JPH05244493A - 画像処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 撮影により得られた静止画像を電気信号の状態で任意の
変換処理を実行するに当り、撮影時の焦点距離条件また
は被写体の輝度条件を変換処理時の制御パラメータとし
て例えばクロス・スクリーン処理や逆光補正処理を実行
することを特徴とする静止画像処理方法が開示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は撮影により得られた静止
画像に対して任意の変換処理を実行する画像処理方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】映像情報信号に施す変換処理について、
光学式でいう「クロス・スクリーン・フィルター」の効
果を例にとり、以下に説明する。

【０００３】「クロス・スクリーン・フィルター」とは
画面内の高輝度部分を中心として、放射状の輝線を発生
させるものである。

【０００４】この効果を発生させるための手段として、
従来光学的フィルターによるものが用いられる。

【０００５】ここで、特殊効果写真を得るフィルターと
して表１に示すようなフィルターが一般的に用いられ
る。

【０００６】

【表１】

【０００７】表１から判る通り、類似した効果の得られ
るものにスノークロス（６本）、サニークロス（８本）
という、放射状の輝線の数が違うものがある。図２〜図
４にクロススクリーン、スノークロス、サニークロス各
フィルターの表面のパターンを示す。これらのパターン
は、表面に細かい溝がきざまれたもので、その部分を拡
大したのが図５である。その回折のパターンを図６に示
す。このようにして、表面に、きざまれた溝と直交する
方向に輝線が発生する。この輝線は中心が最も輝度が高
く、周辺に向って徐々に輝度が低下していく。

【０００８】この輝線の輝度変化をシミュレーションす
れば、電気的に「クロス・スクリーン・フィルター」効
果を出す事が可能になる。

【０００９】例えば、一画面を５１２×５１２画素から
なる平面として扱いその中に図７に示すような空間フィ
ルターマトリックスを構成する。

【００１０】このマトリックスの中心に高輝度の画素を
配置し、図６の様な関数に従った輝度変化になる様に、
輝度データを加算する、このようにして、クロススクリ
ーンフィルター効果を電気的に後からつける事が可能で
ある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前述のような方法を用
いる事で、各種光学フィルターと同等な効果を電気的な
処理により得られるが、次のような問題点がある。

【００１２】撮影距離条件または輝度条件が特殊効果処
理の時点（過程）に反映されない。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述の如き問題点に鑑
み、本発明は撮影時の焦点距離条件、または輝度条件を
変換（特殊効果）処理のパラメータとして用いる事によ
り、変換処理を実行し、撮影意図を特殊効果処理に反映
させたものである。

【００１４】

【実施例】（入力条件）以下の説明における撮影条件と
しては銀塩カメラ、ビデオカメラ等の撮影機材の各種撮
影パラメータ（シャッタ速度、絞り値、焦点距離、スト
ロボ使用の有無等）と撮影環境（明るさ、時刻、場所
等）である。

【００１５】また、変換処理条件としては、特殊効果処
理としてクロススクリーン処理、増感処理、逆光補正処
理、流し撮り等の中からどの処理を選択するかの条件、
或はクロススクリーン処理の中で、スノークロス、サニ
ークロス、通常のクロスの中からどれを選択するか等の
条件である。変換処理条件は撮影時に指定してするもの
と、後で指定するものがある。

【００１６】（システムの概要）本実施例のシステム全
体のブロック図を図１に示す。

【００１７】図においてＩＦ１は静止画情報ソースであ
って銀塩フィルムや磁気テープ、ディスク等から得られ
る。ＩＦ２は上述した撮影条件情報、ＩＦ３は前記変換
処理条件情報である。

【００１８】入力装置９０は、入力信号を電気信号に変
換する装置でソースＩＦ１が磁気媒体であれば、入力装
置９０は、磁気ヘッドとヘッドアンプさらにＡ／Ｄコン
バーターなどから構成される。

【００１９】ソースＩＦ２がフィルムであれば、９０
は、いわゆるテレシネ装置とＡ／Ｄコンバーターなどか
ら構成される。このように入力装置９０からは、デジタ
ル信号の形で映像情報が出力される。９１はＲ，Ｇ，
Ｂ、三原色に対応したデジタル画像メモリである。処理
装置（Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）９２は、必要
に応じてメモリ９１から素材となる画像データを読み出
して処理用メモリとしてのワーク・ファイル９３を用い
ながら変換処理を行う。変換処理が終了すれば出力装置
９４にて、出力形態に応じて出力する。出力形態は、主
に、図示した、ＣＲＴディスプレー９８、印刷媒体９
９、磁気ディスク１００、磁気テープ１０１等が考えら
れる。

【００２０】ところで、この処理装置９２を制御するの
が、コントローラー９７の出力である。そこで、以下
に、情報ＩＦ２，３を用いて、処理装置９２を制御する
流れを示す。

