JP2001298659A - 撮像装置、画像処理システム、撮像方法、及び記憶媒体 - Google Patents

撮像装置、画像処理システム、撮像方法、及び記憶媒体

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JP2001298659A
JP2001298659A JP2001014587A JP2001014587A JP2001298659A JP 2001298659 A JP2001298659 A JP 2001298659A JP 2001014587 A JP2001014587 A JP 2001014587A JP 2001014587 A JP2001014587 A JP 2001014587A JP 2001298659 A JP2001298659 A JP 2001298659A
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image
pixels
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Masamine Maeda
昌峰 前田
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67Focus control based on electronic image sensor signals
    • H04N23/673Focus control based on electronic image sensor signals based on contrast or high frequency components of image signals, e.g. hill climbing method

Abstract

(57)【要約】 【課題】 状況に応じて最適な画素数削減を行い、ま
た、それに対して最適な露出制御を行う構成とすること
で、状況に応じた被写界深度効果や、効果的な描写等を
得ることができる撮像装置を提供する。 【解決手段】 画素数削減回路108は、撮像素子10
4が有する全画素から所定数の画素を削減して縮小画像
を形成する第1の撮像モード(小画面撮像モード)の設
定に応じて、当該画素の削減方法を変更する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、静止画像
や動画像を記録媒体(フラッシュメモリ、テープ等)に
記録する装置或いはシステムに用いられる撮像装置、画
像処理システム、撮像方法、及びそれを実施するための
処理ステップをコンピュータが読出可能に格納した記憶
媒体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年においては、固体撮像素子(CC
D)の多画素化が進み、例えば、200万画素以上もの
画素を有する固体撮像素子(多画素CCD)を用いたデ
ィジタルスチルカメラ(多画素ディジタルスチルカメ
ラ)が提供されている。
【0003】しかしながら、ディジタルスチルカメラで
用いられるCCDの画素数が多くなるにつれ、ディジタ
ルスチルカメラで得られる撮影画像のデータ量も増大し
ており、多画素が要求される印刷用途以外の用途、例え
ば、画像通信やWWW(Word Wide Web)
用の画像として用いるには、そのデータ量が大きすぎる
というケースも出てきている。
【0004】また、ディジタルスチルカメラでは、撮影
画像をカメラ内部の記録媒体へ記録するようになされて
いるが、その記録媒体の記録容量が限られることによ
り、撮影枚数が減少してしまうことがあった。
【0005】そこで、上記の問題を解決するため、多く
の多画素ディジタルスチルカメラでは、CCDから出力
される画素の信号を削減して、少ない画素数の信号で、
記録媒体へ記録するモードが設けられている。
【0006】一方、DV等のディジタルビデオカメラで
は、規格上の制限から、記録媒体へ記録する信号が、縦
480画素、横720画素の画素数からなる信号となっ
ている。このため、ディジタルスチルカメラで用いられ
るCCDが、多画素CCDである場合、そのCCDから
出力される画素の信号を削減して、規格に従った画素数
の信号で、記録媒体へ記録する必要がある。
【0007】上述したような、ディジタルスチルカメラ
やディジタルビデオカメラでの画素数の削減の方法(画
素数削減方法)としては、例えば、CCDが有する全画
素の信号を一旦フレームメモリに蓄積しておき、そこか
らフィルタリングして高域成分を落として画素数変換を
かける方法(以下、「画素数変換方法」と言う)や、C
CDの撮像面の中心部分に対応する画素の信号から、必
要な画素数分の信号を切り出す方法(以下、「中心部切
出方法」と言う)がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たようなディジタルスチルカメラやディジタルビデオカ
メラ等の従来の撮像装置では、画素信号削減方法とし
て、画素数変換方法を用いるか、中心部切出方法を用い
るかが、装置によって固定されていた。
【0009】このため、状況に応じた被写界深度効果
や、効果的な描写等を得ることができなかった。
【0010】そこで、本発明は、上記の欠点を除去する
ために成されたもので、状況に応じて最適な画素信号の
削減を行い、効果的な描写等を得ることができる、撮像
装置、画像処理システム、撮像方法、及びそれを実施す
るための処理ステップをコンピュータが読出可能に格納
した記憶媒体を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】斯かる課題を解決する手
段として、請求項1に記載の撮像装置は、レンズで結像
した光を光電変換して画素信号に変換する撮像手段と、
複数の撮像モードから撮像モードを設定する設定手段と
を有し、前記複数の撮像モードには、少なくとも、前記
撮像手段により変換された画素信号のうち所定の連続し
た領域の画素信号を削減する第1のモードと、前記撮像
手段により変換された画素信号を所定の規則にしたがっ
て間引く第2のモードと、前記撮像手段により変換され
た画素信号を前記第1及び第2のモードで削減される画
素信号よりも削減しない第3のモードと、が含まれる。
【0012】また、請求項2に記載の撮像装置は、請求
項1の記載に加え、動画撮像と静止画撮像とで、前記撮
像モードを異なるよう設定する。
【0013】また、請求項3に記載の撮像装置は、請求
項1又は2の何れかの記載に加え、前記第3のモード
は、静止画撮像の場合に設定される。
【0014】また、請求項4に記載の撮像装置は、請求
項1乃至3の何れかの記載に加え、前記撮像手段に入力
される被写体像に応じて、撮像モードを設定する。
