JP2006050149A - Panning photographic method and photographing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、移動する被写体を追尾して流し撮りを行う方法および撮影装置に関するものであり、特に詳細には、撮影領域内をほぼ一定の速度と向きで反復的に移動する被写体に対して流し撮りを行う方法および装置に関するものである。 The present invention relates to a method and an imaging apparatus for tracking a moving subject and performing panning, and in particular, to a subject that repeatedly moves in an imaging region at a substantially constant speed and direction. The present invention relates to a method and apparatus for performing shooting.
疾走するレーシングカーや走行する列車等の移動する被写体(以下、移動被写体という)を追尾し、移動被写体の像はぶれないようにするとともに、背景が流れるように撮影する流し撮り手法が知られている。これにより、移動被写体のスピード感が強調された画像を得ることができる。 There is a known panning technique for tracking moving subjects (hereinafter referred to as moving subjects) such as sprinting racing cars and traveling trains so that the image of the moving subject is not blurred and the background is flowing. Yes. Thereby, it is possible to obtain an image in which the sense of speed of the moving subject is emphasized.
従来、この流し撮りを行う場合には、撮影者が移動被写体の移動方向と同じ方向にカメラを振ることとによって、手動で、移動被写体が画像中で相対的に静止した状態を作り出していたが、手動で行うがゆえに、撮影に失敗することも多く、撮影の精度が低いという問題があった。 Conventionally, when performing this panning shot, the photographer manually creates a state where the moving subject is relatively stationary in the image by shaking the camera in the same direction as the moving subject. However, since it is performed manually, there are many cases where shooting fails, and there is a problem that the accuracy of shooting is low.
そこで、撮影者がカメラを手動で振ることなく、この流し撮りを行うことができるカメラが提案されている。 In view of this, there has been proposed a camera that allows the photographer to perform this panning without manually shaking the camera.
例えば、補正光学系とこれを制御する手段とを設け、撮影者によって予め入力・設定された移動被写体の速度と移動被写体までの距離とに応じて、補正光学系を移動被写体の移動方向に駆動させることによって、流し撮りを実現するカメラが知られている(例えば、特許文献1)。 For example, a correction optical system and a means for controlling the correction optical system are provided, and the correction optical system is driven in the moving direction of the moving subject according to the speed of the moving subject input and set in advance by the photographer and the distance to the moving subject. By doing so, a camera that realizes panning is known (for example, Patent Document 1).
また、移動被写体と撮影レンズとの間に配設した可変頂角プリズムと速度センサとを設け、速度センサが検知した移動被写体の速度に応じて可変頂角プリズムの頂角を制御することによって移動被写体からの反射光線の屈折角を変化させ、反射光線が撮影面の同一箇所に到達するようにしたカメラも知られている(例えば、特許文献2)。 In addition, a variable apex angle prism and a speed sensor arranged between the moving subject and the photographic lens are provided, and the apex angle of the variable apex angle prism is controlled according to the speed of the moving subject detected by the speed sensor. A camera is also known in which the refraction angle of the reflected light beam from the subject is changed so that the reflected light beam reaches the same location on the imaging surface (for example, Patent Document 2).
さらに、多点測距部を備えたカメラ本体とカメラ本体を回動させる回動装置とを設け、カメラ側で、多点測距部によって測距された値から、移動被写体の位置と移動被写体の速度とを検知し、移動被写体が所定の位置に到達したことを検知したら、カメラ回動装置側で、移動被写体の速度に応じてカメラ本体を回動させることによって、移動被写体を自動的に追尾して撮影するカメラも知られている(例えば、特許文献3)。
しかしながら、特許文献1記載のカメラでは、移動被写体の速度や距離を予め入力する必要があり、この作業は、撮影者にとっては面倒なものとなってしまう。また、特許文献2や3に記載のカメラでは、カメラにセンサを付加する必要があり、装置の大型化や高価格化につながってしまう。
However, in the camera described in Patent Document 1, it is necessary to input the speed and distance of the moving subject in advance, and this operation is troublesome for the photographer. Further, in the cameras described in
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、撮影領域内をほぼ一定の速度と向きで反復的に移動する被写体に対する流し撮りの自動化を、撮影者が面倒な設定操作や作業を行うことなく、特別なセンサを使用せず安価に実現する方法および撮影装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and automates panning for a subject that repeatedly moves in a shooting area at a substantially constant speed and orientation, so that a photographer can perform troublesome setting operations and operations. It is an object of the present invention to provide a method and an imaging apparatus that can be realized at low cost without using a special sensor.
本発明による流し撮り方法は、撮影装置によって、その撮影装置に対して相対的に移動する被写体(以下、移動被写体という)を追尾して撮影する流し撮りを行う方法であって、撮影装置の撮影領域内をほぼ一定の速さと向きで反復的に移動する移動被写体を追尾せずにその撮影装置で撮影し、移動被写体の像がぶれた写真画像のデジタル画像データを生成し、生成されたデジタル画像データに基づいて、移動被写体の画像中におけるぶれの大きさを表すぶれ情報を取得し、そのぶれ情報に基づいて移動被写体が画像中を移動する速さを求め、その速さと予め入力された被写体の移動の向きとに応じて、移動被写体が静止画像として撮影されるような速さと向きをもって撮影装置の撮影系を移動させながら、移動被写体を撮影することを特徴とする。 The panning method according to the present invention is a method for performing panning that uses a photographing device to track and photograph a subject that moves relative to the photographing device (hereinafter referred to as a moving subject). A moving subject that repeatedly moves within an area at a constant speed and orientation is photographed by the photographing device without tracking, and digital image data of a photographic image in which the moving subject is blurred is generated. Based on the image data, blur information representing the magnitude of blur in the moving subject image is acquired, and based on the blur information, the speed at which the moving subject moves in the image is obtained, and that speed is input in advance. According to the direction of movement of the subject, the moving subject is photographed while moving the photographing system of the photographing apparatus with such a speed and direction that the moving subject is photographed as a still image. To.
