JP2005197900A

JP2005197900A - 電子カメラ

Info

Publication number: JP2005197900A
Application number: JP2004000731A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Hara; 浩隆原
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2004-01-06
Filing date: 2004-01-06
Publication date: 2005-07-21

Abstract

【課題】回路規模やメモリ容量の増大なしに動き検出を行えるようにした電子カメラを提供する。
【解決手段】撮像素子からの画像信号の輪郭を抽出する輪郭抽出処理手段１と、輪郭抽出した画像信号の重心座標を算出する重心座標算出手段２と、連続する画像信号の各重心点間の動き量を算出する動き量算出手段３と、算出された動き量により手ぶれ画像を判断する手ぶれ画像判断手段４とを備えて電子カメラを構成する。
【選択図】図１

Description

この発明は、電子カメラに関し、特に回路規模やメモリ容量の増大なしに動き検出を行うことを可能にした電子カメラに関する。

一般に、電子カメラにおいて、手ぶれ画像の記憶媒体への書き込みを防止するために、操作者に手ぶれ画像であることを知らせる手法がある。このときの手ぶれの判断として、振動検出器や、加速度センサーや、パターンマッチング方法を用いる手法が提案されている。例えば、カメラの振動を検出する振動検出器を用いて手ぶれの判断を行うものとしては、特開平１１−８８８１０号公報に、手ぶれ量に応じた電圧を出力する加速度センサーを用いるものとしては、特開２０００−３４１６２０号公報に、動き検出としてパターンマッチング方法を用いるものとしては、特開２００１−１４５０１４号公報に、それぞれ開示されている。
特開平１１−８８８１０号公報特開２０００−３４１６２０号公報特開２００１−１４５０１４号公報

しかしながら、上記特開平１１−８８８１０号公報及び特開２０００−３４１６２０号公報に開示されたものは、手ぶれ検出のために新たに実装品が必要となり、コストアップが避けられない。また、パターンマッチング方法を用いるものにおいては、回路規模、メモリ容量が大きくなり、やはり、コストアップが避けられない。この点に関し、特開２００１−１４５０１４号公報では、エッジ抽出したデータを２値化処理した後、パターンマッチング方法で動き量を検出することにより、回路規模、メモリ容量を削減することが提案されている。しかしながら、回路規模、メモリ容量の更なる削減を実現できる余地がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、動き検出のための実装品の追加や、動き検出のための回路規模、メモリ容量の増大なしに動き検出を行え、また、撮影シーンに応じて撮影対象物に対し、より正確に動き検出することが可能な電子カメラを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、図１の概念図に示すように、撮像素子からの画像信号の輪郭を抽出する輪郭抽出処理手段と、輪郭抽出した画像信号の重心座標を算出する重心座標算出手段と、連続する画像信号の各重心点間の動き量を算出する動き量算出手段と、算出された動き量により手ぶれ画像を判断する手ぶれ画像判断手段とを備えて電子カメラを構成するものである。

このように構成された請求項１に係る電子カメラにおいては、撮像素子からの画像信号は、輪郭抽出処理手段１に入力され、輪郭抽出画像信号が生成される。この輪郭抽出画像信号は重心座標算出手段２に入力され、その重心点が算出される。順次入力されてくる重心点と、先の画像信号の重心点とから動き量算出手段３により動き量が求められ、手ぶれ画像判断手段４により、その動き量に基づき手ぶれの有無が判断される。

請求項２に係る発明は、図２の概念図に示すように、請求項１に係る電子カメラにおいて、前記輪郭抽出処理手段は、入力画像信号の輪郭を抽出する輪郭抽出手段と、該輪郭抽出手段で輪郭抽出を行うにあたり、撮影シーンにより輪郭抽出するデータ領域を設定する輪郭抽出エリア設定手段を備えていることを特徴とするものである。

