JP2002209140A

JP2002209140A - 撮像装置の基本的適応学習設定選択プロセス

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Publication number: JP2002209140A
Application number: JP2001334425A
Authority: JP
Inventors: Daniel M Esquibel; エムエスキベルダニエル; Mark D Seaman; ディーシーマンマーク; Paul M Hubel; エムフベルパウル
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 2000-11-13
Filing date: 2001-10-31
Publication date: 2002-07-26
Also published as: US6914624B1

Abstract

(57)【要約】【課題】撮像装置において、ユーザに高度な技術を要求
することなく、撮影条件に最適な設定を可能にする。【解決手段】ユーザーは最初に撮影条件に適する一般的
なモードを選択する（７０）。撮像装置は以前に似たよ
うな条件下で設定され記憶された設定を取り出し（７
２）、設定が複数ある場合にはこれらの平均を求めるこ
とにより、最適設定を決定する（７４）。ユーザーは最
適設定を利用し撮影することもできるが（７６、８
０）、最適設定に補正を加え撮影することもできる（８
２）。補正が加えられた場合には、補正された設定と以
前の設定とが組み合わされ、新たに最適設定が導出され
る（８４）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、撮像の分
野に関し、より詳細には、撮像装置の設定を選択するた
めの適応学習方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近の撮像装置はほとんどすべて、電子
制御される複数の設定を有する。撮像装置の純粋に機械
的な制御部は、きわめて珍しくなった。撮像装置の電子
設定制御部は、いくつかの異なる環境に事前にプログラ
ムすることができるため、アマチュア・ユーザに、きわ
めて高い使い易さと画像品質を提供する。たとえば現代
のほとんどのカメラは、フィルム・カメラかディジタル
・カメラかに関係なく、低照度の夜間の写真や高速のス
ポーツ写真用に設定が事前にプログラムされたいくつか
のモードを有する。それぞれのモードで、露光時間や絞
り値などの設定が、あらかじめ決定され、カメラ内にプ
ログラムされている。このような事前プログラム・モー
ドによって、ユーザは、いくつかの一般的なタイプの環
境においてほどほどに良い写真を撮ることができる。

【０００３】さらに、多くの撮像装置では、ユーザが、
１つまたは複数の設定を手動で調整して、事前にプログ
ラムされたモードおよび設定からずらすことができる。
これによって、経験を積んだユーザは、どの事前プログ
ラム・モードも環境にうまく適合しないときに画像の品
質を高めることができる。実際に、環境設定のパラメー
タは無限であり、またほとんどの撮像装置に事前プログ
ラム・モードが少数しかない場合は、事前プログラム・
モードが最良の画像品質を実現することはありそうもな
い。さらに、ユーザの画像の好みは様々に異なり、その
ため、すべてのユーザを最も満足させる設定をプログラ
ムすることは困難かまたは不可能である。

【０００４】ディジタル・カメラが一般にフィルム・カ
メラよりも調整する設定が多いので、ディジタル撮像装
置がますます普及するにつれてこの問題は大きくなって
きている。たとえば、ディジタル撮像装置には、ホワイ
ト・バランスの設定があり、これは、色ずれを防ぎ、白
い物が実際に白く見えるようにするために使用される。
したがって、ディジタル・カメラでは、事前プログラム
・モードの数がフィルム・カメラで同じままでも、各モ
ードにプログラムされる設定の数は多くなる。このた
め、事前にプログラムされた設定が、所定の環境ですべ
てのユーザに好みの画像を提供する可能性はさらに低く
なる。

【０００５】ディジタル・カメラは、当技術分野で周知
であり、その様々な構成要素は、米国特許第４，１３
１，９１９号、米国特許第４，４２０，７７３号、およ
び米国特許第４，５４１，０１０号に記載されており、
これらの特許はすべて、開示しているすべての事柄に関
して参照により本明細書に組み込まれる。

【０００６】ディジタル・カメラは、ユーザと高度な対
話を必要とする。得られる画像品質を最適化し個別化す
るために調整できる設定は多数はある。しかしながら、
設定を調整するプロセスは、厄介でユーザを混乱させる
ことがある。典型的なユーザは、複数の設定とその設定
が写真にどのように作用するかを理解できない。さら
に、ユーザは、通常、いくつかの状況だけに最適化され
た設定を必要とし、その他の状況では事前プログラム・
モードで満足できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】したがって、以上の問
題の一部または全てを解決する撮像装置の設定調整方法
が必要とされる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述の必要を満たすため
に、本発明者は、撮像装置用の適応学習設定選択プロセ
スを考案した。この方法は、撮像装置をユーザの好みに
徐々に適応させる。ユーザが、撮像装置の設定を調整す
るにつれて、設定空間内のポイントとして新しい設定が
前の設定と組み合わされ、ポイントのクラスタが形成さ
れる。次に、カメラは、クラスタ内の最適ポイントを見
つけ、そのポイントを使用してカメラのオプションを設
定する。次に、カメラの各モードが、設定空間内にポイ
ントのクラスタを生成し、したがって最適ポイントは、
ユーザの好みの変化とともに変化する。さらに、ユーザ
設定が、定義されたどのモードの設定からも大きく異な
るときは、カメラ内に新しいモードが作られる。

【０００９】本発明は、撮像装置の設定する方法を含む
ことできる。この方法は、撮像装置の複数の設定の前の
状態を取り出す段階を含む。撮像装置の設定の新しい状
態が決定される。この新しい状態が、前の状態と組み合
わされて、設定の最適状態が形成される。次に、撮像装
置が、その最適状態の設定により設定される。

【００１０】本発明は、また、撮像システムとコンピュ
ータ可読プログラム・コードを有する電子撮像装置を含
むことがある。コンピュータ可読プログラム・コード
は、撮像装置の複数の設定の少なくとも１つの前の状態
を取り出すコードと、複数の設定の新しい状態を決定す
るコードと、少なくとも１つの前の状態を新しい状態と
組み合わせて最適状態を形成するコードとを含む。コン
ピュータ可読プログラム・コードは、また、最適状態に
より撮像装置の設定を実行するコードを含む。

