing apparatus is configured as described above, even when a super-resolution image is generated using a high-resolution image, the high-resolution image is divided and paralleled to a plurality of divided images. If the processing is performed at the same time, the processing time can be shortened. However, there has been a problem that a processing result when processing is performed in parallel on a plurality of divided images may be different from a processing result when processing is performed without performing parallel processing.
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、並列処理を行わないで処理する場合の処理結果に相当する処理結果を短時間で取得することができる画像処理装置及び画像処理プログラムを得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an image processing apparatus and an image processing capable of acquiring in a short time a processing result corresponding to a processing result when processing is performed without performing parallel processing. The purpose is to obtain a program.
この発明に係る画像処理装置は、重複分割画像生成手段により生成された重複分割画像を複数のブロックに分割する画像分割手段と、画像分割手段により分割されたブロックの各画素に対応する上記基準画像の画素を特定して、その基準画像に対する上記ブロックの位置ずれを計算するとともに、その位置ずれを補正する複数の位置ずれ計算手段と、位置ずれ計算手段による位置ずれ補正後のブロックが1つの重複分割画像だけに属している場合、あるいは、位置ずれ補正後のブロックが複数の重複分割画像に属しているが、重複分割画像の4隅のブロックでない場合、位置ずれ補正後のブロック内の画素を移動して、そのブロックと隣接しているブロックとの連続性を高めるスムージング処理を実施する一方、位置ずれ補正後のブロックが4隅のブロックである場合、スムージング処理を実施しないスムージング処理手段とから、複数の位置ずれ補正手段を構成するようにしたものである。 An image processing apparatus according to the present invention includes an image dividing unit that divides an overlapping divided image generated by the overlapping divided image generating unit into a plurality of blocks, and the reference image corresponding to each pixel of the block divided by the image dividing unit. The position deviation of the block relative to the reference image is calculated, a plurality of position deviation calculation means for correcting the position deviation, and the block after the position deviation correction by the position deviation calculation means are overlapped by one If it belongs only to the divided image, or if the block after misalignment correction belongs to a plurality of overlapping divided images but is not a block at the four corners of the overlapping divided image, the pixels in the block after misalignment correction are Move and perform smoothing processing to increase the continuity between the block and the adjacent block. If a corner of the block, and a smoothing processing unit does not perform smoothing processing, in which so as to constitute a plurality of positional deviation correcting means.
この発明によれば、重複分割画像生成手段により生成された重複分割画像を複数のブロックに分割する画像分割手段と、画像分割手段により分割されたブロックの各画素に対応する上記基準画像の画素を特定して、その基準画像に対する上記ブロックの位置ずれを計算するとともに、その位置ずれを補正する複数の位置ずれ計算手段と、位置ずれ計算手段による位置ずれ補正後のブロックが1つの重複分割画像だけに属している場合、あるいは、位置ずれ補正後のブロックが複数の重複分割画像に属しているが、重複分割画像の4隅のブロックでない場合、位置ずれ補正後のブロック内の画素を移動して、そのブロックと隣接しているブロックとの連続性を高めるスムージング処理を実施する一方、位置ずれ補正後のブロックが4隅のブロックである場合、スムージング処理を実施しないスムージング処理手段とから、複数の位置ずれ補正手段を構成するようにしたので、並列処理を行わないで処理する場合の処理結果に相当する処理結果を短時間で取得することができる効果がある。 According to the present invention, the image dividing unit that divides the overlapping divided image generated by the overlapping divided image generating unit into a plurality of blocks, and the pixel of the reference image corresponding to each pixel of the block divided by the image dividing unit. Specifically, the positional deviation of the block with respect to the reference image is calculated, a plurality of positional deviation calculation means for correcting the positional deviation, and the block after the positional deviation correction by the positional deviation calculation means is only one overlapping divided image If the block after misalignment correction belongs to a plurality of overlapping divided images but is not a block at the four corners of the overlapping divided image, the pixels in the block after misalignment correction are moved. The smoothing process that increases the continuity between the block and the adjacent block is performed, while the block after the misalignment correction has four corner blocks. In this case, since a plurality of misalignment correction units are configured from the smoothing processing unit that does not perform the smoothing processing, the processing result corresponding to the processing result when processing without parallel processing is performed in a short time. There is an effect that can be acquired.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による画像処理装置を示す構成図である。
図1において、基準画像格納部1は例えばRAMやハードディスクなどの記憶装置から構成されており、基準画像PSTDを記憶している。
対象画像格納部2は例えばRAMやハードディスクなどの記憶装置から構成されており、基準画像格納部1に記憶されている基準画像PSTDと位置あわせを行う画像(以下、「対象画像POBJ」と称する)を記憶している。
Embodiment 1 FIG.
1 is a block diagram showing an image processing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, the reference image storage unit 1 is composed of a storage device such as a RAM or a hard disk, and stores a reference image PSTD .
The target image storage unit 2 is composed of a storage device such as a RAM or a hard disk, for example, and is an image (hereinafter referred to as “target image P OBJ ”) that aligns with the reference image PSTD stored in the reference image storage unit 1. Is stored).
分割条件格納部3は例えばRAMやハードディスクなどの記憶装置から構成されており、対象画像POBJの分割条件として、例えば、対象画像POBJの分割数(横方向分割数nx、縦方向分割数ny)や、分割画像間の重複範囲(横方向重複ピクセル数dx、縦方向重複ピクセル数dy)などを記憶している。
ベクトル情報格納部4は例えばRAMやハードディスクなどの記憶装置から構成されており、基準画像PSTD及び対象画像POBJにおける各ピクセル(画素)に対応する視線ベクトルや撮影位置情報などを含んでいるベクトル情報を記憶している。
Dividing condition storing section 3 is constituted by a storage device such as RAM or a hard disk, a division condition of the subject image P OBJ, for example, the target image P OBJ dividing number (lateral division number nx, longitudinal division number ny ) And overlapping ranges between divided images (horizontal overlapping pixel number dx, vertical overlapping pixel number dy), and the like.
The vector information storage unit 4 includes a storage device such as a RAM or a hard disk, and includes a line-of-sight vector corresponding to each pixel in the reference image P STD and the target image P OBJ , shooting position information, and the like. I remember information.
重複分割画像生成部11は例えばCPUを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、分割条件格納部3により記憶されている分割条件にしたがって、対象画像格納部2に記憶されている対象画像POBJを分割して、互いに一部分が重複している複数の重複分割画像DPOBJn(n=1,2,・・・,N)を生成する処理を実施する。Nは分割数である。なお、重複分割画像生成部11は重複分割画像生成手段を構成している。 The overlapping divided image generation unit 11 is constituted by, for example, a semiconductor integrated circuit mounted with a CPU or a one-chip microcomputer, and the target image storage unit 2 according to the division conditions stored in the division condition storage unit 3. by dividing the object image P OBJ stored in a plurality of overlapping divided images DP OBJn that overlap partially with each other (n = 1,2, ···, n ) carrying out the process of generating. N is the number of divisions. The overlapping divided image generating unit 11 constitutes an overlapping divided image generating unit.
