CN101827218B - 摄影装置、摄影方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种摄影装置和摄影方法，该摄影装置具备：摄影单元，其进行连拍摄影来生成摄影图像数据；和控制单元，其使所述摄影单元在阶段性地降低连拍速度的同时进行对应于多个连拍速度的连拍摄影。

Description

摄影装置、摄影方法

技术领域

本发明涉及一种摄影装置、摄影方法。

背景技术

以往，公知有具备对移动的被摄体(被摄运动体)进行连续摄影来生成多个摄影图像数据的连拍摄影功能的数码相机等摄影装置。

另外，公知有对由摄影装置连拍摄影被摄运动体而获得的多个图像数据进行合成来生成由一张图像表示运动体的移动的图像数据(运动体连拍合成图像数据)的图像合成装置(例如，参照特开2006-5452号公报)。

另外，在为了进行监控用等运动图像摄影而具有以规定间隔对图像进行摄影的间隔摄影功能的摄影装置中，当摄影图像间的差分(亮度的变化、被摄运动体的移动等)比设定值(阈值)大时判定产生了变化，使作为记录对象的摄影的间隔自动地变化成更短的设定(例如，参照特开2002-218309号公报)。

但是，在现有的图像合成装置中，必须在限定的连拍摄影张数之内连拍摄影进入画面～在画面内移动～离开画面为止的被摄运动体的移动。例如，设摄影上限张数为20张，摄影用一秒通过画面内的被摄运动体时，从进入画面之后开始连拍，若以连拍速度为20fps(frame per second)以下的长的连拍间隔进行摄影，则能够摄影到被摄运动体离开画面为止。但是，若以连拍速度为20fps以上的短的连拍间隔进行摄影，则由于摄影张数上限而不能摄影到离开画面为止。

同样，摄影用两秒通过画面内的被摄运动体时，需要进行连拍速度为10fps以下的连拍间隔的连拍，摄影用四秒通过画面内的被摄运动体时，需要进行连拍速度为5fps以下的连拍间隔的连拍。

图15A表示以比被摄运动体的移动速度大的连拍速度进行摄影时的运动体连拍合成图像的一例。图15B表示以比被摄运动体的移动速度小的连拍速度进行摄影时的运动体连拍合成图像的一例。如图15A所示，以比被摄运动体的移动速度大的连拍速度fps进行摄影时，存在会变成相对于视角而言被摄运动体集中在特定的区域中的运动体连拍合成图像的隐患。

另外，仅靠在进入画面～离开画面为止的被摄运动体的移动之间进行连拍摄影，并不一定能够作成理想的运动体连拍合成图像。例如，以连拍速度5fps摄影用0.5秒通过画面间的被摄运动体时，虽然能够摄影到离开画面为止，但是会变成画面内存在被摄运动体的画面只有两张左右。此时，如图15B所示，存在会变成相对于视角而言被摄运动体数少的运动体连拍合成图像的隐患。图15A、图15B所示的图像是作为运动体连拍合成图像而不期望的。

图16表示理想的运动体连拍合成图像。理想的运动体连拍合成图像一般被认为均匀地配置合成图像帧且各个被摄运动体不会明显地重叠在一起。图16所示的图像是理想的运动体连拍合成图像。

在这里，对为了得到理想的运动体连拍合成图像的最佳的连拍速度进行说明。假设能够以被摄运动体进入画面的瞬间摄影第一张的理想的快门时刻进行摄影，另外，设连拍的摄影上限张数为20张、用于合成的画面数为5个画面时，例如，被摄运动体用1/4秒通过画面内时，只要以连拍速度20fps连拍摄影五张就能够以最佳效率作成理想的运动体连拍合成图像。另外，以连拍速度20fps进行十张连拍摄影并对此进行每隔一张提取一张也能够作成同样的图像，该图像也能够被称之为理想的图像。

综上所述，用于获得运动体连拍合成图像的被摄运动体的速度与连拍速度(fps)之间的关系如下表1所示。

[表1]

	40fps	20fps	10fps	5fps
					用1/8秒通过画面的运动体	5张	×	×	×
用1/4秒通过画面的运动体	10张	5张	×	×
					用1/2秒通过画面的运动体	20张	10张	5张	×
用1秒通过画面的运动体	××	20张	10张	5张
					用2秒通过画面的运动体	××	××	20张	10张
用4秒通过画面的运动体	××	××	××	20张

×-不能摄影5张；××-超出摄影张数上限。

如表1所示，根据被摄运动体的移动速度，存在多个能够获得理想的运动体连拍合成图像的fps的设定值，但是设定不适合的fps来进行摄影时不能获得获得理想的运动体连拍合成图像。由此，摄影运动体连拍合成的用户不得不根据被摄运动体的移动速度与视角在摄影前预测并设定连拍速度(fps)的适当值来进行连拍摄影。

另外，如特开2002-218309号公报中所记载的摄影装置所示，即使是在被摄运动体进入画面时使连拍速度加快的构成，因为被摄运动体进入画面时的连拍速度一定，图像合成时连拍速度也可能无法成为适当值。

发明内容

本发明的课题在于获得与以各种速度移动的被摄运动体对应的连拍速度的摄影图像数据。

为了解决上述课题，本发明的第一方面的摄影装置具备：摄影单元，其进行连拍摄影来生成摄影图像数据；和控制单元，其使所述摄影单元在阶段性地降低连拍速度的同时进行对应于多个连拍速度的连拍摄影。