【００１１】本発明は、また、モードを選択する手段
と、複数の設定を調整する手段と、複数の設定における
ユーザ選択を追跡する手段とを有するディジタル撮像装
置を含むことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図面と説明は、全般に、撮像装置
の設定方法を開示する。この方法は、撮像装置における
複数の設定の前の状態を取り出す段階を含む。撮像装置
の設定の新しい状態が決定される。新しい状態は前の状
態と組み合わされて、設定の最適状態が形成される。次
に、撮像装置は、その最適状態による設定で設定され
る。

【００１３】図面と説明は、また、撮像システムとコン
ピュータ可読プログラム・コードを有する電子撮像シス
テム装置を開示する。コンピュータ可読プログラム・コ
ードは、撮像装置における複数の設定の少なくとも１つ
の前の状態を取り出し、複数の設定の新しい状態を決定
するコードと、少なくとも１つの前の状態を新しい状態
と組み合わせて最適状態を形成するコードとを含む。コ
ンピュータ可読プログラム・コードは、また、その最適
状態によって撮像装置の設定を設定するコードを含む。

【００１４】図面と説明は、また、モードを選択する手
段と、複数の設定を調整する手段と、複数の設定におけ
るユーザ選択を追跡する手段とを有するディジタル撮像
装置を開示する。

【００１５】露光時間や絞り開口などの少なくとも１つ
のユーザ調整可能な設定を有する撮像装置は、適応学習
設定選択プロセスを含むことがある。この適応学習設定
選択プロセスによって、撮像装置は、そのような設定の
ユーザの好みを追跡しまたはそれに従うことができる。
ユーザが、撮像装置の設定を調整するたびに、新しい値
が蓄積され、それにより撮像装置は、ユーザの好みを学
習しそれに適応できるようになる。次に、撮像装置は、
新しくユーザが調整した設定を、蓄積した前の設定と組
み合わせて、ユーザに最適な設定を計算することができ
る。次に、撮像装置は、最適設定にしたがって設定され
る。

【００１６】複数のモードを有する撮像装置の場合は、
蓄積された値が、現行モードにしたがって記憶される。
たとえば、撮像装置は、スポーツ・モードと通常モード
を有することができ、この場合、スポーツ・モードは、
モーション・ブラーのない高速動作を捕捉するために通
常モードよりも短い露光時間を有する。ユーザが調整し
た設定は、特定のモードと関連付けられ、それにより、
各モードは、ある環境のユーザの好みを追跡する。

【００１７】撮像装置における適応学習設定選択プロセ
スは、所定のユーザに、使用を簡単にしたり画像品質を
高めたりする大きい利益を提供する。この適応学習設定
選択プロセスでは、撮像装置は、ユーザが設定を調整す
るときに学習する。したがって、撮像装置は個別化さ
れ、静的で事前プログラムされた設定で作成される画像
よりもユーザの好みによりぴったりと対応する画像が作
成される。また、この適応学習設定選択プロセスは、ユ
ーザが調整した設定が既存のモードの設定と大きく異な
るときに、撮像装置に新しいモードを作成することがで
きる。たとえば、撮像装置が、高速撮像用にスポーツ・
モードで事前プログラムされることがある。ユーザが、
光輝く雪の背景を有するウインター・スポーツの画像を
作成するために設定を変更する場合、この適応学習設定
選択プロセスは、露出過多と色あせのない高速画像を捕
捉する新しいモードを作成することができる。

【００１８】この適応学習設定選択プロセスは、また、
撮像装置の設定の調整を大幅に簡略化する。撮像装置
は、デフォルトで、ユーザの好みに基づいた前の最適設
定に設定される。したがって、ユーザは、一般に、新し
い環境において、設定が工場デフォルト値にあらかじめ
事前プログラムされている場合よりも行わなければなら
ない変更が少ない。

【００１９】この適応学習設定選択プロセスは、また、
可能な様々な設定でそれぞれ作成された一群のサンプル
画像を表示することによって、設定の選択を簡略化する
ことができる。その場合、ユーザは、設定を手動でむや
みに調整することなく、好ましい画像を簡単に選択する
ことができる。典型的なユーザはその設定と、多くの実
践がなければ、所定の撮像装置における得られた画像に
その設定がどのように作用するかを完全に理解してはい
ない。この適応学習設定選択プロセスは、サンプル画像
を表示することにより、ユーザが、設定をより簡単に調
整することができる。

【００２０】この適応学習設定選択プロセスから利益を
得ることができる典型的なタイプの撮像装置には、ディ
ジタル・カメラ１０（図１）がある。ディジタル・カメ
ラ１０は、当技術分野において周知であり、フィルムが
光検出器（たとえば、電荷結合素子（ＣＣＤ））と置き
換えられている点以外は、普通のフィルム型カメラと類
似している。光検出器は、カメラが受け取った光を、デ
ィジタル画像データとしてディジタル化し記憶すること
ができる電子信号に変換する。たとえば、得られたディ
ジタル画像データを、ランダム・アクセス・メモリ（Ｒ
ＡＭ）などの電子メモリ・システムに記憶したり、ディ
ジタル・データの記憶に一般に使用されるタイプの磁気
ディスクまたは光ディスクに記憶したりすることができ
る。

【００２１】ディジタル・カメラ１０には、ディジタル
画像データを容易に記憶し、処理しかつ／または再生す
ることができるという点で、従来のフィルム型カメラよ
りも優れた多数の利点がある。ディジタル・カメラによ
って生成されるディジタル画像データの操作と処理は比
較的容易なので、ユーザは、ディジタル画像データを容
易に拡大、縮小、トリミングまたは修正して、様々な写
真効果およびスタイルのうちのいずれかを作成し、また
文書の画像を容易に捕捉して画像内のテキストをテキス
ト・ファイルに容易に変換することができる。

【００２２】この適応学習設定選択プロセスをより詳し
く説明する前に、適応学習設定選択プロセスを使用する
ことができる例示的なディジタル・カメラ１０について
説明する。しかしながら、この適応学習設定選択プロセ
スが、特定のタイプの撮像装置には制限されないことに
注意されたい。たとえば、撮像装置は、スキャナを構成
することもできる。

