JP6663491B2 - 画像処理装置、画像処理プログラム、および記録媒体 - Google Patents
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Description
を備えている。
本発明に係る実施形態1について、図1〜図5に基づき以下に説明する。
図1は、本発明の実施形態1に係る画像処理装置10を備える画像表示装置1の構成を示す機能ブロック図である。この図に示すように、画像表示装置1は、画像処理装置10、撮像部20、表示部30、および記憶制御部40を備えている。画像処理装置10は、特徴部抽出部(特徴部検出部)11、設定部(出力部)12、および画像生成部(出力部)13を備えている。画像処理装置10は、入力された動画像を編集して出力する画像処理装置である。本実施形態における動画像の「編集」とは、動画像の各フレームを切り出して切出画像を生成することや、再生速度の変更(特殊再生)等を意味する。
撮像部20は、撮像レンズと、CCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子とを備えており、被写体を撮像することによって、当該被写体を含む画像(静止画または動画)を生成する。
表示部30は、LCD(Liquid Crystal Display:液晶ディスプレイ)や有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイなどの表示画面であり、画像や文字などの情報や被写体の画像等を表示する。
記憶制御部40は、画像を記録媒体に記憶させたり、記録媒体に記憶された画像を読み込んで画像処理装置10に出力したりすることができる一般的な部材である。記憶制御部40は、たとえば所定の記録媒体から画像を読み込み、これを再生する部材であってもよい。記録媒体としては、市販のカメラ(デジタルカメラ、ビデオカメラなど)内の記憶装置、または取り外し可能な記憶装置(光磁気ディスクおよび半導体メモリなどの電子媒体)が例示的に挙げられる。
画像処理装置10は、撮像部20または記憶制御部40から取得した画像(以下、「入力画像」と称する。)から一部を切り出した画像(以下、「切出画像」と称する。)を生成し、表示部30、または記憶制御部40の少なくとも一つに出力する。入力画像は、複数のフレーム画像を含む動画像であってよい。画像処理装置10は、たとえばCPU(Central Processing Unit:中央処理装置)またはGPU(Graphic Processing Unit:画像処理用処理装置)などとして構成できる。
特徴部抽出部11は、撮像部20または記憶制御部40から画像処理装置10が取得した入力画像を用いて、特徴部を抽出(検出)する。ここで、特徴部とは、例えば、画像中において人間の視覚的注意を引きやすい被写体のことであり、具体的には後述する処理により抽出することができる。例えば、道順案内などを撮影した画像では、看板や建物などが特徴部となる。つまり、特徴部は一画素に限定されるものではなく、複数の画素から構成されたオブジェクトであってもよい。この処理の詳細は後述する。また、入力画像が動画像である場合、各々のフレーム画像の特徴部を抽出する。
設定部12は、特徴部抽出部11で抽出された特徴部に基づき、画像生成部13にて生成される切出画像の視線方向、画角、および再生速度を設定する。この処理の詳細は後述する。
画像生成部13は、撮像部20または記憶制御部40から画像処理装置10が取得した入力画像を用いて、設定部12が設定した視線方向、画角、および再生速度に基づき、前記入力画像の一部を切り出した切出画像を生成し、表示部30に出力する。この処理の詳細は後述する。
特徴部抽出部11は、入力画像から特徴部を抽出する。特徴部抽出部11は、入力画像から特徴部を抽出するために、まず、顕著性マップを生成し、生成した顕著性マップから最も顕著性の高い画素を特徴部として抽出する。次に、特徴部抽出部11による顕著性マップの生成方法を説明する。顕著性マップとは、入力画像の各部分の視覚的注意の向きやすさ、すなわち顕著性を数値で表したものである。顕著性マップを生成する方法は、画像の色、輝度、およびエッジ方向を用いて生成する方法(L.Itti,C.Koch and E.Niebur,“A Model of Saliency−based Visual Attention for Rapid Scene Analysis,” IEEE Trans. PAMI,Vol.20,No.11,pp.1254−1259,1998)や色、輝度、およびエッジ方向に加え動きを用いて生成する方法などが知られており、上述した方法を用いることで実現できる。
設定部12は、画像生成部13にて生成される切出画像の視線方向、画角、および再生速度を設定する。視線方向とは、入力画像から一部を切り出すときの切りだし範囲の中心座標となる点である。画角とは、画像から一部を切り出すときの切り出し範囲のことである。
画像生成部13は、設定部12で設定された画像の視線方向、画角、および再生速度に基づいて、画像から一部を切り出した切出画像を生成する。
図4は、本発明の実施形態1に係る画像処理装置10によって実行される画像処理方法の流れを表すフローチャートである。この図に示すように、処理が開始されると、画像処理装置10は、撮像部20または記憶制御部40から、表示用に画像処理が施される入力画像を取得する(S1)。次に、特徴部抽出部11は、入力画像から特徴部を抽出し、設定部12に出力する(S2)。次に、設定部12は、入力された特徴部に基づき、生成される切出画像の視線方向、画角、および再生速度を設定する(S3)。次に、画像生成部13は、設定部12にて設定された視線方向、画角、および再生速度に基づき、入力画像から一部を切り出した切出画像を生成し、表示部30に出力する(S4)。表示部30は、入力した切出画像を表示する(S5)。これにより図4の処理は終了する。
