JP4973393B2 - 画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラムおよび画像処理システム - Google Patents
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Description
しかしながら、上述したような、人が直に被写体を見たときの印象と同じ被写体が表れた画像を見たときの印象との乖離を解消するための画像変形の処理は知られていなかった。
この場合の一例として、単眼レンズと、上記単眼レンズを介して捉えられた対象画像中の、特定の被写体の画像を検出する被写体検出部と、上記単眼レンズを介して捉えられた対象画像を撮像する撮像部と、上記撮像された対象画像の画像データを出力する出力部とを備える第1の装置と、上記第1の装置から出力された対象画像の画像データを入力する入力部と、上記単眼レンズを介して捉えられた上記被写体の大きさと両眼によって知覚される上記被写体の大きさとの比率を表す比率情報を取得する比率情報取得部と、上記取得された比率情報に基づいて、上記入力した画像データ中の上記被写体の画像を含む領域内の画像変形を行う変形処理部とを備える第2の装置と、からなる画像処理システムを把握することができる。
(1)第1の実施例:
(1‐1)装置等の概略構成:
(1‐2)画像生成処理:
(1‐3)顔形状補正印刷処理:
(2)他の実施例:
(1‐1)装置等の概略構成:
図1は、第1の実施例(本実施例)におけるデジタルスチルカメラ500の構成を概略的に示す説明図である。デジタルスチルカメラ(以下「DSC」と呼ぶ)500は、対象物を撮像して画像を生成する撮影装置(画像生成装置)として機能すると共に、生成された画像に対する画像処理を行う画像処理装置としても機能する。
以下では、上記のようなDSC500とプリンタ100とからなる画像処理システムを前提として本実施例の説明を行う。この意味で、DSC500は、本発明における第1の装置の一例に該当し、プリンタ100は、本発明における第2の装置の一例に該当する。
画像処理システムによる処理のうち、まずDSC500によって実行される処理について説明する。
図3は、本実施例のDSC500による画像生成処理の流れを示すフローチャートである。ステップS(以下、ステップの記載を省略。)810では、画像生成部610(図1)が準備画像を取得する。ここでは、撮影前の種々の処理に用いられる画像という意味で準備画像と呼んでいるが、画像としての内容は後述の対象画像と基本的に同じであるため、準備画像を対象画像と読み替えても差し支えない。画像生成部610は、レンズ502や撮像素子508、A/D変換器510を制御して、準備画像を取得する。なお、表示部514が撮影時のファインダーとして利用されている場合には、準備画像が表示部514に表示される。
Sd:Ww=f:Wx …(1)
Ww:Wf=Wwi:Wfi …(2)
Sd=(Wwi×Wf×f)/(Wfi×Wx) …(3)
以上説明したように、本実施例のDSC500では、準備画像(対象画像)の全体の幅Wwiの値、顔領域FAの幅Wfiの値、人物Pの顔の幅Wfの値、レンズの焦点距離fの値、結像面ISの幅Wxの値を用いて、上記式(3)により、準備画像(対象画像)における被写体距離Sdを推定することができる。
次に、画像処理システムによる処理のうち、プリンタ100によって実行される処理について説明する。
プリンタ100は、メモリーカードMCに格納された画像ファイル等に基づき、画像の印刷を行う。上記DSC500のカードスロット524に挿入されていたメモリーカードMCがカードスロット524から抜かれ、プリンタ100のカードスロット172に挿入されると、表示処理部310により、DSC500によってメモリーカードMCに格納された画像ファイルの一覧表示を含むユーザインターフェースが、表示部150に表示される。
S121では、比率情報取得部350は、対象画像TIの画像ファイルから、被写体距離Sdおよび、顔の幅Wfの値を示すデータを読み出し取得する。
S122では、比率情報取得部350は、人間の左右の眼の間隔を示す両眼距離情報DEを取得する。両眼距離情報DEは、予め内部メモリ120に格納された典型的な人物の両眼の間隔の値であり、例えば60mmといった数値である。
また、S124では、比率情報取得部350は、上記S121,122において取得した各情報(Sd,Wf,DE)に基づいた幾何学的計算により、人間の左右の眼によって知覚される対象画像TI中の被写体の大きさ(両眼知覚サイズSBと呼ぶ)を算出する。
