JP6412400B2 - Image composition apparatus and image composition program - Google Patents
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Description
本発明は、撮影された画像の前景と予め撮影された背景とを合成する画像合成装置および画像合成プログラムに関する。 The present invention relates to an image composition apparatus and an image composition program for compositing a foreground of a photographed image and a background photographed in advance.
従来、カメラで撮影された画像に、撮影日時、撮影条件(焦点距離、絞り値等)等の撮影情報を対応付けて記録するデータフォーマットが存在する。このデータフォーマットは、例えば、一般社団法人電子情報技術産業協会(JEITA)で規格化されたExif(Exchangeable image file format)である(非特許文献1参照)。このExifは、主に、カメラの撮影時の状態を記録するためのメタデータファイルフォーマットである。また、Exifは、撮影日時、撮影条件等の撮影情報のほか、GPS付きカメラに対応して、GPSで計測される緯度、経度、高度等の位置情報を記録することができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a data format in which shooting information such as shooting date / time and shooting conditions (focal length, aperture value, etc.) is recorded in association with an image shot by a camera. This data format is, for example, Exif (Exchangeable image file format) standardized by the Japan Electronics and Information Technology Industries Association (JEITA) (see Non-Patent Document 1). This Exif is mainly a metadata file format for recording the state at the time of shooting by the camera. In addition, Exif can record shooting information such as shooting date and time, shooting conditions and the like, and position information such as latitude, longitude, and altitude measured by GPS corresponding to a camera with GPS.
このような画像に対応付けられた撮影情報(位置情報を含む)は、単に、撮影者が撮影後の確認のために使用されるだけではなく、種々のアプリケーションでの利用が可能である。例えば、特許文献1で開示されているように、撮影者が撮影した被写体画像(前景画像)と、計測された撮影情報の位置に対応して予め記憶装置に記憶されている風景画像(背景画像)とを合成するために使用することができる。
Shooting information (including position information) associated with such an image is not only used by a photographer for confirmation after shooting, but can be used in various applications. For example, as disclosed in
このように、前景画像に、撮影情報の位置が対応する背景画像を合成することで、例えば、観光地において、記念写真、風景写真等を撮影する場合、天候不良等によって画像が綺麗に撮影されない場合でも、予め記憶装置に記憶されている好天時に撮影した綺麗な風景画像を背景画像として合成することができる。 In this way, by combining the background image corresponding to the position of the shooting information with the foreground image, for example, when taking a commemorative photo, a landscape photo, etc. in a tourist spot, the image is not taken beautifully due to bad weather etc. Even in such a case, it is possible to synthesize a beautiful landscape image taken in good weather stored in the storage device in advance as a background image.
しかし、前記したExifは、カメラの撮影情報として位置情報を記録することはできても、カメラがどの方向を向いているのかの方位情報を記録する規定とはなっていない。
そのため、例えば、撮影者がある位置で、風景写真として山をカメラ撮影した画像と、その反対方向を向いて、建造物をカメラ撮影した画像とでは、まったく異なる画像であるにも関わらず、Exifで記録される位置情報はほぼ同じ情報となる。
つまり、従来のExifで記録される情報を用いて、特許文献1に記載の手法により風景画像(背景画像)を合成すると、カメラの向きによっては、撮影者が所望する画像とはまったく異なる背景画像が前景画像に合成されてしまうという問題がある。
However, the above-mentioned Exif is not stipulated to record the azimuth information indicating which direction the camera is facing, even though the position information can be recorded as the shooting information of the camera.
For this reason, for example, an image taken by a photograph of a mountain as a landscape photograph at a certain position and an image taken by a camera of a building facing in the opposite direction are completely different images. The position information recorded in is almost the same information.
That is, when a landscape image (background image) is synthesized by the method described in
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、撮影者が撮影した人物等の前景画像に、カメラの位置、方位、姿勢、その他撮影条件に合った背景画像を合成することが可能な画像合成装置および画像合成プログラムを提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such problems, and it is possible to synthesize a background image suitable for the position, orientation, orientation, and other shooting conditions of a camera with a foreground image of a person photographed by a photographer. It is an object of the present invention to provide a possible image composition device and an image composition program.
前記課題を解決するため、本発明に係る画像合成装置は、撮影画像の前景に異なる時刻で撮影した画像を背景として合成する画像合成装置であって、撮影手段と、撮影情報取得手段と、前景領域検出手段と、前景画像切出手段と、背景候補画像取得手段と、背景候補画像選択手段と、合成手段と、を備える構成とした。 In order to solve the above-described problem, an image composition device according to the present invention is an image composition device that combines images taken at different times with a foreground of a photographed image as a background, and includes a photographing unit, photographing information acquisition unit, and foreground. An area detecting unit, a foreground image cutting unit, a background candidate image acquiring unit, a background candidate image selecting unit, and a synthesizing unit are provided.
かかる構成において、画像合成装置は、撮影手段によって、レンズを含む光学系を介して、被写体を撮影する。また、画像合成装置は、撮影情報取得手段によって、当該画像合成装置の撮影情報として、被写体を撮影したときの緯度、経度および高度を示す位置情報、撮影方向を示す方位情報、および、姿勢(傾き)を示す姿勢情報を、検出手段を介して取得する。さらに、画像合成装置は、撮影情報取得手段によって、光学系のレンズ情報(焦点距離、フォーカス位置、絞り値、画角等)を取得する。
これによって、画像合成装置は、被写体を撮影した撮影画像と、その被写体を撮影したときの撮影情報とを同じタイミングで取得する。
In such a configuration, the image synthesizing apparatus captures an image of the subject by the imaging unit via the optical system including the lens. In addition, the image composition device uses the photographing information acquisition means as the photographing information of the image composition device, position information indicating the latitude, longitude, and altitude when the subject is photographed, direction information indicating the photographing direction, and posture (tilt) ) Is acquired via the detecting means. Further, the image synthesizing apparatus acquires lens information (focal length, focus position, aperture value, angle of view, etc.) of the optical system by photographing information acquisition means.
As a result, the image composition apparatus acquires a captured image obtained by photographing the subject and photographing information obtained when the subject is photographed at the same timing.
そして、画像合成装置は、前景領域検出手段によって、撮影手段で撮影された撮影画像の画素に被写体までの距離を対応付けた奥行き情報により、撮影画像内の前景領域を検出する。なお、奥行き情報は、ステレオ画像の視差や、レーザーによる計測等、一般的な手法で求めることができる。また、前景は、撮影画像において、奥行き情報の最も近い奥行き(最前面)から所定の奥行きまでに対応する領域を被写体の領域とみなすこととしてもよいし、レンズ情報を参照してフォーカスが合っている領域を被写体の領域とみなすこととしてもよい。そして、画像合成装置は、前景画像切出手段によって、撮影画像から前景領域を切り出して前景画像を生成する。 Then, the image composition apparatus detects the foreground region in the captured image based on the depth information in which the distance to the subject is associated with the pixel of the captured image captured by the capturing unit by the foreground region detecting unit. The depth information can be obtained by a general method such as parallax of a stereo image or measurement by a laser. In the foreground, an area corresponding to a predetermined depth from the closest depth (frontmost) of depth information in the photographed image may be regarded as a subject area, or the foreground is focused with reference to the lens information. It is also possible to regard the area that is present as the area of the subject. Then, the image composition apparatus generates a foreground image by cutting out the foreground area from the captured image by the foreground image cutting means.