本実施形態では、特徴部抽出部11が入力画像から一様に顕著性を算出していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、算出された顕著性に重み付けを行うことで、特徴部抽出の範囲を調整することができる。図5に重みの大きさを画像の輝度値で表した例を示す。輝度値が高い(白に近い)と重みが大きく、輝度値が低い(黒に近い)と重みが小さいことを表す。図5の重み付けを図示した画像151に示すように重みを任意の点152に近づくほど大きく、離れるほど遠く設定すると、任意の点に近い特徴部が優先的に抽出される。特に、入力画像が道順案内画像の場合、入力画像を撮像した撮像部20の位置(以下、「撮像位置」と称する。)の進行方向の先にある被写体の入力画像における位置(以下、「進行方向の位置」と称する。)に近い特徴部が重要になるため、任意の点を、進行方向の位置と設定し、図5に示す重み付けを行うことにより、進行方向の位置に近い特徴部を優先して抽出できるため好適である。
wiまたはwtのどちらか一方のみに重み付けを行いたい場合は、重み付けを行わない方の重み付けの値を「1」に設定することで、重み付けを行わない方の重み付けの影響を排除することができる。
本発明に係る実施形態2について、図6〜8に基づき以下に説明する。上述した実施形態1と共通する各部材には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
図6は、本発明の実施形態2に係る画像処理装置10aを備える画像表示装置1aの構成を示す機能ブロック図である。この図に示すように、画像表示装置1aは、撮像部20、表示部30、記憶制御部40、および画像処理装置10aを備えている。撮像部20、表示部30、および記憶制御部40は実施形態1に係るものとそれぞれ同一であるので、その詳細な説明を省略する。
設定部12は、特徴部抽出部11にて抽出される特徴部に基づき、生成される切出画像の視線方向、画角、および再生速度を設定する。このとき、特徴部が切出画像の画角内に含まれるよう視線方向もしくは画角の少なくとも一つを変更させるが、例えば、基準視線方向に対して、真逆に位置する特徴部が抽出される場合がある。このとき、視線方向または画角、あるいはその両方の変更量が大きくなるため、それらの変更量が小さくなるようにそれぞれの値を設定し、特徴部を重畳部14に出力する処理を行う。この処理により極端に大きく動く視線方向や画角の変動を抑制することができるため好適である。また、視線方向と画角の変更量を0に、すなわち変化しないように設定すると、基準視線方向を確認し続けることができるため好適である。
図7の(a),(b)は、本発明の実施形態2における重畳部14の詳細を説明する図である。重畳部14は設定部12から特徴部が入力されると、入力画像171から特徴部を含む領域172を切り出して切出画像173に重畳する。図7の(b)の切出画像173は特徴部を含む領域172を重畳した例である。特徴部を含む領域とは、特徴部を中心として既定の大きさの領域のことである。切出画像では画角外となる特徴部を含む領域を入力画像から切り出し、切出画像に重畳することで、基準視線方向の切出画像を確認しながら、切出画像の画角外に位置する特徴部を同時に確認できるため好適である。図7の(b)では入力画像から切り出した特徴部を含む領域を切出画像の左下に重畳したが、特徴部の位置に応じて重畳する位置を変更すると、ユーザが特徴部の位置を把握しやすくなるため好適である。例えば、特徴部が入力画像の右上に位置する場合、特徴部を含む領域を切出画像の右上に位置するように重畳すると、切出画像の画角内には存在しないが、入力画像全体としては右上にある特徴部であることをユーザに伝えることができるため好適である。
図8は、本発明の実施形態2に係る画像表示装置1aによって実行される画像処理方法の流れを表すフローチャートである。この図に示すように、処理が開始されると、画像処理装置10aは、まず、撮像部20または記憶制御部40から、表示用に画像処理が施される入力画像を取得する(S11)。次に、特徴部抽出部11は、入力画像から特徴部を抽出する(S12)。次に、設定部12は、特徴部に基づき生成される切出画像の視線方向、画角、および再生速度を設定する(S13)。次に、設定部12は、視線方向、または画角、もしくはその両方の変更量が既定値よりも大きいか否かの判定を行う(S14)。設定部12は、既定値よりも大きければ、S15とS16の処理を実行する。設定部12が、視線方向、または画角、もしくはその両方の変更量が既定値よりも大きいと判断した場合(S14でYes)は、まず、設定部12は、それらの変更量が小さくなるようにそれぞれの値を設定する(S15)。次に、設定部12は、特徴部を重畳部14に入力する(S16)。
本実施形態において、設定部12は、再生速度を、上記実施形態とは逆に設定する。すなわち、特徴部抽出部11にて特徴部が抽出された場合に、設定部12は、再生速度を基準再生速度よりも速く設定する。また、特徴部抽出部11にて特徴部が抽出されなかった場合に、設定部12は、再生速度を停止もしくは基準再生速度よりも遅くする。これにより、特徴部のある入力画像の区間と、特徴部のない入力画像の区間とを区別することができる。本実施形態においても、ユーザは、特徴部の有無を認識しやすい。
