JP4479820B2 - Image processing apparatus, image processing method, and imaging apparatus - Google Patents
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Description
この発明は、画像処理装置と画像処理方法および撮像装置に関する。詳しくは、撮像画像から提示装置によって提示された提示画像の領域を検出して、この検出された提示画像の領域と提示画像を除く他の領域毎にガンマ補正を行うことで、白とびや黒つぶれが防止された撮像画像を得られるようにするものである。 The present invention relates to an image processing apparatus, an image processing method, and an imaging apparatus. Specifically, by detecting a region of the presentation image presented by the presentation device from the captured image and performing gamma correction for each of the detected region of the presentation image and the other regions other than the presentation image, This makes it possible to obtain a captured image in which collapse is prevented.
近年、コンピュータ装置をプロジェクタに接続して、スクリーンに資料等の画像を投射してプレゼンテーションを行うことが頻繁に行われるようになってきている。それに伴い、セミナーやミーティングなどの内容を議事録として保存するため、ビデオカメラ等の撮像装置を用いてプレゼンテーションの様子を撮影する機会も増えている。また、スクリーンを撮像して得られる撮像画像を離れている相手先のモニタ装置に表示して、例えば遠隔会議等が行われている。さらに、スクリーンに投影された画像だけでなく、コンピュータ装置のモニタやテレビジョン装置の表示画面を撮影することもよく行われている。 In recent years, it has been frequently performed to connect a computer device to a projector and project an image such as a document on a screen for presentation. Along with this, in order to save the contents of seminars and meetings as minutes, there are increasing opportunities to take pictures of presentations using an imaging device such as a video camera. Further, a captured image obtained by imaging a screen is displayed on a remote monitor device, and a remote conference or the like is performed, for example. Furthermore, not only images projected on a screen but also a monitor of a computer device and a display screen of a television device are often photographed.
このように、スクリーンに投影された資料や画像等の提示画像を撮像すると、撮像画像における提示画像で白とびを生じたり、他の画像(以下「背景画像」という)で黒つぶれを起こしてしまうおそれがある。これらの問題の主要因は、提示画像部分とその他の画像部分で明るさに大きな差があるためである。 As described above, when a presentation image such as a document or an image projected on the screen is captured, the presentation image in the captured image may be overexposed or blackout may occur in another image (hereinafter referred to as “background image”). There is a fear. The main cause of these problems is that there is a large difference in brightness between the presented image portion and other image portions.
図18は、撮像装置で例えばプレゼンテーションの様子を撮像する場合を示している。
例えば、図18の(A)のような構図でスクリーンを撮影すると、暗い背景に合わせて調整が行われて、図18の(B)のようにスクリーンに投影されている提示画像が白とびを生じる。このように提示画像が白とびを起こすと、例えば議事録用途でプレゼンテーションを撮像しても、提示画像の内容を読み取ることができない。
FIG. 18 shows a case where an imaging device captures an image of a presentation, for example.
For example, when the screen is photographed with a composition as shown in FIG. 18A, adjustment is made in accordance with a dark background, and the presentation image projected on the screen is overexposed as shown in FIG. Arise. When the presentation image is overexposed in this way, the content of the presentation image cannot be read even if a presentation is captured for minutes, for example.
また、図19のようにスクリーンに投影された提示画像を中心として撮像を行うと、提示画像に合わせて調整が行われることから、発表者が存在する背景部分に関しては暗くつぶれた画像となってしまい、発表者の表情や動作が見えにくくなってしまう。 In addition, when imaging is performed around the presentation image projected on the screen as shown in FIG. 19, adjustment is performed in accordance with the presentation image, so that the background portion where the presenter is present is a darkened image. This makes it difficult to see the facial expressions and actions of the presenter.
このため、例えば特許文献1の発明では、同一の被写体を異なる露光条件で撮像して、得られた複数の画像について所定の画像信号レベルに基づき適正露光領域と不適正露光領域とに分割し、不適正露光領域は他の露光条件で撮像した画像における適正露光領域の画像データを適用して、この適性露光領域の階調補正を各画像に行い、各画像を合成して一つの広ダイナミックレンジ画像を生成することが行われている。 Therefore, for example, in the invention of Patent Document 1, the same subject is imaged under different exposure conditions, and a plurality of obtained images are divided into appropriate exposure areas and inappropriate exposure areas based on a predetermined image signal level, The improper exposure area applies image data of the proper exposure area in the image captured under other exposure conditions, performs gradation correction of this appropriate exposure area on each image, and synthesizes each image into one wide dynamic range. An image is generated.
ところで、特許文献1の発明のように画像を合成して広ダイナミックレンジ画像を生成する場合、画像の合成が簡単で合成後の画像を不自然さのない画像とするためには、異なる露光条件で撮像した撮像画像において提示画像の位置を固定しなければならない。このため、撮像装置が固定されていない状態で提示画像を撮像したり、異なる露光条件で撮像を行っている途中で提示画像の更新が行われると、不自然さのない広ダイナミックレンジ画像を得ることが困難となる。 By the way, when a wide dynamic range image is generated by synthesizing images as in the invention of Patent Document 1, different exposure conditions are used in order to make the synthesized image simple and the image without unnaturalness. The position of the presentation image must be fixed in the captured image captured in (1). For this reason, if a presentation image is captured in a state where the imaging device is not fixed, or if the presentation image is updated in the middle of imaging under different exposure conditions, a wide dynamic range image without unnaturalness is obtained. It becomes difficult.
そこで、この発明では、被写体の白とびや黒つぶれ等が防止された良好な撮像画像を容易に得ることができる画像処理装置と画像処理方法および撮像装置を提供するものである。 Therefore, the present invention provides an image processing apparatus, an image processing method, and an imaging apparatus that can easily obtain a good captured image in which a subject is prevented from being overexposed or darkened.
この発明の概念は、提示装置によって提示された提示画像、例えばプロジェクタによってスクリーンに投影された画像や、テレビジョン装置の画面上に表示された画像を撮像したとき、撮像画像から提示画像と背景画像の領域を検出して、領域毎にそれぞれガンマ補正を行うことにより、提示画像と背景画像のそれぞれで白とびや黒つぶれが防止された撮像画像を得るものである。 The concept of the present invention is that when a presentation image presented by a presentation device, for example, an image projected on a screen by a projector or an image displayed on a screen of a television device is captured, the presentation image and the background image are captured from the captured image. In this case, a captured image in which overexposure and underexposure are prevented in each of the presentation image and the background image is obtained.
この発明に係る画像処理装置は、撮像画像における輝度または色の違いに基づいて、撮像画像から画像提示装置によって提示された提示画像の領域の検出を行う提示画像検出部と、撮像画像において、検出された提示画像の領域と提示画像を除く他の領域に対してそれぞれ異なる特性でガンマ補正を行うガンマ補正部を有するものである。 The image processing apparatus according to the present invention includes a presentation image detection unit that detects a region of a presentation image presented by the image presentation device from a captured image based on a difference in luminance or color in the captured image, and a detection in the captured image. A gamma correction unit configured to perform gamma correction with different characteristics for each of the displayed image area and other areas excluding the displayed image.
また、この発明に係る画像処理方法は、撮像画像における輝度または色の違いに基づいて、撮像画像から画像提示装置によって提示された提示画像の領域の検出を行う提示画像検出工程、撮像画像において、検出された提示画像の領域と提示画像を除く他の領域に対してそれぞれ異なる特性でガンマ補正を行うガンマ補正工程を有するものである。 Further, an image processing method according to the present invention includes a presented image detection step of detecting a region of a presented image presented by an image presentation device from a captured image based on a difference in luminance or color in the captured image, It has a gamma correction step of performing gamma correction with different characteristics for the detected area of the presentation image and other areas excluding the presentation image.
さらに、この発明に係る撮像装置は、被写体を撮像して撮像画像を得る撮像部と、撮像画像における輝度または色の違いに基づいて、撮像画像から画像提示装置によって提示された提示画像の領域の検出を行う提示画像検出部と、撮像画像において、検出された提示画像の領域と提示画像を除く他の領域に対してそれぞれ異なる特性でガンマ補正を行うガンマ補正部を有するものである。 Furthermore, an imaging apparatus according to the present invention includes: an imaging unit that captures an image of a subject to obtain a captured image; and a region of a presentation image that is presented from the captured image by the image presentation device based on a difference in luminance or color in the captured image. The present invention includes a presentation image detection unit that performs detection, and a gamma correction unit that performs gamma correction with different characteristics on the detected presentation image region and other regions other than the presentation image in the captured image.
この発明においては、撮像画像から提示画像の領域が検出されて、検出された提示画像の領域と提示画像を除く背景画像の領域に対してそれぞれ異なる特性でガンマ補正が行われる。例えば背景画像の領域に対して、低輝度部分の輝度レベルを伸長するように補正された特性でガンマ補正が行われる。また、提示画像の領域に対して、高輝度部分の輝度レベルを圧縮するように補正された特性や、コントラストを強調するように補正された特性でガンマ補正が行われる。 In the present invention, a region of the presentation image is detected from the captured image, and gamma correction is performed with different characteristics on the detected region of the presentation image and the background image region excluding the presentation image. For example, gamma correction is performed on the background image area with characteristics corrected to expand the luminance level of the low luminance portion. In addition, gamma correction is performed on the region of the presentation image with characteristics corrected to compress the luminance level of the high luminance part and characteristics corrected to enhance the contrast.
この発明によれば、撮像画像から提示画像と背景画像の領域が検出されて、領域毎にそれぞれ異なる特性でガンマ補正が行われる。このため、被写体の白とびや黒つぶれが防止された良好な撮像画像を容易に得ることができる。 According to the present invention, regions of the presentation image and the background image are detected from the captured image, and gamma correction is performed with different characteristics for each region. For this reason, it is possible to easily obtain a good captured image in which overexposure or blackout of the subject is prevented.
以下、図を参照しながら、この発明の実施の一形態について説明する。図1は、撮像装置の構成を示している。被写体光は、レンズ部11と絞り機構12を介して撮像部21の撮像素子211例えばCCD(Charge Coupled Device)イメージセンサやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサに入射される。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of the imaging apparatus. The subject light is incident on the imaging element 211 of the imaging unit 21 such as a charge coupled device (CCD) image sensor or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) image sensor via the lens unit 11 and the aperture mechanism 12.
撮像素子211は、受光面に結像された被写体像の撮像光を、画素毎に電気信号に変換して三原色の画像信号を生成する。また、生成した画像信号をCDS(Correlated Double Sampling circuit)部212に供給する。 The imaging element 211 converts the imaging light of the subject image formed on the light receiving surface into an electrical signal for each pixel to generate an image signal of three primary colors. Further, the generated image signal is supplied to a CDS (Correlated Double Sampling circuit) unit 212.