本发明的第二方面的摄影方法是一种进行连拍摄影来生成摄影图像数据的摄影装置的摄影方法，包括在阶段性地降低所述连拍摄影的连拍速度的同时进行对应于多个连拍速度的连拍摄影的步骤。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的摄影装置的功能结构的模块图。

图2是表示基于摄影装置的被摄运动体的摄影情况的图。

图3A是表示连拍张数C1＝3的图像选择模式表的图。

图3B是表示连拍张数C1＝5的图像选择模式表的图。

图3C是表示连拍张数C1＝7的图像选择模式表的图。

图4是表示被摄运动体的运动情况的图。

图5是表示被摄运动体的运动体连拍合成图像的图。

图6是表示设定处理的流程图。

图7是表示第一连拍合成处理的流程图。

图8是表示第一连拍合成处理中的第一连拍处理的流程图。

图9是表示第一连拍合成处理中的合成处理的流程图。

图10是表示合成处理中的疑似背景图像生成处理的流程图。

图11是表示第一连拍合成处理中的被摄体区域提取处理的流程图。

图12是表示第二连拍合成处理的流程图。

图13是表示第二连拍合成处理中的第二连拍处理的流程图。

图14是表示画面内的开始评价区域和结束评价区域的图。

图15A是表示以比被摄运动体的移动速度大的连拍速度进行摄影时的运动体连拍合成图像的一例的图。

图15B是表示以比被摄运动体的移动速度小的连拍速度进行摄影时的运动体连拍合成图像的一例的图。

图16是表示理想的运动体连拍合成图像的图。

具体实施方式

下面，参照附图，按顺序详细说明本发明的最佳实施方式以及其变形例。另外，本发明并不仅限于图示例。

参照图1～图11，说明本发明的实施方式。首先，参照图1，说明本实施方式的摄影装置1的装置构成。图1表示本实施方式的摄影装置1的功能结构。

以下，将由摄影装置1拍摄的对象称作被摄体。特别是，将运动的被摄体称作被摄运动体。另外，将连续摄影的照片数据称作帧，作为连拍速度将一秒内摄影的帧数称作fps，将包含在帧中的摄影范围称作视角。另外，将被摄运动体在视角内移动的多个帧的被摄体区域图像合成为一张背景图像称作运动体连拍合成(或者合成)，将通过该运动体连拍合成生成的表示被摄运动体的移动(移动情况)的图像称作运动体连拍合成图像。

摄影装置1是数码相机等摄影装置，具有连续拍摄多张图像的连拍功能(连续摄影功能)。另外，摄影装置1具有对连拍摄影的图像进行合成来生成运动体连拍合成图像的图像合成功能。

如图1所示，摄影装置1具备：对被摄体进行摄影的图像数据生成部21、进行图像处理的数据处理部22、让使用者查看处理过程并接受操作的用户接口部23。

图像数据生成部21具备光学透镜部101、图像传感器102。

光学透镜部101为了对被摄体进行摄影而由对光进行聚光的透镜等构成，具备用于调整焦点、曝光等照相机设定参数的周边电路。图像传感器102将通过光学透镜部101对光进行聚光而成像的图像作为数字化的图像数据来获取，由CCD(Charge Coupled Device)等构成。

另外，图像数据生成部21能够进行高分辨率图像摄影和低分辨率图像摄影(实时取景(live view)摄影)。低分辨率图像摄影例如图像分辨率为XGA(1024×768比特)左右，虽然分辨率低但是能够以30fps(帧/秒)的速度将图像以运动图像摄影的形式读取。另一方面，对于高分辨率图像摄影而言，在例如摄影装置1为400万像素的照相机时，例如能够进行摄影的最大的像素数为该400万像素的图像摄影。但是，高分辨率图像摄影下的图像读取变慢。

数据处理部22具备存储器201、视频输出部202、图像处理部203、控制部204、程序存储器205。

存储器201由RAM(Random Access Memory)构成，用于在每次进行摄影时暂时存储图像传感器102获取的图像数据。另外，存储器201也存储图像处理中必要的图像数据、各种标记的值、阈值等。另外，存储器201也包括用于进行图像显示的显示图像数据的保存与用于进行读取的存储区域。

视频输出部202根据图像数据生成RGB信号。视频输出部202读取保存在存储器201的显示存储区域中的显示图像数据，并生成RGB信号，向用户接口部23的液晶显示部301输出生成的RGB信号。另外，视频输出部202也能通过外部接口303向电视、PC(Personal Conputer)、投影仪等外部设备输出RGB信号来进行显示。

图像处理部203对暂时存储在存储器201中的图像数据执行用于进行图像显示的规定的图像处理。执行了该图像处理后的图像数据作为显示图像数据保存在存储器201的显示存储区域中。另外，图像处理部203具有将图像数据压缩/编码为JPEG(Joint Photographic Expert Group)方式等的文件的功能、相反地进行扩展/译码的功能。例如，读取存储在存储器201中的图像数据，由图像处理部203以JPEG方式进行压缩/编码后存储到外部存储器304中。另外，读取存储在外部存储器304中的图像的JPEG文件，由图像处理部203进行扩展/译码后作为图像数据存储到存储器201中。

控制部204具备CPU(Central Processing Unit)、RAM(省略图示)等，控制摄影装置1的各部分。在控制部204中，CPU从存储在程序存储器205中的程序之中读取指定的程序并保存在RAM中，与RAM中展开的程序协作来执行各种处理。

程序存储器205由ROM(Read Only Memory)或快速存储器等存储装置构成，存储控制部204的动作所需要的各种程序和数据。特别是，程序存储器205中存储有后述的设定程序、第一连拍合成程序。

