JPH04329484A - Image synthesizer - Google Patents
Image synthesizerInfo
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- JPH04329484A JPH04329484A JP3100038A JP10003891A JPH04329484A JP H04329484 A JPH04329484 A JP H04329484A JP 3100038 A JP3100038 A JP 3100038A JP 10003891 A JP10003891 A JP 10003891A JP H04329484 A JPH04329484 A JP H04329484A
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、複数の画像を統合して
表示する画像合成装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image synthesizing apparatus that integrates and displays a plurality of images.
【0002】0002
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば図7に示すものがある。図7は、この従来の画像
合成装置の構成図を示すものである。図7において、3
は入力した両画像間の対応する画素位置を検出する画素
位置対応検出手段であり、71は画素位置対応検出手段
3にて検出した画像の対応結果に基づいて、画像のひと
つを座標変換するアフィン変換手段である。72は入力
した画像とアフィン変換した画像の両者を合成する画像
合成手段である。73は合成した画像の一部を切り出す
画像切り出し手段である。このように構成された従来の
画像合成装置について以下その動作を説明する。[Prior Art] Conventionally, technologies in this field include:
For example, there is one shown in FIG. FIG. 7 shows a configuration diagram of this conventional image synthesis apparatus. In Figure 7, 3
71 is a pixel position correspondence detecting means that detects the corresponding pixel position between both input images, and 71 is an affine unit that coordinates transforms one of the images based on the result of the correspondence of the images detected by the pixel position correspondence detecting means 3. It is a means of conversion. Reference numeral 72 denotes an image synthesizing means for synthesizing both the input image and the affine-transformed image. Reference numeral 73 denotes an image cutting means for cutting out a part of the combined image. The operation of the conventional image synthesizing apparatus configured as described above will be described below.
【0003】図7において、画素位置対応検出手段3は
、入力された複数の画像から共通の対象物が存在する部
分をパターンマッチング等の方法によって検出し、入力
画像1と入力画像2の平行移動量、あるいは画面に垂直
な軸のまわりの回転角度等の対応関係を求める。この対
応関係を用いてアフィン変換手段71により入力画像1
に座標変換を施すことにより、平行移動分の補正や回転
によるずれ等を補正して、入力画像1を入力画像2の延
長とみなし、画像合成手段72により、アフィン変換画
像と入力画像2とを合成し、画像切り出し手段73を通
して合成画像全体またはその一部分を出力しようとする
ものである。In FIG. 7, pixel position correspondence detection means 3 detects a portion where a common object exists from a plurality of input images by a method such as pattern matching, and detects the parallel movement of input image 1 and input image 2. Find correspondence relationships such as quantities or rotation angles around an axis perpendicular to the screen. Using this correspondence, the affine transformation means 71 converts the input image 1 into
By applying coordinate transformation to the input image 1, the input image 1 is regarded as an extension of the input image 2, and the affine transformed image and the input image 2 are combined by the image synthesis means 72. It is intended to synthesize the images and output the entire synthesized image or a portion thereof through the image cutting means 73.
【0004】0004
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図7の
ような構成では、複数の画像のうち、いずれかひとつの
画像を基準として他の画像をアフィン変換するという方
式であるため、たとえば広角レンズを用いて立体的な奥
行きをもった対象物を撮影した画像の場合には平行移動
や画面に垂直な軸のまわりの回転などの相似変形だけで
は必ずしも変換後の画像がうまく重ならないという課題
を有していた。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the configuration shown in FIG. 7, since the system uses one of the plurality of images as a reference and performs affine transformation on the other images, it is difficult to use a wide-angle lens, for example. In the case of images taken of objects with three-dimensional depth, there is a problem that the images after transformation do not necessarily overlap well with similar transformations such as parallel translation or rotation around an axis perpendicular to the screen. Was.
【0005】また、画像を合成する際、複数の画像のい
ずれかを基準として他の画像を変形して合成を行うため
、中間的な視角で撮影した画像を得ることができなかっ
た。たとえばカメラを左右に振った角度で撮影した2枚
の入力画像(左画像および右画像とする)がある場合、
左画像を基準として右画像を変換した画像を合成する場
合、または逆に右画像を基準として左画像を変換した画
像を合成する場合のいずれかしか行えず、カメラが正面
を向いて撮影した場合と等価な合成画像を得ることがで
きないという課題があった。[0005] Furthermore, when composing images, one of the plurality of images is used as a reference and another image is transformed and the compositing is performed, making it impossible to obtain an image photographed at an intermediate viewing angle. For example, if there are two input images (left image and right image) taken with the camera swung left and right,
If you can only combine images that have been converted from the right image using the left image as a reference, or conversely, combine images that have been converted from the left image using the right image as a reference, and the camera is facing forward. There was a problem in that it was not possible to obtain a composite image equivalent to
【0006】また、対象物の一部が重なるように撮影さ
れた複数の画像が与えられた場合、画像の相対位置関係
に応じて画像基準位置の設定を行っていなかったので、
入力された原画像からの幾何学的変形を抑制するような
画像合成ができなかった。[0006]Furthermore, when a plurality of images of an object are taken so that parts of the object overlap, the image reference position has not been set according to the relative positional relationship of the images.