位置ずれ補正部12−1〜12−Nは例えばCPUを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、重複分割画像生成部11により生成された重複分割画像DPOBJnの各ピクセルに対応する基準画像PSTDのピクセルを特定して、その基準画像PSTDに対する重複分割画像DPOBJnの位置ずれΔrを計算し、その計算結果にしたがって基準画像PSTDに対する重複分割画像DPOBJnの位置ずれΔrを補正する処理を実施する。なお、位置ずれ補正部12−1〜12−Nは位置ずれ補正手段を構成している。 The misregistration correction units 12-1 to 12 -N are configured by, for example, a semiconductor integrated circuit on which a CPU is mounted, a one-chip microcomputer, or the like, and the overlapping divided image DP OBJn generated by the overlapping divided image generation unit 11. It identifies the pixels of the corresponding reference image P STD in each pixel, and calculates the positional deviation Δr overlapping divided images DP OBJn for the reference image P STD, overlapping the divided image DP with respect to the reference image P STD according to the calculation result A process of correcting the positional deviation Δr of OBJn is performed. The misregistration correction units 12-1 to 12-N constitute misregistration correction means.
図1では、重複分割画像生成部11により生成された重複分割画像DPOBJnと同数の位置ずれ補正部12が実装されている例を示しているが、必ずしも生成された重複分割画像DPOBJnと同数である必要はない。
ただし、重複分割画像生成部11により生成された重複分割画像DPOBJnの数より、位置ずれ補正部12の実装数が少ない場合、一部の位置ずれ補正部12が複数の重複分割画像に対する処理を順番に実施する必要があるため、処理時間が多少長くなることが想定される。
FIG. 1 shows an example in which the same number of
However, when the number of
重複分割画像接合部13は例えばCPUを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、位置ずれ補正部12−1〜12−Nによる位置ずれ補正後の重複分割画像DP’OBJ1,DP’OBJ2,・・・,DP’OBJNを接合する処理を実施する。なお、重複分割画像接合部13は重複分割画像接合手段を構成している。
The overlapping divided
図2はこの発明の実施の形態1による画像処理装置の位置ずれ補正部12−n(n=1,2,・・・,N)を示す構成図である。
図2において、画像分割部21は重複分割画像生成部11により生成された重複分割画像DPOBJnを複数のブロックBi,jに分割する処理を実施する。なお、画像分割部21は画像分割手段を構成している。i=1,2,・・・,I、j=1,2,・・・,Jである。
FIG. 2 is a block diagram showing the misregistration correction unit 12-n (n = 1, 2,..., N) of the image processing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 2, the
位置ずれ計算部22−1〜22−Mは画像分割部21により分割されたブロックBi,jの各ピクセルに対応する基準画像PSTDのピクセルを特定して、その基準画像PSTDに対するブロックBi,jの位置ずれΔri,jを計算するとともに、その位置ずれΔri,jを補正する処理を実施する。なお、位置ずれ計算部22−1〜22−Mは位置ずれ計算手段を構成している。
図2の例では、画像分割部21により分割されたブロックBi,jと同数の位置ずれ計算部22が実装されているものを想定しているが(M=I×J)、必ずしも分割されたブロックBi,jと同数である必要はない。
ただし、画像分割部21により分割されたブロックBi,jの数より位置ずれ計算部22の実装数が少ない場合、一部の位置ずれ計算部22が複数のブロックに対する処理を順番に実施する必要があるため、処理時間が多少長くなることが想定される。
Positional deviation calculation unit 22-1 to 22-M are block B i divided by the image dividing unit 21, to identify the reference image P STD of pixels corresponding to each pixel of the j, the block B with respect to the reference image P STD i, position shift [Delta] r i of j, with calculating a j, carries out a process of correcting the positional displacement [Delta] r i, j. The misregistration calculation units 22-1 to 22-M constitute misregistration calculation means.
In the example of FIG. 2, it is assumed that the same number of
However, when the number of
スムージング処理部23は位置ずれ計算部22−1〜22−Mによる位置ずれ補正後のブロックB’i,jが1つの重複分割画像だけに属している場合、あるいは、そのブロックB’i,jが複数の重複分割画像に属しているが、重複分割画像の4隅のブロックでない場合、位置ずれ補正後のブロックB’i,j内の画素を移動して、そのブロックB’i,jと隣接しているブロックとの連続性を高めるスムージング処理を実施する一方、位置ずれ補正後のブロックB’i,jが4隅のブロックである場合、上記スムージング処理を実施しない処理手段である。
また、スムージング処理部23は、スムージング処理後のブロックB”1,1〜B”I,J(スムージング処理を実施していない4隅のブロックを含む)を接合して、重複分割画像DPOBJnと同様に、互いに一部分が重複している位置ずれ補正後の重複分割画像DP’OBJn(n=1,2,・・・,N)を生成する処理を実施する。
なお、スムージング処理部23はスムージング処理手段を構成している。
The smoothing
Further, the smoothing
Note that the smoothing
図1の例では、画像処理装置の構成要素である基準画像格納部1、対象画像格納部2、分割条件格納部3、ベクトル情報格納部4、重複分割画像生成部11、位置ずれ補正部12−1〜12−N及び重複分割画像接合部13のそれぞれが専用のハードウェアで構成されているものを想定しているが、画像処理装置がコンピュータで構成されていてもよい。
画像処理装置がコンピュータで構成されている場合、基準画像格納部1、対象画像格納部2、分割条件格納部3及びベクトル情報格納部4をコンピュータの内部メモリ又は外部メモリ上に構成するとともに、重複分割画像生成部11、位置ずれ補正部12−1〜12−N及び重複分割画像接合部13の処理内容を記述している画像処理プログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのCPUが当該メモリに格納されている画像処理プログラムを実行するようにすればよい。
In the example of FIG. 1, the reference image storage unit 1, the target image storage unit 2, the division condition storage unit 3, the vector information storage unit 4, the overlapping divided image generation unit 11, and the
When the image processing apparatus is configured by a computer, the reference image storage unit 1, the target image storage unit 2, the division condition storage unit 3 and the vector information storage unit 4 are configured on the internal memory or external memory of the computer. An image processing program describing the processing contents of the divided image generation unit 11, the misregistration correction units 12-1 to 12-N, and the overlapping divided
次に動作について説明する。
分割条件格納部3には、対象画像POBJの分割条件として、例えば、対象画像POBJの分割数(横方向分割数nx、縦方向分割数ny)や、分割画像間の重複範囲(横方向重複ピクセル数dx、縦方向重複ピクセル数dy)などが記憶されている。
この実施の形態1では、位置ずれ補正部12−1〜12−Nの個数と同数の分割数が分割条件格納部3に記憶されているものとする。
ここで、図3は重複分割画像生成部11により対象画像POBJが分割されて生成される複数の重複分割画像DPOBJn(n=1,2,・・・,N)を示す説明図である。図3の例では、N=12である。
Next, the operation will be described.
The division condition storage unit 3, as the division conditions of the target image P OBJ, for example, the target image P OBJ dividing number (lateral division number nx, longitudinal division number ny) and, overlapping range between the divided image (horizontal direction The number of overlapping pixels dx, the number of vertical overlapping pixels dy), and the like are stored.
In the first embodiment, it is assumed that the same number of divisions as the number of the positional deviation correction units 12-1 to 12-N are stored in the division condition storage unit 3.
Here, FIG. 3 is an explanatory view showing a plurality of overlapping divided images DP OBJn (n = 1, 2,..., N) generated by dividing the target image P OBJ by the overlapping divided image generation unit 11. . In the example of FIG. 3, N = 12.
重複分割画像生成部11は、基準画像格納部1から基準画像PSTDを取得し、対象画像格納部2から対象画像POBJを取得する。複数枚の対象画像POBJが対象画像格納部2に記憶されている場合には、対象画像POBJを1枚ずつ順番に取得して、後述する重複分割画像DPOBJnの生成処理を行う。
次に、重複分割画像生成部11は、分割条件格納部3に記憶されている分割条件を取得する。
The overlapping divided image generation unit 11 acquires the reference image PSTD from the reference image storage unit 1 and acquires the target image POBJ from the target image storage unit 2. When a plurality of target images P OBJ are stored in the target image storage unit 2, the target images P OBJ are acquired one by one in order, and a process of generating an overlapping divided image DP OBJn described later is performed.
