KR20030012878A - 화상 처리 장치 및 방법, 및 촬상 장치 - Google Patents

화상 처리 장치 및 방법, 및 촬상 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 특히, 불선명한 화상에 포함되는 움직임 불선명을 제거할 수 있도록 한 화상 처리 장치에 관한 것이다. 영역 특정부(103)는, 입력된 화상 데이터의, 전경 오브젝트를 구성하는 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 전경 영역, 및 배경 오브젝트를 구성하는 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 배경 영역으로 구성되는 비 혼합 영역, 또는 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는 혼합 영역을 특정한다. 분리 불선명 제거부(1503)는, 영역의 특정 결과 등에 기초하여, 혼합 영역의 화소 데이터로부터, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행한다. 본 발명은 촬상 소자에 의해 검출한 신호와 현실 세계와의 차이를 고려한 화상 처리 장치에 적용할 수 있다.

Description

화상 처리 장치 및 방법, 및 촬상 장치{IMAGE PROCESSING APPARATUS AND METHOD, AND IMAGE PICKUP APPARATUS}
현실 세계에서의 사상을 센서로 검출하여, 센서가 출력하는 샘플링 데이터를 처리하는 기술이 널리 이용되고 있다.
예를 들면, 정지하고 있는 소정의 배경 앞에서 이동하는 물체를 비디오 카메라로 촬상하여 얻어지는 화상에는, 물체의 이동 속도가 비교적 빠른 경우, 움직임 불선명이 생기게 된다.
종래, 이러한 움직임 불선명을 억제하는 데에 있어서, 예를 들면, 전자 셔터의 속도를 빠르게 하여 노광 시간을 짧게 하도록 하고 있다.
그러나, 이와 같이 셔터 속도를 빠르게 하는 방법은, 촬상을 행하기 전에 비디오 카메라의 셔터 속도를 조정할 필요가 있다. 따라서, 이미 얻어진 불선명한 화상을 보정하여, 선명한 화상을 얻을 수 없다는 과제가 있었다.
<발명의 개시>
본 발명은 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 불선명한 화상에 포함되는 움직임 불선명을 제거할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 화상 처리 장치는, 화상 데이터의, 전경 오브젝트를 구성하는 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 전경 영역, 및 배경 오브젝트를 구성하는 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 배경 영역으로 구성되는 비 혼합 영역, 또는 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는 혼합 영역을 특정하는 영역 특정 수단과, 영역 특정 수단에 의한 영역의 특정 결과에 기초하여, 혼합 영역의 화소 데이터로부터, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 처리 실행 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
화상 처리 장치는, 전경 영역의 화소 데이터이고, 인접하는 화소 데이터와 그 값이 거의 동일한 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하는 균등부 검출 수단을 더 마련하고, 처리 실행 수단은, 검출된 균등부 및 영역 특정 수단에 의한 특정 결과에 기초하여, 적어도 혼합 영역의 화소 데이터로부터, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
화상 처리 장치는 균등부의 위치에 기초하여, 복수의 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 처리 단위를 결정하는 처리 단위 결정 수단을 더 마련하고, 처리 실행 수단은 처리 단위마다, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
처리 단위 결정 수단은 균등부의 화소 데이터 이외의 화소 데이터이고, 하나의 직선 상의, 혼합 영역 또는 전경 영역에 속하는 화소 데이터에 대응하는 처리 단위를 결정하도록 할 수 있다.
균등부 검출 수단은 화소 데이터의 차분과 임계값을 비교함으로써, 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
균등부 검출 수단은 전경 오브젝트의 움직임량에 대응하는 화소의 수 이상의 수의 인접하는 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
처리 실행 수단은 움직임 벡터에 대응한 연산을 적용함으로써, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
처리 실행 수단은, 처리 단위 및 움직임 벡터에 대응하는 모델을 취득하는 모델 취득 수단과, 취득한 모델에 기초하여, 처리 단위의 화소 데이터와, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분과의 관계에 대응하는 방정식을 생성하는 방정식 생성 수단과, 생성된 방정식에 기초하여, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 연산하는 연산 수단을 마련할 수 있다.
본 발명의 제1 화상 처리 방법은, 화상 데이터의, 전경 오브젝트를 구성하는 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 전경 영역, 및 배경 오브젝트를 구성하는 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 배경 영역으로 구성되는 비 혼합 영역, 또는 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는 혼합 영역을 특정하는 영역 특정 단계와, 영역 특정 단계의 처리에 의한 영역의 특정 결과에 기초하여, 혼합 영역의 화소 데이터로부터, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 처리 실행 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
화상 처리 방법은, 전경 영역의 화소 데이터이고, 인접하는 화소 데이터와 그 값이 거의 동일한 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하는 균등부 검출 단계를 더 포함하고, 처리 실행 단계의 처리는, 검출된 균등부, 및 영역 특정 단계의 처리에 의한 특정 결과에 기초하여, 적어도 혼합 영역의 화소 데이터로부터, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
화상 처리 방법은, 균등부의 위치에 기초하여, 복수의 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 처리 단위를 결정하는 처리 단위 결정 단계를 더 포함하고, 처리 실행 단계의 처리는, 처리 단위마다, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
처리 단위 결정 단계의 처리는, 균등부의 화소 데이터 이외의 화소 데이터이고, 하나의 직선 상의, 혼합 영역 또는 전경 영역에 속하는 화소 데이터에 대응하는 처리 단위를 결정하도록 할 수 있다.
균등부 검출 단계의 처리는 화소 데이터의 차분과 임계값을 비교함으로써,균등부를 검출하도록 할 수 있다.
균등부 검출 단계의 처리는, 전경 오브젝트의 움직임량에 대응하는 화소의 수 이상의 수의 인접하는 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
처리 실행 단계의 처리는 움직임 벡터에 대응한 연산을 적용함으로써, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
처리 실행 단계의 처리는, 처리 단위 및 움직임 벡터에 대응하는 모델을 취득하는 모델 취득 단계와, 취득한 모델에 기초하여, 처리 단위의 화소 데이터와, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분과의 관계에 대응하는 방정식을 생성하는 방정식 생성 단계와, 생성된 방정식에 기초하여, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 i 성분을 연산하는 연산 단계를 포함하도록 할 수 있다.
본 발명의 제1 기억 매체의 프로그램은, 화상 데이터의, 전경 오브젝트를 구성하는 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 전경 영역, 및 배경 오브젝트를 구성하는 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 배경 영역으로 구성되는 비 혼합 영역, 또는 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는 혼합 영역을 특정하는 영역 특정 단계와, 영역 특정 단계의 처리에 의한 영역의 특정 결과에 기초하여, 혼합 영역의 화소 데이터로부터, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 처리 실행 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
기억 매체의 프로그램은, 전경 영역의 화소 데이터이고, 인접하는 화소 데이터와 그 값이 거의 동일한 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하는 균등부 검출 단계를 더 포함하고, 처리 실행 단계의 처리는, 검출된 균등부, 및 영역 특정 단계의 처리에 의한 특정 결과에 기초하여, 적어도 혼합 영역의 화소 데이터로부터, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
기억 매체의 프로그램은 균등부의 위치에 기초하여, 복수의 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 처리 단위를 결정하는 처리 단위 결정 단계를 더 포함하고, 처리 실행 단계의 처리는, 처리 단위마다, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
처리 단위 결정 단계의 처리는, 균등부의 화소 데이터 이외의 화소 데이터이고, 하나의 직선 상의, 혼합 영역 또는 전경 영역에 속하는 화소 데이터에 대응하는 처리 단위를 결정하도록 할 수 있다.
균등부 검출 단계의 처리는 화소 데이터의 차분과 임계값을 비교하는 것에 의해, 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
균등부 검출 단계의 처리는 전경 오브젝트의 움직임량에 대응하는 화소의 수이상의 수의 인접하는 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
처리 실행 단계의 처리는 움직임 벡터에 대응한 연산을 적용함으로써, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
처리 실행 단계의 처리는, 처리 단위 및 움직임 벡터에 대응하는 모델을 취득하는 모델 취득 단계와, 취득한 모델에 기초하여, 처리 단위의 화소 데이터와, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분과의 관계에 대응하는 방정식을 생성하는 방정식 생성 단계와, 생성된 방정식에 기초하여, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 연산하는 연산 단계를 포함하도록 할 수 있다.
본 발명의 제1 프로그램은, 컴퓨터에, 화상 데이터의, 전경 오브젝트를 구성하는 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 전경 영역, 및 배경 오브젝트를 구성하는 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 배경 영역으로 구성되는 비 혼합 영역, 또는 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는 혼합 영역을 특정하는 영역 특정 단계와, 영역 특정 단계의 처리에 의한 영역의 특정 결과에 기초하여, 혼합 영역의 화소 데이터로부터, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 처리 실행 단계를 실행시키는 것을 특징으로 한다.
프로그램은, 전경 영역의 화소 데이터이고, 인접하는 화소 데이터와 그 값이거의 동일한 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하는 균등부 검출 단계를 더 포함하고, 처리 실행 단계의 처리는, 검출된 균등부, 및 영역 특정 단계의 처리에 의한 특정 결과에 기초하여, 적어도 혼합 영역의 화소 데이터로부터, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
프로그램은, 균등부의 위치에 기초하여, 복수의 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 처리 단위를 결정하는 처리 단위 결정 단계를 더 포함하고, 처리 실행 단계의 처리는 처리 단위마다, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
처리 단위 결정 단계의 처리는, 균등부의 화소 데이터 이외의 화소 데이터이고, 하나의 직선 상의, 혼합 영역 또는 전경 영역에 속하는 화소 데이터에 대응하는 처리 단위를 결정하도록 할 수 있다.
균등부 검출 단계의 처리는 화소 데이터의 차분과 임계값을 비교함으로써, 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
균등부 검출 단계의 처리는 전경 오브젝트의 움직임량에 대응하는 화소의 수 이상의 수의 인접하는 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
처리 실행 단계의 처리는 움직임 벡터에 대응한 연산을 적용함으로써, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
처리 실행 단계의 처리는, 처리 단위 및 움직임 벡터에 대응하는 모델을 취득하는 모델 취득 단계와, 취득한 모델에 기초하여, 처리 단위의 화소 데이터와, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분과의 관계에 대응하는 방정식을 생성하는 방정식 생성 단계와, 생성된 방정식에 기초하여, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 연산하는 연산 단계를 포함하도록 할 수 있다.
본 발명의 제2 화상 처리 장치는, 오브젝트를 구성하는 오브젝트 성분으로 이루어지는 오브젝트 영역을 갖는 화상 데이터를 입력하는 입력 수단과, 입력 수단에 의해 입력된 화상 데이터의 오브젝트 영역에서의 화소 데이터의 일부 값이 실질적으로 평탄하다고 간주하여, 오브젝트 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하는 움직임 불선명 제거 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
입력 수단은, 오브젝트를 구성하는 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 전경 영역, 배경 오브젝트를 구성하는 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 배경 영역, 및 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는 혼합 영역을 갖는 화상 데이터를 입력하고, 움직임 불선명 제거 수단은, 입력 수단에 의해 입력된 화상 데이터의 전경 영역에서의 화소 데이터의 일부 값이 실질적으로 평탄하다고 간주하여, 전경 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하도록 할 수 있다.
화상 처리 장치는, 화상 데이터의 전경 영역에서의 화소 데이터의 값이 실질적으로 평탄한 평탄부를 검출하는 평탄부 검출 수단을 더 마련하고, 움직임 불선명제거 수단은 평탄부 검출 수단에 의해 검출된 평탄부에 기초하여, 전경 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하도록 할 수 있다.
화상 처리 장치는 균등부의 위치에 기초하여, 복수의 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 처리 단위를 결정하는 처리 단위 결정 수단을 더 마련하고, 움직임 불선명 제거 수단은 처리 단위마다 전경 영역의 움직임 불선명을 제거하도록 할 수 있다.
처리 단위 결정 수단은, 균등부의 화소 데이터 이외의 화소 데이터이고, 하나의 직선 상의, 혼합 영역 또는 전경 영역에 속하는 화소 데이터에 대응하는 처리 단위를 결정하도록 할 수 있다.
화상 처리 장치는 전경 영역, 배경 영역 또는 혼합 영역을 특정하는 영역 특정 수단을 더 마련할 수 있다.
균등부 검출 수단은 화소 데이터의 차분과 임계값을 비교함으로써, 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
균등부 검출 수단은 전경 오브젝트의 움직임량에 대응하는 화소의 수 이상의 수의 인접하는 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
움직임 불선명 제거 수단은 움직임 벡터에 대응한 연산을 적용함으로써, 상기 전경 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하도록 할 수 있다.
움직임 불선명 제거 수단은, 처리 단위 및 움직임 벡터에 대응하는 모델을 취득하는 모델 취득 수단과, 취득한 모델에 기초하여, 처리 단위의 화소 데이터와, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분과의 관계에 대응하는 방정식을 생성하는방정식 생성 수단과, 생성된 방정식에 기초하여, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분을 연산하는 연산 수단을 마련할 수 있다.
움직임 불선명 제거 수단은, 전경 영역 및 배경 영역으로 이루어지는 비 혼합 영역, 또는 혼합 영역을 나타내는 영역 정보 및 평탄부에 기초하여, 혼합 영역의 화소 데이터를 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분으로 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
화상 처리 장치는, 균등부의 위치에 기초하여, 복수의 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 처리 단위를 결정하는 처리 단위 결정 수단을 더 마련하고, 처리 실행 수단은 처리 단위마다, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
처리 단위 결정 수단은, 균등부의 화소 데이터 이외의 화소 데이터이고, 하나의 직선 상의, 혼합 영역 또는 전경 영역에 속하는 화소 데이터에 대응하는 처리 단위를 결정하도록 할 수 있다.
화상 처리 장치는 전경 영역, 배경 영역 또는 혼합 영역을 특정하는 영역 특정 수단을 더 마련할 수 있다.
균등부 검출 수단은 화소 데이터의 차분과 임계값을 비교함으로써, 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
균등부 검출 수단은 전경 오브젝트의 움직임량에 대응하는 화소의 수 이상의수의 인접하는 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
처리 단위 결정 수단은 움직임 벡터에 대응한 연산을 적용함으로써, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
처리 단위 결정 수단은, 처리 단위 및 움직임 벡터에 대응하는 모델을 취득하는 모델 취득 수단과, 취득한 모델에 기초하여, 처리 단위의 화소 데이터와, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분과의 관계에 대응하는 방정식을 생성하는 방정식 생성 수단과, 생성된 방정식에 기초하여, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 연산하는 연산 수단을 마련할 수 있다.
본 발명의 제2 화상 처리 방법은, 오브젝트를 구성하는 오브젝트 성분으로 이루어지는 오브젝트 영역을 갖는 화상 데이터를 입력하는 입력 단계와, 입력 단계의 처리에 의해 입력된 화상 데이터의 오브젝트 영역에서의 화소 데이터의 일부 값이 실질적으로 평탄하다고 간주하여, 오브젝트 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하는 움직임 불선명 제거 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
입력 단계의 처리는, 오브젝트를 구성하는 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 전경 영역, 배경 오브젝트를 구성하는 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 배경 영역, 및 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는 혼합 영역을 갖는 화상 데이터를 입력하고, 움직임 불선명 제거 단계의 처리는, 입력 단계의 처리에 의해 입력된 화상 데이터의 전경 영역에서의 화소 데이터의 일부 값이실질적으로 평탄하다고 간주하여, 전경 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하도록 할 수 있다.
화상 처리 방법은, 화상 데이터의 전경 영역에서의 화소 데이터의 값이 실질적으로 평탄한 평탄부를 검출하는 평탄부 검출 단계를 더 포함하고, 움직임 불선명 제거 단계의 처리는, 평탄부 검출 단계의 처리에 의해 검출된 평탄부에 기초하여, 전경 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하도록 할 수 있다.
화상 처리 방법은 균등부의 위치에 기초하여, 복수의 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 처리 단위를 결정하는 처리 단위 결정 단계를 더 포함하고, 움직임 불선명 제거 단계의 처리는 처리 단위마다 전경 영역의 움직임 불선명을 제거하도록 할 수 있다.
처리 단위 결정 단계의 처리는, 균등부의 화소 데이터 이외의 화소 데이터이고, 하나의 직선 상의, 혼합 영역 또는 전경 영역에 속하는 화소 데이터에 대응하는 처리 단위를 결정하도록 할 수 있다.
화상 처리 방법은 전경 영역, 배경 영역 또는 혼합 영역을 특정하는 영역 특정 단계를 더 포함하도록 할 수 있다.
균등부 검출 단계의 처리는 화소 데이터의 차분과 임계값을 비교함으로써, 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
균등부 검출 단계의 처리는 전경 오브젝트의 움직임량에 대응하는 화소의 수 이상의 수의 인접하는 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
움직임 불선명 제거 단계의 처리는 움직임 벡터에 대응한 연산을 적용함으로써, 상기 전경 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하도록 할 수 있다.
움직임 불선명 제거 단계의 처리는, 처리 단위 및 움직임 벡터에 대응하는 모델을 취득하는 모델 취득 단계와, 취득한 모델에 기초하여, 처리 단위의 화소 데이터와, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분과의 관계에 대응하는 방정식을 생성하는 방정식 생성 단계와, 생성된 방정식에 기초하여, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분을 연산하는 연산 단계를 포함하도록 할 수 있다.
움직임 불선명 제거 단계의 처리는, 전경 영역 및 배경 영역으로 이루어지는 비 혼합 영역, 또는 혼합 영역을 나타내는 영역 정보 및 평탄부에 기초하여, 혼합 영역의 화소 데이터를 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분으로 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
화상 처리 방법은, 균등부의 위치에 기초하여, 복수의 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 처리 단위를 결정하는 처리 단위 결정 단계를 더 포함하고, 처리 실행 단계의 처리는, 처리 단위마다, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
처리 단위 결정 단계의 처리는, 균등부의 화소 데이터 이외의 화소 데이터이고, 하나의 직선 상의, 혼합 영역 또는 전경 영역에 속하는 화소 데이터에 대응하는 처리 단위를 결정하도록 할 수 있다.
화상 처리 방법은 전경 영역, 배경 영역 또는 혼합 영역을 특정하는 영역 특정 단계를 더 포함하도록 할 수 있다.
균등부 검출 단계의 처리는 화소 데이터의 차분과 임계값을 비교함으로써, 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
균등부 검출 단계의 처리는 전경 오브젝트의 움직임량에 대응하는 화소의 수 이상의 수의 인접하는 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
처리 단위 결정 단계의 처리는 움직임 벡터에 대응한 연산을 적용함으로써, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
처리 단위 결정 단계의 처리는, 처리 단위 및 움직임 벡터에 대응하는 모델을 취득하는 모델 취득 단계와, 취득한 모델에 기초하여, 처리 단위의 화소 데이터와, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분과의 관계에 대응하는 방정식을 생성하는 방정식 생성 단계와, 생성된 방정식에 기초하여, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 연산하는 연산 단계를 포함하도록 할 수 있다.
본 발명의 제2 기억 매체의 프로그램은, 컴퓨터에, 오브젝트를 구성하는 오브젝트 성분으로 이루어지는 오브젝트 영역을 갖는 화상 데이터를 입력하는 입력 단계와, 입력 단계의 처리에 의해 입력된 화상 데이터의 오브젝트 영역에서의 화소 데이터의 일부 값이 실질적으로 평탄하다고 간주하여, 오브젝트 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하는 움직임 불선명 제거 단계를 포함하는 처리를 실행시키는 것을 특징으로 한다.
입력 단계의 처리는, 오브젝트를 구성하는 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 전경 영역, 배경 오브젝트를 구성하는 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 배경 영역, 및 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는 혼합 영역을 갖는 화상 데이터를 입력하고, 움직임 불선명 제거 단계의 처리는, 입력 단계의 처리에 의해 입력된 화상 데이터의 전경 영역에서의 화소 데이터의 일부 값이 실질적으로 평탄하다고 간주하여, 전경 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하도록 할 수 있다.
기억 매체의 프로그램은, 화상 데이터의 전경 영역에서의 화소 데이터의 값이 실질적으로 평탄한 평탄부를 검출하는 평탄부 검출 단계를 더 포함하고, 움직임 불선명 제거 단계의 처리는, 평탄부 검출 단계의 처리에 의해 검출된 평탄부에 기초하여, 전경 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하도록 할 수 있다.
기억 매체의 프로그램은, 균등부의 위치에 기초하여, 복수의 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 처리 단위를 결정하는 처리 단위 결정 단계를 더 포함하고, 움직임 불선명 제거 단계의 처리는, 처리 단위마다 전경 영역의 움직임 불선명을 제거하도록 할 수 있다.
처리 단위 결정 단계의 처리는, 균등부의 화소 데이터 이외의 화소 데이터이고, 하나의 직선 상의, 혼합 영역 또는 전경 영역에 속하는 화소 데이터에 대응하는 처리 단위를 결정하도록 할 수 있다.
기억 매체의 프로그램은 전경 영역, 배경 영역 또는 혼합 영역을 특정하는영역 특정 단계를 더 포함하도록 할 수 있다.
균등부 검출 단계의 처리는 화소 데이터의 차분과 임계값을 비교함으로써, 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
균등부 검출 단계의 처리는 전경 오브젝트의 움직임량에 대응하는 화소의 수 이상의 수의 인접하는 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
움직임 불선명 제거 단계의 처리는, 움직임 벡터에 대응한 연산을 적용하는 것에 의해, 상기 전경 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하도록 할 수 있다.
움직임 불선명 제거 단계의 처리는, 처리 단위 및 움직임 벡터에 대응하는 모델을 취득하는 모델 취득 단계와, 취득한 모델에 기초하여, 처리 단위의 화소 데이터와, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분과의 관계에 대응하는 방정식을 생성하는 방정식 생성 단계와, 생성된 방정식에 기초하여, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분을 연산하는 연산 단계를 포함하도록 할 수 있다.
움직임 불선명 제거 단계의 처리는, 전경 영역 및 배경 영역으로 이루어지는 비 혼합 영역, 또는 혼합 영역을 나타내는 영역 정보 및 평탄부에 기초하여, 혼합 영역의 화소 데이터를 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분으로 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
기억 매체의 프로그램은, 균등부의 위치에 기초하여, 복수의 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 처리 단위를 결정하는 처리 단위 결정단계를 더 포함하고, 처리 실행 단계의 처리는, 처리 단위마다, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
처리 단위 결정 단계의 처리는, 균등부의 화소 데이터 이외의 화소 데이터이고, 하나의 직선 상의, 혼합 영역 또는 전경 영역에 속하는 화소 데이터에 대응하는 처리 단위를 결정하도록 할 수 있다.
기억 매체의 프로그램은 전경 영역, 배경 영역, 또는 혼합 영역을 특정하는 영역 특정 단계를 더 포함하도록 할 수 있다.
균등부 검출 단계의 처리는 화소 데이터의 차분과 임계값을 비교함으로써, 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
균등부 검출 단계의 처리는 전경 오브젝트의 움직임량에 대응하는 화소의 수 이상의 수의 인접하는 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
처리 단위 결정 단계의 처리는 움직임 벡터에 대응한 연산을 적용함으로써, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
처리 단위 결정 단계의 처리는, 처리 단위 및 움직임 벡터에 대응하는 모델을 취득하는 모델 취득 단계와, 취득한 모델에 기초하여, 처리 단위의 화소 데이터와, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분과의 관계에 대응하는 방정식을 생성하는 방정식 생성 단계와, 생성된 방정식에 기초하여, 처리단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 연산하는 연산 단계를 포함하도록 할 수 있다.
본 발명의 제2 프로그램은, 컴퓨터에, 오브젝트를 구성하는 오브젝트 성분으로 이루어지는 오브젝트 영역을 갖는 화상 데이터를 입력하는 입력 단계와, 입력 단계의 처리에 의해 입력된 화상 데이터의 오브젝트 영역에서의 화소 데이터의 일부 값이 실질적으로 평탄하다고 간주하여, 오브젝트 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하는 움직임 불선명 제거 단계를 실행시키는 것을 특징으로 한다.
입력 단계의 처리는, 오브젝트를 구성하는 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 전경 영역, 배경 오브젝트를 구성하는 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 배경 영역, 및 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는 혼합 영역을 갖는 화상 데이터를 입력하고, 움직임 불선명 제거 단계의 처리는, 입력 단계의 처리에 의해 입력된 화상 데이터의 전경 영역에서의 화소 데이터의 일부 값이 실질적으로 평탄하다고 간주하여, 전경 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하도록 할 수 있다.
프로그램은, 화상 데이터의 전경 영역에서의 화소 데이터의 값이 실질적으로 평탄한 평탄부를 검출하는 평탄부 검출 단계를 더 포함하고, 움직임 불선명 제거 단계의 처리는, 평탄부 검출 단계의 처리에 의해 검출된 평탄부에 기초하여, 전경 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하도록 할 수 있다.
프로그램은 균등부의 위치에 기초하여, 복수의 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 처리 단위를 결정하는 처리 단위 결정 단계를 더 포함하고, 움직임 불선명제거 단계의 처리는 처리 단위마다 전경 영역의 움직임 불선명을 제거하도록 할 수 있다.
처리 단위 결정 단계의 처리는, 균등부의 화소 데이터 이외의 화소 데이터이고, 하나의 직선 상의, 혼합 영역 또는 전경 영역에 속하는 화소 데이터에 대응하는 처리 단위를 결정하도록 할 수 있다.
프로그램은 전경 영역, 배경 영역 또는 혼합 영역을 특정하는 영역 특정 단계를 더 포함하도록 할 수 있다.
균등부 검출 단계의 처리는 화소 데이터의 차분과 임계값을 비교함으로써, 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
균등부 검출 단계의 처리는 전경 오브젝트의 움직임량에 대응하는 화소의 수 이상의 수의 인접하는 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
움직임 불선명 제거 단계의 처리는 움직임 벡터에 대응한 연산을 적용함으로써, 상기 전경 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하도록 할 수 있다.
움직임 불선명 제거 단계의 처리는, 처리 단위 및 움직임 벡터에 대응하는 모델을 취득하는 모델 취득 단계와, 취득한 모델에 기초하여, 처리 단위의 화소 데이터와, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분과의 관계에 대응하는 방정식을 생성하는 방정식 생성 단계와, 생성된 방정식에 기초하여, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분을 연산하는 연산 단계를 포함하도록 할 수 있다.
움직임 불선명 제거 단계의 처리는, 전경 영역 및 배경 영역으로 이루어지는 비 혼합 영역, 또는 혼합 영역을 나타내는 영역 정보 및 평탄부에 기초하여, 혼합영역의 화소 데이터를 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분으로 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
프로그램은, 균등부의 위치에 기초하여, 복수의 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 처리 단위를 결정하는 처리 단위 결정 단계를 더 포함하고, 처리 실행 단계의 처리는 처리 단위마다, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
처리 단위 결정 단계의 처리는, 균등부의 화소 데이터 이외의 화소 데이터이고, 하나의 직선 상의, 혼합 영역 또는 전경 영역에 속하는 화소 데이터에 대응하는 처리 단위를 결정하도록 할 수 있다.
프로그램은, 전경 영역, 배경 영역 또는 혼합 영역을 특정하는 영역 특정 단계를 더 포함하도록 할 수 있다.
균등부 검출 단계의 처리는 화소 데이터의 차분과 임계값을 비교함으로써, 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
균등부 검출 단계의 처리는 전경 오브젝트의 움직임량에 대응하는 화소의 수 이상의 수의 인접하는 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
처리 단위 결정 단계의 처리는, 움직임 벡터에 대응한 연산을 적용하는 것에 의해, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
처리 단위 결정 단계의 처리는, 처리 단위 및 움직임 벡터에 대응하는 모델을 취득하는 모델 취득 단계와, 취득한 모델에 기초하여, 처리 단위의 화소 데이터와, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분과의 관계에 대응하는 방정식을 생성하는 방정식 생성 단계와, 생성된 방정식에 기초하여, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 연산하는 연산 단계를 포함하도록 할 수 있다.
본 발명의 제1 촬상 장치는, 각각 시간 적분 효과를 갖는 소정 수의 화소를 갖는 촬상 소자에 의해 촬상된 피사체 화상을, 소정 수의 화소 데이터로 이루어지는 화상 데이터로서 출력하는 촬상 수단과, 화상 데이터의, 전경 오브젝트를 구성하는 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 전경 영역, 및 배경 오브젝트를 구성하는 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 배경 영역으로 구성되는 비 혼합 영역, 또는 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는 혼합 영역을 특정하는 영역 특정 수단과, 영역 특정 수단에 의한 영역의 특정 결과에 기초하여, 혼합 영역의 화소 데이터로부터, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 처리 실행 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
촬상 장치는, 전경 영역의 화소 데이터이고, 인접하는 화소 데이터와 그 값이 거의 동일한 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하는 균등부 검출 수단을 더 마련하고, 처리 실행 수단은, 검출된 균등부, 및 영역 특정 수단에 의한 특정결과에 기초하여, 적어도 혼합 영역의 화소 데이터로부터, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
촬상 장치는, 균등부의 위치에 기초하여, 복수의 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 처리 단위를 결정하는 처리 단위 결정 수단을 더 마련하고, 처리 실행 수단은, 처리 단위마다, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
처리 단위 결정 수단은, 균등부의 화소 데이터 이외의 화소 데이터이고, 하나의 직선 상의, 혼합 영역 또는 전경 영역에 속하는 화소 데이터에 대응하는 처리 단위를 결정하도록 할 수 있다.
균등부 검출 수단은 화소 데이터의 차분과 임계값을 비교함으로써, 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
균등부 검출 수단은 전경 오브젝트의 움직임량에 대응하는 화소의 수 이상의 수의 인접하는 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
처리 실행 수단은, 움직임 벡터에 대응한 연산을 적용함으로써, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
처리 실행 수단은, 처리 단위 및 움직임 벡터에 대응하는 모델을 취득하는 모델 취득 수단과, 취득한 모델에 기초하여, 처리 단위의 화소 데이터와, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분과의 관계에 대응하는 방정식을 생성하는 방정식 생성 수단과, 생성된 방정식에 기초하여, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 연산하는 연산 수단을 마련할 수 있다.
본 발명의 제2 촬상 장치는, 각각 시간 적분 효과를 갖는 소정 수의 화소를 갖는 촬상 소자에 의해 촬상된 피사체 화상을, 소정 수의 화소 데이터로 이루어지는 화상 데이터로서 출력하는 촬상 수단과, 오브젝트를 구성하는 오브젝트 성분으로 이루어지는 오브젝트 영역을 갖는 화상 데이터의 오브젝트 영역에서의 화소 데이터의 일부 값이 실질적으로 평탄하다고 간주하여, 오브젝트 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하는 움직임 불선명 제거 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
입력 수단은, 오브젝트를 구성하는 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 전경 영역, 배경 오브젝트를 구성하는 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 배경 영역, 및 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는 혼합 영역을 갖는 화상 데이터를 입력하고, 움직임 불선명 제거 수단은, 입력 수단에 의해 입력된 화상 데이터의 전경 영역에서의 화소 데이터의 일부 값이 실질적으로 평탄하다고 간주하여, 전경 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하도록 할 수 있다.
촬상 장치는, 화상 데이터의 전경 영역에서의 화소 데이터의 값이 실질적으로 평탄한 평탄부를 검출하는 평탄부 검출 수단을 더 마련하고, 움직임 불선명 제거 수단은, 평탄부 검출 수단에 의해 검출된 평탄부에 기초하여, 전경 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하도록 할 수 있다.
촬상 장치는, 균등부의 위치에 기초하여, 복수의 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 처리 단위를 결정하는 처리 단위 결정 수단을 더 마련하고, 움직임 불선명 제거 수단은 처리 단위마다 전경 영역의 움직임 불선명을 제거하도록 할 수 있다.
처리 단위 결정 수단은, 균등부의 화소 데이터 이외의 화소 데이터이고, 하나의 직선 상의, 혼합 영역 또는 전경 영역에 속하는 화소 데이터에 대응하는 처리 단위를 결정하도록 할 수 있다.
촬상 장치는 전경 영역, 배경 영역 또는 혼합 영역을 특정하는 영역 특정 수단을 더 마련할 수 있다.
균등부 검출 수단은 화소 데이터의 차분과 임계값을 비교함으로써, 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
균등부 검출 수단은 전경 오브젝트의 움직임량에 대응하는 화소의 수 이상의 수의 인접하는 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
움직임 불선명 제거 수단은 움직임 벡터에 대응한 연산을 적용함으로써, 상기 전경 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하도록 할 수 있다.
움직임 불선명 제거 수단은, 처리 단위 및 움직임 벡터에 대응하는 모델을 취득하는 모델 취득 수단과, 취득한 모델에 기초하여, 처리 단위의 화소 데이터와, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분과의 관계에 대응하는 방정식을 생성하는 방정식 생성 수단과, 생성된 방정식에 기초하여, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분을 연산하는 연산 수단을 마련할 수 있다.
움직임 불선명 제거 수단은, 전경 영역 및 배경 영역으로 이루어지는 비 혼합 영역, 또는 혼합 영역을 나타내는 영역 정보 및 평탄부에 기초하여, 혼합 영역의 화소 데이터를 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분으로 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
촬상 장치는, 균등부의 위치에 기초하여, 복수의 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 처리 단위를 결정하는 처리 단위 결정 수단을 더 마련하고, 처리 실행 수단은 처리 단위마다, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
처리 단위 결정 수단은, 균등부의 화소 데이터 이외의 화소 데이터이고, 하나의 직선 상의, 혼합 영역 또는 전경 영역에 속하는 화소 데이터에 대응하는 처리 단위를 결정하도록 할 수 있다.
촬상 장치는 전경 영역, 배경 영역 또는 혼합 영역을 특정하는 영역 특정 수단을 더 마련할 수 있다.
균등부 검출 수단은 화소 데이터의 차분과 임계값을 비교함으로써, 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
균등부 검출 수단은 전경 오브젝트의 움직임량에 대응하는 화소의 수 이상의 수의 인접하는 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
처리 단위 결정 수단은 움직임 벡터에 대응한 연산을 적용함으로써, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
처리 단위 결정 수단은, 처리 단위 및 움직임 벡터에 대응하는 모델을 취득하는 모델 취득 수단과, 취득한 모델에 기초하여, 처리 단위의 화소 데이터와, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분과의 관계에 대응하는 방정식을 생성하는 방정식 생성 수단과, 생성된 방정식에 기초하여, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 연산하는 연산 수단을 마련할 수 있다.
본 발명은 화상 처리 장치에 관한 것으로, 특히, 센서에 의해 검출한 신호와 현실 세계의 차이를 고려한 화상 처리 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 신호 처리 장치의 일 실시 형태의 구성을 도시하는 블록도.
도 2는 신호 처리 장치를 도시하는 블록도.
도 3은 센서에 의한 촬상을 설명하는 도면.
도 4는 화소의 배치를 설명하는 도면.
도 5는 검출 소자의 동작을 설명하는 도면.
도 6A는 움직이고 있는 전경에 대응하는 오브젝트와, 정지하고 있는 배경에 대응하는 오브젝트를 촬상하여 얻어지는 화상을 설명하는 도면.
도 6B는 화상의 하나의 라인에 대응하는 화소값을 시간 방향으로 전개한 모델도.
도 7은 배경 영역, 전경 영역, 혼합 영역, 커버된 백그라운드 영역, 및 커버되지 않은 백그라운드 영역을 설명하는 도면.
도 8은 정지하고 있는 전경에 대응하는 오브젝트 및 정지하고 있는 배경에 대응하는 오브젝트를 촬상한 화상에 있어서의, 인접하여 1열로 배열하고 있는 화소의 화소값을 시간 방향으로 전개한 모델도.
도 9는 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.
도 10은 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.
도 11은 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.
도 12는 전경 영역, 배경 영역, 및 혼합 영역의 화소를 추출한 예를 도시하는 도면.
도 13은 화소와 화소값을 시간 방향으로 전개한 모델과의 대응을 도시하는 도면.
도 14는 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.
도 15는 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.
도 16은 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.
도 17은 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.
도 18은 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.
도 19는 움직임 불선명량의 조정의 처리를 설명하는 순서도.
도 20은 영역 특정부(103)의 구성 일례를 도시하는 블록도.
도 21은 전경에 대응하는 오브젝트가 이동하고 있을 때의 화상을 설명하는 도면.
도 22는 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.
도 23은 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.
도 24는 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.
도 25는 영역 판정의 조건을 설명하는 도면.
도 26A는 영역 특정부(103)의 영역의 특정한 결과의 예를 도시하는 도면.
도 26B는 영역 특정부(103)의 영역의 특정한 결과의 예를 도시하는 도면.
도 26C는 영역 특정부(103)의 영역의 특정한 결과의 예를 도시하는 도면.
도 26D는 영역 특정부(103)의 영역의 특정한 결과의 예를 도시하는 도면.
도 27은 영역 특정부(103)의 영역의 특정한 결과의 예를 도시하는 도면.
도 28은 영역 특정한 처리를 설명하는 순서도.
도 29는 영역 특정부(103)의 구성의 다른 일례를 도시하는 블록도.
도 30은 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.
도 31은 배경 화상의 예를 도시하는 도면.
도 32는 2치 오브젝트 화상 추출부(302)의 구성을 도시하는 블록도.
도 33A는 상관값의 산출을 설명하는 도면.
도 33B는 상관값의 산출을 설명하는 도면.
도 34A는 상관값의 산출을 설명하는 도면.
도 34B는 상관값의 산출을 설명하는 도면.
도 35는 2치 오브젝트 화상의 예를 도시하는 도면.
도 36은 시간 변화 검출부(303)의 구성을 도시하는 블록도.
도 37은 영역 판정부(342)의 판정을 설명하는 도면.
도 38은 시간 변화 검출부(303)의 판정 예를 도시하는 도면.
도 39는 영역 판정부(103)의 영역 특정한 처리를 설명하는 순서도.
도 40은 영역 판정의 처리의 상세를 설명하는 순서도.
도 41은 영역 특정부(103)의 또 다른 구성을 도시하는 블록도.
도 42는 로버스트화부(361)의 구성을 설명하는 블록도.
도 43은 움직임 보상부(381)의 움직임 보상을 설명하는 도면.
도 44는 움직임 보상부(381)의 움직임 보상을 설명하는 도면.
도 45는 영역 특정한 처리를 설명하는 순서도.
도 46은 로버스트화의 처리 상세를 설명하는 순서도.
도 47은 혼합비 산출부(104)의 구성 일례를 도시하는 블록도.
도 48은 이상적인 혼합비 α의 예를 도시하는 도면.
도 49는 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.
도 50은 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.
도 51은 전경 성분의 상관을 이용한 근사를 설명하는 도면.
도 52는 C, N, 및 P의 관계를 설명하는 도면.
도 53은 추정 혼합비 처리부(401)의 구성을 도시하는 블록도.
도 54는 추정 혼합비의 예를 도시하는 도면.
도 55는 혼합비 산출부(104)의 다른 구성을 나타내는 플로터 도면.
도 56은 혼합비의 산출 처리를 설명하는 순서도.
도 57은 추정 혼합비의 연산의 처리를 설명하는 순서도.
도 58은 혼합비 α를 근사하는 직선을 설명하는 도면.
도 59는 혼합비 α를 근사하는 평면을 설명하는 도면.
도 60은 혼합비 α를 산출할 때의 복수의 프레임의 화소의 대응을 설명하는 도면.
도 61은 혼합비 추정 처리부(401)의 다른 구성을 도시하는 블록도.
도 62는 추정 혼합비의 예를 도시하는 도면.
도 63은 혼합비의 산출 처리를 설명하는 순서도.
도 64는 커버된 백그라운드 영역에 대응하는 모델에 의한 혼합비 추정의 처리를 설명하는 순서도.
도 65는 전경 배경 분리부(105)의 구성 일례를 도시하는 블록도.
도 66A는 입력 화상, 전경 성분 화상 및 배경 성분 화상을 도시하는 도면.
도 66B는 1라인의 화소를 시간 방향으로 전개한 모델도를 도시한 도면.
도 67은 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.
도 68은 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.
도 69는 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.
도 70은 분리부(601)의 구성 일례를 도시하는 블록도.
도 71A는 분리된 전경 성분 화상의 예를 도시하는 도면.
도 71B는 분리된 배경 성분 화상의 예를 도시하는 도면.
도 72는 전경과 배경의 분리의 처리를 설명하는 순서도.
도 73은 움직임 불선명 조정부(106)의 구성을 도시하는 블록도.
도 74는 움직임 불선명 제거부(803)의 구성을 도시하는 블록도.
도 75는 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.
도 76은 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.
도 77은 화소값을 시간 방향으로 전개하고, 셔터 시간에 대응하는 기간을 분할한 모델도.
도 78은 움직임 불선명이 제거된 화소의 예를 도시하는 도면.
도 79는 움직임 불선명이 제거된 화소의 예를 도시하는 도면.
도 80은 움직임 불선명이 부가된 화소의 예를 도시하는 도면.
도 81은 배경 성분의 보정 처리를 설명하는 도면.
도 82는 정지하고 있는 검은 사각형을 촬상한 화상.
도 83은 검은 사각형을 이동시켜 촬상한 화상.
도 84는 움직임 불선명 조정부(106)의 처리를 실행한 결과의 예를 도시하는 도면.
도 85는 움직임 불선명량의 조정 처리를 설명하는 순서도.
도 86은 전경 성분 화상의 움직임 불선명의 제거 처리를 설명하는 순서도.
도 87은 신호 처리 장치의 기능의 다른 구성을 도시하는 블록도.
도 88은 합성부(1001)의 구성을 도시하는 도면.
도 89는 신호 처리 장치의 기능의 또 다른 구성을 도시하는 블록도.
도 90은 혼합비 산출부(1101)의 구성을 도시하는 블록도.
도 91은 전경 배경 분리부(1102)의 구성을 도시하는 블록도.
도 92는 신호 처리 장치의 기능의 또 다른 구성을 도시하는 블록도.
도 93은 합성부(1201)의 구성을 도시하는 도면.
도 94는 신호 처리 장치의 또 다른 구성을 도시하는 블록도.
도 95는 분리 불선명 제거부(1503)의 구성을 도시하는 블록도.
도 96은 처리 단위, 및 처리 단위에 대응하는 모델에 대하여 설명하는 도면.