【００２１】まず、情報ＩＦ１，２，３の記録フォーマ
ットと再生方法の概念図を図８に示す。

【００２２】例えば、フィルム１１０に静止映像を記録
する場合には、映像１１１を写したそのフィルム端部１
１２に、２値符号化した条件情報信号を同時に写し込
む。

【００２３】このようなフォーマットで記録された情報
を再生装置１１３〜１１９にて情報ＩＦ１，２，３に復
元する。

【００２４】１１３，１１４は光学系（レンズ）で、セ
ンサ１１５，１１６上にそれぞれ結像する。そのセンサ
１１５，１１６の出力を読取駆動回路１１７，１１８に
て検出する。読取駆動回路１１７の出力に関しては、デ
コーダ１１９を通して、もとの２つの情報ＩＦ２，ＩＦ
３に分離する。

【００２５】このようにして得た信号のうち、ＩＦ１は
先の説明の様に、入力装置９０のＡ／Ｄ変換部、Ｒ，
Ｇ，Ｂ分離部等で処理されたメモリ９１へと伝達され
る。

【００２６】ＩＦ２，ＩＦ３は入力装置９５が図８の１
１３，１１５，１１７，１１９に相当する。その後、メ
モリ９６に一旦蓄えて、制御パラメーターのセットアッ
プを行う。コントローラー９７は処理装置９２の状態に
応じた制御パラメーターを適宜出力する。

【００２７】このように、処理装置９２の必要とするパ
ラメーターは記録時に、撮影者によって、設定され、最
低限それだけで、処理を実行する事が可能である。しか
し、必要とあれば、処理時にも変換処理条件のパラメー
ターの設定、変更はキーボードなどにより可能である。

【００２８】（クロススクリーンフィルター効果の実施
例）撮影条件情報ＩＦ２と変換処理条件情報ＩＦ３を用
いて特殊効果処理を実行する例を、従来例でも説明した
クロス・スクリーン・フィルター効果について説明す
る。

【００２９】従来の光学フィルターの場合、クロス・ス
クリーン・フィルターを用いた場合の輝度線（クロク・
ビーム）の長さＬは、フィルターへの入射光の最大回折
角θと使用したレンズの焦点距離ｆにより以下の様に定
まる。

【００３０】Ｌ＝ｆ・ｔａｎθ そこで撮影条件として使用したレンズの焦点距離ｆを用
いる。

【００３１】一方、変換処理条件としてはクロス・スク
リーン・フィルターを用いる事を指定した情報フラグ、
クロス・ビームの本数、処理する輝点の点数などが用い
られる。

【００３２】以下、処理部９２が行う処理を図９〜図１
１の制御プログラムを参照して説明する。

【００３３】まず、入力した静止画像の全ての画素に対
して、Ｒ・Ｇ・Ｂの階調が、それぞれの閾値を越えてい
るかどうか調べ、Ｒ・Ｇ・Ｂの全ての階調がそれぞれの
閾値より大きい画素に対しては、ワークファイル９３の
第１のワーク画面に値１を、その他の画素に対しては値
０を代入する。なお、ここの説明では、Ｒ・Ｇ・Ｂの全
ての階調が、それぞれの閾値を越しているかどうかを調
べたが、Ｒ・Ｇ・Ｂの階調をある割合で足し合わせ、そ
の値が特定の閾値を越しているかどうかで調べて、演算
を簡略化することも可能であるし、もっと簡略化して、
例えばグリーンＧの階調だけで閾値判定を行うことも可
能である（ステップＳ１）。

【００３４】本来なら、この第１のワーク画面に値１が
立っている画素を輝点であると考えれば良いのだが、非
常に明るい光源があるシーンを撮影した場合、フィルム
上で光量が飽和してしまい、周囲に光がまわりこんでし
まうことがある。この結果、輝点は必要以上に大きくな
ってしまい、このままクロス処理を行うと、得られる光
条が太くなってしまう。このため、大きすぎる輝点に対
してはこれを小さくする処理が必要となる。

【００３５】このために、まず、第１のワーク画面の２
値画像に対して、ラベリングの処理を行い、全ての図形
（連結している値１の画素の集まり）に番号をつけてい
く（ステップＳ２）。次に、全ての図形に対して、面積
を求め、面積がある閾値を越した場合は、その図形を第
１のワーク画面からワークファイル９３の第２のワーク
画面に移す（ステップＳ３）。次に、第２のワーク画面
に対して、図形の収縮処理を行い。図形の外周の値１の
画素を取り除く（ステップＳ５）。収縮処理を行った画
像を第２のワーク画面から第１のワーク画面に移し（ス
テップＳ６）、再度、全ての図形の面積を求める処理を
行い、全ての図形の面積が、ある閾値より小さくなるま
で、このルーチンをくり返す（ステップＳ４）。これに
よって、大きすぎた輝点が小さくなり、クロス処理を行
っても、光条が太くなりすぎる問題点を取り除くことが
できる。なお、ここの説明では、面積によって輝点の大
きさを判定したが、図形の最大長などを用いて判断する
ことも可能である。