It was not possible to perform image synthesis that suppressed geometric deformation from the input original image.
【0007】また、画像を合成する場合に、複数の画像
の画素位置の対応に応じて画像を切り出して合成してい
ないので、複数の画像間で対象物の移動が発生したよう
な場合、切り出し部分が不連続になるという課題を有し
ていた。[0007] Furthermore, when compositing images, images are not cut out and synthesized according to the correspondence of pixel positions of multiple images, so if an object moves between multiple images, the cropping The problem was that the parts were discontinuous.
【0008】また、画像の一部を切り出す領域を連続的
に変化させて、動画像的な効果を得ようとしても、複数
の画像のうち特定の画像を基準として全画面が合成され
ているので、等価的なカメラ角度が常に一定の画像とな
り、切り出す領域をたとえ連続的に変化させても、単に
壁に描かれた絵の一部を表示しているとの感覚しか得ら
れなかった。[0008]Also, even if you try to obtain a moving image effect by continuously changing the area from which a part of the image is cut out, the entire screen will be synthesized based on a specific image among multiple images. , the equivalent camera angle always became a constant image, and even if the cropped area was changed continuously, the user could only get the feeling that the image was simply displaying part of a picture drawn on a wall.
【0009】本発明は、上記従来の画像合成装置の種々
の課題を解決するもので、広角レンズを用いて立体的な
奥行きをもった対象物を撮影した画像の場合においても
、精度よく画像合成を行うとともに、画像の基準位置の
柔軟な設定を実現して、複数の画像の合成を効果的に行
う画像合成装置を提供することを目的としている。The present invention solves the various problems of the conventional image synthesis apparatus described above, and is capable of accurately synthesizing images even when images of objects with three-dimensional depth are photographed using a wide-angle lens. It is an object of the present invention to provide an image compositing device that can effectively combine a plurality of images by realizing flexible setting of reference positions of images.
【0010】0010
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、画像の一部分が他の画像の一部分と共通の
対象物を含む複数の画像を入力して、この複数の画像間
の対応する画素位置を検出する画素位置対応検出手段と
、画像の基準座標位置を設定する画像基準位置設定手段
と、前記画像位置対応決定手段の出力と前記画像基準位
置設定手段の出力とを用いて画像の2次元位置の変換を
表す変換パラメータを算出する変換パラメータ算出手段
と、入力した複数の画像を前記変換パラメータを用いて
座標変換する画像変換手段と、前記座標変換した複数の
画像の各々を前記画素位置対応検出手段の出力によって
切り出す複数の画像切り出し手段と、前記切り出した複
数の画像を合成出力する画像合成手段とを備えてなるも
のである。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention inputs a plurality of images in which a part of the image includes a common object with a part of other images, and pixel position correspondence detection means for detecting corresponding pixel positions; image reference position setting means for setting the reference coordinate position of the image; and an output of the image position correspondence determining means and an output of the image reference position setting means. a transformation parameter calculation means for calculating a transformation parameter representing transformation of a two-dimensional position of an image; an image transformation means for coordinate-transforming a plurality of input images using the transformation parameters; The apparatus includes a plurality of image cutting means for cutting out images based on the output of the pixel position correspondence detection means, and an image synthesizing means for synthesizing and outputting the plurality of cut out images.
【0011】[0011]
【作用】本発明によれば、上記した構成により、複数の
画像の対応する画素位置を検出し、画像中の任意の位置
に設定した点を基準として入力画像をあらためて画像変
換して合成しているので、広角レンズを用いて立体的な
奥行きをもった対象物を撮影した画像の場合、たとえば
カメラの角度変化によって2本の直線のなす角度が変化
するような画像を対象とする場合でも、カメラの角度に
応じた画像の変換が可能になり、単に平行移動や回転な
どの相似変形では処理できなかった画像を合成すること
ができるものである。[Operation] According to the present invention, with the above-described configuration, corresponding pixel positions of a plurality of images are detected, and the input images are transformed and synthesized again using a point set at an arbitrary position in the images as a reference. Therefore, in the case of an image taken using a wide-angle lens of an object with three-dimensional depth, for example, when the angle between two straight lines changes as the camera angle changes, It is now possible to transform images according to the camera angle, and it is possible to synthesize images that could not be processed simply by similar transformations such as parallel translation or rotation.