Next, the overlapping divided image generation unit 11 acquires the division condition stored in the division condition storage unit 3.
重複分割画像生成部11は、分割条件として、対象画像POBJの分割数(横方向分割数nx、縦方向分割数ny)と、分割画像間の重複範囲(横方向重複ピクセル数dx、縦方向重複ピクセル数dy)が記憶されていれば、対象画像POBJの分割数と分割画像間の重複範囲から、重複分割画像DPOBJnの横幅(横ピクセル数)w1と、縦幅(縦ピクセル数)h1を算出する。
w1=dx+[(w−(nx−1)×dx)/nx] (1)
h1=dy+[(h−(ny−1)×dy)/ny] (2)
式(1)(2)において、wは対象画像POBJの横幅(横ピクセル数)、hは対象画像POBJの縦幅(縦ピクセル数)である。
また、[]はガウス記号を表しており、割り切れない分については、別途、いずれかの重複分割画像DPOBJnに加える形で余りが無いようにしている。
The overlapping divided image generation unit 11 includes, as dividing conditions, the number of divisions of the target image POBJ (the number of horizontal divisions nx, the number of vertical divisions ny) and the overlapping range between the divided images (the number of horizontal overlapping pixels dx, the vertical direction). If the number of overlapping pixels dy) is stored, the horizontal width (number of horizontal pixels) w1 and the vertical width (number of vertical pixels) of the overlapping divided image DP OBJn are calculated from the number of divisions of the target image P OBJ and the overlapping range between the divided images. h1 is calculated.
w1 = dx + [(w− (nx−1) × dx) / nx] (1)
h1 = dy + [(h− (ny−1) × dy) / ny] (2)
In the formula (1) (2), w is the width (the number of horizontal pixels) of the target image P OBJ, h is the target image P OBJ of the vertical width (the number of vertical pixels).
In addition, [] represents a Gaussian symbol, and a portion that cannot be divided is separately added to any one of the overlapping divided images DPOBJn so that there is no remainder.
重複分割画像生成部11は、重複分割画像DPOBJnの横幅(横ピクセル数)w1と、縦幅(縦ピクセル数)h1を算出すると、図3に示すように、対象画像格納部2に記憶されている対象画像POBJを分割して、横幅がw1で縦幅がh1の重複分割画像DPOBJn(n=1,2,・・・,N)を生成する。
このとき、横方向に隣り合っている重複分割画像同士の重なりはピクセル数dxであり、縦方向に隣り合っている重複分割画像同士の重なりはピクセル数dyである。
図3の例では、横方向には余りαがあるため、右端の重複分割画像DPOBJnに余りαを加えており、右端の重複分割画像DPOBJnの横幅(横ピクセル数)がw1+αになっている。
また、縦方向には余りβがあるため、下端の重複分割画像DPOBJnに余りβを加えており、下端の重複分割画像DPOBJnの縦幅(縦ピクセル数)がh1+βになっている。
When the overlapping divided image generation unit 11 calculates the horizontal width (the number of horizontal pixels) w1 and the vertical width (the number of vertical pixels) h1 of the overlapping divided image DPOBJn , as shown in FIG. 3, the overlapping divided image generation unit 11 stores it in the target image storage unit 2. The target image P OBJ is divided to generate overlapping divided images DP OBJn (n = 1, 2,..., N) having a horizontal width of w1 and a vertical width of h1.
At this time, the overlap between the overlapped divided images adjacent in the horizontal direction is the number of pixels dx, and the overlap between the overlapped divided images adjacent in the vertical direction is the number of pixels dy.
In the example of FIG. 3, because there is much in the lateral direction alpha, and adding the alpha remainder to the right end of the overlap divided images DP OBJn, the right end of the overlap divided images DP OBJn the width (number of horizontal pixels) is turned w1 + alpha Yes.
Further, since the vertical direction is very beta, and adding the remainder beta Duplicate divided images DP OBJn of lower, longitudinal width of the overlap divided images DP OBJn of lower (the number of vertical pixels) is set to h1 + beta.
重複分割画像生成部11は、複数の重複分割画像DPOBJ1〜DPOBJNを生成すると、重複分割画像DPOBJ1を位置ずれ補正部12−1、重複分割画像DPOBJ2を位置ずれ補正部12−2、・・・、重複分割画像DPOBJNを位置ずれ補正部12−Nに出力する。
なお、重複分割画像生成部11は、ベクトル情報格納部4に記憶されている基準画像PSTDに関するベクトル情報については位置ずれ補正部12−1〜12−Nに出力するが、対象画像POBJの各ピクセルに対応するベクトル情報については、対象画像POBJと同様に分割し、重複分割画像DPOBJ1の各ピクセルに対応するベクトル情報は位置ずれ補正部12−1、重複分割画像DPOBJ2の各ピクセルに対応するベクトル情報は位置ずれ補正部12−2、・・・、重複分割画像DPOBJNの各ピクセルに対応するベクトル情報は位置ずれ補正部12−Nに出力する。
When the overlapping divided image generation unit 11 generates a plurality of overlapping divided images DP OBJ1 to DP OBJN , the overlapping divided image DP OBJ1 is converted into the misalignment correction unit 12-1, the overlapping divided image DP OBJ2 is converted into the misalignment correction unit 12-2, .. , And outputs the overlapping divided image DPOBJN to the misalignment correction unit 12-N.
Incidentally, overlapping the divided image generation unit 11 is output to the position deviation correction unit 12-1 to 12-N for vector information about the reference image P STD stored in the vector information storage unit 4, the target image P OBJ The vector information corresponding to each pixel is divided in the same manner as the target image P OBJ, and the vector information corresponding to each pixel of the overlapping divided image DP OBJ1 is each pixel of the misalignment correction unit 12-1 and the overlapping divided image DP OBJ2 . ., And vector information corresponding to each pixel of the overlapped divided image DP OBJN is output to the misalignment correction unit 12-N.
ただし、重複分割画像生成部11は、重複分割画像DPOBJnの横幅w1が3×dx以上とならず、重複分割画像DPOBJnの縦幅h1が3×dy以上とならない場合、対象画像POBJを分割せずに、その対象画像POBJ及びベクトル情報を1つの位置ずれ補正部(例えば、位置ずれ補正部12−1)に出力する。 However, when the horizontal width w1 of the overlapping divided image DP OBJn is not 3 × dx or more and the vertical width h1 of the overlapping divided image DP OBJn is not 3 × dy or more, the overlapping divided image generation unit 11 selects the target image P OBJ . Without division, the target image POBJ and the vector information are output to one misregistration correction unit (for example, misregistration correction unit 12-1).
位置ずれ補正部12−1〜12−Nは、重複分割画像生成部11から重複分割画像DPOBJn及びベクトル情報を受けると、その重複分割画像DPOBJnの各ピクセルに対応する基準画像PSTDのピクセルを特定して、その基準画像PSTDに対する重複分割画像DPOBJnの位置ずれΔrを計算し、その計算結果にしたがって基準画像PSTDに対する重複分割画像DPOBJnの位置ずれΔrを補正する。
以下、位置ずれ補正部12−n(n=1,2,・・・,N)の処理内容を具体的に説明する。
Positional deviation correcting unit 12-1 to 12-N receives the overlap divided images DP OBJn and vector information from the overlap divided image generating unit 11, the reference image P STD of pixels corresponding to each pixel of the overlap divided images DP OBJn identify and to its positional deviation Δr overlapping divided images DP OBJn relative to the reference image P STD is calculated to correct the positional displacement Δr overlapping divided images DP OBJn relative to the reference image P STD in accordance with the calculation result.
