WO2012081175A1 - 画像生成装置、画像生成システム、方法、およびプログラム - Google Patents
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Definitions
- An image generation apparatus is a first moving image representing a moving image of a first color component of a subject, which is captured using a single-plate color image sensor that detects light of a first color component and light of a second color component.
- An image generating apparatus that generates a new moving image representing the subject from an image and a second moving image representing a moving image of the second color component of the subject, wherein the first moving image is the second moving image.
- the frame rate of the first moving image is lower than the frame rate of the second moving image, and each video signal of the first moving image and the second moving image is captured with an exposure time longer than that of the image.
- a new moving image having the same frame rate as the frame rate of the second moving image is generated based on the acquired video signals of the first moving image and the second moving image.
- a processor and the new video And an output unit for force.
- each of the thick line square regions 6B1 to 6B4 corresponding to one pixel of the generated image includes a plurality of pixel regions of the input image.
- the type and number of colors of the input image included in the square area are different between the pair of square areas 6B1 and 6B4 and the pair of square areas 6B2 and 6B3.
- a set of square areas 6B1 and 6B4 includes “W” pixels.
- the pixel value of this pixel includes the color component of incident light as it is. That is, the pixel value of this pixel includes RGB color components.
- the conversion from the virtual pixel image to the acquired image is an identity conversion.
- the three-dimensional vector is represented by a spherical coordinate system ( ⁇ , ⁇ , r) associated with the RGB color space.
- R-axis coordinate value representing the magnitude of the vector as the brightness of the pixel (signal intensity and luminance are also synonymous), and the direction of the vector as the color of the pixel (including hue, color difference, saturation, etc.)
- the coordinate values of the ⁇ axis and the ⁇ axis that are expressed can be handled independently. In a natural image, the amount of temporal and spatial change between brightness and color is greatly different. Therefore, by selecting coordinates that can independently evaluate and adjust these values, the image quality of the target moving image can be improved.
