概要資料（1ページ）

合成開口撮影法によるデフォーカスコントロール
学籍番号：90126060
1
佐藤（宏）研究室
はじめに
写真を撮影するにあたって，画面内の特定の被写体を
意図的にぼかす表現法がある．現在，デフォーカスコン
トロールに関するカメラ製品や研究は多く存在するが，
どれも特別な機材や撮影法を必要とする．しかし，普及
率の高い小型のデジタルカメラでは，十分なぼけを得る
ことができず，主要被写体を引き立たせるような作画が
できない．そこで本研究では，小型デジタルカメラのみ
を使用し，簡単な方法で撮影した複数視点からの画像群
をもとに，ユーザの意図した「ぼけ」を含んだ写真を，
撮影後，合成開口撮影法により作り出す手法を提案する．
これによって，より多くの人が手軽にデフォーカスコン
トロールを楽しめるシステムの実現を目的とする．
従来の合成開口撮影法に関する研究では，ぼけの美し
さの追求や評価が十分になされていない．そこで本研究
では，ぼけの生成段階で様々な「ぼけ味」を作り出すこ
とも目的とする．奥行き情報や撮影点の位置関係を利用
することによって，ぼけの大きさや形状，重み付けの変
化を行いぼけ像に変化をつける．システムのイメージを
図 1 に示す．
楠本夏未
2.2 撮影点の推定と中間画像での補間による高画質化
ホモグラフィ変形したそれぞれの画像を重ね合わせる
と，ぼけ部分が滑らかなグラデーションにならず階段状
の輝度変化になり，不自然になることが多い．これは，
各撮影画像の撮影点の位置が離れていたり不規則になる
ことが原因である．そこで各撮影画像の撮影位置推定を
行い，撮影点が密で規則的になるように，不足する撮影
位置の画像を撮影画像間の中間画像を作成することで生
成する．これらの画像の重ね合わせによってぼけ画像を
作成し，ぼけ部分を滑らかなグラデーションに近づける．
2.3 撮影点の指定によるぼけ像の制御
補間画像の撮影点の範囲や，合成時の各画像の重み付
けを調節することで，開口の形状変化や重み付けを行い，
ぼけ像を自由に制御する．
図2
任意焦点面に対するぼけ画像作成システムの流れ
実験
構築したシステムによって，様々なぼけ画像を生成し
た．図 3 にぼけ画像作成に使用した入力画像，及び結果
画像の例を示す．
3
図1
2
システム構成図
提案手法
小型デジタルカメラは従来のカメラと比べると口径が
非常に小さいので，再現したい口径の範囲内でデジタル
カメラを密に動かして撮影した像を加算平均することで，
より大きな開口で撮影した場合と同じ効果が得られる．
このように，小型デジタルカメラで撮影した画像に対し
て合成開口法を適用する．システムの流れを図 2 に示す．
(a) 撮影画像
(b) 補間なし
(c) 提案手法
図 3 ぼけ画像作成結果 (ぼけ部分の抜き出し)
まとめ
一般的な小型デジタルカメラを用いた手持ち撮影によ
る任意視点画像群から，実際の口径で得られるよりも大
きなぼけを得ることができ，ぼけ像の制御によって意図
した通りのぼけ像を生成できることを確認した．また，
これらの作成画像に対してフーリエ解析，比較評価実験
を行い，ぼけ像の制御による周波数空領域での変化，及
び提案手法の有効性を示した．
4
2.1
ホモグラフィ変形による合焦面の視差の補正
特別な器具を用いず，カメラを手持ちで撮影した場合，
撮影時のカメラ位置姿勢に光軸に対する回転や光軸方向
への平行移動が含まれ，従来手法のように撮影画像群を
平行移動して重ね合わせるだけではうまく焦点が合わな
い．そこでホモグラフィ変形を任意の合焦面に対して施
し，合焦面の視差を補正する．