【0012】また画像基準を画像中心点に固定するので
はなく、任意の位置に移動してこれを基準として画像変
換パラメータを算出し、このパラメータを用いて入力画
像を座標変換して画像合成しているので、実際には撮影
していないカメラ角度での画像を仮想的に合成すること
ができるものである。Furthermore, instead of fixing the image reference at the center of the image, the image conversion parameters are calculated by moving it to an arbitrary position and using this as the reference, and using these parameters, the coordinates of the input image are transformed and the images are synthesized. Therefore, it is possible to virtually synthesize images taken at camera angles that are not actually taken.
【0013】また、対象物の一部が重なるように撮影さ
れた複数の画像が与えられた場合、画像の相対位置関係
を検出し、複数の画像の中央に相当する画像が存在する
場合にはこれを画像基準位置とすることにより、入力さ
れた原画像からの幾何学的変形をできるだけ抑制した画
像合成が可能となるものである。また複数の画像が、そ
の相対位置関係から、ある領域を中心として撮影された
複数の画像であると判定される場合は、たとえその中央
の領域が画像の中央にくるような角度で撮影された画像
が存在しない場合においても、仮想的に中央の位置を画
像基準位置として設定することにより、入力された原画
像からの幾何学的変形をできるだけ抑制した画像合成が
可能となるものである。[0013] Furthermore, when a plurality of images are taken such that a part of the object overlaps, the relative positional relationship of the images is detected, and if there is an image corresponding to the center of the plurality of images, By using this as the image reference position, it is possible to perform image synthesis in which geometric deformation from the input original image is suppressed as much as possible. Also, if multiple images are determined to be multiple images taken with a certain area as the center based on their relative positions, even if the images were taken at an angle such that the central area is in the center of the image. Even when no image exists, by setting the virtual center position as the image reference position, it is possible to perform image synthesis in which geometric deformation from the input original image is suppressed as much as possible.
【0014】また、画像を合成する場合に、複数の画像
の画素位置の対応に応じて画像を切り出して合成するこ
とにより、複数の画像間で対象物の移動が発生したよう
な場合であっても、切り出し合成を行う部分での不連続
の発生を抑制するものである。[0014] Furthermore, when compositing images, images may be cut out and composited according to the correspondence of pixel positions of the plurality of images, so that if an object moves between the plurality of images, This also suppresses the occurrence of discontinuities in the portions where cutting and combining are performed.
【0015】また、画像基準位置を連続的に変化させて
合成した画像の一部を連続的に切り出して動画像的な効
果を得ようとする場合、画像基準位置に応じて合成する
画像をその都度変換して合成するので実際にカメラの角
度を変化させて撮影した動画像と同様の臨場感をもった
動画像を得ることができるものである。[0015] Furthermore, when trying to obtain a moving image effect by continuously cutting out a part of an image synthesized by continuously changing the image reference position, the images to be synthesized are changed according to the image reference position. Since the images are converted and synthesized each time, it is possible to obtain a moving image with the same sense of realism as a moving image actually shot by changing the camera angle.
【0016】[0016]
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0017】図1は、本発明の第1の実施例における画
像合成装置の構成図を示すものである。図1において、
1〜2は画像入力端子、3は入力した画像間の画素位置
の対応を検出する画素位置対応検出手段、4は画像の基
準位置を設定する画像基準位置設定手段、5〜6は画像
の変換マトリクスの係数を計算する変換マトリクス算出
手段、7〜8は画像変換手段、9〜10は画像切り出し
手段、11は画像合成手段、12は合成画像出力である
。FIG. 1 shows a configuration diagram of an image synthesizing apparatus according to a first embodiment of the present invention. In Figure 1,
1 and 2 are image input terminals, 3 is a pixel position correspondence detection means for detecting the correspondence of pixel positions between input images, 4 is an image reference position setting means for setting the reference position of the image, and 5 and 6 are image conversion means. A conversion matrix calculation means for calculating matrix coefficients, 7 to 8 are image conversion means, 9 to 10 are image cutting means, 11 is an image composition means, and 12 is a composite image output.