【0015】また、請求項5に記載の撮像装置は、請求
項1乃至4の何れかの記載に加え、測距を行なう点であ
る測距点を少なくとも2以上有し、前記設定手段が、前
記測距点における評価値に基づいて、前記撮像モードを
設定する。
【0016】また、請求項6に記載の撮像装置は、レン
ズで結像した光を光電変換して画素信号に変換する撮像
手段と、撮像する被写体に応じて、前記撮像手段により
変換された画素信号の削減方法を変えるよう制御する制
御手段を有する。
【0017】また、請求項7に記載の撮像装置は、請求
項6の記載に加え、前記制御手段は、前記画素信号の削
減方法に応じて前記レンズとしてのズームレンズを制御
する。
【0018】また、請求項8に記載の撮像装置は、請求
項6又は7の何れかの記載に加え、前記画素信号の削減
方法が変わっても撮影画角が補償される。
【0019】また、請求項9に記載の撮像装置は、請求
項6乃至8の何れかの記載に加え、前記画素信号の削減
方法には、少なくとも、前記撮像手段により変換された
画素信号のうち所定の連続した領域の画素信号を削減す
る第1のモードと、前記撮像手段により変換された画素
信号を所定の規則にしたがって間引く第2のモードとを
有する。
【0020】また、請求項10に記載の撮像装置は、請
求項6乃至9の何れかの記載に加え、測距を行なう点で
ある測距点を少なくとも2以上有し、前記制御手段は、
前記測距点における評価値に基づいて、前記画素の削減
方法を変更する。
【0021】また、請求項11に記載の画像処理システ
ムは、複数の機器が通信可能に接続されてなる画像処理
システムであって、上記複数の機器のうち少なくとも1
つの機器は、請求項1〜10の何れかに記載の撮像装置
の機能を有する。
【0022】また、請求項12に記載の撮像方法は、レ
ンズで結像した光を撮像手段により光電変換して画素信
号に変換する光電変換ステップと、複数の撮像モードか
ら撮像モードを設定する設定ステップとを有し、前記複
数の撮像モードには、少なくとも、前記撮像手段により
変換された画素信号のうち所定の連続した領域の画素信
号を削減する第1のモードと、前記撮像手段により変換
された画素信号を所定の規則にしたがって間引く第2の
モードと、前記撮像手段により変換された画素信号を前
記第1及び第2のモードで削減される画素信号よりも削
減しない第3のモードと、が含まれる。
【0023】また、請求項13に記載の撮像方法は、請
求項12の記載に加え、前記設定ステップで、動画撮像
と静止画撮像とで、前記撮像モードを異なるよう設定す
る。
【0024】また、請求項14に記載の撮像方法は、請
求項12又は13の何れかの記載に加え、前記第3のモ
ードが、静止画撮像の場合に設定される。
【0025】また、請求項15に記載の撮像方法は、請
求項12乃至14の何れかの記載に加え、前記設定ステ
ップで、前記撮像手段に入力される被写体像に応じて、
撮像モードを設定する。
【0026】また、請求項16に記載の撮像方法は、請
求項12乃至15の何れかの記載に加え、少なくとも2
以上の測距点において測距をする測距ステップを更に有
し、前記設定ステップが、前記測距ステップでの前記測
距点における評価値に基づいて、前記撮像モードを設定
する。
【0027】また、請求項17に記載の撮像方法は、レ
ンズで結像した光を撮像手段により光電変換して画素信
号に変換する光電変換ステップと、撮像する被写体に応
じて、前記撮像手段により変換された画素信号の削減方
法を変えるよう制御する制御ステップとを有する。
【0028】また、請求項18に記載の撮像方法は、請
求項17の記載に加え、前記制御ステップで、前記画素
信号の削減方法に応じて前記レンズとしてのズームレン
ズを制御する。
【0029】また、請求項19に記載の撮像方法は、請
求項17又は18の何れかの記載に加え、前記制御ステ
ップで、前記画素信号の削減方法が変わっても撮影画角
が補償される。
【0030】また、請求項20に記載の撮像方法は、請
求項17乃至19の何れかの記載に加え、前記画素信号
の削減方法に、少なくとも、前記撮像手段により変換さ
れた画素信号のうち所定の連続した領域の画素信号を削
減する第1のモードと、前記撮像手段により変換された
画素信号を所定の規則にしたがって間引く第2のモード
とを有する。
【0031】また、請求項21に記載の撮像方法は、請
求項17乃至20の何れかの記載に加え、測距を行なう
点である測距点を少なくとも2以上の測距点において測
距をする測距ステップを更に有し、前記制御ステップ
で、前記測距ステップでの前記測距点における評価値に
基づいて、上記画素の削減方法を変更する。
【0032】また、請求項22に記載の記憶媒体は、請
求項1乃至10の何れかに記載の撮像装置の機能、又は
請求項11に記載の画像処理システムの機能を実施する
ための処理プログラムを、コンピュータが読出可能に格
納する。
【0033】また、請求項23に記載の記憶媒体は、請
求項12乃至21の何れかに記載の撮像方法の処理ステ
ップを、コンピュータが読出可能に格納する。
【0034】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。
【0035】(第1の実施の形態)本発明は、例えば、
図1に示すようなディジタルビデオカメラ100に適用
される。
【0036】このディジタルビデオカメラ100は、上
記図1に示すように、被写体像を取り込む撮影レンズ1
01と、撮像素子104の撮像面上へ被写体像が結像さ
れるように撮影レンズを駆動するレンズ駆動モータ10
2と、撮像素子104への光量を制御する絞り103
と、撮影レンズ101及び絞り103を介した被写体像
を電気的な画像信号に変換して出力する撮像素子104
と、撮像素子104の出力信号をサンプルホールドして
適正な信号レベルの信号として出力するCDS/AGC
回路105と、CDS/AGC回路105の出力信号
(アナログ信号)をディジタル化してディジタル信号処
理を行なうディジタル信号処理回路106と、ディジタ
ル信号処理106での処理後の信号(生データ)を1フ
レーム分ずつ蓄積するフレームメモリ107と、フレー
ムメモリ107に蓄積された信号をDV方式での記録や
NTSCエンコーダ111でビデオ出力等ができるよう
に当該信号を構成する画素信号を削減する画素数削減回
路108と、画素数削減回路108での画素信号を削減
後の信号を動画としてDV圧縮すると共にDVテープ1
10に記録されたDV圧縮データを伸張するDVコーデ
ック109と、DVコーデック109でのDV圧縮後の
信号(DV圧縮データ)が記録されるDVテープ110
と、撮影時にはディジタル信号処理106での処理後の
信号(生データ)をNTSC画像信号として出力すると
共に再生時にはDVコーデック109での伸張後の信号
