JP4677753B2 - 動画像処理装置及び方法 - Google Patents
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Description
本発明は、動画像内の動体領域と静止体領域を識別し、各々に異なる色再現・階調・輪郭・ノイズのいずれかの画像処理パラメータを適用する。
具体的には、請求項1に係る動画像処理装置は、撮像画像の中から動体領域または静止体領域を認識する認識部と、色、階調、輪郭、ノイズのいずれかの画像処理のパラメータを定めるパラメータ制御部と、パラメータに基づいて撮像画像に画像処理を施す画像処理部とを備え、動体領域の一部または全体に画像処理を施すパラメータは、静止体領域の一部または全体に画像処理を施すパラメータとは異なることを特徴とする。
また、請求項2にかかる発明は、請求項1記載の動画像処理装置において、認識部は、静止体領域から1種類以上の静止体を認識し、画像処理部は、1種類以上の静止体ごとに、異なるパラメータで画像処理を施すことを特徴とする。
また、請求項3にかかる発明は、請求項1記載の動画像処理装置において、認識部は、特定色領域が動体領域であるか否かを認識し、画像処理部は、特定色領域が動体領域か否かによって、異なるパラメータで画像処理を施すことを特徴とする。
また、請求項4にかかる発明は、請求項1記載の動画像処理装置において、画像処理部は、動体領域が人物であるときはその肌色を、予め定められた記憶色に近づけることを特徴とする。
また、請求項5に係る発明は、請求項1記載の動画像処理装置において、少なくとも動体領域/静止体領域ごとにパラメータを入力するためのパラメータ入力部をさらに備え、パラメータ入力部は、入力されたパラメータを、パラメータ制御部に設定することを特徴とする。
また、請求項6にかかる発明は、請求項1記載の動画像処理装置を使用する動画像処理方法において、撮像画像をブロックに分割し、各ブロックの動きベクトルを検出する動き検出ステップと、動きベクトルを検出されたブロックを含む動体領域の一部または全体に対して、ひとつのパラメータで画像処理を施すとともに、静止体領域の一部または全体に対して、別のパラメータで画像処理を施す画像処理ステップとを含むことを特徴とする。
また、請求項7にかかる発明は、請求項6記載の動画像処理方法において、静止体領域から1種類以上の静止体を認識するステップを有し、画像処理ステップにおいて、1種類以上の静止体ごとに、異なるパラメータで画像処理を施すことを特徴とする。
また、請求項8に係る発明は、請求項6記載の動画像処理方法において、動き検出ステップにおいて、特定色領域中のブロックの動きベクトルを認識し、画像処理ステップでは、特定色領域が動体領域か否かによって、異なるパラメータで画像処理を施すことを特徴とする。
また、請求項9に係る発明は、請求項6記載の動画像処理方法において、画像処理ステップにおいて、動体領域が人物であるときはその肌色を、予め定められた記憶色に近づけることを特徴とする。
また、請求項10に係る発明は、請求項6記載の動画像処理方法において、少なくとも動体領域/静止体領域ごとにパラメータを入力設定するためのパラメータ設定ステップをさらに有する。
[動画像処理装置]
図1は、動画像処理装置のブロック図である。
この動画像処理装置は、光学系1で被写体を撮像素子3(CCD(電荷結合素子)など)上に結像させる。撮像素子3では、光電変換が行われ、撮像信号がアナログ処理部4に入力される。
アナログ処理部4から出力される撮像信号は、A/D5(アナログデジタル変換器)で、デジタル信号に変換される。A/D5の出力は、画像処理部6(演算ユニット、メモリ、入出力ポートなどを含む演算処理ユニットであり、画像処理プログラムにより動作する)へ入力される。
また、画像処理部6の出力は、D/A8(デジタルアナログ変換器)でアナログ信号に変換され、外部に出力される。
認識部10は、A/D5が出力するデジタル撮像信号を入力し、動く物(動体)を検出する。
そこで、認識部10は、撮像制御部2から、動画像処理装置の速度データや加速度データなどを取り込む。これによって、パンニングやズーミングによる画像全体の運動、手ブレによる画像全体の揺らぎ、風などによる背景の揺らぎなどの影響を除去する。なお、そのため、動き量に閥値を設定し、それ以下の部分を静止体と認識してもよい。すなわち、光学系1を左右に振るパンニングや、上下に振るパンニング・アップやパンニング・ダウンなどによって画面全体が動画像となる場合は加速度センサ等による移動情報、また光学系1のズーミングを行った場合は撮像制御部2から得られるズーミングなどの制御情報に基づいて動画像全体の動きをキャンセルした上で、動体領域を認識する。なお、認識部10は、動体及び静止体双方を認識することとしてもよい。これによって、確実に動体部を認識することができる。
パラメータ制御部20は、動体領域の座標及び画像処理(色補正、階調補正、輪郭強調など)のパラメータを決定し、画像処理部6へ出力する。ここに、動体領域の一部または全体に画像処理を施すパラメータは、静止体領域の一部または全体に画像処理を施すパラメータとは異なっている。そのため、各領域の各部分ごとに座標を指定して画像処理パラメータを異ならせる制御を行う。
