JP6354118B2 - 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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元画像を取得する第1取得手段と、前記元画像に対して所定の閾値で二値化処理が施されることで生成された処理済み顔画像を取得する第2取得手段と、前記第2取得手段により取得された処理済み顔画像内で黒目領域を特定する黒目特定手段と、前記処理済み顔画像内で前記黒目領域以外の他の領域を被覆するマスク画像を生成する生成手段と、前記生成手段により生成されたマスク画像を用いて前記黒目領域を所定の色で塗り潰す消去手段と、前記消去手段によって前記所定の色で塗り潰された前記黒目領域にキャッチライト画像を描画する描画手段と、を備えたことを特徴としている。
画像処理装置を用いた画像処理方法であって、元画像を取得するステップと、前記元画像に対して所定の閾値で二値化処理が施されることで生成された処理済み顔画像を取得するステップと、取得された処理済み顔画像内で黒目領域を特定するステップと、前記処理済み顔画像内で前記黒目領域以外の他の領域を被覆するマスク画像を生成するステップと、生成されたマスク画像を用いて前記黒目領域を所定の色で塗り潰すステップと、前記所定の色で塗り潰された前記黒目領域にキャッチライト画像を描画するステップと、を含むことを特徴としている。
画像処理装置のコンピュータを、元画像を取得する第1取得手段、前記元画像に対して所定の閾値で二値化処理が施されることで生成された処理済み顔画像を取得する第2取得手段、前記第2取得手段により取得された処理済み顔画像内で黒目領域を特定する黒目特定手段、前記処理済み顔画像内で前記黒目領域以外の他の領域を被覆するマスク画像を生成する生成手段、前記生成手段により生成されたマスク画像を用いて前記黒目領域を所定の色で塗り潰す消去手段、前記消去手段によって前記所定の色で塗り潰された前記黒目領域にキャッチライト画像を描画する描画手段、として機能させることを特徴としている。
図1に示すように、本実施形態の撮像装置100は、具体的には、撮像部1と、撮像制御部2と、画像データ生成部3と、メモリ4と、画像記録部5と、画像処理部6と、表示制御部7と、表示部8と、操作入力部9と、中央制御部10とを備えている。
また、撮像部1、撮像制御部2、画像データ生成部3、メモリ4、画像記録部5、画像処理部6、表示制御部7及び中央制御部10は、バスライン11を介して接続されている。
また、撮像制御部2は、AF(自動合焦処理)、AE(自動露出処理)、AWB(自動ホワイトバランス)等の被写体を撮像する際の条件の調整制御を行っても良い。
カラープロセス回路から出力される輝度信号Y及び色差信号Cb,Crは、図示しないDMAコントローラを介して、バッファメモリとして使用されるメモリにDMA転送される。
なお、画像記録部5は、例えば、記録媒体(図示略)が着脱自在に構成され、装着された記録媒体からのデータの読み出しや記録媒体に対するデータの書き込みを制御する構成であっても良い。
なお、画像処理部6の各部は、例えば、所定のロジック回路から構成されているが、当該構成は一例であってこれに限られるものではない。
即ち、画像取得部(第1取得手段)6aは、元画像(例えば、写真画像等;図示略)の画像データを取得する。具体的には、第1画像取得部6aは、撮像部1及び撮像制御部2による被写体の撮像によって画像データ生成部3により生成された元画像の画像データ(RGBデータやYUVデータ)の複製をメモリ4から取得したり、画像記録部5に記録されている元画像の画像データの複製を取得する。
また、画像取得部(第2取得手段)6aは、似顔絵画像(処理済み顔画像)P1の画像データを取得する(図3(a)参照)。具体的には、画像取得部6aは、例えば、似顔絵画像生成部6bにより生成されて画像記録部5に記録されている似顔絵画像P1の画像データの複製を取得する。
