JP6415228B2 - 画像合成装置および画像合成装置の制御方法 - Google Patents
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Description
また、主被写体が所定の被写体距離よりも近い場合に主被写体以外の領域で位置合わせの幾何変換係数を算出し、合成する手法が提案されている(特許文献2)。
また、特許文献2では、主被写体以外の背景と判定された領域自体に奥行きが発生している場合には、正しい幾何変形処理を行うことができない問題点があった。
本発明は前述の問題点に鑑み、撮像時の測距情報の精度を改善し、奥行きがあるシーンにおいても良好な位置合わせを実現できるようにすることを目的とする。
本発明の好適な実施形態の一例として、以下に図面を用いて説明する。なお、以下に説明する一実施形態は、画像合成装置の一例である。第1の実施形態では、2枚の画像を連続して撮像した場合に、本発明を適用した例を説明する。
図1は、本発明の実施形態に係るデジタルカメラの機能構成を示すブロック図である。
システム制御部101は、例えばCPUであり、デジタルカメラ100が備える各ブロックの動作プログラムをROM102より読み出し、RAM103に展開して実行することによりデジタルカメラ100が備える各ブロックの動作を制御する。
図2において、201は、図1のRAM103を示し、202は、図1の画像処理部107を示す。
202に示したように、画像処理部107は、距離情報取得部221、ベクトル算出部222、距離グループ判定部223、距離グループの幾何変形係数算出部224、位置合わせ部225、合成部226で構成している。
図3を用いて距離情報を説明する。図3(A)は、撮像画像として取得した画像で301〜303までは主要な被写体情報を示している。図3(A)の撮像画像について、デジタルカメラから各被写体までの距離を示したものが図3(C)である。
1つ目が、撮像素子が瞳分割撮像素子であれば、撮像素子から取得される視差画像(距離取得用データ)の相関演算から算出されるデフォーカス両量から算出する方法(特許文献3)である。
2つ目が、合焦面を変化させて撮像した複数画像(距離取得用データ)の相関演算から算出されるデフォーカス量を用いる方法(特許文献4)である。
3つ目が、撮像部が複眼構成であれば、複眼画像(距離取得用データ)の相関演算から算出されるデフォーカス量を用いる方法(特許文献5)である。なお、どの方法も距離情報を取得するための手段であり、本実施形態の構成を限定するものではない。
図4(A)は、距離情報取得部221から出力された距離情報によって被写体の領域分けを行った画像である。また、図4(B)は、ベクトル算出部222で出力したベクトル(図4(B)図中の矢印421〜423)を撮影した画像の位置上に示したものである。
一方、図4(C)の領域431の領域は距離情報の領域では434と異なり、黒色の領域と判定されている。従って、図4(C)の領域431は、領域434と同じ図4(A)の距離情報の領域411に含まれているが、領域のベクトルは黒色のグループとなるため最終的な距離グループ判定では、別のグループと判定される。
図5(A)は基準画像、図5(B)は位置合わせ対象画像を示す。各距離グループの変換係数で幾何変形した画像を図5(C)〜(E)で示す。遠景の距離グループの変換係数で幾何変形処理を行った図5(C)の画像では、遠景の被写体523が図5(A)の基準画像の503の被写体と位置が合う画像となっている。
図8(a)は、各距離グループの境界となる画像座標位置(図5(C)〜(E)の画像の合成境界位置)に対する距離評価値による合成比率を表わしている。また図8(b)は、合成境界位置から最も近い距離グループからの画像座標上の距離を合成比率に変換したものを表わしている。そして、図8(a)と(b)を加算(もしくは乗算、大値選択)することで距離差と画像座標上の位置関係から各距離グループの幾何変形量の影響を受ける割合を計算した合成比率を算出できる(図8(c))。
別の方法としては、例えば単純に551と552の境界の画像座標位置を50%の合成比率にする。そして、その位置から離れるに従って551(より551の内側の合成を行う時)または552(より552の内側の合成を行う時)の比率を高くするように加重平均を行いながら合成する処理を行うことも可能である。
合成画像IMG(x,y)=0.5*基準画像IMG(x,y)+0.5*距離差による位置ズレ 補正画像IMG(x,y)・・・(1)
式(1)において、xは画像の水平座標を表わし、yは画像の垂直座標を表わす。それぞれの画像の全ての座標で式(1)を行い合成する。
以上、図1の画像処理部107について説明を行った。
S603では、ベクトル算出部222は、基準画像と位置合わせ対象画像の間のズレ量をベクトルとして算出する、移動量算出処理を行う。
S606では、位置合わせ部225は、S605で求めた各距離グループ毎の幾何変形係数それぞれで、位置合わせ対象画像の幾何変形処理を行う。
S608では、合成部226は、S607で生成した位置ズレ補正画像と基準画像の合成を行い、合成画像を生成する。
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も発明に含まれる。
