(57)【要約】【課題】  背景置換に適した逆光撮影画像が得られる環境であるか否かを確認するための撮影環境確認方法を提供する。【解決手段】  被写体を撮影して撮影画像を、画素値の集合として画像を表現した形式で得る撮像装置とは該被写体を挟んで反対側に位置する背景面から該被写体を照らす照明装置における該背景面を該撮影装置で撮影する背景面撮影過程と、予め定義された基準の一様さと、背景面撮影過程での撮影で得られた撮影画像中で背景面が有する実際の一様さとを比較する比較過程と、比較過程での比較結果に基づいて、基準の一様さと前記実際の一様さとの相違が所定程度内に収まっているか否かを判定する第１の判定過程とを有する。【選択図】        図１１
2010093373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮影して撮影画像を、画素値の集合として画像を表現した形式で得る撮像装置とは該被写体を挟んで反対側に位置する背景面から該被写体を照らす照明装置における該背景面を該撮影装置で撮影する背景面撮影過程と、
予め定義された基準の一様さと、前記背景面撮影過程での撮影で得られた撮影画像中で前記背景面が有する実際の一様さとを比較する比較過程と、
前記比較過程での比較結果に基づいて、前記基準の一様さと前記実際の一様さとの相違が所定程度内に収まっているか否かを判定する第１の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】
前記背景面撮影過程での撮影で得られた撮影画像中に写った前記背景面中の最も暗い箇所での明るさを求める最暗箇所確認過程と、
前記最暗箇所確認過程で求められた明るさが所定の程度を越えているか否かを判定する第２の判定過程とを有す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】
前記撮影装置が、画素値の集合で画像を表現した形式で撮影画像を得るものであり、
前記比較過程が、予め関数形式が決められた連続関数で一様さが定義されていて、その連続関数を調整することで前記撮影画像中の背景面における画素値を近似した近似関数を得、その近似関数の値と該画素値との差分を求める過程であり、
前記第１の判定過程が、前記比較過程で得られた差分が所定程度を越えている画素の量が所定量内に収まっているか否かを判定する過程であることを特徴とする請求項１又は２記載の撮影環境確認方法。
【請求項４】
前記撮影装置が、画素値の集合で画像を表現した形式で撮影画像を得るものであり、
前記比較過程が、予め関数形式が決められた連続関数で一様さが定義されていて、その連続関数を調整することで前記撮影画像中の背景面における画素値を近似した近似関数を得、その近似関数の値と該画素値との差分を求める過程であり、
前記第１の判定過程が、前記比較過程で得られた差分の最大値が所定程度内に収まっているか否かを判定する過程であることを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１項記載の撮影環境確認方法。
【請求項５】
被写体を撮影して撮影画像を、画素値の集合として画像を表現した形式で得る撮像装置とは該被写体を挟んで反対側に位置する背景面から該被写体を照らす照明装置における該背景面を該撮影装置で撮影する背景面撮影過程と、
前記背景面撮影過程での撮影で得られた撮影画像中に写った前記背景面中の最も暗い箇所での明るさを求める最暗箇所確認過程と、
前記最暗箇所確認過程で求められた明るさが所定の程度を越えているか否かを判定する第２の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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体を撮影した撮影画像中の背景を別の背景に置換する背景置換方法に適した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ことが多い。しかし、このような撮影は、背景を確実に作り出すための大きな背景幕や広い撮影スペースを必要とする。また、背景幕の交換等には手間がかかり、結果的に撮影コストが高くなる。
【０００３】
そこで、従来のような大きな背景幕や広い撮影スペースがなくても、従来と遜色ない雰囲気の写真が撮れる、小型で簡易の撮影システムが提案されている。
【０００４】
この撮影システムでは、適当な背景をバックに撮影が行なわれ、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に差替えるという背景置換処理が行われている。
【０００５】
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。
【０００６】
しかしながら、このクロマキー処理では、撮影画像中の背景パネル上に被写体の影が写っていると、この影が、被写体と背景との区別を妨げてしまうことがある。そこで、クロマキー処理の対象となる撮影画像を撮影する際には、背景として、面発光する背景パネルを用いることで、背景パネル上の被写体の影を、この背景パネルが発する光で打ち消すという技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