また、本発明による流し撮り撮影装置は、本発明による流し撮り方法を実現するものである。すなわち、移動被写体の移動の向きを入力する向き入力手段と、撮影装置によって移動被写体を追尾せずに撮影された、移動被写体の画像がぶれたデジタル写真画像に基づいて、移動被写体の画像中におけるぶれの大きさを表すぶれ情報を取得するぶれ情報取得手段と、そのぶれ情報に基づいて移動被写体が画像中を移動する速さを求める演算手段と、その速さと向き入力手段によって入力された移動被写体の移動の向きとに応じて、移動被写体が静止画像として撮影されるような速さと向きをもって撮影装置の撮影系を移動させる撮影系駆動手段とを設けたことを特徴とする。 The panning photographing device according to the present invention realizes the panning method according to the present invention. That is, in the moving subject image based on the direction input means for inputting the moving direction of the moving subject and the digital photograph image in which the moving subject image is blurred, which is shot without tracking the moving subject by the photographing apparatus. Blur information acquisition means for acquiring blur information representing the magnitude of the blur, calculation means for obtaining the speed at which the moving subject moves in the image based on the blur information, and movement input by the speed and direction input means An imaging system driving unit is provided that moves the imaging system of the imaging apparatus with such a speed and direction that a moving object is captured as a still image according to the direction of movement of the object.
次に、本発明による流し撮り方法および撮影装置の詳細について説明する。 Next, details of the panning method and the photographing apparatus according to the present invention will be described.
「撮影装置に対して相対的に移動する被写体」(移動被写体)は、この撮影装置の撮影領域内をほぼ一定の速さと向きで反復的に移動するものであることが好ましい。ここで「反復的に移動する」とは、同一の被写体が所定の場所を周回することによって、同じ位置をほぼ一定の速さと向きで何度も通過することや、同種の被写体が同じ位置をほぼ一定の速さと向きで何度も通過すること等が考えられる。前者の被写体の具体例としては、カーレースにおいてサーキットを周回する同一のレーシングカーや運動会においてトラックを周回する同一のリレーの走者、スピードスケート競技においてリンクを周回しながら滑走する同一の選手等が考えられ、後者の被写体の具体例としては、線路上を走る同種の列車(例えば、同種の特急列車であれば同一の列車でなくてもよい)等が考えられる。 The “subject moving relative to the photographing device” (moving subject) is preferably one that repeatedly moves within the photographing region of the photographing device at a substantially constant speed and direction. Here, “repeatedly moving” means that the same subject goes around a predetermined place so that it passes through the same position many times at a substantially constant speed and direction, or the same type of subject takes the same position. It may be possible to pass many times at a substantially constant speed and direction. Specific examples of the former subject include the same racing car that circulates a circuit in a car race, the same relay runner that circulates a track in an athletic meet, and the same player that sprints around a link in a speed skating event. As a specific example of the latter subject, the same type of train running on the track (for example, the same train may not be the same train) may be considered.
「被写体の像がぶれた」とは、このような移動被写体を追尾せずに撮影することによって、撮影装置のシャッターが開いている間に、移動被写体が撮影装置に対して相対的に移動するため、撮影された画像中の移動被写体の像が流れるようにぼやけた状態を意味する。 “The image of the subject is blurred” means that the moving subject moves relative to the photographing device while the shutter of the photographing device is open by photographing such a moving subject without tracking. Therefore, it means a blurred state so that an image of the moving subject in the photographed image flows.
「デジタル写真画像に基づいて、移動被写体の画像中におけるぶれの大きさを表すぶれ情報を取得する」方法の具体例としては、デジタル写真画像に対して、複数の異なる方向毎にエッジを検出し、各方向におけるエッジの特徴量を取得し、取得されたエッジ特徴量に基づいて、デジタル写真画像における移動被写体のぶれの大きさを求める方法が考えられる。 As a specific example of the method of “obtaining blur information indicating the magnitude of blur in a moving subject image based on a digital photographic image”, an edge is detected in a plurality of different directions from a digital photographic image. A method is conceivable in which edge feature amounts in each direction are acquired, and the magnitude of blurring of the moving subject in the digital photographic image is obtained based on the acquired edge feature amounts.
「ぶれ情報に基づいて、被写体が移動する速さ」を求める方法の具体例としては、ぶれ情報中のぶれの大きさと撮影装置のシャッター速度とに基づいて求める方法が考えられる。 As a specific example of the method of obtaining “the speed at which the subject moves based on the shake information”, a method of obtaining based on the magnitude of the shake in the shake information and the shutter speed of the photographing apparatus can be considered.
