JP6444198B2 - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents
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本実施形態に係る画像処理装置の説明に先立ち、LFカメラの概要について説明する。
図1は、LFカメラとしての撮像装置10の構成の模式図である。撮像装置10は、撮像レンズ11と、マイクロレンズアレイ12と、イメージセンサ13とを有する。被写体からの光は、撮像光学系を構成する撮像レンズ11及びマイクロレンズアレイ12を通過した後に、イメージセンサ13に入射する。イメージセンサ13は、入射した光を電気信号に変換して、変換後の電気信号を出力する。撮像装置10は、イメージセンサ13が出力する電気信号に基づいて、フォーカスが合った位置であるフォーカス位置を変更可能なLF画像データを生成する。
撮像レンズ11による被写体の像は、マイクロレンズアレイ12上に結像し、マイクロレンズアレイ12への入射光線はマイクロレンズアレイ12を介してイメージセンサ13で受光される。このとき、図3に示すように、マイクロレンズアレイ12への入射光線は、フォーカス位置ごとに定まる進行方向に応じてイメージセンサ13上の異なる位置で受光され、被写体の像がマイクロレンズごとに結像する。
イメージセンサ13で受光される光線について図4を用いて説明する。ここで、撮像レンズ11のレンズ面上における直交座標系を(u,v)とし、イメージセンサ13の撮像面上における直交座標系(x,y)とする。さらに、撮像レンズ11のレンズ面とイメージセンサ13の撮像面との距離をFとする。この場合、撮像レンズ11およびイメージセンサ13を通る光線の強度は、図中で示す4次元関数L(u,v,x,y)で表すことができる。各マイクロレンズに入射する光線は、進行方向に応じて異なる画素に入射されることから、イメージセンサ13では、光線の位置情報に加えて、光線の進行方向を保持する上記の4次元関数L(u,v,x,y)で表される光線の強度に対応する情報が記録される。
図5に示すように、撮像レンズ面、撮像面、リフォーカス面の位置関係を設定した場合、リフォーカス面上の直交座標系(s,t)における光線の強度L’(u,v,s,t)は、以下の(1)式のように表される。
図6に示すように、イメージセンサ13への入射角が相対的に小さい光線は、より中央の領域に位置することになる。したがって、被写界深度の深い画像を生成する場合には、図7に示すように、領域の中央部(図中の斜線部)で取得された画素データのみを用いて積分処理が行われる。
以下、LF画像データを処理する画像処理装置及び画像処理方法の実施形態について説明する。
[情報共有システム1の構成]
図8は、第1の実施形態に係る情報共有システム1の構成を示す図である。情報共有システム1は、例えばSNSであり、画像処理装置100と、データベース200と、複数のユーザ端末300とを含んで構成されている。画像処理装置100は、情報共有システム1におけるクラウド上のサーバ装置として機能し、データベース200に格納されたLF画像データを、インターネット及び携帯電話網等の通信回線を介して接続されたユーザ端末300に提供する。LF画像データには、各画素の画素値及びデフォルトのフォーカス位置に対応するデフォルトフォーカス情報が含まれている。情報共有システム1においては、画像処理装置100を介して提供されるLF画像データに基づく画像を、複数のユーザ端末300のユーザが共有して閲覧することができる。
以下、画像処理装置100の構成の詳細について説明する。
図9は、第1の実施形態に係る画像処理装置100の構成を示す図である。画像処理装置100は、ユーザ端末300からの要求に応じて、データベース200に格納されたLF画像データを読み出して、読み出したLF画像データをユーザ端末300に提供する。また、画像処理装置100は、ユーザ端末300からの要求に応じて、ユーザ端末300に提供するLF画像データのフォーカス位置を変更する。
通信部110は、データベース200及びユーザ端末300との間でLF画像データ及び各種情報を送受信するための通信インターフェイスである。通信部110は、後述の画像生成部135において生成されたリフォーカス画像データを、ユーザ端末300に出力する。
続いて、ユーザ端末300の構成について説明する。