上記クロマキー処理を含めて、従来の背景置換処理では、被写体がきれいに写ることに主眼が置かれた撮影光条件の下で撮影された撮影画像が用いられて、その撮影画像中の被写体と背景との区別を行うことが多いが、そのような撮影光条件下で得られた撮影画像自体は、そもそも、被写体と背景との区別に適さない画像であることが多い。
【特許文献１】特開２０００−２２４４１０号公報（第３−１０頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そのため、撮影画像中の被写体と背景とを良好に区別するためには、被写体がきれいに写っている撮影画像を含む、互いに相違する複数の撮影光条件下で撮影された複数の撮影画像がある方が望ましく、また、それら複数の撮影光条件の相違は極端な方が望ましい。
【０００９】
そこで、被写体を順光状態で撮影し、被写体がきれいに写っている順光撮影画像を得る一方、被写体を逆光状態で撮影し、明るい背景中に暗い被写体を浮かび上がらせた逆光撮影画像を得ることが考えられる。
【００１０】
しかしながら、逆光撮影画像を撮影する際の撮影環境によっては、背景の明るさと被写体の明るさとの間に差がなくなり、撮影画像中の被写体と背景とを良好に区別できなくなるおそれがある。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑み、背景置換に適した逆光撮影画像が得られる環境であるか否かを確認するための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】
【００１２】
上記目的を達成する本発明の撮影環境確認方法のうちの第１の撮影環境確認方法は、
被写体を撮影して撮影画像を、画素値の集合として画像を表現した形式で得る撮像装置とはこの被写体を挟んで反対側に位置する背景面からこの被写体を照らす照明装置におけるこの背景面をこの撮影装置で撮影する背景面撮影過程と、
予め定義された基準の一様さと、上記背景面撮影過程での撮影で得られた撮影画像中で上記背景面が有する実際の一様さとを比較する比較過程と、
上記比較過程での比較結果に基づいて、上記基準の一様さと上記実際の一様さとの相違が所定程度内に収まっているか否かを判定する第１の判定過程とを有することを特徴とする。
【００１３】
撮影画像上の背景が所定の一様さを有しているという前提で背景を推定し、その推定した背景を使って被写体領域と背景領域とを区別する背景置換方法において、背景の一様さが保証される撮影環境は欠かせない。そこで、本発明の第１の撮影環境確認方法では、背景面を撮影した撮影画像中での背景面の一様さと、上述の所定の一様さ（すなわち基準の一様さ）との相違が所定程度内であるか否かによって、この背景置換方法に不可欠な一様な背景が得られる撮影環境にあるか否かを判定する。
【００１４】
ここで、上記背景面撮影過程での撮影で得られた撮影画像中に写った上記背景面中の最も暗い箇所での明るさを求める最暗箇所確認過程と、
上記最暗箇所確認過程で求められた明るさが所定の程度を越えているか否かを判定する第２の判定過程とを有することが好ましい。
【００１５】
被写体に比べ背景が明るく写る逆光撮影画像に基づいて背景置換を行う背景置換方法において、撮影画像上の被写体の画素値と背景の画素値との差が大きいほど良好な背景置換に資することとなる。したがって、この様に、撮影画像中に写った背景面中の最暗部であっても、通常の被写体が有する暗さに基づいて設定された所定の程度を越えて明るいか否かを判定することにより、上述の背景置換方法における撮影画像中の被写体領域と背景領域との良好な区別に資する逆光撮影画像が得られる撮影環境にあるか否かが判定できる。
【００１６】
ここで、上記撮影装置が、画素値の集合で画像を表現した形式で撮影画像を得るものであり、
上記比較過程が、予め関数形式が決められた連続関数で一様さが定義されていて、その連続関数を調整することで上記撮影画像中の背景面における画素値を近似した近似関数を得、その近似関数の値とこの画素値との差分を求める過程であり、
上記第１の判定過程が、上記比較過程で得られた差分が所定程度を越えている画素の量が所定量内に収まっているか否かを判定する過程であることが好ましい。
【００１７】
この様にすると、背景面のムラなどによる背景の一様さの歪みが確認できる。
【００１８】
また、上記撮影装置が、画素値の集合で画像を表現した形式で撮影画像を得るものであり、
上記比較過程が、予め関数形式が決められた連続関数で一様さが定義されていて、その連続関数を調整することで上記撮影画像中の背景面における画素値を近似した近似関数を得、その近似関数の値とこの画素値との差分を求める過程であり、
上記第１の判定過程が、上記比較過程で得られた差分の最大値が所定程度内に収まっているか否かを判定する過程であることも好ましい態様である。
【００１９】
この様にすると、背景面に付着したゴミや汚れ等による局所的なノイズを確認できる。
【００２０】
上記目的を達成する本発明の撮影環境確認方法のうちの第２の撮影環境確認方法は、
