JP4210955B2 - Imaging apparatus, imaging control method, and imaging control program - Google Patents
Imaging apparatus, imaging control method, and imaging control program Download PDFInfo
- Publication number
- JP4210955B2 JP4210955B2 JP2006261988A JP2006261988A JP4210955B2 JP 4210955 B2 JP4210955 B2 JP 4210955B2 JP 2006261988 A JP2006261988 A JP 2006261988A JP 2006261988 A JP2006261988 A JP 2006261988A JP 4210955 B2 JP4210955 B2 JP 4210955B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- distance
- imaging
- data
- information
- area
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Focusing (AREA)
- Indication In Cameras, And Counting Of Exposures (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Studio Devices (AREA)
Description
本発明は、撮像装置、撮像制御方法及び撮像制御プログラムに関し、詳しくは、撮像対象までの距離を測定し、その測定結果を利用した様々な制御を行う撮像装置、撮像制御方法、及び、撮像制御プログラムに関する。 The present invention relates to an imaging apparatus, an imaging control method, and an imaging control program. More specifically, the imaging apparatus, an imaging control method, and an imaging control that measure various distances to an imaging target and perform various controls using the measurement results. Regarding the program.
従来より、デジタルカメラ等の撮像装置において、AF(自動合焦)機能を備えたものが存在する。AF機能における被写体までの距離測定方法には、一般的に、コンパクトカメラなどに搭載されるPSD型と、レンズ交換式一眼レフカメラなどに搭載されるTTLコントラスト型(あるいはプレシジョン・フォーカス型)とが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there are imaging apparatuses such as digital cameras that have an AF (automatic focusing) function. As a method for measuring the distance to a subject in the AF function, there are generally a PSD type mounted on a compact camera or the like, and a TTL contrast type (or precision focus type) mounted on an interchangeable lens single-lens reflex camera or the like. Are known.
ここで、PSD型によるAF技術を説明すると、PSD型は、カメラの前面に設けられた赤外線発光部から赤外光を発射して被写体に照射されて反射された反射光を、同じくカメラの前面に設けられた距離センサで受光することにより、この距離センサで赤外光と反射光との角度から被写体までの距離を取得してAF処理を行う。 Here, the PSD type AF technology will be described. The PSD type emits infrared light from an infrared light emitting unit provided on the front surface of the camera, and reflects the reflected light that is irradiated and reflected on the subject. By receiving light with a distance sensor provided in, the distance sensor obtains the distance to the subject from the angle between the infrared light and the reflected light and performs AF processing.
また、このPSD型よりも精度の高い距離測定技術として、一部の光学測定器においては、例えば特許文献1に記載されるようなレーザーを用いたものが存在する。このレーザー光を用いる技術では、内蔵する半導体レーザー20から発射されたレーザー光について、ビームスプリッターを介して受光される参照光と被検体で反射された測定光とを受光素子29にて受光し、この2つの光の時間差(光周波数差)により被検体までの距離を測定し、焦点検出を行うものである。このようなレーザー光を利用した距離測定によれば、周囲環境や使用する波長領域にもよるもののPSD型と比較して、距離に依存され難く、高い精度で焦点距離を求めることができる。
Further, as a distance measuring technique with higher accuracy than the PSD type, some optical measuring instruments use a laser as described in
しかしながら、上述のレーザー光を用いた距離測定技術は、安全上の問題から民生機器には採用されることは無く、被写体までの距離が比較的遠い場合において、その被写体までの距離を正確に、且つ、安全に測定し、その測定結果を諸々の撮影制御に反映させることは不可能であった。 However, the distance measurement technique using the laser beam described above is not adopted for consumer devices due to safety issues, and when the distance to the subject is relatively far, the distance to the subject is accurately determined. In addition, it is impossible to measure safely and reflect the measurement results in various photographing controls.
そこで、本発明の目的は、被写体までの距離を正確に測定し、その測定結果を利用して様々な撮影制御を行うことを可能にした撮像装置、撮像制御方法、及び、撮像制御プログラムを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an imaging apparatus, an imaging control method, and an imaging control program that can accurately measure the distance to a subject and perform various imaging controls using the measurement results. There is to do.
請求項1記載の発明は、撮像手段と、この撮像手段を連続的に駆動させることによって撮像された撮像面から所定の輝度を有する領域を検出する領域検出手段と、この領域検出手段によって検出された領域における輝度の時間的な輝度変化から、前記領域に対応する物体の大きさに関する情報を取得する情報取得手段と、前記撮像面における前記領域の面積、結像距離、および、前記情報取得手段によって取得された情報に基づいて、当該装置と前記物体との距離を算出する距離算出手段と、この距離算出手段によって算出された距離に基づいて、撮像動作に関連する各処理を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
請求項2記載の発明は、上記請求項1に記載の発明において、前記制御手段は、前記撮像動作に関連する各処理の制御として、前記距離算出手段によって算出された当該装置と前記物体との距離とに基づいて、前記情報取得手段によって取得された情報の再生又は保存を制御することを特徴とする。
請求項3記載の発明は、上記請求項1又は2に記載の発明に加え、表示手段を更に備え、前記制御手段は、前記撮像動作に関連する各処理の制御として、前記距離算出手段によって算出された当該装置と前記物体との距離とに基づいて、撮像に関わる補助情報を前記表示手段に表示するよう制御することを特徴とする。
請求項4記載の発明は、上記請求項1に記載の発明に加え、合焦手段を更に備え、前記制御手段は、前記撮像動作に関連する各処理の制御として、前記距離算出手段によって算出された当該装置と前記物体との距離とに基づいて、前記合焦手段を制御することを特徴とする。
請求項5記載の発明は、上記請求項1に記載の発明において、前記制御手段は、前記撮像動作に関連する各処理の制御として、前記距離算出手段によって算出された当該装置と前記物体との距離とに基づいて、前記撮像手段によって撮像される画像を加工するよう制御することを特徴とする。
請求項6記載の発明は、上記請求項1に記載の発明において、前記制御手段は、前記撮像動作に関連する各処理の制御として、前記距離算出手段によって算出された当該装置と前記物体との距離とに基づいて、当該装置が備える光学系機構を制御することを特徴とする。
請求項7記載の発明は、撮像部を連続的に駆動させることによって撮像された撮像面から所定の輝度を有する領域を検出する領域検出ステップと、この領域検出ステップにて検出された領域における輝度の時間的な輝度変化から、前記領域に対応する物体の大きさに関する情報を取得する情報取得ステップと、前記撮像面における前記領域の面積、結像距離、および、前記情報取得ステップにて取得された情報に基づいて、当該装置と前記物体との距離を算出する距離算出ステップと、この距離算出ステップにて算出された距離に基づいて、撮像動作に関連する各処理を制御する制御ステップとからなることを特徴とする。
請求項8記載の発明は、コンピュータを、撮像部を連続的に駆動させることによって撮像された撮像面から所定の輝度を有する領域を検出する領域検出手段、この領域検出手段によって検出された領域における輝度の時間的な輝度変化から、前記領域に対応する物体の大きさに関する情報を取得する情報取得手段、前記撮像面における前記領域の面積、結像距離、および、前記情報取得手段よって取得された情報に基づいて、当該装置と前記物体との距離を算出する距離算出手段、この距離算出手段によって算出された距離に基づいて、撮像動作に関連する各処理を制御する制御手段として機能させることを特徴とする。
The invention according to
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the control unit is configured to control the processing between the apparatus and the object calculated by the distance calculation unit as control of each process related to the imaging operation. Based on the distance, reproduction or storage of information acquired by the information acquisition unit is controlled.
The invention according to claim 3 further includes a display means in addition to the invention according to
The invention according to claim 4 further includes a focusing unit in addition to the invention according to
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the control unit is configured to control the processing between the apparatus and the object calculated by the distance calculation unit as control of each process related to the imaging operation. Control is performed so as to process an image picked up by the image pickup means based on the distance.
According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the control unit is configured to control the processing between the apparatus and the object calculated by the distance calculation unit as control of each process related to the imaging operation. Based on the distance, the optical system mechanism included in the apparatus is controlled.
