JP2006106489A - 画像処理装置および撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 撮影姿勢などによる手ぶれの問題を回避し、より質の高い画像を撮影することを図る。
【解決手段】 本発明では手ぶれ検出手段に、光電変換素子データより得られる時系列的に並んだ画像データの相関演算より手ぶれの度合いを検出するという手ぶれ信号検出手段もしくは、加速度センサから手ぶれ信号を検出する手ぶれ信号検出手段を用いる。また、手ぶれ信号により求められたリミットシャッタースピードと外光測光手段より求められた外光輝度より適正感度を決定することも本発明の特徴とする。
【選択図】 図１

Description

手ぶれの度合いを検出することにより、手ぶれの影響の無い自然な画像を得ることのできる画像処理装置および撮像装置に関する。

従来の撮像装置では、手ぶれの度合いをレンズの焦点距離より求めていたため、個人差が反映されていなかった。カメラで写真を撮るとき、皆同じ姿勢で撮るとは限らず、特に最近ではデジタルカメラの普及により、顔からカメラを離した状態でモニタを見ながら片手でシャッターを押すという状況も考えられる。こういった場合、手ぶれに個人差があることはもちろんだが、たとえ同じ人が使っても撮った画像が手ぶれしている可能性は高い。
特開２００２−１４８６７０号公報

本発明では光電変換素子データより得られる時系列的に並んだ画像データの相関演算より手ぶれの度合いを検出するという手ぶれ信号検出手段と、加速度センサから手ぶれ信号を検出する手ぶれ信号検出手段を提案する。また、手ぶれ信号により求められたリミットシャッタースピードと外光測光手段より求められた外光輝度より適正感度を決定することも本発明の特徴とする。

これらの手法により、従来の問題点を回避し、より質の高い画像を撮影することができる画像処理装置および撮像装置を提供することを目的とする。

本発明では、光電変換素子からＡ／Ｄ変換して得られる光電変換素子データを画像処理演算することにより出力画像データに変換し、前記出力画像データを記録媒体に記録する画像処理装置において、手ぶれ信号を検出する手ぶれ信号検出手段と、前記検出手段より得られた信号を解析する手段と、外光輝度を得るための外光測光手段と、前記手ぶれ信号検出手段から手ぶれが影響しないリミットシャッタースピードを求めるリミットシャッタースピード決定手段と、前記リミットシャッタースピードと前記外光測光手段により得られる外光輝度を基に適正な感度を決定する感度決定手段を持つことを特徴とする画像処理装置を提供することにより前記課題を解決できた。

上記の手ぶれ信号検出手段は、光電変換素子データより得られる時系列的に並んだ画像データの相関演算より手ぶれ信号を検出することを特徴とし、また、もう一つの手ぶれ信号検出手段は、加速度センサにより手ぶれの度合いを検出することを特徴とするため、従来の撮像装置よりも手ぶれによる失敗を防ぐことが可能となる。

本発明により、光電変換素子からＡ／Ｄ変換して得られる光電変換素子データを画像処理演算することにより出力画像データに変換し、前記出力画像データを記録媒体に記録する撮像装置において、光電変換素子データより得られる時系列的に並んだ画像データの相関演算より手ぶれ信号を検出する第１検出手段と、加速度センサにより手ぶれ信号を検出する第２検出手段により、手ぶれの影響をより考慮した撮影が可能となる。これにより個人差にも対応したリミットシャッタースピードや感度などのパラメータ設定が可能となり、従来の撮像装置より画質の向上が見込まれる。

以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。

本発明の実施例１を以下に説明する。

図１は本発明の撮像装置の簡単なブロック図である。

１０１の撮像部にはレンズ系、絞り、シャッターが含まれ、被写体の像を１０２の光電変換素子面に結像する。光電変換素子上に結像された像は光電変換されてアナログ信号となり、１０３のＡ／Ｄ変換部へと送られ光電変換素子デジタル信号に変換される。１０３のＡ／Ｄ変換部で作成された光電変換素子デジタル信号から１０４のＡＥ処理部で外光輝度値Ｂｖが求まり、これよりＡｖ、Ｔｖ、Ｓｖが求められる。