被写体を撮影して撮影画像を、画素値の集合として画像を表現した形式で得る撮像装置とはこの被写体を挟んで反対側に位置する背景面からこの被写体を照らす照明装置におけるこの背景面をこの撮影装置で撮影する背景面撮影過程と、
上記背景面撮影過程での撮影で得られた撮影画像中に写った上記背景面中の最も暗い箇所での明るさを求める最暗箇所確認過程と、
上記最暗箇所確認過程で求められた明るさが所定の程度を越えているか否かを判定する第２の判定過程とを有することを特徴とする。
【００２１】
本発明の第２の撮影環境確認方法によれば、被写体に比べ背景が明るく写る逆光撮影画像に基づいて背景置換を行う背景置換方法における撮影画像中の被写体領域と背景領域との良好な区別に資する撮影画像が得られる撮影環境にあるか否かが判定できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の撮影環境確認方法によれば、背景置換に適した撮影画像が得られる環境であるか否かを確認することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
この図１に示す撮影システム１は、被写体を撮影して撮影画像を取得する撮影セット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パーソナルコンピュータ２０と、パーソナルコンピュータ２０で作成された背景置換画像を出力するプリンタ３０と、置換用の背景画像がストックされているサーバ４０とを備えている。
【００２６】
撮影セット１０は、デジタルカメラ１１と、第１閃光発光装置１２と、撮影台１３とを備えており、撮影台１３の内部には、第２閃光発光装置１３０が備えられている。
【００２７】
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、短時間に順光状態と逆光状態との２種類の撮影条件下で被写体を撮影する。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、計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、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、撮影の際、第１閃光発光装置１２および第２閃光発光装置１３０に対して、閃光発光を指示する指示信号を個別に発信できるようになっており、計２回の撮影のうち順光状態の撮影の際には第１閃光発光装置１２に対してのみ上記指示信号が発信され、逆光状態の撮影の際には第２閃光発光装置１３０に対してのみ上記指示信号が発信される。
【００２８】
撮影台１３は、被写体であるお椀Ｐが載せられる、厚みの薄い乳白色のプラスティック板１３１、このプラスティック板１３１を保持する筐体１３２、および、その筐体１３２内に内蔵された第２閃光発光装置１３０を備えている。尚、プラスティック板１３１上には、お椀Ｐが手前側と奥側とに１つずつ載せられている。
【００２９】
ここで、この撮影システム１の撮影セット１０では、上述したように、１回目の撮影は第１閃光発光装置１２のみが閃光を発した順光状態で行なわれ、２回目の撮影は第２閃光発光装置１３０のみが閃光を発した逆光状態で行なわれる。その結果、１回目の順光撮影では、デジタルカメラ１１側から被写体Ｐに向けて閃光が発光されることで、被写体Ｐがきれいに写った撮影画像が得られる。また、この１回目の順光撮影に連続して行なわれる２回目の逆光撮影では、図１に示すように湾曲した乳白色のプラスティック板１３１の背面側から閃光が発光されることで、このプラスティック板１３１からは図１における奥行き方向および上下方向に均一な明るさの光が出射されるが、湾曲したプラスティック板１３１上の各箇所の向きとデジタルカメラ１１の向きとの関係により、撮影画像上では、被写体はシャドウ側に偏ったものとなるのに対し、背景は左右方向には均一で上方から下方にかけてハイライト側から一様にシャドウ側に変化するものとなる。
【００３０】
パーソナルコンピュータ２０では、デジタルカメラ１１から送信されてきた上述の２つの撮影画像を基に背景置換画像が作成される。この背景置換画像の作成については後述する。
【００３１】
図２は、図１に示すパーソナルコンピュータの外観斜視図である。
【００３２】
図２に示す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。
【００３３】
図１に示すプリンタ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、撮影システム１では、パーソナルコンピュータ２０によって作成された背景置換画像をプリントする役割を担っている。
【００３４】
図１に示すサーバ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における、置換背景となる複数の背景候補が格納されている。これら背景候補は、表示画面２２０ａ上に表示されることによって提示される。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、前記のＣＤ−ＲＯＭや前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を通じて提示される。