【0018】以上のように構成された本発明の第1の実
施例の画像合成装置について、以下その動作を説明する
。The operation of the image synthesizing apparatus according to the first embodiment of the present invention constructed as described above will be explained below.
【0019】画素位置対応検出手段3は入力された2つ
の画像を比較し、共通の対象物が存在する領域を検出し
、一方の画像と他方の画像の画素位置関係を検出する。The pixel position correspondence detection means 3 compares the two input images, detects an area where a common object exists, and detects the pixel position relationship between one image and the other image.
【0020】画像基準位置設定手段4は、画像の基準位
置を設定するもので、合成した画像における座標系の原
点をどこに設定するかを決めることと等価である。この
画像基準位置設定のもっとも簡単な例としては、例えば
、入力画像の一方を基準画像とし、画像原点、すなわち
視点をこの基準画像の中心点とすることである。The image reference position setting means 4 sets the reference position of the image, which is equivalent to determining where to set the origin of the coordinate system in the combined image. The simplest example of setting this image reference position is, for example, to set one of the input images as the reference image, and to set the image origin, that is, the viewpoint, as the center point of this reference image.
【0021】2つの画像においては、それぞれのカメラ
の角度が一般には異なっているので、2つの画像に写っ
た同一の対象物の各点は、平行移動や画面に垂直な軸に
関する回転だけでは、かならずしも十分画素位置が一致
させることができない。しかし対象またはカメラの動き
を回転行列と並進ベクトルを用いて表現し、これに基づ
いて画像を変換すれば対応する画素どうしの位置を一致
させることができる。とくにカメラの動きがレンズ中心
を固定した回転とみなせる場合や、対象となる画像が遠
景の場合のようにカメラの平行移動成分が無視できると
きには、この画像の変換は変換マトリクスの係数Rij
(i,j=1,2,3)を用いて簡単に表現できる。画
像上の点(x,y)が点(X,Y)に変換されるとき、
レンズの焦点距離をfとして、
X=f( R11x+R21y+R31f)/(R
13x+R23y+R33f) Y=f( R12x
+R22y+R32f)/(R13x+R23y+R3
3f)で表現できる。Since the angles of the cameras in the two images are generally different, each point of the same object in the two images cannot be moved simply by parallel translation or rotation about an axis perpendicular to the screen. It is not always possible to match the pixel positions sufficiently. However, if the movement of the object or camera is expressed using a rotation matrix and a translation vector, and the image is transformed based on this, the positions of corresponding pixels can be matched. In particular, when the movement of the camera can be considered as rotation with the lens center fixed, or when the translational component of the camera can be ignored, such as when the target image is a distant view, this image transformation is performed using the coefficients Rij of the transformation matrix.
It can be easily expressed using (i, j = 1, 2, 3). When point (x, y) on the image is converted to point (X, Y),
When the focal length of the lens is f, X=f(R11x+R21y+R31f)/(R
13x+R23y+R33f) Y=f(R12x
+R22y+R32f)/(R13x+R23y+R3
3f).
【0022】変換マトリクス算出手段5および6は、画
素位置対応検出手段3で検出した2つの画像間の画素位
置の対応する情報と、画像基準位置設定手段4の座標位
置を用いて変換マトリクス係数Rij(i,j=1,2
,3)を検出することができる。この変換マトリクスの
計算については、対応する画素の組が2組あれば理論的
には計算可能なことが知られており、また3組以上あれ
ば数値計算誤差を抑えて計算する方法がいくつか知られ
ている。The conversion matrix calculation means 5 and 6 calculate conversion matrix coefficients Rij using the corresponding information of pixel positions between the two images detected by the pixel position correspondence detection means 3 and the coordinate positions of the image reference position setting means 4. (i,j=1,2
, 3) can be detected. It is known that calculation of this conversion matrix is theoretically possible if there are two sets of corresponding pixels, and if there are three or more sets, there are several methods to reduce numerical calculation errors. Are known.
【0023】前述した変換マトリクス算出手段5および
6で得られた変換マトリクス係数Rij(i,j=1,
2,3)及び変換式に基づき、画像変換手段7および8
は入力画像を各々変換し、画像切り出し手段9および1
0に供給する。画像切り出し手段9および10は画素位
置対応検出3の出力に基づき、2つの画像間で互いに対
応がつく画素を結ぶ線分で画像を切り出し、これらの画
像を画像合成手段11により合成して、接続部分での不
連続の発生を抑えた合成画像を得ることができる。The transformation matrix coefficients Rij (i, j=1,
2, 3) and the conversion formula, the image conversion means 7 and 8
convert the input images respectively, and the image cutting means 9 and 1
Supply to 0. Based on the output of the pixel position correspondence detection 3, the image cutting means 9 and 10 cut out an image using a line segment connecting pixels that correspond to each other between the two images, and combine these images by an image synthesizing means 11 to connect them. It is possible to obtain a composite image in which the occurrence of discontinuity in parts is suppressed.
