JP2004120568A - Photographing equipment - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影装置に係り、詳細には、歪み補正を行う撮影装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ビデオカメラなどの撮影装置による被写体の撮影において、高画質の画像を取得するためには、撮像素子、例えば、CCD撮像素子などの高密度化や、画像信号処理の高性能化の他に、撮像素子に結像させる撮像レンズの性能が重要とされる。すなわち、レンズの各収差は一定レベル以下で、レンズのバランスがよいことが必要とされる。しかし、特に短焦点のレンズなどで幾何学的歪みを除くことは不可能であり、これにより、撮影で取得される画像も歪む。また、比較的長焦点のレンズにおいても、収差の全てを一定のレベル以下にするためには、レンズの枚数を増やすなど、レンズの構成を複雑にし、サイズを増大させることになる。
【0003】
このため、従来の撮影装置は、レンズによる幾何学的歪みを補正する演算手段をビデオカメラに内蔵し、レンズの幾何学的歪みや倍率の色収差を自動的に補正する。(例えば、特許文献1参照)。これによれば、レンズの構成を複雑にし、サイズを増大させることなく、高画質の画像を取得することができる。しかし、このような撮影装置は、補正処理に時間を要する。
【0004】
【特許文献1】
特開平6−205273号公報(段落番号「007」〜「0017」、図1)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事実に鑑みなされたもので、歪みの補正のための時間を短縮することができるようにすることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の被写体を撮影する撮影装置は、被写体を撮影する撮影手段と、前記撮影手段による撮影のモードを設定するモード設定手段と、画像の歪みを補正する歪み補正手段と、前記モード設定手段により所定のモードが設定されている場合にのみ、前記撮影手段により撮影され、生成された画像の歪みを補正するように、前記歪み補正手段を制御する制御手段と、を有する。
【0007】
すなわち、撮影装置は、モード設定手段により所定のモードが設定されている場合にのみ、撮撮影手段により撮影され、生成された画像の歪みを補正するように歪み補正手段を制御する。このように、モード設定手段により所定のモードが設定されている場合には、画像の歪みの補正を行い、所定のモードが設定されていない場合には、画像の歪みの補正を行わないようにしているので、歪みの補正のための時間を短縮することができる。
【0008】
上記所定のモードは、請求項2に記載のように、請求項1に記載の撮影装置において、被写体を静止画で撮影するモードである、ことを特徴とする。すなわち、被写体を動画で撮影するモードでは、被写体を撮影し、生成された画像を再生する、という処理を連続して行うため、撮影と再生との間に歪み補正のための時間間隔が生じることは好ましくない。このため、歪み補正は、被写体を静止画で撮影するモードのみで行う。このように、歪み補正を、被写体を静止画で撮影するモードのみで行うので、歪みの補正のための時間を短縮することができるとともに、静止画の画質を向上させることができる。
【0009】
上記所定のモードは、請求項3に記載のように、請求項1または請求項2に記載の撮影装置において、昼間または夜間の風景を撮影するモードである、ことを特徴とする。
【0010】
レンズの歪みが顕著となるのは、例えば、横長の建物などを含む風景を広角に撮影する場合であり、このような場合には、画像の歪み補正が必要とされる。反対に、人物を撮影するモード、スポーツなどを撮影するモードでは、被写体を広角に撮影することは稀であるため、画像の歪みが生じることも少ない。したがって、このようなモードでは、画像の歪み補正は必要とされない。このため、画像の歪み補正は、昼間または夜間の風景を撮影するモードで行う。このように、画像の歪み補正を、昼間または夜間の風景を撮影するモードで行うので、歪みの補正のための時間を短縮することができるとともに、歪みの生じやすい風景画像の画質を向上させることができる。
【0011】
上記所定のモードは、請求項4に記載のように、請求項1〜3のいずれか一項に記載の撮影装置であって、前記撮影手段により撮影され、生成された画像を表示する表示手段をさらに有し、前記所定のモードは、前記画像を撮影直後に表示しないモードである、ことを特徴とする。
【0012】
すなわち、画像を撮影直後に表示するモードでは、撮影と表示との間に画像歪み補正のための時間間隔が生じることは好ましくない。このため、画像の歪み補正は、画像を撮影直後に表示しないモードで行う。このように、画像の歪み補正を、画像を撮影直後に表示しないモードで行うので、歪みの補正のための時間を短縮することができるとともに、撮影直後に表示しない画像の画質を向上させることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0014】
