(57)【要約】【課題】  背景置換に好適な撮影画像が得られる撮影環境か否かを確認する撮影環境確認方法を提供する。【解決手段】  撮影環境確認用の既知の基準被写体に所定の背景面から光を照射し、該背景面とは該基準被写体を挟んで反対の側から該基準被写体を撮影することで撮影画像を得る撮影過程と、撮影過程で得られた撮影画像について、基準被写体が写っている既知の被写体領域の明るさを解析する第１の明るさ解析過程と、撮影過程で得られた撮影画像について、基準被写体の背景が写っている既知の背景領域の明るさを解析する第２の明るさ解析過程と、背景領域の明るさが被写体領域の明るさよりも明るく、かつ、それらの明るさの差が所定程度を越えているか否かを判定する判定過程とを有する。【選択図】        図１２
2010093374.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影環境確認用の既知の基準被写体に所定の背景面から光を照射し、該背景面とは該基準被写体を挟んで反対の側から該基準被写体を撮影することで撮影画像を得る撮影過程と、
前記撮影過程で得られた撮影画像について、前記基準被写体が写っている既知の被写体領域の明るさを解析する第１の明るさ解析過程と、
前記撮影過程で得られた撮影画像について、前記基準被写体の背景が写っている既知の背景領域の明るさを解析する第２の明るさ解析過程と、
前記背景領域の明るさが前記被写体領域の明るさよりも明るく、かつ、それらの明るさの差が所定程度を越えているか否かを判定する判定過程とを有することを特徴とする撮影環境確認方法。
【請求項２】
前記基準被写体が、表面の少なくとも一部に鏡面状の部分を有するものであることを特徴とする請求項１記載の撮影環境確認方法。
【請求項３】
前記基準被写体が、少なくとも一部に、前記背景面からの光を透過する透過部分を有するものであることを特徴とする請求項１または２記載の撮影環境確認方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影画像中の背景を別の背景に置換して背景置換画像を作成する際、その背景置換に好適な撮影画像を撮影できる環境か否かを確認する撮影環境確認方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、写真館等では、背景幕を使った撮影が行なわれている。しかし、このような撮影は、十分に背景を作り出すために大きな背景幕が使われ、広い撮影スペースを必要とする。また、背景幕の交換等にも手間がかかり、結果的に撮影コストが高くなる。
【０００３】
そこで、もっと手軽に撮影を楽しむことができるように、従来のような大きな背景幕や広い撮影スペースが不要な、小型の撮影システムの開発が望まれている。このような小型の撮影システムでは、上記のような背景幕の替りに、何らかの仮の背景の前で撮影が行なわれ、撮影で得られた撮影画像に対して、撮影画像中の背景を顧客が所望する背景と差替える背景置換処理が施される。
【０００４】
このような背景置換処理に関する技術の一例として、例えば、青色等に塗られた背景パネル等を被写体の背後に配置して撮影を行ない、その撮影で得られた撮影画像において、背景パネルの色と同色の部分と、異なる色の部分とを、それぞれ撮影画像中の背景と被写体として区別し、撮影画像中の背景に区別された部分を所望の背景に置換するクロマキー処理と呼ばれる処理が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、例えば、屋外等といった、被写体の背後が開けた場所で、被写体に向けた照明を点灯した状態と、その照明を消灯した状態との２つの照明条件それぞれの下で撮影を行なって２つの撮影画像を取得し、これら２つの撮影画像を比較したときに輝度が異なっている部分と輝度が同等な部分とを、それぞれ撮影画像中の被写体と背景として区別し、撮影画像中の背景に区別された部分を所望の背景に置換するという技術も知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
上記のように撮影画像中の背景を所望の背景と良好に置換するためには、撮影によって得た撮影画像中の被写体と背景とを良好に区別する必要がある。しかしながら、上記の特許文献１の技術では、撮影画像中の被写体に背景パネルと同じ色の箇所があると、その箇所が背景であると誤認され、被写体の一部までが、上記の所望の背景に置換された不自然な背景置換画像ができてしまうおそれがある。一方、上記の特許文献２の技術では、撮影画像中の輝度に基づいて被写体と背景との区別が行なわれるので、被写体に背景と同じ色の箇所があったとしてもその箇所が背景であると誤認されてしまうおそれは解消される。しかしながら、写真館等で手軽に撮影を楽しむことができるような小型の撮影システムでは、被写体の背後に、背景パネル等の撮影機材が置かれることは避けられない。
