[发明专利]图像处理装置和图像处理方法

说明书

(本申请是申请日为2007年5月8日、申请号为200710097324.1、发明名称为“图像处理装置和图像处理方法”的申请的分案申请。) 

技术领域

本发明涉及一种图像处理装置，特别涉及显示按时间顺序拍摄的摄影图像中的轨迹的图像处理装置、其图像处理方法，以及使计算机执行该方法的程序。 

背景技术

作为从按时间顺序拍摄的多个摄影图像(以下称为帧图像)中生成表示活动被摄体轨迹的图像的方法，可以想到例如将多个帧图像单纯重合而合成的方法。采用该单纯的方法时会出现以下问题：帧数越多，一帧对合成结果的贡献率越低，活动被摄体的轨迹就越浅。例如，设想如图10那样的5张帧图像的情况，在进行单纯合成时，各像素对合成结果的贡献率是20％，由于在活动被摄体所横穿的像素位置上以活动被摄体占20％、背景占80％的比例进行合成，因此如图11(c)所示，活动被摄体的轨迹就会变淡。 

与此相对，作为对单纯合成进行改良的方法，提出了以下方案，即，从映像数据中抽出多个帧图像，赋予与亮度值相应的权值来合成一张静止图像(例如，参照专利文献1)。在该现有技术中，对各帧图像的同一位置的像素中，对与亮度平均值的距离在亮度值分散范围以上的像素赋予较大权值、对与亮度平均值的距离在亮度值分散范围以下的像素赋予较小权值来进行合成，将其结果作为输出图像的同一位置的像素而输出。由此，在合成图像中，活动被摄体的权值比背景的权值大，与单纯的合成方法相比，活动被摄体的轨迹更清晰。 

另外，还提出了通过抽出活动被摄体并对其追踪来进行活动被摄体轨迹的合成的方法(例如，参照专利文献2)。该现有技术在活动被摄体的追踪失败的情况下，会从追踪成功时的活动被摄体的特征量、位置等中对被摄体进行插值，从而提高活动被摄体的抽出和追踪的精度。 

专利文献1：日本特开平10-290450号公报(图1) 

专利文献2：日本特开2005-123824号公报(图1) 

发明内容

发明要解决的问题

如上述现有技术那样，根据加大活动被摄体权值来进行合成的方法，会产生活动被摄体的轨迹比单纯的合成方法更清晰的效果。然而，由于背景以外的部分是根据相等的权值多重合成的，因此，背景以外的帧图像的数量越多，一帧对于轨迹的贡献率就越低，很难制成与原图像一样清晰的轨迹。另外，通过根据亮度值的分散来判断背景的方法，有时很难根据图像的状态来明确区别背景与背景以外的部分。 

另外，根据追踪活动被摄体的现有技术，可以在对活动被摄体进行插值的同时，以任意方式显示轨迹。但是，在这种情况下，由于使用活动被摄体的存在区域、颜色、亮度、纹理等作为特征量，因此存在无法与这些特征量的变化、变形等对应的问题。另外，在活动被摄体较多的情况下，由于运算等所需成本的关系，存在难以追踪所有活动被摄体的问题。 

因此，本发明的目的在于，从按时间顺序拍摄的多个摄影图像中生成活动被摄体的轨迹合成图像，而不受该摄影图像的背景状态、活动被摄体的数量、大小、变形、颜色等影响。 

用于解决问题的方案

本发明是为了解决上述问题而提出的，其第一侧面是一种图像处理装置，其特征在于具备：背景生成单元，其对于多个输入图像的各对应像素位置，根据在上述输入图像的像素值中、具有规定分布的像素值，生成上述像素位置的背景像素值；相异度生成单元，其对于各上述像素位置生成表示上述输入图像的像素值与上述背景像素值相异程度的相异度；以及输出图像生成单元，其对于各上述像素位置，按照上述相异度来反映上述输入图像的像素值，生成输出图像的像素值。由此，可以起到如下作用：按照背景像素值与输入图像的像素值之间的相异度来生成输出图像的像素值。 

另外，在该第1侧面中，上述背景生成单元可以将出现频度最高的像素值生成为具有上述规定分布的像素值。活动被摄体具有临时通过的性质，背景比较具有稳定性，上述背景生成单元利用了这种的差异。