JP2005136760A - Digital still camera - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮影によって電気的画像データを得るデジタルスチルカメラ、特に像振れの目立たない画像データが得られるよう工夫したものに関する。 The present invention relates to a digital still camera that obtains electrical image data by photographing, and more particularly to a device that is devised so that image data with inconspicuous image blur can be obtained.
写真撮影において、手振れ防止のために三脚にカメラを固定して撮影を行うことは従来から行われている。また、光学的像振れ補正機構を搭載するカメラや交換レンズが種々提案され、実用に供されている。光学的像振れ補正機構は、カメラの振れを検出し、その検出結果に基づいて振れ補正レンズを撮影レンズの光軸と直交する方向に駆動することで像振れを補正するものである(例えば、特許文献1)。 2. Description of the Related Art Conventionally, taking a picture with a camera fixed on a tripod to prevent camera shake has been performed. Various cameras and interchangeable lenses equipped with an optical image blur correction mechanism have been proposed and put into practical use. The optical image shake correction mechanism detects camera shake and corrects the image shake by driving the shake correction lens in a direction orthogonal to the optical axis of the photographing lens based on the detection result (for example, Patent Document 1).
しかしながら、三脚は重くかさばるため持ち運びに不便であり、また速写性に劣るためシャッタチャンスを逃すことも多い。一方、光学的像振れ補正機構は構成が複雑であり、高価である。そこで、高価な光学式像振れ補正機構を搭載せずとも、手持ち撮影で像振れを目立たなくできるデジタルスチルカメラが望まれる。 However, tripods are heavy and bulky, making them inconvenient to carry, and because they are inferior in speed, they often miss photo opportunities. On the other hand, the optical image blur correction mechanism has a complicated structure and is expensive. Therefore, there is a demand for a digital still camera that can make image blur inconspicuous by hand-held shooting without mounting an expensive optical image blur correction mechanism.
請求項1の発明は、測光結果に基づくシャッタ秒時にて撮影を行い、電気的画像データを得るデジタルスチルカメラに適用される。そして、カメラ振れ量を検出する振れセンサと、振れセンサの出力に基づく像振れ量が所定の限界値を超える場合には、限界値以内に収まるようにシャッタ秒時を高速側に変更するシャッタ秒時変更装置と、シャッタ秒時が高速に変更された場合には、その変更の度合いに応じた枚数の撮影を連続して行う撮影制御装置と、連続撮影にて生成された複数の画像データを加算方式で合成し出力する画像合成装置とを具備する。
請求項2の発明は、カメラ振れ量を検出する振れセンサと、振れセンサの出力に基づく像振れ量が所定の限界値以内であれば通常の撮影を行い、限界値を超える場合には、複数枚の撮影を連続して行い、連続撮影にて生成された複数の画像データから最も像振れ量の少ないデータを選択して出力する撮影制御装置とを具備する。
請求項3の発明は、カメラ振れ量を検出する振れセンサと、撮影時に振れセンサの出力に基づく像振れ量が所定の限界値を超える場合には、当該撮影によって得られた画像データに対し、像振れ量に応じた輪郭強調処理を施す画像処理装置とを具備する。
The invention of
According to the second aspect of the present invention, when a shake sensor for detecting a camera shake amount and an image shake amount based on the output of the shake sensor are within a predetermined limit value, normal shooting is performed. And a photographing control device that performs continuous photographing and selects and outputs data having the smallest image shake amount from a plurality of image data generated by continuous photographing.
