JP2005079743A - 画像処理方法および撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 回路構成および処理シーケンスを簡略化させることができる画像処理方法および撮像装置を提供する。
【解決手段】 デジタルカメラ２の画像抽出回路５０は、切替えスイッチ２２で１６：９のアスペクト比の画像の出力が選択されていた場合、Ａ／Ｄ変換器４０からＳＤＲＡＭ４３に画像データを格納する際、またはＳＤＲＡＭ４３から画像信号処理回路４５に画像データを読み出す際に、４：３のアスペクト比で出力される画像データから１６：９のアスペクト比に対応した領域６０を表す画像データを切り出し、残りの不要領域６１を表す画像データを破棄する。１６：９のアスペクト比で切り出された画像は、ＬＣＤ１７に表示され、メモリカード４９に記録される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、アスペクト比が異なる２種類の画像を処理する方法、および撮像装置に関する。

撮像装置として、ＣＣＤイメージセンサ（ＣＣＤ）などの固体撮像素子で撮像した被写体光をデジタルの画像データに変換し、内蔵メモリやメモリカードなどの記録媒体に保存するデジタルカメラが普及している。このようなデジタルカメラには、アスペクト比が異なる２つの画像を出力する機能を備えたものがある。

上記のような機能を備えた撮像装置として、ＣＣＤを４：３の画角に対応するサイズ構成にするとともに、４：３の画角に対応する映像出力を得る場合には、ＣＣＤの出力を全走査線数分で飛越走査出力させ、１６：９の画角に対応する映像出力を得る場合には、全走査線数のうちの所定走査線分を１ライン毎の順次走査で出力させることにより、４：３と１６：９の画角切り換えを効率的に実行可能なテレビカメラが提案されている（特許文献１参照）。

特開平６−２６８９３２号公報

しかしながら、特許文献１に記載のテレビカメラでは、ＣＣＤの出力を制御するための回路構成が複雑であり、処理シーケンスの構築に手間が掛かるという問題があった。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、回路構成および処理シーケンスを簡略化させることができる画像処理方法および撮像装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、被写体光を撮像してデジタルの画像データを出力する撮像手段と、出力された画像データを格納するバッファメモリと、このバッファメモリから前記画像データを読み出して、各種信号処理を施す信号処理手段とを有する撮像装置で、前記撮像手段に対応したアスペクト比をもつ第１の画像、およびこの第１の画像よりも横長または縦長なアスペクト比をもつ第２の画像を選択可能に出力するための画像処理方法において、前記第２の画像の出力が選択された場合、前記撮像手段から前記バッファメモリに画像データを格納する際、または前記バッファメモリから前記信号処理手段に画像データを読み出す際に、前記画像データから前記第２の画像のアスペクト比に対応した領域を表す画像データを切り出し、残りの不要領域を表す画像データを破棄することを特徴とする。なお、前記第１、第２の画像のアスペクト比は、それぞれ４：３、１６：９であることが好ましい。

また、本発明は、被写体光を撮像してデジタルの画像データを出力する撮像手段と、出力された画像データを格納するバッファメモリと、このバッファメモリから前記画像データを読み出して、各種信号処理を施す信号処理手段と、前記撮像手段に対応したアスペクト比を有する第１の画像、およびこの第１の画像よりも横長または縦長なアスペクト比を有する第２の画像を選択可能に出力する機能とを有する撮像装置において、前記第２の画像の出力が選択された場合、前記撮像手段から前記バッファメモリに画像データを格納する際、または前記バッファメモリから前記信号処理手段に画像データを読み出す際に、前記画像データから前記第２の画像のアスペクト比に対応した領域を表す画像データを切り出し、残りの不要領域を表す画像データを破棄する画像抽出手段を備えたことを特徴とする。なお、前記第１、第２の画像のアスペクト比は、それぞれ４：３、１６：９であることが好ましい。

本発明の画像処理方法および撮像装置によれば、撮像手段に対応したアスペクト比をもつ第１の画像よりも横長または縦長なアスペクト比をもつ第２の画像の出力が選択された場合、撮像手段からバッファメモリに画像データを格納する際、またはバッファメモリから信号処理手段に画像データを読み出す際に、画像データから第２の画像のアスペクト比に対応した領域を表す画像データを切り出し、残りの不要領域を表す画像データを破棄するので、回路構成および処理シーケンスを簡略化させることができる。