CDS部212は、撮像素子から供給された画像信号のノイズ除去を行い、ノイズ除去後の画像信号を増幅部213に供給する。増幅部213は、CDS部212から供給された画像信号のゲイン調整を行い、ゲイン調整後の画像信号SaをA/D(Analog / Digital)変換部23に供給する。 The CDS unit 212 removes noise from the image signal supplied from the image sensor, and supplies the image signal after the noise removal to the amplification unit 213. The amplification unit 213 adjusts the gain of the image signal supplied from the CDS unit 212 and supplies the image signal Sa after gain adjustment to the A / D (Analog / Digital) conversion unit 23.
タイミング信号発生部22は、撮像素子211で画像信号を生成するための駆動信号TDを生成して撮像素子211に供給する。また、タイミング信号発生部22は、駆動信号TDによって、撮像素子211における露光時間(光電変換によって得られた有効電荷の蓄積時間)を制御する。 The timing signal generator 22 generates a drive signal TD for generating an image signal by the image sensor 211 and supplies the drive signal TD to the image sensor 211. The timing signal generation unit 22 controls the exposure time (effective charge accumulation time obtained by photoelectric conversion) in the image sensor 211 by the drive signal TD.
A/D変換部23は、アナログの画像信号Saをディジタルの画像信号DVaに変換して、提示画像検出部31と検波部32および画像処理部35に供給する。 The A / D converter 23 converts the analog image signal Sa into a digital image signal DVa and supplies the digital image signal DVa to the presentation image detector 31, the detector 32, and the image processor 35.
提示画像検出部31は、画像信号DVaに基づく撮像画像から提示画像の領域を検出する処理を行い、検出結果を示す検出信号JAを生成して画像処理部35と制御部51に供給する。 The presentation image detection unit 31 performs processing for detecting a region of the presentation image from the captured image based on the image signal DVa, generates a detection signal JA indicating the detection result, and supplies the detection signal JA to the image processing unit 35 and the control unit 51.
提示画像の検出方法は特定の検出方法に限られるものではなく、撮像画像から提示画像の領域を精度よく検出できれば、いずれの検出方法を用いるものとしてもよい。例えば、提示画像検出部31は、三原色の画像信号DVaを輝度信号DYと色差信号DCに変換して、輝度信号DYを閾値と比較することで輝度信号DYの2値化を行い、輝度2値化信号BYを生成する。なお、2値化に用いる閾値は、予め固定したレベルに閾値を設定しておくものとしてもよく、撮像画像から提示画像を精度よく検出できるように、撮像画像に応じて設定するものとしてもよい。次に、提示画像検出部31は、ライン毎に輝度信号DYの信号レベルが閾値よりも高い画素をカウントすることで水平分布を求める。同様に、水平方向の画素位置毎に、輝度信号DYの信号レベルが閾値よりも高い画素を垂直方向にカウントすることで垂直分布を求める。さらに、提示画像検出部31は、水平分布から上辺および下辺および垂直分布から左辺と右辺の検出を行う。例えば、提示画像検出部31は、水平分布および垂直分布の立ち上がり(立ち下がり)を生じた位置や立ち上がり(立ち下がり)が完了した位置等から辺の位置を検出する。次に、提示画像検出部31は、検出した上辺,下辺,左辺および右辺が提示画像の各辺に相当するものであることを判別したとき、例えば検出した上辺,下辺,左辺および右辺で囲まれる領域が提示画像のアスペクト比に近似していることを判別したとき、検出された上辺,下辺,左辺および右辺で囲まれる領域を提示画像の領域として、この提示画像の領域を示す検出信号JAを画像処理部35と制御部51に供給する。 The detection method of the presentation image is not limited to a specific detection method, and any detection method may be used as long as the region of the presentation image can be accurately detected from the captured image. For example, the presentation image detection unit 31 converts the three primary color image signals DVa into a luminance signal DY and a color difference signal DC, and binarizes the luminance signal DY by comparing the luminance signal DY with a threshold value. Generates a digitized signal BY. The threshold used for binarization may be set to a level fixed in advance, or may be set according to the captured image so that the presented image can be detected from the captured image with high accuracy. . Next, the presentation image detection unit 31 obtains a horizontal distribution by counting pixels in which the signal level of the luminance signal DY is higher than a threshold value for each line. Similarly, for each pixel position in the horizontal direction, the vertical distribution is obtained by counting in the vertical direction pixels whose signal level of the luminance signal DY is higher than the threshold value. Further, the presented image detection unit 31 detects the upper side and the lower side from the horizontal distribution and the left side and the right side from the vertical distribution. For example, the presentation image detection unit 31 detects the position of the edge from the position where the rising (falling) of the horizontal distribution and the vertical distribution has occurred, the position where the rising (falling) has been completed, or the like. Next, when the presented image detection unit 31 determines that the detected upper side, lower side, left side, and right side correspond to each side of the presented image, for example, it is surrounded by the detected upper side, lower side, left side, and right side. When it is determined that the area is approximate to the aspect ratio of the presented image, the detected area JA surrounded by the detected upper side, lower side, left side, and right side is set as the presented image area, and the detection signal JA indicating the presented image area is This is supplied to the image processing unit 35 and the control unit 51.
また、提示画像検出部31は、水平分布と垂直分布に基づき画像の頂点を検出して、検出した頂点が提示画像の各頂点に相当するものであることを判別したとき、例えば検出した頂点で囲まれる領域が提示画像のアスペクト比に近似していることを判別したとき、検出した頂点を直線で結んで囲まれる領域を提示画像の領域としてもよい。なお、提示画像検出部31は、水平分布および垂直分布の立ち上がりを生じた位置や分布の立ち上がりが完了した位置を頂点とする。 In addition, when the presentation image detection unit 31 detects the vertex of the image based on the horizontal distribution and the vertical distribution and determines that the detected vertex corresponds to each vertex of the presentation image, for example, the detected vertex When it is determined that the enclosed area approximates the aspect ratio of the presented image, the area enclosed by connecting the detected vertices with a straight line may be used as the presented image area. In addition, the presentation image detection unit 31 uses the position where the rising of the horizontal distribution and the vertical distribution has occurred and the position where the rising of the distribution is completed as a vertex.
また、提示画像検出部31は、エッジ検出を行い、エッジ検出結果から提示画像の領域を検出するものとしてもよい。すなわち、輝度二値化信号から黒レベルと白レベルの境界であるエッジを検出する。次に、黒レベルの領域と白レベルの領域との境界を示す境界線を検出する。ここで、提示画像は矩形状とされているので、境界線の検出では、直線状の境界線を検出する。さらに、検出された境界線で囲まれる矩形状あるいは台形状の領域から、提示画像に対応する領域を選択する。さらに、提示画像検出部31は輪郭抽出を行って4つの頂点を求めて、この頂点を直線で結んで囲んだ領域を提示画像の領域とすることもできる。 Moreover, the presentation image detection part 31 is good also as what detects an edge and detects the area | region of a presentation image from an edge detection result. That is, an edge that is a boundary between the black level and the white level is detected from the luminance binarized signal. Next, a boundary line indicating the boundary between the black level region and the white level region is detected. Here, since the presented image is rectangular, in detecting the boundary line, a linear boundary line is detected. Furthermore, an area corresponding to the presentation image is selected from a rectangular or trapezoidal area surrounded by the detected boundary line. Further, the presentation image detection unit 31 can extract four contours by extracting the contour, and can also set a region surrounded by connecting the vertices with a straight line as a region of the presentation image.
検波部32は、供給された画像信号DVaから撮像画像の明るさを示す検波信号JBを生成して制御部51に供給する。検波部32は、例えば撮像画像をm×n個の検波ブロックに分割し、それぞれのブロックにおける各画素の明るさを示す信号の総和を算出する。さらに、検波部32は、算出した総和に対してブロック毎に重み付けを行い、重み付け後の総和の加算値を示す検波信号JBを制御部51に供給する。 The detection unit 32 generates a detection signal JB indicating the brightness of the captured image from the supplied image signal DVa and supplies the detection signal JB to the control unit 51. For example, the detection unit 32 divides the captured image into m × n detection blocks, and calculates the sum of signals indicating the brightness of each pixel in each block. Further, the detection unit 32 weights the calculated sum for each block, and supplies a detection signal JB indicating an added value of the weighted sum to the control unit 51.
画像処理部35は、A/D変換部23から供給された画像信号DVaに対して種々の画像処理を行う。例えばホワイトバランス(WB)調整部351では、撮像画像における白色の被写体が正しく白色として表示されるように、ホワイトバランス調整を行う。ガンマ補正部352では、予め設定されたガンマカーブを用いて画像信号のレベル変換を行う。またガンマ補正部352は、提示画像検出部31からの検出信号JAによって、提示画像と判別された画像の領域と背景画像と判別された画像の領域に対してそれぞれ異なる特性でガンマ補正を行う。例えば提示画像と判別された画像の領域に対しては白とびが生じないようにガンマ補正を行い、背景画像と判別された画像の領域に対しては黒つぶれが生じないようにガンマ補正を行う。 The image processing unit 35 performs various image processing on the image signal DVa supplied from the A / D conversion unit 23. For example, the white balance (WB) adjustment unit 351 performs white balance adjustment so that a white subject in the captured image is correctly displayed as white. The gamma correction unit 352 performs image signal level conversion using a preset gamma curve. Further, the gamma correction unit 352 performs gamma correction with different characteristics on the image area determined to be the presentation image and the image area determined to be the background image based on the detection signal JA from the presentation image detection unit 31. For example, gamma correction is performed so that overexposure does not occur in the area of the image determined to be the presentation image, and gamma correction is performed so that blackout does not occur in the area of the image determined as background image. .
また、画像処理部35は、例えばホワイトバランス調整やガンマ補正等が行われた三原色の画像信号を、静止画像または動画像の画像符号化技術に応じた画像信号例えば輝度信号や色差信号等に変換して圧縮伸長処理を行い、得られた静止画像または動画像の圧縮符号化信号GDaを記録再生部37出力する。さらに、圧縮伸長処理が行われていない静止画像や動画像の画像信号および/または圧縮符号化信号を外部機器(図示せず)に出力する処理を行う。画像処理部35は、圧縮符号化信号GDbが記録再生部37から供給されたとき、圧縮符号化信号GDbを圧縮符号化処理前の画像信号に戻す処理を行う。さらに、画像処理部35は、画像信号DVaから表示画像信号HGを生成して表示部38に供給する。また、画像処理部35は、制御部51から供給された表示信号HEに基づき、提示画像撮像モードに設定されたことを示す情報等がオンスクリーン表示されている表示画像信号HGの生成等も行う。 Further, the image processing unit 35 converts, for example, an image signal of three primary colors subjected to white balance adjustment, gamma correction, and the like into an image signal such as a luminance signal or a color difference signal according to an image encoding technique of a still image or a moving image. Then, compression / decompression processing is performed, and the obtained still image or moving image compression-encoded signal GDa is output to the recording / reproducing unit 37. Furthermore, a process of outputting an image signal and / or a compression-coded signal of a still image or a moving image that has not been subjected to compression / decompression processing to an external device (not shown) is performed. When the compressed encoded signal GDb is supplied from the recording / reproducing unit 37, the image processing unit 35 performs processing to return the compressed encoded signal GDb to the image signal before the compression encoding process. Further, the image processing unit 35 generates a display image signal HG from the image signal DVa and supplies it to the display unit 38. The image processing unit 35 also generates a display image signal HG in which information indicating that the presentation image capturing mode is set is displayed on the screen based on the display signal HE supplied from the control unit 51. .