【０００７】
このため、このような小型の撮影システムにおいて特許文献２の技術を適用すると、被写体に当てた照明がこれらの撮影機材で反射されて、２つの照明条件で得られる２つの撮影画像間において輝度が異なる部分が背景中にも生じ、背景の一部が被写体であると誤認され、背景の一部が置換から漏れた不自然な背景置換画像ができてしまう。
【特許文献１】特開２０００−２２４４１０号公報（第３−１０頁、図３）
【特許文献２】特開平１０−２１０３４０号公報（第２−３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、被写体を挟んで撮影装置とは反対側から照らした逆光状態の撮影で得られた、背景と被写体との間に大きな明るさの差が生じた撮影画像により被写体と背景とを区別して背景置換画像を作成する方法が考えられる。この方法は、従来の他の方法と比べると、小型の撮影システムの適応性が高いと考えられる。
【０００９】
しかしながら、この方法においても、撮影環境が不適切で、撮影システムの周囲から被写体上に光が強く写り込んだり、背後からの照明に特に暗い部分があったりした場合には、被写体と背景との区別が不正確になって不自然な背景置換画像ができてしまう。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑み、背景置換に好適な撮影画像が得られる撮影環境か否かを確認する撮影環境確認方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成する本発明の撮影環境確認方法は、
撮影環境確認用の既知の基準被写体に所定の背景面から光を照射し、この背景面とはこの基準被写体を挟んで反対の側からこの基準被写体を撮影することで撮影画像を得る撮影過程と、
上記撮影過程で得られた撮影画像について、上記基準被写体が写っている既知の被写体領域の明るさを解析する第１の明るさ解析過程と、
上記撮影過程で得られた撮影画像について、上記基準被写体の背景が写っている既知の背景領域の明るさを解析する第２の明るさ解析過程と、
上記背景領域の明るさが上記被写体領域の明るさよりも明るく、かつ、それらの明るさの差が所定程度を越えているか否かを判定する判定過程とを有することを特徴とする。
【００１２】
逆光状態の撮影では、被写体はシャドウ側に寄り、また、背景はハイライト側に寄ることとなるが、これら被写体と背景との間に明るさの差があるほど被写体と背景との区別は良好に行うことができる。そこで、本発明の撮影環境確認方法では、撮影環境確認用の既知の基準被写体を用意して所定の背景面から光を照射し、この背景面とは基準被写体を挟んで反対の側からこの基準被写体を撮影することで撮影画像を得、被写体領域の明るさよりも背景領域の明るさが所定程度を越えて明るいか否かを判定する。
【００１３】
ここで、上記基準被写体が、表面の少なくとも一部に鏡面状の部分を有するものであることが好ましく、また、少なくとも一部に、上記背景面からの光を透過する透過部分を有するものであることも好ましい態様である。
【００１４】
これらを基準被写体として使用した場合に、被写体領域の明るさよりも背景領域の明るさが所定程度を越えて明るければ、その撮影画像は背景置換に好適な撮影画像であるとの判断がより一層確実となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、背景置換に好適な撮影画像が得られる撮影環境か否かを確認する撮影環境確認方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を説明する前に、背景置換方法の基本的な内容、および、その方法の実施に必要な設備について説明する。
【００１７】
図１は、背景置換画像を作成するための撮影システムの概要を示す図である。
【００１８】
この図１に示す撮影システム１は、従来よりも設備的に小型で簡易な撮影システムであり、被写体を撮影して撮影画像を取得する撮影スタジオ１０と、その撮影画像における被写体と背景とを区別して、撮影画像中の背景を所望の背景に置換して背景置換画像を作成する背景置換装置の一例として動作するパーソナルコンピュータ２０と、プリンタ３０と、サーバ４０とを備えている。また、撮影スタジオ１０は、デジタルカメラ１１と、閃光発光装置１２と、ＥＬ（エレクトロルミネセンス）パネル１３０と、このＥＬパネル用の電源１４とを備えている。
【００１９】
デジタルカメラ１１は、連写機能を有しており、撮影者がシャッタボタンを１回押すと、短時間の間に自動で被写体Ｐを２回撮影する。１回毎の撮影によって得られた撮影画像はデジタルカメラ１１内のメモリに一時的に保管されるが、撮影システム１では、デジタルカメラ１１がパーソナルコンピュータ２０に接続されており、２回の撮影が終了した時点で、この２回の撮影で得られた撮影画像は、このパーソナルコンピュータ２０に直ちに送られる。また、デジタルカメラ１１は閃光発光装置１２にも接続されており、デジタルカメラ１１は、閃光発光装置１２に対して閃光を発するように指示する指示信号を閃光発光装置１２に発信する。