以上の処理を行うことで位置合わせ対象画像を各距離グループの幾何変形係数で幾何変形して位置ズレ補正画像を生成する時に、距離の領域のつなぎ目が自然となる位置ズレ補正画像を生成することができる。
本発明は、前述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又はコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を介してシステム又は装置に供給する。そして、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
101 システム制御部
102 ROM
103 RAM
104 光学系
105 撮像部
106 A/D変換部
107 画像処理部
108 記録媒体
109 バス
Claims (11)
- 複数の画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段から被写体までの距離情報である被写体距離情報を取得する距離情報取得手段と、
前記撮像手段により撮影された画像間の移動量を算出する移動量算出手段と、
前記移動量算出手段で算出された移動量と被写体距離情報から、複数の距離グループを生成する距離グループ生成手段と、
前記距離グループ生成手段により生成された距離グループに属する前記移動量に基づいて距離グループ毎に変換係数を算出する幾何変形係数算出手段と、
前記距離グループ毎に求めた変換係数で画像の幾何変形を行う幾何変形手段と、
前記幾何変形手段により幾何変形した後の画像を距離グループ毎に応じた領域で合成する合成手段とを有することを特徴とする画像合成装置。 - 前記距離グループ生成手段は、被写体距離が所定範囲内の領域をそれぞれの距離領域として判定し、画像間において所定範囲内の移動量を持つ領域を同じ距離グループの領域として距離領域を補正することを特徴とする請求項1に記載の画像合成装置。
- 前記距離グループ生成手段は、前記被写体距離情報と画像間の移動量に加え、さらに画像間の色情報を用いて距離グループの領域を決定することを特徴とする請求項1に記載の画像合成装置。
- 前記距離グループ生成手段は、前記被写体距離情報の閾値処理によって領域分けされた距離領域からその距離領域を代表する代表画像間の移動量を求め、前記代表画像間の移動量と、それぞれの算出した画像間の移動量の比較を行い距離グループを生成することを特徴とする請求項1に記載の画像合成装置。
- 前記被写体距離情報の閾値処理によって領域分けされた距離領域の中で合焦している領域の画像間の移動量を代表画像間の移動量とすることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の画像合成装置。
- 前記被写体距離情報の閾値処理によって領域分けされた距離領域の中の画像間の移動量で最も多い頻度を持つ画像間の移動量を代表画像間の移動量とすることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の画像合成装置。
- 前記被写体距離情報の閾値処理によって領域分けされた距離領域の中の画像間の移動量の大きさや方向が平均に近いと分類した画像間の移動量を代表画像間の移動量とすることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の画像合成装置。
- 前記距離グループ生成手段は、各距離グループの境界の画素位置に対し、隣接する各距離グループの幾何変形量が所定値以下の差となるように距離グループの分割数を決定することを特徴とする請求項1に記載の画像合成装置。
- 前記合成手段は、各距離グループの境界に対して前記被写体距離情報の評価値を合成比率に変換し、前記合成比率を用いて幾何変形した後の画像の合成を行うことを特徴とする請求項1に記載の画像合成装置。
- 複数の画像を撮像する撮像手段から被写体までの距離情報である被写体距離情報を取得する距離情報取得工程と、
前記撮像手段により撮影された画像間の移動量を算出する移動量算出工程と、
前記移動量算出工程で算出された移動量と被写体距離情報から、複数の距離グループを生成する距離グループ生成工程と、
前記距離グループ生成工程において生成された距離グループに属する前記移動量に基づいて距離グループ毎に変換係数を算出する幾何変形係数算出工程と、
前記距離グループ毎に求めた変換係数で画像の幾何変形を行う幾何変形工程と、
前記幾何変形工程において幾何変形した後の画像を距離グループ毎に応じた領域で合成する合成工程とを有することを特徴とする画像合成装置の制御方法。 - 複数の画像を撮像する撮像手段から被写体までの距離情報である被写体距離情報を取得する距離情報取得工程と、
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前記距離グループ生成工程において生成された距離グループに属する前記移動量に基づいて距離グループ毎に変換係数を算出する幾何変形係数算出工程と、
前記距離グループ毎に求めた変換係数で画像の幾何変形を行う幾何変形工程と、
前記幾何変形工程において幾何変形した後の画像を距離グループ毎に応じた領域で合成する合成工程とをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
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