JP2020057182A - 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
第1の画像と、前記第1の画像と互いに端部が共通する第2の画像と、をそれぞれフレーム単位で取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段が取得した前記第1の画像と前記第2の画像とで共通する領域である共通領域を特定する共通領域特定手段と、
前記共通領域特定手段により特定された前記共通領域において、前記第1の画像と前記第2の画像とで対応する特徴点のペアを特定する特徴点特定手段と、
前記特徴点特定手段により特定された特徴点のペアに基づき、前記第1の画像中の第1の特徴点を始点とし、前記第1の特徴点に対応する前記第2の画像中の第2の特徴点を終点とする、移動ベクトルを複数算出する移動ベクトル算出手段と、
前記移動ベクトル算出手段により算出された複数の移動ベクトルから選定された選定移動ベクトルに基づいて変換行列を算出する変換行列算出手段と、
前記変換行列算出手段により算出された変換行列を用いて、前記第1の画像中の第1の特徴点の位置を変換した位置である移動後特徴点の位置を算出する変換手段と、
前記第2の特徴点の位置と前記変換手段により算出された前記移動後特徴点の位置との間の誤差を算出する誤差算出手段と、
所定のフレームにおいて、前記変換行列算出手段により算出された複数の変換行列の中から、前記誤差算出手段により算出された誤差が所定の条件を満たす変換行列を選出する変換行列選出手段と、
前記変換行列選出手段が選出した変換行列を用いて前記第1の画像と前記第2の画像とをつなぎ合わせた画像を生成する画像生成手段と、
を備え、
前記変換行列選出手段は、前記所定のフレームの前のフレームにおいて選出された変換行列と前記所定のフレームにおいて前記変換行列算出手段で算出された複数の変換行列の中から、所定の条件を満たす変換行列を選出する。
本発明の実施形態1に係る画像処理装置は、複数の動画像について、各動画像のフレーム同士をその端部でつなぎ合わせることにより、全天球画像やパノラマ画像のような広範囲画像の自然な動画像を生成する装置である。
実施形態1では、画像処理(図2)のステップS109で、変換行列選出部18は、誤差算出部17が算出した評価値1がそれまでの評価値1と等しいなら、評価値2+評価値3の値がそれまでの評価値2+評価値3の値より大きければ「誤差が所定の条件を満たす」とし、評価値2+評価値3の値がそれまでの評価値2+評価値3の値以下なら「誤差が所定の条件を満たさない」とした。しかしこれに限られない。評価値2は今回のフレームにおけるサポート範囲内のSD値の個数で、評価値3は1つ前のフレームで選出された変換行列を用いて算出されるSD値のうちサポート範囲内のSD値の個数であるが、例えば、変形例1として、これらに係数を掛けて重み付けをしてから加算した値を比較してもよい。
また、実施形態1では、画像処理(図2)のステップS108で、誤差算出部17は、上述の3種類の評価値を算出したが、これに限られない。例えば、変形例2として、誤差算出部17は、4つ目の評価値として、1つ前のフレームで選出された変換行列を用いて算出される評価値のうち、量子化代表クラスで表す評価値を算出してもよい。この評価値を評価値4とする。
また、実施形態1では、画像処理(図2)のステップS108で、誤差算出部17は、上述の3種類の評価値を算出したが、これに限られない。例えば、変形例3として、誤差算出部17は、これら3種類の評価値の代わりに、次の2つの評価値(ここでは評価値5及び評価値6とする)を算出することにしてもよい。
さらに、変形例3の変形例1として、画像処理(図2)のステップS108で、誤差算出部17が評価値5及び評価値6を求めた上で、所定の閾値として基準SSD閾値を定めておいて、ステップS109では、変換行列選出部18は、評価値6が基準SSD閾値以上なら、「誤差が所定の条件を満たさない」(ステップS109;No)として、ステップS111に進むようにしてもよい。
上述の変形例3の変形例1においては、画像処理(図2)のステップS109で、変換行列選出部18は、評価値6が基準SSD閾値以上なら、「誤差が所定の条件を満たさない」と判定することとしたが、これに限られない。例えば、変形例3の変形例2として、所定の割合として基準SSD割合(n%)を定めておいて、ステップS109で、変換行列選出部18は、評価値6が評価値5の基準SSD割合以上なら、「誤差が所定の条件を満たさない」(ステップS109;No)として、ステップS111に進むようにしてもよい。
