(57)【要約】      （修正有）【課題】小型の撮像装置で撮影した画像に対して、自然なボケを付加することの可能な画像処理装置を提供する。【解決手段】関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタにより画像のぼかし処理を行う画像処理装置において、１つ以上のぼかし処理パラメータを入力するためのパラメータ入力部１と、パラメータ入力部１に入力されたぼかし処理パラメータの値に基づいて、第一のぼかし処理フィルタ、第二のぼかし処理フィルタ及び第一のぼかし処理フィルタと第二のぼかし処理フィルタとの合成比を決定し、該合成比で第一のぼかし処理フィルタと第二のぼかし処理フィルタとを合成した合成ぼかし処理フィルタを設定する合成ぼかし処理フィルタ設定部２と、合成ぼかし処理フィルタ設定部２により設定された合成ぼかし処理フィルタを用いて画像のぼかし処理を行うぼかし処理部３と、から構成される。【選択図】図１
2014011499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタにより画像のぼかし処理を行う画像処理装置において、
１つ以上のぼかし処理パラメータを入力するためのパラメータ入力部と、
前記パラメータ入力部に入力された前記ぼかし処理パラメータの値に基づいて、第一のぼかし処理フィルタ、第二のぼかし処理フィルタ及び前記第一のぼかし処理フィルタと第二のぼかし処理フィルタとの合成比率を決定し、該合成比率で該第一のぼかし処理フィルタと該第二のぼかし処理フィルタとを合成した合成ぼかし処理フィルタを設定する合成ぼかし処理フィルタ設定部と、
前記合成ぼかし処理フィルタ設定部により設定された前記合成ぼかし処理フィルタを用いて画像のぼかし処理を行うぼかし処理部と、
から構成されることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記第一のぼかし処理フィルタと前記第二のぼかし処理フィルタとは、ぼかし度合いが異なり、
前記合成ぼかし処理フィルタ設定部は、前記第一のぼかし処理フィルタ及び前記第二のぼかし処理フィルタのうち、ぼかし度合いが小さい方のぼかし処理フィルタの比率が大きくなるように、該第一のぼかし処理フィルタと該第二のぼかし処理フィルタとの合成比率を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記パラメータ入力部に入力される前記ぼかし処理パラメータは、ぼかし対象領域に写っている物体に対する輪郭の残し具合を表す輪郭残し具合パラメータと前記ぼかし対象領域に写っている物体に対するぼかしの拡がり具合を表すぼかし拡がり具合パラメータの少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記第一のぼかし処理フィルタと前記第二のぼかし処理フィルタの少なくともいずれかが、ガウス関数を用いて構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記第一のぼかし処理フィルタと前記第二のぼかし処理フィルタの少なくともいずれかが、点像分布関数を用いて構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記第一のぼかし処理フィルタがガウス関数を用いて構成され、
前記第一のぼかし処理フィルタは、前記第二のぼかし処理フィルタに比べてぼかし度合いが小さく、
前記第一のぼかし処理フィルタのガウス関数における標準偏差σが２以下であり、
前記第二のぼかし処理フィルタに対する前記第一のぼかし処理フィルタの合成比率が８／２以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記パラメータ入力部は、さらに、前記ぼかし処理パラメータの優先度を入力可能に構成され、
前記合成ぼかし処理フィルタ設定部は、前記ぼかし処理パラメータの値と前記ぼかし処理パラメータの優先度に基づいて、第一のぼかし処理フィルタ、第二のぼかし処理フィルタ及び前記第一のぼかし処理フィルタと第二のぼかし処理フィルタとの合成比率を決定することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記パラメータ入力部は、さらに、前記ぼかし処理パラメータの比率を入力可能に構成され、
前記合成ぼかし処理フィルタ設定部は、前記ぼかし処理パラメータの比率に基づいて、前記第一のぼかし処理フィルタと第二のぼかし処理フィルタとの合成比率を決定することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置で撮影された画像に対するぼかし処理を行う画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置でポートレート写真を撮影する場合、被写体の背景を大きくぼかした被写界深度の浅い写真が好まれる。被写界深度を浅くするためには、レンズの口径や撮像素子のサイズを大きくする必要がある。
しかるに、コンパクトデジタルカメラ等、小型の撮像装置では、装置の物理的な大きさが制限されるため、レンズの口径や撮像素子のサイズを大きくして、ボケを大きくすることが困難である。
このため、従来、小型の撮像装置で撮影された画像に対しては、例えば、次の特許文献１に記載の画像処理装置のように、所定の画像処理を施すことによってボケを付加する手法が用いられている。
【０００３】
特許文献１に記載の画像処理装置では、撮像装置で撮影された画像に対して、ガウス関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタを使用してボケを付加している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−３２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
２次元画像から人間が奥行き感を感じる要因としては、「背景のボケ」以外に、遠くに行くほど物体の大きさが小さくなる「大きさ」、遮蔽されているものは奥側に位置する「遮蔽・重なり」、「消失線」、「肌理の勾配」などもあることが知られている（参考文献：Fundamentals of Sensation and Perception/Michael W.Levine著）。これらの要因には、物体の輪郭線（あるいは消失線自身）が強く関係している。よって、奥行き感を自然に感じるためには、背景ボケに加えて、輪郭線を残すことが望ましい。
ボケが自然に感じられる画像では、被写体の背景に位置する物体の形状や輪郭が残りながらぼけていく。形状や輪郭が残りながらぼけていけば、背景に位置する物体の様子が認識でき、且つ、背景に位置する物体同士の位置関係が認識できるため、自然な奥行き感が得られる。
【０００６】
