JP2003016446A - Image processor and image processing method, recording medium, and program - Google Patents
Image processor and image processing method, recording medium, and programInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理装置およ
び方法、記録媒体、並びにプログラムに関し、特に、セ
ンサにより検出した信号と現実世界との違いを考慮した
画像処理装置および方法、記録媒体、並びにプログラム
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image processing apparatus and method, a recording medium, and a program, and more particularly, to an image processing apparatus and method, a recording medium, and a recording medium in consideration of a difference between a signal detected by a sensor and the real world. Regarding the program.
【0002】[0002]
【従来の技術】現実世界における事象をセンサで検出
し、画像センサが出力するサンプリングデータを処理す
る技術が広く利用されている。2. Description of the Related Art A technique of detecting a phenomenon in the real world with a sensor and processing sampling data output from an image sensor is widely used.
【0003】例えば、静止している所定の背景の前で移
動する物体をビデオカメラで撮像して得られる画像に
は、物体の移動速度が比較的速い場合、動きボケが生じ
ることになる。For example, in an image obtained by picking up an object moving in front of a predetermined stationary background with a video camera, when the moving speed of the object is relatively high, motion blur occurs.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】静止している背景の前
で物体が移動するとき、移動する物体の画像自身の混ざ
り合いによる動きボケのみならず、背景の画像と移動す
る物体の画像との混ざり合いが生じる。従来は、背景の
画像と移動する物体の画像との混ざり合いの状態を検出
することは、考えられていなかった。When an object moves in front of a stationary background, not only the motion blur caused by the mixture of the images of the moving object itself, but also the background image and the image of the moving object. Mixing occurs. Heretofore, it has not been considered to detect the state of the mixture of the background image and the image of the moving object.
【0005】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、背景の画像および移動する物体の画像など
複数のオブジェクトの混ざり合いの状態を示す混合比を
検出することができるようにすることを目的とする。The present invention has been made in view of such a situation, and makes it possible to detect a mixture ratio indicating a state of mixture of a plurality of objects such as a background image and a moving object image. The purpose is to
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の画像処理装置
は、画像データの注目フレームの注目画素に対応する、
注目フレームの周辺の周辺フレームの画素データを、画
像データの複数のオブジェクトのうちの背景となるオブ
ジェクトに相当する背景画素データとして抽出すると共
に、注目画素の注目画素データ、および注目フレーム内
の注目画素の近傍に位置する、近傍画素の近傍画素デー
タを抽出し、注目画素について、注目画素データおよび
近傍画素データ、並びに注目画素データまたは近傍画素
データに対応する背景画素データの関係を示す、複数の
関係式を生成する関係式生成手段と、関係式に基づい
て、注目画素に対応して、現実世界において複数である
オブジェクトの混合状態を示す混合比を検出する混合比
検出手段とを含み、関係式生成手段は、注目画素および
近傍画素に対応する混合比が一定であるとする近似に基
づいて、複数の関係式を生成することを特徴とする。An image processing apparatus of the present invention corresponds to a pixel of interest of a frame of interest of image data,
The pixel data of the peripheral frame around the target frame is extracted as background pixel data corresponding to the background object of the plurality of objects of the image data, and the target pixel data of the target pixel and the target pixel in the target frame are extracted. A plurality of relationships indicating the relationship between the pixel data of interest, the pixel data of the neighborhood, and the pixel data of the pixel of interest or the background pixel data corresponding to the pixel data of the neighborhood are extracted by extracting the pixel data of the neighboring pixels located in the vicinity of A relational expression generating means for generating an equation, and a mixture ratio detecting means for detecting a mixture ratio indicating a mixture state of a plurality of objects in the real world, based on the relational expression, corresponding to the pixel of interest. The generation unit is configured to generate a plurality of relationships based on approximation that the mixture ratio corresponding to the pixel of interest and the neighboring pixels is constant. And generating a.
【0007】関係式生成手段は、注目画素データおよび
近傍画素データに含まれる、複数のオブジェクトのうち
の前景となるオブジェクトの成分が一定であるとする近
似に基づいて、複数の関係式を生成するようにすること
ができる。The relational expression generating means generates a plurality of relational expressions based on the approximation that the components of the foreground object among the plurality of objects contained in the target pixel data and the neighboring pixel data are constant. You can
【0008】関係式生成手段は、注目画素データおよび
近傍画素データに含まれる、複数のオブジェクトのうち
の前景となるオブジェクトの成分の変化が、画素の位置
に対して直線的であるとする近似に基づいて、複数の関
係式を生成するようにすることができる。The relational expression generating means approximates the change in the component of the foreground object of the plurality of objects included in the target pixel data and the neighboring pixel data to be linear with respect to the pixel position. Based on this, a plurality of relational expressions can be generated.
【0009】画像処理装置は、注目画素に対する混合比
に基づいて、画像データを、画像データの前景のオブジ
ェクトを構成する前景オブジェクト成分のみからなるオ
ブジェクト画像と、背景のオブジェクトを構成する背景
オブジェクト成分のみからなる背景オブジェクト画像と
に分離する前景背景分離手段をさらに設けることができ
る。The image processing apparatus, based on the mixture ratio with respect to the pixel of interest, sets the image data to an object image consisting only of a foreground object component forming a foreground object of the image data and a background object component forming a background object. It is possible to further provide a foreground / background separating means for separating the foreground / background object image.
【0010】混合比検出手段は、複数の関係式を最小自
乗法で解くことにより、混合比を検出するようにするこ
とができる。The mixing ratio detecting means can detect the mixing ratio by solving a plurality of relational expressions by the method of least squares.
【0011】本発明の画像処理方法は、画像データの注
目フレームの注目画素に対応する、注目フレームの周辺
の周辺フレームの画素データを、画像データの複数のオ
ブジェクトのうちの背景となるオブジェクトに相当する
背景画素データとして抽出すると共に、注目画素の注目
画素データ、および注目フレーム内の注目画素の近傍に
位置する、近傍画素の近傍画素データを抽出し、注目画
素について、注目画素データおよび近傍画素データ、並
びに注目画素データまたは近傍画素データに対応する背
景画素データの関係を示す、複数の関係式を生成する関
係式生成ステップと、関係式に基づいて、注目画素に対
応して、現実世界において複数であるオブジェクトの混
合状態を示す混合比を検出する混合比検出ステップとを
含み、関係式生成ステップにおいて、注目画素および近
傍画素に対応する混合比が一定であるとする近似に基づ
いて、複数の関係式が生成されることを特徴とする。According to the image processing method of the present invention, the pixel data of the peripheral frame around the target frame corresponding to the target pixel of the target frame of the image data is equivalent to the background object of the plurality of objects of the image data. The target pixel data of the target pixel and the neighboring pixel data of the neighboring pixel located near the target pixel in the target frame are extracted as the background pixel data of the target pixel, and the target pixel data and the neighboring pixel data of the target pixel are extracted. , And a relational expression generating step for generating a plurality of relational expressions showing the relation between the target pixel data or the background pixel data corresponding to the neighboring pixel data, and a plurality of relational expressions corresponding to the target pixel based on the relational expression in the real world. And a mixture ratio detecting step of detecting a mixture ratio indicating a mixture state of the object In step, based on the approximation of the mixture ratio corresponding to the pixel of interest and its neighboring pixels is constant, and a plurality of relational expressions are generated.
【0012】本発明の記録媒体のプログラムは、画像デ
ータの注目フレームの注目画素に対応する、注目フレー
ムの周辺の周辺フレームの画素データを、画像データの
複数のオブジェクトのうちの背景となるオブジェクトに
相当する背景画素データとして抽出すると共に、注目画
素の注目画素データ、および注目フレーム内の注目画素
の近傍に位置する、近傍画素の近傍画素データを抽出
し、注目画素について、注目画素データおよび近傍画素
データ、並びに注目画素データまたは近傍画素データに
対応する背景画素データの関係を示す、複数の関係式を
生成する関係式生成ステップと、関係式に基づいて、注
目画素に対応して、現実世界において複数であるオブジ
ェクトの混合状態を示す混合比を検出する混合比検出ス
テップとを含み、関係式生成ステップにおいて、注目画
素および近傍画素に対応する混合比が一定であるとする
近似に基づいて、複数の関係式が生成されることを特徴
とする。The program of the recording medium of the present invention sets the pixel data of the peripheral frame around the target frame corresponding to the target pixel of the target frame of the image data to the background object of the plurality of objects of the image data. The target pixel data of the target pixel and the neighboring pixel data of the neighboring pixel located near the target pixel in the target frame are extracted as the corresponding background pixel data, and the target pixel data and the neighboring pixel of the target pixel are extracted. A relational expression generating step for generating a plurality of relational expressions showing the relation between the data and the background pixel data corresponding to the target pixel data or the neighboring pixel data, and in the real world, corresponding to the target pixel based on the relational expression. A mixture ratio detecting step of detecting a mixture ratio indicating a mixture state of a plurality of objects. In formula generation step, based on the approximation of the mixture ratio corresponding to the pixel of interest and its neighboring pixels is constant, and a plurality of relational expressions are generated.
【0013】本発明のプログラムは、コンピュータに、
画像データの注目フレームの注目画素に対応する、注目
フレームの周辺の周辺フレームの画素データを、画像デ
ータの複数のオブジェクトのうちの背景となるオブジェ
クトに相当する背景画素データとして抽出すると共に、
注目画素の注目画素データ、および注目フレーム内の注
目画素の近傍に位置する、近傍画素の近傍画素データを
抽出し、注目画素について、注目画素データおよび近傍
画素データ、並びに注目画素データまたは近傍画素デー
タに対応する背景画素データの関係を示す、複数の関係
式を生成する関係式生成ステップと、関係式に基づい
て、注目画素に対応して、現実世界において複数である
オブジェクトの混合状態を示す混合比を検出する混合比
検出ステップとを実行させ、関係式生成ステップにおい
て、注目画素および近傍画素に対応する混合比が一定で
あるとする近似に基づいて、複数の関係式が生成される
ことを特徴とする。The program of the present invention is stored in a computer,
Pixel data of peripheral frames around the target frame corresponding to the target pixel of the target frame of the image data is extracted as background pixel data corresponding to a background object of the plurality of objects of the image data,
The target pixel data of the target pixel and the neighboring pixel data of the neighboring pixel located near the target pixel in the target frame are extracted, and the target pixel data and the neighboring pixel data, and the target pixel data or the neighboring pixel data of the target pixel are extracted. A relational expression generating step for generating a plurality of relational expressions indicating the relationship of the background pixel data corresponding to, and a mixture indicating a mixed state of a plurality of objects in the real world corresponding to the pixel of interest based on the relational expression. And performing a mixture ratio detection step of detecting a ratio, and generating a plurality of relational expressions based on an approximation that the mixture ratio corresponding to the pixel of interest and the neighboring pixels is constant in the relational expression generation step. Characterize.
【0014】本発明の画像処理装置および方法、記録媒
体、並びにプログラムにおいては、画像データの注目フ
レームの注目画素に対応する、注目フレームの周辺の周
辺フレームの画素データを、画像データの複数のオブジ
ェクトのうちの背景となるオブジェクトに相当する背景
画素データとして抽出すると共に、注目画素の注目画素
データ、および注目フレーム内の注目画素の近傍に位置
する、近傍画素の近傍画素データを抽出し、注目画素に
ついて、注目画素データおよび近傍画素データ、並びに
注目画素データまたは近傍画素データに対応する背景画
素データの関係を示す、複数の関係式が生成され、関係
式に基づいて、注目画素に対応して、現実世界において
複数であるオブジェクトの混合状態を示す混合比が検出
され、関係式の生成において、注目画素および近傍画素
に対応する混合比が一定であるとする近似に基づいて、
複数の関係式が生成される。In the image processing apparatus and method, the recording medium, and the program of the present invention, the pixel data of the peripheral frame around the frame of interest corresponding to the pixel of interest of the frame of interest of the image data is converted into a plurality of objects of the image data. Of the target pixel data of the target pixel and the neighboring pixel data of the neighboring pixel located near the target pixel in the target frame For, a plurality of relational expressions indicating the relationship between the target pixel data and the neighboring pixel data, and the background pixel data corresponding to the target pixel data or the neighboring pixel data are generated, and based on the relational expression, corresponding to the target pixel, A mixture ratio indicating the mixture state of multiple objects in the real world is detected, and the relational expression is generated. In, on the basis of the approximate mixing ratio corresponding to the pixel of interest and its neighboring pixels is constant,
A plurality of relational expressions are generated.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】図1は、本発明に係る画像処理装
置の一実施の形態を示す図である。CPU(Central Proce
ssing Unit)21は、ROM(Read Only Memory)22、
または記憶部28に記憶されているプログラムに従って
各種の処理を実行する。RAM(RandomAccess Memory)2
3には、CPU21が実行するプログラムやデータなどが
適宜記憶される。これらのCPU21、ROM22、およびRA
M23は、バス24により相互に接続されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an image processing apparatus according to the present invention. CPU (Central Proce
The ssing unit) 21 is a ROM (Read Only Memory) 22,
Alternatively, various processes are executed according to the programs stored in the storage unit 28. RAM (RandomAccess Memory) 2
In 3, the programs and data executed by the CPU 21 are stored as appropriate. These CPU 21, ROM 22, and RA
The M23s are interconnected by a bus 24.
【0016】CPU21にはまた、バス24を介して入出
力インタフェース25が接続されている。入出力インタ
フェース25には、キーボード、マウス、マイクロホン
などよりなる入力部26、ディスプレイ、スピーカなど
よりなる出力部27が接続されている。CPU21は、入
力部26から入力される指令に対応して各種の処理を実
行する。そして、CPU21は、処理の結果得られた画像
や音声等を出力部27に出力する。An input / output interface 25 is also connected to the CPU 21 via a bus 24. The input / output interface 25 is connected to an input unit 26 including a keyboard, a mouse, a microphone and the like, and an output unit 27 including a display and a speaker. The CPU 21 executes various kinds of processing in response to a command input from the input unit 26. Then, the CPU 21 outputs the image, sound, etc. obtained as a result of the processing to the output unit 27.
【0017】入出力インタフェース25に接続されてい
る記憶部28は、例えばハードディスクなどで構成さ
れ、CPU21が実行するプログラムや各種のデータを記
憶する。通信部29は、インターネット、その他のネッ
トワークを介して外部の装置と通信する。この例の場
合、通信部29はセンサの出力を取り込む取得部として
働く。The storage unit 28 connected to the input / output interface 25 is composed of, for example, a hard disk or the like, and stores programs executed by the CPU 21 and various data. The communication unit 29 communicates with an external device via the Internet or another network. In the case of this example, the communication unit 29 functions as an acquisition unit that captures the output of the sensor.
【0018】また、通信部29を介してプログラムを取
得し、記憶部28に記憶してもよい。The program may be acquired via the communication unit 29 and stored in the storage unit 28.
【0019】入出力インタフェース25に接続されてい
るドライブ30は、磁気ディスク51、光ディスク5
2、光磁気ディスク53、或いは半導体メモリ54など
が装着されたとき、それらを駆動し、そこに記録されて
いるプログラムやデータなどを取得する。取得されたプ
ログラムやデータは、必要に応じて記憶部28に転送さ
れ、記憶される。The drive 30 connected to the input / output interface 25 includes a magnetic disk 51 and an optical disk 5.
2. When the magneto-optical disk 53, the semiconductor memory 54, or the like is mounted, they are driven to acquire the program or data recorded therein. The acquired programs and data are transferred to and stored in the storage unit 28 as needed.
【0020】図2は、画像処理装置を示すブロック図で
ある。FIG. 2 is a block diagram showing the image processing apparatus.
【0021】なお、画像処理装置の各機能をハードウェ
アで実現するか、ソフトウェアで実現するかは問わな
い。つまり、本明細書の各ブロック図は、ハードウェア
のブロック図と考えても、ソフトウェアによる機能ブロ
ック図と考えても良い。Note that it does not matter whether each function of the image processing apparatus is realized by hardware or software. That is, each block diagram in this specification may be considered as a block diagram of hardware or a functional block diagram of software.
【0022】この明細書では、撮像の対象となる、現実
世界におけるオブジェクトに対応する画像を、画像オブ
ジェクトと称する。In this specification, an image corresponding to an object in the real world, which is the object of imaging, is called an image object.
【0023】画像処理装置に供給された入力画像は、オ
ブジェクト抽出部101、領域特定部103、混合比算
出部104、および前景背景分離部105に供給され
る。The input image supplied to the image processing apparatus is supplied to the object extracting unit 101, the region specifying unit 103, the mixture ratio calculating unit 104, and the foreground / background separating unit 105.
【0024】オブジェクト抽出部101は、入力画像に
含まれる前景のオブジェクトに対応する画像オブジェク
トを粗く抽出して、抽出した画像オブジェクトを動き検
出部102に供給する。オブジェクト抽出部101は、
例えば、入力画像に含まれる前景のオブジェクトに対応
する画像オブジェクトの輪郭を検出することで、前景の
オブジェクトに対応する画像オブジェクトを粗く抽出す
る。The object extracting unit 101 roughly extracts the image object corresponding to the foreground object included in the input image, and supplies the extracted image object to the motion detecting unit 102. The object extraction unit 101
For example, by detecting the contour of the image object corresponding to the foreground object included in the input image, the image object corresponding to the foreground object is roughly extracted.
【0025】オブジェクト抽出部101は、入力画像に
含まれる背景のオブジェクトに対応する画像オブジェク
トを粗く抽出して、抽出した画像オブジェクトを動き検
出部102に供給する。オブジェクト抽出部101は、
例えば、入力画像と、抽出された前景のオブジェクトに
対応する画像オブジェクトとの差から、背景のオブジェ
クトに対応する画像オブジェクトを粗く抽出する。The object extracting unit 101 roughly extracts an image object corresponding to a background object included in the input image, and supplies the extracted image object to the motion detecting unit 102. The object extraction unit 101
For example, the image object corresponding to the background object is roughly extracted from the difference between the input image and the extracted image object corresponding to the foreground object.
【0026】また、例えば、オブジェクト抽出部101
は、内部に設けられている背景メモリに記憶されている
背景の画像と、入力画像との差から、前景のオブジェク
トに対応する画像オブジェクト、および背景のオブジェ
クトに対応する画像オブジェクトを粗く抽出するように
してもよい。Further, for example, the object extracting unit 101
To roughly extract the image object corresponding to the foreground object and the image object corresponding to the background object from the difference between the background image stored in the background memory provided inside and the input image. You may
【0027】動き検出部102は、例えば、ブロックマ
ッチング法、勾配法、位相相関法、およびペルリカーシ
ブ法などの手法により、粗く抽出された前景のオブジェ
クトに対応する画像オブジェクトの動きベクトルを算出
して、算出した動きベクトルおよび動きベクトルの位置
情報(動きベクトルに対応する画素の位置を特定する情
報)を領域特定部103および動きボケ調整部106に
供給する。The motion detecting section 102 calculates a motion vector of the image object corresponding to the roughly extracted foreground object by a method such as a block matching method, a gradient method, a phase correlation method, and a per-recursive method. The calculated motion vector and position information of the motion vector (information specifying the position of the pixel corresponding to the motion vector) are supplied to the area specifying unit 103 and the motion blur adjusting unit 106.
【0028】動き検出部102が出力する動きベクトル
には、動き量vに対応する情報が含まれている。The motion vector output from the motion detector 102 includes information corresponding to the motion amount v.
【0029】また、例えば、動き検出部102は、画像
オブジェクトに画素を特定する画素位置情報と共に、画
像オブジェクト毎の動きベクトルを動きボケ調整部10
6に出力するようにしてもよい。Further, for example, the motion detecting section 102 calculates the motion vector for each image object together with the pixel position information for specifying the pixel in the image object, and the motion blur adjusting section 10
6 may be output.
【0030】動き量vは、動いているオブジェクトに対
応する画像の位置の変化を画素間隔を単位として表す値
である。例えば、前景に対応するオブジェクトの画像
が、あるフレームを基準として次のフレームにおいて4
画素分離れた位置に表示されるように移動していると
き、前景に対応するオブジェクトの画像の動き量vは、
4とされる。The movement amount v is a value that represents a change in the position of an image corresponding to a moving object in units of pixel intervals. For example, the image of the object corresponding to the foreground is 4 in the next frame with respect to a certain frame.
When moving so as to be displayed at a pixel-separated position, the motion amount v of the image of the object corresponding to the foreground is
It is set to 4.
【0031】なお、オブジェクト抽出部101および動
き検出部102は、動いているオブジェクトに対応した
動きボケ量の調整を行う場合に必要となる。The object extraction unit 101 and the motion detection unit 102 are necessary when adjusting the amount of motion blur corresponding to a moving object.
【0032】領域特定部103は、入力された画像の画
素のそれぞれを、前景領域、背景領域、または混合領域
のいずれかに特定し、画素毎に前景領域、背景領域、ま
たは混合領域のいずれかに属するかを示す情報(以下、
領域情報と称する)を混合比算出部104、前景背景分
離部105、および動きボケ調整部106に供給する。The area specifying unit 103 specifies each of the pixels of the input image as either the foreground area, the background area, or the mixed area, and selects the foreground area, the background area, or the mixed area for each pixel. Information that indicates whether it belongs to
(Referred to as area information) is supplied to the mixture ratio calculation unit 104, the foreground / background separation unit 105, and the motion blur adjustment unit 106.
【0033】混合比算出部104は、入力画像、および
領域特定部103から供給された領域情報を基に、混合
領域に含まれる画素に対応する混合比(以下、混合比α
と称する)を算出して、算出した混合比を前景背景分離
部105に供給する。The mixture ratio calculating unit 104, based on the input image and the region information supplied from the region specifying unit 103, the mixture ratio corresponding to the pixels included in the mixed region (hereinafter, the mixture ratio α.
(Referred to as “)” and the calculated mixture ratio is supplied to the foreground / background separation unit 105.
【0034】混合比αは、後述する式(3)に示される
ように、画素値における、背景のオブジェクトに対応す
る画像の成分(以下、背景の成分とも称する)の割合を
示す値である。The mixture ratio α is a value indicating a ratio of an image component (hereinafter, also referred to as a background component) corresponding to a background object in a pixel value, as shown in the equation (3) described later.
【0035】前景背景分離部105は、領域特定部10
3から供給された領域情報、および混合比算出部104
から供給された混合比αを基に、前景のオブジェクトに
対応する画像の成分(以下、前景の成分とも称する)の
みから成る前景成分画像と、背景の成分のみから成る背
景成分画像とに入力画像を分離して、前景成分画像を動
きボケ調整部106および選択部107に供給する。な
お、分離された前景成分画像を最終的な出力とすること
も考えられる。従来の混合領域を考慮しないで前景と背
景だけを特定し、分離していた方式に比べ正確な前景と
背景を得ることが出来る。The foreground / background separating unit 105 includes a region specifying unit 10
3 and the region information supplied from the mixture ratio calculation unit 104.
Based on the mixture ratio α supplied from, the input image is a foreground component image consisting only of image components corresponding to the foreground object (hereinafter also referred to as foreground component) and a background component image consisting only of background components. Are separated and the foreground component image is supplied to the motion-blur adjusting unit 106 and the selecting unit 107. It should be noted that the separated foreground component image may be the final output. It is possible to specify only the foreground and the background without considering the conventional mixed area, and obtain a more accurate foreground and background than the method of separating.
【0036】動きボケ調整部106は、動きベクトルか
らわかる動き量vおよび領域情報を基に、前景成分画像
に含まれる1以上の画素を示す処理単位を決定する。処
理単位は、動きボケの量の調整の処理の対象となる1群
の画素を指定するデータである。The motion-blur adjusting unit 106 determines a processing unit indicating one or more pixels included in the foreground component image, based on the motion amount v and the area information known from the motion vector. The processing unit is data that designates a group of pixels that are the target of the processing for adjusting the amount of motion blur.
【0037】動きボケ調整部106は、画像処理装置に
入力された動きボケ調整量、前景背景分離部105から
供給された前景成分画像、動き検出部102から供給さ
れた動きベクトルおよびその位置情報、並びに処理単位
を基に、前景成分画像に含まれる動きボケを除去する、
動きボケの量を減少させる、または動きボケの量を増加
させるなど前景成分画像に含まれる動きボケの量を調整
して、動きボケの量を調整した前景成分画像を選択部1
07に出力する。動きベクトルとその位置情報は使わな
いこともある。The motion-blur adjusting unit 106 receives the motion-blur adjusting amount input to the image processing apparatus, the foreground component image supplied from the foreground / background separating unit 105, the motion vector supplied from the motion detecting unit 102, and its position information. And removing motion blur contained in the foreground component image based on the processing unit,
The amount of motion blur included in the foreground component image is adjusted by decreasing the amount of motion blur or increasing the amount of motion blur, and the foreground component image with the adjusted amount of motion blur is selected by the selection unit 1
It outputs to 07. The motion vector and its position information may not be used.
【0038】ここで、動きボケとは、撮像の対象とな
る、現実世界におけるオブジェクトの動きと、センサの
撮像の特性とにより生じる、動いているオブジェクトに
対応する画像に含まれている歪みをいう。Here, the motion blur refers to the distortion included in the image corresponding to the moving object, which is caused by the movement of the object in the real world to be imaged and the image pickup characteristics of the sensor. .
【0039】選択部107は、例えば使用者の選択に対
応した選択信号を基に、前景背景分離部105から供給
された前景成分画像、および動きボケ調整部106から
供給された動きボケの量が調整された前景成分画像のい
ずれか一方を選択して、選択した前景成分画像を出力す
る。The selecting unit 107 determines the foreground component image supplied from the foreground / background separating unit 105 and the amount of motion blur supplied from the motion blur adjusting unit 106 based on a selection signal corresponding to the user's selection, for example. Either one of the adjusted foreground component images is selected and the selected foreground component image is output.
【0040】次に、図3乃至図18を参照して、画像処
理装置に供給される入力画像について説明する。Next, the input image supplied to the image processing apparatus will be described with reference to FIGS.
【0041】図3は、センサによる撮像を説明する図で
ある。センサは、例えば、固体撮像素子であるCCD(Cha
rge-Coupled Device)エリアセンサを備えたCCDビデオ
カメラなどで構成される。現実世界における、前景に対
応するオブジェクトは、現実世界における、背景に対応
するオブジェクトと、センサとの間を、例えば、図中の
左側から右側に水平に移動する。FIG. 3 is a diagram for explaining the image pickup by the sensor. The sensor is, for example, a CCD (Cha
rge-Coupled Device) A CCD video camera equipped with an area sensor. The object corresponding to the foreground in the real world horizontally moves between the object corresponding to the background and the sensor in the real world, for example, from the left side to the right side in the drawing.
【0042】センサは、前景に対応するオブジェクト
を、背景に対応するオブジェクトと共に撮像する。セン
サは、撮像した画像を1フレーム単位で出力する。例え
ば、センサは、1秒間に30フレームから成る画像を出
力する。センサの露光時間は、1/30秒とすることが
できる。露光時間は、センサが入力された光の電荷への
変換を開始してから、入力された光の電荷への変換を終
了するまでの期間である。以下、露光時間をシャッタ時
間とも称する。The sensor images the object corresponding to the foreground together with the object corresponding to the background. The sensor outputs the captured image in units of one frame. For example, the sensor outputs an image consisting of 30 frames per second. The exposure time of the sensor can be 1/30 second. The exposure time is a period from when the sensor starts converting the input light into electric charges to when ending the conversion of the input light into electric charges. Hereinafter, the exposure time is also referred to as the shutter time.
【0043】図4は、画素の配置を説明する図である。
図4中において、A乃至Iは、個々の画素を示す。画素
は、画像に対応する平面上に配置されている。1つの画
素に対応する1つの検出素子は、センサ上に配置されて
いる。センサが画像を撮像するとき、1つの検出素子
は、画像を構成する1つの画素に対応する画素値を出力
する。例えば、検出素子のX方向の位置は、画像上の横
方向の位置に対応し、検出素子のY方向の位置は、画像
上の縦方向の位置に対応する。FIG. 4 is a diagram for explaining the arrangement of pixels.
In FIG. 4, A to I indicate individual pixels. The pixels are arranged on a plane corresponding to the image. One detection element corresponding to one pixel is arranged on the sensor. When the sensor captures an image, one detection element outputs a pixel value corresponding to one pixel forming the image. For example, the position of the detection element in the X direction corresponds to the horizontal position on the image, and the position of the detection element in the Y direction corresponds to the vertical position on the image.
【0044】図5に示すように、例えば、CCDである検
出素子は、シャッタ時間に対応する期間、入力された光
を電荷に変換して、変換された電荷を蓄積する。電荷の
量は、入力された光の強さと、光が入力されている時間
にほぼ比例する。検出素子は、シャッタ時間に対応する
期間において、入力された光から変換された電荷を、既
に蓄積されている電荷に加えていく。すなわち、検出素
子は、シャッタ時間に対応する期間、入力される光を積
分して、積分された光に対応する量の電荷を蓄積する。
検出素子は、時間に対して、積分効果があるとも言え
る。As shown in FIG. 5, the detection element, which is, for example, a CCD, converts the input light into electric charge and stores the converted electric charge during a period corresponding to the shutter time. The amount of electric charge is almost proportional to the intensity of the input light and the time during which the light is input. The detection element adds the electric charge converted from the input light to the electric charge already accumulated in the period corresponding to the shutter time. That is, the detection element integrates the input light for a period corresponding to the shutter time, and accumulates an amount of charges corresponding to the integrated light.
It can be said that the detection element has an integration effect with respect to time.
【0045】検出素子に蓄積された電荷は、図示せぬ回
路により、電圧値に変換され、電圧値は更にデジタルデ
ータなどの画素値に変換されて出力される。従って、セ
ンサから出力される個々の画素値は、前景または背景に
対応するオブジェクトの空間的に広がりを有するある部
分を、シャッタ時間について積分した結果である、1次
元の空間に射影された値を有する。The electric charge accumulated in the detecting element is converted into a voltage value by a circuit (not shown), and the voltage value is further converted into a pixel value such as digital data and output. Therefore, each pixel value output from the sensor is a value projected to a one-dimensional space, which is a result of integrating a portion having a spatial spread of the object corresponding to the foreground or the background with respect to the shutter time. Have.
【0046】画像処理装置は、このようなセンサの蓄積
の動作により、出力信号に埋もれてしまった有意な情
報、例えば、混合比αを抽出する。画像処理装置は、前
景の画像オブジェクト自身が混ざり合うことによる生ず
る歪みの量、例えば、動きボケの量などを調整する。ま
た、画像処理装置は、前景の画像オブジェクトと背景の
画像オブジェクトとが混ざり合うことにより生ずる歪み
の量を調整する。The image processing apparatus extracts the significant information buried in the output signal, for example, the mixture ratio α, by the accumulation operation of the sensor. The image processing apparatus adjusts the amount of distortion caused by the foreground image objects themselves being mixed, for example, the amount of motion blur. Further, the image processing device adjusts the amount of distortion caused by the mixture of the foreground image object and the background image object.
【0047】図6は、動いている前景に対応するオブジ
ェクトと、静止している背景に対応するオブジェクトと
を撮像して得られる画像を説明する図である。図6
(A)は、動きを伴う前景に対応するオブジェクトと、
静止している背景に対応するオブジェクトとを撮像して
得られる画像を示している。図6(A)に示す例におい
て、前景に対応するオブジェクトは、画面に対して水平
に左から右に動いている。FIG. 6 is a view for explaining an image obtained by picking up an object corresponding to a moving foreground and an object corresponding to a stationary background. Figure 6
(A) is an object corresponding to a moving foreground,
The image obtained by imaging the object corresponding to the stationary background is shown. In the example shown in FIG. 6A, the object corresponding to the foreground is moving horizontally from left to right with respect to the screen.
【0048】図6(B)は、図6(A)に示す画像の1
つのラインに対応する画素値を時間方向に展開したモデ
ル図である。図6(B)の横方向は、図6(A)の空間
方向Xに対応している。FIG. 6 (B) shows one of the images shown in FIG. 6 (A).
It is the model figure which expanded the pixel value corresponding to one line in the time direction. The horizontal direction of FIG. 6 (B) corresponds to the spatial direction X of FIG. 6 (A).
【0049】背景領域の画素は、背景の成分、すなわ
ち、背景のオブジェクトに対応する画像の成分のみか
ら、その画素値が構成されている。前景領域の画素は、
前景の成分、すなわち、前景のオブジェクトに対応する
画像の成分のみから、その画素値が構成されている。The pixel value of the pixel in the background area is formed only from the background component, that is, the image component corresponding to the background object. The pixels in the foreground area are
The pixel value is configured only from the foreground component, that is, the image component corresponding to the foreground object.
【0050】混合領域の画素は、背景の成分、および前
景の成分から、その画素値が構成されている。混合領域
は、背景の成分、および前景の成分から、その画素値が
構成されているので、歪み領域ともいえる。混合領域
は、更に、カバードバックグラウンド領域およびアンカ
バードバックグラウンド領域に分類される。The pixel value of the pixel in the mixed area is composed of the background component and the foreground component. It can be said that the mixed region is a distorted region because its pixel value is composed of the background component and the foreground component. The mixed area is further classified into a covered background area and an uncovered background area.
【0051】カバードバックグラウンド領域は、前景領
域に対して、前景のオブジェクトの進行方向の前端部に
対応する位置の混合領域であり、時間の経過に対応して
背景成分が前景に覆い隠される領域をいう。The covered background area is a mixed area at a position corresponding to the front end of the foreground object in the traveling direction with respect to the foreground area, and the background component is covered with the foreground as time passes. Say.
【0052】これに対して、アンカバードバックグラウ
ンド領域は、前景領域に対して、前景のオブジェクトの
進行方向の後端部に対応する位置の混合領域であり、時
間の経過に対応して背景成分が現れる領域をいう。On the other hand, the uncovered background area is a mixed area at a position corresponding to the trailing end of the foreground object in the traveling direction with respect to the foreground area, and the background component corresponding to the passage of time. It means the area where appears.
【0053】このように、前景領域、背景領域、または
カバードバックグラウンド領域若しくはアンカバードバ
ックグラウンド領域を含む画像が、領域特定部103、
混合比算出部104、および前景背景分離部105に入
力画像として入力される。As described above, the image including the foreground area, the background area, or the covered background area or the uncovered background area is the area specifying unit 103,
It is input as an input image to the mixture ratio calculation unit 104 and the foreground / background separation unit 105.
【0054】図7は、以上のような、背景領域、前景領
域、混合領域、カバードバックグラウンド領域、および
アンカバードバックグラウンド領域を説明する図であ
る。図6に示す画像に対応する場合、背景領域は、静止
部分であり、前景領域は、動き部分であり、混合領域の
カバードバックグラウンド領域は、背景から前景に変化
する部分であり、混合領域のアンカバードバックグラウ
ンド領域は、前景から背景に変化する部分である。FIG. 7 is a diagram for explaining the background area, foreground area, mixed area, covered background area, and uncovered background area as described above. In the case corresponding to the image shown in FIG. 6, the background area is a still portion, the foreground area is a moving portion, and the covered background area of the mixed area is a portion that changes from the background to the foreground. The uncovered background area is the portion that changes from the foreground to the background.
【0055】図8は、静止している前景に対応するオブ
ジェクトおよび静止している背景に対応するオブジェク
トを撮像した画像における、隣接して1列に並んでいる
画素の画素値を時間方向に展開したモデル図である。例
えば、隣接して1列に並んでいる画素として、画面の1
つのライン上に並んでいる画素を選択することができ
る。In FIG. 8, the pixel values of the pixels arranged in a row adjacent to each other in the image obtained by picking up the object corresponding to the stationary foreground and the object corresponding to the stationary background are expanded in the time direction. FIG. For example, if pixels that are adjacently arranged in a line are
Pixels arranged on one line can be selected.
【0056】図8に示すF01乃至F04の画素値は、静止し
ている前景のオブジェクトに対応する画素の画素値であ
る。図8に示すB01乃至B04の画素値は、静止している背
景のオブジェクトに対応する画素の画素値である。The pixel values F01 to F04 shown in FIG. 8 are the pixel values of the pixels corresponding to the stationary foreground object. The pixel values B01 to B04 shown in FIG. 8 are pixel values of pixels corresponding to a stationary background object.
【0057】図8における縦方向は、時間に対応し、図
中の上から下に向かって時間が経過する。図8中の矩形
の上辺の位置は、センサが入力された光の電荷への変換
を開始する時刻に対応し、図8中の矩形の下辺の位置
は、センサが入力された光の電荷への変換を終了する時
刻に対応する。すなわち、図8中の矩形の上辺から下辺
までの距離は、シャッタ時間に対応する。The vertical direction in FIG. 8 corresponds to time, and time elapses from top to bottom in the figure. The position of the upper side of the rectangle in FIG. 8 corresponds to the time when the sensor starts converting the input light into electric charge, and the position of the lower side of the rectangle in FIG. 8 corresponds to the electric charge of the light input into the sensor. Corresponds to the time to end the conversion of. That is, the distance from the upper side to the lower side of the rectangle in FIG. 8 corresponds to the shutter time.
【0058】以下において、シャッタ時間とフレーム間
隔とが同一である場合を例に説明する。The case where the shutter time and the frame interval are the same will be described below as an example.
【0059】図8における横方向は、図6で説明した空
間方向Xに対応する。より具体的には、図8に示す例に
おいて、図8中の”F01”と記載された矩形の左辺か
ら”B04”と記載された矩形の右辺までの距離は、画素
のピッチの8倍、すなわち、連続している8つの画素の
間隔に対応する。The horizontal direction in FIG. 8 corresponds to the spatial direction X described in FIG. More specifically, in the example shown in FIG. 8, the distance from the left side of the rectangle described as “F01” to the right side of the rectangle described as “B04” in FIG. 8 is 8 times the pixel pitch, That is, it corresponds to the interval of eight consecutive pixels.
【0060】前景のオブジェクトおよび背景のオブジェ
クトが静止している場合、シャッタ時間に対応する期間
において、センサに入力される光は変化しない。When the foreground object and the background object are stationary, the light input to the sensor does not change during the period corresponding to the shutter time.
【0061】ここで、シャッタ時間に対応する期間を2
つ以上の同じ長さの期間に分割する。例えば、仮想分割
数を4とすると、図8に示すモデル図は、図9に示すモ
デルとして表すことができる。仮想分割数は、前景に対
応するオブジェクトのシャッタ時間内での動き量vなど
に対応して設定される。例えば、4である動き量vに対
応して、仮想分割数は、4とされ、シャッタ時間に対応
する期間は4つに分割される。Here, the period corresponding to the shutter time is set to 2
Divide into one or more equal length periods. For example, if the number of virtual divisions is 4, the model diagram shown in FIG. 8 can be represented as the model shown in FIG. The number of virtual divisions is set corresponding to the amount of movement v of the object corresponding to the foreground within the shutter time. For example, the virtual division number is set to 4 corresponding to the motion amount v of 4, and the period corresponding to the shutter time is divided into 4.
【0062】図中の最も上の行は、シャッタが開いて最
初の、分割された期間に対応する。図中の上から2番目
の行は、シャッタが開いて2番目の、分割された期間に
対応する。図中の上から3番目の行は、シャッタが開い
て3番目の、分割された期間に対応する。図中の上から
4番目の行は、シャッタが開いて4番目の、分割された
期間に対応する。The top row in the figure corresponds to the first divided period after the shutter is opened. The second row from the top in the figure corresponds to the second divided period when the shutter is opened. The third row from the top in the figure corresponds to the third divided period when the shutter is opened. The fourth row from the top in the drawing corresponds to the fourth divided period when the shutter is opened.
【0063】以下、動き量vに対応して分割されたシャ
ッタ時間をシャッタ時間/vとも称する。Hereinafter, the shutter time divided corresponding to the motion amount v is also referred to as shutter time / v.
【0064】前景に対応するオブジェクトが静止してい
るとき、センサに入力される光は変化しないので、前景
の成分F01/vは、画素値F01を仮想分割数で除した値に等
しい。同様に、前景に対応するオブジェクトが静止して
いるとき、前景の成分F02/vは、画素値F02を仮想分割数
で除した値に等しく、前景の成分F03/vは、画素値F03を
仮想分割数で除した値に等しく、前景の成分F04/vは、
画素値F04を仮想分割数で除した値に等しい。When the object corresponding to the foreground is stationary, the light input to the sensor does not change, so the foreground component F01 / v is equal to the pixel value F01 divided by the virtual division number. Similarly, when the object corresponding to the foreground is stationary, the foreground component F02 / v is equal to the pixel value F02 divided by the virtual division number, and the foreground component F03 / v is the pixel value F03. It is equal to the value divided by the number of divisions, and the foreground component F04 / v is
It is equal to the pixel value F04 divided by the number of virtual divisions.
【0065】背景に対応するオブジェクトが静止してい
るとき、センサに入力される光は変化しないので、背景
の成分B01/vは、画素値B01を仮想分割数で除した値に等
しい。同様に、背景に対応するオブジェクトが静止して
いるとき、背景の成分B02/vは、画素値B02を仮想分割数
で除した値に等しく、B03/vは、画素値B03を仮想分割数
で除した値に等しく、B04/vは、画素値B04を仮想分割数
で除した値に等しい。Since the light input to the sensor does not change when the object corresponding to the background is stationary, the background component B01 / v is equal to the pixel value B01 divided by the virtual division number. Similarly, when the object corresponding to the background is stationary, the background component B02 / v is equal to the pixel value B02 divided by the virtual division number, and B03 / v is the pixel value B03 in the virtual division number. B04 / v is equal to the pixel value B04 divided by the number of virtual divisions.
【0066】すなわち、前景に対応するオブジェクトが
静止している場合、シャッタ時間に対応する期間におい
て、センサに入力される前景のオブジェクトに対応する
光が変化しないので、シャッタが開いて最初の、シャッ
タ時間/vに対応する前景の成分F01/vと、シャッタが開
いて2番目の、シャッタ時間/vに対応する前景の成分F0
1/vと、シャッタが開いて3番目の、シャッタ時間/vに
対応する前景の成分F01/vと、シャッタが開いて4番目
の、シャッタ時間/vに対応する前景の成分F01/vとは、
同じ値となる。F02/v乃至F04/vも、F01/vと同様の関係
を有する。That is, when the object corresponding to the foreground is stationary, the light corresponding to the object in the foreground input to the sensor does not change during the period corresponding to the shutter time. Foreground component F01 / v corresponding to time / v and second foreground component F0 corresponding to shutter time / v when the shutter is open
1 / v, the third foreground component F01 / v corresponding to the shutter time / v with the shutter open, and the fourth foreground component F01 / v corresponding to the shutter time / v with the shutter open. Is
It will be the same value. F02 / v to F04 / v also have the same relationship as F01 / v.
【0067】背景に対応するオブジェクトが静止してい
る場合、シャッタ時間に対応する期間において、センサ
に入力される背景のオブジェクトに対応する光は変化し
ないので、シャッタが開いて最初の、シャッタ時間/vに
対応する背景の成分B01/vと、シャッタが開いて2番目
の、シャッタ時間/vに対応する背景の成分B01/vと、シ
ャッタが開いて3番目の、シャッタ時間/vに対応する背
景の成分B01/vと、シャッタが開いて4番目の、シャッ
タ時間/vに対応する背景の成分B01/vとは、同じ値とな
る。B02/v乃至B04/vも、同様の関係を有する。When the object corresponding to the background is stationary, the light corresponding to the background object input to the sensor does not change during the period corresponding to the shutter time, so the shutter time / first shutter time / The background component B01 / v corresponding to v, the second background component B01 / v corresponding to the shutter time / v when the shutter is opened, and the third background shutter component / v corresponding to the shutter time / v. The background component B01 / v and the fourth background component B01 / v corresponding to the shutter time / v after the shutter is opened have the same value. B02 / v to B04 / v have the same relationship.
【0068】次に、前景に対応するオブジェクトが移動
し、背景に対応するオブジェクトが静止している場合に
ついて説明する。Next, the case where the object corresponding to the foreground is moving and the object corresponding to the background is stationary will be described.
【0069】図10は、前景に対応するオブジェクトが
図中の右側に向かって移動する場合の、カバードバック
グラウンド領域を含む、1つのライン上の画素の画素値
を時間方向に展開したモデル図である。図10におい
て、前景の動き量vは、4である。1フレームは短い時
間なので、前景に対応するオブジェクトが剛体であり、
等速で移動していると仮定することができる。図10に
おいて、前景に対応するオブジェクトの画像は、あるフ
レームを基準として次のフレームにおいて4画素分右側
に表示されるように移動する。FIG. 10 is a model diagram in which the pixel values of pixels on one line including the covered background area are expanded in the time direction when the object corresponding to the foreground moves toward the right side in the figure. is there. In FIG. 10, the motion amount v of the foreground is 4. Since one frame is a short time, the object corresponding to the foreground is a rigid body,
It can be assumed that they are moving at a constant speed. In FIG. 10, the image of the object corresponding to the foreground moves so as to be displayed on the right side by four pixels in the next frame with reference to a certain frame.
【0070】図10において、最も左側の画素乃至左か
ら4番目の画素は、前景領域に属する。図10におい
て、左から5番目乃至左から7番目の画素は、カバード
バックグラウンド領域である混合領域に属する。図10
において、最も右側の画素は、背景領域に属する。In FIG. 10, the leftmost pixel through the fourth pixel from the left belong to the foreground area. In FIG. 10, the fifth through seventh pixels from the left belong to the mixed area, which is the covered background area. Figure 10
In, the rightmost pixel belongs to the background area.
【0071】前景に対応するオブジェクトが時間の経過
と共に背景に対応するオブジェクトを覆い隠すように移
動しているので、カバードバックグラウンド領域に属す
る画素の画素値に含まれる成分は、シャッタ時間に対応
する期間のある時点で、背景の成分から、前景の成分に
替わる。Since the object corresponding to the foreground is moving over time so as to cover up the object corresponding to the background, the component included in the pixel value of the pixel belonging to the covered background area corresponds to the shutter time. At some point in the period, the background component is replaced by the foreground component.
【0072】例えば、図10中に太線枠を付した画素値
Mは、式(1)で表される。For example, the pixel value with a bold frame in FIG.
M is represented by Formula (1).
【0073】 M=B02/v+B02/v+F07/v+F06/v (1)[0073] M = B02 / v + B02 / v + F07 / v + F06 / v (1)
【0074】例えば、左から5番目の画素は、1つのシ
ャッタ時間/vに対応する背景の成分を含み、3つのシャ
ッタ時間/vに対応する前景の成分を含むので、左から5
番目の画素の混合比αは、1/4である。左から6番目の
画素は、2つのシャッタ時間/vに対応する背景の成分を
含み、2つのシャッタ時間/vに対応する前景の成分を含
むので、左から6番目の画素の混合比αは、1/2であ
る。左から7番目の画素は、3つのシャッタ時間/vに対
応する背景の成分を含み、1つのシャッタ時間/vに対応
する前景の成分を含むので、左から7番目の画素の混合
比αは、3/4である。For example, the fifth pixel from the left includes the background component corresponding to one shutter time / v, and the foreground component corresponding to three shutter times / v.