- image quality can be improved by increasing the ratio of the number of high frame rate pixels to the number of low frame rate pixels.
- the present invention is an image generation technique for generating a new moving image from a plurality of moving images.
- an image generating device that generates a high frame rate color moving image from a high frame rate moving image and a low frame rate moving image (or still image), a video device or system in which such a device is incorporated, an image processing program, etc. Available as
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Abstract
Description
図1は、本実施形態に係る画像生成装置100および画像生成装置100を備えた画像生成システム110の構成を示す。画像生成システム110は、たとえばビデオカメラである。画像生成装置100は、同一の対象(被写体)を異なる露光時間および異なるフレームレートで撮影した動画像のデータから、新たな動画像を生成する。
図26は、本実施形態に係る画像生成システム130の構成を示す。基本的な構成は実施形態1と同等である。相違点は、本実施形態では動き検出処理を行うことなく、新たな動画像を生成する点にある。そのため、構成上は、実施形態1の画像生成装置100に代えて画像生成装置120が設けられている。より詳しくは、画像生成装置120に設けられた画像生成部31には動き検出部が設けられていない点が、画像生成装置100の画像生成部30と異なっている。
20 画像記憶部
25 画像取得部
30 画像生成部
31 画像生成部
35 出力画像記憶部
40 表示部
45 画像出力部
100、120 画像生成装置
110、130 画像生成システム
101 画像取得部
101a 高フレームレートG取得部
101b 低フレームレートG取得部
101c 低フレームレートR取得部
101d 低フレームレートB取得部
102 動き検出部
102a 動き分布算出部
102b 信頼度分布算出部
103 画像処理部
103a 高フレームレート化処理部
103b 第1の条件設定部
103c 第2の条件設定部
103d 第3の条件設定部
103e 第4の条件設定部
106 出力部
250 半導体メモリカード
251 アンテナ
252 ネットワーク
300 カメラ
400 ディスプレイ機器
2201 画像取得部
2201a 高フレームレートG取得部
2201b 低フレームレートG取得部
2201c 低フレームレートR取得部
2201d 低フレームレートB取得部
2203 画像処理部
2203a 高フレームレート化処理部
2203b 第1の条件設定部
2203c 第2の条件設定部
2203d 第3の条件設定部
2206 出力部
2601 撮影モード選択部
Claims (23)
- 第1色成分の光および第2色成分の光を検出する単板カラー撮像素子を用いて撮影された、被写体の第1色成分の動画像を表す第1動画像、および、前記被写体の第2色成分の動画像を表す第2動画像から、前記被写体を表す新たな動画像を生成する画像生成装置であって、
前記第1動画像は前記第2動画像よりも長い露光時間で撮影されることにより、前記第1動画像のフレームレートは、前記第2動画像のフレームレートよりも低く、
前記第1動画像および前記第2動画像の各映像信号を取得する取得部と、
取得された前記第1動画像および前記第2動画像の各映像信号に基づいて、前記第2動画像のフレームレートと同じフレームレートを有する新たな動画像を生成する処理部と、
前記新たな動画像を出力する出力部と
を備えた、画像生成装置。 - 前記取得部は、前記第1色成分および前記第2色成分が共通である前記第1動画像および前記第2動画像の各映像信号を取得する、請求項1に記載の画像生成装置。
- 前記取得部は、緑の前記第1動画像および緑の前記第2動画像の各映像信号を取得する、請求項2に記載の画像生成装置。
- 前記取得部は、緑の前記第1動画像の映像信号、および、緑を含む複数の色成分の前記第2動画像の映像信号を取得する、請求項1に記載の画像生成装置。
- 緑の波長域は、第1波長域および第2波長域を含んでおり、
前記取得部は、前記第1波長域の前記第1動画像の映像信号、および、前記第2波長域の前記第1動画像の映像信号を取得する、請求項3に記載の画像生成装置。 - 前記単板カラー撮像素子は、前記第1色成分の光、前記第2色成分の光、第3色成分および第4色成分の光を検出し、
前記第1色成分および前記第2色成分は共通の色成分であり、
前記第3色成分および前記第4色成分は、前記第1色成分および前記第2色成分とは異なり、かつ、前記第3色成分および前記第4色成分は互いに異なっており、
前記取得部は、前記第2動画像のフレームレートと同じフレームレートを有する第3動画像および第4動画像の映像信号をさらに取得し、
前記処理部は、さらに前記第3動画像および前記第4動画像の各映像信号に基づいて、前記第2動画像のフレームレートと同じフレームレートを有する新たな動画像を生成する、請求項1に記載の画像生成装置。 - 前記取得部は、緑の前記第1動画像の映像信号、緑の前記第2動画像の映像信号、赤の前記第3動画像の映像信号、および、青の前記第4動画像の映像信号を取得する、請求項6に記載の画像生成装置。
- 前記取得部は、緑の前記第1動画像の映像信号、赤、緑、青の色成分を含む前記第2動画像の映像信号、赤の前記第3動画像の映像信号、および、青の前記第4動画像の映像信号を取得する、請求項6に記載の画像生成装置。
