JP6271990B2 - 画像処理装置、画像処理方法 - Google Patents
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Description
オートフォーカスの情報から得たピント位置(3m)とから、各エリアのデフォーカス量を計算すると符号85のようになる。距離マップの誤差に起因して、合焦物体である球80のエリア(ドットの部分)の方が、背景である三角錐81のエリア(ハッチングの部分)よりも、デフォーカス量が大きくなってしまっている。このようなデフォーカス量に従ってぼけを付加すると、撮影者がピントを合わせた被写体である球80がぼけてしまい、撮影者の意図と異なるぼけ画像86が生成されることとなる。
また、ぼけ付加処理だけでなく、例えば、被写体の切り出し処理に関しても同様な課題が生じる。つまり、距離マップ84と、オートフォーカスの情報から得たピント位置とから、合焦物体である球80のエリア(ドットの部分)を切り出すはずが、デフォーカス量の小さい三角錐81のエリア(ハッチングの部分)を切り出してしまう。このため、撮影者の意図した被写体を切り出すことができなくなる。
付加するように前記撮影画像に画像処理を施す画像処理ステップと、を有することを特徴とする画像処理方法を提供する。
(撮像装置の構成)
図1は、本発明の第1実施形態に係る撮像装置の構成を模式的に示している。撮像装置1は、撮像光学系10、撮像素子11、制御部12、画像処理装置13、記憶部14、入力部15、表示部16を有している。
ばフラッシュメモリやDRAMなどが好ましい。入力部15は、ユーザが操作し、撮像装置1に対して情報入力や設定変更を行うためのインターフェイスである。例えばダイヤル、ボタン、スイッチ、タッチパネルなどを利用することができる。表示部16は、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどで構成される表示手段である。表示部16は、撮影時の構図確認、撮影・記録した画像の閲覧、各種設定画面やメッセージ情報の表示などに利用される。制御部12は、撮像装置1の各部を制御する機能である。制御部12の機能としては、例えば、オートフォーカス(AF)による自動焦点合わせ、フォーカス位置の変更、F値(絞り)の変更、画像の取り込み、シャッタやフラッシュ(いずれも不図示)の制御、記憶部14や入力部15や表示部16の制御などがある。
次に、図2を用いて撮像装置1の動作について説明する。図2は、撮像装置1によるぼけ画像撮影処理の流れを示すフローチャートである。
じるためである。なお図3の距離マップでは、各点(各エリア)の物体距離の値をそのまま記録しているが、奥行き距離と対応関係があれば、どのような情報を記録してもよい。例えば、像面側の距離(デフォーカス量)でもよいし、物体側の距離でもよいし、DFD法での距離計算で得られる指標値(スコア)でも構わない。特に、像面側の情報を記憶すると、距離マップの誤差補正時に単純なオフセットでぼけ効果に合った補正をすることができるので、好ましい。なお、物体側の情報を記憶する場合には、光学系の情報(縦倍率等)による換算を予め行うことが更に必要となる。
以下、ステップS29の処理におけるぼけ量の決定方法の一例を説明する。
図4は、基準距離(球体30)から外れた位置に存在する物体(三角錐31)の像面におけるぼけ量(ぼけサイズr)を示している。図4において、doは三角錐31の物体距離
、dsは三角錐31の像面距離、dobpは基準距離(物体側)、dsbpは基準距離(像面側)、Dは瞳サイズ、diはデフォーカス量(像面側)を示す。また光学系の焦点距離をf、F値をFnoとする。
以上述べた本実施形態の方法によれば、撮影時の合焦位置に対応する距離マップの値を基準距離に選んだので、ユーザがピントを合わせた物体の像がぼけ付加後も合焦した状態に維持され、ユーザの意図どおりのぼけ画像が得られる。また、基準距離に対する奥行き距離のずれ量に応じてぼけ量を制御したので、基準距離と同距離の物体はぼけない、基準距離から遠ざかるほどぼけが大きくなるなど、実際の光学系で撮影したような自然なぼけ効果を表現できる。また、ぼけ付加処理に必要なパラメータ(合焦位置)が自動で取得されるので、ユーザの操作負担が小さいという利点もある。また、これらの効果は、距離マップの誤差の大小にかかわらず有効である。したがって、本実施形態の方法は、距離マップの誤差が比較的大きい場合、例えば、DFD法やステレオ法のように画像処理によって距離マップを生成する場合や、距離マップにおける奥行き距離が2値でなく多値の情報の場合など、に特に有利である。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第1実施形態ではオートフォーカスの測距点の座標を合焦位置として利用したが、この方法では、フォーカスロック撮影が行われた場合に問題が生じる。フォーカスロック撮影とは、オートフォーカスにおいて、ピント位置を固定したまま構図をずらし撮影を行うテクニックである。例えば画面中央にある被写体にオートフォーカスでピントを合わせた後、シャッタボタンを半押ししながらカメラを右に向けていくと、被写体の距離に合焦したまま被写体を画面左端に配置した構図で撮影できる。この場合、測距点の座標(画像の中央)と合焦領域の座標(画像の左端)が一致しないため、第1実施形態のように測距点の座標に基づき距離マップを参照すると、不適切な基準距離が設定される結果となる。
