JP6769440B2 - 画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび撮像システム - Google Patents
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Description
パノラマ画の生成のための画像であって、第1の撮像部で生成された第1の撮像画像と前記第1の撮像部と異なる第2の撮像部で生成された第2の撮像画像との重なり量に応じて、前記第1の撮像画像に対する振れ補正と前記第2の撮像画像に対する振れ補正のうちの少なくとも一方の振れ補正に関する制御を行う制御部
備える画像処理装置にある。
パノラマ画の生成のための画像であって、第1の撮像部で生成された第1の撮像画像と前記第1の撮像部と異なる第2の撮像部で生成された第2の撮像画像との重なり量に応じて、前記第1の撮像画像に対する振れ補正と前記第2の撮像画像に対する振れ補正のうちの少なくとも一方の振れ補正に関する制御を制御部で行うことを
含む画像処理方法にある。
パノラマ画の生成のための画像であって、第1の撮像部で生成された第1の撮像画像と前記第1の撮像部と異なる第2の撮像部で生成された第2の撮像画像との重なり量に応じて、前記第1の撮像画像に対する振れ補正と前記第2の撮像画像に対する振れ補正のうちの少なくとも一方の振れ補正に関する制御を行う手順
をコンピュータで実行させるプログラムにある。
パノラマ画の生成のための第1の撮像画像を生成する第1の撮像部と、
前記パノラマ画の生成のための第2の撮像画像を生成する第2の撮像部と、
前記第1の撮像部で生成された第1の撮像画像と前記第1の撮像部と異なる第2の撮像部で生成された第2の撮像画像との重なり量に応じて、前記第1の撮像画像に対する振れ補正と前記第2の撮像画像に対する振れ補正のうちの少なくとも一方の振れ補正に関する制御を行う制御部と
を備える撮像システムにある。
1.撮像システムの構成
2.撮像装置と情報処理装置の構成
2−1.撮像装置の構成
2−2.情報処理装置の構成
3.第1の実施の形態
3−1.第1の実施の形態の動作
3−2.第1の実施の形態の他の動作
4.第2の実施の形態
4−1.第2の実施の形態の動作
4−2.第2の実施の形態の他の動作
5.第3の実施の形態
5−1.第3の実施の形態の動作
5−2.第3の実施の形態の他の動作
6.第4の実施の形態
6−1.第4の実施の形態の動作
7.他の実施の形態
図1は、この技術の画像処理装置を用いた撮像システムの構成を示しており、撮像システムは、複数の撮像画像を用いてパノラマ画を生成する。
<2−1.撮像装置の構成>
次に、図2を用いて、撮像装置の構成について説明する。撮像装置20は、例えばレンズユニット200、駆動部201、イメージセンサ部202、AFE(アナログフロントエンド)部203、画像処理部204、表示部205、音声入出力部206、通信部207、記録媒体処理部208、バス209を備える。また、撮像装置20は、センサ部211、ユーザインタフェース部212、制御部220を備えている。
次に、情報処理装置50の構成について説明する。図3は、情報処理装置の構成を例示している。情報処理装置50は、入力部501、出力部502、通信部503、記憶部504、制御部505、およびバス506を備える。入力部501は、ユーザからの入力操作を受け付ける装置であり、例えばタッチパネル、マウス、キーボード等である。出力部502は、各種情報を提示する装置であり、例えばディスプレイ、スピーカ等である。