また、画像合成装置は、背景候補画像取得手段によって、背景の候補となる背景候補画像を撮影したカメラの位置情報、方位情報、姿勢情報およびレンズ情報を含んだ背景撮影情報と背景候補画像とを予め対応付けたデータベースから、通信制御手段を介して、撮影情報と背景撮影情報とが予め定めた範囲内で近似する検索条件に合致する背景候補画像を取得する。
これによって、画像合成装置は、現時点で撮影した撮影条件に近似した条件で撮影された背景候補画像を取得することができる。
In addition, the image composition device uses the background candidate image acquisition means to obtain background photographing information and background candidate images including position information, orientation information, posture information, and lens information of the camera that has photographed the background candidate image as a background candidate. A background candidate image that matches a search condition in which shooting information and background shooting information approximate within a predetermined range is acquired from a previously associated database via a communication control unit.
As a result, the image composition device can acquire a background candidate image photographed under a condition approximate to the photographing condition photographed at the present time.
そして、画像合成装置は、背景候補画像選択手段によって、背景候補画像取得手段で取得した背景候補画像を表示手段の画面上に表示し、撮影者からの選択を受け付ける。これによって、合成を行う背景画像が1つに定められる。
そして、画像合成装置は、合成手段によって、背景候補画像選択手段で選択された背景候補画像を背景画像として、前景画像切出手段で生成された前景画像と合成する。これによって、画像合成装置は、現時点で撮影された撮影画像の前景領域と、撮影条件が近似する異なる時刻に撮影された背景画像とを合成することができる。
Then, the image composition apparatus displays the background candidate image acquired by the background candidate image acquisition unit on the screen of the display unit by the background candidate image selection unit, and accepts the selection from the photographer. As a result, one background image to be combined is determined.
Then, the image synthesizing device synthesizes the background candidate image selected by the background candidate image selecting unit with the foreground image generated by the foreground image cutting unit using the background candidate image selected by the background candidate image selecting unit. As a result, the image composition device can synthesize the foreground area of the photographed image photographed at the present time and the background image photographed at different times that approximate the photographing conditions.
本発明は、以下に示す優れた効果を奏するものである。
本発明によれば、撮影した前景に対し、位置、方位、姿勢およびレンズの撮影条件に近い予め異なる時刻に撮影された背景画像を合成することができる。これによって、本発明は、観光地等で記念撮影や風景写真を撮影する場合に、天候の状態によって、撮影者所望の背景が綺麗に撮影されない場合でも、撮影者が所望する被写体を背景とした予め撮影された綺麗な背景画像を合成することができる。
The present invention has the following excellent effects.
According to the present invention, it is possible to synthesize a background image captured at different times in advance close to the captured foreground, such as the position, orientation, orientation, and lens imaging conditions. As a result, the present invention uses the subject desired by the photographer as the background even when the photographer wants to take a commemorative photo or a landscape photograph at a sightseeing spot or the like, even if the photographer's desired background is not photographed beautifully due to weather conditions. A beautiful background image taken in advance can be synthesized.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
≪画像合成システムの概要≫
最初に、図1を参照して、本発明の実施形態に係る画像合成システムSの概要について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
≪Outline of image composition system≫
First, an overview of the image composition system S according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
画像合成システムSは、画像撮影装置(画像合成装置)2で撮影された画像の前景画像に、画像撮影装置2の撮影条件と近い条件で予め撮影された背景画像を合成するものである。
ここでは、画像合成システムSは、通信によってデータ伝送可能な画像提供装置1と画像撮影装置2とを備える。
The image composition system S combines a foreground image of an image photographed by the image photographing device (image composition device) 2 with a background image photographed in advance under conditions close to the photographing conditions of the
Here, the image composition system S includes an
画像提供装置1は、予め複数の地点で撮影された、背景画像の候補となる背景候補画像BGを、画像撮影装置2に提供するものである。ここでは、画像提供装置1は、画像記憶手段10内のデータベースに、撮影条件を示す撮影情報(背景撮影情報)と対応付けて背景候補画像BGを登録しておく。そして、画像提供装置1は、画像撮影装置2から通知された撮影情報(撮影条件)に予め定めた基準で近似する背景候補画像BGを画像撮影装置2に提供する。
The
画像撮影装置(画像合成装置、カメラ)2は、被写体を撮影するものである。ここで、被写体は、画像撮影装置2が焦点を合わせて撮影する前景Fおよびその他の背景Bである。
この画像撮影装置2は、通信によって、自身の撮影情報に近似する撮影条件を検索条件として、画像提供装置1に通知する。そして、画像撮影装置2は、その検索条件に合致した背景候補画像BGを、画像提供装置1から取得する。
そして、画像撮影装置2は、現時点で撮影された画像G1の前景Fに対応する前景画像を、取得した背景候補画像BGと合成することで、新たな画像G2を生成する。
An image photographing device (image synthesizing device, camera) 2 photographs a subject. Here, the subject is the foreground F and the other background B that the
The
Then, the
これによって、画像合成システムSは、例えば、観光地等で、曇天や霧のため、背景がきれいに撮影されない場合でも、予め好天時に撮影しておいた背景画像(背景候補画像BG)に、実際に撮影された画像の前景を合成することができる。
なお、ここでは、画像撮影装置2は、前景画像と背景画像とを合成する機能以外に、撮影した画像を、背景候補画像BGとして画像提供装置1に登録する機能を有するものとする。
以下、画像合成システムSを構成する、画像提供装置1の構成と、画像撮影装置2の構成とについて順次説明する。
As a result, the image composition system S actually uses a background image (background candidate image BG) that was captured in advance in good weather even when the background was not captured beautifully due to cloudy weather or fog in a tourist spot. It is possible to synthesize the foreground of the captured image.
Here, it is assumed that the
Hereinafter, the configuration of the
[画像提供装置の構成]
最初に、図2を参照(適宜図1参照)して、画像提供装置1の構成について説明する。
図2に示すように、画像提供装置1は、画像記憶手段10と、通信制御手段11と、画像登録検索手段12と、を備える。
[Configuration of image providing device]
First, the configuration of the
As shown in FIG. 2, the
画像記憶手段10は、画像の撮影条件を示す撮影情報Dと、背景画像の候補となる背景候補画像BGとを対応付けたデータベースを記憶するものである。この画像記憶手段10は、ハードディスク記憶装置等の一般的な記憶装置であって、ここでは、画像登録検索手段12によって、撮影情報Dと背景候補画像BGの書き込みおよび読み出しが行われる。 The image storage means 10 stores a database in which shooting information D indicating image shooting conditions is associated with a background candidate image BG that is a background image candidate. The image storage means 10 is a general storage device such as a hard disk storage device, and here, the image registration search means 12 writes and reads out the photographing information D and the background candidate image BG.