実施形態1では、画像処理(図2)のステップS105で(つまり変換行列を変化させて最適な変換行列を選出するループに入る直前で)選出変換行列を初期化していたが、この処理をしなくてもよい。例えば、変形例4として、図17に示すように、ステップS105の処理の代わりに、前回の選出変換行列を初期化せずに、前回の選出変換行列を用いて誤差算出部17が誤差(各評価値)を算出しておく(ステップS121)ことにしてもよい。このようにすると、その後の(ステップS106からステップS111の)ループでは、前回の選出変換行列が初期値として扱われることになる。
さらに、変形例5として、図18に示すように、ステップS121で算出した誤差(各評価値)が所定の条件を満たすか否かを判定(ステップS122)してもよい。具体的には、所定の基準閾値を設定して、各評価値がその基準閾値より高ければ、変換行列選出部18は「前回のフレームでの選出変換行列は、今回のフレームでも問題無く利用できる」と判断して、選出変換行列を更新しない(前回のフレームでの値のままにする)。
また、実施形態1では、画像処理(図2)のステップS101でそのフレームの画像を取得したら、毎回変換行列を算出する処理を行っていたが、状況によってはこの処理をしなくてもよい。例えば、変形例6として、図19に示すように、ステップS101の後で、制御部10は状況を取得し(ステップS131)、状況に変化があるかを判定する(ステップS132)ようにしてもよい。
上述の実施形態及び変形例では、変換行列選出部18は、今回のフレームで算出された変換行列での評価値と1つ前のフレームで算出された変換行列での評価値とを用いて最適な変換行列の選出を行っているが、これに限られない。例えば、変形例7として、1つ前のフレームだけで無く、2つ前のフレームで算出された変換行列での評価値も用いて最適な変換行列の選出を行ってもよい。さらには、3つ前やそれ以上前のフレームで算出された変換行列での評価値も用いて最適な変換行列の選出を行ってもよい。
第1の画像と、前記第1の画像と互いに端部が共通する第2の画像と、をそれぞれフレーム単位で取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段が取得した前記第1の画像と前記第2の画像とで共通する領域である共通領域を特定する共通領域特定手段と、
前記共通領域特定手段により特定された前記共通領域において、前記第1の画像と前記第2の画像とで対応する特徴点のペアを特定する特徴点特定手段と、
前記特徴点特定手段により特定された特徴点のペアに基づき、前記第1の画像中の第1の特徴点を始点とし、前記第1の特徴点に対応する前記第2の画像中の第2の特徴点を終点とする、移動ベクトルを複数算出する移動ベクトル算出手段と、
前記移動ベクトル算出手段により算出された複数の移動ベクトルから選定された選定移動ベクトルに基づいて変換行列を算出する変換行列算出手段と、
前記変換行列算出手段により算出された変換行列を用いて、前記第1の画像中の第1の特徴点の位置を変換した位置である移動後特徴点の位置を算出する変換手段と、
前記第2の特徴点の位置と前記変換手段により算出された前記移動後特徴点の位置との間の誤差を算出する誤差算出手段と、
所定のフレームにおいて、前記変換行列算出手段により算出された複数の変換行列の中から、前記誤差算出手段により算出された誤差が所定の条件を満たす変換行列を選出する変換行列選出手段と、
前記変換行列選出手段が選出した変換行列を用いて前記第1の画像と前記第2の画像とをつなぎ合わせた画像を生成する画像生成手段と、
を備え、
前記変換行列選出手段は、前記所定のフレームの前のフレームにおいて選出された変換行列と前記所定のフレームにおいて前記変換行列算出手段で算出された複数の変換行列の中から、所定の条件を満たす変換行列を選出する、
画像処理装置。
さらに状況を判定する状況判定手段を備え、
前記変換行列選出手段は、前記状況判定手段が状況に変化はないと判定したら、前記所定のフレームの前のフレームにおいて選出された変換行列を前記所定のフレームにおける変換行列として選出する、
付記1に記載の画像処理装置。
前記変換手段は、前記所定のフレームの前のフレームにおいて選出された変換行列と、前記所定のフレームにおいて前記変換行列選出手段が選出した変換行列の、それぞれを用いて前記第1の画像中の第1の特徴点の位置を変換して移動後特徴点の位置を算出し、
前記誤差算出手段は、前記変換手段が算出した移動後特徴点の位置に基づき、前記所定のフレームの前のフレームにおいて選出された変換行列に基づく誤差である前フレーム誤差と、前記所定のフレームで選出された変換行列に基づく誤差である現フレーム誤差と、を算出し、
前記変換行列選出手段は、前記所定のフレームの前のフレームにおいて選出された変換行列と前記所定のフレームにおいて前記変換行列算出手段で算出された複数の変換行列の中から、前記前フレーム誤差及び前記現フレーム誤差が所定の条件を満たす変換行列を選出する、
付記1又は2に記載の画像処理装置。
