JP2006203688A - Imaging apparatus and foreign material detecting method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子スチルカメラ等の撮像装置及びその異物検出方法に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus such as an electronic still camera and a foreign object detection method thereof.
従来、レンズ交換可能で、フォーカルプレーンシャッターを用いた電子スチルカメラでは、撮像素子にごみなどの異物が付着しないようにするために、ミラーボックスを密封構造にするというものや、撮像素子上に配置するフィルター(ローパスフルターや赤外カットフィルター)の表面と撮像素子の焦点面をできるだけ離し、異物に焦点が合わないようにするものや、フィルター上の異物を超音波振動で落とすといったものが知られている。 Conventionally, in an electronic still camera with a replaceable lens and using a focal plane shutter, the mirror box has a hermetically sealed structure to prevent dust or other foreign matter from adhering to the image sensor. The surface of the filter (low-pass filter or infrared cut filter) to be separated from the focal plane of the image sensor as much as possible so that it does not focus on the foreign material, or the foreign material on the filter is dropped by ultrasonic vibration ing.
また、複数の異なる画像から、コントラスト等が変化しない画素を異物領域として検出し、撮像素子の清掃時や異物領域を補正するための画像処理に反映させる技術が提案されている(例えば、特許文献1参照。)
しかしながら、上述のように撮像素子に異物が付着しないようにするために、ミラーボックスを密封構造にしても、フォーカルプレーンシャッターから出るシャッターのカス等のメカニカルな機構から発生する異物は防ぐことはできない。また、撮像素子上に配置するフィルター(ローパスフルターや赤外カットフィルター)の表面と撮像素子の焦点面をできるだけ離し、異物に焦点が合わないようにする方法もあるが、フィルターの表面と撮像素子の焦点面を離せば離すほどフォーカルプレーンシャッターにおけるシャッター効率は落ちていく。また、フィルター上の異物を超音波振動で落とすものは、コストが高くつく。また、異物の検出においては、フィルムスキャナーなどで赤外光を用いた異物検出や画像処理などを用いた異物検出があるが、カメラに実装された要素で低コストで、自動で簡単に異物を検出する方法は実現化されてない。 However, even if the mirror box is sealed to prevent foreign matter from adhering to the image sensor as described above, foreign matter generated from a mechanical mechanism such as a debris from the focal plane shutter cannot be prevented. . There is also a method to keep the surface of the filter (low-pass filter or infrared cut filter) placed on the image sensor as far as possible from the focal plane of the image sensor so that the foreign object is not focused. The further away the focal plane, the lower the shutter efficiency of the focal plane shutter. Further, it is expensive to remove foreign matter on the filter by ultrasonic vibration. In foreign matter detection, there are foreign matter detection using infrared light and image processing with film scanners, etc., but it is easy to automatically remove foreign matter at low cost with the elements mounted on the camera. The detection method has not been realized.
また、上記特許文献1に記載の異物検出は、異物検出モード時に実行されるため、通常の撮影モード時には異物の検出ができない。また、撮影者は異物検出モード時にも画像の撮影操作をしなければならないという煩わしさがある。
Further, since the foreign object detection described in
本発明は、上記課題に鑑みてなされ、撮影者の手を煩わすことなく、カメラに実装された既存の要素を用いて簡単に異物の検出ができる技術の提供を目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a technique capable of easily detecting a foreign object using an existing element mounted on a camera without bothering a photographer.
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明の撮像装置は、被写体の光学像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段による被写体撮影を行う通常の撮影時に、撮影画像から異物検出用の比較画像を生成する生成手段と、前記比較画像と前記撮影画像から得られる撮影条件とを関連付けて記録する記録手段と、前記比較画像と前記撮影条件とを用いて前記撮像手段の撮像面に異物が存在するか否かを判定する判定手段とを具備する。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an imaging apparatus according to the present invention includes an imaging unit that captures an optical image of a subject, and foreign object detection from a captured image during normal shooting of the subject by the imaging unit. Generating means for generating the comparison image, recording means for associating and recording the comparison image and the photographing condition obtained from the photographed image, and using the comparison image and the photographing condition on the imaging surface of the imaging means. Determining means for determining whether or not a foreign object exists.
