JP4449619B2 - 画像処理方法、画像処理装置及び画像処理プログラム - Google Patents
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Description
まず、本実施形態における構成について説明する。
図1は、本発明の実施形態における画像処理装置1の外観構成を示す斜視図である。図1に示すように、画像処理装置1には、筐体2の一側面に、感光材料を装填するためのマガジン装填部3が設けられている。筐体2の内側には、感光材料に露光する露光処理部4と、露光された感光材料を現像処理して乾燥し、プリントを作成するプリント作成部5が設けられている。プリント作成部5で作成されたプリントは、筐体2の他側面に設けられたトレー6に排出される。
図2に、画像処理装置1内部の主要部構成を示す。画像処理装置1は、図2に示すように、制御部7、露光処理部4、プリント作成部5、CRT8、フィルムスキャナ部9、反射原稿入力装置10、操作部11、画像読込部14、画像書込部15、通信手段(入力)32、通信手段(出力)33、データ蓄積手段71から構成される。
図3に、画像処理部70内部の主要部構成を示す。画像処理部70は、図3に示すように、フィルムスキャンデータ処理部701、反射原稿スキャンデータ処理部702、画像データ書式解読処理部703、画像調整処理部704、CRT固有処理部705、プリンタ固有処理部(1)706、プリンタ固有処理部(2)707、画像データ書式作成処理部708から構成される。
まず、図4のフローチャートを参照して、画像調整処理部704において実行される画像処理全体の流れを説明する。
次に、図5のフローチャートを参照して、図4のステップS2に示した占有率算出処理について詳細に説明する。
10 < 彩度(S) <175、
色相'(H) = 色相(H) + 60 (0 ≦ 色相(H) < 300のとき)、
色相'(H) = 色相(H) - 300 (300 ≦ 色相(H) < 360のとき)、
輝度Y = InR × 0.30 + InG × 0.59 + InB × 0.11
として、
色相'(H)/輝度(Y) < 3.0 ×(彩度(S)/255)+0.7 (1)
従って、撮影画像データの分割領域の数は4×7=28個となる。なお、式(1)において明度(V)を用いることも可能である。
表2に、判別分析により得られた、ストロボ撮影としての確度、即ち、ストロボ撮影時の顔領域の明度状態を定量的に示す指標1を算出するために必要な第1の係数を分割領域別に示す。表2に示された各分割領域の係数は、表1に示した各分割領域の第1の占有率Rijに乗算する重み係数である。
H1領域の和=R11×(-44.0)+R21×(-16.0)+(中略)...+R71×(-11.3) (2-1)
H2領域の和=R12×0.0+R22×8.6+(中略)... +R72×(-11.1) (2-2)
H3領域の和=R13×0.0+R23×(-6.3)+(中略)...+R73×(-10.0) (2-3)
H4領域の和=R14×0.0+R24×(-1.8)+(中略)...+R74×(-14.6) (2-4)
指標1=H1領域の和+H2領域の和+H3領域の和+H4領域の和+4.424 (3)
H1領域の和=R11×(-27.0)+R21×4.5+(中略)...+R71×(-24.0) (4-1)
H2領域の和=R12×0.0+R22×4.7+(中略)... +R72×(-8.5) (4-2)
H3領域の和=R13×0.0+R23×0.0+(中略)...+R73×0.0 (4-3)
H4領域の和=R14×0.0+R24×(-5.1)+(中略)...+R74×7.2 (4-4)
指標2=H1領域の和+H2領域の和+H3領域の和+H4領域の和+1.554 (5)
指標1及び指標2は、撮影画像データの明度と色相の分布量に基づいて算出されるため、撮影画像データがカラー画像である場合の配光条件の判別に有効である。
表5に、指標3を算出するために必要な第3の係数を分割領域別に示す。表5に示された各分割領域の係数は、表4に示した各分割領域の第2の占有率Qijに乗算する重み係数であり、判別分析により得られる。
n1領域の和=Q11×40.1+Q21×37.0+(中略)...+Q71×22.0 (6-1)
n2領域の和=Q12×(-14.8)+Q22×(-10.5)+(中略)...+Q72×0.0 (6-2)
n3領域の和=Q13×24.6+Q23×12.1+(中略)...+Q73×10.1 (6-3)