【００３５】
次に、この図１に示す撮影システム１で実行される、背景置換画像の作成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。
【００３６】
図３は、図１の撮影システムにおける背景置換作業の流れを示す図である。
【００３７】
まず、撮影者が、プラスティック板１３１上に載せられたお椀Ｐに対する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、第１閃光発光装置１２のみ閃光発光させての順光撮影（ステップＳ１）と、第２閃光発光装置１３０のみ閃光発光させての逆光撮影（ステップＳ２）とが行われる。
【００３８】
これら２回の撮影で得られた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た後、パーソナルコンピュータ２０に送信される。また、パーソナルコンピュータ２０に対する操作により、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Ｓ３）。続いて、これら２つの撮影画像を基に、詳しくは後述する背景置換処理が実行される（ステップＳ４）。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Ｓ５）。続いて、背景置換画像が表示画面２２０ａ上に表示される（ステップＳ６）。
【００３９】
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Ｓ７）。
【００４０】
以下では、これらの処理を実行するパーソナルコンピュータ２０と、パーソナルコンピュータ２０における背景置換処理の詳細について説明する。
【００４１】
まず、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。
【００４２】
図４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。
【００４３】
この図４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、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、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、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が内蔵されている。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。
【００４４】
ここで、ＣＤ−ＲＯＭ５１０には、背景置換プログラムが記憶されている。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。
【００４５】
次に、この背景置換プログラムについて説明する。
【００４６】
図５は、ＣＤ−ＲＯＭの概念図である。
【００４７】
図５に示すＣＤ−ＲＯＭ５１０には、図１等に示す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ている。
【００４８】
図５に示すＣＤ−ＲＯＭ５１０には背景置換プログラム６００が記憶されており、この背景置換プログラム６００は、画像取得部６１０、背景置換処理部６２０、画像データ転送部６３０、画像表示部６４０、および撮影環境確認部６５０で構成されている。
【００４９】
この背景置換プログラム６００の各部の詳細については、背景置換装置の各部の作用と併せて説明する。尚、以下の説明では、図１、図４、および図５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。
【００５０】
図６は、背景置換装置の機能ブロック図である。尚、図５に示す背景置換プログラムが図１等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、パーソナルコンピュータは、背景置換装置として動作する。
【００５１】
図６には、背景置換装置７００の他に撮影環境確認装置８００が示されているが、撮影環境確認装置８００についての説明は後に譲る。また、ここには、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も示されている。
【００５２】
図６に示される背景置換装置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。この背景置換装置７００では、上述したように、撮影セット１０のデジタルカメラ１１によって撮影された順光撮影画像と逆光撮影画像との２種類の撮影画像を取得し、これらのうち、逆光撮影画像に基づいて、順光撮影画像を被写体領域と背景領域とに区別し、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る。
