JP4701187B2 - 画像処理方法、画像処理装置、および画像処理プログラム - Google Patents
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Description
図1〜図3は本発明の第1の実施形態に係る画像処理方法を示すフローチャートである。図1は学習プロセスを示し、ここでは、被写体について解像度が互いに異なる複数の画像を取得し、この複数の画像から被写体特性毎に解像度変換ルールを学習する。図2は録画プロセスを示し、ここでは、被写体の静止画像または動画像を原画像として取得するとともに、この原画像を被写体特性に基づき領域分割する。図3は高解像度化プロセスを示し、ここでは、分割された領域に、対応する被写体特性に関して学習した解像度変換ルールを適用することによって、原画像を解像度変換する。ここでは、記録された原画像をディスプレイに高解像度表示するために、高解像度化する。
本発明の第2の実施形態では、上述の第1の実施形態をベースとして、具体的な画像処理方法について説明する。ここでは、解像度が異なる画像取得のために、光学ズーム手法を用いる。また、被写体特性として、被写体の分光情報を用い、解像度変換ルールとして、高解像度化パラメータ、すなわち、画像のテキスチャ特徴量同士の対応関係を表すパラメータを用いる。
図17は本発明の第3の実施形態に係る画像処理装置であって、本発明をビデオムービーカメラに応用した例を示すブロック図である。図17の画像処理装置は、ズームレンズ301、ズーム制御部302、可視光・分光撮像部303、被写体の分光情報からなる第3の画像としての分光画像を生成する分光画像生成部304、可視光画像生成部305、材質画像生成部306、テキスチャ特徴変換部307、学習済み領域分割部308、ディスプレイなどの表示部としての学習済み領域表示部309、材質領域分割画像記録部310、テキスチャ特徴学習部311、高解像度化パラメータ記録部312、学習ボタン313、記録ボタン314、および画像記録部315を備えている。
図22は本発明の第4の実施形態に係る画像処理装置であって、撮影者が操作することなく、自動的に被写体のターゲット領域各部を学習して撮影を行うカメラの構成を示すブロック図である。図22において、図17と共通の構成要素には同一の符号を付しており、ここではその詳細な説明を省略する。図17と異なるのは、光軸可変ズーム機構401、光軸可変ズーム制御部402、カメラ動作プログラム設定部403、カメラ動作表示部404、カメラ動作プログラム蓄積部405、照明推定部406および録画許可部407を備えている点である。光軸可変ズーム機構401、光軸可変ズーム制御部402、可視光・分光撮像部303、分光画像生成部304および可視光画像生成部305によって、取得部が構成されている。
図27は本発明の第5の実施形態に係る画像処理装置であって、撮影者が操作することなく、自動的に被写体のターゲット領域各部を学習して撮影を行うカメラの構成を示すブロック図である。図27において、図17および図22と共通の構成要素には同一の符号を付している。
図30は本発明の第6の実施形態に係る画像処理装置であって、第5の実施形態と同様に、撮影者が操作することなく、自動的に被写体のターゲット領域各部を学習して撮影を行うカメラの構成を示すブロック図である。図30において、図17および図27と共通の構成要素には同一の符号を付している。
図37は本発明の第7の実施形態に係る画像処理装置であって、本発明をビデオムービーカメラに応用した例を示すブロック図である。本実施形態では、被写体特性として、鏡面反射成分と拡散反射成分とから得た被写体の表面反射状態を用いて、画像を表面反射状態に基づいて領域分割し、領域ごとに学習によって高解像度化する。上述の第3の実施形態における図17の構成との相違は、被写体表面における鏡面反射成分と拡散反射成分との比率を表す鏡面・拡散比率画像711を、可視光画像713とともに生成する鏡面反射・拡散反射分離撮像部701が設けられている点である。また、鏡面・拡散比率画像711を2値化することによって、鏡面反射領域と拡散反射領域とに領域分割された表面反射分割画像712を生成する学習済み領域分割部702と、この表面反射分割画像712を記録する表面反射分割画像記録部703が設けられている。表面反射分割画像712を学習済み領域表示部309に表示することによって、撮影者に学習の便を図っている。また、表面反射分割画像712は高解像度化プロセスにおいて領域識別情報として用いられる。
図43は本発明の第8の実施形態に係る画像処理装置であって、本発明をビデオムービーカメラに応用した例を示すブロック図である。第7の実施形態における図37の構成との相違は、可視光画像713の代わりに、鏡面反射画像728と拡散反射画像729とのそれぞれについて、学習・記録を行う点である。図37の構成では、可視光画像713について解像度が異なる第1および第2の画像を取得していたが、図43の構成では、鏡面反射画像728と拡散反射画像729とのそれぞれについて、解像度が異なる第1および第2の画像を取得する。鏡面反射画像用として、テキスチャ特徴変換部307a、テキスチャ特徴学習部311a、高解像度化パラメータ記録部312aおよび画像記録部315aが設けられ、拡散反射画像用として、テキスチャ特徴変換部307b、テキスチャ特徴学習部311b、高解像度化パラメータ記録部312bおよび画像記録部315bが設けられている。
IMa,IMb,IMc 画像
301 ズームレンズ
302 ズーム制御部
303 可視光・分光撮像部
304 分光画像生成部
305 可視光画像生成部
306 材質画像生成部
307 テキスチャ特徴変換部
308 学習済み領域分割部
309 学習済み領域表示部(表示部)
311 テキスチャ特徴学習部
313 学習ボタン
401 光軸可変ズーム機構
402 光軸可変ズーム制御部
404 カメラ動作表示部
406 照明推定部
407 録画許可部
603 低解像度撮像素子
604 高解像度撮像素子
701 鏡面反射・拡散反射分離撮像部
711 鏡面・拡散比率画像
728 鏡面反射画像
729 拡散反射画像
1501 画像データ
1502 領域分割画像データ
1503 高解像度化パラメータデータ
3501 高解像度化パラメータデータ
Claims (18)
