CN103095984A - 电子摄像机以及摄像控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电子摄像机以及摄像控制方法。判断变焦值和明亮度的交点坐标是否为二维表的连拍区域中(步骤S604)。在属于单拍区域的情况下，由于发生手抖的概率较低，因此执行步骤(S607)以及步骤(S608)的处理。另外，在交点坐标属于连拍区域的情况下，使表示进行手抖补正的手抖补正标记成为“开启”。因此，在发生手抖的概率较低的拍摄条件下，不进行无谓的多平面加法运算合成拍摄。因此，不会在没有必然性的情况下进行多平面加法运算合成拍摄，能避免执行了无谓的加法运算处理从而在记录于图像存储介质(125)中的拍摄图像中产生噪声这样的不良状况。

Description

电子摄像机以及摄像控制方法
技术领域
本发明涉及拍摄被摄体从而记录静止图像的电子摄像机以及摄像控制方法。
背景技术
现有技术中，在摄像机中采用的手抖补正方式大致分为光学式手抖补正和电子式手抖补正。光学式手抖补正是使用致动器来驱动光学系统的一部分的方式。另一方面，作为电子式手抖补正，已知拍摄连续的多个图像并将各图像的对应的像素彼此进行相加的方式(例如JP特开2001-230965号公报)。
在所述将拍摄的连续的多个图像的像素相加的方式的情况下，出现因拍摄条件不同而导致在将多个图像相加时产生噪声的缺点。因此，在需要进行抖动补正的条件下来进行拍摄的情况下，对于基于拍摄的连续的多个图像的像素相加成为有效的抖动补正手段，从反面来看，若在不需要进行抖动补正的条件下进行拍摄的情况下仍然同样地进行像素相加，则会导致所述缺点引起的无谓的画质降低。
然而，在前述的现有技术中，由于不判断是否需要进行抖动补正就进行处理，因此，不可避免地产生所述缺点导致的无谓的画质降低。
发明内容
本发明的电子摄像机的第1形态的特征在于，具备：光学系统，其具有变焦功能，并使被摄体像成像；摄像单元，其通过曝光来拍摄所述被摄体像，从而取得图像数据；第1摄像处理单元，其以设定的适当的曝光时间来使该摄像单元进行单次曝光，并输出取得的所述图像数据；第2摄像处理单元，其以比设定的所述曝光时间短的曝光时间来使所述摄像单元连续多次曝光，并执行将依次取得的每次曝光的图像数据相加的加法运算处理；控制单元，其根据摄像时的状况来使所述第1摄像处理单元和所述第2摄像处理单元中的任一者动作；和变焦检测单元，其检测所述光学系统的变焦值；所述控制单元在所述变焦值为规定的基准值以下的情况下仅使所述第1摄像处理单元能进行动作，在所述变焦值大于所述基准值的情况下择一地使所述第1以及第2摄像处理单元能进行动作。
本发明的电子摄像机的第2形态的特征在于，具备：光学系统，其使被摄体像成像；摄像单元，其通过曝光来拍摄所述被摄体像，从而取得图像数据；第1摄像处理单元，其以设定的适当的曝光时间来使该摄像单元进行单次曝光，并输出取得的所述图像数据；第2摄像处理单元，其以比设定的所述曝光时间短的曝光时间来使所述摄像单元连续多次曝光，并执行将依次取得的每次曝光的图像数据相加的加法运算处理；参数检测单元，其检测与所述被摄体像关联的至少2种的参数；存储单元，其存储由一方的参数轴和另一方的参数轴构成的坐标，该坐标是通过倾斜的边界线将其坐标面划分为应使所述第1摄像处理单元进行动作的单拍区域、和应使所述第2摄像处理单元进行动作的连拍区域的表；和控制单元，其根据与由所述参数检测单元检测出的一方的参数值和另一方的参数值对应的所述表中的坐标位置属于所述单拍区域和连拍区域的哪一个，来使所述第1以及第2摄像处理单元的任一者进行动作。
