JPWO2013042440A1 - 画像処理装置、方法及びプログラム並びに立体撮像装置、携帯電子機器、プリンタ及び立体画像再生装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は本発明に係る画像処理装置が適用された立体撮像装置の実施の形態を示す正面斜視図である。図2は上記立体撮像装置の背面斜視図である。この立体撮像装置10は、レンズを通った光を撮像素子で受け、デジタル信号に変換してメモリカード等の記録メディアに記録するデジタルカメラである。
撮影レンズ12は、フォーカスレンズ、ズームレンズを含む多数のレンズから構成される撮像光学系である。絞り14は、例えば、5枚の絞り羽根からなり、例えば、絞り値(F値)をF2〜F8まで連続的又は段階的に絞り制御される。撮影モード時において、被写体を示す画像光は、撮影レンズ12、絞り14を介して撮像素子16の受光面に結像される。
図5は上記立体撮像装置10の内部構成の実施形態を示すブロック図である。この立体撮像装置10は、撮像した画像をメモリカード54に記録するもので、装置全体の動作は、中央処理装置(CPU(Central Processing Unit))40によって統括制御される。
次に、本発明の一実施形態に係る視差補正及びエッジ強調又はエッジ補正の画像処理方法の原理について説明する。
・視差が大きい場合に誤検出しやすい。
・(差分の2乗和が小さくなる)平坦部分同士での対応点では、対応点の検出が難しい。
本発明の実施の形態に係るフィルタは、視差強調と同時にエッジ強調又はエッジ補正も行う。一般に単眼3D撮像装置により撮影された左目画像及び右目画像は、視差の大きい箇所ほどぼけているという特徴がある。ぼけている箇所では、過度のエッジ強調又はエッジ補正がノイズ増大に繋がる可能性もある。
(フィルタ係数の周波数特性)=(直流成分)+α×(HPF成分)
=(直流成分)+α×((直流成分)-(LPF成分))
ずらす位相ずらし量をμとし、LPF成分を標準偏差σのガウシアンとし、上記[数1]式をフーリエ変換すると、フィルタ係数は次式となる。
図9は本発明に係る画像処理方法の実施形態を示すフローチャートである。
図12から図14は、それぞれ元画像の視差と位相ずらし量との関係(入出力関数)の他の実施形態を示すグラフである。
上記の視差補正が行われる画像は、例えば、同時化されたRGBの各色画像である。視差補正を行う画像処理は、RGBの各色画像に対し、それぞれ同じフィルタFL,FRを使用して視差補正を行う。
図15は撮像素子16’の他の構成例を示す図である。
この実施形態では、エッジ強調又はエッジ補正を行うためのフィルタ係数を使用したフィルタ処理によりエッジ位置の位相をずらすようにしたが、画像からエッジを抽出し、エッジ信号の付加位置を視差に応じてずらすことにより視差を補正するようにしてもよい。
Claims (21)
- 立体画像として撮影された視差を有する第1の画像と第2の画像とを取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得した第1の画像の各画素に対する前記第2の画像の対応する画素のずれ量を示す視差を算出する視差算出手段と、
前記画像取得手段により取得した第1の画像及び第2の画像の画像処理の対象画素毎に、それぞれエッジ強調又はエッジ補正を行うための画像処理係数を決定する画像処理係数決定手段であって、前記対象画素に対して前記視差算出手段により算出された視差に基づいて画像処理係数を決定する画像処理係数決定手段と、
前記画像取得手段により取得した第1の画像及び第2の画像に対して、前記画像処理係数決定手段により決定された画像処理係数を使用して画像処理を行う画像処理手段と、
を備える画像処理装置。 - 前記画像処理係数決定手段は、前記エッジ強調又はエッジ補正用の画像処理係数の中心が演算対象画素の中心からシフトするように前記画像処理係数を決定する請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記画像処理係数決定手段は、前記視差のずれ方向に対応して画像処理係数の中心を前記演算対象画素の中心からシフトさせる請求項2に記載の画像処理装置。
- 前記画像処理係数決定手段は、前記画像処理係数としてフィルタ係数を決定し、
前記画像処理手段は、前記フィルタ係数を使用するフィルタによるフィルタ処理を行う請求項1から3のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記フィルタは、1次元フィルタ又は2次元フィルタである請求項4に記載の画像処理装置。
- 前記画像処理係数決定手段は、前記視差に応じて前記エッジ強調又はエッジ補正の程度及び周波数帯域のうちの少なくとも一方が変化するフィルタ係数を決定する請求項4又は5に記載の画像処理装置。
- 前記画像処理係数決定手段は、前記視差が大きいほど、前記エッジ強調又はエッジ補正の程度を低くするフィルタ係数及び周波数帯域を広くするフィルタ係数のうちの少なくとも一方を決定する請求項6に記載の画像処理装置。
- 前記画像処理係数決定手段は、前記対象画素に対して前記視差算出手段により算出された視差を入力すると、所定の視差補正用の関数に従った視差ずらし量を算出し、又は所定の視差補正用のルックアップテーブルから対応する視差ずらし量を読み出し、前記算出又は読み出した視差ずらし量に対応して画像処理係数の中心を演算対象画素の中心からシフトさせる請求項1から7のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記所定の視差補正用の複数の関数又はルックアップテーブルを有し、前記複数の関数又はルックアップテーブルからユーザ設定によりいずれかの関数又はルックアップテーブルを選択する選択手段を更に備えた請求項8に記載の画像処理装置。