The invention of
請求項1の発明によれば、像振れ量が所定の限界値を超える場合には、限界値以内に収まるようにシャッタ秒時を高速側に変更し、その変更の度合いに応じた枚数の撮影を連続して行い、連続撮影にて生成された複数の画像データを合成して出力するようにしたので、シャッタ秒時を高速化することで像振れが軽減され、また複数の画像データを合成することで適正露出の画像が得られる(シャッタ秒時を高速化したことによる露出アンダーが防止できる)。
請求項2の発明によれば、像振れ量が所定の限界値を超える場合には、複数枚の撮影を連続して行い、連続撮影にて生成された複数の画像データから最も像振れ量の少ないデータを選択して出力するようにしたので、請求項1と同様に像振れ軽減が図れる。また、上記のような連続撮影および画像選択は、像振れ量が所定の限界値を超える場合にのみ行われるので、像振れ量が限界値以内のときに無駄な連続撮影が行われることはない。
請求項3の発明によれば、撮影時に振れセンサの出力に基づく像振れ量が所定の限界値を超える場合には、当該撮影によって得られた画像データに対し、像振れ量に応じた輪郭強調処理を施すようにしたので、必要最小限の輪郭強調を施すことで見かけ上像振れの目立たない画像を得ることができる。
According to the first aspect of the present invention, when the image blur amount exceeds a predetermined limit value, the shutter speed is changed to the high speed side so as to be within the limit value, and the number of images corresponding to the degree of the change is photographed. Is performed continuously, and multiple image data generated by continuous shooting are combined and output, so image blurring is reduced by increasing the shutter speed, and multiple image data are combined. By doing so, a properly exposed image can be obtained (exposure underexposure due to the increased shutter speed).
According to the second aspect of the present invention, when the image blur amount exceeds a predetermined limit value, a plurality of images are continuously captured, and the image blur amount of the most from the plurality of image data generated by the continuous shooting is determined. Since a small amount of data is selected and output, image blur reduction can be achieved as in the first aspect. Further, since continuous shooting and image selection as described above are performed only when the image blur amount exceeds a predetermined limit value, useless continuous shooting is not performed when the image blur amount is within the limit value. .
According to the invention of
−第1の実施形態−
図1および図2により本発明の一実施の形態を説明する。
図1は本実施形態におけるデジタルスチルカメラのブロック図であり、本発明に関わる部分のみ示してある。CPU1には、被写体の輝度を検出する測光回路2の検出結果と、手振れ等に起因するカメラ振れ量を検出する振れセンサ3の検出結果とが入力されるとともに、レリーズボタンの半押し操作に連動してオンする半押しスイッチSW1と、レリーズボタンの全押し操作(レリーズ操作)に連動してオンするレリーズスイッチSW2の各オン・オフ状況が入力される。振れセンサ3は、例えば公知の光学式像振れ補正装置に用いられるような角速度センサでもよいし、他の方式のものでもよい。また振れセンサ3はカメラに内蔵されていてもよいし、交換レンズに内蔵されていてもよい。
-First embodiment-
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a block diagram of a digital still camera according to the present embodiment, and only a portion related to the present invention is shown. The
露出制御回路4は、CPU1からの指示に応じてシャッタや絞りを駆動し、不図示の撮影レンズを透過した被写体光束を撮像素子11に受光させ露光(撮影)を行う。撮像素子11は例えばCCDから成り、受光した光束を光電変換して電気的画像信号を生成する。撮像素子11からの画像信号は、画像処理回路12にて種々の画像処理が施され、圧縮回路13にて例えばJpeg形式に圧縮された後、記録回路14により画像データとして不図示の画像記録媒体(例えば、メモリカード)に記録される。上記画像処理回路12,圧縮回路13および記録回路14は、CPU1からの指示に応じて各処理を行う。15は、上述した処理の過程で画像信号(データ)を一時的に記憶するためのバッファメモリである。
The
以上のように構成されたカメラにおいて、レリーズスイッチSW2がオンすると、CPU1は撮影に先立って振れセンサ3の検出出力であるカメラ振れ量を読み込み、これを露光時における像振れ量に換算する。その像振れ量を振れ限界値と比較し、限界値以内であれば通常どおり1回の露光を行い、生成された画像データを記録媒体に記録する。露光時の絞り値およびシャッタ秒時は、測光結果に基づいてカメラが演算した値が用いられ、これにより適正露出の画像データが得られる。
In the camera configured as described above, when the release switch SW2 is turned on, the
一方、像振れ量が限界値を超える場合には、そのままでは像振れの目立った画像となってしまうため、シャッタ秒時を高速に設定し直し、そのシャッタ秒時で露光を複数回行う。そして、得られた複数の画像データを合成して1つの画像データを生成し、これを記録媒体に記録する。すなわち、シャッタ秒時を高速化することで像振れを限界値以内に抑えるわけであるが、絞り値を変えずにシャッタ秒時のみを高速化すると、1回のみの露光では露出アンダーとなってしまう。そこで、連続して複数回露光を行い、複数の画像データを加算方式で合成することにより適正露出の画像データを得る。この手法によれば、高価な光学式像振れ補正装置を設けなくても像振れを軽減することが可能となり、三脚も使用せずに済む。 On the other hand, when the image blur amount exceeds the limit value, the image becomes noticeable as it is, so that the shutter speed is reset to a high speed, and exposure is performed a plurality of times during the shutter time. Then, a plurality of obtained image data is combined to generate one image data, which is recorded on a recording medium. That is, by increasing the shutter speed, the image blur is suppressed within the limit value. However, if only the shutter speed is increased without changing the aperture value, the exposure is underexposed in only one exposure. End up. Therefore, exposure is performed a plurality of times in succession, and a plurality of image data are combined by an addition method to obtain image data with proper exposure. According to this method, it is possible to reduce image blur without providing an expensive optical image blur correction device, and it is not necessary to use a tripod.