n4領域の和=Q14×1.5+Q24×(-32.9)+(中略)...+Q74×(-52.2) (6-4)
指標3=n1領域の和+n2領域の和+n3領域の和+n4領域の和−12.6201 (7)
指標3は、撮影画像データの明度の分布位置による構図的な特徴(撮影画像データの画面の外縁からの距離)に基づいて算出されるため、カラー画像だけでなくモノクロ画像の配光条件を判別するのにも有効である。
指標4=0.565×指標1+0.565×指標3+0.457 (8)
指標5=(-0.121)×指標1+0.91×指標2+0.113×指標3−0.072 (9)
ここで、式(8)及び式(9)において各指標に乗算される重み係数は、撮影条件に応じて予め設定されている。
次に、配光条件の判別方法(図4のステップS3)について説明する。
図14は、順光、逆光、ストロボの各配光条件で60枚ずつ撮影し、合計180枚のデジタル画像データについて、指標4、5を算出し、各配光条件での指標4、5の値をプロットしたものである。図14によれば、指標4の値が0.5より大きい場合、ストロボシーンが多く、指標4の値が0.5以下で、指標5の値が−0.5より大きい場合、逆光シーンが多いことがわかる。表6に、指標4、5の値による配光条件の判別内容を示す。
次に、図4のステップS4で示した、顔判別処理の処理条件の決定方法について詳細に説明する。
顔候補領域の抽出方法として、撮影画像データから肌色に相当する初期点を探索し、単純領域拡張法を用いて肌色領域を顔候補領域として抽出する手法を用いることができる。単純領域拡張法とは、画素間のデータ差が閾値以下の互いに隣接する画素を同一画像領域に属するものとして当該領域を拡張していくことにより特定の画像領域の抽出を行う画像処理方法である。即ち、単純領域拡張法は、指定された特定条件に合致する初期画素から出発し、当該初期画素に対して隣接する画素(4連結、8連結の何れでも可)のデータ差が閾値以下である場合に当該隣接画素と初期画素とを同一画像領域に属するものとし、更に、当該同一画素に属するとした画素に対し隣接する画素についても同様の判定を行う。このようにして、初期画素から出発して、同一の画像領域を除々に拡張させることによって特定の画像領域の抽出が行われる。本実施形態では、更に、画像中のエッジ成分を抽出し、画像エッジに達した場合に単純領域拡張を終了することで、顔候補領域を確定する処理を用いることが好ましい。
(1)比較的単純な構成でありながら、多入力・多出力の非線形システムを実現できる。(2)各層内の各ニューロンは独立して動作させることができ、並列処理によって高速な動作が期待できる。
(3)適切な教師データを与えて学習させることにより、任意の入出力関係を実現させることができる。
(4)系として汎化能力がある。すなわち、必ずしも教師データとして与えていない、未学習の入力パターンに対しても、おおむね正しい出力を与える能力がある。
次に、図17のフローチャートを参照して、図4のステップS5に示した顔判別処理について詳細に説明する。
4 露光処理部
5 プリント作成部
7 制御部
8 CRT
9 フィルムスキャナ部
10 反射原稿入力装置
11 操作部
14 画像読込部
15 画像書込部
30 画像転送手段
31 画像搬送部
32 通信手段(入力)
33 通信手段(出力)
34 外部プリンタ
70 画像処理部
701 フィルムスキャンデータ処理部
702 反射原稿スキャンデータ処理部
703 画像データ書式解読処理部
704 画像調整処理部
705 CRT固有処理部
706 プリンタ固有処理部(1)
707 プリンタ固有処理部(2)
708 画像データ書式作成処理部
71 データ蓄積手段
Claims (30)
- 撮影画像データから画像信号を取得する取得工程と、
前記取得された画像信号に基づいて、前記撮影画像データを所定の明度と色相の組み合わせからなる領域に分割し、当該分割された領域毎に、前記撮影画像データ全体に占める割合を示す占有率を算出する占有率算出工程と、
前記算出された各領域の占有率に、撮影条件に応じて予め設定された係数を乗算する演算を行うことにより、撮影時の配光条件を判別する配光条件判別工程と、
前記判別された配光条件に応じて、前記撮影画像データから人物の顔を判別するための処理条件を決定する決定工程と、
前記決定された処理条件に従って、前記撮影画像データから人物の顔を判別する処理を行う顔判別工程と、
を含むことを特徴とする画像処理方法。 - 撮影画像データから画像信号を取得する取得工程と、
