JP5240305B2 - 被写体特定用プログラム、およびカメラ - Google Patents
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Description
請求項2に記載の被写体特定用プログラムは、対象画像の色差情報と輝度情報とに基づいて1つの画像を複数の区分画像に区分する第1の区分手順と、前記対象画像の前記色差情報を組み合わせた色差空間情報に基づいて1つの画像を複数の区分画像に区分する第2の区分手順と、前記第1の区分手順によって区分された前記複数の区分画像のそれぞれを前記色差情報または前記輝度情報を用いて2値化し、前記第2の区分手順によって区分された前記複数の区分画像のそれぞれを前記色差空間情報を用いて2値化して、複数の2値化画像を生成する2値化手順と、前記対象画像内での被写***置推定点を設定する設定手順と、前記複数の2値化画像のそれぞれに対して、2値化画像内における白画素で構成される白画素領域の面積を、該白画素領域の前記被写***置推定点を中心とした慣性モーメントで除して算出される第1の評価値を算出する評価値算出手順と、前記第1の評価値に基づいて、前記対象画像内における被写体の位置と大きさと形状との少なくとも一つを特定する被写体特定手順とをコンピュータに実行させることを特徴とする。
請求項3に記載の被写体特定用プログラムは、請求項1又は2に記載の被写体特定用プログラムにおいて、前記評価値算出手順で評価される評価値は、前記2値化画像内における白画素で構成される白画素領域を包絡する包絡矩形の面積と前記白画素で構成される白画素領域の面積とに基づいて算出される第2の評価値、前記包絡矩形の縦横比に基づいて算出される第3の評価値、および人物の顔を含む領域の大きさに基づいて算出される第4の評価値の少なくとも1つを含むことを特徴とする。
請求項4に記載の被写体特定用プログラムは、請求項3に記載の被写体特定用プログラムにおいて、前記被写体特定手順は、複数の前記白画素領域の中から、前記第2の評価値、前記第3の評価値、および前記第4の評価値に基づいて、前記白画素領域を除外し、残った前記白画素領域の中から、前記第1の評価値が大きい前記白画素領域を被写体候補として特定することを特徴とする。
請求項5に記載の被写体特定用プログラムは、請求項1又は2に記載の被写体特定用プログラムにおいて、前記被写***置推定点は、使用者によって指定された位置、または被写体の顔が検出された位置のいずれかであることを特徴とする。
請求項6に記載の被写体特定用プログラムは、請求項5に記載の被写体特定用プログラムにおいて、前記被写体の顔が検出された位置に基づいて、被写体の上半身位置と下半身位置とを推定する推定手順をさらに有することを特徴とする。
請求項7に記載の被写体特定用プログラムは、請求項6に記載の被写体特定用プログラムにおいて、前記推定手順は、複数の前記上半身位置と複数の前記下半身位置とを推定することを特徴とする。
請求項8に記載の被写体特定用プログラムは、請求項7に記載の被写体特定用プログラムにおいて、前記被写体特定手順は、前記上半身位置に応じた前記白画素領域と、前記下半身位置に応じた前記白画素領域とを合成することにより、前記被写体の位置と大きさと形状との少なくとも一つを特定することを特徴とする。
請求項9に記載の被写体特定用プログラムは、請求項4に記載の被写体特定用プログラムにおいて、前記被写体特定手順は、前記被写体候補のうち前記第1の評価値の大きい候補の複数を組み合わせて各々の白画素領域を合成することにより、前記被写体の位置と大きさと形状との少なくとも一つを特定することを特徴とする。
請求項10に記載の被写体特定用プログラムは、請求項1〜4のいずれか一項に記載の被写体特定用プログラムにおいて、前記被写体特定手順は、被写体推定位置に応じた第1の白画素領域と、前記第1の白画素領域と測距点が最も近くかつ画面上で近い位置にある第2の白画素領域とを合成することにより、前記被写体の位置と大きさと形状との少なくとも一つを特定することを特徴とする。
請求項11に記載のカメラは、請求項1〜10のいずれか一項に記載の被写体特定用プログラムを実行するための実行手段を備えることを特徴とする。
図1は、本実施の形態におけるカメラの一実施の形態の構成を示すブロック図である。カメラ100は、操作部材101と、レンズ102と、撮像素子103と、制御装置104と、メモリカードスロット105と、モニタ106とを備えている。操作部材101は、使用者によって操作される種々の入力部材、例えば電源ボタン、レリーズボタン、ズームボタン、十字キー、決定ボタン、再生ボタン、削除ボタンなどを含んでいる。
Y = 0.299R+0.587G+0.114B ・・・(2)
Cb=−0.169R−0.332G+0.500B ・・・(3)
Cr= 0.500R−0.419G−0.081B ・・・(4)