図2のフローチャートを参照して上述の制御をより詳細に説明する。
CPU1は、半押しスイッチSW1のオンをもってレリーズボタンが半押し操作されたと判断し、図2のプログラムを起動する。まずステップS1で測光回路2による測光を行い、ステップS2では測光結果に基づいて露出演算を行い、適正露出を得るための絞り値およびシャッタ秒時を求める。この測光および露出演算は、ステップS4で半押しが解除されるか、ステップS3でレリーズ操作がなされるまで(SW2がオンするまで)繰り返し行われる。半押しが解除されると処理は終了し、一方、レリーズ操作がなされるとステップS5に進む。
The above control will be described in more detail with reference to the flowchart of FIG.
The
ステップS5では、振れセンサ3の出力であるカメラ振れ量を読取り、ステップS6ではそのカメラ振れ量に基づいて像振れ量を算出する。像振れ量は、露光中に結像面(撮像素子11の受光面)において被写体像がどの程度振れるかを表す量であり、これを求めるには上記カメラ振れ量の他に、シャッタ秒時および撮影レンズの焦点距離がパラメータとして必要となる。センサ出力が一定であっても、シャッタ秒時が遅いほど、また焦点距離が長いほど像振れ量は大きくなるからである。パラメータとしてのシャッタ秒時は、ステップS2の露出演算によって求められた値が用いられ、また焦点距離は不図示の検出器からの情報が用いられる。
In step S5, the camera shake amount that is the output of the
次のステップS7では、算出された像振れ量を予め決められた振れ限界値と比較する。ここで、一般に像振れは、結像面における振れ量を30μm以下に抑えれば、通常の写真上では像振れとして認識されないとされており、この説を採用するならば振れ限界値を30μmとすればよい。算出された像振れ量が振れ限界値以内であれば、ステップS2で演算された絞り値およびシャッタ秒時で露光を行い(ステップS8)、露光によって得られた画像信号に対して画像処理を施し、圧縮した後記録する(ステップS9,S10)。 In the next step S7, the calculated image blur amount is compared with a predetermined blur limit value. Here, in general, image blur is considered not to be recognized as image blur on a normal photograph if the blur amount on the imaging plane is suppressed to 30 μm or less. If this theory is adopted, the blur limit value is set to 30 μm. do it. If the calculated image shake amount is within the shake limit value, exposure is performed with the aperture value and shutter time calculated in step S2 (step S8), and image processing is performed on the image signal obtained by the exposure. Compressed and recorded (steps S9 and S10).