このように構成された請求項２に係る電子カメラにおていは、入力画像信号をから輪郭抽出手段11で輪郭抽出画像信号を生成するが、このとき輪郭抽出するエリアを輪郭抽出エリア設定手段12において輪郭抽出エリアの設定を行う。通常は表示画面中央部に注目被写体を写すことから、表示画像中央部の表示エリアに輪郭抽出エリアが設定される。なお、幾つかのサイズの輪郭抽出エリアを設定しておき、撮影シーンにより操作者が外部入力により輪郭抽出エリアを選択できるようにしてもよいし、撮影シーンに合わせて操作者が任意に最適な輪郭抽出エリアを設定するようにしてもよい。そして、設定された輪郭抽出エリア内において輪郭抽出手段11で輪郭抽出画像信号が生成され、この輪郭抽出画像信号は、２値化処理手段13で２値化処理される。

請求項３に係る発明は、図３の概念図に示すように、請求項２に係る電子カメラにおいて、前記輪郭抽出処理手段は、輪郭抽出を行うにあたり、撮影シーンにより輪郭抽出する輝度レベルを設定する輪郭抽出輝度レベル設定手段を更に備えていることを特徴とするものである。

このように構成された請求項３に係る電子カメラにおいては、入力画像信号から輪郭抽出手段11で輪郭抽出画像信号を生成するが、このとき、輪郭抽出するエリアを輪郭抽出エリア設定手段12で、輪郭抽出する輝度レベルを輪郭抽出輝度レベル設定手段14で、それぞれ設定する。そして、以上の設定に基づいて生成された輪郭抽出画像信号は、2 値化処理手段13で2 値化処理される。

請求項４に係る発明は、請求項１に係る電子カメラにおいて、前記手ぶれ画像判断手段からの判断結果に基づいて手ぶれの警告を発し、再撮影を促す出力手段を更に備えていることを特徴とするものである。

このように構成された請求項４に係る発明によれば、手ぶれ画像判断手段により手ぶれと判断された場合、出力手段により、警告表示がなされ、再撮影が促される。

請求項１に係る発明によれば、画像信号の輪郭の重心点を用いて、順次入力される画像信号の動き量を演算するように構成することにより、回路規模、メモリ容量の増大なしに動き検出を行うことが可能となる。請求項２に係る発明によれば、請求項１に係る発明の効果に加え、輪郭抽出エリアの設定外エリアにおける被写体の動きを動き量の算出に含んでしまうことを防ぐことができる。例えば、高速移動物体を撮影するとき、操作者は流し撮りを行うが、輪郭抽出エリアを小さく設定したサイズを選択することにより、注目被写体周辺の画像ぶれを手ぶれと判断することを防止する。また、輪郭抽出エリア設定外に高速移動物体が存在した場合など、注目していない画像データの動きを除外できるので注目被写体である画像付近の輪郭抽出データのみを使用して重心点を求められることになり、より注目被写体の正確な動き量を求めることができ、手ぶれを判断できる。

請求項３に係る発明によれば、輪郭抽出エリア設定手段12で設定された輪郭抽出エリア内であっても、被写体が流れ星などの高輝度の光源体である場合、輪郭抽出輝度レベル設定手段14で設定する輝度レベル値の範囲で輪郭抽出を行うので、注目被写体である流れ星を輪郭抽出データから除外できる。したがって、請求項２に係る発明の効果に加え、流れ星等の高輝度の被写体の動き量を手ぶれと判断することなく、手ぶれに関し、より正確な動き量を求めることができ、より正確な手ぶれ判断を行うことができる。請求項４に係る発明によれば、手ぶれ画像判断手段により手ぶれと判断されると、出力手段により、警告表示がなされ、再撮影を促すことができる。

次に、発明を実施するための最良の形態について説明する。

図４及び図５に基づいて、本発明に係る電子カメラの具体的な実施例について説明する。図４は、本発明の実施例に係る電子カメラ全体の構成を示すブロック図である。21はレンズであり、該レンズ21から入射された光像は、図示しない色フィルタを介してＣＣＤイメージャ22に照射される。ＣＣＤイメージャ22で得られた画像信号は、プリプロセス回路23で増幅、波形整形、ノイズ除去等の所定の処理が行われた後、アナログデジタル変換器24でデジタルデータ化される。