ここで、図3を参照して、画像記憶手段10に記憶されるデータベースのデータ構造について説明する。
図3に示すように、画像記憶手段10のデータベースには、撮影情報(背景撮影情報)Dと背景候補画像BGとが対応付けられて記憶される。
ここでは、背景候補画像BGを一意に特定可能な識別子ID(ID1,ID2,ID3…)によって、撮影情報Dと背景候補画像BGとを対応付けている。
Here, the data structure of the database stored in the image storage means 10 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 3, shooting information (background shooting information) D and a background candidate image BG are stored in association with each other in the database of the
Here, the shooting information D and the background candidate image BG are associated with each other by an identifier ID (ID1, ID2, ID3,...) That can uniquely specify the background candidate image BG.
撮影情報(背景撮影情報)Dは、対応する背景候補画像BGを撮影したときの撮影条件を示す情報である。ここでは、撮影情報Dは、画像情報、位置情報、方位情報、姿勢情報、レンズ情報等である。
「画像情報」は、背景候補画像BGを特定する情報である。この画像情報は、例えば、背景候補画像BGを一意に特定する識別子、背景候補画像BGを撮影した日時、背景候補画像BGの解像度、画像フォーマット等である。
「位置情報」は、背景候補画像BGを撮影したときの画像撮影装置2の位置を示す情報である。この位置情報は、画像撮影装置2においてGPS(Global Positioning System:全地球測位システム)で取得可能な緯度、経度、高度等である。
「方位情報」は、背景候補画像BGを撮影したときの画像撮影装置2の方位(撮影方向)を示す情報である。この方位情報は、画像撮影装置2において地磁気センサ等によって取得可能な方位である。
The shooting information (background shooting information) D is information indicating shooting conditions when the corresponding background candidate image BG is shot. Here, the shooting information D is image information, position information, orientation information, posture information, lens information, and the like.
“Image information” is information for specifying the background candidate image BG. This image information includes, for example, an identifier that uniquely identifies the background candidate image BG, the date and time when the background candidate image BG was captured, the resolution of the background candidate image BG, the image format, and the like.
“Position information” is information indicating the position of the
“Direction information” is information indicating the orientation (imaging direction) of the
「姿勢情報」は、背景候補画像BGを撮影したときの画像撮影装置2の姿勢(傾き)を示す情報である。この姿勢情報は、画像撮影装置2において慣性センサ(ジャイロセンサ、加速度センサ等)によって取得可能なロール、ピッチ、ヨーの各方向の回転角(φ、θ、ψ)である。
なお、図4に示すように、「ロール方向」は、画像撮影装置2の撮影方向の軸(図中、X軸)周りの回転方向である。また、「ピッチ方向」は、画像撮影装置2の水平軸(図中、Y軸)周りの回転方向を示す。また、「ヨー方向」は、画像撮影装置2の垂直軸(図中、Z軸)周りの回転方向を示す。
“Attitude information” is information indicating the attitude (tilt) of the
As shown in FIG. 4, the “roll direction” is a rotation direction around an imaging direction axis (X axis in the drawing) of the
「レンズ情報」は、背景候補画像BGを撮影したときの画像撮影装置2のレンズの情報である。このレンズ情報は、焦点距離、フォーカス位置、絞り値(F値)、画角等である。ただし、画角は、その値を直接記憶しておく必要はなく、画角を算出可能な情報を記憶しておくこととしてもよい。例えば、画像撮影装置2の撮像素子の解像度を記憶しておけば、その解像度と焦点距離とから画角を算出することが可能である。
この撮影情報Dには、これらの情報に限定されず、従来のExifで規定される情報を含んでもよい。
“Lens information” is information on the lens of the
The photographing information D is not limited to such information, and may include information defined by conventional Exif.
このように、少なくとも位置情報、方位情報および姿勢情報を登録しておくことで、撮影情報Dは、画像撮影装置2を、どの位置で、どの方向に向けて、どのような姿勢で、対応する背景候補画像BGを撮影したものであるのかを一意に特定可能な情報となる。
また、レンズ情報を登録しておくことで、撮影情報Dは、画像撮影装置2を、被写体をどのくらいの範囲(画角)で撮影したものであるのかを一意に特定可能な情報となる。
図2に戻って、画像提供装置1の構成について説明を続ける。
Thus, by registering at least position information, azimuth information, and posture information, the shooting information D corresponds to the
Further, by registering the lens information, the shooting information D becomes information that can uniquely identify the range (view angle) of the
Returning to FIG. 2, the description of the configuration of the
通信制御手段11は、通信により、画像撮影装置2との間でデータの送受信を行うものである。この通信制御手段11は、例えば、Wi−Fi(ワイファイ、Wireless Fidelity)等の無線LANによって、データの送受信を行う。
ここでは、通信制御手段11は、画像撮影装置2から受信したデータを画像登録検索手段12に出力し、画像登録検索手段12から入力したデータを画像撮影装置2に送信する。
The
Here, the
画像登録検索手段12は、画像記憶手段10に記憶されるデータベースの登録および検索を行うものである。すなわち、画像登録検索手段12は、データベースの管理やデータに対するアクセス要求に応じるデータベース管理システムの機能を有する。
この画像登録検索手段12は、通信制御手段11を介して、画像撮影装置2から、撮影情報Dと背景候補画像BGとからなる撮影データを登録要求として取得し、画像記憶手段10のデータベースに登録(記憶)する。このとき、画像登録検索手段12は、撮影情報Dの画像情報のうち、識別子IDについては、逐次固有の値を割り当てることとする。
なお、画像登録検索手段12は、撮影情報Dと背景候補画像BGとを記録したSDカード等の記録媒体を用い、図示を省略した記録媒体読出装置を介して、撮影情報Dと背景候補画像BGとを読み出し、データベースに登録することとしてもよい。
The image registration search means 12 performs registration and search of a database stored in the image storage means 10. In other words, the image registration / retrieval means 12 has a database management system function that responds to database management and data access requests.
The image registration /
The image registration / retrieval means 12 uses a recording medium such as an SD card in which the photographing information D and the background candidate image BG are recorded, and the photographing information D and the background candidate image BG via a recording medium reading device (not shown). May be read out and registered in the database.
また、画像登録検索手段12は、通信制御手段11を介して、画像撮影装置2から、撮影情報を検索条件とした検索要求を取得すると、画像記憶手段10のデータベースから、検索条件に合致する背景候補画像BGを読み出す。そして、画像登録検索手段12は、通信制御手段11を介して、検索要求を行った画像撮影装置2に、読み出した背景候補画像BGを送信する。
ここで、検索条件は、例えば、撮影情報Dのうちで、緯度、経度および高度について、それぞれの値と許容範囲、方位について、その方位角と許容範囲のように、どの情報を検索条件とするかの属性、その値および許容範囲である。
In addition, when the image
Here, the search condition is, for example, which information in the shooting information D is the search condition such as the latitude, longitude, and altitude, each value and permissible range, and the azimuth and permissible range. Attribute, its value and tolerance.
