(57)【要約】【課題】高品位の天体画像を得ること。【解決手段】天体画像処理装置１００は、画像と天体検索データベース１０５ｂとの比較に基づいて画像に含まれる天体を特定する特定手段１０５と、天体検索データベース１０５ｂの情報に基づいて、画像において天体が写っている天体領域および天体が写っていない非天体領域を判別する判別手段１０５と、判別された非天体領域を目立たなく補正する補正手段１０５と、判別された天体領域の画像と、補正後の非天体領域の画像とを合成する画像合成手段１０５と、を備える。【選択図】図１
2014048932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像と天体検索データベースとの比較に基づいて前記画像に含まれる天体を特定する特定手段と、
前記天体検索データベースの情報に基づいて、前記画像において天体が写っている天体領域および天体が写っていない非天体領域を判別する判別手段と、
前記画像の前記非天体領域を目立たなく補正する補正手段と、
前記判別された前記天体領域の画像と、前記補正後の前記非天体領域の画像とを合成する画像合成手段と、
を備えることを特徴とする天体画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の天体画像処理装置において、
前記画像は、間欠撮影された複数の画像を含み、
前記判別手段は、前記複数の画像に対してそれぞれ判別を行い、
前記補正手段は、前記複数の画像の天体領域を位置合わせして重ね合成するとともに、前記複数の画像の非天体領域を位置合わせして重ね合成し、
前記画像合成手段は、前記重ね合成された前記天体領域の画像と、前記重ね合成された前記非天体領域の画像とを合成することを備えることを特徴とする天体画像処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の天体画像処理装置において、
前記判別手段は、前記画像に含まれる輝点の周辺が暗い、または輝点と周辺との輝度差が所定値以上、かつ、前記輝点が所定サイズで点状、かつ、前記輝点の色が略白である場合に、当該輝点を前記画像に写った天体と判断することを特徴とする天体画像処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の天体画像処理装置において、
前記判別手段は、前記天体と判断した輝点のみ前記天体検索データベースの情報と照合することを特徴とする天体画像処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の天体画像処理装置において、
前記判別手段は、前記天体検索データベースの情報と合致する輝点の位置を前記天体領域に含め、前記天体と判断していない輝点の位置、前記天体検索データベースの情報と合致しない輝点および非輝点の位置を前記非天体領域に含めることを特徴とする天体画像処理装置。
【請求項６】
請求項５に記載の天体画像処理装置において、
前記補正手段は、前記非天体領域に対する輪郭削除、輝度低下、コントラスト低下および色成分除去のうち少なくとも１つを行うことを特徴とする天体画像処理装置。
【請求項７】
画像を入力する入力処理と、
前記画像と天体検索データベースとの比較に基づいて前記画像に含まれる天体を特定する特定処理と、
前記天体検索データベースの情報に基づいて、前記画像において天体が写っている天体領域および天体が写っていない非天体領域を判別する判別処理と、
前記判別された前記非天体領域を目立たなく補正する補正処理と、
前記判別された前記天体領域の画像と、前記補正後の前記非天体領域の画像とを合成する画像合成処理と
をコンピュータに実行させることを特徴とする天体画像処理プログラム。
【請求項８】
天体の画像を撮像する撮像手段と、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の天体画像処理装置と、を備え、
前記撮像手段で撮像された画像に対して補正することを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天体画像処理装置、天体画像処理プログラム、およびカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
天体を追尾して見かけ上静止した状態で撮影する技術が提案されている。（特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２７９１３５号公報