前記変換行列選出手段は、前記前フレーム誤差が所定の閾値より小さい場合には、前記所定のフレームの前のフレームにおいて選出された変換行列を前記所定のフレームにおける変換行列として選出する、
付記3に記載の画像処理装置。
前記第1の画像と前記第2の画像は半天球画像であって、それを合成することで全天球画像を生成する、
付記1から4のいずれか1つに記載の画像処理装置。
第1の画像と、前記第1の画像と互いに端部が共通する第2の画像と、をそれぞれフレーム単位で取得し、
前記取得した前記第1の画像と前記第2の画像とで共通する領域である共通領域を特定し、
前記特定された前記共通領域において、前記第1の画像と前記第2の画像とで対応する特徴点のペアを特定し、
前記特定された特徴点のペアに基づき、前記第1の画像中の第1の特徴点を始点とし、前記第1の特徴点に対応する前記第2の画像中の第2の特徴点を終点とする、移動ベクトルを複数算出し、
前記算出された複数の移動ベクトルから選定された選定移動ベクトルに基づいて変換行列を算出し、
前記算出された変換行列を用いて、前記第1の画像中の第1の特徴点の位置を変換した位置である移動後特徴点の位置を算出し、
前記第2の特徴点の位置と前記算出された前記移動後特徴点の位置との間の誤差を算出し、
所定のフレームにおいて、前記算出された複数の変換行列の中から、前記算出された誤差が所定の条件を満たす変換行列を選出し、
前記選出した変換行列を用いて前記第1の画像と前記第2の画像とをつなぎ合わせた画像を生成する、
画像処理方法であって、
前記変換行列の選出において、前記所定のフレームの前のフレームにおいて選出された変換行列と前記所定のフレームにおいて算出された複数の変換行列の中から、所定の条件を満たす変換行列を選出する、
画像処理方法。
コンピュータに、
第1の画像と、前記第1の画像と互いに端部が共通する第2の画像と、をそれぞれフレーム単位で取得し、
前記取得した前記第1の画像と前記第2の画像とで共通する領域である共通領域を特定し、
前記特定された前記共通領域において、前記第1の画像と前記第2の画像とで対応する特徴点のペアを特定し、
前記特定された特徴点のペアに基づき、前記第1の画像中の第1の特徴点を始点とし、前記第1の特徴点に対応する前記第2の画像中の第2の特徴点を終点とする、移動ベクトルを複数算出し、
前記算出された複数の移動ベクトルから選定された選定移動ベクトルに基づいて変換行列を算出し、
前記算出された変換行列を用いて、前記第1の画像中の第1の特徴点の位置を変換した位置である移動後特徴点の位置を算出し、
前記第2の特徴点の位置と前記算出された前記移動後特徴点の位置との間の誤差を算出し、
所定のフレームにおいて、前記算出された複数の変換行列の中から、前記算出された誤差が所定の条件を満たす変換行列を選出し、
前記選出した変換行列を用いて前記第1の画像と前記第2の画像とをつなぎ合わせた画像を生成する、
処理を実行させるためのプログラムであって、
前記変換行列の選出において、前記所定のフレームの前のフレームにおいて選出された変換行列と前記所定のフレームにおいて算出された複数の変換行列の中から、所定の条件を満たす変換行列を選出する、
プログラム。
Claims (7)
- 第1の画像と、前記第1の画像と互いに端部が共通する第2の画像と、をそれぞれフレーム単位で取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段が取得した前記第1の画像と前記第2の画像とで共通する領域である共通領域を特定する共通領域特定手段と、
前記共通領域特定手段により特定された前記共通領域において、前記第1の画像と前記第2の画像とで対応する特徴点のペアを特定する特徴点特定手段と、
前記特徴点特定手段により特定された特徴点のペアに基づき、前記第1の画像中の第1の特徴点を始点とし、前記第1の特徴点に対応する前記第2の画像中の第2の特徴点を終点とする、移動ベクトルを複数算出する移動ベクトル算出手段と、
前記移動ベクトル算出手段により算出された複数の移動ベクトルから選定された選定移動ベクトルに基づいて変換行列を算出する変換行列算出手段と、
前記変換行列算出手段により算出された変換行列を用いて、前記第1の画像中の第1の特徴点の位置を変換した位置である移動後特徴点の位置を算出する変換手段と、
前記第2の特徴点の位置と前記変換手段により算出された前記移動後特徴点の位置との間の誤差を算出する誤差算出手段と、
所定のフレームにおいて、前記変換行列算出手段により算出された複数の変換行列の中から、前記誤差算出手段により算出された誤差が所定の条件を満たす変換行列を選出する変換行列選出手段と、
前記変換行列選出手段が選出した変換行列を用いて前記第1の画像と前記第2の画像とをつなぎ合わせた画像を生成する画像生成手段と、
を備え、