用户接口部23具备液晶显示部301、操作部302、外部接口303、外部存储器304。

液晶显示部301基于从视频输出部202输出的RGB信号显示摄影图像。具体而言，显示基于由图像数据生成部21生成的多个图像数据(图像帧)的实时取景图像，或者显示录像过程中记录到外部存储器304中的运动图像，或者再生显示外部存储器304中记录的运动图像。另外，液晶显示部301也可以具备暂时存储从视频输出部202适当输出的显示图像数据的视频存储器(未图示)。另外，也可以用ELD(ElectroLuminescentDisplay)等显示部代替液晶显示部301。

操作部302具备各种功能键、选择键、菜单键、快门键、电源键等按键，接受用户向各按键输入的按键操作输入，并向控制部204输出与该按键操作输入相应的操作信号。

外部接口303是与电视或PC、投影仪等外部设备间的连接用端子，通过规定的通信电缆进行数据的发送接收。另外，外部存储器304例如由SD(Secure Digital)卡、记忆棒(Memory Stick)等非易失性存储器或硬盘等构成，存储多个被图像数据生成部21摄影的被摄体图像的图像数据。在外部存储器304中例如存储变换为JPEG文件后的图像数据。

下面，参照图2～图11，说明摄影装置1的动作。首先，参照图2～图5，说明本实施方式的连拍摄影和运动体连拍合成的概要。图2表示基于摄影装置1的被摄运动体O的摄影情况。图3A表示连拍张数C1＝3的图像选择模式表。图3B表示连拍张数C1＝5的图像选择模式表。图3C表示连拍张数C1＝7的图像选择模式表。图4表示被摄运动体O的运动情况。图5表示被摄运动体O的运动体连拍合成图像G1。

如图2所示，作为本实施方式的连拍摄影的一例，说明通过摄影装置1对作为正在运动的人物的被摄运动体O进行连拍摄影的情况。摄影装置1在摄影时，通过三脚架等或摄影者的手持而处于固定状态。因此，在视角A内，只有被摄运动体O在移动。

本实施方式的摄影是在将摄影上限张数设为N、将运动体连拍合成图像中的适当的运动体数量设为C时，满足N＞C的摄影模式。设被摄运动体O进入画面的瞬间开始第一张的连拍摄影，通常情况下，从此开始以预先设定的连拍速度反复进行连拍摄影直至达到摄影上限张数，但是在本实施方式中，在阶段性地降低摄影连拍速度的同时(空出连拍摄影间隔)进行连拍摄影。

将摄影连拍速度(fps)的初始值设为连拍速度F1。首先，在摄影装置1中，以连拍速度F1进行连拍张数C1张的连拍摄影。另外，将连拍张数C1设定成满足N＞C1≥C的奇数。

由于进行C张的合成，因此进行了能够在被摄运动体进入画面的瞬间按下第一张的快门、且在第C张的摄影结束的瞬间超出画面这样的理想的运动时，因为C1＝C，所以不存在问题，但是实际上在理想的状况下进行摄影很困难，因此优选包含一定程度的余量的C1。

另外，相对于连拍张数C1优选摄影上限张数N为充分大的数。因为，能够阶段性变更摄影连拍速度的幅度大，即，能够摄影的被摄运动体的速度的幅度大。

进行连拍张数C1张的连拍之后，在摄影装置1中，摄影连拍速度被变更为F2＝F1/2，进行C2＝(C1-1)/2张的连拍摄影。在摄影连拍速度＝F2的情况下，结束C2张的连拍时，在摄影装置1中，摄影连拍速度被变更为F3＝F2/2，进行C3＝C2张的连拍摄影。以下同样在摄影装置1中使摄影连拍速度变成一半的同时，直到总摄影张数CA(CA＝C1+C2+C3...)超过摄影上限张数N为止，或者直到摄影连拍速度变成充分小的值为止，反复进行连拍摄影处理。

设上述拍摄的帧从第一张开始依次为：

f1、f2、...、f(C1)、

f(C1+1)、f(C1+2)、...、f(C1+C2)、

f(C1+C2+1)、...、f(CA)。

在这里，考虑连拍张数C1＝3、5或7时的具体例。例如，C1＝3时，(连拍速度、摄影张数)是

(F1，3)：初始值(F1，C1)

(F2，1)：F2＝F1/2，C2＝(C1-1)/2＝1

(F3，1)：F3＝F2/2，C3＝C2＝1

(F4，1)：F4＝F3/2，C4＝C3＝1

…。

图3A表示连拍张数C1＝3时的摄影模式的一例。“连拍间隔”中的图像“●”表示摄影装置1在各时间下实际进行摄影的摄影图像。即，实际进行摄影的摄影图像(全部摄影图像)阶段性地降低了摄影连拍速度，使最初的三张为一秒钟间隔(设摄影连拍速度(fps)＝F1)、下一张为两秒间隔(设摄影连拍速度(fps)＝F2)、再下一张为四秒间隔(设摄影连拍速度(fps)＝F3)、再下一张为八秒间隔(设摄影连拍速度(fps)＝F4)。

例如，C1＝5时，(连拍速度、摄影张数)是

(F1，5)：初始值(F1，C1)

(F2，2)：F2＝F1/2，C2＝(C1-1)/2＝2

(F3，2)：F3＝F2/2，C3＝C2＝2

(F4，2)：F4＝F3/2，C4＝C3＝2

…。

连拍张数C1＝5时的摄影模式的一例表示在图3B中。

例如，C1＝7时，(连拍速度、摄影张数)是

(F1，7)：初始值(F1，C1)