【0024】図2は画像切り出し手段9および10の処
理を説明する図である。図2(a)のように、カメラを
AまたはBのように変化させて撮影した2つの画像、す
なわち図2(b)および図2(c)の画像を合成する場
合について説明する。2つの画像は点P1と点P2を結
ぶ直線で最も対応がとれているため、図2(d)のよう
な切り出し線で2つの画像を合成することが最も簡単で
あるが、移動する物体が視野に入り込んだために、図2
(d)のような切り出し線を用いると、図2(e)のよ
うな不自然な合成画像となってしまう。そこで、図2(
f)または(h)のように、画像間で互いに対応がつく
画素に着目してそれら画素を結ぶ線を画像切り出し線と
して選択すれば、図2(g)または(h)のようにより
自然な合成画像を得ることができる。なお図2の例の人
と自動車のように、切り出し線の選択によっては画像の
離れた位置の動いている対象物の時間関係がかならずし
も正しく再現されない場合が発生するが、図2(e)の
ように対象物が不連続に切断されることと比較するとは
るかに自然な合成画像を得ることができる。FIG. 2 is a diagram illustrating the processing of the image cutting means 9 and 10. As shown in FIG. 2(a), a case will be described in which two images taken by changing the camera as shown in A or B, that is, images in FIG. 2(b) and FIG. 2(c) are combined. Since the two images are best matched by a straight line connecting points P1 and P2, it is easiest to combine the two images using a cutting line as shown in Figure 2(d). Figure 2
If a cutout line such as that shown in FIG. 2(d) is used, an unnatural composite image as shown in FIG. 2(e) will result. Therefore, Figure 2 (
f) or (h), if you focus on pixels that correspond to each other between images and select a line connecting those pixels as the image cutting line, you can create a more natural image as shown in Fig. 2 (g) or (h). A composite image can be obtained. Note that, as in the example of a person and a car in Figure 2, depending on the selection of extraction lines, the temporal relationship between moving objects at distant positions in the image may not always be correctly reproduced. Compared to the case where the object is cut discontinuously, a much more natural composite image can be obtained.
【0025】図3は本実施例における画像基準位置設定
の動作例を示す説明図である。図2と同様、図3(a)
は2つのカメラ角度でのそれぞれの画像である。画像基
準位置を画像A中の点PAに設定した場合、画像基準位
置付近の合成画像は図3(b)のようになり、画像Bの
部分は合成画像では大きく変形することになる。画像基
準位置を画像B中の点PBに設定した場合も同様に画像
基準位置付近の合成画像は図3(d)のようになり、画
像Aの部分は合成画像では大きく変形することになる。
画像基準位置を図3(c)のようにPA、PBの中間に
とることにより、画像の極端な変形を抑えた合成画像を
得ること、あるいは実際には撮影していないカメラ角度
での合成画像を得ることができる。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of the operation of setting the image reference position in this embodiment. Similar to Figure 2, Figure 3(a)
are the respective images at two camera angles. When the image reference position is set to point PA in image A, the composite image near the image reference position will be as shown in FIG. 3(b), and the portion of image B will be greatly deformed in the composite image. Similarly, when the image reference position is set to point PB in image B, the composite image near the image reference position will be as shown in FIG. 3(d), and the portion of image A will be greatly deformed in the composite image. By setting the image reference position between PA and PB as shown in Figure 3(c), it is possible to obtain a composite image that suppresses extreme image deformation, or to obtain a composite image at a camera angle that is not actually taken. can be obtained.
【0026】なお本実施例において、画素基準位置を図
4A〜Dのように連続して変化させて発生させ、これに
あわせて画像を合成することにより、出力画像はその都
度、複数の画像を異なった変換を施した画像を合成して
得られるので、実際にカメラの角度を変化させて撮影し
た場合と等価な臨場感のある動画像を得ることができる
ものである。In this embodiment, the pixel reference position is generated by continuously changing it as shown in FIGS. 4A to 4D, and images are synthesized accordingly, so that the output image consists of multiple images each time. Since it is obtained by combining images that have been subjected to different transformations, it is possible to obtain a moving image with a sense of realism equivalent to that obtained when the camera is actually photographed by changing its angle.