【００５３】
画像取得部７１０では、まず、デジタルカメラ１１から、２種類の撮影画像をそれぞれ表すＲＧＢ値を取得する。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。
【００５４】
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種類の撮影画像をそれぞれ表すＲＧＢ値群に基づいて背景置換画像が作成される。また、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。
【００５５】
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。また、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。
【００５６】
画像表示部７４０では、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に表示する。また、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。
【００５７】
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。
【００５８】
次に、背景置換処理部７２０の詳細について説明する。
【００５９】
図７は、背景置換処理部の詳細を示す図である。
【００６０】
図７は、図６に１つのブロックで示される背景置換処理部の詳細を示す図である。尚、以下では、画像取得部７１０が取得した２種類の撮影画像のＲＧＢ値群のうち、順光撮影画像のＲＧＢ値群を第１ＲＧＢ値群と称し、逆光撮影画像のＲＧＢ値群を第２ＲＧＢ値群と称する。また、顧客が所望した背景のＲＧＢ値を背景ＲＧＢ値群と称する。
【００６１】
置換処理部７２０は、背景推定部７２１、差し引き部７２２、２値化部７２３、および背景置換画像作成部７２４を備えている。
【００６２】
ここで、図８は、図７に示される各部で生成される画像を観念的に示す図である。
【００６３】
図８（ａ）には、第２ＲＧＢ値群によって表される逆光撮影画像が示されており、ここには、上から下にかけて一様なグラデーションを有する背景と、この背景よりもシャドウ側に寄った被写体とが示されている。図８（ｂ）には、図７中に示される背景推定部７２１において、第２ＲＧＢ値群に基づいて被写体の背後については背景推定がされて作成された第３ＲＧＢ値群が表す背景画像が示されている。図８（ｃ）には、差し引き部７２２において、第２ＲＧＢ値群から第３ＲＧＢ値群の各値が差し引かれた結果のＲＧＢ値群で表された画像が示されており、ここには、ベタ黒の背景にお椀Ｐがうっすら浮かび上がっている様子が示されている。図８（ｄ）には、差し引かれた結果のＲＧＢ値群が２値化部７２３において２値化処理された、その処理済みのＲＧＢ値群が表す画像が示されている。
【００６４】
以下では、図７に示される各部の動作について、図８〜図１０を参照しながらさらに詳細に説明する。
【００６５】
まず、図７に示される背景推定部７２１には、図８（ａ）に示される撮影画像を表す第２ＲＧＢ値群が入力され、この第２ＲＧＢ値群に基づいて、図８（ａ）に示される逆光撮影画像から、お椀Ｐに隠れた背後の領域のＲＧＢ値の推定が行われる。
【００６６】
図９は、お椀に隠れた背後の領域のＲＧＢ値の推定の手法を概念的に示す図である。尚、図９に示されている画像は、明暗の図示が省略されているが、図８（ａ）と同じ図であるとして話を進める。
【００６７】
背景推定部７２１では、入力されてきた第２ＲＧＢ値群から、まず、図９に示される画像の左側の１列目の上端に位置する画素から下端に位置する画素までの各画素の画素値を読み出して換算した輝度（以下、この換算した輝度を換算輝度と称す。）と、最初の数画素についての換算輝度に基づいてそれ以降の画素については外挿法により推定した輝度（以下、この推定した輝度を推定輝度と称す。）との間に所定値以上のズレがあるか否かを判定し、これら画素値の読み出し、輝度の換算と推定、および判定を、図９に示す撮影画像の左端から右端にかけて行う。その結果、換算輝度と推定輝度との差が全て所定値未満の画素からなる列は、背景領域のみを通過する列として認識される。一方、列の中に、換算輝度と推定輝度との差が所定値以上である画素が存在する列は被写体領域を通過する列として認識され、その列上の、被写体領域に属する画素の画素値は、被写体領域を通過する列の直前の、背景領域を通過する列の対応する画素の画素値に置き換えられる。この様にしてお椀Ｐの背後の領域の画素値が推定により決定される。
【００６８】
図１０は、撮影画像上の上下方向の位置と換算輝度との関係を示す図である。
【００６９】