【００２３】ディジタル・カメラ１０（図１と図２）
は、画像光を電子画像データに変換する光撮像アセンブ
リと、画像データを記憶する記憶装置と、制御システム
とを含み、これらはすべてハウジング１４に含まれる。
制御システムは、ユーザ・インタフェースを提供し、光
撮像アセンブリを制御し、画像データを処理しフォーマ
ットする。また、制御システムは、ユーザが調整した設
定を受け入れ、前の設定を蓄積し、最適な設定を計算
し、その最適設定にしたがって光撮像アセンブリを構成
することにより適応学習設定選択プロセスを実施する。
ハウジング１４内には、光がディジタル・カメラ１０に
入ることができるように光撮像アセンブリ内のレンズ２
０が配置される。ハウジング１４の外側には、シャッタ
制御ボタン１２や、ナビゲーション・ボタン２４、２
６、３０および３２などの制御ボタンが設けられてい
る。ディジタル・カメラ１０は、好ましくはハウジング
１４の外側に取り付けられたフラッシュ１６などの照明
システムを含む。また、ハウジング１４の外側には表示
装置２２が配置される。ディジタル・カメラ１０は、ま
た、バッテリなどの電源を含む。次に、以上のシステム
および装置のそれぞれについて詳細に説明する。

【００２４】ディジタル・カメラ１０のハウジング１４
は、カメラ１０の様々な内部構成要素を収容するように
サイズが決められたほぼ長方形の形状を構成する。ハウ
ジング１４は、レンズ２０と電気的光検出器を含む光撮
像アセンブリを収容するようにサイズが決められてい
る。レンズ２０は、テレセントリックなものかまたはほ
ぼテレセントリックなものであることが好ましい。光検
出器は、レンズ２０によって集束された画像光を検出す
るＣＣＤを含むが、他の素子を使用することもできる。
典型的なＣＣＤは、受けた光に応じて電荷をそれぞれ収
集または蓄積する個々のセルまたは「画素」のアレイを
含む。任意のセルまたは画素に蓄積された電荷の量は、
露光の強さと継続時間に関連するため、ＣＣＤを使用し
てその上に集束した画像の光点と暗点を検出することが
できる。

【００２５】本明細書で使用する「画像光」という用語
は、レンズ２０によって検出器アレイの表面に集束され
る光を指す。画像光は、本質的に３つのステップでディ
ジタル信号に変換することができる。最初に、ＣＣＤ検
出器の各画素が、受け取った光を電荷に変換する。次
に、画素からの電荷が、アナログ増幅器によってアナロ
グ電圧に変換される。最後に、アナログ電圧が、アナロ
グ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器によってディジタル化
される。その後で、ディジタル・データを必要に応じて
処理しかつ／または記憶することができる。

【００２６】ディジタル・カメラ１０内の記憶装置は、
光撮像アセンブリによって収集された画像データを記憶
する。記憶装置は、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡ
Ｍ）を含むことが好ましく、あるいは磁気記憶媒体、光
記憶媒体または他の個体記憶媒体を含むことができる。

【００２７】ディジタル・カメラ１０の制御システム
は、ユーザ・インタフェースを提供し、光撮像アセンブ
リを制御し、記憶装置に記憶する前または後に画像デー
タを処理しフォーマットする。制御システムは、また、
適応学習設定選択プロセスを実施する。制御システム
は、マイクロプロセッサおよびそれに関連したメモリを
含むことが好ましい。あるいは、制御システムは、特定
用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）などの専用装置を含むことが
ある。ディジタル・カメラ１０の表示装置２２は、液晶
ディスプレイ（ＬＣＤ）または任意の他の適切な表示装
置である。ディジタル・カメラ１０は、また、バッテリ
・システムのような他の構成要素を含む。しかしなが
ら、ディジタル・カメラが、当技術分野で周知であり、
本発明の教示をよく理解した後の当業者によって容易に
実現されるため、本発明の１つの好ましい実施形態にお
いて利用できるディジタル・カメラ１０の様々なシステ
ムと装置については、本明細書でこれ以上詳しく説明し
ない。

【００２８】ディジタル・カメラ１０の動作中、カメラ
１０の向きは、レンズが被写体に向いた状態にされる。
モードが選択され、ユーザによる要求の通りに設定が調
整される。モードと設定は、ナビゲーション・ボタン２
４、２６、３０および３２、あるいはディジタル・カメ
ラ１０に接続されたコンピュータなどの他の適切な手段
によって調整される。次に、適応学習設定選択プロセス
は、後でより詳しく説明するように、最適設定を計算
し、その最適設定でディジタル・カメラ１０を構成す
る。（この最適設定は、必要に応じてユーザが変更する
ことができる）。被写体は、ファインダ（図示せず）に
よってまたは表示パネル２２上で監視することができ
る。ディジタル・カメラ１０の向きが適切になったと
き、シャッタ制御ボタン１２が押される。光検出器は、
レンズ２０によって導かれた画像光を、記憶装置に記憶
される電気的画像データに変換する。次に、制御システ
ムは、画像データを処理し、捕捉した画像を表示パネル
２２に表示する。

【００２９】この適応学習設定選択プロセスの説明を続
ける前に、モードと設定の関係を定義する。モードは、
輝度や移動速度などの被写体の特性にしたがって選択さ
れる撮像装置の設定可能な状態である。設定は、絞り開
口サイズや露光時間などの撮像装置のそれぞれの調整可
能なパラメータを制御するために使用される。設定は、
それぞれのモードごとに、被写体の特徴を示す許容可能
な画像を作成する値で構成される。図３に、ディジタル
・カメラ１０のモード（たとえば、４０と４２）と設定
（たとえば、４４〜５０、５２〜５６）の階層を例示す
る。低照度やスポーツなどの各モード（４０と４２）は
それぞれ、一群の設定（４４〜５０と５２〜５６）を含
む。ディジタル・カメラ１０の設定の例には、露光時間
（４４と５２）、絞り開口（４６と５４）、およびＩＳ
Ｏ感度（５０と５６）がある。たとえば、ディジタル・
カメラ１０が、図３に示した低照度モード（４０）の場
合、露光時間設定（４４）は１／２秒であり、絞り開口
設定（４６）はｆ２．８であり、ＩＳＯ感度設定（５
０）は４００である。ディジタル・カメラ１０が、スポ
ーツ・モード（４２）の場合、露光時間設定（５２）は
１／８００秒であり、絞り開口設定（５４）はｆ１１で
あり、ＩＳＯ感度設定（５６）は１００である。