【特許文献２】特開２０１２−１０３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、家屋や木立などの風景が同時に写りこんでいる場合は、天体は静止した状態で写る一方で、家屋や木立などの静止物が間欠的に写ったり、流れて写ったりすることにより、見苦しい画像になるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による天体画像処理装置は、画像と天体検索データベースとの比較に基づいて画像に含まれる天体を特定する特定手段と、天体検索データベースの情報に基づいて、画像において天体が写っている天体領域および天体が写っていない非天体領域を判別する判別手段と、判別された非天体領域を目立たなく補正する補正手段と、判別された天体領域の画像と、補正後の非天体領域の画像とを合成する画像合成手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、天体が写っている部分とそうでない背景部分とで処理を変えることによって高品位の天体画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施の形態による天体特定を行うデジタルカメラの要部構成を例示するブロック図である。
【図２】図２(a)は天体データベースを用いて再生した天空のある領域における星図である。図２(b)は図２(a)に例示した各星の位置座標を例示する図である。
【図３】図３(a)は検索用データベースを用いて再生した天空のある領域の星図である。図３(b)は図３(a)に例示した星のうち３つの星で構成される各三角形における各辺の長さ比率を例示する図である。
【図４】制御回路が実行する天体特定処理の流れを説明するフローチャートである。
【図５】画像補正処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図６】図６(a)は撮影画像を例示する図である。図６(b)は写っていない輝点を例示する図である。
【図７】図７(a)は撮影画像の中で選択された３輝点を例示する図である。図７(b)は図７(a)に例示した３輝点により構成される三角形の各辺の長さ比率を例示する図である。
【図８】図８(a)は撮影画像の中で選択された３輝点を例示する図である。図８(b)は図８(a)に例示した３輝点により構成される三角形の各辺の長さ比率を例示する図である。
【図９】図９(a)はグルーピングを説明する図である。図９(b)はグルーピング終了後を例示する図である。
【図１０】図１０(a)は図６(a)と異なる時刻の撮影画像２を例示する図である。図１０(b)はさらに異なる時刻の撮影画像３を例示する図である。
【図１１】図１１(a)は「星あり領域」に対する処理を説明する図である。図１１(b)は「星なし領域」に対する処理を説明する図である。
【図１２】合成画像を例示する図である。
【図１３】コンピュータ装置を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。本実施形態は、デジタルカメラで天体画像を撮影し、画像に写っている天体を特定した上で、その天体画像に対する補正処理を行う。天体特定処理は、天空の星を撮影した画像と、星図データを格納したデータベース(DB)とを比較することによって撮影画像に写っている天体を特定する処理をいう。先ず、図１に例示するブロック図を参照して、本発明の一実施の形態によるカメラを説明する。
【０００９】
図１において、カメラ１００は、操作部材１０１と、撮像素子１０２と、地磁気センサ１０３と、ＧＰＳ回路１０４と、制御回路１０５と、記録再生部１０６と、モニタ１０７とを備える。操作部材１０１は、使用者によって操作される種々の入力部材、例えば電源スイッチ、レリーズボタン、メニューボタンなどを含む。カメラ１００は、図示しない三脚等に固定され、天体撮影を行う。
【００１０】
撮像素子１０２は、ＣＭＯＳイメージセンサなどによって構成される。撮像素子１０２は、不図示の撮影レンズで結像される被写体像を撮像し、得られた画像信号を制御回路１０５へ出力する。撮像素子１０２には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルタが形成されており、天体のカラー画像を取得する。
【００１１】
地磁気センサ１０３は、例えば３軸式の磁気センサで構成される。制御回路１０５は、地磁気センサ１０３から出力される各軸成分の磁気検出信号に基づいて、カメラ１００のレンズが向いている方位（撮影する方位）および仰角を演算する。仰角は、撮影方向を示す直線と地平線方向を示す直線が作る角度であり、仰角９０度が天頂に相当する。
【００１２】