主の評価値=島を構成する白画素数/白画素の重心を中心とした慣性モーメント ・・・(5)
従の評価値1=白画素面積/包絡矩形の面積 ・・・(6)
この従の評価値1は、例えば、図11に示すような被写体に通常なりえない凸凹やスカスカに空いている島を排除するためのものであり、後述するステップS1720において、この値が所定の閾値(例えば0.2)以下である場合には、制御装置104は、その島を以降の処理対象から除外する。
(1)制御装置104は、hueの角度に基づいて対象画像を8つの象限に区分し、各象限の画像を2値化した。また、輝度画像と色差画像とを2値化し、さらに2値化した輝度画像を反転させて2値化したY補数画像を得た。制御装置104は、これらの2値化画像に基づいて、対象画像内における被写体の位置と大きさと形状とを特定するために用いる評価値を算出し、評価値に基づいて対象画像内における被写体の位置と大きさと形状とを特定するようにした。これによって、対象画像内における被写体の位置と大きさと形状とを精度高く特定することができる。
上述した第1の実施の形態では、制御装置104は、被写体の位置、大きさ、形状を特定するための情報として、画像の色情報のうち色相を用いる例について説明した。これに対して、第2の実施の形態では、制御装置104は、被写体の位置、大きさ、形状を特定するための情報として、画像の色情報のうちの輝度、色差、および色差空間を用いる例について説明する。
Cb≧0 かつ Cr≧0 かつ |Cr|≧|Cb| = 区分21a・・・(7)
Cb≧0 かつ Cr≧0 かつ |Cr|<|Cb| = 区分21b・・・(8)
Cb≧0 かつ Cr<0 かつ |Cr|≦|Cb| = 区分21c・・・(9)
Cb≧0 かつ Cr<0 かつ |Cr|>|Cb| = 区分21d・・・(10)
Cb<0 かつ Cr<0 かつ |Cr|>|Cb| = 区分21e・・・(11)
Cb<0 かつ Cr<0 かつ |Cr|≦|Cb| = 区分21f・・・(12)
Cb<0 かつ Cr≧0 かつ |Cr|<|Cb| = 区分21g・・・(13)
Cb<0 かつ Cr≧0 かつ |Cr|≧|Cb| = 区分21h・・・(14)
主の評価値 = 島を構成する白画素数/白画素の重心を中心とした慣性モーメント ・・・(15)
MaskRate = 2位のマスクの面積/1位のマスクの面積 ・・・(16)
上述した第2の実施の形態では、図20に示した16区分の2値化画像と、図22に示した8区分の2値化画像との計24区分の2値化画像とを対象として処理を実行することにより、合成マスクを抽出して、対象画像内の被写体の位置と大きさと形状とを特定する例について説明した。この場合、図20の区分4〜12、16はノイズが多いため、これらの区分で被写体を抽出できるマスクが出現する可能性は低いと考えられる。このため、これらの区分については、処理を行っても無駄になってしまう可能性がある。
また、図27に示す6区分の2値化画像のみを用いて処理を行うようにしてもよい。例えば、制御装置104は、図30に示す対象画像に基づいて、図31に示すような6区分の2値化画像を生成し、これらの2値化画像に基づいて、対象画像内の被写体、すなわちジェットコースターの位置と大きさと形状とを特定するようにしてもよい。この方法によれば、処理に用いる2値化画像の数をさらに少なくすることができるので、さらなる処理を高速化が可能となる。
第4の実施の形態で上述した6区分の2値化画像を用いる方法では、背景と被写体とが同系色の場合に、正確に被写体の位置、大きさ、形状を特定することが困難な場合がある。このような場合には、図32に示すように、さらに3区分の2値化画像を加えた計9区分の2値化画像を用いるようにすればよい。
なお、上述した実施の形態のカメラは、以下のように変形することもできる。
(1)連写撮影によって取得される複数の連写画像を対象として被写体の位置と大きさと形状とを特定する場合には、制御装置104は、上述した第1〜第4の実施の形態に示した方法の他に、以下のように処理を行うこともできる。例えば、図16に示すように、連写によって画像16a画像16b,画像16c、画像16dの順に時系列で画像が取得された場合には、まず、制御装置104は、最初のフレームである画像16aに対して上述した実施の形態の手法を用いて被写体抽出を行って、被写体の位置と大きさと形状とを特定する。そして、連写の場合には被写体の変化が小さいため、次フレーム以降は、ステップS2600で合成を行った2値化画像のみ、例えば、Crプレーン画像の2値化画像16e〜16hのみを用いて、処理を行えば、処理速度を向上することができる。
主の評価値 = (島を構成する白画素数α×画面画素数)/(白画素の重心を中心とした慣性モーメント×背景画素数) ・・・(17)