The mixture ratio α of the th pixel is 1/4. The sixth pixel from the left includes the background component corresponding to two shutter times / v and the foreground component corresponding to two shutter times / v, so the mixture ratio α of the sixth pixel from the left is , 1/2. Since the seventh pixel from the left includes the background component corresponding to three shutter times / v and the foreground component corresponding to one shutter time / v, the mixture ratio α of the seventh pixel from the left is , 3/4.
【0075】前景に対応するオブジェクトが、剛体であ
り、前景の画像が次のフレームにおいて4画素右側に表
示されるように等速で移動すると仮定できるので、例え
ば、図10中の左から4番目の画素の、シャッタが開い
て最初の、シャッタ時間/vの前景の成分F07/vは、図1
0中の左から5番目の画素の、シャッタが開いて2番目
のシャッタ時間/vに対応する前景の成分に等しい。同様
に、前景の成分F07/vは、図10中の左から6番目の画
素の、シャッタが開いて3番目のシャッタ時間/vに対応
する前景の成分と、図10中の左から7番目の画素の、
シャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vに対応する前
景の成分とに、それぞれ等しい。It can be assumed that the object corresponding to the foreground is a rigid body and moves at a constant speed so that the image of the foreground is displayed on the right side by 4 pixels in the next frame. Therefore, for example, the fourth from the left in FIG. The first foreground component F07 / v of the shutter time / v of the pixel of
This is equal to the foreground component of the fifth pixel from the left in 0 corresponding to the second shutter time / v from when the shutter has opened. Similarly, the foreground component F07 / v is the foreground component of the sixth pixel from the left in FIG. 10 corresponding to the third shutter time / v from when the shutter has opened, and the seventh component from the left in FIG. Of pixels,
It is equal to the foreground component corresponding to the fourth shutter time / v with the shutter open.
【0076】前景に対応するオブジェクトが、剛体であ
り、前景の画像が次のフレームにおいて4画素右側に表
示されるように等速で移動すると仮定できるので、例え
ば、図10中の左から3番目の画素の、シャッタが開い
て最初のシャッタ時間/vの前景の成分F06/vは、図10
中の左から4番目の画素の、シャッタが開いて2番目の
シャッタ時間/vに対応する前景の成分に等しい。同様
に、前景の成分F06/vは、図10中の左から5番目の画
素の、シャッタが開いて3番目のシャッタ時間/vに対応
する前景の成分と、図10中の左から6番目の画素の、
シャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vに対応する前
景の成分とに、それぞれ等しい。Since the object corresponding to the foreground is a rigid body and it can be assumed that the foreground image moves at a constant speed so that it is displayed on the right side by 4 pixels in the next frame, for example, the third from the left in FIG. The foreground component F06 / v of the first pixel for which the shutter has opened for the first shutter time / v is shown in FIG.
It is equal to the foreground component of the fourth pixel from the left corresponding to the second shutter time / v from when the shutter has opened. Similarly, the foreground component F06 / v corresponds to the foreground component of the fifth pixel from the left in FIG. 10 corresponding to the third shutter time / v from when the shutter has opened, and the sixth from the left in FIG. Of pixels,
It is equal to the foreground component corresponding to the fourth shutter time / v with the shutter open.
【0077】前景に対応するオブジェクトが、剛体であ
り、前景の画像が次のフレームにおいて4画素右側に表
示されるように等速で移動すると仮定できるので、例え
ば、図10中の左から2番目の画素の、シャッタが開い
て最初のシャッタ時間/vの前景の成分F05/vは、図10
中の左から3番目の画素の、シャッタが開いて2番目の
シャッタ時間/vのに対応する前景の成分に等しい。同様
に、前景の成分F05/vは、図10中の左から4番目の画
素の、シャッタが開いて3番目のシャッタ時間/vに対応
する前景の成分と、図10中の左から5番目の画素の、
シャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vに対応する前
景の成分とに、それぞれ等しい。Since it can be assumed that the object corresponding to the foreground is a rigid body and moves at a constant speed so that the image of the foreground is displayed on the right side by 4 pixels in the next frame, for example, the second from the left in FIG. The foreground component F05 / v of the first pixel of the shutter time / v after the shutter is opened is shown in FIG.
Equal to the foreground component of the third pixel from the left corresponding to the second shutter time / v from when the shutter has opened. Similarly, the foreground component F05 / v is the foreground component of the fourth pixel from the left in FIG. 10 corresponding to the third shutter time / v from when the shutter has opened, and the fifth from the left in FIG. Of pixels,
It is equal to the foreground component corresponding to the fourth shutter time / v with the shutter open.
【0078】前景に対応するオブジェクトが、剛体であ
り、前景の画像が次のフレームにおいて4画素右側に表
示されるように等速で移動すると仮定できるので、例え
ば、図10中の最も左側の画素の、シャッタが開いて最
初のシャッタ時間/vの前景の成分F04/vは、図10中の
左から2番目の画素の、シャッタが開いて2番目のシャ
ッタ時間/vに対応する前景の成分に等しい。同様に、前
景の成分F04/vは、図10中の左から3番目の画素の、
シャッタが開いて3番目のシャッタ時間/vに対応する前
景の成分と、図10中の左から4番目の画素の、シャッ
タが開いて4番目のシャッタ時間/vに対応する前景の成
分とに、それぞれ等しい。Since the object corresponding to the foreground is a rigid body and it can be assumed that the foreground image moves at a constant speed so that it is displayed on the right side by 4 pixels in the next frame, for example, the leftmost pixel in FIG. The foreground component F04 / v of the first shutter time / v after the shutter is opened is the foreground component of the second pixel from the left in FIG. 10 corresponding to the second shutter time / v after the shutter is opened. be equivalent to. Similarly, the foreground component F04 / v is the third pixel from the left in FIG.
The foreground component corresponding to the third shutter time / v after the shutter is opened and the foreground component corresponding to the fourth shutter time / v after the shutter is opened, which is the fourth pixel from the left in FIG. , Each equal.
【0079】動いているオブジェクトに対応する前景の
領域は、このように動きボケを含むので、歪み領域とも
言える。The foreground region corresponding to the moving object includes the motion blur as described above, and can be said to be a distorted region.
【0080】図11は、前景が図中の右側に向かって移
動する場合の、アンカバードバックグラウンド領域を含
む、1つのライン上の画素の画素値を時間方向に展開し
たモデル図である。図11において、前景の動き量v
は、4である。1フレームは短い時間なので、前景に対
応するオブジェクトが剛体であり、等速で移動している
と仮定することができる。図11において、前景に対応
するオブジェクトの画像は、あるフレームを基準として
次のフレームにおいて4画素分右側に移動する。FIG. 11 is a model diagram in which the pixel values of pixels on one line including the uncovered background area are expanded in the time direction when the foreground moves toward the right side in the drawing. In FIG. 11, the foreground motion amount v
Is 4. Since one frame is a short time, it can be assumed that the object corresponding to the foreground is a rigid body and moves at a constant speed. In FIG. 11, the image of the object corresponding to the foreground moves to the right by four pixels in the next frame with reference to a certain frame.
【0081】図11において、最も左側の画素乃至左か
ら4番目の画素は、背景領域に属する。図11におい
て、左から5番目乃至左から7番目の画素は、アンカバ
ードバックグラウンドである混合領域に属する。図11
において、最も右側の画素は、前景領域に属する。In FIG. 11, the leftmost pixel through the fourth pixel from the left belong to the background area. In FIG. 11, the fifth through seventh pixels from the left belong to the mixed area, which is the uncovered background. Figure 11
In, the rightmost pixel belongs to the foreground area.
【0082】背景に対応するオブジェクトを覆っていた
前景に対応するオブジェクトが時間の経過と共に背景に
対応するオブジェクトの前から取り除かれるように移動
しているので、アンカバードバックグラウンド領域に属
する画素の画素値に含まれる成分は、シャッタ時間に対
応する期間のある時点で、前景の成分から、背景の成分
に替わる。Since the object corresponding to the foreground covering the object corresponding to the background is moved so as to be removed from the front of the object corresponding to the background over time, the pixel of the pixel belonging to the uncovered background area The component included in the value changes from the foreground component to the background component at a certain point in the period corresponding to the shutter time.
【0083】例えば、図11中に太線枠を付した画素値
M'は、式(2)で表される。For example, the pixel value with a bold frame in FIG.
M'is represented by Formula (2).
【0084】 M'=F02/v+F01/v+B26/v+B26/v (2)[0084] M '= F02 / v + F01 / v + B26 / v + B26 / v (2)
【0085】例えば、左から5番目の画素は、3つのシ
ャッタ時間/vに対応する背景の成分を含み、1つのシャ
ッタ時間/vに対応する前景の成分を含むので、左から5
番目の画素の混合比αは、3/4である。左から6番目の
画素は、2つのシャッタ時間/vに対応する背景の成分を
含み、2つのシャッタ時間/vに対応する前景の成分を含
むので、左から6番目の画素の混合比αは、1/2であ
る。左から7番目の画素は、1つのシャッタ時間/vに対
応する背景の成分を含み、3つのシャッタ時間/vに対応
する前景の成分を含むので、左から7番目の画素の混合
比αは、1/4である。For example, the fifth pixel from the left includes the background component corresponding to three shutter times / v, and the foreground component corresponding to one shutter time / v.
The mixture ratio α of the th pixel is 3/4. The sixth pixel from the left includes the background component corresponding to two shutter times / v and the foreground component corresponding to two shutter times / v, so the mixture ratio α of the sixth pixel from the left is , 1/2. The seventh pixel from the left includes the background component corresponding to one shutter time / v, and the foreground component corresponding to three shutter times / v. Therefore, the mixture ratio α of the seventh pixel from the left is , 1/4.
【0086】式(1)および式(2)をより一般化する
と、画素値Mは、式(3)で表される。When the equations (1) and (2) are generalized, the pixel value M is represented by the equation (3).
【0087】[0087]
【数1】 [Equation 1]
【0088】ここで、αは、混合比である。Bは、背景
の画素値であり、Fi/vは、前景の成分である。Here, α is a mixing ratio. B is the background pixel value, and Fi / v is the foreground component.
【0089】前景に対応するオブジェクトが剛体であ
り、等速で動くと仮定でき、かつ、動き量vが4である
ので、例えば、図11中の左から5番目の画素の、シャ
ッタが開いて最初の、シャッタ時間/vの前景の成分F01/
vは、図11中の左から6番目の画素の、シャッタが開
いて2番目のシャッタ時間/vに対応する前景の成分に等
しい。同様に、F01/vは、図11中の左から7番目の画
素の、シャッタが開いて3番目のシャッタ時間/vに対応
する前景の成分と、図11中の左から8番目の画素の、
シャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vに対応する前
景の成分とに、それぞれ等しい。Since the object corresponding to the foreground is a rigid body and can be assumed to move at a constant speed, and the amount of movement v is 4, for example, the shutter of the fifth pixel from the left in FIG. 11 is opened. First, foreground component F01 / with shutter time / v
v is equal to the foreground component of the sixth pixel from the left in FIG. 11 corresponding to the second shutter time / v from when the shutter has opened. Similarly, F01 / v is the foreground component of the seventh pixel from the left in FIG. 11 corresponding to the third shutter time / v from when the shutter has opened, and the eighth pixel from the left in FIG. ,
It is equal to the foreground component corresponding to the fourth shutter time / v with the shutter open.
【0090】前景に対応するオブジェクトが剛体であ
り、等速で動くと仮定でき、かつ、仮想分割数が4であ
るので、例えば、図11中の左から6番目の画素の、シ
ャッタが開いて最初の、シャッタ時間/vの前景の成分F0
2/vは、図11中の左から7番目の画素の、シャッタが
開いて2番目のシャッタ時間/vに対応する前景の成分に
等しい。同様に、前景の成分F02/vは、図11中の左か
ら8番目の画素の、シャッタが開いて3番目のシャッタ
時間/vに対応する前景の成分に等しい。Since the object corresponding to the foreground is a rigid body and can be assumed to move at a constant speed, and the number of virtual divisions is 4, for example, the shutter of the sixth pixel from the left in FIG. First foreground component F0 with shutter time / v
2 / v is equal to the foreground component of the seventh pixel from the left in FIG. 11 corresponding to the second shutter time / v from when the shutter has opened. Similarly, the foreground component F02 / v is equal to the foreground component of the eighth pixel from the left in FIG. 11 corresponding to the third shutter time / v from when the shutter has opened.
【0091】前景に対応するオブジェクトが剛体であ
り、等速で動くと仮定でき、かつ、動き量vが4である
ので、例えば、図11中の左から7番目の画素の、シャ
ッタが開いて最初の、シャッタ時間/vの前景の成分F03/
vは、図11中の左から8番目の画素の、シャッタが開
いて2番目のシャッタ時間/vに対応する前景の成分に等
しい。Since it can be assumed that the object corresponding to the foreground is a rigid body and moves at a constant speed, and the motion amount v is 4, for example, the shutter of the seventh pixel from the left in FIG. First, foreground component F03 / with shutter time / v
v is equal to the foreground component of the eighth pixel from the left in FIG. 11 corresponding to the second shutter time / v from when the shutter has opened.
【0092】図9乃至図11の説明において、仮想分割
数は、4であるとして説明したが、仮想分割数は、動き
量vに対応する。動き量vは、一般に、前景に対応するオ
ブジェクトの移動速度に対応する。例えば、前景に対応
するオブジェクトが、あるフレームを基準として次のフ
レームにおいて4画素分右側に表示されるように移動し
ているとき、動き量vは、4とされる。動き量vに対応
し、仮想分割数は、4とされる。同様に、例えば、前景
に対応するオブジェクトが、あるフレームを基準として
次のフレームにおいて6画素分左側に表示されるように
移動しているとき、動き量vは、6とされ、仮想分割数
は、6とされる。In the description of FIGS. 9 to 11, the number of virtual divisions is four, but the number of virtual divisions corresponds to the motion amount v. The amount of movement v generally corresponds to the moving speed of the object corresponding to the foreground. For example, when the object corresponding to the foreground is moving so as to be displayed on the right side by four pixels in the next frame with respect to a certain frame, the motion amount v is set to 4. The virtual division number is set to 4 corresponding to the motion amount v. Similarly, for example, when the object corresponding to the foreground is moving so as to be displayed on the left side by 6 pixels in the next frame with respect to a certain frame, the motion amount v is set to 6 and the virtual division number is , 6, and so on.
【0093】図12および図13に、以上で説明した、
前景領域、背景領域、カバードバックグラウンド領域若
しくはアンカバードバックグラウンド領域から成る混合
領域と、分割されたシャッタ時間に対応する前景の成分
および背景の成分との関係を示す。12 and 13 described above,
The relationship between a mixed area including a foreground area, a background area, a covered background area, or an uncovered background area, and a foreground component and a background component corresponding to divided shutter times is shown.
【0094】図12は、静止している背景の前を移動し
ているオブジェクトに対応する前景を含む画像から、前
景領域、背景領域、および混合領域の画素を抽出した例
を示す。図12に示す例において、前景に対応するオブ
ジェクトは、画面に対して水平に移動している。FIG. 12 shows an example in which the pixels of the foreground area, the background area, and the mixed area are extracted from the image including the foreground corresponding to the object moving in front of the stationary background. In the example shown in FIG. 12, the object corresponding to the foreground is moving horizontally with respect to the screen.
【0095】フレーム#n+1は、フレーム#nの次のフレー
ムであり、フレーム#n+2は、フレーム#n+1の次のフレー
ムである。The frame # n + 1 is a frame next to the frame #n, and the frame # n + 2 is a frame next to the frame # n + 1.
【0096】フレーム#n乃至フレーム#n+2のいずれかか
ら抽出した、前景領域、背景領域、および混合領域の画
素を抽出して、動き量vを4として、抽出された画素の
画素値を時間方向に展開したモデルを図13に示す。Pixels in the foreground area, background area, and mixed area extracted from any one of frame #n to frame # n + 2 are extracted, and the pixel value of the extracted pixel is set to 4 as the motion amount v. A model developed in the time direction is shown in FIG.
【0097】前景領域の画素値は、前景に対応するオブ
ジェクトが移動するので、シャッタ時間/vの期間に対応
する、4つの異なる前景の成分から構成される。例え
ば、図13に示す前景領域の画素のうち最も左側に位置
する画素は、F01/v,F02/v,F03/v、およびF04/vから構成
される。すなわち、前景領域の画素は、動きボケを含ん
でいる。The pixel value of the foreground area is composed of four different foreground components corresponding to the shutter time / v period because the object corresponding to the foreground moves. For example, the leftmost pixel of the pixels in the foreground area shown in FIG. 13 is composed of F01 / v, F02 / v, F03 / v, and F04 / v. That is, the pixels in the foreground area include motion blur.
【0098】背景に対応するオブジェクトが静止してい
るので、シャッタ時間に対応する期間において、センサ
に入力される背景に対応する光は変化しない。この場
合、背景領域の画素値は、動きボケを含まない。Since the object corresponding to the background is stationary, the light corresponding to the background input to the sensor does not change during the period corresponding to the shutter time. In this case, the pixel value of the background area does not include motion blur.
【0099】カバードバックグラウンド領域若しくはア
ンカバードバックグラウンド領域から成る混合領域に属
する画素の画素値は、前景の成分と、背景の成分とから
構成される。The pixel values of the pixels belonging to the mixed area consisting of the covered background area or the uncovered background area are composed of the foreground component and the background component.
【0100】次に、オブジェクトに対応する画像が動い
ているとき、複数のフレームにおける、隣接して1列に
並んでいる画素であって、フレーム上で同一の位置の画
素の画素値を時間方向に展開したモデルについて説明す
る。例えば、オブジェクトに対応する画像が画面に対し
て水平に動いているとき、隣接して1列に並んでいる画
素として、画面の1つのライン上に並んでいる画素を選
択することができる。Next, when the image corresponding to the object is moving, the pixel values of the pixels in a plurality of frames which are arranged in a row adjacent to each other and which are at the same position on the frame are set in the time direction. The model developed in 1. will be explained. For example, when the image corresponding to the object is moving horizontally with respect to the screen, the pixels lined up on one line of the screen can be selected as the pixels lined up adjacently in one line.
【0101】図14は、静止している背景に対応するオ
ブジェクトを撮像した画像の3つのフレームの、隣接し
て1列に並んでいる画素であって、フレーム上で同一の
位置の画素の画素値を時間方向に展開したモデル図であ
る。フレーム#nは、フレーム#n-1の次のフレームであ
り、フレーム#n+1は、フレーム#nの次のフレームであ
る。他のフレームも同様に称する。FIG. 14 shows pixels in three frames of an image obtained by picking up an object corresponding to a stationary background, which are arranged in a row adjacent to each other and which are located at the same position on the frame. It is the model figure which expanded the value in the time direction. The frame #n is a frame next to the frame # n-1, and the frame # n + 1 is a frame next to the frame #n. Other frames are also referred to in the same manner.
【0102】図14に示すB01乃至B12の画素値は、静止
している背景のオブジェクトに対応する画素の画素値で
ある。背景に対応するオブジェクトが静止しているの
で、フレーム#n-1乃至フレームn+1において、対応する
画素の画素値は、変化しない。例えば、フレーム#n-1に
おけるB05の画素値を有する画素の位置に対応する、フ
レーム#nにおける画素、およびフレーム#n+1における画
素は、それぞれ、B05の画素値を有する。The pixel values B01 to B12 shown in FIG. 14 are the pixel values of the pixels corresponding to the stationary background object. Since the object corresponding to the background is stationary, the pixel value of the corresponding pixel in frame # n-1 to frame n + 1 does not change. For example, the pixel in frame #n and the pixel in frame # n + 1, which correspond to the position of the pixel having the pixel value of B05 in frame # n-1, have the pixel value of B05, respectively.
【0103】図15は、静止している背景に対応するオ
ブジェクトと共に図中の右側に移動する前景に対応する
オブジェクトを撮像した画像の3つのフレームの、隣接
して1列に並んでいる画素であって、フレーム上で同一
の位置の画素の画素値を時間方向に展開したモデル図で
ある。図15に示すモデルは、カバードバックグラウン
ド領域を含む。FIG. 15 shows pixels arranged in a row adjacent to each other in three frames of an image obtained by picking up an object corresponding to the foreground moving to the right side in the figure together with an object corresponding to a stationary background. FIG. 11 is a model diagram in which pixel values of pixels at the same position on a frame are expanded in the time direction. The model shown in FIG. 15 includes a covered background area.
【0104】図15において、前景に対応するオブジェ
クトが、剛体であり、等速で移動すると仮定でき、前景
の画像が次のフレームにおいて4画素右側に表示される
ように移動するので、前景の動き量vは、4であり、仮
想分割数は、4である。In FIG. 15, it can be assumed that the object corresponding to the foreground is a rigid body and moves at a constant speed, and the image of the foreground moves so as to be displayed on the right side by 4 pixels in the next frame. The quantity v is 4 and the number of virtual divisions is 4.
【0105】例えば、図15中のフレーム#n-1の最も左
側の画素の、シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの
前景の成分は、F12/vとなり、図15中の左から2番目
の画素の、シャッタが開いて2番目のシャッタ時間/vの
前景の成分も、F12/vとなる。図15中の左から3番目
の画素の、シャッタが開いて3番目のシャッタ時間/vの
前景の成分、および図15中の左から4番目の画素の、
シャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vの前景の成分
は、F12/vとなる。For example, the foreground component of the leftmost pixel of frame # n-1 in FIG. 15 at the first shutter time / v from when the shutter has opened is F12 / v, which is the second from the left in FIG. The foreground component of the pixel at the second shutter time / v after the shutter is opened is also F12 / v. The foreground component of the third pixel from the left in FIG. 15 corresponding to the third shutter time / v from when the shutter has opened, and the fourth pixel from the left in FIG.
The foreground component at the fourth shutter time / v from when the shutter has opened is F12 / v.
【0106】図15中のフレーム#n-1の最も左側の画素
の、シャッタが開いて2番目のシャッタ時間/vの前景の
成分は、F11/vとなり、図15中の左から2番目の画素
の、シャッタが開いて3番目のシャッタ時間/vの前景の
成分も、F11/vとなる。図15中の左から3番目の画素
の、シャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vの前景の
成分は、F11/vとなる。The foreground component of the leftmost pixel of frame # n-1 in FIG. 15 corresponding to the second portion of the shutter time / v from when the shutter has opened is F11 / v, which is the second from the left in FIG. The foreground component of the pixel at the third shutter time / v from when the shutter has opened is also F11 / v. The foreground component of the third pixel from the left in FIG. 15 corresponding to the fourth portion of the shutter time / v from when the shutter has opened is F11 / v.
【0107】図15中のフレーム#n-1の最も左側の画素
の、シャッタが開いて3番目のシャッタ時間/vの前景の
成分は、F10/vとなり、図15中の左から2番目の画素
の、シャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vの前景の
成分も、F10/vとなる。図15中のフレーム#n-1の最も
左側の画素の、シャッタが開いて4番目のシャッタ時間
/vの前景の成分は、F09/vとなる。The foreground component of the leftmost pixel of frame # n-1 in FIG. 15 corresponding to the third portion of the shutter time / v from when the shutter has opened is F10 / v, which is the second from the left in FIG. The foreground component of the pixel for the fourth shutter time / v from when the shutter has opened is also F10 / v. The shutter time of the leftmost pixel of frame # n-1 in FIG.
The foreground component of / v is F09 / v.
【0108】背景に対応するオブジェクトが静止してい
るので、図15中のフレーム#n-1の左から2番目の画素
の、シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの背景の成
分は、B01/vとなる。図15中のフレーム#n-1の左から
3番目の画素の、シャッタが開いて最初および2番目の
シャッタ時間/vの背景の成分は、B02/vとなる。図15
中のフレーム#n-1の左から4番目の画素の、シャッタが
開いて最初乃至3番目のシャッタ時間/vの背景の成分
は、B03/vとなる。Since the object corresponding to the background is stationary, the background component of the second pixel from the left of frame # n-1 in FIG. 15 corresponding to the first shutter time / v from when the shutter has opened is B01. / v. The background component of the third pixel from the left of frame # n-1 in FIG. 15 corresponding to the first and second portions of the shutter time / v from when the shutter has opened is B02 / v. Figure 15
The background component of the fourth pixel from the left of frame # n-1 in the first to third shutter times / v from when the shutter has opened is B03 / v.
【0109】図15中のフレーム#n-1において、最も左
側の画素は、前景領域に属し、左側から2番目乃至4番
目の画素は、カバードバックグラウンド領域である混合
領域に属する。In frame # n-1 in FIG. 15, the leftmost pixel belongs to the foreground area, and the second to fourth pixels from the left belong to the mixed area which is the covered background area.
【0110】図15中のフレーム#n-1の左から5番目の
画素乃至12番目の画素は、背景領域に属し、その画素
値は、それぞれ、B04乃至B11となる。The fifth through twelfth pixels from the left of frame # n-1 in FIG. 15 belong to the background area, and the pixel values thereof are B04 through B11, respectively.
【0111】図15中のフレーム#nの左から1番目の画
素乃至5番目の画素は、前景領域に属する。フレーム#n
の前景領域における、シャッタ時間/vの前景の成分は、
F05/v乃至F12/vのいずれかである。The first through fifth pixels from the left of frame #n in FIG. 15 belong to the foreground area. Frame #n
The foreground component of shutter time / v in the foreground region of
Any of F05 / v to F12 / v.
【0112】前景に対応するオブジェクトが、剛体であ
り、等速で移動すると仮定でき、前景の画像が次のフレ
ームにおいて4画素右側に表示されるように移動するの
で、図15中のフレーム#nの左から5番目の画素の、シ
ャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの前景の成分は、
F12/vとなり、図15中の左から6番目の画素の、シャ
ッタが開いて2番目のシャッタ時間/vの前景の成分も、
F12/vとなる。図15中の左から7番目の画素の、シャ
ッタが開いて3番目のシャッタ時間/vの前景の成分、お
よび図15中の左から8番目の画素の、シャッタが開い
て4番目のシャッタ時間/vの前景の成分は、F12/vとな
る。It can be assumed that the object corresponding to the foreground is a rigid body and moves at a constant speed, and since the foreground image moves so as to be displayed on the right side by 4 pixels in the next frame, frame #n in FIG. The foreground component of the fifth pixel from the left of is the first shutter time / v from when the shutter has opened:
F12 / v, and the foreground component of the sixth pixel from the left in FIG. 15 corresponding to the second shutter time / v from when the shutter has opened is also
It will be F12 / v. The foreground component of the seventh pixel from the left in FIG. 15 corresponding to the third shutter time / v from when the shutter has opened, and the fourth shutter time from the left opening of the eighth pixel in FIG. The foreground component of / v is F12 / v.
【0113】図15中のフレーム#nの左から5番目の画
素の、シャッタが開いて2番目のシャッタ時間/vの前景
の成分は、F11/vとなり、図15中の左から6番目の画
素の、シャッタが開いて3番目のシャッタ時間/vの前景
の成分も、F11/vとなる。図15中の左から7番目の画
素の、シャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vの前景
の成分は、F11/vとなる。The foreground component of the fifth pixel from the left of frame #n in FIG. 15 corresponding to the second portion of the shutter time / v from when the shutter has opened is F11 / v, and the sixth component from the left in FIG. The foreground component of the pixel at the third shutter time / v from when the shutter has opened is also F11 / v. The foreground component of the seventh pixel from the left in FIG. 15 corresponding to the fourth portion of the shutter time / v from when the shutter has opened is F11 / v.
【0114】図15中のフレーム#nの左から5番目の画
素の、シャッタが開いて3番目のシャッタ時間/vの前景
の成分は、F10/vとなり、図15中の左から6番目の画
素の、シャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vの前景
の成分も、F10/vとなる。図15中のフレーム#nの左か
ら5番目の画素の、シャッタが開いて4番目のシャッタ
時間/vの前景の成分は、F09/vとなる。The foreground component of the fifth pixel from the left of frame #n in FIG. 15 corresponding to the third portion of the shutter time / v from when the shutter has opened is F10 / v, which is the sixth component from the left in FIG. The foreground component of the pixel for the fourth shutter time / v from when the shutter has opened is also F10 / v. The foreground component of the fifth pixel from the left of frame #n in FIG. 15 corresponding to the fourth portion of the shutter time / v from when the shutter has opened is F09 / v.
【0115】背景に対応するオブジェクトが静止してい
るので、図15中のフレーム#nの左から6番目の画素
の、シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの背景の成
分は、B05/vとなる。図15中のフレーム#nの左から7
番目の画素の、シャッタが開いて最初および2番目のシ
ャッタ時間/vの背景の成分は、B06/vとなる。図15中
のフレーム#nの左から8番目の画素の、シャッタが開い
て最初乃至3番目の、シャッタ時間/vの背景の成分は、
B07/vとなる。Since the object corresponding to the background is stationary, the background component of the sixth pixel from the left of frame #n in FIG. 15 at the first shutter time / v from when the shutter has opened is B05 / v. Becomes 7 from the left of frame #n in FIG.
The background component of the second pixel at the first and second shutter times / v from when the shutter has opened is B06 / v. The background components of the eighth pixel from the left of frame #n in FIG. 15 corresponding to the first through third portions of the shutter time / v from when the shutter has opened are:
It will be B07 / v.
【0116】図15中のフレーム#nにおいて、左側から
6番目乃至8番目の画素は、カバードバックグラウンド
領域である混合領域に属する。In frame #n in FIG. 15, the sixth through eighth pixels from the left belong to the mixed area, which is a covered background area.
【0117】図15中のフレーム#nの左から9番目の画
素乃至12番目の画素は、背景領域に属し、画素値は、
それぞれ、B08乃至B11となる。The ninth through twelfth pixels from the left of frame #n in FIG. 15 belong to the background area, and the pixel values are
They are B08 to B11, respectively.
【0118】図15中のフレーム#n+1の左から1番目の
画素乃至9番目の画素は、前景領域に属する。フレーム
#n+1の前景領域における、シャッタ時間/vの前景の成分
は、F01/v乃至F12/vのいずれかである。The first through ninth pixels from the left of frame # n + 1 in FIG. 15 belong to the foreground area. flame
The foreground component of shutter time / v in the # n + 1 foreground area is any one of F01 / v to F12 / v.
【0119】前景に対応するオブジェクトが、剛体であ
り、等速で移動すると仮定でき、前景の画像が次のフレ
ームにおいて4画素右側に表示されるように移動するの
で、図15中のフレーム#n+1の左から9番目の画素の、
シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの前景の成分
は、F12/vとなり、図15中の左から10番目の画素
の、シャッタが開いて2番目のシャッタ時間/vの前景の
成分も、F12/vとなる。図15中の左から11番目の画
素の、シャッタが開いて3番目のシャッタ時間/vの前景
の成分、および図15中の左から12番目の画素の、シ
ャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vの前景の成分
は、F12/vとなる。It can be assumed that the object corresponding to the foreground is a rigid body and moves at a constant speed, and since the foreground image moves so as to be displayed on the right side by 4 pixels in the next frame, the frame #n in FIG. Of the 9th pixel from the left of +1
The foreground component of the first shutter time / v after the shutter is opened is F12 / v, and the foreground component of the tenth pixel from the left in FIG. It will be F12 / v. The foreground component of the 11th pixel from the left in FIG. 15 corresponding to the third shutter time / v from when the shutter has opened, and the 4th shutter time from the left of the 12th pixel in FIG. The foreground component of / v is F12 / v.
【0120】図15中のフレーム#n+1の左から9番目の
画素の、シャッタが開いて2番目のシャッタ時間/vの期
間の前景の成分は、F11/vとなり、図15中の左から1
0番目の画素の、シャッタが開いて3番目のシャッタ時
間/vの前景の成分も、F11/vとなる。図15中の左から
11番目の画素の、シャッタが開いて4番目の、シャッ
タ時間/vの前景の成分は、F11/vとなる。The foreground component of the ninth pixel from the left of frame # n + 1 in FIG. 15 during the second shutter time / v from when the shutter has opened is F11 / v. From 1
The foreground component of the 0th pixel at the third shutter time / v from when the shutter has opened is also F11 / v. The foreground component of the 11th pixel from the left in FIG. 15 corresponding to the fourth portion of the shutter time / v from when the shutter has opened is F11 / v.
【0121】図15中のフレーム#n+1の左から9番目の
画素の、シャッタが開いて3番目の、シャッタ時間/vの
前景の成分は、F10/vとなり、図15中の左から10番
目の画素の、シャッタが開いて4番目のシャッタ時間/v
の前景の成分も、F10/vとなる。図15中のフレーム#n+
1の左から9番目の画素の、シャッタが開いて4番目の
シャッタ時間/vの前景の成分は、F09/vとなる。The foreground component of the ninth pixel from the left of frame # n + 1 in FIG. 15 corresponding to the third portion of the shutter time / v from when the shutter has opened is F10 / v, from the left in FIG. The 10th pixel is the 4th shutter time / v after the shutter is opened
The foreground component of is also F10 / v. Frame # n + in Figure 15
The foreground component of the ninth pixel from the left of 1 corresponding to the fourth portion of the shutter time / v from when the shutter has opened is F09 / v.
【0122】背景に対応するオブジェクトが静止してい
るので、図15中のフレーム#n+1の左から10番目の画
素の、シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの背景の
成分は、B09/vとなる。図15中のフレーム#n+1の左か
ら11番目の画素の、シャッタが開いて最初および2番
目のシャッタ時間/vの背景の成分は、B10/vとなる。図
15中のフレーム#n+1の左から12番目の画素の、シャ
ッタが開いて最初乃至3番目の、シャッタ時間/vの背景
の成分は、B11/vとなる。Since the object corresponding to the background is stationary, the background component of the 10th pixel from the left of frame # n + 1 in FIG. 15 corresponding to the first shutter time / v from when the shutter has opened is B09. / v. The background component of the eleventh pixel from the left of frame # n + 1 in FIG. 15 corresponding to the first and second portions of the shutter time / v from when the shutter has opened is B10 / v. The background components of the 12th pixel from the left of frame # n + 1 in FIG. 15 corresponding to the first through third portions of the shutter time / v from when the shutter has opened are B11 / v.
【0123】図15中のフレーム#n+1において、左側か
ら10番目乃至12番目の画素は、カバードバックグラ
ウンド領域である混合領域に対応する。In frame # n + 1 in FIG. 15, the tenth to twelfth pixels from the left correspond to the mixed area which is the covered background area.
【0124】図16は、図15に示す画素値から前景の
成分を抽出した画像のモデル図である。FIG. 16 is a model diagram of an image obtained by extracting the foreground components from the pixel values shown in FIG.
【0125】図17は、静止している背景と共に図中の
右側に移動するオブジェクトに対応する前景を撮像した
画像の3つのフレームの、隣接して1列に並んでいる画
素であって、フレーム上で同一の位置の画素の画素値を
時間方向に展開したモデル図である。図17において、
アンカバードバックグラウンド領域が含まれている。FIG. 17 shows pixels arranged in a row adjacent to each other in three frames of an image of a foreground corresponding to an object moving to the right side in the drawing together with a stationary background. It is the model figure which expanded the pixel value of the pixel of the same position above in the time direction. In FIG.
Includes uncovered background area.
【0126】図17において、前景に対応するオブジェ
クトは、剛体であり、かつ等速で移動していると仮定で
きる。前景に対応するオブジェクトが、次のフレームに
おいて4画素分右側に表示されるように移動しているの
で、動き量vは、4である。In FIG. 17, it can be assumed that the object corresponding to the foreground is a rigid body and is moving at a constant speed. Since the object corresponding to the foreground is moving so as to be displayed on the right side by four pixels in the next frame, the movement amount v is 4.
【0127】例えば、図17中のフレーム#n-1の最も左
側の画素の、シャッタが開いて最初の、シャッタ時間/v
の前景の成分は、F13/vとなり、図17中の左から2番
目の画素の、シャッタが開いて2番目のシャッタ時間/v
の前景の成分も、F13/vとなる。図17中の左から3番
目の画素の、シャッタが開いて3番目のシャッタ時間/v
の前景の成分、および図17中の左から4番目の画素
の、シャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vの前景の
成分は、F13/vとなる。For example, for the leftmost pixel of frame # n-1 in FIG. 17, the first shutter time / v after the shutter is opened.
The foreground component of the image is F13 / v, and the second shutter time / v of the second pixel from the left in FIG.
The foreground component of is also F13 / v. The third shutter time / v of the third pixel from the left in FIG.
17 and the foreground component of the fourth pixel from the left in FIG. 17 corresponding to the fourth portion of the shutter time / v from when the shutter has opened are F13 / v.
【0128】図17中のフレーム#n-1の左から2番目の
画素の、シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの前景
の成分は、F14/vとなり、図17中の左から3番目の画
素の、シャッタが開いて2番目のシャッタ時間/vの前景
の成分も、F14/vとなる。図17中の左から3番目の画
素の、シャッタが開いて最初の、シャッタ時間/vの前景
の成分は、F15/vとなる。The foreground component of the second pixel from the left of frame # n-1 in FIG. 17 corresponding to the first portion of the shutter time / v from when the shutter has opened is F14 / v, the third from the left in FIG. The foreground component of the second pixel at the shutter time / v after the shutter is opened is also F14 / v. The foreground component of the third pixel from the left in FIG. 17 corresponding to the first portion of the shutter time / v from when the shutter has opened is F15 / v.
【0129】背景に対応するオブジェクトが静止してい
るので、図17中のフレーム#n-1の最も左側の画素の、
シャッタが開いて2番目乃至4番目の、シャッタ時間/v
の背景の成分は、B25/vとなる。図17中のフレーム#n-
1の左から2番目の画素の、シャッタが開いて3番目お
よび4番目の、シャッタ時間/vの背景の成分は、B26/v
となる。図17中のフレーム#n-1の左から3番目の画素
の、シャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vの背景の
成分は、B27/vとなる。Since the object corresponding to the background is stationary, the leftmost pixel of frame # n-1 in FIG.
Second to fourth shutter time / v after the shutter opens
The background component is B25 / v. Frame # n- in Figure 17
The background component of the second pixel from the left of 1 at the third and fourth portions of the shutter time / v from when the shutter has opened is B26 / v
Becomes The background component of the third pixel from the left of frame # n-1 in FIG. 17 corresponding to the fourth portion of the shutter time / v from when the shutter has opened is B27 / v.
【0130】図17中のフレーム#n-1において、最も左
側の画素乃至3番目の画素は、アンカバードバックグラ
ウンド領域である混合領域に属する。In frame # n-1 in FIG. 17, the leftmost pixel through the third pixel belong to the mixed area which is an uncovered background area.
【0131】図17中のフレーム#n-1の左から4番目の
画素乃至12番目の画素は、前景領域に属する。フレー
ムの前景の成分は、F13/v乃至F24/vのいずれかである。The fourth through twelfth pixels from the left of frame # n-1 in FIG. 17 belong to the foreground area. The foreground component of the frame is any of F13 / v to F24 / v.
【0132】図17中のフレーム#nの最も左側の画素乃
至左から4番目の画素は、背景領域に属し、画素値は、
それぞれ、B25乃至B28となる。The leftmost pixel through the fourth pixel from the left of frame #n in FIG. 17 belong to the background area, and the pixel value is
They are B25 to B28, respectively.
【0133】前景に対応するオブジェクトが、剛体であ
り、等速で移動すると仮定でき、前景の画像が次のフレ
ームにおいて4画素右側に表示されるように移動するの
で、図17中のフレーム#nの左から5番目の画素の、シ
ャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの前景の成分は、
F13/vとなり、図17中の左から6番目の画素の、シャ
ッタが開いて2番目のシャッタ時間/vの前景の成分も、
F13/vとなる。図17中の左から7番目の画素の、シャ
ッタが開いて3番目のシャッタ時間/vの前景の成分、お
よび図17中の左から8番目の画素の、シャッタが開い
て4番目のシャッタ時間/vの前景の成分は、F13/vとな
る。It can be assumed that the object corresponding to the foreground is a rigid body and moves at a constant speed, and since the foreground image moves so as to be displayed on the right side by 4 pixels in the next frame, frame #n in FIG. The foreground component of the fifth pixel from the left of is the first shutter time / v from when the shutter has opened:
F13 / v, and the foreground component of the sixth pixel from the left in FIG. 17 corresponding to the second portion of the shutter time / v from when the shutter has opened is also
It becomes F13 / v. The foreground component of the seventh pixel from the left in FIG. 17 corresponding to the third shutter time / v from when the shutter has opened, and the fourth shutter time from the left opening of the eighth pixel in FIG. The foreground component of / v is F13 / v.
【0134】図17中のフレーム#nの左から6番目の画
素の、シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの前景の
成分は、F14/vとなり、図17中の左から7番目の画素
の、シャッタが開いて2番目のシャッタ時間/vの前景の
成分も、F14/vとなる。図17中の左から8番目の画素
の、シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの前景の成
分は、F15/vとなる。The foreground component of the sixth pixel from the left of frame #n in FIG. 17 corresponding to the first portion of the shutter time / v from when the shutter has opened is F14 / v, and the seventh pixel from the left in FIG. The foreground component of the second shutter time / v after the shutter opens is also F14 / v. The foreground component of the eighth pixel from the left in FIG. 17 corresponding to the first portion of the shutter time / v from when the shutter has opened is F15 / v.
【0135】背景に対応するオブジェクトが静止してい
るので、図17中のフレーム#nの左から5番目の画素
の、シャッタが開いて2番目乃至4番目のシャッタ時間
/vの背景の成分は、B29/vとなる。図17中のフレーム#
nの左から6番目の画素の、シャッタが開いて3番目お
よび4番目のシャッタ時間/vの背景の成分は、B30/vと
なる。図17中のフレーム#nの左から7番目の画素の、
シャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vの背景の成分
は、B31/vとなる。Since the object corresponding to the background is stationary, the fifth to fifth pixels from the left of frame #n in FIG.
The background component of / v is B29 / v. Frame # in Figure 17
The background component of the sixth pixel from the left of n corresponding to the third and fourth portions of the shutter time / v from when the shutter has opened is B30 / v. Of the seventh pixel from the left of frame #n in FIG.
The background component at the fourth shutter time / v from when the shutter has opened is B31 / v.
【0136】図17中のフレーム#nにおいて、左から5
番目の画素乃至7番目の画素は、アンカバードバックグ
ラウンド領域である混合領域に属する。In frame #n in FIG. 17, 5 from the left.
The seventh pixel to the seventh pixel belong to the mixed area which is the uncovered background area.
【0137】図17中のフレーム#nの左から8番目の画
素乃至12番目の画素は、前景領域に属する。フレーム
#nの前景領域における、シャッタ時間/vの期間に対応す
る値は、F13/v乃至F20/vのいずれかである。The eighth through twelfth pixels from the left of frame #n in FIG. 17 belong to the foreground area. flame
The value corresponding to the period of shutter time / v in the foreground area of #n is any one of F13 / v to F20 / v.
【0138】図17中のフレーム#n+1の最も左側の画素
乃至左から8番目の画素は、背景領域に属し、画素値
は、それぞれ、B25乃至B32となる。The leftmost pixel through the eighth pixel from the left of frame # n + 1 in FIG. 17 belong to the background area, and the pixel values are B25 through B32, respectively.
【0139】前景に対応するオブジェクトが、剛体であ
り、等速で移動すると仮定でき、前景の画像が次のフレ
ームにおいて4画素右側に表示されるように移動するの
で、図17中のフレーム#n+1の左から9番目の画素の、
シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの前景の成分
は、F13/vとなり、図17中の左から10番目の画素
の、シャッタが開いて2番目のシャッタ時間/vの前景の
成分も、F13/vとなる。図17中の左から11番目の画
素の、シャッタが開いて3番目のシャッタ時間/vの前景
の成分、および図17中の左から12番目の画素の、シ
ャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vの前景の成分
は、F13/vとなる。It can be assumed that the object corresponding to the foreground is a rigid body and moves at a constant speed. Since the foreground image moves so as to be displayed on the right side by 4 pixels in the next frame, the frame #n in FIG. Of the 9th pixel from the left of +1
The foreground component of the first shutter time / v after the shutter is opened is F13 / v, and the foreground component of the tenth pixel from the left in FIG. 17 corresponding to the second shutter time / v after the shutter is opened is also It becomes F13 / v. The foreground component of the 11th pixel from the left in FIG. 17 corresponding to the third shutter time / v from when the shutter has opened, and the 4th shutter time from the left of the 12th pixel in FIG. The foreground component of / v is F13 / v.
【0140】図17中のフレーム#n+1の左から10番目
の画素の、シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの前
景の成分は、F14/vとなり、図17中の左から11番目
の画素の、シャッタが開いて2番目のシャッタ時間/vの
前景の成分も、F14/vとなる。図17中の左から12番
目の画素の、シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの
前景の成分は、F15/vとなる。The foreground component of the tenth pixel from the left of frame # n + 1 in FIG. 17 corresponding to the first portion of the shutter time / v from when the shutter has opened is F14 / v, which is the 11th pixel from the left in FIG. The foreground component of the second pixel at the shutter time / v after the shutter is opened is also F14 / v. The foreground component of the 12th pixel from the left in FIG. 17 corresponding to the first portion of the shutter time / v from when the shutter has opened is F15 / v.
【0141】背景に対応するオブジェクトが静止してい
るので、図17中のフレーム#n+1の左から9番目の画素
の、シャッタが開いて2番目乃至4番目の、シャッタ時
間/vの背景の成分は、B33/vとなる。図17中のフレー
ム#n+1の左から10番目の画素の、シャッタが開いて3
番目および4番目のシャッタ時間/vの背景の成分は、B3
4/vとなる。図17中のフレーム#n+1の左から11番目
の画素の、シャッタが開いて4番目のシャッタ時間/vの
背景の成分は、B35/vとなる。Since the object corresponding to the background is stationary, the background of the ninth pixel from the left of frame # n + 1 in FIG. 17 for the second to fourth shutter time / v from when the shutter has opened. The component of is B33 / v. When the shutter of the 10th pixel from the left of frame # n + 1 in FIG.
The background component of the second and fourth shutter times / v is B3
It becomes 4 / v. The background component of the eleventh pixel from the left of frame # n + 1 in FIG. 17 corresponding to the fourth portion of the shutter time / v from when the shutter has opened is B35 / v.
【0142】図17中のフレーム#n+1において、左から
9番目の画素乃至11番目の画素は、アンカバードバッ
クグラウンド領域である混合領域に属する。In frame # n + 1 in FIG. 17, the ninth through eleventh pixels from the left belong to the mixed area, which is an uncovered background area.
【0143】図17中のフレーム#n+1の左から12番目
の画素は、前景領域に属する。フレーム#n+1の前景領域
における、シャッタ時間/vの前景の成分は、F13/v乃至F
16/vのいずれかである。The twelfth pixel from the left of frame # n + 1 in FIG. 17 belongs to the foreground area. The foreground components of shutter time / v in the foreground area of frame # n + 1 are F13 / v to F13 / v.
