[发明专利]图像处理装置以及图像处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及进行与被摄物的图像有关的处理的装置，尤其涉及进行与影子有关的处理的装置。 

背景技术

近些年，利用影子(“影”：shadow)的图像处理方法不断被推广。例如，在非专利文献1中提出了一种利用来自已知形状的被摄物的“影”也就是利用被摄物的投影(cast shadow)的明暗分布来推定实际照明光源分布的方法。该方法是由光源和被摄物以及影子的关系在几何学上和光学上被模型化而得来的。通过将此想法利用于已知光源信息的环境中，从而可以根据影子来推定被摄物的三维形状。 

并且，在图像处理中也采用了影子的校正处理，即，在摄影图像的一部分由于逆光或影子的影响而亮度降低的情况下，通过仅对影子这一区域的亮度进行校正，来表现美丽的图像。 

在此，“影子”是指立体物体被光照射时产生的“影(shadow)”，包括“阴影(attached shadow)”和“投影(cast shadow)”。“阴影”是指因受光方式的不同，而立体的被摄物本身所产生的“影”，“投影”是指由于立体的被摄物本身将光遮住，而在其他的平面或其他的立体物体上产生的“影”。 

由于非专利文献1中的方法是仅利用投影区域来推定光源分布的，而当在将阴影区域判断为投影区域进行处理的情况下，则不能正确地推定光源的分布。 

并且，在进行影子校正处理的情况下，由于阴影区域是使被摄物产生立体感的要素，因此所希望的是仅对投影区域进行校正，而不对阴影区域进行处理。 

为此，将影子区域分类为阴影区域和投影区域是非常重要的。 

为了将影子区域分类为阴影区域和投影区域，在非专利文献2中，利 用受到了各种方向的光源照射的被摄物的图像，合成不产生镜面反射的理想状态的图像的线性化图像，并利用该线性化图像来对影子区域进行分类。 

非专利文献1  佐藤ぃまり、佐藤洋一、池内克史 共著“物体の陰影に基づく光源環境推定(根据物体的影子来推定光源环境)”，情報処理学会論文誌：コンピュ一タビジョンとィメ一ジメディァ(信处理学会论文杂志：计算机视觉和图像媒体)，Vol.41，No.SIG10(CVIM1)，pp.31-40，2000 

非专利文献2  石井育规、福井孝太郎、向川康博、尺长健“光学現象の分類に基づく画像の線形化(根据光学现象分类的图像的线性化)”，情报处理学会论文志：コンピュ一タビジョンとィメ一ジメディァ(信息处理学会论文杂志：计算机视觉和图像媒体)，Vol.44，No.SIG5(CVIM6)，pp.11-21，2003 

然而，在上述非专利文献2中，由于需要受到各种方向的光源照射的被摄物的图像，因此造成使装置的规模变大的问题。并且，能够进行影子分类的影子仅为由移动光源产生的影子，而对于由不改变位置的光源产生的影子则不能进行分类。为此，对于室外由太阳光产生的影子或室内照明所利用的日光灯产生的影子区域就不能分类。 

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种图像处理装置，其可以在一般的环境中，不需要诸如使光源变动的大规模的系统，就能够从如拍摄快照这样拍摄下来的图像中抽出阴影区域和投影区域。 

为了达成上述的目的，涉及本发明的图像处理装置，该图像处理装置，进行与被摄物的图像中的影子有关的处理，其中包括：图像信息取得部，取得与被摄物图像有关的包含亮度信息以及偏振光信息的信息，所述亮度信息是指与来自所述被摄物的光的亮度有关的信息，所述偏振光信息是指与来自所述被摄物的光的偏振光有关的信息；影子区域抽出部，根据在所述图像信息取得部取得的亮度信息以及偏振光信息，从所述被摄物图像中抽出阴影区域以及投影区域，所述阴影区域是指因光的照射方式而在被摄物的表面产生的区域，所述投影区域是指因被摄物本身将光遮住而在其他 的物体上产生的区域；以及输出部，输出确定在所述影子区域抽出部抽出的阴影区域以及投影区域的信息。 

更具体而言，在本发明着眼于阴影区域和投影区域的偏振光特性的不同。在本发明通过关注作为偏振光信息的偏振度和偏振光推定误差等偏振光特性的不同，从而抽出阴影区域和投影区域。并且，由于要想将黑色的被摄物与影子分离是困难的，因此在本发明中，针对包含了影子区域和低反射率区域的低亮度区域进行区域抽出。据此，通过利用偏振光信息，从而可以针对包含影子区域的低亮度区域简单地抽出阴影区域以及投影区域。