なお、後述する画像処理部6による各処理は、元画像や似顔絵画像P1の画像データ自体に対して行われても良いし、必要に応じて元画像や似顔絵画像P1の画像データを所定の比率で縮小した所定サイズ(例えば、VGAサイズ等)の縮小画像データに対して行われても良い。
即ち、似顔絵画像生成部6bは、元画像(図示略)に対して所定の閾値で二値化処理を施して似顔絵画像(処理済み顔画像)P1を生成する。具体的には、似顔絵画像生成部6bは、例えば、元画像(例えば、写真画像等)に対して平滑化処理やぼかし処理等を行なった後、所定の閾値で二値化処理を施して二値化画像を生成する。次に、似顔絵画像生成部6bは、例えば、所定の顔検出処理により二値化画像から顔領域を検出した後、顔領域に対して微細部抽出処理を施して、例えば、目、鼻、口、眉、髪の毛、顔の輪郭等の顔構成部を線で表した顔微細部画像(図示略)を生成する。そして、似顔絵画像生成部6bは、顔領域内の顔の輪郭内に存する顔構成部及び当該輪郭と接する顔構成部を線で表した、例えば、目、鼻、口、眉等の主要な顔構成部のパーツ画像を含む顔構成部画像(図示略)を生成する。その後、似顔絵画像生成部6bは、所定の髪型画像の顔の輪郭よりも内側にて各顔構成部のパーツ画像を重畳させる位置を特定し、当該位置に各顔構成部のパーツ画像を重畳させて、元画像を似顔絵で模式的に表した似顔絵画像P1の画像データを生成する。
ここで、似顔絵画像生成部6bは、似顔絵画像P1の所定の部分(例えば、目、口、眉等の顔構成部等)に所定の色を付けて表した画像を生成しても良い。
なお、上記した平滑化処理、ぼかし処理、二値化処理、顔検出処理等は、公知の技術であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
即ち、目検出部(目検出手段)6cは、画像取得部6aにより取得された元画像内で目Eを検出する。具体的には、目検出部6cは、例えば、AAM(Active Appearance Model)を用いた処理により目Eを構成する黒目Ea、上瞼Eb、下瞼Ecを元画像内で特定して検出する。
ここで、AAMとは、視覚的事象のモデル化の一手法であり、任意の顔領域の画像のモデル化を行う処理である。例えば、目検出部6cは、複数のサンプル顔画像における所定の特徴部位(例えば、目じりや鼻頭やフェイスライン等)の位置や画素値(例えば、輝度値)の統計的分析結果を所定の登録手段に登録しておく。そして、目検出部6cは、上記の特徴部位の位置を基準として、顔の形状を表す形状モデルや平均的な形状における「Appearance」を表すテクスチャーモデルを設定し、これらのモデルを用いて顔領域の画像をモデル化する。これにより、元画像内で目Eを構成する黒目Ea、上瞼Eb、下瞼Ecがモデル化される(図3(b)参照)。
なお、目検出部6cは、似顔絵画像P1内で目Eを構成する黒目Ea、上瞼Eb、下瞼Ecを検出しても良い。
即ち、黒目特定部(黒目特定手段)6dは、画像取得部6aにより取得された似顔絵画像(処理済み顔画像)P1内で黒目領域A1を特定する。具体的には、黒目特定部6dは、目検出部6cによる目Eの検出結果(例えば、AAMの結果)に基づいて、似顔絵画像P1内で黒目の中心の座標位置及び黒目の大きさ(例えば、上下幅や左右幅等)を算出して黒目領域A1を特定する(図3(c)参照)。
なお、黒目領域A1とは、瞳孔の大きさを調節して網膜に入る光の量を調節する虹彩に相当する領域、即ち、目Eの白目領域A2以外の領域のことである。また、例えば、虹彩の色が黒以外である、所謂、碧眼の場合も、二値化処理により目の白目領域A2以外の領域が黒画素で表されるため、形式的に黒目領域A1と言うものとする。
即ち、マスク生成部(生成手段)6eは、目検出部6cによる目Eの検出結果に基づいて、似顔絵画像(処理済み顔画像)P1内で黒目領域A1以外の他の領域を被覆するマスク画像Mを生成する。具体的には、マスク生成部6eは、例えば、目Eの検出結果に基づいて特定された黒目領域A1の大きさ(例えば、上下幅や左右幅等)と略等しい大きさのマスク領域Maを有するマスク画像Mを生成する。例えば、マスク生成部6eは、黒目領域A1の上下幅及び左右幅のうち、何れか一方を直径とする円形状のマスク領域Maを有するマスク画像Mを生成する(図4(a)参照)。
