JP6603722B2 - 画像処理装置およびプログラム - Google Patents
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Description
本発明に係る実施形態1について、図1〜図6に基づき以下に説明する。
図1は、本発明の実施形態1に係る画像処理装置20を備える画像表示装置1の構成を示す機能ブロック図である。この図に示すように、画像表示装置1は、入出力装置10、画像処理装置20、および表示部30を備えている。入出力装置10は、撮像部11、送受信部12、画像入出力部13、ユーザ入力部14、および記憶部15を備えている。画像処理装置20は、サイズ変更率算出部21、画像サイズ変更部22、肌領域抽出部23、および美顔処理部24を備えている。
撮像部11は、撮像レンズと、CCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子とを備えており、被写体を撮像することによって、当該被写体を含む画像(静止画または動画)を生成する。
送受信部12は、コンテンツデータなどを送信したり受信したりするための一般的なインターフェイスである。送受信部12は、テレビ放送波、インターネット、およびその他の通信回線を通じて提供される画像を受信する。送受信部12は、テレビジョン放送の放送波を受信するテレビジョン受信装置などによって提供される、放送波に含まれるコンテンツデータを受信し、これを再生する部材であればよい。あるいは送受信部12は、インターネットまたはその他の通信回線から配信されたコンテンツデータを受信し、これを再生する部材であってもよい。
画像入出力部13は、入出力装置10の外部から入力された画像を受け付け、入力画像として出力する一般的な部材である。画像入出力部13は、コンテンツデータを受信するための部材であれば、如何なる部材であっても構わない。たとえば画像入出力部13は、ディスクプレイヤなどの外部機器からの画像信号を受け付けるレシーバなどを備えており、これを使用してコンテンツデータを受け付けかつ再生する部材であってもよい。
ユーザ入力部14は、画像表示装置1に対するユーザからの指示(画像サイズの変更指示等)などを受信し、これを画像処理装置20に出力する部材である。ユーザ入力部14は、たとえばキーボタン、タッチパネル、マウス、またはマイクなどの入力装置、あるいは人体の動きを検知する赤外線照射装置などを使用することによって、ユーザからの指示または音声指示を受信することができる。
記憶部15は、画像またはコンテンツデータを記録媒体に記憶したり、記録媒体に記憶された画像またはコンテンツデータを読み込んで画像処理装置20に出力したりすることができる一般的な部材である。記憶部15は、たとえば所定の記録媒体からコンテンツデータを読み込み、これを再生する部材であってもよい。記録媒体としては、市販のカメラ(デジタルカメラ、ビデオカメラなど)内の記憶装置、または取り外し可能な記憶装置(光磁気ディスクおよび半導体メモリなどの電子媒体)が例示的に挙げられる。
表示部30は、一般的なLCD(Liquid Crystal Display:液晶ディスプレイ)などで構成されており、外部から入力された画像および文字データなどを表示する。
画像処理装置20は、入出力装置10から取得した画像を、ユーザ入力部14から取得したユーザ指示に基づき処理し、処理後の画像を表示部30および入出力装置10の少なくとも一つに出力する。画像処理装置20は、たとえばCPU(Central Processing Unit:中央処理装置)またはGPU(Graphic Processing Unit:画像処理用処理装置)などとして構成できる。
サイズ変更率算出部21は、ユーザ入力部14から入力される画像のサイズ変更指示に基づき、画像サイズ変更部22が画像のサイズを変更する際の変更率(サイズ変更率)を算出する。この処理の詳細は後述する。
画像サイズ変更部22は、算出されたサイズ変更率に基づき、入出力装置10から画像処理装置20が取得した画像の少なくとも一部(すなわち画像の一部または全部)のサイズを変更する。この処理の詳細は後述する。
肌領域抽出部23は、画像に含まれる被写体の肌領域を画像から抽出する。この処理の詳細は後述する。
美顔処理部24は、算出されたサイズ変更率に応じた程度の美顔処理を、画像内の被写体の肌領域に施す。この処理の詳細は後述する。
サイズ変更率算出部21は、ユーザ入力部14から入力された画像のサイズ変更指示に基づき、画像のサイズ変更率を算出する。サイズ変更率とは、画像の一部または全部のサイズを変更(拡大または縮小)する際の、基準となる画像の縦画素数とサイズ変更後の画素の縦画素数との比を表す値、または、基準となる画像の横画素数とサイズ変更後の画素の横画素数との比率を表す値、である。サイズ変更率が1であれば、画像のサイズは変更されない。すなわち、このサイズ変更率に基づきサイズ変更された後の画像の縦画素数と、基準となる画像の縦画素数とは、互いに等しい。一方、サイズ変更率が1よりも大きければ画像は拡大され、逆にサイズ変更率が1よりも小さければ画像は縮小される。