図10では、レンズ502と、人間の左右の眼(右眼RE、左眼LE)と、被写体OB(人物Pの顔)と、仮想的な結像面S1と、の位置関係を上面から2次元にて示している。図中の中心軸であるY軸上には、レンズ502(レンズ502の主点)と、被写体OBの中心点Cが位置する。レンズ502と中心点Cとの距離は、Sdである。本実施例では計算を容易とするために、被写体OBは球体であるものとしている。被写体OBの半径rは、Wf/2である。右眼REと左眼LEとは、両者の中間点がレンズ502の主点に一致し、かつ互いにDEだけ離れた状態でレンズ502の両側に位置する。右眼RE、レンズ502、左眼LEの並びは、X軸に平行である。結像面S1は、X軸に平行な面であって、右眼RE、レンズ502、左眼LEが並ぶ面(観察面S2)を挟んで被写体OBとは反対側に在る。観察面S2と結像面S1との距離d1は特に問われない。比率情報取得部350は、単眼知覚サイズSMおよび両眼知覚サイズSBの算出に際し、距離d1として、任意の値(距離)を固定値として設定すればよい。
次にS125では、比率情報取得部350は、上記算出した単眼知覚サイズSMと両眼知覚サイズSBとの比率を算出する。例えば、単眼知覚サイズSMを1とした場合の両眼知覚サイズSMの比率を算出し、当該比率の数値を比率情報とする。
図14は、顔領域FAの検出結果の一例を示す説明図である。図14に示した基準線RLは、顔領域FAの高さ方向(上下方向)を定義すると共に、顔領域FAの幅方向(左右方向)の中心を示す線である。すなわち、基準線RLは、矩形の顔領域FAの重心を通り、顔領域FAの高さ方向(上下方向)に沿った境界線に平行な直線である。
図28は、変形処理の流れを示すフローチャートである。S610では、変形領域分割部250(図2)が、変形領域TAを複数の小領域に分割する。
図29は、変形領域TAの小領域への分割方法の一例を示す説明図である。変形領域分割部250は、変形領域TAに複数の分割点Dを配置し、分割点Dを結ぶ直線を用いて変形領域TAを複数の小領域に分割する。分割点Dの配置の態様(分割点Dの個数および位置)は、分割点配置パターンテーブル410(図2)により定義されている。変形領域分割部250は、分割点配置パターンテーブル410を参照して分割点Dを配置する。
上記S120(図8)の処理においては、比率情報取得部350が、被写体距離Sd、顔の幅Wf、両眼距離情報DE、といった各種値を用いて、その都度比率情報を計算するとした。ただしプリンタ100は、上記SdとWfとの任意の組み合わせに応じた比率情報を読み出し可能なテーブル(比率規定テーブル420)を予め持ち、上記S120では、比率規定テーブル420を参照して比率情報を取得するとしてもよい。
そこで一例として、比率情報取得部350は、対象画像TIの画像ファイルから取得した被写体距離Sdおよび顔の幅Wfに応じた比率情報を取得するとともに、被写体距離Sdおよび首の幅Wnに応じた比率情報をも取得する。
図33に示した例では、図29に示した例と異なり、下方から順に3本の水平分割線Lh1,Lh2,Lh3が設定されている。水平分割線Lh2は、変形領域TAにおいて、顎の先端付近の画像位置に配置され、水平分割線Lh3は、目の画像のすぐ下付近に配置される。また、水平分割線Lh1は、顎と肩の間であって首を横切る位置に配置されている。垂直分割線Lv1およびLv4が頬のラインの画像の外側に配置され、垂直分割線Lv2およびLv3が目尻の画像の外側に配置される点は、図29の例と同様である。水平分割線Lhおよび垂直分割線Lvの配置は、水平分割線Lhおよび垂直分割線Lvと画像との位置関係が結果的に上述の位置関係となるように予め設定された変形領域TAの大きさとの対応関係に従い実行される。
当該他の実施例では、図33のように分割点Dが配置された変形領域TAを対象として、分割領域変形部260がS620において、比率Rfまたは比率Rnに基づいて分割点Dを移動させる。
当該他の実施例においても、分割領域変形部260は、基準線RLを挟んで対称の関係にある分割点D間のH方向の距離をS120で取得した比率に基づいて移動させるが、適用する比率を移動対象となる分割点Dの高さ位置に応じて異ならせている。例えば、水平分割線Lh2上に位置する分割点D12,D42の組、分割点D22,D32の組、および水平分割線Lh3上に位置する分割点D13,D43の組、については、被写体距離Sdおよび顔の幅Wf/2に応じて決定された上記比率Rfに応じて、組を構成する2点間のH方向の距離を短縮させる移動を行う。一方、首を横切る水平分割線Lh1上に位置する分割点D11,D41の組、分割点D21,D31の組、については、被写体距離Sdおよび首の幅Wn/2に応じて決定された上記比率Rnに基づいて、組を構成する2点間のH方向の距離を短縮させる移動を行う。V方向への分割点Dの移動は行わない。
