JP6908025B2 - 画像処理装置と画像処理方法 - Google Patents
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Description
入力画像の注目画素に対する周辺領域内画素の画素値とデプス値に基づいた入力画像デプス分布特徴情報と、前記入力画像より過去の画像である過去画像における前記注目画素の画素位置の対応画素に対する周辺領域内画素の画素値とデプス値および前記注目画素の画素値に基づいた過去画像デプス分布特徴情報の合成を行い、生成した合成デプス分布特徴情報から算出したデプス代表値を前記注目画素のデプス値とするデプス値処理部
を備える画像処理装置にある。
入力画像の注目画素に対する周辺領域内画素の画素値とデプス値に基づいた入力画像デプス分布特徴情報と、前記入力画像より過去の画像である過去画像における前記注目画素の画素位置の対応画素に対する周辺領域内画素の画素値とデプス値および前記注目画素の画素値に基づいた過去画像デプス分布特徴情報の合成を行い、生成した合成デプス分布特徴情報から算出したデプス代表値を前記注目画素のデプス値とすること
を含む画像処理方法にある。
1.デプス画像生成システムの構成
2.第1の実施の形態
3.第2の実施の形態
4.第3の実施の形態
5.第4の実施の形態
図1は、本技術の画像処理装置を用いたデプス画像生成システムの構成を例示している。デプス画像システム10は、デプス画像生成装置15と画像処理装置20を有している。
次に画像処理装置の第1の実施の形態について説明する。図2は、画像処理装置の第1の実施の形態の構成を例示している。画像処理装置20は、入力画像情報生成処理部21、過去ガイド画像記憶部22、過去画像情報生成処理部24、合成制御部25、デプス値処理部26、過去デプス画像記憶部27を有している。
次に画像処理装置の第2の実施の形態について説明する。第2の実施の形態では、デプス分布特徴情報としてデプステーブルを生成する場合について説明する。
次に画像処理装置の第3の実施の形態について説明する。第3の実施の形態では、過去デプス画像の信頼度を用いて過去画像デプス分布特徴情報を生成する場合について説明する。
ところで、被写体の撮像は、視点を移動して行われる場合もある。そこで、第4の実施の形態では、視点が移動する場合でもデプス画像の時空間方向の安定性を改善できるようにする。第4の実施の形態において、画像処理装置は、入力画像(入力ガイド画像と入力デプス画像)と過去画像(過去ガイド画像と過去デプス画像)の少なくとも一方の画像を他方の画像と視点が一致する画像に変換する視点変換処理を行う。また、画像処理装置は、視点が一致した入力画像と過去画像を用いて、上述の第1乃至第3の実施の形態のいずれかと同様な処理を行い、出力デプス画像を生成する。以下、過去画像の視点を入力画像の視点に一致させる視点変換処理部を第1の実施の形態の構成に設けた場合について説明する。
(1) 入力画像の注目画素に対する周辺領域内画素の画素値とデプス値に基づいた入力画像デプス分布特徴情報と、前記入力画像より過去の画像である過去画像における前記注目画素の画素位置の対応画素に対する周辺領域内画素の画素値とデプス値および前記注目画素の画素値に基づいた過去画像デプス分布特徴情報の合成を行い、生成した合成デプス分布特徴情報から算出したデプス代表値を前記注目画素のデプス値とするデプス値処理部
を備える画像処理装置。
(2) 前記入力画像デプス分布特徴情報を生成する入力画像情報生成処理部と、
前記過去画像デプス分布特徴情報を生成する過去画像情報生成処理部をさらに備え、
前記入力画像情報生成処理部は、前記周辺領域内画素毎に、前記注目画素との画素情報の類似度に応じた重みを前記デプス値に関連付けて前記入力画像デプス分布特徴情報を生成して、