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an area detection step for detecting an area having a predetermined luminance from an imaging surface imaged by continuously driving the imaging section, and luminance in the area detected by the area detection step. Information acquisition step for acquiring information on the size of the object corresponding to the region, the area of the region on the imaging surface, the imaging distance, and the information acquisition step. A distance calculating step for calculating a distance between the device and the object based on the information obtained, and a control step for controlling each process related to the imaging operation based on the distance calculated in the distance calculating step. It is characterized by becoming.
The invention according to claim 8 is an area detecting means for detecting an area having a predetermined luminance from the imaging surface imaged by continuously driving the imaging section of the computer, and in the area detected by the area detecting means. Information acquisition means for acquiring information related to the size of the object corresponding to the region, the area of the region on the imaging surface, the imaging distance, and the information acquisition means obtained from a temporal change in luminance. Based on the information, the distance calculation means for calculating the distance between the device and the object, and the control means for controlling each process related to the imaging operation based on the distance calculated by the distance calculation means. Features.
本発明によれば、連続的に撮像された撮像面から所定の輝度を有する領域を検出し、この検出された領域における輝度の時間的な輝度変化から、この輝度を有する領域に対応する物体の大きさに関する情報を取得する一方、撮像面におけるこの領域の面積、結像距離、および、取得された情報に基づいて、当該装置とこの物体との距離を算出し、算出された距離に基づいて撮像動作に関連する各処理を制御する。したがって、被写体までの距離を正確に測定し、その測定結果を利用して様々な撮影制御を行うことが可能となる。 According to the present invention, an area having a predetermined luminance is detected from an imaging surface that has been continuously imaged, and an object corresponding to the area having the luminance is detected from a temporal change in luminance in the detected area. While acquiring information on the size, the area of this region on the imaging surface, the imaging distance, and the distance between the object and the object are calculated based on the acquired information, and based on the calculated distance Each process related to the imaging operation is controlled. Therefore, it is possible to accurately measure the distance to the subject and perform various shooting controls using the measurement result.
以下、デジタルカメラへの適用を例にして、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, application to a digital camera will be described as an example with reference to the drawings.
<原理説明>
図1は、本実施形態の適用システムの一例を示すデジタルカメラの構成図である。この図において、デジタルカメラ10は、CPU11やROM12及びRAM13並びに不図示の各種周辺回路等を含む典型的には1チップ化されたマイクロプロセッサからなる中央制御部14と、この中央制御部14の周りに適宜に配置された、デジタルカメラ10の動作に必要な、少なくとも、以下の各部を備えて構成されている。
<Principle explanation>
FIG. 1 is a configuration diagram of a digital camera showing an example of an application system of the present embodiment. In this figure, a
撮像部15は、撮影レンズや絞り機構、焦点合わせ機構、及び、ズーム機構などを含む光学系16と、CCDセンサまたはCMOSセンサなどの二次元イメージセンサからなる撮像デバイス17とで構成される。撮像部21の動作(絞りの大きさやズーム倍率、つまり撮影画角αの調整並びに焦点合わせ、及び、撮像デバイス17の露光並びに読み出し動作)は、中央制御部14とステップモータ181を備えるオートフォーカス制御部18とからの撮影動作指示を受けた撮像制御部19からのコントロールによって制御される。中央制御部14からの撮影動作指示は、撮影構図確認用(いわゆるスルー画像用)または動画撮影用の所定フレームレート(たとえば、毎秒数十乃至は数百枚のフレームレート)のフレーム画像読み出し動作指示、高解像度の静止画撮影動作指示、並びに、それらの動作に必要な絞り値設定やズーム倍率設定等の事前動作指示などであり、また、オートフォーカス制御部18からの撮影動作指示は、光学系16の合焦(ピント合わせ)動作指示である。
The
撮像部21からは、中央制御部14からの撮影動作指示に応答して、撮影構図確認用や動画用のフレーム画像が上記のフレームレートで周期的に読み出され、あるいは、高解像度の静止画フレーム画像が読み出される。これらのフレーム画像は、画像処理部21において、デジタル信号に変換されると共に、所要の画像処理(たとえば、ガンマ補正処理等)が施された後、FIFOバッファ22を介して中央制御部14に取り込まれる。
In response to a shooting operation instruction from the
操作部23は、デジタルカメラ10のユーザ操作用入力インターフェースに必要な各種操作子、たとえば、電源スイッチ、画像撮影と画像再生のモード切替スイッチ、静止画撮影や動画撮影を行うためのシャッタボタン、各種設定メニューを表示するためのメニューボタン、そのメニュー項目を選択したり、画像再生モード時に再生を希望する画像を選択したりするための選択ボタン等を含む。
The
表示制御部24は、中央制御部14から適宜に出力される様々な表示データ、たとえば、スルー画像用示データ、メニュー画面用表示データ、画像の再生画面用表示データなどを所定の表示形式に変換して、液晶ディスプレイなどの平面表示デバイスで構成された表示部25に出力する。なお、この表示部25は、タッチパネル26付きのものであり、タッチ検出部27は、タッチパネル26への指またはペン等のタッチ座標を検出して、その検出結果を中央制御部14に出力する。
The
画像記憶部28は、フラッシュメモリ、ハードディスクまたは光ディスク等の不揮発性(電源をオフにしてもその記憶内容を失わない)の大容量記憶装置によって構成されており、主に、このデジタルカメラ10で撮影された画像を蓄積保存するために用いられる。なお、蓄積保存される各画像は、たとえば、JPEG形式等の圧縮ファイル、または、非圧縮の生データファイル(いわゆるRAWファイル)であり、また、それら画像の保存領域は、ファイルシステムにおけるルート直下であってもよいし、あるいは、そのルート直下に適宜に作成された1階層ないしは多階層構造のフォルダであってもよい。加えて、この画像記憶部28は、固定型であってもよく、あるいは、デジタルカメラ10から取り外して、たとえば、不図示のパーソナルコンピュータに装着可能な汎用形式のメモリデバイスであってもよい。
The
外部インターフェース29は、たとえば、USBやIEEE1394などの汎用プロトコルに対応したデータ入出力部であり、この外部インターフェース29を介し、必要に応じて、不図示のパーソナルコンピュータ等との間で撮影済み画像の転送(画像記憶部28に蓄積保存されている画像をパーソナルコンピュータに転送する)や読み込み(パーソナルコンピュータから画像記憶部28に画像を読み込む)を行うことができるものである。
The
電源部30は、充電式の二次電池あるいは使い捨て型の一次電池を含み、中央制御部14をはじめとした、デジタルカメラ10の各部の動作に必要な電源電圧を供給する。
The
方位センサ31及び仰角センサ32は、いずれも、このデジタルカメラ10の撮影方向(光学系16の光軸の向き)を検出するものであり、たとえば、方位センサ31は磁北を0度とした方位を検出し、仰角センサ32は水平を0度とした仰角(または俯角)を検出する。
The
ここで、図示の被写体20は人物を模しているが、これは一例である。重要な点は、この被写体20の位置に、輝度変調をかけた任意のデータ(詳細は後述する)を光で送信する物体として発光体33が設けられていることにある。詳細は後述するが、デジタルカメラ10は、この発光体33を含むイメージを撮像デバイス17で時系列的に受光して(連続的に撮像して)取得することにより、そのイメージに含まれる測定対象として、発光体33における輝度変調領域に含まれるデータを復元し、受光したイメージと復元されたデータとに基づいて発光体33までの距離Dを測定して取得することができるようになっている。