另外，本发明的摄像控制方法的第1形态是摄像装置的控制方法，其中，所述摄像装置具备：光学系统，其具有变焦功能，并使被摄体像成像；摄像单元，其通过曝光来拍摄所述被摄体像，从而取得图像数据；和变焦检测单元，其检测所述光学系统的变焦值；所述摄像装置的控制方法的特征在于，包括：第1摄像处理步骤，以设定的适当的曝光时间来使所述摄像单元进行单次曝光，并输出取得的所述图像数据；第2摄像处理步骤，以比设定的所述曝光时间短的曝光时间来使所述摄像单元连续多次曝光，并执行将依次取得的每次曝光的图像数据相加的加法运算处理；和控制步骤，按照摄像时的状况，来使所述第1摄像处理步骤和所述第2摄像处理步骤的任一者进行动作；在所述控制步骤中，在所述变焦值为规定的基准值以下的情况下仅使所述第1摄像处理步骤能进行动作，在所述变焦值大于所述基准值的情况下择一地使所述第1以及第2摄像处理步骤能进行动作。
另外，本发明的摄像控制方法的第2形态是摄像装置的控制方法，其中，所述摄像装置具备：光学系统，其使被摄体像成像；摄像单元，其通过曝光来拍摄所述被摄体像，从而取得图像数据；和存储单元，其存储以与所述被摄体像关联的至少2种的参数为各轴的坐标，该坐标是通过倾斜的边界线将其坐标面划分为单拍区域和连拍区域的表；所述摄像装置的控制方法的特征在于，包括：第1摄像处理步骤，以设定的适当的曝光时间来使所述摄像单元进行单次曝光，并输出取得的所述图像数据；第2摄像处理步骤，以比设定的所述曝光时间短的曝光时间来使所述摄像单元连续多次曝光，并执行将依次取得的每次曝光的图像数据相加的加法运算处理；参数检测步骤，检测与所述表的各轴相关的参数；和控制步骤，根据与由所述参数检测步骤检测出的参数值对应的所述表中的坐标位置属于所述单拍区域和连拍区域的哪一个，来使所述第1以及第2摄像处理步骤的任一者进行动作。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的数码摄像机的电路构成的框图。
图2是表示本发明的一个实施方式中的二维表的概要的说明图。
图3是表示本实施中的处理顺序的流程图。
图4是表示手抖补正开启/关闭判定处理的顺序的流程图。
具体实施方式
下面，按照附图来说明本发明的一个实施方式。图1是表示本实施方式所涉及的数码摄像机1的电路构成的框图。该数码摄像机1具有控制电路102。在控制电路102中设有CPU103和经由数据总线104而分别与该CPU103连接的接口105、输入电路107、存储卡·IF108、输入输出端口112、113。将操作输入部122与输入电路107连接，该操作输入部122设有包含快门按钮和变焦键在内的各种操作键、和电源开关等，将拆装自由地设置的图像存储介质125与存储卡·IF108连接。另外，快门按钮具有能进行半按下和全按下的半快门功能。
将焦点透镜驱动部132、变焦透镜驱动部133、光圈驱动部135、以及快门驱动部136与所述输入输出端口112连接，并经由闪光灯驱动电路138而连接闪光灯137，经由检测电路140而连接测光/测距传感器139。经由各检测电路142、144而将检测该数码摄像机1的上下方向的抖动的角速度传感器(Y/Pitch)141、和检测左右方向的抖动的角速度传感器(X/Yaw)143与所述输入输出端口113连接。
另外，经由电源控制部146而将电池145与控制电路102连接，电源控制部146被控制电路102控制，将来自电池145的电力提供给各部。进而，将程序存储器123以及数据存储器124与所述数据总线104连接。程序存储器123保存后述的流程图中所示的用于由控制电路102进行动作的程序，数据存储器124预先保存各种数据，并保存图像数据以外的其它的数据。
另一方面，在包括变焦透镜在内的拍摄光学系统156的后方光轴上配置有摄像元件157，并在拍摄光学系统156中插入有被所述光圈驱动部135驱动的光圈158、以及被所述快门驱动部136驱动的快门159。另外，所述焦点透镜驱动部132驱动拍摄光学系统156中的焦点透镜，变焦透镜驱动部133构成为按照设于所述操作输入部122中的变焦键的操作而被控制，这样来驱动变焦透镜。