デジタルデータ化された画像信号は、画像処理回路25で種々の画像処理が行われ、画像処理が施された画像信号はバス26を介して、メモリ制御回路27の指示に従って、ＳＤＲＡＭ28に書き込まれる。書き込まれた画像信号は、その後メモリ制御回路27の指示に従って、バス26を介してビデオエンコーダ29に入力される。ビデオエンコーダ29は、入力された画像信号をＮＴＳＣもしくはＰＡＬ方式に従った映像信号を生成し、生成した映像信号を出力手段としてのモニタ33で表示させる。

一方、ＳＤＲＡＭ28に書き込まれた画像信号は、その後メモリ制御回路27の指示に従って、バス26を介してＪＰＥＧコア30に入力される。入力された画像信号は、ＣＰＵ31から指示される圧縮率に従って画像信号を圧縮する。圧縮された画像信号はＣＰＵ31の指示に従い、メモリカード32に書き込まれる。

図５は、図４に示した実施例における画像処理回路25の詳細な回路構成を示すブロック図である。図４におけるアナログデジタル変換器24でデジタルデータ化された入力画像信号を、輪郭抽出処理手段40へ入力し、輪郭抽出させた画像信号を生成させる。すなわち、輪郭抽出処理手段40では、まずデジタルデータ化された入力画像信号を、輪郭抽出手段41で輪郭抽出する。このとき、輪郭抽出するエリアは輪郭抽出エリア設定手段42で設定し、輪郭抽出する輝度レベルを輪郭抽出輝度レベル設定手段43で設定する。輪郭抽出手段41で生成した輪郭抽出画像信号は、2 値化処理手段44で輪郭抽出された画像信号を２値化処理する。

次に、２値化処理された画像信号の白データ部の重心座標を、重心座標算出手段45において算出し、入力画像信号の最新の重心座標を保持する。動き量算出手段46では、順次入力されてくる最新の重心座標と、重心座標算出手段45で保持されていた重心座標から、2 フレーム間の動き量を算出する。手ぶれ画像判断手段47は、その動き量と、設定されている値とを比較し、設定値を超えた場合に、手ぶれ画像と判断する。手ぶれ画像と判断された場合、再撮影を促す警告をモニタ33に表示させる信号を出力する。なお、図５において、48はメモリ制御回路27とＳＤＲＡＭ28からなる記憶手段である。

次に、このように構成されている画像処理装置25の更に詳細な動作について説明する。入力画像信号が順次入力され、図５の輪郭抽出手段41において撮像された被写体のエッジ部分を抽出させる。このとき、輪郭抽出する画像データのエリア設定を輪郭抽出エリア設定手段42で行い、設定されたエリア内の画像データで輪郭抽出を行う。ここで、輪郭抽出エリアの設定は、通常は表示画面中央部に注目被写体を写すことから、表示画像中央部の表示エリアに輪郭抽出エリアを設定しておく。また、幾つかの輪郭抽出エリアサイズを設定しておき、撮影シーンにより操作者が外部入力により輪郭抽出エリアを選択できるようにしておく。例えば、高速移動物体を撮影するとき、操作者は流し撮りを行うが、輪郭抽出エリアを小さく設定したサイズを選択することにより、注目被写体周辺の画像ぶれを手ぶれと判断することを防止する。また、撮影シーンに合わせて操作者が任意に最適な輪郭抽出エリアを設定することもできる。

また、輪郭抽出する輝度レベルを輪郭抽出輝度レベル設定手段43で行い、設定された輝度レベル範囲内の画像データで輪郭抽出を行う。これにより、輪郭抽出エリア設定手段42で設定された輪郭抽出エリア内であっても、被写体が流れ星などの高輝度の光源体である場合、輪郭抽出輝度レベル設定手段43で設定する輝度レベル値の範囲で輪郭抽出を行うこととなり、注目被写体である流れ星を動き量を算出する輪郭抽出データから除外できる。これにより流れ星の動き量を手ぶれと判断することなく、手ぶれに関し、より正確な動き量を求めることができ、より正確な手ぶれ判断を行うことができる。