しかし、小型の撮像装置で撮影された画像に対し、一般的な画像処理ソフトウェアや、特許文献１に示したような撮像装置内で用いられているガウス関数や点像分布関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタを使用して、十分な拡がりを持つようにボケを付加すると、背景に位置する物体の輪郭や形状が崩れて、奥行き感が損なわれた不自然な感じの画像となってしまう。また、拡がりを抑えてボケを付加すると、背景に位置する物体の輪郭や形状がはっきりし過ぎて、自然なボケが感じられない。
このため、コンパクトデジタルカメラ等、小型の撮像装置を用いる一般のユーザには、撮影した画像に対して、自然なボケを付加することが非常に困難であった。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、小型の撮像装置で撮影した画像に対して、自然なボケを付加することの可能な画像処理装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明による画像処理装置は、関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタにより画像のぼかし処理を行う画像処理装置において、１つ以上のぼかし処理パラメータを入力するためのパラメータ入力部と、前記パラメータ入力部に入力された前記ぼかし処理パラメータの値に基づいて、第一のぼかし処理フィルタ、第二のぼかし処理フィルタ及び前記第一のぼかし処理フィルタと第二のぼかし処理フィルタとの合成比率を決定し、該合成比率で該第一のぼかし処理フィルタと該第二のぼかし処理フィルタとを合成した合成ぼかし処理フィルタを設定する合成ぼかし処理フィルタ設定部と、前記合成ぼかし処理フィルタ設定部により設定された前記合成ぼかし処理フィルタを用いて画像のぼかし処理を行うぼかし処理部と、から構成されることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の画像処理装置においては、前記第一のぼかし処理フィルタと前記第二のぼかし処理フィルタとは、ぼかし度合いが異なり、前記合成ぼかし処理フィルタ設定部は、前記第一のぼかし処理フィルタ及び前記第二のぼかし処理フィルタのうち、ぼかし度合いが小さい方のぼかし処理フィルタの比率が大きくなるように、該第一のぼかし処理フィルタと該第二のぼかし処理フィルタとの合成比率を決定するのが好ましい。
【００１０】
また、本発明の画像処理装置においては、前記パラメータ入力部に入力される前記ぼかし処理パラメータは、ぼかし対象領域に写っている物体に対する輪郭の残し具合を表す輪郭残し具合パラメータと前記ぼかし対象領域に写っている物体に対するぼかしの拡がり具合を表すぼかし拡がり具合パラメータの少なくともいずれかを含むのが好ましい。
【００１１】
また、本発明の画像処理装置においては、前記第一のぼかし処理フィルタと前記第二のぼかし処理フィルタの少なくともいずれかが、ガウス関数を用いて構成されているのが好ましい。
【００１２】
また、本発明の画像処理装置においては、前記第一のぼかし処理フィルタと前記第二のぼかし処理フィルタの少なくともいずれかが、点像分布関数を用いて構成されているのが好ましい。
【００１３】
また、本発明の画像処理装置においては、前記第一のぼかし処理フィルタがガウス関数を用いて構成され、前記第一のぼかし処理フィルタは、前記第二のぼかし処理フィルタに比べてぼかし度合いが小さく、前記第一のぼかし処理フィルタのガウス関数における標準偏差σが２以下であり、前記第二のぼかし処理フィルタに対する前記第一のぼかし処理フィルタの合成比率が８／２以上であるのが好ましい。
【００１４】
また、本発明の画像処理装置においては、前記パラメータ入力部は、さらに、前記ぼかし処理パラメータの優先度を入力可能に構成され、前記合成ぼかし処理フィルタ設定部は、前記ぼかし処理パラメータの値と前記ぼかし処理パラメータの優先度に基づいて、第一のぼかし処理フィルタ、第二のぼかし処理フィルタ及び前記第一のぼかし処理フィルタと第二のぼかし処理フィルタとの合成比率を決定するのが好ましい。
【００１５】
また、本発明の画像処理装置においては、前記パラメータ入力部は、さらに、前記ぼかし処理パラメータの比率を入力可能に構成され、前記合成ぼかし処理フィルタ設定部は、前記ぼかし処理パラメータの比率に基づいて、前記第一のぼかし処理フィルタと第二のぼかし処理フィルタとの合成比率を決定するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、小型の撮像装置で撮影した画像に対して、自然なボケを付加することの可能な画像処理装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例１にかかる画像処理装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１の画像処理装置に備わるパラメータ入力部おける、ぼかし処理パラメータの入力形態の例を示す説明図で、(a)は第一の例の入力形態を示す概念図、(b)は第二の例の入力形態を示す概念図である。
【図３】図２の画像処置装置に備わるパラメータ入力部に入力されたぼかし処理パラメータの値に対する、夫々のパラメータに対応する第一及び第二のぼかし処理フィルタに用いられる関数並びに第一のぼかし処理フィルタと第二のぼかし処理フィルタとの合成比率との関係を示す説明図で、(a)はぼかし対象領域に写っている物体に対する輪郭の残し具合を表す輪郭残し具合パラメータｓの値に対する、第一のぼかし処理フィルタに用いられるガウス関数における標準偏差σsを示すグラフ、(b)はぼかし対象領域に写っている物体に対するぼかしの拡がり具合を表すぼかし拡がり具合パラメータｔの値に対する、第二のぼかし処理フィルタに用いられるガウス関数における標準偏差σtを示すグラフ、(c)はぼかし対象領域に写っている物体に対する輪郭の残し具合を表す輪郭残し具合パラメータｓの値に対する、合成ぼかし処理フィルタにおける第一のぼかし処理フィルタの比率ａ1を示すグラフである。
【図４】実施例１の画像処理装置における合成ぼかし処理フィルタと、比較例１，２の標準偏差が夫々異なるガウス関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタを用いて、ぼかし処理を行った場合の画像のボケ具合を示すガウス分布の右半分のグラフである。
【図５】実施例１の画像処理装置における合成ぼかし処理フィルタと、比較例１，２の標準偏差が夫々異なるガウス関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタを用いて、２１ピクセル×２１ピクセルの中央に位置する１ピクセルに対してぼかし処理を行った場合の画像のボケ具合を示す説明図で、(a)は原画像を示す図、(b)は実施例１の画像処理装置における合成ぼかし処理フィルタを用いてぼかし処理を行った場合の画像のボケ具合を示す図、(c)は比較例１のガウス関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタを用いてぼかし処理を行った場合の画像のボケ具合を示す図、(d)は比較例２のガウス関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタを用いてぼかし処理を行った場合の画像のボケ具合を示す図である。なお、デジタル画像の信号値は０から２５５まで２５６段階で表現できるが、図５では分かり易くするために、信号値を１０段階で表現している。