도 97은 처리 단위, 및 처리 단위에 대응하는 모델에 대하여 설명하는 도면.
도 98은 처리 단위, 및 처리 단위에 대응하는 모델에 대하여 설명하는 도면.
도 99는 처리 단위, 및 처리 단위에 대응하는 모델에 대하여 설명하는 도면.
도 100은 화소값의 산출을 설명하는 도면.
도 101은 입력 화상의 예를 도시하는 도면.
도 102는 처리 결과의 예를 도시하는 도면.
도 103은 움직임 불선명의 제거 처리를 설명하는 순서도.
도 104는 전경 및 배경의 분리 및 움직임 불선명 제거의 일괄 처리를 설명하는 순서도.
도 105는 신호 처리 장치의 또 다른 구성을 도시하는 블록도.
도 106은 움직임 불선명 제거부(1602)의 구성을 도시하는 블록도.
도 107은 방정식 생성부(1622)에 공급되는 모델을 설명하는 도면.
도 108은 방정식 생성부(1622)에 공급되는 모델을 설명하는 도면.
도 109는 화소값의 산출을 설명하는 도면.
도 110은 움직임 불선명의 제거 처리를 설명하는 순서도.
도 111은 전경 성분 화상의 움직임 불선명의 제거 처리를 설명하는 순서도.
도 1은 본 발명에 따른 신호 처리 장치의 일 실시 형태의 구성을 도시하는 블록도이다. CPU(Central Processing Unit)(21)는 ROM(Read Only Memory)(22), 또는 기억부(28)에 기억되어 있는 프로그램에 따라서 각종 처리를 실행한다. RAM(Random Access Memory)(23)에 CPU(21)가 실행하는 프로그램이나 데이터 등이 적절하게 기억된다. 이들 CPU(21), ROM(22), 및 RAM(23)은 버스(24)에 의해 서로 접속되어 있다.
CPU(21)에는 또한, 버스(24)를 통해 입출력 인터페이스(25)가 접속되어 있다. 입출력 인터페이스(25)에는 비디오 카메라, 키보드, 마우스, 마이크로폰 등으로 이루어지는 입력부(26), 디스플레이, 스피커 등으로 이루어지는 출력부(27)가 접속되어 있다. CPU(21)는 입력부(26)로부터 입력되는 지령에 대응하여 각종 처리를 실행한다. 그리고, CPU(21)는 처리의 결과 얻어진 화상이나 음성 등을 출력부(27)에 출력한다.
입출력 인터페이스(25)에 접속되어 있는 기억부(28)는, 예를 들면 하드디스크 등으로 구성되고, CPU(21)가 실행하는 프로그램이나 각종 데이터를 기억한다. 통신부(29)는 인터넷, 그 밖의 네트워크를 통해 외부의 장치와 통신한다. 이 예의 경우, 통신부(29)는 센서의 출력을 취득하는 취득부로서 기능한다.
또한, 통신부(29)를 통해 프로그램을 취득하여, 기억부(28)에 기억해도 된다.
입출력 인터페이스(25)에 접속되어 있는 드라이브(30)는, 자기 디스크(51), 광 디스크(52), 광 자기 디스크(53), 혹은 반도체 메모리(54) 등이 장착되었을 때, 이들을 구동하여, 거기에 기록되어 있는 프로그램이나 데이터 등을 취득한다. 취득된 프로그램이나 데이터는, 필요에 따라서 기억부(28)에 전송되고 기억된다.
다음으로, 센서에 의해 취득된 데이터로부터, 유의 정보가 매립되어 있는 영역을 특정하거나, 매립된 유의 정보를 추출하는 처리를 행하는 신호 처리 장치에 대하여 보다 구체적인 예를 들어 설명한다. 이하의 예에서, CCD 라인 센서 또는 CCD 에리어 센서가 센서에 대응하고, 영역 정보나 혼합비가 유의 정보에 대응하고, 혼합 영역에 있어서, 전경과 배경이 혼합하고 있는 것이나 움직임 불선명이 왜곡에 대응한다.
도 2는 신호 처리 장치를 도시하는 블록도이다.
또, 신호 처리 장치의 각 기능을 하드웨어로 실현할지 소프트웨어로 실현할지는 묻지 않는다. 즉, 본 명세서의 각 블록도는 하드웨어의 블럭도라고 생각해도, 소프트웨어에 의한 기능 블록도라고 생각해도 된다.
여기서, 움직임 불선명이란, 촬상의 대상이 되는, 현실 세계에서의 오브젝트의 움직임과, 센서의 촬상의 특성에 의해 생기는, 움직이고 있는 오브젝트에 대응하는 화상에 포함되어 있는 왜곡을 말한다.
이 명세서에서는 촬상의 대상이 되는, 현실 세계에서의 오브젝트에 대응하는 화상을, 화상 오브젝트라고 칭한다.
신호 처리 장치에 공급된 입력 화상은, 오브젝트 추출부(101), 영역 특정부(103), 혼합비 산출부(104), 및 전경 배경 분리부(105)에 공급된다.
오브젝트 추출부(101)는 입력 화상에 포함되는 전경 오브젝트에 대응하는 화상 오브젝트를 개략적으로 추출하고, 추출한 화상 오브젝트를 움직임 검출부(102)에 공급한다. 오브젝트 추출부(101)는, 예를 들면 입력 화상에 포함되는 전경 오브젝트에 대응하는 화상 오브젝트의 윤곽을 검출함으로써, 전경 오브젝트에 대응하는 화상 오브젝트를 개략적으로 추출한다.
오브젝트 추출부(101)는 입력 화상에 포함되는 배경 오브젝트에 대응하는 화상 오브젝트를 개략적으로 추출하고, 추출한 화상 오브젝트를 움직임 검출부(102)에 공급한다. 오브젝트 추출부(101)는, 예를 들면 입력 화상과, 추출된 전경 오브젝트에 대응하는 화상 오브젝트의 차로부터, 배경 오브젝트에 대응하는 화상 오브젝트를 개략적으로 추출한다.
또한, 예를 들면, 오브젝트 추출부(101)는 내부에 마련되어 있는 배경 메모리에 기억되어 있는 배경의 화상과, 입력 화상의 차로부터, 전경 오브젝트에 대응하는 화상 오브젝트, 및 배경 오브젝트에 대응하는 화상 오브젝트를 개략적으로 추출하도록 해도 된다.
움직임 검출부(102)는, 예를 들면 블록 매칭법, 구배법, 위상 상관법, 및 펠 리커시브 등의 방법에 의해, 개략적으로 추출된 전경 오브젝트에 대응하는 화상 오브젝트의 움직임 벡터를 산출하고, 산출한 움직임 벡터 및 움직임 벡터의 위치 정보(움직임 벡터에 대응하는 화소의 위치를 특정하는 정보)를 영역 특정부(103) 및움직임 불선명 추출부(106)에 공급한다.
움직임 검출부(102)가 출력하는 움직임 벡터에는, 움직임량 v에 대응하는 정보가 포함되어 있다.
또한, 예를 들면, 움직임 검출부(102)는 화상 오브젝트에 화소를 특정하는 화소 위치 정보와 함께, 화상 오브젝트마다의 움직임 벡터를 움직임 불선명 조정부(106)에 출력하도록 해도 된다.
움직임량 v는 움직이고 있는 오브젝트에 대응하는 화상의 위치 변화를 화소 간격을 단위로 하여 나타내는 값이다. 예를 들면, 전경에 대응하는 오브젝트의 화상이, 어떤 프레임을 기준으로 하여 다음 프레임에 있어서 4 화소분 떨어진 위치에 표시되도록 이동하고 있을 때, 전경에 대응하는 오브젝트의 화상의 움직임량 v는 4가 된다.
또, 오브젝트 추출부(101) 및 움직임 검출부(102)는 움직이고 있는 오브젝트에 대응한 움직임 불선명량의 조정을 행하는 경우에 필요하게 된다.
영역 특정부(103)는 입력된 화상의 화소 각각을, 전경 영역, 배경 영역 또는 혼합 영역 중 어느 하나로 특정하고, 화소마다 전경 영역, 배경 영역, 또는 혼합 영역 중 어느 하나에 속하는지를 나타내는 정보(이하, 영역 정보라고 함)를 혼합비 산출부(104), 전경 배경 분리부(105), 및 움직임 불선명 조정부(106)에 공급한다.
혼합비 산출부(104)는 입력 화상, 및 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보를 기초로, 혼합 영역(63)에 포함되는 화소에 대응하는 혼합비(이하, 혼합비 α라고 함)를 산출하고, 산출한 혼합비를 전경 배경 분리부(105)에 공급한다.
혼합비 α는 후술하는 수학식 3에 나타낸 바와 같이, 화소값에 있어서의, 배경 오브젝트에 대응하는 화상의 성분(이하, 배경 성분이라고도 함)의 비율을 나타내는 값이다.
전경 배경 분리부(105)는 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보, 및 혼합비 산출부(104)로부터 공급된 혼합비 α를 기초로, 전경 오브젝트에 대응하는 화상의 성분(이하, 전경 성분이라고도 함)만으로 이루어지는 전경 성분 화상과, 배경 성분만으로 이루어지는 배경 성분 화상으로 입력 화상을 분리하여, 전경 성분 화상을 움직임 불선명 조정부(106) 및 선택부(107)에 공급한다. 또, 분리된 전경 성분 화상을 최종적인 출력으로 하는 것도 생각된다. 종래의 혼합 영역을 고려하지 않고 전경과 배경만을 특정하여, 분리하고 있던 방식에 비하여 정확한 전경과 배경을 얻을 수 있다.
움직임 불선명 조정부(106)는 움직임 벡터로부터 알 수 있는 움직임량 v 및 영역 정보를 기초로, 전경 성분 화상에 포함되는 1이상의 화소를 나타내는 처리 단위를 결정한다. 처리 단위는 움직임 불선명량의 조정 처리의 대상이 되는 1군의 화소를 지정하는 데이터이다.
움직임 불선명 조정부(106)는, 신호 처리 장치에 입력된 움직임 불선명 조정량, 전경 배경 분리부(105)로부터 공급된 전경 성분 화상, 움직임 검출부(102)로부터 공급된 움직임 벡터 및 그 위치 정보, 및 처리 단위를 기초로, 전경 성분 화상에 포함되는 움직임 불선명을 제거한다든지, 움직임 불선명량을 감소시킨다든지, 또는 움직임 불선명량을 증가시키는 등 전경 성분 화상에 포함되는 움직임 불선명량을 조정하여, 움직임 불선명량을 조정한 전경 성분 화상을 선택부(107)에 출력한다. 움직임 벡터와 그 위치 정보는 사용하지 않지 않는 경우도 있다.
선택부(107)는, 예를 들면 사용자의 선택에 대응한 선택 신호를 기초로, 전경 배경 분리부(105)로부터 공급된 전경 성분 화상, 및 움직임 불선명 조정부(106)로부터 공급된 움직임 불선명량이 조정된 전경 성분 화상 중 어느 한쪽을 선택하여, 선택한 전경 성분 화상을 출력한다.
다음으로, 도 3 내지 도 18을 참조하여 신호 처리 장치에 공급되는 입력 화상에 대하여 설명한다.
도 3은 센서에 의한 촬상을 설명하는 도면이다. 센서는, 예를 들면 고체 촬상 소자인 CCD(Charge-Coupled Device) 에리어 센서를 구비한 CCD 비디오 카메라 등으로 구성된다. 현실 세계에서의, 전경에 대응하는 오브젝트(111)는, 현실 세계에서의, 배경에 대응하는 오브젝트(112)와, 센서와의 사이를, 예를 들면 도면 중 좌측에서 우측으로 수평으로 이동한다.
센서는 전경에 대응하는 오브젝트(111)를, 배경에 대응하는 오브젝트(112)와 함께 촬상한다. 센서는 촬상한 화상을 1 프레임 단위로 출력한다. 예를 들면, 센서는, 1초 사이에 30 프레임으로 이루어지는 화상을 출력한다. 센서의 노광 시간은 1/30초로 할 수 있다. 노광 시간은 센서가 입력된 광 전하로의 변환을 개시하고 나서, 입력된 광 전하로의 변환을 종료하기까지의 기간이다. 이하, 노광 시간을 셔터 시간이라고도 칭한다.
도 4는 화소의 배치를 설명하는 도면이다. 도 4에서, A 내지 I는 개개의 화소를 나타낸다. 화소는 화상에 대응하는 평면 상에 배치되어 있다. 하나의 화소에 대응하는 하나의 검출 소자는 센서 상에 배치되어 있다. 센서가 화상을 촬상할 때, 하나의 검출 소자는 화상을 구성하는 하나의 화소에 대응하는 화소값을 출력한다. 예를 들면, 검출 소자의 X 방향의 위치는 화상 상의 가로 방향의 위치에 대응하고, 검출 소자의 Y 방향의 위치는 화상 상의 세로 방향의 위치에 대응한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 예를 들면, CCD인 검출 소자는 셔터 시간에 대응하는 기간, 입력된 광을 전하로 변환하여, 변환된 전하를 축적한다. 전하의 양은 입력된 광의 세기와 광이 입력되고 있는 시간에 거의 비례한다. 검출 소자는 셔터 시간에 대응하는 기간에, 입력된 광으로부터 변환된 전하를 이미 축적되어 있는 전하에 더해 간다. 즉, 검출 소자는 셔터 시간에 대응하는 기간, 입력되는 광을 적분하여, 적분된 광에 대응하는 양의 전하를 축적한다. 검출 소자는 시간에 대하여, 적분 효과가 있다고도 할 수 있다.
검출 소자에 축적된 전하는 도시하지 않은 회로에 의해 전압값으로 변환되고, 전압값은 또한 디지털 데이터 등의 화소값으로 변환되어 출력된다. 따라서, 센서로부터 출력되는 개개의 화소값은, 전경 또는 배경에 대응하는 오브젝트가 공간적으로 확대를 갖는 어떤 부분을, 셔터 시간에 대하여 적분한 결과인, 일차원의 공간에 사영된 값을 갖는다.
신호 처리 장치는 이러한 센서의 축적의 동작에 의해, 출력 신호에 매립되어 버린 유의 정보, 예를 들면 혼합비 α를 추출한다. 신호 처리 장치는 전경의 화상 오브젝트 자신이 혼합되는 것에 의해 생기는 왜곡량, 예를 들면 움직임 불선명량등을 조정한다. 또한, 신호 처리 장치는, 전경의 화상 오브젝트와 배경의 화상 오브젝트가 혼합되는 것에 의해 생기는 왜곡량을 조정한다.
도 6A는 움직임을 수반하는 전경에 대응하는 오브젝트(111)와, 정지하고 있는 배경에 대응하는 오브젝트(112)를 촬상하여 얻어지는 화상을 도시하는 도면이다. 도 6A에 도시하는 예에서, 전경에 대응하는 오브젝트는, 화면에 대하여 수평하게 좌측에서 우측으로 움직이고 있다.
도 6B는 도 6A에 도시하는 화상의 하나의 라인에 대응하는 화소값을 시간 방향으로 전개한 모델도이다. 도 6B의 가로 방향은 도 6A의 공간 방향 X에 대응하고 있다.
배경 영역의 화소는, 배경 성분, 즉 배경 오브젝트에 대응하는 화상의 성분만으로 그 화소값이 구성되어 있다. 전경 영역의 화소는 전경 성분, 즉 전경 오브젝트에 대응하는 화상의 성분만으로 그 화소값이 구성되어 있다.
혼합 영역의 화소는 배경 성분 및 전경 성분으로 그 화소값이 구성되어 있다. 혼합 영역은 배경 성분 및 전경 성분으로 그 화소값이 구성되어 있기 때문에, 왜곡 영역이라고도 할 수 있다. 혼합 영역은 또한, 커버된 백그라운드 영역(covered background area) 및 커버되지 않은 백그라운드 영역(uncovered background area)으로 분류된다.
커버된 백그라운드 영역은 전경 영역에 대하여 전경 오브젝트의 진행 방향 전단부에 대응하는 위치의 혼합 영역으로, 시간의 경과에 대응하여 배경 성분이 전경에 덮여 가려지는 영역을 말한다.
이에 대하여, 커버되지 않은 백그라운드 영역은, 전경 영역에 대하여 전경 오브젝트의 진행 방향 후단부에 대응하는 위치의 혼합 영역으로, 시간의 경과에 대응하여 배경 성분이 나타나는 영역을 말한다.
이와 같이, 전경 영역, 배경 영역, 또는 커버된 백그라운드 영역 혹은 커버되지 않은 백그라운드 영역을 포함하는 화상이, 영역 특정부(103), 혼합비 산출부(104), 및 전경 배경 분리부(105)에 입력 화상으로서 입력된다.
도 7은 이상과 같은, 배경 영역, 전경 영역, 혼합 영역, 커버된 백그라운드 영역, 및 커버되지 않은 백그라운드 영역을 설명하는 도면이다. 도 6에 도시하는 화상에 대응하는 경우, 배경 영역은 정지 부분이고, 전경 영역은 움직임 부분이고, 혼합 영역의 커버된 백그라운드 영역은 배경에서 전경으로 변화하는 부분이고, 혼합 영역의 커버되지 않은 백그라운드 영역은 전경에서 배경으로 변화하는 부분이다.
도 8은 정지하고 있는 전경에 대응하는 오브젝트 및 정지하고 있는 배경에 대응하는 오브젝트를 촬상한 화상에서의, 인접하여 1열로 배열되어 있는 화소의 화소값을 시간 방향으로 전개한 모델도이다. 예를 들면, 인접하여 1열로 배열되어 있는 화소로서, 화면의 1라인 상에 배열되어 있는 화소를 선택할 수 있다.
도 8에 도시하는 F01 내지 F04의 화소값은 정지하고 있는 전경 오브젝트에 대응하는 화소의 화소값이다. 도 8에 도시하는 B01 내지 B04의 화소값은 정지하고 있는 배경 오브젝트에 대응하는 화소의 화소값이다.
도 8에서의 세로 방향은 도면 중 위로부터 아래로 향하여 시간이 경과한다.도 8 중의 사각형 형상 윗변의 위치는 센서가 입력된 광 전하로의 변환을 개시하는 시각에 대응하고, 도 8 중의 사각형 아랫변의 위치는 센서가 입력된 광 전하로의 변환을 종료하는 시각에 대응한다. 즉, 도 8의 사각형 형상 윗변에서 아랫변까지의 거리는 셔터 시간에 대응한다.
이하에서, 셔터 시간과 프레임 간격이 동일한 경우를 예로 설명한다.
도 8에서의 가로 방향은 도 6에서 설명한 공간 방향 X에 대응한다. 보다 구체적으로는, 도 8에 도시하는 예에서, 도 8 중의 "F01"이라고 기재된 사각형의 왼쪽 변으로부터 "B04"라고 기재된 사각형의 오른쪽 변까지의 거리는 화소 피치의 8배, 즉 연속하고 있는 8개의 화소 간격에 대응한다.
전경의 오브젝트 및 배경의 오브젝트가 정지되어 있는 경우, 셔터 시간에 대응하는 기간에, 센서에 입력되는 광은 변화하지 않는다.
여기서, 셔터 기간에 대응하는 기간을 2개 이상 동일한 길이의 기간으로 분할한다. 예를 들면, 가상 분할수를 4로 하면, 도 8에 도시한 모델도는 도 11에 도시한 모델로서 표현할 수 있다. 가상 분할수는 전경에 대응하는 오브젝트의 셔터 시간 내에서의 움직임량 v 등에 대응하여 설정된다. 예를 들면 4인 움직임량 v에 대응하여 가상 분할수는 4로 되고, 셔터 시간에 대응하는 기간은 4개로 분할된다.
도면 중의 가장 윗행은 셔터가 개방하여 최초의, 분할된 기간에 대응한다. 도면 중 위에서 2번째 행은 셔터가 개방하여 2번째의 분할된 기간에 대응한다. 도면 중 위에서 3번째 행은 셔터가 개방하여 3번째의 분할된 기간에 대응한다. 도면 중 위에서 4번째 행은 셔터가 개방하여 4번째의 분할된 기간에 대응한다.
이하, 움직임량 v에 대응하여 분할된 셔터 시간을 셔터 시간 /v라고도 부른다.
전경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있을 때, 센서에 입력되는 광은 변화하지 않기 때문에, 전경 성분 F01/v는, 화소값 F01을 가상 분할 수로 나눈 값과 동일하다. 마찬가지로, 전경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있을 때, 전경 성분 F02/v는 화소값 F02를 가상 분할 수로 나눈 값과 동일하고, 전경 성분 F03/v는 화소값 F03을 가상 분할 수로 나눈 값과 동일하고, 전경 성분 F04/v는 화소값 F04를 가상 분할 수로 나눈 값과 동일하다.
배경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있을 때, 센서에 입력되는 광은 변화하지 않기 때문에, 배경 성분 B01/v는 화소값 B01을 가상 분할 수로 나눈 값과 동일하다. 마찬가지로, 배경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있을 때, 배경 성분 B02/v는 화소값 B02를 가상 분할 수로 나눈 값과 동일하고, B03/v는 화소값 B03을 가상 분할 수로 나눈 값과 동일하고, B04/v는 화소값 B04를 가상 분할 수로 나눈 값과 동일하다.
즉, 전경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있는 경우, 셔터 시간에 대응하는 기간에, 센서에 입력되는 전경 오브젝트에 대응하는 광이 변화하지 않기 때문에, 셔터가 개방하여 최초의, 셔터 시간 /v에 대응하는 전경 성분 F01/v와, 셔터가 개방하여 2번째의, 셔터 시간 /v에 대응하는 전경 성분 F01/v와, 셔터가 개방하여 3번째의, 셔터 시간 /v에 대응하는 전경 성분 F01/v와, 셔터가 개방하여 4번째의, 셔터 시간 /v에 대응하는 전경 성분 F01/v는, 동일한 값이 된다. F02/v 내지F04/v도 F01/v와 마찬가지의 관계를 갖는다.
배경에 대응하는 오브젝트가 정지해 있는 경우, 셔터 시간에 대응하는 기간에, 센서에 입력되는 배경 오브젝트에 대응하는 광은 변화하지 않기 때문에, 셔터가 개방하여 최초의, 셔터 시간 /v에 대응하는 배경 성분 B01/v와, 셔터가 개방하여 2번째의, 셔터 시간 /v에 대응하는 배경 성분 B01/v와, 셔터가 개방하여 3번째의, 셔터 시간 /v에 대응하는 배경 성분 B01/v와, 셔터가 개방하여 4번째의, 셔터 시간 /v에 대응하는 배경 성분 B01/v는, 동일한 값이 된다. B02/v 내지 B04/v도 마찬가지의 관계를 갖는다.
다음으로, 전경에 대응하는 오브젝트가 이동하고, 배경에 대응하는 오브젝트가 정지해 있는 경우에 대해 설명한다.
도 10은 전경에 대응하는 오브젝트가 도면 중의 우측을 향하여 이동하는 경우의, 커버된 백그라운드 영역을 포함하는, 1라인 상의 화소의 화소값을 시간 방향으로 전개한 모델도이다. 도 10에서, 전경의 움직임량 v는 4이다. 1 프레임은 짧은 시간이기 때문에, 전경에 대응하는 오브젝트가 강체이고, 등속으로 이동하고 있다고 가정할 수 있다. 도 10에서, 전경에 대응하는 오브젝트의 화상은, 어떤 프레임을 기준으로 하여 다음 프레임에서 4 화소분 우측에 표시되도록 이동한다.
도 10에서, 가장 좌측 화소 내지 좌측에서 4번째 화소는 전경 영역에 속한다. 도 10에서, 좌측에서 5번째 내지 좌측에서 7번째 화소는 커버된 백그라운드 영역인 혼합 영역에 속한다. 도 10에서, 가장 우측 화소는 배경 영역에 속한다.
전경에 대응하는 오브젝트가 시간의 경과와 함께 배경에 대응하는 오브젝트를 덮어 가리듯이 이동하고 있기 때문에, 커버된 백그라운드 영역에 속하는 화소의 화소값에 포함되는 성분은, 셔터 시간에 대응하는 기간의 어느 시점에서, 배경 성분에서 전경 성분으로 바뀐다.
예를 들면, 도 10 중에 굵은 선 테두리를 한 화소값 M은 수학식 1로 표현된다.
예를 들면, 좌측에서 5번째 화소는, 하나의 셔터 시간 /v에 대응하는 배경 성분을 포함하고, 3개의 셔터 시간 /v에 대응하는 전경 성분을 포함하기 때문에, 좌측에서 5번째 화소의 혼합비 α는 1/4이다. 좌측에서 6번째 화소는 2개의 셔터 시간 /v에 대응하는 배경 성분을 포함하고, 2개의 셔터 시간 /v에 대응하는 전경 성분을 포함하기 때문에, 좌측에서 6번째 화소의 혼합비 α는 1/2이다. 좌측에서 7번째 화소는 3개의 셔터 시간 /v에 대응하는 배경 성분을 포함하고, 하나의 셔터 시간 /v에 대응하는 전경 성분을 포함하기 때문에, 좌측에서 7번째 화소의 혼합비 α는 3/4이다.
전경에 대응하는 오브젝트가, 강체이고, 전경의 화상이 다음 프레임에 있어서 4 화소 우측에 표시되도록 등속으로 이동한다고 가정할 수 있기 때문에, 예를 들면, 도 10 중의 좌측에서 4번째 화소의, 셔터가 개방하여 최초의, 셔터 시간 /v의 전경 성분 F07/v는, 도 10 중의 좌측에서 5번째 화소의, 셔터가 개방하여 2번째의 셔터 시간 /v에 대응하는 전경 성분과 동일하다. 마찬가지로, 전경 성분 F07/v는, 도 10 중의 좌측에서 6번째 화소의, 셔터가 개방하여 3번째의 셔터 시간 /v에 대응하는 전경 성분과, 도 10 중의 좌측에서 7번째 화소의, 셔터가 개방하여 4번째의 셔터 시간 /v에 대응하는 전경 성분과 각각 동일하다.
전경에 대응하는 오브젝트가, 강체이고, 전경의 화상이 다음 프레임에서 4 화소 우측에 표시되도록 등속으로 이동한다고 가정할 수 있기 때문에, 예를 들면, 도 10 중의 좌측에서 3번째 화소의, 셔터가 개방하여 최초의 셔터 시간 /v의 전경 성분 F06/v는, 도 10 중의 좌측에서 4번째 화소의, 셔터가 개방하여 2번째의 셔터 시간 /v에 대응하는 전경 성분과 동일하다. 마찬가지로, 전경 성분 F06/v는, 도 10 중의 좌측에서 5번째 화소의, 셔터가 개방하여 3번째의 셔터 시간 /v에 대응하는 전경 성분과, 도 10 중의 좌측에서 6번째 화소의, 셔터가 개방하여 4번째의 셔터 시간 /v에 대응하는 전경 성분과, 각각 동일하다.
전경에 대응하는 오브젝트가 강체이고, 전경의 화상이 다음 프레임에서 4 화소 우측에 표시되도록 등속으로 이동한다고 가정할 수 있기 때문에, 예를 들면, 도 10 중의 좌측에서 2번째 화소의, 셔터가 개방하여 최초의 셔터 시간 /v의 전경 성분 F05/v는, 도 10 중의 좌측에서 3번째 화소의, 셔터가 개방하여 2번째의 셔터 시간 /v 것에 대응하는 전경 성분과 동일하다. 마찬가지로, 전경 성분 F05/v는, 도 10 중의 좌측에서 4번째 화소의, 셔터가 개방하여 3번째의 셔터 시간 /v에 대응하는 전경 성분과, 도 10 중의 좌측에서 5번째 화소의, 셔터가 개방하여 4번째의 셔터 시간 /v에 대응하는 전경 성분과 각각 동일하다.
전경에 대응하는 오브젝트가 강체이고, 전경의 화상이 다음 프레임에서 4 화소 우측에 표시되도록 등속으로 이동한다고 가정할 수 있기 때문에, 예를 들면, 도 10 중의 가장 좌측 화소의, 셔터가 개방하여 최초의 셔터 시간 /v의 전경 성분 F04/v는, 도 10 중의 좌측에서 2번째 화소의, 셔터가 개방하여 2번째의 셔터 시간 /v에 대응하는 전경 성분과 동일하다. 마찬가지로, 전경 성분 F04/v는, 도 10 중의 좌측에서 3번째 화소의, 셔터가 개방하여 3번째의 셔터 시간 /v에 대응하는 전경 성분과, 도 10 중의 좌측에서 4번째 화소의, 셔터가 개방하여 4번째의 셔터 시간 /v에 대응하는 전경 성분과, 각각 동일하다.
움직이고 있는 오브젝트에 대응하는 전경의 영역은 이와 같이 움직임 불선명을 포함하기 때문에, 왜곡 영역이라고도 말할 수 있다.
도 11은 전경이 도면 중의 우측을 향하여 이동하는 경우의, 커버되지 않은 백그라운드 영역을 포함하는, 1라인 상의 화소의 화소값을 시간 방향으로 전개한 모델도이다. 도 11에서, 전경의 움직임량 v는 4이다. 1 프레임은 짧은 시간이기 때문에, 전경에 대응하는 오브젝트가 강체이고, 등속으로 이동하고 있다고 가정할 수 있다. 도 11에서, 전경에 대응하는 오브젝트의 화상은 어떤 프레임을 기준으로 하여 다음 프레임에서 4 화소분 우측으로 이동한다.
도 11에서, 가장 좌측 화소 내지 좌측에서 4번째 화소는 배경 영역에 속한다. 도 11에서, 좌측에서 5번째 내지 좌측에서 7번째 화소는 커버되지 않은 백그라운드인 혼합 영역에 속한다. 도 11에서, 가장 우측 화소는 전경 영역에 속한다.
배경에 대응하는 오브젝트를 덮고 있는 전경에 대응하는 오브젝트가 시간의 경과와 함께 배경에 대응하는 오브젝트의 앞으로부터 제거되도록 이동하고 있기 때문에, 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는 화소의 화소값에 포함되는 성분은, 셔터 시간에 대응하는 기간의 어느 시점에서, 전경 성분에서 배경 성분으로 바뀐다.
예를 들면, 도 11 중에 굵은 선 테두리를 한 화소값 M'는 수학식 2로 표현된다.
예를 들면, 좌측에서 5번째 화소는 3개의 셔터 시간 /v에 대응하는 배경 성분을 포함하고, 하나의 셔터 시간 /v에 대응하는 전경 성분을 포함하기 때문에, 좌측에서 5번째 화소의 혼합비 α는 3/4이다. 좌측에서 6번째 화소는 2개의 셔터 시간 /v에 대응하는 배경 성분을 포함하고, 2개의 셔터 시간 /v에 대응하는 전경 성분을 포함하기 때문에, 좌측에서 6번째 화소의 혼합비 α는 1/2이다. 좌측에서 7번째 화소는 하나의 셔터 시간 /v에 대응하는 배경 성분을 포함하고, 3개의 셔터 시간 /v에 대응하는 전경 성분을 포함하기 때문에, 좌측에서 7번째 화소의 혼합비 α는 1/4이다.
수학식 1 및 수학식 2를 보다 일반화하면, 화소값 M은 수학식 3으로 나타난다.
여기서, α는 혼합비이다. B는 배경의 화소값이고, Fi/v는 전경 성분이다.
전경에 대응하는 오브젝트가 강체이고, 등속으로 움직인다고 가정할 수 있고, 또한 움직임량 v가 4이기 때문에, 예를 들면, 도 11 중의 좌측에서 5번째 화소의, 셔터가 개방하여 최초의, 셔터 시간 /v의 전경 성분 F01/v는, 도 11 중의 좌측에서 6번째 화소의, 셔터가 개방하여 2번째의 셔터 시간 /v에 대응하는 전경 성분과 동일하다. 마찬가지로, F01/v는, 도 11 중의 좌측에서 7번째 화소의, 셔터가 개방하여 3번째의 셔터 시간 /v에 대응하는 전경 성분과, 도 11 중의 좌측에서 8번째 화소의, 셔터가 개방하여 4번째의 셔터 시간 /v에 대응하는 전경 성분과, 각각 동일하다.
전경에 대응하는 오브젝트가 강체이고, 등속으로 움직인다고 가정할 수 있고, 또한 가상 분할 수가 4이기 때문에, 예를 들면, 도 11 중의 좌측에서 6번째 화소의, 셔터가 개방하여 최초의, 셔터 시간 /v의 전경 성분 F02/v는, 도 11중의 좌측에서 7번째 화소의, 셔터가 개방하여 2번째의 셔터 시간 /v에 대응하는 전경 성분과 동일하다. 마찬가지로, 전경 성분 F02/v는, 도 11 중의 좌측에서 8번째 화소의, 셔터가 개방하여 3번째의 셔터 시간 /v에 대응하는 전경 성분과 동일하다.
전경에 대응하는 오브젝트가 강체이고, 등속으로 움직인다고 가정할 수 있고, 또한 움직임량 v가 4이기 때문에, 예를 들면, 도 11 중의 좌측에서 7번째 화소의, 셔터가 개방하여 최초의, 셔터 시간 /v의 전경 성분 F03/v는, 도 11 중의 좌측에서 8번째 화소의, 셔터가 개방하여 2번째의 셔터 시간 /v에 대응하는 전경 성분과 동일하다.
도 9 내지 도 11의 설명에서, 가상 분할 수는 4로 하여 설명하였지만, 가상 분할 수는 움직임량 v에 대응한다. 움직임량 v는 일반적으로 전경에 대응하는 오브젝트의 이동 속도에 대응한다. 예를 들면, 전경에 대응하는 오브젝트가 어떤 프레임을 기준으로 하여 다음 프레임에서 4 화소분 우측에 표시되도록 이동하고 있을 때, 움직임량 v는 4가 된다. 움직임량 v에 대응하여 가상 분할 수는 4가 된다. 마찬가지로, 예를 들면, 전경에 대응하는 오브젝트가 어떤 프레임을 기준으로 하여 다음 프레임에서 6 화소분 좌측에 표시되도록 이동하고 있을 때, 움직임량 v는 6이 되고, 가상 분할 수는 6이 된다.
도 12 및 도 13에, 이상에서 설명한, 전경 영역, 배경 영역, 커버된 백그라운드 영역 혹은 커버되지 않은 백그라운드 영역으로 이루어지는 혼합 영역과, 분할된 셔터 시간에 대응하는 전경 성분 및 배경 성분과의 관계를 나타낸다.
도 12는 정지하고 있는 배경의 앞을 이동하고 있는 오브젝트에 대응하는 전경을 포함하는 화상으로부터, 전경 영역, 배경 영역, 및 혼합 영역의 화소를 추출한 예를 나타낸다. 도 12에 도시하는 예에서, 전경에 대응하는 오브젝트는 화면에 대하여 수평으로 이동하고 있다.
프레임 #n+1은 프레임 #n의 다음 프레임이고, 프레임 #n+2는 프레임 #n+1의 다음 프레임이다.
프레임 #n 내지 프레임 #n+2 중 어느 하나로부터 추출한, 전경 영역, 배경 영역, 및 혼합 영역의 화소를 추출하고, 움직임량 v를 4로 하여, 추출된 화소의 화소값을 시간 방향으로 전개한 모델을 도 13에 도시한다.
전경 영역의 화소값은 전경에 대응하는 오브젝트가 이동하기 때문에, 셔터 시간 /v의 기간에 대응하는, 4개의 서로 다른 전경 성분으로 구성된다. 예를 들면, 도 13에 도시하는 전경 영역의 화소 중 가장 좌측에 위치하는 화소는, F01/v, F02/v, F03/v, 및 F04/v로 구성된다. 즉, 전경 영역의 화소는 움직임 불선명을 포함하고 있다.
배경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있기 때문에, 셔터 시간에 대응하는 기간에, 센서에 입력되는 배경에 대응하는 광은 변화하지 않는다. 이 경우, 배경 영역의 화소값은 움직임 불선명을 포함하지 않는다.
커버된 백그라운드 영역 혹은 커버되지 않은 백그라운드 영역으로 이루어지는 혼합 영역에 속하는 화소의 화소값은, 전경 성분과 배경 성분으로 구성된다.
다음으로, 오브젝트에 대응하는 화상이 움직이고 있을 때, 복수의 프레임에 있어서의, 인접하여 1열로 배열되어 있는 화소이고, 프레임 상에서 동일한 위치의 화소의 화소값을 시간 방향으로 전개한 모델에 대하여 설명한다. 예를 들면, 오브젝트에 대응하는 화상이 화면에 대하여 수평으로 움직이고 있을 때, 인접하여 1열로 배열되어 있는 화소로서, 화면의 1라인 상에 배열되어 있는 화소를 선택할 수 있다.
도 14는 정지하고 있는 배경에 대응하는 오브젝트를 촬상한 화상의 3개의 프레임의, 인접하여 1열로 배열되어 있는 화소이고, 프레임 상에서 동일한 위치의 화소의 화소값을 시간 방향으로 전개한 모델도이다. 프레임 #n은 프레임 #n-1의 다음 프레임이고, 프레임 #n+1은 프레임 #n의 다음 프레임이다. 다른 프레임도 마찬가지로 칭한다.
도 14에 도시하는 B01 내지 B12의 화소값은 정지하고 있는 배경 오브젝트에 대응하는 화소의 화소값이다. 배경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있기 때문에, 프레임 #n-1 내지 프레임 n+1에 있어서, 대응하는 화소의 화소값은 변화하지 않는다. 예를 들면, 프레임 #n-1에서의 B05의 화소값을 갖는 화소의 위치에 대응하는, 프레임 #n에서의 화소, 및 프레임 #n+1에서의 화소는, 각각 B05의 화소값을 갖는다.
도 15는 정지하고 있는 배경에 대응하는 오브젝트와 함께 도면 중의 우측으로 이동하는 전경에 대응하는 오브젝트를 촬상한 화상의 3개의 프레임의, 인접하여 1열로 배열되어 있는 화소이고, 프레임 상에서 동일한 위치의 화소의 화소값을 시간 방향으로 전개한 모델도이다. 도 15에 도시하는 모델은 커버된 백그라운드 영역을 포함한다.
도 15에서, 전경에 대응하는 오브젝트가 강체이고, 등속으로 이동한다고 가정할 수 있고, 전경의 화상이 다음 프레임에서 4 화소 우측에 표시되도록 이동하기 때문에, 전경의 움직임량 v는 4이고, 가상 분할 수는 4이다.
예를 들면, 도 15 중의 프레임 #n-1의 가장 좌측 화소의, 셔터가 개방하여 최초의 셔터 시간 /v의 전경 성분은 F12/v가 되고, 도 15 중의 좌측에서 2번째 화소의, 셔터가 개방하여 2번째의 셔터 시간 /v의 전경 성분도 F12/v가 된다. 도 15 중의 좌측에서 3번째 화소의, 셔터가 개방하여 3번째의 셔터 시간 /v의 전경 성분, 및 도 15 중의 좌측에서 4번째 화소의, 셔터가 개방하여 4번째의 셔터 시간 /v의전경 성분은 F12/v가 된다.
도 15 중의 프레임 #n-1의 가장 좌측 화소의, 셔터가 개방하여 2번째의 셔터 시간 /v의 전경 성분은 F11/v가 되고, 도 15 중의 좌측에서 2번째 화소의, 셔터가 개방하여 3번째의 셔터 시간 /v의 전경 성분도 F11/v가 된다. 도 15 중의 좌측에서 3번째 화소의, 셔터가 개방하여 4번째의 셔터 시간 /v의 전경 성분은 F11/v가 된다.
도 15 중의 프레임 #n-1의 가장 좌측 화소의, 셔터가 개방하여 3번째의 셔터 시간 /v의 전경 성분은 F10/v가 되고, 도 15 중의 좌측에서 2번째 화소의, 셔터가 개방하여 4번째의 셔터 시간 /v의 전경 성분도 F10/v가 된다. 도 15 중의 프레임 #n-1의 가장 좌측 화소의, 셔터가 개방하여 4번째의 셔터 시간 /v의 전경 성분은 F09/v가 된다.
배경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있기 때문에, 도 15 중의 프레임 #n-1의 좌측에서 2번째 화소의, 셔터가 개방하여 최초의 셔터 시간 /v의 배경 성분은 B01/v가 된다. 도 15 중의 프레임 #n-1의 좌측에서 3번째 화소의, 셔터가 개방하여 최초 및 2번째의 셔터 시간 /v의 배경 성분은 B02/v가 된다. 도 15 중의 프레임 #n-1의 좌측에서 4번째 화소의, 셔터가 개방하여 최초 내지 3번째의 셔터 시간 /v의 배경 성분은 B03/v가 된다.
도 15 중의 프레임 #n-1에 있어서, 가장 좌측 화소는 전경 영역에 속하고, 좌측에서 2번째 내지 4번째 화소는 커버된 백그라운드 영역인 혼합 영역에 속한다.
도 15 중의 프레임 #n-1의 좌측에서 5번째 화소 내지 12번째 화소는 배경 영역에 속하고, 그 화소값은 각각 B04 내지 B11이 된다.
도 15 중의 프레임 #n의 좌측에서 1번째 화소 내지 5번째 화소는 전경 영역에 속한다. 프레임 #n의 전경 영역에서의 셔터 시간 /v의 전경 성분은 F05/v 내지 F12/v 중 어느 하나이다.
전경에 대응하는 오브젝트가 강체이고, 등속으로 이동한다고 가정할 수 있고, 전경의 화상이 다음 프레임에서 4 화소 우측에 표시되도록 이동하기 때문에, 도 15 중의 프레임 #n의 좌측에서 5번째 화소의, 셔터가 개방하여 최초의 셔터 시간 /v의 전경 성분은 F12/v가 되고, 도 15 중의 좌측에서 6번째 화소의, 셔터가 개방하여 2번째의 셔터 시간 /v의 전경 성분도 F12/v가 된다. 도 15 중의 좌측에서 7번째 화소의, 셔터가 개방하여 3번째의 셔터 시간 /v의 전경 성분, 및 도 15 중의 좌측에서 8번째 화소의, 셔터가 개방하여 4번째의 셔터 시간 /v의 전경 성분은 F12/v가 된다.
도 15 중의 프레임 #n의 좌측에서 5번째 화소의, 셔터가 개방하여 2번째의 셔터 시간 /v의 전경 성분은 F11/v가 되고, 도 15 중의 좌측에서 6번째 화소의, 셔터가 개방하여 3번째의 셔터 시간 /v의 전경 성분도 F11/v가 된다. 도 15 중의 좌측에서 7번째 화소의, 셔터가 개방하여 4번째의 셔터 시간 /v의 전경 성분은 F11/v가 된다.
