JP2013128212A - 画像処理装置および撮像装置並びにその方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ステップS301において、撮像部101〜109の絞りを異なる設定にして被写体を撮影することにより、露出の異なる複数の撮影画像を取得する(撮影画像取得処理)。ステップS302において、撮影時の被写界深度が最も浅い撮像部の撮影パラメータに基づき、各撮影画像をリフォーカスして複数の補正画像を生成する(画像補正処理)。ステップS303において、補正画像の画素値を合成して1枚のHDR画像を生成する(画像合成処理)。
【選択図】図4
Description
本実施例では、絞りの異なる複数の撮像部を用いて複数の視点位置から同一シーンを撮影し、露出の異なる複数枚の撮影画像を取得する。取得した複数枚の画像を用いて、撮影時の被写界深度が最も浅い画像を撮影した撮像部の撮影パラメータに基づき、各撮影画像をリフォーカスすることにより、被写体のボケが互いに同程度でボケの差異を減少させた露出の異なる複数の補正画像を生成する。最後に、これらの補正画像を合成してHDR画像を生成する。これにより、撮影画像間でのボケ方の差を補正した自然なHDR画像の生成を可能とする。
通常のデジタルカメラにおいては、撮影準備状態においてレンズの種類、焦点距離、ピント距離、露光時間、絞り値などからなる撮影パラメータセットを1セット設定する。これに対し、本実施例で用いるような多眼方式の撮像装置では各撮像部が1セットずつ撮影パラメータを設定されるが、ここでは露出が異なるように絞り値を変えた撮影パラメータセットを複数作成する。作成された撮影パラメータセットは複数の撮像部101〜109に各々割り当てられ、割り当てられたパラメータセットに応じて露光を行うことで、露出の異なる複数の撮影画像を得る。以下、図5に示すフローチャートを用いて詳細な処理について説明する。
本実施例における画像補正処理について説明する。本実施例においては、同一の撮影パラメータセットを用いて得られた複数の撮影画像を変換して重みづけ加算することにより撮影画像のリフォーカスを行い、撮影位置・ピント距離・被写界深度が同一で、露出の異なる複数の補正画像を生成する。また、撮影画像を重みづけ加算する際の重み係数は、撮影時の被写界深度が最も浅い撮像部の撮影パラメータセットに基づいて決定する。以下、図6に示すフローチャートを用いて詳細な処理について説明する。
補正画像からHDR画像を合成する際には、既知のHDR画像生成技術が利用可能である。例えば、次式に従い各補正画像H-1、H0、H+1の画素値に合成ゲインを乗じて足し合わせることで、1枚のHDR画像Gを生成する。なお、合成ゲインの値は各補正画像の露出に応じた値(例えば、γ−1=2.0、γ0=1.0、γ+1=0.5)とすればよい。得られるHDR画像Gの例を図13に示す。また、撮像部105で撮影パラメータセットP0 、P-1、P+1を用いて撮影した画像から補正せずに合成して得られるHDR画像の例を図14に示す。図14のHDR画像では、被写体702とその周辺の間でボケの不整合が生じる。これに対し、本実施例においてHDR合成に用いる補正画像は撮影画像間でのボケ方の差を補正した画像であるため、合成して得られるHDR画像はボケの不整合が生じない自然な画像となる。
実施例1では、露出ごとに撮影画像をリフォーカスすることによりボケ具合を整合させて補正画像を生成する例について説明した。本実施例においては、被写界深度の最も浅い撮影画像における空間周波数のスペクトルに基づき、他の撮影画像を平滑化することにより補正画像を生成する例について説明する。なお、撮影画像取得処理および画像合成処理については、実施例1と同一であるため説明を省略する。ただし、本実施例においては、図2に示す撮像装置を用いて露出ごとに各撮像部で3つの画像を取得し、これを合成して1枚の撮影画像を得るものとする。本実施例では、図2に示すような撮像装置を例に説明するが、撮像部の数や形態などについては、本技術分野で知られたいずれの撮像装置も使用することができ、その場合は以下の処理は適宜具体的な装置特性に合わせて変更することができる。さらに、撮像部間の距離はピント距離に対して十分短く、何れの撮像部で撮影した画像も基準視点位置Oから撮影した画像として見なせるものとする。以下、図7に示すフローチャートを用いて詳細な処理を説明する。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。すなわち、上述した実施例の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。また、本発明は、複数のプロセッサが連携して処理を行うことによっても実現できるものである。
Claims (10)
- 複数の撮影画像を合成する画像処理方法であって、
絞りおよび露出を変えて撮影した撮影画像を取得する撮影画像取得ステップと、
前記取得した複数の撮影画像を、前記複数の撮影画像の各々の画像上において前記絞りに応じて生じるボケの差異が減少するように補正する画像補正ステップと、
前記補正された露出の異なる画像を合成して前記複数の撮影画像の各々のダイナミックレンジよりも高いダイナミックレンジを有する画像を生成する画像合成ステップと
を備えたことを特徴とする画像処理方法。 - 前記画像補正ステップは、前記複数の撮影画像のうち最も開いた絞りに対応する被写界深度に基づき、各撮影画像をリフォーカスすることにより補正することを特徴とする請求項1に記載の画像処理方法。
- 前記画像補正ステップは、前記複数の撮影画像の各々の視点位置が同一となるよう補正することを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理方法。
- 前記複数の撮影画像は、前記撮影の際の絞りが閉じているほど多いことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像処理方法。
- 前記画像補正ステップは、被写界深度の最も浅い撮影画像における空間周波数のスペクトルに基づき、各撮影画像を平滑化することにより補正することを特徴とする請求項1に記載の画像処理方法。
- 複数の撮像手段を有する撮像装置により撮影した複数の画像を合成して画像を出力する撮像方法であって、
前記複数の撮像手段によって、絞りおよび露出を変えて撮影することにより複数の撮影画像を取得する撮影画像取得ステップと、
前記取得した複数の撮影画像を、前記複数の撮影画像の各々の画像上において前記絞りに応じて生じるボケの差異が減少するように補正する画像補正ステップと、
前記補正された露出の異なる画像を合成して前記複数の撮影画像の各々のダイナミックレンジよりも高いダイナミックレンジを有する画像を生成する画像合成ステップと
を備えたことを特徴とする撮像方法。 - 絞りおよび露出を変えて撮影した撮影画像を取得する撮影画像取得手段と、
前記取得した複数の撮影画像を、前記複数の撮影画像の各々の画像上において前記絞りに応じて生じるボケの差異が減少するように補正する画像補正手段と、
前記補正された露出の異なる画像を合成して前記複数の撮影画像の各々のダイナミックレンジよりも高いダイナミックレンジを有する画像を生成する画像合成手段と
を備えたことを特徴とする画像処理装置。 - 絞りおよび露出を変えて撮影することにより複数の撮影画像を取得する複数の撮像手段と、
前記複数の撮像手段によって取得した複数の撮影画像を、前記複数の撮影画像の各々の画像上において前記絞りに応じて生じるボケの差異が減少するように補正する画像補正手段と、
前記補正された露出の異なる画像を合成して前記複数の撮影画像の各々のダイナミックレンジよりも高いダイナミックレンジを有する画像を生成する画像合成手段と
を備えたことを特徴とする撮像装置。 - コンピュータを請求項7に記載の画像処理装置として機能させるためのプログラム。
- コンピュータを請求項8に記載の撮像装置として機能させるためのプログラム。
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