JP5235791B2 - 画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラム - Google Patents
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Description
所定の画像に対して1本又は複数本の走査線毎にウインドウを設定し、所定の画像をウインドウ内に表示するように拡大縮小することにより、所定の画像を例えば遠近画法表示の画像に変換する技術が特許文献1に開示されている。
前記入力画像データと、前記入力画像データ内において処理の対象となる領域である少なくとも一つ以上の変換領域を示す変換領域情報と、変換の基準となる前記変換領域内の基準線もしくは基準点の初期位置を指定する初期位置情報と、前記基準線もしくは前記基準点を変換領域内で移動させた際の移動位置を示す移動位置情報と、を外部から受け付ける入力手段と、
前記変換領域情報に基づいて、前記入力画像データから、変換領域のみを切り出して作成した少なくとも一つ以上の変換対象画像データと、変換領域でない領域を切り出して作成した少なくとも一つ以上の無変換画像データと、を出力する領域決定手段と、
前記変換対象画像データと、前記初期位置情報を入力とし、前記変換対象画像データにおける前記基準線もしくは前記基準点の初期位置を決定する初期位置決定手段と、
前記変換対象画像データと、前記初期位置情報と、前記移動位置情報を入力とし、前記変換対象画像データにおける前記基準線もしくは前記基準点の移動位置を決定する移動位置決定手段と、
前記変換対象画像データと、前記初期位置情報と、前記移動位置情報を入力とし、前記初期位置を用いて前記変換対象画像データを少なくとも2つの小領域に分割し、前記少なくとも2つの小領域のそれぞれに対し、前記初期位置に対する前記移動位置の方向に応じて拡大または縮小を行う画像変換手段と、
前記変換画像データと、前記無変換画像データと、前記変換領域情報を入力とし、前記変換領域情報を用いて、前記変換画像データと前記無変換画像データを合成して作成した一枚の出力画像データを出力する画像合成手段と、
を備え、
前記移動位置決定手段は、前記2つの小領域のうち、最も小さい領域を移動制限範囲として求め、前記移動制限範囲の前記基準線または前記基準点を通る基準水平線または基準垂直線と直角となる方向の中心が初期位置となるように、前記移動制限範囲を前記直角となる方向に移動し、前記基準線または前記基準点を通る基準水平線または基準垂直線の移動範囲を、移動した前記移動制限範囲の範囲内となるように制限することを特徴とする画像処理装置である。
前記基準水平線の移動位置が初期位置よりも下であるときは、前記変換対象画像データのうち、前記基準水平線の初期位置よりも上の領域に対しては画像の拡大を行い、かつ、前記基準水平線の初期位置よりも下の領域に対しては画像の縮小を行い、前記基準水平線の移動位置が初期位置よりも上であるときは、前記変換対象画像データのうち、前記基準水平線の初期位置よりも上の領域に対しては画像の縮小を行い、かつ、前記基準水平線の初期位置よりも下の領域に対しては画像の拡大を行い、
前記基準垂直線の移動位置が初期位置よりも右であるときは、前記変換対象画像データのうち、前記基準垂直線の初期位置よりも左の領域に対しては画像の拡大を行い、かつ、前記基準垂直線の初期位置よりも右の領域に対しては画像の縮小を行い、前記基準垂直線の移動位置が初期位置よりも左であるときは、前記変換対象画像データのうち、前記基準垂直線の初期位置よりも左の領域に対しては画像の縮小を行い、かつ、前記基準垂直線の初期位置よりも右の領域に対しては画像の拡大を行う
ことを特徴とする。
前記入力画像データと、前記入力画像データ内において処理の対象となる領域である少なくとも一つ以上の変換領域を示す変換領域情報と、変換の基準となる前記変換領域内の基準線もしくは基準点の初期位置を指定する初期位置情報と、前記基準線もしくは前記基準点を変換領域内で移動させた際の移動位置を示す移動位置情報と、を外部から受け付ける入力ステップと、
前記変換領域情報に基づいて、前記入力画像データから、変換領域のみを切り出して作成した少なくとも一つ以上の変換対象画像データと、変換領域でない領域を切り出して作成した少なくとも一つ以上の無変換画像データと、を出力する領域決定ステップと、