なお、式(17)において、αは1.0〜1.5の範囲をとる変数である。また、背景画素数が0の場合には1に置換する。
Claims (11)
- 対象画像の色情報および輝度情報に基づいて1つの画像を複数の区分画像に区分する区分手順と、
前記複数の区分画像のそれぞれを色相情報、色差情報、および輝度情報を用いて2値化して複数の2値化画像を生成する2値化手順と、
前記対象画像内での被写***置推定点を設定する設定手順と、
前記複数の2値化画像のそれぞれに対して、2値化画像内における白画素で構成される白画素領域の面積を、該白画素領域の前記被写***置推定点を中心とした慣性モーメントで除して算出される第1の評価値を算出する評価値算出手順と、
前記第1の評価値に基づいて、前記対象画像内における被写体の位置と大きさと形状との少なくとも一つを特定する被写体特定手順とをコンピュータに実行させるための被写体特定用プログラム。 - 対象画像の色差情報と輝度情報とに基づいて1つの画像を複数の区分画像に区分する第1の区分手順と、
前記対象画像の前記色差情報を組み合わせた色差空間情報に基づいて1つの画像を複数の区分画像に区分する第2の区分手順と、
前記第1の区分手順によって区分された前記複数の区分画像のそれぞれを前記色差情報または前記輝度情報を用いて2値化し、前記第2の区分手順によって区分された前記複数の区分画像のそれぞれを前記色差空間情報を用いて2値化して、複数の2値化画像を生成する2値化手順と、
前記対象画像内での被写***置推定点を設定する設定手順と、
前記複数の2値化画像のそれぞれに対して、2値化画像内における白画素で構成される白画素領域の面積を、該白画素領域の前記被写***置推定点を中心とした慣性モーメントで除して算出される第1の評価値を算出する評価値算出手順と、
前記第1の評価値に基づいて、前記対象画像内における被写体の位置と大きさと形状との少なくとも一つを特定する被写体特定手順とをコンピュータに実行させるための被写体特定用プログラム。 - 請求項1又は2に記載の被写体特定用プログラムにおいて、
前記評価値算出手順で評価される評価値は、前記2値化画像内における白画素で構成される白画素領域を包絡する包絡矩形の面積と前記白画素で構成される白画素領域の面積とに基づいて算出される第2の評価値、前記包絡矩形の縦横比に基づいて算出される第3の評価値、および人物の顔を含む領域の大きさに基づいて算出される第4の評価値の少なくとも1つを含むことを特徴とする被写体特定用プログラム。 - 請求項3に記載の被写体特定用プログラムにおいて、
前記被写体特定手順は、複数の前記白画素領域の中から、前記第2の評価値、前記第3の評価値、および前記第4の評価値に基づいて、前記白画素領域を除外し、残った前記白画素領域の中から、前記第1の評価値が大きい前記白画素領域を被写体候補として特定することを特徴とする被写体特定用プログラム。 - 請求項1又は2に記載の被写体特定用プログラムにおいて、
前記被写***置推定点は、使用者によって指定された位置、または被写体の顔が検出された位置のいずれかであることを特徴とする被写体特定用プログラム。 - 請求項5に記載の被写体特定用プログラムにおいて、
前記被写体の顔が検出された位置に基づいて、被写体の上半身位置と下半身位置とを推定する推定手順をさらに有することを特徴とする被写体特定用プログラム。 - 請求項6に記載の被写体特定用プログラムにおいて、
前記推定手順は、複数の前記上半身位置と複数の前記下半身位置とを推定することを特徴とする被写体特定用プログラム。 - 請求項7に記載の被写体特定用プログラムにおいて、
前記被写体特定手順は、前記上半身位置に応じた前記白画素領域と、前記下半身位置に応じた前記白画素領域とを合成することにより、前記被写体の位置と大きさと形状との少なくとも一つを特定することを特徴とする被写体特定用プログラム。 - 請求項4に記載の被写体特定用プログラムにおいて、
前記被写体特定手順は、前記被写体候補のうち前記第1の評価値の大きい候補の複数を組み合わせて各々の白画素領域を合成することにより、前記被写体の位置と大きさと形状との少なくとも一つを特定することを特徴とする被写体特定用プログラム。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の被写体特定用プログラムにおいて、
前記被写体特定手順は、被写体推定位置に応じた第1の白画素領域と、前記第1の白画素領域と測距点が最も近くかつ画面上で近い位置にある第2の白画素領域とを合成することにより、前記被写体の位置と大きさと形状との少なくとも一つを特定することを特徴とする被写体特定用プログラム。 - 請求項1〜10のいずれか一項に記載の被写体特定用プログラムを実行するための実行手段を備えることを特徴とするカメラ。
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