CN103905721A - 摄像装置和摄像控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种摄像装置和摄像控制方法。摄像装置(1)具备:摄像部(11),其包括透镜块(12)和摄像元件(13);以及CPU(21),其不仅判别由摄像部(11)正在拍摄的摄像图像是否满足规定的构图条件,还基于该判别结果,由电动机(15)来驱动摄像部(11),以便由摄像部(11)正在拍摄的摄像图像满足规定的构图条件(亮度分布;天空∶地面=7∶3),并对由摄像部(11)拍摄到的摄像图像的构图进行调整。
Description
技术领域
本发明涉及摄像装置和摄像控制方法。
背景技术
现有技术中,提出了佩戴于用户的头部的头部佩戴型的摄像装置。关于头部佩戴型的摄像装置,用户并非以手来握持摄像装置,为了摄入视线方向上的视角,能不使快门机会逃脱地进行拍摄。另外,这样的头部佩戴型的摄像装置即使在身体动的状况下也能使两手自由,因此还能有效利用于运动或徒步、登山、跑步等。
例如,作为头部佩戴型的摄像装置,如日本特开2003-46838号公报中所公开,提出了用于使用户的视线与被摄体的方向一致的技术。另外,在上述的文献1中,作为初始化处理,还公开了将直射性高的光从头部佩戴型的摄像装置投射至被摄体由此来确认/调整用户的视线与被摄体的方向是否一致的技术。
但是,在登山、徒步等中,有时通过头部带子将上述头部佩戴型的摄像装置佩戴在用户的头部,来记录该行程。但是,上述头部佩戴型的摄像装置会与用户的头部的运动联动。例如,在比较平坦的场所,由于用户朝向正面,所以记录大致水平的图像,另一方面,在不平坦的场所(特别是上坡等),有时摄影视角中的地面和天空的比例较多。
也就是说,在上述现有技术中,虽然能够使用户的视线和被摄体的方向一致,但是在上述这样的不平坦的场所,即使用户的视线方向不适当也会记录,而且,存在之后不能调整摄像构图的问题。
发明内容
本发明的目的在于,提供能得到期望的构图的摄像图像的摄像装置和摄像控制方法。
本发明的第1观点所涉及的摄像装置的特征在于,具备:摄像单元;判别单元,其判别由所述摄像单元正在拍摄的摄像图像是否满足规定的构图条件;以及控制单元,其基于所述判别单元的判别结果来控制所述摄像单元的摄像构图,以便所述摄像图像满足规定的构图条件。
本发明的第2观点所涉及的摄像控制方法的特征在于,包括:判别由摄像部正在拍摄的摄像图像是否满足规定的构图条件的步骤;以及基于所述判别结果来变更所述摄像部的摄像构图,以便所述摄像图像满足规定的构图条件的步骤。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的摄像装置1的构成的框图。
图2是表示本实施方式的摄像装置1的外观的立体图。
图3是用于说明本实施方式的摄像装置1的动作(校正处理)的流程图。
图4A是表示佩戴本实施方式的摄像装置1的用户在平坦地点处的步行动作的图。
图4B是表示佩戴本实施方式的摄像装置1的用户在平坦地点处的摄影图像的图。
图5A是表示佩戴本实施方式的摄像装置1的用户在上坡地点处未进行校正的状态下的步行动作的图。
图5B是表示佩戴本实施方式的摄像装置1的用户在上坡地点处未进行校正的状态下的摄影图像的图。
图6A是表示佩戴本实施方式的摄像装置1的用户在上坡地点处进行了校正的状态下的步行动作的图。
图6B是表示佩戴本实施方式的摄像装置1的用户在上坡地点处进行了校正的状态下的摄影图像的图。
图7A是表示佩戴本实施方式的摄像装置1的用户在上坡地点处进行了进一步校正的状态下的步行动作的图。
图7B是表示佩戴本实施方式的摄像装置1的用户在上坡地点处进行了进一步校正的状态下的摄影图像的图。
图8是用于说明本实施方式的摄像装置1所执行的天空图像区域S与地面图像区域G的比例判定的概念图。
具体实施方式
以下,参照附图来说明本发明的实施方式。
A.实施方式的构成
图1是表示本发明的实施方式的头部佩戴型的摄像装置1的构成的框图。在图1中,头部佩戴型的摄像装置1具备:通信控制部10、摄像部11、图像处理部14、电动机15、电动机驱动器16、加速度传感器17、外部存储器18、闪速存储器19、SDRAM20、CPU21、按键操作部22、声音控制部23、扬声器24、麦克风25、电源(蓄电池)26、以及电源控制部27。