次に、第1の実施の形態について説明する。パノラマ画の生成では、つなぎ合わせる撮像画像間の空間方向の位置合わせを行い、それぞれの撮像画像の接続端部側で被写体の位置がずれないようにつなぎ合わせを行う。このように、被写体の位置合わせを行って画像をつなぎ合わせることでパノラマ画を生成する。そこで、第1の実施の形態では、パノラマ画の生成に用いられる第1の撮像画像と第2の撮像画像の位置関係に応じて、第1の撮像画像と第2の撮像画像の少なくとも一方に対しての振れ補正に関する制御を行う。また、第1の実施の形態では、振れ補正に関する制御として、位置関係に応じて振れ補正を制限する。例えば、第1の撮像画像と第2の撮像画像との重なり量に応じて、合成に用いる第1の撮像画像と第2の撮像画像の少なくとも一方に対しての振れ補正に関する制御を行い、被写体の位置合わせを行って画像をつなぎ合わせてパノラマ画を生成できるようにする。なお、第1の実施の形態では、振れ補正として電子式振れ補正を行う。
図8は、第1の実施の形態の動作を示すフローチャートであり、撮像システム10は例えば図1の(b)に示す構成とする。また、後述する実施の形態の動作を示すフローチャートの説明においても、撮像システム10は例えば図1の(b)に示す構成とする。
上述の第1の実施の形態の動作では、第1の撮像画像と第2の撮像画像との重なり量に応じて振れ補正の制限を自動的に行う場合について説明した。しかし、振れ補正の制限はユーザが行うようにしてもよい。そこで、第1の実施の形態の他の動作では、第1の撮像画像と第2の撮像画像との重なり量の算出結果に基づき望ましい設定をユーザに通知して、通知に応じてユーザに振れ補正の制限を設定させるようにした場合について説明する。
次に、第2の実施の形態について説明する。上述のように第1の撮像画像と第2の撮像画像との重なり量が少ない場合、撮像装置で振れ補正が行われると、同一被写体の画像が重複する領域を確保することができなくなって、被写体の位置合わせを行って画像をつなぎ合わせることができないおそれがある。そこで、第2の実施の形態では、第1の撮像画像と第2の撮像画像との重なり量が少ない場合、2つの撮像装置のそれぞれで生成される撮像画像の位置関係を、被写体の位置合わせを行って画像をつなぎ合わせることができる位置関係として、この位置関係を保持した状態で振れ補正を行う。また、第1の撮像画像と第2の撮像画像との重なり量が多い場合、振れ補正を行い、振れ補正後の撮像画像を用いて空間方向の位置合わせを行う。さらに振れ補正および空間方向の位置合わせが行われた画像を合成してパノラマ画を生成する。
次に、2台の撮像装置を用いた場合の動作について説明する。図11は、撮像画像の重なり量が少ない場合の動作を説明するための図である。図11の(a)は撮像画像PG-1,PG-2を示している。図11の(b)は、撮像画像間の空間方向の位置合わせを示している。撮像画像PG-1,PG-2は、重複領域ACを確保できるように位置合わせを行う。図11の(c)は、振れ補正後の撮像画像を示している。振れ補正は、位置合わせ後の状態が保たれるように行われて、振れ補正後の撮像画像PGa-1,PGa-2では、重複領域が確保された状態となる。したがって、同一被写体の画像が重複するように撮像画像PGa-1と撮像画像PGa-2の空間方向の位置合わせを行い、被写体の位置合わせを行って画像をつなぎ合わせることで、パノラマ画PMを生成できる。
次に、第2の実施の形態の他の動作として、3台以上の撮像装置を用いた場合の動作について説明する。
このように、第2の実施の形態の他の動作によれば、撮像装置が3台以上であり、画像間の重なり量が処理順設定閾値以下の場合が生じても、パノラマ画を生成できるようになる。
複数の撮像装置は、どのような移動体に設けられているかに応じて支配的な振れの周期が異なる。例えば複数の撮像装置を自転車や自動車等の車両に取り付けた場合と人が携行する場合とでは振れの周期が異なり、時間方向の撮像画像間の位置関係の変化が振れの周期に応じて異なる。また、複数の撮像装置は、どのような移動体の何れの取り付け位置にどのような状態で取り付けられたか等に応じて振れの大きさや方向が撮像装置間で相違する場合があり、複数の撮像装置で生成された撮像画像間の空間方向の位置関係の変化が振れの大きさや方向の差に応じて異なる。
