JP7374582B2 - 画像処理装置、画像生成方法およびプログラム - Google Patents
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Description
を有し、前記閾値は、前記撮像画像の各画素または前記背景画像の各画素について、前記第1の特徴量が大きくなるほど大きくなるように、かつ、前記第2の特徴量が大きくなるほど大きくなるように決定され、前記生成手段は、前記撮像画像と前記背景画像とにおいて対応する位置にある画素どうしの輝度差が前記閾値より大きい場合に、前記撮像画像の当該画素を、前記前景領域を示す領域と判定することを特徴とする。
本実施形態では、仮想視点画像の生成に用いられる前景領域を生成する形態を説明する。そのために、仮想視点画像の概要を簡単に説明する。複数のカメラを異なる位置に設置して多視点で同期撮像し、当該撮像により得られた複数視点画像を用いて仮想視点画像を生成する技術がある。この複数視点画像から仮想視点画像を生成する技術によれば、例えば、サッカーやバスケットボールのハイライトシーンを様々な角度から視聴閲覧することが出来るため、通常の画像と比較してユーザに高臨場感を与えることができる。複数視点画像に基づく仮想視点画像の生成は、複数のカメラが撮像した画像の画像データを、画像処理をするサーバに集約し、レンダリングなどの処理を施すことにより行われる。
図2は、本実施形態のシステム200の概略構成を説明する図である。競技場の周囲に、複数の撮像装置であるカメラ202が並べて配置されており、複数のカメラ202によって、複数の視点から競技場のフィールド201が撮像されるように構成されている。
図3は、画像処理装置300の内部構成を示すブロック図である。画像処理装置300は、入力画像取得部301、背景生成部302、入力輝度値取得部303、背景輝度値取得部304、特徴量決定部305、閾値決定部306、前景生成部307および仮想視点画像生成部308を備える。
図4は、画像処理装置300で行われる処理のフローチャートの一例を示す図である。図4におけるステップの一部または全部の機能は画像処理装置300のASIC、FPGA、または電子回路等のハードウェアで実現される。あるいは、図4のフローチャートで示される一連の処理は、画像処理装置300のCPUがHDDに記憶されているプログラムコードをRAMに展開し実行することにより行われてもよい。なお、各処理の説明における記号「S」は、当該フローチャートにおけるステップであることを意味する。以下、図4を参照して、画像処理装置300における処理の概要を説明する。
実施形態1では、第一の特徴量は背景画像の輝度値であり、第二の特徴量はフィルタ領域における入力画素と背景画素の輝度値の差の最大値として、第一の特徴量および第二の特徴量から閾値を決定する形態を説明した。本実施形態では、特徴量として他の値を用いて閾値を決定する形態について説明する。
図8は、本実施形態の画像処理装置300で行われるフローチャートの一例を示す図である。S801~S805についてはS401~405の処理と同一であるため説明を省略する。
上述の実施形態では、競技場の周囲に複数のカメラを配置して仮想視点画像を生成するシステムを例に説明した。しかしながら、単一カメラによって撮像された画像データから前景領域の判定処理する形態でもよく、複数カメラ間の相対的な幾何学的設置条件に縛られるものではない。従って、例えば、画像処理装置300が構内、屋外または遠隔地に設置された監視カメラから画像データを取得して前景領域を判定するようなシステムにおいても実現可能である。
301 入力画像取得部
302 背景生成部
305 特徴量決定部
306 閾値決定部
307 前景生成部
Claims (13)
- 撮像装置が撮像することにより得られた撮像画像を取得する第1の取得手段と、
前記撮像画像に対応する背景画像を、前記撮像画像から生成して取得する第2の取得手段と、
前記撮像画像の各画素の輝度値または前記背景画像の各画素の輝度値を第1の特徴量として特定する第1の特定手段と、
前記撮像画像と前記背景画像とにおいて対応する位置にある画素どうしの輝度差に関する値を第2の特徴量として特定する第2の特定手段と、
前記撮像画像と前記背景画像とにおいて対応する位置にある画素どうしの輝度差と、閾値と、に基づき前記撮像画像の前景領域を示す画像を生成する生成手段と、
を有し、
前記閾値は、前記撮像画像の各画素または前記背景画像の各画素について、前記第1の特徴量が大きくなるほど大きくなるように、かつ、前記第2の特徴量が大きくなるほど大きくなるように決定され、
前記生成手段は、前記撮像画像と前記背景画像とにおいて対応する位置にある画素どうしの輝度差が前記閾値より大きい場合に、前記撮像画像の当該画素を、前記前景領域を示す領域と判定する