次に、輪郭抽出された画像信号を２値化処理手段44において２値化（白と黒の画像信号）処理し、重心座標算出手段45において２値化処理した画像信号の白データ部の重心座標点を、以下の式により求める。
Ｘ座標＝Σ_X／Ｎ，Ｙ座標＝Σ_Y／Ｎ
ここで、Σ_Xは画像信号の白データ部のＸ座標値の合計、Σ_Yは画像信号の白データ部のＹ座標値の合計、Ｎは白データ部のデータ数を示している。

求められた重心座標は、重心座標算出手段45において1 フレーム期間保持される。動き量算出手段46では、順次入力されてくる最新の重心座標と、重心座標算出手段45で保持されていた重心座標から、２フレーム間の動き量を算出する。操作者により静止画を得るために、シャッターボタンが押された場合、先の動き量と、設定値とが比較され、設定値を超えた場合に、手ぶれ画像判断手段47は手ぶれ画像と判断する。手ぶれ画像と判断した場合、手ぶれ画像判断手段47は、再撮影を促す警告をモニタに表示させる信号を出力する。操作者は、モニタに表示される警告を基に、手ぶれ画像をメモリカードに記録させるか、させないか判断する。操作者により記録キャンセルボタンがＯＮされた場合、記憶手段48（図４におけるメモリ制御回路27とＳＤＲＡＭ28）に信号が送られ、メモリカード32への画像信号出力を禁止し、手ぶれ画像データのメモリカードへの記録を防止すると共に、再撮影を行うことが可能となる。

なお、上記実施例において、動き量算出手段46の先に手ぶれ補正手段を配置すれば、動き量算出手段46で求められた動き量に基づいて、手ぶれ補正手段でＣＣＤメージャ及びレンズを動作させることにより手ぶれを軽減した撮像を行うことができるという特有の効果が得られる。

請求項１に係る発明を説明するための概念図である。請求項２に係る発明を説明するための概念図である。請求項３に係る発明を説明するための概念図である。本発明に係る電子カメラの実施例を示す概略ブロック図である。図４に示した実施例における画像処理回路の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１輪郭抽出処理手段
２重心座標算出手段
３動き量算出手段
４手ぶれ画像判断手段
５記憶手段
11 輪郭抽出手段
12 輪郭抽出エリア設定手段
13 ２値化処理手段
14 輪郭抽出輝度レベル設定手段
21 レンズ
22 ＣＣＤイメージャ
23 プリプロセス回路
24 アナログデジタル変換器
25 画像処理回路
26 バス
27 メモリ制御回路
28 ＳＤＲＡＭ
29 ビデオエンコーダ
30 ＪＥＰＥＧコア
31 ＣＰＵ
32 メモリカード
33 モニタ
40 輪郭抽出処理手段
41 輪郭抽出手段
42 輪郭抽出エリア設定手段
43 輪郭抽出輝度レベル設定手段
44 ２値化処理手段
45 重心座標算出手段
46 動き量算出手段
47 手ぶれ画像判断手段
48 記憶手段

Claims

撮像素子からの画像信号の輪郭を抽出する輪郭抽出処理手段と、輪郭抽出した画像信号の重心座標を算出する重心座標算出手段と、連続する画像信号の各重心点間の動き量を算出する動き量算出手段と、算出された動き量により手ぶれ画像を判断する手ぶれ画像判断手段とを備えていることを特徴とする電子カメラ。
前記輪郭抽出処理手段は、入力画像信号の輪郭を抽出する輪郭抽出手段と、該輪郭抽出手段で輪郭抽出を行うにあたり、撮影シーンにより輪郭抽出するデータ領域を設定する輪郭抽出エリア設定手段を備えていることを特徴とする請求項１に係る電子カメラ。
前記輪郭抽出処理手段は、輪郭抽出を行うにあたり、撮影シーンにより輪郭抽出する輝度レベルを設定する輪郭抽出輝度レベル設定手段を更に備えていることを特徴とする請求項２に係る電子カメラ。
前記手ぶれ画像判断手段からの判断結果に基づいて手ぶれの警告を発し、再撮影を促す出力手段を更に備えていることを特徴とする請求項１に係る電子カメラ。