ＧＰＳ回路１０４は、図示しないＧＰＳ衛星からの電波を受信し、受信信号にのせられている情報を用いてカメラ１００の位置を求める測位（緯度、経度、高度）演算を行う。本説明では、測位演算によって得られる測位情報、上述した撮影方位、仰角情報、カメラ１００に装着されている撮影レンズの画角情報（レンズの型名、焦点距離等）、および撮影時刻情報を総称して観測情報と呼ぶ。
【００１３】
観測情報を撮影画像に関連づけて保存する設定が行われている場合の制御回路１０５は、撮影を行うと撮影画像のデータおよび観測情報を含む画像ファイルを生成し、記録再生部１０６へ指示したメモリカード５０へ当該画像ファイルを記録させる。観測情報の記録は、メタデータとして画像ファイルの一部に記録しても良いし、画像ファイルと別のファイルとして記録しても構わない。
【００１４】
制御回路１０５は、メモリ、およびその他の周辺回路により構成され、カメラ１００が行う撮影動作を制御する。制御回路１０５を構成するメモリには、ＳＤＲＡＭ１０５ａやフラッシュメモリ１０５ｂが含まれる。ＳＤＲＡＭ１０５ａは揮発性のメモリであって、制御回路１０５がプログラム実行時にプログラムを展開するためのワークメモリとして使用される。また、ＳＤＲＡＭ１０５ａは、データを一時的に記憶するためのバッファメモリとしても使用される。一方、フラッシュメモリ１０５ｂは不揮発性のメモリであって、制御回路１０５が実行するプログラムや、後述する検索用データベースなどを記憶する。
【００１５】
記録再生部１０６は、制御回路１０５からの指示に基づいて画像ファイルをメモリカード５０に記録し、また、メモリカード５０に記録されている画像ファイルを読出す。メモリカード５０は、図示しないカードスロットに着脱自在に取り付けられる記録媒体である。制御回路１０５は、記録再生部１０６によってメモリカード５０から読出された画像ファイルに基づいて、モニタ１０７に撮影画像を再生表示させる。
【００１６】
モニタ１０７は、カメラ１００の背面に搭載された液晶モニタ（いわゆる背面モニタ）である。当該モニタ１０７には、メモリカード５０に記録されている画像ファイルに基づく再生画像や、カメラ１００の機能を設定するための設定メニューなどが表示される。また、使用者が操作部材１０１を操作してモニタ１０７を使用する撮影モードに設定すると、制御回路１０５は、撮像素子１０２から時系列で取得した画像の表示用画像データをモニタ１０７に出力する。これにより、モニタ１０７にスルー画を表示させることもできる。
【００１７】
次に、制御回路１０５が上記天体特定処理で用いるデータベースについて説明する。
＜データベース＞
本実施形態では、天空における恒星、惑星、星雲などの位置を示す座標データを含み、各星が等級単位で分別されている公知の天体データベースに基づいて、あらかじめ検索用データベースを作成しておく。図２は、公知の天体データベースを説明する図である。図２(a)は、上記天体データベースを用いて再生した天空のある領域における星図である。図２(b)は、図２(a)に例示した各星の位置座標を例示する図である。
【００１８】
理科年表によれば、全天において１０等級以下の恒星の数は５４万個あるとされ、このうち暗い空で目視可能な６等級以下の恒星は８,６００個、比較的明るい３等級以下の恒星は２７８個存在する。あらかじめ作成しておく検索用データベースは、例えば、上記天体データベースから３等級以下の明るい星だけを抽出して作成する。検索用データベースには、各星の位置座標、明るさ等級、および色相に加えて、検索用データベースに含まれる星のうち３つの星で構成される三角形の各辺の長さ比率を含める。恒星数が２７８の場合、２７８個の星から星３つを選択して構成される三角形の数は「２７８Ｃ３」個であるので、検索用データベースは２７８×２７７×２７６／(３×２×１)＝３,５４２,２７６個の三角形についての各辺の長さ比率と、２７８個の星の位置座標を格納するものとなる。
【００１９】
なお、検索用データベースにおける天体の位置座標は平面座標系(XY座標系)で表すものとし、検索用データベースの作成元となる公知の天体データベースが極座標系で表されている場合は、上記２７８個の星の位置を平面座標系で表すように変換した上で検索用データベースを作成する。あらかじめ作成した検索用データベースは、制御回路１０５内のフラッシュメモリ１０５ｂに保存しておく。
【００２０】
図３は、検索用データベースを説明する図であり、図３(a)は、検索用データベースを用いて再生した天空のある領域の星図である。図３(b)は、図３(a)に例示した星のうち３つの星で構成される各三角形における各辺の長さ比率を例示する図である。本実施形態では、三角形の３辺の短い方から順番に辺Ａ、辺Ｂ、および辺Ｃと呼び、この順番で３辺比率を表す。図３(a)に例示する画面内の星がｎ個の場合、三角形の数は「ｎＣ３」個であるので、この場合の図３(b)は、ｎ×(ｎ−１)×(ｎ−２) ／(３×２×１)個の三角形の３辺比率を表す。
