JP6528540B2 - 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
動画のブレ補正の方法として、例えば特許文献1には、画像の4隅の特徴点を抽出し、その4隅の特徴点の移動量を用いて画像の射影変換を行う技術が開示されている。
画像を射影変換するための係数である射影変換係数を、該画像において位置が異なる複数の基準点の数と同数取得する射影変換係数取得手段と、
前記射影変換係数取得手段が取得した前記複数の基準点の数と同数の射影変換係数それぞれにより、前記画像を射影変換して、該画像から前記基準点の数と同数の複数の射影変換後画像を取得する射影変換後画像取得手段と、
前記複数の射影変換後画像それぞれを、前記画像における前記複数の基準点からの距離に応じて定まる複数の重みを用いて加重平均する加重平均手段と、
前記加重平均手段により前記複数の射影変換後画像が加重平均された加重平均画像を取得する加重平均画像取得手段と、
を備えたことを特徴とする。
図1に示すように、画像処理装置100は、例えばPC(Personal Computer)であって、制御部110、記憶部130及び表示部140を備える。この画像処理装置100は、動画131を構成する各画像(各フレーム)に画像処理を行う。特に、この実施形態における画像処理装置100は、画像処理として画像を変形する射影変換を行う。この射影変換を行うための射影変換係数は、画像の特徴を示す特徴点と、その画像を含む動画での特徴点軌道を平滑化した平滑化軌道上の平滑点と、からなる一対のペアを複数用いて取得される。
以上が射影変換に先立って行われる前処理である。
まず、記憶部130は、HDD(Hard Disk Drive)などの不揮発性メモリである。この記憶部130は、動画131を記憶する。この動画131は、例えば、撮影装置(カメラ)により所定のフレームレートで撮影された動画に前処理がなされたものである。このため、動画131を構成する各画像は、複数の特徴点と、その複数の特徴点とそれぞれ対になる複数の平滑点と、を含む。
基準点選択部116は、複数の基準点のうち、1つの基準点を選択する。この実施形態において、基準点選択部116は、右基準点又は左基準点の何れか一方を選択する。
この仮係数は、以下の式(2)により取得される。
この実施形態において、仮係数取得部118は、図5の画像10が含む特徴点(バツ印)と平滑点とからなる一対のペア複数のうち、任意に選択した4ペアに基づいて、画像10を射影変換するための仮係数を取得する。
ここで、w’は画像10の左基準点からの距離に応じた重み、w”は画像10の右基準点からの距離に応じた重み、(x’imin〜imax,y’imin〜imax)は左基準点に対する射影変換係数により射影変換した画像10’の全画素の全座標、(x”imin〜imax,y”imin〜imax)は右基準点に対する射影変換係数により射影変換した画像10”の全画素の全座標、をそれぞれ示す。
このため、基準点がなく単純に1度だけ射影変換した画像と比べると、加重平均画像では射影変換の精度にムラがでない、即ち、画像の領域全般において適正な画像変換が行える。このため、画像中のあるスポットで射影変換の精度が悪くなるといった偏りが生じて、画像エッジ付近にジッタが発生するといった事態を避けることができる。
また、動画を構成する複数の画像に亘って、射影変換係数取得処理と加重平均処理をするので、ブレ補正をしつつジッタを抑えた、見た目に違和感のない動画を生成することができる。
また、この実施形態における射影変換係数取得部111は、画像中の全特徴点から任意に選択した4ペアから最終的な射影変換係数を求めるようにしている。このため、画像を複数の領域に分割して、分割した領域だけに含まれる特徴点から求めた射影変換係数により画像を射影変換した場合と比べると、画像分割のような不自然な繋ぎ目の発生を抑えることができる。
また、プログラムをインターネット等の通信ネットワーク上のサーバ装置が有するディスク装置等に格納しておき、例えば、コンピュータがダウンロード等をすることができるようにしてもよい。
画像を射影変換するための係数である射影変換係数を、該画像において位置が異なる複数の基準点の数と同数取得する射影変換係数取得手段と、
前記射影変換係数取得手段が取得した前記複数の基準点の数と同数の射影変換係数それぞれにより、前記画像を射影変換して、該画像から前記基準点の数と同数の複数の射影変換後画像を取得する射影変換後画像取得手段と、
前記複数の射影変換後画像それぞれを、前記画像における前記複数の基準点からの距離に応じて定まる複数の重みを用いて加重平均する加重平均手段と、
前記加重平均手段により前記複数の射影変換後画像が加重平均された加重平均画像を取得する加重平均画像取得手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
前記画像を構成する画素の座標に、該座標から前記複数の基準点までの距離に応じた異なる重みを複数設定する設定手段を備え、