(F2，3)：F2＝F1/2，C2＝(C1-1)/2＝3

(F3，3)：F3＝F2/2，C3＝C2＝3

(F4，3)：F4＝F3/2，C4＝C3＝3

…。

连拍张数C1＝7时的摄影模式的一例表示在图3C中。

另外，如图3B所示，以C1＝5进行摄影时，摄影的帧是f1＝f_t＝1、f2＝f_t＝2、f3＝f_t＝3、f4＝f_t＝4、f5＝f_t＝5、f6＝f_t＝7、f7＝f_t＝9、f8＝f_t＝13、f9＝f_t＝17、f10＝f_t＝25、f11＝f_t＝33。

在这里，将以摄影连拍速度＝F2进行连拍摄影时的帧设为f21、f22、…、f2N时，以下关系成立：

f21＝f1，

f22＝f3，

f23＝f5，

…

f2(C1-1)＝f(C1+C2-1)

f2(C1)＝f(C1+C2)。

同样，将以摄影连拍速度＝F3进行连拍摄影时的帧设为f31、f32、…、f3N时，以下关系成立：

f31＝f1，

f32＝f5，

…

f3(C1)＝f(C1+C2+C3)。

以下，按照同样的方法，能够将以初始摄影连拍速度的2的乘方分之一的摄影连拍速度分别连拍摄影了连拍张数C1张的所有帧作为摄影图像。这样，连拍张数C1为奇数时，能够拍摄各摄影连拍速度的所有的帧。

如图4所示，考虑被摄运动体O移动的情况。各帧的间隔是一秒。设摄影上限张数N＝11、连拍张数C1＝7。设从被摄运动体O进入视角的第四帧开始进行摄影时，在图3C的“连拍间隔”的“●”的摄影模式下进行摄影。这样，在图4上，生成赋予从1到11的序号的帧的摄影图像数据(帧)。而且，在该帧中选择被摄运动体O没有明显重叠的帧，从这些之中分离被摄运动体O的被摄体区域图像与背景区域图像，并将多个被摄体区域图像合成到一个帧的背景区域图像上。

在这里，设在11张摄影帧中选择了包括被摄运动体O超出画面之前的第十摄影帧的摄影帧。第十摄影帧的摄影连拍速度(fps)是连拍速度F2。由此，在图3C的连拍速度(fps)＝F2的“●”的模式下选择摄影帧。这样，选择第1、3、5、7、8、9、10共七张摄影帧。对该七张摄影帧进行运动体连拍合成时，变成如图5所示的运动体连拍合成图像G1。

运动体连拍合成图像G1包括被摄运动体O的七个被摄体区域。另外，在运动体连拍合成图像G1中，从被摄运动体O进入了视角A内的时刻开始到被摄运动体O即将走出视角A之前，分散地配置了七个被摄体区域。

这样，在本实施方式中，若被摄运动体O匀速地移动，则能够与被摄运动体的移动速度、视角(帧的大小)无关地在运动体连拍合成中所需的帧间以位置适当分散的定时进行连拍摄影。但是，并不仅限于被摄运动体O的移动为匀速的情况。

另外，当连拍张数C1为偶数时，不能以各摄影连拍速度对所有的帧进行摄影。想要对偶数张数进行运动体连拍合成时，进行了在各摄影连拍速度上“+1”而成为奇数后的连拍张数C1的连拍摄影之后，根据被摄运动体的帧内情况选择适当分散的偶数张数的摄影图像来进行摄影图像的运动体连拍合成即可。

下面，参照图6～图11，说明在摄影装置1中执行的设定处理和第一连拍合成处理。图6表示设定处理的流程。图7表示第一连拍合成处理的流程。图8表示第一连拍合成处理中的第一连拍处理的流程。图9表示第一连拍合成处理中的合成处理的流程。图10表示合成处理中的疑似背景图像生成处理的流程。图11表示合成处理中的被摄体区域提取处理的流程。

首先，参照图6，说明设定处理。设定处理是设定连拍摄影所需的参数即作为摄影连拍速度的初始值(摄影开始时的连拍速度)的连拍速度F1、摄影上限张数N、连拍张数C1的处理。

在摄影装置1中，例如没有进行实时取景显示时，将用户向操作部302输入了设定处理的执行指示作为触发，按照程序存储器205中存储的设定程序，由控制部204执行设定处理。

如图6所示，首先，在液晶显示部301上显示连拍速度F1、摄影上限张数N、连拍张数C1的设定画面(步骤1)。之后，通过操作部302接受用户输入的连拍速度F1、摄影上限张数N以及连拍张数C1的操作(步骤2)。

之后，根据用户有无通过操作部302输入操作了设定处理结束指示，判断设定处理是否结束(步骤S3)。设定处理没有结束时(步骤S3：否)，转移到步骤S1。

结束设定处理时(步骤S3：是)，在步骤S2中输入的连拍速度F1、摄影上限张数N以及连拍张数C1被存储到存储器201中(步骤S4)，结束设定处理。另外，曝光时间等摄影中需要的各条件不同于上述设定处理，是在实时取景显示时等根据通过操作部302的操作设定输入等而适当设定的(各条件信息存储在存储器201中)。

下面，参照图7～图11，说明第一连拍合成处理。第一连拍合成处理是下述处理，即，从初始的连拍速度F1开始阶段性地降低连拍速度，同时对被摄运动体进行连拍摄影，并从该全部摄影图像数据中以适当的连拍速度选择包括被摄体区域图像的连拍张数C1的摄影图像数据，并且合成这些选出的摄影图像数据来生成运动体连拍合成图像数据。另外，摄影装置1在连拍摄影期间被固定。