Ｂｖ＝Ａｖ＋Ｔｖ−Ｓｖ （１）

次に１０５の手ぶれ検出部で手ぶれの信号が求められリミットシャッタースピードが決定される。１０５の手ぶれ検出には、光電変換素子データより得られる時系列的に並んだ画像データの相関演算より手ぶれ信号を検出する方法を用いる。

ここで図２に相関演算より手ぶれ信号を求める場合の具体例を示す。

２０１〜２０４はある時間間隔ａ（ｓｅｃ）で矢印の方向に時系列的に連続した画像の例である。

ここで２０２と２０３の画像に着目してみる。

２０２においてｂ×ｂの範囲の画像データを取り出し、このデータが一致若しくは近似できる部分を２０３の画像データから検索する。この場合２０２と２０３の画像には手ぶれによるズレがｃピクセル発生しているため、この間隔ａのシャッタースピードで撮影すると、画像はｃピクセルのぶれが生じる。そこでぶれ画像と感じないずれの許容ピクセル数をｄピクセルとおき、このｄと時間間隔ａと手ぶれ信号ｃとで手ぶれを生じないリミットシャッタースピードを決定する。ここで画像サイズや撮像装置の機種、用途などに応じてｄは変化する。例えば、縦横１６００×１２００ピクセルの画像での許容はｄ＝１であっても画質的に同レベルで良ければ２２７２×１７０４の画像ではｄ＝１．４２であったり、完全にぶれのない画像を撮影する場合にはｄ＝１でなければ許容できないという違いは出てくる。これらを考慮に入れて以下の（２）式によりリミットシャッタースピードを決定する。

リミットシャッタースピード＝ａ×ｄ／ｃ （２）

このリミットシャッタースピードよりｌｉｍｉｔ Ｔｖが決定する。

ここで図３に、撮像処理からＡＥ処理及び手ぶれ処理を行いＴｖが決定され、再び撮像部にて本露光に入るまでをフローチャートで示す。

まず３０１から始まり、３０２の撮像処理にて光電変換素子データが出力される。

３０３のＡＥ処理にてＢｖ、Ａｖ、Ｔｖ、Ｓｖが求められ、また３０４の手ぶれ処理にてｌｉｍｉｔ Ｔｖが求められる。求められたＴｖとｌｉｍｉｔ Ｔｖを３０５にて比較し、Ｔｖがｌｉｍｉｔ Ｔｖより小さければ、３０６にてＴｖにｌｉｍｉｔ Ｔｖを代入し、その場合（１）式より求められる増加分ΔＳｖを求め感度アップする。式としては以下のようになる。

ΔＳｖ＝Ａｖ＋ｌｉｍｉｔ Ｔｖ−Ｓｖ−Ｂｖ （３）

Ｔｖがｌｉｍｉｔ Ｔｖより大きければ手ぶれしないシャッタースピードなため、３０７にてＡＥ処理から求められたＴｖ、Ｓｖをそのまま用いる。こうして決定されたＴｖ、Ｓｖを用い、３０８で撮像処理を行う。これにより、誰にでも手ぶれしないシャッタースピードでの撮影が可能となる。但し、ｌｉｍｉｔ Ｔｖの値があまりに大きいとＳｖも大きくなりすぎてしまうため、Ｓｖの上限としてｌｉｍｉｔ Ｓｖを設定する。

ｌｉｍｉｔ Ｓｖ≧Ｓｖ （４）

またここでは感度の設定は（１）、（３）式に従い連続的に決める方法をとっているが、感度を段階的に分け（１）、（３）式から求められた値がどのレベルに属するかで感度を決定するといった方法を用いる場合もある。例えば、ＩＳＯ５０、１００、２００、４００‥というような設定の場合、（１）、（３）式からＩＳＯ９５という値が求まったら最終的な感度はＩＳＯ１００とする。