【0027】また、図4A〜Dのような画像中の任意の
点と前記複数の画像のうち他の画像中の任意の点との2
点を通る線上のいずれかの点を画像基準位置として選択
するようにしてもかまわない。[0027] Also, if an arbitrary point in an image as shown in FIGS. 4A to 4D and an arbitrary point in another image among the plurality of images are
Any point on a line passing through the points may be selected as the image reference position.
【0028】以上のように、本実施例によれば、複数の
画像の対応する画素位置を検出し、カメラの角度変化に
よる画像の変化を運動パラメータとして算出し、入力画
像をこの運動パラメータを用いて画像変換して合成して
いるので、広角レンズを用いて立体的な奥行きをもった
対象物を撮影した画像の場合、たとえばカメラの角度変
化によって2本の直線のなす角度が変化するような画像
を対象とする場合でも、カメラの角度に応じた画像の変
換が可能になり、単に平行移動や回転などの相似変形で
は処理できなかった画像を合成することがことが可能と
なる。また、画像切り出しを行う際に、複数の画像間で
互いに対応がつく画素を結ぶ線を画像切り出し線として
いるので2つの画像間で対象物の移動が発生したような
場合であっても、画像接続部分での不連続を抑えてより
自然な合成画像を得ることができる。また画像基準位置
の設定を柔軟におこなっているので、画像の変形を抑え
た合成画像を得ること、あるいは実際には撮影していな
いカメラ角度での画像と等価な画像を得ることができる
。As described above, according to this embodiment, the corresponding pixel positions of a plurality of images are detected, the change in the image due to the change in camera angle is calculated as a motion parameter, and the input image is adjusted using this motion parameter. Since images are converted and synthesized using a wide-angle lens, for example, when an image of an object with three-dimensional depth is taken, the angle between two straight lines changes due to changes in the camera angle. Even when the target is an image, it becomes possible to transform the image according to the camera angle, and it becomes possible to synthesize images that could not be processed simply by similar transformations such as parallel translation or rotation. In addition, when performing image cropping, the image cropping line is a line that connects pixels that correspond to each other between multiple images, so even if an object moves between two images, the image A more natural composite image can be obtained by suppressing discontinuities at connected parts. Furthermore, since the image reference position is flexibly set, it is possible to obtain a composite image with reduced image deformation, or to obtain an image equivalent to an image taken at a camera angle that was not actually taken.
【0029】図5は本発明の第2の実施例の画像合成装
置における構成図の一部である。図6は本実施例での入
力画像と被写体の関係を示す図である。図5において2
1〜25は画像入力端子、26は画像配置検出手段、2
7は基準画像選択手段、28は基準画像、29〜32は
画素位置対応検出手段、33〜36は変換パラメータ算
出手段、37〜40は画像変換手段、41〜44は変換
画像であって、それら内容は、次の通りである。以上の
ように構成された本発明の第2の実施例について、第1
の実施例の場合と異なる部分について説明する。入力画
像21〜25は画像の一部の領域が他の画像の一部と共
通の被写体を含んでおり、画像配置検出手段26により
入力された画像のうち、中央部に配置しているものを検
出する。図6(b)のように、画像入力端子25の入力
画像5が中央に配置されているので基準画像選択手段2
7は基準画像28として入力画像5を選択する。画素位
置対応検出手段29〜32は、基準画像28と各画像と
によって、対応する画素位置を検出する。変換パラメー
タ算出手段33〜36は、基準画像28と画素位置対応
情報から、基準画像5に対する各入力画像の変換のため
のパラメータを得る。そして、各々の変換パラメータを
用いて画像変換手段37〜40にて変換された各画像1
、2、3、4は、図1の場合と同様にして、入力画像5
の周辺の延長画像として使用することができる。各入力
画像の中央部に配置する画像を基準としているので、合
成画像で発生する画像の変形はそれほど大きくなく、自
然な画像合成を自動的に行うことが可能となる。FIG. 5 is a part of a block diagram of an image synthesizing apparatus according to a second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the input image and the subject in this embodiment. In Figure 5, 2
1 to 25 are image input terminals; 26 is image arrangement detection means; 2
7 is a reference image selection means, 28 is a reference image, 29 to 32 are pixel position correspondence detection means, 33 to 36 are conversion parameter calculation means, 37 to 40 are image conversion means, and 41 to 44 are converted images. The contents are as follows. Regarding the second embodiment of the present invention configured as described above, the first
The parts that are different from those in the embodiment will be explained. Input images 21 to 25 include a subject in a part of the image that is common to a part of other images, and among the images inputted by the image arrangement detection means 26, the image arranged in the center is selected. To detect. As shown in FIG. 6(b), since the input image 5 of the image input terminal 25 is placed in the center, the reference image selection means 2
7 selects the input image 5 as the reference image 28. The pixel position correspondence detection means 29 to 32 detect corresponding pixel positions using the reference image 28 and each image. The conversion parameter calculation means 33 to 36 obtain parameters for converting each input image to the reference image 5 from the reference image 28 and the pixel position correspondence information. Then, each image 1 converted by the image conversion means 37 to 40 using each conversion parameter.