をNTSC画像信号として出力するNTSCエンコーダ
111と、NTSCエンコーダ111の出力信号(NT
SC画像信号)を外部出力するためのビデオ出力端子1
12と、NTSCエンコーダ111での処理対象となっ
ている信号を液晶ディスプレイ114に対して出力する
液晶ドライバ113と、本装置100の本体に設けられ
た液晶ディスプレイ114と、撮影レンズ101のフォ
ーカスや露出等に関する制御を行なうカメラコントロー
ラ116と、使用者の操作を受け付ける操作キー群11
7と、目的の被写体に応じて撮像モードを設定するため
のモードダイヤル118と、液晶ディスプレイ114や
ビデオ出力端子112での出力信号に対して重畳する文
字情報を発生するキャラクタ発生器119と、操作キー
群117での操作等に従って画素数削減回路108を含
む本装置100全体の動作制御を司るシステムコントロ
ーラ115とを備えている。本実施形態では、画素数削
減回路108でフレームメモリ107に蓄積された画素
信号を削減する構成としたが、撮像素子104内で、画
素信号を削減する構成でも構わない。
【0037】上述のようなディジタルビデオカメラ10
0においては、撮像素子104を、例えば、1280×
960画素の撮像面を有するものとしている。
【0038】また、図2(a)及び(b)は、撮像モー
ドに応じた撮影レンズ101と撮像素子104の位置関
係を示したものであり、図3(a)・(c)は、撮像モ
ードに応じた撮像素子104での画像取込(画素信号削
減方法)のパターンを示したものである。
【0039】以下、上記図1・図3を用いて、ディジタ
ルビデオカメラ100の動作について説明する。
【0040】先ず、使用者は、撮影目的に応じた所望す
る撮像モードを、モードダイヤル118によりセットし
て、撮影を開始する。
【0041】本実施の形態では、例えば、撮像素子10
4が有する全画素数よりも少ない画素数による動画像
(縮小画像)を形成する撮像モード(小画面撮像モー
ド)として、”PORTRAIT”モードと”LAND
SCAPE”モードの2つのモードがあり、これらのモ
ードはそれぞれ、所定の露出条件に対応して設けられて
いる。
【0042】カメラコントローラ116は、使用者から
セットされた撮像モード(”PORTRAIT”モード
又は”LANDSCAPE”モード)に基づいて、撮影
レンズ101を駆動するレンズ駆動モータ102、絞り
103、撮像素子104、及びCDS/AGC回路10
5等の動作制御を開始する。
【0043】特に、カメラコントローラ116は、詳細
は後述するが、上記図2(a)及び(b)に示すよう
に、撮像モードとして、”PORTRAIT”モードが
セットされた場合と、”LANDSCAPE”モードが
セットされた場合とで、撮影画角が変化しないように、
撮影レンズ101のズーム機能により焦点距離f1,f
2を調整する。
【0044】カメラコントローラ116の制御により、
撮像素子104の撮像面上には、撮影レンズ101及び
絞り103を介した被写体像が結像され、その被写体像
は、撮像素子104の光電変換により、電気信号に変換
され、CDS/AGC回路105及びディジタル信号処
理回路106を順次介して、フレームメモリ107に蓄
積される。
【0045】したがって、フレームメモリ107には、
撮像素子104が有する画素数分の信号(1280×9
60画素の信号)が蓄積される。
【0046】このとき、モードダイヤル118により撮
像モードが”PORTRAIT”モード(小画面撮像モ
ード)にセットされていた場合、画素数削減回路108
は、上記図3の(b)に示すように、フレームメモリ1
07に蓄積されている1280×960画素の信号につ
いて、縦2画素×横2画素の4つの画素からなるブロッ
ク毎に、ブロック内の1つの画素のみを有効画素(図中
の黒四角で示す画素)とすることで、640×480画
素の信号に相当するデータを取得する。
【0047】その後、DVコーデック109は、画素数
削減回路108にて得られた640×480画素の画像
データを、DVで規定された記録サイズである720×
480画素に画素数変換し、DVで規定された圧縮方式
に従って圧縮して、DVテープ110に記録する。
【0048】尚、本実施の形態では、”PORTRAI
T”モードの場合、画素数削減回路108において、縦
2画素×横2画素の4つの画素からなるブロック内の1
つの画素のみを有効画素としたが、例えば、ブロック内
の4つの画素の平均値を求め、その値を当該ブロックの
有効画素の値とするようにしても良い。つまり、前記撮
像素子により変換された画素信号の削減方法として、上
記のような画素信号を間引く構成に限らず、複数の画素
に対応する画素信号を加算するようにしても構わない。
【0049】また、画像データを間引くパターンをライ
ンごとに異ならせるように構成しても、あるいは、ライ
ンごとにずらしてもかまわない。
【0050】一方、モードダイヤル118により撮像モ
ードが”LANDSCAPE”モード(小画面撮像モー
ド)にセットされていた場合、画素数削減回路108
は、上記図3の(c)に示すように、フレームメモリ1
07に蓄積されている1280×960画素の画素信号
について、その中心部分に存在する640×480画素
を有効画素(図中の黒四角で示す画素)することで、6
40×480画素の画素信号に相当するデータを取得す
る。
【0051】その後、DVコーデック109は、画素数
削減回路108にて得られた640×480画素の画像
データを、DVで規定された記録サイズである720×
480画素に画素数変換し、DVで規定された圧縮方式
に従って圧縮して、DVテープ110に記録する。
【0052】上述のように、本実施の形態では、”PO
RTRAIT”モードがセットされた場合、撮像素子1
04が有する全画素の出力信号について、4つの画素か
らなるブロック毎に1つの有効画素を取得する(上記図
3(b)参照)。したがって、撮像素子104が画像デ
ータと使用し得る全画素の信号から構成される画像の縮
小画像(DVで規定された記録サイズの画像)を形成す
る。一方、”LANDSCAPE”モードがセットされ
た場合、撮像素子104が有する全画素の出力信号につ
いて、その中心部分から有効画素を取得する(上記図3
(c)参照)。したがって、撮像素子104が画像デー
タと使用し得る全画素の信号から構成される画像の縮小
画像(たとえば、DVで規定された記録サイズの画像)
を形成するように構成した。すなわち、セットされた小
画面撮像モードに応じて、有効画素の選択方法(画素信
号削減方法)を変更して、DVで規定された記録サイズ
の縮小画像を得るように構成した。
【0053】また、”PORTRAIT”モードがセッ
トされた場合と、”LANDSCAPE”モードがセッ