Hereinafter, the processing content of the position shift correction unit 12-n (n = 1, 2,..., N) will be specifically described.
位置ずれ補正部12−nの画像分割部21は、重複分割画像生成部11から重複分割画像DPOBJn及びベクトル情報を受けると、その重複分割画像DPOBJnを複数のブロックBi,jに分割する。
ここで、図4は画像分割部21による重複分割画像DPOBJnの分割例を示す説明図である。
画像分割部21による重複分割画像DPOBJnの分割手順であるが、最初に、重複分割画像DPOBJnの左右dxピクセル範囲及び上下dyピクセル範囲(図4において、斜線が施されている範囲)を分割する。斜線が施されている範囲のブロックは、重複分割画像DPOBJnの4隅のブロックであり、右隣又は左隣の重複分割画像と、上隣又は下隣の重複分割画像と、右上、左上、右下又は左下の重複分割画像とに重なる可能性がある部分である。
When receiving the overlapped divided image DPOBJn and the vector information from the overlapped divided image generating unit 11, the
Here, FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of division of the overlapping divided image DPOBJn by the
The procedure of dividing the overlapping divided image DP OBJn by the
次に、重複分割画像DPOBJnの外周部分(4隅のブロックを除く)において、上辺及び下辺に隣接している範囲(左上隅のブロックと右上隅のブロックとの間の範囲、左下隅のブロックと右下隅のブロックとの間の範囲)を横ピクセルがdx以上で、縦ピクセルがdyとなるように分割する。
また、重複分割画像DPOBJnの外周部分(4隅のブロックを除く)において、左辺及び右辺に隣接している範囲(左上隅のブロックと左下隅のブロックとの間の範囲、右上隅のブロックと右下隅のブロックとの間の範囲)を縦ピクセルがdy以上で、横ピクセルがdxとなるように分割する。
最後に、重複分割画像DPOBJnの中央部分(図4において、網掛けが施されている範囲)を横ピクセルがdx以上で、縦ピクセルがdy以上となるように分割する。
画像分割部21により分割されたブロックBi,jでは、隣のブロックとの重なりは設けられていない。図4の例では、重複分割画像DPOBJnが20個のブロックBi,jに分割されている。
Next, in the outer peripheral portion of the overlapped divided image DPOBJn (excluding the four corner blocks), the range adjacent to the upper and lower sides (the range between the upper left corner block and the upper right corner block, the lower left corner block) And the lower right corner block) is divided so that the horizontal pixel is not less than dx and the vertical pixel is dy.
Further, in the outer peripheral portion (excluding the four corner blocks) of the overlapped divided image DPOBJn, the range adjacent to the left side and the right side (the range between the upper left corner block and the lower left corner block, the upper right corner block, Is divided so that the vertical pixel is not less than dy and the horizontal pixel is dx.
Finally, the central portion (the shaded range in FIG. 4) of the overlapping divided image DPOBJn is divided so that the horizontal pixel is dx or more and the vertical pixel is dy or more.
In the blocks B i, j divided by the
画像分割部21は、重複分割画像DPOBJnを複数のブロックBi,jに分割すると、ブロックB1,1を位置ずれ計算部22−1、ブロックB2,1を位置ずれ計算部22−2、・・・、ブロックBI,Jを位置ずれ計算部22−Mに出力する。
なお、画像分割部21は、基準画像PSTDに関するベクトル情報については位置ずれ計算部22−1〜22−Mに出力するが、重複分割画像DPOBJnの各ピクセルに対応するベクトル情報については、重複分割画像DPOBJnと同様に分割し、ブロックB2,1の各ピクセルに対応するベクトル情報は位置ずれ計算部22−1、ブロックB2,2の各ピクセルに対応するベクトル情報は位置ずれ計算部22−2、・・・、ブロックBI,Jの各ピクセルに対応するベクトル情報は位置ずれ計算部22−Mに出力する。
When the
Incidentally, the
位置ずれ補正部12−nの位置ずれ計算部22−1〜22−Mは、画像分割部21からブロックBi,j及びベクトル情報を受けると、そのベクトル情報を用いて、そのブロックBi,jの各ピクセルに対応する基準画像PSTDのピクセルを特定して、その基準画像PSTDに対するブロックBi,jの位置ずれΔri,j(i=1,2,・・・,I、j=1,2,・・・,J)を計算する。
以下、位置ずれ計算部22−m(m=1,2,・・・,M)の処理内容を具体的に説明する。
ここで、図5はピクセルの位置計算を説明する説明図である。
When receiving the block B i, j and the vector information from the
Hereinafter, the processing content of the misregistration calculation unit 22-m (m = 1, 2,..., M) will be specifically described.
Here, FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining pixel position calculation.
位置ずれ計算部22−mは、ブロックBi,jのピクセル毎に、当該ピクセルに対応するベクトル情報に含まれている視線ベクトル(撮影方向)及び撮影位置を地球中心座標系に変換することで、撮影位置を基点とする視線ベクトル(撮影方向)と、高度情報の基準となる楕円体面(一般的な数値標高モデル(DEM:Digital Elevation Model)では、地球楕円体面からの高さを高度情報として格納している)との交点Pを算出する。
撮影位置を基点とする視線ベクトルの途中に、画像の撮影箇所Q(画像中のピクセルを示す場所)があり、その位置での高度は、地球楕円体面からの高さを示す高度情報(高度情報は、外部より与えられるようにしてもよいし、位置ずれ計算部22−mが保持するようにしてもよい)に誤差がなければ、その高度情報が示す高度と一致する。
高度情報が示す高度と一致する位置が、当該ピクセルの位置Qとなるが、位置Qを直接求めることはできないため、反復計算を行いながら、交点P及び視線ベクトル(撮影方向)を利用してQ’を求める形になる。
The position shift calculation unit 22-m converts, for each pixel of the block B i, j , the line-of-sight vector (shooting direction) and the shooting position included in the vector information corresponding to the pixel into the earth center coordinate system. The gaze vector (shooting direction) based on the shooting position and the ellipsoidal surface that serves as a reference for altitude information (in a general digital elevation model (DEM), the height from the earth ellipsoidal surface is used as altitude information. The intersection point P is calculated.
In the middle of the line-of-sight vector with the shooting position as the base point, there is a shooting location Q (location indicating a pixel in the image) of the image, and the altitude at that location is altitude information (altitude information indicating the height from the earth ellipsoidal plane) May be given from the outside, or may be held by the misregistration calculation unit 22-m), and if there is no error, it matches the altitude indicated by the altitude information.
The position that coincides with the altitude indicated by the altitude information is the position Q of the pixel. However, since the position Q cannot be obtained directly, Q is calculated using the intersection point P and the line-of-sight vector (imaging direction) while performing iterative calculation. It becomes the form to ask for '.