一方、像振れ量が限界値を超える場合には、像振れが無視できないほど大きいと判断し、ステップS11で上記像振れ量に基づいてシャッタ秒時を高速の値に設定し直す。ここで設定されるシャッタ秒時は、像振れ量が限界値以内に収まるような値である。したがって、ステップS6で演算された像振れ量が大きいほどシャッタ秒時を速くする必要がある。続いてステップS12では、以下の連続撮影における露光回数Nを決定する。この露光回数Nは、当初ステップS2で設定されたシャッタ秒時と、ステップS11で再設定されたシャッタ秒時との差によって決まる。例えば、当初設定されたシャッタ秒時が1/30秒で、再設定されたシャッタ秒時が1/60秒であれば、その差は1段(光量では1/2)であるので、N=2となる。また当初設定されたシャッタ秒時が1/60秒で、再設定されたシャッタ秒時が1/250秒であれば、その差は2段(光量では1/4)であるので、N=4となる。 On the other hand, if the image blur amount exceeds the limit value, it is determined that the image blur is so large that it cannot be ignored. In step S11, the shutter speed is reset to a high speed value based on the image blur amount. The shutter time set here is such a value that the image blur amount falls within the limit value. Therefore, it is necessary to increase the shutter speed as the image blur amount calculated in step S6 increases. Subsequently, in step S12, the number of exposures N in the following continuous shooting is determined. The number of exposures N is determined by the difference between the shutter time initially set in step S2 and the shutter time reset in step S11. For example, if the initially set shutter speed is 1/30 seconds and the reset shutter time is 1/60 seconds, the difference is one stage (1/2 in light quantity), so N = 2. If the initially set shutter speed is 1/60 seconds and the reset shutter time is 1/250 seconds, the difference is two steps (1/4 in terms of light quantity), so N = 4 It becomes.
そして、ステップS14で露光回数がNに達したと判定されるまでステップS13で露光を連続して行う。N個の画像データはそれぞれバッファメモリ15に一時記憶され、通常の画像処理がなされた後に合成(加算)され(ステップS15)、次いで記録される(ステップS10)。これにより適正露出で、しかも像振れのない画像が得られる。
Then, exposure is continuously performed in step S13 until it is determined in step S14 that the number of exposures has reached N. Each of the N pieces of image data is temporarily stored in the
−第2の実施形態−
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。
本実施形態では、算出された像振れ量が振れ限界値を超える場合には、レリーズ操作がなされている間は連続して撮影を行い、得られた複数の画像データの中から最も像振れ量の少ないものをカメラが選択し、これを記録媒体に記録する。
-Second Embodiment-
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
In the present embodiment, when the calculated image shake amount exceeds the shake limit value, continuous shooting is performed while the release operation is performed, and the most image shake amount among the obtained plurality of image data. The camera selects the one with less and records it on the recording medium.
像振れの大小は、得られた複数の画像データを圧縮回路13でそれぞれソフト的に圧縮し、その圧縮画像データのサイズを比較することで判断できる。これは、像振れが大きいほど画像内の輪郭部分があいまいになり、圧縮データのデータサイズが必然的に大きくなることによる。したがって、上記連続撮影により得られた複数の画像データが全て同一シーンのデータであれば、そのうち最もデータサイズの小さいものが最も像振れの少ない画像ということができ、これを選択して記録媒体に記録する。この方法によれば、1回のみ撮影を行った場合と比べて像振れの少ない画像データが得られる可能性が高まる。
因みに、圧縮を行わない画像の場合は、像振れの大小に拘わらず画像データのサイズは一定(1画素分のデータサイズ×画素数)である。
The magnitude of image blur can be determined by compressing the obtained plurality of image data by the
Incidentally, in the case of an image that is not compressed, the size of the image data is constant (data size for one pixel × number of pixels) regardless of the magnitude of image blur.
そして、本実施形態では、上記の連続撮影を行うか1駒撮影に留めるかをカメラが像振れの度合いに応じて自動的に決めるので、撮影者はその選択に気を配る必要はなく、また連続撮影を行う必要がないとき(像振れが無視できるほど少ないとき)に無駄に連続撮影が行われることもない。 In this embodiment, since the camera automatically determines whether to perform the above continuous shooting or the single frame shooting according to the degree of image blur, the photographer does not need to pay attention to the selection. When continuous shooting is not required (when image blur is negligibly small), continuous shooting is not wasted.
なお、複数の画像データから最も像振れの少ない画像を選択する方法は上記のものに限定されず、例えば特開平11−164189号公報に開示されたような方法でもよい。 Note that the method for selecting the image with the least image blur from a plurality of image data is not limited to the above-described method, and for example, a method as disclosed in JP-A-11-164189 may be used.