図１および図２において、本発明を適用したデジタルカメラ２の前面には、撮像レンズ１０を保持するレンズ鏡胴１１が組み込まれている。デジタルカメラ２の上面には、レリーズボタン１２、電源スイッチ１３、およびモードダイヤル１４が設けられており、側面には、メモリカード４９（図３参照）が着脱自在に装填されるメモリカードスロットを覆う蓋１５が設けられている。

デジタルカメラ２の背面には、電子ビューファインダを構成するファインダ接眼窓１６、液晶表示器（ＬＣＤ）１７、および操作部１８が設けられている。ＬＣＤ１７には、撮影した画像やいわゆるスルー画像、各種メニュー画面が表示される。操作部１８は、撮像レンズ１０のズームレンズをワイド側、テレ側に変倍するズーム操作ボタン１９や、ＬＣＤ１７にメニュー画面を表示させる際や、選択内容を決定する際に操作されるメニューボタン２０、メニュー画面内でカーソルを移動させる十字キー２１、および画像のアスペクト比を１６：９、４：３の２種類に切り替える切替えスイッチ２２から構成される。

デジタルカメラ２では、静止画撮影を行う静止画撮影モード、動画撮影を行う動画撮影モード、撮影した画像をＬＣＤ１７に表示する再生モード、および各種設定を行うセットアップモードが選択可能となっている。これらのモードの切り替えは、モードダイヤル１４を回動操作させることで行われる。動画撮影モードでは、動画の撮影とともに、前面に設けられたマイクロホン２３を介して周囲の音声が収録される。

レリーズボタン１２は、２段階押しのスイッチとなっている。電子ビューファインダまたはＬＣＤ１７によるフレーミングの後に、レリーズボタン１２を軽く押圧（半押し）すると、自動露光調整（ＡＥ）、自動焦点調整（ＡＦ）などの各種撮影準備処理が施される。この状態でレリーズボタン１２をもう１度強く押圧（全押し）すると、撮影準備処理が施された１画面分の撮像信号が画像データに変換された後、後述する画像処理および圧縮処理が施され、メモリカード４９に記録される。

デジタルカメラ２の電気的構成を示す図３において、撮像レンズ１０には、レンズモータ３０が接続されている。また、絞り３１には、アイリスモータ３２が接続されている。これらのモータ３０、３２はステッピングモータからなり、ＣＰＵ３３に接続されたモータドライバ３４、３５から送信される駆動パルスにより動作制御され、レリーズボタン１２の半押しに伴う撮影準備処理を行う。

レンズモータ３０は、ズーム操作ボタン１９の操作に連動して、撮像レンズ１０のズームレンズをワイド側、あるいはテレ側に移動させ、撮像レンズ１０のズーミングを行う。また、被写体距離やズームレンズの変倍に応じて撮像レンズ１０のフォーカスレンズを移動させ、撮影条件が最適となるように撮像レンズ１０の焦点調整を行う。アイリスモータ３２は、絞り３１を動作させ、撮像レンズ１０の露出調整を行う。

撮像レンズ１０の背後には、撮像レンズ１０を透過した被写体光が撮像されるＣＣＤ３６が配置されている。ＣＣＤ３６には、ＣＰＵ３３によって制御されるタイミングジェネレータ（ＴＧ）３７が接続され、このＴＧ３７から入力されるタイミング信号（クロックパルス）により、電子シャッタのシャッタ速度が決定される。なお、ＣＣＤ３６は、４：３のアスペクト比に対応した撮像信号を出力するように構成されている。

ＣＣＤ３６から出力された撮像信号は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）３８に入力され、ＣＣＤ３６の各セルの蓄積電荷量に正確に対応したＲ、Ｇ、Ｂの画像データとして出力される。ＣＤＳ３８から出力された画像データは、増幅器（ＡＭＰ）３９で増幅され、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）４０でデジタルの画像データに変換される。

画像入力コントローラ４１は、バス４２を介してＣＰＵ３３に接続され、ＣＰＵ３３の制御命令に応じてＣＣＤ３６、ＣＤＳ３８、ＡＭＰ３９、およびＡ／Ｄ変換器４０を制御する。Ａ／Ｄ変換器４０から出力された画像データは、ＳＤＲＡＭ４３に一旦格納され、ＬＣＤドライバ４４を介してＬＣＤ１７に表示される。または、図示しない電子ビューファインダドライバを介して電子ビューファインダに表示される。