「(移動被写体の)速さと向きに応じて、移動被写体が静止画像として撮影されるような速さと向きをもって撮影装置の撮影系を移動させる」方法としては、公知の手ぶれ補正手段を用いた方法を応用することが考えられる。すなわち、手ぶれの向きと速さを入力として、撮影装置の手ぶれによる動きを打ち消すように撮影系を移動させる公知の手ぶれ補正手段に対して、入力情報として手ぶれの向きと速さの代わりに移動被写体の移動する向きと速さを与えるとともに、この向きの情報に応じて手ぶれ補正手段が撮影系を移動させる向きを逆転させることによって実現することが可能である。このように撮影系の移動の向きを逆転させる必要があるのは、手ぶれ補正のための入力情報、すなわち手ぶれにより撮影装置が移動する向きに応じて撮影系を移動させる場合、この撮影装置の移動による被写体の像のぶれを補正するために、この入力となる撮影装置の移動の向きとは逆向きに撮影系を移動させる必要があるのに対し、流し撮りのための入力情報、すなわち移動被写体が移動する向きに応じて撮影系を移動させる場合には、移動被写体が静止画像として撮影されるようにするために、この入力となる移動被写体の移動の向きと同じ向きに撮影系を移動させる必要があるからである。具体例としては、移動被写体の移動する向きと速さに応じて、撮影装置の補正光学系を移動させることが考えられる。ここで、補正光学系とは、撮影光学系の光軸を偏向するための光学系であり、例えば、撮影光学系(フォーカスレンズ等)の前方に配置した可変頂角プリズム(特許文献2等参照)や撮影光学系の後方に配置した補正用のレンズ(特開平7−20547号公報等参照)等が考えられる。また、撮影装置が撮影素子上に被写体の画像を結像するものである場合には、移動被写体の移動する向きと速さに応じて、補正光学系を移動させるのではなく、撮影装置の撮影素子を移動させるようにしてもよい(特開2000−307937号公報等参照)。また、撮影装置本体を回動させるようにしてもよい(特許文献3参照)。
As a method of “moving the photographing system of the photographing apparatus with such a speed and direction that a moving subject is photographed as a still image according to the speed and direction of (moving subject)”, a method using a known camera shake correction unit Can be applied. That is, with respect to known camera shake correction means for moving the imaging system so as to cancel the movement caused by camera shake by inputting the direction and speed of camera shake, the moving subject is used as input information instead of the direction and speed of camera shake. It is possible to realize this by giving the moving direction and speed of the camera, and reversing the direction in which the camera shake correcting means moves the imaging system in accordance with the information on the direction. In this way, it is necessary to reverse the direction of movement of the photographing system because the input information for camera shake correction, that is, when the photographing system is moved in accordance with the direction in which the photographing apparatus moves due to camera shake, In order to correct the image blur of the subject due to the movement, it is necessary to move the photographing system in the direction opposite to the direction of movement of the photographing apparatus as the input, whereas the input information for the panning, that is, the moving subject When the shooting system is moved in accordance with the direction in which the camera moves, the shooting system is moved in the same direction as the moving direction of the moving subject that is the input so that the moving subject is shot as a still image. It is necessary. As a specific example, it is conceivable to move the correction optical system of the photographing apparatus according to the moving direction and speed of the moving subject. Here, the correction optical system is an optical system for deflecting the optical axis of the photographing optical system. For example, a variable apex angle prism (see
本発明の流し撮り方法および撮影装置は、撮影装置の撮影領域内をほぼ一定の速さと向きで反復的に移動する移動被写体を追尾せずに撮影された、移動被写体の画像がぶれたデジタル写真画像に基づいて、移動被写体のぶれ情報を求め(ぶれ情報取得手段)、そのぶれ情報に基づいて移動被写体が画像中を移動する速さを求め(演算手段)、その速さと予め(向き入力手段によって)入力された移動被写体の移動の向きに応じて、移動被写体が静止画像として撮影されるような速さと向きをもって撮影装置の撮影系を移動させながら(撮影系駆動手段)、移動被写体を撮影する。したがって、流し撮りの際の撮影系の移動量を、その前に撮影した、移動被写体の画像がぶれたデジタル写真画像に対する画像処理によって求めるようにしたので、移動被写体に対する流し撮りの自動化を、撮影者が面倒な設定操作や作業を行うことなく、特別なセンサ等の装置を使用せず安価に実現することが可能になる。 According to the panning method and the photographing apparatus of the present invention, a digital photograph in which an image of a moving subject is blurred, which is photographed without tracking a moving subject that repeatedly moves within a photographing region of the photographing device at a substantially constant speed and direction. Based on the image, the shake information of the moving subject is obtained (blur information acquisition means), and the speed at which the moving subject moves in the image is obtained based on the shake information (calculation means). According to the input moving direction of the moving subject, the moving subject is photographed while moving the photographing system of the photographing apparatus (photographing system driving means) at such a speed and direction that the moving subject is photographed as a still image. To do. Therefore, the amount of movement of the shooting system at the time of panning is calculated by image processing on the digital photograph image in which the image of the moving subject was blurred before shooting. It can be realized at low cost without using a special sensor or the like without a troublesome setting operation or operation by a person.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の実施形態となる流し撮り装置が搭載されたデジタルスチルカメラ1は、静止画の撮影における流し撮りモードを備えたものである。この流し撮りモードでは、予め被写体の移動の向きを入力しておくとともに、まず被写体の試し撮りによって取得した画像に基づいて被写体の移動する速さを算出し、算出された被写体の速さと入力された被写体の移動の向きとに応じて、被写体が静止画像として撮影されるような速さと向きをもってデジタルスチルカメラの1の補正光学系を移動させることによって、流し撮りを行う。図1は、本発明の実施形態となる、流し撮り装置が搭載されたデジタルスチルカメラ1の背面を中心とする斜視図である。図に示すように、このデジタルスチルカメラ1の背面には、撮影者による操作のためのインターフェースとして、動作モードスイッチ11、メニュー/OKボタン12、ズーム/上下矢印レバー13、左右矢印ボタン14、Back(戻る)ボタン15、表示切替ボタン16を有している他、ファインダ17、液晶モニタ18を有している。また、上面には、シャッターボタン19を有している。図2は、このデジタルスチルカメラ1の前面を中心とする斜視図である。図に示すように、前面には、レンズ20、レンズカバー21、電源スイッチ22、ファインダ窓23、ストロボ24、セルフタイマーランプ25を有している。
A digital still camera 1 equipped with a panning apparatus according to an embodiment of the present invention has a panning mode for shooting a still image. In this panning mode, the direction of movement of the subject is input in advance, and first, the speed of movement of the subject is calculated based on the image acquired by trial shooting of the subject, and the calculated speed of the subject is input. Depending on the direction of movement of the subject, the panning shot is performed by moving one correction optical system of the digital still camera with such a speed and direction that the subject is photographed as a still image. FIG. 1 is a perspective view centering on the back surface of a digital still camera 1 equipped with a panning apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, on the back of the digital still camera 1, an operation mode switch 11, a menu /
動作モードスイッチ11は、静止画撮影モード、動画撮影モード、再生モードの各動作モードを切り替えるためのスライドスイッチである。 The operation mode switch 11 is a slide switch for switching operation modes of a still image shooting mode, a moving image shooting mode, and a playback mode.