ートを用いて、追尾処理部137の動作を説明する。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。第1及び第2実施形態では撮影時のオートフォーカスの情報から合焦位置を取得した。これに対し、第3実施形態では撮影画像から所定の物体を検出し、その検出された位置を合焦位置とみなす。所定の物体とは、ユーザが被写体として選ぶ蓋然性が高い物体であれば何でもよい。例えば、人の顔、半身、全身などが想定される。ポートレートや集合写真を撮る場合、人の顔や半身にピントを合わせることが殆どだからである。本実施形態はこの傾向を利用したものといえる。以下、人の顔を検出する例を説明する。
次に、本発明の第4実施形態について説明する。第1から第3実施形態では、合焦位置が1つである。これに対し、第4実施形態では複数の合焦位置を指定する例を説明する。例えば、第3実施形態の方法において、画像から複数の顔が検出された場合に、それぞれの顔の位置を別個の合焦位置に指定することを想定する。
d<−bの場合: d←d+b
−b≦d≦aの場合:d←0
d>aの場合: d←d−a
のようにデフォーカス量dを調整し、調整後のデフォーカス量dに基づいてぼけ付加処理を行うとよい。
次に、本発明の第5実施形態について説明する。本実施形態では、撮影画像から被写体の切り出し処理を行う技術について説明する。被写体の切り出しとは、着目した被写体のみを画像上から切り出し、その他の背景と区別する技術である。切り出した被写体の画像は、例えば、画像合成や高画質化処理等に応用される。
る。
Claims (11)
- 撮影画像上の各点に対応する、像面側でのピント位置からのずれ量である、デフォーカス量の分布を示す距離マップを取得する距離マップ取得手段と、
前記撮影画像上の基準領域の情報を取得する取得手段と、
前記距離マップにおける前記基準領域に対応するデフォーカス量を基準として前記距離マップを補正する補正手段と、
前記補正手段で補正された補正距離マップを用いて、デフォーカス量が大きいほど大きなぼけを付加するように前記撮影画像に画像処理を施す画像処理手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記画像処理手段は、前記補正距離マップにおける各点のデフォーカス量と、焦点距離およびF値と、に基づいて、各点に付加するぼけ量を決定することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記補正手段は、前記基準領域に対応するデフォーカス量が0となるように、前記距離マップにおける各点のデフォーカス量をオフセットすることにより、前記補正距離マップを生成することを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理装置。
- 前記基準領域は、前記撮影画像を撮像する撮像光学系へのオートフォーカスによって得られたピントのあった領域であり、
前記距離マップ取得手段は、前記オートフォーカスの手法とは異なる手法で前記距離マップを生成することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つに記載の画像処理装置。 - 前記基準領域は、特定の被写体が検出された領域であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1つに記載の画像処理装置。
- 前記距離マップ取得手段は、複数の撮影画像のぼけの違いに基づいて前記距離マップを生成することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1つに記載の画像処理装置。
- 前記距離マップ取得手段は、複数の撮影画像の視差に基づいて前記距離マップを生成することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1つに記載の画像処理装置。
- 前記ピント位置の情報は、パッシブ方式のオートフォーカスによって得られた情報であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1つに記載の画像処理装置。
- 前記ピント位置の情報は、アクティブ方式のオートフォーカスによって得られた情報であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1つに記載の画像処理装置。
- 撮影画像上の各点に対応する、像面側でのピント位置からのずれ量である、デフォーカス量の分布を示す距離マップを取得する取得ステップと、
前記撮影画像上の基準領域の情報を取得する取得ステップと、
前記距離マップにおける前記基準領域に対応するデフォーカス量を基準として前記距離マップを補正する補正ステップと、
前記補正ステップにて補正された補正距離マップを用いて、デフォーカス量が大きいほど大きなぼけを付加するように前記撮影画像に画像処理を施す画像処理ステップと、を有することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項10に記載の画像処理方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
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