【００２０】
閃光発光装置１２は、デジタルカメラ１１から指示信号を受けて、２回の撮影のうちの１回目の撮影の時だけ閃光を発する。また、この閃光発光装置１２が発する閃光は、発光の輝度がおよそ２０００ｃｄ／ｍ２という高輝度の光である。
【００２１】
ＥＬパネル１３０は、被写体Ｐが載る載置面１３１ａと被写体Ｐの背後の面１３１ｂとが透明な筐体１３１、および、その筐体１３１内に収納された分散型ＥＬ素子１３２からなる。また、電源１４は、この分散型ＥＬ素子１３２に駆動電圧を印加する電源である。      
【００２２】
分散型ＥＬ素子１３２は、蛍光体粉末が高誘電率のバインダ中に分散されたものが、可撓性のプラスチックを基板とした２枚のシート形状の電極の間に挟み込まれて構成されたシート状の面発光光源である。この分散型ＥＬ素子１３２は、それら２枚の電極間に、電源１４から交流電圧が印加されることにより発光する。
【００２３】
この分散型ＥＬ素子１３２は、厚みが数百μｍ〜１ｍｍという非常に薄くて軽い光源であり、筐体１３１の内部のように、厚みに余裕のない場所に容易に設置することができる。また、この分散型ＥＬ素子１３２は、発光波長が４００ｎｍ〜５３０ｎｍの間に２つ以上のピークを有する、青から緑の間の色の光を発光する。電源１４は、分散型ＥＬ素子１３２に印加する交流電圧を、周波数について５０Ｈｚ〜１０ｋＨｚの間、大きさについて４０Ｖ〜３００Ｖの間で調整することができる。分散型ＥＬ素子１３２の発光の輝度は、印加される交流電圧の大きさにほぼ比例する。
【００２４】
ここで、この撮影スタジオ１０では、デジタルカメラ１１による撮影は、ＥＬパネル１３０が常時点灯した状態で行なわれる。また、上述したように、１回目の撮影は閃光発光装置１２が閃光を発した状態で行なわれ、２回目の撮影は閃光発光装置１２が消えた状態で行なわれる。ここで、上記のように、閃光発光装置１２が発する閃光の輝度は、ＥＬパネル１３０が点灯したときの輝度よりもかなり高い。この結果、１回目の撮影では、ＥＬパネル１３０の輝度よりも高い輝度の閃光が、デジタルカメラ１１側から被写体Ｐを照らすという順光状態での撮影による、被写体Ｐがきれいに写った順光画像が取得される。また、この１回目の撮影に連続して行なわれる２回目の撮影では、ＥＬパネル１３０からの光のみが被写体Ｐを後方から照らすという逆光状態での撮影による、被写体Ｐの像がシャドウ側に偏り、背景パネル１３０の像がハイライト側に偏った逆光画像が取得される。
【００２５】
パーソナルコンピュータ２０は、上述したように背景置換装置の一例として動作するものである。
【００２６】
このパーソナルコンピュータ２０は、デジタルカメラ１１から送信されてきた上記の２つの撮影画像に基づいて背景置換画像を作成するという背景置換処理を行なう。この背景置換処理については後述する。
【００２７】
このパーソナルコンピュータ２０は、外観構成上、フレキシブルディスク（以降、ＦＤと呼ぶ）やＣＤ−ＲＯＭの装填口を有し、その装填口に装填されたＦＤやＣＤ−ＲＯＭへのアクセス機能を有する本体装置２１０、その本体装置２１０からの指示に応じて表示画面２２０ａ上に画像を表示する画像表示装置２２０、本体装置２１０にキー操作に応じた各種の情報を入力するキーボード２３０、表示画面２２０ａ上の任意の位置を指定することにより、その位置に表示された、例えばアイコン等に応じた指示を入力するマウス２４０、および、デジタルカメラ等で撮影画像の記憶に用いられる小型記憶メディアが装填され、その小型記憶メディアをアクセスするメディアドライブ２５０を備えている。
【００２８】
プリンタ３０は、パーソナルコンピュータ２０から送られてくる画像をプリントするものであり、この撮影システム１では、パーソナルコンピュータ２０が背景置換処理によって作成した背景置換画像をプリントする役割を担っている。
【００２９】
サーバ４０には、パーソナルコンピュータ２０で実行される背景置換処理で使用される複数種類の背景が格納されている。このサーバ４０内の背景は、表示画面２２０ａ上に表示されることによって顧客に提示される。また、この撮影システム１では、サーバ４０内に格納されている背景以外にも、上記のＣＤ−ＲＯＭや上記の小型記憶メディア等といった何らかの入力用記憶媒体を介して提供される背景も、表示画面２２０ａを通じて顧客に提示される。顧客は、表示画面２２０ａ上に表示されたそれらの背景の中から所望の背景を選ぶ。
【００３０】
次に、この図１に示す撮影システム１で実行される作業の流れについて説明する。尚、以下の説明では、図１に示す要素については特に図番を断らずに図１中の符号を使って参照する。