パラメータ入力部30は、ユーザの所望の画像処理パラメータの入力を受け、その入力をパラメータ制御部20に出力する。これによって、入力されたパラメータが、パラメータ制御部20から、認識部10、アナログ処理部4、画像処理部6へ、それぞれ、出力される。
こうして、画像処理部6は、そのメモリに格納されたデフォルトのパラメータまたはパラメータ入力部30からカスタム入力されたパラメータのいずれかで画像処理を行う。
動画像処理装置が行う画像処理には、色補正(ホワイトバランス調整、彩度補正、色相補正など)、階調補正、輪郭強調、ノイズ処理などがある。
色補正は、光学系1で発生する混色の補正や理想撮像特性の実現のために行われるもので、入力したRGB信号の値にリニアマトリックス演算を行う方式や、RGB及びシアン、マゼンダ、イエローの補色3色の計6色を独自に調整するクロマ補正方式などがある。これらの方式におけるパラメータの入力のため、例えば、特定の色を指定して、測色値か記憶色(見慣れた対象について思い浮かべる標準的な色)を選択すれば、パラメータ制御部20で上述した方式に従ってパラメータを設定すればよい。
また、輪郭強調は、見かけ上の解像度を向上するため、映像の輪郭成分を抽出して強調し、もとの映像に付加する画像処理である。パラメータとしての入力のため、例えば、輪郭がシャープになるにつれて、3段階のうちいずれか(弱、中、強)を選択すればよい。
図2は、動画像処理方法を説明するためのフローチャートである。
以下、フローチャートの各ステップについて詳細に説明する。
まず、S10において、画像処理パラメータが入力されたか否かが、パラメータ入力部30によって判定される。
S10において、画像処理パラメータが入力されたときは、S20に進み、その入力値がパラメータ制御部20または撮像制御部2へ出力される。
次に、S20またはS21に続いて、S30において、撮像画像の1フレームをブロック(例えば、16画素×16画素)に分割し、ブロックごとの動きベクトルから動く物(動体)と静止体が、認識部10によって認識される。認識の手法としては、公知のビデオマット法、背景画像との差分を利用する方法(例えば、特開平4−216181号公報)、動的輪郭法(例えば、特開平10−21408号公報)を用いるとよい。
S40において、動体が人物であると判定されれば、S50に進み、動体領域(動く人物)の肌色を、記憶色に近い適度な肌色に近づける。また、このとき、階調補正、輪郭強調について人物に適した画像処理を行ってもよい。このような画像処理を画像処理部6に行わせるために、認識部10は、動体領域のブロック番号(領域情報)を、パラメータ制御部20を介して画像処理部6に出力する。
S60において、認識部10によって、静止体の種類が複数であると判定されたときは、S70に進み、パラメータ制御部20によって、各静止体の種類別に異なる画像処理パラメータが付与される。なお、このとき、静止体の1つまたは幾つかを選択して、異なる画像処理パラメータを付与することとしてもよい。こうして、S80において、画像処理部6によって、動体領域(被写体)と複数の静止体を含む静止体領域(背景)とに対して、異なるパラメータで画像処理が施される。
動画像処理パラメータをデフォルトで行うため、デフォルトの動画像パラメータを、パラメータ制御部20または画像処理部6のメモリに格納しておく。
デフォルト値は、一般的な動画撮影目的を考慮し、動体領域は人物、静止体領域は風景をターゲットとしてもよい。具体的には、静止体領域を肌色にチューニングした色補正・軟調の階調特性・ソフトな輪郭に処理するパラメータとし、動体領域を高彩度な色補正、硬調な階調特性、くっきりとした輪郭補償といった組み合わせとする。さらに、空や草木などに応じて異なる画像処理パラメータをデフォルト値に設定しておくとよい。
図3(a)に示す動体は、歩いている人物であり、図3(b)に示すように、肌色がチューニングされ、階調曲線が軟調とされ、輪郭強調は弱くされている。なお、人物のうち肌色以外の色の部分を認識し、その部分に画像処理を施すことも可能である。
一方、図3(a)に示す背景(静止体領域)は、移動する物体が存在せず、図3(b)に示す例では、背景の画像部分が、高彩度に色補正され、階調曲線が硬調とされ、輪郭強調は強くされている。特に、色補正、階調補正、輪郭強調は、空、草木などに応じて異ならせるデフォルト設定とすると、画像表現における見る者の好みをより的確に反映させることができる。
次に、動画像処理パラメータのカスタム設定について説明する。
まず、ユーザがカスタム設定のためのパラメータをパラメータ入力部30に入力すると、入力された値は、パラメータ制御部20を介して画像処理部6に出力され、画像処理が行われる。なお、上記入力値は、直接撮像制御部2にも入力され、画像処理の前に、光学系1及び撮像素子3を所望の画像処理に適合させる。
図4を参照して、撮像画像とカスタム設定との関係を説明する。