It is either 16 / v.
【0144】図18は、図17に示す画素値から前景の
成分を抽出した画像のモデル図である。FIG. 18 is a model diagram of an image obtained by extracting the foreground components from the pixel values shown in FIG.
【0145】図2に戻り、領域特定部103は、複数の
フレームの画素値を用いて、前景領域、背景領域、カバ
ードバックグラウンド領域、またはアンカバードバック
グラウンド領域に属することを示すフラグを画素毎に対
応付けて、領域情報として、混合比算出部104および
動きボケ調整部106に供給する。Returning to FIG. 2, the area specifying unit 103 uses the pixel values of a plurality of frames to set a flag indicating that each pixel belongs to a foreground area, a background area, a covered background area, or an uncovered background area. And is supplied as region information to the mixture ratio calculation unit 104 and the motion blur adjustment unit 106.
【0146】混合比算出部104は、複数のフレームの
画素値、および領域情報を基に、混合領域に含まれる画
素について画素毎に混合比αを算出し、算出した混合比
αを前景背景分離部105に供給する。The mixture ratio calculation unit 104 calculates the mixture ratio α for each pixel included in the mixed region based on the pixel values of a plurality of frames and the region information, and calculates the calculated mixture ratio α as the foreground / background separation. It is supplied to the unit 105.
【0147】前景背景分離部105は、複数のフレーム
の画素値、領域情報、および混合比αを基に、前景の成
分のみからなる前景成分画像を抽出して、動きボケ調整
部106に供給する。The foreground / background separating section 105 extracts a foreground component image consisting of only foreground components based on the pixel values of a plurality of frames, area information, and the mixture ratio α, and supplies it to the motion blur adjusting section 106. .
【0148】動きボケ調整部106は、前景背景分離部
105から供給された前景成分画像、動き検出部102
から供給された動きベクトル、および領域特定部103
から供給された領域情報を基に、前景成分画像に含まれ
る動きボケの量を調整して、動きボケの量を調整した前
景成分画像を出力する。The motion-blur adjusting unit 106 detects the foreground component image supplied from the foreground / background separating unit 105, and the motion detecting unit 102.
The motion vector supplied from
The amount of motion blur included in the foreground component image is adjusted based on the area information supplied from the foreground component image, and the foreground component image with the adjusted amount of motion blur is output.
【0149】図19のフローチャートを参照して、画像
処理装置による動きボケの量の調整の処理を説明する。
ステップS11において、領域特定部103は、入力画
像を基に、入力画像の画素毎に前景領域、背景領域、カ
バードバックグラウンド領域、またはアンカバードバッ
クグラウンド領域のいずれかに属するかを示す領域情報
を生成する領域特定の処理を実行する。領域特定の処理
の詳細は、後述する。領域特定部103は、生成した領
域情報を混合比算出部104に供給する。The process of adjusting the amount of motion blur by the image processing apparatus will be described with reference to the flowchart of FIG.
In step S11, the area specifying unit 103, based on the input image, area information indicating whether each pixel of the input image belongs to the foreground area, the background area, the covered background area, or the uncovered background area. Execute the process to specify the area to be created. Details of the area specifying process will be described later. The area specifying unit 103 supplies the generated area information to the mixture ratio calculating unit 104.
【0150】なお、ステップS11において、領域特定
部103は、入力画像を基に、入力画像の画素毎に前景
領域、背景領域、または混合領域(カバードバックグラ
ウンド領域、またはアンカバードバックグラウンド領域
の区別をしない)のいずれかに属するかを示す領域情報
を生成するようにしてもよい。この場合において、前景
背景分離部105および動きボケ調整部106は、動き
ベクトルの方向を基に、混合領域がカバードバックグラ
ウンド領域であるか、またはアンカバードバックグラウ
ンド領域であるかを判定する。例えば、動きベクトルの
方向に対応して、前景領域、混合領域、および背景領域
と順に並んでいるとき、その混合領域は、カバードバッ
クグラウンド領域と判定され、動きベクトルの方向に対
応して、背景領域、混合領域、および前景領域と順に並
んでいるとき、その混合領域は、アンカバードバックグ
ラウンド領域と判定される。In step S11, the area specifying unit 103 distinguishes the foreground area, the background area, or the mixed area (covered background area or uncovered background area) for each pixel of the input image based on the input image. Area information indicating which one of (No) is included may be generated. In this case, the foreground / background separation unit 105 and the motion blur adjustment unit 106 determine whether the mixed region is a covered background region or an uncovered background region based on the direction of the motion vector. For example, when the foreground area, the mixed area, and the background area are arranged in order corresponding to the direction of the motion vector, the mixed area is determined to be a covered background area, and the background corresponding to the direction of the motion vector is determined. When the region, the mixed region, and the foreground region are lined up in order, the mixed region is determined as the uncovered background region.
【0151】ステップS12において、混合比算出部1
04は、入力画像および領域情報を基に、混合領域に含
まれる画素毎に、混合比αを算出する。混合比算出の処
理の詳細は、後述する。混合比算出部104は、算出し
た混合比αを前景背景分離部105に供給する。In step S12, the mixture ratio calculation unit 1
04 calculates the mixing ratio α for each pixel included in the mixed area based on the input image and the area information. Details of the processing for calculating the mixing ratio will be described later. The mixture ratio calculation unit 104 supplies the calculated mixture ratio α to the foreground / background separation unit 105.
【0152】ステップS13において、前景背景分離部
105は、領域情報、および混合比αを基に、入力画像
から前景の成分を抽出して、前景成分画像として動きボ
ケ調整部106に供給する。In step S13, the foreground / background separation unit 105 extracts the foreground component from the input image based on the area information and the mixture ratio α and supplies it to the motion blur adjustment unit 106 as a foreground component image.
【0153】ステップS14において、動きボケ調整部
106は、動きベクトルおよび領域情報を基に、動き方
向に並ぶ連続した画素であって、アンカバードバックグ
ラウンド領域、前景領域、およびカバードバックグラウ
ンド領域のいずれかに属するものの画像上の位置を示す
処理単位を生成し、処理単位に対応する前景成分に含ま
れる動きボケの量を調整する。動きボケの量の調整の処
理の詳細については、後述する。In step S14, the motion-blur adjusting unit 106 is a continuous pixel arrayed in the motion direction based on the motion vector and the area information, and is any of the uncovered background area, the foreground area, and the covered background area. A processing unit indicating the position on the image of that belonging to the crab is generated, and the amount of motion blur included in the foreground component corresponding to the processing unit is adjusted. Details of the process of adjusting the amount of motion blur will be described later.
【0154】ステップS15において、画像処理装置
は、画面全体について処理を終了したか否かを判定し、
画面全体について処理を終了していないと判定された場
合、ステップS14に進み、処理単位に対応する前景の
成分を対象とした動きボケの量の調整の処理を繰り返
す。In step S15, the image processing apparatus determines whether the processing has been completed for the entire screen,
If it is determined that the process has not been completed for the entire screen, the process proceeds to step S14, and the process of adjusting the amount of motion blur for the foreground component corresponding to the process unit is repeated.
【0155】ステップS15において、画面全体につい
て処理を終了したと判定された場合、処理は終了する。If it is determined in step S15 that the process has been completed for the entire screen, the process ends.
【0156】このように、画像処理装置は、前景と背景
を分離して、前景に含まれる動きボケの量を調整するこ
とができる。すなわち、画像処理装置は、前景の画素の
画素値であるサンプルデータに含まれる動きボケの量を
調整することができる。As described above, the image processing apparatus can separate the foreground and the background and adjust the amount of motion blur included in the foreground. That is, the image processing apparatus can adjust the amount of motion blur included in the sample data that is the pixel value of the foreground pixel.
【0157】以下、領域特定部103、混合比算出部1
04、前景背景分離部105、および動きボケ調整部1
06のそれぞれの構成について説明する。Hereinafter, the area specifying unit 103 and the mixture ratio calculating unit 1
04, foreground / background separation unit 105, and motion blur adjustment unit 1
The respective configurations of 06 will be described.
【0158】図20は、領域特定部103の構成の一例
を示すブロック図である。図20に構成を示す領域特定
部103は、動きベクトルを利用しない。フレームメモ
リ201は、入力された画像をフレーム単位で記憶す
る。フレームメモリ201は、処理の対象がフレーム#n
であるとき、フレーム#nの2つ前のフレームであるフレ
ーム#n-2、フレーム#nの1つ前のフレームであるフレー
ム#n-1、フレーム#n、フレーム#nの1つ後のフレームで
あるフレーム#n+1、およびフレーム#nの2つ後のフレー
ムであるフレーム#n+2を記憶する。FIG. 20 is a block diagram showing an example of the structure of the area specifying unit 103. The area specifying unit 103 having the configuration shown in FIG. 20 does not use the motion vector. The frame memory 201 stores the input image on a frame-by-frame basis. In the frame memory 201, the processing target is frame #n.
, Frame # n-2, which is the frame two frames before frame #n, and frame # n-1, which is the frame one frame before frame #n, frame #n, and one frame after frame #n. The frame # n + 1, which is the frame, and the frame # n + 2, which is the frame two frames after the frame #n, are stored.
【0159】静動判定部202−1は、フレーム#nの領
域特定の対象である画素の画像上の位置と同一の位置に
あるフレーム#n+2の画素の画素値、およびフレーム#nの
領域特定の対象である画素の画像上の位置と同一の位置
にあるフレーム#n+1の画素の画素値をフレームメモリ2
01から読み出して、読み出した画素値の差の絶対値を
算出する。静動判定部202−1は、フレーム#n+2の画
素値とフレーム#n+1の画素値との差の絶対値が、予め設
定している閾値Thより大きいか否かを判定し、差の絶対
値が閾値Thより大きいと判定された場合、動きを示す静
動判定を領域判定部203−1に供給する。フレーム#n
+2の画素の画素値とフレーム#n+1の画素の画素値との差
の絶対値が閾値Th以下であると判定された場合、静動判
定部202−1は、静止を示す静動判定を領域判定部2
03−1に供給する。The stationary / moving determination unit 202-1 determines the pixel value of the pixel of frame # n + 2 located at the same position as the position of the pixel of the frame #n which is the area specifying target on the image, and the pixel of frame #n. The pixel value of the pixel of frame # n + 1 located at the same position on the image as the pixel that is the object of region identification is stored in the frame memory 2
Then, the absolute value of the difference between the read pixel values is calculated. The static / moving determination unit 202-1 determines whether or not the absolute value of the difference between the pixel value of frame # n + 2 and the pixel value of frame # n + 1 is greater than a preset threshold Th. When it is determined that the absolute value of the difference is larger than the threshold value Th, the static / moving determination indicating the movement is supplied to the area determination unit 203-1. Frame #n
When it is determined that the absolute value of the difference between the pixel value of the pixel of +2 and the pixel value of the pixel of frame # n + 1 is less than or equal to the threshold value Th, the stationary / moving determination unit 202-1 determines that the stationary / moving indicates stationary. Area determination unit 2
03-1 is supplied.
【0160】静動判定部202−2は、フレーム#nの領
域特定の対象である画素の画像上の位置と同一の位置に
あるフレーム#n+1の画素の画素値、およびフレーム#nの
対象となる画素の画素値をフレームメモリ201から読
み出して、画素値の差の絶対値を算出する。静動判定部
202−2は、フレーム#n+1の画素値とフレーム#nの画
素値との差の絶対値が、予め設定している閾値Thより大
きいか否かを判定し、画素値の差の絶対値が、閾値Thよ
り大きいと判定された場合、動きを示す静動判定を領域
判定部203−1および領域判定部203−2に供給す
る。フレーム#n+1の画素の画素値とフレーム#nの画素の
画素値との差の絶対値が、閾値Th以下であると判定され
た場合、静動判定部202−2は、静止を示す静動判定
を領域判定部203−1および領域判定部203−2に
供給する。The static / moving judgment unit 202-2 determines the pixel value of the pixel of frame # n + 1 at the same position as the position on the image of the pixel which is the object of area identification of frame #n, and the value of frame #n. The pixel value of the target pixel is read from the frame memory 201, and the absolute value of the difference between the pixel values is calculated. The stationary / moving determination unit 202-2 determines whether or not the absolute value of the difference between the pixel value of frame # n + 1 and the pixel value of frame #n is larger than a preset threshold Th, When it is determined that the absolute value of the difference is larger than the threshold value Th, the static / moving determination indicating the movement is supplied to the area determination unit 203-1 and the area determination unit 203-2. When it is determined that the absolute value of the difference between the pixel value of the pixel of frame # n + 1 and the pixel value of the pixel of frame #n is less than or equal to the threshold value Th, the stationary / moving determination unit 202-2 indicates stationary. The static / moving determination is supplied to the area determination unit 203-1 and the area determination unit 203-2.
【0161】静動判定部202−3は、フレーム#nの領
域特定の対象である画素の画素値、およびフレーム#nの
領域特定の対象である画素の画像上の位置と同一の位置
にあるフレーム#n-1の画素の画素値をフレームメモリ2
01から読み出して、画素値の差の絶対値を算出する。
静動判定部202−3は、フレーム#nの画素値とフレー
ム#n-1の画素値との差の絶対値が、予め設定している閾
値Thより大きいか否かを判定し、画素値の差の絶対値
が、閾値Thより大きいと判定された場合、動きを示す静
動判定を領域判定部203−2および領域判定部203
−3に供給する。フレーム#nの画素の画素値とフレーム
#n-1の画素の画素値との差の絶対値が、閾値Th以下であ
ると判定された場合、静動判定部202−3は、静止を
示す静動判定を領域判定部203−2および領域判定部
203−3に供給する。The static / moving determination unit 202-3 is located at the same position as the pixel value of the pixel which is the area specifying object of the frame #n and the position of the pixel which is the area specifying object of the frame #n on the image. The pixel value of the pixel of frame # n-1 is stored in the frame memory 2
The absolute value of the difference between the pixel values is calculated by reading from 01.
The static / moving determination unit 202-3 determines whether or not the absolute value of the difference between the pixel value of frame #n and the pixel value of frame # n-1 is greater than a preset threshold Th, and the pixel value When it is determined that the absolute value of the difference is larger than the threshold value Th, the static / moving determination indicating the movement is performed as the area determination unit 203-2 and the area determination unit 203
-3. Pixel value of pixel in frame #n and frame
When it is determined that the absolute value of the difference between the pixel value of the pixel # n-1 and the pixel value is less than or equal to the threshold value Th, the static / moving determination unit 202-3 determines the static / moving determination indicating stillness to the region determination unit 203-2. And the area determination unit 203-3.
【0162】静動判定部202−4は、フレーム#nの領
域特定の対象である画素の画像上の位置と同一の位置に
あるフレーム#n-1の画素の画素値、およびフレーム#nの
領域特定の対象である画素の画像上の位置と同一の位置
にあるフレーム#n-2の画素の画素値をフレームメモリ2
01から読み出して、画素値の差の絶対値を算出する。
静動判定部202−4は、フレーム#n-1の画素値とフレ
ーム#n-2の画素値との差の絶対値が、予め設定している
閾値Thより大きいか否かを判定し、画素値の差の絶対値
が、閾値Thより大きいと判定された場合、動きを示す静
動判定を領域判定部203−3に供給する。フレーム#n
-1の画素の画素値とフレーム#n-2の画素の画素値との差
の絶対値が、閾値Th以下であると判定された場合、静動
判定部202−4は、静止を示す静動判定を領域判定部
203−3に供給する。The static / moving judgment unit 202-4 determines the pixel value of the pixel of frame # n-1 at the same position as the position of the pixel of the frame #n, which is the object of region identification, on the image, and the pixel of frame #n. The frame memory 2 stores the pixel value of the pixel of frame # n-2 at the same position as the position of the pixel of the region specifying target on the image.
The absolute value of the difference between the pixel values is calculated by reading from 01.
The static / moving determination unit 202-4 determines whether or not the absolute value of the difference between the pixel value of frame # n-1 and the pixel value of frame # n-2 is larger than a preset threshold Th, When it is determined that the absolute value of the difference between the pixel values is larger than the threshold value Th, the static / moving determination indicating the movement is supplied to the area determination unit 203-3. Frame #n
When it is determined that the absolute value of the difference between the pixel value of the pixel of -1 and the pixel value of the pixel of frame # n-2 is less than or equal to the threshold Th, the static / moving determination unit 202-4 determines that the static The motion determination is supplied to the area determination unit 203-3.
【0163】領域判定部203−1は、静動判定部20
2−1から供給された静動判定が静止を示し、かつ、静
動判定部202−2から供給された静動判定が動きを示
しているとき、フレーム#nにおける領域特定の対象であ
る画素がアンカバードバックグラウンド領域に属すると
判定し、領域の判定される画素に対応するアンカバード
バックグラウンド領域判定フラグに、アンカバードバッ
クグラウンド領域に属することを示す”1”を設定す
る。The area determination unit 203-1 is the stationary / moving determination unit 20.
When the static / moving determination supplied from 2-1 indicates stillness and the static / moving determination supplied from the static / moving determination unit 202-2 indicates movement, a pixel which is a target of region identification in frame #n Is determined to belong to the uncovered background area, and "1" indicating that it belongs to the uncovered background area is set to the uncovered background area determination flag corresponding to the pixel of which the area is determined.
【0164】領域判定部203−1は、静動判定部20
2−1から供給された静動判定が動きを示すか、また
は、静動判定部202−2から供給された静動判定が静
止を示しているとき、フレーム#nにおける領域特定の対
象である画素がアンカバードバックグラウンド領域に属
しないと判定し、領域の判定される画素に対応するアン
カバードバックグラウンド領域判定フラグに、アンカバ
ードバックグラウンド領域に属しないことを示す”0”
を設定する。The area determination unit 203-1 is the stationary / moving determination unit 20.
When the static / movement determination supplied from 2-1 indicates movement, or the static / movement determination supplied from the static / moving determination unit 202-2 indicates static, it is a target for region identification in frame #n. It is determined that the pixel does not belong to the uncovered background area, and "0" indicating that the pixel does not belong to the uncovered background area in the uncovered background area determination flag corresponding to the determined pixel of the area.
To set.
【0165】領域判定部203−1は、このように”
1”または”0”が設定されたアンカバードバックグラ
ウンド領域判定フラグを判定フラグ格納フレームメモリ
204に供給する。The area determination unit 203-1 thus reads "
The uncovered background area determination flag in which “1” or “0” is set is supplied to the determination flag storage frame memory 204.
【0166】領域判定部203−2は、静動判定部20
2−2から供給された静動判定が静止を示し、かつ、静
動判定部202−3から供給された静動判定が静止を示
しているとき、フレーム#nにおける領域特定の対象であ
る画素が静止領域に属すると判定し、領域の判定される
画素に対応する静止領域判定フラグに、静止領域に属す
ることを示す”1”を設定する。The area determination unit 203-2 is the stationary / moving determination unit 20.
When the static / moving determination supplied from 2-2 indicates static and the static / moving determination supplied from the static-moving determining unit 202-3 indicates static, the pixel that is the target of region identification in frame #n Is determined to belong to the still area, and the still area determination flag corresponding to the pixel of the area to be determined is set to "1" indicating that it belongs to the still area.
【0167】領域判定部203−2は、静動判定部20
2−2から供給された静動判定が動きを示すか、また
は、静動判定部202−3から供給された静動判定が動
きを示しているとき、フレーム#nにおける領域特定の対
象である画素が静止領域に属しないと判定し、領域の判
定される画素に対応する静止領域判定フラグに、静止領
域に属しないことを示す”0”を設定する。The area determining unit 203-2 is the stationary / moving determining unit 20.
When the static / movement determination supplied from 2-2 indicates a motion, or when the static / movement determination supplied from the static-movement determination unit 202-3 indicates a motion, it is a target for region identification in frame #n. It is determined that the pixel does not belong to the still area, and "0" indicating that the pixel does not belong to the still area is set in the still area determination flag corresponding to the pixel of which the area is determined.
【0168】領域判定部203−2は、このように”
1”または”0”が設定された静止領域判定フラグを判
定フラグ格納フレームメモリ204に供給する。The area determination unit 203-2 thus reads "
The still area determination flag in which “1” or “0” is set is supplied to the determination flag storage frame memory 204.
【0169】領域判定部203−2は、静動判定部20
2−2から供給された静動判定が動きを示し、かつ、静
動判定部202−3から供給された静動判定が動きを示
しているとき、フレーム#nにおける領域特定の対象であ
る画素が動き領域に属すると判定し、領域の判定される
画素に対応する動き領域判定フラグに、動き領域に属す
ることを示す”1”を設定する。The area determining section 203-2 is the stationary / moving determining section 20.
When the static / moving determination supplied from 2-2 indicates a motion and the static / moving determination supplied from the static / moving determination unit 202-3 indicates a motion, a pixel which is a target of region identification in frame #n Is determined to belong to the motion area, and "1" indicating that it belongs to the motion area is set in the motion area determination flag corresponding to the pixel of which the area is determined.
【0170】領域判定部203−2は、静動判定部20
2−2から供給された静動判定が静止を示すか、また
は、静動判定部202−3から供給された静動判定が静
止を示しているとき、フレーム#nにおける領域特定の対
象である画素が動き領域に属しないと判定し、領域の判
定される画素に対応する動き領域判定フラグに、動き領
域に属しないことを示す”0”を設定する。The area determination unit 203-2 is the stationary / moving determination unit 20.
When the static / moving determination supplied from 2-2 indicates static, or when the static / moving determination supplied from the static-moving determining unit 202-3 indicates static, it is a target for region identification in frame #n. It is determined that the pixel does not belong to the motion area, and "0" indicating that the pixel does not belong to the motion area is set in the motion area determination flag corresponding to the pixel of which the area is determined.
【0171】領域判定部203−2は、このように”
1”または”0”が設定された動き領域判定フラグを判
定フラグ格納フレームメモリ204に供給する。The area determination unit 203-2 thus reads "
The motion area determination flag in which “1” or “0” is set is supplied to the determination flag storage frame memory 204.
【0172】領域判定部203−3は、静動判定部20
2−3から供給された静動判定が動きを示し、かつ、静
動判定部202−4から供給された静動判定が静止を示
しているとき、フレーム#nにおける領域特定の対象であ
る画素がカバードバックグラウンド領域に属すると判定
し、領域の判定される画素に対応するカバードバックグ
ラウンド領域判定フラグに、カバードバックグラウンド
領域に属することを示す”1”を設定する。The area determination unit 203-3 is the stationary / moving determination unit 20.
When the static / moving determination supplied from 2-3 indicates motion and the static / moving determination supplied from the static / moving determination unit 202-4 indicates static, the pixel that is the target of region identification in frame #n Is determined to belong to the covered background area, and the covered background area determination flag corresponding to the pixel of which the area is determined is set to "1" indicating that it belongs to the covered background area.
【0173】領域判定部203−3は、静動判定部20
2−3から供給された静動判定が静止を示すか、また
は、静動判定部202−4から供給された静動判定が動
きを示しているとき、フレーム#nにおける領域特定の対
象である画素がカバードバックグラウンド領域に属しな
いと判定し、領域の判定される画素に対応するカバード
バックグラウンド領域判定フラグに、カバードバックグ
ラウンド領域に属しないことを示す”0”を設定する。The area determination unit 203-3 is a stationary / moving determination unit 20.
When the static / moving determination supplied from 2-3 indicates static, or when the static / moving determination supplied from the static-moving determining unit 202-4 indicates movement, it is a target for region identification in frame #n. It is determined that the pixel does not belong to the covered background area, and "0" indicating that the pixel does not belong to the covered background area is set in the covered background area determination flag corresponding to the pixel of which the area is determined.
【0174】領域判定部203−3は、このように”
1”または”0”が設定されたカバードバックグラウン
ド領域判定フラグを判定フラグ格納フレームメモリ20
4に供給する。The area determination unit 203-3 is thus
The covered background area determination flag in which “1” or “0” is set is stored as the determination flag in the frame memory 20.
Supply to 4.
【0175】判定フラグ格納フレームメモリ204は、
領域判定部203−1から供給されたアンカバードバッ
クグラウンド領域判定フラグ、領域判定部203−2か
ら供給された静止領域判定フラグ、領域判定部203−
2から供給された動き領域判定フラグ、および領域判定
部203−3から供給されたカバードバックグラウンド
領域判定フラグをそれぞれ記憶する。The judgment flag storage frame memory 204 is
The uncovered background area determination flag supplied from the area determination unit 203-1, the still area determination flag supplied from the area determination unit 203-2, the area determination unit 203-
The motion area determination flag supplied from No. 2 and the covered background area determination flag supplied from the area determination unit 203-3 are stored.
【0176】判定フラグ格納フレームメモリ204は、
記憶しているアンカバードバックグラウンド領域判定フ
ラグ、静止領域判定フラグ、動き領域判定フラグ、およ
びカバードバックグラウンド領域判定フラグを合成部2
05に供給する。合成部205は、判定フラグ格納フレ
ームメモリ204から供給された、アンカバードバック
グラウンド領域判定フラグ、静止領域判定フラグ、動き
領域判定フラグ、およびカバードバックグラウンド領域
判定フラグを基に、各画素が、アンカバードバックグラ
ウンド領域、静止領域、動き領域、およびカバードバッ
クグラウンド領域のいずれかに属することを示す領域情
報を生成し、判定フラグ格納フレームメモリ206に供
給する。The judgment flag storage frame memory 204 is
The synthesizing unit 2 stores the stored uncovered background area determination flag, still area determination flag, moving area determination flag, and covered background area determination flag.
Supply to 05. The synthesizing unit 205 determines that each pixel is based on the uncovered background area determination flag, the still area determination flag, the moving area determination flag, and the covered background area determination flag supplied from the determination flag storage frame memory 204. Area information indicating that it belongs to any of the covered background area, the still area, the moving area, and the covered background area is generated and supplied to the determination flag storage frame memory 206.
【0177】判定フラグ格納フレームメモリ206は、
合成部205から供給された領域情報を記憶すると共
に、記憶している領域情報を出力する。The judgment flag storage frame memory 206 is
The area information supplied from the composition unit 205 is stored, and the stored area information is output.
【0178】次に、領域特定部103の処理の例を図2
1乃至図25を参照して説明する。Next, an example of the processing of the area specifying unit 103 is shown in FIG.
Description will be made with reference to FIGS.
【0179】前景に対応するオブジェクトが移動してい
るとき、オブジェクトに対応する画像の画面上の位置
は、フレーム毎に変化する。図21に示すように、フレ
ーム#nにおいて、Yn(x,y)で示される位置に位置するオ
ブジェクトに対応する画像は、次のフレームであるフレ
ーム#n+1において、Yn+1(x,y)に位置する。When the object corresponding to the foreground is moving, the position of the image corresponding to the object on the screen changes for each frame. As shown in FIG. 21, in the frame #n, the image corresponding to the object located at the position indicated by Yn (x, y) is Yn + 1 (x, Located in y).
【0180】前景のオブジェクトに対応する画像の動き
方向に隣接して1列に並ぶ画素の画素値を時間方向に展
開したモデル図を図22に示す。例えば、前景のオブジ
ェクトに対応する画像の動き方向が画面に対して水平で
あるとき、図22におけるモデル図は、1つのライン上
の隣接する画素の画素値を時間方向に展開したモデルを
示す。FIG. 22 shows a model diagram in which the pixel values of the pixels arranged in one row adjacent to the moving direction of the image corresponding to the foreground object are expanded in the time direction. For example, when the moving direction of the image corresponding to the foreground object is horizontal to the screen, the model diagram in FIG. 22 shows a model in which the pixel values of adjacent pixels on one line are expanded in the time direction.
【0181】図22において、フレーム#nにおけるライ
ンは、フレーム#n+1におけるラインと同一である。In FIG. 22, the line in frame #n is the same as the line in frame # n + 1.
【0182】フレーム#nにおいて、左から2番目の画素
乃至13番目の画素に含まれているオブジェクトに対応
する前景の成分は、フレーム#n+1において、左から6番
目乃至17番目の画素に含まれる。In frame #n, the foreground components corresponding to the objects contained in the second to thirteenth pixels from the left are the sixth to seventeenth pixels from the left in frame # n + 1. included.
【0183】フレーム#nにおいて、カバードバックグラ
ウンド領域に属する画素は、左から11番目乃至13番
目の画素であり、アンカバードバックグラウンド領域に
属する画素は、左から2番目乃至4番目の画素である。
フレーム#n+1において、カバードバックグラウンド領域
に属する画素は、左から15番目乃至17番目の画素で
あり、アンカバードバックグラウンド領域に属する画素
は、左から6番目乃至8番目の画素である。In frame #n, the pixels belonging to the covered background area are the 11th to 13th pixels from the left, and the pixels belonging to the uncovered background area are the 2nd to 4th pixels from the left. .
In frame # n + 1, the pixels belonging to the covered background area are the 15th to 17th pixels from the left, and the pixels belonging to the uncovered background area are the 6th to 8th pixels from the left.
【0184】図22に示す例において、フレーム#nに含
まれる前景の成分が、フレーム#n+1において4画素移動
しているので、動き量vは、4である。仮想分割数は、
動き量vに対応し、4である。In the example shown in FIG. 22, since the foreground component contained in frame #n has moved by 4 pixels in frame # n + 1, the motion amount v is 4. The number of virtual partitions is
It corresponds to the movement amount v and is 4.
【0185】次に、注目しているフレームの前後におけ
る混合領域に属する画素の画素値の変化について説明す
る。Next, the change in the pixel value of the pixels belonging to the mixed area before and after the frame of interest will be described.
【0186】図23に示す、背景が静止し、前景の動き
量vが4であるフレーム#nにおいて、カバードバックグ
ラウンド領域に属する画素は、左から15番目乃至17
番目の画素である。動き量vが4であるので、1つ前の
フレーム#n-1において、左から15番目乃至17番目の
画素は、背景の成分のみを含み、背景領域に属する。ま
た、更に1つ前のフレーム#n-2において、左から15番
目乃至17番目の画素は、背景の成分のみを含み、背景
領域に属する。In frame #n shown in FIG. 23 in which the background is stationary and the motion amount v of the foreground is 4, the pixels belonging to the covered background area are the 15th to 17th pixels from the left.
It is the th pixel. Since the motion amount v is 4, the fifteenth to seventeenth pixels from the left in the immediately preceding frame # n−1 include only the background component and belong to the background region. In frame # n-2, which is one frame before, the fifteenth to seventeenth pixels from the left include only the background component and belong to the background area.
【0187】ここで、背景に対応するオブジェクトが静
止しているので、フレーム#n-1の左から15番目の画素
の画素値は、フレーム#n-2の左から15番目の画素の画
素値から変化しない。同様に、フレーム#n-1の左から1
6番目の画素の画素値は、フレーム#n-2の左から16番
目の画素の画素値から変化せず、フレーム#n-1の左から
17番目の画素の画素値は、フレーム#n-2の左から17
番目の画素の画素値から変化しない。Here, since the object corresponding to the background is stationary, the pixel value of the fifteenth pixel from the left of frame # n-1 is the pixel value of the fifteenth pixel from the left of frame # n-2. Does not change from Similarly, 1 from the left of frame # n-1
The pixel value of the sixth pixel does not change from the pixel value of the 16th pixel from the left of frame # n-2, and the pixel value of the 17th pixel from the left of frame # n-1 is the same as that of frame # n- 17 from left of 2
It does not change from the pixel value of the second pixel.
【0188】すなわち、フレーム#nにおけるカバードバ
ックグラウンド領域に属する画素に対応する、フレーム
#n-1およびフレーム#n-2の画素は、背景の成分のみから
成り、画素値が変化しないので、その差の絶対値は、ほ
ぼ0の値となる。従って、フレーム#nにおける混合領域
に属する画素に対応する、フレーム#n-1およびフレーム
#n-2の画素に対する静動判定は、静動判定部202−4
により、静止と判定される。That is, the frame corresponding to the pixels belonging to the covered background area in frame #n
The pixels of # n-1 and frame # n-2 are composed of only the background component, and the pixel values do not change, so the absolute value of the difference is almost 0. Therefore, frame # n-1 and frame # n-1 corresponding to the pixels belonging to the mixed area in frame #n
The static / moving determination for the pixel # n-2 is performed by the static / moving determining unit 202-4.
Is determined to be stationary.
【0189】フレーム#nにおけるカバードバックグラウ
ンド領域に属する画素は、前景の成分を含むので、フレ
ーム#n-1における背景の成分のみから成る場合と、画素
値が異なる。従って、フレーム#nにおける混合領域に属
する画素、および対応するフレーム#n-1の画素に対する
静動判定は、静動判定部202−3により、動きと判定
される。Since the pixels belonging to the covered background area in frame #n include the foreground components, the pixel values are different from those of frame # n-1 consisting of only the background components. Therefore, the still / moving determination unit 202-3 determines that the pixel belonging to the mixed area in the frame #n and the corresponding pixel in the frame # n−1 are moving.
【0190】このように、領域判定部203−3は、静
動判定部202−3から動きを示す静動判定の結果が供
給され、静動判定部202−4から静止を示す静動判定
の結果が供給されたとき、対応する画素がカバードバッ
クグラウンド領域に属すると判定する。As described above, the area determining unit 203-3 is supplied with the result of the static / moving determination indicating the movement from the static / moving determining unit 202-3, and the static / moving determination unit 202-4 determines the static / moving determination indicating the static. When the result is provided, it is determined that the corresponding pixel belongs to the covered background area.
【0191】図24に示す、背景が静止し、前景の動き
量vが4であるフレーム#nにおいて、アンカバードバッ
クグラウンド領域に含まれる画素は、左から2番目乃至
4番目の画素である。動き量vが4であるので、1つ後
のフレーム#n+1において、左から2番目乃至4番目の画
素は、背景の成分のみを含み、背景領域に属する。ま
た、更に1つ後のフレーム#n+2において、左から2番目
乃至4番目の画素は、背景の成分のみを含み、背景領域
に属する。In the frame #n in which the background is stationary and the motion amount v of the foreground is 4 shown in FIG. 24, the pixels included in the uncovered background area are the second to fourth pixels from the left. Since the motion amount v is 4, the second to fourth pixels from the left in the subsequent frame # n + 1 include only the background component and belong to the background region. In the frame # n + 2 that is one frame further after, the second to fourth pixels from the left include only the background component and belong to the background area.
【0192】ここで、背景に対応するオブジェクトが静
止しているので、フレーム#n+2の左から2番目の画素の
画素値は、フレーム#n+1の左から2番目の画素の画素値
から変化しない。同様に、フレーム#n+2の左から3番目
の画素の画素値は、フレーム#n+1の左から3番目の画素
の画素値から変化せず、フレーム#n+2の左から4番目の
画素の画素値は、フレーム#n+1の左から4番目の画素の
画素値から変化しない。Here, since the object corresponding to the background is stationary, the pixel value of the second pixel from the left of frame # n + 2 is the pixel value of the second pixel from the left of frame # n + 1. Does not change from Similarly, the pixel value of the third pixel from the left of frame # n + 2 does not change from the pixel value of the third pixel from the left of frame # n + 1, and it is the fourth pixel from the left of frame # n + 2. The pixel value of the pixel is unchanged from the pixel value of the fourth pixel from the left of frame # n + 1.
【0193】すなわち、フレーム#nにおけるアンカバー
ドバックグラウンド領域に属する画素に対応する、フレ
ーム#n+1およびフレーム#n+2の画素は、背景の成分のみ
から成り、画素値が変化しないので、その差の絶対値
は、ほぼ0の値となる。従って、フレーム#nにおける混
合領域に属する画素に対応する、フレーム#n+1およびフ
レーム#n+2の画素に対する静動判定は、静動判定部20
2−1により、静止と判定される。That is, the pixels of frame # n + 1 and frame # n + 2, which correspond to the pixels belonging to the uncovered background area in frame #n, are composed of the background component only and the pixel value does not change. The absolute value of the difference is almost zero. Therefore, the still / moving determination unit 20 performs the still / moving determination on the pixels of the frame # n + 1 and the frame # n + 2 corresponding to the pixels belonging to the mixed area in the frame #n.
It is determined to be stationary according to 2-1.
【0194】フレーム#nにおけるアンカバードバックグ
ラウンド領域に属する画素は、前景の成分を含むので、
フレーム#n+1における背景の成分のみから成る場合と、
画素値が異なる。従って、フレーム#nにおける混合領域
に属する画素、および対応するフレーム#n+1の画素に対
する静動判定は、静動判定部202−2により、動きと
判定される。Since the pixels belonging to the uncovered background area in frame #n include the foreground components,
In the case where it consists only of the background component in frame # n + 1,
Pixel value is different. Therefore, the still / moving determination unit 202-2 determines that the pixel belonging to the mixed area in the frame #n and the corresponding pixel in the frame # n + 1 are moving.
【0195】このように、領域判定部203−1は、静
動判定部202−2から動きを示す静動判定の結果が供
給され、静動判定部202−1から静止を示す静動判定
の結果が供給されたとき、対応する画素がアンカバード
バックグラウンド領域に属すると判定する。As described above, the area determining unit 203-1 is supplied with the result of the static / moving determination indicating the movement from the static / moving determining unit 202-2, and the static / moving determination unit 202-1 determines the static / moving determination indicating the static. When the result is supplied, it is determined that the corresponding pixel belongs to the uncovered background area.
【0196】図25は、フレーム#nにおける領域特定部
103の判定条件を示す図である。フレーム#nの判定の
対象となる画素の画像上の位置と同一の位置にあるフレ
ーム#n-2の画素と、フレーム#nの判定の対象となる画素
の画像上の位置と同一の位置にあるフレーム#n-1の画素
とが静止と判定され、フレーム#nの判定の対象となる画
素の画像上の位置と同一の位置にあるフレーム#n-1の画
素と、フレーム#nの画素とが動きと判定されたとき、領
域特定部103は、フレーム#nの判定の対象となる画素
がカバードバックグラウンド領域に属すると判定する。FIG. 25 is a diagram showing the judgment conditions of the area specifying unit 103 in frame #n. The pixel of frame # n-2 at the same position on the image as the position of the pixel that is the target of frame #n determination, and the same position as the position on the image of the pixel that is the target of determination of frame #n A pixel in frame # n-1 is determined to be still, and a pixel in frame # n-1 and a pixel in frame #n that are at the same position on the image as the pixel to be determined in frame #n When and are determined to be motions, the region identifying unit 103 determines that the pixel to be the determination target of the frame #n belongs to the covered background region.
【0197】フレーム#nの判定の対象となる画素の画像
上の位置と同一の位置にあるフレーム#n-1の画素と、フ
レーム#nの画素とが静止と判定され、フレーム#nの画素
と、フレーム#nの判定の対象となる画素の画像上の位置
と同一の位置にあるフレーム#n+1の画素とが静止と判定
されたとき、領域特定部103は、フレーム#nの判定の
対象となる画素が静止領域に属すると判定する。The pixel of frame # n-1 and the pixel of frame #n, which are at the same position on the image as the pixel to be judged in frame #n, are judged to be still, and the pixel of frame #n is judged to be still. When it is determined that the pixel of the frame # n + 1 at the same position on the image as the pixel of the determination target of the frame #n is still, the area specifying unit 103 determines that the determination of the frame #n is performed. It is determined that the target pixel belongs to the still region.
【0198】フレーム#nの判定の対象となる画素の画像
上の位置と同一の位置にあるフレーム#n-1の画素と、フ
レーム#nの画素とが動きと判定され、フレーム#nの画素
と、フレーム#nの判定の対象となる画素の画像上の位置
と同一の位置にあるフレーム#n+1の画素とが動きと判定
されたとき、領域特定部103は、フレーム#nの判定の
対象となる画素が動き領域に属すると判定する。The pixel of frame # n-1 and the pixel of frame #n, which are at the same position on the image as the pixel to be judged in frame #n, are judged to be in motion, and the pixel of frame #n When it is determined that the pixel of frame # n + 1 and the pixel of frame # n + 1 located at the same position on the image as the determination target of frame #n are in motion, the area specifying unit 103 determines whether frame #n is determined. It is determined that the target pixel of (1) belongs to the motion area.
【0199】フレーム#nの画素と、フレーム#nの判定の
対象となる画素の画像上の位置と同一の位置にあるフレ
ーム#n+1の画素とが動きと判定され、フレーム#nの判定
の対象となる画素の画像上の位置と同一の位置にあるフ
レーム#n+1の画素と、フレーム#nの判定の対象となる画
素の画像上の位置と同一の位置にあるフレーム#n+2の画
素とが静止と判定されたとき、領域特定部103は、フ
レーム#nの判定の対象となる画素がアンカバードバック
グラウンド領域に属すると判定する。It is determined that the pixel of frame #n and the pixel of frame # n + 1 at the same position on the image as the pixel to be determined in frame #n are moving, and the determination of frame #n is made. The pixel of frame # n + 1 located at the same position on the image as the pixel of interest, and the frame # n + located at the same position on the image as the pixel of interest for frame #n determination. When it is determined that the 2nd pixel is still, the area specifying unit 103 determines that the pixel that is the determination target of the frame #n belongs to the uncovered background area.
【0200】図26は、領域特定部103の領域の特定
の結果の例を示す図である。図26(A)において、カ
バードバックグラウンド領域に属すると判定された画素
は、白で表示されている。図26(B)において、アン
カバードバックグラウンド領域に属すると判定された画
素は、白で表示されている。FIG. 26 is a diagram showing an example of the result of specifying the area by the area specifying unit 103. In FIG. 26A, the pixels determined to belong to the covered background area are displayed in white. In FIG. 26B, the pixels determined to belong to the uncovered background area are displayed in white.
【0201】図26(C)において、動き領域に属する
と判定された画素は、白で表示されている。図26
(D)において、静止領域に属すると判定された画素
は、白で表示されている。In FIG. 26C, the pixels determined to belong to the motion area are displayed in white. FIG. 26
In (D), the pixels determined to belong to the still area are displayed in white.
【0202】図27は、判定フラグ格納フレームメモリ
206が出力する領域情報の内、混合領域を示す領域情
報を画像として示す図である。図27において、カバー
ドバックグラウンド領域またはアンカバードバックグラ
ウンド領域に属すると判定された画素、すなわち混合領
域に属すると判定された画素は、白で表示されている。
判定フラグ格納フレームメモリ206が出力する混合領
域を示す領域情報は、混合領域、および前景領域内のテ
クスチャの無い部分に囲まれたテクスチャの有る部分を
示す。FIG. 27 is a diagram showing, as an image, area information indicating a mixed area in the area information output from the judgment flag storage frame memory 206. In FIG. 27, the pixels determined to belong to the covered background area or the uncovered background area, that is, the pixels determined to belong to the mixed area are displayed in white.
The area information indicating the mixed area output from the determination flag storage frame memory 206 indicates a mixed area and a textured portion surrounded by a texture-free portion in the foreground area.
【0203】次に、図28のフローチャートを参照し
て、領域特定部103の領域特定の処理を説明する。ス
テップS201において、フレームメモリ201は、判
定の対象となるフレーム#nを含むフレーム#n-2乃至フレ
ーム#n+2の画像を取得する。Next, referring to the flowchart of FIG. 28, the area specifying processing of the area specifying unit 103 will be described. In step S201, the frame memory 201 acquires images of the frame # n-2 to the frame # n + 2 including the frame #n to be determined.
【0204】ステップS202において、静動判定部2
02−3は、フレーム#n-1の画素とフレーム#nの同一位
置の画素とで、静止か否かを判定し、静止と判定された
場合、ステップS203に進み、静動判定部202−2
は、フレーム#nの画素とフレーム#n+1の同一位置の画素
とで、静止か否かを判定する。In step S202, the stationary / moving determination unit 2
02-3 determines whether or not the pixel of frame # n-1 and the pixel at the same position of frame #n are still. If it is determined to be still, the process proceeds to step S203, and the stationary / moving determination unit 202- Two
Determines whether the pixel of frame #n and the pixel at the same position of frame # n + 1 are still.
【0205】ステップS203において、フレーム#nの
画素とフレーム#n+1の同一位置の画素とで、静止と判定
された場合、ステップS204に進み、領域判定部20
3−2は、領域の判定される画素に対応する静止領域判
定フラグに、静止領域に属することを示す”1”を設定
する。領域判定部203−2は、静止領域判定フラグを
判定フラグ格納フレームメモリ204に供給し、手続き
は、ステップS205に進む。If it is determined in step S203 that the pixel of frame #n and the pixel of the same position in frame # n + 1 are still, the process proceeds to step S204, and the area determination unit 20
3-2 sets “1” indicating that the pixel belongs to the still area in the still area determination flag corresponding to the pixel of which the area is determined. The area determination unit 203-2 supplies the still area determination flag to the determination flag storage frame memory 204, and the procedure proceeds to step S205.
【0206】ステップS202において、フレーム#n-1
の画素とフレーム#nの同一位置の画素とで、動きと判定
された場合、または、ステップS203において、フレ
ーム#nの画素とフレーム#n+1の同一位置の画素とで、動
きと判定された場合、フレーム#nの画素が静止領域には
属さないので、ステップS204の処理はスキップさ
れ、手続きは、ステップS205に進む。In step S202, frame # n-1
If it is determined that there is a motion between the pixel of # 1 and the pixel of the same position of frame #n, or in step S203, the pixel of frame #n and the pixel of the same position of frame # n + 1 are determined to be motion. In this case, since the pixel of frame #n does not belong to the still area, the process of step S204 is skipped and the procedure proceeds to step S205.
【0207】ステップS205において、静動判定部2
02−3は、フレーム#n-1の画素とフレーム#nの同一位
置の画素とで、動きか否かを判定し、動きと判定された
場合、ステップS206に進み、静動判定部202−2
は、フレーム#nの画素とフレーム#n+1の同一位置の画素
とで、動きか否かを判定する。In step S205, the stationary / moving determination unit 2
02-3 determines whether or not there is a motion between the pixel of frame # n-1 and the pixel at the same position of frame #n. If it is determined to be motion, the process proceeds to step S206, and the stationary / moving determination unit 202- Two
Determines whether the pixel of frame #n and the pixel at the same position of frame # n + 1 are in motion.
【0208】ステップS206において、フレーム#nの
画素とフレーム#n+1の同一位置の画素とで、動きと判定
された場合、ステップS207に進み、領域判定部20
3−2は、領域の判定される画素に対応する動き領域判
定フラグに、動き領域に属することを示す”1”を設定
する。領域判定部203−2は、動き領域判定フラグを
判定フラグ格納フレームメモリ204に供給し、手続き
は、ステップS208に進む。If it is determined in step S206 that the pixel of frame #n and the pixel at the same position of frame # n + 1 are in motion, the process proceeds to step S207 and the area determination unit 20
3-2 sets “1” indicating that the pixel belongs to the motion area, in the motion area determination flag corresponding to the pixel of which the area is determined. The area determination unit 203-2 supplies the motion area determination flag to the determination flag storage frame memory 204, and the procedure proceeds to step S208.