[画像撮影装置(画像合成装置)の構成]
次に、図5を参照して(適宜図1参照)して、画像撮影装置(画像合成装置)2の構成について説明する。図5に示すように、画像撮影装置2は、撮影情報取得手段20と、撮影手段21と、前景領域検出手段22と、前景背景合成手段23と、通信制御手段24と、表示手段25と、記憶手段26と、画像書込手段27と、画像登録手段28と、を備える。この画像撮影装置2は、シャッタスイッチSWを押下されることで、被写体を撮影する。
[Configuration of Image Shooting Device (Image Composition Device)]
Next, referring to FIG. 5 (refer to FIG. 1 as appropriate), the configuration of the image capturing device (image composition device) 2 will be described. As shown in FIG. 5, the
なお、ここでは、画像撮影装置2は、画像提供装置1が提供する背景画像を合成するか否かを切り替える切替部T(T1,T2)を内部に備え、a端子側に経路を切り替えることで、背景画像の合成を行い、b端子側に経路を切り替えることで、背景画像の合成を行わないこととする。この切替部Tは、外部から設定するハードウェアの切替スイッチであっても構わないし、設定画面からの設定により切り替えを行うソフトウェア制御による切替制御手段であっても構わない。
Here, the
撮影情報取得手段20は、被写体を撮影したときの画像撮影装置2の位置、方位、姿勢およびレンズの状態を示す撮影情報を取得するものである。
ここでは、撮影情報取得手段20は、位置検出手段201と、位置情報取得手段202と、方位検出手段203と、方位情報取得手段204と、姿勢検出手段205と、姿勢情報取得手段206と、レンズ情報取得手段207と、を備える。
The shooting information acquisition means 20 acquires shooting information indicating the position, orientation, posture, and lens state of the
Here, the photographing information acquisition means 20 includes a position detection means 201, a position information acquisition means 202, an orientation detection means 203, an orientation information acquisition means 204, an orientation detection means 205, an orientation information acquisition means 206, and a lens. Information acquisition means 207.
位置検出手段201は、画像撮影装置2の位置を検出するものである。この位置検出手段201は、図示を省略したGPSアンテナを備え、複数のGPS衛星(不図示)から受信した電波の時刻のずれから、画像撮影装置2の緯度、経度および高度を算出する。
この位置検出手段201は、位置情報取得手段202から検出要求があったタイミングで、緯度、経度および高度を算出し、位置情報として、位置情報取得手段202に出力する。
The
The
位置情報取得手段202は、画像撮影装置2の位置情報を、位置検出手段201から取得するものである。この位置情報取得手段202は、シャッタスイッチSWによって撮影を指示されたタイミングで、位置検出手段201に位置情報を要求し、位置情報を取得する。そして、位置情報取得手段202は、切替部T1がa端子側に設定されている場合、位置情報を前景背景合成手段23に出力し、b端子側に設定されている場合、位置情報を画像書込手段27に出力する。
The position
方位検出手段203は、画像撮影装置2の方位を検出するものである。この方位検出手段203は、例えば、3軸地磁気センサで構成することができる。3軸地磁気センサの場合、前後、左右、上下方向の地磁気から、基準となる方向(例えば、北方向)を検出することで、画像撮影装置2の前方の方位を検出する。
この方位検出手段203は、現在の画像撮影装置2の方位を方位情報取得手段204に逐次出力する。
The direction detection means 203 detects the direction of the
The
方位情報取得手段204は、画像撮影装置2の方位情報を、方位検出手段203から取得するものである。この方位情報取得手段204は、シャッタスイッチSWによって撮影を指示されたタイミングで、方位検出手段203から出力される方位情報を取得する。
そして、方位情報取得手段204は、切替部T1がa端子側に設定されている場合、方位情報を前景背景合成手段23に出力し、b端子側に設定されている場合、方位情報を画像書込手段27に出力する。
The direction
The orientation information acquisition means 204, when the switching unit T 1 is set to a terminal side, if the outputs azimuth information to the foreground background synthesis means 23, is set to the terminal b, the image azimuth information Output to the writing means 27.
姿勢検出手段205は、画像撮影装置2の姿勢を検出するものである。この姿勢検出手段205は、例えば、ジャイロセンサ、加速度センサ等の慣性センサで構成することができる。この姿勢検出手段205は、図4で説明したロール、ピッチ、ヨーの各方向の回転角(φ、θ、ψ)を検出することで、画像撮影装置2の姿勢を検出する。
この姿勢検出手段205は、現在の画像撮影装置2の姿勢を姿勢情報取得手段206に逐次出力する。
The
The
姿勢情報取得手段206は、画像撮影装置2の姿勢情報を、姿勢検出手段205から取得するものである。この姿勢情報取得手段206は、シャッタスイッチSWによって撮影を指示されたタイミングで、姿勢検出手段205から出力される姿勢情報を取得する。
そして、姿勢情報取得手段206は、切替部T1がa端子側に設定されている場合、姿勢情報を前景背景合成手段23に出力し、b端子側に設定されている場合、姿勢情報を画像書込手段27に出力する。
The posture
The
レンズ情報取得手段207は、撮影手段21のレンズ情報を取得するものである。このレンズ情報取得手段207は、シャッタスイッチSWによって撮影を指示されたタイミングで、撮影手段21のレンズの状態である焦点距離、フォーカス位置、絞り値等を取得する。
また、レンズ情報取得手段207は、予め既知の撮影手段21が内蔵するイメージセンササイズ(水平サイズおよび垂直サイズ)と、取得した焦点距離とから、画角(垂直画角および水平画角)をレンズ情報の一部として算出する。
そして、レンズ情報取得手段207は、切替部T1がa端子側に設定されている場合、レンズ情報を前景背景合成手段23に出力し、b端子側に設定されている場合、レンズ情報を画像書込手段27に出力する。
このように、撮影情報取得手段20は、画像撮影装置2が被写体を撮影したタイミングの撮影情報(位置情報、方位情報、姿勢情報およびレンズ情報)を取得することができる。
The lens
The lens
Then, the lens
As described above, the shooting
撮影手段21は、シャッタスイッチSWによって撮影を指示されたタイミングで、被写体を撮影するものである。この撮影手段21は、レンズ(光学系)、イメージセンサ(不図示)を含んだ撮影装置であって、撮影者によって操作された、あるいは、既知の技術であるオートフォーカス等によって制御されたレンズの焦点距離、絞り等のレンズ情報をレンズ情報取得手段207に出力する。
また、撮影手段21は、切替部T1がa端子側に設定されている場合、撮影した撮影画像を前景背景合成手段23に出力し、b端子側に設定されている場合、撮影画像を画像書込手段27に出力する。
The photographing means 21 photographs the subject at a timing when photographing is instructed by the shutter switch SW. The photographing means 21 is a photographing device including a lens (optical system) and an image sensor (not shown), and is a lens operated by a photographer or controlled by a known technique such as autofocus. The lens information such as the focal length and the aperture is output to the lens
The
前景領域検出手段22は、被写体までの奥行き情報と当該被写体を撮影したときのレンズ情報とにより、撮影手段21で撮影された撮影画像内において前景領域を検出するものである。
この前景領域検出手段22は、例えば、撮影手段21の光学系とは視差の異なる光学系によって被写体を撮影し、2つの画像(ステレオ画像)から、その視差により奥行き情報(奥行き画像)を生成する。そして、前景領域検出手段22は、レンズの焦点距離とフォーカス位置とで特定されるフォーカスの合った前景までの撮影距離を求め、奥行き情報の奥行きがその撮影距離と対応する撮影画像の領域を前景とするキー信号を生成する。例えば、前景領域に画素値“0xFF”、背景領域に画素値“0”を割り当てたキー信号を生成する。
The foreground
The foreground
このとき、前景領域検出手段22は、前景の奥行きとして、その前後に被写界深度の奥行き幅を設けることが好ましい。この被写界深度は、撮影を行った際のレンズの焦点距離、絞り値(F値)および撮影距離で求めることができる。もちろん、この奥行き幅は、予め定めた幅(例えば、30cm等)を用いても構わない。 At this time, it is preferable that the foreground area detection means 22 provides a depth width of the depth of field before and after the foreground depth. This depth of field can be obtained from the focal length, aperture value (F value), and shooting distance of the lens when shooting. Of course, as the depth width, a predetermined width (for example, 30 cm or the like) may be used.