Here, the illustrated subject 20 simulates a person, but this is an example. The important point is that a
図2は、発光体33の構成図である。この図において、発光体33は、可視光領域の光を発射する光源34、送信すべきデータを格納するデータメモリ35、このデータメモリ35に格納されるデータを変調し、その変調情報で光源34の発光輝度を制御する発光制御部36、及び、所定形状且つ所定サイズの発光窓37を備える。さらに、データメモリ35は、任意の情報を保持するガイドデータメモリ351と、発光窓37の形状(ここでは“円形”)データや発光窓37のサイズデータ(ここでは円形であるから直径“R”)並びに発光体33の位置(緯度経度及び高度)データを保持する自己サイズデータメモリ352とを備える。
FIG. 2 is a configuration diagram of the
また、発光制御部36は、後述の検出・捕捉用プリアンブルデータ(測定用)と検出・捕捉用プリアンブルデータ(データボディ用)との2種類のプリアンブルデータと、互いに異なる二種類の輝度変化パターン(以下、第1パターン系列SAと第2パターン系列SB)とを保持するパターンデータメモリ361と、タイミングジェネレータ362と、制御部363とを備えている。
The light
タイミングジェネレータ362は、所定周期の安定したクロック信号を発生する。このクロック信号は、デジタルカメラ10の撮像デバイス17のクロック信号と同期している。
The
制御部363は、タイミングジェネレータ362からのクロック信号に同期してパターンデータメモリ361、ガイドデータメモリ351、及び、自己サイズデータメモリ352に格納されているデータについて、順次、ビットデータを取り出し、そのビット値(“1”データか“0”データか)を判定して、“1”データであればパターンデータメモリ361から第1パターン系列SAを取り出す一方、“0”データであればパターンデータメモリ361から第2パターン系列SBを取り出し、それらの第1パターン系列SA又は第2パターン系列SBを光源34に出力する動作を、送信すべきデータのビット数だけ繰り返す。
The
光源34は、第1パターン系列SA、及び、第2パターン系列SBにおいて“1”に相当するタイミングでは発光し、“0”に相当するタイミングでは消灯(または輝度低減)するという点滅動作を行うことにより、発光窓37を介して時系列的に輝度変化を有する光Pを出力する。
The
なお、同図においては、発光体33を被写体20としての人物に所持させているが、たとえば、看板や案内板等の固定構造物を被写体20とし、それらの看板や案内板等の固定構造物ごとに発光体33を設けるようにしてもよい。この場合、それぞれの発光体33のデータメモリ35に記憶するデータは、設置されている建造物、或いは建造物の外部に備えられたサーバからLANなどのネットワークを介して逐次にダウンロードする仕組みになっていてもよい。また、光源34はパターン系列“1”、“0”で点滅動作を行うようにしていたが、パターン系列が多値のデータに及ぶ場合は、“点灯”、“消灯”のみではなく、多段階の輝度で発光させるようにしてもよい。
In the figure, the
上記のとおり、データメモリ35には、送信すべきデータとして少なくともこの発光体33の形状を示す形状データと、発光体33のサイズデータとが格納されている。たとえば、図2を用いて説明すれば、データメモリ35は、発光窓37の形状として“円形”を示す形状データ、又、そのサイズとして直径を示す、“R”をサイズデータとして夫々格納し、発光制御部36では、これらのデータを変調するようにしている。また、発光制御部36が行う、送信する形状データ、サイズデータの変調方法については、たとえば、上記の形状データ、及び、サイズデータを論理0と論理1からなる二値のデジタルデータとし、“0”データには、これに対応する時系列を伴った輝度変化パターン(第1パターン系列SA)を割当て、“1”データには、上記“0”データとは異なる時系列を伴った輝度変化パターン(第2パターン系列SB)を割当てるのが望ましい。これら二つの輝度変化パターンは、互いに同一の周期で変化し、且つ、商用電源にて規格化された周期や外乱光等、自然界に存在する周期とは異なる周期で変化するのが望ましい。
As described above, the
一方、デジタルカメラ10は、前記のとおりの構成(図1参照)を有しており、一般的なデジタルカメラとしての動作、すなわち、静止画や動画を撮影してその画像ファイルを画像記憶部28に蓄積保存する「撮影機能」と、必要に応じて、画像記憶部28に蓄積保存されている任意の画像ファイルを読み出して表示部25に再生表示する「再生機能」とを適宜に実行できることに加え、本実施形態特有の「測距機能」、つまり、被写体20の位置にある発光体33を含むイメージを時系列的に受光して取得することにより、そのイメージに含まれる測定対象として、発光体33の輝度変調領域に含まれるデータを復元し、受光したイメージと復元されたデータとに基づいて発光体33までの距離Dを測定して取得することができる機能を実行できるようになっている。
On the other hand, the
この「測距機能」は、主として、デジタルカメラ10の中央制御部14の機能で提供される。すなわち、デジタルカメラ10の中央制御部14は、デジタルカメラ10の各部の動作を制御するものであり、特に本実施の形態では、撮像デバイス17の取込周期制御、FIFOバッファ22に記憶されているデータの読み出し、撮像デバイス17の受光面17aに結像される発光体33の像の大きさと後述の信号復元手段14cによって復元された形状データ、サイズデータとに基づく発光体33までの距離Dの測定、及び、その測定結果を利用した様々な処理を制御する。
This “ranging function” is mainly provided by the function of the
図3は、デジタルカメラ10の中央制御部14のRAM13の記憶空間の一部と、その中央制御部14で実現されるいくつかの機能ブロックを示す概念図である。すなわち、(a)はデジタルカメラ10の中央制御部14のRAM13の記憶空間の一部であり、(b)はその中央制御部14で実現されるいくつかの機能ブロックである。これらの図において、RAM13の記憶空間は、結像距離データ格納部13a、結像歪み補正データ格納部13b、距離算出データテーブル格納部13c、検出データリスト格納部13e等の各領域を含み、中央制御部14は、パターンデータメモリ14a、信号領域検出手段14b、信号復元手段14c、ワークメモリ14d等の各機能を含む。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a part of the storage space of the
光学系16に含まれる撮影レンズは、たとえば、1枚の凸レンズから構成されており、光軸A(図2参照)を中心にして発光体33を含む画角αを後段の撮像デバイス17に結像させるために備えられる。撮像デバイス17は複数の撮像素子を規則的に配列したCCDやCMOSなどのイメージセンサで構成され、二次元で捕らえた発光体33の発光態様を、その受光面17aおける受光割合に基づくイメージとして電気信号に変換して出力するデバイスであり、中央制御部14の制御に基づいて所定のフレームレート(たとえば、30FPS)で出力する。なお、撮像デバイス17として用いられるデバイスは、発光体33の発光態様を二次元で取得できるものであればこれに限ることは無く、たとえば、複数の受光素子、たとえば、フォトダイオードを配列させた構成であってもよい。また、撮像デバイス17はCCDやCMOSなどのイメージセンサで構成しているため符号17aは撮像面と称するのが望ましいが、原理説明では受光面として説明するものとする。
The photographing lens included in the
ROM12は、中央制御部14のCPU11で実行される様々な制御プログラムを記憶し、RAM13は、それらの制御プログラムの実行エリアとして用いられる他、図3に示した各種データの格納部、たとえば、撮像デバイス17の受光面17aと光学系16に含まれる撮影レンズとの結像距離dを記憶するための結像距離データ格納部13aを備える。本実施の形態においては、光学系16に含まれる撮影レンズは一枚の凸レンズを固定設置しているが、光学ズームを備える撮像装置においては、レンズの移動に応じて結像距離が異なるケースがあるので、その場合は、レンズの位置調整により得られる結像距離や焦点距離を用いるのが望ましい。
The
信号復元手段14cは、中央制御部14の制御によって、撮像デバイス17により連続的に撮像されることで時系列的に出力される発光体33の発光態様を30FPSの周期で順次取り込み、それら周期的に取得された発光体33の発光態様に基づいて、輝度変調されたデータをデータメモリ35に格納されていたデータに復元する。たとえば、上記の変調方法で変調されていた場合、これとは逆の方法で復調して、形状データ、及び、サイズデータへ復元する。
Under the control of the
パターンデータメモリ14aは、発光制御部36のパターンデータメモリ361と同様に検出・捕捉用プリアンブルデータ(測定用)と検出・捕捉用プリアンブルデータ(データボディ用)との2種類のプリアンブルデータと、互いに異なる二種類の輝度変化パターン(第1パターン系列SAと第2パターン系列SB)とを保持する。
Similar to the
信号領域検出手段14bは、FIFOバッファ22に保持されている複数フレームの画像信号から時系列的に輝度変化する画素が検出された際、この輝度変化と同じタイミングで輝度変化している画素群からなる画素領域を特定する機能を有する。信号復元手段14cは、FIFOバッファ22に保持されている複数フレームの画像信号から時系列的に輝度変化する画素が検出された際に、後続してFIFOバッファ22に順次バッファリングされるデータフォーマット38のビット長に相当するフレームデータから、検出された画素の輝度変化に応じた“1”、“0”のビットデータを出力し、さらに、これらのビットデータが、第1パターン系列SA、及び、第2パターン系列SBの何れかに一致しているか判断し、何れかに一致している場合、このパターンに対応するビットを出力し、出力されたビットからサイズデータ、位置データ、及び、ガイドデータに復元する処理を行う。ワークメモリ14dは上記特定された画素領域の撮像面(受光面17a)におけるイメージを保持する。
When a pixel whose luminance changes in time series is detected from a plurality of frames of image signals held in the
中央制御部14は、後述の処理によって得られた各データを一時的に記憶するRAM13を備えるとともに、信号復元手段14cにて復元されたデータを取り込み、そのデータに基づいて、測定モードに設定されていれば、発光体33までの距離測定と、デジタルカメラ10の現在位置測定とを実行し、それらの測定結果を表示部25に出力する一方、ガイドモードに設定されていれば、受光(撮像)により取得され、検出データリスト格納部13eのデータレコードに記憶されたガイドデータを表示部25に出力する。結像距離データ格納部13aは、上記原理説明における結像距離dを格納する。また、結像歪み補正データ格納部13bは、撮像デバイス17に結像されたイメージについて、光学系16の撮影レンズの特性による歪を補正するためのデータを格納する。
The