図１０（ａ）には、横軸に図８に示す逆光撮影画像上の上下方向の位置、縦軸に輝度（０〜２５５）をとった場合の、この画像の背景領域に属する列の上下位置と換算輝度との関係が示されており、ここには、列の上端では、２５５に近い‘明’側の換算輝度が、列の下端に近づくにつれて０に近い‘暗’側へなだらかに変化していく様子が示されている。また、図９に示される、背景領域を通過する列のうち代表的な列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｅ、Ｆ、およびＧにおける上下位置と換算輝度との関係がほぼ同じであることで、図１０（ａ）には、プロットがほぼ同じ位置に重ねて行われている様子が示されている。このことは、つまり、図９に示される撮影画像の背景が左右方向に均一であることを表している。
【００７０】
図１０（ｂ）には、被写体領域を通過する列の中から代表的に抽出した列Ｄについて得られた、列Ｄにおける上下位置と換算輝度との関係が示されている。この列Ｄについては、位置ａ手前までの画素は背景領域に属しているものの、位置ａから位置ｂまでの間の画素が被写体領域に属していることで、位置ａから位置ｂまでの間では、点線で示される外挿法による推定輝度と、実線で示される換算輝度との間に大きなズレが生じている。このため、この範囲内の画素値は、背景領域のみを通過する列のうち最も近い列である列Ｃの対応する範囲の画素値に置き換えられる。以上説明したようにして、背景推定部７２１では、被写体Ｐに隠れた背後の画素の輝度推定を行った上で、背景全体のＲＧＢ値群である第３ＲＧＢ値群を作成する。図７に示す差し引き部７２２では、第２ＲＧＢ値群から第３ＲＧＢ値群が差し引かれる。この背景置換処理部７２０では、被写体を逆光で撮影して得られた第２ＲＧＢ値群から、被写体Ｐに隠れた背後については推定を用いた背景画像を表す第３ＲＧＢ値群を差し引くことで得られた差分により被写体領域と背景領域とを区別する。つまり、背景置換処理部７２０によれば、被写体と背景との境目の色や明るさに明らかな差がなくても、被写体領域のＲＧＢ値群と、その被写体領域に隠れた背後の領域について推定されたＲＧＢ値群とに僅かでも差があれば被写体領域と背景領域とを区別することができる。
【００７１】
２値化部７２３では、差し引き部７２２から送られてきたＲＧＢ値群から輝度を換算し、閾値Ａ未満の輝度については輝度を‘０’とし、閾値Ａ以上の輝度については輝度を‘２５５’としている。２値化部７２３により２値化処理された後の輝度に基づくＲＧＢ値群により表される画像は、図８（ｄ）に示されるように、輝度が‘０’とされた画素部分は‘ベタ黒’で表され、輝度が‘２５５’とされた画素部分は‘白’で表される。
【００７２】
図７に示す背景置換画像作成部７２４では、２値化部７２３により‘白’とされた画素部分の画素値は、第１ＲＧＢ値群の対応するＲＧＢ値に置き換えられ、２値化部７２３により‘ベタ黒’とされた画素部分の画素値は、顧客が所望した背景ＲＧＢ値群の対応するＲＧＢ値に置き換えられる。これにより、順光できれいに撮影された被写体と、顧客が所望する背景とが組み合わさった背景置換画像が作成される。
【００７３】
このようにして作成された背景置換画像を表わすＲＧＢ値群が、図６に示される画像データ転送部７３０に送信され、各出力デバイスや出力用記憶媒体５５０（図６参照）に転送される。
【００７４】
ここで、上述の背景置換装置７００における被写体と背景との良好な切り分けのためには、被写体の背後の推定のために、逆光撮影画像上の背景の明るさには一様さがなければならず、また、逆光撮影画像上において、被写体が背景よりも暗く写っているほど、切り分けは良好に行われる。
【００７５】
そこで、図１に示される撮影セット１０における撮影環境が、背景領域と被写体領域との良好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。
【００７６】
図１１は、図６に１つのブロックで示される撮影環境確認装置の詳細を示す図である。
【００７７】
図１１に示される撮影環境確認装置８００は、最暗輝度検出部８１０、最暗輝度比較判定部８２０、近似曲線決定部８３０、差分検算部８４０、および割合判定部８５０を備えている。
【００７８】
図１２は、図５では１つのブロックで示される撮影環境確認部の内容を示す図である。
【００７９】
図１２に示される撮影環境確認部６５０は、最暗輝度検出部６５１、最暗輝度比較判定部６５２、近似曲線決定部６５３、差分演算部６５４、および割合判定部６５５で構成されている。この撮影環境確認部６５０が、本発明の撮影環境確認方法の第１実施形態である。
【００８０】
また、図１２に示される撮影環境確認装置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確認部６５０に従って動作することによって構成されている。尚、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、前述した背景置換動作とこの撮影環境確認動作とを切り換えて実施できるようになっている。
【００８１】
図１３は、撮影環境の確認動作についてのフローチャートである。以下では、図１３について説明しながら、図１１および図１２に示された各部の機能について説明する。尚、図１３に示された、撮影環境の確認動作は、第２閃光発光装置１３０を発光させてのプラスティック板１３１の撮影のみがオペレータによって行われるが、その他は、図６に示す撮影環境確認装置８００により実施される。
【００８２】