位置ずれ計算部22−mは、ブロックBi,jの各ピクセルの位置Qを求めると、ブロックBi,jのピクセルと同様に、基準画像PSTDに関するベクトル情報を参照して、基準画像PSTDの各ピクセルの位置を求め、ブロックBi,jの各ピクセルの位置Qが基準画像PSTDのどの位置に対応しているかを特定する。
位置ずれ計算部22−mは、ブロックBi,jのピクセルの対象画像POBJ上での座標が(x1,y1)であり、ブロックBi,jのピクセルと位置が一致している基準画像PSTDのピクセルの画像上での座標が(x0,y0)であるとすると、下記の式(3)(4)に示すように、ブロックBi,jのピクセルの横方向の位置ずれΔrxと縦方向の位置ずれΔryを計算することで、各ピクセルの位置ずれΔrx,yを計算する。
Δrx=x0−x1 (3)
Δry=y0−y1 (4)
Δrx,y=(Δrx,Δry) (5)
Positional deviation calculation unit 22-m, a block B i, when obtaining the position Q of each pixel of the j, similarly to the block B i, j-pixels, with reference to the vector information about the reference image P STD, the reference image P The position of each pixel of the STD is obtained, and the position Q of each pixel of the block B i, j corresponds to which position of the reference image P STD .
The misregistration calculation unit 22-m has the coordinates of the pixel of the block B i, j on the target image P OBJ (x1, y1), and the reference image whose position matches the pixel of the block B i, j Assuming that the coordinates of the pixel of P STD on the image are (x0, y0), as shown in the following equations (3) and (4), the lateral displacement Δr x of the pixel of the block B i, j Then, the positional deviation Δr x, y of each pixel is calculated by calculating the positional deviation Δr y in the vertical direction.
Δr x = x0−x1 (3)
Δr y = y0−y1 (4)
Δr x, y = (Δr x , Δr y ) (5)
位置ずれ計算部22−mは、各ピクセルの位置ずれΔrx,yを計算すると、下記の式(6)に示すように、基準画像PSTDに対するブロックBi,jの位置ずれΔri,jを計算する。
Δri,j=(Δr1,1 Δr2,1 ・・・ Δrx,y ・・・ Δra,b) (6)
式(6)において、aはブロックBi,jの横方向のピクセル数、bはブロックBi,jの縦方向のピクセル数である。
When the positional deviation calculation unit 22-m calculates the positional deviation Δr x, y of each pixel, as shown in the following equation (6), the positional deviation Δr i, j of the block B i, j with respect to the reference image P STD Calculate
Δr i, j = (Δr 1,1 Δr 2,1 ... Δr x, y ... Δr a, b ) (6)
In the formula (6), a block B i, lateral number of pixels of j, b is a block B i, the number of pixels longitudinal j.
位置ずれ計算部22−mは、基準画像PSTDに対するブロックBi,jの位置ずれΔri,jを計算すると、基準画像PSTDに対するブロックBi,jの位置ずれΔri,jを補正する。
即ち、基準画像PSTDに対するブロックBi,jの位置ずれΔri,jがゼロになるように、ブロックBi,jにおける各ピクセルを移動させる。
位置ずれ計算部22−mは、位置ずれ補正後のブロックB’i,jをスムージング処理部23に出力する。
When the position deviation calculation unit 22-m calculates the position deviation Δr i, j of the block B i, j with respect to the reference image P STD , the position deviation calculation unit 22-m corrects the position deviation Δr i, j of the block B i, j with respect to the reference image P STD . .
That is, each pixel in the block B i, j is moved so that the positional deviation Δr i, j of the block B i, j with respect to the reference image P STD becomes zero.
The misregistration calculation unit 22-m outputs the block B ′ i, j after the misregistration correction to the smoothing
位置ずれ補正部12−nのスムージング処理部23は、位置ずれ計算部22−1〜22−Mから、位置ずれ補正後のブロックB’1,1〜B’I,Jを受けると、位置ずれ補正後のブロックB’1,1〜B’I,Jに対するスムージング処理を実施する。
位置ずれ補正後のブロックB’i,jが1つの重複分割画像だけに属している場合(図4において、網掛けが施されている内周のブロックである場合)と、位置ずれ補正後のブロックB’i,jが複数の重複分割画像に属しているが、重複分割画像の4隅のブロックでない場合(重複分割画像における4隅のブロック以外の外周ブロックである場合)と、位置ずれ補正後のブロックB’i,jが重複分割画像の4隅のブロックである場合(図4において、斜線が施されているブロックである場合)とで、スムージング処理部23の処理内容が異なる。
以下、スムージング処理部23の処理内容を具体的に説明する。
図6はスムージング処理部23による各ピクセルのスムージングを示す説明図である。
When the smoothing
When the block B ′ i, j after the misalignment correction belongs to only one overlapping divided image (in FIG. 4, when the block is an inner peripheral block that is shaded), and after the misalignment correction When the block B ′ i, j belongs to a plurality of overlapping divided images but is not a block at the four corners of the overlapping divided image (when it is an outer peripheral block other than the four corner blocks in the overlapping divided image), the positional deviation correction The processing content of the smoothing
Hereinafter, the processing content of the
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the smoothing of each pixel by the smoothing
[ブロックB’i,jが1つの重複分割画像だけに属している場合]
スムージング処理部23は、図6に示すように、位置ずれ補正後のブロックB’i,jにおける各ピクセルを4方向にスムージングする。
即ち、隣り合っているブロックの境界付近では、位置ずれ補正の並列処理に伴って連続性が劣化している場合があるので、位置ずれ補正後のブロックB’i,j内のピクセルを移動して、そのブロックB’i,jと隣接しているブロックとの連続性を高めるスムージング処理を実施する。
ただし、スムージングを行う際、内周ブロック同士の境界付近では、連続性を高めるために、互いに隣の内周ブロックのピクセルの位置を考慮して、ブロックB’i,j内のピクセルを移動させるようにする。
一方、外周ブロックでは、後述するように、内周ブロックと外周ブロックが並んでいる方向へのスムージングが行われないので、内周ブロックと外周ブロックの境界付近では、外周ブロックのピクセルの位置を考慮することなく、内周ブロックBi,j内のピクセルを移動させるようにする。
[When block B ′ i, j belongs to only one overlapping divided image]
As shown in FIG. 6, the smoothing
That is, in the vicinity of the boundary between adjacent blocks, the continuity may be deteriorated due to the parallel processing of the misalignment correction. Therefore, the pixels in the block B ′ i, j after the misalignment correction are moved. Then, the smoothing process for increasing the continuity between the block B ′ i, j and the adjacent block is performed.
However, when performing smoothing, the pixels in the block B ′ i, j are moved in the vicinity of the boundary between the inner peripheral blocks in consideration of the positions of the pixels of the adjacent inner peripheral blocks in order to improve continuity. Like that.
On the other hand, as will be described later, smoothing in the direction in which the inner peripheral block and the outer peripheral block are aligned is not performed in the outer peripheral block, so the pixel position of the outer peripheral block is considered near the boundary between the inner peripheral block and the outer peripheral block. Without moving, the pixels in the inner block B i, j are moved.
[重複分割画像における4隅のブロック以外の外周ブロック(上端又は下端の外周ブロック)の場合]
上端又は下端の外周ブロックは、上隣又は下隣の重複分割画像と重複しているため、上下方向にスムージングを行うと、後段の処理で複数の重複分割画像が接合されると、並列処理を行わないで処理する場合の処理結果と異なる不具合が生じる。
例えば、上端の外周ブロック(必要に応じて、「当該重複分割画像における上端の外周ブロック」と称する)は、上隣の重複分割画像における下端の外周ブロックと重複しており、上端の外周ブロックの各ピクセルを上下方向にスムージングを行う場合、上端の外周ブロックの1段下の内周ブロックのピクセルの位置を考慮して、各ピクセルを移動させることになるが、上端の外周ブロックを取り扱う位置ずれ補正部12では、上隣の重複分割画像における下端の外周ブロックの1段上の内周ブロックのピクセルの位置が分からないため、上隣の重複分割画像における下端の外周ブロックの1段上の内周ブロックのピクセルの位置を考慮しないで、各ピクセルを移動させることになる。
[In the case of an outer peripheral block (upper or lower outer peripheral block) other than the four corner blocks in the overlapping divided image]
Since the upper or lower peripheral block overlaps with the upper or lower adjacent overlapping divided image, if smoothing is performed in the vertical direction, parallel processing is performed when multiple overlapping divided images are joined in the subsequent processing. A problem that is different from the processing result when processing is performed without performing the processing occurs.