【0209】ステップS205において、フレーム#n-1
の画素とフレーム#nの同一位置の画素とで、静止と判定
された場合、または、ステップS206において、フレ
ーム#nの画素とフレーム#n+1の同一位置の画素とで、静
止と判定された場合、フレーム#nの画素が動き領域には
属さないので、ステップS207の処理はスキップさ
れ、手続きは、ステップS208に進む。In step S205, frame # n-1
When it is determined that the pixel of the frame #n and the pixel of the same position of the frame #n are static, or in step S206, the pixel of the frame #n and the pixel of the same position of the frame # n + 1 are determined to be static. In this case, since the pixel of frame #n does not belong to the motion area, the process of step S207 is skipped and the procedure proceeds to step S208.
【0210】ステップS208において、静動判定部2
02−4は、フレーム#n-2の画素とフレーム#n-1の同一
位置の画素とで、静止か否かを判定し、静止と判定され
た場合、ステップS209に進み、静動判定部202−
3は、フレーム#n-1の画素とフレーム#nの同一位置の画
素とで、動きか否かを判定する。In step S208, the stationary / moving determination unit 2
02-4 determines whether or not the pixel of frame # n-2 and the pixel of the same position of frame # n-1 are still, and when it is determined to be still, the process proceeds to step S209, and the static / moving determination unit 202-
In No. 3, it is determined whether or not the pixel of frame # n-1 and the pixel at the same position of frame #n are moving.
【0211】ステップS209において、フレーム#n-1
の画素とフレーム#nの同一位置の画素とで、動きと判定
された場合、ステップS210に進み、領域判定部20
3−3は、領域の判定される画素に対応するカバードバ
ックグラウンド領域判定フラグに、カバードバックグラ
ウンド領域に属することを示す”1”を設定する。領域
判定部203−3は、カバードバックグラウンド領域判
定フラグを判定フラグ格納フレームメモリ204に供給
し、手続きは、ステップS211に進む。In step S209, frame # n-1
If it is determined that there is a motion between the pixel of the pixel and the pixel of the same position of frame #n, the process proceeds to step S210, and the area determination unit 20
3-3 sets the covered background area determination flag corresponding to the pixel of which the area is determined to "1" indicating that the area belongs to the covered background area. The area determination unit 203-3 supplies the covered background area determination flag to the determination flag storage frame memory 204, and the procedure proceeds to step S211.
【0212】ステップS208において、フレーム#n-2
の画素とフレーム#n-1の同一位置の画素とで、動きと判
定された場合、または、ステップS209において、フ
レーム#n-1の画素とフレーム#nの同一位置の画素とで、
静止と判定された場合、フレーム#nの画素がカバードバ
ックグラウンド領域には属さないので、ステップS21
0の処理はスキップされ、手続きは、ステップS211
に進む。In step S208, frame # n-2
If it is determined that there is a motion between the pixel of the frame # n-1 and the pixel of the same position of the frame # n-1, or in step S209, the pixel of the frame # n-1 and the pixel of the same position of the frame #n,
If it is determined to be still, the pixels of frame #n do not belong to the covered background area, so step S21
The process of 0 is skipped, and the procedure is step S211.
Proceed to.
【0213】ステップS211において、静動判定部2
02−2は、フレーム#nの画素とフレーム#n+1の同一位
置の画素とで、動きか否かを判定し、動きと判定された
場合、ステップS212に進み、静動判定部202−1
は、フレーム#n+1の画素とフレーム#n+2の同一位置の画
素とで、静止か否かを判定する。In step S211, the stationary / moving determination unit 2
02-2 determines whether or not there is a motion between the pixel of frame #n and the pixel at the same position of frame # n + 1. If it is determined to be motion, the process proceeds to step S212, and the stationary / moving determination unit 202- 1
Determines whether the pixel of frame # n + 1 and the pixel of the same position of frame # n + 2 are still.
【0214】ステップS212において、フレーム#n+1
の画素とフレーム#n+2の同一位置の画素とで、静止と判
定された場合、ステップS213に進み、領域判定部2
03−1は、領域の判定される画素に対応するアンカバ
ードバックグラウンド領域判定フラグに、アンカバード
バックグラウンド領域に属することを示す”1”を設定
する。領域判定部203−1は、アンカバードバックグ
ラウンド領域判定フラグを判定フラグ格納フレームメモ
リ204に供給し、手続きは、ステップS214に進
む。In step S212, frame # n + 1
When it is determined that the pixel of the pixel and the pixel of the same position of the frame # n + 2 are still, the process proceeds to step S213, and the area determination unit 2
03-1 sets "1" indicating belonging to the uncovered background area in the uncovered background area determination flag corresponding to the pixel of which the area is determined. The area determination unit 203-1 supplies the uncovered background area determination flag to the determination flag storage frame memory 204, and the procedure proceeds to step S214.
【0215】ステップS211において、フレーム#nの
画素とフレーム#n+1の同一位置の画素とで、静止と判定
された場合、または、ステップS212において、フレ
ーム#n+1の画素とフレーム#n+2の同一位置の画素とで、
動きと判定された場合、フレーム#nの画素がアンカバー
ドバックグラウンド領域には属さないので、ステップS
213の処理はスキップされ、手続きは、ステップS2
14に進む。If it is determined in step S211 that the pixel of frame #n and the pixel of the same position in frame # n + 1 are still, or in step S212, the pixel of frame # n + 1 and the pixel of frame # n + 1. With the pixel at the same position of +2,
If it is determined to be moving, the pixels of frame #n do not belong to the uncovered background area, so step S
The processing of step 213 is skipped, and the procedure is step S2.
Proceed to 14.
【0216】ステップS214において、領域特定部1
03は、フレーム#nの全ての画素について領域を特定し
たか否かを判定し、フレーム#nの全ての画素について領
域を特定していないと判定された場合、手続きは、ステ
ップS202に戻り、他の画素について、領域特定の処
理を繰り返す。In step S214, the area specifying unit 1
03 determines whether or not areas have been specified for all pixels of frame #n, and if it is determined that areas have not been specified for all pixels of frame #n, the procedure returns to step S202, The region specifying process is repeated for other pixels.
【0217】ステップS214において、フレーム#nの
全ての画素について領域を特定したと判定された場合、
ステップS215に進み、合成部205は、判定フラグ
格納フレームメモリ204に記憶されているアンカバー
ドバックグラウンド領域判定フラグ、およびカバードバ
ックグラウンド領域判定フラグを基に、混合領域を示す
領域情報を生成し、更に、各画素が、アンカバードバッ
クグラウンド領域、静止領域、動き領域、およびカバー
ドバックグラウンド領域のいずれかに属することを示す
領域情報を生成し、生成した領域情報を判定フラグ格納
フレームメモリ206に設定し、処理は終了する。If it is determined in step S214 that the regions have been specified for all the pixels of frame #n,
In step S215, the combining unit 205 generates area information indicating a mixed area based on the uncovered background area determination flag and the covered background area determination flag stored in the determination flag storage frame memory 204, Furthermore, area information indicating that each pixel belongs to any of an uncovered background area, a still area, a moving area, and a covered background area is generated, and the generated area information is set in the determination flag storage frame memory 206. Then, the process ends.
【0218】このように、領域特定部103は、フレー
ムに含まれている画素のそれぞれについて、動き領域、
静止領域、アンカバードバックグラウンド領域、または
カバードバックグラウンド領域に属することを示す領域
情報を生成することができる。As described above, the area specifying unit 103 determines, for each of the pixels included in the frame, the motion area,
Area information indicating that the area belongs to a static area, an uncovered background area, or a covered background area can be generated.
【0219】なお、領域特定部103は、アンカバード
バックグラウンド領域およびカバードバックグラウンド
領域に対応する領域情報に論理和を適用することによ
り、混合領域に対応する領域情報を生成して、フレーム
に含まれている画素のそれぞれについて、動き領域、静
止領域、または混合領域に属することを示すフラグから
成る領域情報を生成するようにしてもよい。The area specifying unit 103 applies the logical sum to the area information corresponding to the uncovered background area and the covered background area to generate the area information corresponding to the mixed area and includes it in the frame. Region information including a flag indicating that the pixel belongs to a moving region, a still region, or a mixed region may be generated for each of the pixels.
【0220】前景に対応するオブジェクトがテクスチャ
を有す場合、領域特定部103は、より正確に動き領域
を特定することができる。When the object corresponding to the foreground has a texture, the area specifying unit 103 can specify the moving area more accurately.
【0221】領域特定部103は、動き領域を示す領域
情報を前景領域を示す領域情報として、また、静止領域
を示す領域情報を背景領域を示す領域情報として出力す
ることができる。The area specifying unit 103 can output area information indicating a moving area as area information indicating a foreground area, and area information indicating a still area as area information indicating a background area.
【0222】なお、背景に対応するオブジェクトが静止
しているとして説明したが、背景領域に対応する画像が
動きを含んでいても上述した領域を特定する処理を適用
することができる。例えば、背景領域に対応する画像が
一様に動いているとき、領域特定部103は、この動き
に対応して画像全体をシフトさせ、背景に対応するオブ
ジェクトが静止している場合と同様に処理する。また、
背景領域に対応する画像が局所毎に異なる動きを含んで
いるとき、領域特定部103は、動きに対応した画素を
選択して、上述の処理を実行する。Although it has been described that the object corresponding to the background is stationary, the above-described processing for specifying the area can be applied even if the image corresponding to the background area includes motion. For example, when the image corresponding to the background area is moving uniformly, the area specifying unit 103 shifts the entire image according to this movement, and performs the same processing as when the object corresponding to the background is stationary. To do. Also,
When the image corresponding to the background region includes a motion that differs locally, the region identifying unit 103 selects a pixel corresponding to the motion and executes the above-described processing.
【0223】図29は、領域特定部103の構成の他の
一例を示すブロック図である。図29に示す領域特定部
103は、動きベクトルを使用しない。背景画像生成部
301は、入力画像に対応する背景画像を生成し、生成
した背景画像を2値オブジェクト画像抽出部302に供
給する。背景画像生成部301は、例えば、入力画像に
含まれる背景のオブジェクトに対応する画像オブジェク
トを抽出して、背景画像を生成する。FIG. 29 is a block diagram showing another example of the structure of the area specifying unit 103. The area specifying unit 103 illustrated in FIG. 29 does not use the motion vector. The background image generation unit 301 generates a background image corresponding to the input image and supplies the generated background image to the binary object image extraction unit 302. The background image generation unit 301 extracts, for example, an image object corresponding to a background object included in the input image to generate a background image.
【0224】前景のオブジェクトに対応する画像の動き
方向に隣接して1列に並ぶ画素の画素値を時間方向に展
開したモデル図の例を図30に示す。例えば、前景のオ
ブジェクトに対応する画像の動き方向が画面に対して水
平であるとき、図30におけるモデル図は、1つのライ
ン上の隣接する画素の画素値を時間方向に展開したモデ
ルを示す。FIG. 30 shows an example of a model diagram in which the pixel values of pixels arranged in one row adjacent to the moving direction of the image corresponding to the foreground object are expanded in the time direction. For example, when the moving direction of the image corresponding to the foreground object is horizontal to the screen, the model diagram in FIG. 30 shows a model in which the pixel values of adjacent pixels on one line are expanded in the time direction.
【0225】図30において、フレーム#nにおけるライ
ンは、フレーム#n-1およびフレーム#n+1におけるライン
と同一である。In FIG. 30, the line in frame #n is the same as the line in frame # n-1 and frame # n + 1.
【0226】フレーム#nにおいて、左から6番目の画素
乃至17番目の画素に含まれているオブジェクトに対応
する前景の成分は、フレーム#n-1において、左から2番
目乃至13番目の画素に含まれ、フレーム#n+1におい
て、左から10番目乃至21番目の画素に含まれる。In frame #n, the foreground components corresponding to the objects contained in the sixth through seventeenth pixels from the left are located in the second through thirteenth pixels from the left in frame # n-1. It is included in the 10th to 21st pixels from the left in frame # n + 1.
【0227】フレーム#n-1において、カバードバックグ
ラウンド領域に属する画素は、左から11番目乃至13
番目の画素であり、アンカバードバックグラウンド領域
に属する画素は、左から2番目乃至4番目の画素であ
る。フレーム#nにおいて、カバードバックグラウンド領
域に属する画素は、左から15番目乃至17番目の画素
であり、アンカバードバックグラウンド領域に属する画
素は、左から6番目乃至8番目の画素である。フレーム
#n+1において、カバードバックグラウンド領域に属する
画素は、左から19番目乃至21番目の画素であり、ア
ンカバードバックグラウンド領域に属する画素は、左か
ら10番目乃至12番目の画素である。In frame # n-1, the pixels belonging to the covered background area are eleventh to thirteenth from the left.
Pixels belonging to the uncovered background area are the second to fourth pixels from the left. In frame #n, the pixels belonging to the covered background area are the 15th to 17th pixels from the left, and the pixels belonging to the uncovered background area are the 6th to 8th pixels from the left. flame
In # n + 1, the pixels belonging to the covered background area are the 19th to 21st pixels from the left, and the pixels belonging to the uncovered background area are the 10th to 12th pixels from the left.
【0228】フレーム#n-1において、背景領域に属する
画素は、左から1番目の画素、および左から14番目乃
至21番目の画素である。フレーム#nにおいて、背景領
域に属する画素は、左から1番目乃至5番目の画素、お
よび左から18番目乃至21番目の画素である。フレー
ム#n+1において、背景領域に属する画素は、左から1番
目乃至9番目の画素である。In frame # n-1, the pixels belonging to the background area are the first pixel from the left and the 14th to 21st pixels from the left. In frame #n, the pixels belonging to the background area are the first to fifth pixels from the left and the eighteenth to 21st pixels from the left. In frame # n + 1, the pixels belonging to the background area are the first to ninth pixels from the left.
【0229】背景画像生成部301が生成する、図30
の例に対応する背景画像の例を図31に示す。背景画像
は、背景のオブジェクトに対応する画素から構成され、
前景のオブジェクトに対応する画像の成分を含まない。FIG. 30 generated by the background image generation unit 301.
An example of the background image corresponding to the example of FIG. The background image is composed of pixels corresponding to the background objects,
Does not include image components corresponding to foreground objects.
【0230】2値オブジェクト画像抽出部302は、背
景画像および入力画像の相関を基に、2値オブジェクト
画像を生成し、生成した2値オブジェクト画像を時間変
化検出部303に供給する。The binary object image extraction unit 302 generates a binary object image based on the correlation between the background image and the input image, and supplies the generated binary object image to the time change detection unit 303.
【0231】図32は、2値オブジェクト画像抽出部3
02の構成を示すブロック図である。相関値演算部32
1は、背景画像生成部301から供給された背景画像お
よび入力画像の相関を演算し、相関値を生成して、生成
した相関値をしきい値処理部322に供給する。FIG. 32 shows the binary object image extraction unit 3
It is a block diagram which shows the structure of 02. Correlation value calculator 32
Reference numeral 1 calculates the correlation between the background image and the input image supplied from the background image generation unit 301, generates a correlation value, and supplies the generated correlation value to the threshold processing unit 322.
【0232】相関値演算部321は、例えば、図33
(A)に示すように、X4を中心とした3×3の背景画
像の中のブロックと、図33(B)に示すように、背景
画像の中のブロックに対応するY4を中心とした3×3
の入力画像の中のブロックに、式(4)を適用して、Y
4に対応する相関値を算出する。The correlation value calculation unit 321 is, for example, as shown in FIG.
As shown in (A), a block in a 3 × 3 background image centered on X 4 and a center in Y 4 corresponding to a block in the background image as shown in FIG. Done 3x3
(4) is applied to the block in the input image of
Calculate the correlation value corresponding to 4 .
【0233】[0233]
【数2】 [Equation 2]
【数3】 [Equation 3]
【数4】 [Equation 4]
【0234】相関値演算部321は、このように各画素
に対応して算出された相関値をしきい値処理部322に
供給する。The correlation value calculation unit 321 supplies the correlation value thus calculated corresponding to each pixel to the threshold value processing unit 322.
【0235】また、相関値演算部321は、例えば、図
34(A)に示すように、X4を中心とした3×3の背
景画像の中のブロックと、図34(B)に示すように、
背景画像の中のブロックに対応するY4を中心とした3
×3の入力画像の中のブロックに、式(7)を適用し
て、Y4に対応する差分絶対値を算出するようにしても
よい。Further, the correlation value calculation unit 321 may, for example, as shown in FIG. 34 (A), a block in a 3 × 3 background image centered on X 4 and as shown in FIG. 34 (B). To
3 centered on Y 4 corresponding to the block in the background image
Equation (7) may be applied to the block in the input image of × 3 to calculate the absolute difference value corresponding to Y 4 .
【0236】[0236]
【数5】 [Equation 5]
【0237】相関値演算部321は、このように算出さ
れた差分絶対値を相関値として、しきい値処理部322
に供給する。The correlation value calculation unit 321 uses the absolute difference value thus calculated as the correlation value, and the threshold value processing unit 322.
Supply to.
【0238】しきい値処理部322は、相関画像の画素
値としきい値th0とを比較して、相関値がしきい値th0以
下である場合、2値オブジェクト画像の画素値に1を設
定し、相関値がしきい値th0より大きい場合、2値オブ
ジェクト画像の画素値に0を設定して、0または1が画素
値に設定された2値オブジェクト画像を出力する。しき
い値処理部322は、しきい値th0を予め記憶するよう
にしてもよく、または、外部から入力されたしきい値th
0を使用するようにしてもよい。The threshold value processing section 322 compares the pixel value of the correlation image with the threshold value th0, and when the correlation value is less than or equal to the threshold value th0, sets 1 to the pixel value of the binary object image. If the correlation value is larger than the threshold value th0, the pixel value of the binary object image is set to 0, and the binary object image in which 0 or 1 is set to the pixel value is output. The threshold value processing unit 322 may store the threshold value th0 in advance, or the threshold value th0 input from the outside.
You may make it use 0.
【0239】図35は、図30に示す入力画像のモデル
に対応する2値オブジェクト画像の例を示す図である。
2値オブジェクト画像において、背景画像と相関の高い
画素には、画素値に0が設定される。FIG. 35 is a diagram showing an example of a binary object image corresponding to the model of the input image shown in FIG.
In the binary object image, a pixel value of 0 is set for a pixel having a high correlation with the background image.
【0240】図36は、時間変化検出部303の構成を
示すブロック図である。フレームメモリ341は、フレ
ーム#nの画素について領域を判定するとき、2値オブジ
ェクト画像抽出部302から供給された、フレーム#n-
1、フレーム#n、およびフレーム#n+1の2値オブジェク
ト画像を記憶する。FIG. 36 is a block diagram showing the structure of the time change detector 303. The frame memory 341 supplies the frame # n-supplied from the binary object image extraction unit 302 when determining the area for the pixel of the frame #n.
The binary object images of 1, frame #n, and frame # n + 1 are stored.
【0241】領域判定部342は、フレームメモリ34
1に記憶されているフレーム#n-1、フレーム#n、および
フレーム#n+1の2値オブジェクト画像を基に、フレーム
#nの各画素について領域を判定して、領域情報を生成
し、生成した領域情報を出力する。The area determination unit 342 is connected to the frame memory 34.
Frames based on the binary object images of frame # n-1, frame #n, and frame # n + 1 stored in 1
A region is determined for each pixel of #n, region information is generated, and the generated region information is output.
【0242】図37は、領域判定部342の判定を説明
する図である。フレーム#nの2値オブジェクト画像の注
目している画素が0であるとき、領域判定部342は、
フレーム#nの注目している画素が背景領域に属すると判
定する。FIG. 37 is a diagram for explaining the judgment of the area judgment unit 342. When the pixel of interest of the binary object image of frame #n is 0, the area determination unit 342
It is determined that the pixel of interest in frame #n belongs to the background area.
【0243】フレーム#nの2値オブジェクト画像の注目
している画素が1であり、フレーム#n-1の2値オブジェ
クト画像の対応する画素が1であり、フレーム#n+1の2
値オブジェクト画像の対応する画素が1であるとき、領
域判定部342は、フレーム#nの注目している画素が前
景領域に属すると判定する。The pixel of interest in the binary object image of frame #n is 1, the corresponding pixel of the binary object image of frame # n-1 is 1, and the pixel of 2 in frame # n + 1.
When the corresponding pixel of the value object image is 1, the area determination unit 342 determines that the pixel of interest of frame #n belongs to the foreground area.
【0244】フレーム#nの2値オブジェクト画像の注目
している画素が1であり、フレーム#n-1の2値オブジェ
クト画像の対応する画素が0であるとき、領域判定部3
42は、フレーム#nの注目している画素がカバードバッ
クグラウンド領域に属すると判定する。When the pixel of interest in the binary object image of frame #n is 1 and the corresponding pixel of the binary object image of frame # n-1 is 0, the area determination unit 3
42 determines that the pixel of interest in frame #n belongs to the covered background area.
【0245】フレーム#nの2値オブジェクト画像の注目
している画素が1であり、フレーム#n+1の2値オブジェ
クト画像の対応する画素が0であるとき、領域判定部3
42は、フレーム#nの注目している画素がアンカバード
バックグラウンド領域に属すると判定する。When the pixel of interest in the binary object image of frame #n is 1 and the corresponding pixel of the binary object image of frame # n + 1 is 0, the area determination unit 3
42 determines that the pixel of interest in frame #n belongs to the uncovered background area.
【0246】図38は、図30に示す入力画像のモデル
に対応する2値オブジェクト画像について、時間変化検
出部303の判定した例を示す図である。時間変化検出
部303は、2値オブジェクト画像のフレーム#nの対応
する画素が0なので、フレーム#nの左から1番目乃至5
番目の画素を背景領域に属すると判定する。FIG. 38 is a diagram showing an example of the binary change object image corresponding to the model of the input image shown in FIG. Since the pixel corresponding to frame #n of the binary object image is 0, the time change detection unit 303 is the first to fifth pixels from the left of frame #n.
The th pixel is determined to belong to the background area.
【0247】時間変化検出部303は、2値オブジェク
ト画像のフレーム#nの画素が1であり、フレーム#n+1の
対応する画素が0なので、左から6番目乃至9番目の画
素をアンカバードバックグラウンド領域に属すると判定
する。Since the pixel of frame #n of the binary object image is 1 and the corresponding pixel of frame # n + 1 is 0, the time change detection unit 303 uncovers the sixth to ninth pixels from the left. It is determined to belong to the background area.
【0248】時間変化検出部303は、2値オブジェク
ト画像のフレーム#nの画素が1であり、フレーム#n-1の
対応する画素が1であり、フレーム#n+1の対応する画素
が1なので、左から10番目乃至13番目の画素を前景
領域に属すると判定する。The time change detection unit 303 determines that the pixel of frame #n of the binary object image is 1, the corresponding pixel of frame # n-1 is 1, and the corresponding pixel of frame # n + 1 is 1. Therefore, it is determined that the tenth to thirteenth pixels from the left belong to the foreground area.
【0249】時間変化検出部303は、2値オブジェク
ト画像のフレーム#nの画素が1であり、フレーム#n-1の
対応する画素が0なので、左から14番目乃至17番目
の画素をカバードバックグラウンド領域に属すると判定
する。Since the pixel of frame #n of the binary object image is 1 and the corresponding pixel of frame # n-1 is 0, the time change detection unit 303 covers the 14th to 17th pixels from the left. It is determined that it belongs to the ground area.
【0250】時間変化検出部303は、2値オブジェク
ト画像のフレーム#nの対応する画素が0なので、左から
18番目乃至21番目の画素を背景領域に属すると判定
する。Since the corresponding pixel of frame #n of the binary object image is 0, the time change detecting unit 303 determines that the 18th to 21st pixels from the left belong to the background area.
【0251】次に、図39のフローチャートを参照し
て、領域判定部103の領域特定の処理を説明する。ス
テップS301において、領域判定部103の背景画像
生成部301は、入力画像を基に、例えば、入力画像に
含まれる背景のオブジェクトに対応する画像オブジェク
トを抽出して背景画像を生成し、生成した背景画像を2
値オブジェクト画像抽出部302に供給する。Next, referring to the flow chart of FIG. 39, the area specifying processing of the area determining unit 103 will be described. In step S301, the background image generation unit 301 of the area determination unit 103 generates a background image by extracting, for example, an image object corresponding to a background object included in the input image based on the input image, and the generated background Image 2
It is supplied to the value object image extraction unit 302.
【0252】ステップS302において、2値オブジェ
クト画像抽出部302は、例えば、図33を参照して説
明した演算により、入力画像と背景画像生成部301か
ら供給された背景画像との相関値を演算する。ステップ
S303において、2値オブジェクト画像抽出部302
は、例えば、相関値としきい値th0とを比較することに
より、相関値およびしきい値th0から2値オブジェクト
画像を演算する。In step S 302, the binary object image extraction unit 302 calculates the correlation value between the input image and the background image supplied from the background image generation unit 301 by the calculation described with reference to FIG. 33, for example. . In step S303, the binary object image extraction unit 302
Calculates a binary object image from the correlation value and the threshold value th0 by, for example, comparing the correlation value and the threshold value th0.
【0253】ステップS304において、時間変化検出
部303は、領域判定の処理を実行して、処理は終了す
る。In step S304, the time change detection unit 303 executes the area determination processing, and the processing ends.
【0254】図40のフローチャートを参照して、ステ
ップS304に対応する領域判定の処理の詳細を説明す
る。ステップS321において、時間変化検出部303
の領域判定部342は、フレームメモリ341に記憶さ
れているフレーム#nにおいて、注目する画素が0である
か否かを判定し、フレーム#nにおいて、注目する画素が
0であると判定された場合、ステップS322に進み、
フレーム#nの注目する画素が背景領域に属すると設定し
て、処理は終了する。Details of the area determination processing corresponding to step S304 will be described with reference to the flowchart in FIG. In step S321, the time change detection unit 303
Area determination unit 342 determines whether the pixel of interest is 0 in frame #n stored in frame memory 341, and the pixel of interest in frame #n is
If it is determined to be 0, the process proceeds to step S322,
It is set that the pixel of interest in frame #n belongs to the background area, and the process ends.
【0255】ステップS321において、フレーム#nに
おいて、注目する画素が1であると判定された場合、ス
テップS323に進み、時間変化検出部303の領域判
定部342は、フレームメモリ341に記憶されている
フレーム#nにおいて、注目する画素が1であり、かつ、
フレーム#n-1において、対応する画素が0であるか否か
を判定し、フレーム#nにおいて、注目する画素が1であ
り、かつ、フレーム#n-1において、対応する画素が0で
あると判定された場合、ステップS324に進み、フレ
ーム#nの注目する画素がカバードバックグラウンド領域
に属すると設定して、処理は終了する。When it is determined in step S321 that the pixel of interest in frame #n is 1, the process proceeds to step S323, and the area determination unit 342 of the time change detection unit 303 is stored in the frame memory 341. In frame #n, the pixel of interest is 1, and
In frame # n-1, it is determined whether or not the corresponding pixel is 0. In frame #n, the pixel of interest is 1, and in frame # n-1, the corresponding pixel is 0. If it is determined that the pixel of interest in frame #n belongs to the covered background area, the process ends.
【0256】ステップS323において、フレーム#nに
おいて、注目する画素が0であるか、または、フレーム#
n-1において、対応する画素が1であると判定された場
合、ステップS325に進み、時間変化検出部303の
領域判定部342は、フレームメモリ341に記憶され
ているフレーム#nにおいて、注目する画素が1であり、
かつ、フレーム#n+1において、対応する画素が0である
か否かを判定し、フレーム#nにおいて、注目する画素が
1であり、かつ、フレーム#n+1において、対応する画素
が0であると判定された場合、ステップS326に進
み、フレーム#nの注目する画素がアンカバードバックグ
ラウンド領域に属すると設定して、処理は終了する。In step S323, the pixel of interest is 0 in frame #n or frame #n
When it is determined that the corresponding pixel is 1 in n−1, the process proceeds to step S325, and the area determination unit 342 of the time change detection unit 303 focuses on the frame #n stored in the frame memory 341. One pixel,
Also, in frame # n + 1, it is determined whether or not the corresponding pixel is 0, and in frame #n, the pixel of interest is
If it is 1 and it is determined that the corresponding pixel is 0 in frame # n + 1, the process proceeds to step S326, and it is set that the pixel of interest in frame #n belongs to the uncovered background area. , The process ends.
【0257】ステップS325において、フレーム#nに
おいて、注目する画素が0であるか、または、フレーム#
n+1において、対応する画素が1であると判定された場
合、ステップS327に進み、時間変化検出部303の
領域判定部342は、フレーム#nの注目する画素を前景
領域と設定して、処理は終了する。In step S325, the pixel of interest is 0 in frame #n, or frame #n
When it is determined that the corresponding pixel is 1 in n + 1, the process proceeds to step S327, the area determination unit 342 of the time change detection unit 303 sets the pixel of interest in frame #n as the foreground area, and The process ends.
【0258】このように、領域特定部103は、入力さ
れた画像と対応する背景画像との相関値を基に、入力画
像の画素が前景領域、背景領域、カバードバックグラウ
ンド領域、およびアンカバードバックグラウンド領域の
いずれかに属するかを特定して、特定した結果に対応す
る領域情報を生成することができる。As described above, the area specifying unit 103 determines that the pixels of the input image are the foreground area, the background area, the covered background area, and the uncovered background based on the correlation value between the input image and the corresponding background image. It is possible to specify which of the ground areas it belongs to and generate area information corresponding to the specified result.
【0259】図41は、領域特定部103の他の構成を
示すブロック図である。図41に示す領域特定部103
は、動き検出部102から供給される動きベクトルとそ
の位置情報を使用する。図29に示す場合と同様の部分
には、同一の番号を付してあり、その説明は省略する。FIG. 41 is a block diagram showing another structure of the area specifying unit 103. Area specifying unit 103 shown in FIG. 41
Uses the motion vector and its position information supplied from the motion detection unit 102. The same parts as those shown in FIG. 29 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【0260】ロバスト化部361は、2値オブジェクト
画像抽出部302から供給された、N個のフレームの2
値オブジェクト画像を基に、ロバスト化された2値オブ
ジェクト画像を生成して、時間変化検出部303に出力
する。[0260] The robust unit 361 outputs the 2 of the N frames supplied from the binary object image extraction unit 302.
A robust binary object image is generated based on the value object image, and is output to the time change detection unit 303.
【0261】図42は、ロバスト化部361の構成を説
明するブロック図である。動き補償部381は、動き検
出部102から供給された動きベクトルとその位置情報
を基に、N個のフレームの2値オブジェクト画像の動き
を補償して、動きが補償された2値オブジェクト画像を
スイッチ382に出力する。FIG. 42 is a block diagram illustrating the structure of the robust unit 361. The motion compensating unit 381 compensates the motion of the binary object image of N frames based on the motion vector supplied from the motion detecting unit 102 and its position information, and outputs the motion-compensated binary object image. Output to the switch 382.
【0262】図43および図44の例を参照して、動き
補償部381の動き補償について説明する。例えば、フ
レーム#nの領域を判定するとき、図43に例を示すフレ
ーム#n-1、フレーム#n、およびフレーム#n+1の2値オブ
ジェクト画像が入力された場合、動き補償部381は、
動き検出部102から供給された動きベクトルを基に、
図44に例を示すように、フレーム#n-1の2値オブジェ
クト画像、およびフレーム#n+1の2値オブジェクト画像
を動き補償して、動き補償された2値オブジェクト画像
をスイッチ382に供給する。Motion compensation of the motion compensator 381 will be described with reference to the examples of FIGS. 43 and 44. For example, when determining the area of frame #n, when the binary object images of frame # n-1, frame #n, and frame # n + 1 shown in FIG. 43 are input, the motion compensation unit 381 ,
Based on the motion vector supplied from the motion detection unit 102,
As shown in the example in FIG. 44, the binary object image of the frame # n−1 and the binary object image of the frame # n + 1 are motion-compensated, and the motion-compensated binary object image is supplied to the switch 382. To do.
【0263】スイッチ382は、1番目のフレームの動
き補償された2値オブジェクト画像をフレームメモリ3
83−1に出力し、2番目のフレームの動き補償された
2値オブジェクト画像をフレームメモリ383−2に出
力する。同様に、スイッチ382は、3番目乃至N−1
番目のフレームの動き補償された2値オブジェクト画像
のそれぞれをフレームメモリ383−3乃至フレームメ
モリ383−(N−1)のいずれかに出力し、N番目の
フレームの動き補償された2値オブジェクト画像をフレ
ームメモリ383−Nに出力する。The switch 382 stores the motion-compensated binary object image of the first frame in the frame memory 3
83-1 and outputs the motion-compensated binary object image of the second frame to the frame memory 383-2. Similarly, the switches 382 are the third to N-1th.
The motion-compensated binary object image of the th frame is output to one of the frame memories 383-3 to 383- (N-1), and the motion-compensated binary object image of the Nth frame is output. To the frame memory 383-N.
【0264】フレームメモリ383−1は、1番目のフ
レームの動き補償された2値オブジェクト画像を記憶
し、記憶されている2値オブジェクト画像を重み付け部
384−1に出力する。フレームメモリ383−2は、
2番目のフレームの動き補償された2値オブジェクト画
像を記憶し、記憶されている2値オブジェクト画像を重
み付け部384−2に出力する。The frame memory 383-1 stores the motion-compensated binary object image of the first frame, and outputs the stored binary object image to the weighting unit 384-1. The frame memory 383-2 is
The motion-compensated binary object image of the second frame is stored, and the stored binary object image is output to the weighting unit 384-2.
【0265】同様に、フレームメモリ383−3乃至フ
レームメモリ383−(N−1)のそれぞれは、3番目
のフレーム乃至N−1番目のフレームの動き補償された
2値オブジェクト画像のいずれかを記憶し、記憶されて
いる2値オブジェクト画像を重み付け部384−3乃至
重み付け部384−(N−1)のいずれかに出力する。
フレームメモリ383−Nは、N番目のフレームの動き
補償された2値オブジェクト画像を記憶し、記憶されて
いる2値オブジェクト画像を重み付け部384−Nに出
力する。Similarly, each of the frame memories 383-3 to 383- (N-1) stores any one of the motion-compensated binary object images of the third frame to the (N-1) th frame. Then, the stored binary object image is output to one of the weighting units 384-3 to 384- (N-1).
The frame memory 383-N stores the motion-compensated binary object image of the Nth frame, and outputs the stored binary object image to the weighting unit 384-N.
【0266】重み付け部384−1は、フレームメモリ
383−1から供給された1番目のフレームの動き補償
された2値オブジェクト画像の画素値に予め定めた重み
w1を乗じて、積算部385に供給する。重み付け部38
4−2は、フレームメモリ383−2から供給された2
番目のフレームの動き補償された2値オブジェクト画像
の画素値に予め定めた重みw2を乗じて、積算部385に
供給する。The weighting section 384-1 weights the pixel value of the motion-compensated binary object image of the first frame supplied from the frame memory 383-1 with a predetermined weight.
It is multiplied by w1 and supplied to the integrating unit 385. Weighting unit 38
4-2 is 2 supplied from the frame memory 383-2.
The pixel value of the motion-compensated binary object image of the th frame is multiplied by a predetermined weight w2 and supplied to the integration unit 385.
【0267】同様に、重み付け部384−3乃至重み付
け部384−(N−1)のそれぞれは、フレームメモリ
383−3乃至フレームメモリ383−(N−1)のい
ずれかから供給された3番目乃至N−1番目のいずれか
のフレームの動き補償された2値オブジェクト画像の画
素値に予め定めた重みw3乃至重みw(N-1)のいずれかを乗
じて、積算部385に供給する。重み付け部384−N
は、フレームメモリ383−Nから供給されたN番目の
フレームの動き補償された2値オブジェクト画像の画素
値に予め定めた重みwNを乗じて、積算部385に供給す
る。Similarly, each of the weighting units 384-3 to 384- (N-1) is the third to the third memory supplied from any of the frame memories 383-3 to 383- (N-1). The pixel value of the motion-compensated binary object image of any of the N-1th frames is multiplied by any one of the predetermined weights w3 to w (N-1), and the result is supplied to the integrating unit 385. Weighting unit 384-N
Multiplies the pixel value of the motion-compensated binary object image of the Nth frame supplied from the frame memory 383-N by a predetermined weight wN, and supplies the multiplied value to the accumulating unit 385.
【0268】積算部385は、1乃至N番目のフレーム
の動き補償され、それぞれ重みw1乃至wNのいずれかが乗
じられた、2値オブジェクト画像の対応する画素値を積
算して、積算された画素値を予め定めたしきい値th0と
比較することにより2値オブジェクト画像を生成する。The accumulating unit 385 accumulates the corresponding pixel values of the binary object image, which are motion-compensated for the 1st to Nth frames and are multiplied by any of the weights w1 to wN, respectively, and accumulate the accumulated pixels. A binary object image is generated by comparing the value with a predetermined threshold th0.
【0269】このように、ロバスト化部361は、N個
の2値オブジェクト画像からロバスト化された2値オブ
ジェト画像を生成して、時間変化検出部303に供給す
るので、図41に構成を示す領域特定部103は、入力
画像にノイズが含まれていても、図29に示す場合に比
較して、より正確に領域を特定することができる。As described above, the robust unit 361 generates a robust binary object image from the N binary object images and supplies it to the time change detecting unit 303. The configuration is shown in FIG. Even if the input image includes noise, the area specifying unit 103 can specify the area more accurately than in the case shown in FIG.
【0270】次に、図41に構成を示す領域特定部10
3の領域特定の処理について、図45のフローチャート
を参照して説明する。ステップS341乃至ステップS
343の処理は、図39のフローチャートで説明したス
テップS301乃至ステップS303とそれぞれ同様な
のでその説明は省略する。Next, the area specifying unit 10 whose structure is shown in FIG.
The region specifying process of No. 3 will be described with reference to the flowchart of FIG. Steps S341 to S
The process of 343 is the same as steps S301 to S303 described with reference to the flowchart of FIG. 39, and therefore description thereof will be omitted.
【0271】ステップS344において、ロバスト化部
361は、ロバスト化の処理を実行する。In step S344, the robust unit 361 executes robust processing.
【0272】ステップS345において、時間変化検出
部303は、領域判定の処理を実行して、処理は終了す
る。ステップS345の処理の詳細は、図40のフロー
チャートを参照して説明した処理と同様なのでその説明
は省略する。In step S345, the time change detection unit 303 executes the area determination processing, and the processing ends. Details of the processing in step S345 are the same as the processing described with reference to the flowchart in FIG. 40, and therefore description thereof will be omitted.
【0273】次に、図46のフローチャートを参照し
て、図45のステップS344の処理に対応する、ロバ
スト化の処理の詳細について説明する。ステップS36
1において、動き補償部381は、動き検出部102か
ら供給される動きベクトルとその位置情報を基に、入力
された2値オブジェクト画像の動き補償の処理を実行す
る。ステップS362において、フレームメモリ383
−1乃至383−Nのいずれかは、スイッチ382を介
して供給された動き補償された2値オブジェクト画像を
記憶する。Details of the robust process corresponding to the process of step S344 of FIG. 45 will be described with reference to the flowchart of FIG. Step S36
In No. 1, the motion compensation unit 381 executes the motion compensation processing of the input binary object image based on the motion vector supplied from the motion detection unit 102 and its position information. In step S362, the frame memory 383
Any one of -1 to 383-N stores the motion-compensated binary object image supplied via the switch 382.
【0274】ステップS363において、ロバスト化部
361は、N個の2値オブジェクト画像が記憶されたか
否かを判定し、N個の2値オブジェクト画像が記憶され
ていないと判定された場合、ステップS361に戻り、
2値オブジェクト画像の動き補償の処理および2値オブ
ジェクト画像の記憶の処理を繰り返す。In step S363, the robust unit 361 determines whether or not N binary object images have been stored. If it is determined that N binary object images have not been stored, step S361. Back to
The process of motion compensation of the binary object image and the process of storing the binary object image are repeated.
【0275】ステップS363において、N個の2値オ
ブジェクト画像が記憶されたと判定された場合、ステッ
プS364に進み、重み付け部384−1乃至384−
Nのそれぞれは、N個の2値オブジェクト画像のそれぞ
れにw1乃至wNのいずれかの重みを乗じて、重み付けす
る。If it is determined in step S363 that N binary object images have been stored, the process proceeds to step S364, and the weighting units 384-1 to 384- are used.
Each N is weighted by multiplying each of the N binary object images by one of the weights w1 to wN.
【0276】ステップS365において、積算部385
は、重み付けされたN個の2値オブジェクト画像を積算
する。In step S365, the integrating section 385
Integrates the N weighted binary object images.
【0277】ステップS366において、積算部385
は、例えば、予め定められたしきい値th1との比較など
により、積算された画像から2値オブジェクト画像を生
成して、処理は終了する。In step S366, the integrating section 385
Generates a binary object image from the integrated images by, for example, comparison with a predetermined threshold value th1, and the process ends.
【0278】このように、図41に構成を示す領域特定
部103は、ロバスト化された2値オブジェクト画像を
基に、領域情報を生成することができる。As described above, the area specifying unit 103 having the configuration shown in FIG. 41 can generate area information based on the robust binary object image.
【0279】以上のように、領域特定部103は、フレ
ームに含まれている画素のそれぞれについて、動き領
域、静止領域、アンカバードバックグラウンド領域、ま
たはカバードバックグラウンド領域に属することを示す
領域情報を生成することができる。As described above, the area specifying unit 103 provides area information indicating that each of the pixels included in the frame belongs to the moving area, the still area, the uncovered background area, or the covered background area. Can be generated.
【0280】図47は、混合比算出部104の構成の一
例を示すブロック図である。推定混合比処理部401
は、入力画像を基に、カバードバックグラウンド領域の
モデルに対応する演算により、画素毎に推定混合比を算
出して、算出した推定混合比を混合比決定部403に供
給する。FIG. 47 is a block diagram showing an example of the configuration of the mixture ratio calculation unit 104. Estimated mixing ratio processing unit 401
Calculates the estimated mixture ratio for each pixel by calculation corresponding to the model of the covered background area based on the input image, and supplies the calculated estimated mixture ratio to the mixture ratio determination unit 403.
【0281】推定混合比処理部402は、入力画像を基
に、アンカバードバックグラウンド領域のモデルに対応
する演算により、画素毎に推定混合比を算出して、算出
した推定混合比を混合比決定部403に供給する。The estimated mixture ratio processing unit 402 calculates the estimated mixture ratio for each pixel by the calculation corresponding to the model of the uncovered background area based on the input image, and determines the calculated estimated mixture ratio. It is supplied to the unit 403.
【0282】前景に対応するオブジェクトがシャッタ時
間内に等速で動いていると仮定できるので、混合領域に
属する画素の混合比αは、以下の性質を有する。すなわ
ち、混合比αは、画素の位置の変化に対応して、直線的
に変化する。画素の位置の変化を1次元とすれば、混合
比αの変化は、直線で表現することができ、画素の位置
の変化を2次元とすれば、混合比αの変化は、平面で表
現することができる。Since it can be assumed that the object corresponding to the foreground is moving at a constant speed within the shutter time, the mixture ratio α of the pixels belonging to the mixed area has the following properties. That is, the mixture ratio α changes linearly according to the change in the position of the pixel. If the change of the pixel position is one-dimensional, the change of the mixture ratio α can be expressed by a straight line, and if the change of the pixel position is two-dimensional, the change of the mixture ratio α is expressed by a plane. be able to.
【0283】なお、1フレームの期間は短いので、前景
に対応するオブジェクトが剛体であり、等速で移動して
いると仮定が成り立つ。Since the period of one frame is short, it is assumed that the object corresponding to the foreground is a rigid body and is moving at a constant speed.
【0284】この場合、混合比αの傾きは、前景のシャ
ッタ時間内での動き量vの逆比となる。In this case, the gradient of the mixture ratio α is the inverse ratio of the movement amount v within the shutter time of the foreground.
【0285】理想的な混合比αの例を図48に示す。理
想的な混合比αの混合領域における傾きlは、動き量vの
逆数として表すことができる。FIG. 48 shows an example of the ideal mixing ratio α. The slope l in the mixing region of the ideal mixing ratio α can be expressed as the reciprocal of the motion amount v.
【0286】図48に示すように、理想的な混合比α
は、背景領域において、1の値を有し、前景領域におい
て、0の値を有し、混合領域において、0を越え1未満
の値を有する。As shown in FIG. 48, the ideal mixture ratio α
Has a value of 1 in the background area, a value of 0 in the foreground area, and a value greater than 0 and less than 1 in the mixed area.
【0287】図49の例において、フレーム#nの左から
7番目の画素の画素値C06は、フレーム#n-1の左から7
番目の画素の画素値P06を用いて、式(8)で表すこと
ができる。In the example of FIG. 49, the pixel value C06 of the seventh pixel from the left of frame #n is 7 from the left of frame # n-1.
It can be expressed by Expression (8) using the pixel value P06 of the th pixel.
【0288】[0288]
【数6】 [Equation 6]
【0289】式(8)において、画素値C06を混合領域
の画素の画素値Mと、画素値P06を背景領域の画素の画素
値Bと表現する。すなわち、混合領域の画素の画素値Mお
よび背景領域の画素の画素値Bは、それぞれ、式(9)
および式(10)のように表現することができる。In equation (8), the pixel value C06 is expressed as the pixel value M of the pixel in the mixed area, and the pixel value P06 is expressed as the pixel value B of the pixel in the background area. That is, the pixel value M of the pixel in the mixed area and the pixel value B of the pixel in the background area are respectively expressed by equation (9).
And can be expressed as in Expression (10).
【0290】 M=C06 (9) B=P06 (10)[0290] M = C06 (9) B = P06 (10)
【0291】式(8)中の2/vは、混合比αに対応す
る。動き量vが4なので、フレーム#nの左から7番目の
画素の混合比αは、0.5となる。2 / v in the equation (8) corresponds to the mixing ratio α. Since the motion amount v is 4, the mixture ratio α of the seventh pixel from the left of frame #n is 0.5.
【0292】以上のように、注目しているフレーム#nの
画素値Cを混合領域の画素値と見なし、フレーム#nの前
のフレーム#n-1の画素値Pを背景領域の画素値と見なす
ことで、混合比αを示す式(3)は、式(11)のよう
に書き換えられる。As described above, the pixel value C of the focused frame #n is regarded as the pixel value of the mixed area, and the pixel value P of the frame # n−1 before the frame #n is set as the pixel value of the background area. By observing it, the equation (3) indicating the mixture ratio α can be rewritten as the equation (11).
【0293】
C=α・P+f (11)
式(11)のfは、注目している画素に含まれる前景の
成分の和ΣiFi/vである。式(11)に含まれる変数
は、混合比αおよび前景の成分の和fの2つである。C = α · P + f (11) f in Expression (11) is the sum Σ i Fi / v of the foreground components included in the pixel of interest. The variables included in the equation (11) are the mixture ratio α and the sum f of the foreground components.
