JP2001197366A - 画像合成方法及び画像合成プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
画像合成方法及び画像合成プログラムを記録した記録媒体Info
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Abstract
き、かつ、動画上に自然な動きの任意の画像を合成する
方法を提供する。 【解決手段】 画像を合成する対象の動画を選択し(3
01)、表示再生する(302)。画像を合成する位置
で動画の再生を一時停止し、動画に重ね合わせて画像を
描画する(303)。画像が決定したら、スローモード
等で動画の再生を再開し、該動画の再生に合わせて、ポ
インティングデバイスなどで画像が動画上を移動する軌
跡を指定する(304)。画像の合成は、指定した軌跡
データをもとに、順次、再生中の動画の該当位置に画像
を重ね合わせることで行なわれる(305)。
Description
いて動画に画像を合成する方法に係り、特に動画上を移
動する任意の画像の合成に好適な画像合成方法及び画像
合成プログラムを記録した記録媒体に関する。
成する位置を一枚または複数枚のフレームに指定する方
法が一般的である。また、画像を合成する領域は境界を
設定して行う方式が一般的である。自動的に境界を設定
して画像を合成する領域を抽出する方法としては、例え
ば特開平7−262410号公報に記載の方法がある。
この方法では、実写映像中の境界線を抽出し、抽出した
い領域付近をポインティングデバイスなどで指定し、領
域を決定する。決定された領域に対して、ある画像を合
成する。一度領域を決定したら、その領域に対して画像
を合成するため、1フレームごとに合成する位置を指定
しなくても画像の合成が可能である。
て、合成する位置を一枚または複数枚のフレームに指定
する方法では、合成する画像が自然な流れで軌跡を描く
物体(たとえば、大空を舞う鳥や金魚鉢内の金魚など)
などの場合、物体の移動が自然に見えないという欠点が
ある。または、自然な動きに見せるためには、綿密な計
算をしてフレームを補間する必要があった。
する領域(範囲)を抽出する方法では指定したい境界で
はない場所が境界として認識されることも多く、境界の
抽出に精度が要求され処理能力の低い装置では時間がか
かる場合が多いという問題があった。
く、動画上を自然な流れで移動する画像の合成を容易に
実現することにある。
する軌跡を動画の再生にあわせて指定することにより、
動画上を前記軌跡に対応して移動する画像を合成するこ
とを特徴とする。これにより、動画上の物体等の移動が
自然に見える画像合成が容易に可能となる。
し、画像が移動する軌跡を、前記指定された境界領域の
条件に合致するように修正することを特徴とする。さら
には、境界領域とともに境界領域を識別する情報(領域
識別情報)を指定し、該領域識別情報をもとに再生動画
の実際の境界領域を求めて、画像の合成位置を修正する
ことを特徴とする。これにより、自動的に境界を生成し
て物体の移動範囲等を決定するよりも、ユーザの思った
場所を移動するようなアニメーション等の作成が容易と
なる。
の具体的実施例を図面を用いて詳述する。図1は、本発
明の画像合成方法で用いるコンピュータシステムの構成
例を示したものである。本システムはプロセッサ(CP
U)100、主記憶110、フレームメモリ120、デ
ィスプレィ130、キーボード140、ポインティング
デバイス(マウス)150、二次記憶装置160及びこ
れらを接続するバス170などで構成される。主記憶1
10には、あらかじめ画像合成プログラム111がロー
ドされるとともに、後述する画像112、画像軌跡デー
タ113、境界線データ114及び境界識別情報115
などが格納される。二次記憶装置160には、あらかじ
め合成対象の実写映像などの動画161が格納されると
ともに、画像の合成された動画162が格納される。
ある画像合成プログラム111が動作し、ディスプレィ
130上に画像合成プログラム画面が表示される。以
下、ユーザと対話形式に、画像合成プログラム111が
動作する。まず、二次記憶装置160に格納されている
動画161が読み込まれ、フレームメモリ120を介し