所述摄像元件157能进行并行读取等的高速读取，具有图像传感器部160、水平扫描部161、垂直扫描部162、P/S变换部163。将DSP部164与该摄像元件157连接。DSP部164具备：用于对从摄像元件157的P/S变换部163取入的图像信号进行处理的S/P变换部165、缓冲存储器(A)166、多平面加法运算部167、色彩内插部168、灰度变换部169、伽玛补正部170、矩阵171、分辨率变换部172，并具备：用于控制所述垂直扫描部162的周期的控制器173、图像特征提取处理/图像识别处理部174、测光处理/AF检测/自动WB及其他处理部175。
所述分辨率变换部172、图像特征提取处理/图像识别处理部174、测光处理/AF检测/自动WB及其他处理部175经由图像数据总线176与缓冲存储器(B)177、图像CODEC(编码器/解码器)178、以及显示驱动电路180连接，图像数据总线176与所述控制电路102的接口105连接。缓冲存储器(B)177暂时保存图像CODEC178在进行编码处理以及解码处理时的图像数据，显示驱动电路180驱动显示部181。
图2是表示预先存储在所述数据存储器124中的二维表2的概要的说明图。在该二维表2的横轴中设定由所述测光/测距传感器139以及检测电路140检测出的明亮度、即由拍摄光学系统156成像在摄像元件157上的被摄体像的明亮度，在该二维表2的纵轴中设定变焦值(zoom)。另外，如横轴上所标记那样，明亮度越暗则快门速度就被设定得越长，明亮度越亮则快门速度就被设定得越短。
然后，在设定有这些明亮度和变焦值的二维坐标面内设定临界线3，通过该临界线3将坐标面划分为连拍区域4和单拍区域5。临界线3意思也可以是边界线。连拍区域4是在明亮度和变焦值的组合的坐标值属于该区域4的情况下将手抖补正标记判定为“开启”的区域，单拍区域5是在明亮度和变焦值的组合的坐标值属于该区域5的情况下将手抖补正标记判定为“关闭”的区域。如图2所示，在对应于纵轴的参数值的增减变化而横轴的参数值的增减发生变化的位置处阶段状地设置临界线3。
即，如图所示，在假设明亮度为“x1”且变焦值为“y1”的点Pa、和明亮度为“x2”且变焦值为同一“y1”的点Pb的情况下，虽然(x1，y1)的点Pa属于连拍区域4，但是同一变焦值(y1)下明亮度更亮的(x2，y1)的点Pb属于单拍区域5。另外，如图所示，在假设明亮度为“x3”且变焦值为“y3”的点Pc、和明亮度为同一“x3”且变焦值为不同的“y4”的点Pd的情况下，虽然(x3，y3)的点Pc属于连拍区域4，但是同一明亮度(x3)下变焦值更小的(x3，y4)的点Pd属于单拍区域5。
于是，该二维表2具有如下特性：随着变焦值变大以及明亮度变暗(随着发生手抖的概率的提高)而判定为属于连拍区域4，随着变焦值变小以及明亮度变亮(随着发生手抖的概率降低)而判定为属于单拍区域5。
图3是表示本实施方式的处理顺序的流程图。若接通操作输入部122所具有的电源开关，则具有CPU103的控制电路102基于保存在程序存储器123中的程序，如该流程图所示那样来进行动作，并执行处理。该控制电路102作为第1摄像处理单元、第2摄像处理单元、变焦检测单元、操作检测单元、以及参数检测单元而发挥作用。首先，执行初始化处理，清空缓冲存储器166、177等(步骤S1)。接下来，执行AE处理，取得由测光/测距传感器139以及检测电路140检测出的明亮度(步骤S2)，将被摄体像的取景图像显示于显示部181上(步骤S3)。
另外，执行变焦处理来控制变焦透镜驱动部133，根据设于操作输入部122的变焦键的操作来驱动变焦透镜(步骤S4)。进而，执行其它的处理，进行以下处理：基于在前述步骤S2取得的明亮度来判断是否在拍摄时使闪光灯137动作的判断处理；取得经由检测电路142、144而输入的来自角速度传感器(Y/Pitch)141和角速度传感器(X/Yaw)143的传感器值的取得处理，等(步骤S5)。接下来，执行手抖补正开启/关闭判定处理(步骤S6)。