前記過去画像情報生成処理部は、前記対応画素に対する周辺領域内画素毎に、前記注目画素との画素情報の類似度に応じた重みをデプス値に関連付けて前記過去画像デプス分布特徴情報を生成する(1)に記載の画像処理装置。
(3) 前記注目画素と前記対応画素との画素情報の相違量に応じて合成比率を設定する合成制御部をさらに備え、
前記デプス値処理部は、前記合成制御部で設定された合成比率で、前記入力画像デプス分布特徴情報と前記過去画像デプス分布特徴情報を合成する(2)に記載の画像処理装置。
(4) 前記合成制御部は、前記注目画素と前記対応画素との画素情報の相違量が大きくなるともない、前記入力画像情報生成処理部で生成された前記入力画像デプス分布特徴情報の合成比率を高くする(3)に記載の画像処理装置。
(5) 前記画素情報は、輝度または色の情報を含む(3)または(4)に記載の画像処理装置。
(6) 前記入力画像情報生成処理部と前記過去画像情報生成処理部は、前記注目画素との画素情報の類似度が高くなるに伴い重みを大きくする(2)乃至(5)のいずれかに記載の画像処理装置。
(7) 前記デプス値処理部は、前記デプス代表値の信頼度を算出して、前記信頼度が予め設定された判定閾値以上である場合に、前記デプス代表値を前記注目画素のデプス値とする(2)乃至(6)のいずれかに記載の画像処理装置。
(8) 前記デプス値処理部は、前記合成デプス分布特徴情報の重みの総和に対する前記デプス代表値を基準とした所定デプス範囲の重みの総和の割合を前記信頼度とする(7)に記載の画像処理装置。
(9) 前記デプス値処理部は、前記信頼度が予め設定された判定閾値未満である場合に、前記注目画素のデプス値を無効値として、
過去画像情報生成処理部は、前記対応画素に対する周辺領域内画素から前記無効値を示す画素を除いて前記過去画像デプス分布特徴情報を生成する(7)乃至(8)のいずれかに記載の画像処理装置。
(10) 前記デプス値処理部は、前記判定閾値を変更可能とする(7)乃至(9)のいずれかに記載の画像処理装置。
(11) 前記デプス値処理部は、前記合成デプス分布特徴情報をデプス値順の情報として、重み累積値が中間値となるデプス値を前記デプス代表値とする(2)乃至(10)のいずれかに記載の画像処理装置。
(12) 前記入力画像情報生成処理部は、前記デプス分布特徴情報として、前記注目画素に対する周辺領域内画素のデプス値と重みに基づき、デプス値毎に重みを累積したデプスヒストグラムを生成して、
前記過去画像情報生成処理部は、前記過去画像デプス分布特徴情報として、前記対応画素に対する周辺領域内画素のデプス値と重みに基づき、デプス値毎に重みを累積したデプスヒストグラムを生成して、
前記デプス値処理部は、前記入力画像情報生成処理部と前記過去画像情報生成処理部で生成されたヒストグラムの重みを前記合成制御部で設定された合成比率に応じた重みとして合成を行い、生成した合成デプスヒストグラムを前記合成デプス分布特徴情報とする(2)乃至(11)のいずれかに記載の画像処理装置。
(13) 前記入力画像情報生成処理部は、前記デプス分布特徴情報として、前記注目画素に対する周辺領域内画素のデプス値と重みに基づき、デプス値毎に重みを示すデプステーブルを生成して、
前記過去画像情報生成処理部は、前記デプス分布特徴情報として、前記対応画素に対する過去画像周辺領域内画素のデプス値と重みに基づき、デプス値毎に重みを示すデプステーブルを生成して、
前記デプス値処理部は、前記入力画像情報生成処理部と前記過去画像情報生成処理部で生成されたデプステーブルの重みを前記合成制御部で設定された合成比率に応じた重みとして合成を行い、生成した合成デプステーブルを前記合成デプス分布特徴情報とする(2)乃至(11)のいずれかに記載の画像処理装置。
(14) 前記デプス値処理部は、前記注目画素のデプス値としたデプス代表値について算出した信頼度を前記注目画素の信頼度として、