トされた場合とで、撮影画角が変化しないように構成し
た。これにより、少なくとも次のような効果が得られ
る。
【0054】まず、上記図2(a)は、”PORTRA
IT”モードがセットされた場合(上記図3(b)に示
した画素数削減方法の場合)での、撮影レンズ101と
撮像素子104の位置関係を示したものである。上記図
2(b)は、”LANDSCAPE”モードがセットさ
れた場合(上記図3(c)に示した画素数削減方法の場
合)での、撮影レンズ101と撮像素子104の位置関
係を示したものである。
【0055】上記図2(a)及び(b)に示すように、
上述したカメラコントローラ116の制御により、”P
ORTRAIT”モードがセットされた場合(上記図3
(b)に示した画素信号削減方法の場合)と、”LAN
DSCAPE”モードがセットされた場合(上記図3
(c)に示した画素信号削減方法の場合)とでは、撮影
レンズ101のズーム機能によって焦点距離f1,f2
が自動調整されるため、画角は変化していない。
【0056】しかしながら、”PORTRAIT”モー
ドでの焦点距離f1は、”LANDSCAPE”モード
での焦点距離f2より長くなっているため、”PORT
RAIT”モードでは”LANDSCAPE”モードよ
り被写界深度が浅くなる。
【0057】すなわち、撮像モードを”PORTRAI
T”モードにセットして撮影すれば、ボケを生かした描
写が行え、人物撮影等に有利となる。一方、”LAND
SCAPE”モードにセットして撮影すれば、全体にピ
ントが合った描写が行え、風景撮影等に有利となる。
【0058】したがって、本実施の形態によれば、動画
の撮影目的に応じて、最適な被写界深度効果を得ること
ができる。
【0059】なお、”PORTRAIT”モード(小画
面撮像モード)から”LANDSCAPE”モード(小
画面撮像モード)への移行においては、次のような構成
でも構わない。つまり、焦点距離に合せたズームレンズ
の制御と、画像読取り領域の面積の制御を連続して関連
付けて行なう構成である。この場合、撮像画角を一定に
保った状態で、任意に被写界深度を変えることができ
る。すなわち、中央被写体に焦点をあわせたまま、背景
の画像を任意にボカすことができる。
【0060】(第2の実施の形態)本発明は、例えば、
図4に示すようなディジタルスチルカメラ200に適用
される。
【0061】このディジタルスチルカメラ200は、上
記図1に示したディジタルビデオカメラ100と同様の
構成としているが、DVコーデック109及びDVテー
プ110を設ける代わりに、JPEG処理回路209及
びフラッシュメモリ210を設けた構成とした点が異な
る。
【0062】尚、上記図4のディジタルビデオカメラ2
00において、上記図1のディジタルビデオカメラ10
0と同様に動作する箇所には同じ符号を付し、その詳細
な説明は省略する。本実施の形態では、上述した第1の
実施の形態と異なる構成についてのみ、具体的に説明す
る。
【0063】JPEG処理回路209は、画素数削減回
路108の出力信号(ディジタル画像信号)を静止画と
してJPEG圧縮して、フラッシュメモリ210へ記録
する。
【0064】また、JPEG処理回路209は、ディジ
タル信号処理106での処理後の信号から、後述するイ
ンデックス画像信号を切り出す。
【0065】また、JPEG処理回路209は、フラッ
シュメモリ210に記録されたJPEG圧縮データを伸
張する。
【0066】したがって、JPEG処理回路209の後
段に設けられたNTSCエンコーダ111は、撮影時に
は、ディジタル信号処理106での処理後の信号をNT
SC画像信号として出力すると共に、再生時には、JP
EG処理回路209での伸張後の信号をNTSC画像信
号として出力することになる。
【0067】また、本実施の形態では、例えば、撮像素
子104が画像データと使用し得る全画素数よりも少な
い画素数による静止画像(縮小画像)を形成する撮像モ
ード(小画面撮像モード)として、”PORTRAI
T”モードと”LANDSCAPE”モードの2つのモ
ードがあり、撮像素子104が画像データと使用し得る
全画素数による静止画像を形成する撮像モード(全画面
撮像モード)として、”LARGE”モードがあり、こ
れらのモードはそれぞれ、所定の露出条件に対応して設
けられている。
【0068】以下、上記図4と共に、上述した第1の実
施の形態で用いた上記図2及び図3を用いて、ディジタ
ルビデオカメラ200の動作について説明する。
【0069】先ず、第1の実施の形態と同様にして、使
用者から撮像モードがセットされ、撮影が開始される
と、カメラコントローラ116の制御により、撮像素子
104の撮像面上には、撮影レンズ101及び絞り10
3を介した被写体像が結像され、その被写体像は、撮像
素子104の光電変換により、電気信号に変換され、C
DS/AGC回路105及びディジタル信号処理回路1
06を順次介して、フレームメモリ107に蓄積され
る。
【0070】したがって、フレームメモリ107には、
撮像素子104が有する画素数分の信号(1280×9
60画素の信号)が蓄積される。
【0071】また、カメラコントローラ116は、上記
図2(a)及び(b)に示したように、撮像モードとし
て、”PORTRAIT”モードがセットされた場合
と、”LANDSCAPE”モードがセットされた場合
とで、撮影画角が変化しないように、撮影レンズ101
のズーム機能により焦点距離f1,f2を調整する。
【0072】このとき、モードダイヤル118により撮
像モードが”LARGE”モードにセットされていた場
合、画素数削減回路108は、上記図3の(a)に示す
ように、フレームメモリ107に蓄積されている128
0×960画素の画像データについて、その全ての画素
を有効画素とすることで、1280×960画素の信号
に相当するデータを取得する。
【0073】すなわち、”LARGE”モードでは、記
録のための画像データの削減を行わない。
【0074】尚、NTSCエンコーダ111にてNTS
C画像信号(ビデオ信号)を得るための画素数の削減
は、モードダイヤル118による撮像モードのセットに
関わらず、常に実行されている。
【0075】その後、JPEG処理回路209は、画素
数削減回路108にて得られた1280×960画素の
画像データを、JPEG方式に従って圧縮して、フラッ
シュメモリ210に記録する。
【0076】一方、モードダイヤル118により撮像モ
ードが”PORTRAIT”モード及び”LANDSC
APE”モード”の何れかにセットされていた場合、上
述した第1の実施の形態と同様に、画素数削減回路10
8は、セットされた撮像モードに応じて、上記図3の
(b)及び(c)に示した何れかの画素数削減方法によ
り、フレームメモリ107に蓄積されている1280×
