JP2004140484A

JP2004140484A - 画像取り込み装置および画像取り込み方法

Info

Publication number: JP2004140484A
Application number: JP2002301324A
Authority: JP
Inventors: Masato Yamaguchi; 山口　正人; Takushi Masuda; 増田　拓士
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-10-16
Filing date: 2002-10-16
Publication date: 2004-05-13

Abstract

【課題】対象の画像を取り込むにあたり、露光している間の累積画像データを表示して、ユーザが確認できるようにすること。
【解決手段】本発明は、取り込み対象となる画像のデータを取り込む撮像素子２と、撮像素子２によって取り込んだ画像のデータを記憶する記憶メモリ４と、撮像素子２で取り込んだ画像もしくは画像メモリ４に記憶された画像を表示する画像表示部７と、撮像素子２で取り込んだ画像のデータを処理する画像処理部３とを備える画像取り込み装置であり、撮像素子２は、予め定められた時間内で取り込む画像のデータを所定の時間間隔で順次画像処理部３へ出力し、画像処理部３は、撮像素子２から順次出力される画像のデータを順に累積して画像表示部７へ出力し、画像表示部７は、画像処理部３から出力される累積されたデータを順次表示するものである。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルカメラ等の画像取り込み装置および対象となる画像のデータを読み取る画像読み取り方法に関し、特に長時間露光撮影時に露光途中の画像を確認できるようにしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルスチルカメラ等の画像取り込み装置において、特に暗い被写体を撮影しようとする時、長時間（例えば数秒から数十秒）の露光時間が必要とされる場合がある。
【０００３】
従来の画像取り込み装置においては、露光時間中は撮像素子に溜まる電荷を撮像素子内に蓄積し、露光終了後その電荷を画像処理部に送り、各種の処理を行う。ここで、低照度下でも鮮明な画像を得ることができる画像取り込み装置として、特許文献１が挙げられる。この技術では、メモリに蓄えられた信号を予定の期間繰り返し読み出すようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２５８９４７７号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、長時間露光撮影をする場合、例えば８秒間の露光をする場合を例とすると、露光を開始してから８秒後に初めて取り込んだ画像を表示することができ、その表示によって今の撮影がうまく行ったか否かを確認できるようになる。このため、ユーザーは８秒の露光時間の経過まで待って取り込んだ画像を参照することになり、その間、不安にさらされたまま待たざるを得ない。また、再度取り込みをやり直すことになれば、その結果もさらに８秒後でなくては確認できず、そのようなことを繰り返していると、せっかくの撮影チャンスを失いかねないという問題が生じる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような課題を解決するために成されたものである。すなわち、本発明は、取り込み対象となる画像のデータを取り込む撮像手段と、撮像手段によって取り込んだ画像のデータを記憶する記憶手段と、撮像手段で取り込んだ画像もしくは記憶手段に記憶された画像を表示する画像表示手段と、撮像手段で取り込んだ画像のデータを処理する画像処理手段とを備える画像取り込み装置であり、撮像手段は、予め定められた時間内で取り込む画像のデータを所定の時間間隔で順次画像処理手段へ出力し、画像処理手段は、撮像手段から順次出力される画像のデータとそれ以前に出力された画像のデータとを累積して画像表示手段へ出力し、画像表示手段は、画像処理手段から出力される累積されたデータを順次表示するものである。
【０００７】
また、本発明の画像取り込み方法は、対象となる画像のデータを撮像手段で取り込むにあたり、予め定められた時間内で取り込む画像のデータを所定の時間間隔で順次画像処理手段へ出力する工程と、撮像手段から順次出力される画像のデータとそれ以前に出力された画像のデータとを画像処理手段によって累積し、この累積された画像のデータを画像表示手段へ出力する工程と、画像処理手段から出力される累積されたデータを画像表示手段によって順次表示する工程とを備えている。
【０００８】
このような本発明では、撮像手段が予め定められた時間内で画像のデータを取り込む場合、所定の時間間隔で取り込んだデータを順次画像処理手段へ出力しており、画像処理手段では、撮像手段から順次出力される画像のデータをそれ以前に出力された画像のデータと順次累積して画像表示手段へ出力している。これにより、画像表示手段では、画像処理手段から累積されたデータが出力されるたびにそのデータに基づく画像を順次表示することができ、予め定められた時間内における所定の時間間隔でのデータの累積状況すなわち累積露光の状態を連続的に表示できるようになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づき説明する。図１は、本実施形態に係る画像取り込み装置を説明するブロック図である。すなわち、この画像取り込み装置は、取り込み対象となる画像のデータをレンズ１を介して取り込む例えばＣＣＤから成る撮像素子２と、撮像素子２から出力されたデータに対して処理の処理を行う画像処理部３と、画像処理部３から出力されたデータを保存する画像メモリ４と、画像処理部３等の各部を制御するシステム制御部５と、画像取り込み装置のユーザインタフェースである操作部６と、画像データの表示を行う画像表示部７と、画像データを記録して外部の装置とのデータ交換を行うための記録媒体８と、レンズ１の駆動を制御するレンズ制御部９とを備えている。
