JP6295608B2 - 画像処理装置、画像処理方法、及び、プログラム - Google Patents
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Description
また、前記配置手段は、前記配置領域がなくなるまで、前記オブジェクト画像を前記配置領域に配置することが望ましい。
また、前記配置手段は、前記配置領域の左上の画素から順にラスタスキャンを行い、オブジェクト画像を配置することが望ましい。
配置手段により、複数のオブジェクトが整然と並んで配置された画像を得ることが可能になる。
画像処理装置1は、オブジェクト画像11及び凝集範囲12を入力とし、配置処理S1、回転処理S2、鏡面反射成分編集処理S3の機能を有し、出力画像17を出力する。
図2(a)は、オブジェクト画像11の例を示す図である。
RGBそれぞれ、実数0〜1.0の画素値を用い、オブジェクト以外の背景の部分の画素値はRGB(0、0、0)とする。
凝集範囲12は、オブジェクトを配置する配置領域12aと、オブジェクトを配置しない配置不要領域12bから構成される。配置領域12aの形状として所望の形状を生成すればよい。
例えば、配置領域12aの画素値を(0、0、0)とし(黒色領域)、配置不要領域12bの画素値を(1.0、1.0、1.0)とする(白色領域)。
図3(a)は、凝集配置画像13の例を示す図である。
図2(a)のオブジェクト画像11のオブジェクトを図2(b)の凝集範囲12の配置領域12aの左上の部分から順に配置処理S1により配置すると、図3(a)に示すような凝集配置画像13が得られる。配置処理S1の詳細については後述する。
回転処理S2は、配置処理S1で配置した複数のオブジェクトの角度をランダムに回転する処理を実行する。回転処理S2の詳細については後述する。
図3(b)に示すように、等方性配置画像15は、図3(a)の凝集配置画像13の個々のオブジェクト(りんご)を、それぞれ異なる角度回転して得られる画像である。
回転処理S2により、凝集配置画像13のように整然とオブジェクトを並べることによる不自然さが低減され、自然に配置した画像が得られる。
なお、回転処理S2は、配置処理S1において、オブジェクトを配置領域12aに配置する際に行ってもよい。
鏡面反射成分編集処理S3は、オブジェクトを複数配置した場合に適した光の反射を得るための編集処理である。鏡面反射成分編集処理S3の詳細については後述する。
なお、鏡面反射成分編集処理S3も、配置処理S1において、オブジェクトを配置領域12aに配置する際に行ってもよい。
図3(c)の出力画像17例は、等方性配置画像15に対して鏡面反射成分編集処理S3が施されたものである。例えば、多数配置したオブジェクトの上部の1点を光源とした場合のオブジェクトの光の反射を感じさせる編集が可能である。
画像処理装置1は、例えば、パーソナルコンピュータ等のコンピュータ装置で構成することが可能である。
ROMは、不揮発性メモリであり、コンピュータのブートプログラムやBIOS等のプログラム、データ等を恒久的に保持している。
RAMは、揮発性メモリであり、記憶部22、ROM、記憶媒体等からロードしたプログラム、データ等を一時的に保持するとともに、制御部21が各種処理を行うために使用するワークエリアを備える。
プログラムのコードは、制御部21により必要に応じて読み出されてRAMに移され、CPUにより各種の手段として実行される。
通信制御部24は、通信制御装置、通信ポート等を有し、ネットワークを介して、他の装置との通信制御を行う。ネットワークは、有線、無線を問わない。
メディア入出力部23、又は、通信制御部24を介して、例えば、オブジェクト画像11等を画像処理装置1に取り込む。
表示部26は、CRTモニタ、液晶パネル等のディスプレイ装置であり、表示部26に、オブジェクト画像11、凝集範囲12や、処理途中の画像、出力画像17等を表示する。