960画素の信号から、640×480画素の画素信号
に相当するデータを取得する。
【0077】その後、JPEG処理回路209は、画素
数削減回路108にて得られた640×480画素のデ
ータを、JPEG方式に従って圧縮して、フラッシュメ
モリ210に記録する。
【0078】上述のような構成によっても、第1の実施
の形態と同様に、撮像モードを”PORTRAIT”モ
ードにセットして撮影することで、ボケを生かした静止
画を得ることができ、”LANDSCAPE”モードに
セットして撮影することで、全体にピントが合った静止
画を得ることができる。
【0079】したがって、本実施の形態によれば、静止
画の撮影目的に応じて、最適な被写界深度効果を得るこ
とができる。
【0080】(第3の実施の形態)本発明は、例えば、
図5に示すようなディジタルビデオカメラ300に適用
される。
【0081】このディジタルビデオカメラ300は、上
記図1に示したディジタルビデオカメラ100と同様の
構成としているが、DVコーデック109及びDVテー
プ110を設ける代わりに、DVコーデック109と同
様の機能を有するDVコーデック309bと、上記図4
に示したJPEG処理回路209と同様の機能を有する
JPEG処理回路309aと、DVテープ110と同様
のDVテープ310b(動画記録用の記録媒体)と、上
記図4に示したフラッシュメモリ210と同様のフラッ
シュメモリ310a(静止画記録用の記録媒体)とを設
けた構成とした点が異なる。
【0082】尚、上記図5のディジタルビデオカメラ3
00において、上記図1のディジタルビデオカメラ10
0と同様に動作する箇所には同じ符号を付し、その詳細
な説明は省略する。本実施の形態では、上述した第1及
び第2の実施の形態と異なる構成についてのみ、具体的
に説明する。
【0083】このため、JPEG処理回路309a及び
DVコーデック309bの後段に設けられたNTSCエ
ンコーダ111は、撮影時には、ディジタル信号処理1
06での処理後の信号をNTSC画像信号として出力す
ると共に、再生時には、JPEG処理回路309aでの
伸張後の信号、又はDVコーデック309bでの伸張後
の信号をNTSC画像信号として出力することになる。
【0084】また、本実施の形態では、例えば、撮像素
子104が画像データとして使用し得る全画素数よりも
少ない画素数による動画像(縮小画像)を形成する撮像
モード(小画面撮像モード)として、”PORTRAI
T”モードと”LANDSCAPE”モードの2つのモ
ードがあり、撮像素子104が画像データと使用し得る
全画素数による静止画像を形成する撮像モード(全画面
撮像モード)として、”PHOTO”モードがあり、こ
れらのモードはそれぞれ、所定の露出条件に対応して設
けられている。
【0085】以下、上記図5と共に、上述した第1及び
第2の実施の形態で用いた上記図2及び図3を用いて、
ディジタルビデオカメラ300の動作について説明す
る。
【0086】先ず、第1及び第2の実施の形態と同様に
して、使用者から撮像モードがセットされ、撮影が開始
されると、カメラコントローラ116の制御により、撮
像素子104の撮像面上には、撮影レンズ101及び絞
り103を介した被写体像が結像され、その被写体像
は、撮像素子104の光電変換により、電気信号に変換
され、CDS/AGC回路105及びディジタル信号処
理回路106を順次介して、フレームメモリ107に蓄
積される。
【0087】したがって、フレームメモリ107には、
撮像素子104が有する画素数分の画素信号(1280
×960画素の画素信号)が蓄積される。
【0088】また、カメラコントローラ116は、上記
図2(a)及び(b)に示したように、撮像モードとし
て、”PORTRAIT”モードがセットされた場合
と、”LANDSCAPE”モードがセットされた場合
とで、撮影画角が変化しないように、撮影レンズ101
のズーム機能により焦点距離f1,f2を調整する。
【0089】このとき、モードダイヤル118により撮
像モードが”PHOTO”モードにセットされていた場
合、画素数削減回路108は、第2の実施の形態での”
LARGE”モードのセット時と同様に、上記図3の
(a)に示すように、フレームメモリ107に蓄積され
ている1280×960画素の画素信号について、その
全ての画素を有効画素とすることで、1280×960
画素の画素信号に相当する画像データを取得する。
【0090】すなわち、”PHOTO”モードでは、記
録のための画素数の削減を行わない。
【0091】その後、JPEG処理回路309aは、画
素数削減回路108にて得られた1280×960画素
の画像データを、JPEG方式に従って圧縮して、フラ
ッシュメモリ310aに記録する。
【0092】一方、モードダイヤル118により撮像モ
ードが”PORTRAIT”モードにセットされていた
場合、第1の実施の形態での”PORTRAIT”モー
ドのセット時と同様に、画素数削減回路108は、上記
図3(b)に示したような画素信号削減方法により、フ
レームメモリ107に蓄積されている1280×960
画素の画素信号から、640×480画素の画素信号に
相当する画像データを取得する。
【0093】その後、DVコーデック309bは、画素
数削減回路108にて得られた640×480画素の画
像データを、DVで規定された記録サイズである720
×480画素に画素数変換し、DVで規定された圧縮方
式に従って圧縮して、DVテープ310bに記録する。
【0094】また、モードダイヤル118により撮像モ
ードが”LANDSCAPE”モード”にセットされて
いた場合、第1の実施の形態での”LANDSCAP
E”モード”のセット時と同様に、画素数削減回路10
8は、上記図3(c)に示したような画素信号方法によ
り、フレームメモリ107に蓄積されている1280×
960画素の信号から、640×480画素の信号に相
当するデータを取得する。
【0095】その後、DVコーデック309bは、画素
数削減回路108にて得られた640×480画素のデ
ータを、DVで規定された記録サイズである720×4
80画素に画素数変換し、DVで規定された圧縮方式に
従って圧縮して、DVテープ310bに記録する。
【0096】上述のような構成によっても、第1の実施
の形態と同様に、撮像モードを”PORTRAIT”モ
ードにセットして撮影すれば、ボケを生かした描写が行
え、人物撮影等に有利となる。一方、”LANDSCA
PE”モードにセットして撮影すれば、全体にピントが
合った描写が行え、風景撮影等に有利となる。
【0097】したがって、本実施の形態によれば、動画
の撮影目的に応じて、最適な被写界深度効果を得ること
ができる。
【0098】なお、”PORTRAIT”モード(小画