前記変換行列選出手段は、前記所定のフレームの前のフレームにおいて選出された変換行列と前記所定のフレームにおいて前記変換行列算出手段で算出された複数の変換行列の中から、所定の条件を満たす変換行列を選出する、
画像処理装置。 - さらに状況を判定する状況判定手段を備え、
前記変換行列選出手段は、前記状況判定手段が状況に変化はないと判定したら、前記所定のフレームの前のフレームにおいて選出された変換行列を前記所定のフレームにおける変換行列として選出する、
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記変換手段は、前記所定のフレームの前のフレームにおいて選出された変換行列と、前記所定のフレームにおいて前記変換行列選出手段が選出した変換行列の、それぞれを用いて前記第1の画像中の第1の特徴点の位置を変換して移動後特徴点の位置を算出し、
前記誤差算出手段は、前記変換手段が算出した移動後特徴点の位置に基づき、前記所定のフレームの前のフレームにおいて選出された変換行列に基づく誤差である前フレーム誤差と、前記所定のフレームで選出された変換行列に基づく誤差である現フレーム誤差と、を算出し、
前記変換行列選出手段は、前記所定のフレームの前のフレームにおいて選出された変換行列と前記所定のフレームにおいて前記変換行列算出手段で算出された複数の変換行列の中から、前記前フレーム誤差及び前記現フレーム誤差が所定の条件を満たす変換行列を選出する、
請求項1又は2に記載の画像処理装置。 - 前記変換行列選出手段は、前記前フレーム誤差が所定の閾値より小さい場合には、前記所定のフレームの前のフレームにおいて選出された変換行列を前記所定のフレームにおける変換行列として選出する、
請求項3に記載の画像処理装置。 - 前記第1の画像と前記第2の画像は半天球画像であって、それを合成することで全天球画像を生成する、
請求項1から4のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 第1の画像と、前記第1の画像と互いに端部が共通する第2の画像と、をそれぞれフレーム単位で取得し、
前記取得した前記第1の画像と前記第2の画像とで共通する領域である共通領域を特定し、
前記特定された前記共通領域において、前記第1の画像と前記第2の画像とで対応する特徴点のペアを特定し、
前記特定された特徴点のペアに基づき、前記第1の画像中の第1の特徴点を始点とし、前記第1の特徴点に対応する前記第2の画像中の第2の特徴点を終点とする、移動ベクトルを複数算出し、
前記算出された複数の移動ベクトルから選定された選定移動ベクトルに基づいて変換行列を算出し、
前記算出された変換行列を用いて、前記第1の画像中の第1の特徴点の位置を変換した位置である移動後特徴点の位置を算出し、
前記第2の特徴点の位置と前記算出された前記移動後特徴点の位置との間の誤差を算出し、
所定のフレームにおいて、前記算出された複数の変換行列の中から、前記算出された誤差が所定の条件を満たす変換行列を選出し、
前記選出した変換行列を用いて前記第1の画像と前記第2の画像とをつなぎ合わせた画像を生成する、
画像処理方法であって、
前記変換行列の選出において、前記所定のフレームの前のフレームにおいて選出された変換行列と前記所定のフレームにおいて算出された複数の変換行列の中から、所定の条件を満たす変換行列を選出する、
画像処理方法。 - コンピュータに、
第1の画像と、前記第1の画像と互いに端部が共通する第2の画像と、をそれぞれフレーム単位で取得し、
前記取得した前記第1の画像と前記第2の画像とで共通する領域である共通領域を特定し、
前記特定された前記共通領域において、前記第1の画像と前記第2の画像とで対応する特徴点のペアを特定し、
前記特定された特徴点のペアに基づき、前記第1の画像中の第1の特徴点を始点とし、前記第1の特徴点に対応する前記第2の画像中の第2の特徴点を終点とする、移動ベクトルを複数算出し、
前記算出された複数の移動ベクトルから選定された選定移動ベクトルに基づいて変換行列を算出し、
前記算出された変換行列を用いて、前記第1の画像中の第1の特徴点の位置を変換した位置である移動後特徴点の位置を算出し、
前記第2の特徴点の位置と前記算出された前記移動後特徴点の位置との間の誤差を算出し、
所定のフレームにおいて、前記算出された複数の変換行列の中から、前記算出された誤差が所定の条件を満たす変換行列を選出し、
前記選出した変換行列を用いて前記第1の画像と前記第2の画像とをつなぎ合わせた画像を生成する、
処理を実行させるためのプログラムであって、
前記変換行列の選出において、前記所定のフレームの前のフレームにおいて選出された変換行列と前記所定のフレームにおいて算出された複数の変換行列の中から、所定の条件を満たす変換行列を選出する、
プログラム。
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