【0294】同様に、アンカバードバックグラウンド領
域における、動き量vが4であり、時間方向の仮想分割
数が4である、画素値を時間方向に展開したモデルを図
50に示す。Similarly, FIG. 50 shows a model in which the pixel value is expanded in the time direction in which the amount of motion v is 4 and the number of virtual divisions in the time direction is 4 in the uncovered background area.
【0295】アンカバードバックグラウンド領域におい
て、上述したカバードバックグラウンド領域における表
現と同様に、注目しているフレーム#nの画素値Cを混合
領域の画素値と見なし、フレーム#nの後のフレーム#n+1
の画素値Nを背景領域の画素値と見なすことで、混合比
αを示す式(3)は、式(12)のように表現すること
ができる。In the uncovered background area, the pixel value C of the frame of interest #n is regarded as the pixel value of the mixed area, and the frame #n and the frame n + 1
By regarding the pixel value N of the above as the pixel value of the background region, the equation (3) indicating the mixture ratio α can be expressed as the equation (12).
【0296】 C=α・N+f (12)[0296] C = α ・ N + f (12)
【0297】なお、背景のオブジェクトが静止している
として説明したが、背景のオブジェクトが動いている場
合においても、背景の動き量vに対応させた位置の画素
の画素値を利用することにより、式(8)乃至式(1
2)を適用することができる。例えば、図49におい
て、背景に対応するオブジェクトの動き量vが2であ
り、仮想分割数が2であるとき、背景に対応するオブジ
ェクトが図中の右側に動いているとき、式(10)にお
ける背景領域の画素の画素値Bは、画素値P04とされる。Although it has been described that the background object is stationary, even when the background object is moving, by using the pixel value of the pixel at the position corresponding to the background motion amount v, Expressions (8) to (1
2) can be applied. For example, in FIG. 49, when the amount of movement v of the object corresponding to the background is 2 and the number of virtual divisions is 2, when the object corresponding to the background is moving to the right in the figure, The pixel value B of the pixel in the background area is set to the pixel value P04.
【0298】式(11)および式(12)は、それぞれ
2つの変数を含むので、そのままでは混合比αを求める
ことができない。Since the equations (11) and (12) each include two variables, the mixture ratio α cannot be obtained as it is.
【0299】そこで、シャッタ時間内において、前景に
対応するオブジェクトが等速で動くことにより、画素の
位置の変化に対応して、混合比αが直線的に変化する性
質を利用して、空間方向に、混合比αと前景の成分の和
fとを近似した式を立てる。混合領域に属する画素の画
素値および背景領域に属する画素の画素値の組の複数を
利用して、図51に示すように、混合比αが直線的に変
化し、前景の成分の和が直線的に変化すると近似して、
混合比αと前景の成分の和fとを近似した式を解く。Therefore, by utilizing the property that the object corresponding to the foreground moves at a constant speed within the shutter time, the mixing ratio α changes linearly in response to the change in pixel position. Is the sum of the mixture ratio α and the foreground components
Establish an equation that approximates f and. By using a plurality of sets of pixel values of pixels belonging to the mixed area and pixel values belonging to the background area, as shown in FIG. 51, the mixing ratio α changes linearly and the sum of the foreground components becomes linear. To change,
Solve an equation that approximates the mixture ratio α and the sum f of the foreground components.
【0300】図51に示すように、カバードバックグラ
ウンド領域に属する画素の混合比αの算出に利用するこ
とができるデータは、注目しているフレーム#nの注目画
素の画素値を含む画素値M01乃至M05、およびフレーム#n
-1の画素値P01乃至P05である。As shown in FIG. 51, the data that can be used to calculate the mixture ratio α of the pixels belonging to the covered background area is the pixel value M01 including the pixel value of the target pixel of the target frame #n. To M05, and frame #n
-1 pixel values P01 to P05.
【0301】混合比αは、空間位置によって異なり、混
合比α01乃至α05と表す。The mixing ratio α differs depending on the spatial position and is represented by the mixing ratios α01 to α05.
【0302】前景成分の和は、空間位置によって異な
り、f01乃至f05と表す。The sum of the foreground components depends on the spatial position and is represented by f01 to f05.
【0303】平面で混合比αを近似すると、画像の水平
方向および垂直方向の2つの方向に対応する動きvを考
慮したとき、混合比αは、式(13)で表される。When the mixture ratio α is approximated by a plane, the mixture ratio α is expressed by the equation (13) when the motion v corresponding to two directions of the image, the horizontal direction and the vertical direction, is considered.
【0304】αx=jm+kq+p (13)
式(13)において、xは、01乃至05のいずれかであ
る。式(13)において、jは、注目している画素の位
置を0とした水平方向のインデックスであり、kは、垂
直方向のインデックスである。mは、混合比αの面の水
平方向の傾きであり、qは、混合比αの面の垂直方向の
傾きである。pは、混合比αの面の切片である。Αx = jm + kq + p (13) In the equation (13), x is one of 01 to 05. In Expression (13), j is a horizontal index in which the position of the pixel of interest is 0, and k is a vertical index. m is the inclination of the surface of the mixture ratio α in the horizontal direction, and q is the inclination of the surface of the mixture ratio α in the vertical direction. p is the intercept of the plane of the mixing ratio α.
【0305】前景の成分の和は、式(14)で表され
る。The sum of the foreground components is expressed by equation (14).
【0306】fx=js+kt+u (14)
式(14)において、xは、01乃至05のいずれかであ
る。式(14)において、jは、注目している画素の位
置を0とした水平方向のインデックスであり、kは、垂
直方向のインデックスである。sは、前景成分の和の面
の水平方向の傾きであり、tは、前景成分の和の面の垂
直方向の傾きである。uは、前景成分の和の面の切片で
ある。Fx = js + kt + u (14) In the equation (14), x is one of 01 to 05. In Expression (14), j is a horizontal index in which the position of the pixel of interest is 0, and k is a vertical index. s is the horizontal inclination of the sum surface of the foreground components, and t is the vertical inclination of the sum surface of the foreground components. u is the intercept of the sum surface of the foreground components.
【0307】例えば、空間近傍の5×5画素の画素値
を、m,q,p,s,t、およびuの6つの変数を含む式にあては
めることにより、例えば、6つの変数に対して、25の
式が得られる。得られた式を最小自乗法で解くことによ
り、6つの変数の値を求めることができる。For example, by applying the pixel value of 5 × 5 pixels near the space to an expression including six variables of m, q, p, s, t, and u, for example, for six variables, 25 equations are obtained. The values of the six variables can be obtained by solving the obtained formula by the method of least squares.
【0308】また、シャッタ時間内に前景のオブジェク
トが高速に動くとき、混合比αが、空間近傍において、
一定であるとの仮定、および前景のオブジェクトの空間
相関により、空間近傍において、前景の成分の和が一定
であるとの仮定を基に、混合比αと前景の成分の和fと
を近似した式を立てることができる。Further, when the foreground object moves at high speed within the shutter time, the mixture ratio α becomes
Due to the assumption of being constant and the assumption that the sum of the foreground components is constant in the spatial neighborhood, the mixture ratio α and the sum of the foreground components f were approximated by the spatial correlation of the foreground objects. You can set up a ceremony.
【0309】すなわち、式(3)の右辺の第1項につい
て、後述する式(15)に示すように、混合比が一定で
あると近似するとともに、式(3)の右辺の第2項につ
いて、後述する式(21)に示すように、前景の成分の
和が一定であると近似して式を立てる。That is, the first term on the right side of the equation (3) is approximated to a constant mixing ratio as shown in the equation (15) described later, and the second term on the right side of the equation (3) is approximated. As shown in Expression (21) described later, the expression is established by approximating that the sum of the foreground components is constant.
【0310】混合領域に属する画素の画素値および背景
領域に属する画素の画素値の組の複数を利用して、混合
比αおよび前景の成分の和fについて近似した式を解
く。A plurality of sets of pixel values of pixels belonging to the mixed area and pixels belonging to the background area are used to solve the equation approximated to the mixture ratio α and the sum f of the foreground components.
【0311】混合比αが、空間近傍において、一定であ
ると近似すると、混合比αは、式(15)で表される。When the mixing ratio α is approximated to be constant in the vicinity of space, the mixing ratio α is expressed by the equation (15).
【0312】α=n (15)Α = n (15)
【0313】図52に示すように、iは、注目している
画素の位置を0とした空間方向のインデックスである。
式(15)におけるnは、混合比αの近似値であると同
時に0であるインディクスに対応する注目画素の混合比
αを示す。As shown in FIG. 52, i is a spatial index in which the position of the pixel of interest is 0.
In Expression (15), n represents the mixture ratio α of the pixel of interest corresponding to the index that is an approximate value of the mixture ratio α and is 0 at the same time.
【0314】インデックスiは、既知であるが、nは、未
知である。The index i is known, but n is unknown.
【0315】混合比αを式(15)のように近似するこ
とにより、複数の画素に対して複数の異なる混合比α
は、1つの変数で表現される。図52に示す例におい
て、5つの画素に対する5つの混合比αは、1つの変数
であるnにより表現される。By approximating the mixture ratio α as shown in equation (15), a plurality of different mixture ratios α for a plurality of pixels can be obtained.
Is represented by one variable. In the example shown in FIG. 52, five mixing ratios α for five pixels are represented by one variable, n.
【0316】図53に示す平面で混合比αを近似する
と、式(15)を平面に拡張して、混合比αは、式(1
6)で表される。When the mixture ratio α is approximated on the plane shown in FIG. 53, the equation (15) is expanded to the plane, and the mixture ratio α is calculated by the equation (1).
It is represented by 6).
【0317】α=n (16)
図53において、iは、注目している画素の位置を0と
した水平方向のインデックスであり、jは、注目してい
る画素の位置を0とした垂直方向のインデックスであ
る。Α = n (16) In FIG. 53, i is an index in the horizontal direction with the position of the pixel of interest being 0, and j is the vertical direction with the position of the pixel of interest being 0. Is the index of.
【0318】図54に示すように、カバードバックグラ
ウンド領域に属する画素の混合比αの算出に利用するこ
とができるデータは、注目しているフレーム#nの注目画
素の画素値を含む画素値M01乃至M05、およびフレーム#n
-1の画素値P01乃至P05である。As shown in FIG. 54, the data that can be used for calculating the mixture ratio α of the pixels belonging to the covered background area is the pixel value M01 including the pixel value of the target pixel of the target frame #n. To M05, and frame #n
-1 pixel values P01 to P05.
【0319】混合比αは、空間位置によらず一定と近似
するので、混合比αと表す。Since the mixture ratio α is approximated to be constant regardless of the spatial position, it is expressed as the mixture ratio α.
【0320】前景成分の和は、空間位置によらず一定と
近似するので、fと表す。Since the sum of the foreground components is approximated to be constant regardless of the spatial position, it is represented by f.
【0321】例えば、図49に示すフレーム#nにおい
て、C05乃至C07について、それぞれ、式(17)乃至式
(19)が成立する。For example, in frame #n shown in FIG. 49, equations (17) to (19) are established for C05 to C07, respectively.
【0322】 C05=α05・B05/v+f05 (17) C06=α06・B06/v+f06 (18) C07=α07・B07/v+f07 (19)[0322] C05 = α05 ・ B05 / v + f05 (17) C06 = α06 ・ B06 / v + f06 (18) C07 = α07 ・ B07 / v + f07 (19)
【0323】前景の成分の和が近傍で一致する、すなわ
ち、F01乃至F03が等しいとして、F01乃至F03をFcに置き
換えると式(20)が成立する。If the sums of the foreground components are close to each other, that is, F01 to F03 are equal, F01 to F03 are replaced with Fc, and then equation (20) is established.
【0324】fx=Fc (20) 式(20)において、xは、空間方向の位置を表す。Fx = Fc (20) In Expression (20), x represents a position in the spatial direction.
【0325】iを、水平方向のインデックスとし、jを、
垂直方向のインデックスとして表現すると、式(20)
は、式(21)と表現することができる。I is a horizontal index, and j is
Expressed as a vertical index, equation (20)
Can be expressed as equation (21).
【0326】fi,j=u (21)
なお、式(21)において、式(22)に示すように、
Fcをuとおいている。Fi, j = u (21) In equation (21), as shown in equation (22),
Fc is set as u.
【0327】u=Fc (22)U = Fc (22)
【0328】すなわち、前景の成分の和が近傍で一定と
いう近似を式(21)で表すことができる。That is, the approximation that the sum of the foreground components is constant in the vicinity can be expressed by the equation (21).
【0329】混合比αが近傍において一定であり、前景
の成分の和が近傍において一定であると近似するとき、
式(3)に、式(15)および式(21)を代入し、式
(23)を得る。When it is approximated that the mixture ratio α is constant in the vicinity and the sum of the foreground components is constant in the vicinity,
By substituting the equations (15) and (21) into the equation (3), the equation (23) is obtained.
【0330】M=n・B+u (23) 式(23)は、nおよびuの2つの変数を含む。M = n · B + u (23) Equation (23) includes two variables, n and u.
【0331】混合比αを求めるためには、変数の数を2
つのままで、空間近傍の画素の画素値を式(23)に設
定し、式の数を増やせばよい。すなわち、注目している
画素の近傍の画素に対応させて、式(23)に対応する
正規方程式に、画素値Mまたは画素値Bを設定し、画素値
Mまたは画素値Bが設定された複数の正規方程式を最小自
乗法で解いて、混合比αを算出する。To obtain the mixture ratio α, the number of variables is set to 2
The number of equations may be increased by setting the pixel values of the pixels near the space in equation (23) as they are. That is, the pixel value M or the pixel value B is set in the normal equation corresponding to the equation (23) in correspondence with the pixel in the vicinity of the pixel of interest, and the pixel value
A mixture ratio α is calculated by solving a plurality of normal equations in which M or the pixel value B is set by the least square method.
【0332】例えば、注目している画素の水平方向のイ
ンデックスiを0とし、垂直方向のインデックスjを0と
し、注目している画素の近傍の3×3の画素について、
式(23)に画素値Mまたは画素値Bを設定すると、式
(24)乃至式(32)を得る。For example, the index i in the horizontal direction of the pixel of interest is 0, the index j in the vertical direction is 0, and 3 × 3 pixels near the pixel of interest are:
When the pixel value M or the pixel value B is set in Expression (23), Expressions (24) to (32) are obtained.
【0333】M-1,-1=B-1,-1・n+u (24) M0,-1=B0,-1・n+u (25) M+1,-1=B+1,-1・n+u (26) M-1,0=B-1,0・n+u (27) M0,0=B0,0・n+u (28) M+1,0=B+1,0・n+u (29) M-1,+1=B-1,+1・n+u (30) M0,+1=B0,+1・n+u (31) M+1,+1=B+1,+1・n+u (32)M -1, -1 = B -1, -1 · n + u (24) M 0, -1 = B 0, -1 · n + u (25) M + 1, -1 = B + 1, -1・ n + u (26) M -1,0 = B -1,0・ n + u (27) M 0,0 = B 0,0・ n + u (28) M +1,0 = B +1,0・ n + u (29) M -1, + 1 = B -1, + 1・ n + u (30) M 0, + 1 = B 0, + 1・ n + u (31 ) M + 1, + 1 = B + 1, + 1・ n + u (32)
【0334】2つの変数uおよびnに対して、9つの式、
式(24)乃至式(32)が対応するので、式(24)
乃至式(32)を最小自乗法で解くことにより、2つの
変数uおよびnを求めることができる。このとき、注目画
素の混合比αは、式(23)において、変数nに対応す
る。従って、求められた2つの変数uおよびnのうち、変
数nを混合比αとして出力する。For two variables u and n, nine expressions,
Since equations (24) to (32) correspond, equation (24)
The two variables u and n can be obtained by solving the equation (32) by the method of least squares. At this time, the mixture ratio α of the pixel of interest corresponds to the variable n in Expression (23). Therefore, of the two obtained variables u and n, the variable n is output as the mixing ratio α.
【0335】式(24)乃至式(32)に対応する説明
において、混合領域に含まれる画素の画素値をMとし、
背景領域に含まれる画素の画素値をBとして説明した
が、注目している画素が、カバードバックグラウンド領
域に含まれる場合、またはアンカバードバックグラウン
ド領域に含まれる場合のそれぞれに対して、正規方程式
を立てる必要がある。In the description corresponding to equations (24) to (32), the pixel value of the pixel included in the mixed area is M, and
Although the pixel value of the pixel included in the background area is described as B, the normal equation is calculated for each of the case where the pixel of interest is included in the covered background area or the uncovered background area. Need to stand up.
【0336】例えば、図49に示す、フレーム#nのカバ
ードバックグラウンド領域に含まれる画素の混合比αを
求める場合、フレーム#nの画素のC04乃至C08、およびフ
レーム#n-1の画素の画素値P04乃至P08が、正規方程式に
設定される。For example, when obtaining the mixture ratio α of the pixels included in the covered background area of the frame #n shown in FIG. 49, the pixels C04 to C08 of the frame #n and the pixels of the pixel of the frame # n-1 are obtained. The values P04 to P08 are set in the normal equation.
【0337】図50に示す、フレーム#nのアンカバード
バックグラウンド領域に含まれる画素の混合比αを求め
る場合、フレーム#nの画素のC28乃至C32、およびフレー
ム#n+1の画素の画素値N28乃至N32が、正規方程式に設定
される。When obtaining the mixture ratio α of the pixels included in the uncovered background area of frame #n shown in FIG. 50, the pixel values of C28 to C32 of the pixels of frame #n and the pixels of frame # n + 1 are calculated. N28 to N32 are set to the normal equation.
【0338】すなわち、カバードバックグラウンド領域
に対応するモデルを用いるとき、式(24)乃至式(3
2)において、M=Cとし、B=Pとする。一方、アンカバー
ドバックグラウンド領域に対応するモデルを用いると
き、式(24)乃至式(32)において、M=Cとし、B=N
とする。That is, when the model corresponding to the covered background area is used, equations (24) to (3)
In 2), M = C and B = P. On the other hand, when using the model corresponding to the uncovered background area, in equations (24) to (32), M = C and B = N
And
【0339】より具体的には、例えば、図55に示す、
カバードバックグラウンド領域に含まれる画素の混合比
αを算出するとき、以下の式(33)乃至式(41)が
立てられる。混合比αを算出する画素の画素値は、Mc5
である。More specifically, for example, as shown in FIG.
When calculating the mixture ratio α of the pixels included in the covered background area, the following equations (33) to (41) are established. The pixel value of the pixel for calculating the mixture ratio α is Mc5
Is.
【0340】Mc1=Bc1・n+u (33) Mc2=Bc2・n+u (34) Mc3=Bc3・n+u (35) Mc4=Bc4・n+u (36) Mc5=Bc5・n+u (37) Mc6=Bc6・n+u (38) Mc7=Bc7・n+u (39) Mc8=Bc8・n+u (40) Mc9=Bc9・n+u (41)Mc1 = Bc1 · n + u (33) Mc2 = Bc2 ・ n + u (34) Mc3 = Bc3 ・ n + u (35) Mc4 = Bc4 ・ n + u (36) Mc5 = Bc5 ・ n + u (37) Mc6 = Bc6 ・ n + u (38) Mc7 = Bc7 ・ n + u (39) Mc8 = Bc8 ・ n + u (40) Mc9 = Bc9 ・ n + u (41)
【0341】フレーム#nのカバードバックグラウンド領
域に含まれる画素の混合比αを算出するとき、式(3
3)乃至式(41)において、フレーム#nの画素に対応
する、フレーム#n-1の画素の背景領域の画素の画素値Bc
1乃至Bc9が使用される。式(33)乃至式(41)は、
2つの変数uおよびnに対して、9つの式、式(33)乃
至式(41)が対応するので、最小自乗法で解くことが
できる。When calculating the mixture ratio α of the pixels included in the covered background area of frame #n, equation (3
3) to formula (41), the pixel value Bc of the pixel in the background area of the pixel of frame # n-1 corresponding to the pixel of frame #n
1 to Bc9 are used. Formulas (33) to (41) are
Since nine expressions, Expressions (33) to (41), correspond to the two variables u and n, they can be solved by the least squares method.
【0342】図55に示す、アンカバードバックグラウ
ンド領域に含まれる画素の混合比αを算出するとき、以
下の式(42)乃至式(50)が立てられる。混合比α
を算出する画素の画素値は、Mu5である。When calculating the mixture ratio α of the pixels included in the uncovered background area shown in FIG. 55, the following equations (42) to (50) are established. Mixing ratio α
The pixel value of the pixel for calculating is Mu5.
【0343】Mu1=Bu1・n+u (42) Mu2=Bu2・n+u (43) Mu3=Bu3・n+u (44) Mu4=Bu4・n+u (45) Mu5=Bu5・n+u (46) Mu6=Bu6・n+u (47) Mu7=Bu7・n+u (48) Mu8=Bu8・n+u (49) Mu9=Bu9・n+u (50)Mu1 = Bu1 · n + u (42) Mu2 = Bu2 ・ n + u (43) Mu3 = Bu3 ・ n + u (44) Mu4 = Bu4 ・ n + u (45) Mu5 = Bu5 ・ n + u (46) Mu6 = Bu6 ・ n + u (47) Mu7 = Bu7 ・ n + u (48) Mu8 = Bu8 ・ n + u (49) Mu9 = Bu9 ・ n + u (50)
【0344】フレーム#nのアンカバードバックグラウン
ド領域に含まれる画素の混合比αを算出するとき、式
(42)乃至式(50)において、フレーム#nの画素に
対応する、フレーム#n+1の画素の背景領域の画素の画素
値Bu1乃至Bu9が使用される。式(42)乃至式(50)
は、2つの変数uおよびnに対して、9つの式、式(4
2)乃至式(50)が対応するので、最小自乗法で解く
ことができる。When calculating the mixture ratio α of the pixels included in the uncovered background area of the frame #n, in the formulas (42) to (50), the frame # n + 1 corresponding to the pixel of the frame #n is calculated. The pixel values Bu1 to Bu9 of the pixels in the background area of the pixel are used. Formula (42) to Formula (50)
Is an expression for nine variables, expression (4
Since equations (2) to (50) correspond, it can be solved by the least squares method.
【0345】次に、最小自乗法を適用して混合比αを算
出するより具体的な手順を説明する。Next, a more specific procedure for calculating the mixture ratio α by applying the least squares method will be described.
【0346】説明の簡単のために、式(23)のnをw0
と表現し、uをw1と表現する。同様に、式(23)のnに
係る値Bをa0と、uに係る値1をa1と表現する。For simplicity of description, n in the equation (23) is changed to w0.
And u is expressed as w1. Similarly, the value B related to n in Expression (23) is expressed as a0, and the value 1 related to u is expressed as a1.
【0347】また、式(24)乃至式(32)の水平方
向のインデックスiおよび垂直方向のインデックスjの組
み合わせを、1つインデックスkで表現する。Further, a combination of the horizontal direction index i and the vertical direction index j in the equations (24) to (32) is represented by one index k.
【0348】インデックスiおよびインデックスjを1つ
のインデックスkで表現すると、インデックスi、インデ
ックスj、およびインデックスkの関係は、式(51)で
表される。When the index i and the index j are expressed by one index k, the relationship between the index i, the index j, and the index k is expressed by the equation (51).
【0349】 k=(i+1)・3+(j+1) (51)[0349] k = (i + 1) / 3 + (j + 1) (51)
【0350】誤差ekを考慮すると、式(24)乃至式
(32)は、式(52)に書き換えることができる。Considering the error ek, the equations (24) to (32) can be rewritten into the equation (52).
【0351】[0351]
【数7】 [Equation 7]
【0352】式(52)において、kは、0乃至8の整
数のいずれかの値である。In the equation (52), k is any integer value from 0 to 8.
【0353】式(52)から、式(53)を導くことが
できる。From equation (52), equation (53) can be derived.
【0354】[0354]
【数8】 [Equation 8]
【0355】ここで、最小自乗法を適用するため、誤差
の自乗和Eを式(54)に示すようにに定義する。Since the least squares method is applied, the error sum of squares E is defined as shown in equation (54).
【0356】[0356]
【数9】 [Equation 9]
【0357】誤差が最小になるためには、誤差の自乗和
Eに対する、変数Wvの偏微分が0になればよい。ここ
で、vは、0または1の整数のいずれかの値である。従
って、式(55)を満たすようにWvを求める。In order to minimize the error, the sum of squares of the error is
It suffices if the partial differential of the variable Wv with respect to E becomes zero. Here, v is an integer value of 0 or 1. Therefore, Wv is calculated so as to satisfy the equation (55).
【0358】[0358]
【数10】 [Equation 10]
【0359】式(55)に式(53)を代入すると、式
(56)を得る。By substituting the equation (53) into the equation (55), the equation (56) is obtained.
【0360】[0360]
【数11】 [Equation 11]
【0361】式(56)のvに0または1の整数のいず
れか1つを代入して得られる2つの式から、wh(h=0,
1)を求める。From the two equations obtained by substituting one of the integers 0 or 1 for v in equation (56), wh (h = 0,
1) ask.
【0362】以上のように、求められた結果であるw0、
すなわちnを、注目画素に対応する混合比αに設定す
る。As described above, the obtained result w0,
That is, n is set to the mixture ratio α corresponding to the pixel of interest.
【0363】このように、混合比算出部104は、混合
比αが近傍において一定であり、前景の成分の和が近傍
において一定であると近似して、より簡単な計算で、混
合比αを算出することができる。As described above, the mixture ratio calculating unit 104 approximates that the mixture ratio α is constant in the vicinity and the sum of the foreground components is constant in the vicinity, and the mixture ratio α is calculated by a simpler calculation. It can be calculated.
【0364】さらに、シャッタ時間内に前景のオブジェ
クトが高速に動くとき、混合比αが、空間近傍におい
て、一定であるとの仮定、および前景のオブジェクトの
空間相関により、空間近傍において、前景の成分の和が
直線的に変化するとの仮定を基に、混合比αと前景の成
分の和fとを近似した式を立てることができる。Further, when the foreground object moves at high speed within the shutter time, it is assumed that the mixture ratio α is constant in the near space, and the spatial correlation of the foreground object causes the foreground component in the near space. Based on the assumption that the sum of A changes linearly, an equation approximating the mixture ratio α and the sum f of the foreground components can be established.
【0365】図56に示すように、カバードバックグラ
ウンド領域に属する画素の混合比αの算出に利用するこ
とができるデータは、注目しているフレーム#nの注目画
素の画素値を含む画素値M01乃至M05、およびフレーム#n
-1の画素値P01乃至P05である。As shown in FIG. 56, the data that can be used to calculate the mixture ratio α of the pixels belonging to the covered background area is the pixel value M01 including the pixel value of the target pixel of the target frame #n. To M05, and frame #n
-1 pixel values P01 to P05.
【0366】混合比αは、空間位置によらず一定と近似
するので、混合比αと表す。Since the mixing ratio α is approximated to be constant regardless of the spatial position, it is expressed as the mixing ratio α.
【0367】前景成分の和は、空間位置によって異な
り、f01乃至f05と表す。The sum of the foreground components depends on the spatial position and is represented by f01 to f05.
【0368】αが一定と近似する。すなわち、混合比α
を式(57)で表す。
α=p (57)It is approximated that α is constant. That is, the mixing ratio α
Is represented by formula (57). α = p (57)
【0369】f01乃至f05がリニアと近似する。すなわ
ち、f01乃至f05を式(58)で表す。
fx=js+kt+u (58)
式(58)において、xは、01乃至05のいずれかであ
る。F01 to f05 are approximate to linear. That is, f01 to f05 are expressed by equation (58). fx = js + kt + u (58) In the equation (58), x is one of 01 to 05.
【0370】このようにすることで、例えば、空間近傍
の5×5画素の画素値を、p,s,t、およびuの4つの変数
を含む式にあてはめることにより、例えば、4つの変数
に対して、25の式が得られる。得られた式を最小自乗
法で解くことにより、4つの変数の値を求めることがで
きる。By doing so, for example, by applying the pixel value of 5 × 5 pixels near the space to an expression including four variables of p, s, t, and u, On the other hand, 25 expressions are obtained. The values of the four variables can be obtained by solving the obtained equation by the method of least squares.
【0371】例えば、空間近傍の5×5画素で混合比が
一定であると近似し、前景の成分の和が空間近傍で直線
的に変化するとの近似より、変数を1つの混合比並びに
3つの傾きおよび切片の計4個として、空間近傍の画素
値を式に設定し、画素値が設定された式を最小自乗法で
解く。For example, by approximating that the mixture ratio is constant at 5 × 5 pixels near the space and that the sum of the foreground components changes linearly near the space, the variables are set to one mixture ratio and three variables. Pixel values in the vicinity of the space are set in the formula as a total of four slopes and intercepts, and the formula in which the pixel values are set is solved by the least square method.
【0372】以下、3×3の画素の空間近傍における処
理を例に説明する。The processing in the vicinity of the space of 3 × 3 pixels will be described below as an example.
【0373】注目画素に対する水平・垂直インデックス
をi,j (注目画素は共に0)とおくとき、注目画素の近傍
3×3において、式(59)乃至式(67)のように9
つの式が成り立つ。When the horizontal and vertical indices for the pixel of interest are set to i and j (the pixel of interest is 0), in the neighborhood 3 × 3 of the pixel of interest, as shown in equations (59) to (67),
Two expressions hold.
【0374】 M-1,-1=B-1,-1・n+(-1)・s+(-1)・t+u (59) M0,-1=B0,-1・n+0・s+(-1)・t+u (60) M+1,-1=B+1,-1・n+(+1)・s+(-1)・t+u (61) M-1,0=B-1,0・n+(-1)・s+0・t+u (62) M0,0=B0,0・n+0・s+0・t+u (63) M+1,0=B+1,0・n+(+1)・s+0・t+u (64) M-1,+1=B-1,+1・n+(-1)・s+(+1)・t+u (65) M0,+1=B0,+1・n+0・s+(+1)・t+u (66) M+1,+1=B+1,+1・n+(+1)・s+(+1)・t+u (67)M -1, -1 = B -1, -1・ n + ( -1 ) ・ s + (-1) ・ t + u (59) M 0, -1 = B 0, -1・ n + 0・ S + (-1) ・ t + u (60) M + 1, -1 = B + 1, -1・ n + (+ 1) ・ s + ( -1 ) ・ t + u (61) M -1,0 = B -1,0・ n + ( -1 ) ・ s + 0 ・ t + u (62) M 0,0 = B 0,0・ n + 0 ・ s + 0 ・ t + u (63) M +1 , 0 = B +1,0・ n + (+ 1) ・ s + 0 ・ t + u (64) M -1, + 1 = B -1, + 1・ n + ( -1 ) ・ s + (+ 1)・ T + u (65) M 0, + 1 = B 0, + 1・ n + 0 ・ s + (+ 1) ・ t + u (66) M + 1, + 1 = B + 1, + 1・ n + (+1) ・ s + (+ 1) ・ t + u (67)
【0375】式(59)乃至式(67)において、4つ
の変数u,s,t、およびnに対して、9つの式が対応するの
で、最小自乗法により4つの変数u,s,t、およびnを求め
ることが可能である。この時、注目画素での混合比α
は、式(23)において、nである。したがって、求め
た4つの変数のうち、nを混合比αとして出力する。In the expressions (59) to (67), nine expressions correspond to the four variables u, s, t and n, so that the four variables u, s, t, And n can be obtained. At this time, the mixture ratio α at the pixel of interest
Is n in the equation (23). Therefore, out of the four variables obtained, n is output as the mixing ratio α.
【0376】式(59)乃至式(67)に対応する説明
において、混合領域に含まれる画素の画素値をMとし、
背景領域に含まれる画素の画素値をBとして説明した
が、注目している画素が、カバードバックグラウンド領
域に含まれる場合、またはアンカバードバックグラウン
ド領域に含まれる場合のそれぞれに対して、正規方程式
を立てる必要がある。In the description corresponding to equations (59) to (67), the pixel value of the pixel included in the mixed area is M,
Although the pixel value of the pixel included in the background area is described as B, the normal equation is calculated for each of the case where the pixel of interest is included in the covered background area or the uncovered background area. Need to stand up.
【0377】例えば、図49に示す、フレーム#nのカバ
ードバックグラウンド領域に含まれる画素の混合比αを
求める場合、フレーム#nの画素のC04乃至C08、およびフ
レーム#n-1の画素の画素値P04乃至P08が、正規方程式に
設定される。For example, when obtaining the mixture ratio α of the pixels included in the covered background area of the frame #n shown in FIG. 49, the pixels C04 to C08 of the frame #n and the pixels of the pixel of the frame # n-1 are obtained. The values P04 to P08 are set in the normal equation.
【0378】図50に示す、フレーム#nのアンカバード
バックグラウンド領域に含まれる画素の混合比αを求め
る場合、フレーム#nの画素のC28乃至C32、およびフレー
ム#n+1の画素の画素値N28乃至N32が、正規方程式に設定
される。When the mixture ratio α of the pixels included in the uncovered background area of the frame #n shown in FIG. 50 is obtained, the pixel values of the pixels C28 to C32 of the frame #n and the pixels of the frame # n + 1 are calculated. N28 to N32 are set to the normal equation.
【0379】すなわち、カバードバックグラウンド領域
に対応するモデルを用いるとき、式(59)乃至式(6
7)において、M=Cとし、B=Pとする。一方、アンカバー
ドバックグラウンド領域に対応するモデルを用いると
き、式(59)乃至式(67)において、M=Cとし、B=N
とする。That is, when the model corresponding to the covered background area is used, equations (59) to (6)
In 7), M = C and B = P. On the other hand, when using the model corresponding to the uncovered background area, in equations (59) to (67), M = C and B = N
And
【0380】より具体的には、例えば、図55に示す、
カバードバックグラウンド領域に含まれる画素の混合比
αを算出するとき、以下の式(68)乃至式(76)が
立てられる。混合比αを算出する画素の画素値は、Mc5
である。More specifically, for example, as shown in FIG.
When calculating the mixture ratio α of the pixels included in the covered background area, the following equations (68) to (76) are established. The pixel value of the pixel for calculating the mixture ratio α is Mc5
Is.
【0381】 Mc1=Bc1・n+(-1)・s+(-1)・t+u (68) Mc2=Bc2・n+0・s+(-1)・t+u (69) Mc3=Bc3・n+(+1)・s+(-1)・t+u (70) Mc4=Bc4・n+(-1)・s+0・t+u (71) Mc5=Bc5・n+0・s+0・t+u (72) Mc6=Bc6・n+(+1)・s+0・t+u (73) Mc7=Bc7・n+(-1)・s+(+1)・t+u (74) Mc8=Bc8・n+0・s+(+1)・t+u (75) Mc9=Bc9・n+(+1)・s+(+1)・t+u (76)[0380] Mc1 = Bc1 ・ n + (-1) ・ s + (-1) ・ t + u (68) Mc2 = Bc2 ・ n + 0 ・ s + (-1) ・ t + u (69) Mc3 = Bc3 ・ n + (+ 1) ・ s + (-1) ・ t + u (70) Mc4 = Bc4 ・ n + (-1) ・ s + 0 ・ t + u (71) Mc5 = Bc5 ・ n + 0 ・ s + 0 ・ t + u (72) Mc6 = Bc6 ・ n + (+ 1) ・ s + 0 ・ t + u (73) Mc7 = Bc7 ・ n + (-1) ・ s + (+ 1) ・ t + u (74) Mc8 = Bc8 ・ n + 0 ・ s + (+ 1) ・ t + u (75) Mc9 = Bc9 ・ n + (+ 1) ・ s + (+ 1) ・ t + u (76)
【0382】フレーム#nのカバードバックグラウンド領
域に含まれる画素の混合比αを算出するとき、式(6
8)乃至式(76)において、フレーム#nの画素に対応
する、フレーム#n-1の画素の背景領域の画素の画素値Bc
1乃至Bc9が使用される。式(68)乃至式(76)は、
4つの変数に対して、9つの式、式(68)乃至式(7
6)が対応するので、最小自乗法で解くことができる。When calculating the mixture ratio α of the pixels included in the covered background area of frame #n, the equation (6
8) to formula (76), the pixel value Bc of the pixel in the background area of the pixel of frame # n-1 corresponding to the pixel of frame #n
1 to Bc9 are used. Equations (68) to (76) are
For four variables, nine expressions, expressions (68) to (7)
Since 6) corresponds, it can be solved by the method of least squares.
【0383】図55に示す、アンカバードバックグラウ
ンド領域に含まれる画素の混合比αを算出するとき、以
下の式(77)乃至式(85)が立てられる。混合比α
を算出する画素の画素値は、Mu5である。When calculating the mixture ratio α of the pixels included in the uncovered background area shown in FIG. 55, the following equations (77) to (85) are established. Mixing ratio α
The pixel value of the pixel for calculating is Mu5.
【0384】 Mu1=Bu1・n+(-1)・s+(-1)・t+u (77) Mu2=Bu2・n+0・s+(-1)・t+u (78) Mu3=Bu3・n+(+1)・s+(-1)・t+u (79) Mu4=Bu4・n+(-1)・s+0・t+u (80) Mu5=Bu5・n+0・s+0・t+u (81) Mu6=Bu6・n+(+1)・s+0・t+u (82) Mu7=Bu7・n+(-1)・s+(+1)・t+u (83) Mu8=Bu8・n+0・s+(+1)・t+u (84) Mu9=Bu9・n+(+1)・s+(+1)・t+u (85)[0384] Mu1 = Bu1 ・ n + (-1) ・ s + (-1) ・ t + u (77) Mu2 = Bu2 ・ n + 0 ・ s + (-1) ・ t + u (78) Mu3 = Bu3 ・ n + (+ 1) ・ s + (-1) ・ t + u (79) Mu4 = Bu4 ・ n + (-1) ・ s + 0 ・ t + u (80) Mu5 = Bu5 ・ n + 0 ・ s + 0 ・ t + u (81) Mu6 = Bu6 ・ n + (+ 1) ・ s + 0 ・ t + u (82) Mu7 = Bu7 ・ n + (-1) ・ s + (+ 1) ・ t + u (83) Mu8 = Bu8 ・ n + 0 ・ s + (+ 1) ・ t + u (84) Mu9 = Bu9 ・ n + (+ 1) ・ s + (+ 1) ・ t + u (85)
【0385】フレーム#nのアンカバードバックグラウン
ド領域に含まれる画素の混合比αを算出するとき、式
(77)乃至式(85)において、フレーム#nの画素に
対応する、フレーム#n+1の画素の背景領域の画素の画素
値Bu1乃至Bu9が使用される。式(77)乃至式(85)
は、4つの変数に対して、9つの式、式(77)乃至式
(85)が対応するので、最小自乗法で解くことができ
る。When calculating the mixture ratio α of the pixels included in the uncovered background area of the frame #n, the frame # n + 1 corresponding to the pixel of the frame #n in the formulas (77) to (85) is calculated. The pixel values Bu1 to Bu9 of the pixels in the background area of the pixel are used. Formula (77) to Formula (85)
Since nine expressions, Expressions (77) to (85), correspond to four variables, can be solved by the least squares method.
【0386】次に、最小自乗法を適用して混合比αを算
出するより具体的な手順を説明する。Next, a more specific procedure for calculating the mixture ratio α by applying the least squares method will be described.
【0387】説明の簡単のために、n,s,t、およびuの4
つの変数を、それぞれ、w0,w1,w2、およびw3と表現す
る。また、n,s,t、およびuの4つの変数にかかる値B,i,
j、および1を、それぞれa0,a1,a2、およびa3と表現す
る。For simplicity of explanation, 4 of n, s, t, and u
The two variables are expressed as w0, w1, w2, and w3, respectively. Also, the values B, i, of the four variables n, s, t, and u
j and 1 are expressed as a0, a1, a2, and a3, respectively.
【0388】また、式(59)乃至式(67)の水平方
向のインデックスiおよび垂直方向のインデックスjの組
み合わせを、1つインデックスkで表現する。Also, a combination of the horizontal direction index i and the vertical direction index j in equations (59) to (67) is represented by one index k.
【0389】インデックスiおよびインデックスjを1つ
のインデックスkで表現すると、インデックスi、インデ
ックスj、およびインデックスkの関係は、式(86)で
表される。When the index i and the index j are expressed by one index k, the relationship between the index i, the index j, and the index k is expressed by the equation (86).
【0390】 k=(i+1)・3+(j+1) (86)[0390] k = (i + 1) ・ 3+ (j + 1) (86)
【0391】誤差ekを考慮すると、式(59)乃至式
(67)は、式(87)に書き換えることができる。Considering the error ek, the equations (59) to (67) can be rewritten as the equation (87).
【0392】[0390]
【数12】 [Equation 12]
【0393】式(87)において、kは、0乃至8の整
数のいずれかの値である。In the equation (87), k is an integer of 0 to 8.
【0394】式(87)から、式(88)を導くことが
できる。From equation (87), equation (88) can be derived.
【0395】[0395]
【数13】 [Equation 13]
【0396】ここで、最小自乗法を適用するため、誤差
の自乗和Eを式(89)に示すようにに定義する。Since the least squares method is applied, the error sum of squares E is defined as shown in equation (89).
【0397】[0397]
【数14】 [Equation 14]
【0398】誤差が最小になるためには、誤差の自乗和
Eに対する、変数Wvの偏微分が0になればよい。ここ
で、vは、0乃至4の整数のいずれかの値である。従っ
て、式(90)を満たすようにWvを求める。In order to minimize the error, the sum of squares of the error is
It suffices if the partial differential of the variable Wv with respect to E becomes zero. Here, v is any value of integers from 0 to 4. Therefore, Wv is calculated so as to satisfy the equation (90).
【0399】[0399]
【数15】 [Equation 15]
【0400】式(90)に式(88)を代入すると、式
(91)を得る。By substituting the expression (88) into the expression (90), the expression (91) is obtained.
【0401】[0401]
【数16】 [Equation 16]
【0402】式(91)のvに0乃至4の整数のいずれ
か1つを代入して得られる4つの式から、wh(h=0,1,2,
3)を求める。From the four expressions obtained by substituting any one of the integers from 0 to 4 for v in the expression (91), wh (h = 0,1,2,
3) ask.
【0403】このように、求められた結果であるw0、す
なわちnを、注目画素に対応する混合比αに設定する。As described above, the obtained result w0, that is, n is set to the mixture ratio α corresponding to the target pixel.
【0404】以上のように、混合比算出部104は、混
合比αが近傍において一定であり、前景の成分の和が直
線的に変化すると近似して、比較的簡単な計算で、比較
的精度良く、混合比αを算出することができる。混合比
αが近傍において一定であり、前景の成分の和が直線的
に変化すると近似するとき、前景のオブジェクトにグラ
デーションがある場合、混合比算出部104は、混合比
αが近傍において一定であり、前景の成分の和が一定で
あると近似する場合に比較して、精度良く混合比αを求
めることができる。As described above, the mixture ratio calculation unit 104 approximates that the mixture ratio α is constant in the vicinity and the sum of the foreground components changes linearly, and the calculation is relatively simple and relatively accurate. The mixing ratio α can be calculated well. When the mixture ratio α is constant in the vicinity and the sum of the foreground components is approximated to change linearly, and the foreground object has gradation, the mixture ratio calculation unit 104 determines that the mixture ratio α is constant in the vicinity. As compared with the case where the sum of the foreground components is approximated to be constant, the mixture ratio α can be obtained with high accuracy.
【0405】図57は、推定混合比処理部401の構成
を示すブロック図である。推定混合比処理部401に入
力された画像は、遅延部421および足し込み部422
に供給される。FIG. 57 is a block diagram showing the structure of the estimated mixing ratio processing unit 401. The image input to the estimated mixing ratio processing unit 401 includes the delay unit 421 and the addition unit 422.
Is supplied to.
【0406】遅延回路421は、入力画像を1フレーム
遅延させ、足し込み部422に供給する。足し込み部4
22に、入力画像としてフレーム#nが入力されていると
き、遅延回路421は、フレーム#n-1を足し込み部42
2に供給する。The delay circuit 421 delays the input image by one frame and supplies it to the adder 422. Foot part 4
When the frame #n is input to 22 as the input image, the delay circuit 421 adds the frame # n-1 to the adder 42.
Supply to 2.
【0407】足し込み部422は、混合比αを算出する
画素の近傍の画素の画素値、およびフレーム#n-1の画素
値を、正規方程式に設定する。例えば、足し込み部42
2は、式(33)乃至式(41)に基づいて、正規方程
式に画素値Mc1乃至Mc9および画素値Bc1乃至Bc9を設定す
る。足し込み部422は、画素値が設定された正規方程
式を演算部423に供給する。The adder 422 sets the pixel values of the pixels near the pixel for which the mixture ratio α is calculated and the pixel value of frame # n-1 in the normal equation. For example, the adding part 42
2 sets the pixel values Mc1 to Mc9 and the pixel values Bc1 to Bc9 in the normal equation based on the equations (33) to (41). The adding unit 422 supplies the normal equation in which the pixel value is set to the calculation unit 423.
【0408】演算部423は、足し込み部422から供
給された正規方程式を解いて推定混合比を求め、求めら
れた推定混合比を出力する。The arithmetic unit 423 solves the normal equation supplied from the adding unit 422 to obtain the estimated mixture ratio, and outputs the obtained estimated mixture ratio.
【0409】このように、推定混合比処理部401は、
入力画像を基に、推定混合比を算出して、混合比決定部
403に供給することができる。As described above, the estimated mixing ratio processing unit 401
The estimated mixture ratio can be calculated based on the input image and supplied to the mixture ratio determination unit 403.
【0410】なお、推定混合比処理部402は、推定混
合比処理部401と同様の構成を有するので、その説明
は省略する。Since the estimated mixing ratio processing unit 402 has the same structure as the estimated mixing ratio processing unit 401, its description will be omitted.
【0411】図58は、混合比算出部104の他の構成
を示すブロック図である。図47に示す場合と同様の部
分には同一の番号を付してあり、その説明は省略する。FIG. 58 is a block diagram showing another configuration of the mixture ratio calculation unit 104. The same parts as those shown in FIG. 47 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【0412】選択部441は、領域特定部103から供
給された領域情報を基に、カバードバックグラウンド領
域に属する画素および、これに対応する前のフレームの
画素を推定混合比処理部401に供給する。選択部44
1は、領域特定部103から供給された領域情報を基
に、アンカバードバックグラウンド領域に属する画素お
よび、これに対応する次のフレームの画素を推定混合比
処理部402に供給する。The selecting section 441 supplies the pixels belonging to the covered background area and the corresponding pixels of the previous frame to the estimated mixture ratio processing section 401 based on the area information supplied from the area specifying section 103. . Selector 44
1 supplies the pixels belonging to the uncovered background area and the corresponding pixels of the next frame to the estimated mixture ratio processing section 402 based on the area information supplied from the area specifying unit 103.