前記過去画像情報生成処理部は、前記対応画素に対する周辺領域内画素の画素値とデプス値と信頼度および前記注目画素の画素値に基づいて、前記過去画像デプス分布特徴情報を生成する(2)乃至(13)のいずれかに記載の画像処理装置。
(15) 前記入力画像と前記過去画像の少なくとも一方の画像を他方の画像と視点が一致する画像に変換する視点変換処理部をさらに備え、
前記入力画像情報生成処理部と前記過去画像情報生成処理部は、前記視点変換処理部で視点を一致させた画像を用いて、前記入力画像デプス分布特徴情報と前記過去画像デプス分布特徴情報を生成する(2)乃至(14)のいずれかに記載の画像処理装置。
15・・・デプス画像生成装置
20・・・画像処理装置
21・・・入力画像情報生成処理部
22・・・過去ガイド画像記憶部
23・・・視点変換処理部
24・・・過去画像情報生成処理部
25・・・合成制御部
26・・・デプス値処理部
27・・・過去デプス画像記憶部
28・・・過去信頼度マップ記憶部
211・・・入力画像類似度算出部
212・・・入力画像分布特徴情報生成部
231・・・位置姿勢検出部
232・・・過去位置姿勢記憶部
233・・・視点変換パラメータ生成部
234・・・ガイド画像視点変換部
235・・・デプス画像視点変換部
241・・・過去画像類似度算出部
242,242a・・・過去画像分布特徴情報生成部
251・・・相違量算出部
252・・・合成比率設定部
261・・・情報合成部
262・・・合成情報解析部
Claims (16)
- 入力画像の注目画素に対する周辺領域内画素の画素値とデプス値に基づいた入力画像デプス分布特徴情報と、前記入力画像より過去の画像である過去画像における前記注目画素の画素位置の対応画素に対する周辺領域内画素の画素値とデプス値および前記注目画素の画素値に基づいた過去画像デプス分布特徴情報の合成を行い、生成した合成デプス分布特徴情報から算出したデプス代表値を前記注目画素のデプス値とするデプス値処理部
を備える画像処理装置。 - 前記入力画像デプス分布特徴情報を生成する入力画像情報生成処理部と、
前記過去画像デプス分布特徴情報を生成する過去画像情報生成処理部をさらに備え、
前記入力画像情報生成処理部は、前記周辺領域内画素毎に、前記注目画素との画素情報の類似度に応じた重みを前記デプス値に関連付けて前記入力画像デプス分布特徴情報を生成して、
前記過去画像情報生成処理部は、前記対応画素に対する周辺領域内画素毎に、前記注目画素との画素情報の類似度に応じた重みをデプス値に関連付けて前記過去画像デプス分布特徴情報を生成する
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記注目画素と前記対応画素との画素情報の相違量に応じて合成比率を設定する合成制御部をさらに備え、
前記デプス値処理部は、前記合成制御部で設定された合成比率で、前記入力画像デプス分布特徴情報と前記過去画像デプス分布特徴情報を合成する
請求項2に記載の画像処理装置。 - 前記合成制御部は、前記注目画素と前記対応画素との画素情報の相違量が大きくなるともない、前記入力画像情報生成処理部で生成された前記入力画像デプス分布特徴情報の合成比率を高くする
請求項3に記載の画像処理装置。 - 前記画素情報は、輝度または色の情報を含む
請求項3または請求項4に記載の画像処理装置。 - 前記入力画像情報生成処理部と前記過去画像情報生成処理部は、前記注目画素との画素情報の類似度が高くなるに伴い重みを大きくする
請求項2乃至請求項5のいずれかに記載の画像処理装置。 - 前記デプス値処理部は、前記デプス代表値の信頼度を算出して、前記信頼度が予め設定された判定閾値以上である場合に、前記デプス代表値を前記注目画素のデプス値とする