【図６】手前に被写体である円形状の物体、被写体の背景に３段階の距離をおいて多角形の物体が配置された画像のボケ状態を示す説明図で、(a)は原画像を示す図、(b)は実施例１の画像処理装置における、合成ぼかし処理フィルタ設定部が設定した関数ｆ（ｘ）が式１である合成ぼかし処理フィルタを用いて、原画像の全領域にボケを付加したときの画像のボケ状態を示す図、(c)は比較例１の標準偏差σ＝０．９のガウス関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタを用いて、原画像の全領域にボケを付加したときの画像のボケ状態を示す図、(d)は比較例２の標準偏差σ＝４のガウス関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタを用いて、原画像の全領域にボケを付加したときの画像のボケ状態を示す図である。
【図７】ある画像における被写体の背景のボケ具合を示す写真で、(a)は原画像の写真、(b)は(a)に示す原画像の写真と同じ範囲を(a)の写真を撮影した撮像装置に比べて撮像素子のサイズが大きな撮像装置で撮影した画像の写真、(c)は(a)の原画像における被写体の背景に対し、比較例２の標準偏差σ＝４のガウス関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタを用いてぼかし処理を行った画像の写真、(d)は(a)の原画像における被写体の背景に対し、実施例１の画像処理装置の合成ぼかし処理フィルタ設定部が設定した関数ｆ（ｘ）が式１である合成ぼかし処理フィルタを用いてぼかし処理を行った画像の写真である。
【図８】実施例１の変形例の画像処理装置における合成ぼかし処理フィルタと、比較例３，４の標準偏差が夫々異なるガウス関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタを用いて、ぼかし処理を行った場合の画像のボケ具合を示すガウス分布の右半分のグラフである。
【図９】手前に被写体である円形状の物体、被写体の背景に３段階の距離をおいて多角形の物体が配置された画像のボケ状態を示す説明図で、(a)は実施例１の変形例の画像処理装置における、合成ぼかし処理フィルタ設定部により設定された関数ｆ（ｘ）が式２である合成ぼかし処理フィルタを用いて、原画像の全領域にボケを付加したときの画像のボケ状態を示す図、(b)は比較例４の標準偏差σ＝５のガウス関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタを用いて、原画像の全領域にボケを付加したときの画像のボケ状態を示す図である。
【図１０】実施例２の画像処理装置における合成ぼかし処理フィルタと、比較例５，６の焦点面からの距離が夫々異なる点像分布関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタを用いて、ぼかし処理を行った場合の画像のボケ具合を示す点像分布のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
実施例の説明に先立ち、本発明の作用効果について説明する。
本発明の画像処理装置は、関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタにより画像のぼかし処理を行う画像処理装置において、１つ以上のぼかし処理パラメータを入力するためのパラメータ入力部と、前記パラメータ入力部に入力された前記ぼかし処理パラメータの値に基づいて、第一のぼかし処理フィルタ、第二のぼかし処理フィルタ及び前記第一のぼかし処理フィルタと第二のぼかし処理フィルタとの合成比率を決定し、該合成比率で該第一のぼかし処理フィルタと該第二のぼかし処理フィルタとを合成した合成ぼかし処理フィルタを設定する合成ぼかし処理フィルタ設定部と、前記合成ぼかし処理フィルタ設定部により設定された前記合成ぼかし処理フィルタを用いて画像のぼかし処理を行うぼかし処理部と、から構成される。
【００１９】
即ち、本発明の画像処理装置は、ユーザに、画像のボケを調整するための１つ以上のぼかし処理パラメータを入力できるようにするとともに、ユーザにより入力されたぼかし処理パラメータの値に基づいて、第一及び第二のぼかし処理フィルタを所定の合成比率で合成した合成ぼかし処理フィルタを設定し、合成ぼかし処理フィルタを用いて画像のぼかし処理を行うように構成されている。
【００２０】
本発明の画像処理装置によれば、自然なボケ状態に、柔軟かつ簡単に調整することが可能となる。
例えば、第一及び第二のぼかし処理フィルタとしてガウス関数を用いて構成したフィルタを用いた場合、１つ以上のぼかし処理フィルタ（第一及び第二のぼかし処理フィルタ）のうち、ぼかし度合い（例えば、ガウス関数における標準偏差σ）が小さい方のぼかし処理フィルタの比率を大きくした合成比率で、２つのぼかし処理フィルタを合成した合成ぼかし処理フィルタを用いて画像のぼかし処理を行うことにより、中心画素近傍は、ぼかし度合い（例えば、標準偏差σ）が小さい方のぼかし処理フィルタによりぼかし処理を施したときの画素値のガウス分布のグラフ形状に近づき、周辺画素は、ぼかし度合い（例えば、標準偏差σ）が大きい方のぼかし処理フィルタによりぼかし処理を施したときの画素値のガウス分布のグラフ形状に近づいた画像にすることができる。このため、本発明の画像処理装置によれば、ぼかし処理対象となる背景に位置する物体の画像を、形状や輪郭を残しながら、薄く拡がるようにぼかすことができ、自然なボケが得られる。
【００２１】
また、本発明の画像処理装置によれば、ユーザがパラメータ入力部を介してぼかし処理パラメータの値を任意に調整することによって、合成ぼかし処理フィルタ設定部が合成対象となる２つのぼかし処理フィルタ（第一及び第二のぼかし処理フィルタ）及びそれら２つのぼかし処理フィルタの合成比率の異なる、様々なタイプの合成ぼかし処理フィルタを設定することができ、ユーザがボケを柔軟に調整できるようになる。
【００２２】
また、本発明の画像処理装置においては、前記第一のぼかし処理フィルタと前記第二のぼかし処理フィルタとは、ぼかし度合いが異なり、前記合成ぼかし処理フィルタ設定部は、前記第一のぼかし処理フィルタ及び前記第二のぼかし処理フィルタのうち、ぼかし度合いが小さい方のぼかし処理フィルタの比率が大きくなるようにして、該第一のぼかし処理フィルタと該第二のぼかし処理フィルタとの合成比率を決定するように構成されているのが好ましい。
このようにすれば、ユーザによるパラメータ入力部を介して入力したぼかし処理パラメータの値如何にかかわらず、常に、ぼかし処理対象とする背景に位置する物体の形状や輪郭を残しながら、薄く拡がるようにぼかすことができ、自然なボケが得られる。
【００２３】