本実施形態では、重畳部14が入力画像から切り出した画像を重畳していたが、本発明はこれに限定されない。切り出した画像に加え、切出画像と重畳した画像との境界を分かりやすくする外枠、特徴部を説明する文字や記号などを重畳すれば、特徴部をユーザに分かりやすく伝えることができるため好適である。特徴部を説明する文字や記号の一例として、特徴部の説明だけではなく、その位置や方位に関する情報を重畳しても構わない。こうすることにより、現在の視線方向に対して、重畳画像のある方向を、より分かりやすく表示することができる。
本発明の態様1に係る画像処理装置(10)は、入力された動画像を編集して出力する画像処理装置(10)であって、前記動画像に含まれるフレームから特徴部を検出する特徴部検出部(11)、および前記動画像における前記特徴部が検出されたフレームの再生速度と、前記特徴部が検出されなかったフレームの再生速度とを異ならせて出力する出力部(設定部12、画像生成部13)を備えている。
本出願は、2016年6月8日に出願された日本国特許出願:特願2016-114835に対して優先権の利益を主張するものであり、それを参照することにより、その内容の全てが本書に含まれる。
10、10a 画像処理装置
11 特徴部抽出部(特徴部検出部)
12 設定部(出力部)
13 画像生成部(出力部)
14 重畳部
20 撮像部
30 表示部
40 記憶制御部
Claims (8)
- 入力された動画像を編集して出力する画像処理装置であって、
前記動画像に含まれる複数のフレームから特徴部を検出する特徴部検出部、および
前記動画像における前記特徴部が検出されたフレームの再生速度と、前記特徴部が検出されなかったフレームの再生速度とを異ならせて出力する出力部
を備え、
前記出力部は、
前記複数のフレームの一部を切り出して切り出し範囲として出力し、
前記切り出し範囲が前記特徴部に前の切り出し範囲よりも近づくように設定することを特徴とする画像処理装置。 - 前記出力部は、
前記特徴部が検出されたフレームの前記切り出し範囲を、前記切り出し範囲に前記特徴部が含まれるように設定することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記出力部は、前記フレームの一部を切り出すときに基準となる前記フレーム内における基準位置を、前記動画像を撮像した位置の進行方向の先にある被写体の前記フレーム内における位置となるように設定することを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理装置。
- 前記出力部は、
前記フレーム内に特徴部が存在する場合は前記再生速度を停止もしくは基準となる基準再生速度より遅く設定する設定、
前記フレーム内に特徴部が存在しない場合は前記再生速度を前記基準再生速度よりも速く設定する設定、および
前記動画像が、前記動画像を撮像する撮像装置が水平方向に回転しているときに撮像された動画像である場合、前記フレーム内における前記切り出し範囲の位置を前記フレーム内の上側に向かって移動させる設定、
のうち少なくとも一つを設定することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 入力された動画像を編集して出力する画像処理装置であって、
前記動画像に含まれる複数のフレームから特徴部を検出する特徴部検出部、および
前記動画像における前記特徴部が検出されたフレームの再生速度と、前記特徴部が検出されなかったフレームの再生速度とを異ならせて出力する出力部
を備え、
前記動画像は、前記動画像を撮像する撮像装置の移動を伴って撮像された動画像であり、前記移動は、上記撮像装置の回転を伴う移動を含み、
前記特徴部検出部は、前記フレームを構成する画素の各々について、顕著性を示す値を求め、
前記特徴部検出部は、
前記フレームから前記撮像装置の進行方向の先にある被写体の前記フレーム内における位置に近い特徴部が検出されやすくなるような前記値に対する重み付け、および、
前記動画像から、前記回転を伴う移動中に撮像された動画像かを判定し、前記回転を伴う移動中に撮像された動画像における特徴部が検出されやすくなるような前記値に対する重み付け、の少なくともどちらか一方の重み付けを行うことを特徴とする画像処理装置。 - 前記フレームから特徴部を含む領域を切り出して、前記フレームの一部を切り出した出力画像に重畳する重畳部をさらに備え、
前記出力部は、前記特徴部が前記出力画像の前記切り出し範囲内に含まれるように変更させる前記フレーム内における前記切り出し範囲の位置、および前記切り出し範囲の少なくとも一つの変更量が基準となる基準変更量よりも大きい場合、前記フレーム内における前記切り出し範囲の位置、および前記切り出し範囲の少なくとも一つの前記変更量が前記基準変更量よりも小さくなるようにそれぞれの値を設定し、
前記重畳部は、前記特徴部を含む領域を前記出力画像に重畳することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 請求項1に記載の画像処理装置としてコンピュータを機能させるための画像処理プログラムであって、前記特徴部検出部、および前記出力部としてコンピュータを機能させるための画像処理プログラム。
- 請求項7に記載の画像処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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