【００２１】
＜天体特定処理＞
図４は、制御回路１０５が実行する天体画像の補正処理の流れを説明するフローチャートである。上記検索用データベースを有する制御回路１０５は、例えばメニュー画面において「天体画像補正」項目が選択されると、図４による処理を起動させる。
【００２２】
制御回路１０５は、天体画像の補正処理に先立って、処理対象とする天体を特定する。図４のステップＳ１において、制御回路１０５は、メモリカード５０から画像を入力（指示された画像ファイルから画像データをＳＤＲＡＭに読出す）してステップＳ２へ進む。ステップＳ２において、制御回路１０５は、上記読出した画像の観測情報をメモリカード５０から読出してステップＳ３へ進む。観測情報は、上述したように、当該画像の撮影地を示す測位情報、画像を撮影した方位情報、画像を撮影した仰角情報、撮影レンズの情報、および画像の撮影時刻情報を含む。
【００２３】
ステップＳ３において、制御回路１０５は、観測情報に含まれるレンズの型名に基づいて、撮影レンズによって生じている光学的な歪みの補正を行う必要が有るか否かを判定する。制御回路１０５は、歪みが所定量以上の場合はステップＳ３を肯定判定してステップＳ４へ進み、歪みが所定量未満の場合にはステップＳ３を否定判定してステップＳ５へ進む。歪みの大きさと撮影レンズの型名および焦点距離との関係は、あらかじめフラッシュメモリ１０５ｂ内に記録されている。
【００２４】
ステップＳ４において、制御回路１０５は、撮影画像に対して画像処理で歪みを補正する。例えば、撮影レンズの構成によって樽型歪曲収差が生じている場合の歪曲補正は、樽型の膨らみを抑えるように歪曲補正を行う。また、例えば、撮影レンズの構成によって糸巻き型歪曲収差が生じている場合の歪曲補正は、糸巻き型の窪みを抑えるように歪曲補正を行う。
【００２５】
制御回路１０５は、撮影レンズの型名に基づいてレンズの歪曲が樽型か糸巻型かを判定し、撮影レンズの焦点距離に応じて歪曲補正の強弱を決める。歪曲補正の強弱を決めるパラメータは、例えば、フラッシュメモリ１０５ｂ内にあらかじめ記録されている。歪み補正により、撮影画像におけるレンズ収差に起因する輝点（天体）の位置ずれを抑制できる。
【００２６】
ステップＳ５において、制御回路１０５は、検索用データベースの検索領域を決定する。具体的には、観測情報に基づいて、検索用データベースが有する全天空のデータのうち、入力した撮影画像に写っていると見込まれる天体群の範囲を絞り込む。すなわち、撮影時刻および測位情報に基づき、その時刻にその撮影地からその方位を見た場合に観測し得る天体群を絞り込む。さらに、仰角情報に基づいて推定される天体の高さ（水平線に対して見上げる角度）と、撮影レンズの画角情報とに基づき、写っている可能性がある天体群の範囲を絞り込む。
【００２７】
検索用データベースが有する三角形の数（３,５４２,２７６個）は、全天にわたる個数である。このうち、地球上のある地点で実際に観測し得る天体の数は、地球の裏側を除くほぼ半数と考えられる。そこで、恒星数を単純に１／２と仮定すれば、この中から星３つを選択した場合に構成される三角形の数は「(２７８／２)Ｃ３」＝４３７,９８９個である。この中から、上述した撮影地、方位、高さ、画角に基づいて実際に観測し得る天体群（これらの星で構成される三角形）を絞り込む。制御回路１０５は、このように検索領域の絞り込みを行うとステップＳ６へ進む。図６(a)は、ステップＳ１で入力した撮影画像（ステップＳ４で歪み補正した場合は補正後の画像）を例示する図である。
【００２８】
図４のステップＳ６において、制御回路１０５は、図６(a)に例示する画像の画面内に含まれる輝点(＝天体)のうち３点を代表点として選択する。輝点は天体に相当し、画素位置が近接する複数のデータから構成される。輝点の選び方は、例えば輝度が明るい方から順に３つを自動選択する。なお、撮影画像（図６(a)）をモニタ１０７に再生表示した上で、操作者が操作部材１０１を操作して指示した輝点を選んでもよい。図７(a)は、撮影画像の中で選択された３輝点ａ’、ｂ’、およびｃ’を例示する図である。
【００２９】
ステップＳ７において、制御回路１０５は、上記代表点を検索用データベースとの間で比較する。先ず、上記３輝点の位置を示す相対座標値を求め、これら３輝点により構成される三角形の各辺の長さ比率を算出する。図７(b)は、図７(a)に例示した３輝点により構成される三角形の各辺の長さ比率を例示する図である。この場合も、構成される三角形の３辺の長さが短い方から順番に辺Ａ、辺Ｂ、および辺Ｃと呼び、この順番で３辺比率を表すものとする。