なお、ここでは、前景領域検出手段22は、視差によって奥行きを求めたが、レーザーセンサ、赤外線センサによって奥行きを計測することとしてもよい。
また、この前景領域検出手段22は、フォーカス位置に限定されず、奥行き情報において最も画像撮影装置2に近い距離(最前面)から予め定めた範囲の奥行き(例えば、30cm等)に対応する撮影画像の領域を、前景領域として検出することとしてもよい。
Here, the foreground area detection means 22 calculates the depth by the parallax, but may measure the depth by a laser sensor or an infrared sensor.
Further, the foreground area detection means 22 is not limited to the focus position, and the captured image corresponding to a depth (for example, 30 cm) in a predetermined range from a distance (frontmost) closest to the
この前景領域検出手段22は、生成した前景のキー信号を前景背景合成手段23に出力する。なお、このキー信号は、背景画像を合成する場合にしか使用しないため、切替部T2でb端子側に経路が設定されている場合、キー信号の生成を行わないこととする。
The foreground
前景背景合成手段23は、撮影情報取得手段20で取得された撮影情報と、撮影手段21で撮影された撮影画像と、前景領域検出手段22で生成されたキー信号とに基づいて、撮影画像の前景領域と、予め撮影された背景候補画像とを合成するものである。
ここでは、前景背景合成手段23は、背景候補画像取得手段231と、背景候補画像選択手段232と、前景画像切出手段233と、合成手段234と、を備える。
The foreground /
Here, the foreground /
背景候補画像取得手段231は、撮影情報取得手段20で取得された撮影情報で特定される撮影条件と、予め定めた範囲で近似した撮影条件で撮影された背景候補画像を、画像提供装置1から取得するものである。
この背景候補画像取得手段231は、撮影情報取得手段20で取得された撮影情報(位置情報、方位情報、姿勢情報、レンズ情報)に予め定めた許容範囲を設けた情報を検索条件とし、通信制御手段24を介して、画像提供装置1に背景候補画像を要求する。
例えば、位置情報については、緯度、経度、高度それぞれ「1m」以内の誤差を検索条件とする。また、方位情報および姿勢情報の各情報については、「5度」以内の誤差を検索条件とする。
The background candidate image acquisition unit 231 receives, from the
The background candidate image acquisition unit 231 uses information obtained by providing a predetermined allowable range for the shooting information (position information, orientation information, posture information, lens information) acquired by the shooting
For example, for position information, an error within “1 m” for each of latitude, longitude, and altitude is used as a search condition. Further, for each information of the azimuth information and the posture information, an error within “5 degrees” is used as a search condition.
そして、背景候補画像取得手段231は、通信制御手段24を介して、背景候補画像を取得する。このとき、背景候補画像取得手段231は、検索条件に合致する背景候補画像の数が、予め定めた数よりも少ない場合、例えば、緯度、経度、高度の誤差を、それぞれ「5m」以内、「10m」以内等まで段階的に検索条件を緩めることで、検索条件にレベルを設けることとしてもよい。
この背景候補画像取得手段231は、取得した背景候補画像を背景候補画像選択手段232に出力する。このとき、検索条件にレベルを設けた場合、背景候補画像取得手段231は、そのレベルも背景候補画像選択手段232に出力することとする。
Then, the background candidate image acquisition unit 231 acquires a background candidate image via the
The background candidate image acquisition unit 231 outputs the acquired background candidate image to the background candidate
背景候補画像選択手段232は、背景候補画像取得手段231で取得した複数の背景候補画像から、1つの画像を合成用の背景画像として、撮影者に選択させるものである。
この背景候補画像選択手段232は、取得した複数の背景候補画像を、表示手段25によって画面に表示させ、撮影者によって選択された画像(背景画像)を合成手段234に出力する。
例えば、図6に示すように、背景候補画像選択手段232は、表示手段25の画面上に複数の背景候補画像BG1,BG2,BG3,BG4…を表示する。このとき、すべての背景候補画像が画面上に表示できない場合、背景候補画像選択手段232は、スクロールバーSBを設け、撮影者の選択によって、表示する背景候補画像を切り替えればよい。
The background candidate
The background candidate
For example, as illustrated in FIG. 6, the background candidate
なお、検索条件にレベルが設定されている場合、背景候補画像選択手段232は、図6に示すように、そのレベルを示すレベル表示領域Pを設け、色、文字等によって、レベルを撮影者に提示する。例えば、背景候補画像選択手段232は、最も厳しい検索条件に合致した背景候補画像については、レベル表示領域Pに緑色を点灯し、それよりも緩い検索条件の場合、順次、黄色、赤色等でそのレベルを提示する。
このレベル表示よって、撮影者は、どの背景候補画像が、自身が撮影した場所、画像撮影装置2の撮影方向、画角等に近似するのかを判断することができる。
図5に戻って、画像撮影装置2の構成について説明を続ける。
If the level is set in the search condition, the background candidate image selecting means 232 provides a level display area P indicating the level as shown in FIG. Present. For example, the background candidate image selection means 232 turns on green in the level display area P for the background candidate images that match the strictest search conditions, and in the case of search conditions that are looser than that, the background candidate images are sequentially displayed in yellow, red, etc. Present the level.