前記加重平均手段は、前記複数の射影変換後画像間で対応する対応画素の座標同士を、前記画像における該対応画素の元画素の座標に前記設定手段が設定した複数の重みを用いて加重平均し、
前記加重平均画像取得手段は、前記加重平均手段による加重平均後の座標の画素で構成される前記加重平均画像を取得する、
ことを特徴とする付記1に記載の画像処理装置。
前記射影変換係数取得手段は、前記画像の4辺のうち対向する2辺にそれぞれ近接して位置する複数の基準点の数と同数の前記射影変換係数を取得する、
ことを特徴とする付記1又は2に記載の画像処理装置。
前記画像は、該画像の特徴を示す特徴点と、該画像をフレームとして含む動画での該特徴点の特徴点軌道を平滑化した平滑化軌道上の平滑点と、からなる一対のペアを少なくとも4ペア以上含み、
前記射影変換係数取得手段は、
前記複数の基準点のうち、1つの基準点を選択する選択手段と、
前記画像が含む全特徴点の座標それぞれに、前記選択手段が選択した1つの基準点からの距離に応じた異なる重みを設定する重み設定手段と、
前記画像が含む前記特徴点と前記平滑点とからなる複数のペアのうち、任意に選択した4ペアに基づいて、前記射影変換のための仮係数を取得する仮係数取得手段と、
前記仮係数取得手段が取得した仮係数を用いて前記全特徴点の座標を射影変換して得られた該全特徴点の射影変換後の座標と、該全特徴点とそれぞれペアの平滑点の座標と、の距離それぞれに、該全特徴点の座標それぞれに設定された重みを乗じる重み乗算手段と、
前記重み乗算手段が前記距離それぞれに重みを乗じた値の総和に基づいて、前記仮係数を前記選択された1つの基準点に対する1つの射影変換係数とするか判定する判定手段と、を備える、
ことを特徴とする付記1乃至3の何れか一つに記載の画像処理装置。
前記判定手段は、前記仮係数取得手段が前記4ペアのうち少なくとも1つのペアを該4ペアとは異なるペアに変えて取得した複数の仮係数のうち、前記総和が最小になる仮係数を、前記選択された1つの基準点に対する1つの射影変換係数とする、
ことを特徴とする付記4に記載の画像処理装置。
前記射影変換係数取得手段は、前記選択手段が1つの基準点を選択する都度、前記重み設定手段、前記仮係数取得手段、前記重み乗算手段及び前記判定手段の各処理からなる射影変換係数取得処理を反復して、該選択された1つの基準点に対する1つの射影変換係数を取得し、前記複数の基準点の数と同数の射影変換係数を取得する、
ことを特徴とする付記4又は5に記載の画像処理装置。
前記射影変換係数取得手段、前記射影変換後画像取得手段、前記加重平均手段及び前記加重平均画像取得手段の各処理からなる一連処理を、動画を構成するフレームである画像毎に反復する反復手段を備えた、
ことを特徴とする付記1乃至6の何れか一つに記載の画像処理装置。
画像を射影変換するための係数である射影変換係数を、該画像において位置が異なる複数の基準点の数と同数取得する射影変換係数取得ステップと、
前記射影変換係数取得ステップにおいて取得した前記複数の基準点の数と同数の射影変換係数それぞれにより、前記画像を射影変換して、該画像から前記基準点の数と同数の複数の射影変換後画像を取得する射影変換後画像取得ステップと、
前記複数の射影変換後画像それぞれを、前記画像における前記複数の基準点からの距離に応じて定まる複数の重みを用いて加重平均する加重平均ステップと、
前記加重平均ステップにおいて前記複数の射影変換後画像が加重平均された加重平均画像を取得する加重平均画像取得ステップと、
を備えたことを特徴とする画像処理方法。
コンピュータを、
画像を射影変換するための係数である射影変換係数を、該画像において位置が異なる複数の基準点の数と同数取得する射影変換係数取得手段、
前記射影変換係数取得手段が取得した前記複数の基準点の数と同数の射影変換係数それぞれにより、前記画像を射影変換して、該画像から前記基準点の数と同数の複数の射影変換後画像を取得する射影変換後画像取得手段、
前記複数の射影変換後画像それぞれを、前記画像における前記複数の基準点からの距離に応じて定まる複数の重みを用いて加重平均する加重平均手段、
前記加重平均手段により前記複数の射影変換後画像が加重平均された加重平均画像を取得する加重平均画像取得手段、
として機能させるためのプログラム。
Claims (9)
- 画像を射影変換するための係数である射影変換係数を、該画像において位置が異なる複数の基準点の数と同数取得する射影変換係数取得手段と、
前記射影変換係数取得手段が取得した前記複数の基準点の数と同数の射影変換係数それぞれにより、前記画像を射影変換して、該画像から前記基準点の数と同数の複数の射影変換後画像を取得する射影変換後画像取得手段と、
前記複数の射影変換後画像それぞれを、前記画像における前記複数の基準点からの距離に応じて定まる複数の重みを用いて加重平均する加重平均手段と、