For example, the outer peripheral block at the upper end (referred to as “the upper outer peripheral block in the overlapping divided image” as necessary) overlaps with the lower outer peripheral block in the upper adjacent overlapping divided image. When smoothing each pixel in the vertical direction, each pixel is moved in consideration of the pixel position of the inner peripheral block one step below the upper peripheral block. Since the
一方、上隣の重複分割画像における下端の外周ブロックを上下方向にスムージングを行う場合、下端の外周ブロックの1段上のピクセルの位置を考慮して、各ピクセルを移動させることになるが、上隣の重複分割画像を取り扱う位置ずれ補正部12では、当該重複分割画像における上端の外周ブロックの1段下の内周ブロックのピクセルの位置が分からないため、当該重複分割画像における上端の外周ブロックの1段下の内周ブロックのピクセルの位置を考慮しないで、各ピクセルを移動させることになる。
このように、重なり関係がある上端の外周ブロックと、上隣の重複分割画像における下端の外周ブロックとでは、上下方向にスムージングを行う際に考慮する隣のブロックのピクセルの位置が異なるため、後段の処理で複数の重複分割画像が接合されると、並列処理を行わない場合の処理結果と異なる不具合が生じる。
On the other hand, when performing smoothing in the vertical direction on the outer peripheral block at the lower end in the upper adjacent overlapping divided image, each pixel is moved in consideration of the position of the pixel one step above the lower peripheral block. In the
As described above, the pixel block of the adjacent block to be considered when performing smoothing in the vertical direction is different between the upper peripheral block having an overlapping relationship and the lower peripheral block in the upper adjacent overlapping divided image. If a plurality of overlap-divided images are joined in this process, there arises a problem that is different from the processing result when the parallel processing is not performed.
そのため、スムージング処理部23は、図6に示すように、上端又は下端の外周ブロックについては、左右方向についてだけスムージングを実施して、上下方向のスムージングを実施しないようにする。
ただし、スムージングを行う際、4隅のブロック以外の外周ブロック同士の境界付近では、連続性を高めるために、互いに隣の外周ブロックのピクセルの位置を考慮して、ブロックB’i,j内のピクセルを移動させるようにする。
一方、4隅のブロックでは、後述するようにスムージングが行われないので、外周ブロックと4隅のブロックの境界付近では、4隅のブロックのピクセルの位置を考慮することなく、外周ブロックB’i,j内のピクセルを移動させるようにする。
Therefore, as shown in FIG. 6, the smoothing
However, when performing smoothing, in the vicinity of the boundary between the outer peripheral blocks other than the four corner blocks, in order to increase continuity, the positions of the pixels of the adjacent outer peripheral blocks are taken into account, and the block B ′ i, j Move the pixel.
On the other hand, since smoothing is not performed in the four corner blocks as described later, the outer peripheral block B ′ i is not considered in the vicinity of the boundary between the outer peripheral block and the four corner blocks without considering the pixel positions of the four corner blocks. , J are moved.
[重複分割画像における4隅のブロック以外の外周ブロック(右端又は左端の外周ブロック)の場合]
右端又は左端の外周ブロックは、右隣又は左隣の重複分割画像と重複しているため、左右方向にスムージングを行うと、後段の処理で複数の重複分割画像が接合されると、並列処理を行わないで処理する場合の処理結果と異なる不具合が生じる。
例えば、右端の外周ブロック(必要に応じて、「当該重複分割画像における右端の外周ブロック」と称する)は、右隣の重複分割画像における左端の外周ブロックと重複しており、右端の外周ブロックの各ピクセルを左右方向にスムージングを行う場合、右端の外周ブロックの1行左の内周ブロックのピクセルの位置を考慮して、各ピクセルを移動させることになるが、右端の外周ブロックを取り扱う位置ずれ補正部12では、右隣の重複分割画像における左端の外周ブロックの1行右の内周ブロックのピクセルの位置が分からないため、右隣の重複分割画像における左端の外周ブロックの1行右の内周ブロックのピクセルの位置を考慮しないで、各ピクセルを移動させることになる。
[In the case of an outer peripheral block (right outer edge or left outer peripheral block) other than the four corner blocks in the overlapping divided image]
Since the right or left outer peripheral block overlaps with the right or left adjacent overlapping divided image, if smoothing is performed in the left-right direction, parallel processing is performed when multiple overlapping divided images are joined in the subsequent processing. A problem that is different from the processing result when processing is performed without performing the processing occurs.
For example, the rightmost outer peripheral block (referred to as “the rightmost outer peripheral block in the overlapping divided image” as necessary) overlaps with the leftmost outer peripheral block in the right adjacent overlapping divided image. When smoothing each pixel in the horizontal direction, each pixel is moved in consideration of the position of the pixel in the inner peripheral block one row left of the outermost block at the right end. Since the
一方、右隣の重複分割画像における左端の外周ブロックを左右方向にスムージングを行う場合、左端の外周ブロックの1行右のピクセルの位置を考慮して、各ピクセルを移動させることになるが、右隣の重複分割画像を取り扱う位置ずれ補正部12では、当該重複分割画像における右端の外周ブロックの1行左の内周ブロックのピクセルの位置が分からないため、当該重複分割画像の右端の外周ブロックの1行左の内周ブロックのピクセルの位置を考慮しないで、各ピクセルを移動させることになる。
このように、重なり関係がある右端の外周ブロックと、右隣の重複分割画像における左端の外周ブロックとでは、左右方向にスムージングを行う際に考慮する隣のブロックのピクセルの位置が異なるため、後段の処理で複数の重複分割画像が接合されると、並列処理を行わない場合の処理結果と異なる不具合が生じる。
On the other hand, when performing smoothing in the left-right direction on the leftmost outer peripheral block in the adjacent overlapped image on the right, each pixel is moved in consideration of the position of the pixel on the right of one line of the leftmost outer peripheral block. In the
As described above, since the pixel block of the adjacent block to be considered when performing smoothing in the left-right direction is different between the rightmost outer peripheral block having an overlapping relationship and the leftmost outer peripheral block in the right adjacent overlapping divided image, the latter stage If a plurality of overlap-divided images are joined in this process, there arises a problem that is different from the processing result when the parallel processing is not performed.
そのため、スムージング処理部23は、図6に示すように、右端又は左端の外周ブロックについては、上下方向についてだけスムージングを実施して、左右方向のスムージングを実施しないようにする。
ただし、スムージングを行う際、4隅のブロック以外の外周ブロック同士の境界付近では、連続性を高めるために、互いに隣の外周ブロックのピクセルの位置を考慮して、ブロックB’i,j内のピクセルを移動させるようにする。
一方、4隅のブロックでは、後述するようにスムージングが行われないので、外周ブロックと4隅のブロックの境界付近では、4隅のブロックのピクセルの位置を考慮することなく、外周ブロックB’i,j内のピクセルを移動させるようにする。
Therefore, as shown in FIG. 6, the smoothing
However, when performing smoothing, in the vicinity of the boundary between the outer peripheral blocks other than the four corner blocks, in order to increase continuity, the positions of the pixels of the adjacent outer peripheral blocks are taken into account, and the block B ′ i, j Move the pixel.