前記取得された画像信号に基づいて、前記撮影画像データを、当該撮影画像データの画面の外縁からの距離と明度の組み合わせからなる所定の領域に分割し、当該分割された領域毎に、前記撮影画像データ全体に占める割合を示す占有率を算出する占有率算出工程と、
前記算出された各領域の占有率に、撮影条件に応じて予め設定された係数を乗算する演算を行うことにより、撮影時の配光条件を判別する配光条件判別工程と、
前記判別された配光条件に応じて、前記撮影画像データから人物の顔を判別するための処理条件を決定する決定工程と、
前記決定された処理条件に従って、前記撮影画像データから人物の顔を判別する処理を行う顔判別工程と、
を含むことを特徴とする画像処理方法。 - 撮影画像データから画像信号を取得する取得工程と、
前記取得された画像信号に基づいて、撮影画像データを、所定の明度と色相の組み合わせからなる領域に分割し、当該分割された領域毎に、前記撮影画像データ全体に占める割合を示す第1の占有率を算出するとともに、撮影画像データを、当該撮影画像データの画面の外縁からの距離と明度の組み合わせからなる所定の領域に分割し、当該分割された領域毎に、前記撮影画像データ全体に占める割合を示す第2の占有率を算出する占有率算出工程と、
前記算出された第1の占有率及び第2の占有率に、撮影条件に応じて予め設定された係数を乗算する演算を行うことにより、撮影時の配光条件を判別する配光条件判別工程と、
前記判別された配光条件に応じて、前記撮影画像データから人物の顔を判別するための処理条件を決定する決定工程と、
前記決定された処理条件に従って、前記撮影画像データから人物の顔を判別する処理を行う顔判別工程と、
を含むことを特徴とする画像処理方法。 - 前記配光条件判別工程では、前記演算を行うことにより、配光条件を特定するための指標が算出され、その算出された指標に基づいて配光条件が判別され、
前記決定工程では、前記算出された指標の値に応じて、顔判別処理の処理条件の切り替え及び/又は調整が行われることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の画像処理方法。 - 前記顔判別工程における判別結果及び/又は配光条件に応じて、前記撮影画像データに所定の画像処理を施す画像処理工程を含むことを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の画像処理方法。
- 前記決定工程では、前記判別された配光条件に応じて、前記撮影画像データから人物の顔候補領域を抽出するための抽出条件が決定され、
前記顔判別工程では、前記決定された顔候補領域の抽出条件に従って、前記撮影画像データから人物の顔候補領域が抽出され、その抽出された顔候補領域に対して顔判別処理が行われることを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の画像処理方法。 - 前記決定工程では、前記判別された配光条件に応じて、前記顔候補領域から抽出する特徴量の抽出条件が決定され、
前記顔判別工程では、前記決定された特徴量の抽出条件に従って、前記顔候補領域から特徴量が抽出され、その抽出された特徴量に基づいて顔判別処理が行われることを特徴とする請求項6に記載の画像処理方法。 - 前記決定工程では、前記判別された配光条件に応じて、前記顔候補領域から抽出する特徴量が決定されることを特徴とする請求項7に記載の画像処理方法。
- 前記決定工程では、前記判別された配光条件に応じて、前記特徴量に基づいて前記顔候補領域が人物の顔であるか否かを判定するための顔判定処理条件が決定され、
前記顔判別工程では、前記決定された顔判定処理条件に従って顔判別処理が行われることを特徴とする請求項7又は8に記載の画像処理方法。 - 前記顔判別工程では、ニューラルネットワークを用いて顔判別処理が行われることを特徴とする請求項1〜9の何れか一項に記載の画像処理方法。
- 撮影画像データから画像信号を取得する取得手段と、
前記取得された画像信号に基づいて、前記撮影画像データを所定の明度と色相の組み合わせからなる領域に分割し、当該分割された領域毎に、前記撮影画像データ全体に占める割合を示す占有率を算出する占有率算出手段と、
前記算出された各領域の占有率に、撮影条件に応じて予め設定された係数を乗算する演算を行うことにより、撮影時の配光条件を判別する配光条件判別手段と、
前記判別された配光条件に応じて、前記撮影画像データから人物の顔を判別するための処理条件を決定する決定手段と、