記録再生部37は、画像処理部35から供給された圧縮符号化信号GDaを、記録媒体例えば半導体メモリや光ディスクあるいは磁気テープ等の記録媒体に記録する。また、記録媒体に記録されている圧縮符号化信号GDbを読み出して画像処理部35に供給する。 The recording / reproducing unit 37 records the compressed encoded signal GDa supplied from the image processing unit 35 on a recording medium such as a semiconductor memory, an optical disk, or a magnetic tape. Further, the compressed encoded signal GDb recorded on the recording medium is read and supplied to the image processing unit 35.
表示部38は、例えば液晶表示素子等を用いて構成されており、画像処理部35から供給された表示画像信号HGに基づいて画像表示を行う。 The display unit 38 is configured using, for example, a liquid crystal display element or the like, and performs image display based on the display image signal HG supplied from the image processing unit 35.
レンズ駆動部41は、撮像素子211の受光面に被写体像が焦点の合った状態で結像されるようにレンズ部11のフォーカスレンズ(図示せず)を駆動する。また、撮像素子211の受光面に結像される被写体像の大きさが所望の大きさとなるようにレンズ部11のズームレンズ(図示せず)を駆動する。 The lens driving unit 41 drives a focus lens (not shown) of the lens unit 11 so that the subject image is focused on the light receiving surface of the image sensor 211. Further, the zoom lens (not shown) of the lens unit 11 is driven so that the size of the subject image formed on the light receiving surface of the image sensor 211 becomes a desired size.
絞り駆動部42は、絞り機構12を駆動して、撮像素子211の受光面に結像される被写体像の光量を調整する。 The aperture driving unit 42 drives the aperture mechanism 12 to adjust the amount of light of the subject image formed on the light receiving surface of the image sensor 211.
制御部51には、ユーザインタフェース部52が接続されている。ユーザインタフェース部52は、操作キーや外部からの遠隔操作信号を入力するためのインタフェース等で構成されており、ユーザ操作に応じた操作信号PSを生成して制御部51に供給する。 A user interface unit 52 is connected to the control unit 51. The user interface unit 52 includes an operation key and an interface for inputting a remote operation signal from the outside. The user interface unit 52 generates an operation signal PS corresponding to a user operation and supplies the operation signal PS to the control unit 51.
制御部51は、CPU(Central Processing Unit)511や、ROM(Read Only Memory)512、RAM(Random Access Memory)513等で構成されている。CPU511は、ROM512に格納されているプログラムを実行して、操作信号PSに応じた制御信号を生成して各部に供給することで、撮像装置の動作がユーザ操作に応じて動作となるように制御する。なお、RAMは、種々の制御を行う際に情報を一時記憶しておくためのワーキングエリア等として用いられる。 The control unit 51 includes a CPU (Central Processing Unit) 511, a ROM (Read Only Memory) 512, a RAM (Random Access Memory) 513, and the like. The CPU 511 executes a program stored in the ROM 512, generates a control signal corresponding to the operation signal PS, and supplies the control signal to each unit, thereby controlling the operation of the imaging device according to a user operation. To do. The RAM is used as a working area for temporarily storing information when performing various controls.
また、制御部51は、提示画像検出部31から供給された検出信号JAに基づき撮像モードの切り換えを行い、撮像モードに応じた制御信号CTeを画像処理部35に供給して、撮像モードに応じてガンマ補正動作を切り換える。 Further, the control unit 51 switches the imaging mode based on the detection signal JA supplied from the presentation image detection unit 31, supplies the control signal CTe corresponding to the imaging mode to the image processing unit 35, and responds to the imaging mode. Switch the gamma correction operation.
なお、制御部51は、検波部32から供給された検波信号JBによって示された検波値が予め設定されている基準値となるように、少なくとも制御信号CTb,CTc,CTdのいずれかを生成する。制御部51は、生成した制御信号CTbを絞り駆動部42、制御信号CTcをタイミング信号発生部22、制御信号CTdを増幅部213に供給することで、適正露出となるように絞り機構12の絞り設定や撮像素子211における露光時間の調整、画像信号Saのゲイン調整を行う。また、制御部51は、制御信号CTaを生成してレンズ駆動部41に供給して、撮像素子211の受光面に被写体像が焦点の合った状態で結像されるようにフォーカスレンズを駆動させる処理等を行わせる。 The control unit 51 generates at least one of the control signals CTb, CTc, and CTd so that the detection value indicated by the detection signal JB supplied from the detection unit 32 becomes a preset reference value. . The control unit 51 supplies the generated control signal CTb to the aperture drive unit 42, the control signal CTc to the timing signal generation unit 22, and the control signal CTd to the amplification unit 213, so that the aperture of the aperture mechanism 12 is adjusted so as to achieve proper exposure. Setting, adjustment of exposure time in the image sensor 211, and gain adjustment of the image signal Sa are performed. Further, the control unit 51 generates a control signal CTa and supplies it to the lens driving unit 41 to drive the focus lens so that the subject image is focused on the light receiving surface of the image sensor 211. Causes processing to be performed.
次に、撮像装置の動作について説明する。図2は、ガンマ補正動作を示すフローチャートである。ステップST1で制御部51は、提示画像検出部31で提示画像検出を行わせてステップST2に進む。提示画像検出部31は、提示装置によって提示された提示画像を撮像したときに撮像画像における提示画像の領域の検出を行い、検出結果を示す検出信号JAを生成して画像処理部35と制御部51に供給する。 Next, the operation of the imaging apparatus will be described. FIG. 2 is a flowchart showing the gamma correction operation. In step ST1, the control unit 51 causes the presentation image detection unit 31 to perform presentation image detection and proceeds to step ST2. The presentation image detection unit 31 detects a region of the presentation image in the captured image when the presentation image presented by the presentation device is captured, generates a detection signal JA indicating the detection result, and the image processing unit 35 and the control unit. 51.
図3は、提示画像検出動作を示すフローチャートである。なお、図3では、水平分布から上辺および下辺および垂直分布から左辺と右辺を検出して、検出した上辺,下辺,左辺および右辺が提示画像の各辺に相当するものであることを判別して、提示画像の領域の検出を行う場合を例示している。 FIG. 3 is a flowchart showing the presentation image detection operation. In FIG. 3, the upper side and the lower side are detected from the horizontal distribution, and the left side and the right side are detected from the vertical distribution, and it is determined that the detected upper side, lower side, left side and right side correspond to each side of the presented image. The case where the region of the presented image is detected is illustrated.
ステップST101で提示画像検出部31は、変換処理を行う。提示画像検出部31は、三原色の画像信号DVaから輝度信号DYと色差信号DCを生成してステップST102に進む。 In step ST101, the presentation image detection unit 31 performs a conversion process. The presentation image detection unit 31 generates a luminance signal DY and a color difference signal DC from the three primary color image signals DVa, and proceeds to step ST102.
ステップST102で提示画像検出部31は2値化処理を行う。提示画像検出部31は、輝度信号DYと色差信号DCを2値化して、輝度2値化信号と色差2値化信号を生成してステップST103に進む。 In step ST102, the presentation image detection unit 31 performs binarization processing. The presented image detection unit 31 binarizes the luminance signal DY and the color difference signal DC, generates a luminance binarized signal and a color difference binarized signal, and proceeds to step ST103.
2値化処理では、上述のように、輝度信号DYや色差信号DCと閾値を比較することで輝度信号DYや色差信号DCの2値化を行い、輝度2値化信号BYや色差2値化信号BCを生成する。2値化処理に用いる閾値は、予め固定したレベルに設定しておくものとしてもよく、撮像画像から提示画像の領域を精度よく検出できるように、撮像画像に応じて閾値を設定するものとしてもよい。 In the binarization process, as described above, the luminance signal DY and the color difference signal DC are binarized by comparing the luminance signal DY and the color difference signal DC with the threshold value, and the luminance binarized signal BY and the color difference binarization are performed. A signal BC is generated. The threshold used for the binarization process may be set to a fixed level in advance, or the threshold may be set according to the captured image so that the region of the presentation image can be accurately detected from the captured image. Good.
ここで、撮像画像に応じて閾値を設定する場合、例えば統計的手法を用いて閾値の設定を行う。統計的手法としてはモード法や判別分析法等を用いるものとする。モード法は、撮像画像の輝度レベルのヒストグラムが双峰性を有しており、提示画像の部分と他の画像(以下「背景画像」という)の部分が区分されるとき、谷の位置を閾値として設定する方法である。また、判別分析法は、ヒストグラムを輝度レベルに応じて2つに区分してグループ分けを行い、このグループ間の分散が最大となる区分レベルを閾値として設定する方法である。 Here, when setting a threshold value according to a captured image, for example, the threshold value is set using a statistical method. As a statistical method, a mode method, a discriminant analysis method, or the like is used. In the mode method, the brightness level histogram of the captured image has bimodality, and when the portion of the presented image is separated from the portion of another image (hereinafter referred to as “background image”), the valley position is set as a threshold value. It is a method to set as. The discriminant analysis method is a method in which the histogram is divided into two groups according to the luminance level, and the division level that maximizes the variance between the groups is set as a threshold value.
ステップST103で提示画像検出部31は、輝度2値化信号BYを選択してステップST104に進む。 In step ST103, the presented image detection unit 31 selects the luminance binarized signal BY and proceeds to step ST104.
ステップST104で提示画像検出部31は、水平分布を取得してステップST105に進む。また、ステップST105で提示画像検出部31は、垂直分布を取得してステップST106に進む。 In step ST104, the presentation image detection unit 31 acquires a horizontal distribution and proceeds to step ST105. In step ST105, the presentation image detection unit 31 acquires the vertical distribution and proceeds to step ST106.
図4は、水平分布と垂直分布の取得処理を示している。図4の(A)は撮像画像を示しており、図4の(B)は2値化処理後の撮像画像を示している。提示画像検出部31は、ライン毎に輝度信号DYの信号レベルが閾値よりも高い画素をカウントすることで、図4の(C)に示す水平分布を得る。また、垂直方向に輝度信号DYの信号レベルが閾値よりも高い画素をカウントすることで、図4の(D)に示すように、上述の水平方向と直交する垂直方向の分布を得る。 FIG. 4 shows acquisition processing of the horizontal distribution and the vertical distribution. 4A shows a captured image, and FIG. 4B shows a captured image after binarization processing. The presentation image detection unit 31 obtains a horizontal distribution shown in FIG. 4C by counting pixels in which the signal level of the luminance signal DY is higher than the threshold value for each line. Further, by counting pixels in which the signal level of the luminance signal DY is higher than the threshold value in the vertical direction, a distribution in the vertical direction orthogonal to the horizontal direction is obtained as shown in FIG.
