JPH10336577A - 人物画像印刷装置 - Google Patents

人物画像印刷装置

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JPH10336577A
JPH10336577A JP9141922A JP14192297A JPH10336577A JP H10336577 A JPH10336577 A JP H10336577A JP 9141922 A JP9141922 A JP 9141922A JP 14192297 A JP14192297 A JP 14192297A JP H10336577 A JPH10336577 A JP H10336577A
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JP
Japan
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image
person
background
luminance
images
Prior art date
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Pending
Application number
JP9141922A
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English (en)
Inventor
Shinichi Takarada
真一 宝田
Fumio Fujimura
文男 藤村
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPH10336577A publication Critical patent/JPH10336577A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 写真シール自動販売機において、人物をきれ
いに撮影するためには照明条件を整える必要があること
から、大型化する必要があった。これを、照明条件にか
かわらず小型のシステムにより人物画像を最適な状態で
写真シールに出力できるようにすることを目的とする。 【解決手段】 背景画像を記憶しておき、人物画像を撮
影した際に両画像の差部をとり、一定以上の差がある部
分のみを人物の写っている領域とし、人物の領域のみの
輝度の分布をヒストグラム化する。このヒストグラムが
最適な形になるような補正係数を求めて、元の人物画像
全体をこの補正係数を用いて補正し、これを印刷するよ
うにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、人物画像を撮影し
てシール紙に印刷する人物画像印刷装置に関するもので
あり、特に、人物画像領域に応じた画像処理に特徴を有
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の写真シール自動販売機の外形図を
図4に示す。図4において、101は表示部であり、操
作説明及び撮影画像などを表示する。102はカメラ部
であり、操作者の顔をこのカメラで撮影する。103は
操作スイッチであり、メニューの選択等の操作を行う。
401の筐体内部にはシステムを統括するコンピュータ
が入っている。402の筐体内部にはシール紙に画像を
印刷するプリンタが入っている。403は印刷した写真
シールを取り出す取り出し口である。また、撮影時の照
明条件を一定に保つために、照明404と、背景からの
光を遮断するための垂れ幕405がついている。
【0003】次に従来の写真シール自動販売機のシステ
ムブロック図を図5に示す。図5において、操作者の操
作スイッチ103からの指示により、カメラ部102で
撮影された画像は、コンピュータ104内のデジタル変
換部105によりデジタル化して取り込まれる。取り込
まれた画像は枠画像記憶部113に蓄えられた枠画像と
画像合成部114により合成され、一枚のデジタル画像
となる。このデジタル画像は印刷データ作成部115
で、解像度変換およびプリンタの入力フォーマットに合
わせるための処理を施され、印刷部116でシール紙に
印刷される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術によれ
ば、取り込んだ画像データを枠画像に重ねるだけで印刷
しているため、照明条件が変われば適切な濃度で印刷で