図3は本実施形態の制御をソフト的に実現するためのフローチャートを示し、図2と同様のステップには同一のステップ番号を付してある。
ステップS7で像振れ量が限界値を超えると判定されると、ステップS51で最初の露光を行い、得られた画像データに対し、ステップS52で画像処理を施すとともに圧縮する。そして、ステップS53で圧縮された画像データをバッファメモリ15のA領域(以下、バッファA)に一時記憶する。最終的にこのバッファAの記憶データが記録されることになる。
FIG. 3 shows a flowchart for realizing the control of this embodiment in software, and the same steps as those in FIG. 2 are given the same step numbers.
If it is determined in step S7 that the image blur amount exceeds the limit value, the first exposure is performed in step S51, and the obtained image data is subjected to image processing and compression in step S52. Then, the image data compressed in step S53 is temporarily stored in the area A of the buffer memory 15 (hereinafter referred to as buffer A). Eventually, the data stored in the buffer A is recorded.
次に、ステップS54でレリーズスイッチSW2のオフが判定されるまでステップS55〜S59の処理を繰り返す。ステップS55,S56では上述と同様に露光、画像処理および圧縮を行い、圧縮された画像データをステップS57でバッファBに記憶する。ステップS58ではバッファA,Bの圧縮画像データのサイズを比較し、A≦BであればそのままステップS54に戻り、A>Bであれば、ステップS59でバッファBの画像データをバッファAに上書きしてステップS54に戻る。ステップS54でレリーズスイッチSW2のオフが判定されるとステップS60に進むが、この時点では、バッファAには複数回の露光によって得られた複数の画像データのうちデータサイズの最も小さいもの(像振れの最も少ないもの)が記憶されている。したがってステップS60では、そのバッファAの画像データを記録媒体に記録する。 Next, the processes in steps S55 to S59 are repeated until it is determined in step S54 that the release switch SW2 is turned off. In steps S55 and S56, exposure, image processing and compression are performed in the same manner as described above, and the compressed image data is stored in the buffer B in step S57. In step S58, the sizes of the compressed image data in the buffers A and B are compared. If A ≦ B, the process directly returns to step S54. If A> B, the image data in the buffer B is overwritten in the buffer A in step S59. Then, the process returns to step S54. If it is determined in step S54 that the release switch SW2 is off, the process proceeds to step S60. At this time, the buffer A has the smallest data size (image blurring) among a plurality of image data obtained by a plurality of exposures. Is stored in memory. Accordingly, in step S60, the image data in the buffer A is recorded on the recording medium.
−第3の実施形態−
本発明の第3の実施形態を説明する。
本実施形態では、像振れの大小に拘わらず通常どおり撮影を行うが、像振れ量が振れ限界値を超える場合には、生成された画像データに対して像振れ量に応じた輪郭強調処理を施す。輪郭強調機能は、市販の画像レタッチソフトなどでも採用されているように画像のシャープさを上げたり下げたりするもので、像振れを補正するものではないが、この機能を用いることで見かけ上像振れを目立たなくすることは可能である。
-Third embodiment-
A third embodiment of the present invention will be described.
In this embodiment, imaging is performed as usual regardless of the magnitude of the image blur. However, when the image blur amount exceeds the blur limit value, contour enhancement processing according to the image blur amount is performed on the generated image data. Apply. The contour enhancement function is used to increase or decrease the sharpness of the image as used in commercially available image retouching software, etc., and does not correct image blurring. It is possible to make the runout inconspicuous.
