JP6930091B2 - 画像処理装置、画像処理方法、画像処理システムおよびプログラム - Google Patents
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Description
また特許文献2には、輝度補正手段が、入力される画像データの各画素の輝度を、画像データの所定範囲内の平均輝度を用いて輝度補正して画像強度データを生成し、知覚的な鏡面反射像推定手段が、画像強度データに高域通過フィルタリングと非線形変換を施して知覚的な鏡面反射像のデータを得、知覚的な拡散反射像推定手段が、画像強度データから、知覚的な鏡面反射像のデータに閾値処理を施した画像データを減算して知覚的な拡散反射像のデータを得、明度推定手段が、知覚的な鏡面反射像のデータを平均して明度を得、光沢度推定手段が、知覚的な鏡面反射像のデータを平均し、その平均値を明度で除算して光沢度を得る知覚的な鏡面・拡散反射画像推定装置が開示されている。
しかしながらこの方法では、見本画像の凹凸等の特性を反映させ、質感を制御することはできるが、単に転写しただけでは奥行きについては表現できず、不自然な画像となることがある。
本発明は、見本画像のテクスチャ特性を転写する際に、奥行きを表現でき、自然な画像とすることができる画像処理装置等を提供することを目的とする。
請求項2に記載の発明は、前記画像処理部は、前記見本画像の画素の座標に対しアフィン変換または射影変換を行うことにより当該見本画像の形状およびテクスチャを変形させることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置である。
請求項3に記載の発明は、前記画像処理部は、前記見本画像をキルティング処理することでさらに大きな見本画像を作成することを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理装置である。
請求項4に記載の発明は、前記画像処理部は、ユーザが前記基準矩形を変形させる程度により前記見本画像の形状およびテクスチャの変形の程度を決定することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の画像処理装置である。
請求項5に記載の発明は、前記画像処理部は、前記基準矩形の4つの頂点の位置を変更することで、当該基準矩形を変形させることを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置である。
請求項6に記載の発明は、前記画像処理部は、前記基準矩形の4つの頂点のうち何れか1つを指定した後に移動先の位置を指定し、さらに指定した1つの頂点以外の他の3つの頂点についても同様の処理を行なうことで、当該基準矩形の4つの頂点の位置を変更することを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置である。
請求項7に記載の発明は、前記画像処理部は、前記基準矩形の4つの辺のうち何れか1つに沿って方向を指定することで、当該方向の先にある頂点の位置を変更することを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置である。
請求項8に記載の発明は、原画像の中からユーザが特定の画像領域として指定した指定領域を検出する領域検出工程と、見本となる画像である見本画像の変形を行なうための基準となる図形であり、前記原画像中に表示された基準矩形を、ユーザが当該原画像中で変形させることで得られる、ユーザが調整した当該見本画像を変形させる程度についての指示を、ユーザから受け付ける工程と、変形した前記基準矩形に応じて前記見本画像を変形させることで、前記指定領域の形状に合わせて当該見本画像の形状を変形させるとともに、当該指定領域に合わせた奥行きを表現するように当該見本画像のテクスチャを変形させる画像処理工程と、変形した前記見本画像を前記原画像の前記指定領域に対し合成する画像合成工程と、を有する画像処理方法である。
請求項9に記載の発明は、画像を表示する表示装置と、前記表示装置に表示される画像の画像情報に対し画像処理を行なう画像処理装置と、を備え、前記画像処理装置は、原画像の中からユーザが特定の画像領域として指定した指定領域を検出する領域検出部と、見本となる画像である見本画像の変形を行なうための基準となる図形であり、前記原画像中に表示された基準矩形を、ユーザが当該原画像中で変形させることで得られる、ユーザが調整した当該見本画像を変形させる程度についての指示を、ユーザから受け付けるユーザ指示受付部と、変形した前記基準矩形に応じて前記見本画像を変形させることで、前記指定領域の形状に合わせて当該見本画像の形状を変形させるとともに、当該指定領域に合わせた奥行きを表現するように当該見本画像のテクスチャを変形させる画像処理部と、変形した前記見本画像を前記原画像の前記指定領域に対し合成する画像合成部と、を備える画像処理システムである。