きない恐れがあった。すなわち、複数の人物が一緒に撮
影するときなどに、垂れ幕405を押し上げて撮影した
場合、背景に明るい空などが入った場合には逆光状態と
なってカメラ部102のアイリスが絞られ、顔が真っ暗
の印刷結果になることがある。
【0005】また、従来の技術では、コンピュータ10
4やプリンタは比較的小さいにもかかわらず、照明条件
を一定にするために照明404と垂れ幕405により閉
空間を作る必要があることから、筐体全体が非常に大き
くなるという問題があった。
【0006】本発明の目的は、照明条件が異なっても好
適な印刷結果を得られる画像処理を追加することによ
り、小さな筐体で常に良い印刷結果をもたらすことであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の人物画像印刷装置は、人物画像の入力手段
と、取り込んだ画像を処理する手段と、当該画像を印刷
する手段をもつ人物画像印刷装置において、人物が画面
に入っていない状態での背景画像を記憶し、人物の画像
入力時、当該背景画像と人物画像を各画素毎に演算して
取り込んだ画像中のうち人物の写っている画素領域を抽
出し、前記取り込んだ画像中の人物の写っている領域の
輝度の分布を求め、その分布に基づいて画像全体の輝度
値を補正する機能を有することを特徴としたものであ
る。
【0008】本発明によれば、照明条件が異なっても人
物領域部に応じた画像処理を行うことにより、好適な印
刷結果を得られる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、人物画像の入力手段と、取り込んだ画像を処理する
手段と、当該画像を印刷する手段をもつ人物画像印刷装
置において、人物が画面に入っていない状態での背景画
像を記憶し、人物の画像入力時、当該背景画像と人物画
像を各画素毎に演算して取り込んだ画像中のうち人物の
写っている画素領域を抽出し、前記取り込んだ画像中の
人物の写っている領域の輝度の分布を求め、その分布に
基づいて画像全体の輝度値を補正する機能を有すること
を特徴としたものであり、簡単な演算で高速に人物領域
を特定して人物領域部分のみについての画像処理を可能
にして、人物領域部のデータのレンジを広げることによ
り人物の映像を鮮明にすることが出来る。
【0010】次に、本発明の請求項2に記載の人物画像
印刷装置は、請求項1において、人物の写っている領域
内で且つ肌色近傍の色成分を持つ領域の輝度分布を求
め、当該分布に基づいて画像全体の輝度値を補正する機
能を有することを特長としたものであり、撮影されてい
る人物の着衣等の明るさに邪魔されることなく、肌の部
分のデータのレンジを広げることにより人物の映像を鮮
明にすることが出来る。
【0011】次に、本発明の請求項3に記載の人物画像
印刷装置は、請求項1において、画像入力手段の入力条
件のパラメータに応じて画像全体の輝度値を補正するこ
とを特徴としたものであり、人物が入ることによりカメ
ラ等の絞りが変化して背景部分の明るさが元の背景デー
タと異なっても、絞りの値から換算してこれを補正する
ことにより、確実に背景部分を消去することが出来る。
【0012】次に、本発明の請求項4に記載の人物画像
印刷装置は、請求項1において、人物画像領域の輝度の
分布に基づいて画像入力手段の入力条件を変更して画像
を再入力する機能を有することを特徴としたものであ
り、逆光等によりカメラの絞りが閉じて人物部分のデー
タが黒く潰れて補正しきれない場合でも、人物領域のダ
イナミックレンジが充分とれるように絞りを調整して撮
影し直すことにより、鮮明な人物画像を撮影することが
できる。
【0013】次に、本発明の請求項5に記載の人物画像
印刷装置は、請求項1において、背景画像を自動的に更
新していく機能を有することを特長としたものであり、
屋外のように時々刻々背景が変化して陰影等が変化する
場合でも、背景を自動的に更新して、演算時には直前の
背景を用いることにより、確実に背景部分を分離するこ
とができるという作用を持つ。
【0014】次に、本発明の請求項6に記載の人物画像
印刷装置は、請求項4において、画像入力手段により画
像を連続して取り込み、これらの入力された画像を比較
して、所定の時間の画像の変化量が規定値以下であると
き、当該画像を背景画像として更新することを特長とし
たものであり、画面の中で動く物が無いときにその画面
を背景データとすることにより、確実に背景画像を取り
込むことができる。
【0015】次に、本発明の請求項7に記載の人物画像