ステップST106で提示画像検出部31は、提示画像の上辺と下辺の検出処理を行ってステップST107に進む。 In step ST <b> 106, the presented image detection unit 31 performs processing for detecting the upper side and the lower side of the presented image, and proceeds to step ST <b> 107.
図5,図6は、提示画像の上辺と下辺の検出処理を示している。図5の(A)は2値化処理後の撮像画像を示しており、図5の(B)はステップST104で取得した水平分布を示している。ここで、提示画像検出部31は、水平分布を複数領域に区分して、領域毎に対象画素の総和を求める。例えば領域REh1,REh2,REh3,REh4,REh5に区分して、領域毎に対象画素の総和を求める。次に、提示画像検出部31は、撮像画像の上端から下端方向に順次領域を選択して、選択した領域における対象画素の総和と閾値を比較して、総和が閾値を超える領域を検出する。このような処理を行うことで、提示画像の上辺を含む領域を検出することが可能となる。同様に、提示画像検出部31は、撮像画像の下端から上端方向に順次領域を選択して、選択した領域における対象画素の総和と閾値を比較して、総和が閾値を超える領域を検出する。このような処理を行うことで、提示画像の下辺を含む領域を検出することが可能となる。 5 and 6 show the processing for detecting the upper and lower sides of the presented image. 5A shows a captured image after binarization processing, and FIG. 5B shows the horizontal distribution acquired in step ST104. Here, the presentation image detection unit 31 divides the horizontal distribution into a plurality of regions, and obtains the sum of target pixels for each region. For example, the region is divided into regions REh1, REh2, REh3, REh4, and REh5, and the sum of target pixels is obtained for each region. Next, the presented image detection unit 31 sequentially selects areas from the upper end to the lower end of the captured image, compares the sum of the target pixels in the selected area with a threshold value, and detects an area where the sum exceeds the threshold value. By performing such processing, it is possible to detect a region including the upper side of the presented image. Similarly, the presented image detection unit 31 sequentially selects areas from the lower end to the upper end of the captured image, compares the sum of the target pixels in the selected area with the threshold, and detects an area where the sum exceeds the threshold. By performing such processing, it is possible to detect a region including the lower side of the presented image.
ところで、提示画像の辺が領域の境界に近接していると、領域内の対象画素の総和が大きく異なり、提示画像の辺を含む領域の検出が困難となる場合がある。例えば、提示画像の上辺が領域REh(n)内であって領域REh(n+1)に近接していると、領域内の対象画素の総和が大きな値とならない。ここで、総和が閾値を超える領域の検出が行われると、提示画像の上辺は領域REh(n+1)に含まれると誤って判断されてしまうおそれがある。したがって、水平分布を複数領域に区分する際に、他の領域と重なる部分を有するように領域を設ける。例えば領域REh1〜REh5,REh1s〜REh4sに示すように領域を設ける。この場合、提示画像の上辺が領域REh1と領域REh2の境界付近であって、領域REh1または領域REh2のいずれの位置であっても、領域REh1sにおける対象画素の総和は大きく変動することがない。したがって、このときの領域REh1sにおける対象画素の総和と閾値を比較したとき、提示画像の上辺が領域REh1sに含まれていると判別されるように閾値を設定すれば、提示画像の辺を含む領域を正しく検出することができる。なお、閾値は、予め固定して設けておくものとしてもよく、上述のように統計的手法を用いて各領域における対象画素の総和から閾値を設定するものとしてもよい。 By the way, when the side of the presentation image is close to the boundary of the region, the sum of the target pixels in the region is greatly different, and it may be difficult to detect the region including the side of the presentation image. For example, if the upper side of the presentation image is in the region REh (n) and close to the region REh (n + 1), the sum of the target pixels in the region does not become a large value. Here, if a region where the sum exceeds the threshold value is detected, there is a possibility that the upper side of the presented image is erroneously determined to be included in the region REh (n + 1). Therefore, when the horizontal distribution is divided into a plurality of regions, the regions are provided so as to have portions overlapping with other regions. For example, regions are provided as shown in regions REh1 to REh5 and REh1s to REh4s. In this case, even if the upper side of the presented image is near the boundary between the region REh1 and the region REh2, and the position is in either the region REh1 or the region REh2, the total sum of the target pixels in the region REh1s does not vary greatly. Therefore, if the threshold is set so that the upper side of the presentation image is included in the region REh1s when the total sum of the target pixels in the region REh1s at this time is compared with the threshold, the region including the side of the presentation image Can be detected correctly. The threshold value may be fixed in advance, or may be set from the sum of target pixels in each region using a statistical method as described above.
次に、提示画像検出部31は、検出した提示画像の辺を含む領域例えば上辺を含む領域REh1sにおいて、水平分布におけるライン毎の対象画素の総和を撮像画像の上端から下端方向にライン毎に順次用いて閾値と比較して、総和が閾値を超えるラインを提示画像の上辺Laとする。同様に、提示画像検出部31は、下辺を含む領域REh4sにおいて、水平分布におけるライン毎の対象画素の総和を撮像画像の下端から上端方向にライン毎に順次用いて閾値と比較して、総和が閾値を超えるラインを提示画像の下辺Lbとする。図6の(A)は2値化処理後の撮像画像を示しており、図6の(B)は水平分布を示している。ここで、領域REh1sが上辺を含む領域として判別されたとき、領域REh1sにおけるライン毎の対象画素の総和を撮像画像の上端から下端方向にライン毎に順次用いて閾値と比較して、総和が閾値を超えるラインを提示画像の上辺Laとする。同様に、領域REh4sが下辺を含む領域として判別されたとき、領域REh4sにおけるライン毎の対象画素の総和を撮像画像の下端から上端方向にライン毎に順次用いて閾値と比較して、総和が閾値を超えるラインを提示画像の下辺Lbとする。 Next, in the region REh1s including the side of the detected presentation image, for example, the region REh1s including the upper side, the presented image detection unit 31 sequentially calculates the sum of the target pixels for each line in the horizontal distribution for each line from the upper end to the lower end of the captured image. The line whose sum exceeds the threshold is used as the upper side La of the presentation image. Similarly, in the region REh4s including the lower side, the presented image detection unit 31 sequentially uses the sum of the target pixels for each line in the horizontal distribution from the lower end to the upper end of the captured image for each line and compares it with the threshold value. A line exceeding the threshold is set as the lower side Lb of the presentation image. 6A shows a captured image after binarization processing, and FIG. 6B shows a horizontal distribution. Here, when the region REh1s is determined as the region including the upper side, the sum of the target pixels for each line in the region REh1s is sequentially used for each line from the upper end to the lower end of the captured image and compared with the threshold value. A line exceeding the upper limit La is set as the upper side La of the presentation image. Similarly, when the region REh4s is determined as the region including the lower side, the sum of the target pixels for each line in the region REh4s is sequentially used for each line from the lower end to the upper end of the captured image and compared with the threshold value. A line that exceeds is set as the lower side Lb of the presentation image.
このように、上辺や下辺を含む領域を検出して、検出した領域から提示画像の上辺や下辺を検出することで、例えばノイズ等によって一つのラインの総和が大きくなってしまっても、このラインが提示画像の上辺と誤って判断されてしまうことを防止できる。 In this way, even if the total of one line becomes large due to noise or the like by detecting the area including the upper side and the lower side and detecting the upper side and the lower side of the presentation image from the detected area, this line Can be prevented from being erroneously determined as the upper side of the presented image.
ステップST107で提示画像検出部31は、提示画像の左辺と右辺の検出処理を行ってステップST108に進む。 In step ST107, the presentation image detection unit 31 performs detection processing of the left side and the right side of the presentation image, and proceeds to step ST108.
図7,図8は、提示画像の左辺と右辺の検出処理を示している。図7の(A)は2値化処理後の撮像画像を示しており、図7の(B)はステップST105で取得した垂直分布を示している。ここで、提示画像検出部31は、垂直分布を複数領域例えば領域REv1〜REv6,REv1s〜REv5sに区分して、領域毎に対象画素の総和を求める。次に、提示画像検出部31は、撮像画像の左端から右端方向に順次領域を選択して、選択した領域における対象画素の総和と閾値を比較して、総和が閾値を超える領域を検出する。このような処理を行うことで、提示画像の左辺を含む領域REv2を検出することが可能となる。同様に、提示画像検出部31は、撮像画像の右端から左端方向に順次領域を選択して、選択した領域における対象画素の総和と閾値を比較して、総和が閾値を超える領域を検出する。このような処理を行うことで、提示画像の右辺を含む領域REv5を検出することが可能となる。なお、このときの閾値は、予め固定して設けておくものとしてもよく、上述のように統計的手法を用いて各領域における対象画素の総和から閾値を設定するものとしてもよい。 7 and 8 show the detection processing of the left and right sides of the presented image. FIG. 7A shows the captured image after the binarization process, and FIG. 7B shows the vertical distribution acquired in step ST105. Here, the presentation image detection unit 31 divides the vertical distribution into a plurality of regions, for example, regions REv1 to REv6 and REv1s to REv5s, and obtains the sum of the target pixels for each region. Next, the presented image detection unit 31 sequentially selects areas from the left end to the right end of the captured image, compares the sum of the target pixels in the selected area with a threshold value, and detects an area where the sum exceeds the threshold value. By performing such processing, the region REv2 including the left side of the presented image can be detected. Similarly, the presented image detection unit 31 sequentially selects regions from the right end to the left end of the captured image, compares the sum of the target pixels in the selected region with a threshold value, and detects a region where the sum exceeds the threshold value. By performing such processing, the region REv5 including the right side of the presented image can be detected. The threshold value at this time may be fixed in advance, or may be set from the sum of target pixels in each region using a statistical method as described above.
次に、提示画像検出部31は、検出した領域例えば左辺を含む領域REv2において、垂直分布における画素位置毎の対象画素の総和を撮像画像の左端から右端方向に画素位置毎に順次用いて閾値と比較して、総和が閾値を超える画素位置を提示画像の左辺Lcとする。同様に、提示画像検出部31は、右辺を含む領域REv5において、垂直分布における画素位置毎の対象画素の総和を撮像画像の右端から左端方向に画素位置毎に順次用いて閾値と比較して、総和が閾値を超える画素位置を提示画像の右辺Ldとする。 Next, the presented image detection unit 31 sequentially uses the sum of the target pixels for each pixel position in the vertical distribution in the detected region, for example, the region REv2 including the left side, sequentially from the left end to the right end of the captured image for each pixel position. In comparison, the pixel position where the sum exceeds the threshold value is defined as the left side Lc of the presentation image. Similarly, in the region REv5 including the right side, the presented image detection unit 31 sequentially uses the sum of the target pixels for each pixel position in the vertical distribution for each pixel position in the direction from the right end to the left end of the captured image and compares it with the threshold value. The pixel position where the sum exceeds the threshold is defined as the right side Ld of the presented image.