前記決定された処理条件に従って、前記撮影画像データから人物の顔を判別する処理を行う顔判別手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 撮影画像データから画像信号を取得する取得手段と、
前記取得された画像信号に基づいて、前記撮影画像データを、当該撮影画像データの画面の外縁からの距離と明度の組み合わせからなる所定の領域に分割し、当該分割された領域毎に、前記撮影画像データ全体に占める割合を示す占有率を算出する占有率算出手段と、
前記算出された各領域の占有率に、撮影条件に応じて予め設定された係数を乗算する演算を行うことにより、撮影時の配光条件を判別する配光条件判別手段と、
前記判別された配光条件に応じて、前記撮影画像データから人物の顔を判別するための処理条件を決定する決定手段と、
前記決定された処理条件に従って、前記撮影画像データから人物の顔を判別する処理を行う顔判別手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 撮影画像データから画像信号を取得する取得手段と、
前記取得された画像信号に基づいて、撮影画像データを、所定の明度と色相の組み合わせからなる領域に分割し、当該分割された領域毎に、前記撮影画像データ全体に占める割合を示す第1の占有率を算出するとともに、撮影画像データを、当該撮影画像データの画面の外縁からの距離と明度の組み合わせからなる所定の領域に分割し、当該分割された領域毎に、前記撮影画像データ全体に占める割合を示す第2の占有率を算出する占有率算出手段と、
前記算出された第1の占有率及び第2の占有率に、撮影条件に応じて予め設定された係数を乗算する演算を行うことにより、撮影時の配光条件を判別する配光条件判別手段と、
前記判別された配光条件に応じて、前記撮影画像データから人物の顔を判別するための処理条件を決定する決定手段と、
前記決定された処理条件に従って、前記撮影画像データから人物の顔を判別する処理を行う顔判別手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 前記配光条件判別手段は、前記演算を行うことにより、配光条件を特定するための指標を算出し、その算出された指標に基づいて配光条件を判別し、
前記決定手段は、前記算出された指標の値に応じて、顔判別処理の処理条件の切り替え及び/又は調整を行うことを特徴とする請求項11〜13の何れか一項に記載の画像処理装置。 - 前記顔判別手段による判別結果及び/又は配光条件に応じて、前記撮影画像データに所定の画像処理を施す画像処理手段を備えることを特徴とする請求項11〜14の何れか一項に記載の画像処理装置。
- 前記決定手段は、前記判別された配光条件に応じて、前記撮影画像データから人物の顔候補領域を抽出するための抽出条件を決定し、
前記顔判別手段は、前記決定された顔候補領域の抽出条件に従って、前記撮影画像データから人物の顔候補領域を抽出し、その抽出された顔候補領域に対して顔判別処理を行うことを特徴とする請求項11〜15の何れか一項に記載の画像処理装置。 - 前記決定手段は、前記判別された配光条件に応じて、前記顔候補領域から抽出する特徴量の抽出条件を決定し、
前記顔判別手段は、前記決定された特徴量の抽出条件に従って、前記顔候補領域から特徴量を抽出し、その抽出された特徴量に基づいて顔判別処理を行うことを特徴とする請求項16に記載の画像処理装置。 - 前記決定手段は、前記判別された配光条件に応じて、前記顔候補領域から抽出する特徴量を決定することを特徴とする請求項17に記載の画像処理装置。
- 前記決定手段は、前記判別された配光条件に応じて、前記特徴量に基づいて前記顔候補領域が人物の顔であるか否かを判定するための顔判定処理条件を決定し、
前記顔判別手段は、前記決定された顔判定処理条件に従って顔判別処理を行うことを特徴とする請求項17又は18に記載の画像処理装置。 - 前記顔判別手段は、ニューラルネットワークを用いて顔判別処理を行うことを特徴とする請求項11〜19の何れか一項に記載の画像処理装置。
- 画像処理を実行するコンピュータに、
撮影画像データから画像信号を取得する取得機能と、
前記取得された画像信号に基づいて、前記撮影画像データを所定の明度と色相の組み合わせからなる領域に分割し、当該分割された領域毎に、前記撮影画像データ全体に占める割合を示す占有率を算出する占有率算出機能と、