ことを特徴とする画像処理装置。 - 前記第1の特定手段によって特定された前記第1の特徴量を一方の軸、前記第2の特定手段によって特定された前記第2の特徴量を他方の軸とした二次元テーブルを用いて前記閾値を決定する決定手段をさらに有する、ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記決定手段は、前記撮像画像における注目画素に対して適用する前記閾値を、前記二次元テーブルを用いて決定し、
前記生成手段は、前記撮像画像における注目画素に対応する位置における前記撮像画像と前記背景画像との輝度差が、前記撮像画像における注目画素に対して決定された前記閾値より大きい場合に当該注目画素は前記前景領域を構成する画素であると判定して、前記撮像画像の前景領域を示す画像を生成する、
ことを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。 - 前記決定手段は、前記撮像画像における注目画素の輝度値と、前記背景画像における注目画素の輝度値と、のうち小さい方の輝度値を前記第1の特徴量として用いて、前記撮像画像における注目画素に対して適用する前記閾値を決定する、ことを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。
- 前記決定手段は、前記撮像画像における注目画素を含む第一の領域を構成する各画素と、前記背景画像のうち前記第一の領域に対応する第二の領域を構成する各画素と、の画素ごとの輝度差に関する値を前記第2の特徴量として用いて、前記撮像画像における注目画素に対して適用する前記閾値を決定する、ことを特徴とする請求項3または4に記載の画像処理装置。
- 前記決定手段は、前記撮像画像における前記第一の領域を構成する各画素と、前記背景画像における前記第二の領域を構成する各画素と、の画素ごとの輝度差を表す値の最大値を前記第2の特徴量として用いて、前記撮像画像における注目画素に対して適用する前記閾値を決定する、ことを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。
- 前記決定手段は、前記撮像画像における前記第一の領域を構成する各画素と、前記背景画像における前記第二の領域を構成する各画素と、の画素ごとの輝度差の分布を表す値を前記第2の特徴量として用いて、前記撮像画像における注目画素に対して適用する前記閾値を決定する、ことを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。
- 前記輝度差の分布を表す値は分散値である、ことを特徴とする請求項7に記載の画像処理装置。
- 前記輝度差の分布を表す値は標準偏差である、ことを特徴とする請求項7に記載の画像処理装置。
- 前記決定手段は、前記撮像画像における前記第一の領域を構成する各画素と、前記背景画像における前記第二の領域を構成する各画素と、の画素ごとの輝度差を示す値のうち、最大値、平均値、および最小値を求め、求められた最大値と平均値との中間値又は求められた最小値と平均値との中間値を前記第2の特徴量として用いて、前記撮像画像における注目画素に対して適用する前記閾値を決定する、ことを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。
- 前記第1の取得手段によって取得された、複数の撮像装置により撮像された複数の撮像画像と、前記生成手段によって生成された前記複数の撮像画像ごとの前記前景領域を示す画像と、に基づいて、前記撮像が行われた空間を表す三次元空間に設定された仮想視点に対応する仮想視点画像を生成する手段をさらに備える、ことを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 撮像装置が撮像することにより得られた撮像画像を取得する第1の取得ステップと、
前記撮像画像に対応する背景画像を、前記撮像画像から生成して取得する第2の取得ステップと、
前記撮像画像の各画素の輝度値または前記背景画像の各画素の輝度値を第1の特徴量として特定する第1の特定ステップと、
前記撮像画像と前記背景画像とにおいて対応する位置にある画素どうしの輝度差に関する値を第2の特徴量として特定する第2の特定ステップと、
前記撮像画像と前記背景画像とにおいて対応する位置にある画素どうしの輝度差と、閾値と、に基づき前記撮像画像の前景領域を示す画像を生成する生成ステップと、
を有し、
前記閾値は、前記撮像画像の各画素または前記背景画像の各画素について、前記第1の特徴量が大きくなるほど大きくなるように、かつ、前記第2の特徴量が大きくなるほど大きくなるように決定され、
前記生成ステップでは、前記撮像画像と前記背景画像とにおいて対応する位置にある画素どうしの輝度差が前記閾値より大きい場合に、前記撮像画像の当該画素を、前記前景領域を示す領域と判定する
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から11のいずれか1項に記載の画像処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
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