請求項10に記載の発明は、コンピュータに、原画像の中からユーザが特定の画像領域として指定した指定領域を検出する領域検出機能と、見本となる画像である見本画像の変形を行なうための基準となる図形であり、前記原画像中に表示された基準矩形を、ユーザが当該原画像中で変形させることで得られる、ユーザが調整した当該見本画像を変形させる程度についての指示を、ユーザから受け付ける機能と、変形した前記基準矩形に応じて前記見本画像を変形させることで、前記指定領域の形状に合わせて当該見本画像の形状を変形させるとともに、当該指定領域に合わせた奥行きを表現するように当該見本画像のテクスチャを変形させる画像処理機能と、変形した前記見本画像を前記原画像の前記指定領域に対し合成する画像合成機能と、を実現させるプログラムである。
請求項2の発明によれば、奥行きを表現するのにより適した変換を行なうことができ、奥行きをより知覚しやすい画像とすることができる。
請求項3の発明によれば、見本画像が小さい場合でも見本画像をより大きい指定領域に対し合成することができる。
請求項4の発明によれば、より直観的に見本画像を変形することができる。
請求項5の発明によれば、見本画像を変形する処理がより容易になる。
請求項6の発明によれば、基準矩形の4つの頂点の位置を変更する作業をより直観的に行なうことができる。
請求項7の発明によれば、基準矩形の4つの頂点の位置を変更する作業をより直観的に行なうことができる。
請求項8の発明によれば、見本画像のテクスチャ特性を転写する際に、奥行きを表現でき、自然な画像とすることができる画像処理方法を提供することができる。
請求項9の発明によれば、画像処理がより容易に行える画像処理システムが提供できる。
請求項10の発明によれば、見本画像のテクスチャ特性を転写する際に、奥行きを表現でき、自然な画像とすることができる機能をコンピュータにより実現できる。
図1は、本実施の形態における画像処理システム1の構成例を示す図である。
図示するように本実施の形態の画像処理システム1は、表示装置20に表示される画像の画像情報に対し画像処理を行なう画像処理装置10と、画像処理装置10により作成された画像情報が入力され、この画像情報に基づき画像を表示する表示装置20と、画像処理装置10に対しユーザが種々の情報を入力するための入力装置30とを備える。
また画像処理装置10と入力装置30とは、例えば、USB(Universal Serial Bus)を介して接続されている。なお、USBに代えて、IEEE1394やRS−232C等を介して接続されていてもよい。
図2は、本実施の形態における画像処理装置10の機能構成例を表すブロック図である。なお図2では、画像処理装置10が有する種々の機能のうち本実施の形態に関係するものを選択して図示している。
図示するように本実施の形態の画像処理装置10は、画像情報取得部11と、ユーザ指示受付部12と、領域検出部13と、見本画像取得部14と、見本画像記憶部15と、画像処理部16と、画像合成部17と、画像情報出力部18とを備える。
具体的には、ユーザ指示受付部12は、表示装置20で表示している画像の中から、ユーザが特定の画像領域として指定した指定領域を指定する指示をユーザ指示情報として受け付ける。この特定の画像領域は、この場合、ユーザが画像処理を行なう画像領域である。実際には、本実施の形態では、ユーザ指示受付部12は、ユーザ指示情報として、ユーザが入力した指定領域の代表位置を表す位置情報を取得する。
また詳しくは後述するが、ユーザ指示受付部12は、ユーザが、見本画像を選択する指示をユーザ指示情報として受け付ける。さらにユーザ指示受付部12は、画像処理部16が行なう処理であり、選択された見本画像を変形させるための指示をユーザ指示情報として受け付ける。
図3(a)〜(b)は、指定領域を指定する作業をユーザインタラクティブに行なう方法の例を示した図である。
図3(a)では、表示装置20の表示画面21で表示している画像が、室内の写真の画像G(原画像)である場合を示している。そしてユーザが、前景として床の部分、および後景として床以外の部分をそれぞれ指定領域として選択する場合を示している。即ち、この場合指定領域は2つある。以後、床の部分の指定領域を「第1の指定領域」、床以外の部分の指定領域を「第2の指定領域」と言うことがある。
図示するように指定領域として2つの指定領域である第1の指定領域S1、第2の指定領域S2が切り出される。
図5(a)は、見本画像GMの一例について示している。この見本画像GMは、矩形形状をしており図示するように破線を並べて配列させたようなテクスチャを有する。なおここでテクスチャとは、見本画像GMが有する質感であり、色彩感、凹凸感、陰影の程度等が複合したものである。