図10は、ユーザ端末300の構成を示す図である。ユーザ端末300は、通信部310と、操作部320と、表示部330と、記憶部340と、制御部350とを有する。
操作部320は、ユーザがユーザ識別情報を入力したり、再生するLF画像データを指定するための情報を入力したりするためのユーザインターフェイスであり、例えば、表示部330に重ねて設けられたタッチパネルである。
記憶部340は、ROM及びRAMを含んでおり、制御部350が実行するプログラムを記憶している。また、記憶部340は、ユーザ端末300のユーザのユーザ識別情報を記憶している。制御部350は、記憶部340に記憶されたプログラムを実行することにより、ユーザ端末300の各部を制御し、再生制御部351、画像取得部352、現像部353及び表示制御部354として機能する。
表示制御部354は、現像部353により生成された現像後の画像を表示部330に表示させる。
図11は、ユーザ端末300及び画像処理装置100の動作手順を示すフローチャートである。図11は、第2モードにおける動作手順を示している。
まず、ユーザ端末300においては、再生制御部351が、ユーザが再生開始ボタンを押したことを検出すると、ユーザにより選択されたLF画像データを特定するための画像特定情報を含む、LF画像再生指示を画像処理装置100に送信する(S101)。画像処理装置100においては、情報取得部132が、ユーザ端末300から画像特定情報を含むLF画像再生指示を受信すると、画像取得部131が、受信された画像特定情報に対応するLF画像データをデータベース200から取得する(S102)。
上記の説明においては、ユーザがLF画像データの再生を指示したことに応じて、画像処理装置100が、ユーザにフォーカスが合ったリフォーカス画像データを自動的に生成し、ユーザ端末300には、ユーザにフォーカスが合ったリフォーカス画像が表示される場合について説明した。画像処理装置100は、ユーザ端末300からLF画像の再生指示を受けると、ユーザにフォーカスが合ったリフォーカス画像データを生成する前に、ユーザの確認用として、データベース200から取得したLF画像データに含まれるデフォルトフォーカス情報が示すデフォルトのフォーカス位置を維持した状態のLF画像データをユーザ端末300に送信してもよい。
以上説明したように、第1の実施形態に係る情報共有システム1においては、LF画像の再生の指示が行われたユーザ端末300のユーザの識別情報が画像処理装置100に送信されると、画像処理装置100が、ユーザ端末300のユーザの画像が含まれる第1領域のフォーカス位置がユーザの位置に設定され、第2領域のフォーカス位置が他の被写体の位置に設定されたリフォーカス画像データを生成する。このようにすることで、ユーザがユーザ端末300においてLF画像を閲覧する際に、ユーザ自身だけでなく他の被写体にもフォーカスが合った画像を閲覧することが可能になる。
第1の実施形態においては、画像処理装置100がフォーカス位置を決定したが、第2の実施形態においては、ユーザ端末400がフォーカス位置を決定する点で第1の実施形態と異なる。ユーザ端末400は、画像処理装置100と通信することなく動作可能な画像処理装置として機能する。
画像入力部410は、再生対象となるLF画像データを記憶している記憶メディアを接続するためのインターフェイスである。画像入力部410は、例えば、メモリカードインターフェイス又はUSB(Universal Serial Bus)インターフェイスである。
操作部420、表示部440及び記憶部450は、図10に示したユーザ端末300における操作部320、表示部330及び記憶部340の夫々に対応する。
画像取得部462は、画像入力部410を介して入力されたLF画像データを取得する。
フォーカス位置決定部465は、特定部464が特定した第1領域におけるフォーカス位置を決定する。具体的には、フォーカス位置決定部465は、第1モードにおいて、全領域のフォーカス位置を、特定部464が特定した領域に含まれるユーザの位置に決定する。また、フォーカス位置決定部465は、第2モードにおいて、特定部464が特定した第1領域のフォーカス位置を、第1領域に含まれるユーザの位置に決定し、第1領域以外の第2領域におけるフォーカス位置を、第2領域に含まれる所定の被写体の位置に決定する。