도 15 중의 프레임 #n의 좌측에서 5번째 화소의, 셔터가 개방하여 3번째의 셔터 시간 /v의 전경 성분은 F10/v가 되고, 도 15 중의 좌측에서 6번째 화소의, 셔터가 개방하여 4번째의 셔터 시간 /v의 전경 성분도 F10/v가 된다. 도 15 중의 프레임 #n의 좌측에서 5번째 화소의, 셔터가 개방하여 4번째의 셔터 시간 /v의 전경 성분은 F09/v가 된다.
배경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있기 때문에, 도 15 중의 프레임 #n의 좌측에서 6번째 화소의, 셔터가 개방하여 최초의 셔터 시간 /v의 배경 성분은 B05/v가 된다. 도 15 중의 프레임 #n의 좌측에서 7번째 화소의, 셔터가 개방하여 최초 및 2번째의 셔터 시간 /v의 배경 성분은 B06/v가 된다. 도 15 중의 프레임 #n의 좌측에서 8번째 화소의, 셔터가 개방하여 최초 내지 3번째의, 셔터 시간 /v의 배경 성분은 B07/v가 된다.
도 15 중의 프레임 #n에서, 좌측에서 6번째 내지 8번째 화소는 커버된 백그라운드 영역인 혼합 영역에 속한다.
도 15 중의 프레임 #n의 좌측에서 9번째 화소 내지 12번째 화소는 배경 영역에 속하고, 화소값은 각각 B08 내지 B11이 된다.
도 15 중의 프레임 #n+1의 좌측에서 1번째 화소 내지 9번째 화소는 전경 영역에 속한다. 프레임 #n+1의 전경 영역에서의, 셔터 시간 /v의 전경 성분은 F01/v 내지 F12/v 중 어느 하나이다.
전경에 대응하는 오브젝트가 강체이고, 등속으로 이동한다고 가정할 수 있고, 전경의 화상이 다음 프레임에서 4 화소 우측에 표시되도록 이동하기 때문에, 도 15 중의 프레임 #n+1의 좌측에서 9번째 화소의, 셔터가 개방하여 최초의 셔터 시간 /v의 전경 성분은 F12/v가 되고, 도 15 중의 좌측에서 10번째 화소의, 셔터가 개방하여 2번째의 셔터 시간 /v의 전경 성분도 F12/v가 된다. 도 15 중의 좌측에서 11번째 화소의, 셔터가 개방하여 3번째의 셔터 시간 /v의 전경 성분, 및 도 15 중의 좌측에서 12번째 화소의, 셔터가 개방하여 4번째의 셔터 시간 /v의 전경 성분은 F12/v가 된다.
도 15 중의 프레임 #n+1의 좌측에서 9번째 화소의, 셔터가 개방하여 2번째의 셔터 시간 /v의 기간의 전경 성분은 F11/v가 되고, 도 15 중의 좌측에서 10번째 화소의, 셔터가 개방하여 3번째의 셔터 시간 /v의 전경 성분도 F11/v가 된다. 도 15 중의 좌측에서 11번째 화소의, 셔터가 개방하여 4번째의, 셔터 시간 /v의 전경 성분은 F11/v가 된다.
도 15 중의 프레임 #n+1의 좌측에서 9번째 화소의, 셔터가 개방하여 3번째의, 셔터 시간 /v의 전경 성분은 F10/v가 되고, 도 15 중의 좌측에서 10번째 화소의, 셔터가 개방하여 4번째의 셔터 시간 /v의 전경 성분도 F10/v가 된다. 도 15 중의 프레임 #n+1의 좌측에서 9번째 화소의, 셔터가 개방하여 4번째의 셔터 시간 /v의 전경 성분은 F09/v가 된다.
배경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있기 때문에, 도 15 중의 프레임 #n+1의 좌측에서 10번째 화소의, 셔터가 개방하여 최초의 셔터 시간 /v의 배경 성분은 B09/v가 된다. 도 15 중의 프레임 #n+1의 좌측에서 11번째 화소의, 셔터가 개방하여 최초 및 2번째의 셔터 시간 /v의 배경 성분은 B10/v가 된다. 도 15 중의 프레임 #n+1의 좌측에서 12번째 화소의, 셔터가 개방하여 최초 내지 3번째의, 셔터 시간 /v의 배경 성분은 B11/v가 된다.
도 15 중의 프레임 #n+1에서, 좌측에서 10번째 내지 12번째 화소는 커버된백그라운드 영역인 혼합 영역에 대응한다.
도 16은 도 15에 도시하는 화소값으로부터 전경 성분을 추출한 화상의 모델도이다.
도 17은 정지하고 있는 배경과 함께 도면 중의 우측으로 이동하는 오브젝트에 대응하는 전경을 촬상한 화상의 3개의 프레임의, 인접하여 1열로 배열되어 있는 화소이고, 프레임 상에서 동일한 위치의 화소의 화소값을 시간 방향으로 전개한 모델도이다. 도 17에서, 커버되지 않은 백그라운드 영역이 포함되어 있다.
도 17에서, 전경에 대응하는 오브젝트는 강체이고, 또한 등속으로 이동하고 있다고 가정할 수 있다. 전경에 대응하는 오브젝트가 다음 프레임에서 4 화소분 우측에 표시되도록 이동하고 있기 때문에, 움직임량 v는 4이다.
예를 들면, 도 17 중의 프레임 #n-1의 가장 좌측 화소의, 셔터가 개방하여 최초의, 셔터 시간 /v의 전경 성분은 F13/v가 되고, 도 17 중의 좌측에서 2번째 화소의, 셔터가 개방하여 2번째의 셔터 시간 /v의 전경 성분도 F13/v가 된다. 도 17 중의 좌측에서 3번째 화소의, 셔터가 개방하여 3번째의 셔터 시간 /v의 전경 성분, 및 도 17 중의 좌측에서 4번째 화소의, 셔터가 개방하여 4번째의 셔터 시간 /v의 전경 성분은 F13/v가 된다.
도 17 중의 프레임 #n-1의 좌측에서 2번째 화소의, 셔터가 개방하여 최초의 셔터 시간 /v의 전경 성분은 F14/v가 되고, 도 17 중의 좌측에서 3번째 화소의, 셔터가 개방하여 2번째의 셔터 시간 /v의 전경 성분도 F14/v가 된다. 도 17 중의 좌측에서 3번째 화소의, 셔터가 개방하여 최초의, 셔터 시간 /v의 전경 성분은 F15/v가 된다.
배경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있기 때문에, 도 17 중의 프레임 #n-1의 가장 좌측 화소의, 셔터가 개방하여 2번째 내지 4번째의, 셔터 시간 /v의 배경 성분은 B25/v가 된다. 도 17 중의 프레임 #n-1의 좌측에서 2번째 화소의, 셔터가 개방하여 3번째 및 4번째의, 셔터 시간 /v의 배경 성분은 B26/v가 된다. 도 17 중의 프레임 #n-1의 좌측에서 3번째 화소의, 셔터가 개방하여 4번째의 셔터 시간 /v의 배경 성분은 B27/v가 된다.
도 17 중의 프레임 #n-1에 있어서, 가장 좌측 화소 내지 3번째 화소는, 커버되지 않은 백그라운드 영역인 혼합 영역에 속한다.
도 17 중의 프레임 #n-1의 좌측에서 4번째 화소 내지 12번째 화소는 전경 영역에 속한다. 프레임의 전경 성분은 F13/v 내지 F24/v 중 어느 하나이다.
도 17 중의 프레임 #n의 가장 좌측 화소 내지 좌측에서 4번째 화소는 배경 영역에 속하고, 화소값은 각각 B25 내지 B28이 된다.
전경에 대응하는 오브젝트가 강체이고, 등속으로 이동한다고 가정할 수 있고, 전경의 화상이 다음 프레임에서 4 화소 우측에 표시되도록 이동하기 때문에, 도 17 중의 프레임 #n의 좌측에서 5번째 화소의, 셔터가 개방하여 최초의 셔터 시간 /v의 전경 성분은 F13/v가 되고, 도 17 중의 좌측에서 6번째 화소의, 셔터가 개방하여 2번째의 셔터 시간 /v의 전경 성분도 F13/v가 된다. 도 17 중의 좌측에서 7번째 화소의, 셔터가 개방하여 3번째의 셔터 시간 /v의 전경 성분, 및 도 17 중의 좌측에서 8번째 화소의, 셔터가 개방하여 4번째의 셔터 시간 /v의 전경 성분은F13/v가 된다.
도 17 중의 프레임 #n의 좌측에서 6번째 화소의, 셔터가 개방하여 최초의 셔터 시간 /v의 전경 성분은 F14/v가 되고, 도 17 중의 좌측에서 7번째 화소의, 셔터가 개방하여 2번째의 셔터 시간 /v의 전경 성분도 F14/v가 된다. 도 17 중의 좌측에서 8번째 화소의, 셔터가 개방하여 최초의 셔터 시간 /v의 전경 성분은 F15/v가 된다.
배경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있기 때문에, 도 17 중의 프레임 #n의 좌측에서 5번째 화소의, 셔터가 개방하여 2번째 내지 4번째의 셔터 시간 /v의 배경 성분은 B29/v가 된다. 도 17 중의 프레임 #n의 좌측에서 6번째 화소의, 셔터가 개방하여 3번째 및 4번째의 셔터 시간 /v의 배경 성분은 B30/v가 된다. 도 17 중의 프레임 #n의 좌측에서 7번째 화소의, 셔터가 개방하여 4번째의 셔터 시간 /v의 배경 성분은 B31/v가 된다.
도 17 중의 프레임 #n에 있어서, 좌측에서 5번째 화소 내지 7번째 화소는 커버되지 않은 백그라운드 영역인 혼합 영역에 속한다.
도 17 중의 프레임 #n의 좌측에서 8번째 화소 내지 12번째 화소는 전경 영역에 속한다. 프레임 #n의 전경 영역에서의, 셔터 시간 /v의 기간에 대응하는 값은 F13/v 내지 F20/v 중 어느 하나이다.
도 17 중의 프레임 #n+1의 가장 좌측 화소 내지 좌측에서 8번째 화소는 배경 영역에 속하고, 화소값은 각각 B25 내지 B32가 된다.
전경에 대응하는 오브젝트가 강체이고, 등속으로 이동한다고 가정할 수 있고, 전경의 화상이 다음 프레임에서 4 화소 우측에 표시되도록 이동하기 때문에, 도 17 중의 프레임 #n+1의 좌측에서 9번째 화소의, 셔터가 개방하여 최초의 셔터 시간 /v의 전경 성분은 F13/v가 되고, 도 17 중의 좌측에서 10번째 화소의, 셔터가 개방하여 2번째의 셔터 시간 /v의 전경 성분도 F13/v가 된다. 도 17 중의 좌측에서 11번째 화소의, 셔터가 개방하여 3번째의 셔터 시간 /v의 전경 성분, 및 도 17 중의 좌측에서 12번째 화소의, 셔터가 개방하여 4번째의 셔터 시간 /v의 전경 성분은 F13/v가 된다.
도 17 중의 프레임 #n+1의 좌측에서 10번째 화소의, 셔터가 개방하여 최초의 셔터 시간 /v의 전경 성분은 F14/v가 되고, 도 17 중의 좌측에서 11번째 화소의, 셔터가 개방하여 2번째의 셔터 시간 /v의 전경 성분도 F14/v가 된다. 도 17 중의 좌측에서 12번째 화소의, 셔터가 개방하여 최초의 셔터 시간 /v의 전경 성분은 F15/v가 된다.
배경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있기 때문에, 도 17 중의 프레임 #n+1의 좌측에서 9번째 화소의, 셔터가 개방하여 2번째 내지 4번째의, 셔터 시간 /v의 배경 성분은 B33/v가 된다. 도 17 중의 프레임 #n+1의 좌측에서 10번째 화소의, 셔터가 개방하여 3번째 및 4번째의 셔터 시간 /v의 배경 성분은 B34/v가 된다. 도 17 중의 프레임 #n+1의 좌측에서 11번째 화소의, 셔터가 개방하여 4번째의 셔터 시간 /v의 배경 성분은 B35/v가 된다.
도 17 중의 프레임 #n+1에서, 좌측에서 9번째 화소 내지 11번째 화소는 커버되지 않은 백그라운드 영역인 혼합 영역에 속한다.
도 17 중의 프레임 #n+1의 좌측에서 12번째 화소는 전경 영역에 속한다. 프레임 #n+1의 전경 영역에서의, 셔터 시간 /v의 전경 성분은 F13/v 내지 F16/v 중 어느 하나이다.
도 18은 도 17에 도시하는 화소값으로부터 전경 성분을 추출한 화상의 모델도이다.
도 2로 되돌아가, 영역 특정부(103)는 복수의 프레임 화소값을 이용하여, 전경 영역, 배경 영역, 커버된 백그라운드 영역, 또는 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는 것을 나타내는 플래그를 화소마다 대응시켜, 영역 정보로서 혼합비 산출부(104) 및 움직임 불선명 조정부(106)에 공급한다.
혼합비 산출부(104)는 복수의 프레임 화소값 및 영역 정보에 기초하여, 혼합 영역에 포함되는 화소에 대하여 화소마다 혼합비 α를 산출하고, 산출한 혼합비 α를 전경 배경 분리부(105)에 공급한다.
전경 배경 분리부(105)는 복수의 프레임 화소값, 영역 정보 및 혼합비 α에 기초하여, 전경 성분만으로 이루어지는 전경 성분 화상을 추출하여 움직임 불선명 조정부(106)에 공급한다.
움직임 불선명 조정부(106)는 전경 배경 분리부(105)로부터 공급된 전경 성분 화상, 움직임 검출부(102)로부터 공급된 움직임 벡터, 및 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보에 기초하여, 전경 성분 화상에 포함되는 움직임 불선명량을 조정하고, 움직임 불선명량을 조정한 전경 성분 화상을 출력한다.
도 19의 순서도를 참조하여, 신호 처리 장치에 의한 움직임 불선명량의 조정처리를 설명한다. 단계 S101에서, 영역 특정부(103)는 입력 화상을 기초로, 입력 화상의 화소마다 전경 영역, 배경 영역, 커버된 백그라운드 영역, 또는 커버되지 않은 백그라운드 영역 중 어느 것에 속하는지를 나타내는 영역 정보를 생성하는 영역 특정 처리를 실행한다. 영역 특정 처리의 상세는 후술한다. 영역 특정부(103)는 생성한 영역 정보를 혼합비 산출부(104)에 공급한다.
또, 단계 S101에서, 영역 특정부(103)는 입력 화상을 기초로, 입력 화상의 화소마다 전경 영역, 배경 영역, 또는 혼합 영역(커버된 백그라운드 영역, 또는 커버되지 않은 백그라운드 영역의 구별을 하지 않음)의 어느 것에 속하는지를 나타내는 영역 정보를 생성하도록 해도 된다. 이 경우에, 전경 배경 분리부(105) 및 움직임 불선명 조정부(106)는, 움직임 벡터의 방향을 기초로 혼합 영역이 커버된 백그라운드 영역인지 또는 커버되지 않은 백그라운드 영역인지를 판정한다. 예를 들면, 움직임 벡터의 방향에 대응하여, 전경 영역, 혼합 영역, 및 배경 영역으로 순차적으로 배열되어 있을 때, 그 혼합 영역은 커버된 백그라운드 영역으로 판정되고, 움직임 벡터의 방향에 대응하여, 배경 영역, 혼합 영역, 및 전경 영역으로 순차적으로 배열되어 있을 때, 그 혼합 영역은 커버되지 않은 백그라운드 영역으로 판정된다.
단계 S102에서, 혼합비 산출부(104)는 입력 화상 및 영역 정보에 기초하여, 혼합 영역에 포함되는 화소마다 혼합비 α를 산출한다. 혼합비 산출 처리의 상세는 후술한다. 혼합비 산출부(104)는 산출한 혼합비 α를 전경 배경 분리부(105)에 공급한다.
단계 S103에서, 전경 배경 분리부(105)는 영역 정보 및 혼합비 α에 기초하여 입력 화상으로부터 전경 성분을 추출하여, 전경 성분 화상으로서 움직임 불선명 조정부(106)에 공급한다.
단계 S104에서, 움직임 불선명 조정부(106)는 움직임 벡터 및 영역 정보에 기초하여, 이동 방향으로 나란히 배열되는 연속한 화소이고, 커버되지 않은 백그라운드 영역, 전경 영역, 및 커버된 백그라운드 영역 중 어느 하나에 속하는 것의 화상 상의 위치를 나타내는 처리 단위를 생성하고, 처리 단위에 대응하는 전경 성분에 포함되는 움직임 불선명량을 조정한다. 움직임 불선명량의 조정 처리에 대한 상세한 내용에 대해서는 후술한다.
단계 S105에서, 신호 처리 장치는 화면 전체에 대하여 처리를 종료하였는지 여부를 판정하고, 화면 전체에 대하여 처리를 종료하지 않았다고 판정된 경우, 단계 S104로 진행하여, 처리 단위에 대응하는 전경 성분을 대상으로 한 움직임 불선명량의 조정 처리를 반복한다.
단계 S105에서, 화면 전체에 대하여 처리를 종료하였다고 판정된 경우, 처리는 종료한다.
이와 같이, 신호 처리 장치는 전경과 배경을 분리하여 전경에 포함되는 움직임 불선명량을 조정할 수 있다. 즉, 신호 처리 장치는 전경 화소의 화소값인 샘플 데이터에 포함되는 움직임 불선명량을 조정할 수 있다.
이하, 영역 특정부(103), 혼합비 산출부(104), 전경 배경 분리부(105), 및 움직임 불선명 조정부(106)의 각 구성에 대하여 설명한다.
도 20은 영역 특정부(103)의 구성 일례를 도시하는 블록도이다. 도 20에 구성을 도시하는 영역 특정부(103)는 움직임 벡터를 이용하지 않는다. 프레임 메모리(201)는 입력된 화상을 프레임 단위로 기억한다. 프레임 메모리(201)는 처리의 대상이 프레임 #n일 때, 프레임 #n의 2개 앞의 프레임인 프레임 #n-2, 프레임 #n의 하나 앞의 프레임인 프레임 #n-1, 프레임 #n, 프레임 #n의 하나 뒤의 프레임인 프레임 #n+1, 및 프레임 #n의 2개 뒤의 프레임인 프레임 #n+2를 기억한다.
정동(靜動) 판정부(202-1)는 프레임 #n의 영역 특정의 대상인 화소의 화상 상의 위치와 동일한 위치에 있는 프레임 #n+2의 화소의 화소값, 및 프레임 #n의 영역 특정의 대상인 화소의 화상 상의 위치와 동일한 위치에 있는 프레임 #n+1의 화소의 화소값을 프레임 메모리(201)로부터 판독하여, 판독한 화소값의 차의 절대값을 산출한다. 정동 판정부(202-1)는 프레임 #n+2의 화소값과 프레임 #n+1의 화소값의 차의 절대값이 사전에 설정한 임계값 Th보다 큰지 여부를 판정하여, 차의 절대값이 임계값 Th보다 크다고 판정된 경우, 움직임을 나타내는 정동 판정을 영역 판정부(203-1)에 공급한다. 프레임 #n+2의 화소의 화소값과 프레임 #n+1의 화소의 화소값의 차의 절대값이 임계값 Th 이하라고 판정된 경우, 정동 판정부(202-1)는 정지를 나타내는 정동 판정을 영역 판정부(203-1)에 공급한다.
정동 판정부(202-2)는, 프레임 #n의 영역 특정의 대상인 화소의 화상 상의 위치와 동일한 위치에 있는 프레임 #n+1의 화소의 화소값, 및 프레임 #n의 대상이 되는 화소의 화소값을 프레임 메모리(201)로부터 판독하여, 화소값의 차의 절대값을 산출한다. 정동 판정부(202-2)는, 프레임 #n+1의 화소값과 프레임 #n의 화소값의 차의 절대값이 사전에 설정한 임계값 Th보다 큰지 여부를 판정하여, 화소값의 차의 절대값이 임계값 Th보다 크다고 판정된 경우, 움직임을 나타내는 정동 판정을 영역 판정부(203-1) 및 영역 판정부(203-2)에 공급한다. 프레임 #n+1의 화소의 화소값과 프레임 #n의 화소의 화소값의 차의 절대값이 임계값 Th 이하라고 판정된 경우, 정동 판정부(202-2)는 정지를 나타내는 정동 판정을 영역 판정부(203-1) 및 영역 판정부(203-2)에 공급한다.
정동 판정부(202-3)는, 프레임 #n의 영역 특정의 대상인 화소의 화소값, 및 프레임 #n의 영역 특정의 대상인 화소의 화상 상의 위치와 동일한 위치에 있는 프레임 #n-1의 화소의 화소값을 프레임 메모리(201)로부터 판독하여, 화소값의 차의 절대값을 산출한다. 정동 판정부(202-3)는, 프레임 #n의 화소값과 프레임 #n-1의 화소값의 차의 절대값이 사전에 설정한 임계값 Th보다 큰지 여부를 판정하여, 화소값의 차의 절대값이 임계값 Th보다 크다고 판정된 경우, 움직임을 나타내는 정동 판정을 영역 판정부(203-2) 및 영역 판정부(203-3)에 공급한다. 프레임 #n의 화소의 화소값과 프레임 #n-1의 화소의 화소값의 차의 절대값이 임계값 Th 이하라고 판정된 경우, 정동 판정부(202-3)는 정지를 나타내는 정동 판정을 영역 판정부(203-2) 및 영역 판정부(203-3)에 공급한다.
정동 판정부(202-4)는, 프레임 #n의 영역 특정의 대상인 화소의 화상 상의 위치와 동일한 위치에 있는 프레임 #n-1의 화소의 화소값, 및 프레임 #n의 영역 특정의 대상인 화소의 화상 상의 위치와 동일한 위치에 있는 프레임 #n-2의 화소의 화소값을 프레임 메모리(201)로부터 판독하여, 화소값의 차의 절대값을 산출한다.정동 판정부(202-4)는, 프레임 #n-1의 화소값과 프레임 #n-2의 화소값의 차의 절대값이 사전에 설정한 임계값 Th보다 큰지 여부를 판정하여, 화소값의 차의 절대값이 임계값 Th보다 크다고 판정된 경우, 움직임을 나타내는 정동 판정을 영역 판정부(203-3)에 공급한다. 프레임 #n-1의 화소의 화소값과 프레임 #n-2의 화소의 화소값의 차의 절대값이 임계값 Th 이하라고 판정된 경우, 정동 판정부(202-4)는 정지를 나타내는 정동 판정을 영역 판정부(203-3)에 공급한다.
영역 판정부(203-1)는 정동 판정부(202-1)로부터 공급된 정동 판정이 정지를 나타내고, 또한 정동 판정부(202-2)로부터 공급된 정동 판정이 움직임을 나타내고 있을 때, 프레임 #n에서의 영역 특정의 대상인 화소가 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속한다고 판정하고, 영역이 판정되는 화소에 대응하는 커버되지 않은 백그라운드 영역 판정 플래그에, 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는 것을 나타내는 "1"을 설정한다.
영역 판정부(203-1)는 정동 판정부(202-1)로부터 공급된 정동 판정이 움직임을 나타낸다든지, 또는 정동 판정부(202-2)로부터 공급된 정동 판정이 정지를 나타내고 있을 때, 프레임 #n에서의 영역 특정의 대상인 화소가 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하지 않는다고 판정하고, 영역이 판정되는 화소에 대응하는 커버되지 않은 백그라운드 영역 판정 플래그에, 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하지 않음을 나타내는 "0"을 설정한다.
영역 판정부(203-1)는 이와 같이 "1" 또는 "0"이 설정된 커버되지 않은 백그라운드 영역 판정 플래그를 판정 플래그 저장 프레임 메모리(204)에 공급한다.
영역 판정부(203-2)는 정동 판정부(202-2)로부터 공급된 정동 판정이 정지를 나타내고, 또한 정동 판정부(202-3)로부터 공급된 정동 판정이 정지를 나타내고 있을 때, 프레임 #n에서의 영역 특정의 대상인 화소가 정지 영역에 속한다고 판정하고, 영역이 판정되는 화소에 대응하는 정지 영역 판정 플래그에, 정지 영역에 속하는 것을 나타내는 "1"을 설정한다.
영역 판정부(203-2)는 정동 판정부(202-2)로부터 공급된 정동 판정이 움직임을 나타낸다든지, 또는 정동 판정부(202-3)로부터 공급된 정동 판정이 움직임을 나타내고 있을 때, 프레임 #n에서의 영역 특정의 대상인 화소가 정지 영역에 속하지 않는다고 판정하고, 영역이 판정되는 화소에 대응하는 정지 영역 판정 플래그에, 정지 영역에 속하지 않음을 나타내는 "0"을 설정한다.
영역 판정부(203-2)는 이와 같이 "1" 또는 "0"이 설정된 정지 영역 판정 플래그를 판정 플래그 저장 프레임 메모리(204)에 공급한다.
영역 판정부(203-2)는 정동 판정부(202-2)로부터 공급된 정동 판정이 움직임을 나타내고, 또한 정동 판정부(202-3)로부터 공급된 정동 판정이 움직임을 나타내고 있을 때, 프레임 #n에서의 영역 특정의 대상인 화소가 움직임 영역에 속한다고 판정하고, 영역이 판정되는 화소에 대응하는 움직임 영역 판정 플래그에, 움직임 영역에 속하는 것을 나타내는 "1"을 설정한다.
영역 판정부(203-2)는 정동 판정부(202-2)로부터 공급된 정동 판정이 정지를 나타낸다든지, 또는 정동 판정부(202-3)로부터 공급된 정동 판정이 정지를 나타내고 있을 때, 프레임 #n에서의 영역 특정의 대상인 화소가 움직임 영역에 속하지 않는다고 판정하고, 영역이 판정되는 화소에 대응하는 움직임 영역 판정 플래그에, 움직임 영역에 속하지 않음을 나타내는 "0"을 설정한다.
영역 판정부(203-2)는 이와 같이 "1" 또는 "0"이 설정된 움직임 영역 판정 플래그를 판정 플래그 저장 프레임 메모리(204)에 공급한다.
영역 판정부(203-3)는 정동 판정부(202-3)로부터 공급된 정동 판정이 움직임을 나타내고, 또한 정동 판정부(202-4)로부터 공급된 정동 판정이 정지를 나타내고 있을 때, 프레임 #n에 있어서의 영역 특정의 대상인 화소가 커버된 백그라운드 영역에 속한다고 판정하고, 영역이 판정되는 화소에 대응하는 커버된 백그라운드 영역 판정 플래그에, 커버된 백그라운드 영역에 속하는 것을 나타내는 "1"을 설정한다.
영역 판정부(203-3)는 정동 판정부(202-3)로부터 공급된 정동 판정이 정지를 나타낸다든지, 또는 정동 판정부(202-4)로부터 공급된 정동 판정이 움직임을 나타내고 있을 때, 프레임 #n에서의 영역 특정의 대상인 화소가 커버된 백그라운드 영역에 속하지 않는다고 판정하고, 영역이 판정되는 화소에 대응하는 커버된 백그라운드 영역 판정 플래그에, 커버된 백그라운드 영역에 속하지 않음을 나타내는 "0"을 설정한다.
영역 판정부(203-3)는 이와 같이 "1" 또는 "0"이 설정된 커버된 백그라운드 영역 판정 플래그를 판정 플래그 저장 프레임 메모리(204)에 공급한다.
판정 플래그 저장 프레임 메모리(204)는, 영역 판정부(203-1)로부터 공급된 커버되지 않은 백그라운드 영역 판정 플래그, 영역 판정부(203-2)로부터 공급된 정지 영역 판정 플래그, 영역 판정부(203-2)로부터 공급된 움직임 영역 판정 플래그, 및 영역 판정부(203-3)로부터 공급된 커버된 백그라운드 영역 판정 플래그를 각각 기억한다.
판정 플래그 저장 프레임 메모리(204)는, 기억하고 있는 커버되지 않은 백그라운드 영역 판정 플래그, 정지 영역 판정 플래그, 움직임 영역 판정 플래그, 및 커버된 백그라운드 영역 판정 플래그를 합성부(205)에 공급한다. 합성부(205)는 판정 플래그 저장 프레임 메모리(204)로부터 공급된, 커버되지 않은 백그라운드 영역 판정 플래그, 정지 영역 판정 플래그, 움직임 영역 판정 플래그, 및 커버된 백그라운드 영역 판정 플래그에 기초하여, 각 화소가, 커버되지 않은 백그라운드 영역, 정지 영역, 움직임 영역, 및 커버된 백그라운드 영역 중 어느 하나에 속하는 것을 나타내는 영역 정보를 생성하여, 판정 플래그 저장 프레임 메모리(206)에 공급한다.
판정 플래그 저장 프레임 메모리(206)는 합성부(205)로부터 공급된 영역 정보를 기억함과 함께, 기억하고 있는 영역 정보를 출력한다.
다음으로, 영역 특정부(103)의 처리의 예를 도 21 내지 도 25를 참조하여 설명한다.
전경에 대응하는 오브젝트가 이동하고 있을 때, 오브젝트에 대응하는 화상의 화면 상의 위치는 프레임마다 변화한다. 도 21에 도시한 바와 같이, 프레임 #n에서, Yn(x, y)로 나타내지는 위치에 위치하는 오브젝트에 대응하는 화상은, 다음 프레임인 프레임 #n+1에 있어서, Yn+1(x, y)에 위치한다.
전경 오브젝트에 대응하는 화상의 이동 방향에 인접하여 1열로 배열되는 화소의 화소값을 시간 방향으로 전개한 모델도를 도 24에 나타낸다. 예를 들면, 전경의 오브젝트에 대응하는 화상의 이동 방향이 화면에 대하여 수평일 때, 도 22에서의 모델도는 1라인 상의 인접하는 화소의 화소값을 시간 방향으로 전개한 모델을 나타낸다.
도 22에서, 프레임 #n에서의 라인은 프레임 #n+1에서의 라인과 동일하다.
프레임 #n에 있어서, 좌측에서 2번째 화소 내지 13번째 화소에 포함되어 있는 오브젝트에 대응하는 전경 성분은, 프레임 #n+1에 있어서 좌측에서 6번째 내지 17번째 화소에 포함된다.
프레임 #n에 있어서, 커버된 백그라운드 영역에 속하는 화소는 좌측에서 11번째 내지 13번째 화소이고, 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는 화소는 좌측에서 2번째 내지 4번째 화소이다. 프레임 #n+1에 있어서, 커버된 백그라운드 영역에 속하는 화소는 좌측에서 15번째 내지 17번째 화소이고, 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는 화소는 좌측에서 6번째 내지 8번째 화소이다.
도 22에 도시하는 예에서, 프레임 #n에 포함되는 전경 성분이, 프레임 #n+1에 있어서 4 화소 이동하고 있기 때문에, 움직임량 v는 4이다. 가상 분할 수는 움직임량 v에 대응하며, 4이다.
다음으로, 주목하고 있는 프레임의 전후에서의 혼합 영역에 속하는 화소의 화소값의 변화에 대하여 설명한다.
도 23에 도시하는, 배경이 정지하고, 전경의 움직임량 v가 4인 프레임 #n에있어서, 커버된 백그라운드 영역에 속하는 화소는 좌측에서 15번째 내지 17번째 화소이다. 움직임량 v가 4이기 때문에, 하나 이전 프레임 #n-1에 있어서, 좌측에서 15번째 내지 17번째 화소는 배경 성분만을 포함하며, 배경 영역에 속한다. 또한, 하나 더 이전 프레임 #n-2에 있어서, 좌측에서 15번째 내지 17번째 화소는 배경 성분만을 포함하고, 배경 영역에 속한다.
여기서, 배경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있기 때문에, 프레임 #n-1의 좌측에서 15번째 화소의 화소값은 프레임 #n-2의 좌측에서 15번째 화소의 화소값으로부터 변화하지 않는다. 마찬가지로, 프레임 #n-1의 좌측에서 16번째 화소의 화소값은 프레임 #n-2의 좌측에서 16번째 화소의 화소값으로부터 변화하지 않고, 프레임 #n-1의 좌측에서 17번째 화소의 화소값은 프레임 #n-2의 좌측에서 17번째 화소의 화소값으로부터 변화하지 않는다.
즉, 프레임 #n에서의 커버된 백그라운드 영역에 속하는 화소에 대응하는, 프레임 #n-1 및 프레임 #n-2의 화소는, 배경 성분만으로 이루어지고, 화소값이 변화하지 않기 때문에, 그 차의 절대값은 거의 0의 값이 된다. 따라서, 프레임 #n에서의 혼합 영역에 속하는 화소에 대응하는, 프레임 #n-1 및 프레임 #n-2의 화소에 대한 정동 판정은, 정동 판정부(202-4)에 의해 정지라고 판정된다.
프레임 #n에서의 커버된 백그라운드 영역에 속하는 화소는 전경 성분을 포함하기 때문에, 프레임 #n-1에서의 배경 성분만으로 이루어지는 경우와 화소값이 서로 다르다. 따라서, 프레임 #n에서의 혼합 영역에 속하는 화소 및 대응하는 프레임 #n-1의 화소에 대한 정동 판정은, 정동 판정부(202-3)에 의해 움직임이라고 판정된다.
이와 같이, 영역 판정부(203-3)는 정동 판정부(202-3)로부터 움직임을 나타내는 정동 판정의 결과가 공급되고, 정동 판정부(202-4)로부터 정지를 나타내는 정동 판정의 결과가 공급되었을 때, 대응하는 화소가 커버된 백그라운드 영역에 속한다고 판정한다.
도 24에 도시하는, 배경이 정지하고, 전경의 움직임량 v가 4인 프레임 #n에 있어서, 커버되지 않은 백그라운드 영역에 포함되는 화소는 좌측에서 2번째 내지 4번째 화소이다. 움직임량 v가 4이기 때문에, 하나 뒤의 프레임 #n+1에 있어서, 좌측에서 2번째 내지 4번째 화소는 배경 성분만을 포함하고, 배경 영역에 속한다. 또한, 하나 더 뒤의 프레임 #n+2에 있어서, 좌측에서 2번째 내지 4번째 화소는 배경 성분만을 포함하고, 배경 영역에 속한다.
여기서, 배경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있기 때문에, 프레임 #n+2의 좌측에서 2번째 화소의 화소값은, 프레임 #n+1의 좌측에서 2번째 화소의 화소값으로부터 변화하지 않는다. 마찬가지로, 프레임 #n+2의 좌측에서 3번째 화소의 화소값은 프레임 #n+1의 좌측에서 3번째 화소의 화소값으로부터 변화하지 않고, 프레임 #n+2의 좌측에서 4번째 화소의 화소값은 프레임 #n+1의 좌측에서 4번째 화소의 화소값으로부터 변화하지 않는다.
즉, 프레임 #n에서의 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는 화소에 대응하는, 프레임 #n+1 및 프레임 #n+2의 화소는, 배경 성분만으로 이루어지고, 화소값이 변화하지 않기 때문에, 그 차의 절대값은 거의 0의 값이 된다. 따라서, 프레임#n에서의 혼합 영역에 속하는 화소에 대응하는, 프레임 #n+1 및 프레임 #n+2의 화소에 대한 정동 판정은, 정동 판정부(202-1)에 의해 정지라고 판정된다.
프레임 #n에서의 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는 화소는, 전경 성분을 포함하기 때문에, 프레임 #n+1에서의 배경 성분만으로 이루어지는 경우와, 화소값이 서로 다르다. 따라서, 프레임 #n에서의 혼합 영역에 속하는 화소 및 대응하는 프레임 #n+1의 화소에 대한 정동 판정은, 정동 판정부(202-2)에 의해 움직임으로 판정된다.
이와 같이, 영역 판정부(203-1)는 정동 판정부(202-2)로부터 움직임을 나타내는 정동 판정의 결과가 공급되고, 정동 판정부(202-1)로부터 정지를 나타내는 정동 판정의 결과가 공급되었을 때, 대응하는 화소가 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속한다고 판정한다.
도 25는 프레임 #n에서의 영역 특정부(103)의 판정 조건을 도시하는 도면이다. 프레임 #n의 판정 대상이 되는 화소의 화상 상의 위치와 동일한 위치에 있는 프레임 #n-2의 화소와, 프레임 #n의 판정 대상이 되는 화소의 화상 상의 위치와 동일한 위치에 있는 프레임 #n-1의 화소가 정지라고 판정되고, 프레임 #n의 판정 대상이 되는 화소의 화상 상의 위치와 동일한 위치에 있는 프레임 #n-1의 화소와, 프레임 #n의 화소가 움직임이라고 판정되었을 때, 영역 특정부(103)는, 프레임 #n의 판정 대상이 되는 화소가 커버된 백그라운드 영역에 속한다고 판정한다.
프레임 #n의 판정 대상이 되는 화소의 화상 상의 위치와 동일한 위치에 있는 프레임 #n-1의 화소와, 프레임 #n의 화소가 정지라고 판정되고, 프레임 #n의 화소와, 프레임 #n의 판정 대상이 되는 화소의 화상 상의 위치와 동일한 위치에 있는 프레임 #n+1의 화소가 정지라고 판정되었을 때, 영역 특정부(103)는 프레임 #n의 판정 대상이 되는 화소가 정지 영역에 속한다고 판정한다.
프레임 #n의 판정 대상이 되는 화소의 화상 상의 위치와 동일한 위치에 있는 프레임 #n-1의 화소와, 프레임 #n의 화소가 움직임이라고 판정되고, 프레임 #n의 화소와, 프레임 #n의 판정 대상이 되는 화소의 화상 상의 위치와 동일한 위치에 있는 프레임 #n+1의 화소가 움직임이라고 판정되었을 때, 영역 특정부(103)는 프레임 #n의 판정 대상이 되는 화소가 움직임 영역에 속한다고 판정한다.
프레임 #n의 화소와, 프레임 #n의 판정 대상이 되는 화소의 화상 상의 위치와 동일한 위치에 있는 프레임 #n+1의 화소가 움직임이라고 판정되고, 프레임 #n의 판정 대상이 되는 화소의 화상 상의 위치와 동일한 위치에 있는 프레임 #n+1의 화소와, 프레임 #n의 판정 대상이 되는 화소의 화상 상의 위치와 동일한 위치에 있는 프레임 #n+2의 화소가 정지라고 판정되었을 때, 영역 특정부(103)는, 프레임 #n의 판정 대상이 되는 화소가 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속한다고 판정한다.
도 26A 내지 도 26D는 영역 특정부(103)의 영역 특정 결과의 예를 도시하는 도면이다. 도 26A에서, 커버된 백그라운드 영역에 속한다고 판정된 화소는 백으로 표시되어 있다. 도 26B에서, 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속한다고 판정된 화소는 백으로 표시되어 있다.
도 26C에서, 움직임 영역에 속한다고 판정된 화소는 백으로 표시되어 있다. 도 26D에서, 정지 영역에 속한다고 판정된 화소는 백으로 표시되어 있다.
도 27은 판정 플래그 저장 프레임 메모리(206)가 출력하는 영역 정보 중, 혼합 영역을 나타내는 영역 정보를 화상으로서 도시하는 도면이다. 도 27에서, 커버된 백그라운드 영역 또는 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속한다고 판정된 화소, 즉 혼합 영역에 속한다고 판정된 화소는, 백으로 표시되어 있다. 판정 플래그 저장 프레임 메모리(206)가 출력하는 혼합 영역을 나타내는 영역 정보는, 혼합 영역, 및 전경 영역 내의 텍스쳐가 없는 부분에 둘러싸인 텍스쳐가 있는 부분을 나타낸다.
다음으로, 도 28의 순서도를 참조하여, 영역 특정부(103)의 영역 특정 처리를 설명한다. 단계 S201에서, 프레임 메모리(201)는 판정 대상이 되는 프레임 #n을 포함하는 프레임 #n-2 내지 프레임 #n+2의 화상을 취득한다.
단계 S202에서, 정동 판정부(202-3)는 프레임 #n-1의 화소와 프레임 #n의 동일 위치의 화소에 대해 정지인지 여부를 판정하여, 정지라고 판정된 경우, 단계 S203으로 진행하고, 정동 판정부(202-2)는, 프레임 #n의 화소와 프레임 #n+1의 동일 위치의 화소에 대해 정지인지 여부를 판정한다.
단계 S203에서, 프레임 #n의 화소와 프레임 #n+1의 동일 위치의 화소에 대해 정지라고 판정된 경우, 단계 S204로 진행하여, 영역 판정부(203-2)는 영역이 판정되는 화소에 대응하는 정지 영역 판정 플래그에, 정지 영역에 속하는 것을 나타내는 "1"을 설정한다. 영역 판정부(203-2)는 정지 영역 판정 플래그를 판정 플래그 저장 프레임 메모리(204)에 공급하고, 수속은 단계 S205로 진행한다.
단계 S202에서, 프레임 #n-1의 화소와 프레임 #n의 동일 위치의 화소에 대해움직임으로 판정된 경우, 또는 단계 S203에서, 프레임 #n의 화소와 프레임 #n+1의 동일 위치의 화소에 대해 움직임으로 판정된 경우, 프레임 #n의 화소가 정지 영역에는 속하지 않기 때문에, 단계 S204의 처리는 스킵되고, 수속은 단계 S205로 진행한다.
단계 S205에서, 정동 판정부(202-3)는, 프레임 #n-1의 화소와 프레임 #n의 동일 위치의 화소에 대해 움직임인지 아닌지를 판정하여, 움직임으로 판정된 경우, 단계 S206으로 진행하고, 정동 판정부(202-2)는 프레임 #n의 화소와 프레임 #n+1의 동일 위치의 화소에 대해 움직임인지 아닌지를 판정한다.
단계 S206에서, 프레임 #n의 화소와 프레임 #n+1의 동일 위치의 화소에 대해 움직임으로 판정된 경우, 단계 S207로 진행하여, 영역 판정부(203-2)는, 영역이 판정되는 화소에 대응하는 움직임 영역 판정 플래그에, 움직임 영역에 속하는 것을 나타내는 "1"을 설정한다. 영역 판정부(203-2)는 움직임 영역 판정 플래그를 판정 플래그 저장 프레임 메모리(204)에 공급하고, 수속은 단계 S208로 진행한다.