図1に示すように、本発明の実施の形態にかかる撮影装置であるディジタルビデオカメラ10は、被写体からの光線を受光するレンズユニット102および108、受光された光線が結像されるCCD114、タイミング信号を生成するタイミングジェネレータ116、相関二重サンプリングを行うCDSおよびゲインコントロールの増幅を行うAMP118、アナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換器120、画像入力をコントロールする画像入力コントローラ122、画像の歪み補正を含む画像信号処理を行う歪み補正手段としての画像信号処理回路124、画像信号の圧縮を行う圧縮処理回路126、画像信号をNTSC方式へ変換するVideo Encoder128、オートエフェクトを検出するAE検出回路134、オートフォーカスを検出するAF検出回路136、画像信号を記憶するメモリ138、画像信号を記録する記録メディア142、記録メディア142をコントロールするメディアコントローラ140、被写体を撮影して生成された画像を表示する表示手段としての画像表示装置130を含む。
【0015】
ディジタルビデオカメラ10は、さらに、これらの構成要素を制御するための制御手段としてのCPU132、および、CPU132により制御され、ズームを変更するためにレンズユニット102を調整するモータドライバ106、フォーカスを変更するためにレンズユニット108を調整するモータドライバ112を有する。また、ディジタルビデオカメラ10には、静止画像を撮影する際にユーザに押下されるシャッター144、静止画撮影モード、動画撮影モード、再生モードを切り替えるためのスイッチ146、風景撮影モード、夜景撮影モード、人物撮影モード、スポーツモードを切り替えるためのスイッチ148、撮影直後に画像を画像表示装置130に表示するポストビューをONまたはOFFに設定するスイッチ150を含む。レンズユニット102および108と、CCD114と、は撮影手段を構成し、スイッチ146、148、150は、モード設定手段を構成する。
【0016】
次に、本発明の実施の形態の作用を説明する。
【0017】
撮影を開始する前に、ユーザが撮影しようとする被写体、状況などに応じて、ユーザによりスイッチ146、148、150が設定される。ユーザが静止画像を撮影することを所望する場合にはスイッチ146は静止画モードに、動画像を撮影することを所望する場合には動画像モードに設定される。
【0018】
スイッチ148は、被写体に応じて画像の明るさ、シャッタースピードなど、カメラの設定を調整するユーザの手間を省くために設けられている。すなわち、被写体に適したモードを設定することにより、被写体に適したカメラの設定が自動的になされる。ここでは、昼間の風景を撮影するための風景モード、夜間の風景を撮影するための風景モード、人物を撮影するための人物モード、スポーツ競技を撮影するためのスポーツモードなどのモードがある。
【0019】
スイッチ150のポストビューがONであれば、カメラは撮影し生成した画像を撮影直後に画像表示装置130に表示する。ポストビューがOFFであれば、表示は行わない。
【0020】
図2のステップ202で、ユーザにより設定されたスイッチ146の状態を判断することにより、処理は開始される。スイッチ146により、静止画モードが選択されている場合には処理はステップ204に進む。ステップ204において、ユーザによりシャッター144が押下されると、静止画モードで被写体の撮影が行われる。ステップ206で、撮影され生成された画像がメモリ138に含まれるメモリ領域0に記憶される。ステップ208で、画像信号処理回路124により基本的な画像信号処理がされた後、ステップ210で、画像信号処理回路124より出力された画像信号はメモリ138に含まれるメモリ領域1に記憶される。
【0021】
ステップ212で、スイッチ150が、ポストビューモードONであるかOFFであるかが判定され、OFFである場合には、ステップ216で、スイッチ148が、例えば、図3(b)に示されるような風景を撮影する風景モード、もしくは、夜景モードであるか、図3(a)に示されるような人物を撮影する人物モード、もしくは、スポーツモードであるかが判断される。スイッチ148が風景モード、もしくは、夜景モードである場合には、ステップ218で、画像信号処理回路124によりレンズ歪み補正を行う。
【0022】
補正アルゴリズムとしては、例えば、電子情報通信学会技法(PRU91−113)の「位置決めのいらない画像の幾何学的補正法」(小野寺康浩、金谷健一)に示される方法を使用してもよい。この方法では、補正前の座標値(x,y)を(1)式および(2)式により変換することにより、新しい座標値(u,v)を取得する。
【0023】
u=x+Ax3+Bxy2 (1)