前記算出された各領域の占有率に、撮影条件に応じて予め設定された係数を乗算する演算を行うことにより、撮影時の配光条件を判別する配光条件判別機能と、
前記判別された配光条件に応じて、前記撮影画像データから人物の顔を判別するための処理条件を決定する決定機能と、
前記決定された処理条件に従って、前記撮影画像データから人物の顔を判別する処理を行う顔判別機能と、
を実現させるための画像処理プログラム。 - 画像処理を実行するコンピュータに、
撮影画像データから画像信号を取得する取得機能と、
前記取得された画像信号に基づいて、前記撮影画像データを、当該撮影画像データの画面の外縁からの距離と明度の組み合わせからなる所定の領域に分割し、当該分割された領域毎に、前記撮影画像データ全体に占める割合を示す占有率を算出する占有率算出機能と、
前記算出された各領域の占有率に、撮影条件に応じて予め設定された係数を乗算する演算を行うことにより、撮影時の配光条件を判別する配光条件判別機能と、
前記判別された配光条件に応じて、前記撮影画像データから人物の顔を判別するための処理条件を決定する決定機能と、
前記決定された処理条件に従って、前記撮影画像データから人物の顔を判別する処理を行う顔判別機能と、
を実現させるための画像処理プログラム。 - 画像処理を実行するコンピュータに、
撮影画像データから画像信号を取得する取得機能と、
前記取得された画像信号に基づいて、撮影画像データを、所定の明度と色相の組み合わせからなる領域に分割し、当該分割された領域毎に、前記撮影画像データ全体に占める割合を示す第1の占有率を算出するとともに、撮影画像データを、当該撮影画像データの画面の外縁からの距離と明度の組み合わせからなる所定の領域に分割し、当該分割された領域毎に、前記撮影画像データ全体に占める割合を示す第2の占有率を算出する占有率算出機能と、
前記算出された第1の占有率及び第2の占有率に、撮影条件に応じて予め設定された係数を乗算する演算を行うことにより、撮影時の配光条件を判別する配光条件判別機能と、
前記判別された配光条件に応じて、前記撮影画像データから人物の顔を判別するための処理条件を決定する決定機能と、
前記決定された処理条件に従って、前記撮影画像データから人物の顔を判別する処理を行う顔判別機能と、
を実現させるための画像処理プログラム。 - 前記配光条件判別機能を実現させる際に、前記演算を行うことにより、配光条件を特定するための指標を算出し、その算出された指標に基づいて配光条件を判別し、
前記決定機能を実現させる際に、前記算出された指標の値に応じて、顔判別処理の処理条件の切り替え及び/又は調整を行うことを特徴とする請求項21〜23の何れか一項に記載の画像処理プログラム。 - 前記顔判別機能による判別結果及び/又は配光条件に応じて、前記撮影画像データに所定の画像処理を施す画像処理機能を実現することを特徴とする請求項21〜24の何れか一項に記載の画像処理プログラム。
- 前記決定機能を実現させる際に、前記判別された配光条件に応じて、前記撮影画像データから人物の顔候補領域を抽出するための抽出条件を決定し、
前記顔判別機能を実現させる際に、前記決定された顔候補領域の抽出条件に従って、前記撮影画像データから人物の顔候補領域を抽出し、その抽出された顔候補領域に対して顔判別処理を行うことを特徴とする請求項21〜25の何れか一項に記載の画像処理プログラム。 - 前記決定機能を実現させる際に、前記判別された配光条件に応じて、前記顔候補領域から抽出する特徴量の抽出条件を決定し、
前記顔判別機能を実現させる際に、前記決定された特徴量の抽出条件に従って、前記顔候補領域から特徴量を抽出し、その抽出された特徴量に基づいて顔判別処理を行うことを特徴とする請求項26に記載の画像処理プログラム。 - 前記決定機能を実現させる際に、前記判別された配光条件に応じて、前記顔候補領域から抽出する特徴量を決定することを特徴とする請求項27に記載の画像処理プログラム。
- 前記決定機能を実現させる際に、前記判別された配光条件に応じて、前記特徴量に基づいて前記顔候補領域が人物の顔であるか否かを判定するための顔判定処理条件を決定し、
前記顔判別機能を実現させる際に、前記決定された顔判定処理条件に従って顔判別処理を行うことを特徴とする請求項27又は28に記載の画像処理プログラム。 - 前記顔判別機能を実現させる際に、ニューラルネットワークを用いて顔判別処理を行うことを特徴とする請求項21〜29の何れか一項に記載の画像処理プログラム。
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