图4是表示该手抖补正开启/关闭判定处理(步骤S6)的详细的流程图。即，判断是否决定为在前述步骤S5的其它的处理中在拍摄时将闪光灯137设为开启(步骤S601)。在使闪光灯137开启来进行拍摄时，由于确保了明亮度，快门速度也较快，因此发生手抖的概率较低。因此，在决定为在拍摄时将闪光灯137设为开启的情况下(步骤S601：是)，使表示进行手抖补正的手抖补正标记成为“关闭”(步骤S607)。另外，如后述那样，删除显示在显示部181中的进行多平面加法运算合成拍摄的意思的预告显示(步骤S608)。
但是，在步骤S601的判断结果为，在决定为在拍摄时将闪光灯137关闭的情况下(步骤S601：否)，快门速度较慢，发生手抖的概率较高。因此，进一步判断是否使用三脚架来进行该数码摄像机1中的拍摄(步骤S602)。在该判断中，若在前述步骤S5的其它的处理中取得的来自角速度传感器(Y/Pitch)141和角速度传感器(X/Yaw)143的传感器值不足规定值，则判断为使用三脚架，若为规定值以上，则判断为不使用三脚架，从而判断为是用户手持该数码摄像机1来进行拍摄。然后，在判断为使用三脚架的情况下，由于发生手抖的概率较低，因此执行前述的步骤S607以及步骤S608的处理。
另外，在步骤S602中的判断结果为不使用三脚架的情况下，由于发生手抖的概率较高，因此，进一步判断是否通过前述步骤S4的变焦处理而将变焦透镜驱动到图2中的变焦值(zoom)＝0(广角端)以外的位置(步骤S603)。在是变焦值(zoom)＝0(广角端)从而无变焦(步骤S603：否)的情况下，由于发生手抖的概率较低，因此执行前述的步骤S607以及步骤S608的处理。
另外，在步骤S603的判断的结果为变焦值(zoom)≠0(广角端)从而有变焦的情况下(步骤S603：是)，由于发生手抖的概率较高，因此进一步判断变焦值和明亮度的交点坐标是否在连拍区域4中(步骤S604)。即，使用在前述步骤S2取得的明亮度、和在前述步骤S4取得的变焦值，并参照图2所示的二维表2。然后，在该二维表2中判断变焦值和明亮度的交点坐标是否在连拍区域4中。
如图2所例示那样，该判断的结果如交点坐标为Pb(x2，y1)或Pd(x3，y4)的情况那样，在属于单拍区域5的情况下(步骤S604：否)，由于发生手抖的概率较低，因此执行前述的步骤S607以及步骤S608的处理。
另外，如交点坐标为Pa(x1，y1)或Pc(x3，y3)的情况那样，在属于连拍区域4的情况下(步骤S604：是)，由于发生手抖是确定的，因此，使表示进行手抖补正的手抖补正标记成为“开启”(步骤S605)。
如此，在本实施方式中，由于使用预先存储的二维表2来进行是否进行手抖补正的判断，因此能迅速、简单且准确地进行判断处理。
接下来，在显示部181中预告显示进行多平面加法运算合成拍摄的意思(步骤S606)。因此，用户通过视觉辨识有没有在显示部181中预告显示进行多平面加法运算合成拍摄的意思，从而在全按下快门按钮的拍摄时，能够在始终预先识别是进行多平面加法运算合成拍摄还是进行通常的拍摄的状态下来进行拍摄。
另一方面，在图3的流程图中，在接着以上说明的手抖补正开启/关闭判定处理(步骤S6)后面的步骤S7中，判断快门按钮的状态，如果没有操作快门按钮而处于关闭状态，则反复从步骤S2开始的处理。另外，在半按下快门按钮的情况下执行AF处理，通过焦点透镜驱动部132来驱动拍摄光学系统156中的焦点透镜(步骤S8)，由此在显示部181中显示对焦状态的取景图像。进而，在基于所述检测出的明亮度来决定光圈值和快门速度之后(步骤S9)，反复从步骤S2开始的处理。