前記変換対象画像データと、前記初期位置情報を入力とし、前記変換対象画像データにおける前記基準線もしくは前記基準点の初期位置を決定する初期位置決定ステップと、
前記変換対象画像データと、前記初期位置情報と、前記移動位置情報を入力とし、前記変換対象画像データにおける前記基準線もしくは前記基準点の移動位置を決定する移動位置決定ステップと、
前記変換対象画像データと、前記初期位置情報と、前記移動位置情報を入力とし、前記初期位置を用いて前記変換対象画像データを少なくとも2つの小領域に分割し、前記少なくとも2つの小領域のそれぞれに対し、前記初期位置に対する前記移動位置の方向に応じて拡大または縮小を行う画像変換ステップと、
前記変換画像データと、前記無変換画像データと、前記変換領域情報を入力とし、前記変換領域情報を用いて、前記変換画像データと前記無変換画像データを合成して作成した一枚の出力画像データを出力する画像合成ステップと、
を備え、
前記移動位置決定ステップは、前記2つの小領域のうち、最も小さい領域を移動制限範囲として求め、前記移動制限範囲の前記基準線または前記基準点を通る基準水平線または基準垂直線と直角となる方向の中心が初期位置となるように、前記移動制限範囲を前記直角となる方向に移動し、前記基準線または前記基準点を通る基準水平線または基準垂直線の移動範囲を、移動した前記移動制限範囲の範囲内となるように制限することを特徴とする画像処理方法である。
(1)画像処理装置1に入力された入力画像データ内において処理の対象となる領域である、少なくとも一つ以上の変換領域を示す変換領域情報
(2)変換の基準となる、前記変換領域内の一本の基準水平線の初期位置を指定する初期位置情報
(3)前記基準水平線を変換領域内で移動させた際の移動位置を示す移動位置情報
(1)前記入力画像データと前記変換領域情報に基づいて、前記入力画像データから変換領域のみを切り出して作成した、少なくとも一つ以上の変換対象画像データ
(2)変換領域でない領域を切り出して作成した、少なくとも一つ以上の無変換画像データ
ステップS101において、入力画像データが領域決定手段3に入力され、ステップS102に進む。
ステップS102において、領域決定手段3は、ユーザーに対して、入力された入力画像データを、画像処理装置1の外部に接続された図示しない画像提示手段に提示し、ユーザーは提示された画像を見ながら、入力手段2を通じて、入力画像データのうち処理の対象となる領域である少なくとも一つ以上の変換領域を指定する。それと同時に、入力手段2は前記変換領域を示す情報を変換領域情報として領域決定手段3に出力し、領域決定手段3は、前記変換領域情報を用いて、入力画像データを変換対象画像データと無変換画像データに分けて出力し、ステップS103に進む。
ステップS201において、前記初期位置情報と、前記移動位置情報から、前記基準水平線の移動方向と移動量を算出し、判定ステップS202に進む。
判定ステップS202において、移動量が0でない場合は、ステップS203に進み、そうでない場合は、ステップS201に戻る。
判定ステップS204において、移動方向が下である場合は、ステップS205に進み、そうでない場合は、ステップS206に進む。
ステップS207において、上領域24の拡大倍率α(αは正の数とする)を算出し、ステップS208に進む。
例えば、図9(a)において、変換対象画像データ22の高さをhとし、上領域24の高さをy1、下領域25の高さを(h−y1)とする(h、y1はそれぞれ正の数とする)。ここで、図9(b)のように、上領域24を垂直方向にα倍で拡大した場合、変換対象画像データ22の高さはh+(α―1)×y1となる。
さらに、これに対して、図9(c)のように、変換対象画像データ22の高さが元のhとなるように、変換対象画像データ22の全体を垂直方向に縮小した場合は、上領域24の高さはy2、下領域25の高さは(h−y2)となる(y2は正の数とする)。
よって、拡大倍率αは式(2)で求められる。
ステップS209において、入力画像と同じ大きさになるように全体を縮小して変換画像データを作成し、作成した変換画像データを出力して、ステップS210に進む。この際、基準水平線23の位置は、前記移動位置情報の示す位置に移動することになる。