面撮像モード)から”LANDSCAPE”モード(小
画面撮像モード)への移行においては、次のような構成
でも構わない。つまり、焦点距離に合せたズームレンズ
の制御と、画像読取り領域の面積の制御を連続して関連
付けて行なう構成である。この場合、縦2画素×横2画
素の4つの画素からなるブロック内の1つの画素のみを
有効画素から、例えば、ブロック内の4つの画素の平均
値を求め、その値を当該ブロックの有効画素の値とする
ことにより、画像データの削減を行なう。これにより、
撮像画角を一定に保った状態で、任意に被写界深度を変
えることができる。すなわち、中央被写体に焦点をあわ
せたまま、背景の画像を任意にボカすことができる。
【0099】(第4の実施の形態)本発明は、例えば、
上記第3の実施の形態で説明した図5に示すようなディ
ジタルビデオカメラ300に適用される。第4の実施の
形態では、後述するように、測距点で測距するように構
成される。
【0100】尚、第4の実施の形態におけるディジタル
ビデオカメラは、図5に示すディジタルビデオカメラの
ブロック図のうち、前記モードダイヤル118が図6に
示すモードダイヤル401になっている。また、図5の
ディジタルビデオカメラ300において、上記図1のデ
ィジタルビデオカメラ100と同様に動作する箇所には
同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。本実施の
形態では、上述した第1及び第2の実施の形態と異なる
構成についてのみ、具体的に説明する。
【0101】図6に示したモードダイヤルに表示される
ように、第4の実施の形態では、“PHOTO“ 、”
PORTRAIT“、”LANDSCAPE“、及び
“DEP”モードを有する。
【0102】ただし、モードダイヤル401が“PHO
TO“ または”PORTRAIT“または”LAND
SCAPE“にセットされた場合の動作は、前記第3の
実施の形態におけるディジタルビデオカメラと同様であ
る。
【0103】“DEP”モードは前記“PORTRAT
E”モード、“LANDSCAPE”モードと同様、動
画を前記DVテープ310bに記録する。この“DE
P”モードでは、図7に示す測距点を用いて測距が行わ
れる。この測距では、画像の空間周波数が検出され、高
周波成分の割合を示す評価値が得られる。前記カメラコ
ントローラ116が有するオートフォーカス手段は、前
記レンズの焦点位置を前後に微調整し、前記評価値が最
大になった点を合焦点とする方式となっている。すなわ
ち、本実施の形態では、5つの測距点のうちで評価値が
最大となった点を合焦点とする。
【0104】以下、上記図5とともに、上述した第1及
び第2の実施の形態で用いた上記図2及び図3、さらに
図6〜図10を用いて、ディジタルビデオカメラ300
の動作について図11のフローを参照しながら説明す
る。
【0105】前記モードダイヤル401を“DEP”
にすると本体の電源が入り(ステップS401)、前記
撮像素子は図10に示す[2]の縮小処理がなされるこ
とになる。本実施の形態では、前記カメラコントローラ
116によってオートフォーカスが開始される(ステッ
プS402)。ここで、図10に示す[2]の状態で
は、有効画素が前記撮像素子のうちの960×720画
素となっている。この960×720画素は、前記画素
数削減回路308によって縮小処理される。つまり、前
記DVテープには640×480画素に縮小されて記録
される。
【0106】前記カメラコントローラ116によって前
記測距点のうち、少なくとも1つ以上の前記測距点にお
いて合焦している事が検出されたか否かを判断する(ス
テップS403)。少なくとも1つ以上の前記測距点に
おいて合焦している事が検出された場合、同時に他の測
距点の評価値が測定され(ステップS404)、評価値
が互いに比較される(ステップS405)。前記測距点
のうち、少なくとも1つ以上の前記測距点において合焦
している事が検出されない場合には、検出するまでオー
トフォーカス、測距を繰り返す。次に、評価値の比較に
ついて、説明する。図8に示すように、室内撮影などで
中央に位置する主被写体と背景の距離が近い場合は以下
のようになる。すなわち、合焦したことを検出している
画面中心の測距点の評価値に対して、周辺の4つの測距
点から検出される評価値は後述する図9の場合と比べて
近い値を取る。
【0107】図8の場合、前記撮像素子の有効画素は図
10の[1]の状態となる。これは、有効画素として1
280×960画素が画像データとして使用されること
を示す。そして、1280×960画素から前記画素数
削減回路108によって640×480画素の画像デー
タに実施例1〜3で説明したように間引かれる(ステッ
プS411)。その後、DVテープに記録される(ステ
ップS412)。前記有効画素が図10の[2]の状態
となっている場合と比較して有効画素が広くなった分、
映像の画角が広げる必要性が生じる。しかし、この画角
の広がりは、撮影レンズ101のズーム機能によって、
ステップS410のようにテレ側に動作することによっ
て相殺され、当初の映像の画角を維持されるようになっ
ている。
【0108】このようにズームレンズが動作する事によ
り被写界深度は浅くなり、前記室内撮影のように被写体
と背景が近い状況に対応することができる。
【0109】一方、図9に示すように、野外撮影などで
主被写体と背景の距離が遠い場合には以下のようにな
る。すなわち、合焦した事を検出している画面中心の測
距点の評価値に対して、周辺の4つの測距点から検出さ
れる評価値は前述した図8の場合と比べて離れた値を取
る。
【0110】この場合、前記撮像素子の有効画素は図1
0の[3]の状態となる。これは、有効画素として64
0×480画素が画像データとして使用されることを示
す。そして、前記画素数削減回路108では、画素信号
について実施例1〜3で示したような切り出しを行い、
画像データの間引きは行わない(ステップS421)。
その後、そのままDVテープに記録される(ステップS
422)。前記有効画素が図10の[2]の状態となっ
ている場合と比較して有効画素が小さくなった分、映像
の画角を狭める必要性が生じる。しかし、この画角の狭
まりは、撮影レンズ101のズーム機能によって、ステ
ップS420のようにワイド側に動作することによって
相殺され、当初の映像の画角が維持されるようになって
いる。
【0111】このようにズームレンズが動作する事によ
り被写界深度は深くなり、前記野外撮影のような被写体
と背景が離れている状況に対応することができる。
【0112】なお前記測距は、縮小処理された後の画像
である図10に示す(b)で得られる画像で行ってい
る。したがって、前記有効画素の変化には影響されず、
常に記録される画像に対して一定の位置となる。