v=y+Cx2y+Dy3 (2)
(1)式、および、(2)式において、A,Dはx軸、y軸に非線形に拡大するような補正を表し、B,Cはx軸、y軸に関して対象にたわみを与えるような補正を表す。
【0024】
ステップ220で、画像信号処理回路124より出力される画像信号をメモリ138に含まれるメモリ領域2に記憶して、処理は終了する。ステップ202で、スイッチ146が動画モードであることが判断された場合は、詳細は省略するが、ステップ222で、動画モードによる撮影が行われる。この場合、歪み補正は行われない。ステップ212で、スイッチ150がポストビューモードONに設定されていることが判断されると、ステップ214でメモリ領域1の画像が画像表示装置130に表示され、処理は終了する。この場合も、歪み補正は行われない。
【0025】
なお、本実施の形態では、メモリ領域0〜3をメモリ138に含まれるものとしたが、本発明はこれに限定されず、例えば、メモリ領域0〜3を個別に含む複数のメモリがディジタルビデオカメラ10に含まれていてもよい。また、歪み補正に使用されるアルゴリズムは(1)式、および、(2)式による変換によるものに限定されない。
【0026】
このように、本発明の撮影装置は、モード設定手段であるスイッチ146、148、150により所定のモードが設定されている場合にのみ、画像の歪みを補正するように、歪み補正手段である画像信号処理回路124を制御する。すなわち、所定のモードが設定されている場合には、画像の歪みの補正を行い、所定のモードが設定されていない場合には、画像の歪みの補正を行わない。これによれば、歪みの補正のための時間を短縮することができる。
【0027】
所定のモードとは、スイッチ146で設定される被写体を静止画で撮影するモードである。すなわち、被写体を動画で撮影するモードでは、被写体を撮影し、生成された画像を再生する、という処理を連続して行うため、撮影と再生との間に画像歪み補正のための時間間隔が生じることは好ましくない。このため、画像の歪み補正は、被写体を静止画で撮影するモードで行う。これによれば、歪みの補正のための時間を短縮することができるとともに、静止画の画質を向上させることができる。
【0028】
所定のモードは、スイッチ148によって設定される、昼間または夜間の風景を撮影するモードであってもよい。レンズの歪みが顕著となるのは、例えば、横長の建物などを含む風景を広角に撮影する場合であり、このような場合には、画像の歪み補正が必要とされる。反対に、人物を撮影するモード、スポーツなどを撮影するモードでは、被写体を広角に撮影することは稀であるため、画像の歪みも生じない。したがって、このようなモードでは、画像の歪み補正は必要とされない。このため、画像の歪み補正は、昼間または夜間の風景を撮影するモードで行う。これによれば、歪みの補正のための時間を短縮することができるとともに、風景画像の画質を向上させることができる。
【0029】
さらに、所定のモードは、スイッチ150によって設定される、ポストビューモードOFFの状態である、画像を撮影直後に表示しないモードであってもよい。すなわち、画像を撮影直後に表示するモードでは、撮影と表示との間に画像歪み補正のための時間間隔が生じることは好ましくない。このため、画像の歪み補正は、画像を撮影直後に表示しないモードで行う。これによれば、歪みの補正のための時間を短縮することができるとともに、画質を向上させることができる。
【0030】
なお、所定のモードは、スイッチ146、148、150により設定されるモードに限定されるものではなく、例えば、マニュアルで撮影条件の設定をした場合に、この撮影条件を自動的に検出して、広角撮影の場合には、所定のモードであるとしてもよい。
【0031】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の撮影装置は、モード設定手段により所定のモードが設定されている場合にのみ、画像の歪みを補正するように、歪み補正手段を制御するため、歪みの補正のための時間を短縮することができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態におけるディジタルビデオカメラの構成図を示す。
【図2】本発明の実施の形態における撮影処理のフローチャートを示す。
【図3】(a)は、人物モードまたはスポーツモードで撮影される画像を、(b)は、風景モードまたは夜景モードで撮影される画像を示す。
【符号の説明】
146、148、150 スイッチ
102、108 レンズユニット
114 CCD
132 CPU
124 画像信号処理回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an imaging apparatus, and more particularly to an imaging apparatus that performs distortion correction.