ステップS210において、ステップS105の変換処理を終了してステップS106に進む。
ステップS211において、上領域24の拡大倍率β(βは正の数とする)を算出し、ステップS212に進む。
y1:β(h−y1)=y3:(h−y3) … 式(3)
よって、拡大倍率βは式(4)で求められる。
ステップS107において、画像合成手段7は、作成した出力画像データを出力し、処理を終了する。
b=(h−y1)/3 … 式(6)
また、ここで、P1>P2>P3、Q1>Q2>Q3とする。
下領域は基準水平線から遠ざかるほど小さく縮小されるため、各分割領域間で隣り合うものの間で拡大または縮小された後の大きさと元の大きさとの差異を最小にすることができ、自然で違和感の少ない変換を行うことができる。
図13において、このときの上分割領域32の高さをs1、上分割領域33の高さをs2、上分割領域34の高さをs3、下分割領域35の高さをt1、下分割領域36の高さをt2、下分割領域37の高さをt3とすると、それぞれの値は、式(7)から式(12)のように表すことができる。
s2=P2×α’×a … 式(8)
s3=P3×α’×a … 式(9)
t1=Q1×b … 式(10)
t2=Q2×b … 式(11)
t3=Q3×b … 式(12)
(s1+s2+s3):(t1+t2+t3)=y2:(h−y2) … 式(13)
図15、図16は、基準水平線の移動位置が初期位置より下に移動する場合の変換画像について説明する図であり、それぞれ、図10(b)、図10(c)にそれぞれ対応している。
下領域を拡大する場合も、図12で説明した上領域を拡大する場合と同様にして、上領域24と下領域25を3分割する。
また、ここで、P4<P5<P6、Q4<Q5<Q6とする。
上領域は基準水平線から遠ざかるほど小さく縮小されるため、各分割領域間で隣り合うものの間で拡大または縮小された後の大きさと元の大きさとの差異を最小にすることができ、自然で違和感の少ない変換を行うことができる。
図15において、このときの上分割領域32の高さをs4、上分割領域33の高さをs5、上分割領域34の高さをs6、下分割領域35の高さをt4、下分割領域36の高さをt5、下分割領域37の高さをt6とすると、それぞれの値は、式(15)から式(12)のように表すことができる。
s5=P5×β’×a … 式(16)
s6=P6×β’×a … 式(17)
t4=Q4×b … 式(18)
t5=Q5×b … 式(19)
t6=Q6×b … 式(20)
図15と、図16の図形は相似の関係にあるため、幾何学的に式(21)のような関係が導き出される。
(s4+s5+s6):(t4+t5+t6)=y2:(h−y2) …式(21)
式(5)と式(6)および、式(15)から式(20)より、β’の値は式(22)のように求まる。
図17は、本発明の領域決定手段3に入力された入力画像データと変換領域の例を示す図である。図17(a)は、領域決定手段3に入力された入力画像38である。
図18の画像処理装置71における、入力手段2と領域決定手段3、画像合成手段7は図1のものと同じものであり、その動作についての説明は省略する。
また上記では、前記画像提示手段は、変換対象画像データをユーザーに提示するとしたが、変換対象画像データの代わりに、入力画像データの上に変換領域を示す点線表示を行った画像を提示してもかまわない。
ここで、画像変換手段44が行う変換は、図1で述べた画像変換手段6が垂直方向に拡大縮小の処理を行っていたのが、水平方向に変わるだけである。
また、上記では、水平方向または垂直方向の1次元でのみの変換について説明したが、
水平方向および垂直方向の2次元の変換をおこなってもかまわない。
また、上記で指定する点を画像の消失点にすると、さらに効果をあげることができる。
また、前記入力手段2に入力される情報として、CGなどで作成した画像データと、それに対応した奥行き情報データであってもかまわない。
2 入力手段
3 領域決定手段
4,42,55 初期位置決定手段
5,43,56 移動位置決定手段
6,44,57 画像変換手段
7 画像合成手段
8,10,13,16,38,45,58 入力画像
11,14,17,18,39,47 被写体