バス28は、各装置間の制御信号、データ信号等の授受を媒介する経路である。
図5は、配置処理S1の処理の流れを示すフローチャートである。
次に、画像処理装置1の制御部21は、凝集範囲12のポインタ位置の画素の画素値を求める(ステップS12)。
このとき、例えば、オブジェクト11の任意の画素(例えば、重心の位置の画素)をポインタ位置の画素として、背景(画素値が(0、0、0))以外のオフジェクト11の画像の画素値を凝集範囲12の画像に上書きする。
なお、オブジェクト11を配置する際、後述する回転処理S2を行ってもよい。また、さらに、オブジェクト11を配置する際、後述する鏡面反射成分編集処理S3を行ってもよい。
すなわち、凝集範囲12の全ての画素について処理を完了したか否かを判定する。
ポインタは、画像をラスタスキャンするように、左から右へ、上から下に進ませる。
ステップS15において、凝集範囲12の全ての画素について処理を完了した判定された場合(ステップS15のYes)、配置処理S1を終了する。
この配置処理S1の処理によって、凝集配置画像13(図3(a))が得られる。
上記のように、ポインタを凝集範囲12の左から右、上から下の順にラスタスキャンのように進めることにより、図3(a)の凝集配置画像13に示すように、画像の上部のオブジェクトが奥に、下部のオブジェクトが手前になるように重なって配置される。
図6は、回転処理S2を説明する図である。
図6(a)に示すように、回転処理S2では、オブジェクト11の例えば重心位置を中心として回転角φをランダムに設定し、配置処理S1で求まった凝集配置画像13の複数のオブジェクト11をそれぞれの回転角φで回転させ、図3(b)に示すような等方性配置画像15を得る。
すなわち、対象のオブジェクトの方向(回転角φ)を、近隣のオブジェクトの方向を元に等方性を保つ方向に回転させる(回転角φ)処理を実行する。
式(1)は、処理対象オブジェクトと近接するオブジェクトとの回転角の総和が0になることと同意であり、式(1)を満たすとき、局所的にすべてのオブジェクトが異なる方向を向く。
図7は、鏡面反射成分編集処理S3の処理の流れを示すフローチャートである。
鏡面反射成分編集処理S3へ入力される入力データは、処理対象である凝集配置画像13または等方性配置画像15のRGB画素値であり、これをRGB入力画像Vとする。
また、露出過度の部分は、適正な露出以上の露出で撮影された場合に、被写体の明るい部分の階調が失われ、白飛びを起こすことにより生じる。
鏡面反射成分分離処理S1は、H.L.Shen,H.G.Zhang,S.J.Shao,and J.H.Xin,Pattern Recognition,41(8)、pp.2461−2469、2008の文献と同様の方法を採る。
しかし、鏡面反射成分を除去した拡散反射成分の画像は、露出過多の部分では無彩色であるため色が不安定になる。
そこで、次に、図7に戻り、露出過度の領域について、色を補間する処理を施す(ステップS32)。
露出過度の領域以外の領域では、拡散反射成分の画素値VsfをVsf’として用いる。
これは、拡散反射成分の画素値Vsf’に単純に鏡面反射成分を再付与した場合、鏡面反射の部分と、露出過度の部分の周辺が前述の色補間処理S32により明るくなってしまうことを抑えるためである。
再付与係数cは、画像全体に一様の値を与えても良いし、画像上の位置によって変化させてもよい。
また、再付与係数cを、1点を最高値として放射状に低下する値に設定することにより、1点を光源とした鏡面反射を付与することが可能である。
図8はオブジェクト画像11であり、図9は、凝集配置12の画像である。
図10は、図8のオブジェクト画像11及び図9の凝集配置12を画像処理装置1に入力し、配置処理S1を実行した結果得られる凝集配置画像13の例である。
オブジェクト(りんご)が複数個ランダムに回転して配置され、更に、上部の1点を光源とする鏡面反射が再付与されている。