This level display allows the photographer to determine which background candidate image approximates the location where he / she photographed, the photographing direction of the
Returning to FIG. 5, the description of the configuration of the
前景画像切出手段233は、撮影した画像から、前景を切り出すものである。
ここでは、前景画像切出手段233は、前景領域検出手段22で生成されたキー信号に基づいて、前景領域と指定された領域を、撮影手段21で撮影された撮影画像から抽出する。すなわち、前景画像切出手段233は、図7に示すように、キー信号Kで示される前景領域に基づいて、撮影画像PGから、前景画像FGを切り出す。
この前景画像切出手段233は、切り出した前景画像FGを合成手段234に出力する。
The foreground
Here, based on the key signal generated by the foreground
The foreground
合成手段234は、背景候補画像選択手段232で選択された背景画像に、前景画像切出手段233で切り出された前景画像を合成するものである。
すなわち、合成手段234は、図8に示すように、背景候補画像選択手段232で選択された背景画像BG上に、前景画像切出手段233で切り出された前景画像FGを上書きすることで、実際の撮影画像に対して背景が置換された合成画像Gを生成する。
この合成手段234は、生成した合成画像Gを記憶手段26に書き込む。このとき、合成手段234は、記憶手段26に書き込んだ合成画像Gを、表示手段25を介して撮影者に提示する。
なお、ここでは、合成手段234は、生成した合成画像Gに、撮影情報取得手段20で取得した撮影情報を対応付けて記憶手段26に書き込むこととする。もちろん、合成手段234は、別途、合成に用いた背景画像に対応する撮影情報を、通信制御手段24を介して画像提供装置1から取得し、併せて記憶することとしてもよい。
The synthesizing
That is, as shown in FIG. 8, the synthesizing
The synthesizing
Here, it is assumed that the synthesizing
通信制御手段24は、通信により、画像提供装置1との間でデータの送受信を行うものである。この通信制御手段24は、例えば、Wi−Fi等の無線LANによって、データの送受信を行う。もちろん、通信制御手段24の通信規格は、画像提供装置1の通信制御手段11(図2参照)の通信規格と同じものとする。
ここでは、通信制御手段24は、前景背景合成手段23から入力したデータ(背景候補画像の要求)を画像提供装置1に送信し、画像提供装置1から受信したデータ(背景候補画像)を前景背景合成手段23に出力する。
なお、ここでは、通信制御手段24は、後記する画像登録手段28から、背景画像の登録要求があった場合、背景画像とともに、画像提供装置1に送信する。
The
Here, the
Here, when there is a background image registration request from the
表示手段25は、前景背景合成手段23(背景候補画像選択手段232)から出力される複数の背景候補画像を表示し、撮影者の選択を受け付けるものである。
この表示手段25は、図示を省略したタッチパネルを備え、図6に示したように、複数の背景候補画像を表示する。そして、撮影者によって選択された画面上の位置を、前景背景合成手段23に出力する。これによって、前景背景合成手段23は、どの背景候補画像が選択されたのかを認識することができる。
なお、表示手段25は、合成手段234によって合成された合成画像を表示するものでもある。もちろん、表示手段25は、信号線の図示を省略するが、撮影手段21で撮影された撮影画像をモニタする機能を有していることは言うまでもない。
The display means 25 displays a plurality of background candidate images output from the foreground / background composition means 23 (background candidate image selection means 232) and accepts a photographer's selection.
The display means 25 includes a touch panel (not shown), and displays a plurality of background candidate images as shown in FIG. Then, the position on the screen selected by the photographer is output to the foreground / background composition means 23. Thereby, the foreground /
The display means 25 is also for displaying the composite image synthesized by the synthesis means 234. Needless to say, the display means 25 has a function of monitoring a photographed image photographed by the photographing
記憶手段26は、撮影された画像を、撮影情報と対応付けて記憶するもので、SDカード等の一般的な記録媒体である。
この記憶手段26は、前景背景合成手段23で生成された合成画像を撮影情報とともに記憶したり、後記する画像書込手段27によって画像合成を行わない撮影画像を撮影情報とともに記憶したりする。
The storage means 26 stores a captured image in association with shooting information, and is a general recording medium such as an SD card.
The storage means 26 stores the composite image generated by the foreground / background composition means 23 together with the shooting information, and stores the photographed image that is not subjected to image composition by the image writing means 27 described later together with the shooting information.
画像書込手段27は、画像提供装置1が提供する背景画像を合成しない場合に、撮影した画像と、そのときの撮影情報とを対応付けて、記憶手段26に書き込むものである。
すなわち、画像書込手段27は、切替部T(T1,T2)がb端子側に設定されている場合に機能し、撮影手段21で撮影された撮影画像と、撮影情報取得手段20で取得された撮影情報とを対応付けて、記憶手段26に書き込む。
When the background image provided by the
That is, the
画像登録手段28は、記憶手段26に記憶されている撮影画像および撮影情報を、通信制御手段24を介して、画像提供装置1に送信し、登録するものである。
この画像登録手段28は、切替部T(T1,T2)がb端子側に設定されて、画像書込手段27によって記憶された撮影画像を、背景候補画像として登録する。なお、画像登録手段28は、図示を省略するが、記憶手段26記憶されている撮影画像を表示手段25に表示させ、撮影者が選択した背景候補画像と撮影情報とからなる撮影データを登録要求として、画像提供装置1に送信することとする。
これによって、画像提供装置1には、遠隔地で撮影された背景候補画像が逐次記憶され、データベースが充実していくことになる。
The
The
As a result, the
以上説明した画像撮影装置2は、図示を省略したコンピュータを備え、コンピュータを前記した各手段として機能させるプログラムで動作させることができる。具体的には、画像撮影装置2は、コンピュータを、前景背景合成手段23の各手段として機能させる画像合成プログラムによって、前景画像と背景画像とを合成する機能を実現することができる。
The
このように画像撮影装置2を構成することで、画像撮影装置2は、現時点で撮影した撮影画像の前景領域と、異なる時間に撮影された背景画像とを合成することができる。これによって、画像撮影装置2は、天候状態等により、視界が悪い場合であっても、予め視界が良好な状態で撮影された背景画像を合成することができる。
By configuring the
≪画像合成システムの動作≫
次に、図9,図10を参照して、画像合成システムSの動作について説明する。なお、ここでは、主に、画像撮影装置2の動作について説明する。
〔画像登録動作〕
最初に、図9を参照(構成ついては、適宜図1,図5参照)して、画像撮影装置2による画像提供装置1への背景画像の登録動作について説明する。この動作時には、切替部T(T1,T2)をb端子側に設定しておく。
≪Operation of image composition system≫
Next, the operation of the image composition system S will be described with reference to FIGS. Here, the operation of the
[Image registration operation]