- 被写体のターゲット領域について、解像度が異なる第1および第2の画像と、被写体特性を示す第3の画像とを取得可能に構成された取得部と、
前記第1および第2の画像から、この第1および第2の画像を互いに対応付ける解像度変換ルールを、生成するルール生成部と、
前記第3の画像から前記ターゲット領域の被写体特性を特定し、特定した被写体特性を用いて、被写体特性に基づいて被写体画像を領域分割した領域分割画像を生成する領域分割画像生成部とを備え、
前記領域分割画像を表示部に表示するとともに、解像度変換のために、前記解像度変換ルールを前記被写体特性とともに記録する
ことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1において、
前記取得部は、被写体の分光情報からなる分光画像を、前記第3の画像として取得するものである
ことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1において、
前記取得部は、被写体表面における鏡面反射成分と拡散反射成分との比率を表す鏡面・拡散比率画像を、前記第3の画像として取得する
ことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1において、
前記取得部は、鏡面反射画像と拡散反射画像とのそれぞれについて、解像度が異なる第1および第2の画像を取得する
ことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1において、
前記取得部は、ズームレンズを有し、光学ズーム手法を用いて、前記第1および第2の画像を取得するものである
ことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1において、
外部から、解像度変換ルール生成を指示するための学習ボタンを、備えた
ことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1において、
前記領域分割画像を表示するための前記表示部を、備えた
ことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1において、
前記取得部は、光軸可変ズーム機構を有し、この光軸可変ズーム機構を用いて、指定されたターゲット領域に光学ズーミングを行い、前記第1および第2の画像を取得するものである
ことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項8において、
静止画撮影機能と、セルフタイマー機構とを有し、
前記セルフタイマー機構を用いた静止画撮影を行うとき、撮影前のタイマー動作期間において、前記取得部が、前記第1、第2および第3の画像の取得を行うものである
ことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1において、
撮影機能と、照明環境の変化を検出する照明推定部とを備え、
撮影中に、前記照明推定部によって照明環境の変化を検出したとき、解像度変換ルールの再生成が必要である旨を、撮影者に通知する
ことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1において、
撮影機能と、
解像度変換ルールの生成が必要であるとき、撮影を禁止する機能とを備えた
ことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1において、
動画録画機能を備え、
前記取得部は、前記第1および第2の画像の取得を、動画録画と並列に、実行可能に構成されている
ことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項12において、
前記第1および第2の画像のうち、前記第1の画像の方が、解像度が高いものとすると、
前記取得部は、動画録画中に、前記第1の画像として、静止画像を撮影するとともに、前記第2の画像として、録画されている動画像を取得するものである
ことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項13において、
前記取得部は、前記第3の画像から未学習の被写体特性を認識したとき、前記第1および第2の画像の取得を行う
ことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項13において、
前記取得部は、所定時間が経過する毎に、前記第1および第2の画像の取得を行う
ことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1において、
前記取得部は、前記第1および第2の画像を撮影するための、解像度が異なる複数の撮像素子を有する
ことを特徴とする画像処理装置。 - 被写体のターゲット領域について、解像度が異なる第1および第2の画像と、被写体特性を示す第3の画像とを取得する第1の工程と、
前記第1および第2の画像から、この第1および第2の画像を互いに対応付ける解像度変換ルールを、生成する第2の工程と、
前記第3の画像から前記ターゲット領域の被写体特性を特定し、特定した被写体特性を用いて、被写体特性に基づいて被写体画像を領域分割した領域分割画像を生成する第3の工程とを備え、
前記領域分割画像を表示部に表示するとともに、解像度変換のために、前記解像度変換ルールを前記被写体特性とともに記録する
ことを特徴とする画像処理方法。 - 被写体のターゲット領域について取得した、解像度が異なる第1および第2の画像と、被写体特性を示す第3の画像とを用いた画像処理を行うプログラムであって、
前記第1および第2の画像から、この第1および第2の画像を互いに対応付ける解像度変換ルールを、生成する第1の工程と、
前記第3の画像から前記ターゲット領域の被写体特性を特定し、特定した被写体特性を用いて、被写体特性に基づいて被写体画像を領域分割した領域分割画像を生成する第2の工程と、
前記領域分割画像を表示部に表示するとともに、解像度変換のために、前記解像度変換ルールを前記被写体特性ととともに記録する第3の工程とを
コンピュータに実行させる画像処理プログラム。
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