【0413】選択部442は、領域特定部103から供
給された領域情報を基に、対象となる画素が前景領域に
属する場合、0である推定混合比を選択して、混合比α
に設定し、対象となる画素が背景領域に属する場合、1
である推定混合比を選択して、混合比αに設定する。選
択部442は、対象となる画素がカバードバックグラウ
ンド領域に属する場合、推定混合比処理部401から供
給された推定混合比を選択して混合比αに設定し、対象
となる画素がアンカバードバックグラウンド領域に属す
る場合、推定混合比処理部402から供給された推定混
合比を選択して混合比αに設定する。選択部442は、
領域情報を基に選択して設定した混合比αを出力する。Based on the area information supplied from the area specifying unit 103, the selecting unit 442 selects an estimated mixing ratio of 0 when the target pixel belongs to the foreground region, and selects the mixing ratio α.
If the target pixel belongs to the background area, 1
The estimated mixture ratio is selected and set to the mixture ratio α. When the target pixel belongs to the covered background area, the selection unit 442 selects the estimated mixing ratio supplied from the estimated mixing ratio processing unit 401 and sets it as the mixing ratio α, and the target pixel is uncovered background. If it belongs to the ground area, the estimated mixture ratio supplied from the estimated mixture ratio processing unit 402 is selected and set to the mixture ratio α. The selection unit 442 is
The mixture ratio α selected and set based on the region information is output.
【0414】このように、図58に示す他の構成を有す
る混合比算出部104は、画像の含まれる画素毎に混合
比αを算出して、算出した混合比αを出力することがで
きる。As described above, the mixing ratio calculating unit 104 having another configuration shown in FIG. 58 can calculate the mixing ratio α for each pixel included in the image and output the calculated mixing ratio α.
【0415】図59のフローチャートを参照して、図4
7に構成を示す混合比算出部104の混合比αの算出の
処理を説明する。ステップS401において、混合比算
出部104は、領域特定部103から供給された領域情
報を取得する。ステップS402において、推定混合比
処理部401は、カバードバックグラウンド領域に対応
するモデルにより推定混合比の演算の処理を実行し、算
出した推定混合比を混合比決定部403に供給する。混
合比推定の演算の処理の詳細は、図60のフローチャー
トを参照して、後述する。Referring to the flow chart of FIG. 59, FIG.
A process of calculating the mixture ratio α by the mixture ratio calculation unit 104 having the configuration shown in FIG. In step S401, the mixture ratio calculating unit 104 acquires the area information supplied from the area specifying unit 103. In step S402, the estimated mixing ratio processing unit 401 executes the process of calculating the estimated mixing ratio using the model corresponding to the covered background area, and supplies the calculated estimated mixing ratio to the mixing ratio determination unit 403. Details of the processing for calculating the mixture ratio estimation will be described later with reference to the flowchart in FIG.
【0416】ステップS403において、推定混合比処
理部402は、アンカバードバックグラウンド領域に対
応するモデルにより推定混合比の演算の処理を実行し、
算出した推定混合比を混合比決定部403に供給する。In step S403, the estimated mixture ratio processing section 402 executes the process of calculating the estimated mixture ratio using the model corresponding to the uncovered background area,
The calculated estimated mixture ratio is supplied to the mixture ratio determination unit 403.
【0417】ステップS404において、混合比算出部
104は、フレーム全体について、混合比αを推定した
か否かを判定し、フレーム全体について、混合比αを推
定していないと判定された場合、ステップS402に戻
り、次の画素について混合比αを推定する処理を実行す
る。In step S404, the mixture ratio calculation unit 104 determines whether or not the mixture ratio α has been estimated for the entire frame. If it is determined that the mixture ratio α has not been estimated for the entire frame, step S404 Returning to S402, the process of estimating the mixture ratio α for the next pixel is executed.
【0418】ステップS404において、フレーム全体
について、混合比αを推定したと判定された場合、ステ
ップS405に進み、混合比決定部403は、画素が、
前景領域、背景領域、カバードバックグラウンド領域、
またはアンカバードバックグラウンド領域のいずれかに
属するかを示す、領域特定部103から供給された領域
情報を基に、混合比αを設定する。混合比決定部403
は、対象となる画素が前景領域に属する場合、0を混合
比αに設定し、対象となる画素が背景領域に属する場
合、1を混合比αに設定し、対象となる画素がカバード
バックグラウンド領域に属する場合、推定混合比処理部
401から供給された推定混合比を混合比αに設定し、
対象となる画素がアンカバードバックグラウンド領域に
属する場合、推定混合比処理部402から供給された推
定混合比を混合比αに設定し、処理は終了する。If it is determined in step S404 that the mixture ratio α has been estimated for the entire frame, the process advances to step S405, and the mixture ratio determination unit 403 determines that the pixel is
Foreground area, background area, covered background area,
Alternatively, the mixture ratio α is set based on the area information supplied from the area specifying unit 103, which indicates which of the uncovered background areas it belongs to. Mixing ratio determination unit 403
Sets 0 to the mixture ratio α when the target pixel belongs to the foreground region, and sets 1 to the mixture ratio α when the target pixel belongs to the background region and sets the target pixel to the covered background. If it belongs to the region, the estimated mixture ratio supplied from the estimated mixture ratio processing unit 401 is set to the mixture ratio α,
When the target pixel belongs to the uncovered background area, the estimated mixture ratio supplied from the estimated mixture ratio processing unit 402 is set to the mixture ratio α, and the process ends.
【0419】このように、混合比算出部104は、領域
特定部103から供給された領域情報、および入力画像
を基に、各画素に対応する特徴量である混合比αを算出
することができる。As described above, the mixture ratio calculating unit 104 can calculate the mixture ratio α, which is the feature amount corresponding to each pixel, based on the area information supplied from the area specifying unit 103 and the input image. .
【0420】図58に構成を示す混合比算出部104の
混合比αの算出の処理は、図59のフローチャートで説
明した処理と同様なので、その説明は省略する。The process of calculating the mixture ratio α of the mixture ratio calculating unit 104 having the configuration shown in FIG. 58 is the same as the process described in the flowchart of FIG.
【0421】次に、図57に構成を示す推定混合比処理
部401による、カバードバックグラウンド領域に対応
するモデルによる混合比推定の処理を図60のフローチ
ャートを参照して説明する。Next, the process of estimating the mixture ratio by the model corresponding to the covered background area by the estimated mixture ratio processing unit 401 having the configuration shown in FIG. 57 will be described with reference to the flowchart of FIG.
【0422】ステップS421において、足し込み部4
22は、入力された画像に含まれる画素値、および遅延
回路421から供給される画像に含まれる画素値を、カ
バードバックグラウンド領域のモデルに対応する正規方
程式に設定する。In step S421, the adding portion 4
22 sets the pixel value included in the input image and the pixel value included in the image supplied from the delay circuit 421 to the normal equation corresponding to the model of the covered background area.
【0423】ステップS422において、推定混合比処
理部401は、対象となる画素についての設定が終了し
たか否かを判定し、対象となる画素についての設定が終
了していないと判定された場合、ステップS421に戻
り、正規方程式への画素値の設定の処理を繰り返す。In step S422, the estimated mixing ratio processing unit 401 determines whether or not the setting for the target pixel is completed, and if it is determined that the setting for the target pixel is not completed, Returning to step S421, the process of setting the pixel value in the normal equation is repeated.
【0424】ステップS422において、対象となる画
素についての画素値の設定が終了したと判定された場
合、ステップS423に進み、演算部423は、画素値
が設定された正規方程式を基に、推定混合比を演算し
て、求められた推定混合比を出力する。If it is determined in step S422 that the setting of the pixel value for the target pixel has been completed, the operation proceeds to step S423, where the arithmetic unit 423 estimates the estimated mixture based on the normal equation in which the pixel value is set. The ratio is calculated and the obtained estimated mixing ratio is output.
【0425】このように、図57に構成を示す推定混合
比処理部401は、入力画像を基に、推定混合比を演算
することができる。As described above, the estimated mixture ratio processing unit 401 having the configuration shown in FIG. 57 can calculate the estimated mixture ratio based on the input image.
【0426】アンカバードバックグラウンド領域に対応
するモデルによる混合比推定の処理は、アンカバードバ
ックグラウンド領域のモデルに対応する正規方程式を利
用した、図60のフローチャートに示す処理と同様なの
で、その説明は省略する。The process of estimating the mixture ratio by the model corresponding to the uncovered background region is the same as the process shown in the flowchart of FIG. 60, which uses the normal equation corresponding to the model of the uncovered background region. Omit it.
【0427】なお、背景に対応するオブジェクトが静止
しているとして説明したが、背景領域に対応する画像が
動きを含んでいても上述した混合比を求める処理を適用
することができる。例えば、背景領域に対応する画像が
一様に動いているとき、推定混合比処理部401は、こ
の動きに対応して画像全体をシフトさせ、背景に対応す
るオブジェクトが静止している場合と同様に処理する。
また、背景領域に対応する画像が局所毎に異なる動きを
含んでいるとき、推定混合比処理部401は、混合領域
に属する画素に対応する画素として、動きに対応した画
素を選択して、上述の処理を実行する。Although it has been described that the object corresponding to the background is stationary, the above-described processing for obtaining the mixture ratio can be applied even if the image corresponding to the background area includes motion. For example, when the image corresponding to the background area is moving uniformly, the estimated mixing ratio processing unit 401 shifts the entire image in response to this movement, similar to the case where the object corresponding to the background is stationary. To process.
In addition, when the image corresponding to the background area includes different motions locally, the estimated mixing ratio processing unit 401 selects the pixel corresponding to the motion as the pixel corresponding to the pixel belonging to the mixed area, and The process of is executed.
【0428】このように、混合比算出部102は、領域
特定部101から供給された領域情報、および入力画像
を基に、各画素に対応する特徴量である混合比αを算出
することができる。As described above, the mixture ratio calculating unit 102 can calculate the mixture ratio α, which is the feature amount corresponding to each pixel, based on the area information supplied from the area specifying unit 101 and the input image. .
【0429】混合比αを利用することにより、動いてい
るオブジェクトに対応する画像に含まれる動きボケの情
報を残したままで、画素値に含まれる前景の成分と背景
の成分とを分離することが可能になる。By using the mixture ratio α, it is possible to separate the foreground component and the background component included in the pixel value while leaving the information of the motion blur included in the image corresponding to the moving object. It will be possible.
【0430】また、混合比αに基づいて画像を合成すれ
ば、実世界を実際に撮影し直したような動いているオブ
ジェクトのスピードに合わせた正しい動きボケを含む画
像を作ることが可能になる。Also, by synthesizing images based on the mixture ratio α, it becomes possible to create an image containing correct motion blur that matches the speed of a moving object, as if the real world was actually shot again. .
【0431】次に、前景背景分離部105について説明
する。図61は、前景背景分離部105の構成の一例を
示すブロック図である。前景背景分離部105に供給さ
れた入力画像は、分離部601、スイッチ602、およ
びスイッチ604に供給される。カバードバックグラウ
ンド領域を示す情報、およびアンカバードバックグラウ
ンド領域を示す、領域特定部103から供給された領域
情報は、分離部601に供給される。前景領域を示す領
域情報は、スイッチ602に供給される。背景領域を示
す領域情報は、スイッチ604に供給される。Next, the foreground / background separator 105 will be described. FIG. 61 is a block diagram showing an example of the configuration of the foreground / background separator 105. The input image supplied to the foreground / background separation unit 105 is supplied to the separation unit 601, the switch 602, and the switch 604. The information indicating the covered background area and the area information supplied from the area specifying unit 103 indicating the uncovered background area are supplied to the separating unit 601. Area information indicating the foreground area is supplied to the switch 602. Area information indicating the background area is supplied to the switch 604.
【0432】混合比算出部104から供給された混合比
αは、分離部601に供給される。The mixing ratio α supplied from the mixing ratio calculating section 104 is supplied to the separating section 601.
【0433】分離部601は、カバードバックグラウン
ド領域を示す領域情報、アンカバードバックグラウンド
領域を示す領域情報、および混合比αを基に、入力画像
から前景の成分を分離して、分離した前景の成分を合成
部603に供給するとともに、入力画像から背景の成分
を分離して、分離した背景の成分を合成部605に供給
する。The separating unit 601 separates the foreground components from the input image on the basis of the area information indicating the covered background area, the area information indicating the uncovered background area, and the mixture ratio α. The components are supplied to the combining unit 603, the background components are separated from the input image, and the separated background components are supplied to the combining unit 605.
【0434】スイッチ602は、前景領域を示す領域情
報を基に、前景に対応する画素が入力されたとき、閉じ
られ、入力画像に含まれる前景に対応する画素のみを合
成部603に供給する。The switch 602 is closed when a pixel corresponding to the foreground is input based on the area information indicating the foreground area, and supplies only the pixel corresponding to the foreground included in the input image to the combining unit 603.
【0435】スイッチ604は、背景領域を示す領域情
報を基に、背景に対応する画素が入力されたとき、閉じ
られ、入力画像に含まれる背景に対応する画素のみを合
成部605に供給する。The switch 604 is closed when a pixel corresponding to the background is input based on the area information indicating the background area, and supplies only the pixel corresponding to the background included in the input image to the synthesizing unit 605.
【0436】合成部603は、分離部601から供給さ
れた前景に対応する成分、スイッチ602から供給され
た前景に対応する画素を基に、前景成分画像を合成し、
合成した前景成分画像を出力する。前景領域と混合領域
とは重複しないので、合成部603は、例えば、前景に
対応する成分と、前景に対応する画素とに論理和の演算
を適用して、前景成分画像を合成する。The synthesizer 603 synthesizes the foreground component image based on the foreground component supplied from the separator 601 and the pixel corresponding to the foreground supplied from the switch 602.
The combined foreground component image is output. Since the foreground area and the mixed area do not overlap, the combining unit 603 applies a logical sum operation to the component corresponding to the foreground and the pixel corresponding to the foreground to combine the foreground component images.
【0437】合成部603は、前景成分画像の合成の処
理の最初に実行される初期化の処理において、内蔵して
いるフレームメモリに全ての画素値が0である画像を格
納し、前景成分画像の合成の処理において、前景成分画
像を格納(上書き)する。従って、合成部603が出力
する前景成分画像の内、背景領域に対応する画素には、
画素値として0が格納されている。The compositing unit 603 stores an image in which all the pixel values are 0 in the built-in frame memory in the initialization process which is executed first in the compositing process of the foreground component images, In the synthesizing process of, the foreground component image is stored (overwritten). Therefore, in the foreground component image output by the combining unit 603, the pixel corresponding to the background region is
0 is stored as the pixel value.
【0438】合成部605は、分離部601から供給さ
れた背景に対応する成分、スイッチ604から供給され
た背景に対応する画素を基に、背景成分画像を合成し
て、合成した背景成分画像を出力する。背景領域と混合
領域とは重複しないので、合成部605は、例えば、背
景に対応する成分と、背景に対応する画素とに論理和の
演算を適用して、背景成分画像を合成する。The synthesizing unit 605 synthesizes the background component image on the basis of the component corresponding to the background supplied from the separating unit 601 and the pixel corresponding to the background supplied from the switch 604, and outputs the synthesized background component image. Output. Since the background area and the mixed area do not overlap, the combining unit 605 applies a logical sum operation to the component corresponding to the background and the pixel corresponding to the background to combine the background component images.
【0439】合成部605は、背景成分画像の合成の処
理の最初に実行される初期化の処理において、内蔵して
いるフレームメモリに全ての画素値が0である画像を格
納し、背景成分画像の合成の処理において、背景成分画
像を格納(上書き)する。従って、合成部605が出力
する背景成分画像の内、前景領域に対応する画素には、
画素値として0が格納されている。The synthesizing unit 605 stores an image in which all pixel values are 0 in the built-in frame memory in the initialization process executed first in the process of synthesizing the background component images, In the synthesizing process of, the background component image is stored (overwritten). Therefore, in the background component image output by the combining unit 605, the pixel corresponding to the foreground area is
0 is stored as the pixel value.
【0440】図62は、前景背景分離部105に入力さ
れる入力画像、並びに前景背景分離部105から出力さ
れる前景成分画像および背景成分画像を示す図である。FIG. 62 is a diagram showing an input image input to the foreground / background separation unit 105, and a foreground component image and a background component image output from the foreground / background separation unit 105.
【0441】図62(A)は、表示される画像の模式図
であり、図62(B)は、図62(A)に対応する前景
領域に属する画素、背景領域に属する画素、および混合
領域に属する画素を含む1ラインの画素を時間方向に展
開したモデル図を示す。FIG. 62 (A) is a schematic diagram of an image to be displayed, and FIG. 62 (B) shows pixels belonging to the foreground region, pixels belonging to the background region, and mixed regions corresponding to FIG. 62 (A). 3 is a model diagram in which one line of pixels including pixels belonging to is developed in the time direction.
【0442】図62(A)および図62(B)に示すよ
うに、前景背景分離部105から出力される背景成分画
像は、背景領域に属する画素、および混合領域の画素に
含まれる背景の成分から構成される。As shown in FIGS. 62 (A) and 62 (B), the background component image output from the foreground / background separator 105 is a background component included in the pixels belonging to the background area and the pixels in the mixed area. Composed of.
【0443】図62(A)および図62(B)に示すよ
うに、前景背景分離部105から出力される前景成分画
像は、前景領域に属する画素、および混合領域の画素に
含まれる前景の成分から構成される。As shown in FIGS. 62 (A) and 62 (B), the foreground component image output from the foreground / background separating unit 105 includes the foreground components included in the pixels belonging to the foreground area and the pixels in the mixed area. Composed of.
【0444】混合領域の画素の画素値は、前景背景分離
部105により、背景の成分と、前景の成分とに分離さ
れる。分離された背景の成分は、背景領域に属する画素
と共に、背景成分画像を構成する。分離された前景の成
分は、前景領域に属する画素と共に、前景成分画像を構
成する。The pixel values of the pixels in the mixed area are separated by the foreground / background separation unit 105 into a background component and a foreground component. The separated background component constitutes a background component image together with the pixels belonging to the background area. The separated foreground component constitutes a foreground component image together with the pixels belonging to the foreground region.
【0445】このように、前景成分画像は、背景領域に
対応する画素の画素値が0とされ、前景領域に対応する
画素および混合領域に対応する画素に意味のある画素値
が設定される。同様に、背景成分画像は、前景領域に対
応する画素の画素値が0とされ、背景領域に対応する画
素および混合領域に対応する画素に意味のある画素値が
設定される。As described above, in the foreground component image, the pixel values of the pixels corresponding to the background area are set to 0, and the meaningful pixel values are set for the pixels corresponding to the foreground area and the pixels corresponding to the mixed area. Similarly, in the background component image, the pixel value of the pixel corresponding to the foreground area is set to 0, and the meaningful pixel value is set to the pixel corresponding to the background area and the pixel corresponding to the mixed area.
【0446】次に、分離部601が実行する、混合領域
に属する画素から前景の成分、および背景の成分を分離
する処理について説明する。Next, the processing executed by the separating unit 601 for separating the foreground component and the background component from the pixels belonging to the mixed area will be described.
【0447】図63は、図中の左から右に移動するオブ
ジェクトに対応する前景を含む、2つのフレームの前景
の成分および背景の成分を示す画像のモデルである。図
63に示す画像のモデルにおいて、前景の動き量vは4
であり、仮想分割数は、4とされている。FIG. 63 is a model of an image showing foreground components and background components of two frames including a foreground corresponding to an object moving from left to right in the figure. In the image model shown in FIG. 63, the foreground motion amount v is 4
And the number of virtual divisions is 4.
【0448】フレーム#nにおいて、最も左の画素、およ
び左から14番目乃至18番目の画素は、背景の成分の
みから成り、背景領域に属する。フレーム#nにおいて、
左から2番目乃至4番目の画素は、背景の成分および前
景の成分を含み、アンカバードバックグラウンド領域に
属する。フレーム#nにおいて、左から11番目乃至13
番目の画素は、背景の成分および前景の成分を含み、カ
バードバックグラウンド領域に属する。フレーム#nにお
いて、左から5番目乃至10番目の画素は、前景の成分
のみから成り、前景領域に属する。In frame #n, the leftmost pixel and the fourteenth to eighteenth pixels from the left consist of background components only and belong to the background area. In frame #n,
The second to fourth pixels from the left include the background component and the foreground component, and belong to the uncovered background area. Eleventh to thirteenth from the left in frame #n
The th pixel contains the background and foreground components and belongs to the covered background area. In frame #n, the fifth to tenth pixels from the left consist of only the foreground components and belong to the foreground area.
【0449】フレーム#n+1において、左から1番目乃至
5番目の画素、および左から18番目の画素は、背景の
成分のみから成り、背景領域に属する。フレーム#n+1に
おいて、左から6番目乃至8番目の画素は、背景の成分
および前景の成分を含み、アンカバードバックグラウン
ド領域に属する。フレーム#n+1において、左から15番
目乃至17番目の画素は、背景の成分および前景の成分
を含み、カバードバックグラウンド領域に属する。フレ
ーム#n+1において、左から9番目乃至14番目の画素
は、前景の成分のみから成り、前景領域に属する。In frame # n + 1, the first through fifth pixels from the left and the eighteenth pixel from the left consist of the background components only and belong to the background area. In frame # n + 1, the sixth to eighth pixels from the left include the background component and the foreground component, and belong to the uncovered background area. In frame # n + 1, the fifteenth to seventeenth pixels from the left include the background component and the foreground component, and belong to the covered background area. In frame # n + 1, the ninth through fourteenth pixels from the left consist of only the foreground components and belong to the foreground area.
【0450】図64は、カバードバックグラウンド領域
に属する画素から前景の成分を分離する処理を説明する
図である。図64において、α1乃至α18は、フレー
ム#nにおける画素のぞれぞれに対応する混合比である。
図64において、左から15番目乃至17番目の画素
は、カバードバックグラウンド領域に属する。FIG. 64 is a diagram for explaining the processing for separating the foreground components from the pixels belonging to the covered background area. In FIG. 64, α1 to α18 are the mixing ratios corresponding to the respective pixels in frame #n.
In FIG. 64, the fifteenth to seventeenth pixels from the left belong to the covered background area.
【0451】フレーム#nの左から15番目の画素の画素
値C15は、式(92)で表される。The pixel value C15 of the fifteenth pixel from the left of frame #n is expressed by equation (92).
【0452】
C15=B15/v+F09/v+F08/v+F07/v
=α15・B15+F09/v+F08/v+F07/v
=α15・P15+F09/v+F08/v+F07/v (92)
ここで、α15は、フレーム#nの左から15番目の画素の
混合比である。P15は、フレーム#n-1の左から15番目
の画素の画素値である。C15 = B15 / v + F09 / v + F08 / v + F07 / v = α15 ・ B15 + F09 / v + F08 / v + F07 / v = α15 ・ P15 + F09 / v + F08 / v + F07 / v (92) Here, α15 is the mixture ratio of the fifteenth pixel from the left of frame #n. P15 is the pixel value of the 15th pixel from the left of frame # n-1.
【0453】式(92)を基に、フレーム#nの左から1
5番目の画素の前景の成分の和f15は、式(93)で表
される。1 from the left of frame #n based on equation (92).
The sum f15 of the foreground components of the fifth pixel is expressed by equation (93).
【0454】 f15=F09/v+F08/v+F07/v =C15-α15・P15 (93)[0454] f15 = F09 / v + F08 / v + F07 / v = C15-α15 ・ P15 (93)
【0455】同様に、フレーム#nの左から16番目の画
素の前景の成分の和f16は、式(94)で表され、フレ
ーム#nの左から17番目の画素の前景の成分の和f17
は、式(95)で表される。Similarly, the sum f16 of the foreground components of the 16th pixel from the left of frame #n is expressed by equation (94), and the sum f17 of the foreground components of the 17th pixel from the left of frame #n is shown.
Is represented by equation (95).
【0456】 f16=C16-α16・P16 (94) f17=C17-α17・P17 (95)[0456] f16 = C16-α16 ・ P16 (94) f17 = C17-α17 ・ P17 (95)
【0457】このように、カバードバックグラウンド領
域に属する画素の画素値Cに含まれる前景の成分fcは、
式(96)で計算される。As described above, the foreground component fc contained in the pixel value C of the pixel belonging to the covered background area is
It is calculated by the equation (96).
【0458】
fc=C-α・P (96)
Pは、1つ前のフレームの、対応する画素の画素値であ
る。Fc = C−α · P (96) P is the pixel value of the corresponding pixel in the previous frame.
【0459】図65は、アンカバードバックグラウンド
領域に属する画素から前景の成分を分離する処理を説明
する図である。図65において、α1乃至α18は、フ
レーム#nにおける画素のぞれぞれに対応する混合比であ
る。図65において、左から2番目乃至4番目の画素
は、アンカバードバックグラウンド領域に属する。FIG. 65 is a diagram for explaining the processing for separating the foreground components from the pixels belonging to the uncovered background area. In FIG. 65, α1 to α18 are the mixing ratios corresponding to the respective pixels in frame #n. In FIG. 65, the second to fourth pixels from the left belong to the uncovered background area.
【0460】フレーム#nの左から2番目の画素の画素値
C02は、式(97)で表される。Pixel value of second pixel from the left in frame #n
C02 is represented by formula (97).
【0461】
C02=B02/v+B02/v+B02/v+F01/v
=α2・B02+F01/v
=α2・N02+F01/v (97)
ここで、α2は、フレーム#nの左から2番目の画素の混
合比である。N02は、フレーム#n+1の左から2番目の画
素の画素値である。C02 = B02 / v + B02 / v + B02 / v + F01 / v = α2 · B02 + F01 / v = α2 · N02 + F01 / v (97) where α2 is the left of frame #n Is the mixing ratio of the second pixel from. N02 is the pixel value of the second pixel from the left of frame # n + 1.
【0462】式(97)を基に、フレーム#nの左から2
番目の画素の前景の成分の和f02は、式(98)で表さ
れる。From the left of frame #n, based on equation (97), 2
The sum f02 of the foreground components of the th pixel is represented by equation (98).
【0463】 f02=F01/v =C02-α2・N02 (98)[0463] f02 = F01 / v = C02-α2 ・ N02 (98)
【0464】同様に、フレーム#nの左から3番目の画素
の前景の成分の和f03は、式(99)で表され、フレー
ム#nの左から4番目の画素の前景の成分の和f04は、式
(100)で表される。Similarly, the sum f03 of the foreground components of the third pixel from the left of frame #n is represented by equation (99), and the sum f04 of the foreground components of the fourth pixel from the left of frame #n is calculated. Is represented by formula (100).
【0465】 f03=C03-α3・N03 (99) f04=C04-α4・N04 (100)[0465] f03 = C03-α3 ・ N03 (99) f04 = C04-α4 ・ N04 (100)
【0466】このように、アンカバードバックグラウン
ド領域に属する画素の画素値Cに含まれる前景の成分fu
は、式(101)で計算される。As described above, the foreground component fu included in the pixel value C of the pixel belonging to the uncovered background area
Is calculated by equation (101).
【0467】
fu=C-α・N (101)
Nは、1つ後のフレームの、対応する画素の画素値であ
る。Fu = C−α · N (101) N is the pixel value of the corresponding pixel in the frame immediately after.
【0468】このように、分離部601は、領域情報に
含まれる、カバードバックグラウンド領域を示す情報、
およびアンカバードバックグラウンド領域を示す情報、
並びに画素毎の混合比αを基に、混合領域に属する画素
から前景の成分、および背景の成分を分離することがで
きる。As described above, the separation unit 601 has the information indicating the covered background area included in the area information,
And information indicating the uncovered background area,
In addition, the foreground component and the background component can be separated from the pixels belonging to the mixed region based on the mixture ratio α of each pixel.
【0469】図66は、以上で説明した処理を実行する
分離部601の構成の一例を示すブロック図である。分
離部601に入力された画像は、フレームメモリ621
に供給され、混合比算出部104から供給されたカバー
ドバックグラウンド領域およびアンカバードバックグラ
ウンド領域を示す領域情報、並びに混合比αは、分離処
理ブロック622に入力される。FIG. 66 is a block diagram showing an example of the configuration of the separation unit 601 which executes the processing described above. The image input to the separation unit 601 is stored in the frame memory 621.
The region information indicating the covered background region and the uncovered background region and the mixture ratio α supplied from the mixture ratio calculation unit 104 are input to the separation processing block 622.
【0470】フレームメモリ621は、入力された画像
をフレーム単位で記憶する。フレームメモリ621は、
処理の対象がフレーム#nであるとき、フレーム#nの1つ
前のフレームであるフレーム#n-1、フレーム#n、および
フレーム#nの1つ後のフレームであるフレーム#n+1を記
憶する。The frame memory 621 stores the input image in frame units. The frame memory 621 is
When the processing target is the frame #n, the frame # n-1 which is the frame before the frame #n, the frame #n, and the frame # n + 1 which is the frame after the frame #n are Remember.
【0471】フレームメモリ621は、フレーム#n-1、
フレーム#n、およびフレーム#n+1の対応する画素を分離
処理ブロック622に供給する。The frame memory 621 stores the frame # n-1,
The corresponding pixels of frame #n and frame # n + 1 are supplied to the separation processing block 622.
【0472】分離処理ブロック622は、カバードバッ
クグラウンド領域およびアンカバードバックグラウンド
領域を示す領域情報、並びに混合比αを基に、フレーム
メモリ621から供給されたフレーム#n-1、フレーム#
n、およびフレーム#n+1の対応する画素の画素値に図6
4および図65を参照して説明した演算を適用して、フ
レーム#nの混合領域に属する画素から前景の成分および
背景の成分を分離して、フレームメモリ623に供給す
る。The separation processing block 622 uses the area information indicating the covered background area and the uncovered background area and the mixture ratio α to supply the frame # n-1 and the frame #n supplied from the frame memory 621.
The pixel values of n and the corresponding pixel of frame # n + 1 are shown in FIG.
4 and FIG. 65 is applied to separate the foreground component and the background component from the pixels belonging to the mixed area of the frame #n, and the separated components are supplied to the frame memory 623.
【0473】分離処理ブロック622は、アンカバード
領域処理部631、カバード領域処理部632、合成部
633、および合成部634で構成されている。The separation processing block 622 is composed of an uncovered area processing section 631, a covered area processing section 632, a combining section 633, and a combining section 634.
【0474】アンカバード領域処理部631の乗算器6
41は、混合比αを、フレームメモリ621から供給さ
れたフレーム#n+1の画素の画素値に乗じて、スイッチ6
42に出力する。スイッチ642は、フレームメモリ6
21から供給されたフレーム#nの画素(フレーム#n+1の
画素に対応する)がアンカバードバックグラウンド領域
であるとき、閉じられ、乗算器641から供給された混
合比αを乗じた画素値を演算器643および合成部63
4に供給する。スイッチ642から出力されるフレーム
#n+1の画素の画素値に混合比αを乗じた値は、フレーム
#nの対応する画素の画素値の背景の成分に等しい。Multiplier 6 of uncovered area processing unit 631
Reference numeral 41 indicates a switch 6 by multiplying the pixel value of the pixel of the frame # n + 1 supplied from the frame memory 621 by the mixture ratio α.
To 42. The switch 642 is used for the frame memory 6
When the pixel of frame #n supplied from 21 (corresponding to the pixel of frame # n + 1) is the uncovered background area, the pixel value is closed and multiplied by the mixing ratio α supplied from the multiplier 641. To the computing unit 643 and the combining unit 63
Supply to 4. Frame output from switch 642
The value obtained by multiplying the pixel value of the pixel of # n + 1 by the mixture ratio α is the frame
Equal to the background component of the pixel value of the corresponding pixel in #n.
【0475】演算器643は、フレームメモリ621か
ら供給されたフレーム#nの画素の画素値から、スイッチ
642から供給された背景の成分を減じて、前景の成分
を求める。演算器643は、アンカバードバックグラウ
ンド領域に属する、フレーム#nの画素の前景の成分を合
成部633に供給する。The calculator 643 subtracts the background component supplied from the switch 642 from the pixel value of the pixel of frame #n supplied from the frame memory 621 to obtain the foreground component. The calculator 643 supplies the foreground component of the pixel of frame #n belonging to the uncovered background area to the combining unit 633.
【0476】カバード領域処理部632の乗算器651
は、混合比αを、フレームメモリ621から供給された
フレーム#n-1の画素の画素値に乗じて、スイッチ652
に出力する。スイッチ652は、フレームメモリ621
から供給されたフレーム#nの画素(フレーム#n-1の画素
に対応する)がカバードバックグラウンド領域であると
き、閉じられ、乗算器651から供給された混合比αを
乗じた画素値を演算器653および合成部634に供給
する。スイッチ652から出力されるフレーム#n-1の画
素の画素値に混合比αを乗じた値は、フレーム#nの対応
する画素の画素値の背景の成分に等しい。The multiplier 651 of the covered area processing unit 632.
Multiplies the pixel value of the pixel of the frame # n−1 supplied from the frame memory 621 by the mixture ratio α, and switches 652.
Output to. The switch 652 is a frame memory 621.
When the pixel of frame #n supplied from (corresponding to the pixel of frame # n-1) is a covered background area, it is closed and the pixel value multiplied by the mixture ratio α supplied from the multiplier 651 is calculated. It is supplied to the container 653 and the combining unit 634. The value obtained by multiplying the pixel value of the pixel of frame # n−1 output from the switch 652 by the mixture ratio α is equal to the background component of the pixel value of the corresponding pixel of frame #n.
【0477】演算器653は、フレームメモリ621か
ら供給されたフレーム#nの画素の画素値から、スイッチ
652から供給された背景の成分を減じて、前景の成分
を求める。演算器653は、カバードバックグラウンド
領域に属する、フレーム#nの画素の前景の成分を合成部
633に供給する。The calculator 653 subtracts the background component supplied from the switch 652 from the pixel value of the pixel of frame #n supplied from the frame memory 621 to obtain the foreground component. The calculator 653 supplies the foreground component of the pixel of frame #n belonging to the covered background area to the combining unit 633.
【0478】合成部633は、フレーム#nの、演算器6
43から供給された、アンカバードバックグラウンド領
域に属する画素の前景の成分、および演算器653から
供給された、カバードバックグラウンド領域に属する画
素の前景の成分を合成して、フレームメモリ623に供
給する。The synthesizing unit 633 uses the arithmetic unit 6 of the frame #n.
The foreground components of the pixels belonging to the uncovered background area supplied from 43 and the foreground components of the pixels belonging to the covered background area supplied from the calculator 653 are combined and supplied to the frame memory 623. .
【0479】合成部634は、フレーム#nの、スイッチ
642から供給された、アンカバードバックグラウンド
領域に属する画素の背景の成分、およびスイッチ652
から供給された、カバードバックグラウンド領域に属す
る画素の背景の成分を合成して、フレームメモリ623
に供給する。The synthesizer 634 supplies the background component of the pixel belonging to the uncovered background area, supplied from the switch 642, of the frame #n and the switch 652.
The background components of the pixels belonging to the covered background area, which are supplied from
Supply to.
【0480】フレームメモリ623は、分離処理ブロッ
ク622から供給された、フレーム#nの混合領域の画素
の前景の成分と、背景の成分とをそれぞれに記憶する。The frame memory 623 stores the foreground component and the background component of the pixels in the mixed area of frame #n supplied from the separation processing block 622, respectively.
【0481】フレームメモリ623は、記憶しているフ
レーム#nの混合領域の画素の前景の成分、および記憶し
ているフレーム#nの混合領域の画素の背景の成分を出力
する。The frame memory 623 outputs the stored foreground component of the pixel of the mixed area of the frame #n and the stored stored background component of the pixel of the mixed area of the frame #n.
【0482】特徴量である混合比αを利用することによ
り、画素値に含まれる前景の成分と背景の成分とを完全
に分離することが可能になる。By utilizing the mixture ratio α which is the feature amount, it is possible to completely separate the foreground component and the background component included in the pixel value.
【0483】合成部603は、分離部601から出力さ
れた、フレーム#nの混合領域の画素の前景の成分と、前
景領域に属する画素とを合成して前景成分画像を生成す
る。合成部605は、分離部601から出力された、フ
レーム#nの混合領域の画素の背景の成分と、背景領域に
属する画素とを合成して背景成分画像を生成する。The synthesizer 603 synthesizes the foreground components of the pixels in the mixed area of frame #n output from the separator 601 and the pixels belonging to the foreground area to generate a foreground component image. The synthesizing unit 605 synthesizes the background component of the pixel of the mixed area of the frame #n output from the separating unit 601 and the pixel belonging to the background area to generate a background component image.
【0484】図67は、図63のフレーム#nに対応す
る、前景成分画像の例と、背景成分画像の例を示す図で
ある。FIG. 67 is a diagram showing an example of the foreground component image and an example of the background component image corresponding to the frame #n in FIG.
【0485】図67(A)は、図63のフレーム#nに対
応する、前景成分画像の例を示す。最も左の画素、およ
び左から14番目の画素は、前景と背景が分離される前
において、背景の成分のみから成っていたので、画素値
が0とされる。FIG. 67A shows an example of the foreground component image corresponding to frame #n in FIG. Since the leftmost pixel and the 14th pixel from the left consist of only the background component before the foreground and the background are separated, the pixel value is set to 0.
【0486】左から2番目乃至4番目の画素は、前景と
背景とが分離される前において、アンカバードバックグ
ラウンド領域に属し、背景の成分が0とされ、前景の成
分がそのまま残されている。左から11番目乃至13番
目の画素は、前景と背景とが分離される前において、カ
バードバックグラウンド領域に属し、背景の成分が0と
され、前景の成分がそのまま残されている。左から5番
目乃至10番目の画素は、前景の成分のみから成るの
で、そのまま残される。The second to fourth pixels from the left belong to the uncovered background area before the foreground and the background are separated, the background component is set to 0, and the foreground component is left as it is. . The eleventh to thirteenth pixels from the left belong to the covered background area before the foreground and the background are separated, the background component is set to 0, and the foreground component is left as it is. The fifth to tenth pixels from the left are left as they are because they consist of only the foreground components.
【0487】図67(B)は、図63のフレーム#nに対
応する、背景成分画像の例を示す。最も左の画素、およ
び左から14番目の画素は、前景と背景とが分離される
前において、背景の成分のみから成っていたので、その
まま残される。FIG. 67B shows an example of a background component image corresponding to frame #n in FIG. The leftmost pixel and the 14th pixel from the left are left as they are because they consisted of only the background component before the foreground and the background were separated.
【0488】左から2番目乃至4番目の画素は、前景と
背景とが分離される前において、アンカバードバックグ
ラウンド領域に属し、前景の成分が0とされ、背景の成
分がそのまま残されている。左から11番目乃至13番
目の画素は、前景と背景とが分離される前において、カ
バードバックグラウンド領域に属し、前景の成分が0と
され、背景の成分がそのまま残されている。左から5番
目乃至10番目の画素は、前景と背景とが分離される前
において、前景の成分のみから成っていたので、画素値
が0とされる。The second to fourth pixels from the left belong to the uncovered background area before the foreground and the background are separated, the foreground component is set to 0, and the background component is left as it is. . The eleventh to thirteenth pixels from the left belong to the covered background area before the foreground and the background are separated, the foreground component is set to 0, and the background component remains. The fifth to tenth pixels from the left have a pixel value of 0 because they consisted of only the foreground components before the foreground and the background were separated.
【0489】次に、図68に示すフローチャートを参照
して、前景背景分離部105による前景と背景との分離
の処理を説明する。ステップS601において、分離部
601のフレームメモリ621は、入力画像を取得し、
前景と背景との分離の対象となるフレーム#nを、その前
のフレーム#n-1およびその後のフレーム#n+1と共に記憶
する。Next, the processing for separating the foreground and the background by the foreground / background separator 105 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In step S601, the frame memory 621 of the separation unit 601 acquires the input image,
The frame #n that is the target of separation of the foreground and the background is stored together with the preceding frame # n-1 and the subsequent frame # n + 1.
【0490】ステップS602において、分離部601
の分離処理ブロック622は、混合比算出部104から
供給された領域情報を取得する。ステップS603にお
いて、分離部601の分離処理ブロック622は、混合
比算出部104から供給された混合比αを取得する。[0490] In step S602, the separation unit 601.
The separation processing block 622 of 1 acquires the area information supplied from the mixture ratio calculation unit 104. In step S603, the separation processing block 622 of the separation unit 601 acquires the mixture ratio α supplied from the mixture ratio calculation unit 104.
【0491】ステップS604において、アンカバード
領域処理部631は、領域情報および混合比αを基に、
フレームメモリ621から供給された、アンカバードバ
ックグラウンド領域に属する画素の画素値から、背景の
成分を抽出する。[0491] In step S604, the uncovered area processing unit 631 uses the area information and the mixture ratio α as a basis.
The background component is extracted from the pixel values of the pixels belonging to the uncovered background area, which are supplied from the frame memory 621.
【0492】ステップS605において、アンカバード
領域処理部631は、領域情報および混合比αを基に、
フレームメモリ621から供給された、アンカバードバ
ックグラウンド領域に属する画素の画素値から、前景の
成分を抽出する。In step S605, the uncovered area processing unit 631 uses the area information and the mixture ratio α as a basis.
The foreground component is extracted from the pixel values of the pixels belonging to the uncovered background area, which are supplied from the frame memory 621.
【0493】ステップS606において、カバード領域
処理部632は、領域情報および混合比αを基に、フレ
ームメモリ621から供給された、カバードバックグラ
ウンド領域に属する画素の画素値から、背景の成分を抽
出する。In step S606, the covered area processing unit 632 extracts the background component from the pixel values of the pixels belonging to the covered background area supplied from the frame memory 621 based on the area information and the mixture ratio α. .
【0494】ステップS607において、カバード領域
処理部632は、領域情報および混合比αを基に、フレ
ームメモリ621から供給された、カバードバックグラ
ウンド領域に属する画素の画素値から、前景の成分を抽
出する。[0494] In step S607, the covered area processing unit 632 extracts the foreground component from the pixel values of the pixels belonging to the covered background area, which are supplied from the frame memory 621, based on the area information and the mixture ratio α. .
【0495】ステップS608において、合成部633
は、ステップS605の処理で抽出されたアンカバード
バックグラウンド領域に属する画素の前景の成分と、ス
テップS607の処理で抽出されたカバードバックグラ
ウンド領域に属する画素の前景の成分とを合成する。合
成された前景の成分は、合成部603に供給される。更
に、合成部603は、スイッチ602を介して供給され
た前景領域に属する画素と、分離部601から供給され
た前景の成分とを合成して、前景成分画像を生成する。[0495] In step S608, the combining unit 633.
Combines the foreground components of the pixels belonging to the uncovered background area extracted in the processing of step S605 and the foreground components of the pixels belonging to the covered background area extracted in the processing of step S607. The combined foreground component is supplied to the combining unit 603. Further, the combining unit 603 combines the pixels belonging to the foreground region supplied via the switch 602 and the foreground components supplied from the separating unit 601 to generate a foreground component image.
【0496】ステップS609において、合成部634
は、ステップS604の処理で抽出されたアンカバード
バックグラウンド領域に属する画素の背景の成分と、ス
テップS606の処理で抽出されたカバードバックグラ
ウンド領域に属する画素の背景の成分とを合成する。合
成された背景の成分は、合成部605に供給される。更
に、合成部605は、スイッチ604を介して供給され
た背景領域に属する画素と、分離部601から供給され
た背景の成分とを合成して、背景成分画像を生成する。[0496] In step S609, the combining unit 634.
Combines the background components of the pixels belonging to the uncovered background area extracted in the processing of step S604 and the background components of the pixels belonging to the covered background area extracted in the processing of step S606. The combined background component is supplied to the combining unit 605. Furthermore, the combining unit 605 combines the pixels belonging to the background area supplied via the switch 604 and the background components supplied from the separating unit 601 to generate a background component image.
【0497】ステップS610において、合成部603
は、前景成分画像を出力する。ステップS611におい
て、合成部605は、背景成分画像を出力し、処理は終
了する。[0497] In step S610, the combining unit 603.
Outputs the foreground component image. In step S611, the combining unit 605 outputs the background component image, and the processing ends.
【0498】このように、前景背景分離部105は、領
域情報および混合比αを基に、入力画像から前景の成分
と、背景の成分とを分離し、前景の成分のみから成る前
景成分画像、および背景の成分のみから成る背景成分画
像を出力することができる。As described above, the foreground / background separation unit 105 separates the foreground component and the background component from the input image based on the area information and the mixture ratio α, and the foreground component image consisting of only the foreground component, It is possible to output a background component image including only the background component.
【0499】次に、前景成分画像の動きボケの量の調整
について説明する。Next, the adjustment of the amount of motion blur of the foreground component image will be described.
【0500】図69は、動きボケ調整部106の構成の
一例を示すブロック図である。動き検出部102から供
給された動きベクトルとその位置情報は、処理単位決定
部801、モデル化部802、および演算部805に供
給される。領域特定部103から供給された領域情報
は、処理単位決定部801に供給される。前景背景分離
部105から供給された前景成分画像は、足し込み部8
04に供給される。FIG. 69 is a block diagram showing an example of the configuration of the motion-blur adjusting unit 106. The motion vector and its position information supplied from the motion detection unit 102 are supplied to the processing unit determination unit 801, the modeling unit 802, and the calculation unit 805. The area information supplied from the area specifying unit 103 is supplied to the processing unit determining unit 801. The foreground component image supplied from the foreground / background separator 105 is added by the adder 8
04.
【0501】処理単位決定部801は、動きベクトルと
その位置情報、および領域情報を基に、処理単位を生成
し、生成した処理単位をモデル化部802および足し込
み部804に供給する。The processing unit determination unit 801 generates a processing unit based on the motion vector, its position information, and area information, and supplies the generated processing unit to the modeling unit 802 and addition unit 804.
【0502】処理単位決定部801が生成する処理単位
は、図70に例を示すように、前景成分画像のカバード
バックグラウンド領域に対応する画素から始まり、アン
カバードバックグラウンド領域に対応する画素までの動
き方向に並ぶ連続する画素、またはアンカバードバック
グラウンド領域に対応する画素から始まり、カバードバ
ックグラウンド領域に対応する画素までの動き方向に並
ぶ連続する画素を示す。処理単位は、例えば、左上点
(処理単位で指定される画素であって、画像上で最も左
または最も上に位置する画素の位置)および右下点の2
つのデータから成る。The processing unit generated by the processing unit determining unit 801 starts from the pixel corresponding to the covered background area of the foreground component image and ends at the pixel corresponding to the uncovered background area, as shown in FIG. It shows continuous pixels lined up in the movement direction or continuous pixels lined up in the movement direction starting from pixels corresponding to the uncovered background area and extending to pixels corresponding to the covered background area. The processing unit is, for example, 2 at the upper left point (the position of the pixel specified in the processing unit and located at the leftmost or uppermost pixel on the image) and the lower right point.
It consists of two data.