First, a background image registration operation to the
まず、画像撮影装置2は、シャッタスイッチSWを押下されたタイミングで、撮影手段21によって、被写体を撮影する(ステップS10)。
また、画像撮影装置2は、ステップS10と同じタイミングで、撮影情報取得手段20によって、被写体を撮影したときの画像撮影装置2の位置、方位、姿勢およびレンズの状態を示す撮影情報(位置情報、方位情報、姿勢情報、レンズ情報)を取得する(ステップS11)。
First, the
In addition, the
すなわち、画像撮影装置2は、位置情報取得手段202によって、位置検出手段201で検出される位置情報(緯度、経度、高度)を取得する。
また、画像撮影装置2は、方位情報取得手段204によって、方位検出手段203で検出される画像撮影装置2の前方の方位を取得する。
また、画像撮影装置2は、姿勢情報取得手段206によって、姿勢検出手段205で検出される姿勢情報(ロール、ピッチ、ヨーの各方向の回転角)を取得する。
また、画像撮影装置2は、レンズ情報取得手段207によって、撮影手段21のレンズ情報(焦点距離、フォーカス位置、絞り値等)を取得する。
That is, the
Further, the
Further, the
Further, the
そして、画像撮影装置2は、画像書込手段27によって、ステップS10で撮影された撮影画像と、ステップS11で取得した撮影情報とを対応付けて記憶手段26に書き込み記憶する(ステップS12)。
Then, the
その後、画像撮影装置2は、画像登録手段28によって、ステップS12で記憶手段26に記憶された撮影画像と撮影情報とからなる撮影データを登録要求として、画像提供装置1に送信することで、画像提供装置1内のデータベースに登録する(ステップS13)。
Thereafter, the
以上の動作によって、画像撮影装置2は、自身の撮影時の位置、方位、姿勢およびレンズ情報からなる撮影情報と対応付けて、撮影画像を背景候補画像として画像提供装置1内のデータベースに登録することができる。
Through the above operation, the
〔画像合成動作〕
次に、図10を参照(構成ついては、適宜図1,図5参照)して、画像撮影装置2による前景画像と背景画像との合成動作について説明する。この動作時には、切替部T(T1,T2)をa端子側に設定しておく。
(Image composition operation)
Next, with reference to FIG. 10 (refer to FIGS. 1 and 5 as appropriate for the configuration), the composition operation of the foreground image and the background image by the
まず、画像撮影装置2は、シャッタスイッチSWを押下されたタイミングで、撮影手段21によって、被写体を撮影する(ステップS20)。
そして、画像撮影装置2は、前景領域検出手段22によって、ステップS20で撮影された撮影画像の前景を示すキー信号を生成する(ステップS21)。
First, the
Then, the
また、画像撮影装置2は、ステップS20と同じタイミングで、撮影情報取得手段20によって、被写体を撮影したときの画像撮影装置2の位置、方位、姿勢およびレンズの状態を示す撮影情報(位置情報、方位情報、姿勢情報、レンズ情報)を取得する(ステップS22)。このステップS22の動作は、図9のステップS11の動作と同じである。
Further, the
そして、画像撮影装置2は、前景背景合成手段23の前景画像切出手段233によって、ステップS21で生成されたキー信号に基づいて、ステップS20で撮影された撮影画像から、前景画像を切り出す(ステップS23)。
また、画像撮影装置2は、前景背景合成手段23の背景候補画像取得手段231によって、ステップS22で取得した撮影情報(位置情報、方位情報、姿勢情報、レンズ情報)に予め定めた許容範囲を設けた情報を検索条件として、画像提供装置1のデータベースから背景候補画像を取得する(ステップS24)。
Then, the
Further, the
そして、画像撮影装置2は、前景背景合成手段23の背景候補画像選択手段232によって、ステップS24で取得した背景候補画像を表示手段25に複数配置して、撮影者から背景画像の選択を受け付ける(ステップS25)。
そして、画像撮影装置2は、前景背景合成手段23の合成手段234によって、ステップS23で切り出された前景画像をステップS25で選択された背景画像に合成する(ステップS26)。
Then, the
The
以上の動作によって、画像撮影装置2は、自身の撮影時の位置、方位、姿勢およびレンズ情報に近似して異なる時間に撮影された背景画像に前景画像を合成することができる。
以上、本発明の実施形態に係る画像合成システムSの構成および動作について説明したが、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。
With the above operation, the
The configuration and operation of the image composition system S according to the embodiment of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to this embodiment.
(変形例1)
例えば、ここでは、画像撮影装置2を、撮影時の前景画像と、画像提供装置1のデータベースに登録されている背景画像とを合成する機能と、背景画像の候補を画像提供装置1のデータベースに登録する機能とを兼ね備えた装置として構成したが、いずれか一方のみの機能を有する構成としてもよい。
例えば、背景画像を登録する機能が不要であれば、画像撮影装置2は、図5で説明した構成から、画像登録手段28を省いて構成すればよい。また、画像合成を行う機能が不要であれば、画像撮影装置2は、図5で説明した構成から、前景背景合成手段23および前景領域検出手段22を省いて構成すればよい。
(Modification 1)
For example, here, the
For example, if the function of registering the background image is unnecessary, the
(変形例2)
また、ここでは、画像提供装置1の画像記憶手段10に記憶されるデータベースに、背景候補画像を記憶することとしたが、これ以外に、さらに、当該画像を縮小したサムネイル画像を併せて記憶することとしてもよい。
その場合、画像撮影装置2は、背景候補画像取得手段231によって、画像提供装置1から候補となる背景候補画像のサムネイル画像を取得する。そして、画像撮影装置2は、背景候補画像選択手段232によって、1つの背景候補画像(サムネイル画像)が選択された段階で、背景候補画像取得手段231によって、画像提供装置1から背景候補画像の原画像を取得すればよい。これによって、画像提供装置1と画像撮影装置2間の通信量、通信時間を削減することができる。
(Modification 2)
Here, the background candidate image is stored in the database stored in the
In that case, the
(変形例3)
また、ここでは、画像撮影装置2の合成手段234が、画像提供装置1から取得し、選択した背景候補画像を、そのまま背景画像として前景画像と合成することとしたが、撮影情報に応じて、背景候補画像を変形して合成することとしてもよい。
例えば、図11(a)に示すように、実際の撮影時における画角AGaが、選択した背景候補画像の画角AGbよりも小さい場合、合成手段234は、図11(b)に示すように、背景候補画像から、画角AGa分の画像を切り出し、必要に応じて画像変換(拡大)することで、合成用の背景画像とする。
(Modification 3)
In this example, the combining
For example, as shown in FIG. 11 (a), when the angle of view AGa at the time of actual photographing is smaller than the angle of view AGb of the selected background candidate image, the synthesizing
ここで、実際の撮影時における画角が、選択した背景画像の画角よりも大きい場合、撮影者が所望する画像が背景画像に存在しないことがある。そこで、このように、画像の変形を行う場合、背景候補画像取得手段231は、実際の撮影時における画角よりも大きい画角の背景候補画像を取得することが好ましい。
なお、画角によって、撮影者が所望する画像を背景画像とすることができない場合、その旨をエラーメッセージとして表示手段25に表示することとしてもよい。
Here, when the angle of view at the time of actual photographing is larger than the angle of view of the selected background image, the image desired by the photographer may not exist in the background image. Therefore, when the image is deformed as described above, it is preferable that the background candidate image acquisition unit 231 acquires a background candidate image having an angle of view larger than the angle of view at the time of actual photographing.