また、本発明の画像処理装置においては、前記パラメータ入力部に入力される前記ぼかし処理パラメータは、ぼかし対象領域に写っている物体に対する輪郭の残し具合を表す輪郭残し具合パラメータと前記ぼかし対象領域に写っている物体に対するぼかしの拡がり具合を表すぼかし拡がり具合パラメータの少なくともいずれかを含むのが好ましい。
このようにすれば、ぼかし処理対象とする背景に位置する物体の画像を、形状や輪郭を残しながら、薄く拡がるようにぼかすことが可能な画像処理装置を実現できる。
【００２４】
また、本発明の画像処理装置においては、前記第一のぼかし処理フィルタと前記第二のぼかし処理フィルタの少なくともいずれかが、ガウス関数を用いて構成されているのが好ましい。
また、本発明の画像処理装置においては、前記第一のぼかし処理フィルタと前記第二のぼかし処理フィルタの少なくともいずれかが、点像分布関数を用いて構成されていてもよい。
このようにすれば、合成ぼかし処理フィルタを用いたぼかし処理を実現できる。
【００２５】
また、本発明の画像処理装置においては、前記第一のぼかし処理フィルタがガウス関数を用いて構成され、前記第一のぼかし処理フィルタは、前記第二のぼかし処理フィルタに比べてぼかし度合いが小さく、前記第一のぼかし処理フィルタのガウス関数における標準偏差σが２以下であり、前記第二のぼかし処理フィルタに対する前記第一のぼかし処理フィルタの合成比率が８／２以上であるのが好ましい。
このようにすれば、ユーザがパラメータ入力部で入力したぼかし処理パラメータの値如何にかかわらず、常に、ぼかし処理対象とする背景にある物体の画像を、形状や輪郭を残しながら、薄く拡がるようにぼかすことができ、かつ、自然なボケが得られる。
【００２６】
また、本発明の画像処理装置においては、前記パラメータ入力部は、さらに、前記ぼかし処理パラメータの優先度を入力可能に構成され、前記合成ぼかし処理フィルタ設定部は、前記ぼかし処理パラメータの値と前記ぼかし処理パラメータの優先度に基づいて、第一のぼかし処理フィルタ、第二のぼかし処理フィルタ及び前記第一のぼかし処理フィルタと第二のぼかし処理フィルタとの合成比率を決定するのが好ましい。
このようにすれば、ぼかし調整の自由度がより大きくなる。
【００２７】
また、本発明の画像処理装置においては、前記パラメータ入力部は、さらに、前記ぼかし処理パラメータの比率を入力可能に構成され、前記合成ぼかし処理フィルタ設定部は、前記ぼかし処理パラメータの比率に基づいて、前記第一のぼかし処理フィルタと第二のぼかし処理フィルタとの合成比率を決定するのが好ましい。
このようにすれば、ユーザがパラメータ入力部で入力したぼかし処理パラメータの値如何にかかわらず、第一のぼかし処理フィルタと第二のぼかし処理フィルタとの合成比率を所望の比率に調整でき、ぼかし調整の自由度がより大きくなる。
【００２８】
以下、本発明の実施例について、図面を用いて説明する。
実施例１
図１は本発明の実施例１にかかる画像処理装置の全体構成を示すブロック図である。図２は図１の画像処理装置に備わるパラメータ入力部おける、ぼかし処理パラメータの入力形態の例を示す説明図で、(a)は第一の例の入力形態を示す概念図、(b)は第二の例の入力形態を示す概念図である。図３は図２の画像処置装置に備わるパラメータ入力部に入力されたぼかし処理パラメータの値に対する、夫々のパラメータに対応する第一及び第二のぼかし処理フィルタに用いられる関数並びに第一のぼかし処理フィルタと第二のぼかし処理フィルタとの合成比率との関係を示す説明図で、(a)はぼかし対象領域に写っている物体に対する輪郭の残し具合を表す輪郭残し具合パラメータｓの値に対する、第一のぼかし処理フィルタに用いられるガウス関数における標準偏差σsを示すグラフ、(b)はぼかし対象領域に写っている物体に対するぼかしの拡がり具合を表すぼかし拡がり具合パラメータｔの値に対する、第二のぼかし処理フィルタに用いられるガウス関数における標準偏差σtを示すグラフ、(c)はぼかし対象領域に写っている物体に対する輪郭の残し具合を表す輪郭残し具合パラメータｓの値に対する、合成ぼかし処理フィルタにおける第一のぼかし処理フィルタの比率ａ1を示すグラフである。図４は実施例１の画像処理装置における合成ぼかし処理フィルタと、比較例１，２の標準偏差が夫々異なるガウス関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタを用いて、ぼかし処理を行った場合の画像のボケ具合を示すガウス分布の右半分のグラフである。図５は実施例１の画像処理装置における合成ぼかし処理フィルタと、比較例１，２の標準偏差が夫々異なるガウス関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタを用いて、２１ピクセル×２１ピクセルの中央に位置する１ピクセルに対してぼかし処理を行った場合の画像のボケ具合を示す説明図で、(a)は原画像を示す図、(b)は実施例１の画像処理装置における合成ぼかし処理フィルタを用いてぼかし処理を行った場合の画像のボケ具合を示す図、(c)は比較例１のガウス関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタを用いてぼかし処理を行った場合の画像のボケ具合を示す図、(d)は比較例２のガウス関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタを用いてぼかし処理を行った場合の画像のボケ具合を示す図である。なお、デジタル画像の信号値は０から２５５まで２５６段階で表現できるが、図５では分かり易くするために、信号値を１０段階で表現している。図６は手前に被写体である円形状の物体、被写体の背景に３段階の距離をおいて多角形の物体が配置された画像のボケ状態を示す説明図で、(a)は原画像を示す図、(b)は実施例１の画像処理装置における、合成ぼかし処理フィルタ設定部により設定された関数ｆ（ｘ）が式１である合成ぼかし処理フィルタを用いて、原画像の全領域にボケを付加したときの画像のボケ状態を示す図、(c)は比較例１の標準偏差σ＝０．９のガウス関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタを用いて、原画像の全領域にボケを付加したときの画像のボケ状態を示す図、(d)は比較例２の標準偏差σ＝４のガウス関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタを用いて、原画像の全領域にボケを付加したときの画像のボケ状態を示す図である。図７はある画像における��写体の背景のボケ具合を示す写真で、(a)は原画像の写真、(b)は(a)に示す原画像の写真と同じ範囲を(a)の写真を撮影した撮像装置に比べて撮像素子のサイズが大きな撮像装置で撮影した画像の写真、(c)は(a)の原画像における被写体の背景に対し、比較例２の標準偏差σ＝４のガウス関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタを用いてぼかし処理を行った画像の写真、(d)は(a)の原画像における被写体の背景に対し、実施例１の画像処理装置の合成ぼかし処理フィルタ設定部が設定した関数ｆ（ｘ）が式１である合成ぼかし処理フィルタを用いてぼかし処理を行った画像の写真である。