また、本発明の撮像装置の異物検出方法は、被写体の光学像を撮像面に結像させて撮像する撮像装置の異物検出方法であって、被写体撮影を行う通常の撮影時に、撮影画像から異物検出用の比較画像を生成する生成工程と、前記比較画像と前記撮影画像から得られる撮影条件とを関連付けて記録する記録工程と、前記比較画像と前記撮影条件とを用いて前記撮像面に異物が存在するか否かを判定する判定工程とを備える。 The foreign object detection method for an imaging apparatus according to the present invention is a foreign object detection method for an imaging apparatus in which an optical image of a subject is formed on an imaging surface, and the foreign object is detected from a captured image during normal shooting of the subject. A generation process for generating a detection comparison image, a recording process for recording the comparison image and a shooting condition obtained from the captured image in association with each other, and a foreign object on the imaging surface using the comparison image and the shooting condition And a determination step of determining whether or not exists.
また、本発明のプログラムは、被写体の光学像を撮像面に結像させて撮像する撮像装置の異物検出方法を実行するためのプログラムであって、被写体撮影を行う通常の撮影時に、撮影画像から異物検出用の比較画像を生成する生成工程のコードと、前記比較画像と前記撮影画像から得られる撮影条件とを関連付けて記録する記録工程のコードと、前記比較画像と前記撮影条件とを用いて前記撮像面に異物が存在するか否かを判定する判定工程のコードとを備える。 The program of the present invention is a program for executing a foreign object detection method of an image pickup apparatus that forms an optical image of a subject on an image pickup surface and picks up an image. Using a generation process code for generating a comparison image for detecting foreign matter, a recording process code for recording the comparison image and a shooting condition obtained from the captured image, the comparison image, and the shooting condition And a code of a determination step for determining whether or not a foreign substance exists on the imaging surface.
本発明によれば、異物検出のための特別なモード設定や撮影操作を必要とせず、既存の構成を用いて低コストで実現することができる。また、撮影条件等を用いることで異物検出精度も向上する。従って、撮影画像に異物が写り込む不具合を軽減することができる。 According to the present invention, no special mode setting or photographing operation for foreign object detection is required, and it can be realized at low cost using an existing configuration. In addition, the foreign object detection accuracy is improved by using imaging conditions and the like. Therefore, it is possible to reduce the problem that foreign matter appears in the captured image.
以下に、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
尚、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものであり、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。 The embodiment described below is an example as means for realizing the present invention, and should be appropriately modified or changed according to the configuration and various conditions of the apparatus to which the present invention is applied. It is not limited to the embodiment.
[第1の実施形態]
以下に、本発明の特徴である撮影画像とその撮影データを用いた異物検出及びそれを実現するための電子カメラについて説明する。
[First Embodiment]
Hereinafter, a foreign object detection using the photographed image and the photographed data, which is a feature of the present invention, and an electronic camera for realizing it will be described.
<カメラの構成>
図1は、本発明に係る実施形態として適用した電子カメラの概略ブロック図である。
<Camera configuration>
FIG. 1 is a schematic block diagram of an electronic camera applied as an embodiment according to the present invention.