【００３０】これらの設定は、適応学習設定選択プロセ
スにしたがっていくつかの方法で調整することができ
る。設定は、ユーザによって、たとえば制御ボタン２４
〜３２を押すことによって、ディジタル・カメラ１０上
で直接入力される。また、設定は、ディジタル・カメラ
１０に設定値を送るコンピュータ上で入力されることも
ある。

【００３１】あるいは、設定は、ユーザにサンプル画像
を提示し、そのうちの１つを、好ましい画像特性を有す
るものとして選択することによって調整することができ
る。この場合、すべて同一の被写体を有する１組のサン
プル画像を用意することが好ましい。各サンプル画像
は、様々な設定値の効果を示すために用意される。たと
えば、３つの異なる露光時間を有する３つ１組のサンプ
ル画像を用意することができる。この場合、ユーザは、
３つのサンプル画像のうちの１つを選択し、ディジタル
・カメラ１０の露光設定が、選択したサンプル画像を作
成するために使用された露光設定に設定される。サンプ
ル画像は、同時に表示したり次々と表示したり任意の適
切な形で表示することができる。サンプル画像は、表示
パネル２２、リモート・コンピュータ画面または印刷ペ
ージに表示することができる。

【００３２】次に図４を参照し、ディジタル・カメラ１
０の動作における適応学習設定選択プロセスの概要を示
す。モードが選択されると（７０）、そのモードの一群
の前の設定が取り出される（７２）。一群の前の設定を
代表する最適設定が計算される（７４）。次に、ディジ
タル・カメラ１０は、取り出した前の最適設定にしたが
って設定される（７６）。ユーザが、設定のいくつかを
手動で調整する場合（８２）、新しい設定が、前の設定
と組み合わされ（８４）、組み合わされた新しい設定と
前の設定に基づいて新しい最適設定が計算される。次
に、ディジタル・カメラ１０は、新しい最適設定で再設
定される（７６）。したがって、ユーザが、ディジタル
・カメラ１０の設定を手動で調整する（８２）たびに、
カメラ１０は、ユーザの好みを学習する。時間の経過と
共に、ユーザが調整した設定が組み合わされ、ユーザの
好みに合うように平均化される。新しい手動で調整した
設定が入力された（８２）かされなかったかに関係な
く、ユーザは、カメラが最適設定で設定された（７６）
後、いつでも写真を撮る（８０）ことができる。

【００３３】１つまたは複数の設定がディジタル・カメ
ラ１０で自動のままでもよく、あるいはすべての設定が
手動で設定されてもよいことに注意されたい。たとえ
ば、露光時間の設定は、撮像装置の内部の露出計に従っ
て自動的で行われてもよい。この場合、適応学習設定選
択プロセスから自動設定を除外することが望ましいこと
がある。換言すると、自動設定は、最適設定の計算に含
まれない。しかしながら、ポートレート・スタジオなど
のいくつかの条件下では、照明が制御され、ユーザは、
露光時間を含むディジタル・カメラ１０のすべての設定
を手動で制御したい場合がある。この場合、すべての設
定が、適応学習設定選択プロセスに含まれる。

【００３４】また、ディジタル・カメラ１０が、完全手
動モードを備えてもよく、その場合、最適設定を計算し
て使用するのではなく、ディジタル・カメラ１０を設定
するために、適応学習設定選択プロセスが変更され、手
動で調整した設定がそのまま使用されることに注意され
たい。

【００３５】次に、適応学習設定選択プロセスの３つの
好ましい実施形態を考察する。第１の実施形態では、デ
ィジタル・カメラ１０に複数の前の状態が蓄積され（図
５〜８を参照）、ディジタル・カメラ１０は、最適設定
を計算した後でただちにその最適設定で設定される。第
２の実施形態では、ディジタル・カメラ１０に複数の前
の状態が蓄積され（図５〜８を参照）、モード変更後ま
たはディジタル・カメラ１０の電源が再び入れられた後
で、ディジタル・カメラ１０が最適設定で設定される。
第３の実施形態では、最も新しい前の状態だけが維持さ
れる（図９を参照）。

【００３６】次に、適応学習設定選択プロセスの第１の
好ましい実施形態について説明する。この実施形態で
は、ディジタル・カメラ１０は、設定空間内のポイント
として前の設定を蓄積する。設定空間は、設定空間の各
次元がディジタル・カメラ１０の設定の１つで定義され
た多次元空間である。設定空間内のポイントは、ディジ
タル・カメラ１０の様々なモードによってクラスタにグ
ループ化されることが好ましい。

【００３７】図５に、設定空間１００の例を示す。この
例では、ディジタル・カメラ１０は、適応学習設定選択
プロセスに含まれる２つの設定を有する。ディジタル・
カメラ１０の２つの設定の異なる状態はそれぞれ、２次
元設定空間１００内のポイントとして表すことができ
る。設定空間１００は、第１の軸１０２が第１の設定を
表し、第２の軸１０４が第２の設定を表すグラフで示さ
れる。（たとえば、この２つの設定は、露光時間と絞り
開口の設定である。）設定空間１００は、４つの辺１０６、１０８、１１０お
よび１１２で囲まれている。境界の位置は、ディジタル
・カメラ１０の許容可能な設定の範囲によって決められ
る。上の境界１０６と下の境界１１２はそれぞれ、第１
の設定の上限と下限によって確立される。左の境界１０
８と右の境界１１０はそれぞれ、第２の設定の上限と下
限によって確立される。

【００３８】この例において、ディジタル・カメラ１０
は、ポイント（たとえば、１２４と１４０）の２つのク
ラスタ１１４と１２０をそれぞれ有する２つのモードを
有する。ポイントの第１のクラスタ１１４は、第１のモ
ードと関連付けられ、ポイントの第２のクラスタ１２０
は、第２のモードと関連付けられる。すなわち、第１の
クラスタ１１４内のポイントは、ディジタル・カメラ１
０が第１のモードのときに、設定に少しだけ手動調整が
行われて記憶された設定である。第２のクラスタ１２０
内のポイントは、ディジタル・カメラ１０が第２のモー
ドときに、設定に少しだけ手動調整が行われて記憶され
た設定である。ディジタル・カメラ１０は、メーカによ
って、各モードごとの設定ポイントで事前にプログラム
されることが好ましい。これにより、適応学習設定選択
プロセスが、ユーザの好みに従ってディジタル・カメラ
１０を個別化する前に、ディジタル・カメラ１０を、そ
れぞれのモードにおいて適切な初期設定で設定すること
ができる。