, 2, 3, and 4 are input image 5 in the same manner as in FIG.
It can be used as an extended image of the surrounding area. Since the image placed at the center of each input image is used as a reference, the deformation of the image that occurs in the composite image is not so large, and it is possible to automatically perform natural image composition.
【0030】以上のように、本実施例によれば、複数の
画像の相対位置を判定して基準画像を選択しているので
、入力画像の各々をあまり変形させずに自動的に画像合
成を行うことができる。As described above, according to this embodiment, since the reference image is selected by determining the relative positions of a plurality of images, it is possible to automatically synthesize images without significantly deforming each of the input images. It can be carried out.
【0031】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のでなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能で
ある。Note that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be made based on the spirit of the present invention.
【0032】[0032]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、カメラ
の角度変化による画像の変化を運動パラメータとして算
出し、入力画像をこの運動パラメータを用いて画像変換
して合成しているので、奥行きのある画像の場合でも合
成することがてきる。Effects of the Invention As explained above, the present invention calculates the change in the image due to the change in camera angle as a motion parameter, transforms the input image using this motion parameter, and synthesizes the image. It is possible to combine even images with
【0033】また、本発明は、画像基準位置設定を柔軟
に行っているので、画像変形の少ない合成または実際に
は撮影していない角度での画像を得ることができる。Furthermore, since the present invention flexibly sets the image reference position, it is possible to synthesize images with little deformation or to obtain images at angles that are not actually photographed.
【0034】また、本発明は、複数の画像の相対位置を
判定して基準画像を選択しているので、入力画像の各々
をあまり変形させずに自動的に画像合成を行うことがで
きる。Furthermore, since the present invention selects a reference image by determining the relative positions of a plurality of images, it is possible to automatically synthesize images without significantly deforming each of the input images.
【0035】また、本発明は、画像を切り出して合成す
る際に、複数の画像で対応のつく画素を結んで切り出す
ことにより、不連続のない画像合成が実現できる。Furthermore, according to the present invention, when images are cut out and synthesized, corresponding pixels in a plurality of images are connected and cut out, thereby realizing image synthesis without discontinuity.
【0036】また、本発明は、画素基準位置を連続して
変化させて発生させ、これにあわせて画像を合成するこ
とにより、実際にカメラの角度を変化させて撮影した場
合と等価な臨場感のある動画像を得ることができる。Furthermore, the present invention generates images by continuously changing the pixel reference position, and synthesizes images accordingly, thereby creating a sense of realism that is equivalent to when the camera is actually photographed by changing its angle. You can obtain moving images with
【図1】本発明の第1の実施例における画像合成装置の
構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an image synthesis apparatus in a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施例におけるは画像切り出し
手段9および10の処理を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating the processing of image cutting means 9 and 10 in the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第1の実施例における画像基準位置設
定の動作例を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of operation for setting an image reference position in the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第1の実施例における画素基準位置を
示す図である。FIG. 4 is a diagram showing pixel reference positions in the first embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第2の実施例における画像合成装置の
構成図の一部である。FIG. 5 is a part of a configuration diagram of an image synthesis device according to a second embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第2の実施例における入力画像と被写
体の関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the relationship between an input image and a subject in a second embodiment of the present invention.
【図7】従来の画像合成装置の構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional image synthesis device.