【００３０】
そして制御回路１０５は、ステップＳ５で絞り込んだ検索用データベースの領域を参照し、図７(a)に例示する代表点ａ’、ｂ’、ｃ’により構成される三角形の各辺の長さ比率と比較する。ステップＳ８において、制御回路１０５は、上記３辺比率が一致するか否かを判定する。制御回路１０５は、撮影画像との間で３辺比率が一致する３点の組合せが検索用データベースの中に存在する場合にステップＳ８を肯定判定してステップＳ９へ進み、３辺比率が一致する３点（＝３つの天体）の組合せが検索用データベースの中に存在しない場合には、ステップＳ８を否定判定してステップＳ６へ戻る。
【００３１】
ステップＳ６へ戻る場合の制御回路１０５は、図６(a)に例示する画像の画面内に含まれる輝点(＝天体)から別の３点の組を代表点として選択し、一致する３点の組が見つかるまで上述した処理を繰り返す。
【００３２】
ステップＳ８を肯定判定して進むステップＳ９では、制御回路１０５は、上記検索用データベースとの比較で所定回数の一致を判定するまで、比較処理（Ｓ６、Ｓ７）を繰り返す。具体的には、図６(a)に例示する画像の画面内に含まれる輝点(＝天体)から別の３点の組を代表点として選択する。図８(a)は、撮影画像の中で選択された３輝点ｅ’、ｆ’、およびｉ’を例示する図である。そして制御回路１０５は、３輝点の位置を示す相対座標値を求め、これら３輝点により構成される三角形の各辺の長さ比率を算出する。図８(b)は、図８(a)に例示した３輝点により構成される三角形の各辺の長さ比率を例示する図である。この場合も、構成される三角形の３辺の短い方から順番に辺Ａ、辺Ｂ、および辺Ｃと呼び、この順番で３辺比率を表すものとする。
【００３３】
２回目以降の比較を行う制御回路１０５は、検索用データベースのうち前回の比較で用いた三角形の近傍領域を参照し、図８(a)に例示する代表点ｅ’、ｆ’、ｉ’により構成される三角形の各辺の長さ比率と比較する。このように比較処理を繰り返すのは、撮影画像の中に写り込んでしまった点光源などの輝点や、撮像素子の画素欠陥に起因する輝点ノイズ等など、「星」以外の不要な輝点が存在する場合を考慮したものである。
【００３４】
制御回路１０５は、上述したように検索用データベースとの比較の繰り返しによって所定回数の一致を判定したか否かを判定する。撮影画像の上で所定数の三角形について検索用データベースとの間でのマッチングが取れた（一致を判断した）時点で、撮影画像と検索用データベースとの間で輝点（すなわち天体）の位置関係に関して相関が取れたと判断するためである。このように、検索用データベースが有する情報の中で、撮影画像に含まれる天体の情報を、検索用データベースと撮影画像との間の三角形の一致に基づいて特定する。制御回路１０５は、例えば３回の一致を判定した場合にステップＳ９を肯定判定してステップＳ１０へ進む。制御回路１０５は、一致と判定した回数が３回に満たない場合には、ステップＳ９を否定判定してステップＳ６へ戻る。
【００３５】
ステップＳ６へ戻る場合の制御回路１０５は、図６(a)に例示する画像の画面内に含まれる輝点(＝天体)から別の３点の組を代表点として選択し、上述した処理を繰り返す。
【００３６】
＜画像補正処理＞
図６(a)に例示した画像に含まれる天体を特定した制御回路１０５は、ステップＳ１０において、以下に説明する画像補正処理を行う。図５は、画像補正処理の詳細を説明するフローチャートである。図５のステップＳ３１において、制御回路１０５は画像スキャンを開始させてステップＳ３２へ進む。画像スキャンは、図６(a)の画像の画面左上を起点として、例えば所定サイズ（例えば８×８画素）のブロックを水平右方向へずらしながら、当該ブロックの中に天体（星）が存在するか否かを順次探索する処理をいう。
【００３７】
ステップＳ３２において、制御回路１０５は、ブロックの中に星が有るか否かを判定する。制御回路１０５は、以下の３つの条件を全て満足する場合にのみ天体による輝点と判断し、この輝点に対応する天体情報（等級、色相、星団や星雲名など）が存在するかについて、検索用データベースと照合する。
【００３８】
１．輝点の周辺が暗い、もしくは輝点と周辺との輝度差が例えば８ビット表記で６４以上
２．輝点のサイズが例えば３×３ピクセルのサイズで点状である(流れていない)
３．輝点における色差成分が白から極端にずれて色（赤または青）が付いてない
【００３９】