図8の(A)は2値化処理後の撮像画像を示しており、図8の(B)は垂直分布を示している。ここで、領域REv2が左辺を含む領域として判別されたとき、領域REv2における画素位置毎の対象画素の総和を撮像画像の左端から右端方向に順次用いて閾値と比較して、総和が閾値を超える画素位置を提示画像の左辺Lcとする。同様に、領域REv5が右辺を含む領域として判別されたとき、領域REv5における画素位置毎の対象画素の総和を撮像画像の右端から左端方向にライン毎に順次用いて閾値と比較して、総和が閾値を超えるラインを提示画像の右辺Ldとする。 FIG. 8A shows a captured image after binarization processing, and FIG. 8B shows a vertical distribution. Here, when the region REv2 is determined as a region including the left side, the sum of the target pixels for each pixel position in the region REv2 is sequentially used from the left end to the right end of the captured image and compared with the threshold, and the sum exceeds the threshold. Let the pixel position be the left side Lc of the presentation image. Similarly, when the region REv5 is determined as the region including the right side, the sum of the target pixels for each pixel position in the region REv5 is sequentially used for each line from the right end to the left end of the captured image and compared with the threshold value. A line exceeding the threshold is set as the right side Ld of the presentation image.
ステップST108で提示画像検出部31は、提示画像であるか否か判別する。提示画像検出部31は、ステップST106,ST107で検出した上辺と下辺および左辺と右辺からアスペクト比を判別して、このアスペクト比が提示画像のアスペクト比例えばテレビジョン放送で用いられているアスペクト比「4:3」,「16:9」等に近似しているとき、すなわち、判別したアスペクト比が「4:3±α」,「16:9±β」であるとき、ステップST106とステップST107で検出した辺によって囲まれる領域を提示画像と判別して提示画像検出処理を終了して図2のステップST2に進む。なお「α」「β」は、提示画像であると判別するための許容範囲を示す定数であり、予め設定しておくものとする。このように、アスペクト比が所望のアスペクト比に近似しているか否かを判別することで、予め規定されているアスペクト比の提示画像を撮像したとき、撮像画像から提示画像の領域を容易に判別することが可能となる。 In step ST108, the presentation image detection unit 31 determines whether or not the presentation image is present. The presented image detection unit 31 determines the aspect ratio from the upper and lower sides and the left and right sides detected in steps ST106 and ST107, and this aspect ratio is the aspect ratio of the presented image, for example, the aspect ratio “used in television broadcasting”. When approximate to "4: 3", "16: 9", or the like, that is, when the determined aspect ratio is "4: 3 ± α", "16: 9 ± β", in steps ST106 and ST107 The area surrounded by the detected sides is determined as a presentation image, the presentation image detection process is terminated, and the process proceeds to step ST2 in FIG. “Α” and “β” are constants indicating an allowable range for determining that the image is a presentation image, and are set in advance. In this way, by determining whether or not the aspect ratio approximates the desired aspect ratio, it is possible to easily determine the area of the presentation image from the captured image when a presentation image with a predetermined aspect ratio is captured. It becomes possible to do.
また、提示画像検出部31は、提示画像の上辺と下辺および左辺と右辺を検出できないときや、検出した上辺と下辺および左辺と右辺に基づいて判別したアスペクト比が所望のアスペクト比に近似していないとき、提示画像を検出していないものとしてステップST109に進む。 In addition, when the presented image detection unit 31 cannot detect the upper and lower sides and the left and right sides of the presented image, the aspect ratio determined based on the detected upper and lower sides and the left and right sides approximates the desired aspect ratio. If not, the process proceeds to step ST109 assuming that the presented image is not detected.
図9は、提示画像であるか否かの判別動作を説明するための図である。例えば、図9の(A)や(B)に示すように上辺Laと下辺Lbおよび左辺Lcと右辺Ldが検出されて、この検出された上辺,下辺,左辺および右辺で囲まれる画像が、提示画像のアスペクト比に近似していないとき、ステップST109に進む。 FIG. 9 is a diagram for explaining an operation of determining whether or not the image is a presentation image. For example, as shown in FIGS. 9A and 9B, an upper side La and a lower side Lb, a left side Lc and a right side Ld are detected, and an image surrounded by the detected upper side, lower side, left side and right side is presented. When the aspect ratio of the image is not approximated, the process proceeds to step ST109.
ステップST109で提示画像検出部31は、提示画像の領域の検出が1度目であるか否かを判別する。提示画像検出部31は、輝度2値化信号を用いて提示画像の領域の検出を行うとき、提示画像の領域の検出が1度目であるからステップST110に進む。 In step ST109, the presentation image detection unit 31 determines whether or not the detection of the region of the presentation image is the first time. When the presentation image detection unit 31 detects the region of the presentation image using the luminance binarized signal, the presentation image region is detected for the first time, and the process proceeds to step ST110.
ステップST110で提示画像検出部31は、色差2値化信号を選択してステップST104に戻り、ステップST104からの処理を繰り返す。 In step ST110, the presentation image detection unit 31 selects the color difference binarized signal, returns to step ST104, and repeats the processing from step ST104.
提示画像検出部31は、ステップST104からの処理を繰り返すことで、色差2値化信号に基づいた提示画像の検出を行う。なお、提示画像検出部31は、提示画像の上辺と下辺および左辺と右辺を検出できないときや、検出した上辺と下辺および左辺と右辺に基づいて判別したアスペクト比が所望のアスペクト比に近似していないとき、ステップST108からステップST109に進む。 The presentation image detection unit 31 detects the presentation image based on the color difference binarized signal by repeating the processing from step ST104. The presented image detection unit 31 cannot detect the upper and lower sides and the left and right sides of the presented image, or the aspect ratio determined based on the detected upper and lower sides and the left and right sides approximates the desired aspect ratio. If not, the process proceeds from step ST108 to step ST109.
このように、輝度2値化信号だけでなく色差2値信号を用いて提示画像の検出を行うものとすれば、例えば提示画像と背景画像との輝度差が少ないため、輝度2値化信号に基づいて提示画像と背景画像を区分することが困難な場合でも、提示画像が背景画像とは異なる色を基調とした画像であるとき、色の違いから提示画像を検出できるようになる。この提示画像は、自然風景に比べ大きな輝度値を持つという特徴と色が濃いという特徴を持っている。ここで、色の濃さはYCC空間やLab空間の色空間における色差成分の大きさやHSV空間における彩度の大きさを用いて表すことができる。したがって、色差成分の強度や彩度の大きさを用いて提示画像の検出を行うものとすれば、輝度差に基づいて提示画像と背景画像の区分が困難な場合でも、提示画像と背景画像を区分することが可能となり、精度よく提示画像を検出できるようになる。 In this way, if the presentation image is detected using not only the luminance binarized signal but also the color difference binary signal, for example, the luminance difference between the presented image and the background image is small. Even when it is difficult to distinguish between the presentation image and the background image based on this, when the presentation image is an image based on a color different from the background image, the presentation image can be detected from the difference in color. This presented image has a feature that it has a larger luminance value and a darker color than natural scenery. Here, the color density can be expressed using the magnitude of the color difference component in the color space of the YCC space or Lab space or the magnitude of the saturation in the HSV space. Therefore, if the presentation image is detected using the intensity of the color difference component and the magnitude of the saturation, the presentation image and the background image can be detected even if it is difficult to distinguish the presentation image and the background image based on the luminance difference. It becomes possible to classify, and a presentation image can be detected with high accuracy.
ステップST109で提示画像検出部31は、提示画像の領域の検出が1度目であるか否かを判別する。提示画像検出部31は、輝度2値化信号と色差2値化信号を用いて提示画像の領域の検出を行っており、提示画像の領域の検出が1度目でないことから処理を終了して図2のステップST2に進む。 In step ST109, the presentation image detection unit 31 determines whether or not the detection of the region of the presentation image is the first time. The presentation image detection unit 31 detects the region of the presentation image using the luminance binarization signal and the color difference binarization signal, and terminates the processing since the detection of the region of the presentation image is not the first time. The process proceeds to step ST2 of step 2.
なお、提示画像の領域の検出は、図3に示す処理に限られるものではなく、上述のように他の検出方法を用いるものとしてもよい。例えば、撮像画像のエッジ検出を行うことで、提示画像と背景画像の境界を示す輪郭を取得して、この輪郭情報から提示画像の4つの頂点や4つの辺を示す直線を求めて、提示画像の領域を検出する。 The detection of the region of the presentation image is not limited to the processing shown in FIG. 3, and other detection methods may be used as described above. For example, by performing edge detection of the captured image, a contour indicating the boundary between the presentation image and the background image is acquired, and straight lines indicating four vertices and four sides of the presentation image are obtained from the contour information, and the presentation image is obtained. Detect the area.
図2のステップST2で制御部51は、提示画像撮像モードへの切換条件を満たしているか否かの判別を行う。制御部51は、提示画像撮像モードへの切換条件を満たしていると判別したとき、撮像モードを提示画像撮像モードに設定してステップST3に進み、満たしていないと判別したとき撮像モードを他の撮像モード(例えば通常撮像モード)に設定してステップST5に進む。 In step ST2 of FIG. 2, the control unit 51 determines whether or not the condition for switching to the presentation image capturing mode is satisfied. When the control unit 51 determines that the condition for switching to the presentation image imaging mode is satisfied, the control unit 51 sets the imaging mode to the presentation image imaging mode and proceeds to step ST3. The imaging mode (for example, normal imaging mode) is set and the process proceeds to step ST5.
制御部51は、提示画像が検出されたフレームの発生状況に応じて、提示画像撮像モードへの切換条件を満たしているか否か判別する。例えば、制御部51は、提示画像が検出されたフレームを生ずる毎にカウントアップを行い、提示画像が検出されていないフレームが生ずる毎にカウントダウンを行う。なお、カウント値の範囲は「0」〜「数十程度」に設定する。ここで、カウント値が撮像モード判定のために予め設定されている閾値(以下「モード判定閾値」という)以上となったときには提示画像撮像モードに設定して、カウント値がモード判定閾値未満であるときは通常撮像モードに設定する。 The control unit 51 determines whether or not the condition for switching to the presentation image capturing mode is satisfied according to the generation state of the frame in which the presentation image is detected. For example, the control unit 51 counts up every time a frame in which a presentation image is detected is generated, and counts down every time a frame in which a presentation image is not detected occurs. Note that the range of the count value is set to “0” to “about several tens”. Here, when the count value is equal to or greater than a threshold value set in advance for determining the imaging mode (hereinafter referred to as “mode determination threshold value”), the presentation image imaging mode is set and the count value is less than the mode determination threshold value If so, set to normal imaging mode.
また、制御部51は、提示画像が検出されたフレームの連続数や、提示画像が検出されていないフレームの連続数に基づいて撮像モードの設定を行うものとしてもよい。例えば、提示画像が検出されたフレームの連続数が所定数となったとき、撮像モードを通常撮像モードから提示画像撮像モードに切り換える。また、提示画像が検出されていないフレームの連続数が所定数となったとき、撮像モードを提示画像撮像モードから通常撮像モードに切り換える。このようにすれば、提示画像の検出状況に応じた撮像モードの切り換えを安定して行うことができる。 Moreover, the control part 51 is good also as what sets the imaging mode based on the continuous number of the frames from which the presentation image was detected, or the continuous number of the frames from which the presentation image was not detected. For example, when the number of consecutive frames in which the presentation image is detected reaches a predetermined number, the imaging mode is switched from the normal imaging mode to the presentation image imaging mode. When the number of consecutive frames in which no presentation image is detected reaches a predetermined number, the imaging mode is switched from the presentation image imaging mode to the normal imaging mode. In this way, it is possible to stably switch the imaging mode according to the detection state of the presented image.