[0002]
[Prior art]
In order to acquire a high-quality image when shooting a subject using a shooting device such as a video camera, in addition to increasing the density of an image sensor, for example, a CCD image sensor, and improving the performance of image signal processing, imaging is performed. The performance of the imaging lens that forms an image on the element is important. That is, it is necessary that each aberration of the lens is below a certain level and that the lens is well balanced. However, it is impossible to remove geometric distortion with a short focus lens or the like, and the image acquired by photographing is also distorted. Further, even in a relatively long focal length lens, in order to reduce all aberrations to a certain level or less, the lens configuration is complicated and the size is increased, for example, the number of lenses is increased.
[0003]
For this reason, the conventional photographing apparatus incorporates an arithmetic means for correcting geometric distortion caused by the lens in the video camera, and automatically corrects the geometric distortion of the lens and the chromatic aberration of magnification. (For example, refer to Patent Document 1). According to this, it is possible to obtain a high-quality image without complicating the lens configuration and increasing the size. However, such an imaging apparatus requires time for correction processing.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-6-205273 (paragraph numbers “007” to “0017”, FIG. 1)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described facts, and an object thereof is to shorten the time for correcting distortion.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a photographing apparatus for photographing a subject according to claim 1, a photographing means for photographing a subject, a mode setting means for setting a photographing mode by the photographing means, and correcting image distortion And a control for controlling the distortion correction means so as to correct the distortion of the image captured and generated by the photographing means only when a predetermined mode is set by the mode setting means. Means.
[0007]
That is, the image capturing apparatus controls the distortion correction unit so as to correct the distortion of the image captured and generated by the image capturing unit only when the predetermined mode is set by the mode setting unit. As described above, when the predetermined mode is set by the mode setting means, the image distortion is corrected, and when the predetermined mode is not set, the image distortion is not corrected. Therefore, the time for correcting distortion can be shortened.
[0008]
As described in claim 2, the predetermined mode is a mode in which the subject is photographed as a still image in the photographing apparatus according to claim 1. In other words, in the mode in which the subject is shot with a moving image, the process of shooting the subject and playing back the generated image is continuously performed, so there is a time interval for distortion correction between shooting and playback. Is not preferred. For this reason, distortion correction is performed only in a mode in which the subject is photographed as a still image. As described above, since distortion correction is performed only in a mode in which a subject is photographed with a still image, it is possible to shorten the time for correcting the distortion and improve the image quality of the still image.
[0009]
As described in claim 3, the predetermined mode is a mode for photographing a landscape in the daytime or nighttime in the photographing apparatus according to claim 1 or claim 2.