【００３１】
図２は、図１に示される撮影システムで実行される作業の流れを示す図である。
【００３２】
まず、電源１４から分散型ＥＬ素子１３２に電圧が印加され、ＥＬパネル１３０が点灯する（ステップＳ１０１）。次に、撮影者が、ピントや露光の調節等を行なった後にデジタルカメラ１１のシャッタボタンを押すと、被写体Ｐに対する撮影が２回連続して行なわれる。まず１回目の撮影では、デジタルカメラ１１から発信される指示信号に応じて閃光発光装置１２がＥＬパネル１３０の照明よりも高輝度の閃光を発し、この閃光による順光状態で被写体Ｐが撮影される（ステップＳ１０２）。続いて、２回目の撮影が、閃光発光装置１２が消灯した状態、即ち、ＥＬパネル１３０のみの照明による逆光状態で行なわれる（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０２およびステップＳ１０３の処理でそれぞれ得られた、順光画像と逆光画像との２つの撮影画像は、デジタルカメラ１１内のメモリに一時的に保管される。
【００３３】
ステップＳ１０３の処理によって２回目の撮影が行なわれ、その撮影で得られた撮影画像の、デジタルカメラ１１内のメモリへの保管が終了すると、２回の撮影で得られ、そのメモリに一時的に保管された２つの撮影画像が直ちにパーソナルコンピュータ２０に渡される。また、パーソナルコンピュータ２０に対する操作を受けて、顧客が所望する背景がサーバ４０あるいは何らかの入力用記憶媒体から読み出される（ステップＳ１０４）。続いて、これらの撮影画像に基づいて背景置換画像を作成するという後述の背景置換処理が実行される（ステップＳ１０５）。そして、この背景置換処理で作成された背景置換画像を表わす画像データが、まず画像表示装置２２０に転送され、さらに、プリンタ３０と、顧客が希望する出力用記憶媒体とのうちの少なくとも１つに転送される（ステップＳ１０６）。続いて、画像表示装置２２０において、背景置換画像が、転送されてきた画像データに基づいて表示画面２２０ａ上に表示され（ステップＳ１０７）、さらに、画像データがプリンタ３０に転送された場合には、プリンタ３０において、その画像データに基づいて背景置換画像がプリントされる（ステップＳ１０８）。
【００３４】
次に、このパーソナルコンピュータ２０の内部構成について説明する。
【００３５】
図３は、図１に示すパーソナルコンピュータのハードウェア構成図である。
【００３６】
この図３に示すように、本体装置２１０の内部には、各種プログラムを実行するＣＰＵ２１１、ハードディスク装置２１３に格納されたプログラムが読み出されＣＰＵ２１１での実行のために展開される主メモリ２１２、各種プログラムやデータ等が保存されたハードディスク装置２１３、ＦＤ５２０が装填され、その装填されたＦＤ５２０をアクセスするＦＤドライブ２１４、ＣＤ−ＲＯＭ５１０をアクセスするＣＤ−ＲＯＭドライブ２１５、図１のサーバ４０やデジタルカメラ１１と接続され、これらの機器から置換用の背景や撮影画像等を受け取る入力インタフェース２１６、および、図１のプリンタ３０と接続され、背景置換画像等を出力する出力インタフェース２１７が内蔵されており、これらの各種要素と、さらに図１にも示す画像表示装置２２０、キーボード２３０、マウス２４０、および、小型記憶メディア５３０をアクセスするメディアドライブ２５０は、バス２６０を介して相互に接続されている。
【００３７】
ここで、ＣＤ−ＲＯＭ５１０には、パーソナルコンピュータ２０を、背景置換装置として動作させるための背景置換プログラムが記憶される。そして、その背景置換プログラムが記憶されたＣＤ−ＲＯＭ５１０がＣＤ−ＲＯＭドライブ２１５に装填されると、そのＣＤ−ＲＯＭ５１０に記憶された背景置換プログラムがこのパーソナルコンピュータ２０にアップロードされてハードディスク装置２１３に書き込まれる。これにより、パーソナルコンピュータ２０は背景置換装置として動作する。
【００３８】
次に、この背景置換プログラムについて説明する。
【００３９】
図４は、背景置換プログラムが記憶されたＣＤ−ＲＯＭを示す概念図である。
【００４０】
図４に示すＣＤ−ＲＯＭ５１０には、図１および図３に示すパーソナルコンピュータを背景置換装置の一例として動作させるための背景置換プログラム６００が記憶されている。
【００４１】
この背景置換プログラム６００は、画像取得部６１０、置換処理部６２０、画像データ転送部６３０、画像表示部６４０、および撮影環境判定部６５０で構成されている。
【００４２】
この背景置換プログラム６００の各部の詳細については、背景置換装置の一例の各部の作用と併せて説明する。尚、以下の説明では、図１、図３、および図４に示す要素については特に図番を断らずに各図中の符号を使って参照する。
【００４３】