ステップST3で制御部51は、提示画像撮像モード通知処理を行ってステップST4に進む。制御部51は、撮像装置が提示画像撮像モードに設定されていることをユーザに通知する。例えば、制御部51は、提示画像撮像モードに設定されているとき、表示信号HEを生成して画像処理部35に供給して、画像信号DVaと表示信号HEから表示画像信号HGを生成させることで、表示部38の画面上に撮像画像と提示画像撮像モードに設定されたことを示す情報を表示させる。なお、図10は、表示部38で表示されている撮像画像上に、提示画像撮像モードに設定されたことを示すアイコン表示MHを設けた場合を示している。 In step ST3, the control unit 51 performs a presentation image capturing mode notification process and proceeds to step ST4. The control unit 51 notifies the user that the imaging device is set to the presentation image imaging mode. For example, when the presentation image capturing mode is set, the control unit 51 generates the display signal HE and supplies the display signal HE to the image processing unit 35 to generate the display image signal HG from the image signal DVa and the display signal HE. Thus, information indicating that the captured image and the presentation image capturing mode are set is displayed on the screen of the display unit 38. FIG. 10 shows a case where an icon display MH indicating that the presentation image imaging mode is set is provided on the captured image displayed on the display unit 38.
ステップST4で制御部51は、提示画像と背景画像の領域を区分して、それぞれの領域に対してそれぞれ異なる特性のガンマ補正を画像処理部35のガンマ補正部352で行わせてステップST7に進む。すなわち、制御部51は、提示画像撮像モードに設定したことを、制御信号CTeによってガンマ補正部352に通知する。ガンマ補正部352は、提示画像と背景画像がそれぞれ白とびや黒つぶれを生じないように領域毎にそれぞれ異なる特性でガンマ補正を行う。ガンマ補正部352は、それぞれ異なる特性として、高輝度部分の輝度レベルを圧縮するように補正した特性と、低輝度部分の輝度を高めるように補正した特性でガンマ補正を行う。 In step ST4, the control unit 51 classifies the regions of the presentation image and the background image, causes the gamma correction unit 352 of the image processing unit 35 to perform gamma correction with different characteristics for each region, and proceeds to step ST7. . That is, the control unit 51 notifies the gamma correction unit 352 that the presentation image capturing mode has been set by the control signal CTe. The gamma correction unit 352 performs gamma correction with different characteristics for each region so that the presentation image and the background image do not cause overexposure or underexposure. The gamma correction unit 352 performs gamma correction using different characteristics that are corrected to compress the luminance level of the high-luminance portion and characteristics that are corrected to increase the luminance of the low-luminance portion.
例えば、スクリーンに投影された画像またはテレビジョン装置で表示された画像等の提示画像を撮像する場合、背景画像に比べて提示画像が一般に高輝度であるため、撮像画像において提示画像は白とびを生じやすい。また、提示画像に比べて背景画像が一般に低輝度であるため、撮像画像において背景画像は黒つぶれを生じやすい。したがって、ガンマ補正部352は、検出信号JAに基づき撮像画像を提示画像と背景画像の領域に区分して、提示画像の領域に対しては高輝度部分の輝度レベルを圧縮するように補正した特性でガンマ補正を行う。また、背景画像の領域に対しては低輝度部分の輝度レベルを伸長するように補正した特性でガンマ補正を行う。 For example, when a presentation image such as an image projected on a screen or an image displayed on a television device is captured, the presentation image is generally brighter than the background image. Prone to occur. In addition, since the background image generally has a lower luminance than the presented image, the background image is likely to be blacked out in the captured image. Therefore, the gamma correction unit 352 divides the captured image into regions of the presentation image and the background image based on the detection signal JA, and corrects the luminance level of the high-luminance portion for the region of the presentation image. Perform gamma correction with. In addition, the gamma correction is performed on the background image area with characteristics corrected so as to extend the luminance level of the low luminance portion.
図11は、提示画像検出部31からの検出信号JAによって示された撮像画像における提示画像の領域Aと背景画像の領域Bを例示している。図12は、ガンマ補正部352でガンマ補正を行うときの補正特性(ガンマカーブ)を示している。ガンマ補正部352は、提示画像のガンマ補正を行うとき、図12の(A)に示すように、通常のガンマカーブCBa(破線で示す)に比べて高輝度部分の輝度レベルを圧縮するように補正した特性のガンマカーブCBb(実線で示す)を用いる。また、ガンマ補正部352は、背景画像のガンマ補正を行うとき、図12の(B)に示すように、通常のガンマカーブCBa(破線で示す)に比べて低輝度部分の輝度レベルを伸長するように補正した特性のガンマカーブCBc(実線で示す)を用いる。 FIG. 11 illustrates the region A of the presentation image and the region B of the background image in the captured image indicated by the detection signal JA from the presentation image detection unit 31. FIG. 12 shows correction characteristics (gamma curve) when the gamma correction unit 352 performs gamma correction. When performing gamma correction of the presented image, the gamma correction unit 352 compresses the luminance level of the high luminance portion as compared to the normal gamma curve CBa (shown by a broken line) as shown in FIG. A corrected characteristic gamma curve CBb (shown by a solid line) is used. Further, when performing gamma correction on the background image, the gamma correction unit 352 extends the luminance level of the low-luminance portion as compared to the normal gamma curve CBa (shown by a broken line), as shown in FIG. A gamma curve CBc (shown by a solid line) having the characteristics corrected as described above is used.
ステップST2からステップST5に進むと、制御部51は通常撮像モード通知処理を行ってステップST6に進む。制御部51は、撮像装置が通常撮像モードに設定されていることをユーザに通知する。例えば、制御部51は、提示画像撮像モードに設定されているとき、表示信号HEを画像処理部35に供給して、提示画像撮像モードに設定されたことを示すアイコン表示MHを行う場合、表示信号HEの供給を停止してアイコン表示MHを消去することで、通常撮像モードに設定されていることをユーザが識別できるようにする。 When the process proceeds from step ST2 to step ST5, the control unit 51 performs a normal imaging mode notification process and proceeds to step ST6. The control unit 51 notifies the user that the imaging apparatus is set to the normal imaging mode. For example, when the display image HE is set in the presentation image capturing mode, the control unit 51 supplies the display signal HE to the image processing unit 35 to perform icon display MH indicating that the presentation image capturing mode is set. The supply of the signal HE is stopped and the icon display MH is deleted, so that the user can identify that the normal imaging mode is set.
ステップST6で制御部51は、提示画像と背景画像の領域を区分することなくガンマ補正をガンマ補正部352で行わせてステップST7に進む。すなわち、制御部51は、通常撮像モードに設定したことを、制御信号CTeによってガンマ補正部352に通知する。ガンマ補正部352は、通常撮像モードに設定されたとき、高輝度部分の輝度レベルを圧縮したり、低輝度部分の輝度レベルを伸長する補正がなされていないガンマカーブCBaを用いてガンマ補正を行う。 In step ST6, the control unit 51 causes the gamma correction unit 352 to perform gamma correction without dividing the region of the presentation image and the background image, and proceeds to step ST7. That is, the control unit 51 notifies the gamma correction unit 352 that the normal imaging mode has been set by the control signal CTe. When the normal imaging mode is set, the gamma correction unit 352 performs gamma correction using the gamma curve CBa that is not corrected to compress the luminance level of the high luminance portion or to expand the luminance level of the low luminance portion. .
ステップST7で制御部51は、撮像動作の終了であるか否かを判別する。制御部51は、例えば撮像装置10の電源オフ操作が行われたり、撮像モードから記録画像を再生する再生モードに切り換える操作が行われたとき、ガンマ補正を終了する。また、電源オフ操作や再生モードへの切り換え操作が行われていないときステップST1に戻る。 In step ST7, the control unit 51 determines whether or not the imaging operation is finished. The control unit 51 ends gamma correction when, for example, a power-off operation of the imaging apparatus 10 is performed or an operation of switching from the imaging mode to the reproduction mode for reproducing the recorded image is performed. When the power-off operation or the switching operation to the reproduction mode is not performed, the process returns to step ST1.
図13は、ガンマ補正が行われたときの動作を示している。ガンマ補正部352は、検出信号JAに基づき、図13の(A)に示す撮像画像を、図13の(B)に示す提示画像と図13の(C)に示す背景画像に区分する。なお、図13の(B)において、斜線部は背景画像の領域、図13の(C)において、斜線部は提示画像の領域をそれぞれ示している。 FIG. 13 shows an operation when gamma correction is performed. Based on the detection signal JA, the gamma correction unit 352 divides the captured image shown in FIG. 13A into a presentation image shown in FIG. 13B and a background image shown in FIG. In FIG. 13B, the hatched portion indicates the background image region, and in FIG. 13C, the hatched portion indicates the presentation image region.
ガンマ補正部352は、図12の(A)に示すガンマカーブCBbを用いて図13の(B)に示す提示画像の領域のガンマ補正を行う。このとき、ガンマカーブCBbは、高輝度部分の輝度レベルを圧縮する特性とされているので、ガンマ補正後の提示画像は白とびが防止された画像となる。また、ガンマ補正部352は、図12の(B)に示すガンマカーブCBcを用いて図13の(C)に示す背景画像の領域のガンマ補正を行う。このとき、ガンマカーブCBcは、低輝度部分の輝度レベルを伸長する特性とされているので、ガンマ補正後の背景画像は黒つぶれが防止された画像となる。したがって、ガンマ補正部352でガンマ補正が行われた撮像画像は、図13の(D)に示すように、提示画像では白とびがなく背景画像では黒つぶれのない撮像画像を得ることができる。 The gamma correction unit 352 performs gamma correction on the region of the presentation image shown in FIG. 13B using the gamma curve CBb shown in FIG. At this time, since the gamma curve CBb has a characteristic of compressing the luminance level of the high luminance portion, the presentation image after the gamma correction is an image in which overexposure is prevented. Further, the gamma correction unit 352 performs gamma correction of the background image region shown in FIG. 13C using the gamma curve CBc shown in FIG. At this time, since the gamma curve CBc has a characteristic of extending the luminance level of the low luminance portion, the background image after the gamma correction is an image in which blackout is prevented. Therefore, as shown in FIG. 13D, the captured image that has been subjected to gamma correction by the gamma correction unit 352 can obtain a captured image that has no overexposure in the presentation image and no blackout in the background image.
このように、提示画像の領域と前記提示画像を除く他の画像の領域に対してそれぞれ異なる特性でガンマ補正を行うものとすれば、被写体の白とびや黒つぶれが防止されている良好な撮像画像を容易に得ることができる。 In this way, if the gamma correction is performed with different characteristics for the area of the presentation image and the area of the other image excluding the presentation image, excellent imaging in which overexposure and underexposure of the subject are prevented is performed. Images can be easily obtained.