- 前記取得部は、少なくとも前記第2動画像および前記第3動画像の各映像信号を異なるタイミングで取得する、請求項6に記載の画像生成装置。
- 前記取得部は、前記第2動画像、前記第3動画像および前記第4動画像の各々について、露光タイミングの時間差の情報を含む識別ヘッダーと各動画像データとを含む映像信号を取得する、請求項9に記載の画像生成装置。
- 前記処理部は、前記単板カラー撮像素子上の隣接する4画素を利用して撮影された、前記第1動画像の複数フレーム分の画素、前記第2動画像の1フレーム分の画素、前記第3動画像の1フレーム分の画素および前記第4動画像の1フレーム分の画素から、前記新たな動画像の前記第1色成分、前記第3色成分および前記第4色成分の複数フレーム分の各画素を生成する、請求項6に記載の画像生成装置。
- 前記処理部が生成する前記新たな画像の画素数は、前記単板カラー撮像素子の画素数よりも少ない、請求項1から11のいずれかに記載の画像生成装置。
- 前記処理部が生成する前記新たな画像の画素数は、前記第1動画像の画素数と、前記第2動画像の画素数との和より少ない、請求項1から11のいずれかに記載の画像生成装置。
- 前記処理部は、前記第1動画像と、前記新たな動画像に含まれる前記第1色成分の動画像との間で、対応する各画素位置における時間的な総光量が一致すべきことを表す第1条件、空間的な総光量が一致すべきことを表す第2条件、および、隣り合う画素の色の連続性に関する第3条件を満たす動画像を生成する、請求項1に記載の画像生成装置。
- 前記処理部は、各画素位置における前記第1動画像の1フレーム分の総光量が、前記第1動画像の1フレーム時間に相当する前記新たな動画像の複数フレーム分の総光量に一致すべきことを表す第1条件を設定する、請求項14に記載の画像生成装置。
- 前記第2動画像中の被写体の動きを検出して、検出結果を動きベクトルとして出力する動き検出部をさらに備え、
前記動き検出部の検出結果をさらに利用して、前記処理部は、前記動きベクトルに沿った前記新たな動画像内の画素値が一致すべきことを表す第4の条件を設定し、前記第1条件から前記第4条件を満たす動画像を生成する、請求項14に記載の画像生成装置。 - 前記第1動画像の色成分と前記第2動画像の色成分とは同一の色成分を含んでおり、
前記撮像部は、前記単板カラー撮像素子の同一の水平ラインを構成する画素については、同じ露光期間で撮影する、請求項1から16のいずれかに記載の画像生成装置。 - 前記撮像部は、前記第2動画像の第2色成分と異なる第3色成分を有する第3動画像であって、前記第2動画像のフレームレートと同じフレームレートで撮影し、かつ、前記第2動画像の露光タイミングと異なる露光タイミングで撮影した第3動画像の映像信号を出力する、請求項17に記載の画像生成装置。
- 第1色成分の光および第2色成分の光を検出する単板カラー撮像素子を有する撮像部と、
請求項1から16のいずれかに記載の画像生成装置と、
前記画像生成装置から出力された前記新たな動画像を出力する画像出力部と
を備えた画像生成システムであって、
前記撮像部は、前記単板カラー撮像素子を用いて、被写体の第1色成分の動画像を表す第1動画像、および、前記被写体の第2色成分の動画像を表す第2動画像の各映像信号を撮影し、かつ、前記第1動画像は前記第2動画像よりも長い露光時間で撮影されることにより、前記第1動画像のフレームレートは、前記第2動画像のフレームレートよりも低い、画像生成システム。 - 請求項1から16のいずれかに記載の画像生成装置と、
前記画像生成装置から出力された前記新たな動画像を出力する画像出力部と、
前記画像出力部から出力された前記新たな動画像を表示する表示装置と
を備えた画像生成システム。 - 前記画像生成装置は、前記第1動画像および前記第2動画像の各映像信号を、メモリカード、アンテナおよびネットワークの少なくとも1つを経由して取得する、請求項20に記載の画像生成システム。
- 第1色成分の光および第2色成分の光を検出する単板カラー撮像素子を用いて撮影された、被写体の第1色成分の動画像を表す第1動画像、および、前記被写体の第2色成分の動画像を表す第2動画像から、前記被写体を表す新たな動画像を生成する方法であって、
前記第1動画像は前記第2動画像よりも長い露光時間で撮影されることにより、前記第1動画像のフレームレートは、前記第2動画像のフレームレートよりも低く、
前記第1動画像および前記第2動画像の各映像信号を取得するステップと、
取得した前記第1動画像および前記第2動画像の各映像信号に基づいて、前記第2動画像のフレームレートと同じフレームレートを有する新たな動画像を生成するステップと、
前記新たな動画像を出力するステップと
を包含する、画像生成方法。 - 画像生成装置に実装されたコンピュータによって実行されるコンピュータプログラムであって、前記コンピュータプログラムが実行されることにより、前記画像生成装置は、第1色成分の光および第2色成分の光を検出する単板カラー撮像素子を用いて撮影された、被写体の第1色成分の動画像を表す第1動画像、および、前記被写体の第2色成分の動画像を表す第2動画像から、前記被写体を表す新たな動画像を生成し、
前記第1動画像は前記第2動画像よりも長い露光時間で撮影されることにより、前記第1動画像のフレームレートは、前記第2動画像のフレームレートよりも低く、
前記コンピュータプログラムは、前記画像生成装置に実装されるコンピュータに対し、
前記第1動画像および前記第2動画像の各映像信号を取得するステップと、
取得した前記第1動画像および前記第2動画像の各映像信号に基づいて、前記第2動画像のフレームレートと同じフレームレートを有する新たな動画像を生成するステップと、
前記新たな動画像を出力するステップと
を実行させる、コンピュータプログラム。
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