【００１０】
このような構成から成る本実施形態では、撮像素子２によって予め定められた時間内で画像のデータを取り込むにあたり、所定の時間間隔で順次データを出力し、画像処理部３でその順次出力されるデータをそれ以前に出力されたデータと累積し、この累積されたデータを画像表示部７によって順次表示する点に特徴がある。
【００１１】
ここで、本実施形態の画像読み取り装置のデータ取り込みの概略を説明する。撮像素子２に蓄積された電荷は、各画素毎の電圧値として読み出され、画像処理部３で各画素毎に例えば８ビットのデジタルデータに変換され、画像メモリ４に記憶される。
【００１２】
画像メモリ４に記憶された画像信号は、画像処理部３で必要に応じて圧縮処理が施され、記録媒体８に記録される。また、画像メモリ４に記憶された画像信号の内容は、画像処理部３により処理され、画像表示部７で表示される。
【００１３】
本実施形態の画像読み取り装置でいわゆる長時間露光撮影を行う時には、例えば８秒に露光時間を設定し操作部６のシャッター釦（図示せず）を押すと、画像処理部３は所定時間（例えば１秒）毎に撮像素子２から出力されるデジタルデータを取り込み、それを対応する画素毎に前回までの画像メモリ４上のデータと加算（累積）し、画像メモリ４に記憶する。
【００１４】
これを８回繰り返し、画像メモリ４には、８秒間露光した画像に相当するデジタルデータが生成される。この時、生成される画像の例を時間順に従って示すと、図２のようになる。
【００１５】
ここでは露光時間を８秒に設定しているので、図２（ｈ）に示す露光で終わり、この画像メモリ４上のデータが圧縮処理され記録媒体８に記録される。また、画像表示部７には、画像処理部３で順次累積した時の画像が露光時間に合わせて順に明るさを増しながら表示される。図２に示す例では、（ａ）が１秒露光、（ｂ）が２秒露光後の累積、（ｃ）が３秒露光後の累積、…（ｈ）が８秒露光後の累積の各データを示している。
【００１６】
また、画像表示部７には露光の状況が図２（ａ）〜（ｈ）に示す順で表示されていくので、それを見て当初の露光設定時間を待たずに適正露光が得られたと判断される時には、例えば再度シャッター釦を押す等の操作で、ユーザが露光を中断出来るようにしてもよい。
【００１７】
図３は画像メモリに記録された各画素に対応するデジタルデータの値を、グラフ化した図である。なお、ここでは、図２での２秒おきの画像をグラフとして示している。つまり、図３（ａ）は露光開始から２秒後、（ｂ）は同４秒後、（ｃ）は同６秒後、（ｄ）は同８秒後である。
【００１８】
このように、時間を追う毎に撮像素子２から出力されるデータが累積加算され、画像メモリ４上のデータ値が増大していくのが分かる。通常、各画素毎に記憶できるデータ値には上限があるので（８ビットであれば２５５）、さらに長時間露光を続けていけば、やがて多くの画素でデータ値は上限の値に張り付いてしまう。
【００１９】
そこで、例えば所定個数の画素がデータ値の上限に達したことを検知して露光を中止するように構成すれば、常に適切な露光を自動的に行わせることも出来る。
【００２０】
また、取り込み画像の各画素のデータ値の所定領域における平均等が一定の値を超えた段階で露光を中止して、その際の累積したデータを記録媒体８に記録するようにしてもよい。これにより、露光量が一定値を越えた段階での画像を自動的に取得できるようになる。
【００２１】
また、画像処理部３によって順次累積したデータを全てもしくは必要なだけ記録するようにしてもよい。例えば、図２に示す各累積に対応した８つの画像を全て画像メモリ４や記録媒体８に記録する。これによって、記録したあとで露光量の異なるデータを画像表示部７に表示できるとともに、その中からユーザの好みに合った露光状態の画像を選択できるようになる。
【００２２】
ユーザが画像を選択する場合、上記記録した露光量の異なるデータを画像表示部７に１枚ずつ順番に表示してもよい。また、全てのデータ一括して表示してもよい。さらに、ユーザが指定した露光時間のデータの画像を表示するようにしてもよい。
【００２３】
また、各累積データの画像表示を行う際、その露光状況を示す情報として露光時間を数値もしくはグラフ等で表示したり、所定範囲でのデータの累積加算値を数値もしくはグラフ等で表示してもよく、ユーザの画像選択や露光終了判断の目安にすることができる。
【００２４】
なお、上記の例では露光時間として８秒、表示間隔（データの出力間隔）を１秒にして説明したがこれは一例であり、これらの時間を初期設定としたり、ユーザの好みに合わせて変更できるようにしてもよい。また、表示間隔（データの出力間隔）は必ずしも一定でなくてよい。
【００２５】
さらに、上記の例ではいわゆる長時間露光撮影でのデータ累積およびデータ表示を行っているが、通常の撮影（例えば、露光時間が１／３０秒〜１／２５０秒）を行う場合であっても適用可能である。
【００２６】
この場合、予め設定した露光時間に対して±ｘ秒（ｘは任意）の間で先に説明したデータの累積処理および記録処理を施しておく。これにより、設定した露光時間では露光量が不足した場合もしくは過剰だった場合、同じ撮影タイミング（シャッターチャンス）で±ｘ秒内における露光量の異なる画像を選択できるようになる。
【００２７】