また、回転処理S2により、複数のオブジェクトをランダムに回転させて配置した画像を生成することが可能になり、より自然な画像を得ることが可能になる。
また、鏡面反射成分編集処理S3により、複数のオブジェクトを含む画像に所望の鏡面反射成分を再付与し、より本物に近い画像を得ることが可能になる。
11………オブジェクト画像
12………凝集範囲
13………凝集配置画像
15………等方性配置画像
17………出力画像
21………制御部
22………記憶部
23………メディア入出力部
24………通信制御部
25………入力部
26………表示部
27………周辺機器I/F部
S1………配置処理
S2………回転処理
S3………鏡面反射成分編集処理
Claims (14)
- オブジェクトを含むオブジェクト画像から、複数の前記オブジェクトが重なりあった凝集体画像を生成する画像処理装置であって、
前記オブジェクト画像と、前記オブジェクト画像を配置する配置領域を含む画像を入力する入力手段と、
前記オブジェクト画像を、前記配置領域に複数配置する配置手段と、
を具備し、
前記配置手段は、前記オブジェクト画像を前記配置領域に配置する際に、当該オブジェクト画像を所定角度回転させて配置する回転手段、を具備し、
前記回転手段は、
前記オブジェクト画像を配置する際に、当該オブジェクト画像と近隣のオブジェクト画像の回転角度の総和が0となるような回転角度だけ前記オブジェクト画像を回転させて配置する、
または、配置する前記オブジェクト画像の回転角度を、当該回転角度が、回転角度が未定の前記近隣オブジェクト画像の回転角度と等分になるように算出し、算出した前記回転角度だけ前記オブジェクト画像を回転させて配置する
ことを特徴とする画像処理装置。 - 前記オブジェクト画像を配置する際に、当該オブジェクト画像と近隣のオブジェクト画像の回転角度の総和が0となるような回転角度だけ前記オブジェクト画像を回転させて配置する、とは、
前記オブジェクト画像を配置する際の回転角度をφ、近隣のオブジェクト画像nの回転角度をφn(n=1〜N)とするとき、
- 配置する前記オブジェクト画像の回転角度を、当該回転角度が、回転角度が未定の前記近隣オブジェクト画像の回転角度と等分になるように算出し、算出した前記回転角度だけ前記オブジェクト画像を回転させて配置する、とは、
前記オブジェクト画像を配置する際の近隣のオブジェクト画像n(n=1〜N)のなかのu個の前記オブジェクト画像の回転角度φnが未定である場合に、配置する前記オブジェクト画像の回転角度φが、回転角度φnが未定のu個の前記オブジェクト画像の前記回転角度φnと等分になるよう、次式
- オブジェクトを含むオブジェクト画像から、複数の前記オブジェクトが重なりあった凝集体画像を生成する画像処理装置であって、
前記オブジェクト画像と、前記オブジェクト画像を配置する配置領域を含む画像を入力する入力手段と、
前記オブジェクト画像を、前記配置領域に複数配置する配置手段と、
複数の前記オブジェクト画像が配置された前記画像の鏡面反射成分を編集して再付与する鏡面反射成分編集手段と、
を具備することを特徴とする画像処理装置。 - 前記鏡面反射成分編集手段は、前記鏡面反射成分と拡散反射成分を分離し、前記鏡面反射成分の強い領域の前記拡散反射成分の色を補間した後、前記鏡面反射成分を所望の付与率で再付与する
ことを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。 - 前記配置手段は、前記配置領域の画素に前記オブジェクト画像の所定の画素を合わせて配置するとともに、配置するごとに、前記配置領域から当該オブジェクト画像を配置した領域を除外する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の画像処理装置。 - 前記配置手段は、前記配置領域がなくなるまで、前記オブジェクト画像を前記配置領域に配置する