制御回路１０５は、上記照合の結果、対応する天体情報が検索用データベースに存在し、その内容が合致する場合に、ステップＳ３２を肯定判定してステップＳ３３へ進む。制御回路１０５は、上記３条件の中に満足しない条件があった場合、対応する天体情報が検索用データベースに存在しない、またはその内容が合致しない場合には、ステップＳ３２を否定判定してステップＳ３５へ進む。これにより、撮影画像に写っている輝点の明るさ、色、位置が検索用データベースの情報と合致しない場合（照明など）や、検索用データベースに天体情報があっても撮影画像の対応する位置に輝点として写っていない場合には、ステップＳ３２を否定判定してステップＳ３５へ進むことになる。上述したように、撮影画像（図６(a)）と検索用データベースとの間で輝点（すなわち天体）の位置関係に関して相関が取れているので、ステップＳ３２の判定は容易に行える。
【００４０】
ステップＳ３３において、制御回路１０５は、当該ブロックを「星あり領域」としてステップＳ３４へ進む。一方ステップＳ３５において、制御回路１０５は、当該ブロックを「星なし領域」としてステップＳ３４へ進む。ステップＳ３４において、制御回路１０５は、画像（図６(a)）の全域をスキャンしたか否かを判定する。制御回路１０５は、画像の画面右下の終点位置までスキャンした場合にステップＳ３４を肯定判定してステップＳ３６へ進む。制御回路１０５は、画像の画面右下の終点位置までスキャンしていない場合には、ステップＳ３４を否定判定してステップＳ３２へ戻る。ステップＳ３２へ戻る場合の制御回路１０５は、ブロック位置が画像の右端へ到達したらブロックを画面左端へ戻すとともに画面下方向へ移動し、ブロックを再び水平右方向へずらす。画像の画面右下は、画像スキャンの終点である。
【００４１】
ステップＳ３６において、制御回路１０５は、グルーピングを開始させてステップＳ３７へ進む。グルーピングは、「輝点が存在すべき位置になかった領域」すなわち、「検索用データベースの情報通りに輝点が写っていなかった領域」を含む二次元空間を作成することをいう。
【００４２】
図６(b)は、図６(a)の撮影画像に写っていない天体（星）の輝点を、検索用データベースに基づいて表した図であり、図６(a)において家屋や木立などの背景に隠れて写らなかった星に相当する輝点（図２(a)に含まれる３つの天体ｈ、ｊ、ｇに対応）を、図６(a)の背景部分に重ねて合成したものである。制御装置１０５は、図６(b)において、３つの天体ｈ、ｊ、ｇにそれぞれ対応する３つの輝点Ｈ、Ｊ、Ｇを対象にグルーピングを行う。
【００４３】
制御回路１０５は、図９(a)に例示するように、輝点を重ねた位置と同じ色の背景領域を同じグループとしながら、グループの境界を順次参照する。そして、境界の両側の輝度が所定輝度より低くなく、かつ境界の両側で所定の輝度差が現れるところまで当該グループを拡張（もしくは縮小）する。これにより、図９(b)に例示するように、背景と空との間を仕切る境界までグループの範囲を広げ、グルーピングを終了する。
【００４４】
このようなグループの拡大・縮小は、グルーピングのアルゴリズムとマッチするように、グルーピング処理と拡大・縮小処理との間で処理の順序を前後させてもよい。ステップＳ３７において、制御回路１０５は、グループの面積が所定のサイズ以上か否かを判定する。制御回路１０５は、グルーピング後の面積が所定サイズ以上である場合は、ステップＳ３７を肯定判定してステップＳ３８へ進み、グルーピング後の面積が所定サイズに満たない場合は、ステップＳ３７を否定判定してステップＳ４０へ進む。
【００４５】
ステップＳ３８において、制御回路１０５は、当該グループを有効としてステップＳ３９へ進む。ステップＳ４０において、制御回路１０５は、当該グループを解除（グループとして扱わない）してステップＳ３９へ進む。ステップＳ３９において、制御回路１０５は、図６(b)の画像全域を処理したか否かを判定する。制御回路１０５は、写っていない輝点Ｈ、Ｊ、Ｇに基づいて全ての背景領域を対象にグルーピング処理した場合にステップＳ３９を肯定判定してステップＳ４１へ進む。制御回路１０５は、全ての背景領域を対象にグルーピング処理していない場合には、ステップＳ３９を否定判定してステップＳ３７へ戻る。ステップＳ３７へ戻る場合の制御回路１０５は、上述した処理を繰り返す。グルーピング終了時において有効なグループは、以降に説明する「星なし領域」に対応する。
【００４６】