次に、本実施形態に係る画像読み取り方法を図４のフローチャートに沿って説明する。先ず、ステップＳ１に示すように、露光時間Ｔの設定および読み出し間隔ｔの設定を行う。この設定は画像読み取り装置のモード選択で予め設定されたものにしても、またユーザの好みに応じて設定してもよい。
【００２８】
次に、ユーザがシャッター釦を押下したときからＣＣＤである撮像素子の電荷蓄積を開始する（ステップＳ２）。そして、蓄積を開始して時間ｔが経過したか否かを判断する（ステップＳ３）。この時間ｔはステップＳ１で設定された読み出し間隔ｔである。例えば、露光時間Ｔが８秒で、読み出し時間ｔが１秒に設定されている場合、１秒経過したか否かを判断する。
【００２９】
時間ｔが経過していない場合にはステップＳ２へ戻り、ＣＣＤである撮像素子での電荷蓄積を続ける。一方、時間ｔが経過している場合にはステップＳ４へ進み、ＣＣＤである撮像素子からそれまで（時間ｔ）蓄積した電荷をデータとして読み出す。
【００３０】
次に、撮像素子から読み出したデータを画像処理部へ送り、ここで累積画像処理を行う（ステップＳ５）。累積画像処理では、前回取り込んだデータ（もしくは前回まで累積加算したデータ）の各画素と対応するデータに今回取り込んだデータの各画素と対応するデータを加算する処理を行う。この加算されたデータはメモリに蓄積される。
【００３１】
ここで、加算されたデータのメモリへの蓄積には、同じアドレスへの上書きによる保存と、別アドレスへの保存とがある。同じアドレスへの上書き保存では最後の累積加算データのみを記録するため記録容量の節約に寄与でき、別アドレスへの保存をする場合には、各累積加算の段階でのデータを各々記録して後に必要な露光量の画像を選択できるメリットがある。
【００３２】
次に、画像処理部で加算したデータを画像表示部へ送り、ここで累積されたデータの画像を表示する（ステップＳ６）。累積されたデータの画像を表示した後は、時間Ｔを経過しているか否かを判断する（ステップＳ７）。この時間ＴはステップＳ１で設定した露光時間Ｔである。時間Ｔが経過している場合には処理を終了し、経過していない場合にはステップＳ２へ戻ってＣＣＤである撮像素子で電荷の蓄積を再開し、上記説明したステップＳ３以降の処理を繰り返す。
【００３３】
このようなステップに沿った画像読み取り方法によって、露光時間Ｔが経過するまでの間、読み出し間隔ｔ毎に撮像素子からデータが読み出され、時間ｔ毎累積されたデータが順次画像表示部に表示されることになる。
【００３４】
ユーザは、シャッター釦を押下してから徐々に露光される様子を画像表示部に表示される画像すなわち露光時間とともに明るく表示される画像を参照して確認できるようになる。また、ユーザはその画像を参照して、必要な場合にはシャッター釦を再度押すことにより露光を終了させることもできる。
【００３５】
次に、図５のフローチャートに沿って他の画像読み取り方法を説明する。この方法において、ステップＳ１１〜ステップＳ１６までは図４に示すステップＳ１〜ステップＳ６までと同じであるため説明を省略し、ステップＳ１７以降の処理について説明する。
【００３６】
ステップＳ１７では、画像処理部で累積した画像のデータすなわち露光量が一定値に達したか否かを判断する。この判断で一定値に達していた場合にはステップＳ１８に示す累積画像記録処理を行う。この処理によって、露光量が一定値に達した際の累積された画像のデータがメモリ（例えば、着脱容易な記録媒体）に記録され、最適な露光量の画像データを自動的に取得できるようになる。
【００３７】
また、露光量が一定値に達していなかった場合にはステップＳ１９へ進み、時間Ｔを経過しているか否かを判断する。この時間ＴはステップＳ１で設定した露光時間Ｔであり、時間Ｔが経過している場合には処理を終了し、経過していない場合にはステップＳ１２へ戻ってＣＣＤである撮像素子で電荷の蓄積を再開し、上記説明したステップＳ１３以降の処理を繰り返す。
【００３８】
このようなステップに沿った画像読み取り方法によって、露光時間Ｔが経過するまでの間、読み出し間隔ｔ毎に撮像素子からデータが読み出され、時間ｔ毎累積されたデータが順次画像表示部に表示されることになる。また、露光時間Ｔが経過する前であっても、露光量が一定値に達した場合には自動的にそれまでの累積加算データが記録され、最適な露光量の画像データを取得して処理を終了できるようになる。
【００３９】
なお、図５に示すフローチャートの処理であっても、ユーザが順次表示される累積加算データの画像を参照して、必要な場合にシャッター釦を再度押すことによってそれまでの累積加算データを記録し、露光を終了させることもできる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば次のような効果がある。すなわち、長時間露光途中でも随時画像を確認できるので、ユーザーの不安を解消できるとともに、失敗撮影は露光途中でも判断がつき、無駄な時間を費やさずに済むことが可能となる。また、最適露光時間の判断が付きにくい時も、表示される画像を確認し、十分に露光されたと判断される時点で露光を終了すれば、失敗なく撮影を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る画像読み取り装置を説明するブロック図である。
【図２】８秒露光の間に表示される画像の例を示す図である。
【図３】画像メモリに記録されるデジタルデータの変化を説明する図である。
【図４】本実施形態に係る画像読み取り方法を説明するフローチャートである。
【図５】本実施形態に係る画像読み取り方法の他の例を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１…レンズ、２…撮像素子、３…画像処理部、４…画像メモリ、５…システム制御部、６…操作部、７…画像表示部、８…記録媒体、９…レンズ制御部