在摄影装置1中，例如没有进行实时取景显示时，将用户向操作部302输入了第一连拍合成处理的执行指示作为触发，按照程序存储器205中存储的第一连拍合成程序，由控制部204执行第一连拍合成处理。

如图7所示，首先，作为实时取景图像，通过视频输出部202在液晶显示部301上显示由图像数据生成部21生成的实时取景图像数据(步骤S11)。之后，用户进行按下操作部302的快门键的操作，判断是否进行了摄影指示(步骤S12)。之后，从初始的连拍速度F1开始降低摄影连拍速度，同时执行连拍摄影被摄运动体的第一连拍处理(步骤S13)。步骤S13的第一连拍处理将在后面详细说明。

之后，修正位置偏移，使步骤S13中拍摄的全部帧(全部摄影图像数据)的图像的特征点一致(步骤S14)。

之后，执行以适当的连拍速度选择并合成连拍张数C1的摄影图像数据来生成运动体连拍合成图像数据的合成处理(步骤S15)。该运动体连拍合成图像数据被存储到存储器201中。步骤S15的合成处理将在后面详细说明。

之后，存储在存储器201中的运动体连拍合成图像数据被视频输出部202作为运动体连拍合成图像显示在液晶显示部301上(步骤S16)。然后，存储在存储器201中的运动体连拍合成图像数据被存储到外部存储器304中(步骤S17)，结束第一合成连拍处理。在步骤S17中，例如，运动体连拍合成图像数据被图像处理部203编码/压缩成JPEG编码，作为JPEG文件存储到外部存储器304中。另外，该运动体连拍合成图像数据(或JPEG文件)也可以通过外部接口303输出到外部设备。

参照图8，详细说明步骤S13的第一连拍处理。首先，图像数据生成部21的摄影连拍速度被设定为存储器201中存储的连拍速度F1(步骤S21)。之后，根据存储在存储器201中的各种条件设定信息，由图像数据生成部21以连拍速度F1摄影一张并生成其摄影图像数据后存储到存储器201中(步骤S22)。摄影图像数据与摄影时的连拍速度和摄影开始后的摄影图像数据的顺序相对应地被存储到存储器201中，以下也相同。

之后，参照存储在存储器201中的摄影图像数据的序号，判断步骤S22中是否拍摄了连拍张数C1张摄影图像(步骤S23)。尚未拍摄连拍张数C1张时(步骤S23：否)，转移到步骤S22。拍摄了连拍张数C1张时(步骤S23：是)，将连拍张数C2设定为(C1-1)/2(步骤S24)。

之后，图像数据生成部21的摄影连拍速度被设定为当前设定中的连拍速度的1/2的值(步骤S25)。之后，根据存储在存储器201中的各种条件设定信息，由图像数据生成部21以当前设定中的摄影连拍速度摄影一张，并生成其摄影图像数据后存储到存储器201中(步骤S26)。之后，参照存储在存储器201中的摄影图像数据的序号，判断在步骤S26中是否以当前设定中的连拍速度拍摄了连拍张数C2张摄影图像(步骤S27)。当尚未拍摄连拍张数C2张时(步骤S27：否)，转移到步骤S26。

当拍摄了连拍张数C2张时(步骤S27：是)，参照存储在存储器201中的摄影图像数据的序号，判断拍摄的所有的摄影图像数据是否为摄影上限张数N(步骤S28)。当所有摄影图像数据为摄影上限张数N时(步骤S28：是)，结束第一连拍处理。

当所有摄影图像数据没有达到摄影上限张数N时(步骤S28：否)，判断当前设定中的摄影连拍速度是否比预先设定的规定值小(步骤S29)。当前设定中的摄影连拍速度比规定值小时(步骤S29：是)，结束第一连拍处理。当前设定中的摄影连拍速度为规定值以上时(步骤S29：否)，转移到步骤S25。

参照图9，详细说明步骤S15的合成处理。首先，执行疑似背景图像生成处理(步骤S31)，即，根据所有的摄影图像数据(所有帧)生成疑似的背景图像，即疑似背景图像，并根据该疑似背景图像计算出用于被摄体区域图像提取的浮动阈值。步骤S31的疑似背景图像处理将在后面详细说明。之后，使用步骤S31中计算出的浮动阈值，执行生成用于从所有帧中提取被摄体区域图像的区域屏蔽数据的被摄体区域提取处理(步骤S32)。步骤S32的被摄体区域提取处理将在后面详细说明。

之后，使用在步骤S32中生成的区域屏蔽数据，从存储在存储器201中的摄影图像数据中提取所有帧的被摄体区域图像，并获取包括时间上最后的被摄体区域图像的帧(一张摄影图像数据)(步骤S33)。之后，参照存储器201，获取在步骤S33中读取的帧的连拍速度(步骤S34)。之后，判断向在步骤S33中获取的包括最后的被摄体区域图像的帧覆盖被摄体区域图像是否结束(步骤S35)。在后述的步骤S36中没有获取到包括覆盖对象的被摄体区域图像的帧时，在步骤S35中判断覆盖结束。

覆盖结束时(步骤S35：是)，结束合成处理。覆盖没有结束时(步骤S35：否)，从存储在存储器201中的所有帧之中选择步骤S34中获取的连拍速度之前(提前与该连拍速度对应的一个摄影间隔)的帧，并获取该选择帧的被摄体区域图像(步骤S36)。