図５は、機能ブロック図である。尚、図４に示す背景置換プログラムが図１および図３に示すパーソナルコンピュータにインストールされることで、このパーソナルコンピュータは、本発明にいう背景置換装置の一例として動作する。
【００４４】
図５には、背景置換装置７００および撮影環境判定装置８００が示されている。尚、撮影環境判定装置８００についての説明は後に譲る。
【００４５】
また、図５には、図１にも示す、デジタルカメラ１１、第１閃光発光装置１２、および第２閃光発光装置１３０を備えた撮影セット１０や、プリンタ３０、サーバ４０が示されている。
【００４６】
この図５に示す背景置換装置７００では、上述したように、撮影スタジオ１０のデジタルカメラ１１によって撮影された２つの撮影画像を取得し、これらの２つの撮影画像のうち、第２閃光発光装置１３０のみを閃光発光させて得られた撮影画像（以下、この撮影画像を逆光画像と称す。）に基づいて、第１閃光発光装置１２のみを閃光発光させて得られた撮影画像（以下、この撮影画像を順光画像と称す。）上の被写体領域と背景領域とを区別し、そのうちの背景領域については所望の背景に置換するという背景置換処理が実行され、この背景置換装置７００は、画像取得部７１０、背景置換処理部７２０、画像データ転送部７３０、および画像表示部７４０で構成されている。
【００４７】
画像取得部７１０は、まず、デジタルカメラ１１で撮影され、そのデジタルカメラ１１から送信される、２つの撮影画像を表すＲＧＢ値を受け取る。また、この画像取得部７１０では、顧客が所望する背景を、サーバ４０から、あるいは、ＣＤ−ＲＯＭや小型記憶メディア等といった入力用記憶媒体５４０から取得する。この画像取得部７１０は、実質的には、パーソナルコンピュータ２０のＣＰＵ２１１が、背景置換プログラム６００の画像取得部６１０に従って、入力インタフェース２１６、ＦＤドライブ２１４、ＣＤ−ＲＯＭドライブ２１５、およびメディアドライブ２５０を制御することによって構成される。
【００４８】
背景置換処理部７２０では、画像取得部７１０により取得された２つの撮影画像（逆光画像および通常画像）に基づいて背景置換画像が作成される。背景置換処理部７２０は、実質的には、パーソナルコンピュータ２０のＣＰＵ２１１が、背景置換プログラム６００の置換処理部６２０に従って動作することによって構成される。
【００４９】
画像データ転送部７３０では、背景置換処理部７２０で作成された背景置換画像を表わす画像データを、プリンタ３０および顧客が希望する出力用記憶媒体５５０のうちの少なくとも一方と、この背景置換装置７００の画像表示部７４０とに転送する。この画像データ転送部７３０は、実質的には、パーソナルコンピュータ２０のＣＰＵ２１１が、背景置換プログラム６００の画像データ転送部６３０に従って、出力インタフェース２１７、ＦＤドライブ２１４、ＣＤ−ＲＯＭドライブ２１５、およびメディアドライブ２５０を制御することによって構成される。
【００５０】
画像表示部７４０は、画像データ転送部７３０から転送されてくる画像データが表す背景置換画像を表示画面２２０ａに表示し、画像表示部７４０は、実質的には、パーソナルコンピュータ２０のＣＰＵ２１１が、背景置換プログラム６００の画像表示部６４０に従って画像表示装置２２０を制御することによって構成される。
【００５１】
また、上記画像データ転送部７３０からプリンタ３０に背景置換画像を表わす画像データが出力された場合には、プリンタ３０では、この画像データによって表される背景置換画像がプリントされ、また、画像データ転送部７３０から、何らかの出力用記憶媒体５５０に背景置換画像を表わす画像データが出力された場合には、この画像データがその出力用記憶媒体５５０に書き込まれる。そして、背景置換画像がプリントされたプリント紙と、背景置換画像を表わす画像データが書き込まれた出力用記憶媒体５５０との両方、あるいは一方が、顧客の希望に応じて提供される。
【００５２】
次に、背景置換処理部７２０の詳細について説明する。
【００５３】
図６および図７は、順光画像の一例および逆光画像の一例を示す模式図である。
【００５４】
図６には、被写体Ｐの順光画像が示されており、図７には、被写体Ｐの領域がシャドウ側に偏り、背景としてＥＬパネル１３０が写っている領域がハイライト側に偏った逆光画像が示されている。ここで、図６の順光画像では、ＥＬパネル１３０の発光の輝度が閃光発光装置１２が発する閃光の輝度よりも低いため、ＥＬパネル１３０の発光面は実際の発光色よりも白っぽく写るのに対し、図７に示す逆光画像では、ＥＬパネル１３０の実際の発光色である青緑色に写る。
【００５５】