단계 S205에서, 프레임 #n-1의 화소와 프레임 #n의 동일 위치의 화소에 대해 정지라고 판정된 경우, 또는 단계 S206에서, 프레임 #n의 화소와 프레임 #n+1의 동일 위치의 화소에 대해 정지라고 판정된 경우, 프레임 #n의 화소가 움직임 영역에는 속하지 않기 때문에, 단계 S207의 처리는 스킵되고, 수속은 단계 S208로 진행한다.
단계 S208에서, 정동 판정부(202-4)는, 프레임 #n-2의 화소와 프레임 #n-1의 동일 위치의 화소에 대해 정지인지 여부를 판정하여, 정지라고 판정된 경우, 단계S209로 진행하고, 정동 판정부(202-3)는 프레임 #n-1의 화소와 프레임 #n의 동일 위치의 화소에 대해 움직임인지 여부를 판정한다.
단계 S209에서, 프레임 #n-1의 화소와 프레임 #n의 동일 위치의 화소에 대해 움직임으로 판정된 경우, 단계 S210으로 진행하여, 영역 판정부(203-3)는, 영역이 판정되는 화소에 대응하는 커버된 백그라운드 영역 판정 플래그에, 커버된 백그라운드 영역에 속하는 것을 나타내는 "1"을 설정한다. 영역 판정부(203-3)는 커버된 백그라운드 영역 판정 플래그를 판정 플래그 저장 프레임 메모리(204)에 공급하고, 수속은 단계 S211로 진행한다.
단계 S208에서, 프레임 #n-2의 화소와 프레임 #n-1의 동일 위치의 화소에 대해 움직임으로 판정된 경우, 또는 단계 S209에서, 프레임 #n-1의 화소와 프레임 #n의 동일 위치의 화소에 대해 정지라고 판정된 경우, 프레임 #n의 화소가 커버된 백그라운드 영역에는 속하지 않기 때문에, 단계 S210의 처리는 스킵되고, 수속은 단계 S211로 진행한다.
단계 S211에서, 정동 판정부(202-2)는 프레임 #n의 화소와 프레임 #n+1의 동일 위치의 화소에 대해 움직임인지 여부를 판정하여, 움직임으로 판정된 경우, 단계 S212로 진행하고, 정동 판정부(202-1)는 프레임 #n+1의 화소와 프레임 #n+2의 동일 위치의 화소에 대해 정지인지 여부를 판정한다.
단계 S212에서, 프레임 #n+1의 화소와 프레임 #n+2의 동일 위치의 화소에 대해 정지라고 판정된 경우, 단계 S213으로 진행하고, 영역 판정부(203-1)는, 영역이 판정되는 화소에 대응하는 커버되지 않은 백그라운드 영역 판정 플래그에, 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는 것을 나타내는 "1"을 설정한다. 영역 판정부(203-1)는, 커버되지 않은 백그라운드 영역 판정 플래그를 판정 플래그 저장 프레임 메모리(204)에 공급하고, 수속은 단계 S214로 진행한다.
단계 S211에서, 프레임 #n의 화소와 프레임 #n+1의 동일 위치의 화소에 대해 정지라고 판정된 경우, 또는 단계 S212에서, 프레임 #n+1의 화소와 프레임 #n+2의 동일 위치의 화소에 대해 움직임으로 판정된 경우, 프레임 #n의 화소가 커버되지 않은 백그라운드 영역에는 속하지 않기 때문에, 단계 S213의 처리는 스킵되고, 수속은 단계 S214로 진행한다.
단계 S214에서, 영역 특정부(103)는, 프레임 #n의 모든 화소에 대하여 영역을 특정했는지 여부를 판정하고, 프레임 #n의 모든 화소에 대하여 영역을 특정하지 않았다고 판정된 경우, 수속은 단계 S202로 되돌아가, 다른 화소에 대하여 영역 특정 처리를 반복한다.
단계 S214에서, 프레임 #n의 모든 화소에 대하여 영역을 특정하였다고 판정된 경우, 단계 S215로 진행하여, 합성부(205)는, 판정 플래그 저장 프레임 메모리(204)에 기억되어 있는 커버되지 않은 백그라운드 영역 판정 플래그, 및 커버된 백그라운드 영역 판정 플래그에 기초하여, 혼합 영역을 나타내는 영역 정보를 생성하고, 또한, 각 화소가, 커버되지 않은 백그라운드 영역, 정지 영역, 움직임 영역, 및 커버된 백그라운드 영역 중 어느 하나에 속하는 것을 나타내는 영역 정보를 생성하고, 생성한 영역 정보를 판정 플래그 저장 프레임 메모리(206)로 설정하고, 처리는 종료한다.
이와 같이, 영역 특정부(103)는 프레임에 포함되어 있는 화소 각각에 대하여, 움직임 영역, 정지 영역, 커버되지 않은 백그라운드 영역, 또는 커버된 백그라운드 영역에 속하는 것을 나타내는 영역 정보를 생성할 수 있다.
또, 영역 특정부(103)는, 커버되지 않은 백그라운드 영역 및 커버된 백그라운드 영역에 대응하는 영역 정보에 논리합을 적용함으로써, 혼합 영역에 대응하는 영역 정보를 생성하여, 프레임에 포함되어 있는 화소 각각에 대하여, 움직임 영역, 정지 영역, 또는 혼합 영역에 속하는 것을 나타내는 플래그로 이루어지는 영역 정보를 생성하도록 해도 된다.
전경에 대응하는 오브젝트가 텍스쳐를 갖는 경우, 영역 특정부(103)는 보다 정확하게 움직임 영역을 특정할 수 있다.
영역 특정부(103)는 움직임 영역을 나타내는 영역 정보를 전경 영역을 나타내는 영역 정보로서, 또한 정지 영역을 나타내는 영역 정보를 배경 영역을 나타내는 영역 정보로서 출력할 수 있다.
또, 배경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있는 것으로 하여 설명하였지만, 배경 영역에 대응하는 화상이 움직임을 포함하고 있더라도 상술한 영역을 특정하는 처리를 적용할 수 있다. 예를 들면, 배경 영역에 대응하는 화상이 한결같이 움직이고 있을 때, 영역 특정부(103)는 이 움직임에 대응하여 화상 전체를 시프트시켜, 배경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있는 경우와 마찬가지로 처리한다. 또한, 배경 영역에 대응하는 화상이 국소마다 서로 다른 움직임을 포함하고 있을 때, 영역 특정부(103)는 움직임에 대응한 화소를 선택하여, 상술한 처리를 실행한다.
도 29는 영역 특정부(103)의 다른 구성 일례를 도시하는 블록도이다. 도 29에 도시하는 영역 특정부(103)는 움직임 벡터를 사용하지 않는다. 배경 화상 생성부(301)는 입력 화상에 대응하는 배경 화상을 생성하고, 생성한 배경 화상을 2치 오브젝트 화상 추출부(302)에 공급한다. 배경 화상 생성부(301)는, 예를 들면 입력 화상에 포함되는 배경 오브젝트에 대응하는 화상 오브젝트를 추출하여, 배경 화상을 생성한다.
전경 오브젝트에 대응하는 화상의 이동 방향에 인접하여 1열로 배열되는 화소의 화소값을 시간 방향으로 전개한 모델도의 예를 도 30에 도시한다. 예를 들면, 전경 오브젝트에 대응하는 화상의 이동 방향이 화면에 대하여 수평일 때, 도 30에서의 모델도는 하나의 라인 상의 인접하는 화소의 화소값을 시간 방향으로 전개한 모델을 나타낸다.
도 30에서, 프레임 #n에서의 라인은 프레임 #n-1 및 프레임 #n+1에서의 라인과 동일하다.
프레임 #n에서, 좌측에서 6번째 화소 내지 17번째 화소에 포함되어 있는 오브젝트에 대응하는 전경 성분은, 프레임 #n-1에 있어서, 좌측에서 2번째 내지 13번째 화소에 포함되고, 프레임 #n+1에 있어서, 좌측에서 10번째 내지 21번째 화소에 포함된다.
프레임 #n-1에 있어서, 커버된 백그라운드 영역에 속하는 화소는 좌측에서 11번째 내지 13번째 화소이고, 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는 화소는 좌측에서 2번째 내지 4번째 화소이다. 프레임 #n에 있어서, 커버된 백그라운드 영역에 속하는 화소는 좌측에서 15번째 내지 17번째 화소이고, 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는 화소는 좌측에서 6번째 내지 8번째 화소이다. 프레임 #n+1에 있어서, 커버된 백그라운드 영역에 속하는 화소는 좌측에서 19번째 내지 21번째 화소이고, 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는 화소는 좌측에서 10번째 내지 12번째 화소이다.
프레임 #n-1에 있어서, 배경 영역에 속하는 화소는 좌측에서 1번째 화소, 및 좌측에서 14번째 내지 21번째 화소이다. 프레임 #n에 있어서, 배경 영역에 속하는 화소는 좌측에서 1번째 내지 5번째 화소 및 좌측에서 18번째 내지 21번째 화소이다. 프레임 #n+1에 있어서, 배경 영역에 속하는 화소는 좌측에서 1번째 내지 9번째 화소이다.
배경 화상 생성부(301)가 생성하는, 도 30의 예에 대응하는 배경 화상의 예를 도 31에 도시한다. 배경 화상은 배경 오브젝트에 대응하는 화소로 구성되고, 전경 오브젝트에 대응하는 화상의 성분을 포함하지 않는다.
2치 오브젝트 화상 추출부(302)는 배경 화상 및 입력 화상의 상관을 기초로, 2치 오브젝트 화상을 생성하고, 생성한 2치 오브젝트 화상을 시간 변화 검출부(303)에 공급한다.
도 32는 2치 오브젝트 화상 추출부(302)의 구성을 도시하는 블록도이다. 상관값 연산부(321)는, 배경 화상 생성부(301)로부터 공급된 배경 화상 및 입력 화상의 상관을 연산하여, 상관값을 생성하고, 생성한 상관값을 임계값 처리부(322)에 공급한다.
상관값 연산부(321)는, 예를 들면 도 33A에 도시한 바와 같이, X4를 중심으로 한 3×3의 배경 화상 중의 블록과, 도 33B에 도시한 바와 같이, 배경 화상 중의 블록에 대응하는 Y4를 중심과 한 3×3의 입력 화상 중의 블록에, 수학식 4를 적용하여, Y4에 대응하는 상관값을 산출한다.
상관값 연산부(321)는 이와 같이 각 화소에 대응하여 산출된 상관값을 임계값 처리부(322)에 공급한다.
또한, 상관값 연산부(321)는, 예를 들면 도 34A에 도시한 바와 같이, X4를 중심으로 한 3×3의 배경 화상 중의 블록과, 도 34B에 도시한 바와 같이, 배경 화상 중의 블록에 대응하는 Y4를 중심으로 한 3×3의 입력 화상 중의 블록에, 수학식7을 적용하여, Y4에 대응하는 차분 절대값 합을 산출하도록 해도 된다.
상관값 연산부(321)는 이와 같이 산출된 차분 절대값 합을 상관값으로서, 임계값 처리부(322)에 공급한다.
임계값 처리부(322)는 상관 화상의 화소값과 임계값 th0을 비교하여, 상관값이 임계값 th0 이하인 경우, 2치 오브젝트 화상의 화소값에 1을 설정하고, 상관값이 임계값 th0보다 큰 경우, 2치 오브젝트 화상의 화소값에 0을 설정하여, 0 또는 1이 화소값으로 설정된 2치 오브젝트 화상을 출력한다. 임계값 처리부(322)는 임계값 th0을 사전에 기억하도록 해도 되고, 또는, 외부로부터 입력된 임계값 th0을 사용하도록 해도 된다.
도 35는 도 30에 도시하는 입력 화상의 모델에 대응하는 2치 오브젝트 화상의 예를 도시하는 도면이다. 2치 오브젝트 화상에 있어서, 배경 화상과 상관이 높은 화소에는 화소값으로 0이 설정된다.
도 36은 시간 변화 검출부(303)의 구성을 도시하는 블록도이다. 프레임 메모리(341)는 프레임 #n의 화소에 대하여 영역을 판정할 때, 2치 오브젝트 화상 추출부(302)로부터 공급된, 프레임 #n-1, 프레임 #n, 및 프레임 #n+1의 2치 오브젝트 화상을 기억한다.
영역 판정부(342)는, 프레임 메모리(341)에 기억되어 있는 프레임 #n-1, 프레임 #n, 및 프레임 #n+1의 2치 오브젝트 화상에 기초하여, 프레임 #n의 각 화소에 대하여 영역을 판정하여, 영역 정보를 생성하고, 생성한 영역 정보를 출력한다.
도 37은 영역 판정부(342)의 판정을 설명하는 도면이다. 프레임 #n의 2치 오브젝트 화상이 주목하고 있는 화소가 0일 때, 영역 판정부(342)는 프레임 #n이 주목하고 있는 화소가 배경 영역에 속한다고 판정한다.
프레임 #n의 2치 오브젝트 화상이 주목하고 있는 화소가 1이고, 프레임 #n-1의 2치 오브젝트 화상의 대응하는 화소가 1이고, 프레임 #n+1의 2치 오브젝트 화상의 대응하는 화소가 1일 때, 영역 판정부(342)는, 프레임 #n이 주목하고 있는 화소가 전경 영역에 속한다고 판정한다.
프레임 #n의 2치 오브젝트 화상이 주목하고 있는 화소가 1이고, 프레임 #n-1의 2치 오브젝트 화상의 대응하는 화소가 0일 때, 영역 판정부(342)는, 프레임 #n이 주목하고 있는 화소가 커버된 백그라운드 영역에 속한다고 판정한다.
프레임 #n의 2치 오브젝트 화상이 주목하고 있는 화소가 1이고, 프레임 #n+1의 2치 오브젝트 화상의 대응하는 화소가 0일 때, 영역 판정부(342)는, 프레임 #n이 주목하고 있는 화소가 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속한다고 판정한다.
도 38은 도 30에 도시하는 입력 화상의 모델에 대응하는 2치 오브젝트 화상에 대하여, 시간 변화 검출부(303)가 판정한 예를 도시하는 도면이다. 시간 변화 검출부(303)는 2치 오브젝트 화상의 프레임 #n이 대응하는 화소가 0이기 때문에, 프레임 #n의 좌측에서 1번째 내지 5번째 화소를 배경 영역에 속한다고 판정한다.
시간 변화 검출부(303)는, 2치 오브젝트 화상의 프레임 #n의 화소가 1이고,프레임 #n+1이 대응하는 화소가 0이기 때문에, 좌측에서 6번째 내지 9번째 화소를 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속한다고 판정한다.
시간 변화 검출부(303)는, 2치 오브젝트 화상의 프레임 #n의 화소가 1이고, 프레임 #n-1이 대응하는 화소가 1이고, 프레임 #n+1이 대응하는 화소가 1이기 때문에, 좌측에서 10번째 내지 13번째 화소를 전경 영역에 속한다고 판정한다.
시간 변화 검출부(303)는, 2치 오브젝트 화상의 프레임 #n의 화소가 1이고, 프레임 #n-1이 대응하는 화소가 0이기 때문에, 좌측에서 14번째 내지 17번째 화소를 커버된 백그라운드 영역에 속한다고 판정한다.
시간 변화 검출부(303)는, 2치 오브젝트 화상의 프레임 #n이 대응하는 화소가 0이기 때문에, 좌측에서 18번째 내지 21번째 화소를 배경 영역에 속한다고 판정한다.
다음으로, 도 39의 순서도를 참조하여, 영역 판정부(103)의 영역 특정 처리를 설명한다. 단계 S301에서, 영역 판정부(103)의 배경 화상 생성부(301)는 입력 화상을 기초로, 예를 들면, 입력 화상에 포함되는 배경 오브젝트에 대응하는 화상 오브젝트를 추출하여 배경 화상을 생성하고, 생성한 배경 화상을 2치 오브젝트 화상 추출부(302)에 공급한다.
단계 S302에서, 2치 오브젝트 화상 추출부(302)는, 예를 들면 도 33을 참조하여 설명한 연산에 의해, 입력 화상과 배경 화상 생성부(301)로부터 공급된 배경 화상과의 상관값을 연산한다. 단계 S303에서, 2치 오브젝트 화상 추출부(302)는, 예를 들면 상관값과 임계값 th0을 비교함으로써, 상관값 및 임계값 th0으로부터 2치 오브젝트 화상을 연산한다.
단계 S304에서, 시간 변화 검출부(303)는 영역 판정 처리를 실행하고, 처리는 종료한다.
도 40의 순서도를 참조하여, 단계 S304에 대응하는 영역 판정 처리의 상세를 설명한다. 단계 S321에서, 시간 변화 검출부(303)의 영역 판정부(342)는, 프레임 메모리(341)에 기억되어 있는 프레임 #n에서, 주목하는 화소가 0인지 여부를 판정하여, 프레임 #n에서 주목하는 화소가 0이라고 판정된 경우, 단계 S322로 진행하고, 프레임 #n이 주목하는 화소가 배경 영역에 속한다고 설정하고, 처리는 종료한다.
단계 S321에서, 프레임 #n에 있어서, 주목하는 화소가 1이라고 판정된 경우, 단계 S323으로 진행하여, 시간 변화 검출부(303)의 영역 판정부(342)는, 프레임 메모리(341)에 기억되어 있는 프레임 #n에 있어서, 주목하는 화소가 1이고, 또한 프레임 #n-1에 있어서, 대응하는 화소가 0인지 여부를 판정하여, 프레임 #n에 있어서, 주목하는 화소가 1이고, 또한 프레임 #n-1에 있어서, 대응하는 화소가 0이라고 판정된 경우, 단계 S324로 진행하여, 프레임 #n이 주목하는 화소가 커버된 백그라운드 영역에 속한다고 설정하고, 처리는 종료한다.
단계 S323에서, 프레임 #n에서 주목하는 화소가 0이라든가, 또는 프레임 #n-1에서 대응하는 화소가 1이라고 판정된 경우, 단계 S325로 진행하여, 시간 변화 검출부(303)의 영역 판정부(342)는, 프레임 메모리(341)에 기억되어 있는 프레임 #n에서 주목하는 화소가 1이고, 또한 프레임 #n+1에서 대응하는 화소가 0인지 여부를판정하여, 프레임 #n에서 주목하는 화소가 1이고, 또한 프레임 #n+1에서 대응하는 화소가 0이라고 판정된 경우, 단계 S326으로 진행하여, 프레임 #n이 주목하는 화소가 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속한다고 설정하고, 처리는 종료한다.
단계 S325에서, 프레임 #n에서 주목하는 화소가 0이라든가, 또는 프레임 #n+1에서 대응하는 화소가 1이라고 판정된 경우, 단계 S327로 진행하여, 시간 변화 검출부(303)의 영역 판정부(342)는, 프레임 #n이 주목하는 화소를 전경 영역으로 설정하고, 처리는 종료한다.
이와 같이, 영역 특정부(103)는 입력된 화상과 대응하는 배경 화상과의 상관값에 기초하여, 입력 화상의 화소가 전경 영역, 배경 영역, 커버된 백그라운드 영역, 및 커버되지 않은 백그라운드 영역 중 어느 하나에 속하는지를 특정하여, 특정한 결과에 대응하는 영역 정보를 생성할 수 있다.
도 41은 영역 특정부(103)의 다른 구성을 도시하는 블록도이다. 도 41에 도시하는 영역 특정부(103)는, 움직임 검출부(102)로부터 공급되는 움직임 벡터와 그 위치 정보를 사용한다. 도 29에 도시하는 경우와 마찬가지 부분에는 동일한 번호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.
로버스트화부(361)는, 2치 오브젝트 화상 추출부(302)로부터 공급된, N개의 프레임의 2치 오브젝트 화상에 기초하여, 로버스트화된 2치 오브젝트 화상을 생성하여 시간 변화 검출부(303)에 출력한다.
도 42는 로버스트화부(361)의 구성을 설명하는 블록도이다. 움직임 보상부(381)는 움직임 검출부(102)로부터 공급된 움직임 벡터와 그 위치 정보에 기초하여, N개의 프레임의 2치 오브젝트 화상의 움직임을 보상하여, 움직임이 보상된 2치 오브젝트 화상을 스위치(382)에 출력한다.
도 43 및 도 44의 예를 참조하여, 움직임 보상부(381)의 움직임 보상에 대하여 설명한다. 예를 들면, 프레임 #n의 영역을 판정할 때, 도 43에 예를 도시하는 프레임 #n-1, 프레임 #n, 및 프레임 #n+1의 2치 오브젝트 화상이 입력된 경우, 움직임 보상부(381)는, 움직임 검출부(102)로부터 공급된 움직임 벡터에 기초하여, 도 44에 예를 나타내는 바와 같이, 프레임 #n-1의 2치 오브젝트 화상, 및 프레임 #n+1의 2치 오브젝트 화상을 움직임 보상하여, 움직임 보상된 2치 오브젝트 화상을 스위치(382)에 공급한다.
스위치(382)는 첫 번째 프레임의 움직임 보상된 2치 오브젝트 화상을 프레임 메모리(383-1)에 출력하고, 2번째 프레임의 움직임 보상된 2치 오브젝트 화상을 프레임 메모리(383-2)에 출력한다. 마찬가지로, 스위치(382)는 3번째 내지 N-1번째 프레임의 움직임 보상된 2치 오브젝트 화상의 각각을 프레임 메모리(383-3) 내지 프레임 메모리(383-(N-1)) 중 어느 하나로 출력하고, N번째 프레임의 움직임 보상된 2치 오브젝트 화상을 프레임 메모리(383-N)에 출력한다.
프레임 메모리(383-1)는 첫번째 프레임의 움직임 보상된 2치 오브젝트 화상을 기억하고, 기억되어 있는 2치 오브젝트 화상을 가중 부여부(384-1)에 출력한다. 프레임 메모리(383-2)는 2번째 프레임의 움직임 보상된 2치 오브젝트 화상을 기억하고, 기억되어 있는 2치 오브젝트 화상을 가중 부여부(384-2)에 출력한다.
마찬가지로, 프레임 메모리(383-3) 내지 프레임 메모리(383-(N-1))의 각각은, 3번째 프레임 내지 N-1번째 프레임의 움직임 보상된 2치 오브젝트 화상 중 어느 하나를 기억하고, 기억되어 있는 2치 오브젝트 화상을 가중 부여부(384-3) 내지 가중 부여부(384-(N-1)) 중 어느 하나로 출력한다. 프레임 메모리(383-N)는 N번째 프레임의 움직임 보상된 2치 오브젝트 화상을 기억하고, 기억되어 있는 2치 오브젝트 화상을 가중 부여부(384-N)에 출력한다.
가중 부여부(384-1)는, 프레임 메모리(383-1)로부터 공급된 첫번째 프레임의 움직임 보상된 2치 오브젝트 화상의 화소값에 사전에 정한 가중 w1을 곱하여, 적산부(385)에 공급한다. 가중 부여부(384-2)는 프레임 메모리(383-2)로부터 공급된 2번째 프레임의 움직임 보상된 2치 오브젝트 화상의 화소값에 사전에 정한 가중 w2를 곱하여 적산부(385)에 공급한다.
마찬가지로, 가중 부여부(384-3) 내지 가중 부여부(384-(N-1))의 각각은, 프레임 메모리(383-3) 내지 프레임 메모리(383-(N-1)) 중 어느 하나로부터 공급된 3번째 내지 N-1번째 중 어느 하나 프레임의 움직임 보상된 2치 오브젝트 화상의 화소값에 사전에 정한 가중 w3 내지 가중 w(N-1) 중 어느 하나를 곱하여 적산부(385)에 공급한다. 가중 부여부(384-N)는 프레임 메모리(383-N)로부터 공급된 N번째 프레임의 움직임 보상된 2치 오브젝트 화상의 화소값에 사전에 정한 가중 wN을 곱하여, 적산부(385)에 공급한다.
적산부(385)는 1 내지 N번째 프레임이 움직임 보상되고, 각각 가중 w1 내지 wN 중 어느 하나가 곱해진, 2치 오브젝트 화상의 대응하는 화소값을 적산하여, 적산된 화소값을 사전에 정한 임계값 th0과 비교함으로써 2치 오브젝트 화상을 생성한다.
이와 같이, 로버스트화부(361)는 N개의 2치 오브젝트 화상으로부터 로버스트화된 2치 오브젝트 화상을 생성하여 시간 변화 검출부(303)에 공급하기 때문에, 도 41에 구성을 나타내는 영역 특정부(103)는, 입력 화상에 노이즈가 포함되어 있더라도, 도 29에 도시하는 경우에 비하여 보다 정확하게 영역을 특정할 수 있다.
다음으로, 도 41에 구성을 나타내는 영역 특정부(103)의 영역 특정 처리에 대하여 도 45의 순서도를 참조하여 설명한다. 단계 S341 내지 단계 S343의 처리는 도 39의 순서도에서 설명한 단계 S301 내지 단계 S303과 각각 마찬가지이므로, 그 설명은 생략한다.
단계 S344에서, 로버스트화부(361)는 로버스트화의 처리를 실행한다.
단계 S345에서, 시간 변화 검출부(303)는 영역 판정 처리를 실행하고, 처리는 종료한다. 단계 S345 처리의 상세는 도 40의 순서도를 참조하여 설명한 처리와 마찬가지이므로, 그 설명은 생략한다.
다음으로, 도 46의 순서도를 참조하여, 도 45의 단계 S344의 처리에 대응하는, 로버스트화 처리의 상세에 대하여 설명한다. 단계 S361에서, 움직임 보상부(381)는 움직임 검출부(102)로부터 공급되는 움직임 벡터와 그 위치 정보에 기초하여, 입력된 2치 오브젝트 화상의 움직임 보상 처리를 실행한다. 단계 S362에서, 프레임 메모리(383-1 내지 383-N) 중 어느 하나는, 스위치(382)를 통해 공급된 움직임 보상된 2치 오브젝트 화상을 기억한다.
단계 S363에서, 로버스트화부(361)는 N개의 2치 오브젝트 화상이 기억되었는지 여부를 판정하여, N개의 2치 오브젝트 화상이 기억되어 있지 않다고 판정된 경우, 단계 S361로 되돌아가, 2치 오브젝트 화상의 움직임 보상 처리 및 2치 오브젝트 화상의 기억 처리를 반복한다.
단계 S363에서, N개의 2치 오브젝트 화상이 기억되었다고 판정된 경우, 단계 S364로 진행하여, 가중 부여부(384-1 내지 384-N)의 각각은, N개의 2치 오브젝트 화상의 각각에 w1 내지 wN 중 어느 하나의 가중을 곱하여 가중 부여한다.
단계 S365에서, 적산부(385)는 가중 부여된 N개의 2치 오브젝트 화상을 적산한다.
단계 S366에서, 적산부(385)는, 예를 들면 사전에 정해진 임계값 th1과의 비교 등에 의해, 적산된 화상으로부터 2치 오브젝트 화상을 생성하고, 처리는 종료한다.
이와 같이, 도 41에 구성을 나타내는 영역 특정부(103)는 로버스트화된 2치 오브젝트 화상을 기초로 영역 정보를 생성할 수 있다.
이상과 같이, 영역 특정부(103)는, 프레임에 포함되어 있는 화소 각각에 대하여, 움직임 영역, 정지 영역, 커버되지 않은 백그라운드 영역, 또는 커버된 백그라운드 영역에 속하는 것을 나타내는 영역 정보를 생성할 수 있다.
도 47은 혼합비 산출부(104)의 구성의 일례를 도시하는 블록도이다. 추정 혼합비 처리부(401)는 입력 화상을 기초로, 커버된 백그라운드 영역의 모델에 대응하는 연산에 의해, 화소마다 추정 혼합비를 산출하고, 산출한 추정 혼합비를 혼합비 결정부(403)에 공급한다.
추정 혼합비 처리부(402)는, 입력 화상을 기초로, 커버되지 않은 백그라운드 영역의 모델에 대응하는 연산에 의해, 화소마다 추정 혼합비를 산출하고, 산출한 추정 혼합비를 혼합비 결정부(403)에 공급한다.
전경에 대응하는 오브젝트가 셔터 시간 내에 등속으로 움직이고 있다고 가정할 수 있기 때문에, 혼합 영역에 속하는 화소의 혼합비 α는 이하의 성질을 갖는다. 즉, 혼합비 α는 화소의 위치 변화에 대응하여 직선적으로 변화한다. 화소의 위치 변화를 1차원이라고 하면, 혼합비 α의 변화는 직선으로 표현할 수 있고, 화소의 위치 변화를 2차원이라고 하면, 혼합비 α의 변화는 평면으로 표현할 수 있다.
또, 1 프레임의 기간은 짧기 때문에, 전경에 대응하는 오브젝트가 강체이고, 등속으로 이동하고 있다는 가정이 성립된다.
이 경우, 혼합비 α의 기울기는 전경의 셔터 시간 내에서의 움직임량 v의 역비가 된다.
이상적인 혼합비 α의 예를 도 48에 나타낸다. 이상적인 혼합비 α의 혼합 영역에서의 기울기 1은 움직임량 v의 역수로서 나타낼 수 있다.
도 48에 도시한 바와 같이, 이상적인 혼합비 α는, 배경 영역에서 1의 값을 지니고, 전경 영역에서 0의 값을 지니고, 혼합 영역에서 0을 넘고 1미만인 값을 갖는다.
도 49의 예에서, 프레임 #n의 좌측에서 7번째 화소의 화소값 C06은, 프레임 #n-1의 좌측에서 7번째 화소의 화소값 P06을 이용하여, 수학식 8로 나타낼 수 있다.
수학식 8에서, 화소값 C06을 혼합 영역의 화소의 화소값 M으로, 화소값 P06을 배경 영역의 화소의 화소값 B로 표현한다. 즉, 혼합 영역의 화소의 화소값 M및 배경 영역의 화소의 화소값 B는, 각각 수학식 9 및 수학식 10과 같이 표현할 수 있다.
수학식 8 중의 2/v는 혼합비 α에 대응한다. 움직임량 v가 4이기 때문에, 프레임 #n의 좌측에서 7번째 화소의 혼합비 α는 0.5가 된다.
이상과 같이, 주목하고 있는 프레임 #n의 화소값 C를 혼합 영역의 화소값이라고 간주하고, 프레임 #n의 이전 프레임 #n-1의 화소값 P를 배경 영역의 화소값이라고 간주함으로써, 혼합비 α를 나타내는 수학식 3은 수학식 11과 같이 재기입된다.
수학식 11의 f는, 주목하고 있는 화소에 포함되는 전경 성분의 합 ΣiFi/v이다. 수학식 11에 포함되는 변수는 혼합비 α 및 전경 성분의 합 f의 2개이다.
마찬가지로, 커버되지 않은 백그라운드 영역에서의, 움직임량 v가 4이고, 시간 방향의 가상 분할 수가 4인, 화소값을 시간 방향으로 전개한 모델을 도 50에 도시한다.
커버되지 않은 백그라운드 영역에 있어서, 상술한 커버된 백그라운드 영역에서의 표현과 마찬가지로, 주목하고 있는 프레임 #n의 화소값 C를 혼합 영역의 화소값이라고 간주하고, 프레임 #n의 뒤의 프레임 #n+1의 화소값 N을 배경 영역의 화소값이라고 간주함으로써, 혼합비 α를 나타내는 수학식 3은 수학식 12와 같이 표현할 수 있다.
또, 배경 오브젝트가 정지하고 있다고 하여 설명하였지만, 배경 오브젝트가 움직이고 있는 경우에도, 배경의 움직임량 v에 대응시킨 위치의 화소의 화소값을 이용함으로써, 수학식 8 내지 수학식 12를 적용할 수 있다. 예를 들면, 도 49에서, 배경에 대응하는 오브젝트의 움직임량 v가 2이고, 가상 분할 수가 2일 때, 배경에 대응하는 오브젝트가 도면 중의 우측으로 움직이고 있을 때, 수학식 10에서의배경 영역의 화소의 화소값 B는, 화소값 P04가 된다.
수학식 11 및 수학식 12는 각각 2개의 변수를 포함하기 때문에, 그대로는 혼합비 α를 구할 수 없다. 여기서, 화상은 일반적으로 공간적으로 상관이 강하기 때문에 근접하는 화소끼리 거의 동일한 화소값이 된다.
그래서, 전경 성분은 공간적으로 상관이 강하기 때문에, 전경 성분의 합 f를 전 또는 후 프레임으로부터 도출할 수 있도록 식을 변형하여, 혼합비 α를 구한다.
도 51의 프레임 #n의 좌측에서 7번째의 화소의 화소값 Mc는, 수학식 13으로 나타낼 수 있다.
수학식 13의 우변 제1항의 2/v는 혼합비 α에 상당한다. 수학식 13의 우변 제2항은 후 프레임 #n+1의 화소값을 이용하여, 수학식 14와 같이 나타내는 것으로 한다.
여기서, 전경 성분의 공간 상관을 이용하여, 수학식 15가 성립된다고 한다.
수학식 14는 수학식 15를 이용하여 수학식 16과 같이 치환할 수 있다.
결과적으로, β는 수학식 17로 나타낼 수 있다.
일반적으로, 수학식 15에 나타낸 바와 같이 혼합 영역에 관계하는 전경 성분이 같다고 가정하면, 혼합 영역의 모든 화소에 대하여, 내분비의 관계로부터 수학식 18이 성립된다.
수학식 18이 성립된다고 하면, 수학식 11은 수학식 19에 나타낸 바와 같이 전개할 수 있다.
마찬가지로, 수학식 18이 성립된다고 하면, 수학식 12는 수학식 20에 나타낸 바와 같이 전개할 수 있다.
수학식 19 및 수학식 20에서, C, N 및 P는 기지의 화소값이기 때문에, 수학식 19 및 수학식 20에 포함되는 변수는 혼합비 α뿐이다. 수학식 19 및 수학식 20에서의, C, N 및 P의 관계를 도 52에 도시한다. C는 혼합비 α를 산출하는, 프레임 #n이 주목하고 있는 화소의 화소값이다. N은 주목하고 있는 화소와 공간 방향의 위치가 대응하는, 프레임 #n+1의 화소의 화소값이다. P는 주목하고 있는 화소와 공간 방향의 위치가 대응하는, 프레임 #n-1의 화소의 화소값이다.
따라서, 수학식 19 및 수학식 20의 각각에 하나의 변수가 포함되게 되기 때문에, 3개의 프레임 화소의 화소값을 이용하여, 혼합비 α를 산출할 수 있다. 수학식 19 및 수학식 20을 푸는 것에 의해, 올바른 혼합비 α가 산출되기 위한 조건은, 혼합 영역에 관계하는 전경 성분이 같은, 즉 전경 오브젝트가 정지하고 있을 때 촬상된 전경의 화상 오브젝트에 있어서, 전경 오브젝트의 움직임 방향에 대응하는, 화상 오브젝트의 경계에 위치하는 화소이고, 움직임량 v의 2배의 수의 연속하고 있는 화소의 화소값이 일정한 것이다.
이상과 같이, 커버된 백그라운드 영역에 속하는 화소의 혼합비 α는 수학식 21에 의해 산출되고, 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는 화소의 혼합비 α는 수학식 22에 의해 산출된다.
도 53은 추정 혼합비 처리부(401)의 구성을 도시하는 블록도이다. 프레임 메모리(421)는 입력된 화상을 프레임 단위로 기억하고, 입력 화상으로서 입력되어 있는 프레임으로부터 하나 뒤의 프레임을 프레임 메모리(422) 및 혼합비 연산부(423)에 공급한다.
프레임 메모리(422)는 입력된 화상을 프레임 단위로 기억하여, 프레임 메모리(421)로부터 공급되고 있는 프레임으로부터 하나 뒤의 프레임을 혼합비 연산부(423)에 공급한다.
따라서, 입력 화상으로서 프레임 #n+1이 혼합비 연산부(423)에 입력되어 있을 때, 프레임 메모리(421)는, 프레임 #n을 혼합비 연산부(423)에 공급하고, 프레임 메모리(422)는, 프레임 #n-1을 혼합비 연산부(423)에 공급한다.
혼합비 연산부(423)는 수학식 21에 나타내는 연산에 의해, 프레임 #n이 주목하고 있는 화소의 화소값 C, 주목하고 있는 화소와 공간적 위치가 대응하는, 프레임 #n+1의 화소의 화소값 N, 및 주목하고 있는 화소와 공간적 위치가 대응하는, 프레임 #n-1의 화소의 화소값 P를 기초로, 주목하고 있는 화소의 추정 혼합비를 산출하여, 산출한 추정 혼합비를 출력한다. 예를 들면, 배경이 정지하고 있을 때, 혼합비 연산부(423)는, 프레임 #n이 주목하고 있는 화소의 화소값 C, 주목하고 있는화소와 프레임 내의 위치가 동일한, 프레임 #n+1의 화소의 화소값 N, 및 주목하고 있는 화소와 프레임 내의 위치가 동일한, 프레임 #n-1의 화소의 화소값 P를 기초로, 주목하고 있는 화소의 추정 혼합비를 산출하고, 산출한 추정 혼합비를 출력한다.
이와 같이, 추정 혼합비 처리부(401)는 입력 화상에 기초하여 추정 혼합비를 산출하여, 혼합비 결정부(403)에 공급할 수 있다.
또, 추정 혼합비 처리부(402)는 추정 혼합비 처리부(401)가 수학식 21에 나타내는 연산에 의해, 주목하고 있는 화소의 추정 혼합비를 산출하는 데 대하여, 수학식 22에 나타내는 연산에 의해, 주목하고 있는 화소의 추정 혼합비를 산출하는 부분이 다른 점을 제외하고, 추정 혼합비 처리부(401)와 마찬가지이므로, 그 설명은 생략한다.
도 54는 추정 혼합비 처리부(401)에 의해 산출된 추정 혼합비의 예를 도시하는 도면이다. 도 54에 도시하는 추정 혼합비는, 등속으로 움직이고 있는 오브젝트에 대응하는 전경의 움직임량 v가 11인 경우의 결과를 1라인에 대하여 나타내는 것이다.
추정 혼합비는 혼합 영역에 있어서, 도 48에 도시한 바와 같이, 거의 직선적으로 변화하고 있음을 알 수 있다.
도 47로 되돌아가, 혼합비 결정부(403)는, 영역 특정부(103)로부터 공급된, 혼합비 α의 산출 대상이 되는 화소가, 전경 영역, 배경 영역, 커버된 백그라운드 영역, 또는 커버되지 않은 백그라운드 영역 중 어느 하나에 속하는지를 나타내는영역 정보를 기초로, 혼합비 α를 설정한다. 혼합비 결정부(403)는 대상이 되는 화소가 전경 영역에 속하는 경우, 0을 혼합비 α로 설정하고, 대상이 되는 화소가 배경 영역에 속하는 경우, 1을 혼합비 α로 설정하고, 대상이 되는 화소가 커버된 백그라운드 영역에 속하는 경우, 추정 혼합비 처리부(401)로부터 공급된 추정 혼합비를 혼합비 α로 설정하고, 대상이 되는 화소가 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는 경우, 추정 혼합비 처리부(402)로부터 공급된 추정 혼합비를 혼합비 α로 설정한다. 혼합비 결정부(403)는 영역 정보를 기초로 설정한 혼합비 α를 출력한다.
도 55는 혼합비 산출부(104)의 다른 구성을 도시하는 블록도이다. 선택부(441)는 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보를 기초로, 커버된 백그라운드 영역에 속하는 화소 및, 이것에 대응하기 전 및 후 프레임의 화소를 추정 혼합비 처리부(442)에 공급한다. 선택부(441)는 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보를 기초로, 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는 화소 및, 이것에 대응하기 전 및 후 프레임의 화소를 추정 혼합비 처리부(443)에 공급한다.
추정 혼합비 처리부(442)는 선택부(441)로부터 입력된 화소값을 기초로, 수학식 21에 나타내는 연산에 의해, 커버된 백그라운드 영역에 속하는, 주목하고 있는 화소의 추정 혼합비를 산출하여, 산출한 추정 혼합비를 선택부(444)에 공급한다.
추정 혼합비 처리부(443)는 선택부(441)로부터 입력된 화소값을 기초로, 수학식 22에 나타내는 연산에 의해, 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는, 주목하고 있는 화소의 추정 혼합비를 산출하여, 산출한 추정 혼합비를 선택부(444)에 공급한다.
선택부(444)는 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보를 기초로, 대상이 되는 화소가 전경 영역에 속하는 경우, 0인 추정 혼합비를 선택하여, 혼합비 α로 설정하고, 대상이 되는 화소가 배경 영역에 속하는 경우, 1인 추정 혼합비를 선택하여, 혼합비 α로 설정한다. 선택부(444)는, 대상이 되는 화소가 커버된 백그라운드 영역에 속하는 경우, 추정 혼합비 처리부(442)로부터 공급된 추정 혼합비를 선택하여 혼합비 α로 설정하고, 대상이 되는 화소가 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는 경우, 추정 혼합비 처리부(443)로부터 공급된 추정 혼합비를 선택하여 혼합비 α로 설정한다. 선택부(444)는 영역 정보를 기초로 선택하여 설정한 혼합비 α를 출력한다.
이와 같이, 도 55에 도시하는 다른 구성을 갖는 혼합비 산출부(104)는, 화상이 포함되는 화소마다 혼합비 α를 산출하여, 산출한 혼합비 α를 출력할 수 있다.
도 56의 순서도를 참조하여, 도 47에 구성을 나타내는 혼합비 산출부(104)의 혼합비 α의 산출 처리를 설명한다. 단계 S401에서, 혼합비 산출부(104)는 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보를 취득한다. 단계 S402에서, 추정 혼합비 처리부(401)는 커버된 백그라운드 영역에 대응하는 모델에 의해 추정 혼합비의 연산의 처리를 실행하여, 산출한 추정 혼합비를 혼합비 결정부(403)에 공급한다. 혼합비 추정의 연산 처리의 상세는 도 57의 순서도를 참조하여 후술한다.
단계 S403에서, 추정 혼합비 처리부(402)는 커버되지 않은 백그라운드 영역에 대응하는 모델에 의해 추정 혼합비의 연산의 처리를 실행하여, 산출한 추정 혼합비를 혼합비 결정부(403)에 공급한다.