メニュー/OKボタン12は、押下することによって、撮影モード、ストロボ発行モード、記録画素数や感度等の設定を行うための各種メニューを液晶モニタ18に表示させたり、液晶モニタ18に表示されたメニューに基づく選択・設定を確定させたりするためのボタンである。
When the menu /
ズーム/上下矢印レバー13は、上下方向にレバーを倒すことによって、撮影時は望遠/広角の調整を行い、各種設定時は液晶モニタ18に表示されるメニュー画面中のカーソルを上下に移動させるためのレバーである。また、本発明における被写体の移動の向きの入力にも使用される。
The zoom / up / down
左右矢印ボタン14は、各種設定時に液晶モニタ18に表示されるメニュー画面中のカーソルを左右に移動させるためのボタンである。また、本発明における被写体の移動の向きの入力にも使用される。
The left and
Back(戻る)ボタン15は、押下することによって、各種設定操作を中止し、1つ前の画面に戻るためのボタンである。
The
表示切替ボタン16は、押下することによって、液晶モニタ18の表示のON/OFF、各種ガイド表示、文字表示のON/OFF等を切り替えるためのボタンである。
The
各ボタン、レバーの操作によって設定された内容は、液晶モニタ18中の表示や、ファインダ内のランプ、スライドレバーの位置等によって確認することができるようになっている。
The contents set by the operation of each button and lever can be confirmed by the display on the
液晶モニタ18は、撮影の際に被写体確認用のスルー画を表示することにより、電子ビューファインダとして機能するほか、撮影後の静止画や動画の再生表示、各種設定メニューの表示を行う。 The liquid crystal monitor 18 functions as an electronic viewfinder by displaying a through image for confirming a subject at the time of shooting, and also displays a still image and a moving image after shooting and displays various setting menus.
図3は、デジタルスチルカメラ1の構成を示すブロック図である。デジタルカメラ1は、撮影した画像の画像データを、Exif形式の画像ファイルに変換して、本体に着脱可能な外部記録メディア70へ記録する。画像ファイルには、画像データの他に、付帯情報が格納される。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the digital still camera 1. The digital camera 1 converts image data of a captured image into an Exif format image file, and records the image file on an
このデジタルスチルカメラの操作系としては、前述の動作モードスイッチ11、メニュー/OKボタン12、ズーム/上下矢印レバー13、左右矢印ボタン14、Back(戻る)ボタン15、表示切替ボタン16、シャッターボタン19、電源スイッチ22と、これらのスイッチ類の操作内容をCPU75に伝えるためのインターフェース部分である操作系制御部74を有している。
The operation system of this digital still camera includes the operation mode switch 11, menu /
光学系としては、フォーカスレンズ20aとズームレンズ20bの他、補正レンズ20cを有している。各々のレンズは、モータとモータドライバからなるフォーカスレンズ駆動部51、ズームレンズ駆動部52、補正レンズ駆動部53によって、ズームレンズ20bとフォーカスレンズ20aは光軸方向に、補正レンズ20cは光軸方向に対して傾きをもった方向に移動可能である。フォーカスレンズ駆動部51はAF処理部62で出力されるフォーカス駆動量データに基づいて、ズームレンズ駆動部52はズーム/上下矢印レバー13の操作量データに基づいて、補正レンズ駆動部53は、予め入力された被写体の移動の向きと被写体速度取得部66で出力される被写体の移動の速さとに基づいて、各々のレンズの移動を制御する。
The optical system includes a
また、絞り54は、モータとモータドライバとからなる絞り駆動部55によって駆動される。この絞り駆動部55は、AE/AWB処理部63で出力される絞り値データに基づいて絞り径の調整を行う。
The
シャッター56は、メカニカルシャッタであり、モータとモータドライバとからなるシャッター駆動部56によって駆動される。シャッター駆動部56は、シャッターボタン19の押下により発生する信号と、AE/AWB処理部63で出力されるシャッター速度データとに応じて、シャッター56の開閉の制御を行う。
The
光学系の後方には、撮影素子であるCCD58を有している。CCD58は、多数の受光素子を2次元的に配列した光電面を有しており、光学系を通過した被写体光がこの光電面に結像し、光電変換される。光電面の前方には、各画素に光を集光するためのマイクロレンズアレイと、R,G,B各色のフイルタが規則的に配列されたカラーフイルタアレイとが配置されている。CCD58は、CCD制御部59から供給される垂直転送クロック及び水平転送クロックに同期して、画素毎に蓄積された電荷を1ラインずつシリアルなアナログ撮影信号として出力する。各画素において電荷を蓄積する時間、すなわち、露出時間は、CCD制御部59から与えられる電子シャッター駆動信号によって決定される。
At the back of the optical system, there is a
CCD58から取り込まれたアナログ撮影信号は、アナログ信号処理部60に入力される。アナログ信号処理部60は、アナログ信号のノイズを除去する相関2重サンプリング回路(CDS)と、アナログ信号のゲインを調節するオートゲインコントローラ(AGC)と、アナログ信号をデジタル信号に変換するA/Dコンバータ(ADC)とからなる。このデジタル信号に変換された画像データは、画素毎にR,G,Bの濃度値を持つCCD−RAWデータである。
The analog photographing signal captured from the
タイミングジェネレータ72は、タイミング信号を発生させるものであり、このタイミング信号を補正レンズ駆動部53、シャッター駆動部57、CCD制御部59、アナログ信号処理部60に供給することにより、シャッターボタン19の操作と、補正レンズ20cの駆動、シャッター56の開閉、CCD58の電荷の取込み、アナログ信号処理部60の処理の同期を取っている。
The timing generator 72 generates a timing signal. By supplying the timing signal to the correction
画像入力コントローラ61は、アナログ信号処理部60から入力されたCCD−RAWデータをフレームメモリ68に書き込む。
The
フレームメモリ68は、画像データに対して後述の各種デジタル画像処理(信号処理)を行う際に使用する作業用メモリであり、例えば、一定周期のバスクロック信号に同期してデータ転送を行うSDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)が使用される。
The
表示制御部71は、フレームメモリ68に格納された画像データをスルー画として液晶モニタ18に表示させるためのものであり、輝度(Y)信号と色(C)信号を一緒にして1つの信号したコンポジット信号に変換して、液晶モニタ18に出力する。スルー画は、撮影モードが選択されている間、所定間隔で撮影される。
The
AF処理部62及びAE/AWB処理部63は、プレ画像に基づいて撮影条件を決定する。このプレ画像とは、シャッターボタン19が半押しされることによって発生する半押し信号を検出したCPU75がCCD58にプレ撮影を実行させた結果、フレームメモリ68に格納された画像データによる画像である。
The
