JP6194755B2 - 画像処理装置、撮像装置および画像処理プログラム - Google Patents
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請求項16に記載の撮像装置は、被写体を撮像して所定の周期ごとに連続して画像信号を出力する撮像手段と、画像信号に基づいて、所定の周期ごとに時間的に連続する複数の画像データを生成する画像生成手段と、請求項1乃至15の何れか一項に記載の画像処理装置と、を備えることを特徴とする。
請求項18に記載の画像処理プログラムは、時間的に連続する複数の画像データのそれぞれについて所定の特徴量を超える特徴領域を抽出して、複数の特徴画像データを生成する特徴画像生処理と、複数の特徴画像データの中の1つの特徴画像データの画素値と、少なくとも他の1つの特徴画像データの画素値とを比較して、特徴量が大きい画素値を選択して合成することにより第1合成画像データを生成する第1合成処理と、複数の画像データのうちの1の画像データと第1合成処理により生成された第1合成画像データとを合成して、特徴領域を軌跡状に表現する第2合成画像データを生成する第2合成処理と、第2合成画像データと、複数の画像データの少なくとも1つとに基づいて、表示部に動画形式で再生する再生処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
図面を参照して、本発明の第1の実施の形態における撮像装置として、レンズ交換式デジタルカメラを例に挙げて説明する。なお、レンズ固定式デジタルカメラについても本発明の一態様に含まれる。
図1はデジタルカメラ1の要部構成を示すブロック図である。デジタルカメラ1は、交換レンズ200とカメラボディ100とから構成され、交換レンズ200がマウント部(不図示)を介してカメラボディ100に装着される。
図3(b)に示す動作概念図を参照しながら軌跡画像データの生成について説明する。軌跡画像データの生成には、大きく分けて次の4つの処理が含まれる。
1.基準画像データの設定
2.高輝度画像データの生成
3.高輝度合成画像データの生成
4.軌跡画像データの生成
設定部120は、指定された第N番目〜第(N+A)番目までのフレーム画像データの中から1つのフレーム画像データを基準画像データとして設定する。このとき、設定部120は、ユーザが操作部106を操作して選択したフレーム画像データを基準画像データとして設定する。なお、以下の説明では、第(N+A)番目のフレーム画像データが基準画像データとして設定された場合を例として説明する。
基準画像データが設定されると、生成部121は、軌跡を生成する区間として、第N番目〜第(N+A−1)番目のフレーム画像データを指定する。そして、生成部121は、指定した第N番目〜第(N+A−1)番目のフレーム画像データのそれぞれについて、高輝度領域の抽出、すなわち低輝度カット処理と、ぼかし処理とを施して、第N番目〜第(N+A−1)番目までの高輝度画像データを生成する。
第1画像合成部122は、生成部121により生成された第N番目〜第(N+A−1)番目までの高輝度画像データを用いて、1つの高輝度合成画像データを生成する。まず、第1画像合成部122は、第N番目の高輝度画像データと第(N+1)番目の高輝度画像データとに対して、互いに対応する位置における画素の輝度値を比較して、輝度値が高い画素を抽出する。第N番目および第(N+1)番目の高輝度画像データを構成するすべての画素について輝度値の比較と、高輝度の画素の抽出が終了すると、第1画像合成部122は、抽出したすべての画素を合成して1つの画像データを生成する。以後、この画像データを処理済画像データと呼ぶ。
第2画像合成部123は、第(N+A−1)番目までの高輝度画像データを用いて合成された高輝度合成画像データと、第(N+A)番目のフレーム画像データ、すなわち基準画像データとを合成する。この場合、第2画像合成部123は、第1画像合成部122と同様に、高輝度合成画像データと第(N+A)番目のフレーム画像データとに対して、互いに対応する位置における画素の輝度値を比較して、輝度値が高い画素を抽出する。高輝度画像データおよび第(N+A)番目のフレーム画像データを構成するすべての画素について輝度値の比較と、高輝度の画素の抽出が終了すると、第2画像合成部123は、抽出したすべての画素を合成して1つの画像データを生成する。
ステップS10では、第N番目〜第(N+A)番目までのフレーム画像データのうち、第(N+A)番目のフレーム画像データを基準画像データに設定してステップS11へ進む。ステップS11では、軌跡を生成する区間として、第N番目〜第(N+A−1)番目のフレーム画像データを指定してステップS12へ進む。ステップS12においては、指定されたフレーム画像データの1つのフレーム画像データに対して低輝度カット処理を施してステップS13へ進む。ステップS13では、低輝度カット処理が施されたフレーム画像データに対してぼかし処理を施して高輝度画像データを生成してステップS14へ進む。
図6に示す動作概念図を参照しながら軌跡画像の再生について説明する。
再生部124は、第2画像合成部123により生成された軌跡画像データと、動画像データを構成する第N番目〜第(N+A)番目のフレーム画像データとを組み合わせて、液晶表示部105に動画形式にて再生する。図6に示すように、再生部124は、第N番目〜第(N+A)番目のフレーム画像データを動画として再生している際に、軌跡画像データを重畳させて表示する。ただし、再生部124は、軌跡画像データの透過率を、動画の再生時間に応じて変化させる。