【００３９】クラスタの最適ポイントは、ユーザの好み
を最も良く表す設定を見つけるために使用される。ユー
ザが、手動で設定を調整し、その設定したポイントをク
ラスタに追加するため、クラスタにはポイントがだんだ
ん増え、クラスタ内の最適ポイントは、ユーザの好みを
次第に良く表すようになる。クラスタの最適ポイント
は、計算を簡単な処理装置で迅速に行うことができるた
め、クラスタの算術平均であることが好ましい。あるい
は、クラスタを表す最適ポイントを計算する他のアルゴ
リズムを使用することができる。たとえば、中央値（me
dian）を使用することができ、これは、計算が簡単では
ないが、平均値(mean)よりもクラスタの中心から離れた
設定ポイントの影響を受けにくい。

【００４０】図６のフローチャートに、クラスタの最適
ポイントを算術平均として見つけるプロセスを示す。算
術平均は、クラスタ内の設定ポイントの平均である。ク
ラスタ内の各設定ポイントの各座標が平均化され、得ら
れた平均座標を組み合わせて、最適ポイントの位置を出
す。このプロセスは、最初に、変数ｉを１に設定するこ
と（２２０）によって達成することができる。クラスタ
内の各ポイントの第ｉ座標が取り出され（２２２）、合
算される（２２４）。この和が、クラスタ内のポイント
の数で割られ（２２６）、平均ポイントの第ｉ座標が生
成される。クラスタ内のポイントが、ｉよりも多い座標
（２３０）を有する場合は、ｉが増分され（２３２）、
プロセスが、新しいｉ番目の座標を取り出す（２２２）
ことによって繰り返される。平均ポイントのすべての座
標を計算した後で、それらがグループ化され（２３
４）、最適ポイントの位置が出される。

【００４１】たとえば、図５を参照すると、第１のクラ
スタ１１４は、（１５，１３）のポイント１２４、（１
４，１０）のポイント１２６、（１７，１１）のポイン
ト１２８、（１９，１１）のポイント１３０、（１７，
９）のポイント１３２、（２０，９）のポイント１３
４、（１７，７）のポイント１３６の７つの設定ポイン
トからなる。ここで示した値と単位は任意であり、通常
は、ディジタル・カメラ１０の実際の設定に基づくこと
に注意されたい。これらは、０〜２５５の８ビットのデ
ィジタル数字、または絞り値などの一組の許容可能な設
定値、あるいは他の任意の適切な形で表すことができ
る。第１のクラスタ１１４内の最適ポイント１１６の位
置を計算するときは、クラスタ内の各設定ポイントの第
１の座標が合算され、次にクラスタ内のポイントの数で
割られる。すなわち、（１５＋１４＋１７＋１９＋１７
＋２０＋１７）／７＝１７である。次に、クラスタ内
の各設定ポイントの第２の座標が合算され、クラスタ内
のポイントの数で割られる。すなわち、（１３＋１０＋
１１＋１１＋９＋９＋７）／７＝１０である。次に、得
られた座標は、最適ポイント１１６の位置（１７，１
０）としてグループ化される。最適ポイントの座標を、
ディジタル・カメラ１０の最も近い許容可能な設定値に
丸めなければならない場合があることに注意されたい。

【００４２】同様に、第２のクラスタ１２０は、（３，
８）のポイント１４０、（４，５）のポイント１４２、
（５，４）のポイント１４４、（４，３）のポイント１
４６、（２，２）のポイント１５０、および（６，２）
のポイント１５２の６つの設定ポイントからなる。クラ
スタ内の各設定ポイントの第１の座標が合算され、次に
クラスタ内のポイント数で割られる。すなわち、（３＋
４＋５＋４＋２＋６）／６＝４である。次に、クラス
タ内の各設定ポイントの第２の座標が合算され、クラス
タ内のポイントの数で割られる。すなわち、（８＋５＋
４＋３＋２＋２）／６＝４である。得られた座標は、最
適ポイント１２２の位置（４，４）としてグループ化さ
れる。

【００４３】設定空間は、ここで説明した２次元の例に
制限されない。実際に、多次元設定空間は、適応学習設
定選択プロセスに含まれるディジタル・カメラ１０の各
設定に１つの次元を含む。

【００４４】設定空間１００内のポイント（たとえば、
１２４と１４０）を、任意の適切な方法でクラスタ化し
たりクラスタ内に配列したりすることができる。数学的
に高度であるが有効ないくつかの適切なクラスタ化アル
ゴリズムが周知である。好ましいくかつおそらく最も簡
単な方法は、前述のように各クラスタ内の初期ポイント
を事前にプログラムすることである。その後で、新しい
ポイントが、クラスタ内の最適ポイントの所定のしきい
値距離１５６内にある場合に、その新しいポイントがク
ラスタに含まれる。たとえば、ポイント１２６は、第１
のクラスタ１１４の最適ポイント１１６からしきい値距
離１５６の範囲内にあるが、第２のクラスタ１２０の最
適ポイント１２２からのしきい値距離１５６の範囲外に
ある。したがって、ポイント１２６は、第１のクラスタ
１１４と共に記憶される。

【００４５】ポイント１５４は、クラスタ１１４と１２
０両方のしきい値距離の範囲外であり、そのため、ポイ
ント１５４を含む新しいクラスタとモードが作成され
る。これは、ディジタル・カメラ１０があるモードにさ
れ、設定が手動で大幅に調整された場合に、新しい設定
に基づいてモードを変更したり新しいモードを作成した
りできることを意味することに注意されたい。