図８は実施例１の変形例の画像処理装置における合成ぼかし処理フィルタと、比較例３，４の標準偏差が夫々異なるガウス関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタを用いて、ぼかし処理を行った場合の画像のボケ具合を示すガウス分布の右半分のグラフである。図９は手前に被写体である円形状の物体、被写体の背景に３段階の距離をおいて多角形の物体が配置された画像のボケ状態を示す説明図で、(a)は実施例１の変形例の画像処理装置における、合成ぼかし処理フィルタ設定部により設定された関数ｆ（ｘ）が式２である合成ぼかし処理フィルタを用いて、原画像の全領域にボケを付加したときの画像のボケ状態を示す図、(b)は比較例４の標準偏差σ＝５のガウス関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタを用いて、原画像の全領域にボケを付加したときの画像のボケ状態を示す図である。
【００２９】
本実施例の画像処理装置は、図１に示すように、パラメータ入力部１と、合成ぼかし処理フィルタ設定部２と、ぼかし処理部３と、から構成されている。
パラメータ入力部１は、ユーザに、１つ以上のぼかし処理パラメータを入力させるように構成されている。なお、ここでは、ぼかし処理パラメータには、ぼかし対象領域に対して所望するぼかし処理の態様に対応したものが二種類以上備えられている。
詳しくは、例えば、パラメータ入力部１は、ぼかし対象領域に写っている物体に対する輪郭の残し具合を表す輪郭残し具合パラメータｓとぼかし対象領域に写っている物体に対するぼかしの拡がり具合表すぼかし拡がり具合パラメータｔを、入力可能に構成される。なお、ここでは、輪郭残し具合パラメータｓ、ぼかし拡がり具合パラメータｔの値は、夫々０≦ｓ≦１、０≦ｔ≦１であるものとする。
輪郭残し具合パラメータｓ、ぼかし拡がり具合パラメータｔの入力形式は、数値入力形式、あるいは、例えば、図２(a)に示すような１軸のスクロールバーや、図２(b)に示すような２軸のスクロールバーによる調整方式で構成される。入力形式をスクロールバーによる調整形式にすると、ユーザの操作がし易くなる上、連続的にパラメータ値を調整できる。
【００３０】
また、パラメータ入力部１は、さらに、輪郭残し具合パラメータｓ、ぼかし拡がり具合パラメータｔの２つのぼかし処理パラメータのうち、優先する（例えば、入力値を大きくする）ぼかし処理パラメータを指定するための優先度が入力可能に構成されている。そして、例えば、一方のぼかし処理パラメータに対する優先度を指定すると、優先度が指定されたぼかし処理パラメータの入力値が他方のぼかし処理パラメータの入力値に比べて大きな所定値となるように自動的に設定されるようになっている。なお、優先度の入力形式は、２つのぼかし処理パラメータのいずれか一方を選択する形式でもよいし、さらに、他のぼかし処理パラメータに比較して優先させる割合を数値入力あるいは数段階で選択指定する形式としてもよい。
【００３１】
合成ぼかし処理フィルタ設定部２は、パラメータ入力部１に入力されたぼかし処理パラメータ（輪郭残し具合パラメータｓ、ぼかし拡がり具合パラメータｔ）の値に基づいて、第一のぼかし処理フィルタ、第二のぼかし処理フィルタ及び第一のぼかし処理フィルタと第二のぼかし処理フィルタとの合成比率を決定し、その合成比率で第一のぼかし処理フィィルタと第二のぼかし処理フィルタとを合成した合成ぼかし処理フィルタを設定する。
なお、ここでは、第一のぼかし処理フィルタと第二のぼかし処理フィルタは、いずれもガウス関数を用いたフィルタとして構成されているものとする。また、第一のぼかし処理フィルタは、第二のぼかし処理フィルタに比べてぼかし度合い（例えば、ガウス関数における標準偏差σ）が小さくなっているものとする。
そして、合成ぼかし処理フィルタ設定部２は、第一のぼかし処理フィルタ及び第二のぼかし処理フィルタのうち、ぼかし度合い（例えば、ガウス関数における標準偏差σ）が小さい方のぼかし処理フィルタ（ここでは、第一のぼかし処理フィルタ）の比率が大きくなるように、第一のぼかし処理フィルタと第二のぼかし処理フィルタとの合成比率を決定する。
【００３２】
また、ここでは、背景に位置する物体に対する輪郭の残し具合、ぼかしの拡がり具合が夫々中程度となるボケを付加するために、パラメータ入力部１を介して輪郭残し具合パラメータｓ＝０．６、ぼかし拡がり具合パラメータｔ＝０．７が入力されているものとする。また、輪郭残し具合パラメータｓは、第一のぼかし処理フィルタに用いられるガウス関数の標準偏差σsに対応し、ぼかし拡がり具合パラメータｔは、第二のぼかし処理フィルタに用いられるガウス関数の標準偏差σtに対応するものとする。
また、第一のぼかし処理フィルタと第二のぼかし処理フィルタとの合成比率をａとしたとき、輪郭残し具合パラメータｓに用いられるガウス関数の標準偏差σsとの関係、ぼかし拡がり具合パラメータｔと第二のぼかし処理フィルタに用いられるガウス関数の標準偏差σtとの関係、輪郭残し具合パラメータｓと、第一のぼかし処理フィルタと第二のぼかし処理フィルタとの合成比率ａとの関係が、図３(a)〜(c)のグラフで表されるような関係にあるものとする。ここでは、輪郭残し具合パラメータｓ＝０．６、ぼかし拡がり具合パラメータｔ＝０．７に対応して標準偏差σs＝０．９、σt＝４となっているものとする。また、図３(c)は合成ぼかし処理フィルタにおける輪郭残し具合パラメータｓに対する第一のぼかし処理フィルタの比率ａ1の関係を示しており、ｓ＝０．６のとき、ａ1＝０．９となっている。第一のぼかし処理フィルタの比率ａ1が定まると、第二のぼかし処理フィルタの比率ａ2＝１−ａ1＝０．１が必然的に定まり、これにより合成比率ａ＝０．９：０．１が定まる。
そして、合成ぼかし処理フィルタ設定部２は、２つのぼかし処理フィルタに用いられる標準偏差σs，σt及び合成比率ａを決定し、決定した第一のぼかし処理フィルタ及び第二のぼかし処理フィルタの標準偏差σs，σt、合成比率ａを用いて合成ぼかし処理フィルタを設定する。
【００３３】
このとき、合成ぼかし処理フィルタの関数ｆ（ｘ）は次の式１のように示すことができる。
ｆ（ｘ）＝０．９Ｇ0.9（ｘ）＋０．１Ｇ4（ｘ）                    式１
式１中、「Ｇ0.9（ｘ）」は第一のぼかし処理フィルタに用いられる標準偏差σs＝０．９のガウス関数Ｇσs（ｘ）、「Ｇ4（ｘ）」は第二のぼかし処理フィルタに用いられる標準偏差σt＝４のガウス関数Ｇσt（ｘ）、それぞれのガウス関数の左側の「０．９」、「０．１」は図３(c)に示すグラフにおけるＳ＝０．６のときの合成比率０．９に基づき決定された、第一のぼかし処理フィルタに用いられる関数Ｇσs（ｘ）、第二のぼかし処理フィルタに用いられる関数Ｇσt（ｘ）の夫々の比率である。
【００３４】