図１３に示されるステップＳ１１では、図１に示すデジタルカメラ１１により、第２閃光発光装置１３０を発光させてのプラスティック板１３１のみの撮影が行われ、ステップＳ１２では、ステップＳ１１で得られた、背景面であるプラスティック板１３１の撮影画像を表す各画素の画素値を画素毎に換算して得られた輝度のうち最も暗い輝度が検出される。この最暗輝度の検出は、図１１に示される最暗輝度検出部８１０で行われる。ステップＳ１３では、ステップＳ１２で検出された最暗輝度が、予め設定されている閾値Ｂ以上であるか否かが判定される。被写体に比べ背景が明るく写る逆光撮影画像に基づいて背景置換を行う背景置換方法においては、撮影画像上の被写体の画素値と背景の画素値との差が大きいほど良好な背景置換に資することとなる。そこで、逆光撮影画像中においては被写体よりも明るく写る背景画像中の最暗部の輝度でも、通常の被写体を図１に示される撮影セット１０で撮影した撮影画像上の被写体領域から得られる輝度の中でも最も明るい輝度に、さらに、その輝度を明るい方に振るマージンを加えて設定された閾値Ｂを上回ることが保証されているか否か、すなわち背景領域中の最暗部であっても被写体領域の最明部よりはある程度以上明るいことが保証されているか否かを確認する。この判定は、最暗輝度比較判定部８２０で行われる。したがって、ステップＳ１３において、最暗輝度が、予め設定されている閾値Ｂ未満であると判定されると、ステップＳ１１で得られた背景撮影画像に被写体の暗さに近い部分が存在することとなり、実際に被写体を撮影した逆光撮影画像上の被写体と背景とを良好に区別できないということになる。ステップＳ１３において、ステップＳ１２で検出された最暗輝度が閾値Ｂ以上であると判定されると、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、ステップＳ１１で得られた背景面の撮影画像上では１列分の各画素の画素値を順に読み出しつつ輝度に換算し、換算した１列分の輝度に基づいて曲線を近似し、この曲線近似を背景面の撮影画像上の全列について繰り返し行って得られた複数の近似曲線から、代表的な近似曲線を決定する。この代表的な近似曲線が、本発明にいう基準の一様さを表している。ステップＳ１５では、代表近似曲線の値と、ステップＳ１１で得られた背景面の撮影画像上で１列分の各画素の輝度との差分の演算が撮影画像上の全列の全画素について行われる。ステップＳ１６では、予め設定されている閾値Ｃ以上の差分が生じている画素が撮影画像の全画素中に占める割合（％）が求められ、その割合が、予め設定されている閾値Ｄ未満か否かが判定される。この結果、閾値Ｃ以上の差分が生じている画素が撮影画像の全画素中に占める割合（％）が閾値Ｄ以上であるとすると、撮影セット１０のプラスティック板１３１にムラなどによる一様さの歪みが存在していることになる。ステップＳ１６において、閾値Ｃ以上の差分が生じている画素が撮影画像の全画素中に占める割合（％）が閾値Ｄ未満であると判定すると、逆光撮影画像上の背景の明るさの一様さに問題はないとしてこのこのルーチンを終了する。
【００８３】
一方、ステップＳ１３において、最暗輝度が、予め設定されている閾値Ｂ未満であると判定するか、あるいは、ステップＳ１６において、閾値Ｃ以上の差分が生じている画素が撮影画像の全画素中に占める割合（％）が閾値Ｄ以上であるとステップＳ１７に進み、撮影セットの現在の撮影環境が、被写体と背景との良好な区別に適さないとの警告と改善手段の表示が指示される。上述の最暗輝度が、予め設定されている閾値Ｂ未満であると判定された場合の撮影環境の改善策として、被写体を含めた逆光撮影画像において被写体に比べて背景面が明るく写るように、プラスティック板１３１の清掃、デジタルカメラ１１のシャッタ速度の低速化、ＩＳＯ感度の高感度化、絞り値（Ｆ値）の引き上げ、第２閃光発光装置１３０の閃光発光量の引き上げ等が表示画面２２０ａ上に表示される。
【００８４】
また、閾値Ｃ以上の差分が生じている画素が撮影画像の全画素中に占める割合（％）が閾値Ｄ以上であると判定された場合の改善策として、第２閃光発光装置１３０の向きの調整、第２閃光発光装置１３０の前への拡散フィルタの配備等が表示画面２２０ａ上に表示される。
【００８５】
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、背景置換に適した撮影画像が得られる環境であるか否かを確認することができる。
【００８６】
次に、本発明の撮影環境確認方法の第２実施形態について説明する。
【００８７】
図１４から図１６は、第１実施形態の撮影環境確認方法の図１１から図１３に対応する図であり、第１実施形態の撮影環境確認方法と第２実施形態の撮影環境確認方法との間の相違点は、図１４には、図１１に示される割合判定部の８５０の代わりに最大差分検出判定部９５０が示され、図１５には、図１２に示される割合判定部６５５の代わりに最大差分検出判定部６６５が示されている点である。また、図１６には、図１３に示される、閾値Ｃ以上の差分が生じている画素が撮影画像の全画素中に占める割合（％）が閾値Ｄ未満か否かを判定するステップＳ１６の代わりに、演算された差分の中から最大差分が検出され、その最大差分が、予め設定されている閾値Ｅ以上か否かが判定されるステップＳ２６が示されている点である。以下、これらの相違点について、図１６を中心に図１４および図１５を参照しながら説明する。