9,12,15,19,40,41,46,48,49,50,51,52 変換領域
20,22,26,53 変換対象画像データ
21 点線
23,27,60 基準水平線
24,28 上領域
25,29 下領域
30,31 線
32,33,34 上分割領域
35,36,37 下分割領域
54,61 基準垂直線
59 基準点
Claims (8)
- 入力された入力画像データに対して画像変換を行う画像処理装置において、
前記入力画像データと、前記入力画像データ内において処理の対象となる領域である少なくとも一つ以上の変換領域を示す変換領域情報と、変換の基準となる前記変換領域内の基準線もしくは基準点の初期位置を指定する初期位置情報と、前記基準線もしくは前記基準点を変換領域内で移動させた際の移動位置を示す移動位置情報と、を外部から受け付ける入力手段と、
前記変換領域情報に基づいて、前記入力画像データから、変換領域のみを切り出して作成した少なくとも一つ以上の変換対象画像データと、変換領域でない領域を切り出して作成した少なくとも一つ以上の無変換画像データと、を出力する領域決定手段と、
前記変換対象画像データと、前記初期位置情報を入力とし、前記変換対象画像データにおける前記基準線もしくは前記基準点の初期位置を決定する初期位置決定手段と、
前記変換対象画像データと、前記初期位置情報と、前記移動位置情報を入力とし、前記変換対象画像データにおける前記基準線もしくは前記基準点の移動位置を決定する移動位置決定手段と、
前記変換対象画像データと、前記初期位置情報と、前記移動位置情報を入力とし、前記初期位置を用いて前記変換対象画像データを少なくとも2つの小領域に分割し、前記少なくとも2つの小領域のそれぞれに対し、前記初期位置に対する前記移動位置の方向に応じて拡大または縮小を行う画像変換手段と、
前記変換画像データと、前記無変換画像データと、前記変換領域情報を入力とし、前記変換領域情報を用いて、前記変換画像データと前記無変換画像データを合成して作成した一枚の出力画像データを出力する画像合成手段と、
を備え、
前記移動位置決定手段は、前記2つの小領域のうち、最も小さい領域を移動制限範囲として求め、前記移動制限範囲の前記基準線または前記基準点を通る基準水平線または基準垂直線と直角となる方向の中心が初期位置となるように、前記移動制限範囲を前記直角となる方向に移動し、前記基準線または前記基準点を通る基準水平線または基準垂直線の移動範囲を、移動した前記移動制限範囲の範囲内となるように制限することを特徴とする画像処理装置。 - 前記画像変換手段は、入力された前記初期位置情報と前記移動位置情報が、前記基準線の初期位置と移動位置を示す情報である場合、前記基準線である基準水平線の移動位置が初期位置よりも下であるときは、前記変換対象画像データのうち、前記基準水平線の初期位置よりも上の領域に対しては画像の拡大を行い、かつ、前記基準水平線の初期位置よりも下の領域に対しては画像の縮小を行い、前記基準水平線の移動位置が初期位置よりも上であるときは、前記変換対象画像データのうち、前記基準水平線の初期位置よりも上の領域に対しては画像の縮小を行い、かつ、前記基準水平線の初期位置よりも下の領域に対しては画像の拡大を行うことを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
- 前記画像変換手段は、入力された前記初期位置情報と前記移動位置情報が、前記基準線の初期位置と移動位置を示す情報である場合、前記基準線である基準垂直線の移動位置が初期位置よりも右であるときは、前記変換対象画像データのうち、前記基準垂直線の初期位置よりも左の領域に対しては画像の拡大を行い、かつ、前記基準垂直線の初期位置よりも右の領域に対しては画像の縮小を行い、前記基準垂直線の移動位置が初期位置よりも左であるときは、前記変換対象画像データのうち、前記基準垂直線の初期位置よりも左の領域に対しては画像の縮小を行い、かつ、前記基準垂直線の初期位置よりも右の領域に対しては画像の拡大を行うことを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
- 前記画像変換手段は、入力された前記初期位置情報と前記移動位置情報が、前記基準点の初期位置と移動位置を示す情報である場合、前記基準点の水平方向の座標と垂直方向の座標から、基準点を通る基準水平線と基準垂直線の初期位置と移動位置を求め、