式１で示される合成ぼかし処理フィルタの関数ｆ（ｘ）を用いてぼかし処理を施すことによって得られる、画素値の分布を図４に示す。なお、比較例１，２として標準偏差σ＝０．９、σ＝４の一般的なガウス関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタを用いてぼかし処理を施すことによって得られる、画素値のガウス分布も同時に示す。なお、図４では便宜上、ガウス分布は右半分のみ示してある。
図４に示すように、合成ぼかし処理フィルタを用いてぼかし処理を行うと、中心画素近傍（中心画素からの距離が０〜３ピクセルの領域）は、ぼかし度合いが小さい方（標準偏差σs＝０．９）のぼかし処理フィルタによりぼかし処理を施したときの画素値のガウス分布のグラフ形状に近づき（ここでは、略同じに近づいている）、周辺画素（中心画素からの距離が３〜１１ピクセルの領域）は、ぼかし度合いが大きい方（標準偏差σt＝４）のぼかし処理フィルタによりぼかし処理を施したときの画素値のガウス分布のグラフ形状に近づいていく。
【００３５】
図４と同様、夫々異なるぼかし処理フィルタを用いてぼかし処理を行ったときのボケ状態として、２１×２１ピクセルの中央１ピクセルに対して、実施例１の画像処理装置と、比較例１，２の画像処理装置の夫々で、ぼかし処理を行った場合の画像のボケ具合を図５に示す。
実施例１の画像処理装置で原画像に対しぼかし処理を行った場合は、図５(b)に示すように、中央に位置する画素がはっきりと残りながら、周辺の範囲に広く拡がる。これに対し、標準偏差σ＝０．９のガウス関数を用いてぼかし処理を行った場合は、図５(c)に示すように、周辺の数ピクセルにのみボケが拡がるに留まる。また、標準偏差σ＝４のガウス関数を用いてぼかし処理を行った場合は、図５(d)に示すように、ボケが広く拡がるが、中央近傍の画素と信号値がほぼ同じになり、中央の画素情報が周辺部の画素情報に埋没して目立たなくなる。
このように、実施例１の画像処理装置の合成ぼかし処理フィルタを用いたぼかし処理は、比較例１，２のガウス関数を用いたぼかし処理フィルタを用いたぼかし処理と比べて各画素の情報を残しながらボケの範囲を広く拡げることができる。
【００３６】
ぼかし処理部３は、上記式１のように設定された合成ぼかし処理フィルタを用いて画像のぼかし処理を行う。
【００３７】
実施例１の画像処理装置における、合成ぼかし処理フィルタ設定部２により設定された合成ぼかし処理フィルタの関数ｆ（ｘ）が上記式１である場合に画像にボケを付加した状態を、図６の模式図を用いて説明する。
図６では、手前に被写体である円形状の物体が配置され、被写体の背景に３段階の距離をおいて多角形の物体が配置された画像を模式化して示している。図６(a)は原画像、図６(b)は実施例１の画像処理装置を用いて、原画像の領域全体に対し、関数ｆ（ｘ）が上記式１である合成ぼかし処理フィルタを用いてぼかし処理を施した画像である。また、比較例１として、図６(c)に標準偏差σ＝０．９のガウス関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタを用いて原画像の領域全体に対し、ぼかし処理を施した画像、比較例２として、図６(d)に標準偏差σ＝４のガウス関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタを用いて原画像の領域全体に対し、ぼかし処理を施した画像を夫々示す。
【００３８】
実施例１の画像処理装置において、関数ｆ（ｘ）が上記式１である合成ぼかし処理フィルタを用いてぼかし処理を施した場合、図６(b)に示すように、画像には物体の輪郭が残っており、物体がボケているにもかかわらず、被写体と被写体の背景に位置する各物体の位置関係が把握できる。
これに対し、比較例１の標準偏差σ＝０．９のガウス関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタを用いてぼかし処理を施した場合、図６(c)に示すように、画像には物体の輪郭が残っているものの、ぼかしの拡がり具合が不足している。また、比較例２のσ＝４のガウス関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタを用いてぼかし処理を施した場合、図６(d)に示すように、画像はぼかしの拡がり具合が十分であるものの、物体の輪郭が崩れているため、背景に位置する物体の位置関係が把握し難い。
【００３９】
また、図７(a)に示す原画像における被写体としての人物が写っている領域をマスクし、マスクした領域の背景の領域に対し、実施例１の画像処理装置における合成ぼかし処理フィルタを用いてぼかし処理を行った。ぼかし処理の結果は図７(d)に示すとおりである。
なお、比較例として、図７(b)に原画像と同じ範囲を撮像素子が大きい撮像装置で撮影することによって得られた画像、図７(c)に原画像における人物が写っている領域をマスクし、マスクした領域の背景の領域に対し、比較例２の標準偏差σ＝４のガウス関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタを用いてぼかし処理を施した画像を夫々示す。
図７(c)に示すように、比較例２の標準偏差σ＝４のガウス関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタを用いてぼかし処理を施した画像では、背景に位置する物体の表面の質感が完全に崩れている。
これに対し、本実施例の画像処理装置における合成ぼかし処理フィルタを用いてぼかし処理を施し、背景に位置する物体の形状を残しながらボケの大きさを図７(c)と同程度となるようにパラメータ入力部１を調整した場合、図７(d)に示すように、図７(b)の撮像素子が大きい撮像装置で撮像した画像と比較しても、背景のボケがより自然な感じになった。
【００４０】
なお、実施例１の画像処理装置では、合成ぼかし処理フィルタ設定部２で決定する第一のぼかし処理フィルタのガウス関数における標準偏差σsが２以下であり、第二のぼかし処理フィルタに対する第一のぼかし処理フィルタの合成比率ａが８／２以上となるように図３(a)、図３(c)に示す関数が構成されている。
実施例１の画像処理装置において、パラメータ入力部１での入力により、合成ぼかし処理フィルタを構成する第一のぼかし処理フィルタ、第二のぼかし処理フィルタのガウス関数における標準偏差σと、第一のぼかし処理フィルタ、第二のぼかし処理フィルタの合成比率ａを変更した例を以下に示す。
この例では、背景形状を大きく崩し、且つ、ぼかしの拡がり具合が大きいボケを付加するために、パラメータ入力部１を介して輪郭残し具合パラメータｓ＝０、ぼかし拡がり具合パラメータｔ＝１が入力されているものとする。
合成ぼかし処理フィルタ設定部２は、輪郭残し具合パラメータｓ＝０、ぼかし拡がり具合パラメータｔ＝１に基づき、図３(a)〜図３(c)の関数を用いて、第一のぼかし処理フィルタのガウス関数における標準偏差σs＝２、第二のぼかし処理フィルタのガウス関数における標準偏差σt＝５、合成比率ａ＝８：２を決定し、次いで、決定した第一のぼかし処理フィルタ及び第二のぼかし処理フィルタの標準偏差σs，σt、合成比率ａを用いて合成ぼかし処理フィルタを設定する。