【0113】また、本実施の形態における前記測距点の
位置は、中央に1つ、周辺4つの構成となっているが、
この構成に拘わらない。例えば、中央横一列に5つの測
距点を配したり、測距点の数を3つ程度としたりする
等、様々な配置が可能である。
【0114】さらに、本実施の形態では有効画素の範囲
が図10に示す[1]、[2]、[3]の3種となって
いるが、この構成に拘わらない。例えば、前記有効画素
の範囲が連続的に可変することができるようにしても構
わない。また、前記ズームレンズが、その有効画素の変
化を打ち消すように連続動作できるような構成としても
構わない。このように構成した場合、図10の[1]か
ら[3]への移行においては、次のような構成でも構わ
ない。つまり、焦点距離に合せたズームレンズの制御
と、画像読取り領域の面積の制御を連続して関連付けて
行なう構成である。これにより、撮像画角を一定に保っ
た状態で、任意に被写界深度を変えることができる。す
なわち、中央被写体に焦点をあわせたまま、背景の画像
を任意にボカすことができる。
【0115】以上述べてきたように、本実施形態によれ
ば、撮影モードによって有効画素の取り方が変化するた
め、撮影目的に応じて、最適な被写界深度の効果を得る
ことができる。つまり、上述の実施の形態に依れば、設
定された撮像モードに応じて、撮像素子の有効画素の取
り方が変化するため、撮影目的に応じて、最適な被写界
深度効果を得ることができる。また、絞りやシャッター
スピードの組み合わせによる効果と合わせた撮像モード
を設定することにより、撮影目的に応じて、より効果的
な描写を得ることができる。
【0116】また、絞りやシャッタースピードの組み合
わせによる効果と合わせた撮影モードを設定することに
より、撮影目的に応じて、より効果的な描写を得ること
ができる。
【0117】さらに、複数の測距結果を比較することに
より必要な被写界深度を検出し、より容易に撮像モード
が設定できることができる。
【0118】尚、本発明の目的は、上述した第1・第3
の各実施の形態のホスト及び端末の機能を実現するソフ
トウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、シ
ステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置の
コンピュータ(又はCPUやMPU)が記憶媒体に格納
されたプログラムコードを読みだして実行することによ
っても、達成されることは言うまでもない。
【0119】この場合、記憶媒体から読み出されたプロ
グラムコード自体が上記各実施の形態の機能を実現する
こととなり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体
は本発明を構成することとなる。
【0120】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、ROM、フロッピー(登録商標)ディス
ク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、C
D−ROM、CD−R、磁気テープ、不揮発性のメモリ
カード等を用いることができる。
【0121】また、コンピュータが読みだしたプログラ
ムコードを実行することにより、上記各実施の形態の機
能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指
示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOS等が実
際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上記
各実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは
言うまでもない。
【0122】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された拡張機能ボー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指
示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに
備わるCPUなどが実際の処理の一部又は全部を行い、
その処理によって上記各実施の形態の機能が実現される
場合も含まれることは言うまでもない。
【0123】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、撮
影目的に応じて、より効果的な描写を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態において、本発明を適用した
ディジタルビデオカメラの構成を示すブロック図であ
る。
【図2】上記ディジタルビデオカメラにおいて、撮像素
子と撮影レンズの位置関係を説明するための図である。
【図3】上記ディジタルビデオカメラにおいて、撮像モ
ードに応じた画素数削減方法の変更を説明するための図
である。
【図4】第2の実施の形態において、本発明を適用した
ディジタルビデオカメラの構成を示すブロック図であ
る。
【図5】第3の実施の形態において、本発明を適用した
ディジタルビデオカメラの構成を示すブロック図であ
る。
【図6】第4の実施の形態におけるディジタルビデオカ
メラのモードダイヤルを示す図である。
【図7】第4の実施の形態において、測距点を示す図で
ある。
【図8】第4の実施の形態における室内撮影の例を示す
図である。
【図9】第4の実施の形態における野外撮影の例を示す
図である。
【図10】第4の実施の形態における有効画素の変化の
例を示す図である。
【図11】第4の実施の形態におけるディジタルビデオ
カメラ300の動作フローを示す図である。
【符号の説明】
100 ディジタルビデオカメラ 101 撮影レンズ 102 レンズ駆動モータ 103 絞り 104 撮像素子 105 CDS/AGC回路 106 ディジタル信号処理回路 107 フレームメモリ 108 画素数削減回路 109 DVコーデック 110 DVテープ 111 NTSCエンコーダ 112 NTSCビデオ出力端子 113 液晶ドライバ 114 液晶ディスプレイ 115 システムコントローラ 116 カメラコントローラ 117 操作キー群 118 モードダイヤル 119 キャラクタ発生器 401 モードダイヤル

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レンズで結像した光を光電変換して画素
    信号に変換する撮像手段と、 複数の撮像モードから撮像モードを設定する設定手段と
    を有し、 前記複数の撮像モードには、少なくとも、前記撮像手段