このように、図７に示す逆光画像では、被写体Ｐの領域と背景領域とでは明るさが大きく異なるので両者を容易に区別することができる。また、この逆光画像では、画像中の被写体Ｐの位置や輪郭は、図６に示す順光画像における被写体の位置や輪郭とほぼ同じになる。そこで、背景置換処理部７２０では、まず、逆光画像について被写体Ｐと背景との区別を行ない、その区別を順光画像にそのまま適用することでこの順光画像における被写体Ｐと背景とを区別する。そして、この背景置換処理部７２０では、順光画像における背景を、顧客が所望する背景と置換して背景置換画像を作成する。
【００５６】
図８は、背景置換処理部の詳細を示す図である。
【００５７】
図８に示される背景置換処理部７２０は、図５に１つのブロックで示される上述した背景置換処理を実行するものであり、マスク作成部７２１および背景置換画像作成部７２２を備えている。
【００５８】
マスク作成部７２１は、図７に示す逆光画像において、この逆光画像中で、被写体色の画素のみが存在する範囲を定義する被写体マスクと、背景色の画素のみが存在する範囲を定義する背景マスクとを作成する。
【００５９】
図９は、マスク作成部の詳細を示す図である。
【００６０】
このマスク作成部７２１は、図８に１つのブロックで示される、ヒストグラム作成部７２１ａ、閾値計算部７２１ｂ、被写体マスク設定部７２１ｃ、および背景マスク設定部７２１ｄを備えている。
【００６１】
ヒストグラム作成部７２１ａは、逆光画像を構成する各画素の明るさについてのヒストグラムを作成する。
【００６２】
図１０は、逆光画像を構成する各画素の明るさについてのヒストグラムの様々な例を示す図である。
【００６３】
ここで、上記の順光画像および逆光画像は、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の３色で色を定義するＲＧＢ色空間上の座標、即ち、このＲＧＢ色空間におけるＲ値、Ｇ値、およびＢ値で各画素の色が表わされている。各画素の色を表わすＲ値、Ｇ値、およびＢ値それぞれには、その画素の明るさが反映されているので、ここでは逆光画像を構成する各画素の明るさについてのヒストグラムを、これらＲ値、Ｇ値、およびＢ値のうちのいずれかを用いて作成することができる。
【００６４】
図１０のパート（ａ）には、逆光画像を構成する各画素のＲ値を、Ｒ値の多数の範囲に振り分け、各範囲についてどれだけの画素が振り分けられたかを頻度で示したＲ値ヒストグラムＨ１が示されており、図１０のパート（ｂ）には、逆光画像を構成する各画素のＧ値を、Ｇ値の多数の範囲に振り分け、各範囲についてどれだけの画素が振り分けられたかを頻度で示したＧ値ヒストグラムＨ２が示されている。また、図１０のパート（ｃ）には、逆光画像を構成する各画素のＢ値を、Ｂ値の多数の範囲に振り分け、各範囲についてどれだけの画素が振り分けられたかを頻度で示したＢ値ヒストグラムＨ３が示されている。図１０のパート（ａ）に示すＲ値ヒストグラムＨ１では、横軸にＲ値がとられ、図１０のパート（ｂ）に示すＧ値ヒストグラムＨ２では、横軸にＧ値がとられ、図１０のパート（ｃ）に示すＢ値ヒストグラムＨ３では、横軸にＢ値がとられている。また、これら３つのヒストグラムの縦軸には、頻度がとられている。
【００６５】
逆光画像では、被写体の背景が、ＥＬパネル１３０の発光色である青緑色に写ることから、この逆光画像の各画素の明るさは、Ｒ値、Ｇ値、およびＢ値のうち、Ｇ値に最も良く反映される。そこで、図９に示すヒストグラム作成部７２１ａでは、図１０に示す３つのヒストグラムのうち、図１０のパート（ｂ）に示すＧ値ヒストグラムＨ２を作成するように構成されている。
【００６６】
ここで、図１０のパート（ｂ）に示されているＧ値ヒストグラムＨ２には、他の３つのヒストグラムと同様に、シャドウ側とハイライト側とにそれぞれピークＰｋ１とピークＰｋ２とが現れる。シャドウ側のピークＰｋ１は、逆光画像における被写体領域の画素が振り分けられて現れるものであり、ハイライト側のピークＰｋ２は、この逆光画像における背景領域の画素が振り分けられて現れるものである。
【００６７】
図９に示す閾値計算部７２１ｂは、このヒストグラム作成部７２１ａが作成したＧ値ヒストグラムにおける２つのピークＰｋ１，Ｐｋ２それぞれに基づいて、次の２つの閾値を計算する。図１０のパート（ｂ）に示すようにシャドウ側のピークＰｋ１からは、このピークＰｋ１において、頻度が所定頻度α以上となるＧ値の上限である閾値Ｓｒ１が検出される。また、ハイライト側のピークＰｋ２からは、このピークＰｋ２において、頻度が所定頻度α以上となるＧ値の下限である閾値Ｓｒ２が検出される。
【００６８】
そして、図９に示す被写体マスク設定部７２１ｃは、上記の逆光画像を構成する複数の画素のうち、Ｇ値が閾値Ｓｒ１以下となる画素からなる領域を被写体マスクとし、図９に示す背景マスク設定部７２１ｄは、Ｇ値が閾値Ｓｒ２以上となる画素からなる領域を背景マスクとする。
【００６９】
図１１は、図７に示す逆光画像において、被写体マスクとされた領域と背景マスクとされた領域を示す図である。
【００７０】
