JP7301683B2 - 画像処理装置、画像処理方法、およびプログラム - Google Patents
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Description
図1は、本開示の技術の実施形態に係る画像処理装置を備えた撮像装置の外観を示す図であり、図1(a)は撮像装置の前面を示し、図1(b)は背面の外観を示している。撮像装置101は、光学部102、撮像ボタン103、補助光源であるストロボ104、距離画像取得部105、表示部106、及び操作ボタン107を備える。
図2は、本開示の実施形態に係る画像処理装置を備えた撮像装置101の内部構成を示すブロック図である。
図3は、本実施形態における画像処理装置である画像処理部208の機能構成および画像処理部208と接続される構成を含むブロック図である。本実施形態では、同一シーンに対して、ストロボ104を点灯させて撮像したストロボON画像データと、ストロボ104を消灯させて撮像したストロボOFF画像データとを取得する。ここで同一シーンとは、完全に同一のシーンに限定するものではなく、被写体の形状・配置が僅かに変化していても同一シーンとみなすものとする。そしてそれら2つの画像データと、距離画像データから取得した撮像装置101から各被写体までの距離値とに基づき、被写体毎のストロボ光(補助光)の到達率(補助光到達率)を推定する。そして、推定した被写体毎の補助光到達率に基づき、ストロボON画像データの各被写体に対応する被写体領域の明るさをそれぞれ補正する。
図4は、本開示の実施形態に係る画像処理装置である画像処理部208における処理の手順を示すフローチャートである。
ここでは、S404で補助光到達率推定部304が行う補助光到達率推定処理について説明する。本実施形態における補助光到達率推定処理では、ストロボON画像データ501とストロボOFF画像データ502の選択領域srA、srBに基づき、被写体毎の補助光到達率を推定する。図9に補助光到達率推定処理の手順を示す。
ここでは、S405で補正処理部305が行う補正処理について説明する。本実施形態における補正処理では、補正処理部305がストロボON画像データ501と補助光到達率推定部304で推定した補助光到達率α(x)に基づき被写体の明るさをゲイン処理により補正した補正画像データを生成する。図10に補正処理の手順を示す。
第1実施形態では特徴量として取得した光沢情報に基づいて被写体領域から選択領域を抽出していたが、本実施形態では特徴量として取得した被写体の鏡面反射特性情報に基づいて被写体領域から選択領域を抽出する。なお、本実施形態では被写体が人物の場合を例に説明をする。
ここでは、本実施形態においてS402で特徴量取得部302が行う特徴量取得処理について説明する。本実施形態における特徴量取得処理では、ストロボON画像データ1201内の顔情報に基づき被写体の低鏡面反射領域gmrを取得する。図13に、第2実施形態における特徴量取得処理の手順を示す。
ここでは、本実施形態においてS403で領域選択部303が行う領域選択処理について説明する。本実施形態における領域選択処理では、低鏡面反射領域gmrを白抜きした二値画像データ1403に基づき各被写体領域rA、rBのうち、低鏡面反射領域gmrに含まれる画素のみを選択領域とする。
これまで述べた実施形態では特徴量として所得した光沢情報あるいは反射特性情報に基づいて被写体領域rA、rBから選択領域srA、srBを抽出していた。これに対し本実施形態では、特徴量として取得した被写体の形状情報に基づき被写体領域から選択領域を抽出する。
ここでは、本実施形態においてS402で特徴量取得部302が行う特徴量取得処理について説明する。本実施形態における特徴量取得処理では、ストロボON画像データ1201内の顔情報に基づき被写体の低鏡面反射領域gmrと正面領域frを取得する。図17に、第3実施形態における特徴量取得処理の手順を示す。なお、S1701からS1703までは第2実施形態で説明したS1301からS1303までと同一のため説明を省略する。
ここでは、本実施形態においてS403で領域選択部303が行う領域選択処理について説明する。本実施形態における領域選択処理では、低鏡面反射領域gmrの二値画像データ1403と正面領域frの二値画像データ1803に基づき、各被写体領域rA、rBのうち低鏡面反射領域gmrかつ正面領域frを選択領域srA、srBとする。図19(a)に、被写体領域rAの二値画像データ1203と低鏡面反射領域gmrの二値画像データ1403と正面領域frの二値画像データ1803に基づいて取得した選択領域srAを白抜きした二値画像データ1901の例を示す。また、図19(b)に、被写体領域rBの二値画像データ1204と低鏡面反射領域gmrの二値画像データ1403と正面領域frのた二値画像データ1803に基づいて取得した選択領域srBを白抜きした二値画像データ1902の例を示す。
これまで述べた実施形態ではストロボON画像データ1201とストロボOFF画像データ1202とにおいて被写体の位置ずれがないものとして説明をしてきた。しかしながら、実際に撮像を行う場合は撮像装置101のぶれや被写体の動き等により、ストロボON画像データ1201とストロボOFF画像データ1202とにおいて被写体の位置がずれることがある。本実施形態では、補助光到達率推定処理において選択領域srA、srBに基づきストロボON画像データ1201とストロボOFF画像データ1202の位置合わせを行うことにより、被写体の位置ずれの影響を抑制する。本実施形態ではこれまでの実施形態と比較して、S404で補助光到達率推定部304が行う補助光到達率推定処理が異なる。以下、本実施形態における補助光到達率推定処理について説明する。