てディスプレィ130の画像合成プログラム画面上のプ
レビューエリアに表示される。ユーザは、表示された動
画を見ながら、キーボード140やポインティングデバ
イス150を用いて合成すべき画像を入力し、また、画
像が動画上を移動する軌跡を動画の再生にあわせて指定
し、さらには、必要なら画像の移動を規制するための動
画中の境界線や境界識別情報を指定する。この結果、主
記憶110には、ユーザが入力した画像112が格納さ
れ、また、ユーザの指定にもとづき画像軌跡データ11
3、境界識別情報115が格納される。画像合成プログ
ラム111は、画像軌跡データ113をもとに、さらに
は必要なら境界線データ114や境界識別情報115を
もとに、動画161の再生にあわせて画像112を合成
して、ディスプレィ130の画像合成プログラム画面上
のプレビューエリアに表示する。また、画像の合成され
た動画162は二次記憶装置160に記憶され、以後、
該画像合成動画162を読み込むことで、何度でも利用
することができる。
画像合成プログラム画面の構成例を示したものである。
図2において、エリア210は画像合成を行う動画を再
生するプレビューエリアである。また、このプレビュー
エリア210は、動画に合成する画像や該画像の移動軌
跡を表示する場所でもある。エリア220はプレビュー
エリア210に表示された動画の再生時間を示すエリア
である。その下のカーソル221はエリア220中のど
の位置が表示されているかを示す。エリア222は再生
速度を指定するエリアである。例えば、1の場合は通常
速度での再生であり、1/2の場合は通常の半分の速度
の再生(スロー再生)、2の場合は倍速再生となる。こ
の値は、キーボード140またはポインティングデバイ
ス150で変更できる。エリア230はエリア210上
に描画する画像の線種や色などを選択するためのエリア
である。エリア240は画像の描画、軌跡の作成・変
更、領域の指定を選択するためのエリア(ボタン)であ
り、ポインティングデバイス150などで選択する。エ
リア250はプレビューエリア210で再生される動画
を制御するためのエリアであり、ポインティングデバイ
ス150などで選択する。それぞれのアイコンを選択す
ることで、先頭位置まで戻す、一時停止、停止、再生、
終了位置まで戻すなどが指定可能である。エリア260
はプレビューエリア210で再生する動画を指定するた
めのエリアであり、キーボード140でファイル名など
を直接入力するか、またはポインティングデバイス15
0で選択する。エリア270は合成実行を指定するエリ
ア(ボタン)であり、ポインティングデバイス150な
どで選択する。
を手書きで描画し、該画像が動画上を移動する軌跡を動
画の再生に合わせてポインティングデバイスを用いて指
定することにより、動画に画像を合成する処理について
説明する。
フローチャートである。ここでは、画像合成プログラム
111がすでに起動し、ディスプレィ130には図2に
示した画像合成プログラム画面200が表示されている
とする。ユーザは、ポインティングデバイス150また
はキーボード140を用い、エリア260上で画像合成
する動画ファイル名を選択する(ステップ301)。次
に、ユーザがエリア250の再生開始ボタンを選択する
と、二次記憶装置160内の該当動画161が読み込ま
れ、プレビューエリア210上に表示される(ステップ
302)。ユーザは、この動画の適当な再生位置でエリ
ア250の停止ボタンを押して動画の再生を一時停止し
た後、エリア240の描画を選択し、エリア230で線
種や色などを選択して、ポインティングデバイス150
などにより、動画に重ね合わせる画像をプレビューエリ
ア210上に描画する(ステップ303)。画像が決定
したら、ユーザはエリア240の軌跡を選択し、低速等
で動画の再生を再開し、該動画の再生に合わせてポイン
ティングデバイス150によりプレビューエリア210
上に画像の移動軌跡を描き決定する(ステップ30
4)。プレビューエリア210上に描かれた画像や画像
の移動軌跡は、主記憶110に画像112、及び、一定
時間ごとの位置データを表わす画像軌跡データ113と
して格納される。最後に、ユーザがエリア270の合成
実行ボタンを押すと、画像軌跡データ113をもとに、