図2は、本発明の実施形態1における画像サイズの変更を説明する図である。画像サイズ変更部22は、算出されたサイズ変更率に基づき、入出力装置10から画像処理装置20が取得した画像の一部または全部のサイズを変更(拡大または縮小)する。図2の(a)に、サイズ変更前の画像121を示す。画像121の横画素数X1は1920画素であり、縦画素数Y1は1080画素である。
図3は、本発明の実施形態1における肌領域の抽出を説明する図である。図3の(a)に、画像処理装置20に入力された画像131を示す。画像131には、人物(女性)を示す被写体132が含まれている。肌領域抽出部23は、画像131内の全領域から、以下の式(1)を使用して被写体132の肌領域を抽出する。
美顔処理部24は、入力されたサイズ変更率に応じた程度の美顔処理を、被写体の肌領域に施す。すなわち、サイズ変更率に応じて美顔処理の程度を変更する。ここでいう美顔処理とは、肌領域に対する平滑化処理、肌色補正処理、または陰影重畳処理などのことである。美顔処理部24は、これらのうち少なくとも一つの処理を肌領域に施す。
平滑化処理とは、被写体の肌領域に表れる毛穴、シミ、およびシワなどをぼかして除去したり、目立たなくしたりする処理を意味する。美顔処理部24は、これらの処理を、サイズ変更後の画像に含まれる被写体の肌領域に施す。肌領域抽出部23は、入力画像から抽出した肌領域と、算出されたサイズ変更率とに基づき、サイズ変更後の画像に含まれる被写体の肌領域を抽出する。たとえば、サイズ変更後の画像内の任意の画素(i、j)に対応する入力画像中の画素(ki、kj)が肌領域内の画素であれば、点(i、j)を肌領域を構成する画素として特定する。美顔処理部24は、特定した各画素からなる所定の領域を、サイズ変更後の画像内の肌領域として抽出する。
肌色補正処理とは、肌領域の色を好ましい肌色に補正する処理のことである。美顔処理部24は、たとえば次の式(3)を使用することによって、肌領域に肌色補正処理を施す。
陰影重畳処理とは、肌領域に対して陰影を重畳することによって顔の立体感を強調する処理のことである。美顔処理部24は、次の式(4)を使用することによって、肌領域に陰影重畳処理を施す。
図6は、本発明の実施形態1に係る画像処理装置20によって実行される画像処理方法の流れを表すフローチャートである。この図に示すように、処理が開始されると、画像処理装置20はまず、入出力装置10内のいずれかの部材(撮像部11または送受信部12など)から、表示用の画像を取得する(S1)。次に、ユーザ入力部14が、ユーザによって入力される画像のサイズ変更指示を取得し、画像処理装置20に出力する(S2)。
本実施形態では、画像表示装置1が有する画像処理装置20によって美顔処理された画像を、同じ画像処理装置20が有する表示部30に表示するが、本発明はこれに限定されない。たとえば、他の画像処理装置20を有する他の画像表示装置1によって美顔処理された画像を、画像処理装置20が送受信部12を通じて受信し、表示部30に表示する構成であってもよい。この構成によれば、送受信部12を介した遠隔地とのテレビ会議およびビデオチャットなどを行う際に、他の画像表示装置1に美顔処理を実行させることが可能になるので、好適である。
本発明に係る実施形態2について、図7〜10に基づき以下に説明する。上述した実施形態1と共通する各部材には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
図7は、本発明の実施形態2に係る画像処理装置20aを備える画像表示装置1aの構成を示す機能ブロック図である。この図に示すように、画像表示装置1aは、入出力装置10、画像処理装置20a、および表示部30を備えている。入出力装置10および表示部30は実施形態1に係るものとそれぞれ同一であるので、その詳細な説明を省略する。
図8は、本発明の実施形態2における顔検出の詳細を説明する図である。図8に、被写体を含む画像181を示す。顔検出部25は、この画像181に含まれる被写体の顔182の大きさを検出する。ここでいう顔の大きさとは、被写体182から検出された顔182の横画素数Xfおよび縦画素数Yfのことである。画像181から顔182の大きさを検出する方法として、被写体の肌色を検出することによって顔181を特定する方法がある。また、多数の顔画像と顔以外の画像(非顔画像)との学習サンプルに基づき統計的に識別関数を予め求め、この識別関数を使用することによって顔182の大きさを検出する方法もある(P.Viola and M.Jones,“Rapid object detection using a boosting cascade of simple features", Proc.IEEE Conf.CVPR, pp.511-518, 2001を参照)。