ここでは、本実施形態においてS404で補助光到達率推定部304が行う補助光到達率推定処理について説明する。図20に、第4実施形態における補助光到達率推定処理の手順を示す。本実施形態における補助光到達率推定処理では、まずS2001においてストロボON画像データとストロボOFF画像データの位置合わせを行う。その後、S2002、S2003において実施形態1のS901、S902と同様の処理で各被写体と撮像装置101との距離におけるストロボ104が発するストロボ光の補助光到達率α(x)を推定する。以下、S2002、S2003は説明を省略し、S2001の処理についてのみ述べる。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
104 ストロボ
208 画像処理部
Claims (15)
- 同一シーンに対して、補助光を点灯させて撮像して得られた第1の画像データと、前記補助光を点灯させずに撮像して得られた第2の画像データとを取得する画像取得手段と、
前記第1の画像データ又は前記第2の画像データにおいて複数の被写体に対応する複数の被写体領域を設定する領域設定手段と、
前記複数の被写体領域に対して、各被写体領域の反射特性に関する特徴量に基づき前記各被写体領域内から選択領域を選択する領域選択手段と、
前記第1の画像データおよび前記第2の画像データにおける前記選択領域の画素値に基づいて、前記第1の画像データの各被写体領域の画素値を補正する補正手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記補正手段は、前記補助光の光源と前記被写体との間の距離に応じて変化する補正係数に基づき前記各被写体領域の画素値を補正する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記補正手段は、前記第1の画像データと前記第2の画像データとの対応する前記選択領域の画素値の明るさの比を取得し、前記明るさの比の前記被写体領域の間での差を小さくするように前記各被写体領域の画素値を補正する
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。 - 前記補正手段は、前記各被写体領域の画素値を、前記複数の被写体領域のうちの1つの前記明るさの比に近づけるように補正する
ことを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。 - 前記領域選択手段は、前記被写体の光沢の強さを前記特徴量とし、前記被写体領域のうち前記光沢の強さが所定の閾値以下である領域を前記選択領域として選択する
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記領域選択手段は、前記被写体の輝度値および彩度値を前記特徴量とし、前記輝度値が第1の閾値以上であり、かつ前記彩度値が第2の閾値以下である画素値の領域を前記選択領域として選択する
ことを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。 - 前記領域選択手段は、前記被写体の鏡面反射率を前記特徴量とし、前記鏡面反射率が所定の閾値以下の画素値の領域を前記選択領域として選択する
ことを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。 - 前記領域選択手段は、前記被写体の少なくとも一部の形状に対応する鏡面反射率を画素値として有する鏡面反射特性テンプレートを有し、前記鏡面反射特性テンプレートを前記第1の画像データ又は前記第2の画像データにおける前記被写体の少なくとも一部に適用することにより前記被写体の鏡面反射率を取得する
ことを特徴とする請求項7に記載の画像処理装置。 - 前記領域選択手段は、前記被写体の法線情報を前記特徴量とし、前記被写体の表面の法線と前記第1の画像データおよび前記第2の画像データの撮像方向とのなす角度が所定の範囲以内である領域を前記選択領域として選択する
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記領域選択手段は、前記被写体の少なくとも一部の形状に対応する法線情報を画素値として有する法線テンプレートを有し、前記法線テンプレートを前記第1の画像データ又は前記第2の画像データにおける前記被写体の少なくとも一部に適用することにより前記被写体の法線情報を取得する
ことを特徴とする請求項9に記載の画像処理装置。 - 前記第1の画像データの前記選択領域とそれに対応する前記第2の画像データの前記選択領域とを位置合わせする位置合わせ手段をさらに備え、
前記補正手段は、位置合わせされた前記選択領域の画素値に基づき、前記各被写体領域の画素値を補正する
ことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記被写体間の距離に関する距離情報を取得する距離情報取得手段をさらに備え、
前記領域設定手段は、前記距離情報に基づき前記被写体領域を設定する
ことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記領域設定手段は、前記被写体の特定の形状を検出し、検出した前記特定の形状を含む領域を前記被写体領域として設定する
ことを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 同一シーンに対して、補助光を第1の明るさで点灯させて撮像された第1の画像データと、前記補助光を前記第1の明るさと異なる第2の明るさで点灯させて撮像された第2の画像データとを取得するステップと、
前記第1の画像データ又は前記第2の画像データにおいて複数の被写体領域を設定するステップと、
前記複数の被写体領域に対して、各被写体領域の反射特性に関する特徴量に基づき前記各被写体領域内から選択領域を選択するステップと、
前記第1の画像データおよび前記第2の画像データにおける前記選択領域の画素値に基づいて、前記第1の画像データの各被写体領域の画素値を補正するステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。 - コンピュータを請求項1乃至13のいずれか1項に記載の画像処理装置として機能させるためのプログラム。
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