단계 S404에서, 혼합비 산출부(104)는 프레임 전체에 대하여 혼합비 α를 추정하였는지 여부를 판정하고, 프레임 전체에 대하여 혼합비 α를 추정하지 않았다고 판정된 경우, 단계 S402로 되돌아가, 다음 화소에 대하여 혼합비 α를 추정하는 처리를 실행한다.
단계 S404에서, 프레임 전체에 대하여 혼합비 α를 추정하였다고 판정된 경우, 단계 S405로 진행하여, 혼합비 결정부(403)는 화소가, 전경 영역, 배경 영역, 커버된 백그라운드 영역, 또는 커버되지 않은 백그라운드 영역 중 어느 것에 속하는지를 나타내는, 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보를 기초로, 혼합비 α를 설정한다. 혼합비 결정부(403)는 대상이 되는 화소가 전경 영역에 속하는 경우, 0을 혼합비 α로 설정하고, 대상이 되는 화소가 배경 영역에 속하는 경우, 1을 혼합비 α로 설정하고, 대상이 되는 화소가 커버된 백그라운드 영역에 속하는 경우, 추정 혼합비 처리부(401)로부터 공급된 추정 혼합비를 혼합비 α로 설정하고, 대상이 되는 화소가 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는 경우, 추정 혼합비 처리부(402)로부터 공급된 추정 혼합비를 혼합비 α로 설정하고, 처리는 종료한다.
이와 같이, 혼합비 산출부(104)는 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보, 및 입력 화상을 기초로, 각 화소에 대응하는 특징량인 혼합비 α를 산출할 수 있다.
도 55에 구성을 나타내는 혼합비 산출부(104)의 혼합비 α의 산출 처리는,도 56의 순서도에서 설명한 처리와 마찬가지이므로, 그 설명은 생략한다.
다음으로, 도 56의 단계 S402에 대응하는, 커버된 백그라운드 영역에 대응하는 모델에 의한 혼합비 추정의 처리를 도 57의 순서도를 참조하여 설명한다.
단계 S421에서, 혼합비 연산부(423)는 프레임 메모리(421)로부터 프레임 #n의 주목 화소의 화소값 C를 취득한다.
단계 S422에서, 혼합비 연산부(423)는 프레임 메모리(422)로부터, 주목 화소에 대응하는, 프레임 #n-1의 화소의 화소값 P를 취득한다.
단계 S423에서, 혼합비 연산부(423)는 입력 화상에 포함되는 주목 화소에 대응하는, 프레임 #n+1의 화소의 화소값 N을 취득한다.
단계 S424에서, 혼합비 연산부(423)는, 프레임 #n의 주목 화소의 화소값 C, 프레임 #n-1의 화소의 화소값 P, 및 프레임 #n+1의 화소의 화소값 N을 기초로, 추정 혼합비를 연산한다.
단계 S425에서, 혼합비 연산부(423)는, 프레임 전체에 대하여 추정 혼합비를 연산하는 처리를 종료하였는지 여부를 판정하여, 프레임 전체에 대하여 추정 혼합비를 연산하는 처리를 종료하지 않았다고 판정된 경우, 단계 S421로 되돌아가, 다음 화소에 대하여 추정 혼합비를 산출하는 처리를 반복한다.
단계 S425에서, 프레임 전체에 대하여 추정 혼합비를 연산하는 처리를 종료하였다고 판정된 경우, 처리는 종료한다.
이와 같이, 추정 혼합비 처리부(401)는 입력 화상을 기초로, 추정 혼합비를 연산할 수 있다.
도 56의 단계 S403에서의 커버되지 않은 백그라운드 영역에 대응하는 모델에 의한 혼합비 추정의 처리는, 커버되지 않은 백그라운드 영역의 모델에 대응하는 식을 이용한, 도 57의 순서도에 도시하는 처리와 마찬가지이므로, 그 설명은 생략한다.
또, 도 55에 도시하는 추정 혼합비 처리부(442) 및 추정 혼합비 처리부(443)는, 도 57에 도시하는 순서도와 마찬가지의 처리를 실행하여 추정 혼합비를 연산하기 때문에, 그 설명은 생략한다.
또한, 배경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있는 것으로 하여 설명하였지만, 배경 영역에 대응하는 화상이 움직임을 포함하고 있더라도 상술한 혼합비 α를 구하는 처리를 적용할 수 있다. 예를 들면, 배경 영역에 대응하는 화상이 한결같이 움직이고 있을 때, 추정 혼합비 처리부(401)는, 배경의 움직임에 대응하여 화상 전체를 시프트시켜, 배경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있는 경우와 마찬가지로 처리한다. 또한, 배경 영역에 대응하는 화상이 국소마다 서로 다른 배경의 움직임을 포함하고 있을 때, 추정 혼합비 처리부(401)는, 혼합 영역에 속하는 화소에 대응하는 화소로서, 배경의 움직임에 대응한 화소를 선택하여, 상술한 처리를 실행한다.
또한, 혼합비 산출부(104)는 모든 화소에 대하여, 커버된 백그라운드 영역에 대응하는 모델에 의한 혼합비 추정 처리만을 실행하여, 산출된 추정 혼합비를 혼합비 α로서 출력하도록 해도 된다. 이 경우에, 혼합비 α는 커버된 백그라운드 영역에 속하는 화소에 대하여, 배경 성분의 비율을 나타내고, 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는 화소에 대하여, 전경 성분의 비율을 나타낸다. 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는 화소에 대하여, 이와 같이 산출된 혼합비 α와 1의 차분의 절대값을 산출하여, 산출한 절대값을 혼합비 α로 설정하면, 신호 처리 장치는, 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는 화소에 대하여, 배경 성분의 비율을 도시하는 혼합비 α를 구할 수 있다.
또, 마찬가지로, 혼합비 산출부(104)는 모든 화소에 대하여, 커버되지 않은 백그라운드 영역에 대응하는 모델에 의한 혼합비 추정의 처리만을 실행하여, 산출된 추정 혼합비를 혼합비 α로서 출력하도록 해도 된다.
다음으로, 혼합비 산출부(104)의 다른 처리에 대하여 설명한다.
셔터 시간 내에 있어서, 전경에 대응하는 오브젝트가 등속으로 움직이는 것에 의한, 화소의 위치 변화에 대응하여, 혼합비 α가 직선적으로 변화하는 성질을 이용하여, 공간 방향으로, 혼합비 α와 전경 성분의 합 f를 근사한 식을 세울 수 있다. 혼합 영역에 속하는 화소의 화소값 및 배경 영역에 속하는 화소의 화소값의 북수개의 세트를 이용하여, 혼합비 α와 전경 성분의 합 f를 근사시킨 식을 푸는 것에 의해, 혼합비 α를 산출한다.
혼합비 α의 변화를 직선으로서 근사하면, 혼합비 α는 수학식 23으로 표현된다.
수학식 23에서, i는 주목하고 있는 화소의 위치를 0으로 한 공간 방향의 인덱스이다. l은 혼합비 α의 직선의 기울기이다. p는 혼합비 α의 직선의 절편임과 동시에, 주목하고 있는 화소의 혼합비 α이다. 수학식 23에서, 인덱스 i는 기지이지만, 기울기 l 및 절편 p는 미지이다.
인덱스 i, 기울기 l, 및 절편 p의 관계를 도 58에 도시한다.
혼합비 α를 수학식 23과 같이 근사함으로써, 복수의 화소에 대하여 복수의 서로 다른 혼합비 α는 2개의 변수로 표현된다. 도 58에 도시하는 예에서, 5개의 화소에 대한 5개의 혼합비는, 2개의 변수인 기울기 l 및 절편 p에 의해 표현된다.
도 59에 도시하는 평면에서 혼합비 α를 근사시키면, 화상의 수평 방향 및 수직 방향의 2개의 방향에 대응하는 움직임 v를 고려했을 때, 수학식 23을 평면으로 확장하여, 혼합비 α는 수학식 24로 표현된다.
수학식 24에서, j는 주목하고 있는 화소의 위치를 0으로 한 수평 방향의 인덱스이고, k는 수직 방향의 인덱스이다. m은 혼합비 α의 면의 수평 방향의 기울기이고, q는 혼합비 α의 면의 수직 방향의 기울기이다. p는 혼합비 α의 면의 절편이다.
예를 들면, 도 49에 도시하는 프레임 #n에 있어서, C05 내지 C07에 대하여 각각 수학식 25 내지 수학식 27이 성립된다.
전경 성분이 근방에서 일치하는, 즉 F01 내지 F03이 같다고 하고, F01 내지 F03을 Fc로 치환하면 수학식 28이 성립된다.
수학식 28에서, x는 공간 방향의 위치를 나타낸다.
α(x)를 수학식 24로 치환하면, 수학식 28은 수학식 29로서 나타낼 수 있다.
수학식 29에서, (-m·Fc), (-q·Fc), 및 (l-p)·Fc는 수학식 30 내지 수학식 32에 나타낸 바와 같이 치환되어 있다.
수학식 29에서, j는 주목하고 있는 화소의 위치를 0으로 한 수평 방향의 인덱스이고, k는 수직 방향의 인덱스이다.
이와 같이, 전경에 대응하는 오브젝트가 셔터 시간 내에 등속으로 이동하여, 전경에 대응하는 성분이 근방에서 일정하다고 하는 가정이 성립되기 때문에, 전경 성분의 합은 수학식 29로 근사된다.
또, 혼합비 α를 직선으로 근사시키는 경우, 전경 성분의 합은 수학식 33으로 나타낼 수 있다.
수학식 13의 혼합비 α 및 전경 성분의 합을 수학식 24 및 수학식 29를 이용하여 치환하면, 화소값 M은 수학식 34로 표현된다.
수학식 34에서, 미지의 변수는 혼합비 α의 면의 수평 방향의 기울기 m, 혼합비 α의 면의 수직 방향의 기울기 q, 혼합비 α의 면의 절편 p, s, t, 및 u의 6개이다.
주목하고 있는 화소의 근방의 화소에 대응시켜, 수학식 34에 화소값 M 및 화소값 B를 설정하고, 화소값 M 및 화소값 B가 설정된 복수의 식에 대하여 최소 제곱법으로 푸는 것에 의해, 혼합비 α를 산출한다.
예를 들면, 주목하고 있는 화소의 수평 방향의 인덱스 j를 0으로 하고, 수직 방향의 인덱스 k를 0으로 하고, 주목하고 있는 화소의 근방의 3×3의 화소에 대하여, 수학식 34에 나타내는 정규 방정식에 화소값 M 또는 화소값 B를 설정하면, 수학식 35 내지 수학식 43을 얻는다.
주목하고 있는 화소의 수평 방향의 인덱스 j가 0이고, 수직 방향의 인덱스 k가 0이기 때문에, 주목하고 있는 화소의 혼합비 α는, 수학식 24로부터, j=0 및 k=0일 때의 값, 즉 절편 p와 같다.
따라서, 수학식 35 내지 수학식 43의 9개의 식을 기초로, 최소 제곱법에 의해, 수평 방향의 기울기 m, 수직 방향의 기울기 q, 절편 p, s, t, 및 u의 각각의 값을 산출하고, 절편 p를 혼합비 α로서 출력하면 된다.
다음으로, 최소 제곱법을 적용하여 혼합비 α를 산출하는 보다 구체적인 수순을 설명한다.
인덱스 i 및 인덱스 k를 하나의 인덱스 x로 표현하면, 인덱스 i, 인덱스 k, 및 인덱스 x의 관계는 수학식 44로 표현된다.
수평 방향의 기울기 m, 수직 방향의 기울기 q, 절편 p, s, t, 및 u를 각각 변수 w0, w1, w2, w3, w4, 및 w5로 표현하고, jB, kB, B, j, k, 및 l을 각각 a0, a1, a2, a3, a4, 및 a5로 표현한다. 오차 ex를 고려하면, 수학식 35 내지 수학식 43은 수학식 45로 다시 기입할 수 있다.
수학식 45에서, x는 0 내지 8의 정수 중 어느 하나의 값이다.
수학식 45로부터 수학식 46을 유도할 수 있다.
여기서, 최소 제곱법을 적용하기 위해서, 오차의 제곱합 E를 수학식 47에 나타낸 바와 같이 정의한다.
오차가 최소로 되기 위해서는, 오차의 제곱합 E에 대한, 변수 Wv의 편미분이 0이 되면 된다. 여기서, v는 0 내지 5의 정수 중 어느 하나의 값이다. 따라서, 수학식 48을 만족하도록 wy를 구한다.
수학식 48에 수학식 46을 대입하면, 수학식 49를 얻는다.
수학식 49의 v에 0 내지 5의 정수 중 어느 하나를 대입하여 얻어지는 6개의 식으로 이루어지는 정규 방정식에, 예를 들면, 소인법(Gauss-Jordan의 소거법) 등을 적용하여 wy를 산출한다. 상술한 바와 같이, w0은 수평 방향의 기울기 m이고, w1은 수직 방향의 기울기 q이고, w2는 절편 p이고, w3은 s이고, w4는 t이고, w5는 u이다.
이상과 같이, 화소값 M 및 화소값 B를 설정한 식에 최소 제곱법을 적용함으로써, 수평 방향의 기울기 m, 수직 방향의 기울기 q, 절편 p, s, t, 및 u를 구할 수 있다.
여기서, 절편 p가, 인덱스 i, k가 0인 점, 즉 중심 위치에서의 혼합비 α로 되어 있기 때문에, 이것을 출력한다.
수학식 35 내지 수학식 43에 대응하는 설명에서, 혼합 영역에 포함되는 화소의 화소값을 M으로 하고, 배경 영역에 포함되는 화소의 화소값을 B로 하여 설명하였지만, 주목하고 있는 화소가, 커버된 백그라운드 영역에 포함되는 경우, 또는 커버되지 않은 백그라운드 영역에 포함되는 경우의 각각에 대하여, 정규 방정식을 세울 필요가 있다.
예를 들면, 도 49에 도시하는, 프레임 #n의 커버된 백그라운드 영역에 포함되는 화소의 혼합비 α를 구하는 경우, 프레임 #n의 화소의 C04 내지 C08, 및 프레임 #n-1의 화소의 화소값 P04 내지 P08이, 정규 방정식으로 설정된다.
도 50에 도시하는, 프레임 #n의 커버되지 않은 백그라운드 영역에 포함되는 화소의 혼합비 α를 구하는 경우, 프레임 #n의 화소의 C28 내지 C32, 및 프레임 #n+1의 화소의 화소값 N28 내지 N32가, 정규 방정식으로 설정된다.
또한, 예를 들면, 도 60에 도시하는, 커버된 백그라운드 영역에 포함되는 화소의 혼합비 α를 산출할 때, 이하의 수학식 50 내지 수학식 58이 세워진다. 혼합비 α를 산출하는 화소의 화소값은 Mc5이다.
프레임 #n의 커버된 백그라운드 영역에 포함되는 화소의 혼합비 α를 산출할 때, 수학식 50 내지 수학식 58에서, 프레임 #n의 화소에 대응하는, 프레임 #n-1의 화소의 배경 영역의 화소의 화소값 Bc1 내지 Bc9가 사용된다.
도 60에 도시하는, 커버되지 않은 백그라운드 영역에 포함되는 화소의 혼합비 α를 산출할 때, 이하의 수학식 59 내지 수학식 67이 세워진다. 혼합비 α를 산출하는 화소의 화소값은 Mu5이다.
프레임 #n의 커버되지 않은 백그라운드 영역에 포함되는 화소의 혼합비 α를 산출할 때, 수학식 59 내지 수학식 67에서, 프레임 #n의 화소에 대응하는, 프레임 #n+1의 화소의 배경 영역의 화소의 화소값 Bu1 내지 Bu9가 사용된다.
도 61은 추정 혼합비 처리부(401)의 구성을 도시하는 블록도이다. 추정 혼합비 처리부(401)에 입력된 화상은 지연부(501) 및 가산부(502)에 공급된다.
지연 회로(501)는 입력 화상을 1 프레임 지연시켜, 가산부(502)에 공급한다. 가산부(502)에 입력 화상으로서 프레임 #n이 입력되고 있을 때, 지연 회로(501)는 프레임 #n-1을 가산부(502)에 공급한다.
가산부(502)는 혼합비 α를 산출하는 화소 근방의 화소의 화소값, 및 프레임 #n-1의 화소값을 정규 방정식으로 설정한다. 예를 들면, 가산부(502)는 수학식 50내지 수학식 58에 기초하여, 정규 방정식에 화소값 Mc1 내지 Mc9 및 화소값 Bc1 내지 Bc9를 설정한다. 가산부(502)는 화소값이 설정된 정규 방정식을 연산부(503)에 공급한다.
연산부(503)는 가산부(502)로부터 공급된 정규 방정식을 소인법 등에 의해 풀어 추정 혼합비를 구하고, 구해진 추정 혼합비를 출력한다.
이와 같이, 추정 혼합비 처리부(401)는 입력 화상을 기초로 추정 혼합비를 산출하여, 혼합비 결정부(403)에 공급할 수 있다.
또, 추정 혼합비 처리부(402)는 추정 혼합비 처리부(401)와 마찬가지의 구성을 갖기 때문에, 그 설명은 생략한다.
도 62는 추정 혼합비 처리부(401)에 의해 산출된 추정 혼합비의 예를 도시하는 도면이다. 도 62에 도시하는 추정 혼합비는 등속으로 움직이고 있는 오브젝트에 대응하는 전경의 움직임 v가 11이고, 7×7 화소의 블록을 단위로 방정식을 생성하여 산출된 결과를, 1라인에 대하여 나타내는 것이다.
추정 혼합비는 혼합 영역에 있어서, 도 48에 도시한 바와 같이 거의 직선적으로 변화하고 있음을 알 수 있다.
혼합비 결정부(403)는 영역 특정부(101)로부터 공급된, 혼합비가 산출되는 화소가, 전경 영역, 배경 영역, 커버된 백그라운드 영역, 또는 커버되지 않은 백그라운드 영역 중 어느 하나에 속하는지를 나타내는 영역 정보를 기초로, 혼합비를 설정한다. 혼합비 결정부(403)는, 대상이 되는 화소가 전경 영역에 속하는 경우, 0을 혼합비로 설정하고, 대상이 되는 화소가 배경 영역에 속하는 경우, 1을 혼합비로 설정하고, 대상이 되는 화소가 커버된 백그라운드 영역에 속하는 경우, 추정 혼합비 처리부(401)로부터 공급된 추정 혼합비를 혼합비로 설정하고, 대상이 되는 화소가 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는 경우, 추정 혼합비 처리부(402)로부터 공급된 추정 혼합비를 혼합비로 설정한다. 혼합비 결정부(403)는 영역 정보를 기초로 설정한 혼합비를 출력한다.
도 63의 순서도를 참조하여, 추정 혼합비 처리부(401)가 도 61에 도시하는 구성을 갖는 경우에서의, 혼합비 산출부(102)의 혼합비 산출 처리를 설명한다. 단계 S501에서, 혼합비 산출부(102)는 영역 특정부(101)로부터 공급된 영역 정보를 취득한다. 단계 S502에서, 추정 혼합비 처리부(401)는 커버된 백그라운드 영역에 대응하는 모델에 의한 혼합비 추정의 처리를 실행하여, 추정 혼합비를 혼합비 결정부(403)에 공급한다. 혼합비 추정의 처리의 상세는 도 64의 순서도를 참조하여 후술한다.
단계 S503에서, 추정 혼합비 처리부(402)는 커버되지 않은 백그라운드 영역에 대응하는 모델에 의한 혼합비 추정의 처리를 실행하여, 추정 혼합비를 혼합비 결정부(403)에 공급한다.
단계 S504에서, 혼합비 산출부(102)는 프레임 전체에 대하여 혼합비를 추정하였는지 여부를 판정하고, 프레임 전체에 대하여 혼합비를 추정하지 않았다고 판정된 경우, 단계 S502로 되돌아가, 다음 화소에 대하여 혼합비를 추정하는 처리를 실행한다.
단계 S504에서, 프레임 전체에 대하여 혼합비를 추정하였다고 판정된 경우,단계 S505로 진행하여, 혼합비 결정부(403)는, 영역 특정부(101)로부터 공급된, 혼합비가 산출되는 화소가, 전경 영역, 배경 영역, 커버된 백그라운드 영역, 또는 커버되지 않은 백그라운드 영역 중 어느 하나에 속하는지를 나타내는 영역 정보를 기초로, 혼합비를 설정한다. 혼합비 결정부(403)는, 대상이 되는 화소가 전경 영역에 속하는 경우, 0을 혼합비로 설정하고, 대상이 되는 화소가 배경 영역에 속하는 경우, 1을 혼합비로 설정하고, 대상이 되는 화소가 커버된 백그라운드 영역에 속하는 경우, 추정 혼합비 처리부(401)로부터 공급된 추정 혼합비를 혼합비로 설정하고, 대상이 되는 화소가 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는 경우, 추정 혼합비 처리부(402)로부터 공급된 추정 혼합비를 혼합비로 설정하고, 처리는 종료한다.
이와 같이, 혼합비 산출부(102)는, 영역 특정부(101)로부터 공급된 영역 정보, 및 입력 화상을 기초로, 각 화소에 대응하는 특징량인 혼합비 α를 산출할 수 있다.
혼합비 α를 이용함으로써, 움직이고 있는 오브젝트에 대응하는 화상에 포함되는 움직임 불선명의 정보를 남긴 채로, 화소값에 포함되는 전경 성분과 배경 성분을 분리하는 것이 가능하게 된다.
또한, 혼합비 α에 기초하여 화상을 합성하면, 실 세계를 실제로 다시 촬영한 듯한 움직이고 있는 오브젝트의 스피드에 정합한 올바른 움직임 불선명을 포함하는 화상을 만드는 것이 가능하게 된다.
다음으로, 도 63의 단계 S502에 대응하는, 커버된 백그라운드 영역에 대응하는 모델에 의한 혼합비 추정의 처리를 도 64의 순서도를 참조하여 설명한다.
단계 S521에서, 가산부(502)는 입력된 화상에 포함되는 화소값, 및 지연 회로(501)로부터 공급되는 화상에 포함되는 화소값을, 커버된 백그라운드 영역의 모델에 대응하는 정규 방정식으로 설정한다.
단계 S522에서, 추정 혼합비 처리부(401)는, 대상이 되는 화소에 대한 설정이 종료하였는지 여부를 판정하여, 대상이 되는 화소에 대한 설정이 종료하지 않았다고 판정된 경우, 단계 S521로 되돌아가, 정규 방정식에의 화소값의 설정 처리를 반복한다.
단계 S522에서, 대상이 되는 화소에 대한 화소값의 설정이 종료하였다고 판정된 경우, 단계 S523으로 진행하여, 연산부(173)는 화소값이 설정된 정규 방정식을 기초로, 추정 혼합비를 연산하여, 구해진 추정 혼합비를 출력한다.
이와 같이, 추정 혼합비 처리부(401)는 입력 화상을 기초로 추정 혼합비를 연산할 수 있다.
도 63의 단계 S153에서의 커버되지 않은 백그라운드 영역에 대응하는 모델에 의한 혼합비 추정의 처리는, 커버되지 않은 백그라운드 영역의 모델에 대응하는 정규 방정식을 이용한, 도 64의 순서도에 도시하는 처리와 마찬가지이므로, 그 설명은 생략한다.
또, 배경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있는 것으로 하여 설명하였지만, 배경 영역에 대응하는 화상이 움직임을 포함하고 있더라도 상술한 혼합비를 구하는 처리를 적용할 수 있다. 예를 들면, 배경 영역에 대응하는 화상이 한결같이 움직이고 있을 때, 추정 혼합비 처리부(401)는 이 움직임에 대응하여 화상 전체를 시프트시켜, 배경에 대응하는 오브젝트가 정지하고 있는 경우와 마찬가지로 처리한다. 또한, 배경 영역에 대응하는 화상이 국소마다 서로 다른 움직임을 포함하고 있을 때, 추정 혼합비 처리부(401)는 혼합 영역에 속하는 화소에 대응하는 화소로서, 움직임에 대응한 화소를 선택하여, 상술한 처리를 실행한다.
다음으로, 전경 배경 분리부(105)에 대하여 설명한다. 도 65는 전경 배경 분리부(105)의 구성 일례를 도시하는 블록도이다. 전경 배경 분리부(105)에 공급된 입력 화상은 분리부(601), 스위치(602), 및 스위치(604)에 공급된다. 커버된 백그라운드 영역을 나타내는 정보, 및 커버되지 않은 백그라운드 영역을 나타내는, 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보는, 분리부(601)에 공급된다. 전경 영역을 나타내는 영역 정보는 스위치(602)에 공급된다. 배경 영역을 나타내는 영역 정보는 스위치(604)에 공급된다.
혼합비 산출부(104)로부터 공급된 혼합비 α는 분리부(601)에 공급된다.
분리부(601)는 커버된 백그라운드 영역을 나타내는 영역 정보, 커버되지 않은 백그라운드 영역을 나타내는 영역 정보, 및 혼합비 α를 기초로, 입력 화상으로부터 전경 성분을 분리하여, 분리한 전경 성분을 합성부(603)에 공급함과 함께, 입력 화상으로부터 배경 성분을 분리하여, 분리한 배경 성분을 합성부(605)에 공급한다.
스위치(602)는 전경 영역을 나타내는 영역 정보를 기초로, 전경에 대응하는 화소가 입력되었을 때, 폐쇄되고, 입력 화상에 포함되는 전경에 대응하는 화소만을 합성부(603)에 공급한다.
스위치(604)는 배경 영역을 나타내는 영역 정보를 기초로, 배경에 대응하는 화소가 입력되었을 때, 폐쇄되고, 입력 화상에 포함되는 배경에 대응하는 화소만을 합성부(605)에 공급한다.
합성부(603)는 분리부(601)로부터 공급된 전경에 대응하는 성분, 스위치(602)로부터 공급된 전경에 대응하는 화소를 기초로, 전경 성분 화상을 합성하여, 합성한 전경 성분 화상을 출력한다. 전경 영역과 혼합 영역은 중복되지 않기 때문에, 합성부(603)는, 예를 들면 전경에 대응하는 성분과 전경에 대응하는 화소에 논리합의 연산을 적용하여, 전경 성분 화상을 합성한다.
합성부(603)는 전경 성분 화상의 합성 처리의 처음에 실행되는 초기화의 처리에 있어서, 내장하고 있는 프레임 메모리에 모든 화소값이 0인 화상을 저장하고, 전경 성분 화상의 합성 처리에 있어서, 전경 성분 화상을 저장(덮어쓰기)한다. 따라서, 합성부(603)가 출력하는 전경 성분 화상 중 배경 영역에 대응하는 화소에는, 화소값으로서 0이 저장되어 있다.
합성부(605)는 분리부(601)로부터 공급된 배경에 대응하는 성분, 스위치(604)로부터 공급된 배경에 대응하는 화소를 기초로, 배경 성분 화상을 합성하여, 합성한 배경 성분 화상을 출력한다. 배경 영역과 혼합 영역은 중복하지 않기 때문에, 합성부(605)는, 예를 들면 배경에 대응하는 성분과 배경에 대응하는 화소에 논리합의 연산을 적용하여, 배경 성분 화상을 합성한다.
합성부(605)는 배경 성분 화상의 합성 처리의 처음에 실행되는 초기화 처리에 있어서, 내장하고 있는 프레임 메모리에 모든 화소값이 0인 화상을 저장하고,배경 성분 화상의 합성 처리에 있어서, 배경 성분 화상을 저장(덧씌우기)한다. 따라서, 합성부(605)가 출력하는 배경 성분 화상 중 전경 영역에 대응하는 화소에는, 화소값으로서 0이 저장되어 있다.
도 66A 및 도 66B는 전경 배경 분리부(105)에 입력되는 입력 화상, 및 전경 배경 분리부(105)로부터 출력되는 전경 성분 화상 및 배경 성분 화상을 도시하는 도면이다.
도 66A는 표시되는 화상의 모식도이고, 도 66B는 도 66A에 대응하는 전경 영역에 속하는 화소, 배경 영역에 속하는 화소, 및 혼합 영역에 속하는 화소를 포함하는 1라인의 화소를 시간 방향으로 전개한 모델도를 도시한다.
도 66A 및 도 66B에 도시한 바와 같이, 전경 배경 분리부(105)로부터 출력되는 배경 성분 화상은, 배경 영역에 속하는 화소 및 혼합 영역의 화소에 포함되는 배경 성분으로 구성된다.
도 66A 및 도 66B에 도시한 바와 같이, 전경 배경 분리부(105)로부터 출력되는 전경 성분 화상은, 전경 영역에 속하는 화소 및 혼합 영역의 화소에 포함되는 전경 성분으로 구성된다.
혼합 영역의 화소의 화소값은 전경 배경 분리부(105)에 의해, 배경 성분과, 전경 성분으로 분리된다. 분리된 배경 성분은 배경 영역에 속하는 화소와 함께 배경 성분 화상을 구성한다. 분리된 전경 성분은 전경 영역에 속하는 화소와 함께 전경 성분 화상을 구성한다.
이와 같이, 전경 성분 화상은 배경 영역에 대응하는 화소의 화소값이 0으로되고, 전경 영역에 대응하는 화소 및 혼합 영역에 대응하는 화소에 의미가 있는 화소값이 설정된다. 마찬가지로, 배경 성분 화상은 전경 영역에 대응하는 화소의 화소값이 0으로 되고, 배경 영역에 대응하는 화소 및 혼합 영역에 대응하는 화소에 의미가 있는 화소값이 설정된다.
다음으로, 분리부(601)가 실행하는, 혼합 영역에 속하는 화소로부터 전경 성분 및 배경 성분을 분리하는 처리에 대하여 설명한다.
도 67은 도면 중의 좌측에서 우측으로 이동하는 오브젝트에 대응하는 전경을 포함하는, 2개의 프레임의 전경 성분 및 배경 성분을 도시하는 화상의 모델이다. 도 67에 도시하는 화상의 모델에서, 전경의 움직임량 v는 4이고, 가상 분할 수는 4로 되어 있다.
프레임 #n에 있어서, 가장 좌측의 화소 및 좌측에서 14번째 내지 18번째의 화소는, 배경 성분만으로 이루어지고, 배경 영역에 속한다. 프레임 #n에 있어서, 좌측에서 2번째 내지 4번째의 화소는, 배경 성분 및 전경 성분을 포함하고, 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속한다. 프레임 #n에 있어서, 좌측에서 11번째 내지 13번째의 화소는, 배경 성분 및 전경 성분을 포함하고, 커버된 백그라운드 영역에 속한다. 프레임 #n에 있어서, 좌측에서 5번째 내지 10번째의 화소는, 전경 성분만으로 이루어지고, 전경 영역에 속한다.
프레임 #n+1에 있어서, 좌측에서 1번째 내지 5번째의 화소 및 좌측에서 18번째의 화소는, 배경 성분만으로 이루어지고, 배경 영역에 속한다. 프레임 #n+1에 있어서, 좌측에서 6번째 내지 8번째의 화소는, 배경 성분 및 전경 성분을 포함하고, 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속한다. 프레임 #n+1에 있어서, 좌측에서 15번째 내지 17번째의 화소는, 배경 성분 및 전경 성분을 포함하고, 커버된 백그라운드 영역에 속한다. 프레임 #n+1에 있어서, 좌측에서 9번째 내지 14번째의 화소는, 전경 성분만으로 이루어지고, 전경 영역에 속한다.
도 68은 커버된 백그라운드 영역에 속하는 화소로부터 전경 성분을 분리하는 처리를 설명하는 도면이다. 도 68에서, α1 내지 α18은 프레임 #n에서의 화소 각각에 대응하는 혼합비이다. 도 68에서, 좌측에서 15번째 내지 17번째의 화소는 커버된 백그라운드 영역에 속한다.
프레임 #n의 좌측에서 15번째의 화소의 화소값 C15는 수학식 68로 표현된다.
여기서, α15는 프레임 #n의 좌측에서 15번째의 화소의 혼합비이다. P15는 프레임 #n-1의 좌측에서 15번째의 화소의 화소값이다.
수학식 68을 기초로, 프레임 #n의 좌측에서 15번째의 화소의 전경 성분의 합 f15는 수학식 69로 표현된다.
마찬가지로, 프레임 #n의 좌측에서 16번째의 화소의 전경 성분의 합 f16은수학식 70으로 표현되고, 프레임 #n의 좌측에서 17번째의 화소의 전경 성분의 합 f17는, 수학식 71로 표현된다.
이와 같이, 커버된 백그라운드 영역에 속하는 화소의 화소값 C에 포함되는 전경 성분 fc은 수학식 72로 계산된다.
P는 하나 전의 프레임의, 대응하는 화소의 화소값이다.
도 69는 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는 화소로부터 전경 성분을 분리하는 처리를 설명하는 도면이다. 도 69에서, α1 내지 α18은 프레임 #n에서의 화소 각각에 대응하는 혼합비이다. 도 69에서, 좌측에서 2번째 내지 4번째의 화소는 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속한다.
프레임 #n의 좌측에서 2번째의 화소의 화소값 C02는 수학식 73으로 표현된다.
여기서, α2는 프레임 #n의 좌측에서 2번째의 화소의 혼합비이다. N02는 프레임 #n+1의 좌측에서 2번째의 화소의 화소값이다.
수학식 73을 기초로, 프레임 #n의 좌측에서 2번째의 화소의 전경 성분의 합 f02는 수학식 74로 표현된다.
마찬가지로, 프레임 #n의 좌측에서 3번째의 화소의 전경 성분의 합 f03은 수학식 75로 표현되고, 프레임 #n의 좌측에서 4번째의 화소의 전경 성분의 합 f04는 수학식 76으로 표현된다.
이와 같이, 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는 화소의 화소값 C에 포함되는 전경 성분 fu는 수학식 77로 계산된다.
N은 하나 뒤의 프레임의, 대응하는 화소의 화소값이다.
이와 같이, 분리부(601)는 영역 정보에 포함되는, 커버된 백그라운드 영역을나타내는 정보, 및 커버되지 않은 백그라운드 영역을 나타내는 정보, 및 화소마다의 혼합비 α를 기초로, 혼합 영역에 속하는 화소로부터 전경 성분 및 배경 성분을 분리할 수 있다.
도 70은 이상에서 설명한 처리를 실행하는 분리부(601)의 구성 일례를 도시하는 블록도이다. 분리부(601)에 입력된 화상은, 프레임 메모리(621)에 공급되고, 혼합비 산출부(104)로부터 공급된 커버된 백그라운드 영역 및 커버되지 않은 백그라운드 영역을 나타내는 영역 정보, 및 혼합비 α는, 분리 처리 블록(622)에 입력된다.
프레임 메모리(621)는 입력된 화상을 프레임 단위로 기억한다. 프레임 메모리(621)는, 처리의 대상이 프레임 #n일 때, 프레임 #n의 하나 전의 프레임인 프레임 #n-1, 프레임 #n, 및 프레임 #n의 하나 뒤의 프레임인 프레임 #n+1을 기억한다.
프레임 메모리(621)는 프레임 #n-1, 프레임 #n, 및 프레임 #n+1의 대응하는 화소를 분리 처리 블록(622)에 공급한다.
분리 처리 블록(622)은, 커버된 백그라운드 영역 및 커버되지 않은 백그라운드 영역을 나타내는 영역 정보, 및 혼합비 α를 기초로, 프레임 메모리(621)로부터 공급된 프레임 #n-1, 프레임 #n, 및 프레임 #n+1의 대응하는 화소의 화소값에 도 68 및 도 69를 참조하여 설명한 연산을 적용하고, 프레임 #n의 혼합 영역에 속하는 화소로부터 전경 성분 및 배경 성분을 분리하여, 프레임 메모리(623)에 공급한다.
분리 처리 블록(622)은 커버되지 않은 영역 처리부(631), 커버된 영역 처리부(632), 합성부(633), 및 합성부(634)로 구성되어 있다.
커버되지 않은 영역 처리부(631)의 승산기(641)는, 혼합비 α를, 프레임 메모리(621)로부터 공급된 프레임 #n+1의 화소의 화소값에 곱하여, 스위치(642)에 출력한다. 스위치(642)는 프레임 메모리(621)로부터 공급된 프레임 #n의 화소(프레임 #n+1의 화소에 대응함)가 커버되지 않은 백그라운드 영역일 때, 폐쇄되고, 승산기(641)로부터 공급된 혼합비 α를 곱한 화소값을 연산기(643) 및 합성부(634)에 공급한다. 스위치(642)로부터 출력되는 프레임 #n+1의 화소의 화소값에 혼합비 α를 곱한 값은, 프레임 #n의 대응하는 화소의 화소값의 배경 성분과 같다.
연산기(643)는 프레임 메모리(621)로부터 공급된 프레임 #n의 화소의 화소값으로부터, 스위치(642)로부터 공급된 배경 성분을 감산하여, 전경 성분을 구한다. 연산기(643)는 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는, 프레임 #n의 화소의 전경 성분을 합성부(633)에 공급한다.
커버된 영역 처리부(632)의 승산기(651)는, 혼합비 α를, 프레임 메모리(621)로부터 공급된 프레임 #n-1의 화소의 화소값에 곱하여, 스위치(652)에 출력한다. 스위치(652)는 프레임 메모리(621)로부터 공급된 프레임 #n의 화소(프레임 #n-1의 화소에 대응함)가 커버된 백그라운드 영역일 때, 폐쇄되고, 승산기(651)로부터 공급된 혼합비 α를 곱한 화소값을 연산기(653) 및 합성부(634)에 공급한다. 스위치(652)로부터 출력되는 프레임 #n-1의 화소의 화소값에 혼합비 α를 곱한 값은, 프레임 #n이 대응하는 화소의 화소값의 배경 성분과 같다.
연산기(653)는 프레임 메모리(621)로부터 공급된 프레임 #n의 화소의 화소값으로부터, 스위치(652)로부터 공급된 배경 성분을 감산하여, 전경 성분을 구한다.연산기(653)는 커버된 백그라운드 영역에 속하는, 프레임 #n의 화소의 전경 성분을 합성부(633)에 공급한다.
합성부(633)는, 프레임 #n의, 연산기(643)로부터 공급된, 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는 화소의 전경 성분, 및 연산기(653)로부터 공급된, 커버된 백그라운드 영역에 속하는 화소의 전경 성분을 합성하여, 프레임 메모리(623)에 공급한다.
합성부(634)는, 프레임 #n의, 스위치(642)로부터 공급된, 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는 화소의 배경 성분, 및 스위치(652)로부터 공급된, 커버된 백그라운드 영역에 속하는 화소의 배경 성분을 합성하여, 프레임 메모리(623)에 공급한다.
프레임 메모리(623)는, 분리 처리 블록(622)으로부터 공급된, 프레임 #n의 혼합 영역의 화소의 전경 성분과, 배경 성분을 각각에 기억한다.
프레임 메모리(623)는 기억하고 있는 프레임 #n의 혼합 영역의 화소의 전경 성분, 및 기억하고 있는 프레임 #n의 혼합 영역의 화소의 배경 성분을 출력한다.
특징량인 혼합비 α를 이용함으로써, 화소값에 포함되는 전경 성분과 배경 성분을 완전하게 분리하는 것이 가능하게 된다.
합성부(603)는, 분리부(601)로부터 출력된, 프레임 #n의 혼합 영역의 화소의 전경 성분과, 전경 영역에 속하는 화소를 합성하여 전경 성분 화상을 생성한다. 합성부(605)는, 분리부(601)로부터 출력된, 프레임 #n의 혼합 영역의 화소의 배경 성분과, 배경 영역에 속하는 화소를 합성하여 배경 성분 화상을 생성한다.
도 71A는 도 67의 프레임 #n에 대응하는, 전경 성분 화상의 예를 도시하는 도면이다. 가장 좌측의 화소 및 좌측에서 14번째의 화소는, 전경과 배경이 분리되기 전에, 배경 성분만으로 이루어져 있었기 때문에, 화소값이 0이 된다.
좌측에서 2번째 내지 4번째의 화소는, 전경과 배경이 분리되기 전에, 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하여, 배경 성분이 0이 되고, 전경 성분이 그대로 남겨져 있다. 좌측에서 11번째 내지 13번째의 화소는, 전경과 배경이 분리되기 전에, 커버된 백그라운드 영역에 속하여, 배경 성분이 0이 되고, 전경 성분이 그대로 남겨져 있다. 좌측에서 5번째 내지 10번째의 화소는 전경 성분만으로 이루어지기 때문에, 그대로 남겨진다.
도 71B는 도 67의 프레임 #n에 대응하는, 배경 성분 화상의 예를 도시하는 도면이다. 가장 좌측의 화소 및 좌측에서 14번째의 화소는, 전경과 배경이 분리되기 전에, 배경 성분만으로 이루어져 있었기 때문에, 그대로 남겨진다.
좌측에서 2번째 내지 4번째의 화소는, 전경과 배경이 분리되기 전에, 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하여, 전경 성분이 0이 되고, 배경 성분이 그대로 남겨져 있다. 좌측에서 11번째 내지 13번째의 화소는, 전경과 배경이 분리되기 전에, 커버된 백그라운드 영역에 속하여, 전경 성분이 0이 되고, 배경 성분이 그대로 남겨져 있다. 좌측에서 5번째 내지 10번째의 화소는, 전경과 배경이 분리되기 전에, 전경 성분만으로 이루어져 있었기 때문에, 화소값이 0이 된다.
다음으로, 도 72에 도시하는 순서도를 참조하여, 전경 배경 분리부(105)에 의한 전경과 배경의 분리 처리를 설명한다. 단계 S601에서, 분리부(601)의 프레임메모리(621)는 입력 화상을 취득하고, 전경과 배경의 분리 대상이 되는 프레임 #n을 그 전 프레임 #n-1 및 그 후 프레임 #n+1과 함께 기억한다.
단계 S602에서, 분리부(601)의 분리 처리 블록(622)은 혼합비 산출부(104)로부터 공급된 영역 정보를 취득한다. 단계 S603에서, 분리부(601)의 분리 처리 블록(622)은 혼합비 산출부(104)로부터 공급된 혼합비 α를 취득한다.
단계 S604에서, 커버되지 않은 영역 처리부(631)는 영역 정보 및 혼합비 α를 기초로, 프레임 메모리(621)로부터 공급된, 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는 화소의 화소값으로부터, 배경 성분을 추출한다.