また画像合成部17は、画像処理部16で変形した見本画像GMを画像Gの指定領域に対し合成する。
ここでは、前景である床の部分に対応する第1の指定領域S1に対して見本画像GMを合成した場合を示している。
図示するように、第1の指定領域S1について、見本画像GMのテクスチャが反映され、床のテクスチャが見本画像GMのテクスチャとなっていることがわかる。ただしこのテクスチャは画像Gの奥行き感と合致しておらず、不自然な画像となっている。
アフィン変換は、平行移動と線形変換を組み合わせた変換であり、下記数1式で表すことができる。数1式は、アフィン変換前の見本画像GMの画素の座標(x、y)を、アフィン変換後の見本画像GMの画素の座標(x’、y’)に変換する数式である。またa、b、c、d、e、fは、アフィン変換係数である。
射影変換は、下記数2式で表すことができる。数2式は、アフィン変換前の見本画像GMの画素の座標(x、y)を、アフィン変換後の見本画像GMの画素の座標(u、v)に変換する数式である。またa、b、c、d、e、f、g、hは、変換係数である。
ここで図8(a)は、変形前の見本画像GMを表し、図8(b)は、変形後の見本画像GMを表す。図示するように変形後の見本画像GMは、形状が台形に変形する。
ここでは、表示画面21で表示される画像G中に基準矩形Qを設定し、これをユーザが変形させる。基準矩形Qは、見本画像GMの変形を行なうための基準となる図形である。そしてユーザが基準矩形Qを変形させると、基準矩形Qの変形に合わせて見本画像GMの形状が変化する。この際、画像処理部16は、ユーザが基準矩形Qを変形させる程度により見本画像GMの形状およびテクスチャの変形の程度を決定する。
ここでも、基準矩形Qを使用し、これをユーザが変形させることで、見本画像GMの形状を変化させる。ただし基準矩形Qを変形させる操作が異なる。ここでは、基準矩形Qの4つの辺の何れか1つに沿って方向を指定することで、この方向の先にある頂点の位置を変更する。
図11(a)〜(c)の場合、基準矩形Qの下辺や上辺を利用することで、基準矩形Qの頂点を左右方向に移動させる操作となる。なお基準矩形Qの下辺や上辺だけでなく、左辺や右辺を利用してもよい。この場合、基準矩形Qの頂点を上下方向に移動させる操作となる。
図示するように、第1の指定領域S1の箇所が、変形後の見本画像GMに置き換わっている。この合成画像G’は、図6で示した合成画像G’と同様に見本画像GMのテクスチャが反映され、床のテクスチャが見本画像GMのテクスチャとなっている。また図6とは異なり、このテクスチャは奥行きを表現するものであるので、テクスチャと画像Gの奥行き感とは合致しており、自然な画像となっている。
図13は、画像処理装置10の動作について説明したフローチャートである。
まず画像情報取得部11は、画像処理を行なう画像G(原画像)の画像情報を取得する(ステップ101)。
次にユーザ指示受付部12が、画像Gに対しユーザが描いたシードの位置情報を取得する(ステップ102)。
そして領域検出部13が、シードの位置情報を基にして指定領域を切り出す(ステップ103)。
次に画像処理部16が、指定領域の形状に合わせて見本画像GMの形状を変形させるとともに、指定領域に合わせた奥行きを表現するように見本画像GMのテクスチャを変形させる(ステップ105)。
そして画像情報出力部18は、以上のように画像処理がなされた後の画像情報を出力する(ステップ107)。
次に、画像処理装置10のハードウェア構成について説明する。
図14は、画像処理装置10のハードウェア構成を示した図である。
画像処理装置10は、上述したようにパーソナルコンピュータ等により実現される。そして図示するように、画像処理装置10は、演算手段であるCPU(Central Processing Unit)91と、記憶手段であるメインメモリ92、およびHDD(Hard Disk Drive)93とを備える。ここで、CPU91は、OS(Operating System)やアプリケーションソフトウェア等の各種プログラムを実行する。また、メインメモリ92は、各種プログラムやその実行に用いるデータ等を記憶する記憶領域であり、HDD93は、各種プログラムに対する入力データや各種プログラムからの出力データ等を記憶する記憶領域である。
さらに、画像処理装置10は、外部との通信を行なうための通信インターフェース(以下、「通信I/F」と表記する)94を備える。
ここで以上説明を行った本実施の形態における画像処理装置10が行なう処理は、例えば、アプリケーションソフトウェア等のプログラムとして用意される。
Claims (10)
- 原画像の中からユーザが特定の画像領域として指定した指定領域を検出する領域検出部と、