【００４６】新しい設定ポイントが、複数のクラスタの
最適ポイントのしきい値距離の範囲内にある場合、その
ポイントは、最も近いクラスタに含まれる。

【００４７】また、最適ポイント１１６が、設定空間の
１つまたは複数の境界（たとえば、１０６）に十分に近
い場合は、最適ポイント（たとえば、１１６）からのし
きい値距離１５６で定義されたクラスタ（たとえば、１
１４）の境界が、設定空間１００の外側部分にある可能
性があることに注意されたい。たとえば、第１のクラス
タ１１４の境界の一部分は、設定空間１００の外側の領
域１１８を含む。しかしながら、設定空間１００の外側
の設定ポイントをディジタル・カメラ１０上で入力する
ことができないため、クラスタの内側でかつ設定空間の
外側の領域１１８内にあるポイントはない。

【００４８】次に図７を参照し、この好ましいクラスタ
化プロセスを、最適ポイントがクラスタの算術平均にあ
る実施形態に関して概説する。ユーザが、ディジタル・
カメラ１０の設定を手動で調整するとき、新しい設定ポ
イントが最初に得られる（１７０）。次に、新しい設定
ポイントと各クラスタ内の平均ポイントの距離が計算さ
れる（１７２）。距離を計算するために使用されるアル
ゴリズムは、設定空間の次元数と選択された設定空間の
幾何学的形状に依存する。様々なタイプの多次元空間に
おける距離を計算するために、たとえばデカルト座標系
において距離を計算する二乗の合計の平方根（（ｘ２−
ｘ１）^２＋（ｙ２−ｙ１）^２＋（Ｚ２−Ｚ１）^２）^
１／２）のような適切なアルゴリズムが周知である。

【００４９】新しい設定ポイントに最も近い平均ポイン
トを有するクラスタが選択され（１７４）、この最も近
い平均ポイントまでの距離が、所定のしきい値距離と比
較される（１７６）。新しい設定ポイントがしきい値距
離内にある場合、その新しい設定ポイントは、クラスタ
と共に記憶され（１８０）、クラスタの新しい算術平均
が計算され記憶される（１８２）。新しい設定ポイント
と最も近い平均ポイントとの距離が、しきい値距離より
も大きい場合、新しい設定ポイントを含む新しいクラス
タが作成され（１８４）、新しいクラスタの算術平均が
記憶される（１８６）。（この場合は、ポイントが１つ
だけあり、算術平均は、新しい設定ポイントと同じ位置
にある。）新しい設定ポイントを追加するときにクラスタの算術平
均を計算して記憶することによって、ディジタル・カメ
ラ１０のモードを変更したり後で設定ポイントを追加し
たりするときに平均を繰返し再計算する必要がなくなり
後の操作が高速化される。

【００５０】クラスタ化の計算を簡単にするために、好
ましい実施形態において蓄積される前の設定状態または
ポイントの数は、ディジタル・カメラ１０で使用可能な
メモリによって制限されたり所定の数に制限されたりす
ることがある。

【００５１】次に、複数の設定ポイントをクラスタ内に
蓄積する好ましい実施形態の適応学習設定選択プロセス
を概説する（図８を参照）。ユーザがモード選択（２０
０）すると、そのモードと関連した設定ポイントのクラ
スタが識別される（２０２）。クラスタを表す最適ポイ
ントは、それが以前に記憶されている場合は取り出され
（２０４）、そうでない場合は計算される。ディジタル
・カメラ１０は、最適ポイントによって表される設定で
設定される（２０６）。ユーザは、この時点で最適設定
で写真を撮ることができる（２０８）。ユーザが、設定
を手動で調整することにした場合は、設定空間内の新し
いポイントが、手動で調整した設定に基づいて形成され
る（２１０）。図７で説明したように、新しいポイント
に最も近いクラスタが識別または作成され、新しいポイ
ントが、クラスタと共に記憶される（２１２）。クラス
タが、第２のステップ（２０２）の開始クラスタと同じ
でない場合は、ディジタル・カメラ１０のモードが変更
される。クラスタが新しいクラスタである場合、ユーザ
は、新しいクラスタと関連した新しいモードの名前を入
力するように要求されることがある。新しいポイントを
有する更新クラスタを表す最適ポイントが計算され（２
１４）、ディジタル・カメラ１０は、この場合も最適ポ
イントによって表された設定で設定される（２０６）。

【００５２】次に、適応学習設定選択プロセスの第２の
好ましい実施形態を考察する（図９を参照）。この実施
形態では、複数の設定ポイントが蓄積され、それの設定
ポイントから最適の設定が計算される。この適応学習設
定選択プロセスを利用するディジタル・カメラ１０は、
最適設定が計算されたときにすぐに最適設定で設定され
ない。より正確に言うと、ユーザが、ディジタル・カメ
ラ１０の設定を手動で調整したときに最適設定が計算さ
れるが、ディジタル・カメラ１０は、手動設定で設定さ
れたままである。ディジタル・カメラ１０は、モードが
変更されたときやディジタル・カメラの電源が再びオン
・オフされたときなど、デフォルト設定が必要とされる
まで、新しい最適設定で設定されない。

【００５３】この実施形態では、また、手動で調整され
た設定は、自動的に記憶されない。ディジタル・カメラ
１０は、新しい手動の設定を記憶または蓄積するかどう
かを決定する３つの累積モードを有する。第１のモード
では、新しい手動で調整された設定が、自動的に記憶さ
れる。第２のモードでは、新しい手動で調整された設定
は、自動的に廃棄される。第３のモードでは、ディジタ
ル・カメラ１０は、新しい手動で調整された設定を記憶
するか廃棄するかを指示するようにユーザに要求する。

【００５４】このプロセスを図９に示す。ユーザは、ま
ず、モードを選択する（２１６）か、ディジタル・カメ
ラ１０の電源を入れてデフォルトのモードにする。モー
ドと関連した記憶された設定が取り出され（２１８）、
記憶された設定を表す最適設定が計算される（２２
０）。ディジタル・カメラ１０は、最適設定で設定され
（２２２）、ユーザは、写真を撮ることができる（２２
４）。ユーザが、１つまたは複数の設定を手動で調整す
る（２２６）場合、ディジタル・カメラ１０は、新しい
手動で調整された設定で設定されたままであり、ユーザ
は、写真を撮ることができる２２８。写真を撮る２８８
ことによって、ディジタル・カメラ１０は、設定記憶プ
ロセスを続けることを開始し、その結果、ユーザは、調
整プロセスが完了するまで、設定を記憶することなく引
き続き設定を手動で調整することができる。