距離算出データテーブル格納部13cは、後述の原理説明における式(1)、(2)を格納する。現在位置データ格納部13dは、中央制御部14で求められた自己の位置情報を保持するためのものであり、検出データリスト格納部13eは、中央制御部14で演算処理された発光体33までの距離D、自己位置(座標や高度)、及び、受光することにより取得したガイドデータを保持するためのものである。
The distance calculation data
検出データリスト格納部13eは、撮像デバイス17から時系列的に出力される撮像面(受光面17a)から発光体33が検出された場合に、発光体33までの距離や位置(座標や高度)並びにガイドデータを格納するものであるが、本実施の形態においてはデータレコードの形で格納する。これは、たとえば、撮像面(受光面17a)から複数の発光体を検出した場合、各々の発光体について個別に格納するためである。
The detection data list storage unit 13e detects the distance and position (coordinates and altitude) to the
ここで、距離の演算についてその原理を説明する。まず、上述の如くRは輝度変調されたデータを受光することによりサイズデータとして得られ発光体33の直径、dは結像距離であり、光学系16に含まれる撮影レンズによって受光できる範囲の最大角はαである。
Here, the principle of distance calculation will be described. First, as described above, R is obtained as size data by receiving luminance-modulated data, and the diameter of the
図4は、撮像デバイス17の受光面17aにおける結像イメージを示す図であり、この図に示すように、受光面17aの水平方向の長さをH、垂直方向の長さをV、発光体33の像を33aとし、像33aの直径をrとする。
FIG. 4 is a diagram showing an image formed on the
すると、像33aの直径rと結像距離dとから角度βを求めることができる。
Then, the angle β can be obtained from the diameter r of the
図5は、距離Dの算出概念図である。この図に示すように、光学系16に含まれる撮影レンズの結像位置を対照とし、角度β、距離D、及び、R/2で形成される三角形と、角度β、距離d、及び、r/2で形成される三角形とが相似関係となることがわかる。したがって、これらの関係より三角関数式を用いることで距離Dを測定することができる。距離Dの算出の仕方は次式(1)、(2)の通りとなる。
D=(R/2)/{(tan(β/2))・・・・(1)
β=r/2d ・・・・(2)
FIG. 5 is a conceptual diagram of calculation of the distance D. As shown in this figure, the imaging position of the photographic lens included in the
D = (R / 2) / {(tan (β / 2)) (1)
β = r / 2d (2)
図6は、制御部363から光源34に出力され、光Pとして送信されるデータフォーマット38の一例を示す図である。データフォーマット38は、検出・捕捉用プリアンブルデータ部(測定用)38a、サイズデータ部38b、位置データ部38c、検出・捕捉用プリアンブルデータ部(ガイドデータ用)38d、及び、ガイドデータ部38eからなり、これらを1単位として、巡回的に出力される。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a
検出・捕捉用プリアンブルデータ部(測定用)38aに格納されるデータは、デジタルカメラ10にて上記データフォーマット38を受光した際に、デジタルカメラ10側が測定モードを設定した際に検出するデータであり、このデータ部を受光することにより、発光体33までの距離や位置に関する演算について、所要の処理動作を実行させるためのものである。
The data stored in the detection / capture preamble data portion (for measurement) 38a is data detected when the
サイズデータ部38bに格納されるデータは、自己サイズデータメモリ352に格納されているデータのうち、発光窓37の形状(ここでは“円形”)データや発光窓37のサイズデータ“R”であり、デジタルカメラ10で、これらのデータに基づいて、発光体33までの距離を測定させるためのものである。
The data stored in the
位置データ部38cに格納されるデータは、自己サイズデータメモリ352に保持されているデータのうち、発光体33の位置(緯度経度及び高度)データであり、デジタルカメラ10は、このデータに基づいて、デジタルカメラ10から見た発光体33の方向及び自己位置を測定させるためのものである。
The data stored in the
検出・捕捉用プリアンブルデータ部(ガイドデータ用)38dに格納されるデータは、デジタルカメラ10にて上記データフォーマット38を受光した際に、デジタルカメラ10側がガイドモードを設定した際に検出するデータであり、このデータ部を受光することにより、ガイドデータ部38eに設定されたデータを復元して再生出力させる処理動作を実行させるためのものである。
The data stored in the detection / capture preamble data portion (for guide data) 38d is data detected when the
ガイドデータ部38eに格納されるデータは、ガイドデータメモリ351に格納されているデータであり、デジタルカメラ10では、このデータに基づいて、たとえば、経路案内や観光案内、撮像に関する補助情報等のオプション処理を必要に応じて実行させるためのものである。
The data stored in the
図7は、本実施の形態におけるフローチャートを示す図である。このフローチャートは、大きく分けて、信号領域検出処理ブロックS1と、信号復元処理ブロックS2と、測定処理ブロックS3とからなる。 FIG. 7 is a diagram showing a flowchart in the present embodiment. This flowchart is roughly composed of a signal area detection processing block S1, a signal restoration processing block S2, and a measurement processing block S3.
まず、信号領域検出処理ブロックS1では、撮像デバイス17の撮像面(受光面17a)に結像されたイメージをフレームデータとして、まず、プリアンブルパターンのビット数に相当するフレーム数を順次FIFOバッファ22にバッファリングする(ステップS11)。そして、これら、バッファリングされた複数のフレームデータにおいて、輝度が変化している画素の存在の有無を判断する。詳細には、バッファリングされた複数のフレームデータにおいて、最大輝度が所定のピークを超えており、周期的に変化している画素が存在するか否かを判断することで、その画素から時系列的に輝度変調されたデータが送信されているか否かを判断する(ステップS12)。
First, in the signal area detection processing block S1, an image formed on the imaging surface (
輝度が変化している画素を検出できなければ後述のステップS14の処理を行い、ステップS11に戻るが、画素を検出した場合、パターンデータメモリ14aより、プリアンブルパターンデータ(測定用)とプリアンブルパターンデータ(ガイドデータ用)とを読み出し、これらのプリアンブルパターンと、上記検出された画素からの時系列的な輝度変化とを照合する(ステップS13)。照合した結果、いずれのプリアンブルパターンデータとも完全に一致しない場合は、今回の検出された画素からはデータを得られないものとして、FIFOバッファ22にバッファリングされたフレームデータを破棄し(ステップS14)、再びステップS11の処理に戻るが、いずれかのプリアンブルパターンデータに一致した場合(部分一致を含む)は、方位センサ27を駆動させて、撮像方向を取得し(ステップS15)、また、仰角センサ28を駆動させて撮像仰角(水平角度)γを取得する(ステップS16)。
If a pixel whose luminance has changed cannot be detected, the process of step S14 described later is performed, and the process returns to step S11. However, if a pixel is detected, preamble pattern data (for measurement) and preamble pattern data are detected from the
また、ステップS13において、いずれかのプリアンブルパターンデータに一致した場合、今回の検出された画素をデータを送信している画素と判定し、信号領域検出手段14bに対し、同じタイミングで輝度変化している画素群からなる画素領域を特定するよう制御する(ステップS17)。そして、ステップS15にて取得した撮像方向、ステップS16において取得した撮像仰角は、中央制御部14内のRAM13に一旦保持され、特定された画素領域については、信号領域検出手段14bのワークメモリ14dにそのイメージを格納する(ステップS18)。
In step S13, if any of the preamble pattern data matches, it is determined that the pixel detected this time is a pixel transmitting data, and the luminance of the signal
次に、信号復元処理ブロックS2について説明する。信号復元処理では、まず、信号領域検出処理ブロックS1のステップS17において特定された画素領域から、データフォーマット38のビット数に相当するフレームデータを順次取得し(ステップS21)、FIFOバッファ22に格納しつつ、信号復元手段14cに対して、この輝度変化している領域から “1”、“0”のビットデータに変換する処理、及び、この処理を経て得られたビットデータについて、第1パターン系列SA、第2パターン系列SBとの照合、ビット出力処理、及び、この出力されたビットから、サイズデータ、位置データ、及び、ガイドデータに復元する処理を行わせる(ステップS22)。そして、復元されたこれらのデータのうちサイズデータ及び位置データは、中央制御部14のRAM13に一旦記憶させ、ガイドデータは検出データリスト格納部13eのデータレコードに格納する(ステップS23)。
Next, the signal restoration processing block S2 will be described. In the signal restoration process, first, frame data corresponding to the number of bits of the
次に、測定処理ブロックS3について詳述する。
図8は、測定処理ブロックS3の動作フローチャートを示す図である。
Next, the measurement processing block S3 will be described in detail.