(1)生成部121は、時間的に連続する複数のフレーム画像データのうち使用者によって指定された複数のフレーム画像データのそれぞれについて所定の輝度値を超える高輝度領域を抽出して、複数の高輝度画像データを生成する。第1画像合成部122は、複数の高輝度画像データのうちの1つの高輝度画像データの画素値と、少なくとも他の1つの高輝度画像データの画素値とを比較して、輝度値が大きい画素を選択して合成することにより高輝度合成画像データを生成する。第2画像合成部123は、複数のフレーム画像データのうちの1の画像データ(基準画像データ)と、高輝度合成画像データとを合成して、高輝度領域を軌跡状に表現する軌跡画像データを生成する。そして、再生部124は、フレーム画像データと軌跡画像データとを、液晶表示部105に動画形式で再生する。したがって、動画像データを構成する複数のフレーム画像データを用いて、使用者が煩雑な編集作業を行うことなく、また、撮影時に閃光装置等を用いることなくスローシンクロと同等の効果を有する軌跡画像を生成することができる。さらに、軌跡画像を動画形式にて再生できるので、静止画で表現されたスローシンクロ画像とは異なる視覚上の効果を表現できる。
第2画像合成部123は、生成された高輝度合成画像データに基準画像データを合成するものに代えて、各フレーム画像データから生成された高輝度画像データをそれぞれ基準画像データに合成して軌跡画像データを生成してもよい。この場合も、第2画像合成部123は、各処理済画像データと基準画像データとに対して、互いに対応する位置における画素の輝度値を比較して、輝度値が高い画素を抽出して合成する。
本発明の第2の実施の形態によるデジタルカメラについて説明する。以下の説明では、第1の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第1の実施の形態と同じである。本実施の形態では、複数の軌跡画像データを生成し、複数の軌跡画像データを動画形式にて再生する点で第1の実施の形態とは異なる。
第1画像合成部122は、異なる個数の時間的に連続する高輝度画像データを合成して、複数の軌跡画像データのそれぞれを生成し、再生部124は、高輝度画像データが合成された個数の少ない順序で順次、動画形式にて再生するようにした。この結果、主要被写体が移動した後に軌跡が徐々に長さを増加させるような動画を再生することができるので、使用者が煩雑な編集作業等を行うことなく、所望する視覚上の効果を表現することができる。
本発明の第3の実施の形態によるデジタルカメラについて説明する。以下の説明では、第1の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第1の実施の形態と同じである。本実施の形態では、複数の軌跡画像データを生成し、複数の軌跡画像データを動画形式にて再生する点で第1の実施の形態とは異なる。
第1画像合成部122は、所定個数の時間的に連続する高輝度画像データを合成して複数の高輝度合成画像データを生成し、第2画像合成部123は、生成された複数の高輝度合成画像データから軌跡画像データを生成するようにした。その結果、移動する主要被写体の後を一定の長さを保った軌跡が随伴するような動画を再生することができるので、使用者が煩雑な編集作業等を行うことなく、所望する視覚上の効果を表現することができる。
軌跡の長さを一定に保つために、第1〜第(M−1)フレームの軌跡画像データを生成しなくてもよい。すなわち、第2画像合成部123は、第N番目〜第(N+M−1)番目のフレーム画像データを第1〜第(M−1)フレームとしてそのまま再生し、第Mフレーム以降については、上述のようにして軌跡画像データを生成して再生する。この結果、第Mフレーム以降の軌跡画像データに対応する動画が再生されるときに、所定の長さを一定の保った軌跡が主要被写体の移動に随伴して再生される。
最終フレームである第(A+1)フレームの軌跡画像データが再生された後、徐々に軌跡の長さが短くなり、最終的に軌跡が消去するような動画を再生してもよい。この場合、第2画像合成部123は、基準画像データと合成させる高輝度画像データの個数をそれぞれ減少させながら複数個の軌跡画像データを生成する。そして、再生部124は、第(A+1)フレームの軌跡画像データの再生が終了した後、第(A+1)フレームの軌跡画像データを静止画として表示することに代えて、新たに第2画像合成部123により生成された軌跡画像データを再生すればよい。
本発明の第4の実施の形態によるデジタルカメラについて説明する。以下の説明では、第1の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第1の実施の形態と同じである。本実施の形態では、動画と動画の撮影期間中に撮影された静止画とを用いて軌跡画像データを生成する点で第1の実施の形態とは異なる。
ユーザによるレリーズボタンの半押し操作に応じて操作部106から操作信号が出力される(図9における時刻t10)と、制御回路102は、撮像素子101から所定の周期(たとえば60fps)にて撮像信号を出力させる。画像処理部112は、所定の周期ごとに出力される撮像信号を用いて1フレームの画像データを生成して、バッファメモリ103に順次格納(バッファリング)する。
−軌跡画像データの生成処理−