AF処理部62は、プレ画像に基づいて、焦点位置を検出し、フォーカス駆動量データを出力する。焦点位置の検出方式としては、例えば、ピントが合った状態では画像のコントラストが高くなるという特徴を利用して合焦位置を検出するパッシブ方式が考えられる。
The
AE/AWB処理部63は、プレ画像に基づいて、被写体輝度を測定し、絞り値やシャッター速度等を決定し、絞り値データやシャッター速度データを出力するとともに(AE)、撮影時のホワイトバランスを自動調整する(AWB)。
The AE /
画像処理部64は、本画像の画像データに対して、ガンマ補正,シャープネス補正,コントラスト補正などの画質補正処理、CCD−RAWデータを輝度信号であるYデータと、青色色差信号であるCbデータ及び赤色色差信号であるCrデータとからなるYCデータに変換するYC処理を行う。この本画像とは、シャッターボタン19が全押しされることによって実行される本撮影においてCCD58から取り込まれ、アナログ信号処理部60、画像入力コントローラ61経由でフレームメモリに格納された画像データによる画像である。本画像の画素数の上限は、CCD58の画素数によって決定されるが、例えば、ファイン、ノーマルなどの設定により、記録画素数を変更することができる。一方、スルー画やプレ画像の画像数は、本画像よりも少なく、例えば、本画像の1/16程度の画素数で取り込まれる。
The
圧縮/伸長処理部67は、画像処理部64によって補正・変換処理が行われた本画像のデータに対して、例えば、JPEGなどの圧縮形式で圧縮処理を行い、画像ファイルを生成する。この画像ファイルには、Exifフォーマット等に基づいて、付帯情報が格納されたタグが付加される。また、再生モードの場合には、外部記録メディア70から圧縮された画像ファイルが読み出し、伸張処理を行う。伸長後の画像データは液晶モニタ18に出力される。
The compression /
メディア制御部69は、外部記録メディア70にアクセスして画像ファイルの書き込みと読み込みの制御を行う。
The
ぶれ情報取得部65は、流し撮りモードを選択時に、被写体を追尾せずに撮影する試し撮りによって取得された、被写体の像がぶれた画像の画像データに基づいて、被写体の画像中におけるぶれの大きさを表すぶれ情報を算出する。
The blur
被写体速度取得部66は、ぶれ情報取得部65で算出されたぶれ情報とAE/AWB処理部63で決定されたシャッター速度とに基づいて、被写体が画像中を移動する速さを求める。
The subject
CPU75は、動作モードスイッチ11等の操作系やAF処理部62等の各種処理部からの信号に応じてデジタルカメラ1の本体各部を制御する。
The
データバス76は、画像入力コントローラ61、各種処理部62〜67、フレームメモリ68、各種制御部69、71、およびCPU75に接続されており、デジタル画像データ等のやり取りが行われる。
The
以上の構成のデジタルスチルカメラ1を用いて、サーキットを周回するレーシングカーを被写体(以下、このレーシングカーを移動被写体という)として流し撮りを行う場合について、撮影者の操作方法とデジタルスチルカメラ1の処理の流れを詳細に説明する。 Using the digital still camera 1 configured as described above, when performing a panning shot using a racing car that circulates on the circuit as a subject (hereinafter, this racing car is referred to as a moving subject), the operation method of the photographer and the digital still camera 1 The flow of processing will be described in detail.
流し撮りを行う場合には、撮影者は、動作モードスイッチ11を「静止画撮影モード」に合わせる。そして、メニュー/OKボタン12を押下し、撮影モードメニューを表示させる。図4は、液晶モニタ18に表示された撮影モードメニュー画面の一例である。撮影者は、ズーム/上下矢印レバー13を操作して「流し撮り」を選択し、メニュー/OKボタン12を押下して選択内容を確定させる。これにより、CPU75で流し撮り用のプログラムが実行される。図5は、この流し撮り用プログラムによりCPU75で実行される処理の概略フローを示したものである。以下、このフローチャートに基づいて説明する。
When performing panning, the photographer sets the operation mode switch 11 to the “still image shooting mode”. Then, the menu /
まず、撮影者は、移動被写体の移動の向きの入力を行う(#1)。具体的には、ズーム/上下矢印レバー13や左右矢印ボタン14を操作して、液晶モニタ18に表示された、移動被写体の移動の向きを表す矢印のマークの矢印の向きを変え、表示された矢印の向きを移動被写体の移動の向きに合わせる。入力された矢印の向き、すなわち移動被写体の移動の向きは、デジタルスチルカメラ1のメモリ(図示なし)に記憶される。
First, the photographer inputs the direction of movement of the moving subject (# 1). Specifically, by operating the zoom / up / down
次に、液晶モニタ18に「試し撮りを行ってください」というメッセージが表示される(#2)。撮影者は、このメッセージにしたがって、ファインダ17または電子ビューファインダとして機能する液晶モニタ18をのぞきながら、移動被写体を撮影したい位置にデジタルスチルカメラ1のレンズ20を向け、移動被写体が撮影領域の中央を通過するタイミングでシャッターボタン19を半押しする。デジタルスチルカメラ1側では、この半押しによる信号に応じて、プレ画像の撮影が行われ、AF処理部62による焦点位置の検出後、フォーカシングが行われるとともに、AE/AWB処理部63が、被写体輝度を測定して絞り値やシャッター速度等を決定し、さらに、撮影時のホワイトバランスの自動調整を行う。なお、シャッター速度は、流し撮りに適した速度(例えば、1/60秒以下)に設定される。
Next, a message “Please take a test shot” is displayed on the liquid crystal monitor 18 (# 2). In accordance with this message, the photographer points the lens 20 of the digital still camera 1 at a position where the moving subject is desired to be photographed while looking through the
そして、次に移動被写体がプレ画像と同じ撮影領域の中央を通過するタイミングでシャッターボタン19を全押しし、試し撮りの本撮影を行う。
Then, the
デジタルスチルカメラ1側で、シャッターボタン19の全押しを検出すると(#3)、この全押しによる信号に応じて、本画像の撮影が行われ、CCD58、アナログ信号処理部60、画像入力コントローラ61での各処理を経て、試し撮りによる画像(以下、試し撮り画像という)の画像データがフレームメモリ68に格納される(#4)。この本撮影において、シャッターが開いている間(露光時間)も移動被写体は撮影領域内を移動するので、試し撮り画像中では、移動被写体の像はぶれたものとなっている。
When the digital still camera 1 detects the full press of the shutter button 19 (# 3), the main image is taken in accordance with the signal generated by the full press, the
次に、ぶれ情報取得部65がぶれ情報の算出を行う(#5)。図6は、ぶれ情報取得部65の詳細を示すブロック図である。図に示すように、ぶれ情報取得部65は、フレームメモリ68から読み出された試し撮り画像Dに対して縮小処理を行って試し撮り画像Dの縮小画像D0を得る縮小手段65aと、画像Dおよび縮小画像D0を用いて、図7に示す8つの異なる方向毎にエッジを検出するエッジ検出手段65bと、エッジ検出手段65bにより検出されたエッジのうちの、無効なエッジを除去するエッジ絞込手段65cと、エッジ絞込手段65cにより得られたエッジの特徴量Sを取得するエッジ特徴量取得手段65dと、エッジ特徴量Sを用いて、試し撮り画像Dにおけるぶれの大きさ(幅)Lを算出するぶれ情報算出手段65eとからなる。