【0503】モデル化部802は、動きベクトルおよび
入力された処理単位を基に、モデル化を実行する。より
具体的には、例えば、モデル化部802は、処理単位に
含まれる画素の数、画素値の時間方向の仮想分割数、お
よび画素毎の前景の成分の数に対応する複数のモデルを
予め記憶しておき、処理単位、および画素値の時間方向
の仮想分割数を基に、図71に示すような、画素値と前
景の成分との対応を指定するモデルを選択する。The modeling unit 802 executes modeling based on the motion vector and the input processing unit. More specifically, for example, the modeling unit 802 preliminarily prepares a plurality of models corresponding to the number of pixels included in the processing unit, the virtual number of pixel values in the time direction, and the number of foreground components for each pixel. A model that specifies the correspondence between the pixel value and the foreground component as shown in FIG. 71 is selected based on the processing unit and the virtual division number of the pixel value in the time direction.
【0504】例えば、処理単位に対応する画素の数が1
2でありシャッタ時間内の動き量vが5であるときにお
いては、モデル化部802は、仮想分割数を5とし、最
も左に位置する画素が1つの前景の成分を含み、左から
2番目の画素が2つの前景の成分を含み、左から3番目
の画素が3つの前景の成分を含み、左から4番目の画素
が4つの前景の成分を含み、左から5番目の画素が5つ
の前景の成分を含み、左から6番目の画素が5つの前景
の成分を含み、左から7番目の画素が5つの前景の成分
を含み、左から8番目の画素が5つの前景の成分を含
み、左から9番目の画素が4つの前景の成分を含み、左
から10番目の画素が3つの前景の成分を含み、左から
11番目の画素が2つの前景の成分を含み、左から12
番目の画素が1つの前景の成分を含み、全体として8つ
の前景の成分から成るモデルを選択する。For example, if the number of pixels corresponding to the processing unit is 1
When it is 2 and the amount of movement v within the shutter time is 5, the modeling unit 802 sets the virtual number of divisions to 5, the pixel located at the leftmost includes one foreground component, and is second from the left. Pixel includes two foreground components, the third pixel from the left includes three foreground components, the fourth pixel from the left includes four foreground components, and the fifth pixel from the left is five. Including the foreground component, the sixth pixel from the left contains five foreground components, the seventh pixel from the left contains five foreground components, and the eighth pixel from the left contains five foreground components , The 9th pixel from the left contains four foreground components, the 10th pixel from the left contains 3 foreground components, the 11th pixel from the left contains 2 foreground components, and the 12th from the left
The model in which the th pixel contains one foreground component and a total of eight foreground components is selected.
【0505】なお、モデル化部802は、予め記憶して
あるモデルから選択するのではなく、動きベクトル、お
よび処理単位が供給されたとき、動きベクトル、および
処理単位を基に、モデルを生成するようにしてもよい。Note that the modeling unit 802 does not select from a model stored in advance, but generates a model based on the motion vector and the processing unit when the motion vector and the processing unit are supplied. You may do it.
【0506】モデル化部802は、選択したモデルを方
程式生成部803に供給する。The modeling unit 802 supplies the selected model to the equation generation unit 803.
【0507】方程式生成部803は、モデル化部802
から供給されたモデルを基に、方程式を生成する。図7
1に示す前景成分画像のモデルを参照して、前景の成分
の数が8であり、処理単位に対応する画素の数が12で
あり、動き量vが5であり、仮想分割数が5であるとき
の、方程式生成部803が生成する方程式について説明
する。The equation generation unit 803 has a modeling unit 802.
Generates an equation based on the model supplied by. Figure 7
Referring to the model of the foreground component image shown in FIG. 1, the number of foreground components is 8, the number of pixels corresponding to the processing unit is 12, the motion amount v is 5, and the virtual division number is 5. An equation generated by the equation generation unit 803 at a given time will be described.
【0508】前景成分画像に含まれるシャッタ時間/vに
対応する前景成分がF01/v乃至F08/vであるとき、F01/v
乃至F08/vと画素値C01乃至C12との関係は、式(10
2)乃至式(113)で表される。When the foreground component corresponding to the shutter time / v included in the foreground component image is F01 / v to F08 / v, F01 / v
To F08 / v and the pixel values C01 to C12 are expressed by the formula (10
2) to Expression (113).
【0509】 C01=F01/v (102) C02=F02/v+F01/v (103) C03=F03/v+F02/v+F01/v (104) C04=F04/v+F03/v+F02/v+F01/v (105) C05=F05/v+F04/v+F03/v+F02/v+F01/v (106) C06=F06/v+F05/v+F04/v+F03/v+F02/v (107) C07=F07/v+F06/v+F05/v+F04/v+F03/v (108) C08=F08/v+F07/v+F06/v+F05/v+F04/v (109) C09=F08/v+F07/v+F06/v+F05/v (110) C10=F08/v+F07/v+F06/v (111) C11=F08/v+F07/v (112) C12=F08/v (113)[0509] C01 = F01 / v (102) C02 = F02 / v + F01 / v (103) C03 = F03 / v + F02 / v + F01 / v (104) C04 = F04 / v + F03 / v + F02 / v + F01 / v (105) C05 = F05 / v + F04 / v + F03 / v + F02 / v + F01 / v (106) C06 = F06 / v + F05 / v + F04 / v + F03 / v + F02 / v (107) C07 = F07 / v + F06 / v + F05 / v + F04 / v + F03 / v (108) C08 = F08 / v + F07 / v + F06 / v + F05 / v + F04 / v (109) C09 = F08 / v + F07 / v + F06 / v + F05 / v (110) C10 = F08 / v + F07 / v + F06 / v (111) C11 = F08 / v + F07 / v (112) C12 = F08 / v (113)
【0510】方程式生成部803は、生成した方程式を
変形して方程式を生成する。方程式生成部803が生成
する方程式を、式(114)乃至式(125)に示す。The equation generation unit 803 deforms the generated equation to generate an equation. The equations generated by the equation generation unit 803 are shown in equations (114) to (125).
【0511】 C01=1・F01/v+0・F02/v+0・F03/v+0・F04/v+0・F05/v +0・F06/v+0・F07/v+0・F08/v (114) C02=1・F01/v+1・F02/v+0・F03/v+0・F04/v+0・F05/v +0・F06/v+0・F07/v+0・F08/v (115) C03=1・F01/v+1・F02/v+1・F03/v+0・F04/v+0・F05/v +0・F06/v+0・F07/v+0・F08/v (116) C04=1・F01/v+1・F02/v+1・F03/v+1・F04/v+0・F05/v +0・F06/v+0・F07/v+0・F08/v (117) C05=1・F01/v+1・F02/v+1・F03/v+1・F04/v+1・F05/v +0・F06/v+0・F07/v+0・F08/v (118) C06=0・F01/v+1・F02/v+1・F03/v+1・F04/v+1・F05/v +1・F06/v+0・F07/v+0・F08/v (119) C07=0・F01/v+0・F02/v+1・F03/v+1・F04/v+1・F05/v +1・F06/v+1・F07/v+0・F08/v (120) C08=0・F01/v+0・F02/v+0・F03/v+1・F04/v+1・F05/v +1・F06/v+1・F07/v+1・F08/v (121) C09=0・F01/v+0・F02/v+0・F03/v+0・F04/v+1・F05/v +1・F06/v+1・F07/v+1・F08/v (122) C10=0・F01/v+0・F02/v+0・F03/v+0・F04/v+0・F05/v +1・F06/v+1・F07/v+1・F08/v (123) C11=0・F01/v+0・F02/v+0・F03/v+0・F04/v+0・F05/v +0・F06/v+1・F07/v+1・F08/v (124) C12=0・F01/v+0・F02/v+0・F03/v+0・F04/v+0・F05/v +0・F06/v+0・F07/v+1・F08/v (125)[0511] C01 = 1 / F01 / v + 0 / F02 / v + 0 / F03 / v + 0 / F04 / v + 0 / F05 / v + 0 / F06 / v + 0 / F07 / v + 0 / F08 / v (114) C02 = 1 ・ F01 / v + 1 ・ F02 / v + 0 ・ F03 / v + 0 ・ F04 / v + 0 ・ F05 / v + 0 / F06 / v + 0 / F07 / v + 0 / F08 / v (115) C03 = 1 / F01 / v + 1 / F02 / v + 1 / F03 / v + 0 / F04 / v + 0 / F05 / v + 0 / F06 / v + 0 / F07 / v + 0 / F08 / v (116) C04 = 1 / F01 / v + 1 / F02 / v + 1 / F03 / v + 1 / F04 / v + 0 / F05 / v + 0 / F06 / v + 0 / F07 / v + 0 / F08 / v (117) C05 = 1 / F01 / v + 1 / F02 / v + 1 / F03 / v + 1 / F04 / v + 1 / F05 / v + 0 / F06 / v + 0 / F07 / v + 0 / F08 / v (118) C06 = 0 ・ F01 / v + 1 ・ F02 / v + 1 ・ F03 / v + 1 ・ F04 / v + 1 ・ F05 / v +1 / F06 / v + 0 / F07 / v + 0 / F08 / v (119) C07 = 0 ・ F01 / v + 0 ・ F02 / v + 1 ・ F03 / v + 1 ・ F04 / v + 1 ・ F05 / v + 1 / F06 / v + 1 / F07 / v + 0 / F08 / v (120) C08 = 0 / F01 / v + 0 / F02 / v + 0 / F03 / v + 1 / F04 / v + 1 / F05 / v +1 / F06 / v + 1 / F07 / v + 1 / F08 / v (121) C09 = 0 ・ F01 / v + 0 ・ F02 / v + 0 ・ F03 / v + 0 ・ F04 / v + 1 ・ F05 / v +1 / F06 / v + 1 / F07 / v + 1 / F08 / v (122) C10 = 0 ・ F01 / v + 0 ・ F02 / v + 0 ・ F03 / v + 0 ・ F04 / v + 0 ・ F05 / v +1 / F06 / v + 1 / F07 / v + 1 / F08 / v (123) C11 = 0 ・ F01 / v + 0 ・ F02 / v + 0 ・ F03 / v + 0 ・ F04 / v + 0 ・ F05 / v +0 / F06 / v + 1 / F07 / v + 1 / F08 / v (124) C12 = 0 ・ F01 / v + 0 ・ F02 / v + 0 ・ F03 / v + 0 ・ F04 / v + 0 ・ F05 / v +0 / F06 / v +0 / F07 / v + 1 / F08 / v (125)
【0512】式(114)乃至式(125)は、式(1
26)として表すこともできる。The expressions (114) to (125) are given by the expressions (1
26) can also be represented.
【0513】[0513]
【数17】 [Equation 17]
【0514】式(126)において、jは、画素の位置
を示す。この例において、jは、1乃至12のいずれか
1つの値を有する。また、iは、前景値の位置を示す。
この例において、iは、1乃至8のいずれか1つの値を
有する。aijは、iおよびjの値に対応して、0または1
の値を有する。In Expression (126), j indicates the position of the pixel. In this example, j has a value of 1 to 12. Further, i indicates the position of the foreground value.
In this example, i has a value from 1 to 8. aij is 0 or 1 corresponding to the values of i and j
Has a value of.
【0515】誤差を考慮して表現すると、式(126)
は、式(127)のように表すことができる。Expressing in consideration of the error, equation (126)
Can be expressed as in equation (127).
【0516】[0516]
【数18】
式(127)において、ejは、注目画素Cjに含まれる誤
差である。[Equation 18] In Expression (127), ej is an error included in the target pixel Cj.
【0517】式(127)は、式(128)に書き換え
ることができる。Expression (127) can be rewritten as expression (128).
【0518】[0518]
【数19】 [Formula 19]
【0519】ここで、最小自乗法を適用するため、誤差
の自乗和Eを式(129)に示すように定義する。Here, since the least squares method is applied, the sum of squares E of the error is defined as shown in equation (129).
【0520】[0520]
【数20】 [Equation 20]
【0521】誤差が最小になるためには、誤差の自乗和
Eに対する、変数Fkによる偏微分の値が0になればよ
い。式(130)を満たすようにFkを求める。In order to minimize the error, the sum of squares of the error is
It suffices if the value of the partial differential with respect to E by the variable Fk becomes zero. Fk is calculated so as to satisfy the equation (130).
【0522】[0522]
【数21】 [Equation 21]
【0523】式(130)において、動き量vは固定値
であるから、式(131)を導くことができる。Since the motion amount v is a fixed value in the equation (130), the equation (131) can be derived.
【0524】[0524]
【数22】 [Equation 22]
【0525】式(131)を展開して、移項すると、式
(132)を得る。When the expression (131) is expanded and transposed, the expression (132) is obtained.
【0526】[0526]
【数23】 [Equation 23]
【0527】式(132)のkに1乃至8の整数のいず
れか1つを代入して得られる8つの式に展開する。得ら
れた8つの式を、行列により1つの式により表すことが
できる。この式を正規方程式と呼ぶ。This is expanded to eight expressions obtained by substituting any one of the integers 1 to 8 for k in expression (132). The obtained eight expressions can be expressed by one expression by a matrix. This equation is called a normal equation.
【0528】このような最小自乗法に基づく、方程式生
成部803が生成する正規方程式の例を式(133)に
示す。An example of a normal equation generated by the equation generation unit 803 based on such a least squares method is shown in equation (133).
【0529】[0529]
【数24】 [Equation 24]
【0530】式(133)をA・F=v・Cと表すと、C,A,vが
既知であり、Fは未知である。また、A,vは、モデル化の
時点で既知だが、Cは、足し込み動作において画素値を
入力することで既知となる。When the equation (133) is expressed as A · F = v · C, C, A, v are known and F is unknown. A and v are known at the time of modeling, but C is known by inputting pixel values in the adding operation.
【0531】最小自乗法に基づく正規方程式により前景
成分を算出することにより、画素Cに含まれている誤差
を分散させることができる。The error contained in the pixel C can be dispersed by calculating the foreground component by the normal equation based on the method of least squares.
【0532】方程式生成部803は、このように生成さ
れた正規方程式を足し込み部804に供給する。The equation generator 803 supplies the normal equation thus generated to the adder 804.
【0533】足し込み部804は、処理単位決定部80
1から供給された処理単位を基に、前景成分画像に含ま
れる画素値Cを、方程式生成部803から供給された行
列の式に設定する。足し込み部804は、画素値Cを設
定した行列を演算部805に供給する。The adding unit 804 is the processing unit determining unit 80.
Based on the processing unit supplied from 1, the pixel value C included in the foreground component image is set in the matrix equation supplied from the equation generation unit 803. The adder 804 supplies the matrix in which the pixel value C is set to the calculator 805.
【0534】演算部805は、掃き出し法(Gauss-Jord
anの消去法)などの解法に基づく処理により、動きボケ
が除去された前景成分Fi/vを算出して、動きボケが除去
された前景の画素値である、0乃至8の整数のいずれか
のiに対応するFiを算出して、図72に例を示す、動き
ボケが除去された画素値であるFiから成る、動きボケが
除去された前景成分画像を動きボケ付加部806および
選択部807に出力する。The calculation unit 805 uses the sweep method (Gauss-Jord
The foreground component Fi / v with motion blur removed is calculated by a process based on a solution method such as (an elimination method), and is an integer from 0 to 8 that is the pixel value of the foreground with motion blur removed. 72 corresponding to i in FIG. 72 is calculated, and a foreground component image from which motion blur has been removed, the foreground component image consisting of Fi that is a pixel value from which motion blur has been removed, is shown in FIG. Output to 807.
【0535】なお、図72に示す動きボケが除去された
前景成分画像において、C03乃至C10のそれぞれにF01乃
至F08のそれぞれが設定されているのは、画面に対する
前景成分画像の位置を変化させないためであり、任意の
位置に対応させることができる。In the foreground component image shown in FIG. 72 from which motion blur has been removed, C01 to C10 are set to F01 to F08, respectively, because the position of the foreground component image with respect to the screen is not changed. And can correspond to any position.
【0536】動きボケ付加部806は、動き量vとは異
なる値の動きボケ調整量v'、例えば、動き量vの半分の
値の動きボケ調整量v'や、動き量vと無関係の値の動き
ボケ調整量v'を与えることで、動きボケの量を調整する
ことができる。例えば、図73に示すように、動きボケ
付加部806は、動きボケが除去された前景の画素値Fi
を動きボケ調整量v'で除すことにより、前景成分Fi/v'
を算出して、前景成分Fi/v'の和を算出して、動きボケ
の量が調整された画素値を生成する。例えば、動きボケ
調整量v'が3のとき、画素値C02は、(F01)/v'とさ
れ、画素値C03は、(F01+F02)/v'とされ、画素値C04
は、(F01+F02+F03)/v'とされ、画素値C05は、(F02+F
03+F04)/v'とされる。The motion-blur adding unit 806 determines a motion-blur adjustment amount v ′ having a value different from the motion amount v, for example, a motion-blur adjustment amount v ′ that is a half of the motion amount v, or a value irrelevant to the motion amount v. The amount of motion blur can be adjusted by giving the amount of motion blur adjustment v'of. For example, as illustrated in FIG. 73, the motion-blur adding unit 806 causes the motion-blur-removed foreground pixel value Fi
Of the foreground component Fi / v '
Is calculated, the sum of the foreground components Fi / v ′ is calculated, and a pixel value in which the amount of motion blur is adjusted is generated. For example, when the motion blur adjustment amount v ′ is 3, the pixel value C02 is (F01) / v ′, the pixel value C03 is (F01 + F02) / v ′, and the pixel value C04
Is (F01 + F02 + F03) / v ', and the pixel value C05 is (F02 + F03
03 + F04) / v '.
【0537】動きボケ付加部806は、動きボケの量を
調整した前景成分画像を選択部807に供給する。The motion blur adding section 806 supplies the foreground component image in which the amount of motion blur is adjusted to the selecting section 807.
【0538】選択部807は、例えば使用者の選択に対
応した選択信号を基に、演算部805から供給された動
きボケが除去された前景成分画像、および動きボケ付加
部806から供給された動きボケの量が調整された前景
成分画像のいずれか一方を選択して、選択した前景成分
画像を出力する。The selecting unit 807, for example, based on the selection signal corresponding to the user's selection, the foreground component image from which the motion blur supplied from the calculating unit 805 has been removed, and the motion supplied from the motion blur adding unit 806. Either one of the foreground component images whose blur amount has been adjusted is selected, and the selected foreground component image is output.
【0539】このように、動きボケ調整部106は、選
択信号および動きボケ調整量v'を基に、動きボケの量を
調整することができる。In this way, the motion blur adjusting section 106 can adjust the amount of motion blur based on the selection signal and the motion blur adjustment amount v '.
【0540】また、例えば、図74に示すように、処理
単位に対応する画素の数が8であり、動き量vが4であ
るとき、動きボケ調整部106は、式(134)に示す
行列の式を生成する。Further, for example, as shown in FIG. 74, when the number of pixels corresponding to the processing unit is 8 and the motion amount v is 4, the motion-blur adjusting unit 106 determines that the matrix shown in equation (134) is used. Generates the expression.
【0541】[0541]
【数25】 [Equation 25]
【0542】動きボケ調整部106は、このように処理
単位の長さに対応した数の式を立てて、動きボケの量が
調整された画素値であるFiを算出する。同様に、例え
ば、処理単位に含まれる画素の数が100あるとき、1
00個の画素に対応する式を生成して、Fiを算出する。The motion-blur adjusting unit 106 formulates a number equation corresponding to the length of the processing unit in this way, and calculates Fi, which is the pixel value in which the amount of motion-blur is adjusted. Similarly, for example, when the number of pixels included in the processing unit is 100, 1
Fi is calculated by generating an equation corresponding to 00 pixels.
【0543】図75は、動きボケ調整部106の他の構
成を示す図である。図69に示す場合と同様の部分には
同一の番号を付してあり、その説明は省略する。FIG. 75 is a diagram showing another structure of the motion-blur adjusting unit 106. The same parts as those shown in FIG. 69 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【0544】選択部821は、選択信号を基に、入力さ
れた動きベクトルとその位置信号をそのまま処理単位決
定部801およびモデル化部802に供給するか、また
は動きベクトルの大きさを動きボケ調整量v'に置き換え
て、その大きさが動きボケ調整量v'に置き換えられた動
きベクトルとその位置信号を処理単位決定部801およ
びモデル化部802に供給する。Based on the selection signal, the selection unit 821 supplies the input motion vector and its position signal as they are to the processing unit determination unit 801 and the modeling unit 802, or adjusts the size of the motion vector by motion blur. The motion vector whose position is replaced with the motion blur adjustment amount v ′ and its position signal by replacing the amount v ′ with the motion blur adjustment amount v ′ is supplied to the processing unit determination unit 801 and the modeling unit 802.
【0545】このようにすることで、図75の動きボケ
調整部106の処理単位決定部801乃至演算部805
は、動き量vと動きボケ調整量v'との値に対応して、動
きボケの量を調整することができる。例えば、動き量v
が5であり、動きボケ調整量v'が3であるとき、図75の
動きボケ調整部106の処理単位決定部801乃至演算
部805は、図71に示す動き量vが5である前景成分画
像に対して、3である動きボケ調整量v'対応する図73
に示すようなモデルに従って、演算を実行し、(動き量
v)/(動きボケ調整量v')=5/3、すなわちほぼ1.7の動
き量vに応じた動きボケを含む画像を算出する。なお、
この場合、算出される画像は、3である動き量vに対応し
た動きボケを含むのではないので、動きボケ付加部80
6の結果とは動き量vと動きボケ調整量v'の関係の意味
合いが異なる点に注意が必要である。By doing so, the processing unit determination unit 801 to the calculation unit 805 of the motion blur adjustment unit 106 in FIG.
Can adjust the amount of motion blur corresponding to the values of the motion amount v and the motion blur adjustment amount v ′. For example, the amount of movement v
Is 5 and the motion blur adjustment amount v ′ is 3, the processing unit determination units 801 to 805 of the motion blur adjustment unit 106 in FIG. FIG. 73 corresponding to the motion blur adjustment amount v ′ which is 3 for the image
The calculation is performed according to the model shown in
v) / (motion blur adjustment amount v ′) = 5/3, that is, an image including motion blur corresponding to the motion amount v of approximately 1.7 is calculated. In addition,
In this case, since the calculated image does not include the motion blur corresponding to the motion amount v of 3, the motion blur adding unit 80
It should be noted that the meaning of the relationship between the motion amount v and the motion blur adjustment amount v ′ is different from the result of No. 6.
【0546】以上のように、動きボケ調整部106は、
動き量vおよび処理単位に対応して、式を生成し、生成
した式に前景成分画像の画素値を設定して、動きボケの
量が調整された前景成分画像を算出する。As described above, the motion-blur adjusting unit 106
An expression is generated corresponding to the motion amount v and the processing unit, and the pixel value of the foreground component image is set in the generated expression to calculate the foreground component image in which the amount of motion blur is adjusted.
【0547】次に、図76のフローチャートを参照し
て、動きボケ調整部106による前景成分画像に含まれ
る動きボケの量の調整の処理を説明する。Next, the process of adjusting the amount of motion blur included in the foreground component image by the motion blur adjusting unit 106 will be described with reference to the flowchart in FIG.
【0548】ステップS801において、動きボケ調整
部106の処理単位決定部801は、動きベクトルおよ
び領域情報を基に、処理単位を生成し、生成した処理単
位をモデル化部802に供給する。In step S801, the processing unit determination unit 801 of the motion blur adjustment unit 106 generates a processing unit based on the motion vector and the area information, and supplies the generated processing unit to the modeling unit 802.
【0549】ステップS802において、動きボケ調整
部106のモデル化部802は、動き量vおよび処理単
位に対応して、モデルの選択や生成を行う。ステップS
803において、方程式生成部803は、選択されたモ
デルを基に、正規方程式を作成する。In step S802, the modeling unit 802 of the motion blur adjusting unit 106 selects or generates a model corresponding to the motion amount v and the processing unit. Step S
In 803, the equation generation unit 803 creates a normal equation based on the selected model.
【0550】ステップS804において、足し込み部8
04は、作成された正規方程式に前景成分画像の画素値
を設定する。ステップS805において、足し込み部8
04は、処理単位に対応する全ての画素の画素値の設定
を行ったか否かを判定し、処理単位に対応する全ての画
素の画素値の設定を行っていないと判定された場合、ス
テップS804に戻り、正規方程式への画素値の設定の
処理を繰り返す。[0550] In step S804, the adding portion 8 is added.
04 sets the pixel value of the foreground component image in the created normal equation. In step S805, the adding portion 8
04 determines whether or not the pixel values of all the pixels corresponding to the processing unit have been set, and when it is determined that the pixel values of all the pixels corresponding to the processing unit have not been set, step S804. Then, the process of setting the pixel value in the normal equation is repeated.
【0551】ステップS805において、処理単位の全
ての画素の画素値の設定を行ったと判定された場合、ス
テップS806に進み、演算部805は、足し込み部8
04から供給された画素値が設定された正規方程式を基
に、動きボケの量を調整した前景の画素値を算出して、
処理は終了する。If it is determined in step S805 that the pixel values of all pixels in the processing unit have been set, the operation proceeds to step S806, where the arithmetic unit 805 causes the adder 8
Based on the normal equation in which the pixel values supplied from 04 are set, the pixel value of the foreground in which the amount of motion blur is adjusted is calculated,
The process ends.
【0552】このように、動きボケ調整部106は、動
きベクトルおよび領域情報を基に、動きボケを含む前景
画像から動きボケの量を調整することができる。As described above, the motion blur adjusting unit 106 can adjust the amount of motion blur from the foreground image including motion blur based on the motion vector and the area information.
【0553】すなわち、サンプルデータである画素値に
含まれる動きボケの量を調整することができる。That is, it is possible to adjust the amount of motion blur included in the pixel value which is the sample data.
【0554】図77は、動きボケ調整部106の構成の
他の一例を示すブロック図である。動き検出部102か
ら供給された動きベクトルとその位置情報は、処理単位
決定部901および補正部905に供給され、領域特定
部103から供給された領域情報は、処理単位決定部9
01に供給される。前景背景分離部105から供給され
た前景成分画像は、演算部904に供給される。FIG. 77 is a block diagram showing another example of the configuration of the motion-blur adjusting unit 106. The motion vector and its position information supplied from the motion detection unit 102 are supplied to the processing unit determination unit 901 and the correction unit 905, and the region information supplied from the region identification unit 103 is processed unit determination unit 9.
01 is supplied. The foreground component image supplied from the foreground / background separation unit 105 is supplied to the calculation unit 904.
【0555】処理単位決定部901は、動きベクトルと
その位置情報、および領域情報を基に、処理単位を生成
し、動きベクトルと共に、生成した処理単位をモデル化
部902に供給する。The processing unit determination unit 901 generates a processing unit based on the motion vector, its position information, and area information, and supplies the generated processing unit to the modeling unit 902 together with the motion vector.
【0556】モデル化部902は、動きベクトルおよび
入力された処理単位を基に、モデル化を実行する。より
具体的には、例えば、モデル化部902は、処理単位に
含まれる画素の数、画素値の時間方向の仮想分割数、お
よび画素毎の前景の成分の数に対応する複数のモデルを
予め記憶しておき、処理単位、および画素値の時間方向
の仮想分割数を基に、図78に示すような、画素値と前
景の成分との対応を指定するモデルを選択する。The modeling unit 902 executes modeling based on the motion vector and the input processing unit. More specifically, for example, the modeling unit 902 preliminarily creates a plurality of models corresponding to the number of pixels included in the processing unit, the virtual number of pixel values in the time direction, and the number of foreground components for each pixel. A model that specifies the correspondence between the pixel value and the foreground component as shown in FIG. 78 is stored based on the processing unit and the virtual division number of the pixel value in the time direction.
【0557】例えば、処理単位に対応する画素の数が1
2であり動き量vが5であるときにおいては、モデル化
部902は、仮想分割数を5とし、最も左に位置する画
素が1つの前景の成分を含み、左から2番目の画素が2
つの前景の成分を含み、左から3番目の画素が3つの前
景の成分を含み、左から4番目の画素が4つの前景の成
分を含み、左から5番目の画素が5つの前景の成分を含
み、左から6番目の画素が5つの前景の成分を含み、左
から7番目の画素が5つの前景の成分を含み、左から8
番目の画素が5つの前景の成分を含み、左から9番目の
画素が4つの前景の成分を含み、左から10番目の画素
が3つの前景の成分を含み、左から11番目の画素が2
つの前景の成分を含み、左から12番目の画素が1つの
前景の成分を含み、全体として8つの前景の成分から成
るモデルを選択する。For example, the number of pixels corresponding to the processing unit is 1
When it is 2 and the amount of movement v is 5, the modeling unit 902 sets the number of virtual divisions to 5, the leftmost pixel includes one foreground component, and the second pixel from the left is 2 pixels.
The third pixel from the left contains three foreground components, the fourth pixel from the left contains four foreground components, and the fifth pixel from the left contains five foreground components. Including, the 6th pixel from the left contains 5 foreground components, the 7th pixel from the left contains 5 foreground components, and 8 from the left
The tenth pixel contains five foreground components, the ninth pixel from the left contains four foreground components, the tenth pixel from the left contains three foreground components, and the eleventh pixel from the left is two.
A model is selected that includes two foreground components, the twelfth pixel from the left includes one foreground component, and a total of eight foreground components.
【0558】なお、モデル化部902は、予め記憶して
あるモデルから選択するのではなく、動きベクトル、お
よび処理単位が供給されたとき、動きベクトル、および
処理単位を基に、モデルを生成するようにしてもよい。The modeling unit 902 does not select from a model stored in advance, but generates a model based on the motion vector and the processing unit when the motion vector and the processing unit are supplied. You may do it.
【0559】方程式生成部903は、モデル化部902
から供給されたモデルを基に、方程式を生成する。The equation generation unit 903 is the modeling unit 902.
Generates an equation based on the model supplied by.
【0560】図78乃至図80に示す前景成分画像のモ
デルを参照して、前景の成分の数が8であり、処理単位
に対応する画素の数が12であり、動き量vが5である
ときの、方程式生成部903が生成する方程式の例につ
いて説明する。Referring to the models of the foreground component images shown in FIGS. 78 to 80, the number of foreground components is 8, the number of pixels corresponding to the processing unit is 12, and the motion amount v is 5. An example of an equation generated by the equation generation unit 903 at that time will be described.
【0561】前景成分画像に含まれるシャッタ時間/vに
対応する前景成分がF01/v乃至F08/vであるとき、F01/v
乃至F08/vと画素値C01乃至C12との関係は、上述したよ
うに、式(102)乃至式(113)で表される。When the foreground component corresponding to the shutter time / v included in the foreground component image is F01 / v to F08 / v, F01 / v
As described above, the relationships between F08 / v to F08 / v and the pixel values C01 to C12 are expressed by the equations (102) to (113).
【0562】画素値C12およびC11に注目すると、画素値
C12は、式(135)に示すように、前景の成分F08/vの
みを含み、画素値C11は、前景の成分F08/vおよび前景の
成分F07/vの積和から成る。従って、前景の成分F07/v
は、式(136)で求めることができる。Focusing on the pixel values C12 and C11, the pixel values
As shown in Expression (135), C12 includes only the foreground component F08 / v, and the pixel value C11 is the sum of products of the foreground component F08 / v and the foreground component F07 / v. Therefore, the foreground component F07 / v
Can be obtained by the equation (136).
【0563】 F08/v=C12 (135) F07/v=C11-C12 (136)[0563] F08 / v = C12 (135) F07 / v = C11-C12 (136)
【0564】同様に、画素値C10乃至C01に含まれる前景
の成分を考慮すると、前景の成分F06/v乃至F01/vは、式
(137)乃至式(142)により求めることができ
る。Similarly, considering the foreground components included in the pixel values C10 to C01, the foreground components F06 / v to F01 / v can be obtained from the equations (137) to (142).
【0565】 F06/v=C10-C11 (137) F05/v=C09-C10 (138) F04/v=C08-C09 (139) F03/v=C07-C08+C12 (140) F02/v=C06-C07+C11-C12 (141) F01/v=C05-C06+C10-C11 (142)[0565] F06 / v = C10-C11 (137) F05 / v = C09-C10 (138) F04 / v = C08-C09 (139) F03 / v = C07-C08 + C12 (140) F02 / v = C06-C07 + C11-C12 (141) F01 / v = C05-C06 + C10-C11 (142)
【0566】方程式生成部903は、式(135)乃至
式(142)に例を示す、画素値の差により前景の成分
を算出するための方程式を生成する。方程式生成部90
3は、生成した方程式を演算部904に供給する。The equation generation unit 903 generates the equations shown in the equations (135) to (142) for calculating the foreground component from the pixel value difference. Equation generator 90
3 supplies the generated equation to the calculation unit 904.
【0567】演算部904は、方程式生成部903から
供給された方程式に前景成分画像の画素値を設定して、
画素値を設定した方程式を基に、前景の成分を算出す
る。演算部904は、例えば、式(135)乃至式(1
42)が方程式生成部903から供給されたとき、式
(135)乃至式(142)に画素値C05乃至C12を設定
する。The calculation unit 904 sets the pixel value of the foreground component image in the equation supplied from the equation generation unit 903,
The foreground component is calculated based on the equation in which the pixel value is set. The calculation unit 904 may calculate, for example, Equations (135) to (1).
42) is supplied from the equation generation unit 903, the pixel values C05 to C12 are set in the equations (135) to (142).
【0568】演算部904は、画素値が設定された式に
基づき、前景の成分を算出する。例えば、演算部904
は、画素値C05乃至C12が設定された式(135)乃至式
(142)に基づく演算により、図79に示すように、
前景の成分F01/v乃至F08/vを算出する。演算部904
は、前景の成分F01/v乃至F08/vを補正部905に供給す
る。The calculation unit 904 calculates the foreground component based on the equation in which the pixel value is set. For example, the calculation unit 904
Is calculated by the equations (135) to (142) in which the pixel values C05 to C12 are set, as shown in FIG.
Foreground components F01 / v through F08 / v are calculated. Computing unit 904
Supplies the foreground components F01 / v to F08 / v to the correction unit 905.
【0569】補正部905は、演算部904から供給さ
れた前景の成分に、処理単位決定部901から供給され
た動きベクトルに含まれる動き量vを乗じて、動きボケ
を除去した前景の画素値を算出する。例えば、補正部9
05は、演算部904から供給された前景の成分F01/v
乃至F08/vが供給されたとき、前景の成分F01/v乃至F08/
vのそれぞれに、5である動き量vを乗じることにより、
図80に示すように、動きボケを除去した前景の画素値
F01乃至F08を算出する。The correction unit 905 multiplies the foreground component supplied from the calculation unit 904 by the motion amount v included in the motion vector supplied from the processing unit determination unit 901, and removes the motion blur from the foreground pixel value. To calculate. For example, the correction unit 9
05 is the foreground component F01 / v supplied from the calculation unit 904.
To F08 / v are supplied, the foreground components F01 / v to F08 /
By multiplying each of v by the amount of movement v, which is 5,
As shown in FIG. 80, the pixel value of the foreground with motion blur removed
Calculate F01 to F08.
【0570】補正部905は、以上のように算出され
た、動きボケを除去した前景の画素値から成る前景成分
画像を動きボケ付加部906および選択部907に供給
する。The correction unit 905 supplies the motion blur adding unit 906 and the selection unit 907 with the foreground component image composed of the pixel values of the foreground from which motion blur has been calculated, calculated as described above.
【0571】動きボケ付加部906は、動き量vとは異
なる値の動きボケ調整量v'、例えば、動き量vの半分の
値の動きボケ調整量v'、動き量vと無関係の値の動きボ
ケ調整量v'で、動きボケの量を調整することができる。
例えば、図73に示すように、動きボケ付加部906
は、動きボケが除去された前景の画素値Fiを動きボケ調
整量v'で除すことにより、前景成分Fi/v'を算出して、
前景成分Fi/v'の和を算出して、動きボケの量が調整さ
れた画素値を生成する。例えば、動きボケ調整量v'が3
のとき、画素値C02は、(F01)/v'とされ、画素値C03
は、(F01+F02)/v'とされ、画素値C04は、(F01+F02+F
03)/v'とされ、画素値C05は、(F02+F03+F04)/v'とさ
れる。The motion-blur adding unit 906 determines a motion-blur adjustment amount v ′ having a value different from the motion amount v, for example, a motion-blur adjustment amount v ′ that is a half of the motion amount v, and a value irrelevant to the motion amount v. The amount of motion blur can be adjusted with the amount of motion blur adjustment v '.
For example, as shown in FIG. 73, the motion blur adding unit 906
Calculates the foreground component Fi / v 'by dividing the foreground pixel value Fi from which motion blur has been removed by the motion blur adjustment amount v',
The sum of the foreground components Fi / v 'is calculated to generate a pixel value in which the amount of motion blur is adjusted. For example, the motion blur adjustment amount v ′ is 3
, The pixel value C02 is set to (F01) / v ', and the pixel value C03
Is (F01 + F02) / v ', and the pixel value C04 is (F01 + F02 + F
03) / v ', and the pixel value C05 is (F02 + F03 + F04) / v'.
【0572】動きボケ付加部906は、動きボケの量を
調整した前景成分画像を選択部907に供給する。The motion blur adding section 906 supplies the foreground component image in which the amount of motion blur is adjusted to the selecting section 907.
【0573】選択部907は、例えば使用者の選択に対
応した選択信号を基に、補正部905から供給された動
きボケが除去された前景成分画像、および動きボケ付加
部906から供給された動きボケの量が調整された前景
成分画像のいずれか一方を選択して、選択した前景成分
画像を出力する。The selecting unit 907, for example, based on the selection signal corresponding to the user's selection, the foreground component image supplied from the correcting unit 905 from which the motion blur is removed, and the motion supplied from the motion blur adding unit 906. Either one of the foreground component images whose blur amount has been adjusted is selected, and the selected foreground component image is output.
【0574】このように、動きボケ調整部106は、選
択信号および動きボケ調整量v'を基に、動きボケの量を
調整することができる。In this way, the motion blur adjusting section 106 can adjust the amount of motion blur based on the selection signal and the motion blur adjustment amount v '.
【0575】次に、図77に構成を示す動きボケ調整部
106による前景の動きボケの量の調整の処理を図81
のフローチャートを参照して説明する。Next, FIG. 81 shows the process of adjusting the amount of motion blur of the foreground by the motion blur adjusting unit 106 having the configuration shown in FIG.
This will be described with reference to the flowchart in FIG.
【0576】ステップS901において、動きボケ調整
部106の処理単位決定部901は、動きベクトルおよ
び領域情報を基に、処理単位を生成し、生成した処理単
位をモデル化部902および補正部905に供給する。In step S901, the processing unit determination unit 901 of the motion blur adjustment unit 106 generates a processing unit based on the motion vector and the area information, and supplies the generated processing unit to the modeling unit 902 and the correction unit 905. To do.
【0577】ステップS902において、動きボケ調整
部106のモデル化部902は、動き量vおよび処理単
位に対応して、モデルの選択や生成を行う。ステップS
903において、方程式生成部903は、選択または生
成されたモデルを基に、前景成分画像の画素値の差によ
り前景の成分を算出するための方程式を生成する。[0577] In step S902, the modeling unit 902 of the motion-blur adjusting unit 106 selects or generates a model corresponding to the motion amount v and the processing unit. Step S
In 903, the equation generation unit 903 generates an equation for calculating the foreground component based on the difference in pixel value of the foreground component image based on the selected or generated model.
【0578】ステップS904において、演算部904
は、作成された方程式に前景成分画像の画素値を設定
し、画素値が設定された方程式を基に、画素値の差分か
ら前景の成分を抽出する。ステップS905において、
演算部904は、処理単位に対応する全ての前景の成分
を抽出したか否かを判定し、処理単位に対応する全ての
前景の成分を抽出していないと判定された場合、ステッ
プS904に戻り、前景の成分を抽出の処理を繰り返
す。[0578] In step S904, the calculation unit 904
Sets the pixel value of the foreground component image in the created equation, and extracts the foreground component from the difference in pixel value based on the equation in which the pixel value is set. In step S905,
The calculation unit 904 determines whether or not all foreground components corresponding to the processing unit have been extracted, and when it is determined that all foreground components corresponding to the processing unit have not been extracted, the processing unit 904 returns to step S904. , The process of extracting the foreground components is repeated.
【0579】ステップS905において、処理単位に対
応する全ての前景の成分を抽出したと判定された場合、
ステップS906に進み、補正部905は、動き量vを
基に、演算部904から供給された前景の成分F01/v乃
至F08/vのそれぞれを補正して、動きボケを除去した前
景の画素値F01乃至F08を算出する。If it is determined in step S905 that all foreground components corresponding to the processing unit have been extracted,
In step S906, the correction unit 905 corrects each of the foreground components F01 / v to F08 / v supplied from the calculation unit 904 based on the motion amount v to remove the motion blur, and the foreground pixel value. Calculate F01 to F08.
【0580】ステップS907において、動きボケ付加
部906は、動きボケの量を調整した前景の画素値を算
出して、選択部907は、動きボケが除去された画像ま
たは動きボケの量が調整された画像のいずれかを選択し
て、選択した画像を出力して、処理は終了する。[0580] In step S907, the motion blur adding unit 906 calculates the foreground pixel value in which the amount of motion blur is adjusted, and the selection unit 907 adjusts the image from which motion blur has been removed or the amount of motion blur. Selected image is output, the selected image is output, and the process ends.
【0581】このように、図77に構成を示す動きボケ
調整部106は、より簡単な演算で、より迅速に、動き
ボケを含む前景画像から動きボケを調整することができ
る。As described above, the motion-blur adjusting unit 106 having the configuration shown in FIG. 77 can adjust the motion-blur from the foreground image containing the motion-blur more quickly by a simpler calculation.
【0582】ウィナー・フィルタなど従来の動きボケを
部分的に除去する手法が、理想状態では効果が認められ
るが、量子化され、ノイズを含んだ実際の画像に対して
十分な効果が得られないのに対し、図77に構成を示す
動きボケ調整部106においても、量子化され、ノイズ
を含んだ実際の画像に対しても十分な効果が認められ、
精度の良い動きボケの除去が可能となる。The conventional technique for partially removing motion blur such as the Wiener filter is effective in the ideal state, but is not sufficiently effective for an actual image including quantization and noise. On the other hand, even in the motion-blur adjusting unit 106 having the configuration shown in FIG.
It is possible to remove motion blur with high accuracy.
【0583】以上のように、図2に構成を示す画像処理
装置は、入力画像に含まれる動きボケの量を調整するこ
とができる。As described above, the image processing apparatus having the configuration shown in FIG. 2 can adjust the amount of motion blur included in the input image.
【0584】図82は、画像処理装置の機能の他の構成
を示すブロック図である。FIG. 82 is a block diagram showing another structure of the function of the image processing apparatus.
【0585】図2に示す部分と同様の部分には同一の番
号を付してあり、その説明は適宜省略する。The same parts as those shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be appropriately omitted.
【0586】領域特定部103は、領域情報を混合比算
出部104および合成部1001に供給する。The area specifying unit 103 supplies the area information to the mixture ratio calculating unit 104 and the synthesizing unit 1001.
【0587】混合比算出部104は、混合比αを前景背
景分離部105および合成部1001に供給する。The mixture ratio calculation unit 104 supplies the mixture ratio α to the foreground / background separation unit 105 and the synthesis unit 1001.
【0588】前景背景分離部105は、前景成分画像を
合成部1001に供給する。The foreground / background separator 105 supplies the foreground component image to the synthesizer 1001.
【0589】合成部1001は、混合比算出部104か
ら供給された混合比α、領域特定部103から供給され
た領域情報を基に、任意の背景画像と、前景背景分離部
105から供給された前景成分画像とを合成して、任意
の背景画像と前景成分画像とが合成された合成画像を出
力する。The synthesizing unit 1001 is supplied from the arbitrary background image and the foreground / background separating unit 105 based on the mixture ratio α supplied from the mixture ratio calculating unit 104 and the area information supplied from the area specifying unit 103. The foreground component image is combined to output a combined image in which an arbitrary background image and the foreground component image are combined.
【0590】図83は、合成部1001の構成を示す図
である。背景成分生成部1021は、混合比αおよび任
意の背景画像を基に、背景成分画像を生成して、混合領
域画像合成部1022に供給する。FIG. 83 is a diagram showing the structure of the combining unit 1001. The background component generation unit 1021 generates a background component image based on the mixture ratio α and an arbitrary background image, and supplies the background component image to the mixed region image synthesis unit 1022.
【0591】混合領域画像合成部1022は、背景成分
生成部1021から供給された背景成分画像と前景成分
画像とを合成することにより、混合領域合成画像を生成
して、生成した混合領域合成画像を画像合成部1023
に供給する。The mixed area image combining unit 1022 combines the background component image and the foreground component image supplied from the background component generating unit 1021 to generate a mixed area combined image, and generate the generated mixed area combined image. Image composition unit 1023
Supply to.
【0592】画像合成部1023は、領域情報を基に、
前景成分画像、混合領域画像合成部1022から供給さ
れた混合領域合成画像、および任意の背景画像を合成し
て、合成画像を生成して出力する。The image synthesizing unit 1023, based on the area information,
The foreground component image, the mixed area combined image supplied from the mixed area image combining unit 1022, and an arbitrary background image are combined to generate and output a combined image.
【0593】このように、合成部1001は、前景成分
画像を、任意の背景画像に合成することができる。As described above, the combining unit 1001 can combine the foreground component image with an arbitrary background image.
【0594】特徴量である混合比αを基に前景成分画像
を任意の背景画像と合成して得られた画像は、単に画素
を合成した画像に比較し、より自然なものと成る。The image obtained by synthesizing the foreground component image with an arbitrary background image based on the mixture ratio α which is the feature amount becomes more natural than the image obtained by simply synthesizing pixels.
【0595】図84は、動きボケの量を調整する画像処
理装置の機能の更に他の構成を示すブロック図である。
図2に示す画像処理装置が領域特定と混合比αの算出を
順番に行うのに対して、図84に示す画像処理装置は、
領域特定と混合比αの算出を並行して行う。FIG. 84 is a block diagram showing still another configuration of the function of the image processing apparatus for adjusting the amount of motion blur.
While the image processing apparatus shown in FIG. 2 sequentially performs the region identification and the calculation of the mixture ratio α, the image processing apparatus shown in FIG.
The region is specified and the mixture ratio α is calculated in parallel.
【0596】図2のブロック図に示す機能と同様の部分
には同一の番号を付してあり、その説明は省略する。The same parts as those shown in the block diagram of FIG. 2 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【0597】入力画像は、混合比算出部1101、前景
背景分離部1102、領域特定部103、およびオブジ
ェクト抽出部101に供給される。The input image is supplied to the mixture ratio calculating unit 1101, the foreground / background separating unit 1102, the region specifying unit 103, and the object extracting unit 101.
【0598】混合比算出部1101は、入力画像を基
に、画素がカバードバックグラウンド領域に属すると仮
定した場合における推定混合比、および画素がアンカバ
ードバックグラウンド領域に属すると仮定した場合にお
ける推定混合比を、入力画像に含まれる画素のそれぞれ
に対して算出し、算出した画素がカバードバックグラウ
ンド領域に属すると仮定した場合における推定混合比、
および画素がアンカバードバックグラウンド領域に属す
ると仮定した場合における推定混合比を前景背景分離部
1102に供給する。The mixture ratio calculation unit 1101 estimates the mixture ratio based on the input image when the pixel belongs to the covered background area and the estimated mixture ratio when the pixel belongs to the uncovered background area. A ratio is calculated for each of the pixels included in the input image, and the estimated mixture ratio in the case where the calculated pixel is assumed to belong to the covered background region,
And the estimated mixture ratio under the assumption that the pixel belongs to the uncovered background area is supplied to the foreground / background separation unit 1102.