画像112と動画161の合成が実行される(ステップ
305)。合成は、一時停止以降の動画の再生に合わ
せ、画像軌跡データ113の時間データと位置データな
どをもとに、順次、動画フレームの該当位置に画像11
2をはりつけることで行われる。
すフローチャートである。これを図5及び図6の具体例
を用いて説明する。
像を描画した状態の画像合成プログラム画面200を示
したものである。プレビューエリア210内には、描画
した画像(金魚)500が動画(金魚鉢の映像)に重畳
して存在する。エリア240は描画が選択されているこ
とを示している。エリア220の下のカーソル221
は、その時点で動画が停止していることを示している。
エリア222はそれまで通常速度で再生されていたこと
を示している。
動画を再生させる速度を決定する(ステップ401)。
この場合、動画の再生に合わせて画像の移動する軌跡が
容易に描画できるように、例えば通常の再生速度の半分
の速度(スロー再生)に設定する。次に、ユーザは、キ
ーボード140の特定キー操作などで動画の再生を再開
し(ステップ402)、同時にプレビューエリア210
内にある画像500の位置を示すカーソルをポインティ
ングデバイス150により移動させて、画像の移動する
軌跡を描画する(ステップ403)。この時、動画の再
生速度に合わせて、画像の位置カーソルの速度をポイン
ティングデバイス150を使って調整する。画像の所望
の移動軌跡の描画が終了したら、キーボード140の特
定キー操作などで動画の再生を終了させる(ステップ4
04)。
200を示したものである。図6において、600が画
像の位置を示すカーソル、610がステップ403で描
かれた軌跡である。なお、図6では、簡単化のため図5
の画像500は省略してある。エリア240は軌跡が選
択されていることを示している。エリア220の下のカ
ーソル221は221′の位置に移動している。エリア
222の再生速度は1/2(スロー再生)である。軌跡
610は、一定時間単位やフレーム単位に読み込まれ、
その軌跡点列の位置データなどが画像軌跡データ113
として主記憶110に格納される。また、ステップ40
2の再生開始のフレーム番号、ステップ404の再生終
了のフレーム番号なども記憶される。
リア250の再生ボタンを選択し、プレビューを行って
軌跡610を確認し(ステップ405)、該軌跡610
を修正すべきかどうか決める(ステップ406)。ここ
で、軌跡610すなわち画像の動きを修正したい場合は
ステップ407に進み、修正しない場合は終了とする。
ステップ407では、ユーザが最初から軌跡の描画をや
り直す場合は、書き直しを行う開始位置を決め(ステッ
プ408)、ステップ401に戻る。一方、微調整の場
合には、描画した軌跡610を直接修正する(ステップ
409)。なお、書き直しや直接修正などの指示は、例
えばエリア240の軌跡ボタンの再クリック、右クリッ
クなどで行うことができる。
整)する方法を、図7、図8を用いて説明する。図7
は、プレビューされた軌跡600を拡大したものであ
る。また、図8は該軌跡600に対応する画像軌跡デー
タ113のデータ構造を示したものである。
7に示す点列d1〜d9の一部を修正(追加、削除等)
すればよい。図7において、700には修正前の点列
が、710には点列を一部追加したもの、720は一部
削除したものを示す。ここで、点列は1秒単位(通常再
生を基準)での位置を示すものである。もちろん、この
点列は1フレーム単位、0.5秒単位などに変更するこ
とが可能である。図8(A)のテーブル800は、図7
の修正前の点列700のd1〜d9に対応したものであ
る。ここでは、軌跡を指定するだけでなく、合成する対
象となる画像の大きさ(倍率)や方向、透過率なども指
定・変更できるとしている。画像の動きを遅くしたい場
合は、図7の710に示すように、例えば遅くしたい個
所に点a1,a2を追加する。これにより、図8(B)
のテーブル810に示すように、点a1,a2のデータ
が追加され、d6からd7の間が遅く動くような軌跡に
変更される。反対に画像の動きを早くしたい場合は、図
7の720に示すように、早くしたい箇所の例えば点d
8を削除する(図では削除するd8を破線で示したが、
実際は表示されない)。これにより、図8(C)のテー