前記基準水平線の移動位置が初期位置よりも下であるときは、前記変換対象画像データのうち、前記基準水平線の初期位置よりも上の領域に対しては画像の拡大を行い、かつ、前記基準水平線の初期位置よりも下の領域に対しては画像の縮小を行い、前記基準水平線の移動位置が初期位置よりも上であるときは、前記変換対象画像データのうち、前記基準水平線の初期位置よりも上の領域に対しては画像の縮小を行い、かつ、前記基準水平線の初期位置よりも下の領域に対しては画像の拡大を行い、
前記基準垂直線の移動位置が初期位置よりも右であるときは、前記変換対象画像データのうち、前記基準垂直線の初期位置よりも左の領域に対しては画像の拡大を行い、かつ、前記基準垂直線の初期位置よりも右の領域に対しては画像の縮小を行い、前記基準垂直線の移動位置が初期位置よりも左であるときは、前記変換対象画像データのうち、前記基準垂直線の初期位置よりも左の領域に対しては画像の縮小を行い、かつ、前記基準垂直線の初期位置よりも右の領域に対しては画像の拡大を行う
ことを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。 - 前記画像変換手段は、前記2つの小領域のそれぞれに対して、さらに複数の分割領域に分けて変換を行うことを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
- 前記画像変換手段は、前記分割領域に対して、拡大する領域に対しては、前記基準線または前記基準点を通る基準水平線または基準垂直線から遠ざかるほど大きく拡大し、また、縮小する領域に対しては、前記基準線または前記基準点を通る基準水平線または基準垂直線から遠ざかるほど小さく縮小することを特徴とする請求項5記載の画像処理装置。
- 入力された入力画像データに対して画像変換を行う画像処理方法において、
前記入力画像データと、前記入力画像データ内において処理の対象となる領域である少なくとも一つ以上の変換領域を示す変換領域情報と、変換の基準となる前記変換領域内の基準線もしくは基準点の初期位置を指定する初期位置情報と、前記基準線もしくは前記基準点を変換領域内で移動させた際の移動位置を示す移動位置情報と、を外部から受け付ける入力ステップと、
前記変換領域情報に基づいて、前記入力画像データから、変換領域のみを切り出して作成した少なくとも一つ以上の変換対象画像データと、変換領域でない領域を切り出して作成した少なくとも一つ以上の無変換画像データと、を出力する領域決定ステップと、
前記変換対象画像データと、前記初期位置情報を入力とし、前記変換対象画像データにおける前記基準線もしくは前記基準点の初期位置を決定する初期位置決定ステップと、
前記変換対象画像データと、前記初期位置情報と、前記移動位置情報を入力とし、前記変換対象画像データにおける前記基準線もしくは前記基準点の移動位置を決定する移動位置決定ステップと、
前記変換対象画像データと、前記初期位置情報と、前記移動位置情報を入力とし、前記初期位置を用いて前記変換対象画像データを少なくとも2つの小領域に分割し、前記少なくとも2つの小領域のそれぞれに対し、前記初期位置に対する前記移動位置の方向に応じて拡大または縮小を行う画像変換ステップと、
前記変換画像データと、前記無変換画像データと、前記変換領域情報を入力とし、前記変換領域情報を用いて、前記変換画像データと前記無変換画像データを合成して作成した一枚の出力画像データを出力する画像合成ステップと、
を備え、
前記移動位置決定ステップは、前記2つの小領域のうち、最も小さい領域を移動制限範囲として求め、前記移動制限範囲の前記基準線または前記基準点を通る基準水平線または基準垂直線と直角となる方向の中心が初期位置となるように、前記移動制限範囲を前記直角となる方向に移動し、前記基準線または前記基準点を通る基準水平線または基準垂直線の移動範囲を、移動した前記移動制限範囲の範囲内となるように制限することを特徴とする画像処理方法。 - コンピュータに、請求項7に記載の画像処理方法のステップを実行させるためのプログラム。
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