例えば、画像生成部610は、準備画像を取得する際、レンズ駆動部504、レンズ駆動制御部506を制御してレンズ502を移動させて、焦点(ピント)の位置をDSC500の近い位置から遠い位置へと徐々に移動させるとともに、当該移動の過程において、複数の準備画像を取得する。被写体距離推定部630は、各準備画像の顔領域FA(顔領域検出部620によって検出した顔領域FA)における鮮鋭度(シャープネス)を計測する。鮮鋭度は、例えば、画像の空間周波数成分を計測することにより得られる。
このように被写体距離推定部630が取得した被写体距離Sdや、情報取得部640が取得した人物Pの顔の幅Wfは、付加データとして画像ファイルに付加される。
まずプリンタ100は、メモリーカードMC等を介して外部から入力した画像ファイルのいずれか一つを対象画像TIとして設定する(図8のS110)。次に、プリンタ100では、S120の処理の前に、図3のS820,830に相当する処理を行なう。つまり、顔領域検出部220が、対象画像TIから顔領域FAを検出するとともに、被写体距離推定部330が、対象画像TIにおける被写体距離Sdを推定する。
Claims (9)
- 対象画像中の特定の被写体の画像を検出する被写体検出部と、
上記被写体の実の大きさを示す第1の被写体サイズ情報を取得するサイズ情報取得部と、
上記対象画像の撮像に用いられる単眼レンズから上記被写体までの距離を示す被写体距離情報を取得する距離情報取得部と、
上記単眼レンズを介して捉えられる上記被写体の大きさと両眼によって知覚される上記被写体の大きさとの比率を表す比率情報を取得する比率情報取得部と、
上記取得された比率情報に基づいて、対象画像上における上記被写体の画像を含む領域の画像変形を行う変形処理部と、を備え、
上記比率情報取得部は、上記第1の被写体サイズ情報と被写体距離情報と基づいて、上記単眼レンズを介して捉えられる被写体の大きさを算出し、かつ、上記第1の被写体サイズ情報と被写体距離情報と予め規定された左右両眼間の距離を示す両眼距離情報とに基づいて、左眼によって知覚される被写体の大きさを示す左眼知覚範囲と右眼によって知覚される被写体の大きさを示す右眼知覚範囲とを算出し、左眼知覚範囲と右眼知覚範囲とを、被写体上の注視点に対応する左眼知覚範囲上の点と当該注視点に対応する右眼知覚範囲上の点とを一致させることにより重ね合わせたときに、左眼知覚範囲および右眼知覚範囲に共通する範囲を、上記両眼によって知覚される上記被写体の大きさとする、
ことを特徴とする画像処理装置。 - 上記比率情報取得部は、複数の第1の被写体サイズ情報および被写体距離情報の組み合わせに夫々対応した比率情報を規定したテーブルを作成するとともに、上記サイズ情報取得部によって取得された第1の被写体サイズ情報と上記距離情報取得部によって取得された被写体距離情報とに対応する比率情報を上記テーブルを参照して取得することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 上記距離情報取得部は、上記対象画像に対する対象画像中の上記被写体の画像の大きさを示す第2の被写体サイズ情報と、対象画像の画角を特定可能な第3の情報とを取得するとともに、上記サイズ情報取得部によって取得された第1の被写体サイズ情報と、上記第2の被写体サイズ情報と、上記第3の情報とに基づき、上記被写体距離情報を推定することを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の画像処理装置。
- 上記比率情報取得部は、被写体の部位毎に異なる比率情報を取得し、
上記変形処理部は、画像変形の対象とした上記領域内における被写体の各部位に対応した領域毎に、異なる比率に基づいて画像変形を行うことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の画像処理装置。 - 上記変形処理部は、上記比率情報に基づいて被写体の横幅方向において圧縮するように画像変形することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の画像処理装置。
- 上記被写体検出部は、特定の被写体の画像として人物の画像を検出することを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の画像処理装置。