ところで、ガンマ補正部352では、上述のように高輝度部分の輝度レベルを圧縮したガンマカーブと低輝度部分の輝度レベルを伸長したガンマカーブを用いてガンマ補正を行うものとしたが、撮像画像が提示画像または背景画像の一方に応じて明るさ制御が行われた画像であるとき、他方の画像の領域に対してのみ補正した特性でガンマ補正を行うようにしてもよい。 Incidentally, the gamma correction unit 352 performs gamma correction using the gamma curve obtained by compressing the luminance level of the high luminance part and the gamma curve obtained by extending the luminance level of the low luminance part as described above. When the brightness control is performed according to one of the presentation image and the background image, gamma correction may be performed with characteristics corrected only for the region of the other image.
図14は、背景画像の領域のみガンマカーブを変更してガンマ補正を行う場合の動作を示すフローチャートである。ステップST11で制御部51は、ステップST1と同様に提示画像検出部31で提示画像検出を行わせてステップST12に進む。提示画像検出部31は、提示装置によって提示された提示画像を撮像したときに撮像画像における提示画像の領域の検出を行い、検出結果を示す検出信号JAを生成して画像処理部35と制御部51に供給する。 FIG. 14 is a flowchart showing an operation in the case of performing gamma correction by changing the gamma curve only in the background image region. In step ST11, the control unit 51 causes the presentation image detection unit 31 to perform presentation image detection in the same manner as in step ST1, and proceeds to step ST12. The presentation image detection unit 31 detects a region of the presentation image in the captured image when the presentation image presented by the presentation device is captured, generates a detection signal JA indicating the detection result, and the image processing unit 35 and the control unit. 51.
ステップST12で制御部51は、ステップST2と同様に、提示画像撮像モードへの切換条件を満たしているか否かの判別を行う。制御部51は、提示画像撮像モードへの切換条件を満たしていると判別したとき、撮像モードを提示画像撮像モードに設定してステップST13に進み、満たしていないと判別したとき撮像モードを他の撮像モード(例えば通常撮像モード)に設定してステップST16に進む。 In step ST12, the control unit 51 determines whether or not the switching condition to the presentation image capturing mode is satisfied, similarly to step ST2. When the control unit 51 determines that the condition for switching to the presentation image capturing mode is satisfied, the control unit 51 sets the imaging mode to the presentation image capturing mode and proceeds to step ST13. The imaging mode (for example, normal imaging mode) is set and the process proceeds to step ST16.
ステップST13で制御部51は、ステップST3と同様にして提示画像撮像モード通知処理を行いステップST14に進む。 In step ST13, the control unit 51 performs a presentation image capturing mode notification process in the same manner as in step ST3, and proceeds to step ST14.
ステップST14で制御部51は、明るさ制御を固定してステップST15に進む。制御部51は、検波部32から供給された検波信号JBにかかわらず制御信号CTb,CTc,CTdを一定とすることで、明るさ制御を固定する。 In step ST14, the control unit 51 fixes the brightness control and proceeds to step ST15. The control unit 51 fixes the brightness control by keeping the control signals CTb, CTc, and CTd constant regardless of the detection signal JB supplied from the detection unit 32.
スクリーンに画像を投影するプロジェクタは、光出力の大きなものや小さなものが存在する。しかし、光出力の大きなプロジェクタは、講堂など大きさスペースでのプレゼンテーションに用いられ、離れた位置から大きなスクリーンの略全面に画像が投影される。一方、光出力の小さなプロジェクタで、離れた位置から大きなスクリーンの略全面に画像を投影すると、投影される画像が暗くなってしまう。このため、光出力の小さなプロジェクタは、近接した位置から小さなスクリーンに画像を投影するときに用いられる。したがって、光出力の異なるプロジェクタを用いる場合でも、見やすい明るさで画像を投影すると、提示画像の明るさは略等しいものとされる。このように、提示画像の明るさは略等しいものとされるので、撮像画像における提示画像が所望の明るさとなるように、制御信号CTb,CTc,CTdを予め設定しておき、この設定されている制御信号CTb,CTc,CTdを提示画像撮像モードとされたときに用いることで、提示画像が所望の明るさとされた撮像画像を得ることができる。 Some projectors that project an image onto a screen have a large light output or a small light output. However, a projector having a large light output is used for presentations in a large space such as a lecture hall, and an image is projected on a substantially entire surface of a large screen from a remote position. On the other hand, when an image is projected on a substantially entire surface of a large screen from a remote position with a projector having a small light output, the projected image becomes dark. For this reason, a projector having a small light output is used when an image is projected onto a small screen from a close position. Therefore, even when projectors with different light outputs are used, if the image is projected with a brightness that is easy to see, the brightness of the presented image is substantially equal. Thus, since the brightness of the presented image is substantially equal, the control signals CTb, CTc, CTd are set in advance so that the presented image in the captured image has a desired brightness, and this setting is performed. By using the control signals CTb, CTc, and CTd that are set to the presentation image imaging mode, a captured image in which the presentation image has a desired brightness can be obtained.
ステップST15で制御部51は、提示画像と背景画像の領域を区分して、背景画像の領域に対する補正特性のみを切り換えたガンマ補正を画像処理部35のガンマ補正部352で行わせてステップST19に進む。すなわち、制御部51は、提示画像撮像モードに設定したことを制御信号CTeによってガンマ補正部352に通知する。ガンマ補正部352は、ステップST14で提示画像の明るさが最適となるように明るさ制御が固定されているので、提示画像の領域に対しては高輝度部分の輝度レベルの圧縮や低輝度部分の輝度レベルの伸長が行われていないガンマカーブを用いてガンマ補正を行う。また、背景画像の領域に対しては低輝度部分の輝度レベルの伸長が行われているガンマカーブを用いてガンマ補正を行う。なお、背景画像の明るさが最適となるように明るさ制御が固定されているときは、背景画像の領域に対しては高輝度部分の輝度レベルの圧縮や低輝度部分の輝度レベルの伸長が行われていないガンマカーブを用いてガンマ補正を行う。また、提示画像の領域に対しては高輝度部分の輝度レベルが圧縮されるガンマカーブを用いてガンマ補正を行う。 In step ST15, the control unit 51 classifies the region of the presentation image and the background image, and causes the gamma correction unit 352 of the image processing unit 35 to perform gamma correction in which only the correction characteristics for the background image region are switched, and causes the step ST19 to move on. In other words, the control unit 51 notifies the gamma correction unit 352 that the presentation image capturing mode has been set by the control signal CTe. The brightness control of the gamma correction unit 352 is fixed so that the brightness of the presentation image is optimized in step ST14. Therefore, for the region of the presentation image, the luminance level of the high luminance part is compressed or the low luminance part is reduced. Gamma correction is performed using a gamma curve in which the luminance level is not expanded. For the background image area, gamma correction is performed using a gamma curve in which the luminance level of the low luminance portion is expanded. When the brightness control is fixed so that the brightness of the background image is optimal, the brightness level of the high brightness part and the brightness level of the low brightness part are expanded for the background image area. Gamma correction is performed using a gamma curve that has not been performed. Further, gamma correction is performed on the region of the presented image using a gamma curve in which the luminance level of the high luminance portion is compressed.
ステップST12からステップST16に進むと、制御部51はステップST5と同様に通常撮像モード通知処理を行いステップST17に進む。 When the process proceeds from step ST12 to step ST16, the control unit 51 performs the normal imaging mode notification process similarly to step ST5, and proceeds to step ST17.
ステップST17で制御部51は、明るさ制御を自動制御としてステップST18に進む。制御部51は、検波部32から供給された検波信号JBに応じて制御信号CTb,CTc,CTdを生成して各部に供給することで、明るさ制御を自動制御とする。 In step ST17, the control unit 51 sets the brightness control to automatic control and proceeds to step ST18. The control unit 51 automatically controls the brightness control by generating control signals CTb, CTc, and CTd according to the detection signal JB supplied from the detection unit 32 and supplying the control signals CTb, CTc, and CTd to each unit.
ステップST18で制御部51は、ステップST6と同様に提示画像と背景画像を区分することなくガンマ補正をガンマ補正部352で行わせてステップST19に進む。 In step ST18, similarly to step ST6, the control unit 51 causes the gamma correction unit 352 to perform gamma correction without dividing the presentation image and the background image, and proceeds to step ST19.
ステップST19で制御部51は、撮像動作の終了であるか否かを判別する。制御部51は、撮像動作の終了であると判別したときガンマ補正を終了する。また、撮像動作の終了と判別していないときはステップST11に戻る。 In step ST19, the control unit 51 determines whether or not the imaging operation is finished. The control unit 51 ends the gamma correction when determining that the imaging operation is ended. If it is not determined that the imaging operation has ended, the process returns to step ST11.
このように、低輝度部分の輝度レベルの伸長が行われたガンマカーブのみを用いても、提示画像では白とびがなく背景画像では黒つぶれのない撮像画像を得ることができる。 As described above, even if only the gamma curve in which the luminance level of the low luminance portion is expanded is used, it is possible to obtain a captured image in which the presentation image has no overexposure and the background image has no blackout.
さらに、図14に示す動作では、提示画像の領域についてガンマ補正を行うとき、高輝度部分の輝度レベルの圧縮や低輝度部分の輝度レベルの伸長が行われていないガンマカーブを用いてガンマ補正を行うものとしたが、提示画像の領域についてガンマ補正を行うとき、提示画像を最適化できるように補正したガンマカーブを用いるものとしてもよい。例えば、提示画像の読み取りが容易となるように最適化するため、提示画像のコントラストを強調させるガンマカーブを用いる。また、提示画像の領域において、高輝度部分や低輝度部分の識別が容易となるように、高輝度部分や低輝度部分の階調を高めるガンマカーブを用いるものとしてもよい。 Further, in the operation shown in FIG. 14, when performing gamma correction on the region of the presentation image, gamma correction is performed using a gamma curve in which the luminance level of the high luminance portion is not compressed or the luminance level of the low luminance portion is not expanded. However, when gamma correction is performed on the region of the presentation image, a gamma curve corrected so that the presentation image can be optimized may be used. For example, a gamma curve that enhances the contrast of the presented image is used in order to optimize the presented image to be read easily. Further, a gamma curve that enhances the gradation of the high-luminance portion and the low-luminance portion may be used so that the high-luminance portion and the low-luminance portion can be easily identified in the region of the presented image.
図15は、提示画像の読み取りを容易に行うことができるようにガンマ補正を行う場合の動作を示すフローチャートである。 FIG. 15 is a flowchart showing an operation in performing gamma correction so that the presented image can be easily read.