見本となる画像である見本画像の変形を行なうための基準となる図形であり、前記原画像中に表示された基準矩形を、ユーザが当該原画像中で変形させることで得られる、ユーザが調整した当該見本画像を変形させる程度についての指示を、ユーザから受け付けるユーザ指示受付部と、
変形した前記基準矩形に応じて前記見本画像を変形させることで、前記指定領域の形状に合わせて当該見本画像の形状を変形させるとともに、当該指定領域に合わせた奥行きを表現するように当該見本画像のテクスチャを変形させる画像処理部と、
変形した前記見本画像を前記原画像の前記指定領域に対し合成する画像合成部と、
を備える画像処理装置。 - 前記画像処理部は、前記見本画像の画素の座標に対しアフィン変換または射影変換を行うことにより当該見本画像の形状およびテクスチャを変形させることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記画像処理部は、前記見本画像をキルティング処理することでさらに大きな見本画像を作成することを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理装置。
- 前記画像処理部は、ユーザが前記基準矩形を変形させる程度により前記見本画像の形状およびテクスチャの変形の程度を決定することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の画像処理装置。
- 前記画像処理部は、前記基準矩形の4つの頂点の位置を変更することで、当該基準矩形を変形させることを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。
- 前記画像処理部は、前記基準矩形の4つの頂点のうち何れか1つを指定した後に移動先の位置を指定し、さらに指定した1つの頂点以外の他の3つの頂点についても同様の処理を行なうことで、当該基準矩形の4つの頂点の位置を変更することを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。
- 前記画像処理部は、前記基準矩形の4つの辺のうち何れか1つに沿って方向を指定することで、当該方向の先にある頂点の位置を変更することを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。
- 原画像の中からユーザが特定の画像領域として指定した指定領域を検出する領域検出工程と、
見本となる画像である見本画像の変形を行なうための基準となる図形であり、前記原画像中に表示された基準矩形を、ユーザが当該原画像中で変形させることで得られる、ユーザが調整した当該見本画像を変形させる程度についての指示を、ユーザから受け付ける工程と、
変形した前記基準矩形に応じて前記見本画像を変形させることで、前記指定領域の形状に合わせて当該見本画像の形状を変形させるとともに、当該指定領域に合わせた奥行きを表現するように当該見本画像のテクスチャを変形させる画像処理工程と、
変形した前記見本画像を前記原画像の前記指定領域に対し合成する画像合成工程と、
を有する画像処理方法。 - 画像を表示する表示装置と、
前記表示装置に表示される画像の画像情報に対し画像処理を行なう画像処理装置と、
を備え、
前記画像処理装置は、
原画像の中からユーザが特定の画像領域として指定した指定領域を検出する領域検出部と、
見本となる画像である見本画像の変形を行なうための基準となる図形であり、前記原画像中に表示された基準矩形を、ユーザが当該原画像中で変形させることで得られる、ユーザが調整した当該見本画像を変形させる程度についての指示を、ユーザから受け付けるユーザ指示受付部と、
変形した前記基準矩形に応じて前記見本画像を変形させることで、前記指定領域の形状に合わせて当該見本画像の形状を変形させるとともに、当該指定領域に合わせた奥行きを表現するように当該見本画像のテクスチャを変形させる画像処理部と、
変形した前記見本画像を前記原画像の前記指定領域に対し合成する画像合成部と、
を備える画像処理システム。 - コンピュータに、
原画像の中からユーザが特定の画像領域として指定した指定領域を検出する領域検出機能と、
見本となる画像である見本画像の変形を行なうための基準となる図形であり、前記原画像中に表示された基準矩形を、ユーザが当該原画像中で変形させることで得られる、ユーザが調整した当該見本画像を変形させる程度についての指示を、ユーザから受け付ける機能と、
変形した前記基準矩形に応じて前記見本画像を変形させることで、前記指定領域の形状に合わせて当該見本画像の形状を変形させるとともに、当該指定領域に合わせた奥行きを表現するように当該見本画像のテクスチャを変形させる画像処理機能と、
変形した前記見本画像を前記原画像の前記指定領域に対し合成する画像合成機能と、
を実現させるプログラム。
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