まず、再生制御部461は、操作部420を介してユーザが入力した、LF画像データに基づく画像を表示する指示を取得する(S201)。再生制御部461は、指示を取得したことに応じて、画像取得部462に対して、記録メディアからLF画像データを取得するように指示する。画像取得部462は、画像入力部410を介してLF画像データを取得する(S202)。画像取得部462は、取得したLF画像データを特定部464に出力する。
以上説明したように、第2の実施形態に係るユーザ端末400は、通信回線を介してSNS等の提供者が管理する画像処理装置100に接続されていない状態においても、スタンドアローンの端末としてLF画像データを取得し、取得したLF画像データにユーザが写っている場合、ユーザが写っている領域のフォーカス位置を変更する。このようにすることで、ユーザが、ユーザ端末400にLF画像データを取り込んだ後にネットワークからユーザ端末400を切り離した場合であっても、ユーザは、自分自身にフォーカスが合った画像を閲覧することができる。
110・・・通信部
131・・・画像取得部
133・・・特定部
135・・・画像生成部
Claims (15)
- フォーカスが合った奥行き方向の位置であるフォーカス位置を撮影後に変更可能な画像を取得する画像取得手段と、
前記画像を閲覧するユーザに対応する識別情報を取得する情報取得手段と、
前記画像において前記識別情報に対応するユーザの画像が含まれている第1領域を特定する特定手段と、
前記第1領域における前記フォーカス位置が前記ユーザの奥行き方向の位置である第1位置に設定され、かつ前記第1領域以外の第2領域におけるフォーカス位置が前記第1位置とは異なる第2位置に設定されたリフォーカス画像データを生成する生成手段と、
前記生成手段により生成された前記リフォーカス画像データを出力する出力手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記画像取得手段は、前記フォーカス位置のデフォルト位置を示すデフォルト位置情報をさらに取得し、
前記生成手段は、前記特定手段が特定した前記第1領域における前記フォーカス位置を、前記デフォルト位置から前記ユーザの奥行き方向の位置に変更し、かつ前記第2領域における前記フォーカス位置を、前記第2位置としての前記デフォルト位置に維持することにより前記リフォーカス画像データを生成することを特徴とする、
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記生成手段は、前記第2領域においてフォーカスが合っている被写体が含まれる領域における前記フォーカス位置を前記デフォルト位置に維持することを特徴とする、
請求項2に記載の画像処理装置。 - 前記生成手段は、前記特定手段が、前記ユーザの画像が含まれている前記第1領域を特定できない場合、前記デフォルト位置を前記フォーカス位置とする前記リフォーカス画像データを生成す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。 - 前記情報取得手段は、前記出力手段が、前記フォーカス位置を前記デフォルト位置とした状態の前記画像を前記ユーザの端末へと出力した後に、前記ユーザの端末から、前記第1領域における前記フォーカス位置を前記第1位置に変更する指示を取得し、
前記生成手段は、前記指示に基づいて前記リフォーカス画像データを生成することを特徴とする、
請求項2から4のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記情報取得手段は、前記画像取得手段が取得した前記画像の全体の前記フォーカス位置を前記デフォルト位置から前記ユーザの位置に変更するか、前記第1領域の前記フォーカス位置を選択的に前記ユーザの位置に変更するかの指示を取得し、
前記生成手段は、当該指示に基づいて前記フォーカス位置が変更された前記リフォーカス画像データを生成することを特徴とする、
請求項2から5のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記特定手段は、前記ユーザと所定の関係がある被写体の画像が含まれている前記第2領域を特定し、
前記生成手段は、前記特定手段により特定された前記第2領域における前記フォーカス位置が前記ユーザと所定の関係がある被写体の奥行き方向の前記第2位置に設定されたリフォーカス画像データを生成することを特徴とする、