On the other hand, since smoothing is not performed in the four corner blocks as described later, the outer peripheral block B ′ i is not considered in the vicinity of the boundary between the outer peripheral block and the four corner blocks without considering the pixel positions of the four corner blocks. , J are moved.
[ブロックB’i,jが重複分割画像の4隅のブロックである場合]
4隅のブロックは、右隣又は左隣の重複分割画像、上隣又は下隣の重複分割画像、右上隣、左上隣、右下隣又は左下隣の重複分割画像などと重複しているため、スムージングを行うと、後段の処理で複数の重複分割画像が接合されると、並列処理を行わないで処理する場合の処理結果と異なる不具合が生じる。
この不具合が生じる理由は、4隅のブロック以外の外周ブロックと同様に、スムージングを行う際に考慮する隣のブロックのピクセルの位置が異なるためである。
そのため、スムージング処理部23は、位置ずれ補正後のブロックB’i,jに対するスムージング処理を実施しない。
[When Block B ′ i, j is a Block at Four Corners of Overlapping Division Image]
Since the four corner blocks overlap with the right or left adjacent overlapping divided image, the upper adjacent or lower adjacent overlapping divided image, the upper right adjacent, the upper left adjacent, the lower right adjacent or the lower left adjacent overlapping divided image, etc. When smoothing is performed, if a plurality of overlapping divided images are joined in subsequent processing, a problem that is different from the processing result in the case of processing without parallel processing occurs.
The reason why this defect occurs is that, as with the outer peripheral blocks other than the four corner blocks, the pixel positions of adjacent blocks to be considered when performing smoothing are different.
Therefore, the smoothing
スムージング処理部23は、位置ずれ補正後のブロックB’1,1〜B’I,Jに対するスムージング処理を実施すると、スムージング処理後のブロックB”1,1〜B”I,J(スムージング処理を実施していない4隅のブロックを含む)を接合して、重複分割画像DPOBJnと同様に、互いに一部分が重複している位置ずれ補正後の重複分割画像DP’OBJn(n=1,2,・・・,N)を生成し、位置ずれ補正後の重複分割画像DP’OBJnを重複分割画像接合部13に出力する。
When the smoothing
重複分割画像接合部13は、位置ずれ補正部12−1〜12−Nのスムージング処理部23から、位置ずれ補正後の重複分割画像DP’OBJ1,DP’OBJ2,・・・,DP’OBJNを受けると、互いに重複している部分を重ね合わせながら、位置ずれ補正後の重複分割画像DP’OBJ1,DP’OBJ2,・・・,DP’OBJNを接合して、元の対象画像POBJに相当する画像P’OBJを生成する。
なお、重複分割画像接合部13では、重複分割画像生成部11での重複分割画像の分割結果を参照して、位置ずれ補正部12−1〜12−Nの処理結果を単に並べるだけで、元の対象画像POBJに相当する画像P’OBJを生成することができる。
The overlapping divided
The overlapping divided
以上で明らかなように、この実施の形態1によれば、重複分割画像生成部11により生成された重複分割画像DPOBJnを複数のブロックBi,jに分割する画像分割部21と、画像分割部21により分割されたブロックBi,jの各ピクセルに対応する基準画像PSTDのピクセルを特定して、その基準画像PSTDに対するブロックBi,jの位置ずれΔri,jを計算するとともに、その位置ずれΔri,jを補正する位置ずれ計算部22−1〜22−Mと、位置ずれ計算部22−1〜22−Mによる位置ずれ補正後のブロックB’i,jが1つの重複分割画像だけに属している場合、位置ずれ補正後のブロックB’i,jにおける各ピクセルを4方向にスムージングし、位置ずれ補正後のブロックB’i,jが複数の重複分割画像に属しているが、重複分割画像の4隅のブロックでない場合、複数の重複分割画像が並んでいる方向と90度異なる方向にスムージングし、位置ずれ補正後のブロックB’i,jが4隅のブロックである場合、上記スムージング処理を実施しないスムージング処理部23とから、位置ずれ補正部12−1〜12−Nを構成するようにしたので、並列処理を行わないで処理する場合の処理結果に相当する処理結果を短時間で取得することができる効果を奏する。
即ち、並列処理による処理の高速化が得られるとともに、対象画像POBJを分割しないで基準画像PSTDとの位置合わせを行った場合と同様の処理結果が得られる効果を奏する。
なお、図1の画像処理装置により位置合わせが行われた対象画像P’OBJと基準画像PSTDを用いて、超解像画像などを生成することができる。
As apparent from the above, according to the first embodiment, the
That is, the high-speed processing by parallel processing can be obtained, an effect of the case of performing the alignment of the reference image P STD not break target image P OBJ and the same processing result is obtained.
A super-resolution image or the like can be generated using the target image P′OBJ and the reference image PSTD that have been aligned by the image processing apparatus of FIG.
実施の形態2.
上記実施の形態1では、位置ずれ計算部22−mが、ベクトル情報を参照して、ブロックBi,jの各ピクセルの位置Q及び基準画像PSTDの各ピクセルの位置を求めることで、ブロックBi,jの各ピクセルに対応する基準画像PSTDのピクセルを特定するものを示したが、ブロックBi,jの位置をずらしながら(あるいは、ブロックBi,jの解像度を変えながら)、ブロックBi,jと基準画像PSTDの画像相関を算出し、その画像相関が最高になる位置(あるいは、解像度)を特定することで、ブロックBi,jの各ピクセルに対応する基準画像PSTDのピクセルを特定するようにしてもよい。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the position shift calculation unit 22-m refers to the vector information and obtains the position Q of each pixel of the block B i, j and the position of each pixel of the reference image P STD. B i, showed that identifies the pixels of the reference image P STD corresponding to each pixel of the j, block B i, while shifting the position of the j (or block B i, while changing the resolution j), By calculating the image correlation between the block B i, j and the reference image P STD and specifying the position (or resolution) at which the image correlation is highest, the reference image P corresponding to each pixel of the block B i, j You may make it specify the pixel of STD .
実施の形態3.
上記実施の形態1では、位置ずれ計算部22−mが、基準画像PSTDに対するブロックBi,jの位置ずれΔri,jを計算して、その位置ずれΔri,jを補正するものを示したが、その補正を行っても、位置ずれΔri,jがゼロにならず、若干の位置ずれが残っている場合がある。
そこで、この実施の形態3では、位置ずれ計算部22−mが、基準画像PSTDに対するブロックBi,jの位置ずれΔri,jを計算して、その位置ずれΔri,jを補正したのち、基準画像PSTDに対する位置ずれ補正後のブロックB’i,jの位置ずれを再度計算し、その計算結果にしたがって基準画像PSTDに対する位置ずれ補正後のブロックB’i,jの位置ずれを再補正するようにする。
これにより、位置ずれの補正精度を高めることができる。
Embodiment 3 FIG.
In the first embodiment, the position shift calculation unit 22-m calculates the position shift Δr i, j of the block B i, j with respect to the reference image P STD and corrects the position shift Δr i, j. Although shown, even if the correction is performed, the positional deviation Δri , j does not become zero, and a slight positional deviation may remain.
Therefore, in the third embodiment, positional displacement calculating unit 22-m is the block B i relative to the reference image P STD, positional displacement [Delta] r i of j, by calculating the j, and correct the positional deviation [Delta] r i, j later, the block B of the displacement-corrected with respect to the reference image P STD 'i, to calculate the positional deviation of the j again, the block B of the displacement-corrected with respect to the reference image P STD in accordance with the calculation result' i, position shift of the j Will be corrected again.
As a result, the correction accuracy of the positional deviation can be increased.