ことを特徴とする請求項6に記載の画像処理装置。 - 前記配置手段は、前記配置領域の左上の画素から順にラスタスキャンを行い、オブジェクト画像を配置する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の画像処理装置。 - オブジェクトを含むオブジェクト画像から、複数の前記オブジェクトが重なりあった凝集体画像を生成する画像処理方法であって、
前記オブジェクト画像と、前記オブジェクト画像を配置する配置領域を含む画像を入力する入力ステップと、
前記オブジェクト画像を、前記配置領域に複数配置する配置ステップと、
を含み、
前記配置ステップは、前記オブジェクト画像を前記配置領域に配置する際に、当該オブジェクト画像を所定角度回転させて配置する回転ステップ、を含み、
前記回転ステップは、
前記オブジェクト画像を配置する際に、当該オブジェクト画像と近隣のオブジェクト画像の回転角度の総和が0となるような回転角度だけ前記オブジェクト画像を回転させて配置する、
または、配置する前記オブジェクト画像の回転角度を、当該回転角度が、回転角度が未定の前記近隣オブジェクト画像の回転角度と等分になるように算出し、算出した前記回転角度だけ前記オブジェクト画像を回転させて配置する
ことを特徴とする画像処理方法。 - オブジェクトを含むオブジェクト画像から、複数の前記オブジェクトが重なりあった凝集体画像を生成する画像処理方法であって、
前記オブジェクト画像と、前記オブジェクト画像を配置する配置領域を含む画像を入力する入力ステップと、
前記オブジェクト画像を、前記配置領域に複数配置する配置ステップと、
複数の前記オブジェクト画像が配置された前記画像の鏡面反射成分を編集して再付与する鏡面反射成分編集ステップと、
を含むことを特徴とする画像処理方法。 - 前記鏡面反射成分編集ステップは、前記鏡面反射成分と拡散反射成分を分離し、前記鏡面反射成分の強い領域の前記拡散反射成分の色を補間した後、前記鏡面反射成分を所望の付与率で再付与する
ことを特徴とする請求項10に記載の画像処理方法。 - コンピュータを、オブジェクトを含むオブジェクト画像から、複数の前記オブジェクトが重なりあった凝集体画像を生成する画像処理装置として機能させるためのプログラムであって、
前記コンピュータを、
前記オブジェクト画像と、前記オブジェクト画像を配置する配置領域を含む画像を入力する入力手段、
前記オブジェクト画像を、前記配置領域に複数配置する配置手段、
として機能させ、
前記配置手段は、前記オブジェクト画像を前記配置領域に配置する際に、当該オブジェクト画像を所定角度回転させて配置する回転手段、を具備し、
前記回転手段は、
前記オブジェクト画像を配置する際に、当該オブジェクト画像と近隣のオブジェクト画像の回転角度の総和が0となるような回転角度だけ前記オブジェクト画像を回転させて配置する、
または、配置する前記オブジェクト画像の回転角度を、当該回転角度が、回転角度が未定の前記近隣オブジェクト画像の回転角度と等分になるように算出し、算出した前記回転角度だけ前記オブジェクト画像を回転させて配置する
ことを特徴とするプログラム。 - コンピュータを、オブジェクトを含むオブジェクト画像から、複数の前記オブジェクトが重なりあった凝集体画像を生成する画像処理装置として機能させるためのプログラムであって、
前記コンピュータを、
前記オブジェクト画像と、前記オブジェクト画像を配置する配置領域を含む画像を入力する入力手段、
前記オブジェクト画像を、前記配置領域に複数配置する配置手段、
複数の前記オブジェクト画像が配置された前記画像の鏡面反射成分を編集して再付与する鏡面反射成分編集手段、
として機能させるためのプログラム。 - 前記鏡面反射成分編集手段は、前記鏡面反射成分と拡散反射成分を分離し、前記鏡面反射成分の強い領域の前記拡散反射成分の色を補間した後、前記鏡面反射成分を所望の付与率で再付与する
ことを特徴とする請求項13に記載のプログラム。
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