FIG. 8 is a diagram showing an operation flowchart of the measurement processing block S3.
測定処理ブロックS3では、まず、ワークメモリ14dに格納された画素領域のイメージを読み出し、この画素領域について発光体33の形状を特定し、測定軸を設定する(ステップS31)。次にこの測定軸上の各画素について重み付けを行い、画素領域に含まれる発光体の「像」の面積を決定する(ステップS32)。
In the measurement processing block S3, first, the image of the pixel area stored in the
具体的に「像」の測定軸、重み付け、面積の決定方法について説明する。
図9は、「像」の測定軸、重み付け、面積の決定方法の具体的説明図である。図9(a)において、撮像面(受光面17a)から順次得られたフレームデータには、最大輝度が所定のピークを超えており、周期的に変化している画素領域として、発光体33の像33aが候補として設定されるものとする。なお、この図においては、像33aが楕円になっているが、これは、発光体33を斜め45度の方向から見上げた(または見下げた)ことを想定しているからである。発光体33を正面から見た場合は、円形状の像33aとなることはもちろんである。
Specifically, a method for determining the measurement axis, weighting, and area of the “image” will be described.
FIG. 9 is a specific explanatory diagram of a method for determining the measurement axis, weighting, and area of “image”. 9A, in the frame data sequentially obtained from the imaging surface (
図9(b)の拡大図で説明すると、中央制御部14は、高さ277(9ドット)、幅223(5ドット)からなる像33aについて、最大輝度が所定のピークを越えているドットの一行、若しくは一列の内、最大輝度のピークを持つ画素を多く含む最長の列を測定軸として決定する。そして、この測定軸を中心に、周辺の各画素について、輝度に対応した重み付けを行う。たとえば、図9(b)について考えると、最も輝度の大きい画素の範囲224に対しては最大の重み値“1”を、その周辺範囲225に対しては重み値“0.6”を、更に、最外縁部の範囲226に対しては重み値“0.3”を夫々設定し、高さ277(9ドット)を測定軸として設定する。そして、これらの重み付けより画素の範囲224については“20”、画素の範囲225については7.2、画素の範囲226については、2.4を夫々算出することにより、「像」33aの面積は29.6となる。
Referring to the enlarged view of FIG. 9B, the
なお、測定軸、重み付けの決定方法、面積の算出方法はこれに限定されるものではなく、より正確に面積を決定できる方法があれば、他の手法を用いても可能である。 Note that the measurement axis, the weighting determination method, and the area calculation method are not limited thereto, and other methods can be used as long as there is a method that can determine the area more accurately.
このように、発光体の「像」の面積が決定すると、この像の形状について、結像歪み補正データ格納部13bから、光学系16に含まれる撮影レンズの特性に基づく歪み補正データを読み出して、そのデータを用いて当該歪みを補正し(ステップS33)、結像距離データ格納部13aから結像距離dを読み出して、測定軸と結像距離dとからβを算出する(ステップS34)。
As described above, when the area of the “image” of the light emitter is determined, the distortion correction data based on the characteristics of the photographing lens included in the
ステップS35にてβを算出すると、次にこのβを用いて、距離算出データテーブル格納部13cから前式(1)を読み出し、中央制御部14のRAM13に記憶されたサイズデータから、図5における距離Dを算出する(ステップS35)。なお、「像」33aの形状については円形を概ね45°付近から見た「楕円型」として設定されているため、上記ステップS24において「直径を“R”とした円形」として取得されたサイズデータは、上記設定された形状から、「対角√2Lからなる楕円形」として補正される。そして、この距離DとステップS31で求めた撮影仰角γより、次式(3)により、発光体33の直下までの距離D’(水平方向の距離)を算出する(ステップS36)。
D’=Dcosγ ・・・・(3)
When β is calculated in step S35, next, using the β, the previous equation (1) is read from the distance calculation data
D ′ = Dcosγ (3)
また、上記により算出された距離D’と、方位センサ27から取得したデジタルカメラ10の撮影方向、ステップS24にて取得した位置データより、当該デジタルカメラ10の位置を算出し(ステップS37)、これらの距離データD’、位置データを検出データリスト格納部13eのデータレコードに記憶させる(ステップS38)。
Further, the position of the
このようにして登録されたデータは、デジタルカメラ10において、以下のようにして利用することができる。
図10は、登録データの利用の一例を示すその概念図である。この図において、(a)は、デジタルカメラ10を測定モードにしたときの表示例であり、(b)は、デジタルカメラ10をガイドモードにしたときの表示例である。(a)において、表示部25の画面上には、発光体33までの距離情報(たとえば、“目標までの距離3m”)と、デジタルカメラ10の現在位置情報(たとえば、“あなたの位置 北緯35° 4625.75 東経139° 1843.69”)とが、画面コーナの吹き出し図形に囲まれて表示されている。また、(b)において、表示部25の画面上には、発光体33から送信された所定の案内情報(たとえば、“150m先に正面玄関”)が画面コーナの吹き出し図形に囲まれて表示されている。
The data registered in this way can be used in the
FIG. 10 is a conceptual diagram showing an example of use of registration data. In this figure, (a) is a display example when the
このように、本実施形態のデジタルカメラ10と発光体33との組み合わせによれば、発光体33からの輝度変調光による情報送信により、測距表示や現在位置の表示及び道案内等を行うことができる。また、このような原理説明による測距技術は以下に列挙する応用例において、撮像動作に関連する各処理を制御することが可能になる。
As described above, according to the combination of the
<具体的応用例1>
図11は、広告展示物とカメラ機能を備えた情報端末とからなるシステムの応用例を示す概念図である。図中には二人の人物イ、ロが示されている。これらの人物イ、ロは共に前記の情報端末(原理説明におけるデジタルカメラ)10を所持しており、いずれも所定の場所に設置された広告展示物39に向けてカメラ機能を備えた情報端末10を構えている。ここで、広告展示物39から人物イまでの距離をD1、広告展示物39から人物ロまでの距離をD2としたとき、D1<D2である。つまり、人物イは広告展示物39の文字を目視で読むことができる程度の近くに位置し、人物ロは広告展示物39の文字を目視で判読できない程度に遠くに位置している。なお、ここでは、二人の人物イ、ロしか示していないが、これらの人物イ、ロは、それぞれ、広告展示物39の文字を目視で読むことができる程度の近くに位置する人々の代表、人物ロは広告展示物39の文字を目視で判読できない程度に遠くに位置する人々の代表である。
<Specific application example 1>
FIG. 11 is a conceptual diagram showing an application example of a system including an advertisement exhibit and an information terminal having a camera function. In the figure, two persons A and B are shown. Both of these persons I and B possess the information terminal (digital camera in the explanation of the principle) 10, both of which are
広告展示物39には所定の広告情報が掲載されている。この広告情報は図示の例の場合、商品(パーソナルコンピュータ)の印刷画像と、その説明であり、さらに、「クーポン配布中!」の注意書きも記載されている。
In the
この広告展示物39は、灯具40からの可視光の照明光40aが照射されており、この照射範囲は上記に説明した発光体33と同様の可視光通信のための光源に相当する。以下、この範囲のことを、先の説明との一貫性を保つために、便宜的に発光体40bということにする。
This
灯具40の主たる役割は、照明光40aによって広告展示物39を明るく照らし出して、より多くの人の目に触れるようにすることにあり、副たる役割として、その照明光40aを人の目に識別できない程度の短い時間間隔で輝度変化させることにより、発光体40b(照明光40aの照り返しによる光)の輝度変化パターンによって所望のデータを可視光通信で送信することにある。
The main role of the