図10に示す動作概念図を用いて、本実施の形態による軌跡画像データの生成について説明する。設定部120は、生成された静止画データを基準画像データとして設定する。生成部121は、第1〜第96番目までの96フレームの動画像データのそれぞれについて、第1の実施の形態の場合と同様にして、低輝度カット処理と、ぼかし処理とを施して、第1番目〜第96番目までの高輝度画像データを生成する。
図11に示す動作概念図を参照しながら再生処理について説明する。
再生部124は、第2画像合成部123により生成された軌跡画像データと、撮影により生成された静止画データおよび動画像データとを用いて、液晶表示部105に動画形式にて再生を行う。
再生部124は、複数のフレーム画像データを動画形式にて再生した後、静止画データに対応する静止画と、第2画像合成部123により生成された軌跡画像データとを重畳して表示するようにした。特に、再生部124、静止画データに対応する静止画については時間の経過とともに透過率を増加させ、軌跡画像データに対応する画像については時間の経過とともに透過率を減少させて表示するようにした。この結果、動画の再生後には光源等の軌跡が徐々に消去し、最終的には軌跡の無い主要被写体のみが表示されるという視覚上の効果を、使用者が煩雑な編集作業を行うことなく表現できる。
本発明の第5の実施の形態によるデジタルカメラについて説明する。以下の説明では、第4の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第4の実施の形態と同じである。本実施の形態では、軌跡画像の再生処理が第4の実施の形態とは異なる。
再生部124は、複数のフレーム画像データを動画形式にて再生中に、軌跡画像データに対応する軌跡画像を重畳して表示し、複数のフレーム画像データを動画形式にて再生した後、静止画データに対応する静止画と、軌跡画像データに対応する軌跡画像とを重畳して表示するようにした。特に、再生部124は、複数のフレーム画像データを動画形式にて再生中には、軌跡画像の透過率を時間の経過とともに増加させて重畳し、複数のフレーム画像データを動画形式にて再生した後、静止画を表示させるとともに、軌跡画像については時間の経過とともに透過率を減少させて表示するようにした。この結果、動画の再生中に光源等の軌跡が徐々に再生され、動画の再生後には再生された軌跡が徐々に消去し、最終的には軌跡の無い主要被写体のみが表示されるという視覚上の効果を、使用者が煩雑な編集作業を行うことなく表現できる。
(1)第1〜第5の実施の形態においては、動画モードにて取得されたフレーム画像データを用いて軌跡画像データを生成するものに代えて、高速連写により取得された複数の静止画データを用いて軌跡画像データを生成するものも本発明の一態様に含まれる。
(6)生成された軌跡画像データをメモリカード109に記録するものに代えて、フレーム画像データのみをメモリカード109に記録してもよい。この場合、画像処理部112は、軌跡画像を再生するごとに、メモリカード109から読み出したフレーム画像データを用いて実施の形態にて説明した方法により軌跡画像データを生成し、動画形式にて再生すればよい。
(8)デジタルカメラ1により軌跡画像データの生成処理および再生処理を行うものに代えて、画像処理装置(たとえばパーソナルコンピュータ等)により軌跡画像データの生成処理および/または再生処理を行ってもよい。
102、301…制御回路、103、305…バッファメモリ、
106…操作部、112、320…画像処理部、
120、321…設定部、121、322…生成部、
122、323…第1画像合成部、123、324…第2画像合成部、
124、325…再生部、306…入力装置
Claims (18)
- 時間的に連続する複数の画像データの中から所定個数の画像データを指定する指定手段と、
前記指定手段により指定された前記複数の画像データのそれぞれについて所定の特徴量を超える特徴領域を抽出して、複数の特徴画像データを生成する特徴画像生成手段と、
前記複数の特徴画像データの中の1つの特徴画像データの画素値と、少なくとも他の1つの特徴画像データの画素値とを比較して、特徴量が大きい画素値を選択して合成することにより第1合成画像データを生成する第1合成手段と、
前記複数の画像データのうちの1の画像データと前記第1合成手段により生成された前記第1合成画像データとを合成して、前記特徴領域を軌跡状に表現する第2合成画像データを生成する第2合成手段と、
前記第2合成画像データと、前記複数の画像データの少なくとも1つとに基づいて、表示部に動画形式で再生する再生手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1に記載の画像処理装置において、
前記複数の画像データのうちの前記1の画像データを、軌跡状に表現された前記特徴領域の起点となる基準画像データとして設定する設定手段を備えること特徴とする画像処理装置。 - 請求項2に記載の画像処理装置において、
前記第2合成手段は、前記第2合成画像データに、前記1の画像データの透過率を変更させて重畳することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1乃至3の何れか一項に記載の画像処理装置において、
前記再生手段は、前記複数の画像データに対応する動画の再生に重畳させて前記第2合成画像データに対応する画像を表示することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項4に記載の画像処理装置において、