補正値生成部26は、検出された顔の大きさに基づき、美顔処理の程度を補正するための補正値を生成する。画像に含まれる被写体の顔がより大きいほど、肌領域のシミおよびシワがより目立つ。そこで補正値生成部26は、顔の大きさがより大きい場合に、美顔処理の程度をより高くする補正値を生成する。一方、画像に含まれる被写体の顔がより小さいほど、被写体の肌領域のシミおよびシワはより目立たなくなる。そこで補正値生成部26は、顔の大きさがより小さい場合に、美顔処理の程度をより低くするための補正値を生成する。
図9は、本発明の実施形態2におけるサイズ変更率と美顔処理の程度との関係を示す図である。この図において、図4と共通するものには同じ部材番号を付し、その詳細な説明を省略する。図9には、サイズ変更率と、美顔処理の程度と、補正値との関係を示す。
図10は、本発明の実施形態2に係る画像表示装置1aによって実行される画像処理方法の流れを表すフローチャートである。この図に示すように、処理が開始されると、画像処理装置20aはまず、入出力装置10内のいずれかの部材(撮像部11または送受信部12など)から、表示用の画像を取得する(S11)。次に顔検出部25が、入力された画像から被写体の顔の大きさを検出する(S12)。次に補正値生成部26が、美顔処理の程度を補正するための補正値を、算出された顔の大きさに基づき生成する(S13)。
図1に示す画像処理装置20および図7に示す画像処理装置20aの各機能ブロックは、集積回路(ICチップ)などに形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、CPU(Central Processing Unit)を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
本発明の態様1に係る画像処理装置は、被写体を含む画像のサイズ変更率を算出するサイズ変更率算出部と、上記サイズ変更率に基づき上記画像の少なくとも一部のサイズを変更する画像サイズ変更部と、上記サイズが変更された後の上記画像の上記少なくとも一部に含まれる上記被写体の肌領域を抽出する肌領域抽出部と、上記サイズ変更率に応じた程度の美顔処理を上記肌領域に施す美顔処理部とを備えていることを特徴としている。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示す範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の一態様の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
(関連出願の相互参照)
本出願は、2015年8月26日に出願された日本国特許出願:特願2015−166908に対して優先権の利益を主張するものであり、それを参照することにより、その内容の全てが本書に含まれる。
10:入出力装置
11:撮像部
12:送受信部
13:画像入出力部
14:ユーザ入力部
15:記憶部
20、20a:画像処理装置
21:サイズ変更率算出部
22:画像サイズ変更部
23:肌領域抽出部
24:美顔処理部
30:表示部
Claims (3)
- 被写体を含む入力画像の少なくとも一部のサイズを変更する画像サイズ変更部と、
上記サイズが変更された後の上記画像の上記少なくとも一部に含まれる上記被写体の肌領域を抽出する肌領域抽出部と、
上記サイズのサイズ変更率に応じた程度の美顔処理を上記肌領域に施す美顔処理部とを備え、
上記美顔処理部は、上記入力画像の解像度と、上記美顔処理をした画像を表示する表示部の表示領域の解像度とに基づいて、上記サイズ変更率に対応する上記美顔処理の程度を変化させることを特徴とする画像処理装置。 - 被写体を含む入力画像の少なくとも一部のサイズを変更する画像サイズ変更部と、
上記サイズが変更された後の上記画像の上記少なくとも一部に含まれる上記被写体の肌領域を抽出する肌領域抽出部と、
上記被写体の顔の大きさを検出する顔検出部と、
上記サイズのサイズ変更率および上記顔の大きさの双方に応じた程度の美顔処理を上記肌領域に施す美顔処理部とを備え、
上記美顔処理部は、上記美顔処理として、平滑化処理、肌色補正処理および陰影重畳処理を、平滑化処理、肌色補正処理、陰影重畳処理の順で上記肌領域に施すことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1または請求項2のいずれかに記載の画像処理装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、コンピュータを上記各部として機能させるためのプログラム。
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