因此，在未操作快门按钮的状态以及半按下操作的状态下，即直到进行了全按下快门按钮的拍摄操作为止，反复执行手抖补正开启/关闭判定处理(步骤S6)，判断是否进行手动补正(是否进行多平面加法运算合成拍摄)的处理在拍摄前更新并被预先决定。因此，在全按下快门按钮来进行了拍摄操作之后的拍摄时，与进行了是否进行手抖补正(是否进行多平面加法运算合成拍摄)的判断的情况相比，能使拍摄时的处理变得简单。由此，能迅速地进行拍摄时的处理，其结果，还能迅速地进行下一次的拍摄，从而能在不会失去按快门机会的情况下连续进行拍摄。
另外，全按下快门按钮而进行了拍摄操作后，CPU103使处理从步骤S7前进到步骤S10，来判断手抖补正标记是否为“开启”。在该判断的结果为手抖补正标记未成为“开启”而为“关闭”的情况下，执行通常拍摄(步骤S11)。
即，由光圈驱动部135来驱动光圈158，以使得光圈值成为在前述步骤S9中决定的光圈值，由快门驱动部136对快门159进行单次驱动，以使得快门速度同样成为在前述步骤S9中决定的快门速度，由此来进行单拍。将通过该单拍而得到的图像数据压缩、编码后而取得的拍摄图像记录在图像存储介质125中。
因此，在发生手抖的概率较低的拍摄条件下，不进行无谓的多平面加法运算合成拍摄。由此，不会在没有必然性的情况下执行多平面加法运算合成拍摄，能避免执行了无谓的加法运算处理后记录在图像存储介质125中的拍摄图像中产生噪声这样的不良状况。
另外，在步骤S10的判断结果是手抖补正标记成为“开启”的情况下，执行多平面加法运算合成拍摄(步骤S12)。即，将摄像元件157以及DSP部164设定为连拍拍摄且多平面加法运算模式，并对在前述步骤S9中决定的快门速度进行再次决定。更具体地，若将在前述步骤S9中决定的快门速度设为“T”，将加法运算图像数设为“n”，则将快门速度再次决定为“T/n”。例如，在图像加法运算数n为2张、4张、8张、16张、…的情况下，将快门速度再次设定为1/2、1/4、1/8、1/16、…这样的“T/n”。然后，以快门速度“T/n”来驱动摄像元件157，对得到的n张的图像数据依次进行多平面加法运算合成。然后，将通过该多平面加法运算合成而得到的1张的拍摄图像数据压缩、编码，将由此得到的拍摄图像记录在图像存储介质125中。
因此，在发生手抖的概率较高的拍摄条件下，必然会进行多平面加法运算合成拍摄，能防止记录存在手抖的拍摄图像这样的不良状况。由此，通过进行前述的步骤S11的处理，能避免在拍摄图像中在没有必然性的情况下产生噪声的不良状况，并能在步骤S12中准确地执行加法运算处理来对拍摄图像进行有效的手抖补正。
另外，在实施方式中，仅要进行多平面加法运算处理，但也可以基于背景区域的特征量来对连拍得到的图像的主被摄体的特征量进行位置匹配，并进行多平面加法运算处理。
以上说明了本发明的实施方式，但本发明并不限于此，包含权利要求所记载的发明和与其等同的范围。

Claims (9)

1.一种电子摄像机，其特征在于，具备：
光学系统，其具有变焦功能，并使被摄体像成像；
摄像单元，其通过曝光来拍摄所述被摄体像，从而取得图像数据；
第1摄像处理单元，其以设定的适当的曝光时间来使该摄像单元进行单次曝光，并输出取得的所述图像数据；
第2摄像处理单元，其以比设定的所述曝光时间短的曝光时间来使所述摄像单元连续多次曝光，并执行将依次取得的每次曝光的图像数据相加的加法运算处理；
控制单元，其根据摄像时的状况来使所述第1摄像处理单元和所述第2摄像处理单元中的任一者动作；和
变焦检测单元，其检测所述光学系统的变焦值，
所述控制单元，在所述变焦值为规定的基准值以下的情况下，仅使所述第1摄像处理单元能进行动作，在所述变焦值大于所述基准值的情况下，择一地使所述第1以及第2摄像处理单元能进行动作。
2.根据权利要求1所述的电子摄像机，其特征在于，
所述规定的基准值为0。
3.根据权利要求1所述的电子摄像机，其特征在于，
所述电子摄像机还具备：