図15は、撮像装置間の位置関係の変化度合いに応じて空間方向の位置合わせの頻度を制御する動作を説明するための図である。この動作では、例えば撮像装置20-1から撮像画像PG-1と振れ情報を撮像装置20-2に供給する。また、撮像装置20-2は、振れ情報に基づき振れ補正後の画像生成領域AP-2を設定する。また、撮像装置20-2は、撮像画像PG-2における画像生成領域AP-2と撮像装置20-1から取得した撮像画像PG-1とで被写体の位置を合わせる空間方向の位置合わせを行うことにより取得した位置調整ベクトルに基づき振れ補正後の画像生成領域AP-1の設定、または位置調整ベクトルと振れ情報に基づき振れ補正後の画像生成領域AP-1の設定を行う。さらに、撮像装置20-2は、画像生成領域AP-1の画像と画像生成領域AP-2の画像を用いてパノラマ画像を生成する。なお、図15および後述する図18,19では、位置調整ベクトルの算出および算出した位置調整ベクトルに基づき振れ補正後の画像生成領域AP-1を設定する撮像画像PG-1のフレームを細線枠で示しており、位置調整ベクトルと振れ情報に基づき振れ補正後の画像生成領域AP-1を設定する撮像画像PG-1のフレームを破線枠で示している。
VM0 =−VR0+Q0
=−(0,0)+(−1680,0)
=(−1680,0) ・・・(1)
VM1 =−(VR1+VRO)+Q0+VL1
=−((0,60)+(0,0))+(−1680,0)+(0,100)
=(−1680,40) ・・・(2)
VM2=−(VR2+VR1+VRO)+Q0+(VL2+VL1) ・・・(3)
VM3=−VR3+Q3 ・・・(4)
VM4=−(VR4+VR3)+Q3+VL4 ・・・(5)
上述の位置関係の変化度合いは、観測期間と観測間隔を固定して行う場合に限らず、位置関係の変化度合いに応じて調整してもよい。第3の実施の形態の他の動作では、位置関係の変化度合いに応じて、観測期間と観測間隔を調整する動作について説明する。
複数の撮像装置で生成された撮像画像を用いてパノラマ画を生成する場合、振れに応じて画質が劣化して、複数の撮像装置で振れ量が異なると、パノラマ画の生成に用いる撮像画像は、画質差を生じた画像となってしまうおそれがある。したがって、第4の実施の形態では、パノラマ画の生成時に画質差が目立たないように画像処理を行う場合について説明する。
図23は、振れの大きさとパノラマ画の生成に用いる画像の画質の関係を説明するための図である。
ところで、上述の実施の形態では、各撮像装置の画角(撮像領域を示す角度:angle of view)が等しい場合を例示しているが、画角が異なる撮像装置を用いてもよい。
(1) パノラマ画の生成に用いられる第1の撮像画像と第2の撮像画像の位置関係に応じて、前記第1の撮像画像と前記第2の撮像画像の少なくとも一方に対しての振れ補正に関する制御を行う制御部を備える画像処理装置。
(2) 前記制御部は、前記振れ補正に関する制御として、前記位置関係に応じて前記振れ補正を制限する(1)に記載の画像処理装置。
(3) 前記位置関係は重なり量である(2)に記載の画像処理装置。
(4) 前記制御部は、前記重なり量が振れ補正制限閾値以下である場合に前記振れ補正を制限する(3)に記載の画像処理装置。
(5) 前記制御部は、イメージセンサの有効画素領域内に設けられる画像生成領域を、前記重なり量が少なくなるに伴い大きくすることで振れ補正を制限する(3)または(4)に記載の画像処理装置。
(6) 前記制御部は、前記振れ補正に関する制限として前記振れ補正を停止する(2)記載の画像処理装置。
(7) ユーザに対して通知を行う通知処理部をさらに備え、
前記制御部は、前記振れ補正に関する制限として、前記通知処理部を介して前記振れ補正の設定に関する通知を行う(2)乃至(5)の何れかに記載の画像処理装置。
(8) 前記制御部は、前記重なり量が処理順設定閾値以下である場合に前記第1の撮像画像の画像生成領域と前記第2の撮像画像の画像生成領域との位置合わせの実行、前記振れ補正の実行の順で制御を行い、前記重なり量が前記処理順設定閾値より多い場合に前記振れ補正の実行、前記位置合わせの実行の順で制御を行う(3)に記載の画像処理装置。
(9) 前記制御部は、前記第1の撮像画像と前記第2の撮像画像の位置合わせを、前記第1の撮像画像と前記第2の撮像画像との位置関係の変化度合いに応じて行う(1)乃至(8)の何れかに記載の画像処理装置。