印刷装置は、請求項4において、画像入力手段により、
画像を時間離散的に複数枚取り込み、これらの画像の平
均値を背景画像として更新することを特長としたもので
あり、人通りが多くて画面内に常に動く物が入る場合で
も、動いているものの影響を少なくして、静止している
背景画像のみを取り出して確実に背景画像を取り込むこ
とができる。
【0016】(実施の形態)以下に、本発明の請求項1
から請求項7に記載された発明の実施の形態について、
図1、図2、図3を用いて説明する。
【0017】図2は本発明の人物画像印刷装置を用いた
写真シール自動販売機の外形図である。図2において、
101は表示部であり、操作説明及び撮影画像などを表
示する。102はカメラ部であり、操作者の顔をこのカ
メラで撮影する。103は操作スイッチであり、メニュ
ーの選択等の操作を行う。201の筐体内部にはシステ
ムを統括するコンピュータが入っている。202の筐体
内部にはシール紙に画像を印刷するプリンタが入ってい
る。203は印刷した写真シールを取り出す取り出し口
である。この機器の特徴は、照明および光遮蔽用の垂れ
幕がなく、卓上用の小型システムとなっている点であ
る。
【0018】次に、図1の写真シール自動販売機のシス
テムブロック図において、操作者の操作スイッチ103
からの指示により、カメラ部102で撮影された画像
は、コンピュータ104内のデジタル変換部105によ
りデジタル化して取り込まれる。取り込まれた画像は現
画像記憶部106に一時的に蓄えられる。次に、事前に
同様の手段で取り込んだ背景画像を保存している背景画
像記憶部107より背景画像を呼びだし、差分処理部1
08において両画像の画素毎の差の絶対値を求める。人
物領域認識部109では、本手段で求めた差分画像のう
ち、所定の値以上の部分を人物の領域とする。輝度分布
作成部110では、現画像のうち人物の領域に含まれる
画素のみの輝度分布を調べ、ヒストグラムを作成する。
補正係数作成部111では、当該ヒストグラムから後述
する手順で画像補正係数を決定し、その係数を用いて現
画像を画像補正部112にて補正する。補正された画像
は、枠画像記憶部113に記憶されている枠画像と画像
合成部114にて合成され、一枚のデジタル画像とな
る。このデジタル画像は表示部101に表示され、操作
者がこの画像の印刷指示を操作部103により行った場
合には、当該デジタル画像は印刷データ作成部115
で、解像度変換およびプリンタの入力フォーマットに合
わせるための処理を施され、印刷部116でシール紙に
印刷される。
【0019】次に、補正係数作成部111における補正
係数の求め方について説明する。図3は輝度分布作成部
110によって作成された人物領域のヒストグラムであ
る。各画素の輝度値が0〜255で表される場合に、各
画素の輝度を横軸に、各輝度の画素数を縦軸にとってあ
る。本ヒストグラムにおいて、輝度値0からの画素数の
積算値が全体の2%となる点の輝度値を補正値Aとす
る。また、逆に輝度値255からの画素数の積算値が全
体の2%となる点の輝度値を補正値Bとする。さらに、
ヒストグラムのピークの輝度値を補正値Cとする。な
お、Cを求める場合に、単に最大値を求めた場合には局
所的なデータによる誤動作を招くため、各輝度値の前後
5画素の度数の平均値が最も最大となる点をCとして設
定する。なお、A、Bの求め方は、画像の特性によりA
/2を改めてAとしたり、(B+255)/2を改めて
Bとするなどということもできる。
【0020】画像補正部112では、補正値A〜Cを用
いて、現画像全体の画素の輝度値を補正する。現画像の
ある画素の輝度値をxとすると、コントラスト補正後の
輝度値x’は次式で与えられる。
【0021】x’= 255 /(B−A)*(x−A) 本処理により、輝度値Aは0に変換され、輝度値Bは2
55に変換されて人物領域のレンジを最大にとることが
できる。
【0022】画像補正部112では、コントラスト補正
後にガンマの補正を行う。ガンマ補正後の輝度値x”
は、x’の大きさにより次式であたえられる。 (1)x’<=Cの場合:x”=153 /C*x’ (2)x’>Cの場合:x”=102 /(255 −C)*
x’+153 −102 *C/(255 −C) この補正により、ピーク値C部の輝度値が常に153
(中央より少し明るい値)になるよう補正されるため、
人物部分が暗くなっている場合でも人物部分を見やすい
状態に補正することが可能となる。
【0023】なお、上の例では人物領域認識部109に