단계 S605에서, 커버되지 않은 영역 처리부(631)는 영역 정보 및 혼합비 α를 기초로, 프레임 메모리(621)로부터 공급된, 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는 화소의 화소값으로부터, 전경 성분을 추출한다.
단계 S606에서, 커버된 영역 처리부(632)는 영역 정보 및 혼합비 α를 기초로, 프레임 메모리(621)로부터 공급된, 커버된 백그라운드 영역에 속하는 화소의 화소값으로부터, 배경 성분을 추출한다.
단계 S607에서, 커버된 영역 처리부(632)는 영역 정보 및 혼합비 α를 기초로, 프레임 메모리(621)로부터 공급된, 커버된 백그라운드 영역에 속하는 화소의 화소값으로부터, 전경 성분을 추출한다.
단계 S608에서, 합성부(633)는, 단계 S605의 처리에서 추출된 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는 화소의 전경 성분과, 단계 S607의 처리에서 추출된 커버된 백그라운드 영역에 속하는 화소의 전경 성분을 합성한다. 합성된 전경 성분은합성부(603)에 공급된다. 또한, 합성부(603)는 스위치(602)를 통해 공급된 전경 영역에 속하는 화소와, 분리부(601)로부터 공급된 전경 성분을 합성하여, 전경 성분 화상을 생성한다.
단계 S609에서, 합성부(634)는, 단계 S604의 처리에서 추출된 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는 화소의 배경 성분과, 단계 S606의 처리에서 추출된 커버된 백그라운드 영역에 속하는 화소의 배경 성분을 합성한다. 합성된 배경 성분은 합성부(605)에 공급된다. 또한, 합성부(605)는, 스위치(604)를 통해 공급된 배경 영역에 속하는 화소와, 분리부(601)로부터 공급된 배경 성분을 합성하여, 배경 성분 화상을 생성한다.
단계 S610에서, 합성부(603)는 전경 성분 화상을 출력한다. 단계 S611에서, 합성부(605)는 배경 성분 화상을 출력하고, 처리는 종료한다.
이와 같이, 전경 배경 분리부(105)는 영역 정보 및 혼합비 α를 기초로, 입력 화상으로부터 전경 성분과 배경 성분을 분리하여, 전경 성분만으로 이루어지는 전경 성분 화상 및 배경 성분만으로 이루어지는 배경 성분 화상을 출력할 수 있다.
도 73은 움직임 불선명 조정부(106)의 구성을 도시하는 블록도이다.
평탄부 추출부(801)는 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보를 기초로, 전경 배경 분리부(105)로부터 공급된 전경 성분 화상으로부터, 인접하는 화소이고, 그 화소값의 변화량이 적은 평탄부를 추출한다. 평탄부 추출부(801)에 의해 추출되는 평탄부는 화소값이 균등한 화소로 이루어진다. 이하, 평탄부는 균등부라고도 칭한다.
예를 들면, 평탄부 추출부(801)는 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보를 기초로, 전경 배경 분리부(105)로부터 공급된 전경 성분 화상으로부터, 인접하는 화소이고, 그 화소값의 변화량이, 미리 기억하고 있는 임계값 Thf 미만인 평탄부를 추출한다.
또한, 예를 들면, 평탄부 추출부(801)는 전경 성분 화상의 인접하는 화소이고, 그 화소값의 변화량이 1% 이내인 평탄부를 추출한다. 평탄부의 추출 기준이 되는, 화소값의 변화량 비율은, 원하는 값으로 할 수 있다.
또는, 평탄부 추출부(801)는 전경 성분 화상의 인접하는 화소이고, 그 화소값의 표준 편차가, 미리 기억하고 있는 임계값 Thf 미만인 평탄부를 추출한다.
또한, 예를 들면, 평탄부 추출부(801)는, 전경 성분 화상의 인접하는 화소이고, 그 화소값에 대응하는 회귀 직선을 기준으로 하여, 회귀 직선과 각 화소값의 오차의 합이, 미리 기억하고 있는 임계값 Thf 미만인 평탄부를 추출한다.
임계값 Thf 또는 화소값의 변화량 비율 등의 평탄부의 추출 기준값은 원하는 값으로 할 수 있으며, 본 발명은 평탄부의 추출 기준값에 의해 한정되지 않는다. 평탄부의 추출 기준값은 적응적으로 변화시킬 수 있다.
평탄부 추출부(801)는, 추출한 평탄부에 속하는 화소에 대하여, 평탄부에 속하는 취지를 나타내는 평탄부 플래그를 설정하고, 전경 성분 화상 및 평탄부 플래그를 처리 단위 결정부(802)에 공급한다. 또한, 평탄부 추출부(801)는 평탄부에 속하는 화소만으로 이루어지는 평탄부 화상을 생성하여, 움직임 불선명 제거부(803)에 공급한다.
처리 단위 결정부(802)는 평탄부 추출부(801)로부터 공급된 전경 성분 화상 및 평탄부 플래그, 그리고 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보를 기초로, 전경 성분 화상으로부터 평탄부를 제거한 화소를 지정하는 데이터인 처리 단위를 생성하고, 생성한 처리 단위를 평탄부 플래그와 함께, 움직임 불선명 제거부(803)에 공급한다.
움직임 불선명 제거부(803)는 처리 단위 결정부(802)로부터 공급된 평탄부 플래그를 기초로, 전경 배경 분리부(105)로부터 공급된 전경 성분 화상으로부터, 평탄부에 속하는 화소에 포함되는 전경 성분을 산출한다.
움직임 불선명 제거부(803)는 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보, 및 처리 단위 결정부(802)로부터 공급된 처리 단위를 기초로, 전경 배경 분리부(105)로부터 공급된 전경 성분 화상으로부터 평탄부에 대응하는 전경 성분을 제거한다. 움직임 불선명 제거부(803)는 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보, 및 처리 단위 결정부(802)로부터 공급된 처리 단위를 기초로, 처리 단위로 지정되는 화소에 포함되는 잔여 전경 성분을 산출한다.
움직임 불선명 제거부(803)는, 산출한 처리 단위로 지정되는 화소에 포함되는 전경 성분을 기초로 생성한 화소, 및 평탄부 추출부(801)로부터 공급된 평탄부 화상의 화소를 합성하여, 움직임 불선명을 제거한 전경 성분 화상을 생성한다.
움직임 불선명 제거부(803)는 움직임 불선명을 제거한 전경 성분 화상을 움직임 불선명 부가부(804) 및 선택부(805)에 공급한다.
도 74는 움직임 불선명 제거부(803)의 구성을 도시하는 블록도이다. 전경배경 분리부(105)로부터 공급된 전경 성분 화상, 처리 단위 결정부(802)로부터 공급된 처리 단위, 및 움직임 검출부(102)로부터 공급된 움직임 벡터 및 그 위치 정보는, 모델화부(821)에 공급된다.
모델화부(821)는 움직임 벡터의 움직임량 v 및 처리 단위를 기초로 모델화를 실행한다. 보다 구체적으로는, 모델화부(821)는 움직임량 v 및 처리 단위를 기초로, 화소값의 시간 방향의 분할 수 및 화소마다의 전경 성분의 수를 결정하여, 화소값과 전경 성분의 대응을 지정하는 모델을 생성한다. 모델화부(821)는 미리 기억하고 있는 복수의 모델 중, 움직임량 v 및 처리 단위에 대응하는 모델을 선택하도록 해도 된다. 모델화부(821)는 생성한 모델을 전경 성분 화상과 함께 방정식 생성부(822)에 공급한다.
방정식 생성부(822)는 모델화부(821)로부터 공급된 모델을 기초로 방정식을 생성하고, 생성한 방정식을 전경 성분 화상과 함께 가산부(823)에 공급한다.
가산부(823)는 방정식 생성부(822)로부터 공급된 방정식을 최소 제곱법의 정규 방정식에 가산해 넣는다. 가산부(823)는 그 결과의 정규 방정식을 연산부(824)에 공급한다. 처리 단위로 지정된 화소는 평탄부에 대응하는 화소를 포함하지 않는다.
연산부(824)는 가산부(823)에 의해 화소값이 설정된 방정식을 풀어, 전경 성분을 산출한다. 연산부(824)는 산출한 전경 성분을 기초로, 처리 단위에 대응하는, 움직임 불선명을 제거한 화소를 생성하고, 생성한 처리 단위에 대응하는 화소를 합성부(825)에 출력한다.
합성부(825)는 연산부(824)로부터 공급된 처리 단위에 대응하는 화소, 및 평탄부 추출부(801)로부터 공급된 평탄부 화상의 화소를 기초로, 움직임 불선명을 제거한 전경 성분 화상을 생성하고, 생성한 전경 성분 화상을 출력한다.
다음으로, 도 75 내지 도 80을 참조하여 움직임 불선명 조정부(106)의 동작을 설명한다.
도 75는 전경 배경 분리부(105)로부터 출력되어, 평탄부 추출부(801)에 입력되는 전경 성분 화상의 움직임 벡터에 대응하는 직선 상의 화소의 화소값을 시간 방향으로 전개한 모델도이다. C01' 내지 C23'는 전경 성분 화상의 각 화소의 화소값을 나타낸다. 전경 성분 화상은 전경 성분만으로 구성된다.
평탄부 추출부(801)는 임계값 Thf를 기초로, 전경 배경 분리부(105)로부터 공급된 전경 성분 화상에 포함되는 화소 중, 그 화소값의 변화량이 임계값 Thf 미만인 연속하는 화소를 추출한다. 임계값 Thf는 충분히 작은 값이다. 평탄부 추출부(801)에 의해 추출되는 연속한 화소의 수는, 1 프레임 내에서의, 전경 오브젝트의 움직임량 v보다 크지 않으면 안된다. 예를 들면, 1 프레임 내에서의, 전경 오브젝트의 움직임량 v가 5일 때, 평탄부 추출부(801)는, 5개 이상의, 화소값에 거의 변화가 없는 연속한 화소, 즉 평탄부를 추출한다.
예를 들면, 도 76에 도시하는 예에서, 수학식 78이 성립할 때, 전경 성분 F06/v 내지 F14/v는, 수학식 79 내지 수학식 83의 관계로부터, 그 값이 동일함을 알 수 있다.
즉, 전경 성분 F06/v 내지 F14/v는, 수학식 84에 나타내는 관계가 성립된다.
따라서, 그 후의 전경 성분을 산출하는 처리에서는, 도 77에 도시한 바와 같이, 전경 성분 F06/v 내지 F14/v 이외의 잔여 전경 성분 F01/v 내지 F05/v 및 전경 성분 F15/v 내지 F19/v를 산출하면 된다는 것을 알 수 있다.
평탄부 추출부(801)는 이러한 처리에 필요한 화소값이 균등한 평탄부를 추출하고, 평탄부의 추출에 대응하여, 평탄부에 속하는 화소인지 여부를 나타내는 평탄부 플래그를 생성하여, 처리 단위 결정부(802)에 공급한다. 또한, 평탄부 추출부(801)는 평탄부에 속하는 화소만으로 이루어지는 평탄부 화상을 움직임 불선명 제거부(803)에 공급한다.
처리 단위 결정부(802)는 전경 성분 화상에 포함되는 직선 상의 화소 중 평탄부를 제거한 화소를 나타내는 데이터인 처리 단위를 생성하여, 처리 단위를 평탄부 플래그와 함께 움직임 불선명 제거부(803)에 공급한다.
움직임 불선명 제거부(803)는 처리 단위 결정부(802)로부터 공급된 평탄부 플래그를 기초로, 평탄부에 속하는 화소에 포함되는 전경 성분을 산출한다. 움직임 불선명 제거부(803)는 평탄부 플래그를 기초로, 전경 성분 화상으로부터, 평탄부에 속하는 화소에 포함되는 전경 성분을 제거한다.
움직임 불선명 제거부(803)는 처리 단위 결정부(802)로부터 공급된 처리 단위를 기초로, 전경 성분 화상에 포함되는 직선 상의 화소 중 평탄부를 제거한 화소에 대하여 화소값으로부터 잔여 전경 성분을 산출하기 위한 식을 생성한다.
예를 들면, 도 76에 도시한 바와 같이, 전경 성분 화상의 직선 상의 23개의 화소 중 좌측에서 10번째 내지 14번째의 화소가 평탄부에 속하는 경우, 좌측에서 10번째 내지 14번째의 화소에 속하는 전경 성분을 전경 성분 화상으로부터 제거할 수 있기 때문에, 도 77에 도시한 바와 같이, 잔여 전경 성분, 즉 전경 성분 F01/v 내지 F05/v, 및 전경 성분 F15/v 내지 F19/v에 대하여 수학식 85 내지 수학식 102를 생성하면 된다.
수학식 85 내지 수학식 102에, 상술한 최소 제곱법을 적용하여, 수학식 103 및 수학식 104를 유도한다.
움직임 불선명 제거부(803)의 방정식 생성부(822)는, 수학식 103 및 수학식 104에 예를 나타내는, 처리 단위에 대응한 방정식을 생성한다. 움직임 불선명 제거부(803)의 가산부(823)는, 평탄부에 속하는 화소에 포함되는 전경 성분이 제거된 전경 성분 화상에 포함되는 화소값을, 방정식 생성부(822)에 의해 생성된 방정식으로 설정한다. 움직임 불선명 제거부(803)의 연산부(824)는, 화소값이 설정된 방정식에 콜레스키 분해 등의 해법을 적용하여, 평탄부에 속하는 화소에 포함되는 전경 성분 이외의, 전경 성분 화상에 포함되는 전경 성분을 산출한다.
연산부(824)는 도 78에 예를 나타내는, 움직임 불선명이 제거된 화소값인 Fi로 이루어지는, 움직임 불선명이 제거된 전경 성분 화상을 생성한다.
또, 도 78에 도시하는 움직임 불선명이 제거된 전경 성분 화상에 있어서, C04" 내지 C05"의 각각에 F01 내지 F05의 각각이 설정되고, C18" 내지 C19"의 각각에 F15 내지 F19의 각각이 설정되어 있는 것은, 화면에 대한 전경 성분 화상의 위치를 변화시키지 않기 때문이고, 임의의 위치에 대응시킬 수 있다.
연산부(824)는 평탄부 추출부(801)로부터 공급된 평탄부 화상에 기초하여, 처리 단위로 제거된 전경 성분에 대응하는 화소를 생성하고, 생성한 화소를 도 78에 도시하는 움직임 불선명이 제거된 전경 성분 화상에 합성함으로써, 예를 들면, 도 79에 도시하는 전경 성분 화상을 생성한다.
또, 움직임 불선명 제거부(803)는 수학식 84에 의해 산출되는 전경 성분 F06/v 내지 F14/v를 기초로, 평탄부에 대응하는 화소를 생성하도록 해도 된다.
움직임 불선명 부가부(804)는 움직임량 v와는 서로 다른 값의 움직임 불선명 조정량 v', 예를 들면, 움직임량 v의 반값의 움직임 불선명 조정량 v'이나, 움직임량 v와 무관계한 값의 움직임 불선명 조정량 v'를 제공함으로써, 움직임 불선명량을 조정할 수 있다. 예를 들면, 도 80에 도시한 바와 같이, 움직임 불선명 부가부(804)는 움직임 불선명이 제거된 전경의 화소값 Fi를 움직임 불선명 조정량 v'로 제거함으로써, 전경 성분 Fi/v'를 산출하고, 전경 성분 Fi/v'의 합을 산출하여, 움직임 불선명량이 조정된 화소값을 생성한다. 예를 들면, 움직임 불선명 조정량 v'가 3일 때, 화소값 C02"는 (F01)/v'가 되고, 화소값 C03"는 (F01+F02)/v'가 되고, 화소값 C04"는 (F01+F02+F03)/v'가 되고, 화소값 C05"는 (F02+F03+F04)/v'가 된다.
움직임 불선명 부가부(804)는 움직임 불선명량을 조정한 전경 성분 화상을 선택부(805)에 공급한다.
선택부(805)는, 예를 들면 사용자의 선택에 대응한 선택 신호를 기초로, 연산부(805)로부터 공급된 움직임 불선명이 제거된 전경 성분 화상, 및 움직임 불선명 부가부(804)로부터 공급된 움직임 불선명량이 조정된 전경 성분 화상 중 어느 한쪽을 선택하여, 선택한 전경 성분 화상을 출력한다.
이와 같이, 움직임 불선명 조정부(106)는 선택 신호 및 움직임 불선명 조정량 v'를 기초로, 움직임 불선명량을 조정할 수 있다.
또, 움직임 불선명 조정부(106)는 전경 배경 분리부(105)로부터 배경 성분 화상을 취득하여, 혼합 영역에 속하는 화소에 대응하는 배경 성분을 조정하도록 해도 된다.
도 81은 움직임 불선명 조정부(106)에 의한 배경 성분의 보정 처리를 설명하는 도면이다. 배경 성분 화상에 포함되는 화소 중, 분리되기 전에 혼합 영역에 속해 있는 화소는, 전경 배경 분리부(105)에 의해 전경 성분이 제거된다.
움직임 불선명 조정부(106)는 영역 정보 및 움직임량 v를 기초로, 배경 성분 화상에 포함되는 화소 중 혼합 영역에 속해 있는 화소에, 대응하는 배경 성분을 가하도록 보정한다.
예를 들면, 움직임 불선명 조정부(106)는, 화소값 C02'''가 4개의 배경 성분 B02/v를 포함할 때, 화소값 C02'''에 하나의 배경 성분(B02/V)'(배경 성분 B02/v와 동일한 값)를 가하고, 화소값 C03'''가 3개의 배경 성분 B03/v를 포함할 때, 화소값 C03'''에 2개의 배경 성분(B03/V)'(배경 성분 B03/v와 동일한 값)를 가한다.
움직임 불선명 조정부(106)는, 화소값 C23'''가 3개의 배경 성분 B23/v를 포함할 때, 화소값 C23'''에 2개의 배경 성분(B23/V)'(배경 성분 B23/v와 동일한 값)를 가하고, 화소값 C24'''가 4개의 배경 성분 B24/v를 포함할 때, 화소값 C24'''에 하나의 배경 성분(B24/V)'(배경 성분 B24/v와 동일한 값)를 가한다.
다음으로, 도 73에 구성을 나타내는 움직임 불선명 조정부(106)에 의한 처리 결과의 예에 대하여 설명한다.
도 82는 정지하고 있는 검은 사각형을 촬상한 화상이다. 이에 대하여, 도 83은 도 82의 화상으로 촬상된 검은 사각형을 이동시켜 촬상한 화상이다. 도 83에 도시하는 화상에 있어서, 검은 사각형의 화상은 움직임 불선명에 의해 상호 간섭하고 있다.
도 83에서 점선으로 도시하는 직선 상의 화소를 대상으로, 도 73에 구성을 나타내는 움직임 불선명 조정부(106)가 처리를 실행한 결과의 예를 도 84에 도시한다.
도 84에서, 실선은 도 73에 구성을 나타내는 움직임 불선명 조정부(106)가 처리를 실행하여 얻어진 화소값을 나타내고, 점선은 도 83에 도시하는 직선 상의 화소값을 나타내며, 일점쇄선은 도 82에 도시하는 대응하는 직선 상의 화소값을 나타낸다.
도 84에 도시하는 점선에 있어서, 도면 중 양단의 화소값이 거의 일정하고 평탄(균등)하기 때문에, 움직임 불선명 조정부(106)는 이것을 평탄부라고 간주하여 제거하고, 잔여 화소값에 대하여 상술한 처리를 실행하였다.
도 84에 도시하는 결과로부터, 움직임 불선명 조정부(106)가 움직이고 있는검은 사각형을 촬상함으로써, 간섭하여 화소값이 매립되어 있는 화상으로부터, 정지하고 있는 검은 사각형을 촬상한 화상과 거의 동등한 화소값을 생성하고 있음을 알 수 있다.
도 84에 도시하는 결과는, CCD에 의해 촬상되고, 입사되는 광량과 화소값 사이에 선형의 관계가 확보되어 있는, 감마 보정이 적용되어 있지 않은 화상에 대하여 본 발명을 적용한 것이다. 마찬가지로, 감마 보정이 적용된 화상에 대한 본 발명의 유효성은 실험에 의해 확인되어 있다.
다음으로, 도 85의 순서도를 참조하여, 도 73에 구성을 나타내는 움직임 불선명 조정부(106)에 의한 움직임 불선명량의 조정 처리를 설명한다.
단계 S801에서, 평탄부 추출부(801)는 전경 배경 분리부(105)로부터 공급된 전경 성분 화상으로부터, 인접하는 화소이고, 그 화소값이 균등한 평탄부를 추출하여, 추출한 평탄부에 대응하는 평탄부 플래그를 처리 단위 결정부(802)에 공급함과 함께, 평탄부에 속하는 화소로 이루어지는 평탄부 화상을 움직임 불선명 제거부(803)에 공급한다.
단계 S802에서, 처리 단위 결정부(802)는 평탄부 플래그를 기초로, 전경 성분 화상에 포함되는 직선 상의 인접하는 화소이고, 평탄부에 속하는 화소 이외의 화소의 위치를 나타내는 처리 단위를 생성하여, 처리 단위를 움직임 불선명 제거부(803)에 공급한다.
단계 S803에서, 움직임 불선명 제거부(803)는, 전경 배경 분리부(105)로부터 공급된 전경 성분 화상, 처리 단위 결정부(802)로부터 공급된 처리 단위를 기초로,평탄부에 속하는 화소에 대응하는 전경 성분을 산출함과 함께, 처리 단위에 대응하는 전경 성분을 산출하여, 전경 성분으로부터 움직임 불선명을 제거한다. 움직임 불선명 제거부(803)는 움직임 불선명을 제거한 전경 성분을 움직임 불선명 부가부(804) 및 선택부(805)에 출력한다. 단계 S803의 움직임 불선명의 제거 처리의 상세에 대해서는 도 86의 순서도를 참조하여 후술한다.
단계 S804에서, 움직임 불선명 조정부(106)는 전경 성분 화상 전체에 대하여 처리를 종료하였는지 여부를 판정하여, 전경 성분 화상 전체에 대하여 처리를 종료하지 않았다고 판정된 경우, 단계 S803으로 되돌아가, 다음 처리 단위에 대응하는 전경 성분을 대상으로 한 움직임 불선명의 제거 처리를 반복한다.
단계 S804에서, 전경 성분 화상 전체에 대하여 처리를 종료하였다고 판정된 경우, 단계 S805로 진행하고, 움직임 불선명 조정부(106)의 움직임 불선명 부가부(804) 및 선택부(805)는, 움직임 불선명량이 조정된 배경 성분 화상을 산출하고, 움직임 불선명이 제거된 전경 성분 화상 및 움직임 불선명이 부가된 전경 성분 화상 중 어느 하나를 선택하여, 선택한 화상을 출력하고, 처리는 종료한다.
이와 같이, 움직임 불선명 조정부(106)는 입력된 전경 성분 화상의 움직임 불선명량을 조정할 수 있다.
다음으로, 도 85의 단계 S803에 대응하는, 움직임 불선명 제거부(803)에 의한 처리 단위에 대응하는 전경 성분 화상의 움직임 불선명의 제거 처리를, 도 86의 순서도를 참조하여 설명한다.
단계 S821에서, 움직임 불선명 제거부(803)의 모델화부(821)는, 움직임량 v및 처리 단위에 대응하여 모델을 생성한다. 단계 S822에서, 방정식 생성부(822)는 생성된 모델을 기초로 방정식을 생성한다.
단계 S823에서, 가산부(823)는 생성된 방정식에, 평탄부에 대응하는 전경 성분이 제거된 전경 성분 화상의 화소값을 설정한다. 단계 S824에서, 가산부(823)는 처리 단위에 대응하는 모든 화소의 화소값의 설정을 행하였는지 여부를 판정하고, 모든 방정식을 가산하지 않았다고 판정된 경우, 단계 S823으로 되돌아가, 방정식에의 화소값의 설정 처리를 반복한다.
단계 S824에서, 모든 방정식을 가산하였다고 판정된 경우, 단계 S825로 진행하여, 연산부(824)는 가산부(823)로부터 공급된 화소값이 설정된 방정식을 기초로, 움직임 불선명을 제거한 전경의 화소값을 산출한다.
단계 S826에서, 연산부(824)는 단계 S825의 처리에서 산출된 움직임 불선명을 제거한 전경의 화소값을 설정한 화소에, 및 평탄부 추출부(801)로부터 공급된 평탄부 화상을 합성하고, 움직임 불선명을 제거한 전경 성분 화상을 생성하고, 처리는 종료한다.
이와 같이, 움직임 불선명 제거부(803)는 움직임량 v 및 처리 단위를 기초로, 움직임 불선명을 포함하는 전경 성분 화상으로부터 움직임 불선명을 제거할 수 있다.
이상과 같이, 도 73에 구성을 나타내는 움직임 불선명 조정부(106)는, 입력된 전경 성분 화상에 포함되는 움직임 불선명량을 조정할 수 있다.
위너 필터 등 종래의 움직임 불선명을 부분적으로 제거하는 방법에서는, 이상 상태에서는 효과가 인정되지만, 양자화되어, 노이즈를 포함한 실제 화상에 대하여 충분한 효과가 얻어지지 않는다. 이에 대하여, 도 73에 구성을 나타내는 움직임 불선명 조정부(106)에서, 양자화되어, 노이즈를 포함한 실제 화상에 대해서도 충분한 효과가 인정되고, 정밀도가 좋은 움직임 불선명의 제거가 가능해진다.
또한, 전경 성분 화상으로부터 평탄부를 제거하고, 잔여 화소에 대하여 전경 성분을 산출하도록 하였기 때문에, 양자화 또는 노이즈의 영향이 파급되기 어렵게 되어, 도 73에 구성을 나타내는 움직임 불선명 조정부(106)는, 보다 정밀도 좋게 움직임 불선명량을 조정한 화상을 구할 수 있다.
도 87은 신호 처리 장치의 기능의 다른 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2에 도시하는 부분과 마찬가지 부분에는 동일한 번호를 부여하였고, 그 설명은 적절하게 생략한다.
영역 특정부(103)는 영역 정보를 혼합비 산출부(104) 및 합성부(1001)에 공급한다.
혼합비 산출부(104)는 혼합비 α를 전경 배경 분리부(105) 및 합성부(1001)에 공급한다.
전경 배경 분리부(105)는 전경 성분 화상을 합성부(1001)에 공급한다.
합성부(1001)는 혼합비 산출부(104)로부터 공급된 혼합비 α, 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보를 기초로, 임의의 배경 화상과, 전경 배경 분리부(105)로부터 공급된 전경 성분 화상을 합성하여, 임의의 배경 화상과 전경 성분 화상이 합성된 합성 화상을 출력한다.
도 88은 합성부(1001)의 구성을 도시하는 도면이다. 배경 성분 생성부(1021)는 혼합비 α 및 임의의 배경 화상에 기초하여 배경 성분 화상을 생성하여, 혼합 영역 화상 합성부(1022)에 공급한다.
혼합 영역 화상 합성부(1022)는, 배경 성분 생성부(1021)로부터 공급된 배경 성분 화상과 전경 성분 화상을 합성함으로써, 혼합 영역 합성 화상을 생성하고, 생성한 혼합 영역 합성 화상을 화상 합성부(1023)에 공급한다.
화상 합성부(1023)는 영역 정보를 기초로, 전경 성분 화상, 혼합 영역 화상 합성부(1022)로부터 공급된 혼합 영역 합성 화상, 및 임의의 배경 화상을 합성하고, 합성 화상을 생성하여 출력한다.
이와 같이, 합성부(1001)는 전경 성분 화상을 임의의 배경 화상에 합성할 수 있다.
특징량인 혼합비 α를 기초로 전경 성분 화상을 임의의 배경 화상과 합성하여 얻어진 화상은, 단순히 화소를 합성한 화상에 비하여 보다 자연스러운 것으로 이루어진다.
도 89는 움직임 불선명량을 조정하는 신호 처리 장치의 기능의 또 다른 구성을 도시하는 블록도이다. 도 2에 도시하는 신호 처리 장치가 영역 특정과 혼합비 α의 산출을 순서대로 행하는 데 대하여, 도 89에 도시하는 신호 처리 장치는 영역 특정과 혼합비 α의 산출을 병행하여 행한다.
도 2의 블록도에 도시하는 기능과 마찬가지 부분에는 동일한 번호를 부여하였고, 그 설명은 생략한다.
입력 화상은 혼합비 산출부(1101), 전경 배경 분리부(1102), 영역 특정부(103), 및 오브젝트 추출부(101)에 공급된다.
혼합비 산출부(1101)는 입력 화상을 기초로, 화소가 커버된 백그라운드 영역에 속한다고 가정한 경우에서의 추정 혼합비, 및 화소가 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속한다고 가정한 경우에서의 추정 혼합비를, 입력 화상에 포함되는 화소의 각각에 대하여 산출하고, 산출한 화소가 커버된 백그라운드 영역에 속한다고 가정한 경우에서의 추정 혼합비, 및 화소가 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속한다고 가정한 경우에서의 추정 혼합비를 전경 배경 분리부(1102)에 공급한다.
도 90은 혼합비 산출부(1101)의 구성 일례를 도시하는 블록도이다.
도 90에 도시하는 추정 혼합비 처리부(401)는, 도 47에 도시하는 추정 혼합비 처리부(401)와 동일하다. 도 90에 도시하는 추정 혼합비 처리부(402)는 도 47에 도시하는 추정 혼합비 처리부(402)와 동일하다
추정 혼합비 처리부(401)는 입력 화상을 기초로, 커버된 백그라운드 영역의 모델에 대응하는 연산에 의해 화소마다 추정 혼합비를 산출하여, 산출한 추정 혼합비를 출력한다.
추정 혼합비 처리부(402)는 입력 화상을 기초로, 커버되지 않은 백그라운드 영역의 모델에 대응하는 연산에 의해 화소마다 추정 혼합비를 산출하여, 산출한 추정 혼합비를 출력한다.
전경 배경 분리부(1102)는, 혼합비 산출부(1101)로부터 공급된, 화소가 커버된 백그라운드 영역에 속한다고 가정한 경우에서의 추정 혼합비, 및 화소가 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속한다고 가정한 경우에서의 추정 혼합비, 및 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보를 기초로, 입력 화상으로부터 전경 성분 화상을 생성하고, 생성한 전경 성분 화상을 움직임 불선명 조정부(106) 및 선택부(107)에 공급한다.
도 91은 전경 배경 분리부(1102)의 구성 일례를 도시하는 블록도이다.
도 65에 도시하는 전경 배경 분리부(105)와 마찬가지 부분에는 동일한 번호를 부여하였고, 그 설명은 생략한다.
선택부(1121)는 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보를 기초로, 혼합비 산출부(1101)로부터 공급된, 화소가 커버된 백그라운드 영역에 속한다고 가정한 경우에서의 추정 혼합비, 및 화소가 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속한다고 가정한 경우에서의 추정 혼합비 중 어느 한쪽을 선택하고, 선택한 추정 혼합비를 혼합비 α로서 분리부(601)에 공급한다.
분리부(601)는 선택부(1121)로부터 공급된 혼합비 α 및 영역 정보를 기초로, 혼합 영역에 속하는 화소의 화소값으로부터 전경 성분 및 배경 성분을 추출하여, 추출한 전경 성분을 합성부(603)에 공급함과 함께, 배경 성분을 합성부(605)에 공급한다.
분리부(601)는 도 70에 도시하는 구성과 동일한 구성으로 할 수 있다.
합성부(603)는 전경 성분 화상을 합성하여 출력한다. 합성부(605)는 배경 성분 화상을 합성하여 출력한다.
도 89에 도시하는 움직임 불선명 조정부(106)는, 도 2에 도시하는 경우와 마찬가지의 구성으로 할 수 있고, 영역 정보 및 움직임 벡터를 기초로, 전경 배경 분리부(1102)로부터 공급된 전경 성분 화상에 포함되는 움직임 불선명량을 조정하여, 움직임 불선명량이 조정된 전경 성분 화상을 출력한다.
도 89에 도시하는 선택부(107)는, 예를 들면 사용자의 선택에 대응한 선택 신호를 기초로, 전경 배경 분리부(1102)로부터 공급된 전경 성분 화상, 및 움직임 불선명 조정부(106)로부터 공급된 움직임 불선명량이 조정된 전경 성분 화상 중 어느 한쪽을 선택하여, 선택한 전경 성분 화상을 출력한다.
이와 같이, 도 89에 구성을 나타내는 신호 처리 장치는, 입력 화상에 포함되는 전경 오브젝트에 대응하는 화상에 대하여, 그 화상에 포함되는 움직임 불선명량을 조정하여 출력할 수 있다. 도 89에 구성을 나타내는 신호 처리 장치는, 제1 실시예와 마찬가지로, 매립된 정보인 혼합비 α를 산출하여, 산출한 혼합비 α를 출력할 수 있다.
도 92는 전경 성분 화상을 임의의 배경 화상과 합성하는 신호 처리 장치의 기능의 다른 구성을 도시하는 블록도이다. 도 87에 도시하는 신호 처리 장치가 영역 특정과 혼합비 α의 산출을 직렬로 행하는 데 대하여, 도 92에 도시하는 신호 처리 장치는 영역 특정과 혼합비 α의 산출을 병렬로 행한다.
도 89의 블록도에 도시하는 기능과 마찬가지 부분에는 동일한 번호를 부여하였고, 그 설명은 생략한다.
도 92에 도시하는 혼합비 산출부(1101)는 입력 화상을 기초로, 화소가 커버된 백그라운드 영역에 속한다고 가정한 경우에서의 추정 혼합비, 및 화소가 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속한다고 가정한 경우에서의 추정 혼합비를, 입력 화상에 포함되는 화소의 각각에 대하여 산출하고, 산출한 화소가 커버된 백그라운드 영역에 속한다고 가정한 경우에서의 추정 혼합비, 및 화소가 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속한다고 가정한 경우에서의 추정 혼합비를 전경 배경 분리부(1102) 및 합성부(1201)에 공급한다.
도 92에 도시하는 전경 배경 분리부(1102)는, 혼합비 산출부(1101)로부터 공급된, 화소가 커버된 백그라운드 영역에 속한다고 가정한 경우에서의 추정 혼합비, 및 화소가 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속한다고 가정한 경우에서의 추정 혼합비, 및 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보를 기초로, 입력 화상으로부터 전경 성분 화상을 생성하고, 생성한 전경 성분 화상을 합성부(1201)에 공급한다.
합성부(1201)는, 혼합비 산출부(1101)로부터 공급된, 화소가 커버된 백그라운드 영역에 속한다고 가정한 경우에서의 추정 혼합비, 및 화소가 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속한다고 가정한 경우에서의 추정 혼합비, 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보를 기초로, 임의의 배경 화상과, 전경 배경 분리부(1102)로부터 공급된 전경 성분 화상을 합성하여, 임의의 배경 화상과 전경 성분 화상이 합성된 합성 화상을 출력한다.
도 93은 합성부(1201)의 구성을 도시하는 도면이다. 도 88의 블록도에 도시하는 기능과 마찬가지 부분에는 동일한 번호를 부여하였고, 그 설명은 생략한다.
선택부(1221)는 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보를 기초로, 혼합비 산출부(1101)로부터 공급된, 화소가 커버된 백그라운드 영역에 속한다고 가정한 경우에서의 추정 혼합비, 및 화소가 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속한다고 가정한 경우에서의 추정 혼합비 중 어느 한쪽을 선택하여, 선택한 추정 혼합비를 혼합비 α로서 배경 성분 생성부(1021)에 공급한다.
도 93에 도시하는 배경 성분 생성부(1021)는, 선택부(1221)로부터 공급된 혼합비 α 및 임의의 배경 화상에 기초하여, 배경 성분 화상을 생성하여, 혼합 영역 화상 합성부(1022)에 공급한다.
도 93에 도시하는 혼합 영역 화상 합성부(1022)는 배경 성분 생성부(1021)로부터 공급된 배경 성분 화상과 전경 성분 화상을 합성함으로써, 혼합 영역 합성 화상을 생성하고, 생성한 혼합 영역 합성 화상을 화상 합성부(1023)에 공급한다.
화상 합성부(1023)는 영역 정보를 기초로, 전경 성분 화상, 혼합 영역 화상 합성부(1022)로부터 공급된 혼합 영역 합성 화상, 및 임의의 배경 화상을 합성하고, 합성 화상을 생성하여 출력한다.
이와 같이, 합성부(1201)는 전경 성분 화상을 임의의 배경 화상에 합성할 수 있다.
도 94는 신호 처리 장치의 또 다른 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2에 도시하는 경우와 마찬가지 부분에는 동일한 번호를 부여하였고, 그 설명은 적절하게 생략한다.
신호 처리 장치에 공급된 입력 화상은, 오브젝트 추출부(101), 영역 특정부(103), 평탄부 추출부(1501), 분리 불선명 제거부(1503), 및 합성부(1504)에 공급된다.
오브젝트 추출부(101)는 입력 화상에 포함되는 전경 오브젝트에 대응하는 화상 오브젝트를 개략적으로 추출하여, 추출한 화상 오브젝트를 움직임 검출부(102)에 공급한다. 오브젝트 추출부(101)는 입력 화상에 포함되는 배경의 오브젝트에 대응하는 화상 오브젝트를 개략적으로 추출하여, 추출한 화상 오브젝트를 움직임 검출부(102)에 공급한다.
움직임 검출부(102)는 개략적으로 추출된 전경 오브젝트에 대응하는 화상 오브젝트의 움직임 벡터를 산출하여, 산출한 움직임 벡터 및 움직임 벡터의 위치 정보를 영역 특정부(103), 평탄부 추출부(1501), 처리 단위 결정부(1502), 및 분리 불선명 제거부(1503)에 공급한다.
영역 특정부(103)는 입력된 화상의 화소의 각각을, 전경 영역, 배경 영역, 또는 혼합 영역 중 어느 하나로 특정하고, 화소마다 전경 영역, 배경 영역, 또는 혼합 영역 중 어느 하나에 속하는지를 나타내는 정보(이하, 영역 정보라고 함)를 평탄부 추출부(1501), 처리 단위 결정부(1502), 및 합성부(1504)에 공급한다.
평탄부 추출부(1501)는 입력 화상, 움직임 검출부(102)로부터 공급된 움직임 벡터 및 그 위치 정보, 및 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보를 기초로, 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는 화소부터 시작하여, 커버된 백그라운드 영역에 속하는 화소까지의 움직임 방향으로 나란히 배열되는 연속하는 화소 중, 전경 영역에 속하고 인접하는 화소이며, 그 화소값의 변화량이 적은 평탄부를 추출한다. 평탄부 추출부(1501)에 의해 추출되는 평탄부는 화소값이 균등한 화소로 이루어진다.
예를 들면, 평탄부 추출부(1501)는, 입력 화상, 움직임 검출부(102)로부터 공급된 움직임 벡터 및 그 위치 정보, 및 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보를 기초로, 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는 화소부터 시작하여, 커버된 백그라운드 영역에 속하는 화소까지의 움직임 방향으로 나란히 배열되는 연속하는 화소 중, 전경 영역에 속하고 인접하는 화소이며, 그 화소값의 변화량이 미리 기억하고 있는 임계값 Thf1 미만인 평탄부를 추출한다.
또한, 예를 들면, 평탄부 추출부(1501)는, 전경 성분 화상의 인접하는 화소이고, 그 화소값의 변화량이 1% 이내인 평탄부를 추출한다. 평탄부의 추출의 기준이 되는, 화소값의 변화량의 비율은, 원하는 값으로 할 수 있다.
또는, 평탄부 추출부(1501)는 전경 성분 화상의 인접하는 화소이고, 그 화소값의 표준 편차가, 미리 기억하고 있는 임계값 Thf1 미만인 평탄부를 추출한다.
또한, 예를 들면, 평탄부 추출부(1501)는 전경 성분 화상의 인접하는 화소이고, 그 화소값에 대응하는 회귀 직선을 기준으로 하여, 회귀 직선과 각 화소값의 오차의 합이, 미리 기억하고 있는 임계값 Thf1 미만인 평탄부를 추출한다.
임계값 Thf1 또는 화소값의 변화량의 비율 등의 평탄부의 추출 기준값은, 원하는 값으로 할 수 있으며, 본 발명은 평탄부의 추출 기준값에 의해 한정되지 않는다. 평탄부의 추출 기준값은 적응적으로 변화시킬 수 있다.
평탄부 추출부(1501)는 추출한 평탄부의 위치를 나타내는 정보인 전경 평탄부 위치 정보를 생성하고, 생성한 전경 평탄부 위치 정보를 처리 단위 결정부(1502)에 공급한다.
처리 단위 결정부(1502)는, 평탄부 추출부(1501)로부터 공급된 전경 평탄부 위치 정보, 움직임 검출부(102)로부터 공급된 움직임 벡터 및 그 위치 정보, 및 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보를 기초로, 전경 영역 또는 혼합 영역에 속하는 1이상의 화소를 나타내는 처리 단위를 결정한다.
처리 단위 결정부(1502)는 생성한 처리 단위를 분리 불선명 제거부(1503)에 공급한다.
분리 불선명 제거부(1503)는 처리 단위 결정부(1502)로부터 공급된 처리 단위, 및 움직임 검출부(102)로부터 공급된 움직임 벡터 및 그 위치 정보를 기초로, 입력 화상의 화소 중, 처리 단위로 지정되는 화소에 대하여, 움직임 불선명이 제거된 전경 성분 화상, 및 분리된 배경 성분 화상을 생성하고, 생성한 전경 성분 화상 및 배경 성분 화상을 합성부(1504)에 공급한다.
합성부(1504)는 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보를 기초로, 분리 불선명 제거부(1503)로부터 공급된, 움직임 불선명이 제거된 전경 성분 화상, 및 분리된 배경 성분 화상, 및 입력 화상으로부터, 전경 오브젝트의 움직임 불선명이 제거된 화상을 합성하여, 합성한 움직임 불선명이 제거된 화상을 출력한다.
도 95는 분리 불선명 제거부(1503)의 구성을 도시하는 블록도이다. 움직임 검출부(102)로부터 공급된 움직임 벡터와 그 위치 정보, 및 처리 단위 결정부(1502)로부터 공급된 처리 단위는, 모델화부(1521)에 공급된다.