請求項2から6のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - フォーカスが合った奥行き方向の位置であるフォーカス位置を撮影後に変更可能な画像を取得する画像取得ステップと、
前記画像を閲覧するユーザに対応する識別情報を取得する情報取得ステップと、
前記画像において前記識別情報に対応するユーザの画像が含まれている第1領域を特定する特定ステップと、
特定した前記第1領域における前記フォーカス位置が前記ユーザの奥行き方向の位置である第1位置に設定され、かつ前記第1領域以外の第2領域におけるフォーカス位置が前記第1位置とは異なる第2位置に設定されたリフォーカス画像データを生成する生成ステップと、
生成された前記リフォーカス画像データを出力する第1出力ステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。 - 前記情報取得ステップにおいて、前記フォーカス位置のデフォルト位置を示すデフォルト位置情報をさらに取得し、
前記生成ステップにおいて、前記第1領域における前記フォーカス位置を、前記デフォルト位置から前記ユーザの奥行き方向の位置に変更し、かつ前記第2領域における前記フォーカス位置を、前記第2位置としての前記デフォルト位置に維持することにより前記リフォーカス画像データを生成することを特徴とする、
請求項8に記載の画像処理方法。 - 前記生成ステップにおいて、前記第2領域においてフォーカスが合っている被写体が含まれる領域における前記フォーカス位置を前記デフォルト位置に維持することを特徴とする、
請求項9に記載の画像処理方法。 - 前記特定ステップにおいて、前記ユーザの画像が含まれている前記第1領域を特定できない場合、前記生成ステップにおいて、前記デフォルト位置を前記フォーカス位置とする前記リフォーカス画像データを生成することを特徴とする、
請求項9又は10に記載の画像処理方法。 - 前記フォーカス位置を前記デフォルト位置とした状態の前記画像を前記ユーザの端末へと出力する第2出力ステップと、
前記第2出力ステップの後に、前記ユーザの端末から、前記第1領域における前記フォーカス位置を前記第1位置に変更する指示を取得する第1指示取得ステップと、
を有し、
前記生成ステップにおいて、前記指示に基づいて前記リフォーカス画像データを生成することを特徴とする、
請求項9から11のいずれか1項に記載の画像処理方法。 - 前記画像取得ステップにおいて取得した前記画像の全体の前記フォーカス位置を前記デフォルト位置から前記ユーザの位置に変更するか、前記第1領域の前記フォーカス位置を選択的に前記ユーザの位置に変更するかの指示を取得する第2指示取得ステップと、
前記生成するステップにおいて、前記第2指示取得ステップにおいて取得した指示に基づいて前記フォーカス位置が変更された前記リフォーカス画像データを生成することを特徴とする、
請求項9から12のいずれか1項に記載の画像処理方法。 - 前記特定するステップにおいて、前記ユーザと所定の関係がある被写体の画像が含まれている前記第2領域を特定し、
前記生成するステップにおいて、前記特定するステップにおいて特定された前記第2領域における前記フォーカス位置が前記ユーザと所定の関係がある被写体の奥行き方向の前記第2位置に設定されたリフォーカス画像データを生成することを特徴とする、
請求項8から13のいずれか1項に記載の画像処理方法。 - コンピュータに、
フォーカスが合った奥行き方向の位置であるフォーカス位置を撮影後に変更可能な画像を取得する画像取得ステップと、
前記画像を閲覧するユーザに対応する識別情報を取得する情報取得ステップと、
前記画像において前記識別情報に対応するユーザの画像が含まれている第1領域を特定する特定ステップと、
特定した前記第1領域における前記フォーカス位置が前記ユーザの奥行き方向の位置である第1位置に設定され、かつ前記第1領域以外の第2領域におけるフォーカス位置が前記第1位置とは異なる第2位置に設定されたリフォーカス画像データを生成する生成ステップと、
生成された前記リフォーカス画像データを出力する第1出力ステップと、
を実行させることを特徴とする画像処理用プログラム。
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