1は交換可能な撮影レンズを搭載するレンズユニットであるが、ズームレンズの場合もある。レンズユニット1はマイクロコンピュータ16と通信し、内部のAF(オートフォーカス)駆動回路1aは、例えばステッピングモータによって構成され、マイクロコンピュータ16の制御によってレンズユニット1内のフォーカスレンズ位置を変位させることにより焦点を合わせる。フォーカス演算に用いるデフォーカス量は、AFセンサー24の出力を用いて演算する。また、レンズユニット1内には絞り駆動回路1bが設けられ、マイクロコンピュータ16の制御によって光学的な絞り値を変化させる。また、マイクロコンピュータ16はレンズユニット1と通信し、現在のズーム位置(焦点距離情報)、現在の離間位置(被写体距離)の情報を取得することが可能である。
2はクイックリターンミラーで、露光の際にマイクロコンピュータ16の指令で不図示のアクチュエーターによりアップダウンされる。また、本ミラー2はAF光学系に光を導くためハーフミラーで構成され、サブミラーも連動する。
A
3はフォーカッシングスクリーンで、撮影者はペンタプリズム4と不図示のファインダー光学系を通して該フォーカシングスクリーンを観察することで、レンズユニット1を通して得た被写体の光学像の焦点や構図の確認が可能となる。
5はフォーカルプレーンシャッターで、マイクロコンピュータ16の制御で撮像素子6の露光時間を自由に制御できる。フォーカルプレーンシャッターは一般的には先幕、後幕から構成され、2枚の幕の間隔で自由な露光時間が制御される。
A
撮像素子6としてはCCDやCMOSセンサー等が用いられ、レンズユニット1を通して撮像素子6上に結像された被写体像を光電変換して電気信号として取り込む。
A CCD, CMOS sensor, or the like is used as the image sensor 6, and a subject image formed on the image sensor 6 through the
クランプ/CDS(相関二重サンプリング)部7やAGC(オートゲインコントロール)部8は、A/D変換前の基本的アナログ処理として、電気信号に変換された画像信号のノイズの低減や信号レベルの調整を行う。また、マイクロコンピュータ16ではクランプレベルやAGC基準レベルの変更も可能である。
The clamp / CDS (correlated double sampling)
A/D変換部9は、上記アナログ処理が施されたアナログ信号である画像信号を、デジタル信号である画像データに変換する。この変換は、設定されたISO感度に応じて行われる。 The A / D conversion unit 9 converts the image signal that is an analog signal subjected to the analog processing into image data that is a digital signal. This conversion is performed according to the set ISO sensitivity.
映像信号処理回路10は、デジタル信号に変換された画像データに対して、フィルター処理、色変換処理、ガンマー/ニー処理を行い、メモリーコントローラ13に出力する。他方、この映像信号処理回路10にはD/A変換回路が内蔵されており、A/D変換部9でデジタル信号に変換された画像データや、メモリーコントローラ13から入力される画像データをアナログ信号に変換し、液晶駆動回路11を通して液晶表示部12に出力することも可能である。これらの映像信号処理回路10による画像処理及び表示処理はマイクロコンピュータ16により切り替えられる。また、マイクロコンピュータ16は、撮影画像のカラーバランス情報をもとにホワイトバランス調整を行う。更に、映像信号処理回路10は、本実施形態の特徴である異物検出用の複数の画像を作成する画像作成処理と、作成された画像同士を比較して異物を検出する異物検出処理を行う。
The video
また、映像信号処理回路10は、マイクロコンピュータ16からの指令により、A/D変換された画像データに対して上記のような画像処理を施さず、後述する撮影条件に関する情報のみを付加して、メモリーコントローラ13を通してバッファーメモリー19に保存することも可能である。また、映像信号処理回路10はJPEGなどの圧縮処理機能も持っており、画像データを圧縮処理してからメモリー14に格納する。
Further, the video
連写モードで撮影する際には、一旦、バッファーメモリー19に撮影された画像データを格納し、後に映像信号処理回路10の負荷状態が画像処理できるレベルであるときに、メモリーコントローラ13を通して未処理の画像データをバッファーメモリー19から読み出し、映像信号処理回路10で画像処理や圧縮処理を施すことにより連写スピードを稼いでいる。なお、連写枚数はバッファーメモリー19の容量に大きく左右される。
When shooting in the continuous shooting mode, image data that has been shot is temporarily stored in the
また、マイクロコンピュータ16は撮影前に設定されたISO感度、画像サイズ、画質に応じた画像サイズの予測値データをもとに、メモリーコントローラ13を通してメモリー14の残容量を検出し、この残容量を画像サイズに基づく画像一枚あたりの容量等で除することにより撮影可能残枚数を演算し、残り何枚の画像が撮影可能であるかを液晶表示部12に表示する。
The
メモリーコントローラ13は、映像信号処理回路10から入力された未処理の画像データをバッファーメモリー19に格納したり、画像処理済みのデジタル画像データをメモリー14に格納したり、逆にバッファーメモリー19やメモリー14から画像データを取り出して映像信号処理回路10に出力する。また、メモリーコントローラ13は、PC等からUSB(Universal Serial Bus)やIEEE1394(Institute of Electrical and Electronics Engineers 1394)等の外部インターフェイス15を介して送られてくる画像データをメモリー14に格納したり、逆にメモリー14に格納されている画像データを外部インターフェイス15を介して出力することが可能である。なお、メモリー14は着脱自在な態様である場合もある。着脱可能なメモリー14としては、コンパクトフラッシュ(登録商標)などのメモリカードなどが考えられる。