【００３６】なお、ここでは、Ｒ・Ｇ・Ｂのすべてが、
それぞれの閾値を越していることを判定したため、白に
近い輝点だけを抽出しているが、Ｒ・Ｇ・Ｂのそれぞれ
で輝点を抽出して、以下の処理をＲ・Ｇ・Ｂ別に行え
ば、単色に近い輝点のクロス効果を出すことも可能であ
る。

【００３７】以上により輝点の抽出が終了する。

【００３８】クロクの演算を行うには、クロスビームの
本数、位相、長さ、輝度分布（距離１ごとの輝度の割合
い）のパラメーターが必要になってくる。長さＬについ
ては前述のｆ×ｔａｎθの演算を行いパラメーターを設
定する（ステップＳ１１）。フィルムに写し込まれた情
報の中に、長さＬ以外のパラメーターの指示がなされて
いる場合は、その値を用い、指示がなされていない場合
はあらかじめ定められた値（デフォルト値）が用いられ
る（ステップＳ１２〜Ｓ１４）。また、この処理の際
に、キーボード等から、新たな値の指示があった場合
は、パラメーター値をその値に置き換える（ステップＳ
１５，Ｓ１６）。

【００３９】次にレッドＲの画面の画素のうち、輝点と
判断された画素のみを、第２のワーク画面に複写する
（以下特にことわらない限り、ワーク画面といえば、第
２のワーク画面を指す）（Ｓ１７）。

【００４０】次に積算を行っていくための積算画面を用
意する（Ｓ１８）。この画面は、積算を行っていてもオ
ーバーフローしないだけの十分なビット数を持っている
ことが必要である。そして、この積算画面の全ての画素
に値０を入れておく。そしてクロスビームの処理本数を
示すＩを１にセットする（Ｓ１９）。

【００４１】次に、ワーク画面を、クロスビームの位相
パラメータで指定された角度を定め（Ｓ２０）、距離１
だけ動かす。この場合、デジタル画像なので、動かした
位置が、本来の画素の位置とは必ずしも一致しないの
で、最も近い画素の位置で近似する。または、本来の画
素の位置からの距離を基に、補間等の演算を行って、画
素の値を定めることも可能である。また、ワーク画面の
移動によって、画面からはみ出してしまった画素に対し
ては、その画素を消去してしまう、逆に、ワーク画面の
移動によって、新たに画面内に入った画素に対しては、
値０を入れる。この後、ワーク画面の各画素の値に、距
離１でのクロスビーム内の輝度分布として与えられた値
と掛け合わせて、積算画面に足す。次に再び距離１だけ
ワーク画面を移動して、各画素の値に、今度は距離２で
のクロスビーム内の輝度分布として与えられた値を掛け
て、積算画面に足していく。以降距離が、クロスビーム
の長さＬとして指示された値に達するまで、この演算を
くり返す（Ｓ２１）。

【００４２】次に、ワーク画面を１度リセットし、Ｒの
画面から再び輝点の画素だけをワーク画面に複写する
（Ｓ２４）。このワーク画面を、今度は、第２のクロス
ビームの方向に動かしながら積算画面に値を足していく
ことをくり返す。この第２のクロスビームの方向は、第
１のクロスビームの角度（位相として指示された値）
に、３６０°をクロスビームの本数で割った値を加えれ
ば求めることができる。以降、すべての光条に対して、
この計算をくり返していく（Ｓ２２，Ｓ２３）。

【００４３】最後に、積算画面の各画素の値を、光条内
の輝度分布として与えられた値の総和で割れば、レッド
Ｒの光条の形状を決定することになる（Ｓ２５）。以上
のＳ１７〜Ｓ２５の処理をＧ，Ｂの画面に対しても行え
ば、フルカラーのクロスビームの形状が決定することに
なる。

【００４４】なお、この説明では、Ｒ・Ｇ・Ｂのすべて
の画面で同じ演算を行ったが、例えば、Ｒ・Ｇ・Ｂの画
面をある割合いで足し合わせて得られた画面を基に演算
を行って、その結果をＲ・Ｇ・Ｂ全ての画面のクロスビ
ームとする方法や、Ｇの画面だけで演算を行って、その
結果得られた光条の値をＧだけでなくＲ・Ｂにも用い
て、計算を簡略化することも可能である。