さて、広告展示物39の近くに位置する人物イの情報端末10の表示部25には、図中の符号41で示すように、広告展示物が大きく撮像された撮像画像42と一緒に情報枠43が表示されており、この情報枠43の内部に「“添付情報(割引クーポン)を受信、保存しました。”」が表示されている。なお、ここでは割引クーポンとしているが、これは一例に過ぎない。販促のための情報であればよく、たとえば、特別サービスを提供するためのインターネット上のリンク情報(URL情報)などであってもよい。
In the
一方、広告展示物39から遠くに位置する人物ロの情報端末10の表示部25には、図中の符号44で示すように、広告展示物39との距離に対応して、広告展示物が小さく撮像された撮像画像45と一緒に情報枠46が表示されており、この情報枠46の内部にこの広告展示物39の撮像に関する補助情報として「“添付情報(割引クーポン)が配信されていますが、遠すぎてとれません。広告から30m以内に近寄ってください。”」が表示されている。
On the other hand, the
このようにすれば、表示部25に映し出された撮像画像45の広告情報が読み取れる場合にクーポンの取得を許容し、広告情報が読み取れない場合にはクーポンの取得を希望する際には、距離を縮めて撮影することをガイダンスすることができる。すなわち、目視で広告の詳細を読めると期待できる範囲の人(人物イ)に対してだけ、クーポン情報等を配布することができ、一方、広告内容の詳細を読むことができない距離の人(人物ロ)には距離を縮めて撮影することをガイダンスすることができる。なお、ここでは、広告展示物39を例にしているが、これに限らない。広告等に利用される表示媒体であればよく、たとえば、街灯ポスターやディスプレイなどであってもよい。また、表示媒体は、必ずしも目に見える情報を提供する必然性はなく、単に可視光通信による情報提供だけであってもよい。
In this way, when the advertisement information of the captured
また、ここでは、灯具40からの照明光40aを広告展示物39で反射させているが、可視光通信のスタイルとしてはこれに限定されない。たとえば、バックライト型の表示パネル、バックライト型の大型表示、LED等の自己発光型のディスプレイなどであってもよい。要は、情報端末10を用いて、最終的に変調信号が捕捉できるものならば特に構成を問うものでない。
Here, the
図12は、光源(灯具40)から送出される情報についての説明図である。この図において、光源(灯具40)から送出される情報は、光源サイズ情報格納部47、配信最大距離格納部48及び配信アプリケーション格納部49を含む。光源サイズ情報は光源(灯具40)から広告展示物39に照射された照明光40aの投光サイズであり、上記原理説明における図6のサイズデータ38bに相当する。この光源サイズ情報は灯具40の設置時に初期値として与えられるが、配信最大距離は配信情報ごとに決められる。つまり、配信最大距離は、広告展示物39の文字列が最大どの距離まで目視判読できるかを規定するための情報であるので、たとえば、広告展示物39が掛け替えられたり、または、広告展示物39が塗り替えられたりしたときに、それらの掛け替え後または塗り替え後における最大の目視判読可能距離によって更新されるものである。
FIG. 12 is an explanatory diagram of information sent from the light source (lamp 40). In this figure, the information sent from the light source (lamp 40) includes a light source size
なお、先の説明において、データフォーマットに入れていた検出・捕捉用プリアンブル(図6参照)は、プリアンブル*データボディ型のときに必要なフォーマットであるが、信号検出・捕捉の手法は、前記のとおり、ビット0/1を第1パターン系列SA/第2パターン系列SBのパターンに拡散して光源変調する方法など各種あり、本発明が対照とするデータプロトコルレイヤのデータフォーマットとしては、本発明の本質と関係ないので、プリアンブル等信号検出・補足のためのプロトコル部分については、図示、説明を省略する。
In the above description, the detection / capture preamble (see FIG. 6) included in the data format is a format required for the preamble * data body type. However, the signal detection / capture method is described above. As described above, there are various methods such as light source modulation by diffusing
図13は、広告展示物とカメラ機能を備えた情報端末とからなるシステムの応用例における処理フローを示す図である。この図において、灯具40の照明光40aによって送信された情報(図13参照)を検出、受信すると、まず、その情報から距離範囲情報(配信最大距離格納部48に格納されている情報)を取り出し(ステップS41)、情報送信点(広告展示物39上の照明光40a)までの距離を算出する(ステップS42)。この距離算出の手法は、先に説明したとおりである。
FIG. 13 is a diagram illustrating a processing flow in an application example of a system including an advertisement exhibit and an information terminal having a camera function. In this figure, when the information (see FIG. 13) transmitted by the
次いで、測定距離は限定距離範囲であるか否か、すなわち、測定距離が配信最大距離以内であるか否かを判定し(ステップS43)、配信最大距離以内であれば、たとえば、図11の符号41のように、クーポンの取り込みを許容する情報を表示(及び保存その他利用)する(ステップS44)。一方、配信最大距離以内でなければ、たとえば、図11の符号44のように、クーポンの取り込みを許容しない情報を表示すると共に、もっと広告展示物39に近づく旨の情報を表示する(ステップS45)。
Next, it is determined whether or not the measurement distance is within the limited distance range, that is, whether or not the measurement distance is within the maximum delivery distance (step S43). As in 41, information that allows the coupon to be taken in is displayed (and stored or otherwise used) (step S44). On the other hand, if it is not within the maximum distribution distance, for example, as shown by
このように、この特殊広告への応用例によれば、撮像における各処理の一つとして、光源(灯具40)から送られる情報中の距離条件を参照した上で、情報端末10の表示や動作を決定させることができる。したがって、表示媒体の広告があり、さらに輝度変調された照射光(間接光)を通じて情報が伝送され、そこに情報提供範囲の条件を示す情報を載せるようにしたので、実際に広告を目視確認したユーザだけに、クーポン情報等を配信するという、非常にきめ細かな表示媒体と連動した情報提供を行うことができるようになる。
As described above, according to the application example to the special advertisement, the display or operation of the
また、「取得可能な情報の種類」と「どれだけ接近すれば取れるか」を示すことができるので、情報が取得できるようにユーザを誘導することで詳しく広告を読ませることを誘引することができ、広告効果の強化が期待できる。 In addition, it is possible to show "type of information that can be acquired" and "how close you can get", so that you can induce the user to read the advertisement in detail by guiding the user so that the information can be acquired It can be expected to enhance advertising effectiveness.
なお、以上の例示では、「“遠かったら”情報を取得させず、距離を縮めることをガイダンスする」というものであったが、その逆に、「“近かったら”情報を取得させず、距離をおくことをガイダンスする」というようにしてもよい。これは、たとえば、展示会の試作商品の撮影において、細部がわかるような近距離でのカメラ撮影を制限させたい場合に適用できる。あるいは、著作権や肖像権の保護にも利用できる。 In the above example, “if you are far”, the information is not acquired and guidance is given to reduce the distance. Conversely, “if you are close”, the information is not acquired and the distance is “Guidance to keep” may be used. This can be applied, for example, when it is desired to limit camera shooting at a short distance so that details can be understood in shooting a prototype product of an exhibition. Or it can be used to protect copyright and portrait rights.