【００４１】
このとき、合成ぼかし処理フィルタの関数ｆ（ｘ）は次の式２のように示すことができる。
ｆ（ｘ）＝０．８Ｇ2（ｘ）＋０．２Ｇ5（ｘ）                    式２
式１中、「Ｇ2（ｘ）」は第一のぼかし処理フィルタに用いられる標準偏差σs＝２のガウス関数Ｇσs（ｘ）、「Ｇ5（ｘ）」は第二のぼかし処理フィルタに用いられる標準偏差σt＝５のガウス関数Ｇσt（ｘ）、それぞれのガウス関数の左側の「０．８」、「０．２」は図３(c)に示すグラフにおける輪郭残し具合パラメータｓ＝０のときの第一のぼかし処理フィルタの比率ａ1＝０．８に基づき決定された、第一のぼかし処理フィルタに用いられる関数Ｇσs（ｘ）、第二のぼかし処理フィルタに用いられる関数Ｇσt（ｘ）の夫々の比率である。
【００４２】
式２で示される合成ぼかし処理フィルタの関数ｆ（ｘ）を用いてぼかし処理を施すことによって得られる、画素値の分布を図８に示す。なお、比較例３，４として標準偏差σ＝２、σ＝５の一般的なガウス関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタを用いてぼかし処理を施すことによって得られる、画素値のガウス分布も同時に示す。なお、図８では便宜上、ガウス分布は右半分のみ示してある。
図８に示すように、合成ぼかし処理フィルタを用いてぼかし処理を行うと、中心画素近傍（中心画素からの距離が０〜３ピクセルの領域）は、ぼかし度合いが小さい方（標準偏差σs＝２）のぼかし処理フィルタによりぼかし処理を施したときの画素値のガウス分布のグラフ形状に近づき、周辺画素（中心画素からの距離が３〜１５ピクセルの領域）は、ぼかし度合いが大きい方（標準偏差σt＝５）のぼかし処理フィルタによりぼかし処理を施したときの画素値のガウス分布のグラフ形状に近づいていく。
【００４３】
実施例１の画像処理装置における、合成ぼかし処理フィルタ設定部２により設定された合成ぼかし処理フィルタの関数ｆ（ｘ）が上記式２である場合に画像にボケを付加した状態を、図９の模式図を用いて説明する。
図９では、手前に被写体である円形状の物体が配置され、被写体の背景に３段階の距離をおいて多角形の物体が配置された画像を模式化して示している。図９(a)は原画像、図９(b)は実施例１の画像処理装置を用いて、原画像の領域全体に対し、関数ｆ（ｘ）が上記式２である合成ぼかし処理フィルタを用いてぼかし処理を施した画像である。また、比較例４として、図９(d)に比較例４の標準偏差σ＝５のガウス関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタを用いて原画像の領域全体に対し、ぼかし処理を施した画像を示す。
【００４４】
実施例１の画像処理装置において、関数ｆ（ｘ）が上記式２である合成ぼかし処理フィルタを用いてぼかし処理を施した場合、図９(a)に示すように、画像のぼかしの拡がり具合は図９(c)に示す比較例４の標準偏差σ＝５のガウス関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタを用いてぼかし処理を施した場合と同様、かなり大きくなるが、被写体と被写体の背景に位置する各物体の位置関係は把握できる。
これに対し、比較例４の標準偏差σ＝５のガウス関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタを用いてぼかし処理を施した場合、図９(c)に示すように、画像はぼかしの拡がり具合が十分であるものの、物体の輪郭が崩れ過ぎて、背景に位置する物体の位置関係の把握が困難である。
なお、合成する２つのぼかし処理フィルタのうちガウス関数の標準偏差σが小さいほうのぼかし処理フィルタの標準偏差σが２を上回ると、合成ぼかし処理フィルタでぼかし処理を行った場合、画像における輪郭の崩れ方が大きくなり、本願発明が目的とする輪郭を残しながらぼかすことが出来ない。
また、合成ぼかし処理フィルタを構成するガウス関数の標準偏差σが大きい方のぼかし処理フィルタに対するガウス関数の標準偏差σの小さい方のぼかし処理フィルタの合成比率が８／２を下回ると、標準偏差σが大きいほうのぼかし処理フィルタのガウス関数が支配的となり、物体の輪郭付近の崩れ方が大きくなりすぎてしまう。
【００４５】
なお、上記の例では、合成ぼかし処理フィルタ設定部２が、パラメータ入力部１に入力されたぼかし処理パラメータ（輪郭残し具合パラメータｓ）の値に基づいて、図３(c)に示すように、輪郭残し具合パラメータｓの関数によって、第一のぼかし処理フィルタと第二のぼかし処理フィルタとの合成比率ａを決定するように構成したが、パラメータ入力部１を、輪郭残し具合パラメータｓ又はぼかし拡がり具合パラメータの比率を入力可能に構成し、入力された比率に基づいて合成比率ａを決定するように構成してもよい。
【００４６】
実施例１の画像処理装置によれば、２つのぼかし処理フィルタ（第一及び第二のぼかし処理フィルタ）のうち、ぼかし度合いが小さい方のぼかし処理フィルタの比率を大きくした合成比率で、２つのぼかし処理フィルタを合成した合成ぼかし処理フィルタを用いて画像のぼかし処理を行うようにしたので、中心画素近傍は、ぼかし度合いが小さい方のぼかし処理フィルタによる画素値のガウス分布のグラフの形状に近づき、周辺画素は、ぼかし度合いが大きい方のぼかし処理フィルタによる画素値のガウス分布のグラフ形状に近づいた画像にすることができる。このため、実施例１の画像処理装置によれば、ぼかし処理対象となる背景に位置する物体の画像を、形状や輪郭を残しながら、薄く拡がるようにぼかすことができ、自然なボケが得られる。
【００４７】
また、実施例１の画像処理装置によれば、ユーザがパラメータ入力部１を介してぼかし処理パラメータの値を任意に調整することによって、合成ぼかし処理フィルタ設定部２が合成対象となる２つのぼかし処理フィルタ（第一及び第二のぼかし処理フィルタ）及びそれら２つのぼかし処理フィルタの合成比率の異なる、様々なタイプの合成ぼかし処理フィルタを設定することができ、ユーザがボケを柔軟に調整できる。
【００４８】
また、実施例１の画像処理装置によれば、第一のぼかし処理フィルタと第二のぼかし処理フィルタとは、ぼかし度合いが異なり、合成ぼかし処理フィルタ設定部２は、第一のぼかし処理フィルタ及び第二のぼかし処理フィルタのうち、ぼかし度合いが小さい方のぼかし処理フィルタの比率が大きくなるようにして、第一のぼかし処理フィルタと第二のぼかし処理フィルタとの合成比率を決定するように構成したので、ユーザによるパラメータ入力部１を介したぼかし処理パラメータの値の入力如何にかかわらず、常に、ぼかし処理対象とする背景に位置する物体の形状や輪郭を残しながら、薄く拡がるようにぼかすことができ、自然なボケが得られる。
【００４９】
また、実施例１の画像処理装置によれば、パラメータ入力部１に入力されるぼかし処理パラメータは、ぼかし対象領域に写っている物体に対する輪郭の残し具合を表す輪郭残し具合パラメータとぼかし対象領域に写っている物体に対するぼかしの拡がり具合を表すぼかし拡がり具合パラメータの少なくともいずれかを含むように構成したので、ぼかし処理対象とする背景に位置する物体の画像を、形状や輪郭を残しながら、薄く拡がるようにぼかすことが可能な画像処理装置を実現できる。