If the image desired by the photographer cannot be used as a background image depending on the angle of view, a message to that effect may be displayed on the
また、例えば、図12(a)に示すように、実際の撮影画像と背景候補画像とで、姿勢情報(ここでは、ロール方向の回転角φ)が異なる場合、合成手段234は、図12(b)に示すように、背景候補画像BGをロール方向の回転角φ分回転させる。そして、合成手段234は、図12(c)に示すように、図12(b)で回転した画像から、実際の撮影画像の画角分の画像を切り出し、必要に応じて画像変換(拡大)することで、合成用の背景画像とする。
For example, as shown in FIG. 12A, when the posture information (here, the rotation angle φ in the roll direction) differs between the actual captured image and the background candidate image, As shown in b), the background candidate image BG is rotated by the rotation angle φ in the roll direction. Then, as shown in FIG. 12C, the synthesizing
また、実際の撮影画像と背景候補画像とで位置にずれがある場合、合成手段234は、背景候補画像をそのずれ分平行移動させて、合成用の背景画像とすればよい。
また、実際の撮影画像と背景候補画像とで方位にずれがある場合、合成手段234は、方位分ずらした背景画像の領域を射影変換して、合成用の背景画像とすればよい。もちろん、位置、方位、姿勢がそれぞれ異なる場合は、それらを組み合わせて変形すればよい。
Further, when there is a difference in position between the actual captured image and the background candidate image, the synthesizing
Further, when there is a deviation in the orientation between the actual captured image and the background candidate image, the
なお、このように、位置、方位、姿勢によって、使用する背景画像を部分的に使用する場合、画角の大きさによっては、撮影者が所望する画像が背景画像に存在しないことがある。よって、変形例3では、画像提供装置1のデータベースに、画角を含め数多くの撮影情報の異なる背景候補画像を登録することが望ましい。
As described above, when the background image to be used is partially used depending on the position, orientation, and orientation, the image desired by the photographer may not exist in the background image depending on the size of the angle of view. Therefore, in
(変形例4)
また、ここでは、画像撮影装置2を、静止画像を撮影する装置としたが、画像撮影装置2を固定して設置すれば、動画像を撮影する装置とすることも可能である。
その場合、前景画像切出手段233が、フレーム単位で前景領域を切り出し、合成手段234が、フレーム単位で前景画像と背景画像を合成すればよい。なお、背景画像を選択するまでの動作は、静止画像を撮影する場合と同じである。
(Modification 4)
In this example, the
In this case, the foreground
S 画像合成システム
1 画像提供装置
10 画像記憶手段(データベース)
11 通信制御手段
12 画像登録検索手段
2 画像撮影装置(画像合成装置、カメラ)
20 撮影情報取得手段
201 位置検出手段(検出手段)
202 位置情報取得手段
203 方位検出手段(検出手段)
204 方位情報取得手段
205 姿勢検出手段(検出手段)
206 姿勢情報取得手段
207 レンズ情報取得手段
21 撮影手段
22 前景領域検出手段
23 前景背景合成手段
231 背景候補画像取得手段
232 背景候補画像選択手段
233 前景画像切出手段
234 合成手段
24 通信制御手段
25 表示手段
26 記憶手段
27 画像書込手段
28 画像登録手段
S
DESCRIPTION OF
20 photographing information acquisition means 201 position detection means (detection means)
202 Position information acquisition means 203 Orientation detection means (detection means)
204 Orientation information acquisition means 205 Attitude detection means (detection means)
206 Attitude information acquisition means 207 Lens information acquisition means 21 Imaging means 22 Foreground area detection means 23 Foreground / background composition means 231 Background candidate image acquisition means 232 Background candidate image selection means 233 Foreground image extraction means 234 Composition means 24 Communication control means 25
Claims (7)
光学系を介して、前記被写体を撮影する撮影手段と、
当該画像合成装置の撮影情報として、前記被写体を撮影したときの位置情報、方位情報および姿勢情報を、検出手段を介して取得するとともに、前記光学系のレンズ情報を取得する撮影情報取得手段と、
前記撮影手段で撮影された撮影画像の画素に前記被写体までの距離を対応付けた奥行き情報により、前記撮影画像内の前景領域を検出する前景領域検出手段と、
前記撮影画像から前記前景領域を切り出して前景画像を生成する前景画像切出手段と、
背景の候補となる背景候補画像を撮影したカメラの位置情報、方位情報、姿勢情報およびレンズ情報を含んだ背景撮影情報と前記背景候補画像とを予め対応付けたデータベースから、通信制御手段を介して、前記撮影情報と前記背景撮影情報とが予め定めた範囲内で近似する検索条件に合致する前記背景候補画像を取得する背景候補画像取得手段と、
この背景候補画像取得手段で取得した背景候補画像を表示手段の画面上に表示し、撮影者からの選択を受け付ける背景候補画像選択手段と、
この背景候補画像選択手段で選択された背景候補画像を背景画像として、前記前景画像と合成する合成手段と、を備え、
前記背景候補画像取得手段は、前記検索条件の近似する範囲に段階的なレベルを設けて前記背景候補画像を取得し、
前記背景候補画像選択手段は、前記レベルと対応付けて背景候補画像を表示手段の画面上に表示することを特徴とする画像合成装置。 An image synthesizing apparatus that shoots a subject and synthesizes an image taken at a different time on the foreground of the taken image as a background,
Photographing means for photographing the subject via an optical system;
Shooting information acquisition means for acquiring position information, azimuth information and posture information when shooting the subject as detection information through the detection means, and acquiring lens information of the optical system, as shooting information of the image composition device;
Foreground area detecting means for detecting a foreground area in the photographed image based on depth information in which a distance to the subject is associated with a pixel of the photographed image photographed by the photographing means;
Foreground image cutting means for cutting out the foreground area from the captured image to generate a foreground image;
From a database in which background photographing information including position information, orientation information, posture information, and lens information of a camera that has photographed a background candidate image serving as a background candidate is associated with the background candidate image in advance via a communication control unit. A background candidate image acquisition means for acquiring the background candidate image that matches a search condition that approximates the shooting information and the background shooting information within a predetermined range;
Background candidate image selection means for displaying the background candidate image acquired by the background candidate image acquisition means on the screen of the display means and receiving selection from the photographer;
A synthesis means for synthesizing the background candidate image selected by the background candidate image selection means as a background image with the foreground image ,
The background candidate image acquisition means acquires the background candidate image by providing a stepped level in a range that approximates the search condition,
The background candidate image selecting means, the image synthesizing apparatus according to claim you to view on the screen of the display unit the background candidate image in association with the level.
光学系を介して、前記被写体を撮影する撮影手段と、
当該画像合成装置の撮影情報として、前記被写体を撮影したときの位置情報、方位情報および姿勢情報を、検出手段を介して取得するとともに、前記光学系のレンズ情報を取得する撮影情報取得手段と、
前記撮影手段で撮影された撮影画像の画素に前記被写体までの距離を対応付けた奥行き情報により、前記撮影画像内の前景領域を検出する前景領域検出手段と、
前記撮影画像から前記前景領域を切り出して前景画像を生成する前景画像切出手段と、
予め複数の地点で撮影され、背景の候補となる背景候補画像を撮影したカメラの位置情報、方位情報、姿勢情報およびレンズ情報を含んだ背景撮影情報と前記背景候補画像とを予め対応付けたデータベースを備えた画像提供装置から、通信制御手段を介して、前記撮影情報と前記背景撮影情報とが予め定めた範囲内で近似する検索条件に合致する前記背景候補画像を取得する背景候補画像取得手段と、
この背景候補画像取得手段で取得した背景候補画像を表示手段の画面上に表示し、撮影者からの選択を受け付ける背景候補画像選択手段と、
この背景候補画像選択手段で選択された背景候補画像を背景画像として、前記前景画像と合成する合成手段と、
を備えることを特徴とする画像合成装置。 An image synthesizing apparatus that shoots a subject and synthesizes an image taken at a different time on the foreground of the taken image as a background,
Photographing means for photographing the subject via an optical system;
Shooting information acquisition means for acquiring position information, azimuth information and posture information when shooting the subject as detection information through the detection means, and acquiring lens information of the optical system, as shooting information of the image composition device;
Foreground area detecting means for detecting a foreground area in the photographed image based on depth information in which a distance to the subject is associated with a pixel of the photographed image photographed by the photographing means;
Foreground image cutting means for cutting out the foreground area from the captured image to generate a foreground image;
A database in which the background candidate image is previously associated with background photographing information including position information, orientation information, posture information, and lens information of a camera that has been photographed in advance at a plurality of points and photographed as a background candidate. A background candidate image obtaining unit that obtains the background candidate image that matches the search condition in which the shooting information and the background shooting information are approximated within a predetermined range from the image providing apparatus including When,
Background candidate image selection means for displaying the background candidate image acquired by the background candidate image acquisition means on the screen of the display means and receiving selection from the photographer;
A combining means for combining the background candidate image selected by the background candidate image selecting means with the foreground image as a background image;
An image composition apparatus comprising:
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