- 対象画像中の特定の被写体の画像を検出する被写体検出工程と、
上記被写体の実の大きさを示す第1の被写体サイズ情報を取得するサイズ情報取得工程と、
上記対象画像の撮像に用いられる単眼レンズから上記被写体までの距離を示す被写体距離情報を取得する距離情報取得工程と、
上記単眼レンズを介して捉えられる上記被写体の大きさと両眼によって知覚される上記被写体の大きさとの比率を表す比率情報を取得する比率情報取得工程と、
上記取得された比率情報に基づいて、対象画像上における上記被写体の画像を含む領域の画像変形を行う変形処理工程と、を備え、
上記比率情報取得工程では、上記第1の被写体サイズ情報と被写体距離情報と基づいて、上記単眼レンズを介して捉えられる被写体の大きさを算出し、かつ、上記第1の被写体サイズ情報と被写体距離情報と予め規定された左右両眼間の距離を示す両眼距離情報とに基づいて、左眼によって知覚される被写体の大きさを示す左眼知覚範囲と右眼によって知覚される被写体の大きさを示す右眼知覚範囲とを算出し、左眼知覚範囲と右眼知覚範囲とを、被写体上の注視点に対応する左眼知覚範囲上の点と当該注視点に対応する右眼知覚範囲上の点とを一致させることにより重ね合わせたときに、左眼知覚範囲および右眼知覚範囲に共通する範囲を、上記両眼によって知覚される上記被写体の大きさとする、
ことを特徴とする画像処理方法。 - 対象画像中の特定の被写体の画像を検出する被写体検出機能と、
上記被写体の実の大きさを示す第1の被写体サイズ情報を取得するサイズ情報取得機能と、
上記対象画像の撮像に用いられる単眼レンズから上記被写体までの距離を示す被写体距離情報を取得する距離情報取得機能と、
上記単眼レンズを介して捉えられる上記被写体の大きさと両眼によって知覚される上記被写体の大きさとの比率を表す比率情報を取得する比率情報取得機能と、
上記取得された比率情報に基づいて、対象画像上における上記被写体の画像を含む領域の画像変形を行う変形処理機能と、をコンピュータに実行させる画像処理プログラムであって、
上記比率情報取得機能では、上記第1の被写体サイズ情報と被写体距離情報と基づいて、上記単眼レンズを介して捉えられる被写体の大きさを算出し、かつ、上記第1の被写体サイズ情報と被写体距離情報と予め規定された左右両眼間の距離を示す両眼距離情報とに基づいて、左眼によって知覚される被写体の大きさを示す左眼知覚範囲と右眼によって知覚される被写体の大きさを示す右眼知覚範囲とを算出し、左眼知覚範囲と右眼知覚範囲とを、被写体上の注視点に対応する左眼知覚範囲上の点と当該注視点に対応する右眼知覚範囲上の点とを一致させることにより重ね合わせたときに、左眼知覚範囲および右眼知覚範囲に共通する範囲を、上記両眼によって知覚される上記被写体の大きさとする、ことを特徴とする画像処理プログラム。 - 単眼レンズと、
上記単眼レンズを介して捉えられた対象画像中の、特定の被写体の画像を検出する被写体検出部と、
上記単眼レンズを介して捉えられた対象画像を撮像する撮像部と、
上記撮像された対象画像の画像データを出力する出力部と、を備える第1の装置と、
上記第1の装置から出力された対象画像の画像データを入力する入力部と、
上記被写体の実の大きさを示す第1の被写体サイズ情報を取得するサイズ情報取得部と、
上記単眼レンズから上記被写体までの距離を示す被写体距離情報を取得する距離情報取得部と、
上記単眼レンズを介して捉えられた上記被写体の大きさと両眼によって知覚される上記被写体の大きさとの比率を表す比率情報を取得する比率情報取得部と、
上記取得された比率情報に基づいて、上記入力した画像データ中の上記被写体の画像を含む領域の画像変形を行う変形処理部と、を備える第2の装置と、からなり、
上記比率情報取得部は、上記第1の被写体サイズ情報と被写体距離情報と基づいて、上記単眼レンズを介して捉えられた被写体の大きさを算出し、かつ、上記第1の被写体サイズ情報と被写体距離情報と予め規定された左右両眼間の距離を示す両眼距離情報とに基づいて、左眼によって知覚される被写体の大きさを示す左眼知覚範囲と右眼によって知覚される被写体の大きさを示す右眼知覚範囲とを算出し、左眼知覚範囲と右眼知覚範囲とを、被写体上の注視点に対応する左眼知覚範囲上の点と当該注視点に対応する右眼知覚範囲上の点とを一致させることにより重ね合わせたときに、左眼知覚範囲および右眼知覚範囲に共通する範囲を、上記両眼によって知覚される上記被写体の大きさとする、
ことを特徴とする画像処理システム。
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