マスク生成部6eにより生成されたマスク画像Mは、マスク領域Maの中心が黒目領域A1の中心と略一致するように似顔絵画像P1に適用されることで、当該マスク画像Mによって似顔絵画像P1の黒目領域A1以外の他の全ての領域が被覆された状態となる(図4(b)参照)。
即ち、目幅算出部(算出手段)6fは、目検出部6cによる目Eの検出結果(例えば、AAMの結果)に基づいて、目Eの上下幅を算出する。具体的には、目幅算出部6fは、キャッチライト画像Cが描画される目Eを処理対象として、当該目Eの検出結果から目Eを構成する上瞼Ebと下瞼Ecの間の上下方向(まぶたを閉じる方向)に沿った距離のうち、最大となる距離を目Eの上下幅として算出する。
即ち、描画位置特定部(描画位置特定手段)6gは、目検出部6cによる目Eの検出結果(例えば、AAMの結果)に基づいて、黒目領域A1の中心を基準としてキャッチライト画像Cの描画位置Cpを特定する。具体的には、描画位置特定部6gは、例えば、黒目領域A1の中心に対して所定の距離だけ左右何れかの斜め上方向にずれた位置をキャッチライト画像Cの描画位置Cpとして特定する(図5(a)参照)。
なお、キャッチライト画像Cの描画位置Cpの黒目領域A1の中心に対するずれ量は、例えば、黒目領域A1の寸法等に応じて適宜任意に変更可能である。
即ち、画像消去部(消去手段)6hは、黒目特定部6dにより特定された黒目領域A1において、キャッチライトの存する領域を消去する。具体的には、画像消去部6hは、マスク生成部6eにより生成されたマスク画像Mを用いて黒目特定部6dにより特定された黒目領域A1を所定の色で塗り潰す。例えば、画像消去部6hは、マスク画像Mをマスク領域Maの中心が黒目領域A1の中心と略一致するように似顔絵画像P1に適用した後、似顔絵画像P1におけるマスク領域Maの内側を所定の色(例えば、黒色)で塗り潰す(図4(b)参照)。これにより、画像消去部6hは、黒目領域A1におけるキャッチライト領域を消去する。
即ち、画像描画部(描画手段)6iは、画像消去部6hによりキャッチライト領域が消去された黒目領域A1にキャッチライト画像Cを新たに描画する。具体的には、画像描画部6iは、例えば、画像消去部6hにより塗り潰された領域(黒目領域A1)の中心を基準として描画位置特定部6gにより特定されたキャッチライト画像Cの描画位置Cpに所定形状(例えば、+(プラス)形状等)のキャッチライト画像Cを描画する(図5(b)参照)。
なお、キャッチライト画像Cの寸法は、例えば、似顔絵画像P1や黒目領域A1等の寸法に応じて適宜任意に変更可能である。
即ち、描画判定部(第1判定手段)6jは、目幅算出部6fにより算出された目Eの上下幅に基づいて、画像描画部6iによるキャッチライト画像Cの描画を禁止するか否かを判定する。具体的には、描画判定部6jは、例えば、キャッチライト画像Cが描画される目Eの上下幅が所定の判定値よりも小さいか否かに応じてキャッチライト画像Cの描画を禁止するか否かを判定する。つまり、キャッチライト画像Cが描画される目Eの上下幅が所定の判定値よりも小さい場合には、笑顔の状態のように目が細くなって黒目領域A1が小さくなっている(或いは、目を閉じている)ため、描画判定部6jは、キャッチライト画像Cの描画を禁止する。
また、描画判定部(第2判定手段)6jは、描画位置特定部6gにより特定されたキャッチライト画像Cの描画位置Cpの周辺部分の色情報に基づいて、画像描画部6iによるキャッチライト画像Cの描画を禁止するか否かを判定する。具体的には、描画判定部6jは、例えば、似顔絵画像P1におけるキャッチライト画像Cの描画位置Cpの周辺部分の色情報を取得して、黒目領域A1と同じ画素値であるか否かに応じてキャッチライト画像Cの描画を禁止するか否かを判定する。つまり、キャッチライト画像Cの描画位置Cpが黒目領域A1の境界に近くなって描画位置Cpの周辺部分の色が黒目領域A1と異なる色(例えば、肌色等)となっている場合には、描画判定部6jは、キャッチライト画像Cの描画を禁止する。