모델화부(1521)는 움직임 검출부(102)로부터 공급된 움직임 벡터와 그 위치 정보, 및 처리 단위 결정부(1502)로부터 공급된 처리 단위를 기초로, 모델을 생성하고, 생성한 모델을 방정식 생성부(1522)에 공급한다.
도 96 내지 도 99를 참조하여, 처리 단위, 및 처리 단위에 대응하는 모델에 대하여 설명한다.
도 96은 센서의 셔터 스피드를 충분히 빨리 하여, 움직임 불선명을 발생시키지 않을 때의, 화소의 예를 도시하는 도면이다. F01 내지 F20은 전경 오브젝트에 대응하는 화상의 성분이다.
전경 오브젝트에 대응하는, 화소값 C04는, F01이고, 화소값 C05는 F02이고, 화소값 C06은 F03이고, 각각의 화소값은 전경 오브젝트에 대응하는 하나의 화상의 성분으로 이루어진다. 마찬가지로, 화소값 C07 내지 C23은 각각 F04 내지 F20이다.
도 96에 도시하는 예에서, 배경 오브젝트가 정지하고 있기 때문에, 배경에도 움직임 불선명이 발생하고 있지 않다.
배경 오브젝트에 대응하는, 화소값 C01은 B01이고, 화소값 C02는 B02이고, 화소값 C03은 B03이다. 마찬가지로, 배경 오브젝트에 대응하는, 화소값 C24는 B24이고, 화소값 C25는 B25이고, 화소값 C26은 B26이다.
도 97은 도 96에 대응하는, 움직임 불선명을 발생시키고 있을 때의, 화소값을 시간 방향으로 전개한 모델도이다.
도 97에 도시하는 예에서, 움직임량 v는 5이고, 전경 오브젝트는 도면 중 좌측에서 우측을 향해서 움직이고 있다.
도 97에 도시하는 예에서, 좌측에서 2번째 내지 5번째에 위치하는 화소는 혼합 영역에 속한다. 또한, 좌측에서 22번째 내지 25번째에 위치하는 화소는 혼합 영역에 속한다.
좌측에서 6번째 내지 21번째에 위치하는 화소는 전경 영역에 속한다.
평탄부 추출부(1501)는, 미리 기억하고 있는 임계값 Thf1을 기초로, 커버된 백그라운드 영역에 속하는 화소까지의 움직임 방향으로 나란히 배열되는 연속하는 화소 중, 전경 영역에 속하는 화소이고, 그 화소값의 변화량이 임계값 Thf1 미만인 연속하는 화소를 추출한다.
임계값 Thf1은 충분히 작은 값이다. 평탄부 추출부(1501)에 의해 추출되는 연속한 화소의 수는, 1 프레임 내에서의, 전경 오브젝트의 움직임량 v보다 크지 않으면 안된다. 예를 들면, 1 프레임 내에서의, 전경 오브젝트의 움직임량 v가 5일 때, 평탄부 추출부(1501)는 5개 이상의, 화소값에 거의 변화가 없는 연속한 화소, 즉 평탄부를 추출한다.
예를 들면, 도 98에 도시하는 예에서, 수학식 105가 성립할 때, 전경 성분 F06/v 내지 F14/v는, 수학식 106 내지 수학식 110의 관계로부터, 그 값이 같음을 알 수 있다.
즉, 전경 성분 F06/v 내지 F14/v는 수학식 111에 나타내는 관계가 성립한다.
따라서, 그 후의 전경 성분 및 배경 성분을 산출하는 처리에서는, 도 99에 도시한 바와 같이, 전경 성분 F06/v 내지 F14/v 이외의 잔여 전경 성분 F01/v 내지 F05/v 및 전경 성분 F15/v 내지 F20/v, 및 배경 성분 B02/v 내지 B05/v 및 배경 성분 B22/v 내지 B25/v를 산출하면 됨을 알 수 있다.
예를 들면, 도 98에 도시한 바와 같이, 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는 화소부터 시작하여, 커버된 백그라운드 영역에 속하는 화소까지의 움직임 방향으로 나란히 배열되는 연속하는 화소인, 도면 중의 좌측에서 2번째 내지 25번째의 직선 상의 24개의 화소 중, 좌측에서 11번째 내지 15번째의 화소가 평탄부에 속하는 경우, 좌측에서 11번째 내지 15번째의 화소에 포함되는 전경 성분을 제거할수 있기 때문에, 도 99에 도시한 바와 같이, 남은 연속하는 화소에 대응하는 전경 성분 및 배경 성분, 즉 전경 성분 F01/v 내지 F05/v 및 배경 성분 B02/v 내지 B05/v에 대하여 수학식 112 내지 수학식 120을 생성하면 된다.
9개의 수학식 112 내지 수학식 120에 대하여, 변수가 전경 성분 F01/v 내지 F05/v 및 배경 성분 B02/v 내지 B05/v의 9개이므로, 수학식 112 내지 수학식 120을 푸는 것에 의해, 전경 성분 F01/v 내지 F05/v 및 배경 성분 B02/v 내지 B05/v의 값을 구할 수 있다.
마찬가지로, 전경 성분 F15/v 내지 F20/v 및 배경 성분 B22/v 내지 B25/v에 대하여 수학식 121 내지 수학식 130을 생성하면 된다.
10개의 수학식 121 내지 수학식 130에 대하여, 변수가, 전경 성분 F15/v 내지 F20/v 및 배경 성분 B22/v 내지 B25/v의 10개이기 때문에, 수학식 121 내지 수학식 130을 푸는 것에 의해, 전경 성분 F15/v 내지 F20/v 및 배경 성분 B22/v 내지 B25/v의 값을 구할 수 있다.
도 95로 되돌아가, 모델화부(1521)는, 움직임 검출부(102)로부터 공급된 움직임 벡터와 그 위치 정보, 및 처리 단위 결정부(1502)로부터 공급된 처리 단위를 기초로, 화소값의 시간 방향의 분할 수, 화소마다의 전경 성분의 수, 및 화소마다의 배경 성분의 수를 결정하여, 상술한 전경 성분 및 배경 성분을 산출하기 위한 방정식을 생성하기 위한 모델을 생성하고, 생성한 모델을 방정식 생성부(1522)에 공급한다.
방정식 생성부(1522)는 모델화부(1521)로부터 공급된 모델을 기초로 방정식을 생성한다. 방정식 생성부(1522)는 생성된 방정식에, 모델에 대응하는 전경 영역 또는 배경 영역에 속하는 화소값을 설정하고, 화소값을 설정한 방정식을 연산부(1523)에 공급한다.
연산부(1523)는 방정식 생성부(1522)로부터 공급된 방정식을 풀어, 전경 성분 및 배경 성분을 산출한다.
예를 들면, 연산부(1523)는 수학식 112 내지 수학식 120에 대응하는 방정식이 공급되었을 때, 수학식 131에 나타내는 방정식의 좌변 행렬의 역행 열을 구하여, 전경 성분 F01/v 내지 F05/v 및 배경 성분 B02/v 내지 B05/v를 산출한다.
또한, 연산부(1523)는 수학식 121 내지 수학식 130에 대응하는 방정식이 공급되었을 때, 수학식 132에 나타내는 방정식의 좌변 행렬의 역행 열을 구하여, 전경 성분 F15/v 내지 F20/v 및 배경 성분 B22/v 내지 B25/v를 산출한다.
연산부(1523)는 전경 성분 및 배경 성분을 기초로, 움직임 불선명이 제거된 전경 성분 화상, 및 분리된 배경 성분 화상을 생성하여, 움직임 불선명이 제거된 전경 성분 화상 및 분리된 배경 성분 화상을 출력한다.
예를 들면, 연산부(1523)는 방정식을 풀어, 전경 성분 F01/v 내지 F05/v 및 배경 성분 B02/v 내지 B05/v, 및 전경 성분 F15/v 내지 F20/v 및 배경 성분 B22/v 내지 B25/v를 구하였을 때, 도 100에 도시한 바와 같이, 전경 성분 F01/v 내지 F05/v, 배경 성분 B02/v, 및 배경 성분 B03/v, 및 전경 성분 F15/v 내지 F20/v, 배경 성분 B24/v, 및 배경 성분 B25/v에, 움직임량 v를 곱하여, 화소값 F01 내지 F05, 화소값 B02, 화소값 B03, 화소값 F15 내지 F20, 화소값 B24, 및 화소값 B25를 산출한다.
연산부(1523)는, 예를 들면 화소값 F01 내지 F05 및 화소값 F15 내지 F20으로 이루어지는 움직임 불선명이 제거된 전경 성분 화상, 및, 화소값 B02, 화소값 B03, 화소값 B24, 및 화소값 B25로 이루어지는 분리된 배경 성분 화상을 생성한다.
도 101 및 도 102를 참조하여, 분리 불선명 제거부(1503)의 실제 처리 결과의 예를 설명한다.
도 101은 전경 오브젝트 및 배경 오브젝트의 혼합이 발생하고 있는 입력 화상의 예를 도시하는 도면이다. 도면 중의 우측 상측의 화상이 배경 오브젝트에 상당하고, 도면 중의 좌측 하측의 화상이 전경 오브젝트에 상당한다. 전경 오브젝트는 좌측에서 우측으로 진행하고 있다. 도면 중의 좌측 상측에서 우측 하측 사이의 띠 형상의 영역이 혼합 영역이다.
도 101의 중앙선 상의 화소에 대하여 상술한 처리를 적용한 결과를 도 102에 도시한다. 도 102 중의 촘촘한 점선은 입력 화상의 화소값을 나타낸다.
도 102 중의 거친 점선은 움직임 불선명이 없는 전경 오브젝트의 화소값을 나타내고, 일점쇄선은 전경 오브젝트가 혼합되어 있지 않은 배경 오브젝트의 화소값을 나타낸다.
도 102 중의 실선은 입력 화상에 상술한 처리를 적용한 결과 얻어진, 움직임 불선명이 제거된 전경 성분 화상 및 분리된 배경 성분 화상의 화소값을 나타낸다.
이상의 결과로부터, 도 94에 구성을 나타내는 정보 처리 장치는, 입력 화상에 상술한 처리를 적용함으로써, 움직임 불선명이 없는 전경 오브젝트의 화소값, 및 전경 오브젝트가 혼합되어 있지 않은 배경 오브젝트의 화소값에 가까운 화소값을 출력하는 것이 가능함을 알 수 있다.
도 103의 순서도를 참조하여, 도 94에 구성을 나타내는 신호 처리 장치에 의한 움직임 불선명의 제거 처리를 설명한다. 단계 S1001에서, 영역 특정부(103)는입력 화상을 기초로, 입력 화상의 화소마다 전경 영역, 배경 영역, 커버된 백그라운드 영역, 또는 커버되지 않은 백그라운드 영역의 어느 하나에 속하는지를 나타내는 영역 정보를 생성하는 영역 특정의 처리를 실행한다. 영역 특정부(103)는 생성한 영역 정보를 평탄부 추출부(1501)에 공급한다.
단계 S1002에서, 평탄부 추출부(1501)는 입력 화상, 움직임 벡터 및 그 위치 정보, 및 영역 정보를 기초로, 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는 화소부터 시작하여, 커버된 백그라운드 영역에 속하는 화소까지의 움직임 방향으로 나란히 배열되는 연속하는 화소 중, 전경 영역에 속하는 화소이고, 그 화소값의 변화량이 미리 기억하고 있는 임계값 Thf1 미만인 평탄부를 추출한다. 평탄부 추출부(1501)는 추출한 평탄부의 위치를 나타내는 정보인 전경 평탄부 위치 정보를 생성하고, 생성한 전경 평탄부 위치 정보를 처리 단위 결정부(1502)에 공급한다.
단계 S1003에서, 처리 단위 결정부(1502)는 움직임 벡터 및 그 위치 정보, 및 영역 정보를 기초로, 전경에 대응하는 오브젝트에 포함되는 1이상의 화소를 나타내는 처리 단위를 결정하여, 처리 단위를 분리 불선명 제거부(1503)에 공급한다.
단계 S1004에서, 분리 불선명 제거부(1503)는 처리 단위 결정부(1502)로부터 공급된 처리 단위, 및 움직임 검출부(102)로부터 공급된 움직임 벡터 및 그 위치 정보를 기초로, 입력 화상의 화소 중, 처리 단위로 지정되는 화소에 대하여, 전경 및 배경의 분리 및 움직임 불선명 제거의 일괄 처리를 실행하고, 처리 단위로 지정되는 화소에 대응하는 전경 성분 및 배경 성분을 산출한다. 전경 및 배경의 분리 및 움직임 불선명 제거의 일괄 처리의 상세는 도 104의 순서도를 참조하여 설명한다.
단계 S1005에서, 분리 불선명 제거부(1503)는 평탄부의 전경 성분을 산출한다.
단계 S1006에서, 분리 불선명 제거부(1503)는 단계 S1004의 처리에서 산출한 전경 성분 및 배경 성분, 및 단계 S1005의 처리에서 산출한 평탄부의 전경 성분을 기초로, 움직임 불선명이 제거된 전경 성분 화상의 화소값 및 배경 성분 화상의 화소값을 산출한다. 분리 불선명 제거부(1503)는 움직임 불선명이 제거된 전경 성분 화상 및 배경 성분 화상을 합성부(1504)에 공급한다.
단계 S1007에서, 신호 처리 장치는 화면 전체에 대하여 처리를 종료하였는지 여부를 판정하고, 화면 전체에 대하여 처리를 종료하지 않았다고 판정된 경우, 단계 S1004로 되돌아가, 전경 및 배경의 분리 및 움직임 불선명의 제거 처리를 반복한다.
단계 S1007에서, 화면 전체에 대하여 처리를 종료하였다고 판정된 경우, 단계 S1008로 진행하여, 합성부(1504)는 배경, 및 움직임 불선명이 제거된 전경 성분 화상 및 배경 성분 화상을 합성하고, 처리는 종료한다.
이와 같이, 신호 처리 장치는 전경과 배경을 분리하여, 전경에 포함되는 움직임 불선명을 제거할 수 있다.
도 104의 순서도를 참조하여, 분리 불선명 제거부(1503)가 실행하는, 전경과 배경의 분리 및 움직임 불선명 제거의 일괄 처리를 설명한다.
단계 S1021에서, 모델화부(1521)는 처리 단위 결정부(1502)로부터 공급된 처리 단위, 및 움직임 검출부(102)로부터 공급된 움직임 벡터 및 그 위치 정보를 기초로, 모델을 생성한다. 모델화부(1521)는 생성한 모델을 방정식 생성부(1522)에 공급한다.
단계 S1022에서, 방정식 생성부(1522)는 모델화부(1521)로부터 공급된 모델을 기초로, 화소값, 전경 성분, 및 배경 성분의 관계에 대응하는 연립 방정식을 생성한다.
단계 S1023에서, 방정식 생성부(1522)는 생성한 연립 방정식에, 입력 화상의 대응하는 화소값을 설정한다.
단계 S1024에서, 방정식 생성부(1522)는 연립 방정식에 모든 화소값을 설정하였는지 여부를 판정하고, 모든 화소값을 설정하지 않았다고 판정된 경우, 단계 S1023으로 되돌아가, 화소값의 설정 처리를 반복한다.
단계 S1024에서, 모든 화소값을 설정하였다고 판정된 경우, 방정식 생성부(1522)는 화소값을 설정한 연립 방정식을 연산부(1523)에 공급하고, 연산부(1523)는 화소값이 설정된 연립 방정식을 연산함으로써, 전경 성분 및 배경 성분을 산출하고, 처리는 종료한다.
이와 같이, 분리 불선명 제거부(1503)는 산출된 전경 성분 및 배경 성분을 기초로, 움직임 불선명이 제거된 전경 성분 화상, 및 분리된 배경 성분 화상을 생성할 수 있다.
도 105는 신호 처리 장치의 또 다른 구성을 도시하는 블록도이다. 도 94에 도시하는 경우와 마찬가지 부분에는 동일한 번호를 부여하였고, 그 설명은 생략한다.
처리 단위 결정 분류부(1601)는, 움직임 검출부(102)로부터 공급된 움직임 벡터 및 그 위치 정보, 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보, 및 평탄부 추출부(1501)로부터 공급된 전경 평탄부 위치 정보를 기초로, 처리 단위를 생성함과 함께, 입력 화상의 화소를 분류하고, 분류된 화소를 분리 불선명 제거부(1503), 움직임 불선명 제거부(1602), 전경 성분 화상 복원부(1603), 및 배경 성분 화상 복원부(1604) 중 어느 하나에 공급한다.
처리 단위 결정 분류부(1601)는, 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는 화소부터 시작하여, 커버된 백그라운드 영역에 속하는 화소까지의 움직임 방향으로 나란히 배열되는 연속하는 화소 중, 전경 영역에 속하는 화소로부터, 평탄부에 대응하는 전경 성분을 제거하여, 전경 영역의 평탄부에 대응하는 전경 성분이 제거된, 혼합 영역에 속하는 화소 및 전경 영역에 속하는 화소를, 대응하는 처리 단위와 함께, 분리 불선명 제거부(1503)에 공급한다.
처리 단위 결정 분류부(1601)는 전경 영역의 평탄부 화상을 전경 성분 화상 복원부(1603)에 공급한다.
처리 단위 결정 분류부(1601)는 전경 영역에 속하고, 평탄부에 삽입된, 평탄부에 대응하는 전경 성분이 제거된 화소를, 대응하는 처리 단위와 함께, 움직임 불선명 제거부(1602)에 공급한다.
처리 단위 결정 분류부(1601)는 배경 영역에 속하는 화소를 배경 성분 화상 복원부(1604)에 공급한다.
분리 불선명 제거부(1503)는, 도 104의 순서도를 참조하여 설명한 처리와 마찬가지의 처리로, 전경 영역에 속하는 화소 또는 혼합 영역에 속하는 화소에 대응하는, 움직임 불선명이 제거된 전경 성분 화상 및 분리된 배경 성분 화상을 생성하여, 움직임 불선명이 제거된 전경 성분 화상을 전경 성분 화상 복원부(1603)에 공급하고, 분리된 배경 성분 화상을 배경 성분 화상 복원부(1604)에 공급한다.
움직임 불선명 제거부(1602)는, 처리 단위 결정 분류부(1601)로부터 공급된 처리 단위를 기초로, 전경 영역에 속하고, 평탄부에 삽입된 화소에 대응하는 전경 성분을 산출하여, 산출한 전경 성분에 대응하는 움직임 불선명이 제거된 전경 성분 화상을 생성한다. 움직임 불선명 제거부(1602)는 생성한 전경 성분 화상을 전경 성분 화상 복원부(1603)에 공급한다.
도 106은 움직임 불선명 제거부(1602)의 구성을 도시하는 블록도이다.
움직임 검출부(102)로부터 공급된 움직임 벡터와 그 위치 정보, 및 처리 단위 결정 분류부(1601)로부터 공급된 처리 단위는, 모델화부(1621)에 공급된다.
모델화부(1621)는 움직임 검출부(102)로부터 공급된 움직임 벡터와 그 위치 정보, 및 처리 단위 결정 분류부(1601)로부터 공급된 처리 단위를 기초로, 모델을 생성하고, 생성한 모델을 방정식 생성부(1622)에 공급한다.
도 107 및 도 108을 참조하여, 방정식 생성부(1622)에 공급되는 모델에 대하여 설명한다.
도 107은 전경 영역에 속하는 화소에 대응하는, 화소값을 시간 방향으로 전개한 모델도이다.
처리 단위 결정 분리부(601)는, 도 98을 참조하여 설명한 처리와 마찬가지의 처리로, 전경 영역에 속하는 화소로부터 평탄부에 대응하는 전경 성분을 제거한다.
예를 들면, 도 107에 도시하는 예에서, 수학식 133이 성립할 때, 수학식 134 내지 수학식 138의 관계로부터, 전경 성분 F106/v 내지 F114/v의 값이 같다는 것을 알기 때문에, 도 108에 도시한 바와 같이, 전경 성분 F106/v 내지 F114/v는 전경 영역에 속하는 화소로부터 제거된다.
마찬가지로, 다른 평탄부에 대응하는 전경 성분 F096/v 내지 F100/v, 및 전경 성분 F120/v 내지 F124/v는, 전경 영역에 속하는 화소로부터 제거된다.
이와 같이, 평탄부에 삽입되고, 그 평탄부에 대응하는 전경 성분이 제거된 전경 영역에 속하는 화소가, 대응하는 처리 단위와 함께, 처리 단위 결정 분류부(1601)로부터 움직임 불선명 제거부(1602)에 공급된다.
움직임 불선명 제거부(1602)의 모델화부(1621)는, 처리 단위를 기초로, 평탄부에 삽입되고, 그 평탄부에 대응하는 전경 성분이 제거된 전경 영역에 속하는 화소와, 남은 전경 성분과의 관계에 대응하는 식을 생성하기 위한 모델을 생성한다.
모델화부(1621)는 생성한 모델을 방정식 생성부(1622)에 공급한다.
방정식 생성부(1622)는 모델화부(1621)로부터 공급된 모델을 기초로, 평탄부에 삽입되고, 그 평탄부에 대응하는 전경 성분이 제거된 전경 영역에 속하는 화소와, 잔여 전경 성분과의 관계에 대응하는 식을 생성한다.
예를 들면, 전경 성분 F101/v 내지 F105/v 및 화소값의 관계는, 수학식 139 내지 수학식 147로 표시된다.
또한, 전경 성분 F101/v 내지 F105/v 및 화소값의 관계는 수학식 148 내지 수학식 156으로 표시된다.
방정식 생성부(1622)는 화소값이 설정된 수학식 139 내지 수학식 147, 및 수학식 148 내지 수학식 156에 최소 제곱법을 적용하여, 수학식 157 및 수학식 158에 예를 나타내는 정규 방정식을 유도한다.
방정식 생성부(1622)는 모델화부(1621)로부터 공급된 모델을 기초로, 방정식을 생성하고, 생성한 방정식을 전경 성분 화상과 함께 가산부(1623)에 공급한다.
가산부(1623)는 방정식 생성부(1622)로부터 공급된 방정식을, 최소 제곱법의 정규 방정식에 가산해 넣는다. 가산부(1623)는 그 결과의 정규 방정식을 연산부(1624)에 공급한다.
연산부(1624)는 화소값이 설정된 정규 방정식에 콜레스키 분해 등의 해법을 적용하여, 평탄부에 속하는 화소에 포함되는 전경 성분 이외의, 전경 성분 화상에 포함되는 전경 성분을 산출한다. 연산부(1624)는 산출한 전경 성분을 기초로, 움직임 불선명이 제거된 전경 성분 화상을 생성하여, 움직임 불선명이 제거된 전경 성분 화상을 출력한다.
예를 들면, 연산부(1624)는 전경 성분 F101/v 내지 F105/v 및 전경 성분 F115/v 내지 F119/v를 구하였을 때, 도 109에 도시한 바와 같이, 전경 성분 F101/v 내지 F105/v 및 전경 성분 F115/v 내지 F119/v에, 움직임량 v를 곱하여, 화소값 F101 내지 F105 및 화소값 F115 내지 F119를 산출한다.
연산부(1624)는, 예를 들면 화소값 F101 내지 F105 및 화소값 F115 내지F119로 이루어지는 움직임 불선명이 제거된 전경 성분 화상을 생성한다.
도 110의 순서도를 참조하여, 도 94에 구성을 나타내는 신호 처리 장치에 의한 움직임 불선명의 제거 처리를 설명한다.
단계 S1101 내지 단계 S1103의 처리의 각각은, 도 103의 단계 S1001 내지 단계 S1003의 처리의 각각과 마찬가지이므로, 그 설명은 생략한다.
단계 S1104에서, 처리 단위 결정 분류부(1601)는, 움직임 검출부(102)로부터 공급된 움직임 벡터 및 그 위치 정보, 영역 특정부(103)로부터 공급된 영역 정보, 및 평탄부 추출부(1501)로부터 공급된 전경 평탄부 위치 정보를 기초로, 입력 화상의 화소를 분류하고, 분류된 화소를 분리 불선명 제거부(1503), 움직임 불선명 제거부(1602), 전경 성분 화상 복원부(1603), 및 배경 성분 화상 복원부(1604) 중 어느 하나에 공급한다.
단계 S1105에서, 분리 불선명 제거부(1503)는, 커버되지 않은 백그라운드 영역에 속하는 화소부터 시작하여, 커버된 백그라운드 영역에 속하는 화소까지의 움직임 방향으로 나란히 배열되는 연속하는 화소 중, 전경 영역에 속하는 화소로부터, 전경 영역의 평탄부에 대응하는 전경 성분이 제거된, 혼합 영역에 속하는 화소 및 전경 영역에 속하는 화소에 대하여, 전경 및 배경의 분리 및 움직임 불선명 제거의 일괄의 처리를 실행한다. 단계 S1105의 처리의 상세는 도 103의 단계 S1004의 처리의 상세와 마찬가지이므로, 그 설명은 생략한다.
단계 S1106에서, 분리 불선명 제거부(1503)는 산출한 전경 성분 및 배경 성분을 기초로, 움직임 불선명이 제거된 전경 성분 화상의 화소값 및 배경 성분 화상의 화소값을 산출한다. 분리 불선명 제거부(1503)는 움직임 불선명이 제거된 전경 성분 화상을 전경 성분 화상 복원부(1603)에 공급함과 함께, 배경 성분 화상을 배경 성분 화상 복원부(1604)에 공급한다.
단계 S1107에서, 신호 처리 장치는 혼합 영역 및 전경 영역에 대하여 처리를 종료하였는지 여부를 판정하고, 혼합 영역 및 전경 영역에 대하여 처리를 종료하지 않았다고 판정된 경우, 단계 S1105로 되돌아가, 전경 및 배경의 분리 및 움직임 불선명의 제거 처리를 반복한다.
단계 S1107에서, 혼합 영역 및 전경 영역에 대하여 처리를 종료하였다고 판정된 경우, 단계 S1108로 진행하여, 움직임 불선명 제거부(1602)는, 움직임 방향으로 나란히 배열되는 연속하는 화소 중, 양측에 평탄부가 위치하고, 전경 영역에 속하는 화소로부터, 평탄부에 대응하는 전경 성분이 제거된 전경 영역에 속하는 화소에 대하여, 움직임 불선명의 제거 처리를 실행한다. 움직임 불선명의 제거 처리의 상세는 도 111의 순서도를 참조하여 설명한다.
단계 S1109에서, 움직임 불선명 제거부(1602)는 산출한 전경 성분을 기초로, 움직임 불선명이 제거된 전경 성분 화상의 화소값을 산출한다. 움직임 불선명 제거부(1602)는 움직임 불선명이 제거된 전경 성분 화상을 전경 성분 화상 복원부(1603)에 공급한다.
단계 S1110에서, 신호 처리 장치는 전경 영역에 대하여 처리를 종료하였는지 여부를 판정하여, 전경 영역에 대하여 처리를 종료하지 않았다고 판정된 경우, 단계 S1108로 되돌아가, 움직임 불선명의 제거 처리를 반복한다.
단계 S1110에서, 전경 영역에 대하여 처리를 종료하였다고 판정된 경우, 수속은 단계 S1111로 진행한다.
또, 단계 S1108 내지 단계 S1110의 처리는 단계 S1105 내지 단계 S1107의 처리와 병렬로 실행된다.
단계 S1111에서, 전경 성분 화상 복원부(1603)는 처리 단위 결정 분류부(1601)로부터 공급된 평탄부 화상, 분리 불선명 제거부(1503)로부터 공급된 움직임 불선명이 제거된 전경 성분 화상, 및 움직임 불선명 제거부(1602)로부터 공급된 움직임 불선명이 제거된 전경 성분 화상에 기초하여, 움직임 불선명이 제거된 전경 성분 화상의 전체를 복원한다. 배경 성분 화상 복원부(1604)는, 처리 단위 결정 분류부(1601)로부터 공급된 배경 영역 화상, 및 분리 불선명 제거부(1503)로부터 공급된 분리된 배경 성분 화상에 기초하여, 배경 성분 화상의 전체를 복원하고, 처리는 종료한다.
이와 같이, 도 105에 구성을 나타내는 정보 처리 장치는 전경 오브젝트로부터 움직임 불선명을 제거할 수 있다.
다음으로, 도 110의 단계 S1108에 대응하는, 움직임 불선명 제거부(1602)에 의한 처리 단위에 대응하는 전경 성분 화상의 움직임 불선명의 제거 처리를, 도 111의 순서도를 참조하여 설명한다.
단계 S1121에서, 움직임 불선명 제거부(1602)의 모델화부(1621)는, 움직임량 v 및 처리 단위에 대응하여 모델을 생성한다. 단계 S1122에서, 방정식 생성부(1622)는 생성된 모델을 기초로 방정식을 생성한다.
단계 S1123에서, 가산부(1623)는 생성된 방정식에, 평탄부에 대응하는 전경 성분이 제거된 전경 성분 화상의 화소값을 설정한다. 단계 S1124에서, 가산부(1123)는 처리 단위에 대응하는 모든 화소의 화소값 설정을 행하였는지 여부를 판정하고, 모든 방정식을 가산해 넣지 않았다고 판정된 경우, 단계 S1123으로 되돌아가, 방정식에의 화소값의 설정 처리를 반복한다.
단계 S1124에서, 모든 방정식을 가산해 넣었다고 판정된 경우, 단계 S1125로 진행하여, 연산부(1624)는 가산부(1623)로부터 공급된 화소값이 설정된 방정식을 기초로, 움직임 불선명을 제거한 전경의 화소값을 산출하고, 처리는 종료한다.
이와 같이, 움직임 불선명 제거부(1602)는 움직임량 v 및 처리 단위를 기초로, 움직임 불선명을 포함하는 전경 성분 화상으로부터 움직임 불선명을 제거할 수 있다.
또, 혼합비 α는 화소값에 포함되는 배경 성분의 비율로서 설명하였지만, 화소값에 포함되는 전경 성분의 비율로 해도 된다.
또한, 전경이 되는 오브젝트의 움직임 방향은 좌측에서 우측으로 하여 설명하였지만, 그 방향에 한정되지 않는 것은 물론이다.
이상과 같이, 화상 데이터의, 전경 오브젝트를 구성하는 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 전경 영역, 및 배경 오브젝트를 구성하는 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 배경 영역으로 구성되는 비 혼합 영역, 또는 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는 혼합 영역을 특정하고, 영역의 특정 결과에 기초하여, 혼합 영역의 화소 데이터로부터, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 한 경우, 불선명한 화상에 포함되는 움직임 불선명을 제거하는 것이 가능하게 된다.
전경 영역의 화소 데이터이고, 인접하는 화소 데이터와 그 값이 거의 같은 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하여, 검출된 균등부 및 특정 결과에 기초하여, 적어도 혼합 영역의 화소 데이터로부터, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
균등부의 위치에 기초하여, 복수의 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 처리 단위를 결정하고, 처리 단위마다, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
균등부의 화소 데이터 이외의 화소 데이터이고, 하나의 직선 상의, 혼합 영역 또는 전경 영역에 속하는 화소 데이터에 대응하는 처리 단위를 결정하도록 할 수 있다.
화소 데이터의 차분과 임계값을 비교함으로써 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
전경 오브젝트의 움직임량에 대응하는 화소의 수 이상의 수의 인접하는 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
움직임 벡터에 대응한 연산을 적용함으로써, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
처리 단위 및 움직임 벡터에 대응하는 모델을 취득하고, 취득한 모델에 기초하여, 처리 단위의 화소 데이터와, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분과의 관계에 대응하는 방정식을 생성하고, 생성된 방정식에 기초하여, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 연산할 수 있다.
오브젝트를 구성하는 오브젝트 성분으로 이루어지는 오브젝트 영역을 갖는 화상 데이터를 입력하고, 입력된 화상 데이터의 오브젝트 영역에서의 화소 데이터의 일부 값이 실질적으로 평탄하다고 간주하여, 오브젝트 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하도록 한 경우, 불선명한 화상에 포함되는 움직임 불선명을 제거하는 것이 가능하게 된다.
오브젝트를 구성하는 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 전경 영역, 배경 오브젝트를 구성하는 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 배경 영역, 및 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는 혼합 영역을 갖는 화상 데이터를 입력하고, 입력된 화상 데이터의 전경 영역에서의 화소 데이터의 일부 값이 실질적으로 평탄하다고 간주하여, 전경 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하도록 할 수 있다.
화상 데이터의 전경 영역에서의 화소 데이터의 값이 실질적으로 평탄한 평탄부를 검출하고, 검출된 평탄부에 기초하여 전경 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하도록 할 수 있다.
균등부의 위치에 기초하여, 복수의 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 처리 단위를 결정하고, 처리 단위마다 전경 영역의 움직임 불선명을 제거하도록 할 수 있다.
균등부의 화소 데이터 이외의 화소 데이터이고, 하나의 직선 상의, 혼합 영역 또는 전경 영역에 속하는 화소 데이터에 대응하는 처리 단위를 결정하도록 할 수 있다.
전경 영역, 배경 영역 또는 혼합 영역을 특정하도록 할 수 있다.
화소 데이터의 차분과 임계값을 비교함으로써, 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
전경 오브젝트의 움직임량에 대응하는 화소의 수 이상의 수의 인접하는 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
움직임 벡터에 대응한 연산을 적용함으로써, 상기 전경 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하도록 할 수 있다.
처리 단위 및 움직임 벡터에 대응하는 모델을 취득하고, 취득한 모델에 기초하여, 처리 단위의 화소 데이터와, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분과의 관계에 대응하는 방정식을 생성하고, 생성된 방정식에 기초하여 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분을 연산할 수 있다.
전경 영역 및 배경 영역으로 이루어지는 비 혼합 영역, 또는 혼합 영역을 나타내는 영역 정보 및 평탄부에 기초하여, 혼합 영역의 화소 데이터를 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분으로 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
균등부의 위치에 기초하여, 복수의 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 처리 단위를 결정하고, 처리 단위마다, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
균등부의 화소 데이터 이외의 화소 데이터이고, 하나의 직선 상의, 혼합 영역 또는 전경 영역에 속하는 화소 데이터에 대응하는 처리 단위를 결정하도록 할 수 있다.
전경 영역, 배경 영역, 또는 혼합 영역을 특정하도록 할 수 있다.
화소 데이터의 차분과 임계값을 비교함으로써 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
전경 오브젝트의 움직임량에 대응하는 화소의 수 이상의 수의 인접하는 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
움직임 벡터에 대응한 연산을 적용함으로써, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
처리 단위 및 움직임 벡터에 대응하는 모델을 취득하고, 취득한 모델에 기초하여, 처리 단위의 화소 데이터와, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분과의 관계에 대응하는 방정식을 생성하고, 생성된 방정식에 기초하여, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 연산하도록 할 수 있다.
각각 시간 적분 효과를 갖는 소정 수의 화소를 갖는 촬상 소자에 의해 촬상된 피사체 화상을, 소정 수의 화소 데이터로 이루어지는 화상 데이터로서 출력하고, 화상 데이터의, 전경 오브젝트를 구성하는 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 전경 영역, 및 배경 오브젝트를 구성하는 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 배경 영역으로 구성되는 비 혼합 영역, 또는 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는 혼합 영역을 특정하고, 영역의 특정 결과에 기초하여, 혼합 영역의 화소 데이터로부터, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 한 경우, 움직임 불선명을 제거한 화상을 촬상할 수 있도록 된다.
전경 영역의 화소 데이터이고, 인접하는 화소 데이터와 그 값이 거의 같은 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하여, 검출된 균등부, 및 특정 결과에 기초하여, 적어도 혼합 영역의 화소 데이터로부터, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
균등부의 위치에 기초하여, 복수의 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 처리 단위를 결정하고, 처리 단위마다, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
균등부의 화소 데이터 이외의 화소 데이터이고, 하나의 직선 상의, 혼합 영역 또는 전경 영역에 속하는 화소 데이터에 대응하는 처리 단위를 결정하도록 할 수 있다.
화소 데이터의 차분과 임계값을 비교함으로써 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
전경 오브젝트의 움직임량에 대응하는 화소의 수 이상의 수의 인접하는 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
움직임 벡터에 대응한 연산을 적용함으로써, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
처리 단위 및 움직임 벡터에 대응하는 모델을 취득하고, 취득한 모델에 기초하여, 처리 단위의 화소 데이터와, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분과의 관계에 대응하는 방정식을 생성하고, 생성된 방정식에 기초하여, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 연산하도록 할 수 있다.
각각 시간 적분 효과를 갖는 소정 수의 화소를 갖는 촬상 소자에 의해 촬상된 피사체 화상을, 소정 수의 화소 데이터로 이루어지는 화상 데이터로서 출력하고, 오브젝트를 구성하는 오브젝트 성분으로 이루어지는 오브젝트 영역을 갖는 화상 데이터의 오브젝트 영역에서의 화소 데이터의 일부 값이 실질적으로 평탄하다고간주하여, 오브젝트 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하도록 한 경우, 움직임 불선명을 제거한 화상을 촬상할 수 있게 된다.
오브젝트를 구성하는 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 전경 영역, 배경 오브젝트를 구성하는 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 배경 영역, 및 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는 혼합 영역을 갖는 화상 데이터를 입력하고, 입력된 화상 데이터의 전경 영역에서의 화소 데이터의 일부 값이 실질적으로 평탄하다고 간주하여, 전경 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하도록 할 수 있다.
화상 데이터의 전경 영역에서의 화소 데이터의 값이 실질적으로 평탄한 평탄부를 검출하고, 검출된 평탄부에 기초하여, 전경 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하도록 할 수 있다.
균등부의 위치에 기초하여, 복수의 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 처리 단위를 결정하고, 처리 단위마다 전경 영역의 움직임 불선명을 제거하도록 할 수 있다.
균등부의 화소 데이터 이외의 화소 데이터이고, 하나의 직선 상의, 혼합 영역 또는 전경 영역에 속하는 화소 데이터에 대응하는 처리 단위를 결정하도록 할 수 있다.
전경 영역, 배경 영역, 또는 혼합 영역을 특정하도록 할 수 있다.
화소 데이터의 차분과 임계값을 비교함으로써 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
전경 오브젝트의 움직임량에 대응하는 화소의 수 이상의 수의 인접하는 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
움직임 벡터에 대응한 연산을 적용함으로써, 상기 전경 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하도록 할 수 있다.
처리 단위 및 움직임 벡터에 대응하는 모델을 취득하고, 취득한 모델에 기초하여, 처리 단위의 화소 데이터와, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분과의 관계에 대응하는 방정식을 생성하고, 생성된 방정식에 기초하여, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분을 연산하도록 할 수 있다.
전경 영역 및 배경 영역으로 이루어지는 비 혼합 영역, 또는 혼합 영역을 나타내는 영역 정보 및 평탄부에 기초하여, 혼합 영역의 화소 데이터를 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분으로 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
균등부의 위치에 기초하여, 복수의 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 처리 단위를 결정하고, 처리 단위마다, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
균등부의 화소 데이터 이외의 화소 데이터이고, 하나의 직선 상의, 혼합 영역 또는 전경 영역에 속하는 화소 데이터에 대응하는 처리 단위를 결정하도록 할 수 있다.
전경 영역, 배경 영역, 또는 혼합 영역을 특정하도록 할 수 있다.
화소 데이터의 차분과 임계값을 비교함으로써, 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
전경 오브젝트의 움직임량에 대응하는 화소의 수 이상의 수의 인접하는 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하도록 할 수 있다.
움직임 벡터에 대응한 연산을 적용함으로써, 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하도록 할 수 있다.
처리 단위 및 움직임 벡터에 대응하는 모델을 취득하고, 취득한 모델에 기초하여, 처리 단위의 화소 데이터와, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분과의 관계에 대응하는 방정식을 생성하고, 생성된 방정식에 기초하여, 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분 및 배경 오브젝트 성분을 연산하도록 할 수 있다.
이상에서는, 3차원 공간과 시간축 정보를 갖는 현실 공간의 화상을 비디오 카메라를 이용하여 2차원 공간과 시간축 정보를 갖는 시공 사이에의 사영을 행한 경우를 예로 하였지만, 본 발명은 이 예에 한하지 않고, 보다 많은 제1 차원의 제1 정보를, 보다 적은 제2 차원의 제2 정보에 사영한 경우에, 그 사영에 의해 발생하는 왜곡을 보정하거나, 유의 정보를 추출하거나, 또는 보다 자연스럽게 화상을 합성하는 경우에 적응하는 것이 가능하다.
또, 센서는 CCD에 한하지 않고, 고체 촬상 소자인, 예를 들면, CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor: 상보성 금속 산화막 반도체) 이미지 센서, 또는 BBD(Bucket Brigade Device), CID(Charge Injection Device), 혹은 CPD(Charge Priming Device) 등의 센서이어도 되고, 또한 검출 소자가 매트릭스형으로 배치되어 있는 센서에 한하지 않고, 검출 소자가 1열로 배열되어 있는 센서라도 된다.
본 발명의 신호 처리를 행하는 프로그램을 기록한 기억 매체는, 도 1에 도시한 바와 같이, 컴퓨터와는 별도로, 사용자에게 프로그램을 제공하기 위해서 배포되는, 프로그램이 기록되어 있는 자기 디스크(51)(플렉시블 디스크를 포함함), 광 디스크(52)(CD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory), DVD(Digital Versatile Disk)를 포함함), 광 자기 디스크(53)(MD(Mini-Disk)를 포함함), 혹은 반도체 메모리(54) 등으로 이루어지는 패키지 미디어에 의해 구성되는 것뿐만 아니라, 컴퓨터에 미리 내장된 상태로 사용자에게 제공되는, 프로그램이 기록되어 있는 ROM(22)이나, 기억부(28)에 포함되는 하드디스크 등으로 구성된다.
또, 본 명세서에서, 기억 매체에 기록되는 프로그램을 기술하는 단계는, 기재된 순서에 따라서 시계열적으로 행해지는 처리는 물론, 반드시 시계열적으로 처리되지 않더라도, 병렬적 혹은 개별로 실행되는 처리도 포함하는 것이다.
제1의 본 발명에 따르면, 불선명한 화상에 포함되는 움직임 불선명을 제거하는 것이 가능하게 된다.
제2의 본 발명에 따르면, 불선명한 화상에 포함되는 움직임 불선명을 제거하는 것이 가능하게 된다.
제3의 본 발명에 따르면, 움직임 불선명을 제거한 화상을 촬상할 수 있도록 된다.
제4의 본 발명에 의하면, 움직임 불선명을 제거한 화상을 촬상할 수 있도록 된다.