The
後述する異物検出用画像は、白と黒で表される2値画像に変換されて、例えばビットマップ(BMP)形式によりメモリー14に保存される。
A foreign object detection image, which will be described later, is converted into a binary image represented by white and black, and stored in the
また、異物検出用画像の元画像の撮影条件に関する情報は、上記異物検出用画像のヘッダー部に付帯情報として関連付けられたり、もしくは、情報保持用のファイルとして、上記異物検出用画像とリンクを有する形で独立に、メモリー14又はバッファーメモリー19に格納される。
Further, the information related to the imaging condition of the original image of the foreign object detection image is associated as supplementary information with the header portion of the foreign object detection image, or has a link with the foreign object detection image as an information holding file. It is stored in the
電源部17は、各ICや駆動系に必要な電力を供給する。
The
操作部材18は、マイクロコンピュータ16に操作状態を伝え、マイクロコンピュータ16はその操作状態の変化に応じて各部を制御する。
The
20a,20bはレリーズ釦であり、操作部材18の入力スイッチである。20aのSW1のみオンの状態はレリーズ釦半押し状態であり、20aのSW1、20bのSW2が共にオンの場合は、レリーズ釦のオン状態で撮影が行われる。
操作部材18には、レリーズ釦20a,20bの他に、ISO設定釦、画像サイズ設定釦、画質設定釦、情報表示釦など不図示のスイッチが接続されており、各スイッチの操作状態が入力される。なお、本実施形態では、異物検出用画像を通常の撮影画像から作成するため、異物検出モードや当該モードに切り替えるためのスイッチなどは設けられていない。
In addition to the
21は液晶駆動回路であり、マイクロコンピュータ16からの表示指令の内容に従って、外部液晶表示部22やファインダー内液晶表示部23を駆動する。また、ファインダー内液晶表示部23には、不図示のLEDなどのバックライトが配置されており、そのLEDも液晶駆動回路21で駆動される。
A liquid
24はAFセンサーでマイクロコンピュータ16にデフォーカス情報を出力し、それに基づいてレンズユニット1を制御し、内部のAFレンズ駆動回路1aを用いて焦点を合わせる。
25はAEセンサーで、ファインダースクリーン上を測光し、レンズユニット1を通した被写体の輝度を測光する。
Reference numeral 25 denotes an AE sensor that measures the light on the viewfinder screen and measures the luminance of the subject through the
また、マイクロコンピュータ16には、方位を検知するセンサー27の出力が入力されている。
In addition, the output of a sensor 27 that detects the direction is input to the
そして、マイクロコンピュータ16には、手ぶれを検知するセンサー26の出力が入力されている。
The
<カメラ動作>
次に、図2のフローチャートを用いて、本実施形態で用いるカメラの全体動作について説明する。なお、以下の各ステップは、特に言及しない限りマイクロコンピュータ16が処理を行う。
<Camera operation>
Next, the overall operation of the camera used in this embodiment will be described using the flowchart of FIG. The following steps are performed by the
S301:処理が開始されると、電源OFFタイマーがタイムアウトしたかどうかの判定を行い、タイムアウトと判定された場合は電源OFFの処理のためにS320に進む。タイムアウトされていない場合はS302に進む。 S301: When the process is started, it is determined whether or not the power-off timer has timed out. If it is determined that the time-out has occurred, the process proceeds to S320 for power-off processing. If not timed out, the process proceeds to S302.
S302:操作部材18に接続されたスイッチによりISO感度、画像サイズ、画質等の各種設定を行う。また、操作部材18を介したスイッチ操作により、カメラの動作モードなどの設定や撮影モード(例えば、連写撮影)等の設定を行う。
S302: Various settings such as ISO sensitivity, image size, image quality, and the like are performed by a switch connected to the
S303:AEセンサー25を用いて被写体の輝度を測定し、適正露出を得るためのシャッター秒時や絞り値を演算する。 S303: The brightness of the subject is measured using the AE sensor 25, and the shutter time and aperture value for obtaining a proper exposure are calculated.