おいて、差分画像のうち所定の値以上の部分を全て人物
の領域としたが、洋服等の影響をなるべく少なくするた
めに、その領域の中でさらに肌色近傍の色成分を持つ部
分だけを人物の領域とすることにより、さらに高精度の
補正が可能となる。ある画素の赤、緑、青の輝度値をそ
れぞれR、G、Bとすると、色成分I、Qは次式で得ら
れる。
【0024】I=0.7 R-0.59 G−0.11B Q=0.89B-0.59 G-0.3R ここで、処理を簡単にするため、肌色領域を大きめにと
って、I>0、Q<0となる部分を肌色近傍とし、この
条件に当てはまる画素だけを人物領域とする。
【0025】次に、差分処理部108の処理について別
の実施例を示す。従来の方法および上記に示した方法に
よれば、背景画像と現画像の差分処理はそのまま両画像
の画素毎の差の絶対値をとるものであった。ここで、カ
メラ部102には通常自動絞りの機能があるため、例え
ば背景画像が明るい場合には、背景画像取り込みの際に
カメラ部102の絞りが閉じて、背景部分の輝度が極端
に高くならないようになっている。次に、この背景の前
に人が立った場合、人物が背景に比べて明るくないとき
には画面全体としての光量が背景のみを撮影したときよ
りも少ないために、カメラ部102の絞りが開いた状態
で撮影する。このため、背景部分については両者で撮影
条件が異なるために、背景のみで撮影した場合に比べて
人物の後ろの背景は輝度値が高くなる傾向があり、単純
にこれらの差をとった場合には背景部分の差の絶対値に
あるオフセット値が載ってしまい、背景とは認識できな
い可能性がある。したがって、コンピュータ104はカ
メラ部102の絞りを検知し、その絞り量に応じた輝度
の補正量を事前にテーブルで用意しておき、差分処理部
108ではその補正量を利用して背景部分の差の絶対値
に絞りの違いによる影響がでないように演算を行うもの
とする。
【0026】また、逆光状態で人物を撮影した場合、背
景部分の光により画面が明るいためにカメラ部102の
絞りが小さくなり、人物が極端に暗くなる場合がある。
このような場合には、人物部分のデータが輝度の暗い部
分にひとかたまりになってしまい、上記方法でデジタル
的に補正しようとしてもデータのダイナミックレンジが
充分にないため、これをそのまま補正した場合には人物
部分の画質がかなり悪くなってしまう。したがって、補
正係数作成部111においてB−Aが所定の値より小さ
い場合には、カメラ部102の絞りをCの値に応じて強
制的に固定し、再撮影するものとする。なお、再撮影さ
れた画像については、逆光の場合には本来よりも絞りを
開いて撮影されたものであるため、背景部分は完全に白
飛びしている可能性が高く、背景画像との差分をとる意
味がない場合もあり、その場合には、画像補正部112
では補正処理を行わずに取り込んだ画像をそのまま以下
の処理に引き渡すものとする。
【0027】次に背景画像の記憶方式について説明す
る。本写真シール自動販売機が屋外に置かれた場合、太
陽の動きによって時々刻々光の条件が変化し、背景画像
の陰影が変わることがある。このような条件下で、上記
処理に固定の背景画像を用いた場合には、陰影の変化に
より人物領域の認識に誤動作を生じる。従って、背景画
像を自動的に更新していく機能が必要である。背景画像
は通常動かないため、カメラ部102から画像を常に連
続してコンピュータ104に取り込み、これらの各画像
データの画素毎の変化量に所定の時間以上大きな変化が
見られないならば、画面上に動く物はないと判断して、
この画像を背景データとして背景画像記憶部107内の
背景データを更新する。
【0028】また、もう1つの背景画像の更新方法につ
いて以下に示す。写真シール自動販売機の現状を見る
と、人の列が出来ており、画面が背景データのみという
状態がほとんどないという状況である。このため、上記
方法では背景画像が更新できない恐れがある。従って、
画像の平均をとって背景画像とするものとする。すなわ
ち、現在1ゲームあたり約3分かかっているため、3分
に1回画像データを取り込み、これを順次記憶してお
く。この3分毎の画像が10枚たまった段階で、10枚
の画像の画素毎の平均をとり、これによってできた画像
を新たな背景画像として背景画像記憶部107内に更新
する。当然のことながら、3分毎に最新の10画像によ
り作った背景画像を更新していくこともできる。本方法
により、各画面の固有な部分の影響は小さくなり、背景
のように変化しない部分が残ることとなる。また、人が
写っている場合が多い部分などは実際の背景のデータと