【００５５】累積モードは、新しい手動で調整された設
定を記憶すべきかどうか決定するために検査される（２
３０）。ディジタル・カメラ１０が廃棄モードの場合、
手動で調整された設定は、廃棄される（２３２）。換言
すると、ディジタル・カメラ１０が、モードが変更され
るまで手動で調整された設定で設定されたままの場合、
ディジタル・カメラ１０の電源が切られた場合、あるい
は新しい手動で調整された設定が入力された場合でも、
手動で調整された設定は記憶されない。ディジタル・カ
メラ１０が追加モードの場合、新しい手動で調整された
設定が、前の設定と一緒に記憶される（２３４）。ディ
ジタル・カメラ１０が要求モードの場合、ユーザは、新
しい設定を記憶するか廃棄するかを指示するように要求
される（２３６）。ユーザが、設定を記憶すべきである
ことを示す（２３８）場合は、新しい手動で調整された
設定が、前の設定と一緒に記憶される（２３４）。そう
でない場合は、新しい手動で調整された設定は廃棄され
る（２３２）。

【００５６】次に、最も新しい前の状態だけが維持され
る適応学習設定選択プロセスの第３の好ましい実施形態
を考察する（図１０を参照）。この実施形態において、
ディジタル・カメラ１０は、各モードごとにデフォルト
設定状態を１つだけを記憶する。デフォルト設定は、前
に説明したように設定空間内のポイントあるいは単に設
定の状態と見なすことができる。どちらの場合も、計算
と結果は同じである。ディジタル・カメラ１０は、電源
が入れられたときまたはモードが選択されたときにデフ
ォルト設定で設定される。新しい設定は、デフォルト設
定と組み合わされ、得られた設定が、デフォルト設定の
上に記憶される。その結果、デフォルト設定は、ユーザ
の好みに従うように次第に変化する。新しい設定が、既
存のデフォルト設定と組み合わされるたびに、既存のデ
フォルト設定と新しい設定の間にある新しいデフォルト
設定が計算される。たとえば、既存のデフォルト設定と
新しい設定が平均化されてもよく、あるいは、新しいデ
フォルト設定が、既存のデフォルト設定と新しい設定の
間にあってもよく、たとえば既存のデフォルト設定から
新しい設定までの距離の３０％など、２つの設定間の所
定の割合の距離にあってもよい。

【００５７】このプロセスを、図１０のフローチャート
に示す。ユーザは、最初にモードを選択し（２４０）、
既存のデフォルト設定の状態が取り出される（２４
２）。ディジタル・カメラ１０は、デフォルト設定状態
で設定され（２４４）、ユーザは、写真をデフォルト設
定で撮ることができる（２４６）。ユーザが設定を調整
する場合、新しい手動で調整された設定は、既存のデフ
ォルト設定と組み合わされ（２５０）、新しいデフォル
ト設定状態が設定される。新しいデフォルト設定状態
は、前のデフォルト設定状態の上に記憶される（２５
２）。ディジタル・カメラ１０は、新しいデフォルト設
定状態の設定ですぐに再設定されることがある（２４
４）。あるいは、ディジタル・カメラ１０は、モードが
変更された後またはディジタル・カメラ１０の電源が入
れられた次の時に、新しいデフォルト設定状態の設定で
設定されてもよい。この実施形態は、いくつかの代表的
なモードではなく強力な個性化されたモードを有する撮
像装置に特に適している。

【００５８】適応学習設定選択プロセスの態様は、ま
た、本出願と同時に出願され、開示されているすべてが
参照により本明細書に組み込まれたＤａｎｉｅｌＭ．
Ｅｓｑｕｉｂｅｌらによる「ＡＤＡＰＴＩＶＥＡＮ
ＤＬＥＡＲＮＩＮＧＳＥＴＴＩＮＧＳＥＬＥＣＴ
ＩＯＮＰＲＯＣＥＳＳＷＩＴＨＳＥＬＥＣＴＡＢ
ＬＥＬＥＡＲＮＩＮＧＭＯＤＥＳＦＯＲＩＭＡ
ＧＩＮＧＤＥＶＩＣＥ」（代理人整理番号１０００７
７３１−１)と題する米国特許出願に開示されている。

【００５９】本発明を、構造的と方法的特徴に関してあ
る程度特定的な言葉で説明したが、本明細書に開示した
手段は本発明を実施する好ましい形態を含むものであ
り、本発明はこれら図示し記載された特定の特徴に制限
されないことを理解されたい。したがって、本発明は、
均等の原則に従って適切に解釈される特許請求の範囲に
記載された範囲内におけるいかなる形態または変更につ
いても含むものである。

【００６０】本発明は以下に要約される。

【００６１】１．撮像装置（１０）の設定方法におい
て、前記撮像装置の複数の設定（４４〜５６）の少なく
とも１つの前の状態を取り出す段階（２０４）と、前記
撮像装置の前記複数の設定の新しい状態を決定する段階
（２１０）と、前記少なくとも１つの前の状態を前記新
しい状態と組み合わせて（２１４）、前記複数の設定の
最適状態を形成する（２１２）段階と、前記最適状態に
より前記撮像装置の前記設定を実行する段階（２０６）
と、を備えることを特徴とする方法。

【００６２】２．前記前の状態を前記新しい状態と組み
合わせて最適状態を形成する段階が、前記撮像装置にお
ける前記複数の設定から設定空間（１００）内の前記新
しい状態を表す点（１４２）を形成する段階であって、
前記複数の設定の少なくとも１つが前記撮像装置上でユ
ーザ選択される段階と、前記設定空間内の前記少なくと
も１つの前の状態を表すポイントのクラスタ（１２０）
を識別する段階と、前記設定空間内の前記ポイントを前
記ポイントのクラスタに追加する段階と、前記最適ポイ
ントが前記最適状態を表すように、前記ポイントのクラ
スタを表す最適ポイント（１２２）を計算する段階と、
を備えることを特徴とする第1項に記載の方法。

【００６３】３．前記設定空間が、複数の次元（１０
２、１０４）を有する多次元空間を含み、前記複数の次
元がそれぞれ、前記撮像装置の前記複数の設定の対応す
る１つによって定義されることを特徴とする第２項に記
載の方法。