S304:AFセンサー24を用いて被写体のデフォ−カス量を検出し、AF駆動回路1aによりレンズユニット1を合焦位置に駆動する。
S304: The defocus amount of the subject is detected using the
S305:S302で設定した動作モードや撮影モード等の各種設定状態を、外部液晶表示部22やファインダー内液晶表示部23に表示する。また、S303、S304で検出された合焦状態やS303で演算されたシャッター秒時や絞り値を映像信号処理回路10を介して液晶表示部12に表示する。
S305: Various setting states such as the operation mode and photographing mode set in S302 are displayed on the external liquid crystal display unit 22 and the in-viewfinder liquid
S306:操作部材18からの入力操作によりレリーズ釦20a,20bが半押し状態かどうかの判定を行い、20aのみオンの半押し状態の場合はタイマー更新のためにS307に進み、全く押されてない(20aも20bも押されていない状態)ではS301に戻る。
S306: It is determined whether or not the
S307:電源OFFタイマーの更新を行う。 S307: Update the power OFF timer.
S308:レリーズが可能な状態であり、かつ、レリーズ釦20a,20bが完全に押された(20aと20bが同時にオン状態)かどうかの判定を行い、完全に押された状態の場合は画像を撮影するためにS309に進み、押されてない場合はS301に戻る。
S308: It is determined whether or not the release is possible and the
S309:クイックリターンミラー2を制御し、ミラーをアップ状態にすると共に、レンズユニット1に対し、S303で演算された絞り値にレンズの絞りを制御する。
S309: The
S310:フォーカルプレーンシャッター5により、S303で演算されたシャッター時間を制御し、また、撮像素子6で取り込んだ画像信号に対して、クランプ/CDS部7やAGC部8により基本的アナログ処理を行うと共に、A/D変換部9によりアナログ処理が施されたアナログ信号である画像信号をデジタル信号である画像データに変換する。
S310: The
S311:クイックリターンミラー2を制御し、ミラーをダウン状態に戻すとともに、レンズユニット1に対して、レンズの絞りを開放状態に制御する。
S311: The
S312:映像信号処理回路10によりAGC部8に設定されたISO値に対するゲイン値に基づきISO感度を調整してメモリーコントローラ13に画像データを送り、バッファーメモリー19に一時保存する。
S 312: The ISO sensitivity is adjusted based on the gain value for the ISO value set in the
S313:映像信号処理回路10から取得したホワイトバランス情報を基に、適正な色になるように映像信号処理回路10で用いるR,G,Bの各色成分のゲインを演算し、ホワイトバランス調整を行う。
S313: Based on the white balance information acquired from the video
S314:映像信号処理回路10の負荷状態が画像処理できるレベルであるときに、メモリーコントローラ13を通して未処理の画像データをバッファーメモリー19から読み出し、画像処理及び圧縮処理を施した後、メモリー14への保存動作を開始する。連写モード等の場合は、バッファーメモリー19に撮影画像が順次格納されるが、画像処理は停止した状態になることもある。
S314: When the load state of the video
S315:マイクロコンピュータ16は、S302で設定された、ISO感度、画像サイズ、画質に応じた画像サイズの予測値データをもとに、メモリーコントローラ13を通してメモリー14の残容量を検出し、この残容量を画像サイズに基づく画像一枚あたりの容量等で除することにより撮影可能残枚数を演算し、残り何枚の画像が撮影可能であるかを液晶表示部12に表示する。
S315: The
S316:S314で処理された画像信号を液晶駆動回路11に送り、液晶表示部12に表示する。また、S303,S304,S315で決定された撮影情報を液晶駆動回路21に送り、外部液晶表示部22やファインダー内液晶表示部23に表示する。
S316: The image signal processed in S314 is sent to the liquid crystal drive circuit 11 and displayed on the liquid
S317:過去に撮影された画像と比較し、同じ箇所に同じ大きさのある輝度レベル以下のものが存在するか検出し、画面に対する大きさも検出する。 S317: Compared with images taken in the past, it is detected whether there is a luminance level equal to or less than a luminance level at the same location, and the size relative to the screen is also detected.