図4(a)に示す動体は、走行中の車両であり、図4(b)に示す例では全体が、高彩度にチューニングされ、階調曲線が硬調とされ、輪郭強調は強くされている。なお、背景のうち特定の色を有する部分を認識し、その部分に画像処理を施すことも可能である。 一方、図4(a)に示す背景(静止体領域)には移動する物体が存在せず、図4(b)に示す例では、背景全体が、低彩度に色補正され、階調曲線が軟調とされ、輪郭強調は中程度とされている。なお、背景のうち特定の色を有する部分を認識し、その部分に画像処理を施すことも可能である。
このように、カスタム設定は人物、車両、風景などの対象を選択し、ソフト、くっきりなどの画像処理の方向性を選択することで最適な動画像処理パラメータが決定されるが、対象選択及びまたは方向性選択を多様化することにより、画像表現における見る者の好みをさらにより的確に反映させることができる。また、色補正・階調補正・輪郭強調の度合いを個々に選択できるようにすればより好適である。
2 撮像制御部
3 撮像素子
4 アナログ処理部
5 A/D
6 画像処理部
7 記録部
8 D/A
10 認識部
20 パラメータ制御部
30 パラメータ入力部
Claims (10)
- 一の撮像画像の中における動体領域または静止体領域を認識する認識部と、
前記動体領域の被写体が人物であるか否かを判定する判定部と、
色、階調、輪郭の各画像処理のパラメータの組み合わせを定めるパラメータ制御部と、
前記パラメータに基づいて前記撮像画像に画像処理を施す画像処理部と、を備え、
前記動体領域の一部または全体に前記画像処理を施す前記パラメータの組み合わせは、静止体領域の一部または全体に前記画像処理を施す前記パラメータの組み合わせとは異なっており、且つ、
前記動体領域が前記人物であると判定された場合に前記動体領域と前記静止体領域のそれぞれに施される前記パラメータの各組み合わせは、前記動体領域が前記人物ではないと判定された場合に前記動体領域と前記静止体領域のそれぞれに施される前記パラメータの各組み合わせとは異なっていることを特徴とする動画像処理装置。 - 請求項1記載の動画像処理装置において、
前記認識部は、前記静止体領域から1種類以上の静止体を認識し、
前記画像処理部は、前記1種類以上の静止体ごとに、異なるパラメータで前記画像処理を施す
ことを特徴とする動画像処理装置。 - 請求項1記載の動画像処理装置において、
前記画像処理部は、前記動体領域が前記人物であるときはその肌色を、予め定められた記憶色に近づける
ことを特徴とする動画像処理装置。 - 請求項3記載の動画像処理装置において、
前記画像処理部は、前記動体領域が前記人物であるときは、前記動体領域に対する階調曲線を軟調とするとともに輪郭強調は弱く処理し、そして前記静止体領域に対しては高彩度に色補正し階調曲線を硬調とし輪郭強調を強く処理する
ことを特徴とする動画像処理装置。 - 請求項1記載の動画像処理装置において、
少なくとも動体領域/静止体領域ごとに前記パラメータを入力するためのパラメータ入力部をさらに備え、
前記パラメータ入力部は、入力された前記パラメータを、前記パラメータ制御部に設定する
ことを特徴とする動画像処理装置。 - 一の撮像画像の中における動体領域または静止体領域を認識する認識ステップと、
前記動体領域の被写体が人物であるか否かを判定する判定ステップと、
色、階調、輪郭の各画像処理のパラメータの組み合わせを定めるパラメータ制御ステップと、
前記パラメータに基づいて前記撮像画像に画像処理を施す画像処理ステップとを含み、
前記認識ステップは、前記撮像画像をブロックに分割し、各ブロックの動きベクトルを検出する動き検出ステップを含み、
動きベクトルを検出されたブロックを含む前記動体領域の一部または全体に前記画像処理を施す前記パラメータの組み合わせは、静止体領域の一部または全体に前記画像処理を施す前記パラメータの組み合わせとは異なっており、且つ、
前記動体領域が前記人物であると判定された場合に前記動体領域と前記静止体領域のそれぞれに施される前記パラメータの各組み合わせは、前記動体領域が前記人物ではないと判定された場合に前記動体領域と前記静止体領域のそれぞれに施される前記パラメータの各組み合わせとは異なっていることを特徴とする動画像処理方法。 - 請求項6記載の動画像処理方法において、
前記静止体領域から1種類以上の静止体を認識するステップを有し、
前記画像処理ステップにおいて、前記1種類以上の静止体ごとに、異なるパラメータで前記画像処理を施すことを特徴とする動画像処理方法。 - 請求項6記載の動画像処理方法において、
前記動き検出ステップでは、特定色領域中の前記ブロックの動きベクトルを認識し、
前記画像処理ステップでは、前記特定色領域が前記動体領域か否かによって、異なるパラメータで前記画像処理を施す
ことを特徴とする動画像処理方法。 - 請求項6記載の動画像処理方法において、
前記画像処理ステップにおいて、前記動体領域が人物であるときはその肌色を、予め定められた記憶色に近づける
ことを特徴とする動画像処理方法。 - 請求項6記載の動画像処理方法において、
少なくとも動体領域/静止体領域ごとに前記パラメータを入力設定するためのパラメータ設定ステップをさらに有することを特徴とする動画像処理方法。
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