【００４５】以上の動作により、ワーク画面上にクロス
ビームだけの画像が形成される。

【００４６】最後に、オリジナルの画像と、光条の画像
を合成する。これには、まず、オリジナル画像の輝点以
外の領域の平均輝度と、クロスビームの画像の平均輝度
を求め（Ｓ３１，Ｓ３２）、この２つの平均輝度から、
（経験的に求められた）ある演算式によって２つの画像
の合成の割合を定め（Ｓ３３）、この割合で２つの画像
を足し合わせれば良い（Ｓ３４）。また、もう少し簡単
に、あらかじめ定められた割合で、２つの画像を足し合
わせたり、単純に足して、オーバーフローした分を切り
捨てるだけの方法も可能である。

【００４７】このようにして最終的にクロススクリーン
フィルター処理された画像が得られる。元の静止オリジ
ナル画像と、処理された画像の例を添付写真１，２に示
す。

【００４８】（逆光補正の実施例）次に逆光補正を電気
的に実行する場合の処理例を説明する。

【００４９】図１２に図１の処理部９２が実行する逆光
補正の制御フローチャートを説明する。

【００５０】撮影条件情報ＩＦ２としては補助光を使用
したか否かを示すストロボ同調フラグを用いる。また、
変換処理条件情報ＩＦ３としては撮影時に撮影者が逆光
補正をしたか否かを示す逆光補正フラグを用いる。スト
ロボ同調フラグはストロボを使用したか否かでカメラで
検出記録でき、逆光補正フラグは一般の銀塩カメラに設
けられている逆光補正ボタンが押されたか否かでカメラ
で検出記録できる。

【００５１】まず、ステップＳ４１で、逆光補正フラグ
が有でかつ、ストロボ同調フラグが無いことが検出され
ると、逆光補正のためのＳ４２以降の処理に移る。

【００５２】ステップＳ４２でメモリ９１上の原画の輝
度の平均レベルを求める。そしてこの平均レベルを閾値
として、閾値より明るい部分と暗い部分に分け、明るい
部分に０を割り当て、暗い部分に１を割り当てて第１の
ワーク画面上に格納する（Ｓ４３）。

【００５３】Ｓ４４では一画面に暗部領域が複数箇所存
在する場合もあるので、各暗部領域の面積を求め、面積
の大きい順に番号を割付ける（ラベリング）。

【００５４】そしてＳ４５でラベリングされた暗部領域
毎に平均値を算出する。そして各暗部領域毎に補正用の
輝度の増幅率を決定する。増幅率ｋは、暗部領域の平均
輝度をＹｄ、全画素の平均輝度をＹａ、最適な平均輝度
をＹｔとすると、Ｙａ／ＹｄまたはＹｔ／Ｙｄとして与
えられる。求められた増幅率ｋにより各暗部領域毎に輝
度レベルを増幅し、第２のワーク画面に格納する（Ｓ４
７）。最後に明部領域と第２のワーク画面の暗部の領域
を合成し、最終画像を得る。

【００５５】このようにして暗部の輝度を暗部の平均輝
度に応じて明るくすることが可能となる。依って暗部を
一率にゲインアップする訳ではないので、暗部の明るい
方が白くとんでしまうことがなくなり、自然な逆光補正
が可能となる。

【００５６】（他の実施例）以上はクロス・スクリーン
・フィルター効果及び逆光補正を例に説明したが、他の
特殊効果処理、例えば流し撮り、露光中ズーミング、ト
リミング等の処理にも本発明を適用することが可能であ
る。

【００５７】

【発明の効果】以上の如く本発明に依れば、撮影時とは
時間的に離れて変換処理が行われても、撮影時の意図が
充分反映される変換処理が可能となると共に、撮影条件
が変換処理に生かされるので例えばクロスビームの長さ
等が光学フィルターと同じ状態で再現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の画像処理システムの制御ブロック
図。

【図２】各種光学フィルターの表面のパターン図。

【図３】各種光学フィルターの表面のパターン図。

【図４】各種光学フィルターの表面のパターン図。

【図５】光学フィルターの溝の拡大図。

【図６】光学フィルターの回折分布を示す図。

【図７】クロス・スクリーン処理用の空間フィルターを
示す図。

【図８】情報入力部のブロック図。

【図９】クロス・スクリーン処理用の制御フローチャー
トを示す図。

【図１０】クロス・スクリーン処理用の制御フローチャ
ートを示す図。

【図１１】クロス・スクリーン処理用の制御フローチャ
ートを示す図。

【図１２】逆光補正用の制御フローチャートを示す図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松村 進 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地キヤ ノン株式会社玉川事業所内 (72)発明者 勝間 眞 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地キヤ ノン株式会社玉川事業所内 (72)発明者 大村 宏志 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地キヤ ノン株式会社玉川事業所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮影により得られた静止画像を電気信号
   の状態で任意の変換処理を実行するに当り、撮影時の焦
   点距離条件または被写体の輝度条件を変換処理時の制御
   パラメータとして前記変換処理を実行することを特徴と
   する画像処理方法。