之后，步骤S36中获取的被摄体区域图像被覆盖在与步骤S33中获取的包括最后的被摄体区域图像的帧的被摄体区域图像不重叠的图像部分上(步骤S37)，转移到步骤S35。在步骤S36中未获取被摄体图像区域时，在步骤S37中也不进行覆盖。

参照图10，详细说明步骤S31的疑似背景图像生成处理。首先，初始化帧内的像素(pixel)的坐标(x，y)(步骤S41)。对于帧内的坐标(x，y)而言，例如选择左上端的坐标时，按每次向右移动一个像素的方式进行选择，如此反复进行，选择到右上端的坐标时，选择下一段的左端的坐标并按每次向右移动一个像素的方式进行选择，如此反复进行，从而按顺序选择一个帧内的所有像素的坐标。在该例的步骤S41中将左上端的坐标作为初始坐标。

之后，在存储于存储器201的所有帧中，选择尚未被选择的一个帧，并获取该选择帧的当前选择中的坐标(x，y)的像素值(步骤S42)。之后，在步骤S43中判断是否在所有帧中获取了同一坐标(x，y)的像素值(步骤S43)。未获取所有帧的同一坐标(x，y)的像素值时(步骤S43：否)，转移到步骤S42。

获取了所有帧的同一坐标(x，y)的像素值时(步骤S43：是)，获取所有帧的同一坐标(x，y)的像素值的中间值fb(步骤S44)。将中间值fb作为疑似背景图像的像素值。

之后，计算出对应于步骤S44中获取的中间值fb的所有帧的坐标标准偏差fs(步骤S45)。由下述式(1)计算出坐标标准偏差。

【数学式1】

$\mathrm{fs}(x,y)=\sqrt{\frac{{\mathrm{\Σ}}_{n=1}^{\mathrm{page}}\left(\mathrm{fd}{(n,x,y)}^2\right)}{\mathrm{page}-1}}\·\·\·\left(1\right)$

其中，fd(n，x，y)＝|fb(x，y)-f(n，x，y)|：帧n中的坐标(x，y)的像素差分值，

fb(x，y)：帧中的坐标(x，y)的中间值(疑似背景像素值)，

f(n，x，y)：帧n中的坐标(x，y)的像素值，

n：帧序号(1～page)，

page：所有帧数。

之后，判断是否在所有坐标中结束了步骤S45的坐标标准偏差计算(步骤S46)。未在所有坐标中结束时(步骤S46：否)，坐标(x，y)移动到帧内未选择的下一个坐标上(步骤S47)，并转移到步骤S42。

在所有坐标中均结束时(步骤S46：是)，从所有帧中选择一个尚未被选择的帧，并从该选择帧的所有坐标的像素值中提取超过坐标标准偏差fs的像素值(步骤S48)。之后，判断是否在步骤S48中提取了所有帧(且所有坐标)的超过坐标标准偏差fs的像素值(步骤S49)。尚未提取所有帧且所有坐标的超过坐标标准偏差fs的像素值时(步骤S49：否)，转移到步骤S48。

提取了所有帧且所有坐标的超过坐标标准偏差fs的像素值时(步骤S49：是)，根据步骤S48中提取的像素值计算浮动阈值move(步骤S50)，结束疑似背景图像生成处理。由下述式(2)计算浮动阈值move。

【数学式2】

$\mathrm{move}=\sqrt{\frac{{\mathrm{\Σ}}_{m=1}^{\max m}\left(\mathrm{over}{\left[m\right]}^2\right)}{\max m-1}}\·\·\·\left(2\right)$

其中，over[m]＝fd(n，x，y){fs(x，y)＜fd(n，x，y)，0＜m≤maxm}，

maxm：满足fs(x，y)＜fd(n，x，y)的数。

参照图11，详细说明步骤S32的被摄体区域提取处理。首先，从所有帧选择尚未被选择的一个帧(步骤S61)。之后，从当前选择中的选择帧n中选择尚未被选择的一个坐标(x，y)(步骤S62)。之后，在选择帧n的选择坐标(x，y)中，判断像素差分值fd(n，x，y)是否超过了浮动阈值move(步骤S63)。当像素差分值fd(n，x，y)超过了浮动阈值move时(步骤S63：是)，坐标(x，y)有效，设定数据fp(n，x，y)＝1(步骤S64)。当像素差分值fd(n，x，y)未超过浮动阈值move时(步骤S63：否)，坐标(x，y)无效，设定数据fp(n，x，y)＝0(步骤S65)。

之后，判断在同一帧n中是否结束了所有坐标的选择(步骤S66)。当在同一帧n中没有结束所有坐标的选择时(步骤S66：否)，转移到步骤S62。在同一帧n中结束了所有坐标的选择时(步骤S66：是)，针对生成的0和1的数据fp，进行在连续的区域中编成相同的序号、在分离的区域中编成不同的序号的加标签操作，在加了标签的区域之中设只有最大的区域有效(保留)(步骤S67)。之后，针对设为有效的区域，进行膨胀(步骤S68)、填补(步骤S69)、收缩(步骤S70)等用于补偿缺陷的处理。另外，此时，通过在生成的区域信息的周边部附加透过参数，能够进行更自然的覆盖。

之后，生成通过步骤S67～S70提取的区域的区域屏蔽数据(步骤S71)。判断是否结束了所有帧的选择(步骤S72)。尚未结束所有帧的选择时(步骤S72：否)，转移到步骤S61。结束了所有帧的选择时(步骤S72：是)，结束被摄体区域提取处理。