具体的には、表示制御部7は、VRAM(Video Random Access Memory)、VRAMコントローラ、デジタルビデオエンコーダなどを備えている。そして、デジタルビデオエンコーダは、中央制御部10の制御下にてメモリ4から読み出されてVRAM(図示略)に格納されている輝度信号Y及び色差信号Cb,Crを、VRAMコントローラを介してVRAMから定期的に読み出して、これらのデータを元にビデオ信号を発生して表示部8に出力する。
次に、撮像装置100による画像生成処理について、図2〜図5を参照して説明する。
図2は、画像生成処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
また、画像生成処理の処理対象となる元画像及び似顔絵画像P1の画像データは、予め画像記録部5に記録されているものとする。
次に、目検出部6cは、画像取得部6aにより取得された元画像の画像データに対して所定の目検出処理(例えば、AAM等)を行って、目Eを構成する黒目Ea、上瞼Eb、下瞼Ecを検出する(ステップS2;図3(b)参照)。続けて、黒目特定部6dは、目検出部6cによる目Eの検出結果に基づいて、似顔絵画像P1内で黒目の中心の座標位置及び黒目の大きさ(例えば、上下幅や左右幅等)を算出して黒目領域A1を特定する(ステップS3;図3(c)参照)。
ステップS7にて、目Eの上下幅が所定の判定値よりも小さくないと判定されると(ステップS7;NO)、描画位置特定部6gは、目検出部6cによる目Eの検出結果に基づいて、黒目領域A1の中心に対して所定の距離だけ左右何れかの斜め上方向にずれた位置をキャッチライト画像Cの描画位置Cpとして特定する(ステップS8;図5(a)参照)。続けて、描画判定部6jは、似顔絵画像P1におけるキャッチライト画像Cの描画位置Cpの周辺部分の色情報を取得して、黒目領域A1の色と同じであるか否かを判定する(ステップS9)。
これにより、画像生成処理を終了する。
また、ステップS9にて、キャッチライト画像Cの描画位置Cpの周辺部分が黒目領域A1の色と同じでないと判定された場合には(ステップS9;NO)、中央制御部10のCPUは、ステップS10の処理をスキップして、画像生成処理を終了する。
例えば、上記実施形態にあっては、マスク画像Mを用いて黒目領域A1を所定の色で塗り潰した後、所定位置にキャッチライト画像Cを描画するようにしたが、画像描画部6iによるキャッチライト画像Cの描画の手法の一例であってこれに限られるものではなく、適宜任意に変更可能である。例えば、似顔絵画像P1内の黒目領域A1に既に存在しているキャッチライトを活かして当該キャッチライトの大きさが大きくなるように描画しても良い。
また、上記実施形態にあっては、画像生成処理の処理対象画像として、似顔絵画像P1を例示したが、一例であってこれに限られるものではなく、例えば、似顔絵に加工する処理前の画像、即ち、撮像部1により撮像された画像であっても良い。加えて、似顔絵に加工する処理前の画像から似顔絵画像P1を生成する際に、黒目領域A1において、キャッチライト領域を消去し、当該黒目領域A1に適したキャッチライト画像Cを新たに描画しても良い。
即ち、プログラムを記憶するプログラムメモリ(図示略)に、第1取得処理ルーチン、第2取得処理ルーチン、黒目特定処理ルーチン、消去処理ルーチン、描画処理ルーチンを含むプログラムを記憶しておく。そして、第1取得処理ルーチンにより中央制御部10のCPUを、元画像を取得する手段として機能させるようにしても良い。また、第2取得処理ルーチンにより中央制御部10のCPUを、元画像に対して所定の閾値で二値化処理が施されることで生成された処理済み顔画像を取得する手段として機能させるようにしても良い。また、黒目特定処理ルーチンにより中央制御部10のCPUを、取得された処理済み顔画像内で黒目領域A1を特定する手段として機能させるようにしても良い。また、消去処理ルーチンにより中央制御部10のCPUのCPUを、特定された黒目領域において、キャッチライト領域を消去する手段として機能させるようにしても良い。また、描画処理ルーチンにより中央制御部10のCPUを、キャッチライト領域が消去された黒目領域A1にキャッチライト画像Cを描画する手段として機能させるようにしても良い。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
