[發明專利]圖像處理裝置以及圖像處理方法

有效

• 申請號: 201180003255.8
• 申請日: 2011-06-02
• 公開（公告）號: CN102474573A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: 大宮淳;山田整
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 徐殿軍

技術領域

本發明涉及圖像處理裝置以及圖像處理方法，尤其涉及圖像修正技術。

背景技術

近年來，在照相機、攝像機等攝影裝置中的手抖修正技術中，提出了對圖像的傾斜進行修正的技術。

在專利文獻1中公開了如下方法：對攝像裝置設置加速度傳感器，通過用加速度傳感器測量重力加速度，檢測攝像裝置相對于地軸的傾斜，根據檢測到的傾斜角度，對拍攝的圖像的傾斜進行修正。此外，在專利文獻2中公開了如下方法：對存在于攝像圖像的上部的線段進行檢測，根據這些線段的傾斜角，推定圖像整體的傾斜角，對攝像圖像的傾斜進行修正。此外，在專利文獻3中公開了將傳感器和圖像處理進行組合來使用從而提高傾斜角度計算的精度的方法。

進而，在專利文獻4中公開了如下方法：在利用圖像處理來計算圖像的傾斜角度時，將圖像分割為小塊，判斷各個塊中的紋理(texture)所示的方向性，僅將該紋理具有單一方向性的區域作為對象來計算傾斜角度。該方法與僅根據圖像中的構造物(structure)來提取傾斜信息的方法等效，有利于傾斜角度計算的精度和穩定性的提高。

但是，在專利文獻1所公開的使用傳感器的方式中，傳感器的輸出值包含慣性噪聲(inertial?noise)或其他軸靈敏度等變動成分，因此在攝像機等攝影者一邊移動一邊進行攝像的情況下難以進行高精度的傾斜修正。此外，在專利文獻2中，所攝像的圖像的構圖有限制，在一般的使用狀況下并不實用。

在專利文獻3及專利文獻4中，為了彌補上述缺點，提出了將傳感器和圖像處理進行組合來使用的方法。即，公開了利用傳感器信息從多個傾斜角度候選之中選擇某個滿足一定的基準的角度成分的方法，但是在傳感器的輸出值中疊加有變動成分的情況下，無法避免其精度下降。此外，在專利文獻4中公開了預先去除在推定傾斜角度時可能成為變動成分的來自非構造物的傾斜角度信息，來實現其精度提高的方式，但是在來自構造物的傾斜角度信息本身成為變動成分的情況下無法呈現效果。

圖1A、圖1B是用于說明來自構造物的傾斜角度信息成為變動成分的一例的圖。圖1A是使用如魚眼鏡頭那樣的廣角鏡頭所拍攝的影像。通常，廣角拍攝的影像中存在失真，因此為了獲得正確的圖像處理結果，需要通過校準或從鏡頭的投影方式進行逆運算，來剪切廣角攝影圖像的一部分區域而制作失真少的影像。圖1B是剪切圖1A的中心附近并進行失真修正而得到的圖像的例子。如圖1A、圖1B那樣的構圖中可知，構造物的水平線從近前向進深方向延伸，本來是平行線的線向消失點收斂。此外，提供正確的傾斜角度信息的構造物的垂直線比水平線相對少，因此難以檢測出正確的傾斜角度信息。圖2是針對圖1B所示的圖像的每個像素的亮度梯度，橫軸取角度、縱軸取頻度而得到的角度直方圖。假設該圖像傾斜了角度θ時，本來優選的是θ的bin的頻數取最頻值，但可知根據構造物的水平線得到的角度的bin的頻數超過該最頻值(mode?value)。該特性尤其因廣角影像而變得顯著，因此通過專利文獻4中公開的預先去除非構造物的方法不可能解決。

在專利文獻5中公開了如下方法：將消失點候選和從圖像中提取的邊緣用線段連接，制作將滿足規定基準的線段的傾斜角度的頻度累計而得到的直方圖，一邊逐個改變消失點候選一邊求出該直方圖，將表示最大的頻度的消失點候選作為消失點。若決定了該消失點，就能夠確定構造物的水平線，能夠去除來自構造物的變動成分。但是，若利用專利文獻5中公開的方法，則有可能還去除構造物的垂直線。此外，必須預先確定規定的基準，在無法設想以怎樣的傾斜角度進行攝影的情況下無法使用。

發明內容

本發明的目的在于，根據從圖像得到的邊緣成分及其傾斜角度，選擇能夠在圖像的傾斜角度的推定中使用的信息，由此能夠進行傾斜角度推定，并對圖像的傾斜進行修正。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2006-245726號公報

專利文獻2：日本專利第3676360號公報

專利文獻3：國際公開第2009-001512號

專利文獻4：國際公開第2009-008174號

專利文獻5：日本特開昭63-106875號公報

發明概要