【0599】図85は、混合比算出部1101の構成の
一例を示すブロック図である。FIG. 85 is a block diagram showing an example of the configuration of the mixture ratio calculation unit 1101.
【0600】図85に示す推定混合比処理部401は、
図47に示す推定混合比処理部401と同じである。図
85に示す推定混合比処理部402は、図47に示す推
定混合比処理部402と同じである。The estimated mixing ratio processing unit 401 shown in FIG.
It is the same as the estimated mixture ratio processing unit 401 shown in FIG. The estimated mixing ratio processing unit 402 shown in FIG. 85 is the same as the estimated mixing ratio processing unit 402 shown in FIG.
【0601】推定混合比処理部401は、入力画像を基
に、カバードバックグラウンド領域のモデルに対応する
演算により、画素毎に推定混合比を算出して、算出した
推定混合比を出力する。The estimated mixture ratio processing unit 401 calculates the estimated mixture ratio for each pixel by the calculation corresponding to the model of the covered background area based on the input image, and outputs the calculated estimated mixture ratio.
【0602】推定混合比処理部402は、入力画像を基
に、アンカバードバックグラウンド領域のモデルに対応
する演算により、画素毎に推定混合比を算出して、算出
した推定混合比を出力する。The estimated mixture ratio processing unit 402 calculates the estimated mixture ratio for each pixel by the calculation corresponding to the model of the uncovered background area based on the input image, and outputs the calculated estimated mixture ratio.
【0603】前景背景分離部1102は、混合比算出部
1101から供給された、画素がカバードバックグラウ
ンド領域に属すると仮定した場合における推定混合比、
および画素がアンカバードバックグラウンド領域に属す
ると仮定した場合における推定混合比、並びに領域特定
部103から供給された領域情報を基に、入力画像から
前景成分画像を生成し、生成した前景成分画像を動きボ
ケ調整部106および選択部107に供給する。The foreground / background separator 1102 supplies the estimated mixture ratio supplied from the mixture ratio calculator 1101, assuming that the pixel belongs to the covered background area.
And the estimated mixture ratio in the case where the pixel belongs to the uncovered background area, and the area information supplied from the area specifying unit 103, the foreground component image is generated from the input image, and the generated foreground component image is generated. It is supplied to the motion blur adjusting unit 106 and the selecting unit 107.
【0604】図86は、前景背景分離部1102の構成
の一例を示すブロック図である。FIG. 86 is a block diagram showing an example of the structure of the foreground / background separator 1102.
【0605】図61に示す前景背景分離部105と同様
の部分には同一の番号を付してあり、その説明は省略す
る。The same parts as those of the foreground / background separator 105 shown in FIG. 61 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【0606】選択部1121は、領域特定部103から
供給された領域情報を基に、混合比算出部1101から
供給された、画素がカバードバックグラウンド領域に属
すると仮定した場合における推定混合比、および画素が
アンカバードバックグラウンド領域に属すると仮定した
場合における推定混合比のいずれか一方を選択して、選
択した推定混合比を混合比αとして分離部601に供給
する。The selecting unit 1121 uses the region information supplied from the region specifying unit 103 to estimate the mixture ratio supplied from the mixture ratio calculating unit 1101, assuming that the pixel belongs to the covered background region, and One of the estimated mixing ratios in the case where the pixel is assumed to belong to the uncovered background area is selected, and the selected estimated mixing ratio is supplied to the separation unit 601 as the mixing ratio α.
【0607】分離部601は、選択部1121から供給
された混合比αおよび領域情報を基に、混合領域に属す
る画素の画素値から前景の成分および背景の成分を抽出
し、抽出した前景の成分を合成部603に供給すると共
に、背景の成分を合成部605に供給する。The separating unit 601 extracts the foreground component and the background component from the pixel values of the pixels belonging to the mixed region based on the mixture ratio α and the region information supplied from the selecting unit 1121 and extracts the extracted foreground component. To the synthesizing unit 603 and the background component to the synthesizing unit 605.
【0608】分離部601は、図66に示す構成と同じ
構成とすることができる。The separating unit 601 can have the same structure as that shown in FIG.
【0609】合成部603は、前景成分画像を合成し
て、出力する。合成部605は、背景成分画像を合成し
て出力する。The synthesizer 603 synthesizes the foreground component image and outputs it. The combining unit 605 combines and outputs the background component images.
【0610】図84に示す動きボケ調整部106は、図
2に示す場合と同様の構成とすることができ、領域情報
および動きベクトルを基に、前景背景分離部1102か
ら供給された前景成分画像に含まれる動きボケの量を調
整して、動きボケの量が調整された前景成分画像を出力
する。The motion blur adjustment unit 106 shown in FIG. 84 can have the same configuration as that shown in FIG. 2, and based on the area information and the motion vector, the foreground component image supplied from the foreground / background separation unit 1102. The amount of motion blur included in is adjusted and the foreground component image with the adjusted amount of motion blur is output.
【0611】図84に示す選択部107は、例えば使用
者の選択に対応した選択信号を基に、前景背景分離部1
102から供給された前景成分画像、および動きボケ調
整部106から供給された動きボケの量が調整された前
景成分画像のいずれか一方を選択して、選択した前景成
分画像を出力する。The selection section 107 shown in FIG. 84 is based on a selection signal corresponding to the user's selection, for example, the foreground / background separation section 1
One of the foreground component image supplied from 102 and the foreground component image supplied from the motion blur adjusting unit 106 in which the amount of motion blur is adjusted is selected, and the selected foreground component image is output.
【0612】このように、図84に構成を示す画像処理
装置は、入力画像に含まれる前景のオブジェクトに対応
する画像に対して、その画像に含まれる動きボケの量を
調整して出力することができる。図84に構成を示す画
像処理装置は、第1の実施例と同様に、埋もれた情報で
ある混合比αを算出して、算出した混合比αを出力する
ことができる。As described above, the image processing apparatus having the configuration shown in FIG. 84 adjusts and outputs the amount of motion blur included in an image corresponding to the foreground object included in the input image. You can The image processing apparatus having the configuration shown in FIG. 84 can calculate the mixing ratio α, which is the buried information, and output the calculated mixing ratio α, as in the first embodiment.
【0613】図87は、前景成分画像を任意の背景画像
と合成する画像処理装置の機能の他の構成を示すブロッ
ク図である。図82に示す画像処理装置が領域特定と混
合比αの算出をシリアルに行うのに対して、図87に示
す画像処理装置は、領域特定と混合比αの算出をパラレ
ルに行う。FIG. 87 is a block diagram showing another structure of the function of the image processing apparatus for synthesizing the foreground component image with an arbitrary background image. The image processing apparatus shown in FIG. 82 serially performs area identification and calculation of the mixture ratio α, whereas the image processing apparatus shown in FIG. 87 performs area identification and calculation of the mixture ratio α in parallel.
【0614】図84のブロック図に示す機能と同様の部
分には同一の番号を付してあり、その説明は省略する。The same parts as those of the function shown in the block diagram of FIG. 84 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【0615】図87に示す混合比算出部1101は、入
力画像を基に、画素がカバードバックグラウンド領域に
属すると仮定した場合における推定混合比、および画素
がアンカバードバックグラウンド領域に属すると仮定し
た場合における推定混合比を、入力画像に含まれる画素
のそれぞれに対して算出し、算出した画素がカバードバ
ックグラウンド領域に属すると仮定した場合における推
定混合比、および画素がアンカバードバックグラウンド
領域に属すると仮定した場合における推定混合比を前景
背景分離部1102および合成部1201に供給する。The mixture ratio calculation unit 1101 shown in FIG. 87 assumes that the pixel belongs to the covered background region based on the input image, and that the pixel belongs to the uncovered background region. The estimated mixture ratio in each case is calculated for each pixel included in the input image, and the estimated mixture ratio assuming that the calculated pixel belongs to the covered background area, and the pixel belongs to the uncovered background area The estimated mixture ratio in the case of the above assumption is supplied to the foreground / background separation unit 1102 and the synthesis unit 1201.
【0616】図87に示す前景背景分離部1102は、
混合比算出部1101から供給された、画素がカバード
バックグラウンド領域に属すると仮定した場合における
推定混合比、および画素がアンカバードバックグラウン
ド領域に属すると仮定した場合における推定混合比、並
びに領域特定部103から供給された領域情報を基に、
入力画像から前景成分画像を生成し、生成した前景成分
画像を合成部1201に供給する。The foreground / background separator 1102 shown in FIG.
The estimated mixture ratio supplied from the mixture ratio calculation unit 1101 when the pixel is assumed to belong to the covered background area, the estimated mixture ratio when the pixel is assumed to belong to the uncovered background area, and the area specifying unit Based on the area information supplied from 103,
A foreground component image is generated from the input image, and the generated foreground component image is supplied to the combining unit 1201.
【0617】合成部1201は、混合比算出部1101
から供給された、画素がカバードバックグラウンド領域
に属すると仮定した場合における推定混合比、および画
素がアンカバードバックグラウンド領域に属すると仮定
した場合における推定混合比、領域特定部103から供
給された領域情報を基に、任意の背景画像と、前景背景
分離部1102から供給された前景成分画像とを合成し
て、任意の背景画像と前景成分画像とが合成された合成
画像を出力する。The synthesis unit 1201 has a mixture ratio calculation unit 1101.
, The estimated mixture ratio when the pixels are assumed to belong to the covered background area, and the estimated mixture ratio when the pixels are assumed to belong to the uncovered background area, the area supplied from the area specifying unit 103. An arbitrary background image and the foreground component image supplied from the foreground / background separating unit 1102 are combined based on the information, and a combined image in which the arbitrary background image and the foreground component image are combined is output.
【0618】図88は、合成部1201の構成を示す図
である。図83のブロック図に示す機能と同様の部分に
は同一の番号を付してあり、その説明は省略する。FIG. 88 is a diagram showing the structure of the combining unit 1201. The same parts as those shown in the block diagram of FIG. 83 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【0619】選択部1221は、領域特定部103から
供給された領域情報を基に、混合比算出部1101から
供給された、画素がカバードバックグラウンド領域に属
すると仮定した場合における推定混合比、および画素が
アンカバードバックグラウンド領域に属すると仮定した
場合における推定混合比のいずれか一方を選択して、選
択した推定混合比を混合比αとして背景成分生成部10
21に供給する。The selecting unit 1221 uses the region information supplied from the region specifying unit 103 to estimate the mixture ratio supplied from the mixture ratio calculating unit 1101, assuming that the pixel belongs to the covered background region, and The background component generation unit 10 selects either one of the estimated mixture ratios on the assumption that the pixel belongs to the uncovered background area and sets the selected estimated mixture ratio as the mixture ratio α.
21.
【0620】図88に示す背景成分生成部1021は、
選択部1221から供給された混合比αおよび任意の背
景画像を基に、背景成分画像を生成して、混合領域画像
合成部1022に供給する。The background component generation unit 1021 shown in FIG. 88 is
A background component image is generated based on the mixture ratio α and an arbitrary background image supplied from the selection unit 1221 and is supplied to the mixed region image synthesis unit 1022.
【0621】図88に示す混合領域画像合成部1022
は、背景成分生成部1021から供給された背景成分画
像と前景成分画像とを合成することにより、混合領域合
成画像を生成して、生成した混合領域合成画像を画像合
成部1023に供給する。[0621] The mixed area image synthesis unit 1022 shown in FIG. 88.
Generates a mixed area combined image by combining the background component image and the foreground component image supplied from the background component generation unit 1021, and supplies the generated mixed area combined image to the image combining unit 1023.
【0622】画像合成部1023は、領域情報を基に、
前景成分画像、混合領域画像合成部1022から供給さ
れた混合領域合成画像、および任意の背景画像を合成し
て、合成画像を生成して出力する。The image composition unit 1023, based on the area information,
The foreground component image, the mixed area combined image supplied from the mixed area image combining unit 1022, and an arbitrary background image are combined to generate and output a combined image.
【0623】このように、合成部1201は、前景成分
画像を、任意の背景画像に合成することができる。As described above, the combining unit 1201 can combine the foreground component image with an arbitrary background image.
【0624】なお、混合比αは、画素値に含まれる背景
の成分の割合として説明したが、画素値に含まれる前景
の成分の割合としてもよい。Although the mixing ratio α has been described as the ratio of the background component included in the pixel value, it may be the ratio of the foreground component included in the pixel value.
【0625】また、前景となるオブジェクトの動きの方
向は左から右として説明したが、その方向に限定されな
いことは勿論である。Further, the movement direction of the foreground object has been described as left to right, but it goes without saying that it is not limited to that direction.
【0626】以上においては、3次元空間と時間軸情報
を有する現実空間の画像をビデオカメラを用いて2次元
空間と時間軸情報を有する時空間への射影を行った場合
を例としたが、本発明は、この例に限らず、より多くの
第1の次元の第1の情報を、より少ない第2の次元の第
2の情報に射影した場合に、その射影によって発生する
歪みを補正したり、有意情報を抽出したり、またはより
自然に画像を合成する場合に適応することが可能であ
る。In the above, the case where the image of the real space having the three-dimensional space and the time-axis information is projected to the two-dimensional space and the space-time having the time-axis information by using the video camera has been taken as an example. The present invention is not limited to this example, and when more first information of the first dimension is projected to less second information of the second dimension, the distortion generated by the projection is corrected. It is also possible to apply it when extracting significant information, or when synthesizing images more naturally.
【0627】なお、センサは、CCDに限らす、固体撮像
素子である、例えば、BBD(Bucket Brigade Device)、
CID(Charge Injection Device)、CPD(Charge Primin
g Device)、またはCMOS(Complementary Mental Oxide
Semiconductor)センサなどのセンサでもよく、また、
検出素子がマトリックス状に配置されているセンサに限
らず、検出素子が1列に並んでいるセンサでもよい。The sensor is not limited to the CCD but is a solid-state image sensor, such as a BBD (Bucket Brigade Device),
CID (Charge Injection Device), CPD (Charge Primin
g Device) or CMOS (Complementary Mental Oxide
Semiconductor) sensor or the like, or
The sensors are not limited to the sensors in which the detection elements are arranged in a matrix, and may be sensors in which the detection elements are arranged in one row.
【0628】本発明の信号処理を行うプログラムを記録
した記録媒体は、図1に示すように、コンピュータとは
別に、ユーザにプログラムを提供するために配布され
る、プログラムが記録されている磁気ディスク51(フ
ロッピ(登録商標)ディスクを含む)、光ディスク52
(CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digita
l Versatile Disc)を含む)、光磁気ディスク53(M
D(Mini-Disc)(商標)を含む)、もしくは半導体メ
モリ54などよりなるパッケージメディアにより構成さ
れるだけでなく、コンピュータに予め組み込まれた状態
でユーザに提供される、プログラムが記録されているRO
M22や、記憶部28に含まれるハードディスクなどで
構成される。As shown in FIG. 1, a recording medium on which a program for performing signal processing of the present invention is recorded is a magnetic disk on which the program is recorded, which is distributed in order to provide the program to the user separately from the computer. 51 (including floppy (registered trademark) disc), optical disc 52
(CD-ROM (Compact Disc-Read Only Memory), DVD (Digita
(including Versatile Disc)), magneto-optical disc 53 (M
D (including Mini-Disc) (trademark)) or a package medium including a semiconductor memory 54, etc., and a program recorded in a computer and provided to a user is recorded. RO
The M22 and the hard disk included in the storage unit 28 are included.
【0629】なお、本明細書において、記録媒体に記録
されるプログラムを記述するステップは、記載された順
序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずし
も時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に
実行される処理をも含むものである。In this specification, the steps for writing the program recorded on the recording medium are not limited to the processing performed in time series according to the order described, but may not necessarily be performed in time series. It also includes processing executed in parallel or individually.
【0630】[0630]
【発明の効果】本発明の画像処理装置および方法、記録
媒体、並びにプログラムによれば、画像データの注目フ
レームの注目画素に対応する、注目フレームの周辺の周
辺フレームの画素データを、画像データの複数のオブジ
ェクトのうちの背景となるオブジェクトに相当する背景
画素データとして抽出すると共に、注目画素の注目画素
データ、および注目フレーム内の注目画素の近傍に位置
する、近傍画素の近傍画素データを抽出し、注目画素に
ついて、注目画素データおよび近傍画素データ、並びに
注目画素データまたは近傍画素データに対応する背景画
素データの関係を示す、複数の関係式が生成され、関係
式に基づいて、注目画素に対応して、現実世界において
複数であるオブジェクトの混合状態を示す混合比が検出
され、関係式の生成において、注目画素および近傍画素
に対応する混合比が一定であるとする近似に基づいて、
複数の関係式が生成されるようにしたので、背景の画像
および移動する物体の画像など複数のオブジェクトの混
ざり合いの状態を示す混合比を検出することができるよ
うになる。According to the image processing apparatus and method, the recording medium, and the program of the present invention, the pixel data of the peripheral frame around the target frame corresponding to the target pixel of the target frame of the image data is converted into the image data. The background pixel data corresponding to the background object of the plurality of objects is extracted, and the target pixel data of the target pixel and the neighboring pixel data of the neighboring pixel located near the target pixel in the target frame are also extracted. , For the target pixel, a plurality of relational expressions indicating the relationship between the target pixel data and the neighboring pixel data, and the background pixel data corresponding to the target pixel data or the neighboring pixel data are generated, and the target pixel is handled based on the relational expression. Then, the mixture ratio indicating the mixture state of multiple objects in the real world is detected, and the relational expression is generated. In, on the basis of the approximate mixing ratio corresponding to the pixel of interest and its neighboring pixels is constant,
Since a plurality of relational expressions are generated, it becomes possible to detect a mixture ratio indicating a state of mixture of a plurality of objects such as a background image and a moving object image.
【図1】本発明に係る画像処理装置の一実施の形態を示
す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an image processing apparatus according to the present invention.
【図2】画像処理装置を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an image processing apparatus.
【図3】センサによる撮像を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating imaging by a sensor.
【図4】画素の配置を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an arrangement of pixels.
【図5】検出素子の動作を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an operation of a detection element.
【図6】動いている前景に対応するオブジェクトと、静
止している背景に対応するオブジェクトとを撮像して得
られる画像を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an image obtained by capturing an object corresponding to a moving foreground and an object corresponding to a stationary background.
【図7】背景領域、前景領域、混合領域、カバードバッ
クグラウンド領域、およびアンカバードバックグラウン
ド領域を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a background area, a foreground area, a mixed area, a covered background area, and an uncovered background area.
【図8】静止している前景に対応するオブジェクトおよ
び静止している背景に対応するオブジェクトを撮像した
画像における、隣接して1列に並んでいる画素の画素値
を時間方向に展開したモデル図である。FIG. 8 is a model diagram in which the pixel values of pixels arranged in a row adjacent to each other in a captured image of an object corresponding to a stationary foreground and an object corresponding to a stationary background are expanded in the time direction. Is.
【図9】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に対
応する期間を分割したモデル図である。FIG. 9 is a model diagram in which a pixel value is expanded in a time direction and a period corresponding to a shutter time is divided.
【図10】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に
対応する期間を分割したモデル図である。FIG. 10 is a model diagram in which a pixel value is expanded in a time direction and a period corresponding to a shutter time is divided.
【図11】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に
対応する期間を分割したモデル図である。FIG. 11 is a model diagram in which a pixel value is expanded in the time direction and a period corresponding to a shutter time is divided.
【図12】前景領域、背景領域、および混合領域の画素
を抽出した例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an example in which pixels of a foreground area, a background area, and a mixed area are extracted.
【図13】画素と画素値を時間方向に展開したモデルと
の対応を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing correspondence between pixels and a model in which pixel values are expanded in the time direction.
【図14】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に
対応する期間を分割したモデル図である。FIG. 14 is a model diagram in which a pixel value is expanded in a time direction and a period corresponding to a shutter time is divided.
【図15】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に
対応する期間を分割したモデル図である。FIG. 15 is a model diagram in which a pixel value is expanded in a time direction and a period corresponding to a shutter time is divided.
【図16】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に
対応する期間を分割したモデル図である。FIG. 16 is a model diagram in which a pixel value is expanded in the time direction and a period corresponding to a shutter time is divided.
【図17】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に
対応する期間を分割したモデル図である。FIG. 17 is a model diagram in which the pixel value is expanded in the time direction and the period corresponding to the shutter time is divided.
【図18】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に
対応する期間を分割したモデル図である。FIG. 18 is a model diagram in which the pixel value is expanded in the time direction and the period corresponding to the shutter time is divided.
【図19】動きボケの量の調整の処理を説明するフロー
チャートである。FIG. 19 is a flowchart illustrating a process for adjusting the amount of motion blur.
【図20】領域特定部103の構成の一例を示すブロッ
ク図である。FIG. 20 is a block diagram showing an example of a configuration of a region specifying unit 103.
【図21】前景に対応するオブジェクトが移動している
ときの画像を説明する図である。FIG. 21 is a diagram illustrating an image when an object corresponding to the foreground is moving.
【図22】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に
対応する期間を分割したモデル図である。FIG. 22 is a model diagram in which the pixel value is expanded in the time direction and the period corresponding to the shutter time is divided.
【図23】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に
対応する期間を分割したモデル図である。FIG. 23 is a model diagram in which a pixel value is expanded in the time direction and a period corresponding to a shutter time is divided.
【図24】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に
対応する期間を分割したモデル図である。FIG. 24 is a model diagram in which the pixel value is expanded in the time direction and the period corresponding to the shutter time is divided.
【図25】領域判定の条件を説明する図である。FIG. 25 is a diagram illustrating conditions for region determination.
【図26】領域特定部103の領域の特定の結果の例を
示す図である。FIG. 26 is a diagram showing an example of a region identification result of the region identification unit 103.
【図27】領域特定部103の領域の特定の結果の例を
示す図である。FIG. 27 is a diagram showing an example of a result of specifying a region by the region specifying unit 103.
【図28】領域特定の処理を説明するフローチャートで
ある。FIG. 28 is a flowchart illustrating a region specifying process.
【図29】領域特定部103の構成の他の一例を示すブ
ロック図である。FIG. 29 is a block diagram showing another example of the configuration of the area specifying unit 103.
【図30】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に
対応する期間を分割したモデル図である。FIG. 30 is a model diagram in which the pixel value is expanded in the time direction and the period corresponding to the shutter time is divided.
【図31】背景画像の例を示す図である。FIG. 31 is a diagram showing an example of a background image.
【図32】2値オブジェクト画像抽出部302の構成を
示すブロック図である。FIG. 32 is a block diagram showing a configuration of a binary object image extraction unit 302.
【図33】相関値の算出を説明する図である。FIG. 33 is a diagram illustrating calculation of a correlation value.
【図34】相関値の算出を説明する図である。FIG. 34 is a diagram illustrating calculation of a correlation value.
【図35】2値オブジェクト画像の例を示す図である。FIG. 35 is a diagram showing an example of a binary object image.
【図36】時間変化検出部303の構成を示すブロック
図である。FIG. 36 is a block diagram showing a configuration of a time change detection unit 303.
【図37】領域判定部342の判定を説明する図であ
る。FIG. 37 is a diagram illustrating a determination made by the area determination unit 342.
【図38】時間変化検出部303の判定の例を示す図で
ある。FIG. 38 is a diagram showing an example of determination by the time change detection unit 303.
【図39】領域判定部103の領域特定の処理を説明す
るフローチャートである。FIG. 39 is a flowchart illustrating a region specifying process of a region determining unit 103.
【図40】領域判定の処理の詳細を説明するフローチャ
ートである。FIG. 40 is a flowchart illustrating details of area determination processing.
【図41】領域特定部103のさらに他の構成を示すブ
ロック図である。FIG. 41 is a block diagram showing still another configuration of the area specifying unit 103.
【図42】ロバスト化部361の構成を説明するブロッ
ク図である。[Fig. 42] Fig. 42 is a block diagram illustrating a configuration of a robust unit 361.
【図43】動き補償部381の動き補償を説明する図で
ある。[Fig. 43] Fig. 43 is a diagram for describing motion compensation of the motion compensation unit 381.
【図44】動き補償部381の動き補償を説明する図で
ある。[Fig. 44] Fig. 44 is a diagram for describing motion compensation of the motion compensation unit 381.
【図45】領域特定の処理を説明するフローチャートで
ある。FIG. 45 is a flowchart illustrating a region specifying process.
【図46】ロバスト化の処理の詳細を説明するフローチ
ャートである。FIG. 46 is a flowchart illustrating details of robust processing.
【図47】混合比算出部104の構成を示すブロック図
である。47 is a block diagram showing a configuration of a mixture ratio calculation unit 104. FIG.
【図48】理想的な混合比αの例を示す図である。FIG. 48 is a diagram showing an example of an ideal mixing ratio α.
【図49】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に
対応する期間を分割したモデル図である。FIG. 49 is a model diagram in which the pixel value is expanded in the time direction and the period corresponding to the shutter time is divided.
【図50】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に
対応する期間を分割したモデル図である。FIG. 50 is a model diagram in which the pixel value is expanded in the time direction and the period corresponding to the shutter time is divided.
【図51】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に
対応する期間を分割したモデル図である。FIG. 51 is a model diagram in which the pixel value is expanded in the time direction and the period corresponding to the shutter time is divided.
【図52】混合比αを近似する直線を説明する図であ
る。FIG. 52 is a diagram illustrating a straight line approximating the mixture ratio α.
【図53】混合比αを近似する平面を説明する図であ
る。FIG. 53 is a diagram illustrating a plane that approximates a mixture ratio α.
【図54】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に
対応する期間を分割したモデル図である。FIG. 54 is a model diagram in which the pixel value is expanded in the time direction and the period corresponding to the shutter time is divided.
【図55】混合比αを算出するときの複数のフレームの
画素の対応を説明する図である。FIG. 55 is a diagram illustrating correspondence between pixels of a plurality of frames when calculating a mixture ratio α.
【図56】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に
対応する期間を分割したモデル図である。FIG. 56 is a model diagram in which the pixel value is expanded in the time direction and the period corresponding to the shutter time is divided.
【図57】混合比推定処理部401の構成を示すブロッ
ク図である。FIG. 57 is a block diagram showing a configuration of a mixture ratio estimation processing unit 401.
【図58】混合比算出部104の他の構成を示すブロッ
ク図である。FIG. 58 is a block diagram showing another configuration of the mixing ratio calculation unit 104.
【図59】混合比の算出の処理を説明するフローチャー
トである。FIG. 59 is a flowchart illustrating a process of calculating a mixture ratio.
【図60】推定混合比の演算の処理を説明するフローチ
ャートである。FIG. 60 is a flowchart illustrating a process of calculating an estimated mixing ratio.
【図61】前景背景分離部105の構成の一例を示すブ
ロック図である。61 is a block diagram showing an example of the configuration of the foreground / background separator 105. FIG.
【図62】入力画像、前景成分画像、および背景成分画
像を示す図である。FIG. 62 is a diagram showing an input image, a foreground component image, and a background component image.
【図63】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に
対応する期間を分割したモデル図である。FIG. 63 is a model diagram in which a pixel value is expanded in the time direction and a period corresponding to a shutter time is divided.
【図64】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に
対応する期間を分割したモデル図である。FIG. 64 is a model diagram in which a pixel value is expanded in the time direction and a period corresponding to a shutter time is divided.
【図65】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に
対応する期間を分割したモデル図である。FIG. 65 is a model diagram in which the pixel value is expanded in the time direction and the period corresponding to the shutter time is divided.
【図66】分離部601の構成の一例を示すブロック図
である。FIG. 66 is a block diagram showing an example of a configuration of a separation unit 601.
【図67】分離された前景成分画像、および背景成分画
像の例を示す図である。[Fig. 67] Fig. 67 is a diagram illustrating an example of the separated foreground component image and background component image.
【図68】前景と背景との分離の処理を説明するフロー
チャートである。[Fig. 68] Fig. 68 is a flowchart illustrating a process of separating the foreground and the background.
【図69】動きボケ調整部106の構成の一例を示すブ
ロック図である。69 is a block diagram showing an example of a configuration of a motion blur adjusting unit 106. FIG.
【図70】処理単位を説明する図である。FIG. 70 is a diagram illustrating a processing unit.
【図71】前景成分画像の画素値を時間方向に展開し、
シャッタ時間に対応する期間を分割したモデル図であ
る。71] A pixel value of a foreground component image is expanded in the time direction,
It is a model figure which divided the period corresponding to shutter time.
【図72】前景成分画像の画素値を時間方向に展開し、
シャッタ時間に対応する期間を分割したモデル図であ
る。72 is a time-direction expanded pixel value of the foreground component image,
It is a model figure which divided the period corresponding to shutter time.
【図73】前景成分画像の画素値を時間方向に展開し、
シャッタ時間に対応する期間を分割したモデル図であ
る。[FIG. 73] Develop pixel values of a foreground component image in the time direction,
It is a model figure which divided the period corresponding to shutter time.
【図74】前景成分画像の画素値を時間方向に展開し、
シャッタ時間に対応する期間を分割したモデル図であ
る。FIG. 74 is a time-direction expansion of pixel values of a foreground component image,
It is a model figure which divided the period corresponding to shutter time.
【図75】動きボケ調整部106の他の構成を示す図で
ある。75 is a diagram showing another configuration of the motion-blur adjusting unit 106. FIG.
【図76】動きボケ調整部106による前景成分画像に
含まれる動きボケの量の調整の処理を説明するフローチ
ャートである。FIG. 76 is a flowchart illustrating a process of adjusting the amount of motion blur included in the foreground component image by the motion blur adjustment unit.
【図77】動きボケ調整部106の構成の他の一例を示
すブロック図である。77 is a block diagram showing another example of the configuration of the motion-blur adjusting unit 106. FIG.
【図78】画素値と前景の成分のとの対応を指定するモ
デルの例を示す図である。[Fig. 78] Fig. 78 is a diagram illustrating an example of a model that specifies correspondence between pixel values and foreground components.
【図79】前景の成分の算出を説明する図である。[Fig. 79] Fig. 79 is a diagram for describing calculation of a foreground component.
【図80】前景の成分の算出を説明する図である。FIG. 80 is a diagram illustrating calculation of a foreground component.
【図81】前景の動きボケの除去の処理を説明するフロ
ーチャートである。[Fig. 81] Fig. 81 is a flowchart illustrating a process of removing motion blur of a foreground.
【図82】画像処理装置の機能の他の構成を示すブロッ
ク図である。[Fig. 82] Fig. 82 is a block diagram illustrating another configuration of the function of the image processing device.
【図83】合成部1001の構成を示す図である。[Fig. 83] Fig. 83 is a diagram illustrating the configuration of a combining unit 1001.
【図84】画像処理装置の機能のさらに他の構成を示す
ブロック図である。FIG. 84 is a block diagram showing still another configuration of the function of the image processing device.
【図85】混合比算出部1101の構成を示すブロック
図である。[Fig. 85] Fig. 85 is a block diagram illustrating a configuration of a mixing ratio calculation unit 1101.
【図86】前景背景分離部1102の構成を示すブロッ
ク図である。FIG. 86 is a block diagram showing the structure of the foreground / background separator 1102.
【図87】画像処理装置の機能のさらに他の構成を示す
ブロック図である。[Fig. 87] Fig. 87 is a block diagram illustrating still another configuration of the function of the image processing device.
【図88】合成部1201の構成を示す図である。[Fig. 88] Fig. 88 is a diagram illustrating the configuration of a combining unit 1201.
21 CPU, 22 ROM, 23 RAM, 26 入力
部, 27 出力部,28 記憶部, 29 通信部,
51 磁気ディスク, 52 光ディスク, 53
光磁気ディスク, 54 半導体メモリ, 101 オ
ブジェクト抽出部, 102 動き検出部, 103
領域特定部, 104 混合比算出部, 105 前景
背景分離部, 106 動きボケ調整部, 107 選
択部,201 フレームメモリ, 202−1乃至20
2−4 静動判定部, 203−1乃至203−3 領
域判定部, 204 判定フラグ格納フレームメモリ,
205 合成部, 206 判定フラグ格納フレーム
メモリ, 301 背景画像生成部, 302 2値オ
ブジェクト画像抽出部, 303 時間変化検出部,
321 相関値演算部, 322 しきい値処理部,
341 フレームメモリ, 342 領域判定部, 3
61 ロバスト化部, 381 動き補償部, 382
スイッチ, 383−1乃至383−N フレームメ
モリ、384−1乃至384−N 重み付け部, 38
5 積算部, 401 推定混合比処理部, 402
推定混合比処理部, 403 混合比決定部, 421
遅延回路, 422 足し込み部, 423 演算部,
441 選択部,442 選択部, 601 分離
部, 602 スイッチ, 603 合成部,604
スイッチ, 605 合成部, 621 フレームメモ
リ, 622分離処理ブロック, 623 フレームメ
モリ, 631 アンカバード領域処理部, 632
カバード領域処理部, 633 合成部, 634 合
成部, 801 処理単位決定部, 802 モデル化
部, 803 方程式生成部, 804 足し込み部,
805 演算部, 806 動きボケ付加部, 80
7 選択部, 821 選択部, 901 処理単位決
定部, 902 モデル化部, 903 方程式生成
部, 904 演算部, 905 補正部, 906
動きボケ付加部, 907 選択部, 1001 合成
部, 1021背景成分生成部, 1022 混合領域
画像合成部, 1023 画像合成部,1101 混合
比算出部, 1102 前景背景分離部, 1121
選択部, 1201 合成部, 1221 選択部21 CPU, 22 ROM, 23 RAM, 26 input section, 27 output section, 28 storage section, 29 communication section,
51 magnetic disk, 52 optical disk, 53
Magneto-optical disk, 54 semiconductor memory, 101 object extraction unit, 102 motion detection unit, 103
Area specifying unit, 104 mixture ratio calculating unit, 105 foreground / background separating unit, 106 motion blur adjusting unit, 107 selecting unit, 201 frame memory, 202-1 to 20
2-4 static / moving determination unit, 203-1 to 203-3 area determination unit, 204 determination flag storage frame memory,
205 composition unit, 206 determination flag storage frame memory, 301 background image generation unit, 302 binary object image extraction unit, 303 temporal change detection unit,
321 correlation value calculation unit, 322 threshold value processing unit,
341 frame memory, 342 area determination unit, 3
61 Robustization unit, 381 Motion compensation unit, 382
Switch, 383-1 to 383-N frame memory, 384-1 to 384-N weighting unit, 38
5 integrating unit, 401 estimated mixing ratio processing unit, 402
Estimated mixing ratio processing unit, 403 Mixing ratio determination unit, 421
Delay circuit, 422 adder, 423 calculator,
441 selection unit, 442 selection unit, 601 separation unit, 602 switch, 603 combination unit, 604
Switch, 605 combining unit, 621 frame memory, 622 separation processing block, 623 frame memory, 631 uncovered area processing unit, 632
Covered area processing unit, 633 combining unit, 634 combining unit, 801 processing unit determining unit, 802 modeling unit, 803 equation generating unit, 804 adding unit,
805 operation unit, 806 motion blur adding unit, 80
7 selection unit, 821 selection unit, 901 processing unit determination unit, 902 modeling unit, 903 equation generation unit, 904 calculation unit, 905 correction unit, 906
Motion blur adding unit, 907 selecting unit, 1001 combining unit, 1021 background component generating unit, 1022 mixed region image combining unit, 1023 image combining unit, 1101 mixture ratio calculating unit, 1102 foreground / background separating unit, 1121
Selector, 1201 Combiner, 1221 Selector
フロントページの続き (72)発明者 石橋 淳一 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 沢尾 貴志 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 永野 隆浩 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 三宅 徹 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 和田 成司 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 5B057 BA11 CA08 CA12 CA16 CB08 CB12 CB16 CH01 CH11 CH20 DA08 DB02 DB09 DC22 5C023 AA06 AA11 AA37 AA38 BA04 BA11 CA01 DA04 5L096 CA02 FA06 HA04 Continued front page (72) Inventor Junichi Ishibashi 6-735 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Soni -Inside the corporation (72) Takashi Sawao, the inventor 6-735 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Soni -Inside the corporation (72) Inventor Takahiro Nagano 6-735 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Soni -Inside the corporation (72) Inventor Toru Miyake 6-735 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Soni -Inside the corporation (72) Inventor Seiji Wada 6-735 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Soni -Inside the corporation F-term (reference) 5B057 BA11 CA08 CA12 CA16 CB08 CB12 CB16 CH01 CH11 CH20 DA08 DB02 DB09 DC22 5C023 AA06 AA11 AA37 AA38 BA04 BA11 CA01 DA04 5L096 CA02 FA06 HA04
Claims (8)
する撮像素子によって取得された所定数の画素データか
らなる画像データを処理する画像処理装置において、 前記画像データの注目フレームの注目画素に対応する、
前記注目フレームの周辺の周辺フレームの画素データ
を、前記画像データの複数のオブジェクトのうちの背景
となるオブジェクトに相当する背景画素データとして抽
出すると共に、前記注目画素の注目画素データ、および
前記注目フレーム内の前記注目画素の近傍に位置する、
近傍画素の近傍画素データを抽出し、前記注目画素につ
いて、前記注目画素データおよび前記近傍画素データ、
並びに前記注目画素データまたは前記近傍画素データに
対応する前記背景画素データの関係を示す、複数の関係
式を生成する関係式生成手段と、 前記関係式に基づいて、前記注目画素に対応して、現実
世界において複数である前記オブジェクトの混合状態を
示す混合比を検出する混合比検出手段とを含み、 前記関係式生成手段は、前記注目画素および前記近傍画
素に対応する前記混合比が一定であるとする近似に基づ
いて、前記複数の関係式を生成することを特徴とする画
像処理装置。1. An image processing apparatus for processing image data composed of a predetermined number of pixel data acquired by an imaging device having a predetermined number of pixels having a time integration effect, the image processing device corresponding to a target pixel of a target frame of the image data. To do
Pixel data of peripheral frames around the target frame are extracted as background pixel data corresponding to an object serving as a background of the plurality of objects of the image data, and the target pixel data of the target pixel and the target frame are extracted. Located near the pixel of interest in
Extracting neighboring pixel data of neighboring pixels, for the target pixel, the target pixel data and the neighboring pixel data,
And a relational expression generating unit that generates a plurality of relational expressions indicating the relationship between the target pixel data or the background pixel data corresponding to the neighboring pixel data, and based on the relational expression, corresponding to the target pixel, And a mixture ratio detecting unit that detects a mixture ratio indicating a mixture state of the plurality of objects in the real world, wherein the relational expression generating unit has a constant mixture ratio corresponding to the target pixel and the neighboring pixels. An image processing apparatus, wherein the plurality of relational expressions are generated based on the approximation.
ータおよび前記近傍画素データに含まれる、複数の前記
オブジェクトのうちの前景となるオブジェクトの成分が
一定であるとする近似に基づいて、前記複数の関係式を
生成することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装
置。2. The relational expression generating means is based on an approximation that a foreground object of the plurality of objects has a constant component, which is included in the target pixel data and the neighboring pixel data. The image processing apparatus according to claim 1, wherein a plurality of relational expressions are generated.
ータおよび前記近傍画素データに含まれる、複数の前記
オブジェクトのうちの前景となるオブジェクトの成分の
変化が、前記画素の位置に対して直線的であるとする近
似に基づいて、前記複数の関係式を生成することを特徴
とする請求項1に記載の画像処理装置。3. The relational expression generating means changes a component of a foreground object included in the target pixel data and the neighboring pixel data, which is a foreground, with respect to a position of the pixel. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the plurality of relational expressions are generated on the basis of approximations that are regarded as target.
て、前記画像データを、前記画像データの前景のオブジ
ェクトを構成する前景オブジェクト成分のみからなる前
記オブジェクト画像と、背景のオブジェクトを構成する
背景オブジェクト成分のみからなる背景オブジェクト画
像とに分離する前景背景分離手段をさらに含むことを特
徴とする請求項1に記載の画像処理装置。4. The image data, based on a mixture ratio with respect to the pixel of interest, includes the object image including only the foreground object component forming the foreground object of the image data, and the background object component forming the background object. The image processing apparatus according to claim 1, further comprising a foreground / background separation unit that separates the background object image into a foreground / background image.
式を最小自乗法で解くことにより、前記混合比を検出す
ることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。5. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the mixture ratio detecting means detects the mixture ratio by solving the plurality of relational expressions by a least square method.
する撮像素子によって取得された所定数の画素データか
らなる画像データを処理する画像処理方法において、 前記画像データの注目フレームの注目画素に対応する、
前記注目フレームの周辺の周辺フレームの画素データ
を、前記画像データの複数のオブジェクトのうちの背景
となるオブジェクトに相当する背景画素データとして抽
出すると共に、前記注目画素の注目画素データ、および
前記注目フレーム内の前記注目画素の近傍に位置する、
近傍画素の近傍画素データを抽出し、前記注目画素につ
いて、前記注目画素データおよび前記近傍画素データ、
並びに前記注目画素データまたは前記近傍画素データに
対応する前記背景画素データの関係を示す、複数の関係
式を生成する関係式生成ステップと、 前記関係式に基づいて、前記注目画素に対応して、現実
世界において複数である前記オブジェクトの混合状態を
示す混合比を検出する混合比検出ステップとを含み、 前記関係式生成ステップにおいて、前記注目画素および
前記近傍画素に対応する前記混合比が一定であるとする
近似に基づいて、前記複数の関係式が生成されることを
特徴とする画像処理方法。6. An image processing method for processing image data consisting of a predetermined number of pixel data acquired by an image pickup device having a predetermined number of pixels having a time integration effect, the method corresponding to a target pixel of a target frame of the image data. To do
Pixel data of peripheral frames around the target frame are extracted as background pixel data corresponding to an object serving as a background of the plurality of objects of the image data, and the target pixel data of the target pixel and the target frame are extracted. Located near the pixel of interest in
Extracting neighboring pixel data of neighboring pixels, for the target pixel, the target pixel data and the neighboring pixel data,
And a relational expression generating step of generating a plurality of relational expressions showing a relation of the background pixel data corresponding to the target pixel data or the neighboring pixel data, and based on the relational expression, corresponding to the target pixel, A mixture ratio detecting step of detecting a mixture ratio indicating a mixture state of the plurality of objects in the real world, and in the relational expression generating step, the mixture ratio corresponding to the target pixel and the neighboring pixels is constant. The image processing method, wherein the plurality of relational expressions are generated based on the approximation.
する撮像素子によって取得された所定数の画素データか
らなる画像データを処理する画像処理用のプログラムで
あって、 前記画像データの注目フレームの注目画素に対応する、
前記注目フレームの周辺の周辺フレームの画素データ
を、前記画像データの複数のオブジェクトのうちの背景
となるオブジェクトに相当する背景画素データとして抽
出すると共に、前記注目画素の注目画素データ、および
前記注目フレーム内の前記注目画素の近傍に位置する、
近傍画素の近傍画素データを抽出し、前記注目画素につ
いて、前記注目画素データおよび前記近傍画素データ、
並びに前記注目画素データまたは前記近傍画素データに
対応する前記背景画素データの関係を示す、複数の関係
式を生成する関係式生成ステップと、 前記関係式に基づいて、前記注目画素に対応して、現実
世界において複数である前記オブジェクトの混合状態を
示す混合比を検出する混合比検出ステップとを含み、 前記関係式生成ステップにおいて、前記注目画素および
前記近傍画素に対応する前記混合比が一定であるとする
近似に基づいて、前記複数の関係式が生成されることを
特徴とするコンピュータが読み取り可能なプログラムが
記録されている記録媒体。7. A program for image processing for processing image data composed of a predetermined number of pixel data acquired by an image pickup device having a predetermined number of pixels having a time integration effect, the program comprising: Corresponding to the pixel of interest,
Pixel data of peripheral frames around the target frame are extracted as background pixel data corresponding to an object serving as a background of the plurality of objects of the image data, and the target pixel data of the target pixel and the target frame are extracted. Located near the pixel of interest in
Extracting neighboring pixel data of neighboring pixels, for the target pixel, the target pixel data and the neighboring pixel data,
And a relational expression generating step of generating a plurality of relational expressions showing a relation of the background pixel data corresponding to the target pixel data or the neighboring pixel data, and based on the relational expression, corresponding to the target pixel, A mixture ratio detecting step of detecting a mixture ratio indicating a mixture state of the plurality of objects in the real world, and in the relational expression generating step, the mixture ratio corresponding to the target pixel and the neighboring pixels is constant. A recording medium having a computer-readable program recorded thereon, wherein the plurality of relational expressions are generated based on the approximation.
する撮像素子によって取得された所定数の画素データか
らなる画像データを処理する画像処理用のコンピュータ
に、 前記画像データの注目フレームの注目画素に対応する、
前記注目フレームの周辺の周辺フレームの画素データ
を、前記画像データの複数のオブジェクトのうちの背景
となるオブジェクトに相当する背景画素データとして抽
出すると共に、前記注目画素の注目画素データ、および
前記注目フレーム内の前記注目画素の近傍に位置する、
近傍画素の近傍画素データを抽出し、前記注目画素につ
いて、前記注目画素データおよび前記近傍画素データ、
並びに前記注目画素データまたは前記近傍画素データに
対応する前記背景画素データの関係を示す、複数の関係
式を生成する関係式生成ステップと、 前記関係式に基づいて、前記注目画素に対応して、現実
世界において複数である前記オブジェクトの混合状態を
示す混合比を検出する混合比検出ステップとを実行さ
せ、 前記関係式生成ステップにおいて、前記注目画素および
前記近傍画素に対応する前記混合比が一定であるとする
近似に基づいて、前記複数の関係式が生成されることを
特徴とするプログラム。8. A computer for image processing, which processes image data composed of a predetermined number of pixel data acquired by an image sensor having a predetermined number of pixels having a time integration effect, is provided with a target pixel of a target frame of the image data. Corresponding to,
Pixel data of peripheral frames around the target frame are extracted as background pixel data corresponding to an object serving as a background of the plurality of objects of the image data, and the target pixel data of the target pixel and the target frame are extracted. Located near the pixel of interest in
Extracting neighboring pixel data of neighboring pixels, for the target pixel, the target pixel data and the neighboring pixel data,
And a relational expression generating step of generating a plurality of relational expressions showing a relation of the background pixel data corresponding to the target pixel data or the neighboring pixel data, and based on the relational expression, corresponding to the target pixel, A mixture ratio detecting step of detecting a mixture ratio indicating a mixture state of the plurality of objects in the real world, and in the relational expression generating step, the mixture ratio corresponding to the target pixel and the neighboring pixels is constant. A program in which the plurality of relational expressions are generated based on certain approximations.
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