<請求項1>
元画像を取得する第1取得手段と、
前記元画像に対して所定の閾値で二値化処理が施されることで生成された処理済み顔画像を取得する第2取得手段と、
前記第2取得手段により取得された処理済み顔画像内で黒目領域を特定する黒目特定手段と、
前記黒目特定手段により特定された黒目領域において、キャッチライト領域を消去する消去手段と、
前記消去手段により前記キャッチライト領域が消去された前記黒目領域にキャッチライト画像を描画する描画手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
<請求項2>
前記第1取得手段により取得された元画像内で目を検出する目検出手段を更に備え、
前記黒目特定手段は、
前記目検出手段による目の検出結果に基づいて、前記処理済み顔画像内で前記黒目領域を特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。
<請求項3>
前記目検出手段による目の検出結果に基づいて、前記処理済み顔画像内で前記黒目領域以外の他の領域を被覆するマスク画像を生成する生成手段を更に備え、
前記消去手段は、
前記生成手段により生成されたマスク画像を用いて前記黒目領域を所定の色で塗り潰して前記キャッチライト領域を消去することを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。
<請求項4>
前記目検出手段による目の検出結果に基づいて、目の上下幅を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された目の上下幅に基づいて、前記描画手段による前記キャッチライト画像の描画を禁止するか否かを判定する第1判定手段と、を更に備えることを特徴とする請求項2又は3に記載の画像処理装置。
<請求項5>
前記目検出手段による目の検出結果に基づいて、前記黒目領域の中心を基準として前記キャッチライト画像の描画位置を特定する描画位置特定手段と、
前記描画位置特定手段により特定された前記キャッチライト画像の描画位置の周辺部分の色情報に基づいて、前記描画手段による前記キャッチライト画像の描画を禁止するか否かを判定する第2判定手段と、を更に備えることを特徴とする請求項2又は3に記載の画像処理装置。
<請求項6>
前記処理済み顔画像は、顔を模式的に表した似顔絵画像を含むことを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の画像処理装置。
<請求項7>
画像処理装置を用いた画像処理方法であって、
元画像を取得するステップと、
前記元画像に対して所定の閾値で二値化処理が施されることで生成された処理済み顔画像を取得するステップと、
取得された処理済み顔画像内で黒目領域を特定するステップと、
特定された黒目領域において、キャッチライト領域を消去するステップと、
前記キャッチライト領域が消去された前記黒目領域にキャッチライト画像を描画するステップと、
を含むことを特徴とする画像処理方法。
<請求項8>
画像処理装置のコンピュータを、
元画像を取得する第1取得手段、
前記元画像に対して所定の閾値で二値化処理が施されることで生成された処理済み顔画像を取得する第2取得手段、
前記第2取得手段により取得された処理済み顔画像内で黒目領域を特定する黒目特定手段、
前記黒目特定手段により特定された黒目領域において、キャッチライト領域を消去する消去手段、
前記消去手段により前記キャッチライト領域が消去された前記黒目領域にキャッチライト画像を描画する描画手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