そこで本実施形態では、図4に示すように、像振れ量が限界値以内であれば通常の画像処理のみ行うが、限界値を超える場合には、通常の画像処理に加えて輪郭強調を施すようにした(ステップS70)。輪郭強調は、像振れ量が多いときには強くかける必要があるが、像振れ量が少ないときにはさほど強くする必要はない。むしろ輪郭強調が強すぎると写真が硬質化するという問題がある。そこで、演算された像振れ量に基づき、像振れ量が多いほど輪郭強調を強くかけるようにした。これは、例えば像振れ量と輪郭強調の強さとを対応づけたテーブルを予め格納しておくことで実現できる。これによれば、常に必要最小限の輪郭強調を施すことができ、像振れを目立たなくすることに加えて、必要以上に写真の持つ雰囲気を損なわずに済む。
なお、上記テーブルにおける像振れ量と輪郭強調の強さとの関係は、像振れ軽減を重視するか画像の雰囲気を重視するかで変わってくる。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, only normal image processing is performed if the image blur amount is within the limit value, but when the image blur amount exceeds the limit value, contour enhancement is performed in addition to the normal image processing. (Step S70). The contour enhancement needs to be strongly applied when the image blur amount is large, but does not need to be so strong when the image blur amount is small. Rather, if the edge enhancement is too strong, there is a problem that the photograph becomes hard. Therefore, based on the calculated image blur amount, the edge enhancement is more strongly applied as the image blur amount is larger. This can be realized, for example, by storing in advance a table in which the image blur amount and the edge enhancement strength are associated with each other. According to this, it is possible to always perform the minimum necessary contour enhancement, and in addition to making the image blur inconspicuous, it is not necessary to impair the atmosphere of the photograph more than necessary.
Note that the relationship between the amount of image blur and the strength of edge enhancement in the table varies depending on whether importance is attached to image blur reduction or the image atmosphere.
1 CPU
2 測光回路
3 振れセンサ
4 露出制御回路
11 撮像素子
12 画像処理回路
13 圧縮回路
14 記録回路
15 バッファメモリ
SW1 半押しスイッチ
SW2 レリーズスイッチ
1 CPU
2
Claims (3)
カメラ振れ量を検出する振れセンサと、
該振れセンサの出力に基づく像振れ量が所定の限界値を超える場合には、限界値以内に収まるように前記シャッタ秒時を高速側に変更するシャッタ秒時変更装置と、
前記シャッタ秒時が高速に変更された場合には、その変更の度合いに応じた枚数の撮影を連続して行う撮影制御装置と、
前記連続撮影にて生成された複数の画像データを加算方式で合成し出力する画像合成装置とを具備することを特徴とするデジタルスチルカメラ。 In a digital still camera that takes an image at the shutter speed based on the photometric result and obtains electrical image data,
A shake sensor for detecting camera shake amount;
A shutter time changing device that changes the shutter time to a high speed side so that the image shake amount based on the output of the shake sensor exceeds a predetermined limit value,
When the shutter speed is changed at high speed, a shooting control device that continuously performs shooting of the number of sheets according to the degree of the change;
A digital still camera comprising: an image composition device that composes and outputs a plurality of image data generated by the continuous photographing by an addition method.
カメラ振れ量を検出する振れセンサと、
該振れセンサの出力に基づく像振れ量が所定の限界値以内であれば通常の撮影を行い、前記限界値を超える場合には、複数枚の撮影を連続して行い、該連続撮影にて生成された複数の画像データから最も像振れ量の少ないデータを選択して出力する撮影制御装置とを具備することを特徴とするデジタルスチルカメラ。 In a digital still camera that obtains electrical image data by shooting,
A shake sensor for detecting camera shake amount;
If the image blur amount based on the output of the shake sensor is within a predetermined limit value, normal shooting is performed. If the image blur amount exceeds the limit value, a plurality of images are continuously shot and generated by the continuous shooting. A digital still camera comprising: a photographing control device that selects and outputs data having the smallest image blur amount from the plurality of image data.
カメラ振れ量を検出する振れセンサと、
撮影時に前記振れセンサの出力に基づく像振れ量が所定の限界値を超える場合には、当該撮影によって得られた画像データに対し、前記像振れ量に応じた輪郭強調処理を施す画像処理装置とを具備することを特徴とするデジタルスチルカメラ。 In a digital still camera that obtains electrical image data by shooting,
A shake sensor for detecting camera shake amount;
An image processing device that performs contour enhancement processing according to the image shake amount on image data obtained by the shooting when the image shake amount based on the output of the shake sensor at the time of shooting exceeds a predetermined limit value; A digital still camera comprising:
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