Next, the shake
エッジ検出手段65bは、まず、縮小画像D0を用いて、図7に示すような8方向毎に、所定の強度以上のエッジを検出し、これらのエッジの座標位置を得る。次にエッジ検出手段65bは、検出された方向毎の各々のエッジの座標位置に基づいて、試し撮り画像Dを用いてこれらのエッジに対して、図8に示すようなエッジプロファイルを作成してエッジ絞込手段65cに出力する。 The edge detection means 65b first detects edges with a predetermined intensity or more in every eight directions as shown in FIG. 7 using the reduced image D0, and obtains the coordinate positions of these edges. Next, the edge detection means 65b creates an edge profile as shown in FIG. 8 for these edges using the trial image D based on the coordinate position of each edge in each detected direction. Output to the edge narrowing means 65c.
エッジ絞込手段65cは、エッジ検出手段65bから出力されてきたエッジのプロファイルに基づいて、複雑なプロファイル形状を有するエッジや、光源を含むエッジ(例えば一定の明度以上のエッジ)などの無効なエッジを除去し、残りのエッジのプロファイルをエッジ特徴量取得手段65dに出力する。
The
エッジ特徴量取得手段65dは、エッジ絞込手段65cから出力されてきたエッジのプロファイルに基づいて、図8に示すようなエッジ幅を各エッジに対して求め、図9に示すようなエッジ幅のヒストグラムを図7に示された8つの方向毎に作成してエッジ幅と共にエッジ特徴量Sとしてぶれ情報算出手段65eに出力する。 The edge feature quantity acquisition means 65d obtains the edge width as shown in FIG. 8 for each edge based on the edge profile output from the edge narrowing means 65c, and obtains the edge width as shown in FIG. A histogram is created for each of the eight directions shown in FIG. 7, and is output to the blur information calculating means 65e as an edge feature amount S together with the edge width.
ぶれ情報算出手段65eは、まず試し撮り画像Dにおけるぶれ方向を求めるために、図7に示す8つの方向のエッジ幅のヒストグラム(以下略してヒストグラムという)に対して、互いに直交する2つの方向を1方向組として各方向組(1−5、2−6、3−7、4−8)のヒストグラムの相関値を求める。なお、相関値は求め方によって様々な種類があり、相関値が大きければ相関が小さい種類と、相関値の大小と相関の大小とが一致する、すなわち相関値が小さければ相関が小さい種類との2種類に大きく分けることができる。本実施形態において、例として、相関値の大小と相関の大小とが一致する種類の相関値を用いる。図10に示すように、画像中にぶれがある場合には、ぶれ方向のヒストグラムと、ぶれ方向と直交する方向のヒストグラムとの相関が小さい(図10(a)参照)のに対して、ぶれと関係ない直交する方向組または画像中にぶれがない(ボケがないまたはピンボケ)場合の直交する方向組では、そのヒストグラムの相関が大きい(図10(b)参照)。ぶれ情報算出手段65eは、このような傾向に着目し、4つの方向組に対して、各組のヒストグラムの相関値を求め、相関が最も小さい方向組の2つの方向を見つけ出す。試し撮り画像Dにぶれがあれば、この2つの方向のうちの1つは、図7に示す8つの方向のうち、最もぶれ方向に近い方向として考えることができる。 First, in order to obtain the blur direction in the test shot image D, the blur information calculation unit 65e uses two directions orthogonal to the histogram of edge widths in eight directions shown in FIG. The correlation value of the histogram of each direction group (1-5, 2-6, 3-7, 4-8) is obtained as one direction group. Note that there are various types of correlation values, depending on how they are obtained.If the correlation value is large, the correlation type is small, and if the correlation value is the same as the correlation level, that is, if the correlation value is small, the correlation type is small. It can be roughly divided into two types. In this embodiment, as an example, a correlation value of a type in which the magnitude of the correlation value matches the magnitude of the correlation is used. As shown in FIG. 10, when there is blurring in the image, the correlation between the blur direction histogram and the histogram in the direction orthogonal to the blur direction is small (see FIG. 10A). The correlation of the histogram is large in the orthogonal direction set not related to or in the orthogonal direction set when there is no blur in the image (no blur or out of focus) (see FIG. 10B). The blur information calculation unit 65e pays attention to such a tendency, obtains the correlation value of the histogram of each group for the four direction groups, and finds two directions of the direction group having the smallest correlation. If there is a blur in the trial shot image D, one of the two directions can be considered as a direction closest to the blur direction among the eight directions shown in FIG.