1 撮像部
5 画像記録部
6 画像処理部
6a 画像取得部
6c 目検出部
6d 黒目特定部
6e マスク生成部
6f 目幅算出部
6g 描画位置特定部
6h 画像消去部
6i 画像描画部
6j 描画判定部
10 中央制御部
Claims (7)
- 元画像を取得する第1取得手段と、
前記元画像に対して所定の閾値で二値化処理が施されることで生成された処理済み顔画像を取得する第2取得手段と、
前記第2取得手段により取得された処理済み顔画像内で黒目領域を特定する黒目特定手段と、
前記処理済み顔画像内で前記黒目領域以外の他の領域を被覆するマスク画像を生成する生成手段と、
前記生成手段により生成されたマスク画像を用いて前記黒目領域を所定の色で塗り潰す消去手段と、
前記消去手段によって前記所定の色で塗り潰された前記黒目領域にキャッチライト画像を描画する描画手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。 - 前記第1取得手段により取得された元画像内で目を検出する目検出手段を更に備え、
前記黒目特定手段は、
前記目検出手段による目の検出結果に基づいて、前記処理済み顔画像内で前記黒目領域を特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。 - 前記目検出手段による目の検出結果に基づいて、目の上下幅を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された目の上下幅に基づいて、前記描画手段による前記キャッチライト画像の描画を禁止するか否かを判定する第1判定手段と、を更に備えることを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。 - 前記目検出手段による目の検出結果に基づいて、前記黒目領域の中心を基準として前記キャッチライト画像の描画位置を特定する描画位置特定手段と、
前記描画位置特定手段により特定された前記キャッチライト画像の描画位置の周辺部分の色情報に基づいて、前記描画手段による前記キャッチライト画像の描画を禁止するか否かを判定する第2判定手段と、を更に備えることを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。 - 前記処理済み顔画像は、顔を模式的に表した似顔絵画像を含むことを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の画像処理装置。
- 画像処理装置を用いた画像処理方法であって、
元画像を取得するステップと、
前記元画像に対して所定の閾値で二値化処理が施されることで生成された処理済み顔画像を取得するステップと、
取得された処理済み顔画像内で黒目領域を特定するステップと、
前記処理済み顔画像内で前記黒目領域以外の他の領域を被覆するマスク画像を生成するステップと、
生成されたマスク画像を用いて前記黒目領域を所定の色で塗り潰すステップと、
前記所定の色で塗り潰された前記黒目領域にキャッチライト画像を描画するステップと、
を含むことを特徴とする画像処理方法。 - 画像処理装置のコンピュータを、
元画像を取得する第1取得手段、
前記元画像に対して所定の閾値で二値化処理が施されることで生成された処理済み顔画像を取得する第2取得手段、
前記第2取得手段により取得された処理済み顔画像内で黒目領域を特定する黒目特定手段、
前記処理済み顔画像内で前記黒目領域以外の他の領域を被覆するマスク画像を生成する生成手段、
前記生成手段により生成されたマスク画像を用いて前記黒目領域を所定の色で塗り潰す消去手段、
前記消去手段によって前記所定の色で塗り潰された前記黒目領域にキャッチライト画像を描画する描画手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
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