S318:バッファーメモリー19に格納された未処理の撮影画像も考慮して、メモリー14に記憶可能領域が存在するかどうかの判定を行うことで、次の撮影が可能かどうかを判定し、撮影可能である場合はS301に戻り、撮影可能でない場合に警告表示を出すためにS319に進む。
S318: Taking into consideration the unprocessed captured image stored in the
S319:S318で撮影不可と判定された旨を液晶表示部12に表示する。
S319: A message indicating that it is determined that shooting is not possible in S318 is displayed on the liquid
S320:S301でタイムアウトと判定された場合、電源OFF処理として液晶駆動回路11により液晶表示部12を消灯し、ファインダー内液晶表示部23のバックライトも消灯する。
S320: If it is determined in S301 that the timeout has occurred, the liquid
S321:S314での画像処理及び圧縮処理と画像データのメモリーへの格納が全て終了し、バッファーメモリー19の撮影画像領域が空になるのを待つ。
S321: Wait until the image processing and compression processing in S314 and the storage of the image data in the memory are all finished, and the captured image area of the
S322:電源部17を制御し撮影に必要の無い電源を停止する。
S322: The
<異物検出処理>
先ず、本実施形態の異物検出処理を説明する前に、図4を用いて、本実施形態の前提となっている異物が写り込んだ画像の持つ特徴について説明する。
<Foreign matter detection processing>
First, before describing the foreign object detection process of the present embodiment, the characteristics of an image in which the foreign object, which is the premise of the present embodiment, is described with reference to FIG.
図4(a)は被写体としての山や木や雲がカラーで写り込んだ元画像で、図4(b)は、図4(a)の元画像について、所定の輝度レベルを閾値として、写り込んだ異物4aと被写体である木4bを所定の輝度レベル以下の「1(黒)」、それ以外を「0(白)」に2値化して抽出したものである。
4A is an original image in which mountains, trees, and clouds as subjects are reflected in color, and FIG. 4B is an image of the original image in FIG. 4A with a predetermined luminance level as a threshold. The extracted
また、図4(c)は、図4(a)からフォーカスが変化して被写体の木4bに焦点が合ってない別のカラー画像である元画像(不図示)から、所定の輝度レベル以下の被写体を抽出したものであり、被写体である木4bの網掛け部分はピントがずれた部分を示している。
また、図4(d)は、図4(a)の元画像に対して、ズーミングして被写体が大きく写っている別のカラー画像である元画像(不図示)から、図4(b)と同様に、所定の輝度レベルを閾値として、写り込んだ異物4aと被写体である木4bを所定の輝度レベル以下の「1(黒)」、それ以外を「0(白)」に2値化して抽出したものである。
FIG. 4C shows an original image (not shown) which is another color image whose focus is changed from FIG. 4A and is not focused on the
FIG. 4D shows an original image (not shown), which is another color image in which the subject is zoomed in on the original image in FIG. Similarly, with a predetermined luminance level as a threshold, the captured
更に、図4(e)は、手ブレ等によって被写体の木4bが左右にぶれた別のカラー画像である元画像(不図示)から、所定の輝度レベル以下の被写体を抽出したものであり、被写体である木4bの網掛け部分はブレ部分を示している。
Further, FIG. 4 (e) shows an object having a predetermined luminance level or less extracted from an original image (not shown), which is another color image in which the
ここで、図4(b)と図4(c)〜(e)を比べると、画面左上の異物4aが存在する部分は常に同じであることがわかる。つまり、撮像素子6上の異物は撮像素子の画素に対して常に同一画素上に載っているのに対して、被写体像は撮影条件によって撮像素子上での結像状態が変化するので、撮影条件が異なる2枚以上の画像を比較することにより異物の有無が判定できることになる。また、上記のように2値化した画像を生成する際には、被写体中に写り込んだ異物は黒であることが想定されるので、例えば、黒色の部分を優先的に抽出し、かつ、測距の結果近いと思われる被写体を同時に抽出するようにすれば、輝度情報と測距情報を用いて異物の抽出が可能となる。
Here, when FIG. 4B is compared with FIGS. 4C to 4E, it can be seen that the portion where the
このような特徴を用いて、本実施形態では、図3(b)で説明するように、撮影条件を基に、焦点距離の異なる画像同士や撮影距離、手ぶれ情報などが異なる画像同士を比較して、精度よく異物を検出する。 Using this feature, in this embodiment, as described with reference to FIG. 3B, images having different focal lengths, images having different shooting distances, camera shake information, and the like are compared based on shooting conditions. To detect foreign matter with high accuracy.