図10(c)は、ぶれ、ピンボケ、ボケ(ピンボケおよびぶれ)なしの撮影条件で同じ被写体を撮影して得た各々の画像に対して求められた、このぶれの方向におけるエッジ幅のヒストグラムを示している。図10(c)からわかるように、ボケのない通常画像は、最も小さい平均エッジ幅を有し、すなわち、上記において見付け出された2つの方向のうち、平均エッジ幅が大きい方は、最もぶれに近い方向のはずである。 FIG. 10C shows a histogram of edge widths in the direction of blur obtained for each image obtained by shooting the same subject under shooting conditions without blur, blur, and blur (out of focus and blur). Show. As can be seen from FIG. 10 (c), the normal image without blur has the smallest average edge width, that is, of the two directions found above, the one with the largest average edge width is the most blurred. The direction should be close to.
ぶれ情報算出手段65eは、こうして、相関が最も小さい方向組を見付け、この方向組の2つの方向のうち、平均エッジ幅の大きい方をぶれ方向し、このぶれ方向におけるエッジの平均幅をぶれの大きさ(幅)Lとする。 The blur information calculation means 65e thus finds the direction set having the smallest correlation, and blurs the direction having the largest average edge width of the two directions of the direction set, and calculates the average width of the edge in this blur direction. The size (width) is L.
次に、被写体速度取得部66は、ぶれ情報取得部65が算出したぶれの大きさLと、AE/AWB処理部63が算出したシャッター速度とに基づいて、移動被写体の試し撮り画像中における移動の速さを算出する(#6)。具体的には、試し撮り画像では移動被写体の像がその移動方向にぶれているため、移動被写体の移動の向きは前記のぶれ方向と一致することから、そのぶれ方向におけるぶれの大きさL(画素数)をシャッター速度(秒)で除算することにより移動被写体の試し撮り画像中における移動の速さを求める。
Next, the subject
以上の処理により、次の撮影において流し撮りを行うための準備が完了する。ここで、液晶モニタ18には「流し撮りの準備ができました」というメッセージが表示される(#7)。撮影者は、このメッセージにしたがって、デジタルスチルカメラ1のレンズ20を、先の試し撮りと同じ位置に向ける。そして、ファインダ17または電子ビューファインダとして機能する液晶モニタ18をのぞきながら、移動被写体が撮影領域内の所望の位置を通過するタイミングでシャッターボタン19を全押しし、流し撮りの本撮影を行う。
With the above processing, preparation for performing panning is completed in the next shooting. Here, the message “Ready for panning” is displayed on the liquid crystal monitor 18 (# 7). In accordance with this message, the photographer points the lens 20 of the digital still camera 1 at the same position as the previous trial shooting. Then, while looking through the
デジタルスチルカメラ1側で、シャッターボタン19の全押しを検出すると(#8)、最初(ステップ#1)に入力された移動被写体の移動の向きと被写体速度取得部66で算出された移動被写体の速さとに基づいて、補正レンズ駆動部53が、移動被写体の移動を打ち消し、移動被写体の像が画像中で相対的に静止するように、すなわち、移動被写体がCCD58の同じ位置に結像するように、補正レンズ20cを移動させる(#9)。図11は、移動被写体の移動方向と補正レンズ20cの移動方向とを模式的に表した図である。説明の便宜上、フォーカスレンズ20aと、ズームレンズ20bは、1つのレンズとして表してある。図に示すように、移動被写体が位置P1から位置P2に移動するのに伴って、補正レンズ20cを図中の矢印の方向に移動させる。これにより、移動被写体からの光は、補正レンズ20cによって屈折し、移動被写体がCCD58の同じ位置に結像するようにしている。なお、この補正レンズ制御部53による補正レンズ20cの移動速度の制御方式には、補正光学系を移動させることによる公知の手ぶれ補正と同様の方式が利用可能である。
When the digital still camera 1 detects that the
その後、CCD58、アナログ信号処理部60、画像入力コントローラ61での各処理を経て、移動被写体を含む画像のデジタル画像データがフレームメモリ68に格納され、さらに画像処理部64、圧縮/伸長処理部67の各処理を経て、メディア制御部69を経由して外部記録メディア70にこの画像データが格納される(#10)。
Thereafter, through each process in the
以上の手順により、移動被写体の像はぶれず、背景が移動被写体の移動方向と反対向きにぶれた流し撮り画像が得られる。 By the above procedure, a panning image is obtained in which the image of the moving subject is not blurred and the background is blurred in the direction opposite to the moving direction of the moving subject.