[0010]
The lens distortion becomes noticeable when, for example, a landscape including a horizontally long building is photographed at a wide angle. In such a case, image distortion correction is required. On the other hand, in a mode for shooting a person or a mode for shooting a sport or the like, since it is rare to shoot a subject at a wide angle, image distortion hardly occurs. Therefore, in such a mode, image distortion correction is not required. For this reason, image distortion correction is performed in a mode for photographing daytime or nighttime scenery. In this way, image distortion correction is performed in a mode that captures daytime or nighttime scenery, so that the time for correcting distortion can be shortened and the quality of landscape images that are prone to distortion can be improved. Can do.
[0011]
The predetermined mode is the imaging device according to any one of claims 1 to 3, wherein the predetermined mode is a display unit that displays an image captured and generated by the imaging unit. The predetermined mode is a mode in which the image is not displayed immediately after shooting.
[0012]
That is, in a mode in which an image is displayed immediately after shooting, it is not preferable that a time interval for correcting image distortion occurs between shooting and display. For this reason, image distortion correction is performed in a mode in which an image is not displayed immediately after shooting. As described above, since image distortion correction is performed in a mode in which an image is not displayed immediately after shooting, the time for correcting the distortion can be shortened and the image quality of an image not displayed immediately after shooting can be improved. it can.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0014]
As shown in FIG. 1, a
[0015]
The
[0016]
Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described.
[0017]
Before starting shooting, the user sets the
[0018]
The
[0019]
If the post view of the
[0020]
In
[0021]
In
[0022]
As the correction algorithm, for example, the method shown in “Geometric correction method of images that do not require positioning” (Yasuhiro Onodera, Kenichi Kanaya) of the IEICE technique (PRU91-113) may be used. In this method, a new coordinate value (u, v) is obtained by converting the uncorrected coordinate value (x, y) by the equations (1) and (2).
[0023]
u = x + Ax 3 + Bxy 2 (1)
v = y + Cx 2 y + Dy 3 (2)
In Eqs. (1) and (2), A and D represent corrections that non-linearly expand on the x-axis and y-axis, and B and C give the object deflection with respect to the x-axis and y-axis Represents correction.
[0024]
In step 220, the image signal output from the image
[0025]
In this embodiment, the memory areas 0 to 3 are included in the
[0026]
As described above, the image capturing apparatus of the present invention is an image that is a distortion correction unit so that the distortion of an image is corrected only when a predetermined mode is set by the
[0027]
The predetermined mode is a mode in which the subject set by the
[0028]
The predetermined mode may be a mode that is set by the
[0029]
Further, the predetermined mode may be a mode that is set by the
[0030]
The predetermined mode is not limited to the mode set by the
[0031]
【The invention's effect】
As described above, the photographing apparatus of the present invention controls the distortion correction unit so as to correct the distortion of the image only when the predetermined mode is set by the mode setting unit. The effect that the time for this can be shortened is acquired.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a configuration diagram of a digital video camera according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows a flowchart of a photographing process in the embodiment of the present invention.
FIG. 3A shows an image shot in a person mode or a sports mode, and FIG. 3B shows an image shot in a landscape mode or a night view mode.
[Explanation of symbols]
146, 148, 150
132 CPU
124 Image signal processing circuit
Claims (4)
前記撮影手段による撮影のモードを設定するモード設定手段と、
画像の歪みを補正する歪み補正手段と、
前記モード設定手段により所定のモードが設定されている場合にのみ、前記撮影手段により撮影され、生成された画像の歪みを補正するように、前記歪み補正手段を制御する制御手段と、
を有する撮影装置。Photographing means for photographing the subject;
Mode setting means for setting a mode of photographing by the photographing means;
Distortion correction means for correcting image distortion;
Control means for controlling the distortion correction means so as to correct distortion of the image captured and generated by the photographing means only when a predetermined mode is set by the mode setting means;
An imaging apparatus having
前記撮影手段により撮影され、生成された画像を表示する表示手段をさらに有し、
前記所定のモードは、前記画像を撮影直後に表示しないモードである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の撮影装置。The imaging device
A display unit for displaying an image captured and generated by the imaging unit;
The photographing apparatus according to claim 1, wherein the predetermined mode is a mode in which the image is not displayed immediately after photographing.
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