上記のように１０１〜１０６のループにて求められた外光輝度値とリミットシャッタースピードより適正感度が求められた後、１０１の撮像部で本露光を行う。そして１０２のＣＣＤ、１０３のＡ／Ｄ変換部により得られた光電変換素子データは１０７の画像処理部へと送られる。さらに出力画像信号は１０８のフォーマット変換部にてＪＰＥＧフォーマット等へのフォーマット変換が行われ、１０９の画像記録部にて撮像装置内のメモリ、もしくはコンパクトフラッシュ（登録商標）等の外部メモリへと書き込まれる。以上が撮像装置内のデータの簡単な流れである。

本発明の実施例２を以下に説明する。また実施例１と重複する部分は省略する。

図４は本発明の撮像装置の簡単なブロック図である。

４０４のＡＥ処理部で外光輝度値Ｂｖを求め、Ａｖ、Ｔｖ、Ｓｖが決定するまでは実施例１と同じである。

次に４０５の加速度センサ部で手ぶれ信号を求める。加速度センサにより撮像装置の揺れが検出され、その度合いが４０６のリミットシャッター決定部に送られる。ここでｌｉｍｉｔ Ｔｖを求め、また４０４から送られるＴｖにより、最終的なＴｖが決定される。

これにより手ぶれしないシャッタースピードが得られたため、次に撮像部にて処理が行われ、手ぶれしない画像が撮影可能となる。

またこれ以降の流れは実施例１と同じなので省略する。

実施例１の撮像装置のブロック図 手ぶれ検出相関演算の例を示す図 本発明の処理を示すフローチャート 実施例２の撮像装置のブロック図

符号の説明

１０１ 撮像部
１０２ ＣＣＤ
１０３ Ａ／Ｄ変換部
１０４ ＡＥ処理部
１０５ 手ぶれ検出部
１０６ リミットシャッター決定部
１０７ 画像処理部
１０８ フォーマット変換部
１０９ 画像記録部

Claims (6)

1. 光電変換素子からＡ／Ｄ変換して得られる光電変換素子データを画像処理演算することにより出力画像データに変換し、前記出力画像データを記録媒体に記録する画像処理装置において、手ぶれ信号を検出する手ぶれ信号検出手段と、前記検出手段より得られた信号を解析する手段と、外光輝度を得るための外光測光手段と、前記手ぶれ信号検出手段から手ぶれが影響しないリミットシャッタースピードを求めるリミットシャッタースピード決定手段と、前記リミットシャッタースピードと前記外光測光手段により得られる外光輝度を基に適正な感度を決定する感度決定手段を持つことを特徴とする画像処理装置。
2. 請求項１に記載の画像処理装置において、前記手ぶれ信号検出手段は、光電変換素子データより得られる時系列的に並んだ画像データの相関演算より手ぶれの度合いを検出することを特徴とする画像処理装置。
3. 請求項２に記載の画像処理装置において、前記手ぶれ信号検出手段は、光電変換素子データより得られる時系列的にある時間間隔で並んだ画像データを用い、ある時点の画像から任意の範囲を選択し、その画像より時系列的に一つ進んだ画像からその範囲と一致若しくは近似される部分を検索し、そのずれ具合から手ぶれの度合いを検出することを特徴とする画像処理装置。
4. 請求項１に記載の画像処理装置において、前記手ぶれ信号検出手段は、加速度センサにより手ぶれの度合いを検出することを特徴とする画像処理装置。
5. 請求項１に記載の画像処理装置において、前記感度決定手段は、任意の数ｎ個の感度から、リミットシャッタースピードと外光感度を基に前記ｎ個の感度の中から１つの感度を選択する手段を持つことを特徴とする画像処理装置。
6. 請求項1〜５のいずれかに記載の画像処理装置を備えたことを特徴とする撮像装置。