【００５０】
また、実施例１の画像処理装置において、第一のぼかし処理フィルタがガウス関数を用いて構成され、第一のぼかし処理フィルタは、第二のぼかし処理フィルタに比べてぼかし度合いが小さく、第一のぼかし処理フィルタのガウス関数における標準偏差σが２以下であり、第二のぼかし処理フィルタに対する第一のぼかし処理フィルタの合成比率が８／２以上であるように構成したので、ユーザがパラメータ入力部１で入力したぼかし処理パラメータの値如何にかかわらず、常に、ぼかし処理対象とする背景にある物体の画像を、形状や輪郭を残しながら、薄く拡がるようにぼかすことができ、かつ、自然なボケが得られる。
【００５１】
また、本発明の画像処理装置において、パラメータ入力部１を、さらに、ぼかし処理パラメータの優先度を入力可能に構成し、合成ぼかし処理フィルタ設定部２を、ぼかし処理パラメータの値と前記ぼかし処理パラメータの優先度に基づいて、第一のぼかし処理フィルタ、第二のぼかし処理フィルタ及び第一のぼかし処理フィルタと第二のぼかし処理フィルタとの合成比率を決定するようにすれば、ぼかし調整の自由度がより大きくなる。
【００５２】
また、実施例１の画像処理装置においては、パラメータ入力部１を、さらに、ぼかし処理パラメータの比率を入力可能に構成し、合成ぼかし処理フィルタ設定部が、ぼかし処理パラメータの比率に基づいて、第一のぼかし処理フィルタと第二のぼかし処理フィルタとの合成比率を決定するようにすれば、ユーザがパラメータ入力部１で入力したぼかし処理パラメータの値如何にかかわらず、第一のぼかし処理フィルタと第二のぼかし処理フィルタとの合成比率を所望の比率に調整でき、ぼかし調整の自由度がより大きくなる。
【００５３】
なお、実施例１の画像処理装置では、第一のぼかし処理フィルタと第二のぼかし処理フィルタの両方を、ガウス関数を用いて構成したが、いずれか一方のぼかし処理フィルタのみがガウス関数を用いて構成されたものであってもよい。あるいは、実施例１の画像処理装置において、第一のぼかし処理フィルタと第二のぼかし処理フィルタの両方を少なくともいずれかを、点像分布関数を用いた構成であってもよい。
【００５４】
実施例２
図１０は実施例２の画像処理装置における合成ぼかし処理フィルタと、比較例５，６の焦点面からの距離が夫々異なる点像分布関数を用いて構成されたぼかし処理フィルタを用いて、ぼかし処理を行った場合の画像のボケ具合を示す点像分布のグラフである。図１０のグラフにおいて、横軸は点像中心からの距離、縦軸は光の強度を示している。なお、図１０では便宜上、点像分布は撮像面が焦点面から外側にずれた部分のみ示してある。
実施例２の画像処理装置では、第一のぼかし処理フィルタ、第二のぼかし処理フィルタの夫々が点像分布関数を用いて構成されている。
点像分布関数は、図１０に示すように、撮像面が焦点面に近いほどピークが鋭くなり、焦点面から離れるほど拡がりが大きい関数になる。また、点像分布関数の形状は、一般的にガウス関数に近い形状である。よって、実施例１で用いた２つのガウス関数において夫々異なる標準偏差σを、点像分布関数の焦点面からの距離Ｕに置き換え、焦点面からの距離Ｕが異なる２つの点像分布関数を合成することで、実施例１と同様に自然なボケを付加するぼかし処理を行うことができる。以下に具体例を示す。
【００５５】
中心位置（ｘ0，ｙ0）に位置する被写体部の焦点面からの距離が所定距離離れた画像上の位置を（ｘ，ｙ）、その点像分布関数をｈ（ｘ）とすると、次式３のように表すことが出来る。
ｈ（ｘ）＝Ｌ[δ（ｘ，ｙ）]                                    式３
ここで、焦点面からの距離Ｕが短い画像上の位置（ｘ，ｙ）の点像分布関数をｈS（ｘ）、焦点面からの距離が長い画像上の位置（ｘ，ｙ）の点像分布関数をｈL（ｘ）とし、焦点面が撮像面上位置での点像分布関数をｈU0（ｘ）、焦点面が撮像面からそれぞれＵ１、Ｕ２内側にずれた位置での点像分布関数をｈ(U0-U2)（ｘ）、ｈ(U0-U1)（ｘ）とし、焦点面が撮像面からそれぞれＵ１、Ｕ２外側にずれた位置での点像分布関数をｈ(U0+U1)（ｘ）、ｈ(U0+U2)（ｘ）とする。
【００５６】
また、ここでのパラメータ入力部１での入力値は、図２に示した実施例１の画像処理装置と同様、輪郭残し具合パラメータｓ＝０．６、ぼかし拡がり具合パラメータｔ＝０．７とする。また、これらのぼかし処理パラメータに対応してＵS＝Ｕ１、ＵL＝Ｕ２、合成比率ａ＝０．９：０．１であるとする。この場合、実施例２の合成ぼかし処理フィルタ設定部２は次式４の合成ぼかし処理フィルタを設定する。
０．９ｈ(U0+U1)（ｘ）＋０．１ｈ(U0+U2)（ｘ）                式４
その他の構成は、実施例１の画像処理装置と略同じである。
【００５７】
実施例２の画像処理装置によれば、図１０に示すように、合成ぼかし処理フィルタを用いてぼかし処理を行うことにより、中心画素近傍は、ぼかし度合い（例えば、焦点面からの距離Ｕ）が小さい方（Ｕ＝Ｕ0＋Ｕ1）のぼかし処理フィルタによりぼかし処理を施したときの点像分布状態に近づき、周辺画素は、ぼかし度合い（例えば、焦点面からの距離Ｕ）が大きい方（Ｕ＝Ｕ0＋Ｕ2）のぼかし処理フィルタによりぼかし処理を施したときの点像分布状態に近づいた画像にすることができる。このため、実施例２の画像処理装置によっても、ぼかし処理対象となる背景に位置する物体の画像を、形状や輪郭を残しながら、薄く拡がるようにぼかすことができ、自然なボケが得られる。
その他の作用効果は、実施例１の画像処理装置と略同じである。
【００５８】
以上、本発明の画像処理装置の実施例を説明したが、本発明の画像処理装置は、上記各実施例の構成に限定されるものではない。例えば、パラメータ入力部１に入力するパラメータ数が３つ以上であってもよい。また、例えば、合成ぼかし処理フィルタを構成する第一及び第二のぼかし処理フィルタの夫々に用いる関数として、ガウス関数と点像分布関数の両方を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明の画像処理装置は、画像における被写体の背景に自然なボケ味を付加することが必要とされるあらゆる分野に有用である。
【符号の説明】
【００６０】
１          パラメータ入力部
２          合成ぼかし処理フィルタ設定部
３          ぼかし処理部
【図１】
2014011499.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図８】
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【図１０】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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