は異なり不確定となるが、実際の撮影時にもこの部分に
人が入る可能性が高く、差分処理部108で不確定なデ
ータとの引き算をすることにより差が0になる確率は低
く、結局人物領域として認識できる可能性が高い。
【0029】
【発明の効果】以上のように、本発明の人物画像印刷装
置を用いた写真シール自動販売機によれば、光の条件が
定まっていなくても人物の画像を最適な状態で印刷でき
るため、システムに照明設備を用意する必要がなく、小
型で安価なシステムを供給することができる。また、補
正係数の決定に人物領域のヒストグラムとその積算値を
用いているため、多少人物領域の認識に誤差が生じて
も、補正係数に与える影響は小さい。
【0030】さらに、背景画像を常に更新する手段を持
っているため、照明条件の変化による影響を受けること
なく、精度の高い処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における人物画像印刷装置
を用いた写真シール自動販売機のブロックチャート
【図2】本発明の実施の形態における人物画像印刷装置
を用いた写真シール自動販売機の外形図
【図3】本発明の実施の形態における人物画像印刷装置
の補正係数作成に用いる人物領域のヒストグラムを示す
【図4】従来の人物画像印刷装置を用いた写真シール自
動販売機の外形図
【図5】従来の人物画像印刷装置を用いた写真シール自
動販売機のブロックチャート
【符号の説明】
101 表示部 102 カメラ部 202 プリンタ 105 デジタル変換部 106、107 画像記憶部 108 差分処理部 109 人物領域認識部 110 輝度分布作成部 111 補正係数作成部 112 画像補正部 113 枠画像記憶部 114 画像合成部 115 印刷データ作成部 116 印刷部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G06F 15/64 400Z

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 人物画像の入力手段と、取り込んだ画像
    を処理する手段と、当該画像を印刷する手段をもつ人物
    画像印刷装置において、人物が画面に入っていない状態
    での背景画像を記憶し、人物の画像入力時、当該背景画
    像と人物画像を各画素毎に演算して取り込んだ画像中の
    うち人物の写っている画素領域を抽出し、前記取り込ん
    だ画像中の人物の写っている領域の輝度の分布を求め、
    その分布に基づいて画像全体の輝度値を補正する機能を
    有することを特徴とする人物画像印刷装置。
  2. 【請求項2】 人物の写っている領域内で且つ肌色近傍
    の色成分を持つ領域の輝度分布を求め、当該分布に基づ
    いて画像全体の輝度値を補正する機能を有することを特
    長とする請求項1に記載の人物画像印刷装置。
  3. 【請求項3】 画像入力手段の入力条件のパラメータに
    応じて画像全体の輝度値を補正することを特徴とする請
    求項1に記載の人物画像印刷装置。
  4. 【請求項4】 人物画像領域の輝度の分布に基づいて画
    像入力手段の入力条件を変更して画像を再入力する機能
    を有することを特徴とする請求項1に記載の人物画像印
    刷装置。
  5. 【請求項5】 背景画像を自動的に更新していく機能を
    有することを特長とする請求項1に記載の人物画像印刷
    装置。
  6. 【請求項6】 画像入力手段により画像を連続して取り
    込み、これらの入力された画像を比較して、所定の時間
    の画像の変化量が規定値以下であるとき、当該画像を背
    景画像として更新することを特長とする請求項4に記載
    の人物画像印刷装置。
  7. 【請求項7】 画像入力手段により、画像を時間離散的
    に複数枚取り込み、これらの画像の平均値を背景画像と
    して更新することを特長とする請求項4に記載の人物画
    像印刷装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004241882A (ja) * 2003-02-04 2004-08-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 映像信号補正回路
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