ここで、図3(a),(b)のフローチャートを用いて本実施形態の異物検出処理について説明する。 Here, the foreign object detection processing of the present embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
図3(a)は図2のS314での処理の一部に含まれる、通常の撮影画像から異物検出用画像を作成する処理を示すフローであり、図3(b)は図2のS317の異物検出処理を示すフローチャートである。 FIG. 3A is a flow showing a process for creating a foreign object detection image from a normal captured image, which is included in a part of the process in S314 of FIG. 2, and FIG. 3B is a flowchart of S317 of FIG. It is a flowchart which shows a foreign material detection process.
なお、以下に説明する異物検出用の複数の画像を作成する画像作成処理と、画像同士を比較して異物を検出する異物検出処理は、映像信号処理回路10によって、通常の撮影時における撮影画像の画像処理時に実行される。
Note that an image creation process for creating a plurality of foreign object detection images described below and a foreign object detection process for detecting a foreign object by comparing the images are performed by a video
S101:先ず、映像信号処理回路10は、バッファーメモリー19から撮影画像を読み出す。
S102:次に、S101で読み出した撮影画像について、所定の輝度レベル以下を「1(黒)」、それ以外を「0(白)」に2値化することにより、異物検出用画像を作成する。
S 101: First, the video
S102: Next, a foreign object detection image is created by binarizing the photographed image read out in S101 to “1 (black)” below a predetermined luminance level and “0 (white)” otherwise. .
S103:S102で作成された異物検出用画像とその元になった撮影画像の撮影条件とを関連付けてメモリーコントローラ13を通してバッファーメモリー19又はメモリー14に記録する。撮影条件には、レンズユニット1から取得可能な焦点距離情報や被写体距離情報、AV値、TV値、ISO感度、手ぶれ検知センサー26により検知された手ぶれ検出量、或いは方位検知センサー27により検知された撮影方位情報などが含まれる。
S103: The foreign object detection image created in S102 and the shooting condition of the original shot image are associated with each other and recorded in the
次に、図3(a)のフローで記録された異物検出用画像及び撮影条件を用いた異物検出処理について図3(b)のフローチャートを参照して説明する。 Next, a foreign object detection process using the foreign object detection image and the imaging conditions recorded in the flow of FIG. 3A will be described with reference to the flowchart of FIG.
S104:映像信号処理回路10は、S102で記録された異物検出用画像と撮影条件(これらセットが複数個、すでにバッファーメモリー19もしくはメモリー14に蓄積されている。)から、今撮った画像と撮影条件が異なるものを選択して読み出す。
S104: The video
S105:次に、今撮った画像から異物検出用画像を作成して、S104で選択した異物検出用画像と比較する。
S106:ここでは、S105での比較の結果、例えば、異物検出用画像の撮影条件から焦点距離のみ異なるもの、撮影距離のみ異なるもの、あるいは撮影方向のみ異なるものを選択し、今撮った画像と比較して、同じ面積、同じ形、同じ位置の2値化された「1」のエリアがある場合には異物があると判断する。
S105: Next, a foreign object detection image is created from the image taken now, and compared with the foreign object detection image selected in S104.
S106: Here, as a result of the comparison in S105, for example, the one that differs only in the focal length, the one that differs only in the photographing distance, or the one that differs only in the photographing direction is selected from the photographing conditions of the foreign object detection image, and compared with the image taken now If there is a binarized “1” area having the same area, the same shape, and the same position, it is determined that there is a foreign object.
S107:S106で異物ありと判断された場合に液晶表示部12に警告の表示などを行う。
S107: When it is determined that there is a foreign object in S106, a warning is displayed on the liquid
上記実施形態によれば、撮影画像から異物検出用画像を別途作成し蓄積していくので、異物検出のための特別なモード設定や撮影操作を必要とせず、既存の構成を用いて低コストで実現することができる。また、撮影条件等の撮影情報を用いることで異物検出を高精度に行うことができる。 According to the above embodiment, the foreign object detection image is separately created and accumulated from the captured image, so that no special mode setting or photographing operation for detecting the foreign object is required, and the existing configuration is used at low cost. Can be realized. Further, foreign matter detection can be performed with high accuracy by using photographing information such as photographing conditions.
この結果、撮影画像に異物が写り込む不具合を軽減することができる。 As a result, it is possible to reduce the problem of foreign objects appearing in the captured image.