請求項2乃至請求項6のいずれかに記載の画像処理装置。 - 前記デプス値処理部は、前記合成デプス分布特徴情報の重みの総和に対する前記デプス代表値を基準とした所定デプス範囲の重みの総和の割合を前記信頼度とする
請求項7に記載の画像処理装置。 - 前記デプス値処理部は、前記信頼度が予め設定された判定閾値未満である場合に、前記注目画素のデプス値を無効値として、
過去画像情報生成処理部は、前記対応画素に対する周辺領域内画素から前記無効値を示す画素を除いて前記過去画像デプス分布特徴情報を生成する
請求項7乃至請求項8のいずれかに記載の画像処理装置。 - 前記デプス値処理部は、前記判定閾値を変更可能とする
請求項7乃至請求項9のいずれかに記載の画像処理装置。 - 前記デプス値処理部は、前記合成デプス分布特徴情報をデプス値順の情報として、重み累積値が中間値となるデプス値を前記デプス代表値とする
請求項2乃至請求項10のいずれかに記載の画像処理装置。 - 前記入力画像情報生成処理部は、前記入力画像デプス分布特徴情報として、前記注目画素に対する周辺領域内画素のデプス値と重みに基づき、デプス値毎に重みを累積したデプスヒストグラムを生成して、
前記過去画像情報生成処理部は、前記過去画像デプス分布特徴情報として、前記対応画素に対する周辺領域内画素のデプス値と重みに基づき、デプス値毎に重みを累積したデプスヒストグラムを生成して、
前記デプス値処理部は、前記入力画像情報生成処理部と前記過去画像情報生成処理部で生成されたヒストグラムの重みを前記合成制御部で設定された合成比率に応じた重みとして合成を行い、生成した合成デプスヒストグラムを前記合成デプス分布特徴情報とする
請求項3に記載の画像処理装置。 - 前記入力画像情報生成処理部は、前記入力画像デプス分布特徴情報として、前記注目画素に対する周辺領域内画素のデプス値と重みに基づき、デプス値毎に重みを示すデプステーブルを生成して、
前記過去画像情報生成処理部は、前記過去画像デプス分布特徴情報として、前記対応画素に対する過去画像周辺領域内画素のデプス値と重みに基づき、デプス値毎に重みを示すデプステーブルを生成して、
前記デプス値処理部は、前記入力画像情報生成処理部と前記過去画像情報生成処理部で生成されたデプステーブルの重みを前記合成制御部で設定された合成比率に応じた重みとして合成を行い、生成した合成デプステーブルを前記合成デプス分布特徴情報とする
請求項3に記載の画像処理装置。 - 前記デプス値処理部は、前記注目画素のデプス値としたデプス代表値について算出した信頼度を前記注目画素の信頼度として、
前記過去画像情報生成処理部は、前記対応画素に対する周辺領域内画素の画素値とデプス値と信頼度および前記注目画素の画素値に基づいて、前記過去画像デプス分布特徴情報を生成する
請求項2乃至請求項13のいずれかに記載の画像処理装置。 - 前記入力画像と前記過去画像の少なくとも一方の画像を他方の画像と視点が一致する画像に変換する視点変換処理部をさらに備え、
前記入力画像情報生成処理部と前記過去画像情報生成処理部は、前記視点変換処理部で視点を一致させた画像を用いて、前記入力画像デプス分布特徴情報と前記過去画像デプス分布特徴情報を生成する
請求項2乃至請求項14のいずれかに記載の画像処理装置。 - 入力画像の注目画素に対する周辺領域内画素の画素値とデプス値に基づいた入力画像デプス分布特徴情報と、前記入力画像より過去の画像である過去画像における前記注目画素の画素位置の対応画素に対する周辺領域内画素の画素値とデプス値および前記注目画素の画素値に基づいた過去画像デプス分布特徴情報の合成を行い、生成した合成デプス分布特徴情報から算出したデプス代表値を前記注目画素のデプス値とすること
を含む画像処理方法。
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