【００８８】
図１６のステップＳ１１からステップＳ１５は、第１実施形態の撮影環境確認方法と同じであるので説明は省略する。ステップＳ１５において、ステップＳ１１で得られた背景面の撮影画像上で１列分の各画素の輝度との差分の演算が撮影画像上の全列の全画素について行われた後、図１６のステップＳ２６では、これら差分の中の最大の差分が、予め設定されている閾値Ｅ未満か否かが判定され、閾値Ｅ未満であると判定されると、逆光撮影画像上の背景の明るさの一様さに問題はないとしてこのルーチンを終了する。一方、閾値Ｅ以上であると判定されると、撮影セット１０の背景面であるプラスティック板１３１に付着したゴミや汚れ等にによる局所的なノイズのために、被写体と背景との良好な区別が困難な状況にあるとして、ステップＳ１７に進み、警告と改善手段の表示指示が出される。差分の中の最大の差分が閾値Ｅ以上であると判定された場合の撮影環境の改善策としては、プラスティック板１３１の清掃が挙げられる。
【００８９】
以上説明したように、第２実施形態の撮影環境確認方法によっても背景置換に適した逆光撮影画像が得られる環境であるか否かを確認することができる。
【００９０】
尚、以上の実施形態では、撮影環境確認方法として、最暗輝度が、予め設定されている閾値Ｂ以上か否かの判定と、閾値Ｃ以上の差分が生じている画素が撮影画像の全画素中に占める割合（％）が閾値Ｄ未満か否かの判定との双方、または、予め設定されている閾値Ｂ以上か否かの判定と、差分の中の最大の差分が、予め設定されている閾値Ｅ未満か否かの判定との双方を行う例を挙げて説明したが、最暗輝度が、予め設定されている閾値Ｂ以上か否かの判定と、閾値Ｃ以上の差分が生じている画素が撮影画像の全画素中に占める割合（％）が閾値Ｄ未満か否かの判定と、差分の中の最大の差分が、予め設定されている閾値Ｅ未満か否かの判定とのうちのいずれか１つのみを撮影環境確認方法として行っても良い。
【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に示すパーソナルコンピュータの外観斜視図である。
【図３】図１の撮影システムにおける背景置換作業の流れを示す図である。
【図４】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５】ＣＤ−ＲＯＭの概念図である。
【図６】背景置換装置の機能ブロック図である。
【図７】背景置換処理部の詳細を示す図である。
【図８】図７に示される各部で生成される画像を観念的に示す図である。
【図９】お椀に隠れた背後の領域のＲＧＢ値の推定の手法を概念的に示す図である。
【図１０】撮影画像上の上下方向の位置と換算輝度との関係を示す図である。
【図１１】図６に１つのブロックで示される撮影環境確認装置の詳細を示す図である。
【図１２】図５では１つのブロックで示される撮影環境確認部の内容を示す図である。
【図１３】撮影環境の確認動作についてのフローチャートである。
【図１４】撮影環境確認装置のブロック構成図である。
【図１５】第２実施形態の撮影環境確認部の内容を示す図である。
【図１６】第２実施形態の撮影環境確認部による撮影環境の確認動作についてのフローチャートである。
【符号の説明】
【００９２】
１  撮影システム
１０  撮影セット
１１  デジタルカメラ
１２  第１閃光発光装置
１３  撮影台
１３０  第２閃光発光装置
１３１  プラスティック板
１３２  筐体
２０  パーソナルコンピュータ
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
６５０  撮影環境確認部
６５１、８１０  最暗輝度検出部
６５２、８２０  最暗輝度比較判定部
６５３、８３０  近似曲線決定部
６５４、８４０  差分演算部
６５５、８５０  割合判定部
６６５、９５０  最大差分検出判定部
７００  背景置換装置
７１０  画像取得部
７２０  背景置換処理部
７２１  背景推定部
７２２  差し引き部
７２３  ２値化部
７２４  背景置換画像作成部
７３０  画像データ転送部
７４０  画像表示部
８００、９００  撮影環境確認装置
【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】
2010093373.tif 000009
【図８】
2010093373.tif 000010
【図９】
2010093373.tif 000011
【図１０】
2010093373.tif 000012
【図１１】
2010093373.tif 000013
【図１２】
2010093373.tif 000014
【図１３】
2010093373.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2010093373.tif 000017
【図１６】
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