前記加重平均手段により前記複数の射影変換後画像が加重平均された加重平均画像を取得する加重平均画像取得手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。 - 前記画像を構成する画素の座標に、該座標から前記複数の基準点までの距離に応じた異なる重みを複数設定する設定手段を備え、
前記加重平均手段は、前記複数の射影変換後画像間で対応する対応画素の座標同士を、前記画像における該対応画素の元画素の座標に前記設定手段が設定した複数の重みを用いて加重平均し、
前記加重平均画像取得手段は、前記加重平均手段による加重平均後の座標の画素で構成される前記加重平均画像を取得する、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記射影変換係数取得手段は、前記画像の4辺のうち対向する2辺にそれぞれ近接して位置する複数の基準点の数と同数の前記射影変換係数を取得する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像処理装置。 - 前記画像は、該画像の特徴を示す特徴点と、該画像をフレームとして含む動画での該特徴点の特徴点軌道を平滑化した平滑化軌道上の平滑点と、からなる一対のペアを少なくとも4ペア以上含み、
前記射影変換係数取得手段は、
前記複数の基準点のうち、1つの基準点を選択する選択手段と、
前記画像が含む全特徴点の座標それぞれに、前記選択手段が選択した1つの基準点からの距離に応じた異なる重みを設定する重み設定手段と、
前記画像が含む前記特徴点と前記平滑点とからなる複数のペアのうち、任意に選択した4ペアに基づいて、前記射影変換のための仮係数を取得する仮係数取得手段と、
前記仮係数取得手段が取得した仮係数を用いて前記全特徴点の座標を射影変換して得られた該全特徴点の射影変換後の座標と、該全特徴点とそれぞれペアの平滑点の座標と、の距離それぞれに、該全特徴点の座標それぞれに設定された重みを乗じる重み乗算手段と、
前記重み乗算手段が前記距離それぞれに重みを乗じた値の総和に基づいて、前記仮係数を前記選択された1つの基準点に対する1つの射影変換係数とするか判定する判定手段と、を備える、
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の画像処理装置。 - 前記判定手段は、前記仮係数取得手段が前記4ペアのうち少なくとも1つのペアを該4ペアとは異なるペアに変えて取得した複数の仮係数のうち、前記総和が最小になる仮係数を、前記選択された1つの基準点に対する1つの射影変換係数とする、
ことを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。 - 前記射影変換係数取得手段は、前記選択手段が1つの基準点を選択する都度、前記重み設定手段、前記仮係数取得手段、前記重み乗算手段及び前記判定手段の各処理からなる射影変換係数取得処理を反復して、該選択された1つの基準点に対する1つの射影変換係数を取得し、前記複数の基準点の数と同数の射影変換係数を取得する、
ことを特徴とする請求項4又は5に記載の画像処理装置。 - 前記射影変換係数取得手段、前記射影変換後画像取得手段、前記加重平均手段及び前記加重平均画像取得手段の各処理からなる一連処理を、動画を構成するフレームである画像毎に反復する反復手段を備えた、
ことを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の画像処理装置。 - 画像を射影変換するための係数である射影変換係数を、該画像において位置が異なる複数の基準点の数と同数取得する射影変換係数取得ステップと、
前記射影変換係数取得ステップにおいて取得した前記複数の基準点の数と同数の射影変換係数それぞれにより、前記画像を射影変換して、該画像から前記基準点の数と同数の複数の射影変換後画像を取得する射影変換後画像取得ステップと、
前記複数の射影変換後画像それぞれを、前記画像における前記複数の基準点からの距離に応じて定まる複数の重みを用いて加重平均する加重平均ステップと、
前記加重平均ステップにおいて前記複数の射影変換後画像が加重平均された加重平均画像を取得する加重平均画像取得ステップと、
を備えたことを特徴とする画像処理方法。 - コンピュータを、
画像を射影変換するための係数である射影変換係数を、該画像において位置が異なる複数の基準点の数と同数取得する射影変換係数取得手段、
前記射影変換係数取得手段が取得した前記複数の基準点の数と同数の射影変換係数それぞれにより、前記画像を射影変換して、該画像から前記基準点の数と同数の複数の射影変換後画像を取得する射影変換後画像取得手段、
前記複数の射影変換後画像それぞれを、前記画像における前記複数の基準点からの距離に応じて定まる複数の重みを用いて加重平均する加重平均手段、
前記加重平均手段により前記複数の射影変換後画像が加重平均された加重平均画像を取得する加重平均画像取得手段、
として機能させるためのプログラム。
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