このような○○m以上と指定したい場合と、△△m以下と指定したい場合とを統合できるデータフォーマットとして、配信距離範囲については、上限距離と下限距離をもたせるようにしてもよい。 As a data format that can integrate such a case where it is desired to specify XXm or more and a case where it is desired to specify △ Δm or less, the distribution distance range may have an upper limit distance and a lower limit distance.
図14は、上限距離と下限距離を持たせるようにした情報の説明図であり、(a)はその構造図、(b)はその格納情報の一例である。先の図12の構造との相違点は、配信距離範囲格納部48が下限距離格納部48aと上限距離格納部48bとを含むことにある。たとえば、下限距離格納部48aに“0”(単位はm;以下同様)、上限距離格納部48bに“20”を設定すると、20m以内の配信距離範囲を指定したことになる。または、下限距離格納部48aに“10”、上限距離格納部48bに“0”を設定すると、10m以上の配信距離範囲を指定したことになる。または、下限距離格納部48aに“5”、上限距離格納部48bに“30”を設定すると、5mから30mまでの配信距離範囲を指定したことになる。あるいは、上限、下限にともに“0”を設定した場合は、距離制限なしということになる。
FIG. 14 is an explanatory diagram of information having an upper limit distance and a lower limit distance. (A) is a structural diagram thereof, and (b) is an example of the stored information. The difference from the structure of FIG. 12 is that the delivery distance
あるいは、距離情報と距離条件そのものにより、撮影実行の許可・不許可などなど、撮影実行から保存、編集、送信にかかわる各種の操作を制御するようにしてもよい。これはまさに、著作権や肖像権を保護するために「近くからは撮影を許可しない」としたり、その逆に、被写体本人の美意識にそぐわない写真が撮られることを防止するために「きれいに見える距離範囲でしか撮影を許可しない」などの条件付きで被写体側からの撮影コントロールを可能にすることである。 Alternatively, various operations related to storage, editing, and transmission from shooting execution, such as permission / non-permission of shooting execution, may be controlled based on the distance information and the distance condition itself. This is exactly to protect copyrights and portrait rights, and “do not allow photography from nearby”, and conversely, to prevent taking photos that do not match the aesthetic sense of the subject, This is to enable photographing control from the subject side with a condition such as “permit photographing only within a range”.
図15は、撮影実行の許可・不許可などに対応した送出フォーマットの例を示す図である。この図に示すように、送出フォーマットは、先の図12や図14と同じ構造(光源サイズ情報格納部47、配信距離範囲格納部48及び配信アプリケーション格納部49)を含むが、さらに、これらに加えて、撮影動作制限情報格納部50を含む点に相違がある。この撮影動作制限情報格納部50には、情報提供側の希望により、撮影及び保存共に可(A)、撮影可だが保存は最低解像度のみ許可(B)、撮影可だが保存は透かし情報入り画像で許可(C)、撮影可だが保存は警告テキスト文字入り画像で許可(D)、モニタ表示のみ許可(E)などの許可カテゴリ区分のいずれかがセットされる。
FIG. 15 is a diagram showing an example of a transmission format corresponding to permission / non-permission of photographing execution. As shown in this figure, the transmission format includes the same structure (light source size
このようにすれば、A〜Eまでのいずれかの許可カテゴリ区分を選択して、撮影動作制限情報格納部50にセットするだけで、撮影及び保存共に可、撮影可だが保存は最低解像度のみ許可、撮影可だが保存は透かし情報入り画像で許可、撮影可だが保存は警告テキスト文字入り画像で許可、モニタ表示のみ許可などのきめ細かな制限を与えることができる。また、ここでは、画像の表示や保存の制限を条件としているが、これらに加えて、さらに、メール添付等による撮影画像の二次利用(再配布)制限を条件としてもよい。
In this way, it is possible to shoot and save, select the permitted category category from A to E, and set it in the shooting operation restriction
なお、撮影の場合は画像自体も問題になるので、距離条件だけでなく、望遠か広角かなどの光学系の画角情報(測距の時点で必然的に画角の情報は得ている)や、画像の精細度情報なども参照したコントロールを行うとなお望ましいものとすることができる。 In the case of shooting, the image itself also becomes a problem, so not only the distance condition but also the optical field angle information such as telephoto or wide angle (the angle of view information is necessarily obtained at the time of distance measurement). Further, it is more desirable to perform control with reference to image definition information.
<具体的応用例2>
図16は、発光体33までの測距データを光学系16の合焦制御に利用する場合の概念図である。この図においては、撮像動作に関連する各処理として、上述の原理説明のようにして求められた発光体33までの測距データ(距離D’)を用いて、撮像制御部19、中央制御部14を介してオートフォーカス制御部18を制御する。
<Specific application example 2>
FIG. 16 is a conceptual diagram when distance measurement data up to the
詳細には、図1において目標とする被写体20の位置に発光体33が存在しており、且つ、その発光体33の発光に伴う像33aが撮像デバイス17によって撮像されてさえいれば、ファインダ内における発光体33の位置にかかわらず、上述の原理説明にしたがってその発光体33までの距離を測定する。このように発光体33の像33aをファインダのどこかで捉えさえすれば、その発光体33までの距離を測定して、光学系16を合焦させることができるから、通常のオートフォーカスシステムのように、例えばフォーカスロックしたまま元の構図に戻し、シャッタ全押しして撮影を行うという面倒な手順を踏む必要がない。ちなみに、かかるオートフォーカスへの応用においては、発光体33までの測距を行っている間、ピントが正確に合っていない可能性があるため、撮影レンズの絞りを最小(F値最大)にしておくことが望ましい。F値を最大にすると、被写界深度が深くなってパンフォーカスになる(近くから遠くまでピントが合う)からである。
Specifically, as long as the
<具体的応用例3>
図17は、撮像動作に関連する各処理として、発光体33までの測距データを利用して撮影画像に所要の加工を行う場合の概念図である。この図において、上記のようにして求められた発光体33までの測距データ(距離D’)から発光体33までの距離の遠近を判定し、その判定結果に従い、撮影画像に対してシャープネス加工またはボケ加工を施す。ここで、シャープネス加工とは画像の輪郭をハッキリさせる加工のことであり、ボケ加工とは、その逆に、輪郭の鮮鋭さを低下させる加工のことである。一般的に遠方に位置する被写体に対してはシャープさを高めて画像をくっきりさせた方がよいとされており、一方、近くに位置する被写体、とりわけ人物ポートレートの場合には、肌荒れ等のアラが目立たないようにするために若干ボケ気味にした方がよいとされている。たとえば、通常の撮影テクニックにおいて、遠方の被写体を望遠レンズで捉える際には、絞りをできるだけ絞り込んでくっきりした画質にすることが行われており、また、近距離の人物ポートレート撮影においては、ソフトフォーカスレンズやソフトフォーカスフィルタ或いはフォギーフィルタなどを使用して積極的にボケ効果を出すことが行われている。
<Specific application example 3>
FIG. 17 is a conceptual diagram in a case where required processing is performed on a captured image using distance measurement data up to the
本実施形態においては、図17に示すように、発光体33までの測距データに基づいて撮影画像に対してシャープネス加工やボケ加工を施すので、特殊なレンズやフィルタ等を使用することなく、かかる通常の撮影テクニックに相当する画像効果を得ることができるから、手間の軽減は勿論のこと、初心者であっても効果的な撮影テクニックを簡単に駆使して、美観に優れた画像を撮影することができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 17, sharpness processing and blur processing are performed on the captured image based on distance measurement data up to the
<具体的応用例4>
図18は、撮像動作に関連する各処理として、発光体33までの測距データを撮影条件の制御、詳細には光学系の制御に応用した場合の概念図である。この図において、上記のようにして求められた発光体33までの測距データ(距離D’)を所定の距離区分ごとに判定する。この距離区分は、たとえば、遠距離、中距離、近距離、マクロ距離等である。光学系16の撮影レンズがマクロ機能付きのズームレンズである場合、その距離区分の判定結果が遠距離であればズームレンズを望遠(最小画角のテレ端)にし、中距離であればズームレンズを中距離(中間画角)にし、近距離であればズームレンズを広角(最大画角のワイド端)にし、または、その距離区分の判定結果がマクロ距離であれば、ズームレンズから最短撮影距離が短いマクロレンズに切り替える。このようにすると、発光体33までの距離に応じて撮影レンズの画角や最短撮影距離をコントロールできるので、常にレンズの画角一杯に被写体20を捉えて撮影することができ、いちいち手作業でズームレンズの倍率やマクロへの切替を行う必要がなくなるという使い勝手上の優れた利便性が得られる。
<Specific application example 4>
FIG. 18 is a conceptual diagram when distance measurement data up to the light-emitting
10 デジタルカメラ(情報端末)
14 中央制御部
17 撮像デバイス
16 光学系
33 発光体
40b 発光体
10 Digital camera (information terminal)
14
Claims (8)
この撮像手段を連続的に駆動させることによって撮像された撮像面から所定の輝度を有する領域を検出する領域検出手段と、
この領域検出手段によって検出された領域における輝度の時間的な輝度変化から、前記領域に対応する物体の大きさに関する情報を取得する情報取得手段と、
前記撮像面における前記領域の面積、結像距離、および、前記情報取得手段によって取得された情報に基づいて、当該装置と前記物体との距離を算出する距離算出手段と、
この距離算出手段によって算出された距離に基づいて、撮像動作に関連する各処理を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする撮像装置。 Imaging means;
An area detecting means for detecting an area having a predetermined luminance from an imaging surface imaged by continuously driving the imaging means;
Information acquisition means for acquiring information related to the size of the object corresponding to the area from the temporal luminance change in the area detected by the area detection means;
A distance calculating unit that calculates a distance between the device and the object based on the area of the region on the imaging surface, the imaging distance, and the information acquired by the information acquiring unit;
An imaging apparatus comprising: control means for controlling each process related to the imaging operation based on the distance calculated by the distance calculating means.