ブル820に示すように、点8の該当データが削除さ
れ、d7とd9の移動時間が短くなる。軌跡の修正は、
ポインティングデバイス150を用いてプレビューされ
ている点列に対して簡単に行うこともできるが、主記憶
110から画像軌跡データ113を読み出して、直接該
当フィールドを修正して変更することも可能である。
イス150を画像合成プログラム画面のプレビューエリ
アで移動させることにより、簡単に画像の軌跡を作成、
修正することが可能となる。
定の例を示したが、動画の再生速度をキーボードなどの
入力装置で早くしたり遅くしたりする制御をしながら、
ポインティングデバイスなどにより軌跡を描くことも可
能である。また、図3の本実施例のフローチャートで
は、軌跡の描画処理と動画と画像の合成処理を分けた
が、勿論、両者を同時に行うことも可能である。
の境界線や領域識別情報を指定することで、画像の移動
軌跡を自動的に修正したり、動画と画像の合成時に画像
の合成位置を自動的に修正する処理について説明する。
フローチャートである。画像合成プログラム111はす
でに起動し、ディスプレイ130には図2に示した画像
合成プログラム画面200が表示されているとする。図
9において、ステップ901からステップ903は図3
のステップ301からステップ303と同様である。ス
テップ903で動画に合成する画像が決定したら、ユー
ザはエリア240で領域の選択を行い、ポインティング
デバイス150を用いて画像が移動する領域の境界線や
領域識別情報をプレビューエリア210の動画上に指定
する(ステップ904)。次に、ユーザはエリア240
の軌跡を選択し、低速等で動画の再生を再開し、該動画
の再生に合わせて画像が移動する軌跡を描画し決定する
(ステップ905)。これは図3のステップ304と基
本的に同様であるが、画像の移動領域は、ステップ90
4で指定した領域内になるように自動的に修正される。
最後に、ユーザがエリア270の合成実行ボタンを押す
と、画像と動画の合成が実行される(ステップ90
6)。これも図3のステップ305と基本的に同様であ
るが、再生される動画の境界線の変動に対応して自動的
に画像の位置も修正される。
を示すフローチャートである。いま、画像合成プログラ
ム画面200のプレビューエリア210の表示状態は、
図11の通りとする。図11において、1100はステ
ップ903により描画した画像(ボール)である。11
20は領域A(空)、1121は領域B(地面)を示
す。画像1100が移動できる範囲は領域A内に限定さ
れるべきである。ユーザは、領域の境界線1130をポ
インティングデバイス150で指定する(ステップ10
01)。次に、ユーザは、この境界線1130で2つに
分割された領域A,Bの代表的な色などをキーボード1
40やポインティングデバイス150で指定し、領域
A,Bを識別する情報とする(ステップ1002)。ス
テップ1001,1002で指定された境界線や領域識
別情報は、主記憶110に格納される。図1中の主記憶
110内の境界線データ114、境界識別情報115は
これを示したものである。
て、特に画像の移動する軌跡が図9のステップ904で
指定した境界や領域内になるように自動修正する処理フ
ローチャートを示したものである。図12の処理は、画
像の移動軌跡の描画に同期して同時実行することでも、
あるいは任意に描画して得られた画像軌跡データを対象
に実行することでも、いずれでも可能である。
た画像が移動する境界条件を設定する(ステップ120
1)、その後、軌跡点列の各位置(軌跡点)について、
ステップ1203以降の処理を実行する。はじめY座標
に対して境界条件が設定されているか判定し(ステップ
1203)、設定されていなければステップ1207に
行き、設定されていれば、軌跡点列の当該位置のY座標
と境界条件のY座標を比較する(ステップ1204)。
そして、境界条件に合致するか判定して(ステップ12
05)、合致していればステップ1207に行き、合致
しなければ、当該位置のY座標を境界条件に合うように
修正して(ステップ1206)、ステップ1207に行
く。ステップ1207では、X座標に対して境界条件が
設定されているか判定し、設定されていなければ、ステ
ップ1202に行戻る。設定されていれば、軌跡点列の