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 In the present invention, within the scope of the invention, any combination of the embodiments, or any modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible. .
1 基準画像格納部、2 対象画像格納部、3 分割条件格納部、4 ベクトル情報格納部、11 重複分割画像生成部(重複分割画像生成手段)、12−1〜12−N 位置ずれ補正部(位置ずれ補正手段)、13 重複分割画像接合部(重複分割画像接合手段)、22−1〜22−M 位置ずれ計算部(位置ずれ計算手段)、23 スムージング処理部(スムージング処理手段)。 1 reference image storage unit, 2 target image storage unit, 3 division condition storage unit, 4 vector information storage unit, 11 overlapping divided image generation unit (overlapping divided image generation unit), 12-1 to 12-N misregistration correction unit ( Misalignment correcting means), 13 overlapping divided image joining section (overlapping divided image joining means), 22-1 to 22-M misregistration calculating section (positional deviation calculating means), 23 smoothing processing section (smoothing processing means).
Claims (7)
上記重複分割画像生成手段により生成された重複分割画像の各画素に対応する上記基準画像の画素を特定して、上記基準画像に対する上記重複分割画像の位置ずれを計算し、その計算結果にしたがって上記基準画像に対する上記重複分割画像の位置ずれを補正する複数の位置ずれ補正手段と、
上記複数の位置ずれ補正手段による位置ずれ補正後の重複分割画像を接合する重複分割画像接合手段とを備え、
上記複数の位置ずれ補正手段は、
上記重複分割画像生成手段により生成された重複分割画像を複数のブロックに分割する画像分割手段と、
上記画像分割手段により分割されたブロックの各画素に対応する上記基準画像の画素を特定して、上記基準画像に対する上記ブロックの位置ずれを計算するとともに、上記位置ずれを補正する複数の位置ずれ計算手段と、
上記位置ずれ計算手段による位置ずれ補正後のブロックが1つの重複分割画像だけに属している場合、あるいは、位置ずれ補正後のブロックが複数の重複分割画像に属しているが、上記重複分割画像の4隅のブロックでない場合、位置ずれ補正後のブロック内の画素を移動して、上記ブロックと隣接しているブロックとの連続性を高めるスムージング処理を実施する一方、位置ずれ補正後のブロックが4隅のブロックである場合、上記スムージング処理を実施しないスムージング処理手段と
から構成されていることを特徴とする画像処理装置。 An overlapping divided image generating means for dividing the target image according to a dividing condition of the target image to be aligned with the reference image and generating a plurality of overlapping divided images partially overlapping each other;
The pixel of the reference image corresponding to each pixel of the overlapping divided image generated by the overlapping divided image generating means is specified, the positional deviation of the overlapping divided image with respect to the reference image is calculated, and the position of the overlapping image is calculated according to the calculation result. A plurality of misalignment correcting means for correcting misalignment of the overlapped divided image with respect to the reference image;
The overlapping divided image joining means for joining the overlapping divided images after the positional deviation correction by the plurality of positional deviation correcting means,
The plurality of misregistration correction means includes
Image dividing means for dividing the overlapping divided image generated by the overlapping divided image generating means into a plurality of blocks;
A plurality of misregistration calculations for identifying the pixel of the reference image corresponding to each pixel of the block divided by the image dividing means and calculating the misregistration of the block with respect to the reference image and correcting the misregistration. Means,
If the block after the positional deviation correction by the positional deviation calculating means belongs to only one overlapping divided image, or the block after the positional deviation correction belongs to a plurality of overlapping divided images, If the block is not a four-corner block, the pixels in the block after the misalignment correction are moved to perform a smoothing process that increases the continuity between the block and the adjacent block. An image processing apparatus comprising: smoothing processing means that does not perform the smoothing processing when the block is a corner block.
位置ずれ計算手段による位置ずれ補正後のブロックが1つの重複分割画像だけに属している場合、位置ずれ補正後のブロック内の画素を4方向にスムージングし、
位置ずれ補正後のブロックが複数の重複分割画像に属しているが、上記重複分割画像の4隅のブロックでない場合、位置ずれ補正後のブロック内の画素を上記複数の重複分割画像が並んでいる方向と90度異なる方向にスムージングする
ことを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。 The smoothing processing means is
When the block after the positional deviation correction by the positional deviation calculating means belongs to only one overlapping divided image, the pixels in the block after the positional deviation correction are smoothed in four directions,
If the block after misalignment correction belongs to a plurality of overlapped divided images, but is not the block at the four corners of the overlapped divided image, the plurality of overlapped divided images are arranged in the pixels in the block after misalignment correction. The image processing apparatus according to claim 1, wherein smoothing is performed in a direction different from the direction by 90 degrees.
上記重複分割画像生成処理手順により生成された重複分割画像の各画素に対応する上記基準画像の画素を特定して、上記基準画像に対する上記重複分割画像の位置ずれを計算し、その計算結果にしたがって上記基準画像に対する上記重複分割画像の位置ずれを補正する複数の位置ずれ補正処理手順と、
上記複数の位置ずれ補正処理手順による位置ずれ補正後の重複分割画像を接合する重複分割画像接合処理手順とをコンピュータに実行させる画像処理プログラムであって、
上記複数の位置ずれ補正処理手順は、
上記重複分割画像生成処理手順により生成された重複分割画像を複数のブロックに分割する画像分割処理手順と、
上記画像分割処理手順により分割されたブロックの各画素に対応する上記基準画像の画素を特定して、上記基準画像に対する上記ブロックの位置ずれを計算するとともに、上記位置ずれを補正する複数の位置ずれ計算処理手順と、
上記位置ずれ計算処理手順による位置ずれ補正後のブロックが1つの重複分割画像だけに属している場合、あるいは、位置ずれ補正後のブロックが複数の重複分割画像に属しているが、上記重複分割画像の4隅のブロックでない場合、位置ずれ補正後のブロック内の画素を移動して、上記ブロックと隣接しているブロックとの連続性を高めるスムージング処理を実施する一方、位置ずれ補正後のブロックが4隅のブロックである場合、上記スムージング処理を実施しないスムージング処理手順と
から構成されていることを特徴とする画像処理プログラム。 An overlapping divided image generation processing procedure for dividing the target image according to a dividing condition of the target image to be aligned with the reference image and generating a plurality of overlapping divided images partially overlapping each other;
A pixel of the reference image corresponding to each pixel of the overlapping divided image generated by the overlapping divided image generation processing procedure is specified, and a positional deviation of the overlapping divided image with respect to the reference image is calculated, and according to the calculation result A plurality of misalignment correction processing procedures for correcting misalignment of the overlapping divided image with respect to the reference image;
An image processing program for causing a computer to execute an overlapping divided image joining processing procedure for joining overlapping divided images after positional deviation correction by the plurality of misregistration correction processing procedures,
The plurality of misregistration correction processing procedures are as follows:
An image division processing procedure for dividing the overlapping divided image generated by the overlapping divided image generation processing procedure into a plurality of blocks;
A plurality of misregistrations that specify the pixel of the reference image corresponding to each pixel of the block divided by the image segmentation processing procedure, calculate the misregistration of the block with respect to the reference image, and correct the misregistration Calculation procedure,
When the block after the positional deviation correction by the positional deviation calculation processing procedure belongs to only one overlapping divided image, or the block after the positional deviation correction belongs to a plurality of overlapping divided images. If the block is not a block at the four corners, the pixels in the block after the positional deviation correction are moved to perform a smoothing process for increasing the continuity between the block and the adjacent block, while the block after the positional deviation correction is performed. An image processing program comprising: a smoothing process procedure that does not perform the smoothing process when the block is a block at four corners.
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