(10) 前記制御部は、前記変化度合いに応じて、前記変化度合いの観測期間または観測間隔を制御する(9)に記載の画像処理装置。
(11) 前記制御部は、前記変化度合いが大きくなるに伴い前記観測期間または前記観測間隔を短くして、前記変化度合いが小さくなるに伴い前記観測期間または前記観測間隔を長くする(10)に記載の画像処理装置。
(12) 前記第1の撮像画像を生成する第1の撮像部と前記第2の撮像画像を生成する第2の撮像部の取付状態に応じて前記位置合わせの頻度を制御する(9)に記載の画像処理装置。
(13) 前記第1の撮像画像の画像生成領域と前記第2の撮像画像の画像生成領域とからパノラマ画を生成するパノラマ画生成部をさらに備える(1)乃至(12)の何れかに記載の画像処理装置。
(14) 前記パノラマ画生成部は、前記第1の撮像画像の画像生成領域と前記第2の撮像画像の画像生成領域の画質差を調整した上で、前記パノラマ画を生成する(13)に記載の画像処理装置。
(15) 前記パノラマ画生成部は、レンズ歪みが補正された前記第1の撮像画像の画像生成領域と前記第2の撮像画像の前記画像生成領域とを合成する(13)または(14)の何れかに記載の画像処理装置。
(16) 前記パノラマ画生成部は、前記第1の撮像画像と前記第2の撮像画像の画角合わせをした上で前記パノラマ画を生成する(13)乃至(15)の何れかに記載の画像処理装置。
第1及び第2の撮像画像の合成処理によりパノラマ画像を生成するため、前記第1の撮像画像と前記第2の撮像画像の生成に関する制御として、前記第1の撮像画像を生成する撮像装置と前記第2の撮像画像を生成する第2の撮像装置の振れの違いに応じて、前記撮像装置の少なくとも一方の振れ補正機能に関する制御を行う制御部を備える画像処理装置。
20,20-1〜20-8・・・撮像装置
30・・・記録媒体
40・・・リグ
41・・・取付状態検出部
50,50-1,50-2・・・情報処理装置
200・・・レンズユニット
201・・・駆動部
202・・・イメージセンサ部
203・・・AFE部
204・・・画像処理部
205・・・表示部
206・・・音声入出力部
207,503・・・通信部
208・・・記録媒体処理部
209,506・・・バス
211・・・センサ部
212・・・ユーザインタフェース部
220,505・・・制御部
501・・・入力部
502・・・出力部
504・・・記憶部
Claims (20)
- パノラマ画の生成のための画像であって、第1の撮像部で生成された第1の撮像画像と前記第1の撮像部と異なる第2の撮像部で生成された第2の撮像画像との重なり量に応じて、前記第1の撮像画像に対する振れ補正と前記第2の撮像画像に対する振れ補正のうちの少なくとも一方の振れ補正に関する制御を行う制御部を
備える画像処理装置。 - 前記制御部は、前記振れ補正に関する制御として、前記重なり量に応じて前記振れ補正を制限する
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記制御部は、前記重なり量が振れ補正制限閾値以下である場合に前記振れ補正を制限する
請求項2に記載の画像処理装置。 - 前記制御部は、イメージセンサの有効画素領域内に設けられる画像生成領域を、前記重なり量が少なくなるに伴い大きくすることで振れ補正を制限する
請求項2または請求項3に記載の画像処理装置。 - 前記制御部は、前記振れ補正に関する制限として前記振れ補正を停止する
請求項2に記載の画像処理装置。 - ユーザに対して通知を行う通知処理部をさらに備え、
前記制御部は、前記振れ補正に関する制限として、前記通知処理部を介して前記振れ補正の設定に関する通知を行う
請求項2乃至請求項4の何れかに記載の画像処理装置。 - 前記制御部は、前記重なり量が処理順設定閾値以下である場合に前記第1の撮像画像の画像生成領域と前記第2の撮像画像の画像生成領域との位置合わせの実行、前記振れ補正の実行の順で制御を行い、前記重なり量が前記処理順設定閾値より多い場合に前記振れ補正の実行、前記位置合わせの実行の順で制御を行う