以上，根据本实施方式，摄影装置1在阶段性地降低摄影连拍速度的同时进行与多个连拍速度对应的连拍摄影。因此，对应于以各种速度移动的被摄运动体，能够从所有的摄影图像数据中获得适当的连拍速度的摄影图像数据。另外，与以一定的摄影速度进行连拍摄影时相比，能够进行被摄运动体的移动速度和视角的影响少的连拍摄影。

另外，摄影装置1进行以连拍速度F1生成连拍张数C1的摄影图像数据的连拍摄影，之后反复进行将摄影中的连拍速度切换为1/2倍的连拍速度并生成(连拍张数C1-1)/2张的摄影图像数据的连拍摄影。因此，对应于以各种速度移动的被摄运动体，能够从所有的摄影图像数据中可靠地获得适当的连拍速度的摄影图像数据。

另外，摄影装置1在进行连拍摄影之后，基于所有的摄影图像数据(所有帧)，获取包括最后的被摄体区域图像的摄影图像数据所对应的摄影连拍速度，从所有摄影图像数据中选择对应于所述获取的摄影连拍速度的摄影图像数据，对该选择的摄影图像数据进行合成来生成运动体连拍合成图像数据。因此，对应于以各种速度移动的被摄运动体，能够生成被摄运动体的位置被适度分散的运动体连拍合成图像数据。

另外，摄影装置1通过操作部302接受用户输入的连拍张数C1的操作并进行设定，使用该设定的连拍张数C1来进行连拍摄影。因此，用户能够将连拍张数C1设定为任意的值。

另外，摄影装置1根据操作部302的快门键的按下输入，开始连拍摄影。因此，用户能够在期望的时刻开始连拍摄影。

另外，摄影装置1通过操作部302接受用户输入的摄影上限张数N的操作并进行设定，并进行生成该设定的摄影上限张数N的摄影图像数据的连拍摄影。因此，能够减轻连拍摄影时的用户的操作负担。

另外，作为摄影开始时的摄影连拍速度，接受用户通过操作部302输入的连拍速度F1的操作并进行设定，以该设定的连拍速度F1开始连拍摄影。因此，用户能够将摄影开始时的摄影连拍速度设定为任意的值。

(变形例)

参照图12～图14，说明上述实施方式的变形例。在上述实施方式中，说明了根据快门键的按下操作开始连拍摄影并在摄影图像的摄影张数达到摄影上限张数N时自动结束摄影的构成，但是在本变形例中，说明根据被摄运动体进入画面而自动开始连拍摄影、根据被摄运动体离开画面而自动结束连拍摄影的构成。

作为本变形例的装置，使用摄影装置1。但是，在程序存储器205中存储第二连拍合成程序来代替第一连拍合成程序。

下面，参照图12～图14，说明本变形例的摄影装置1的动作。图12表示第二连拍合成处理的流程。图13表示第二连拍合成处理中的第二连拍处理的流程。图14表示画面内的开始评价区域和结束评价区域。

本变形例中，在摄影装置1执行设定处理和第二连拍合成处理。设定处理与上述实施方式相同。第二连拍合成处理是以下的处理：根据被摄运动体进入画面/离开画面，使连拍速度从初始的连拍速度F1开始阶段性地降低，同时自动进行连拍摄影，从该所有摄影图像数据中以适当的连拍速度选择包括被摄体区域图像的连拍张数C1的摄影图像数据，并合成该选择的摄影图像数据来生成运动体连拍合成图像数据。

在摄影装置1中，例如没有进行实时取景显示时，将用户向操作部302输入第二连拍合成处理的执行指示作为触发，并根据程序存储器205中存储的第二连拍合成程序，由控制部204执行第二连拍合成处理。

如图12所示，首先，作为实时取景图像，通过视频输出部202在液晶显示部301上显示由图像数据生成部21生成的实时取景图像数据(步骤S81)。另外，在步骤S81中，相邻的两帧的实时取景图像数据被存储在存储器201中。用k表示该存储在存储器201中的相邻的实时取景图像数据的帧序号，用(k-1)表示其前一个实时取景图像数据的帧序号。

然后，参照存储在存储器201中的相邻的两帧的实时取景图像数据，判断是否其开始评价区域fa_in(k-1)≈fa_in(k)不成立、被摄运动体进入了画面(步骤S82)。开始评价区域fa_in是用于检测想要拍摄的被摄运动体进入画面时通过的视角内的区域。例如，如图14所示，当被摄运动体O从左端进入画面并在视角内向右移动时，将开始评价区域fa_in设定在视角的左端附近。

被摄运动体未进入画面时(步骤S82：否)，转移到步骤S81。被摄运动体进入了画面时(步骤S82：是)，执行第二连拍处理(步骤S83)。将在后面详细说明第二连拍处理。步骤S84～S87分别与第一连拍处理的步骤S14～S17相同。

参照图13，说明第二连拍处理。首先，步骤S91、S92分别与第一连拍处理的步骤S21、S22相同。之后，参照存储在存储器201中的相邻的两帧(用k表示摄影图像数据的帧序号，用(k-1)表示其前一个摄影图像数据的帧序号)的摄影图像数据，判断是否其结束评价区域fa_out(k-1)≈fa_out(k)不成立、被摄运动体离开了画面(步骤S93)。结束评价区域fa_out是用于检测想要拍摄的被摄运动体离开画面时通过的视角内的区域。例如，如图14所示，当被摄运动体O在视角内从左向右移动并从右端离开画面时，将结束评价区域fa_out设定在视角的右端附近。

被摄运动体离开了画面时(步骤S93：是)，结束第二连拍处理。被摄运动体没有离开画面时(步骤S93：否)，转移到步骤S94。步骤S94～S97分别与第一连拍处理的步骤S23～S26相同。之后，参照存储在存储器201中的相邻的两帧的摄影图像数据，判断是否其结束评价区域fa_out(k-1)≈fa_out(k)不成立、被摄运动体离开了画面(步骤S98)。