【００６４】４．前記複数の設定がそれぞれ、上限と下
限を有する範囲の許容可能な値を有し、前記次元のそれ
ぞれの上側の境界（１０６）が、前記複数の設定の対応
する１つの設定の前記上限によって定義され、前記次元
の下側の境界（１１２）が、前記複数の設定の対応する
１つの設定の前記下限によって定義されることを特徴と
する第３項に記載の方法。

【００６５】５．前記撮像装置が、前記複数の設定の少
なくとも１つの前の状態をそれぞれ有する複数のモード
（４０、４２）を有し、前記複数の設定の前記少なくと
も１つの前の状態を取り出す段階が、前記複数のモード
のうちの１つを識別し、前記複数のモードのうちの前記
１つに関する前記複数の設定の前記少なくとも１つの前
の状態を取り出す段階を備えることを特徴とする第２項
に記載の方法。

【００６６】６．前記撮像装置が、それぞれの前記複数
のモードに与えられた前記設定空間（１００）内に少な
くとも１つのポイント（１２４、１４０）を有するクラ
スタ（１１８、１２０）を含み、前記複数のモードのう
ちの前記１つを識別する段階が、前記設定空間内の前記
クラスタのうち前記新しい状態を表す前記ポイントに最
も近いクラスタを選択し、前記クラスタのうちの前記最
も近いクラスタに対応する前記複数のモードのうちの１
つのモードを、前記複数のモードのうちの前記１つのモ
ードとして識別する段階を含むことを特徴とする第５項
に記載の方法。

【００６７】７．電子撮像装置（１０）であって、撮像
システムと、前記電子撮像装置内のコンピュータ可読プ
ログラム・コードとを備え、前記コンピュータ可読プロ
グラム・コードが、ｉ）前記撮像装置の複数の設定（４４〜５６）のうちの
少なくとも１つの前の状態を取り出す（２０４）コード
と、ｉｉ）前記撮像装置の前記複数の設定の新しい状態を決
定する（２１０）コードと、ｉｉｉ）前記少なくとも１つの前の状態を前記新しい状
態と組み合わせて（２１４）、前記複数の設定のうちの
最適状態を形成する（２１２）コードと、ｉｖ）前記最適状態により前記撮像装置の前記設定を設
定する（２０６）コードと、を備えることを特徴とする
電子撮像装置。

【００６８】８．電子撮像装置（１０）であって、前記
前の状態を前記新しい状態と組み合わせて最適状態を形
成する前記コードが、ａ）前記複数の設定の少なくとも１つが前記撮像装置上
でユーザ選択され、前記撮像装置の前記複数の設定から
設定空間（１００）内の前記新しい状態を表すポイント
（１４２）を形成するコードと、ｂ）前記設定空間内の前記少なくとも１つの前の状態を
表すポイントのクラスタ（１２０）を識別するコード
と、ｃ）前記設定空間内の前記ポイントを前記ポイントのク
ラスタに追加するコードと、ｄ）前記最適状態を表す最適ポイント（１２２）を計算
して、前記クラスタのポイントを表すコードと、を備え
ることを特徴とする第７項に記載の電子撮像装置。

【００６９】９．電子撮像装置（１０）であって、前記
前の状態と前記新しい状態が前記撮像装置の前記複数の
設定によって定義された状態空間（１００）内の位置を
形成し、前記前の状態を前記新しい状態と組み合わせて
最適状態を形成する前記コードが前記最適状態の位置を
決定する段階を有し、前記最適状態の位置が前記前の状
態の位置から前記新しい状態位置の方向に前記前の状態
の位置から一定距離にあり、したがって前記最適状態の
位置が前記前の状態位置と前記新しい状態位置の間にあ
ることを特徴とする第７項に記載の電子撮像装置。

【００７０】１０．ディジタル撮像装置であって、前記
ディジタル撮像装置のモードを選択する手段と、前記デ
ィジタル撮像装置の複数の設定を調整する手段と、前記
複数の設定のユーザ選択を追跡する手段と、を備えるこ
とを特徴とするディジタル撮像装置。

【図面の簡単な説明】

【図１】ディジタル・カメラの正面斜視図である。

【図２】図１のディジタル・カメラの後面斜視図であ
る。

【図３】撮像装置のモードと設定の階層を例示する図で
ある。

【図４】撮像装置の基本的な適応学習設定選択プロセス
を示すフローチャートである。

【図５】設定ポイントからなる複数のクラスタを有する
２次元設定空間のグラフである。

【図６】クラスタを表す最適ポイントを探すプロセスを
示すフローチャートである。

【図７】クラスタの最適ポイントがクラスタの算術平均
にある場合の設定クラスタの作成と維持を示すフローチ
ャートである。

【図８】前の設定のクラスタを使用して最適設定を計算
する撮像装置の好ましい学習設定選択プロセスを示すフ
ローチャートである。

【図９】複数の前の設定を蓄積して最適設定を計算する
撮像装置における代替の好ましい適応学習設定選択プロ
セスを示すフローチャートである。

【図１０】前の最適設定を現行の設定と組み合わせて新
しい最適設定を計算する撮像装置の適応学習設定選択プ
ロセスを示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０撮像装置１００設定空間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者マークディーシーマンアメリカ合衆国コロラド80634 グリーリイ 42番アベニュー 2325 (72)発明者パウルエムフベルアメリカ合衆国カリフォルニア94040 マウントビュークエスタドライブ 956 Ｆターム(参考） 2H002 AB01 FB01 FB02 FB03 FB21 GA51 HA00 HA11 JA07 ZA00 5C022 AB02 AC42

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮像装置（１０）の設定方法において、前記撮像装置の複数の設定（４４〜５６）の少なくとも
１つの前の状態を取り出す段階（２０４）と、前記撮像装置の前記複数の設定の新しい状態を決定する
段階（２１０）と、前記少なくとも１つの前の状態を前記新しい状態と組み
合わせて（２１４）、前記複数の設定の最適状態を形成
する（２１２）段階と、前記最適状態により前記撮像装置の前記設定を実行する
段階（２０６）と、を備えることを特徴とする方法。