ステップST31で制御部51は、ステップST1と同様に提示画像検出部31で提示画像の領域の検出を行わせてステップST32に進む。ステップST32で制御部51は、ステップST2と同様に、提示画像撮像モードへの切換条件を満たしているか否かの判別を行う。制御部51は、提示画像撮像モードへの切換条件を満たしていると判別したとき、撮像モードを提示画像撮像モードに設定してステップST33に進み、満たしていないと判別したとき撮像モードを通常撮像モードに設定してステップST36に進む。 In step ST31, the control unit 51 causes the presentation image detection unit 31 to detect the region of the presentation image in the same manner as in step ST1, and proceeds to step ST32. In step ST32, the control unit 51 determines whether or not the condition for switching to the presentation image capturing mode is satisfied, similarly to step ST2. When determining that the condition for switching to the presentation image imaging mode is satisfied, the control unit 51 sets the imaging mode to the presentation image imaging mode and proceeds to step ST33. When determining that the imaging mode is not satisfied, the control unit 51 sets the imaging mode to normal imaging. The mode is set and the process proceeds to step ST36.
ステップST33で制御部51は、ステップST3と同様に、撮像装置の撮像モードが提示画像撮像モードに設定されていることをユーザが識別可能としてステップST34に進む。 In step ST33, as in step ST3, the control unit 51 determines that the user can identify that the imaging mode of the imaging apparatus is set to the presentation image imaging mode, and proceeds to step ST34.
ステップST34で制御部51は、ステップST14と同様に明るさ制御を固定してステップST35に進む。 In step ST34, the control unit 51 fixes the brightness control similarly to step ST14, and proceeds to step ST35.
ステップST35で制御部51は、提示画像と背景画像の領域を区分して、それぞれの領域の画像を最適化するガンマ補正を画像処理部35のガンマ補正部352で領域毎に行わせてステップST39に進む。すなわち、制御部51は、提示画像撮像モードに設定したことを制御信号CTeによってガンマ補正部352に通知する。ガンマ補正部352は、提示画像を最適化できるように補正したガンマカーブ、例えば提示画像のコントラストを強調させるガンマカーブを用いる。また、背景画像を最適化できるように補正したガンマカーブ、例えば低輝度部分の輝度レベルの伸長が行われているガンマカーブを用いてガンマ補正を行う。 In step ST35, the control unit 51 classifies the regions of the presentation image and the background image, and causes the gamma correction unit 352 of the image processing unit 35 to perform gamma correction for optimizing the images of the respective regions for each region. Proceed to In other words, the control unit 51 notifies the gamma correction unit 352 that the presentation image capturing mode has been set by the control signal CTe. The gamma correction unit 352 uses a gamma curve corrected so as to optimize the presentation image, for example, a gamma curve that enhances the contrast of the presentation image. In addition, gamma correction is performed using a gamma curve that has been corrected so as to optimize the background image, for example, a gamma curve in which the luminance level of the low-luminance portion is expanded.
図16は、提示画像のコントラストを強調させるガンマカーブを示しており、このガンマカーブを用いることで中輝度の階調を高めるガンマ補正が行われる。 FIG. 16 shows a gamma curve that enhances the contrast of the presented image, and by using this gamma curve, gamma correction is performed to increase the gradation of medium luminance.
ステップST32からステップST36に進むと、制御部51はステップST5と同様に通常撮像モード通知処理を行いステップST37に進む。ステップST37で制御部51は、ステップST17と同様に、明るさ制御を自動制御としてステップST38に進む。ステップST38で制御部51は、ステップST6と同様に提示画像と背景画像を区分することなくガンマ補正をガンマ補正部352で行わせてステップST39に進む。 When the process proceeds from step ST32 to step ST36, the control unit 51 performs the normal imaging mode notification process similarly to step ST5 and proceeds to step ST37. In step ST37, as in step ST17, the control unit 51 sets the brightness control to automatic control and proceeds to step ST38. In step ST38, similarly to step ST6, the control unit 51 causes the gamma correction unit 352 to perform gamma correction without distinguishing the presentation image and the background image, and proceeds to step ST39.
ステップST39で制御部51は、撮像動作の終了であるか否かを判別する。制御部51は、撮像動作の終了であると判別したときガンマ補正を終了する。また、撮像動作の終了と判別していないときはステップST31に戻る。 In step ST39, the control unit 51 determines whether or not the imaging operation is finished. The control unit 51 ends the gamma correction when determining that the imaging operation is ended. If it is not determined that the imaging operation has ended, the process returns to step ST31.
このように、提示画像のガンマ補正を行うときに、例えばコントラストが強調されるように補正されたガンマカーブが用いられるので、撮像画像における提示画像を読み取りやすい画像とすることができる。図17は、コントラストが強調されるように補正されたガンマカーブと低輝度部分の輝度レベルの伸長が行われているガンマカーブを用いた場合の動作を示している。例えば、図17の(A)に示す撮像画像について提示画像の領域の検出を行う。ここで、検出された背景画像の領域については、低輝度部分の輝度レベルの伸長が行われているガンマカーブを用いたガンマ補正、検出された提示画像の領域についてはコントラストが強調されるように補正されたガンマカーブを用いたガンマ補正を行う。このようにガンマ補正を行うものとすると、図17の(B)に示すように、ガンマ補正後の撮像画像は、背景画像の黒つぶれが防止されており、提示画像のコントラストが強調されて文字等が読みやすいように画質が向上された撮像画像を得ることができる。 As described above, when the gamma correction of the presentation image is performed, for example, a gamma curve corrected so as to enhance the contrast is used, so that the presentation image in the captured image can be easily read. FIG. 17 shows an operation in the case of using a gamma curve corrected to enhance contrast and a gamma curve in which the luminance level of the low luminance portion is expanded. For example, the region of the presentation image is detected for the captured image shown in FIG. Here, the detected background image area is subjected to gamma correction using a gamma curve in which the luminance level of the low-luminance portion is expanded, and the detected presentation image area is enhanced in contrast. Perform gamma correction using the corrected gamma curve. Assuming that gamma correction is performed in this way, as shown in FIG. 17B, the captured image after gamma correction prevents the background image from being blacked out, and the contrast of the presented image is emphasized. A captured image with improved image quality can be obtained so that it can be easily read.
なお、ガンマ補正部は、撮像画像を提示画像と背景画像の領域に区分して、領域毎にガンマ補正部を設けるものとしてもよく、1つのガンマ補正部でガンマカーブを提示画像または背景画像の領域毎に切り換えてガンマ補正を行うものとしてもよい。 Note that the gamma correction unit may divide the captured image into regions of the presentation image and the background image and provide a gamma correction unit for each region. The gamma correction may be performed by switching for each region.
また、1つのガンマ補正部でガンマカーブを提示画像または背景画像の領域毎に切り換えてガンマ補正を行う場合、撮像画像の画像信号から提示画像の画像信号と背景画像の画像信号を個々に抽出して、一方の画像信号を用いてガンマ補正を行う。次に、ガンマカーブを切り換えて他方の画像信号を用いてガンマ補正を行い、ガンマ補正後である提示画像の画像信号と背景画像の画像信号を合成して1つの撮像画像の画像信号とする。 In addition, when performing gamma correction by switching the gamma curve for each area of the presentation image or background image with one gamma correction unit, the image signal of the presentation image and the image signal of the background image are individually extracted from the image signal of the captured image. Then, gamma correction is performed using one of the image signals. Next, the gamma curve is switched and gamma correction is performed using the other image signal, and the image signal of the presentation image after the gamma correction and the image signal of the background image are combined to form an image signal of one captured image.
さらに、1つのガンマ補正部でガンマカーブを提示画像または背景画像毎に切り換えてガンマ補正を行う場合、撮像画像の画像信号において、各画素の信号が提示画像または背景画像の領域のいずれであるかに応じてガンマカーブを選択的に用いるものとすれば、ガンマ補正後である提示画像の画像信号と背景画像の画像信号を合成して1つの撮像画像の画像信号とする処理を行わなくとも、提示画像と背景画像のそれぞれに応じてガンマ補正が行われた撮像画像を得ることができる。 Furthermore, when gamma correction is performed by switching the gamma curve for each presentation image or background image with one gamma correction unit, whether the signal of each pixel is the presentation image or background image area in the image signal of the captured image If the gamma curve is selectively used in accordance with the image signal, the image signal of the presentation image after the gamma correction and the image signal of the background image are not combined to form an image signal of one captured image. A captured image that has been subjected to gamma correction in accordance with each of the presented image and the background image can be obtained.
10・・・撮像装置、11・・・レンズ部、12・・・絞り機構、21・・・撮像部、22・・・タイミング信号発生部、23・・・A/D変換部、31・・・提示画像検出部、32・・・検波部、35・・・画像処理部、37・・・記録再生部、38・・・表示部、41・・・レンズ駆動部、42・・・絞り駆動部、51・・・制御部、52・・・ユーザインタフェース部、211・・・撮像素子、212・・・CDS部、213・・・増幅部、351・・・ホワイトバランス(WB)調整部、352・・・ガンマ補正部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Imaging device, 11 ... Lens part, 12 ... Diaphragm mechanism, 21 ... Imaging part, 22 ... Timing signal generation part, 23 ... A / D conversion part, 31 ... Presentation image detection unit, 32 ... detection unit, 35 ... image processing unit, 37 ... recording / reproducing unit, 38 ... display unit, 41 ... lens driving unit, 42 ... stop driving , 51... Control unit, 52... User interface unit, 211... Image sensor, 212... CDS unit, 213. 352 ... Gamma correction unit
Claims (8)
前記撮像画像において、前記検出された提示画像の領域と前記提示画像を除く他の画像の領域に対してそれぞれ異なる特性でガンマ補正を行うガンマ補正部と
を有する画像処理装置。 A presentation image detection unit that detects a region of a presentation image presented by the image presentation device from the captured image based on a difference in luminance or color in the captured image;
The image processing apparatus which has a gamma correction part which performs a gamma correction with a respectively different characteristic with respect to the area | region of the detected said presentation image and the area | region of the other image except the said presentation image in the said captured image.
前記撮像画像において、前記検出された提示画像の領域と前記提示画像を除く他の画像の領域に対してそれぞれ異なる特性でガンマ補正を行うガンマ補正工程と
を有する画像処理方法。 A presentation image detection step of detecting a region of a presentation image presented by the image presentation device from the captured image based on a difference in luminance or color in the captured image;
An image processing method comprising: a gamma correction step of performing gamma correction with different characteristics for each of the detected presentation image area and the other image area excluding the presentation image in the captured image.
前記撮像画像における輝度または色の違いに基づいて、前記撮像画像から画像提示装置によって提示された提示画像の領域の検出を行う提示画像検出部と、
前記撮像画像において、前記検出された提示画像の領域と前記提示画像を除く他の画像の領域に対してそれぞれ異なる特性でガンマ補正を行うガンマ補正部と
を有する撮像装置。 An imaging unit that images a subject and obtains a captured image;
A presentation image detection unit that detects a region of a presentation image presented by an image presentation device from the captured image based on a difference in luminance or color in the captured image;
An imaging apparatus comprising: a gamma correction unit configured to perform gamma correction with different characteristics for each of the detected presentation image area and another image area excluding the presentation image in the captured image.
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