当該位置のX座標と境界条件のX座標を比較する(ステ
ップ1208)。そして、境界条件に合致するか判定し
て(ステップ1209)、合致していればステップ12
02に戻り、合致しなければ、当該位置のX座標を境界
条件に合うように修正して(ステップ1210)、ステ
ップ1202に戻る。ステップ1202では、軌跡点列
が終了したか判定し、終了しなければ、次の軌跡点につ
いてステップ1203以降の処理を繰り返し、終了すれ
ば、修正処理を終了とする。なお、図12では、軌跡点
列の各位置をY座標、X座標の順に処理するとしたが、
勿論、この逆の順で処理してもよく、また、軌跡点列の
Y座標群およびX座標群ずつまとめて処理することでも
よい。
て、図12のステップ1204〜1206の処理の具体
例を説明する。図12のステップ1208〜1210の
処理例も容易に類推可能である。
で、図11の画像1100に移動軌跡1310を描画し
た状態を示したものである。図14は境界線1130の
位置座標データ、図15は軌跡1310の1秒毎の点列
の位置データである。図14も図15も実際にはもっと
詳細なデータとして主記憶110に記録されているが、
ここでは説明の簡単化のため代表的な位置だけを示す。
座標に画像(ボール)1100の半径を足したものが、
境界線1130よりも上(小さい)にならなければなら
ない。図14、図15に示すように、点d3のY座標が
境界線1130のY座標よりも下(大きい)になってい
る。このままでは、画像(ボール)1100が境界線1
130を越えないように移動する(即ち、境界線の上に
あるように移動する)という条件に当てはまらないた
め、画像1100の下部が境界線1130の上になるよ
うに、点d4のY座標を修正する。これにより、点d3
の近辺において、画像1100が境界線1130上を移
動するように画像合成が行える。
と画像の合成実行において、再生の動画の中で境界領域
が変動した場合、それに対応して画像の軌跡点の位置デ
ータを自動修正して合成する処理フローチャートを示し
たものである。
た領域の境界線座標データや各領域の代表的な色等の領
域識別情報を設定する(ステップ1601)。その後、
動画の再生に合わせて画像の軌跡点列の位置データ(画
像軌跡データ)を取り込み、各軌跡点について、ステッ
プ1603以降の処理を実行する。まず、領域識別情報
をもとに、その時点の再生同化フレーム中の実際の領域
境界線座標を求め(ステップ1603)、この実際の領
域境界線座標とステップ1601で設定された境界線座
標との差分を計算する(ステップ1604)。差分値
は、あらかじめ境界線の基準位置を定めて、該基準位置
同士について計算するか、あるいは、境界線の各位置に
ついて差分を求め、その平均値を計算するなどの方法が
用いられる。この差分値を当該軌跡点の位置データの座
標値に加えて、画像の位置座標を修正し、動画と画像を
合成し(ステップ1605)、ステップ1602に戻
る。ステップ1602では、軌跡点列が終了したか判定
し、終了しなければ、再生動画フレーム単位に、各軌跡
点についてステップ1603〜1605を実行し、終了
すれば、画像合成処理を終了とする。
1605の処理の具体例を説明する。図17(A)は修
正前の状態、図17(B)は修正後の状態であり、11
30は先の図9のステップ904で指定された領域境界
線、1710は図16のステップ1602で求めた現再
生動画の実際の領域境界線を示す。値dは両境界線の差
分である。図17(A)に示すように、このままでは画
像1100の座標位置は不自然である。そこで、図16
のステップ1605において、軌跡点列の位置座標を差
分値dだけ上方へ修正することにより、図17(B)に
示すように、自然な合成画像を得ることができる。
移動させる場合について説明したが、合成する画像は手
書きの静止画だけでなく、あらかじめ用意されたアニメ
ーションや動画でもよいことは言うまでもない。また、
軌跡を指定する場合に、位置を指定、変更するだけでな
く、合成する対象となる画像の大きさや方向、透過率な
ども容易に指定、変更できる。
る軌跡を描画するとしたが、例えば物体を等速や等加速
度などで動画上を移動させる場合には、物体が移動する
初期位置、方向、速度(単位移動量)などを指定するこ