通信控制部10将拍摄到的图像数据经由互联网上的服务器、或互联网转发至个人的个人计算机等的信息处理装置等。另外,还能以点对点的方式将用户所携带的信息转发至设备。摄像部11具备:由光学透镜组构成的透镜块12、以及CCD或CMOS等摄像元件13。摄像元件13将从透镜块12进入的图像变换成数字信号。
图像处理电路14对图像数据执行图像处理(像素插补处理、γ校正、亮度色差信号的生成、白平衡处理、曝光校正处理等)、图像数据的压缩/解压(例如,JPEG形式或Motion-JPEG形式或者MPEG形式的压缩/解压)。
电动机15遵照CPU21的控制,在光轴的垂直方向(上下方向:图1中以R表示的角度方向)上驱动上述摄像部11,来改变摄像部11的拍摄方向(或者也称为光轴方向)CD。电动机驱动器16遵照CPU21的控制来驱动上述电动机15。加速度传感器17检测与用户的头部的移动进行联动的该头部佩戴型的摄像装置1的移动(俯仰角方向ED:以水平轴为旋转轴的上下方向,也称为佩戴摄像装置1的用户的视线方向)。外部存储器18是可装卸的记录介质,保存由摄像部11拍摄到的图像数据等。闪速存储器19是对由摄像部11拍摄到的图像数据等进行保存的记录介质。在摄像部11进行拍摄后,SDRAM20作为对从CPU21送来的图像数据进行临时存储的缓冲存储器使用,而且还作为CPU21的工作存储器使用。
CPU21是对头部佩戴型的摄像装置1的各部进行控制的单片机,进行摄像部11所执行的静止图像摄影、动态图像的录像开始/停止、静止图像摄影与动态图像摄影的切换等。尤其在本实施方式中,CPU21根据加速度传感器17的检测结果,来计算与用户的头部的俯仰角方向的移动进行联动的该头部佩戴型的摄像装置1的俯仰角方向的移动量(角度)。如前所述,在将头部佩戴型的摄像装置1佩戴于用户的头部来记录登山或徒步旅行等行程的情况下,在不平坦的地方(坡道等),用户会朝上或朝下,因此将拍摄出仅存在天空图像区域S(地面图像区域G)或者天空图像区域S(地面图像区域G)的比例高的图像。CPU21基于从加速度传感器17得到的该头部佩戴型的摄像装置1的俯仰角方向的移动量(角度),来由电动机15驱动摄像部11,使得摄像部11朝着水平方向进而得到具有期望的亮度分布的构图的摄像图像。如此,在本实施方式中,通过使与用户的头部的俯仰角方向的移动相联动地进行驱动控制,以使摄像部11朝着水平方向进而得到具有期望的亮度分布的构图的摄像图像,从而能防止因用户朝下而拍摄出仅存在天空图像区域S(地面图像区域G)或者天空图像区域S(地面图像区域G)的比例高的图像。
声音控制部23遵照CPU13的控制,将摄像动态图像重放时的声音(报知音等)变换成模拟信号,从扬声器24输出,另一方面,在动态图像摄像时将由麦克风25采集的环境音进行数字化来取入。按键操作部22对应于用户的触摸操作,来输入动作模式或摄影开始、临时停止、停止等的动作指示等。电源(蓄电池)26是充电式的二次电池。电源控制部27使电源(蓄电池)26的输出电压稳定化,来对各部提供驱动用电力。
图2是表示本实施方式的头部佩戴型的摄像装置1的外观的立体图。在图2中,头部佩戴型的摄像装置1由头部带子30、框体31、框体32、以及摄像部11构成。用户以框体31和框体32夹住耳朵以佩戴耳机,以夹住头部的方式来进行佩戴。摄像部11与框体31构成为:连接于水平方向的1轴,使摄像部11的朝向(拍摄方向)能够相对于框体31以上述旋转轴40为中心在俯仰角方向上进行旋转。摄像部11通过内置于框体31的电动机15而旋转。
B.实施方式的动作
接下来,说明上述的实施方式的动作。
图3是用于说明本实施方式的头部佩戴型的摄像装置1的动作(校正处理)的流程图。另外,图4A、4B~图7A、7B是表示本实施方式的头部佩戴型的摄像装置1的动作和摄影图像的示意图。此外,以下,关于摄像部11所执行的动态图像摄影动作是周知的,因此省略说明,仅针对对摄像部11的拍摄方向进行校正的校正处理来予以说明。
首先,用户在将拍摄方向CD的校正设定为有效后,将该头部佩戴型的摄像装置1佩戴于自身的头部,操作按键操作部22来开始拍摄。若开始拍摄,则以规定的时间间隔来反复执行图3所示的校正处理的例程。在校正处理中,首先,CPU21判断是否存在校正处理的停止请求(步骤S10)。