Claims

取り込み対象となる画像のデータを取り込む撮像手段と、
前記撮像手段によって取り込んだ画像のデータを記憶する記憶手段と、
前記撮像手段で取り込んだ画像もしくは前記記憶手段に記憶された画像を表示する画像表示手段と、
前記撮像手段で取り込んだ画像のデータを処理する画像処理手段とを備えており、
前記撮像手段は、予め定められた時間内で取り込む画像のデータを所定の時間間隔で順次前記画像処理手段へ出力し、
前記画像処理手段は、前記撮像手段から順次出力される画像のデータとそれ以前に出力された画像のデータとを累積して前記画像表示手段へ出力し、
前記画像表示手段は、前記画像処理手段から出力される累積されたデータを順次表示する
ことを特徴とする画像取り込み装置。
前記画像処理手段から順に出力される累積されたデータが所定の値を超えた段階でその時の累積されたデータを前記記憶手段へ記憶する制御を行う制御手段を備えている
ことを特徴とする請求項１記載の画像取り込み装置。
前記画像処理手段から累積の順に出力されるデータを前記記憶手段に別個に記憶する制御を行う制御手段を備えている
ことを特徴とする請求項１記載の画像取り込み装置。
対象となる画像のデータを撮像手段で取り込むにあたり、予め定められた時間内で取り込む画像のデータを所定の時間間隔で順次画像処理手段へ出力する工程と、
前記撮像手段から順次出力される画像のデータとそれ以前に出力された画像のデータとを前記画像処理手段によって累積し、この累積された画像のデータを画像表示手段へ出力する工程と、
前記画像処理手段から出力される累積されたデータを画像表示手段によって順次表示する工程と
を備えることを特徴とする画像取り込み方法。
請求項４記載の画像取り込み方法における工程に加え、
前記画像処理手段から順に出力される累積されたデータが所定の値を超えた段階でその時の累積されたデータを記憶手段へ記憶する制御を行う工程を備える
ことを特徴とする画像取り込み方法。
請求項４記載の画像読み取り方法における工程に加え、
前記画像処理手段から累積の順に出力されるデータを記憶手段に別個に記憶する制御を行う工程を備えている
ことを特徴とする画像取り込み方法。