画像信号処理回路４５は、ＳＤＲＡＭ４３から画像データを読み出して、階調変換、ホワイトバランス補正、γ補正処理などの各種画像処理を施し、この画像データを再度ＳＤＲＡＭ４３に格納する。ＹＣ変換処理回路４６は、画像信号処理回路４５で各種処理を施された画像データをＳＤＲＡＭ４３から読み出し、輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ、Ｃｂとに変換する。圧縮伸長処理回路４７は、この変換された画像データに対して、所定の圧縮形式（例えばＪＰＥＧ形式）で画像圧縮を施す。圧縮された画像データは、メディアコントローラ４８を経由してメモリカード４９に記録される。

画像抽出回路５０は、切替えスイッチ２２で１６：９のアスペクト比の画像の出力が選択されていた場合、Ａ／Ｄ変換器４０からＳＤＲＡＭ４３に画像データを格納する際、またはＳＤＲＡＭ４３から画像信号処理回路４５に画像データを読み出す際に、図４に示すように、４：３のアスペクト比で出力される画像データから１６：９のアスペクト比に対応した領域６０を表す画像データを切り出し、残りの不要領域６１（斜線部分）を表す画像データを破棄する。

画像抽出回路５０により１６：９のアスペクト比で切り出された画像は、ＬＣＤ１７に表示され、メモリカード４９に記録される。一方、切替えスイッチ２２で４：３のアスペクト比の画像の出力が選択されていた場合は、画像抽出回路５０は画像データの切り出しを行わず、ＣＣＤ３６から４：３のアスペクト比で出力される画像データに対して、通常の処理が施される。なお、画像抽出回路５０は、実際にはＹＣ変換処理回路４６で画像データを輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ、Ｃｂとに変換する際に用いられる余剰枠部分も含めて、画像データの切り出しを行う。

図３において、ＣＰＵ３３には、前述のレリーズボタン１２、操作部１８、マイクロホン２３の他に、ＥＥＰＲＯＭ５１が接続されている。ＥＥＰＲＯＭ５１には、各種制御用のプログラムや設定情報などが記録されている。ＣＰＵ３３は、これらの情報をＥＥＰＲＯＭ５１から作業用メモリであるＳＤＲＡＭ４３に読み出して、各種処理を実行する。

バス４２には、露出量、すなわち電子シャッタのシャッタ速度、および絞り３１の絞り値が撮影に適切か否かを検出するとともに、ホワイトバランスが撮影に適切か否かを検出するＡＥ／ＡＷＢ検出回路５２と、撮像レンズ１０の焦点調整が撮影に適切か否かを検出するＡＦ検出回路５３と、ストロボ装置５４の動作を制御するストロボ制御回路５５と、パーソナルコンピュータなどの外部機器とのデータの送受信を行う外部Ｉ／Ｆ５６とが接続されている。

各検出回路５２、５３は、レリーズボタン１２の半押し時に、バス４２を介してＣＰＵ３３に検出結果を逐次送信する。ＣＰＵ３３は、各検出回路５２、５３から送信される検出結果に基づいて、撮像レンズ１０、絞り３１、およびＣＣＤ３６の動作を制御する。

ストロボ装置５４の発光モードとしては、例えば被写体輝度が低いときに自動的にストロボ発光させる自動発光モード、被写体輝度に関わらずストロボ発光させる強制発光モード、ストロボ発光を禁止した発光禁止モードなどが選択可能となっている。

次に、上記実施形態による作用について説明する。まず、電源スイッチ１３が操作されてデジタルカメラ２の電源が投入され、起動処理が行われた後、撮像レンズ１０、絞り３１を介して入射した被写体光がＣＣＤ３６により光電変換され、ＣＤＳ３８でサンプリングされる。

ＣＤＳ３８から出力された画像データは、ＡＭＰ３９で増幅され、Ａ／Ｄ変換器４０でデジタルの画像データに変換される。デジタル変換された画像データは、画像入力コントローラ４１を介してＳＤＲＡＭ４３に順次格納され、ＬＣＤ１７にスルー画像として表示される。この状態でレリーズボタン１２が半押しされると、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路５２、ＡＦ検出回路５３により露出量、ホワイトバランス、焦点が検出され、この検出結果に基づいて撮影準備処理が施される。

撮影準備処理後、レリーズボタン１２の全押しにより撮影が実行されると、そのときＳＤＲＡＭ４３に格納されている画像データが画像信号処理回路４５に読み出され、各種画像処理が施される。