操作检测单元，其检测拍摄操作；和
记录单元，其响应于由该操作检测单元检测出的拍摄操作，记录由所述第1或第2摄像处理单元处理的图像数据，
所述控制单元，在由所述操作检测单元检测出所述拍摄操作之前，反复判定使所述第1以及第2摄像处理单元的哪一个进行动作。
4.根据权利要求3所述的电子摄像机，其特征在于，
所述电子摄像机还具备显示单元，该显示单元在每次所述控制单元判定使所述第1以及第2摄像处理单元的哪一个进行动作时，显示该判定结果。
5.一种电子摄像机，其特征在于，具备：
光学系统，其使被摄体像成像；
摄像单元，其通过曝光来拍摄所述被摄体像，从而取得图像数据；
第1摄像处理单元，其以设定的适当的曝光时间来使该摄像单元进行单次曝光，并输出取得的所述图像数据；
第2摄像处理单元，其以比设定的所述曝光时间短的曝光时间来使所述摄像单元连续多次曝光，并执行将依次取得的每次曝光的图像数据相加的加法运算处理；
参数检测单元，其检测与所述被摄体像关联的至少2种的参数；
存储单元，其存储由一方的参数轴和另一方的参数轴构成的坐标，该坐标是通过倾斜的边界线将其坐标面划分为应使所述第1摄像处理单元进行动作的单拍区域、和应使所述第2摄像处理单元进行动作的连拍区域的表；和
控制单元，其根据与由所述参数检测单元检测出的一方的参数值和另一方的参数值对应的所述表中的坐标位置属于所述单拍区域和连拍区域的哪一个，来使所述第1以及第2摄像处理单元的任一者进行动作。
6.根据权利要求5所述的电子摄像机，其特征在于，
所述表的边界线阶段状地设置在对应于一方的参数值的增减的变化而另一方的参数值的增减发生变化的位置。
7.根据权利要求5所述的电子摄像机，其特征在于，
所述光学系统具有变焦功能，
所述参数检测单元具备：
变焦检测单元，其检测所述光学系统的变焦值作为一方的参数；和
明亮度检测单元，其检测由所述光学系统成像的被摄体像的明亮度作为另一方的参数。
8.一种摄像控制方法，是摄像装置的控制方法，其中，所述摄像装置具备：光学系统，其具有变焦功能，并使被摄体像成像；摄像单元，其通过曝光来拍摄所述被摄体像，从而取得图像数据；和变焦检测单元，其检测所述光学系统的变焦值，
所述摄像控制方法的特征在于，包括：
第1摄像处理步骤，以设定的适当的曝光时间来使所述摄像单元进行单次曝光，并输出取得的所述图像数据；
第2摄像处理步骤，以比设定的所述曝光时间短的曝光时间来使所述摄像单元连续多次曝光，并执行将依次取得的每次曝光的图像数据相加的加法运算处理；和
控制步骤，按照摄像时的状况，来使所述第1摄像处理步骤和所述第2摄像处理步骤的任一者进行动作，
在所述控制步骤中，在所述变焦值为规定的基准值以下的情况下，仅使所述第1摄像处理步骤能进行动作，在所述变焦值大于所述基准值的情况下，择一地使所述第1以及第2摄像处理步骤能进行动作。
9.一种摄像控制方法，是摄像装置的控制方法，其中，所述摄像装置具备：光学系统，其使被摄体像成像；摄像单元，其通过曝光来拍摄所述被摄体像，从而取得图像数据；和存储单元，其存储以与所述被摄体像关联的至少2种的参数为各轴的坐标，该坐标是通过倾斜的边界线将其坐标面划分为单拍区域和连拍区域的表，
所述摄像控制方法的特征在于，包括：
第1摄像处理步骤，以设定的适当的曝光时间来使所述摄像单元进行单次曝光，并输出取得的所述图像数据；
第2摄像处理步骤，以比设定的所述曝光时间短的曝光时间来使所述摄像单元连续多次曝光，并执行将依次取得的每次曝光的图像数据相加的加法运算处理；
参数检测步骤，检测与所述表的各轴相关的参数；和
控制步骤，根据与由所述参数检测步骤检测出的参数值对应的所述表中的坐标位置属于所述单拍区域和连拍区域的哪一个，来使所述第1以及第2摄像处理步骤的任一者进行动作。
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