前記再生手段は、前記第2合成画像データに対応する画像の透過率を前記動画の再生時間の経過に応じて変化させながら表示することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1または2に記載の画像処理装置において、
前記第1合成手段は、異なる個数の時間的に連続する前記特徴画像データを合成して、複数の前記第1合成画像データのそれぞれを生成することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項6に記載の画像処理装置において、
前記再生手段は、前記特徴画像データが合成された個数の少ない前記第1合成画像データから順次、動画形式にて再生することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1または2に記載の画像処理装置において、
前記第1合成手段は、所定個数の時間的に連続する前記特徴画像データを合成して、複数の前記第1合成画像データをそれぞれ生成することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1乃至8の何れか一項に記載の画像処理装置において、
前記時間的に連続する複数の画像データは、高解像度の静止画データを含み、
前記静止画データを前記1の画像データとして設定する設定手段をさらに備えることを特徴とする画像処理装置。 - 請求項9に記載の画像処理装置において、
前記再生手段は、前記複数の画像データを動画形式にて再生した後、前記静止画データに対応する静止画と、前記第2合成手段により生成された前記第2合成画像データとを重畳して表示することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項10に記載の画像処理装置において、
前記再生手段は、前記静止画データに対応する静止画については時間の経過とともに透過率を増加させ、前記第2合成画像データに対応する画像については時間の経過とともに透過率を減少させて表示することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項10に記載の画像処理装置において、
前記再生手段は、前記静止画データに対応する静止画については時間の経過とともに透過率を減少させ、前記第2合成画像データに対応する画像については時間の経過とともに透過率を増加させて表示することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項9に記載の画像処理装置において、
前記再生手段は、前記複数の画像データを動画形式にて再生中に、前記第2合成画像データに対応する画像を重畳して表示し、前記複数の画像データを動画形式にて再生した後、前記静止画データに対応する静止画と、前記第2合成手段により生成された前記第2合成画像データとを重畳して表示することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項13に記載の画像処理装置において、
前記再生手段は、前記複数の画像データを動画形式にて再生中には、前記第2合成画像データに対応する画像の透過率を時間の経過とともに増加させて重畳し、前記複数の画像データを動画形式にて再生した後、前記静止画データに対応する静止画を表示するとともに、記第2合成画像データに対応する画像については時間の経過とともに透過率を減少させて表示することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1乃至14の何れか一項に記載の画像処理装置において、
前記特徴量は輝度値であることを特徴とする画像処理装置。 - 被写体を撮像して所定の周期ごとに連続して画像信号を出力する撮像手段と、
前記画像信号に基づいて、前記所定の周期ごとに時間的に連続する複数の画像データを生成する画像生成手段と、
請求項1乃至15の何れか一項に記載の画像処理装置と、
を備えることを特徴とする撮像装置。 - 請求項16に記載の撮像装置において、
前記画像生成手段は、撮影指示のタイミングに応じて出力された前記画像信号を用いて静止画データを生成し、前記撮影指示のタイミング以前の所定時間の間に生成した前記複数の画像データを用いて動画像データを生成することを特徴とする撮像装置。 - 時間的に連続する複数の画像データのそれぞれについて所定の特徴量を超える特徴領域を抽出して、複数の特徴画像データを生成する特徴画像生処理と、
前記複数の特徴画像データの中の1つの特徴画像データの画素値と、少なくとも他の1つの特徴画像データの画素値とを比較して、特徴量が大きい画素値を選択して合成することにより第1合成画像データを生成する第1合成処理と、
前記複数の画像データのうちの1の画像データと前記第1合成処理により生成された前記第1合成画像データとを合成して、前記特徴領域を軌跡状に表現する第2合成画像データを生成する第2合成処理と、
前記第2合成画像データと、前記複数の画像データの少なくとも1つとに基づいて、表示部に動画形式で再生する再生処理と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
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