切替えスイッチ２２で１６：９のアスペクト比の画像の出力が選択されていた場合、Ａ／Ｄ変換器４０からＳＤＲＡＭ４３に画像データを格納する際、またはＳＤＲＡＭ４３から画像信号処理回路４５に画像データを読み出す際に、画像抽出回路５０により４：３のアスペクト比で出力される画像データから１６：９のアスペクト比に対応した領域６０を表す画像データが切り出され、残りの不要領域６１を表す画像データが破棄される。

一方、切替えスイッチ２２で４：３のアスペクト比の画像の出力が選択されていた場合は、画像抽出回路５０による画像データの切り出しは行われず、ＣＣＤ３６から４：３のアスペクト比で出力される画像データに対して、通常の処理が施される。

画像処理後の画像データは、再びＳＤＲＡＭ４３に格納され、ＹＣ変換処理回路４６により輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ、Ｃｂとに変換された後、圧縮伸長処理回路４７で圧縮処理が施され、メディアコントローラ４８を経由してメモリカード４９に記録される。

上記のような構成であると、ＣＣＤ３６から出力される撮像信号をデジタルの画像データに変換するまでは、アスペクト比が異なる画像に対して、共通の回路で同様の処理を施すことができる。また、１６：９のアスペクト比の画像の出力が選択されていた場合、画像信号処理回路４５で画像処理を施す前に不要領域６１の画像データが破棄されているので、無駄な処理を施す手間を省くことができる。

上記実施形態では、不要領域６１を４：３のアスペクト比をもつ画像の上下両端として、画像抽出回路５０で領域６０を表す画像データを切り出しているが、領域６０の切り出し方はこれに限定されるものではなく、例えば画像の上側部分あるいは下側部分のみを不要領域６１としてもよいし、ユーザーが領域６０の切り出し方を調整することが可能な構成としてもよい。

上記実施形態では、撮像装置として、デジタルカメラ２を例示して説明したが、他の撮像装置、例えばカメラ付き携帯電話に適用した場合も本発明は有効である。

本発明を適用したデジタルカメラの正面外観斜視図である。 デジタルカメラの背面外観図である。 デジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。 画像抽出回路による切り出し処理を概念的に示す説明図である。

符号の説明

２ デジタルカメラ
１０ 撮像レンズ
１２ レリーズボタン
１７ 液晶表示器（ＬＣＤ）
１８ 操作部
２２ 切替えスイッチ
３３ ＣＰＵ
３６ ＣＣＤ
３８ 相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）
３９ 増幅器（ＡＭＰ）
４０ Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）
４３ ＳＤＲＡＭ
４５ 画像信号処理回路
４６ ＹＣ変換処理回路
４９ メモリカード
５０ 画像抽出回路
６０ 領域
６１ 不要領域

Claims (4)

1. 被写体光を撮像してデジタルの画像データを出力する撮像手段と、出力された画像データを格納するバッファメモリと、このバッファメモリから前記画像データを読み出して、各種信号処理を施す信号処理手段とを有する撮像装置で、
   前記撮像手段に対応したアスペクト比をもつ第１の画像、およびこの第１の画像よりも横長または縦長なアスペクト比をもつ第２の画像を選択可能に出力するための画像処理方法において、
   前記第２の画像の出力が選択された場合、前記撮像手段から前記バッファメモリに画像データを格納する際、または前記バッファメモリから前記信号処理手段に画像データを読み出す際に、
   前記画像データから前記第２の画像のアスペクト比に対応した領域を表す画像データを切り出し、残りの不要領域を表す画像データを破棄することを特徴とする画像処理方法。
2. 前記第１、第２の画像のアスペクト比が、それぞれ４：３、１６：９であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
3. 被写体光を撮像してデジタルの画像データを出力する撮像手段と、出力された画像データを格納するバッファメモリと、このバッファメモリから前記画像データを読み出して、各種信号処理を施す信号処理手段と、
   前記撮像手段に対応したアスペクト比を有する第１の画像、およびこの第１の画像よりも横長または縦長なアスペクト比を有する第２の画像を選択可能に出力する機能とを有する撮像装置において、
   前記第２の画像の出力が選択された場合、前記撮像手段から前記バッファメモリに画像データを格納する際、または前記バッファメモリから前記信号処理手段に画像データを読み出す際に、
   前記画像データから前記第２の画像のアスペクト比に対応した領域を表す画像データを切り出し、残りの不要領域を表す画像データを破棄する画像抽出手段を備えたことを特徴とする撮像装置。
4. 前記第１、第２の画像のアスペクト比が、それぞれ４：３、１６：９であることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。

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