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記制御部は、前記第1の撮像画像の画像生成領域と前記第2の撮像画像の画像生成領域の位置合わせを、前記第1の撮像画像と前記第2の撮像画像との前記重なり量の変化度合いに応じて行う
請求項1乃至請求項7の何れかに記載の画像処理装置。 - 前記制御部は、前記変化度合いに応じて、前記変化度合いの観測期間または観測間隔を制御する
請求項8に記載の画像処理装置。 - 前記制御部は、前記変化度合いが大きくなるに伴い前記観測期間または前記観測間隔を短くして、前記変化度合いが小さくなるに伴い前記観測期間または前記観測間隔を長くする
請求項9に記載の画像処理装置。 - 前記第1の撮像画像を生成する第1の撮像部と前記第2の撮像画像を生成する第2の撮像部の取付状態に応じて前記位置合わせの頻度を制御する
請求項8に記載の画像処理装置。 - 前記第1の撮像画像の画像生成領域と前記第2の撮像画像の画像生成領域とからパノラマ画を生成するパノラマ画生成部をさらに備える
請求項1乃至請求項11の何れかに記載の画像処理装置。 - 前記パノラマ画生成部は、前記第1の撮像画像の画像生成領域と前記第2の撮像画像の画像生成領域の画質差を調整した上で、前記パノラマ画を生成する
請求項12に記載の画像処理装置。 - 前記パノラマ画生成部は、レンズ歪みが補正された前記第1の撮像画像の画像生成領域と前記第2の撮像画像の画像生成領域とを合成する
請求項12または請求項13に記載の画像処理装置。 - 前記パノラマ画生成部は、前記第1の撮像画像と前記第2の撮像画像の画角合わせをした上で前記パノラマ画を生成する
請求項12乃至請求項14の何れかに記載の画像処理装置。 - パノラマ画の生成のための画像であって、第1の撮像部で生成された第1の撮像画像と前記第1の撮像部と異なる第2の撮像部で生成された第2の撮像画像との重なり量に応じて、前記第1の撮像画像に対する振れ補正と前記第2の撮像画像に対する振れ補正のうちの少なくとも一方の振れ補正に関する制御を制御部で行うことを
含む画像処理方法。 - パノラマ画の生成のための画像であって、第1の撮像部で生成された第1の撮像画像と前記第1の撮像部と異なる第2の撮像部で生成された第2の撮像画像との重なり量に応じて、前記第1の撮像画像に対する振れ補正と前記第2の撮像画像に対する振れ補正のうちの少なくとも一方の振れ補正に関する制御を行う手順
をコンピュータで実行させるプログラム。 - パノラマ画の生成のための第1の撮像画像を生成する第1の撮像部と、
前記パノラマ画の生成のための第2の撮像画像を生成する第2の撮像部と、
前記第1の撮像部で生成された第1の撮像画像と前記第1の撮像部と異なる第2の撮像部で生成された第2の撮像画像との重なり量に応じて、前記第1の撮像画像に対する振れ補正と前記第2の撮像画像に対する振れ補正のうちの少なくとも一方の振れ補正に関する制御を行う制御部と
を備える撮像システム。 - パノラマ画の生成のための画像である第1の撮像装置で生成される第1の撮像画像と前記第1の撮像装置と異なる第2の撮像装置で生成される第2の撮像画像の生成に関する制御として、前記パノラマ画の生成における前記第1の撮像画像と前記第2の撮像画像の重なり量に応じて、前記第1の撮像装置と前記第2の撮像装置の少なくとも一方の振れ補正機能に関する制御を行う制御部を
備える画像処理装置。 - パノラマ画の生成のための画像である第1の撮像装置で生成される第1の撮像画像と前記第1の撮像装置と異なる第2の撮像装置で生成される第2の撮像画像の生成に関する制御として、前記第1及び第2の撮像装置の少なくとも一方の振れ補正機能を、前記パノラマ画の生成における前記第1の撮像画像と前記第2の撮像画像の重なり量に応じて制御する制御部を
備える画像処理装置。
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