ステップＳ４１において、制御回路１０５は、「星あり領域」に対する画像処理を行う。制御回路１０５は、例えば、図６(a)の撮影画像との間でそれぞれ撮影時刻が異なる図１０(a)の撮影画像２と、図１０(b)の撮影画像３とを有する場合に、これら間欠撮影した各画像に対して上記グルーピング処理を施す。制御回路１０５はさらに、撮影画像１、撮影画像２、撮影画像３からそれぞれ「星なし領域」を除外し、「星あり領域」のみについて、撮影画像１、撮影画像２、撮影画像３間で生じた星の位置のずれ（地球の自転に起因するもの）をキャンセルすべく、輝点の位置を基準に位置合わせして重ね合成した天体画像を作る。重ね合成する際、「星なし領域」とオーバーラップする部分を単純加算すると不自然な絵となるので、オーバーラップする部分に関しては星あり画像のみを加算するように排他的加算平均を行って合成する。
【００４７】
図１１(a)は、「星あり領域」に対する重ね合成後の画像を例示する図である。図１１(a)において、背景に相当する領域（斜線で表示）が元の撮影画像における背景領域に比べて左右の幅が狭いのは、撮影時刻の異なる３枚の撮影画像間で輝点の位置を合わせたことにより、３枚の画像間で重複する背景領域だけが残ったためである。一方、「星あり領域」については重ね合成によって高品位な星像が得られる。
【００４８】
ステップＳ４２において、制御回路１０５は、「星なし領域」に対する画像処理を行う。制御回路１０５は、撮影画像１、撮影画像２、撮影画像３からそれぞれ得た「星なし領域」を重ね合成（単純加算）した画像を作る。撮影画像１、撮影画像２、撮影画像３において背景は動かないので、「星なし領域」の位置は同一である。このため、重ね合成の際は、３枚の星なし画像の背景の位置を基準に位置合わせして論理積(AND)をとってもよい。図１１(b)は、「星なし領域」に対する重ね合成後の画像を例示する図である。制御回路１０５は、重ね合成後の「星なし領域」から輪郭を削除し、領域の輝度を下げ、コントラストを落とし、色成分を抜いたりすることにより、目立たなくする処理を行う。「星なし領域」が照明などの輝点を含んでいる場合は、当該輝点の周囲の輝度に合わせるように輝度を下げた上で、上記処理を施す。なお、輪郭削除、輝度低下、コントラスト低下および色成分を除く処理のうち少なくとも１つを行うようにしてもよい。
【００４９】
ステップＳ４３において、制御回路１０５は、重ね合成後の「星あり領域」に対する画像(図１１(a))に対し、重ね合成後の「星なし領域」の画像(図１１(b))を貼り付けて合成し、ステップＳ４４へ進む。ステップＳ４４において、制御回路１０５は、必要に応じて貼り付け境界部にフィルタ処理を施し、「星あり領域」と「星なし領域」間のつながりが自然になるようにぼかす。
【００５０】
制御回路１０５は、フィルタ処理後に図５による処理を終了し、図４のステップＳ１１へ進む。図４のステップＳ１１において、制御回路１０５は、メモリカード５０へ画像補正処理後の画像を記録して図４による処理を終了する。
【００５１】
以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）カメラ１００は、画像と天体検索データベース１０５ｂとの比較に基づいて画像に含まれる天体を特定する制御回路１０５と、天体検索データベース１０５ｂの情報に基づいて、画像において天体が写っている天体領域および天体が写っていない非天体領域を判別する制御回路１０５と、判別された非天体領域を目立たなく補正する制御回路１０５と、判別された天体領域の画像（図１１(a)）と、補正後の非天体領域の画像（図１１(b)）とを合成する制御回路１０５と、を備えるようにしたので、例えば、非天体領域を天体領域に比べて暗くするなどして、天体が写っている部分とそうでない背景部分とで処理を変えることによって、メリハリの付いた高品位の天体画像が得られる。
【００５２】
なお、補正処理を自動で行う例を説明したが、補正後の非天体領域の画像（図１１(b)）を事前にプリ画像としてモニタ１０７に表示し、補正処理をするか否かをユーザーが選択できるようにしてもよい。また、補正処理の強度を選択できるようにしてもよい。
【００５３】
（２）上記（１）のカメラ１００において、画像は、間欠撮影された複数の画像（図６(a)、図１０(a)、図１０(b)）を含み、制御回路１０５は、複数の画像に対してそれぞれ判別を行い、制御回路１０５は、複数の画像の天体領域を位置合わせして重ね合成するとともに（図１１(a)）、複数の画像の非天体領域を位置合わせして重ね合成し（図１１(b)）、制御回路１０５は、重ね合成された天体領域の画像（図１１(a)）と、重ね合成された非天体領域の画像（図１１(b)）とを合成するようにした。これにより、天体は静止した状態で写り、家屋や木立などの静止物も止まって写るので、見苦しい画像にならない。
【００５４】