図１１には、ハッチングで示された被写体マスクＭ１および斜線で示された背景マスクＭ２が順光画像全体に対して重ねられた様子が示されている。
【００７１】
この図１１におけるハッチング部分は、逆光撮影によってシャドウ側に大きく偏って写っている部分であり、その部分の画素のＧ値が上記の第１の閾値Ｓｒ１を下回っている。その結果、この図１１におけるハッチング部分は、被写体マスク設定部７２１ｃによって被写体マスクＭ１に設定される。
【００７２】
また、図１１における斜線部分は、逆光撮影によってハイライト側に大きく偏って写っている部分であり、その部分の画素のＧ値は上記の閾値Ｓｒ２を上回っている。その結果、この図１１における斜線部分は、背景マスク設定部７２１ｄによって背景マスクＭ２に設定される。
【００７３】
一方、図８に示す背景置換画像作成部７２２では、まず、順光画像において、被写体マスクＭ１で定義される領域についてはそのまま残し、背景マスクＭ２で定義される領域を、顧客が所望する別の背景と置換して背景置換画像を完成させる。
【００７４】
このように作成された背景置換画像を表わす画像データが、図５の画像データ転送部７３０から、各出力デバイスや出力用記憶媒体５５０（図５参照）に転送される。
【００７５】
ここで、上述の背景置換装置における被写体と背景との切り分けは、図１０のパート（ｂ）に示す閾値Ｓｒ１と閾値Ｓｒ２とに差があるほど精度が高まることとなる。
【００７６】
ところが、この撮影システム１における逆光画像の撮影の際に、周囲が明るい場合や、ＥＬパネル１３０の光が写り込む位置に被写体がある場合、または、ＥＬパネル１３０が汚れている場合などには、被写体の明るさと背景の明るさとの差が小さくなり、図１０のパート（ｂ）におけるグラフおいて、閾値Ｓｒ１と閾値Ｓｒ２との間の距離が狭まる事態が考えられ、そのような場合には、この逆光画像における背景領域と被写体領域との切り分けが高精度に行えなくなるおそれがある。
【００７７】
そこで、この撮影システム１が設置されている環境が、逆光画像における背景領域と被写体領域との高精度な切り分けが可能な撮影環境か否かを実際の被写体を撮影する前に確認する必要がある。以下では、この撮影環境を確認する方法について説明する。
【００７８】
図１２は、撮影環境確認方法の流れを示す図である。この撮影環境確認方法が、本発明の撮影環境確認方法の一実施形態である。また、この撮影環境確認方法は、オペレータによる写真撮影後、主に、図５に示す撮影環境判定装置８００により実施される。尚、この撮影環境判定装置８００は、実質的には、パーソナルコンピュータ２０のＣＰＵ２１１が、背景置換プログラム６００の一部である撮影環境判定部６５０に従って動作することによって構成され、オペレータは、パーソナルコンピュータ２０の表示画面２２０ａ上で前述の背景置換処理と撮影環境判定処理とを切り換えて実行できるようになっている。
【００７９】
この撮影環境確認方法は、まず、ステップＳ１として、載置面１３１ａに上部表面が鏡面で下部が透明な基準被写体Ｓを置き、ＥＬパネル１３０からの光のみがこの基準被写体Ｓを後方から照らすという逆光撮影を行う。このような基準被写体Ｓを使用するのは、この基準被写体Ｓは上部表面が鏡面で下部が透明であることから、通常の被写体よりも光を反射し易く、閾値Ｓｒ１は通常の被写体よりも閾値Ｓｒ２に近づくところ、これら閾値Ｓｒ１と閾値Ｓｒ２との間に、背景領域と被写体領域とを区別する上で最低限必要な差分（後述する値β）が存在する撮影環境であれば、通常の被写体の撮影環境としては当然に問題はないからである。
【００８０】
図１３は、基準被写体の撮影の様子を示す図である。
【００８１】
図１３には、表面が鏡面の上部Ｓ１と透明な下部Ｓ２とからなる基準被写体Ｓが示されている。
【００８２】
基準被写体Ｓの逆光画像は、図２におけるステップＳ１０６の処理を経て画像表示装置２２０の表示画面２２０ａ上に表示される。オペレータは、この逆光画像の被写体領域をマウス２４０を使用して指定する。図示は省略しているが、図５に示す撮影環境判定装置８００でも、背景置換装置７００と同様にヒストグラムが作成できるようになっており、撮影環境判定装置８００では、オペレータによって指定された被写体領域と、その指定された領域以外である背景領域とのそれぞれについてＧ値に関するヒストグラムが作成される。再び、図１２に戻って説明を続ける。
【００８３】
ステップＳ２では、この逆光画像の被写体領域のＧ値に関するヒストグラムから出現頻度が所定頻度α以上となるＧ値の上限である閾値Ｓｒ１を検出する。その後、ステップＳ３では、逆光画像の背景領域のＧ値に関するヒストグラムから出現頻度が所定頻度α以上となるＧ値の下限である閾値Ｓｒ２を検出する。ステップＳ４では、閾値Ｓｒ２が、閾値Ｓｒ１よりも値βを超えて大きいか否かを判定し、この条件を満たせば背景領域と被写体領域との区別が可能な環境であるとし、この条件を満たさなければ背景領域と被写体領域との区別が困難な環境であると判定する。