このように本発明の実施形態となる流し撮り撮影装置を搭載したデジタルスチルカメラ1を用いれば、移動被写体を追尾せずに通常と同様の方法で撮影して得られたデジタル写真画像に基づいて、ぶれ情報取得部65が画像中の移動被写体のぶれの大きさLを表すぶれ情報を算出し、そのぶれ情報に基づいて、被写体速度取得部66が移動被写体の試し撮り画像中における移動の速さを算出し、予め入力された移動被写体の移動の向きとその移動の速さとに基づいて、補正レンズ駆動部53が、移動被写体の移動による被写体の像のぶれを打ち消すように補正レンズ20cを移動させながら、流し撮りを行うことができる。したがって、流し撮りの際の撮影系の移動量を、試し撮りによる移動被写体の像がぶれたデジタル写真画像に対する画像処理によって求めるようにしたので、移動被写体に対する流し撮りの自動化を、撮影者が面倒な操作や作業を行うことなく、特別なセンサ等の装置を使用せず安価に実現することが可能になる。
As described above, when the digital still camera 1 equipped with the panning photographing apparatus according to the embodiment of the present invention is used, based on the digital photograph image obtained by photographing in the same manner as usual without tracking the moving subject. Then, the blur
なお、本明細書の「課題を解決するための手段」に記載の向き入力手段は、本実施形態におけるズーム/上下矢印レバー13および左右矢印ボタン14に対応し、ぶれ情報取得手段はぶれ情報取得部65、演算手段は被写体速度取得部66に各々対応し、撮影系駆動手段は補正レンズ20cおよび補正レンズ駆動部53に対応する。
Note that the direction input means described in “Means for Solving the Problems” in this specification corresponds to the zoom / up / down
また、撮影系駆動手段として、上記の実施形態の補正レンズ20cおよび補正レンズ駆動部53の代わりに、CCD58とCCD駆動部58’を設けた形態も考えられる。図12は、このようなデジタルスチルカメラ1’の構成を示すブロック図である。図に示すように、デジタルスチルカメラ1’は、図3のデジタルスチルカメラ1から補正レンズ20cおよび補正レンズ駆動部53を取り除き、その代わりに、CCD58とCCD駆動部58’とを設けたものである。CCD駆動部58’は、タイミングジェネレータ72が生成するタイミング信号に応じて、CCD58を移動させる。
As an imaging system driving unit, a configuration in which a
図13は、CCD58とCCD駆動部58’の詳細な構成を示す図である(特開2000−307937号公報参照)。図に示すように、圧電素子を有する圧電アクチュエータ58bは、接合部材58dとCCD58が固定されている基板58aに接着され、もう1つの圧電アクチュエータ58cは、この接合部材58dの一端とデジタルスチルカメラ1’の本体に対して固定的な部分(図示なし)に接着されている。ここで、圧電アクチュエータ58bと58cの変位方向は、CCD58の光電面上にあり、かつ直交するようにしてあるため、CCD58は光電面に平行な任意の方向に移動可能となる。図14は、移動被写体の移動方向とCCD58の移動方向とを模式的に表した図である。説明の便宜上、フォーカスレンズ20aと、ズームレンズ20bは、1つのレンズとして表してある。図に示すように、移動被写体が位置P1から位置P2に移動するのに伴って、圧電アクチュエータ58bと58cに所定の電圧が供給され、CCD58を図中の矢印の方向に移動させ、移動被写体からの光がCCD58の同じ位置に結像するようにしている。
FIG. 13 is a diagram showing a detailed configuration of the
このように、移動被写体の画像中の移動速度に応じて、補正レンズ20cを移動させずにCCD58を移動させるようにした場合、既存のレンズユニットの設計変更をする必要がなくなるだけでなく、補正レンズ20cと補正レンズ駆動部53とを設置するよりも、筐体を小型化することが可能になる。
As described above, when the
1 本発明の実施形態となるデジタルスチルカメラ
1’ 本発明の他の実施形態となるデジタルスチルカメラ
13 ズーム/上下矢印レバー
14 左右矢印ボタン
20c 補正レンズ
53 補正レンズ駆動部
58 CCD
58’ CCD駆動部
65 ぶれ情報取得部
65a 縮小手段
65b エッジ検出手段
65c エッジ絞込手段
65d エッジ特徴量取得手段
65e ぶれ情報算出手段
66 被写体速度取得部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Digital still camera 1 'which becomes embodiment of this invention Digital still
58 '
Claims (6)
該撮影装置の撮影領域内をほぼ一定の速さと向きで反復的に移動する前記被写体を追尾せずに該撮影装置で撮影し、前記被写体の像がぶれた写真画像のデジタル画像データを生成し、
該デジタル画像データに基づいて、前記被写体の前記画像中におけるぶれの大きさを表すぶれ情報を取得し、
該ぶれ情報に基づいて前記被写体が前記画像中を移動する速さを求め、
該速さと予め入力された前記被写体の移動の向きとに応じて、前記被写体が静止画像として撮影されるような速さと向きをもって前記撮影装置の撮影系を移動させながら、前記被写体を撮影することを特徴とする流し撮り方法。 A method of performing a panning shot by a shooting device that tracks and shoots a subject that moves relative to the shooting device,
Photographing the subject repeatedly moving within a photographing region of the photographing device at a substantially constant speed and direction with the photographing device without tracking, and generating digital image data of a photographic image in which the image of the subject is blurred ,
Based on the digital image data, obtain blur information indicating the magnitude of blur in the image of the subject,
Based on the blur information, the speed at which the subject moves in the image is obtained,
The subject is photographed while moving the photographing system of the photographing apparatus at such a speed and direction that the subject is photographed as a still image according to the speed and the direction of movement of the subject input in advance. A panning method characterized by
該撮影装置に対して相対的に移動する被写体の該移動の向きを入力する向き入力手段と、
該撮影装置により前記被写体を追尾せずに撮影された、前記被写体の画像がぶれたデジタル写真画像に基づいて、前記被写体の前記画像中におけるぶれの大きさを表すぶれ情報を取得するぶれ情報取得手段と、
該ぶれ情報に基づいて前記被写体が前記画像中を移動する速さを求める演算手段と、
該速さと前記向き入力手段によって入力された前記被写体の移動の向きとに応じて、前記被写体が静止画像として撮影されるような速さと向きをもって前記撮影装置の撮影系を移動させる撮影系駆動手段とを備えたことを特徴とする流し撮り撮影装置。 A photographing device,
Direction input means for inputting the direction of movement of the subject moving relative to the photographing device;
Blur information acquisition for acquiring blur information indicating the magnitude of blur in the image of the subject based on a digital photographic image in which the image of the subject is blurred, captured without tracking the subject by the imaging device Means,
Computing means for determining the speed at which the subject moves in the image based on the blur information;
An imaging system driving unit that moves the imaging system of the imaging apparatus with a speed and an orientation so that the subject is captured as a still image according to the speed and the moving direction of the subject input by the orientation input unit. A panning photographing device characterized by comprising:
前記撮影系駆動手段が、前記撮影装置の撮影素子を移動させるものであることを特徴とする第2項から第5項のいずれか1項に記載の流し撮り撮影装置。 The photographing device forms an image of a subject on a photographing element;
6. The panning photographing apparatus according to any one of claims 2 to 5, wherein the photographing system driving means moves a photographing element of the photographing apparatus.
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