前記制御手段は、前記撮像動作に関連する各処理の制御として、前記距離算出手段によって算出された当該装置と前記物体との距離とに基づいて、撮像に関わる補助情報を前記表示手段に表示するよう制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。 A display means,
The control means displays auxiliary information related to imaging on the display means based on the distance between the device calculated by the distance calculation means and the object as control of each process related to the imaging operation. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the imaging apparatus is controlled as follows.
前記制御手段は、前記撮像動作に関連する各処理の制御として、前記距離算出手段によって算出された当該装置と前記物体との距離とに基づいて、前記合焦手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 Further comprising focusing means,
The control means controls the focusing means based on the distance between the device calculated by the distance calculation means and the object as control of each process related to the imaging operation. The imaging device according to claim 1.
この領域検出ステップにて検出された領域における輝度の時間的な輝度変化から、前記領域に対応する物体の大きさに関する情報を取得する情報取得ステップと、
前記撮像面における前記領域の面積、結像距離、および、前記情報取得ステップにて取得された情報に基づいて、当該装置と前記物体との距離を算出する距離算出ステップと、
この距離算出ステップにて算出された距離に基づいて、撮像動作に関連する各処理を制御する制御ステップと
からなることを特徴とする撮像制御方法。 An area detection step of detecting an area having a predetermined luminance from an imaging surface imaged by continuously driving the imaging unit;
An information acquisition step for acquiring information related to the size of the object corresponding to the region from the temporal luminance change of the luminance detected in the region detection step;
A distance calculating step of calculating a distance between the device and the object based on the area of the region on the imaging surface, the imaging distance, and the information acquired in the information acquiring step;
An imaging control method comprising: a control step for controlling each process related to the imaging operation based on the distance calculated in the distance calculating step.
撮像部を連続的に駆動させることによって撮像された撮像面から所定の輝度を有する領域を検出する領域検出手段、
この領域検出手段によって検出された領域における輝度の時間的な輝度変化から、前記領域に対応する物体の大きさに関する情報を取得する情報取得手段、
前記撮像面における前記領域の面積、結像距離、および、前記情報取得手段よって取得された情報に基づいて、当該装置と前記物体との距離を算出する距離算出手段、
この距離算出手段によって算出された距離に基づいて、撮像動作に関連する各処理を制御する制御手段
として機能させることを特徴とする撮像制御プログラム。 Computer
Area detecting means for detecting an area having a predetermined luminance from an imaging surface imaged by continuously driving the imaging unit;
Information acquisition means for acquiring information on the size of the object corresponding to the area from the temporal luminance change in the area detected by the area detection means;
A distance calculating means for calculating a distance between the device and the object based on the area of the region on the imaging surface, the imaging distance, and the information acquired by the information acquiring means;
An imaging control program that functions as a control unit that controls each process related to an imaging operation based on the distance calculated by the distance calculation unit.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006261988A JP4210955B2 (en) | 2006-09-27 | 2006-09-27 | Imaging apparatus, imaging control method, and imaging control program |
EP07015216A EP1884798B1 (en) | 2006-08-03 | 2007-08-02 | Method for measuring distance to object |
US11/890,179 US7724353B2 (en) | 2006-08-03 | 2007-08-03 | Method for measuring distance to object |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006261988A JP4210955B2 (en) | 2006-09-27 | 2006-09-27 | Imaging apparatus, imaging control method, and imaging control program |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008085550A JP2008085550A (en) | 2008-04-10 |
JP4210955B2 true JP4210955B2 (en) | 2009-01-21 |
Family
ID=39355966
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006261988A Active JP4210955B2 (en) | 2006-08-03 | 2006-09-27 | Imaging apparatus, imaging control method, and imaging control program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4210955B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010056256A1 (en) * | 2008-11-17 | 2010-05-20 | Optoelectronics Co., Ltd | High speed optical code reading |
JP5423137B2 (en) * | 2009-05-14 | 2014-02-19 | カシオ計算機株式会社 | Information recording system, imaging device, light emitting device, and program |
JP2011055288A (en) * | 2009-09-02 | 2011-03-17 | Toshiba Corp | Visible light communication apparatus and data receiving method |
CN114125257A (en) * | 2020-08-25 | 2022-03-01 | 北京珠穆朗玛移动通信有限公司 | Camera photographing method, camera system and camera |
-
2006
- 2006-09-27 JP JP2006261988A patent/JP4210955B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008085550A (en) | 2008-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102338576B1 (en) | Electronic device which stores depth information associating with image in accordance with Property of depth information acquired using image and the controlling method thereof | |
US8564710B2 (en) | Photographing apparatus and photographing method for displaying information related to a subject | |
CN102148935B (en) | Image composition determining apparatus and image composition determining method | |
US7724353B2 (en) | Method for measuring distance to object | |
US20170256040A1 (en) | Self-Image Augmentation | |
US20140119601A1 (en) | Composition determination device, composition determination method, and program | |
JP2009267792A (en) | Imaging apparatus | |
JP2005128156A (en) | Focusing device and method | |
JP4178419B2 (en) | Information display device, display control method, and display control program | |
US8525913B2 (en) | Digital photographing apparatus, method of controlling the same, and computer-readable storage medium | |
JP2017229033A (en) | Imaging apparatus and control method thereof and program | |
JP2015231118A (en) | Image composition device, image composition system and image composition method | |
JP4210955B2 (en) | Imaging apparatus, imaging control method, and imaging control program | |
JP2008035125A (en) | Image pickup device, image processing method, and program | |
JP4760496B2 (en) | Image data generation apparatus and image data generation method | |
JP6257260B2 (en) | Imaging apparatus and control method thereof | |
JP2013165413A (en) | Image display device | |
JP2007259004A (en) | Digital camera, image processor, and image processing program | |
JP5029765B2 (en) | Image data generation apparatus and image data generation method | |
JP2015092780A (en) | Imaging apparatus and imaging method | |
JP2005148451A (en) | Projector having imaging device with spectrum selection mechanism | |
JP5270870B2 (en) | Imaging apparatus and control method thereof | |
JP6550506B2 (en) | Recording apparatus, recording method and recording program | |
JP6362735B2 (en) | IMAGING DEVICE, IMAGING DEVICE CONTROL METHOD AND CONTROL PROGRAM | |
JP2024014032A (en) | Range finding device and control method therefor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080925 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081002 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081015 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111107 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4210955 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111107 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121107 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131107 Year of fee payment: 5 |