【００８４】
図１４は、基準被写体の逆光画像のＧ値に関するヒストグラムを示す図である。
【００８５】
図１４のパート（ａ）には、撮影環境判定装置８００で作成された、基準被写体Ｓの逆光画像の被写体領域と背景領域とのそれぞれのＧ値に関するヒストグラムを併せたものが示されており、縦軸には出現頻度がとられ、横軸にはＧ値がとられている。
【００８６】
図１４のパート（ａ）に示すヒストグラムには、通常の被写体よりも明るく写りがちな基準被写体Ｓのため、所定頻度α以上となるＧ値の上限である閾値Ｓｒ１が図１０のパート（ｂ）に比べハイライト側へ寄っている様子が示されている。
【００８７】
また、図１４のパート（ａ）に示すヒストグラムには、閾値Ｓｒ２が、閾値Ｓｒ１によりも値βを超えて大きい様子が示されている。尚、所定頻度α以上のＧ値との制限を加えているのは、ノイズ成分を除外するためである。
【００８８】
図１４のパート（ｂ）には、背景として撮影されるＥＬパネル１３０が汚れていた場合の基準被写体Ｓの逆光画像のＧ値に関するヒストグラムが示されており、ここには、閾値Ｓｒ１が図１４のパート（ａ）と同じであるものの、閾値Ｓｒ２が図１４のパート（ａ）に比べてシャドウ側に寄っているために、閾値Ｓｒ２と閾値Ｓｒ１の差が値β以下となっている様子が示されている。
【００８９】
閾値Ｓｒ２と閾値Ｓｒ１の差が値β以下、つまり、被写体領域と背景領域との区別が困難であると判定された場合には、閾値Ｓｒ２と閾値Ｓｒ１の差が値βを超えて大きくなるような処置が必要となる。そのため、この撮影環境確認方法では、閾値Ｓｒ２と第１の閾値Ｓｒ１の差が値β以下であると判定された場合には、図示は省略するが、警告と共に、分散型ＥＬ素子１３２に印加する交流電圧の上昇やＥＬパネル１３０の拭き清掃等の処置が表示画面２２０ａに表示されるようになっている。表示された処置をオペレータが行うことで閾値Ｓｒ２と閾値Ｓｒ１の差が値β超えて大きくなれば、背景領域と被写体領域との区別が可能な環境になったこととなる。
【００９０】
以上説明したように、本実施形態の撮影環境確認方法によれば、被写体と背景との区別が可能な撮影画像が得られる撮影環境か否かを確実に確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】背景置換画像を作成するための撮影システムの概要を示す図である。
【図２】図１の撮影システムで実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】図１に示すパーソナルコンピュータのハードウェア構成図である。
【図４】背景置換プログラムが記憶されたＣＤ−ＲＯＭを示す概念図ある。
【図５】機能ブロック図である。
【図６】順光画像の一例を示す模式図である。
【図７】逆光画像の一例を示す模式図である。
【図８】背景置換処理部の詳細を示す図である。
【図９】マスク作成部の詳細を示す図である。
【図１０】逆光画像を構成する各画素の明るさについてのヒストグラムの様々な例を示す図である。
【図１１】図７に示す逆光画像において、被写体マスクに設定された領域と背景マスクに設定された領域を示す図である。
【図１２】撮影環境確認方法の流れを示す図である。
【図１３】基準被写体の撮影の様子を示す図である。
【図１４】基準被写体の逆光画像のＧ値に関するヒストグラムを示す図である。
【符号の説明】
【００９２】
１    撮影システム
１０    撮影スタジオ
１１    デジタルカメラ
１２    閃光発光装置
１３０    ＥＬパネル
１３１    筐体
１３１ａ    載置面
１３１ｂ    背後の面
１３２    分散型ＥＬ素子
１４    電源
２０    パーソナルコンピュータ
２１０    本体装置
２１１    ＣＰＵ
２１２    主メモリ
２１３    ハードディスク装置
２１４    ＦＤドライブ
２１５    ＣＤ−ＲＯＭドライブ
３０    プリンタ
４０    サーバ
６００    背景置換プログラム
６１０    画像取得部
６２０    置換処理部
６３０    画像データ転送部
６４０    画像表示部
７００    背景置換装置
７１０    画像取得部
７２０    背景置換処理部
７２１    マスク作成部
７２１ａ    ヒストグラム作成部
７２１ｂ    閾値計算部
７２１ｃ    被写体マスク設定部
７２１ｄ    背景マスク設定部
７２２    背景置換画像作成部
７３０    画像データ転送部
７４０    画像表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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