- 前記視差算出手段は、前記第1の画像の対象画素を基準とする所定のブロックサイズの画像と前記第2の画像とのブロックマッチングにより前記第1の画像の対象画素に対応する第2の画像上の画素を検出し、前記第1の画像の対象画素と前記検出した第2の画像上の画素の間の視差を算出する請求項1から9のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記視差算出手段は、前記視差検出時に使用した前記第1の画像及び第2の画像中の前記所定のブロックサイズの画像を保持し、
前記画像処理手段は、前記所定のブロックサイズと同じサイズの演算対象画素範囲を有し、
前記画像処理手段は、前記視差算出手段により保持した前記第1の画像及び第2の画像の前記所定のブロックサイズの画像と前記演算対象画素範囲の画像処理係数とを使用して画像処理を行う請求項10に記載の画像処理装置。 - 前記第1の画像及び第2の画像は、3原色のカラー画像であり、
前記画像処理手段は、前記3原色のカラー画像を示す各色信号に対して同じ画像処理係数を使用して画像処理を行う請求項1から11のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記第1の画像及び第2の画像は、3原色のカラー画像であり、
前記画像処理手段は、前記3原色のカラー画像から生成される輝度信号と色差信号に対して同じ画像処理係数を使用して画像処理を行う請求項1から11のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 立体画像として撮影された視差を有する第1の画像と第2の画像とを取得する画像取得工程と、
前記画像取得工程により取得した第1の画像の各画素に対する前記第2の画像の対応する画素のずれ量を示す視差を算出する視差算出工程と、
前記画像取得工程により取得した第1の画像及び第2の画像の画像処理の対象画素毎に、それぞれエッジ強調又はエッジ補正を行うための画像処理係数を決定する工程であって、前記対象画素に対して前記視差算出工程により算出された視差に基づいて画像処理係数を決定する画像処理係数決定工程と、
前記画像取得工程により取得した第1の画像及び第2の画像に対して、前記画像処理係数決定工程により決定された画像処理係数を使用して画像処理を行う画像処理工程と、
を含む画像処理方法。 - 立体画像として撮影された視差を有する第1の画像と第2の画像とを取得する画像取得機能と、
前記画像取得機能により取得した第1の画像の各画素に対する前記第2の画像の対応する画素のずれ量を示す視差を算出する視差算出機能と、
前記画像取得機能により取得した第1の画像及び第2の画像の画像処理の対象画素毎に、それぞれエッジ強調又はエッジ補正を行うための画像処理係数を決定する機能であって、前記対象画素に対して前記視差算出機能により算出された視差に基づいて画像処理係数を決定する画像処理係数決定機能と、
前記画像取得機能により取得した第1の画像及び第2の画像に対して、前記画像処理係数決定機能により決定された画像処理係数を使用して画像処理を行う画像処理機能と、
をコンピュータに実行させる画像処理プログラム。 - コンピュータ読取可能な非一次的な記録媒体であって、該記録媒体に格納された指定がプロセッサによって読み取られた場合に、該プロセッサが、
立体画像として撮影された視差を有する第1の画像と第2の画像とを取得する画像取得工程と、
前記画像取得工程により取得した第1の画像の各画素に対する前記第2の画像の対応する画素のずれ量を示す視差を算出する視差算出工程と、
前記画像取得工程により取得した第1の画像及び第2の画像の画像処理の対象画素毎に、それぞれエッジ強調又はエッジ補正を行うための画像処理係数を決定する工程であって、前記対象画素に対して前記視差算出工程により算出された視差に基づいて画像処理係数を決定する画像処理係数決定工程と、
前記画像取得工程により取得した第1の画像及び第2の画像に対して、前記画像処理係数決定工程により決定された画像処理係数を使用して画像処理を行う画像処理工程と、
を実行する、記録媒体。 - 請求項1から13のいずれか1項に記載の画像処理装置を備え、
前記画像取得手段が、
単一の撮影光学系と、
前記撮影光学系の異なる領域を通過した被写体像が瞳分割されてそれぞれ結像される撮像素子であって、前記異なる領域を通過した被写体像をそれぞれ光電変換して視差の異なる第1の画像及び第2の画像を取得する撮像素子と、
を備える立体撮像装置。 - 前記撮像素子は、該撮像素子の露光領域の全面において、それぞれマトリクス状に配列された光電変換用の第1群の画素及び第2群の画素であって、前記撮影光学系の第1の領域を通過した被写体像のみを受光するように光束の受光方向の制限を受けた第1群の画素と、前記撮影光学系の第2の領域を通過した被写体像のみを受光するように光束の受光方向の制限を受けた第2群の画素とを有し、前記第1群の画素及び第2群の画素から前記複数の画像の読み出しが可能である請求項17に記載の立体撮像装置。
- 請求項17又は18に記載の立体撮像装置を備えた携帯電子機器。
- 請求項1から13のいずれか1項に記載の画像処理装置と、
前記画像処理装置により処理された第1の画像及び第2の画像に基づいて立体視用の写真プリントを作成する印画手段と、
を備えるプリンタ。 - 請求項1から13のいずれか1項に記載の画像処理装置と、
前記画像処理装置により処理された第1の画像及び第2の画像に基づいて立体視用の画像を表示する画像表示手段と、
を備える立体画像再生装置。
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