然后,在基于用户操作而存在校正处理的停止请求的情况下(步骤S10:“是”),结束该处理。
另一方面,在不存在校正处理的停止请求的情况下(步骤S10:“否”),CPU21获取加速度传感器17的检测结果(步骤S12)。接下来,CPU21根据加速度传感器17的检测结果来判断该头部佩戴型的摄像装置1的摄像方向CD是否为水平(步骤S14)。例如,如图4A所示,在用户行走于平坦的地方的情况下,该头部佩戴型的摄像装置1的摄像方向CD与用户的头部的朝向(视线方向)ED联动而呈水平。此时,摄影图像如图4B所示,天空图像区域S与地面图像区域G的视角比例成为适当的值(例如,天空∶地面=7∶3)。
另一方面,如图5A所示,在登山或徒步旅行等用户行走于不平坦的地点(坡道尤其是上坡)的情况下,坡道(地面)来到视线的正面的可能性高,另外,用户意识到脚的落脚处而使其视线方向ED也朝下的情况变多,因此该头部佩戴型的摄像装置1的摄像方向CD与视线方向ED联动而变得非水平。此时,摄影图像如图5B所示,天空图像区域S与地面图像区域G的视角比例成为不适当的值(例如,天空∶地面=1∶7)。
如此,如图5A所示,在该头部佩戴型的摄像装置1的摄像方向CD非水平的情况下(步骤S14:“否”),CPU21经由电动机驱动器16驱动电动机15来执行水平回复动作,使得摄像部11的拍摄方向CD变得水平(步骤S16)。另一方面,如图4A所示,在该头部佩戴型的摄像装置1的摄像方向CD为水平的情况下(步骤S14:“是”)或在上述水平回复动作的执行后变为了水平的情况下,CPU21通过摄像来获取图像(步骤S18),并判定获取的图像中的天空图像区域S与地面图像区域G的比例(步骤S20)。天空图像区域S与地面图像区域G的识别考虑各种方法,但在本实施方式中,是基于拍摄到的图像的亮度分布来进行的,细节将后述。
接下来,CPU21判断拍摄到的图像中的天空图像区域S与地面图像区域G的比例是否适当(步骤S22)。在本实施方式中,作为一例,将天空图像区域S与地面图像区域G的比例设为了7∶3,但也能酌情设定。而且,在拍摄到的图像中的天空图像区域S与地面图像区域G的比例适当的情况下(步骤S22:“是”),返回至步骤S10,反复上述的处理。
另一方面,例如,如上所述,在用户行走于坡道(尤其是上坡)的情况下,该头部佩戴型的摄像装置1将朝下。在此情况下,如图6A所示,驱动电动机15仅转动R1来执行水平回复动作,使得摄像部11的拍摄方向CD变为水平。但是若仅使拍摄方向CD回复至水平,如图6B所示,则还存在天空图像区域S与地面图像区域G的比例成为不适当的值的情况。也就是,在如此拍摄到的图像中的天空图像区域S与地面图像区域G的比例不适当的情况下(步骤S22:“否”),CPU21判断天空图像区域S的比例是否高(步骤S24)。而且,在天空图像区域S的比例高的情况下(步骤S24:“是”),摄像部11的摄像方向CD过度朝上,因此CPU21经由电动机驱动器16来驱动电动机15,使摄像部11的拍摄方向朝下规定量(规定角度)R2(步骤S26)。其后,返回至步骤S10,反复上述的处理。
另一方面,如图6B所示,尽管使摄像部11的摄像方向CD回复至水平,但在地面图像区域G的比例高的情况下(步骤S24:“否”),摄像部11的摄像方向CD过度朝下,因此CPU21经由电动机驱动器16来驱动电动机15,如图7A所示,进一步使摄像部11的拍摄方向CD朝上规定量(规定角度)R2(步骤S28)。其结果是,如图7B所示,天空图像区域S与地面图像区域G的比例变得适当(7∶3)。其后,返回至步骤S10,反复上述的处理。
(此外,步骤S26中的R2与步骤S28中的R2并非一定指相同的角度。)
此外,关于上述规定量(规定角度)R2,细节后述,其是天空图像区域S与地面图像区域G变得适当前的比例、与适当的比例(7∶3)之间的差分。因此,通过将摄像部11的摄像方向CD在俯仰角方向上驱动作为该差分的规定量(规定角度)R2,从而摄影图像中的天空图像区域S与地面图像区域G的比例成为适当的比例(7∶3)。