（３）上記（２）のカメラ１００において、制御回路１０５は、画像に含まれる輝点の周辺が暗い、または輝点と周辺との輝度差が８ビット表記の場合に６４以上、かつ、輝点が３ピクセル×３ピクセル以下のサイズで点状、かつ、輝点の色が略白である場合に、当該輝点を画像に写った天体と判断するようにしたので、人工衛星や航空機の照明、点光源など、天体以外の輝点を適切に除外できる。
【００５５】
（４）上記カメラ１００において、制御回路１０５は、天体と判断した輝点のみ天体検索データベース１０５ｂの情報と照合するようにしたので、天体以外の輝点も照合する場合に比べて、照合処理の負担を軽減できる。
【００５６】
（５）上記カメラ１００において、制御回路１０５は、天体検索データベース１０５ｂの情報と合致する輝点の位置を天体領域に含め、天体と判断していない輝点の位置、天体検索データベース１０５ｂの情報と合致しない輝点および非輝点の位置を非天体領域に含めるようにした。これにより、天体以外の輝点の位置、天体検索データベース１０５ｂの情報と合致しない輝点の位置、天体検索データベース１０５ｂに情報があるにもかかわらず写らなかった輝点の位置を、適切に非天体領域に含めることができる。
【００５７】
なお、天体検索データベース１０５ｂの情報通りに写らなかった天体を特定できるので、副次的な効果として「撮影されなかった天体」としてリストアップして撮影データに付加してもよい。このような付加データは、後の天体撮影時に活かすことができる。
【００５８】
（６）上記カメラ１００において、制御回路１０５は、非天体領域に対する輪郭削除、輝度低下、コントラスト低下および色成分除去のうち少なくとも１つを行うようにしたので、非天体領域が天体領域に比べて目立たなくなり、メリハリの付いた高品位の天体画像が簡単に得られる。
【００５９】
（変形例１）
上述した天体特定処理は一例であり、他の特定手法によって撮影画像の中の天体を特定してもよい。
【００６０】
（変形例２）
上記実施形態では、天体データベースから３等級以下の星を抽出するように説明したが、星の等級は上記例に限るものではない。例えば６等級以下の星を用いるようにしてもよい。
【００６１】
（変形例３）
上述した実施形態では、カメラ１００で天体特定および画像補正処理を行う例を説明したが、パーソナルコンピュータを用いて天体特定および画像補正を行う装置を構成してもよい。この場合には、図１３に示すコンピュータ装置２００に図４および図５に例示したフローチャートの処理を行うプログラムを実行させることにより、天体特定、画像補正処理装置を構成する。プログラムをパーソナルコンピュータ２００に取込んで使用する場合には、パーソナルコンピュータ２００のデータストレージ装置にプログラムをローディングした上で、当該プログラムを実行させることによって天体特定、画像補正処理装置として使用する。
【００６２】
パーソナルコンピュータ２００に対するプログラムのローディングは、プログラムを格納したＣＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体２０４をパーソナルコンピュータ２００にセットして行ってもよいし、ネットワークなどの通信回線２０１を経由する方法でパーソナルコンピュータ２００へローディングしてもよい。通信回線２０１を経由する場合は、通信回線２０１に接続されたサーバー（コンピュータ）２０２のハードディスク装置２０３などにプログラムを格納しておく。プログラムは、記憶媒体２０４や通信回線２０１を介する提供など、種々の形態のコンピュータプログラム製品として供給することができる。
【００６３】
以上の説明はあくまで一例であり、上記の実施形態の構成に何ら限定されるものではない。
【符号の説明】
【００６４】
１００…カメラ
１０１…操作部材
１０２…撮像素子
１０３…地磁気センサ
１０４…ＧＰＳ回路
１０５…制御回路
１０５ａ…ＳＤＲＡＭ
１０５ｂ…フラッシュメモリ
１０６…記録再生部
１０７…モニタ
２００…コンピュータ
２０４…記憶媒体
【図１】
2014048932.tif 000003
【図２】
2014048932.tif 000004
【図３】
2014048932.tif 000005
【図４】
2014048932.tif 000006
【図５】
2014048932.tif 000007
【図６】
2014048932.tif 000008
【図７】
2014048932.tif 000009
【図８】
2014048932.tif 000010
【図９】
2014048932.tif 000011
【図１０】
2014048932.tif 000012
【図１１】
2014048932.tif 000013
【図１２】
2014048932.tif 000014
【図１３】
2014048932.tif 000015