被摄运动体离开了画面时(步骤S98：是)，结束第二连拍处理。被摄运动体没有离开画面时(步骤S98：否)，转移到步骤S99。步骤S99～S101分别与第一连拍处理的步骤S27～S29相同。

以上，根据本变形例，与上述实施方式同样，对应于以各种速度移动的被摄运动体，能够从所有摄影图像数据中获得适当的连拍速度的摄影图像数据，并能够根据该摄影图像数据生成运动图像连拍合成图像数据。另外，摄影装置1基于实时取景的图像数据的开始评价区域fa_in，判断被摄影图像中是否检测到了被摄运动体(是否进入画面)，进入了画面时，开始连拍摄影。因此，对于进入到画面的被摄运动体能够可靠地开始进行连拍，并且能够减轻连拍摄影开始时的用户的操作负担。

另外，摄影装置1基于摄影图像数据的结束评价区域fa_out，判断被摄影图像中是否未检测到被摄运动体(是否离开了画面)，离开了画面时，结束连拍摄影。因此，能够减轻连拍摄影结束时的用户的操作负担，并且能够防止不需要的摄影图像数据的生成，能够节约在存储器201中存储摄影图像数据的容量。

另外，上述实施方式的记载是本发明所涉及的摄影装置、摄影方法以及程序的一例，并不仅限于此。

例如，也可以是适当组合上述实施方式与变形例的构成。例如，也可以是按下快门键时开始连拍摄影、根据被摄运动体离开画面而自动地结束连拍摄影的构成，或者根据快门键的按下或被摄运动体进入画面来开始连拍摄影的构成。

另外，也可以是在从开始按下快门键到结束按下期间持续进行连拍摄影的构成。另外，在上述变形例中，也可以将最终的摄影图像数据的规定数量(例如两个)帧之前的摄影图像数据作为包括被摄体区域图像的最后的摄影图像数据。

另外，在以上的说明中，作为能够由计算机读取本发明所涉及的程序的介质，公开了使用程序存储器205的例子，但是并不仅限于该例。

作为其它能够由计算机读取的介质，也可以应用CD-ROM等可移动式记录介质。

另外，作为通过通信线路提供本发明的程序数据的介质，载波(carrierwave)也适用于本发明。

另外，关于上述实施方式以及变形例的摄影装置1的各构成要素的详细结构以及详细动作，在不超出本发明的宗旨的范围内，显然是能够适当进行变更的。

Claims (10)

1.一种摄影装置，其特征在于，具备：

摄影单元，其进行连拍摄影来生成摄影图像数据；和

控制单元，其在不受曝光值的影响且不从用户逐一接受切换指示的情况下，使所述摄影单元在阶段性降低连拍速度的同时进行对应于多个连拍速度的连拍摄影。

2.根据权利要求1所述的摄影装置，其特征在于，

所述控制单元使所述摄影单元以第一连拍速度进行生成第一连拍张数的摄影图像数据的连拍摄影，然后，反复进行将摄影中的连拍速度切换为1/2倍的连拍速度并生成(第一连拍张数-1)/2张的摄影图像数据的连拍摄影。

3.根据权利要求1所述的摄影装置，其特征在于，

所述控制单元基于由所述摄影单元生成的摄影图像数据获取被摄运动体的连拍速度，从所述摄影图像数据中选择对应于该获取的连拍速度的图像数据，并对该选择出的图像数据进行合成来生成运动体连拍合成图像数据。

4.根据权利要求2所述的摄影装置，其特征在于，

该摄影装置具备用于设定第一连拍张数的连拍张数设定单元，

所述控制单元使用由所述连拍张数设定单元设定的第一连拍张数，使所述摄影单元进行所述连拍摄影。

5.根据权利要求1所述的摄影装置，其特征在于，

所述控制单元基于由所述摄影单元摄影得到的图像数据的进入画面的评价区域，判断摄影图像中是否检测到了被摄运动体，当检测到该被摄运动体时，使所述摄影单元开始所述连拍摄影。

6.根据权利要求1所述的摄影装置，其特征在于，

所述控制单元基于由所述摄影单元摄影得到的图像数据的离开画面的评价区域，判断摄影图像中是否已检测不到被摄运动体，当检测不到该被摄运动体时，使所述摄影单元结束所述连拍摄影。

7.根据权利要求1所述的摄影装置，其特征在于，

该摄影装置具备用于指示所述连拍摄影的开始的指示单元，

所述控制单元根据所述指示单元的指示，使所述摄影单元开始所述连拍摄影。

8.根据权利要求1所述的摄影装置，其特征在于，

该摄影装置具备用于设定摄影上限张数的上限张数设定单元，

所述控制单元使所述摄影单元进行生成由所述上限张数设定单元设定的摄影上限张数的摄影图像数据的连拍摄影。

9.根据权利要求2所述的摄影装置，其特征在于，

该摄影装置具备用于设定第一连拍速度的连拍速度设定单元，

所述控制单元使所述摄影单元以由所述连拍速度设定单元设定的第一连拍速度开始所述连拍摄影。

10.一种摄影方法，是进行连拍摄影来生成摄影图像数据的摄影装置的摄影方法，其特征在于，包括：在不受曝光值的影响且不从用户逐一接受切换指示的情况下，在阶段性降低所述连拍摄影的连拍速度的同时进行对应于多个连拍速度的连拍摄影的步骤。

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