とにより、動画の再生にあわせて物体の移動軌跡を自動
的に指定することが可能であり、この場合にはユーザが
軌跡を描画する必要はない。勿論、この場合にも、物体
が移動する境界領域や境界識別情報を指定することによ
り、先の実施例で説明したと同様の修正が可能であるこ
とは云うまでもない。
ための画像合成プログラムは、コンピュータで実行可能
な言語で記述し、コンピュータが読み取り可能な記録媒
体、例えばフロッピー(登録商標)ディスク、CD−R
OM、メモリカードなどに記録して提供することが可能
である。
複雑な計算処理を行うことなく、動画に自然な動きの任
意の画像を合成することが可能になり、ポインティング
デバイスなどを利用してユーザの思った場所を移動する
ようなアニメーションなどの作成が容易になる。
を示すブロック図である。
例を示す図である。
示すフローチャートである。
軌跡を指定・決定する処理を示すフローチャートであ
る。
具体例を示す図である。
軌跡の描画の具体例を示す図である。
軌跡を修正する方法の一例を示す図である。
軌跡のデータ構造を示す図である。
示すフローチャートである。
処理を示すフローチャートである。
の具体例を示す図である。
動軌跡が領域内に制限される処理を示すフローチャート
である。
動軌跡の具体例を示す図である。
ータを表す図である。
動軌跡の位置データを表す図である。
動軌跡が再生動画の実際の領域境界線で修正される処理
を示すフローチャートである。
動軌跡が再生動画の実際の領域境界線で修正される具体
例を示す図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 動画に画像を合成する画像合成方法にお
いて、画像が移動する軌跡を動画の再生にあわせて指定
することにより、動画上を前記軌跡に対応して移動する
画像を合成することを特徴とする画像合成方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の画像合成方法において、
動画中に境界領域を指定し、画像が移動する軌跡を、前
記指定された境界領域の条件に合致するように修正する
ことを特徴とする画像合成方法。 - 【請求項3】 請求項2記載の画像合成方法において、
境界領域とともに境界領域を識別する情報(以下、領域
識別情報という)を指定し、該領域識別情報をもとに再
生動画の実際の境界領域を求め、画像の合成位置を修正
することを特徴とする画像合成方法。 - 【請求項4】 請求項1、2、3記載の画像合成方法を
コンピュータで実行するための画像合成プログラムを記
録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000003186A JP2001197366A (ja) | 2000-01-12 | 2000-01-12 | 画像合成方法及び画像合成プログラムを記録した記録媒体 |
| US09/651,098 US6967666B1 (en) | 2000-01-12 | 2000-08-30 | Composite picture generating method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000003186A JP2001197366A (ja) | 2000-01-12 | 2000-01-12 | 画像合成方法及び画像合成プログラムを記録した記録媒体 |
Publications (1)
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|---|---|
| JP2001197366A true JP2001197366A (ja) | 2001-07-19 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000003186A Pending JP2001197366A (ja) | 2000-01-12 | 2000-01-12 | 画像合成方法及び画像合成プログラムを記録した記録媒体 |
Country Status (2)
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