图8是用于说明本实施方式的头部佩戴型的摄像装置1所执行的天空图像区域S和地面图像区域G的比例判定的概念图。在图8中,右侧表示拍摄到的图像,左侧表示该拍摄到的图像的位置A、B、C上的亮度分布。在本实施方式中,如上所述,基于拍摄到的图像的亮度分布来判定天空图像区域S与地面图像区域G的比例。CPU21获取拍摄到的图像的亮度数据,并对拍摄到的图像的A、B、C的亮度进行纵向扫描,由此来获取图8的右侧所示的亮度分布。
一般而言,存在天空图像相对亮而地面图像相对暗这样的趋势,因此将从众多事例统计性地得到的用于识别天空图像区域S与地面图像区域G的边界的亮度值设定为阈值TH。CPU21根据A、B、C的亮度低于阈值TH的位置的平均值,来计算天空图像区域S与地面图像区域G的边界位置D。该边界位置D与适当值Dp的差分为规定量(规定角度)R2。然后,若根据天空图像区域S与地面图像区域G的比例而得到的边界位置D与适当值Dp(例如,7∶3)相同,则CPU21判定为适当,否则判定为不适当。然后,CPU21遵照边界位置D与适当值Dp的差分R2、即规定量(规定角度)来驱动电动机15,对摄像部11的拍摄方向CD进行校正。
此外,尽管在上述的实施方式中,通过以电动机15驱动摄像部11来调整摄像视角,但不限于此,也可以通过预先以最大广角进行拍摄并变更该摄影图像的修剪位置或大小,来获取期望的构图的图像。
进而,可以兼用电动机15的驱动所执行的摄像视角的调整(粗略的调整)、以及对摄影图像的修剪位置或大小进行变更(微调整)。
根据上述的实施方式,关于头部佩戴型的摄像装置1,即使在因用户的视线方向ED上下变化而摄像构图发生变化,从而变得不满足规定的构图条件(亮度分布)的情况下,也随时调整摄像部11的拍摄方向CD,因此即使用户的视线方向ED不适当,也能获取期望的构图的摄像图像。
另外,根据上述的实施方式,关于头部佩戴型的摄像装置1,即使在因用户的视线方向ED上下变化而摄像构图发生变化,从而变得不满足规定的构图条件(亮度分布)的情况下,也随时检测摄像装置1的移动,对应于该移动来校正摄像部11的拍摄方向CD,因此即使用户的视线方向不适当,也能获取期望的构图的摄像图像。故而,例如,即使在上下坡道(登山)时等,也能防止拍摄到仅天空或天空的比例高的图像、或者与之相反的图像。
另外,根据上述的实施方式,关于头部佩戴型的摄像装置1,在因用户的视线方向ED上下变化而摄像构图发生变化,从而变得不满足规定的构图条件(亮度分布)的情况下,也随时对以广角拍摄到的摄影图像的修剪位置或大小进行变更,因此即使用户的视线方向不适当,也能获取期望的构图的摄像图像。
另外,根据上述的实施方式,基于摄像图像的亮度分布来判别摄像图像是否满足规定的构图条件,因此能以简易的图像处理来容易地判别。
以上说明了本发明几个实施方式,但本发明不限于这些实施方式,其包含与权利要求书记载的发明同等的范围。
Claims (7)
1.一种摄像装置,其特征在于,具备:
摄像单元;
判别单元,其判别由所述摄像单元正在拍摄的摄像图像是否满足规定的构图条件;和
控制单元,其基于所述判别单元的判别结果来控制所述摄像单元的摄像构图,以便所述摄像图像满足规定的构图条件。
2.根据权利要求1所述的摄像装置,其特征在于,
所述规定的构图条件是指:天空的图像和地面的图像在摄像图像中以一定比例存在的构图条件。
3.根据权利要求1所述的摄像装置,其特征在于,
还具备:
驱动单元,其变更所述摄像单元的拍摄方向,
所述控制单元控制所述驱动单元来变更所述摄像单元的拍摄方向,从而变更所述摄像单元的摄像构图。
4.根据权利要求1所述的摄像装置,其特征在于,
所述摄像单元包括:
修剪单元,其对正在拍摄的摄像图像进行修剪,
所述控制单元通过变更所述修剪单元的修剪范围,来变更所述摄像单元的摄像构图。
5.根据权利要求1所述的摄像装置,其特征在于,
所述判别单元基于摄像图像的亮度分布,来判别所述摄像图像是否满足规定的构图条件。
6.根据权利要求1所述的摄像装置,其特征在于,
所述摄像单元佩戴于用户的头部。
7.一种摄像控制方法,其特征在于,包括:
判别由摄像部正在拍摄的摄像图像是否满足规定的构图条件的步骤;和
基于所述判别结果来变更所述摄像部的摄像构图,以便所述摄像图像满足规定的构图条件的步骤。
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