高速液体レンズによる焦点スキャン画像群を用いた任意焦点・任意被写界深度の画像合成手法

概要

近年, 高速撮像素子及びデジタル技術の向上により, 撮影した画像を後から統合する事で新たな表現を獲得する事が可能となってきている. 中でもぼけや被写界深度の表現の拡張手法の研究は盛んであり, 同一シーンにおける焦点位置の異なる複数枚の画像を入力として合成し全焦点画像を作成する手法などがある. しかし従来のレンズではレンズ(群)位置そのものを動かして焦点距離制御を行っているためその応答は非常に遅く, 焦点位置を変更している間に照明変動や対象の移動などシーンの条件が変化する問題があった. そのため多量の入力画像群を取得する事が困難であり, 高速な焦点距離制御が要求されていた.

我々はこの問題を解決する高速液体レンズであるダイナモルフレンズ(DML)を開発してきている. そこで本研究では, DMLによって撮影された焦点位置の異なる画像群(焦点スキャン画像群)を処理することで, 焦点距離や絞り径が異なるレンズ系によって同一シーンを撮影したかのような, 自由な焦点位置及び被写界深度を持つ画像の合成手法を開発した.

DOFチャートに対して提案手法を施し, 得られた合成画像を下図に示す. 左が実際に撮影した画像群中の１枚, 中及び右が合成画像である. それぞれ被写界深度の異なる合成画像が得られていることが確認できる.

図1　合成結果

参考文献

1. Hiroki Deguchi, Hiromasa Oku, Masatoshi Ishikawa : Arbitrarily Focused Video Using High-speed Liquid Lens (Posters), 5th ACM SIGGRAPH Conference and Exhibition on Computer Graphics and Interactive Techniques in Asia (SIGGRAPH ASIA 2012) (Singapore, 2012.11.29-30)
2. 出口裕己，奥寛雅，石川正俊： 高速液体レンズによるフォーカス走査画像系列を用いた任意焦点・被写界深度の画像合成手法，2011年映像情報メディア学会冬季大会(芝浦工大，2011.12.21)／講演予稿集6-2