1、2 入力画像
3 画素位置対応検出手段4
画像基準位置設定手段5、6
変換パラメータ算出手段7、8 画像変換
手段
9、10 画像切り出し手段
11 画像合成手段
12 画像合成出力
21〜25 入力画像
29〜32 画素位置対応検出手段
33〜36 変換パラメータ算出手段37〜40
画像変換手段
41〜44 変換画像1, 2 Input image 3 Pixel position correspondence detection means 4
Image reference position setting means 5, 6
Conversion parameter calculation means 7, 8 Image conversion means 9, 10 Image cutting means 11 Image composition means 12 Image composition output 21-25 Input image 29-32 Pixel position correspondence detection means 33-36 Conversion parameter calculation means 37-40
Image conversion means 41 to 44 Converted image
Claims (5)
通の対象物を含む複数の画像を入力する画像入力手段と
、前記複数の画像間の対応する画素位置を検出する画素
位置対応検出手段と、画像の基準座標位置を設定する画
像基準位置設定手段と、前記画像位置対応決定手段の出
力と前記画像基準位置設定手段の出力とを用いて画像の
2次元位置の変換を表す変換パラメータを算出する変換
算出手段と、前記入力した複数の画像を前記変換パラメ
ータを用いて座標変換する画像変換手段と、前記座標変
換した複数の画像の各々を前記画素位置対応検出手段の
出力によって切り出す複数の画像切り出し手段と、前記
切り出した複数の画像を合成出力する画像合成手段とを
備えたことを特徴とする画像合成装置。1. Image input means for inputting a plurality of images in which a part of the image includes a common object with a part of another image, and a pixel position correspondence detection means for detecting corresponding pixel positions between the plurality of images. , an image reference position setting means for setting a reference coordinate position of the image, and a conversion parameter representing the transformation of the two-dimensional position of the image using the output of the image position correspondence determining means and the output of the image reference position setting means. a conversion calculation means for calculating the coordinates of the plurality of input images using the conversion parameters; and a plurality of image conversion means for converting the coordinates of the plurality of input images using the conversion parameters; An image synthesizing device comprising an image cutting means and an image synthesizing means for synthesizing and outputting the plurality of cut out images.
画像のうちのひとつの画像中の任意の点と前記複数の画
像のうち他の画像中の任意の点との2点を通る線上の点
を画像基準位置として選択することを特徴とする請求項
1の画像合成装置。2. The image reference position setting means is configured to set a reference position on a line passing through two points, an arbitrary point in one of the plurality of images and an arbitrary point in another image among the plurality of images. 2. The image synthesis apparatus according to claim 1, wherein a point is selected as an image reference position.
互いに対応がつく画素を結ぶ線を画像切り出し線とする
ことを特徴とする請求項1の画像合成装置。3. The image synthesizing apparatus according to claim 1, wherein the image cutting means uses a line connecting pixels that correspond to each other among the plurality of images as an image cutting line.
画像中の任意の点を始点および終点として継続して画像
基準位置情報として発生させるものであって、それによ
って動画的な画像を得ることを特徴とする請求項1の画
像合成装置。4. The image reference position setting means continuously generates image reference position information using any point in the plurality of images as a starting point and an end point, thereby obtaining a moving image. The image synthesis device according to claim 1, characterized in that:
通の対象物を含む複数の画像を入力する画像入力手段と
、入力した複数の画像間の相対的位置を検出する画像位
置検出手段と、前記画像位置検出手段の検出結果に基づ
いて前記入力した複数の画像のひとつを基準画像として
選択する基準画像選択手段と、前記選択した基準画像と
前記入力した複数の画像のうち他の画像の各々との画素
間の対応する画素位置を検出する画素位置対応検出手段
と、前記画像位置対応決定手段の出力及び前記基準画像
情報を用いて画像の位置の変換を表す変換パラメータを
算出する変換算出手段と、前記入力した複数の画像を前
記変換パラメータを用いて座標変換する画像変換手段と
、前記座標変換した複数の画像の各々を前記画素位置対
応検出手段の出力によって切り出す複数の画像切り出し
手段と、前記切り出した複数の画像を合成出力する画像
合成手段とを備えたことを特徴とする画像合成装置。5. Image input means for inputting a plurality of images in which a portion of the image includes a common object with a portion of another image; and image position detection means for detecting relative positions between the plurality of input images. , reference image selection means for selecting one of the plurality of input images as a reference image based on the detection result of the image position detection means; pixel position correspondence detection means for detecting corresponding pixel positions between each pixel; and conversion calculation for calculating conversion parameters representing transformation of image positions using the output of the image position correspondence determination means and the reference image information. means, an image conversion means for coordinate-transforming the plurality of input images using the conversion parameters, and a plurality of image cutting means for cutting out each of the plurality of coordinate-transformed images according to an output of the pixel position correspondence detection means. , an image synthesizing means for synthesizing and outputting the plurality of cut out images.
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JP3100038A JP2821042B2 (en) | 1991-05-01 | 1991-05-01 | Image synthesis device |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2821042B2 JP2821042B2 (en) | 1998-11-05 |
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JP (1) | JP2821042B2 (en) |
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- 1991-05-01 JP JP3100038A patent/JP2821042B2/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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JP2821042B2 (en) | 1998-11-05 |
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