Claims (130)

  1. 시간 적분 효과를 갖는 소정 수의 화소를 갖는 촬상 소자에 의해 취득된 소정 수의 화소 데이터로 이루어지는 화상 데이터를 처리하는 화상 처리 장치로서,
    상기 화상 데이터의, 전경 오브젝트를 구성하는 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 전경 영역, 및 배경 오브젝트를 구성하는 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 배경 영역으로 구성되는 비 혼합 영역, 또는 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는 혼합 영역을 특정하는 영역 특정 수단과,
    상기 영역 특정 수단에 의한 영역의 특정 결과에 기초하여, 상기 혼합 영역의 상기 화소 데이터로부터, 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 상기 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 처리 실행 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전경 영역의 화소 데이터이고, 인접하는 상기 화소 데이터와 그 값이 거의 같은 상기 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하는 균등부 검출 수단을 더 포함하고,
    상기 처리 실행 수단은, 검출된 상기 균등부, 및 상기 영역 특정 수단에 의한 상기 특정 결과에 기초하여, 적어도 상기 혼합 영역의 상기 화소 데이터로부터, 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 균등부의 위치에 기초하여, 복수의 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 처리 단위를 결정하는 처리 단위 결정 수단을 더 포함하고,
    상기 처리 실행 수단은, 상기 처리 단위마다, 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 처리 단위 결정 수단은, 상기 균등부의 상기 화소 데이터 이외의 화소 데이터이고, 하나의 직선 상의, 상기 혼합 영역 또는 전경 영역에 속하는 상기 화소 데이터에 대응하는 상기 처리 단위를 결정하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 균등부 검출 수단은, 상기 화소 데이터의 차분과 임계값을 비교함으로써, 상기 균등부를 검출하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 균등부 검출 수단은, 상기 전경 오브젝트의 움직임량에 대응하는 화소의 수 이상의 수의 인접하는 상기 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 처리 실행 수단은, 움직임 벡터에 대응한 연산을 적용함으로써, 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 처리 실행 수단은,
    상기 처리 단위 및 움직임 벡터에 대응하는 모델을 취득하는 모델 취득 수단과,
    취득한 상기 모델에 기초하여, 상기 처리 단위의 상기 화소 데이터와, 상기처리 단위에 포함되는 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분과의 관계에 대응하는 방정식을 생성하는 방정식 생성 수단과,
    생성된 상기 방정식에 기초하여, 상기 처리 단위에 포함되는 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 연산하는 연산 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  9. 시간 적분 효과를 갖는 소정 수의 화소를 갖는 촬상 소자에 의해 취득된 소정 수의 화소 데이터로 이루어지는 화상 데이터를 처리하는 화상 처리 방법으로서,
    상기 화상 데이터의, 전경 오브젝트를 구성하는 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 전경 영역, 및 배경 오브젝트를 구성하는 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 배경 영역으로 구성되는 비 혼합 영역, 또는 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는 혼합 영역을 특정하는 영역 특정 단계와,
    상기 영역 특정 단계의 처리에 의한 영역의 특정 결과에 기초하여, 상기 혼합 영역의 상기 화소 데이터로부터, 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 상기 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 처리 실행 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전경 영역의 화소 데이터이고, 인접하는 상기 화소 데이터와 그 값이 거의 같은 상기 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하는 균등부 검출 단계를 더 포함하고,
    상기 처리 실행 단계의 처리는, 검출된 상기 균등부, 및 상기 영역 특정 단계의 처리에 의한 상기 특정 결과에 기초하여, 적어도 상기 혼합 영역의 상기 화소 데이터로부터, 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 균등부의 위치에 기초하여, 복수의 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 처리 단위를 결정하는 처리 단위 결정 단계를 더 포함하고,
    상기 처리 실행 단계의 처리는, 상기 처리 단위마다, 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 처리 단위 결정 단계의 처리는, 상기 균등부의 상기 화소 데이터 이외의 화소 데이터이고, 하나의 직선 상의, 상기 혼합 영역 또는 전경 영역에 속하는 상기 화소 데이터에 대응하는 상기 처리 단위를 결정하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 균등부 검출 단계의 처리는, 상기 화소 데이터의 차분과 임계값을 비교함으로써, 상기 균등부를 검출하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 균등부 검출 단계의 처리는, 상기 전경 오브젝트의 움직임량에 대응하는 화소의 수 이상의 수의 인접하는 상기 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 처리 실행 단계의 처리는, 움직임 벡터에 대응한 연산을 적용함으로써, 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 처리 실행 단계의 처리는,
    상기 처리 단위 및 움직임 벡터에 대응하는 모델을 취득하는 모델 취득 단계와,
    취득한 상기 모델에 기초하여, 상기 처리 단위의 상기 화소 데이터와, 상기 처리 단위에 포함되는 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분과의 관계에 대응하는 방정식을 생성하는 방정식 생성 단계와,
    생성된 상기 방정식에 기초하여, 상기 처리 단위에 포함되는 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 연산하는 연산 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  17. 시간 적분 효과를 갖는 소정 수의 화소를 갖는 촬상 소자에 의해 취득된 소정 수의 화소 데이터로 이루어지는 화상 데이터를 처리하는 컴퓨터용의 프로그램으로서,
    상기 화상 데이터의, 전경 오브젝트를 구성하는 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 전경 영역, 및 배경 오브젝트를 구성하는 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 배경 영역으로 구성되는 비 혼합 영역, 또는 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는 혼합 영역을 특정하는 영역 특정 단계와,
    상기 영역 특정 단계의 처리에 의한 영역의 특정 결과에 기초하여, 상기 혼합 영역의 상기 화소 데이터로부터, 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 상기 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 처리 실행 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터가 판독 가능한 프로그램이 기억되어 있는 기억 매체.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 전경 영역의 화소 데이터이고, 인접하는 상기 화소 데이터와 그 값이 거의 같은 상기 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하는 균등부 검출 단계를 더 포함하고,
    상기 처리 실행 단계의 처리는, 검출된 상기 균등부, 및 상기 영역 특정 단계의 처리에 의한 상기 특정 결과에 기초하여, 적어도 상기 혼합 영역의 상기 화소 데이터로부터, 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 기억 매체.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 균등부의 위치에 기초하여, 복수의 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 처리 단위를 결정하는 처리 단위 결정 단계를 더 포함하고,
    상기 처리 실행 단계의 처리는, 상기 처리 단위마다, 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 기억 매체.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 처리 단위 결정 단계의 처리는, 상기 균등부의 상기 화소 데이터 이외의 화소 데이터이고, 하나의 직선 상의, 상기 혼합 영역 또는 전경 영역에 속하는 상기 화소 데이터에 대응하는 상기 처리 단위를 결정하는 것을 특징으로 하는 기억 매체.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 균등부 검출 단계의 처리는, 상기 화소 데이터의 차분과 임계값을 비교함으로써, 상기 균등부를 검출하는 것을 특징으로 하는 기억 매체.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 균등부 검출 단계의 처리는, 상기 전경 오브젝트의 움직임량에 대응하는 화소의 수 이상의 수의 인접하는 상기 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하는 것을 특징으로 하는 기억 매체.
  23. 제17항에 있어서,
    상기 처리 실행 단계의 처리는, 움직임 벡터에 대응한 연산을 적용함으로써, 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 기억 매체.
  24. 제17항에 있어서,
    상기 처리 실행 단계의 처리는,
    상기 처리 단위 및 움직임 벡터에 대응하는 모델을 취득하는 모델 취득 단계와,
    취득한 상기 모델에 기초하여, 상기 처리 단위의 상기 화소 데이터와, 상기 처리 단위에 포함되는 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분과의 관계에 대응하는 방정식을 생성하는 방정식 생성 단계와,
    생성된 상기 방정식에 기초하여, 상기 처리 단위에 포함되는 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 연산하는 연산 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기억 매체.
  25. 시간 적분 효과를 갖는 소정 수의 화소를 갖는 촬상 소자에 의해 취득된 소정 수의 화소 데이터로 이루어지는 화상 데이터를 처리하는 컴퓨터에,
    상기 화상 데이터의, 전경 오브젝트를 구성하는 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 전경 영역, 및 배경 오브젝트를 구성하는 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 배경 영역으로 구성되는 비 혼합 영역, 또는 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는 혼합 영역을 특정하는 영역 특정 단계와,
    상기 영역 특정 단계의 처리에 의한 영역의 특정 결과에 기초하여, 상기 혼합 영역의 상기 화소 데이터로부터, 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 상기 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 처리 실행 단계
    를 실행시키는 프로그램.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 전경 영역의 화소 데이터이고, 인접하는 상기 화소 데이터와 그 값이 거의 같은 상기 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하는 균등부 검출 단계를 더 포함하고,
    상기 처리 실행 단계의 처리는, 검출된 상기 균등부, 및 상기 영역 특정 단계의 처리에 의한 상기 특정 결과에 기초하여, 적어도 상기 혼합 영역의 상기 화소 데이터로부터, 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 프로그램.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 균등부의 위치에 기초하여, 복수의 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 처리 단위를 결정하는 처리 단위 결정 단계를 더 포함하고,
    상기 처리 실행 단계의 처리는, 상기 처리 단위마다, 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 프로그램.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 처리 단위 결정 단계의 처리는, 상기 균등부의 상기 화소 데이터 이외의 화소 데이터이고, 하나의 직선 상의, 상기 혼합 영역 또는 전경 영역에 속하는 상기 화소 데이터에 대응하는 상기 처리 단위를 결정하는 것을 특징으로 하는 프로그램.
  29. 제26항에 있어서,
    상기 균등부 검출 단계의 처리는, 상기 화소 데이터의 차분과 임계값을 비교함으로써, 상기 균등부를 검출하는 것을 특징으로 하는 프로그램.
  30. 제26항에 있어서,
    상기 균등부 검출 단계의 처리는, 상기 전경 오브젝트의 움직임량에 대응하는 화소의 수 이상의 수의 인접하는 상기 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하는 것을 특징으로 하는 프로그램.
  31. 제25항에 있어서,
    상기 처리 실행 단계의 처리는, 움직임 벡터에 대응한 연산을 적용함으로써, 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 프로그램.
  32. 제25항에 있어서,
    상기 처리 실행 단계의 처리는,
    상기 처리 단위 및 움직임 벡터에 대응하는 모델을 취득하는 모델 취득 단계와,
    취득한 상기 모델에 기초하여, 상기 처리 단위의 상기 화소 데이터와, 상기 처리 단위에 포함되는 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분과의 관계에 대응하는 방정식을 생성하는 방정식 생성 단계와,
    생성된 상기 방정식에 기초하여, 상기 처리 단위에 포함되는 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 연산하는 연산 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로그램.
  33. 시간 적분 효과를 갖는 소정 수의 화소를 갖는 촬상 소자에 의해 취득된 소정 수의 화소 데이터로 이루어지는 화상 데이터를 처리하는 화상 처리 장치에 있어서,
    오브젝트를 구성하는 오브젝트 성분으로 이루어지는 오브젝트 영역을 갖는 상기 화상 데이터를 입력하는 입력 수단과,
    상기 입력 수단에 의해 입력된 상기 화상 데이터의 상기 오브젝트 영역에서의 상기 화소 데이터의 일부 값이 실질적으로 평탄하다고 간주하여, 상기 오브젝트 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하는 움직임 불선명 제거 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 입력 수단은, 상기 오브젝트를 구성하는 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 전경 영역, 배경 오브젝트를 구성하는 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 배경 영역, 및 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는 혼합 영역을 갖는 상기 화상 데이터를 입력하고,
    상기 움직임 불선명 제거 수단은, 상기 입력 수단에 의해 입력된 상기 화상 데이터의 상기 전경 영역에서의 상기 화소 데이터의 일부 값이 실질적으로 평탄하다고 간주하여, 상기 전경 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 화상 데이터의 상기 전경 영역에서의 상기 화소 데이터의 값이 실질적으로 평탄한 평탄부를 검출하는 평탄부 검출 수단을 더 포함하고,
    상기 움직임 불선명 제거 수단은, 상기 평탄부 검출 수단에 의해 검출된 상기 평탄부에 기초하여, 상기 전경 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  36. 제35항에 있어서,
    상기 균등부의 위치에 기초하여, 복수의 상기 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 처리 단위를 결정하는 처리 단위 결정 수단을 더 포함하고,
    상기 움직임 불선명 제거 수단은, 상기 처리 단위마다 상기 전경 영역의 움직임 불선명을 제거하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 처리 단위 결정 수단은, 상기 균등부의 상기 화소 데이터 이외의 화소 데이터이고, 하나의 직선 상의, 상기 혼합 영역 또는 전경 영역에 속하는 상기 화소 데이터에 대응하는 처리 단위를 결정하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  38. 제35항에 있어서,
    상기 전경 영역, 상기 배경 영역, 또는 상기 혼합 영역을 특정하는 영역 특정 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  39. 제35항에 있어서,
    상기 균등부 검출 수단은, 상기 화소 데이터의 차분과 임계값을 비교함으로써, 상기 균등부를 검출하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  40. 제35항에 있어서,
    상기 균등부 검출 수단은, 상기 전경 오브젝트의 움직임량에 대응하는 화소의 수 이상의 수의 인접하는 상기 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  41. 제35항에 있어서,
    상기 움직임 불선명 제거 수단은, 움직임 벡터에 대응한 연산을 적용함으로써, 상기 전경 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  42. 제35항에 있어서,
    상기 움직임 불선명 제거 수단은,
    상기 처리 단위 및 움직임 벡터에 대응하는 모델을 취득하는 모델 취득 수단과,
    취득한 상기 모델에 기초하여, 상기 처리 단위의 상기 화소 데이터와, 상기 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분과의 관계에 대응하는 방정식을 생성하는 방정식 생성 수단과,
    생성된 상기 방정식에 기초하여, 상기 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분을 연산하는 연산 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  43. 제35항에 있어서,
    상기 움직임 불선명 제거 수단은, 상기 전경 영역 및 상기 배경 영역으로 이루어지는 비 혼합 영역, 또는 상기 혼합 영역을 나타내는 영역 정보 및 상기 평탄부에 기초하여, 상기 혼합 영역의 상기 화소 데이터를 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분으로 분리하는 처리, 및 분리된 상기 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  44. 제43항에 있어서,
    상기 균등부의 위치에 기초하여, 복수의 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 처리 단위를 결정하는 처리 단위 결정 수단을 더 포함하고,
    상기 처리 실행 수단은, 상기 처리 단위마다, 상기 전경 오브젝트 성분 및상기 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  45. 제44항에 있어서,
    상기 처리 단위 결정 수단은, 상기 균등부의 상기 화소 데이터 이외의 화소 데이터이고, 하나의 직선 상의, 상기 혼합 영역 또는 전경 영역에 속하는 상기 화소 데이터에 대응하는 처리 단위를 결정하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  46. 제43항에 있어서,
    상기 전경 영역, 상기 배경 영역, 또는 상기 혼합 영역을 특정하는 영역 특정 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  47. 제43항에 있어서,
    상기 균등부 검출 수단은, 상기 화소 데이터의 차분과 임계값을 비교함으로써, 상기 균등부를 검출하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  48. 제43항에 있어서,
    상기 균등부 검출 수단은, 상기 전경 오브젝트의 움직임량에 대응하는 화소의 수 이상의 수의 인접하는 상기 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  49. 제43항에 있어서,
    상기 처리 단위 결정 수단은, 움직임 벡터에 대응한 연산을 적용함으로써, 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  50. 제43항에 있어서,
    상기 처리 단위 결정 수단은,
    상기 처리 단위 및 움직임 벡터에 대응하는 모델을 취득하는 모델 취득 수단과,
    취득한 상기 모델에 기초하여, 상기 처리 단위의 상기 화소 데이터와, 상기 처리 단위에 포함되는 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분과의 관계에 대응하는 방정식을 생성하는 방정식 생성 수단과,
    생성된 상기 방정식에 기초하여, 상기 처리 단위에 포함되는 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 연산하는 연산 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  51. 시간 적분 효과를 갖는 소정 수의 화소를 갖는 촬상 소자에 의해 취득된 소정 수의 화소 데이터로 이루어지는 화상 데이터를 처리하는 화상 처리 방법으로서,
    오브젝트를 구성하는 오브젝트 성분으로 이루어지는 오브젝트 영역을 갖는 상기 화상 데이터를 입력하는 입력 단계와,
    상기 입력 단계의 처리에 의해 입력된 상기 화상 데이터의 상기 오브젝트 영역에서의 상기 화소 데이터의 일부 값이 실질적으로 평탄하다고 간주하여, 상기 오브젝트 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하는 움직임 불선명 제거 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  52. 제51항에 있어서,
    상기 입력 단계의 처리는, 상기 오브젝트를 구성하는 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 전경 영역, 배경 오브젝트를 구성하는 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 배경 영역, 및 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는 혼합 영역을 갖는 상기 화상 데이터를 입력하고,
    상기 움직임 불선명 제거 단계의 처리는, 상기 입력 단계의 처리에 의해 입력된 상기 화상 데이터의 상기 전경 영역에서의 상기 화소 데이터의 일부 값이 실질적으로 평탄하다고 간주하여, 상기 전경 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  53. 제52항에 있어서,
    상기 화상 데이터의 상기 전경 영역에서의 상기 화소 데이터의 값이 실질적으로 평탄한 평탄부를 검출하는 평탄부 검출 단계를 더 포함하고,
    상기 움직임 불선명 제거 단계의 처리는, 상기 평탄부 검출 단계의 처리에 의해 검출된 상기 평탄부에 기초하여, 상기 전경 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  54. 제53항에 있어서,
    상기 균등부의 위치에 기초하여, 복수의 상기 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 처리 단위를 결정하는 처리 단위 결정 단계를 더 포함하고,
    상기 움직임 불선명 제거 단계의 처리는, 상기 처리 단위마다 상기 전경 영역의 움직임 불선명을 제거하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  55. 제54항에 있어서,
    상기 처리 단위 결정 단계의 처리는, 상기 균등부의 상기 화소 데이터 이외의 화소 데이터이고, 하나의 직선 상의, 상기 혼합 영역 또는 전경 영역에 속하는 상기 화소 데이터에 대응하는 처리 단위를 결정하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  56. 제53항에 있어서,
    상기 전경 영역, 상기 배경 영역, 또는 상기 혼합 영역을 특정하는 영역 특정 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  57. 제53항에 있어서,
    상기 균등부 검출 단계의 처리는, 상기 화소 데이터의 차분과 임계값을 비교함으로써, 상기 균등부를 검출하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  58. 제53항에 있어서,
    상기 균등부 검출 단계의 처리는, 상기 전경 오브젝트의 움직임량에 대응하는 화소의 수 이상의 수의 인접하는 상기 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  59. 제53항에 있어서,
    상기 움직임 불선명 제거 단계의 처리는, 움직임 벡터에 대응한 연산을 적용함으로써, 상기 전경 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  60. 제53항에 있어서,
    상기 움직임 불선명 제거 단계의 처리는,
    상기 처리 단위 및 움직임 벡터에 대응하는 모델을 취득하는 모델 취득 단계와,
    취득한 상기 모델에 기초하여, 상기 처리 단위의 상기 화소 데이터와, 상기처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분과의 관계에 대응하는 방정식을 생성하는 방정식 생성 단계와,
    생성된 상기 방정식에 기초하여, 상기 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분을 연산하는 연산 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  61. 제53항에 있어서,
    상기 움직임 불선명 제거 단계의 처리는, 상기 전경 영역 및 상기 배경 영역으로 이루어지는 비 혼합 영역, 또는 상기 혼합 영역을 나타내는 영역 정보 및 상기 평탄부에 기초하여, 상기 혼합 영역의 상기 화소 데이터를 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분으로 분리하는 처리, 및 분리된 상기 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  62. 제61항에 있어서,
    상기 균등부의 위치에 기초하여, 복수의 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 처리 단위를 결정하는 처리 단위 결정 단계를 더 포함하고,
    상기 처리 실행 단계의 처리는, 상기 처리 단위마다, 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  63. 제62항에 있어서,
    상기 처리 단위 결정 단계의 처리는, 상기 균등부의 상기 화소 데이터 이외의 화소 데이터이고, 하나의 직선 상의, 상기 혼합 영역 또는 전경 영역에 속하는 상기 화소 데이터에 대응하는 처리 단위를 결정하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  64. 제61항에 있어서,
    상기 전경 영역, 상기 배경 영역, 또는 상기 혼합 영역을 특정하는 영역 특정 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  65. 제61항에 있어서,
    상기 균등부 검출 단계의 처리는, 상기 화소 데이터의 차분과 임계값을 비교함으로써, 상기 균등부를 검출하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  66. 제61항에 있어서,
    상기 균등부 검출 단계의 처리는, 상기 전경 오브젝트의 움직임량에 대응하는 화소의 수 이상의 수의 인접하는 상기 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  67. 제61항에 있어서,
    상기 처리 단위 결정 단계의 처리는, 움직임 벡터에 대응한 연산을 적용함으로써, 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  68. 제61항에 있어서,
    상기 처리 단위 결정 단계의 처리는,
    상기 처리 단위 및 움직임 벡터에 대응하는 모델을 취득하는 모델 취득 단계와,
    취득한 상기 모델에 기초하여, 상기 처리 단위의 상기 화소 데이터와, 상기 처리 단위에 포함되는 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분과의 관계에 대응하는 방정식을 생성하는 방정식 생성 단계와,
    생성된 상기 방정식에 기초하여, 상기 처리 단위에 포함되는 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 연산하는 연산 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  69. 시간 적분 효과를 갖는 소정 수의 화소를 갖는 촬상 소자에 의해 취득된 소정 수의 화소 데이터로 이루어지는 화상 데이터를 처리하는 컴퓨터용의 프로그램으로서,
    오브젝트를 구성하는 오브젝트 성분으로 이루어지는 오브젝트 영역을 갖는 상기 화상 데이터를 입력하는 입력 단계와,
    상기 입력 단계의 처리에 의해 입력된 상기 화상 데이터의 상기 오브젝트 영역에서의 상기 화소 데이터의 일부 값이 실질적으로 평탄하다고 간주하여, 상기 오브젝트 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하는 움직임 불선명 제거 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터가 판독 가능한 프로그램이 기억되어 있는 기억 매체.
  70. 제69항에 있어서,
    상기 입력 단계의 처리는, 상기 오브젝트를 구성하는 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 전경 영역, 배경 오브젝트를 구성하는 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 배경 영역, 및 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는 혼합 영역을 갖는 상기 화상 데이터를 입력하고,
    상기 움직임 불선명 제거 단계의 처리는, 상기 입력 단계의 처리에 의해 입력된 상기 화상 데이터의 상기 전경 영역에서의 상기 화소 데이터의 일부 값이 실질적으로 평탄하다고 간주하여, 상기 전경 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하는 것을 특징으로 하는 기억 매체.
  71. 제70항에 있어서,
    상기 화상 데이터의 상기 전경 영역에서의 상기 화소 데이터의 값이 실질적으로 평탄한 평탄부를 검출하는 평탄부 검출 단계를 더 포함하고,
    상기 움직임 불선명 제거 단계의 처리는, 상기 평탄부 검출 단계의 처리에 의해 검출된 상기 평탄부에 기초하여, 상기 전경 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하는 것을 특징으로 하는 기억 매체.
  72. 제71항에 있어서,
    상기 균등부의 위치에 기초하여, 복수의 상기 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 처리 단위를 결정하는 처리 단위 결정 단계를 더 포함하고,
    상기 움직임 불선명 제거 단계의 처리는, 상기 처리 단위마다 상기 전경 영역의 움직임 불선명을 제거하는 것을 특징으로 하는 기억 매체.
  73. 제72항에 있어서,
    상기 처리 단위 결정 단계의 처리는, 상기 균등부의 상기 화소 데이터 이외의 화소 데이터이고, 하나의 직선 상의, 상기 혼합 영역 또는 전경 영역에 속하는 상기 화소 데이터에 대응하는 처리 단위를 결정하는 것을 특징으로 하는 기억 매체.
  74. 제71항에 있어서,
    상기 전경 영역, 상기 배경 영역, 또는 상기 혼합 영역을 특정하는 영역 특정 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기억 매체.
  75. 제71항에 있어서,
    상기 균등부 검출 단계의 처리는, 상기 화소 데이터의 차분과 임계값을 비교함으로써, 상기 균등부를 검출하는 것을 특징으로 하는 기억 매체.
  76. 제71항에 있어서,
    상기 균등부 검출 단계의 처리는, 상기 전경 오브젝트의 움직임량에 대응하는 화소의 수 이상의 수의 인접하는 상기 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하는 것을 특징으로 하는 기억 매체.
  77. 제71항에 있어서,
    상기 움직임 불선명 제거 단계의 처리는, 움직임 벡터에 대응한 연산을 적용함으로써, 상기 전경 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하는 것을 특징으로 하는 기억 매체.
  78. 제71항에 있어서,
    상기 움직임 불선명 제거 단계의 처리는,
    상기 처리 단위 및 움직임 벡터에 대응하는 모델을 취득하는 모델 취득 단계와,
    취득한 상기 모델에 기초하여, 상기 처리 단위의 상기 화소 데이터와, 상기 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분과의 관계에 대응하는 방정식을 생성하는 방정식 생성 단계와,
    생성된 상기 방정식에 기초하여, 상기 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분을 연산하는 연산 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기억 매체.
  79. 제71항에 있어서,
    상기 움직임 불선명 제거 단계의 처리는, 상기 전경 영역 및 상기 배경 영역으로 이루어지는 비 혼합 영역, 또는 상기 혼합 영역을 나타내는 영역 정보 및 상기 평탄부에 기초하여, 상기 혼합 영역의 상기 화소 데이터를 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분으로 분리하는 처리, 및 분리된 상기 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 기억 매체.
  80. 제79항에 있어서,
    상기 균등부의 위치에 기초하여, 복수의 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 처리 단위를 결정하는 처리 단위 결정 단계를 더 포함하고,
    상기 처리 실행 단계의 처리는, 상기 처리 단위마다, 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 기억 매체.
  81. 제80항에 있어서,
    상기 처리 단위 결정 단계의 처리는, 상기 균등부의 상기 화소 데이터 이외의 화소 데이터이고, 하나의 직선 상의, 상기 혼합 영역 또는 전경 영역에 속하는 상기 화소 데이터에 대응하는 처리 단위를 결정하는 것을 특징으로 하는 기억 매체.
  82. 제79항에 있어서,
    상기 전경 영역, 상기 배경 영역, 또는 상기 혼합 영역을 특정하는 영역 특정 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기억 매체.
  83. 제79항에 있어서,
    상기 균등부 검출 단계의 처리는, 상기 화소 데이터의 차분과 임계값을 비교함으로써, 상기 균등부를 검출하는 것을 특징으로 하는 기억 매체.
  84. 제79항에 있어서,
    상기 균등부 검출 단계의 처리는, 상기 전경 오브젝트의 움직임량에 대응하는 화소의 수 이상의 수의 인접하는 상기 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하는 것을 특징으로 하는 기억 매체.
  85. 제79항에 있어서,
    상기 처리 단위 결정 단계의 처리는, 움직임 벡터에 대응한 연산을 적용함으로써, 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 기억 매체.
  86. 제79항에 있어서,
    상기 처리 단위 결정 단계의 처리는,
    상기 처리 단위 및 움직임 벡터에 대응하는 모델을 취득하는 모델 취득 단계와,
    취득한 상기 모델에 기초하여, 상기 처리 단위의 상기 화소 데이터와, 상기 처리 단위에 포함되는 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분과의 관계에 대응하는 방정식을 생성하는 방정식 생성 단계와,
    생성된 상기 방정식에 기초하여, 상기 처리 단위에 포함되는 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 연산하는 연산 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기억 매체.
  87. 시간 적분 효과를 갖는 소정 수의 화소를 갖는 촬상 소자에 의해 취득된 소정 수의 화소 데이터로 이루어지는 화상 데이터를 처리하는 컴퓨터에,
    오브젝트를 구성하는 오브젝트 성분으로 이루어지는 오브젝트 영역을 갖는 상기 화상 데이터를 입력하는 입력 단계와,
    상기 입력 단계의 처리에 의해 입력된 상기 화상 데이터의 상기 오브젝트 영역에서의 상기 화소 데이터의 일부 값이 실질적으로 평탄하다고 간주하여, 상기 오브젝트 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하는 움직임 불선명 제거 단계
    를 실행시키는 프로그램.
  88. 제87항에 있어서,
    상기 입력 단계의 처리는, 상기 오브젝트를 구성하는 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 전경 영역, 배경 오브젝트를 구성하는 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 배경 영역, 및 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는 혼합 영역을 갖는 상기 화상 데이터를 입력하고,
    상기 움직임 불선명 제거 단계의 처리는, 상기 입력 단계의 처리에 의해 입력된 상기 화상 데이터의 상기 전경 영역에서의 상기 화소 데이터의 일부 값이 실질적으로 평탄하다고 간주하여, 상기 전경 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하는 것을 특징으로 하는 프로그램.
  89. 제88항에 있어서,
    상기 화상 데이터의 상기 전경 영역에서의 상기 화소 데이터의 값이 실질적으로 평탄한 평탄부를 검출하는 평탄부 검출 단계를 더 포함하고,
    상기 움직임 불선명 제거 단계의 처리는, 상기 평탄부 검출 단계의 처리에 의해 검출된 상기 평탄부에 기초하여, 상기 전경 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하는 것을 특징으로 하는 프로그램.
  90. 제89항에 있어서,
    상기 균등부의 위치에 기초하여, 복수의 상기 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 처리 단위를 결정하는 처리 단위 결정 단계를 더 포함하고,
    상기 움직임 불선명 제거 단계의 처리는, 상기 처리 단위마다 상기 전경 영역의 움직임 불선명을 제거하는 것을 특징으로 하는 프로그램.
  91. 제90항에 있어서,
    상기 처리 단위 결정 단계의 처리는, 상기 균등부의 상기 화소 데이터 이외의 화소 데이터이고, 하나의 직선 상의, 상기 혼합 영역 또는 전경 영역에 속하는 상기 화소 데이터에 대응하는 처리 단위를 결정하는 것을 특징으로 하는 프로그램.
  92. 제89항에 있어서,
    상기 전경 영역, 상기 배경 영역, 또는 상기 혼합 영역을 특정하는 영역 특정 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로그램.
  93. 제89항에 있어서,
    상기 균등부 검출 단계의 처리는, 상기 화소 데이터의 차분과 임계값을 비교함으로써, 상기 균등부를 검출하는 것을 특징으로 하는 프로그램.
  94. 제89항에 있어서,
    상기 균등부 검출 단계의 처리는, 상기 전경 오브젝트의 움직임량에 대응하는 화소의 수 이상의 수의 인접하는 상기 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하는 것을 특징으로 하는 프로그램.
  95. 제89항에 있어서,
    상기 움직임 불선명 제거 단계의 처리는, 움직임 벡터에 대응한 연산을 적용함으로써, 상기 전경 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하는 것을 특징으로 하는 프로그램.
  96. 제89항에 있어서,
    상기 움직임 불선명 제거 단계의 처리는,
    상기 처리 단위 및 움직임 벡터에 대응하는 모델을 취득하는 모델 취득 단계와,
    취득한 상기 모델에 기초하여, 상기 처리 단위의 상기 화소 데이터와, 상기 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분과의 관계에 대응하는 방정식을 생성하는 방정식 생성 단계와,
    생성된 상기 방정식에 기초하여, 상기 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분을 연산하는 연산 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로그램.
  97. 제89항에 있어서,
    상기 움직임 불선명 제거 단계의 처리는, 상기 전경 영역 및 상기 배경 영역으로 이루어지는 비 혼합 영역, 또는 상기 혼합 영역을 나타내는 영역 정보 및 상기 평탄부에 기초하여, 상기 혼합 영역의 상기 화소 데이터를 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분으로 분리하는 처리, 및 분리된 상기 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 프로그램.
  98. 제97항에 있어서,
    상기 균등부의 위치에 기초하여, 복수의 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 처리 단위를 결정하는 처리 단위 결정 단계를 더 포함하고,
    상기 처리 실행 단계의 처리는, 상기 처리 단위마다, 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 프로그램.
  99. 제98항에 있어서,
    상기 처리 단위 결정 단계의 처리는, 상기 균등부의 상기 화소 데이터 이외의 화소 데이터이고, 하나의 직선 상의, 상기 혼합 영역 또는 전경 영역에 속하는 상기 화소 데이터에 대응하는 처리 단위를 결정하는 것을 특징으로 하는 프로그램.
  100. 제97항에 있어서,
    상기 전경 영역, 상기 배경 영역, 또는 상기 혼합 영역을 특정하는 영역 특정 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로그램.
  101. 제97항에 있어서,
    상기 균등부 검출 단계의 처리는, 상기 화소 데이터의 차분과 임계값을 비교함으로써, 상기 균등부를 검출하는 것을 특징으로 하는 프로그램.
  102. 제97항에 있어서,
    상기 균등부 검출 단계의 처리는, 상기 전경 오브젝트의 움직임량에 대응하는 화소의 수 이상의 수의 인접하는 상기 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하는 것을 특징으로 하는 프로그램.
  103. 제97항에 있어서,
    상기 처리 단위 결정 단계의 처리는, 움직임 벡터에 대응한 연산을 적용함으로써, 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 프로그램.
  104. 제97항에 있어서,
    상기 처리 단위 결정 단계의 처리는,
    상기 처리 단위 및 움직임 벡터에 대응하는 모델을 취득하는 모델 취득 단계와,
    취득한 상기 모델에 기초하여, 상기 처리 단위의 상기 화소 데이터와, 상기 처리 단위에 포함되는 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분과의 관계에 대응하는 방정식을 생성하는 방정식 생성 단계와,
    생성된 상기 방정식에 기초하여, 상기 처리 단위에 포함되는 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 연산하는 연산 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로그램.
  105. 각각 시간 적분 효과를 갖는 소정 수의 화소를 갖는 촬상 소자에 의해 촬상된 피사체 화상을, 소정 수의 화소 데이터로 이루어지는 화상 데이터로서 출력하는 촬상 수단과,
    상기 화상 데이터의, 전경 오브젝트를 구성하는 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 전경 영역, 및 배경 오브젝트를 구성하는 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 배경 영역으로 구성되는 비 혼합 영역, 또는 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는 혼합 영역을 특정하는 영역 특정 수단과,
    상기 영역 특정 수단에 의한 영역의 특정 결과에 기초하여, 상기 혼합 영역의 상기 화소 데이터로부터, 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 상기 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 처리 실행 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  106. 제105항에 있어서,
    상기 전경 영역의 화소 데이터이고, 인접하는 상기 화소 데이터와 그 값이 거의 같은 상기 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하는 균등부 검출 수단을 더 포함하고,
    상기 처리 실행 수단은, 검출된 상기 균등부, 및 상기 영역 특정 수단에 의한 상기 특정 결과에 기초하여, 적어도 상기 혼합 영역의 상기 화소 데이터로부터, 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  107. 제106항에 있어서,
    상기 균등부의 위치에 기초하여, 복수의 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 처리 단위를 결정하는 처리 단위 결정 수단을 더 포함하고,
    상기 처리 실행 수단은, 상기 처리 단위마다, 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  108. 제107항에 있어서,
    상기 처리 단위 결정 수단은, 상기 균등부의 상기 화소 데이터 이외의 화소 데이터이고, 하나의 직선 상의, 상기 혼합 영역 또는 전경 영역에 속하는 상기 화소 데이터에 대응하는 상기 처리 단위를 결정하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  109. 제106항에 있어서,
    상기 균등부 검출 수단은, 상기 화소 데이터의 차분과 임계값을 비교함으로써, 상기 균등부를 검출하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  110. 제106항에 있어서,
    상기 균등부 검출 수단은, 상기 전경 오브젝트의 움직임량에 대응하는 화소의 수 이상의 수의 인접하는 상기 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  111. 제105항에 있어서,
    상기 처리 실행 수단은, 움직임 벡터에 대응한 연산을 적용함으로써, 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  112. 제105항에 있어서,
    상기 처리 실행 수단은,
    상기 처리 단위 및 움직임 벡터에 대응하는 모델을 취득하는 모델 취득 수단과,
    취득한 상기 모델에 기초하여, 상기 처리 단위의 상기 화소 데이터와, 상기 처리 단위에 포함되는 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분과의 관계에 대응하는 방정식을 생성하는 방정식 생성 수단과,
    생성된 상기 방정식에 기초하여, 상기 처리 단위에 포함되는 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 연산하는 연산 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  113. 각각 시간 적분 효과를 갖는 소정 수의 화소를 갖는 촬상 소자에 의해 촬상된 피사체 화상을, 소정 수의 화소 데이터로 이루어지는 화상 데이터로서 출력하는 촬상 수단과,
    오브젝트를 구성하는 오브젝트 성분으로 이루어지는 오브젝트 영역을 갖는 상기 화상 데이터의 상기 오브젝트 영역에서의 상기 화소 데이터의 일부 값이 실질적으로 평탄하다고 간주하여, 상기 오브젝트 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하는 움직임 불선명 제거 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  114. 제113항에 있어서,
    상기 입력 수단은, 상기 오브젝트를 구성하는 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 전경 영역, 배경 오브젝트를 구성하는 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 배경 영역, 및 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분이 혼합되어 이루어지는 혼합 영역을 갖는 상기 화상 데이터를 입력하고,
    상기 움직임 불선명 제거 수단은, 상기 입력 수단에 의해 입력된 상기 화상 데이터의 상기 전경 영역에서의 상기 화소 데이터의 일부 값이 실질적으로 평탄하다고 간주하여, 상기 전경 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하는 것을특징으로 하는 촬상 장치.
  115. 제114항에 있어서,
    상기 화상 데이터의 상기 전경 영역에서의 상기 화소 데이터의 값이 실질적으로 평탄한 평탄부를 검출하는 평탄부 검출 수단을 더 포함하고,
    상기 움직임 불선명 제거 수단은, 상기 평탄부 검출 수단에 의해 검출된 상기 평탄부에 기초하여, 상기 전경 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하는
    것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  116. 제115항에 있어서,
    상기 균등부의 위치에 기초하여, 복수의 상기 전경 오브젝트 성분으로 이루어지는 처리 단위를 결정하는 처리 단위 결정 수단을 더 포함하고,
    상기 움직임 불선명 제거 수단은, 상기 처리 단위마다 상기 전경 영역의 움직임 불선명을 제거하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  117. 제116항에 있어서,
    상기 처리 단위 결정 수단은, 상기 균등부의 상기 화소 데이터 이외의 화소 데이터이고, 하나의 직선 상의, 상기 혼합 영역 또는 전경 영역에 속하는 상기 화소 데이터에 대응하는 처리 단위를 결정하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  118. 제115항에 있어서,
    상기 전경 영역, 상기 배경 영역, 또는 상기 혼합 영역을 특정하는 영역 특정 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  119. 제115항에 있어서,
    상기 균등부 검출 수단은, 상기 화소 데이터의 차분과 임계값을 비교함으로써, 상기 균등부를 검출하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  120. 제115항에 있어서,
    상기 균등부 검출 수단은, 상기 전경 오브젝트의 움직임량에 대응하는 화소의 수 이상의 수의 인접하는 상기 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  121. 제115항에 있어서,
    상기 움직임 불선명 제거 수단은, 움직임 벡터에 대응한 연산을 적용함으로써, 상기 전경 영역에 발생하고 있는 움직임 불선명을 제거하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  122. 제115항에 있어서,
    상기 움직임 불선명 제거 수단은,
    상기 처리 단위 및 움직임 벡터에 대응하는 모델을 취득하는 모델 취득 수단과,
    취득한 상기 모델에 기초하여, 상기 처리 단위의 상기 화소 데이터와, 상기 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분과의 관계에 대응하는 방정식을 생성하는 방정식 생성 수단과,
    생성된 상기 방정식에 기초하여, 상기 처리 단위에 포함되는 전경 오브젝트 성분을 연산하는 연산 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  123. 제115항에 있어서,
    상기 움직임 불선명 제거 수단은, 상기 전경 영역 및 상기 배경 영역으로 이루어지는 비 혼합 영역, 또는 상기 혼합 영역을 나타내는 영역 정보 및 상기 평탄부에 기초하여, 상기 혼합 영역의 상기 화소 데이터를 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분으로 분리하는 처리, 및 분리된 상기 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  124. 제123항에 있어서,
    상기 균등부의 위치에 기초하여, 복수의 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분으로 이루어지는 처리 단위를 결정하는 처리 단위 결정 수단을더 포함하고,
    상기 처리 실행 수단은, 상기 처리 단위마다, 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  125. 제124항에 있어서,
    상기 처리 단위 결정 수단은, 상기 균등부의 상기 화소 데이터 이외의 화소 데이터이고, 하나의 직선 상의, 상기 혼합 영역 또는 전경 영역에 속하는 상기 화소 데이터에 대응하는 처리 단위를 결정하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  126. 제123항에 있어서,
    상기 전경 영역, 상기 배경 영역, 또는 상기 혼합 영역을 특정하는 영역 특정 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  127. 제123항에 있어서,
    상기 균등부 검출 수단은, 상기 화소 데이터의 차분과 임계값을 비교함으로써, 상기 균등부를 검출하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  128. 제123항에 있어서,
    상기 균등부 검출 수단은, 상기 전경 오브젝트의 움직임량에 대응하는 화소의 수 이상의 수의 인접하는 상기 화소 데이터로 이루어지는 균등부를 검출하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  129. 제123항에 있어서,
    상기 처리 단위 결정 수단은, 움직임 벡터에 대응한 연산을 적용함으로써, 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 분리하는 처리, 및 분리된 전경 오브젝트 성분으로부터 움직임 불선명을 제거하는 처리를 일괄적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  130. 제123항에 있어서,
    상기 처리 단위 결정 수단은,
    상기 처리 단위 및 움직임 벡터에 대응하는 모델을 취득하는 모델 취득 수단과,
    취득한 상기 모델에 기초하여, 상기 처리 단위의 상기 화소 데이터와, 상기 처리 단위에 포함되는 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분과의 관계에 대응하는 방정식을 생성하는 방정식 생성 수단과,
    생성된 상기 방정식에 기초하여, 상기 처리 단위에 포함되는 상기 전경 오브젝트 성분 및 상기 배경 오브젝트 성분을 연산하는 연산 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
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