    により変換された画素信号のうち所定の連続した領域の
    画素信号を削減する第1のモードと、前記撮像手段によ
    り変換された画素信号を所定の規則にしたがって間引く
    第2のモードと、前記撮像手段により変換された画素信
    号を前記第1及び第2のモードで削減される画素信号よ
    りも削減しない第3のモードと、が含まれることを特徴
    とする撮像装置。
  2. 【請求項2】 動画撮像と静止画撮像とで、前記撮像モ
    ードを異なるよう設定することを特徴とする請求項1に
    記載の撮像装置。
  3. 【請求項3】 前記第3のモードは、静止画撮像の場合
    に設定されることを特徴とする請求項請求項1又は2の
    何れかに記載の撮像装置。
  4. 【請求項4】 前記撮像手段に入力される被写体像に応
    じて、撮像モードを設定することを特徴とする請求項1
    乃至3の何れかに記載の撮像装置。
  5. 【請求項5】 測距を行なう点である測距点を少なくと
    も2以上有し、 前記設定手段が、前記測距点における評価値に基づい
    て、前記撮像モードを設定することを特徴とする請求項
    1乃至4の何れかに記載の撮像装置。
  6. 【請求項6】 レンズで結像した光を光電変換して画素
    信号に変換する撮像手段と、 撮像する被写体に応じて、前記撮像手段により変換され
    た画素信号の削減方法を変えるよう制御する制御手段を
    有することを特徴とする撮像装置。
  7. 【請求項7】 前記制御手段は、前記画素信号の削減方
    法に応じて前記レンズとしてのズームレンズを制御する
    ことを特徴とする請求項6に記載の撮像装置。
  8. 【請求項8】 前記画素信号の削減方法が変わっても撮
    影画角が補償されることを特徴とする請求項6又は7の
    何れかに記載の撮像装置。
  9. 【請求項9】 前記画素信号の削減方法には、少なくと
    も、前記撮像手段により変換された画素信号のうち所定
    の連続した領域の画素信号を削減する第1のモードと、
    前記撮像手段により変換された画素信号を所定の規則に
    したがって間引く第2のモードとを有することを特徴と
    する請求項6乃至8の何れかに記載の撮像装置。
  10. 【請求項10】 測距を行なう点である測距点を少なく
    とも2以上有し、 前記制御手段は、前記測距点における評価値に基づい
    て、前記画素の削減方法を変更することを特徴とする請
    求項6乃至9の何れかに記載の撮像装置。
  11. 【請求項11】 複数の機器が通信可能に接続されてな
    る画像処理システムであって、 上記複数の機器のうち少なくとも1つの機器は、請求項
    1乃至10の何れかに記載の撮像装置の機能を有するこ
    とを特徴とする画像処理システム。
  12. 【請求項12】 レンズで結像した光を撮像手段により
    光電変換して画素信号に変換する光電変換ステップと、 複数の撮像モードから撮像モードを設定する設定ステッ
    プとを有し、 前記複数の撮像モードには、少なくとも、前記撮像手段
    により変換された画素信号のうち所定の連続した領域の
    画素信号を削減する第1のモードと、前記撮像手段によ
    り変換された画素信号を所定の規則にしたがって間引く
    第2のモードと、前記撮像手段により変換された画素信
    号を前記第1及び第2のモードで削減される画素信号よ
    りも削減しない第3のモードと、が含まれることを特徴
    とする撮像方法。
  13. 【請求項13】 前記設定ステップでは、動画撮像と静
    止画撮像とで、前記撮像モードを異なるよう設定するこ
    とを特徴とする請求項12に記載の撮像方法。
  14. 【請求項14】 前記第3のモードは、静止画撮像の場
    合に設定されることを特徴とする請求項請求項12又は
    13の何れかに記載の撮像方法。
  15. 【請求項15】 前記設定ステップでは、前記撮像手段
    に入力される被写体像に応じて、撮像モードを設定する
    ことを特徴とする請求項12乃至14の何れかに記載の
    撮像方法。
  16. 【請求項16】 少なくとも2以上の測距点において測
    距をする測距ステップを更に有し、 前記設定ステップが、前記測距ステップでの前記測距点
    における評価値に基づいて、前記撮像モードを設定する
    ことを特徴とする請求項12乃至15の何れかに記載の
    撮像装方法。
  17. 【請求項17】 レンズで結像した光を撮像手段により
    光電変換して画素信号に変換する光電変換ステップと、 撮像する被写体に応じて、前記撮像手段により変換され
    た画素信号の削減方法を変えるよう制御する制御ステッ
    プとを有することを特徴とする撮像方法。
  18. 【請求項18】 前記制御ステップでは、前記画素信号
    の削減方法に応じて前記レンズとしてのズームレンズを
    制御することを特徴とする請求項17に記載の撮像方
    法。
  19. 【請求項19】 前記制御ステップでは、前記画素信号
    の削減方法が変わっても撮影画角が補償されることを特
    徴とする請求項17又は18の何れかに記載の撮像方
    法。
  20. 【請求項20】 前記画素信号の削減方法には、少なく
    とも、前記撮像手段により変換された画素信号のうち所
    定の連続した領域の画素信号を削減する第1のモード
    と、前記撮像手段により変換された画素信号を所定の規
    則にしたがって間引く第2のモードとを有することを特
    徴とする請求項17乃至19の何れかに記載の撮像方
    法。
  21. 【請求項21】 測距を行なう点である測距点を少なく
    とも2以上の測距点において測距をする測距ステップを
    更に有し、 前記制御ステップでは、前記測距ステップでの前記測距
    点における評価値に基づいて、上記画素の削減方法を変
    更することを特徴とする請求項17乃至20の何れかに
    記載の撮像方法。
  22. 【請求項22】 請求項1乃至10の何れかに記載の撮
    像装置の機能、又は請求項11に記載の画像処理システ
    ムの機能を実施するための処理プログラムを、コンピュ
    ータが読出可能に格納したことを特徴とする記憶媒体。
  23. 【請求項23】 請求項12乃至21の何れかに記載の
    撮像方法の処理ステップを、コンピュータが読出可能に
    格納したことを特徴とする記憶媒体。
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