技術分野
映像機器全般、典型的には、映像制作に用いられる色調整作業を伴う業務用映像機器等における、RGB画素値ヒストグラム点群マッチングによる自動色補正処理方法とその装置等に関する。例えば、同一シーンを撮影する複数のカメラを互いに切り替えて連続利用する場合におけるカメラ間の色合わせ処理等
要約特許出願時に添付された[要約書]
【課題】異なる視点から撮影された画像間のカラーマッチングを目的とする。
【解決手段】3次元RGB色空間における画素値の3次元幾何学変換を用いた色補正を行う。画素値の3次元RGBヒストグラムから、ヒストグラム各区間内の画素値の平均値によるヒストグラム点データを計算して、最近傍探索による画像間のヒストグラム点データの対応付けと3次元幾何学変換の推定を繰り返すことにより、アウトライアを除去するとともにヒストグラム点データの対応を確定する。確定したヒストグラム点データの対応に対して、データの共分散行列を考慮した統計的に最適な方法により3次元幾何学変換を最適化する。高自由度の色補正モデルの最適推定の結果に制約条件を課して、事後的に補正することにより、低自由度の色補正モデルを推定し、幾何学的モデル選択により過当てはめを回避する。
【選択図】図11
発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋
しかし、画像中の特徴点は、“画素値”データとしては適切ではない。なぜなら、物体におけるコーナー、エッジ等の特徴点の“画素値”は背景の影響を受ける。画像圧縮によるノイズの影響も受けやすい。色補正のためには、できるだけ平坦な領域における“画素値”をデータとして用いることが望ましい(図4参照)。
課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋
RGBヒストグラムビン中の画素値の平均値を、ヒストグラム点データとして用いる([図5]参照)。画像特徴点から画像間の基礎行列や射影変換行列の計算では、特徴点の近傍テンプレートによるマッチングの残差により、特徴点の対応付けを行い、データのランダムサンプルとモデルの当てはめを繰り返すことにより、アウトライアを除外している。3次元データに対しても、様々な特微量記述が提案されており、3次元特微量によ・・・ 続きを
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発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋
同一シーンを異なる視点から撮影した画像間のカラーマッチングを自動化することができる。統計的に最適な推定を行うことにより、高精度な色補正が可能となる。すべての処理は、ヒストグラム点データ空間におけるマッチングであり、画像間の幾何学的な位置合わせを必要としないことから効率化が図れる。
この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]
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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋
【図1】
参照板(カラーチャート)を撮影して、複数カメラ間の色合わせを行う態様を説明する図である。
【図2】
同一シーンを異なる視点から撮影した画像間の色合わせを説明する図である。
【図3】
ORB作用素(Oriented FAST and Rotated BRIEF)により抽出した特徴点をマッチングした例を説明する図である。
【図4】
RGB画素値の3次元プロット例を説明する図であり、(a)が画像中の上枠(1)、下枠(2)内のRGB画素値を3次元プロットする位置を示し、(b)が正規化RGB[0,1]領域に、画素値とそれぞれの誤差の楕円体(信頼区間95%)を表示しており、特徴点を含む上枠(1)領域内には、異なる色が含まれており、RGB画素値の誤差の楕円体が大きいことが示される一方、下枠(2)内のRGB画素値はほぼ均一であり、RGB画素値の誤差の楕円体も小さく、このような領域における“画素値”をデータとして用いることが望ましいことを示す図である。
【図5】
ヒストグラム点データの3次元プロット例を示す図であって、(a)がカラー画像例であり、(b)がカラー画像(a)中の全画素のヒストグラム点データを示しており、ヒストグラムのビン数(区間数)を、32×32×32として、各ビン中に含まれる画素値の平均値を表示しているものである。ただし、ヒストグラムビン中の画素数が10以下のものは用いない。そして、(c)は(b)のヒストグラム点データの表面化を示しており、GR(緑赤)平面に直交する法線ベクトルの正方向、すなわち、原点からB(青)軸の正方向を見て、最も手前にあるヒストグラム点データを抽出(表面化処理)しているものである。
【図6】
3次元幾何学変換を説明する図であり、(a)が並進、(b)が剛体、(c)が相似、(d)がアフィンをそれぞれ概念的に示している。
【図7】
最近傍点対応(一対一化)による重み反復最小二乗法の手順を説明する図である。
【図8】
ステレオ画像によるカラーマッチング例を説明する図である。ステレオ画像によるカラーマッチング例(1)。上段左から、ステレオ左画像(基準画像)とステレオ右画像(入力画像)。画像から抽出したRGBヒストグラム点データと最近傍点対応(一対一化)の重み反復最小二乗法による対応付け前後の3次元プロット。ヒストグラムのビン数は64×64×64とした。下段左から、ステレオ右画像(入力画像)を色変換した入力色変換画像。上段のステレオ左画像を基準画像として、入力色変換画像を色補正した結果の色補正画像。幾何学的MDLにより選ばれた相似変換による色補正の結果である。最小二乗法(LS)、超精度くりこみ法(HRN)、幾何学的モデル選択(G-AICν/G-MDLν)による結果のCPSNR値の平均値のグラフと幾何学的モデル選択による選ばれたモデルのヒストグラム。ランダムに生成した相似変換行列による入力色変換画像の100回の試行結果である。
【図9】
ステレオ画像によるカラーマッチング例を説明する図である。
【図10】
ステレオ画像によるカラーマッチング例を説明する図である。
【図11】
本発明のRGBヒストグラム点群マッチング処理全体を説明するブロック図である。
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