[第2の実施形態]
第1の実施形態では異物検出用画像を用いて異物の検出を行ったが、第2の実施形態では2値化された画像を複数のブロックに分割し、各ブロック内の「1」が連続する画素数(比較画像)をブロックごとに比較することにより異物の検出を行う。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, the foreign object detection is performed using the foreign object detection image. However, in the second embodiment, the binarized image is divided into a plurality of blocks, and “1” in each block is continuous. Foreign matter is detected by comparing the number of pixels to be compared (comparative image) for each block.
図5(a),(c)は、焦点距離のみを変えて撮影された撮影画像について、所定の輝度レベル以下を「1(黒)」、それ以外を「0(白)」に2値化することにより作成された異物検出用画像を示しており、左上に異物が写り込んでいる。 FIGS. 5A and 5C are binarized to “1 (black)” below a predetermined luminance level and “0 (white)” other than a predetermined luminance level for a photographed image taken by changing only the focal length. The foreign object detection image created by doing this is shown, and the foreign object is reflected in the upper left.
本実施形態では、上記撮影条件に関連付けて、図5(b)、(d)に示すように、撮影画像から2値化された1枚の画像を6個のブロックに分割し、各ブロック内の「1」が連続する画素数とブロック位置をバッファーメモリー19に記録する。そして、これらの情報を上記メモリー14ではなく、バッファーメモリー19に格納することで、メモリー14を省略し、同時に異物検出に要する処理速度を上げている。これは、メモリー14が着脱自在なメディアである場合、メディアを交換すると異物検出するために蓄積された情報がなくなってしまうからである。なお、検出精度を上げる場合には、ブロック数をさらに増やすのがよいが、ここでは、説明しやすいように6ブロックに分けた例について説明する。また、上記各ブロック位置と画素数は、上述のように、異物検出用画像データのヘッダー部や情報保持用のファイル内に関連付けられてバッファーメモリー19に格納される。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 5B and 5D, one image binarized from the captured image is divided into 6 blocks in association with the above-described shooting conditions, The number of pixels in which “1” is consecutive and the block position are recorded in the
先ず、各ブロック内の画素値のうち、連続した1(図では黒)の画素数を計数して対応するブロック位置と共にバッファーメモリー19に記録する。本例では、説明の便宜上、1の画素が連続する箇所は、各ブロックに1つしかないが、複数ある場合にはその個数も記録する。そして、撮影条件(本例では、焦点距離)が異なる画像同士について、各ブロックごとの数値を比較し、同じ数値(例えば、5)となるブロックがある場合には、そのブロックに異物がある可能性が高いと判断できる。
First, among the pixel values in each block, the number of consecutive 1 (black in the figure) pixels is counted and recorded in the
図6(a),(b)は第2の実施形態の異物検出処理を示したフローチャートである。なお、以下に説明する異物検出処理は、映像信号処理回路10によって、通常の撮影時における撮影画像の画像処理時に実行される。
FIGS. 6A and 6B are flowcharts showing the foreign object detection process of the second embodiment. The foreign object detection processing described below is executed by the video
S601:映像信号処理回路10は、バッファーメモリー19から撮影画像を読み出す。
S601: The video
S602:S601で読み出した撮影画像について、所定の輝度レベル以下を「1(黒)」、それ以外を「0(白)」に2値化する。 S602: The photographed image read out in S601 is binarized to “1 (black)” below a predetermined luminance level and “0 (white)” otherwise.
S603:映像信号処理回路10は、S602で作成された異物検出用画像を複数のブロックに分割し、各ブロック内の画素値のうち、連続した1(黒)の画素数を計数して対応するブロック位置(座標値)と共にバッファーメモリー19に記録する。
S603: The video
次に、図6(a)のフローで記録された画素数及びブロック位置と撮影条件を用いた異物検出処理について図6(b)のフローチャートを参照して説明する。 Next, a foreign object detection process using the number of pixels and block positions recorded in the flow of FIG. 6A and imaging conditions will be described with reference to the flowchart of FIG.
S604:映像信号処理回路10は、S603で記録された画素数及びブロック位置と撮影条件(これらセットが複数個、すでにバッファーメモリー19に蓄積されている。)から、今撮った画像と撮影条件が異なるものを選択して読み出す。
S604: The video
S605:次に、S604で選択した画素数及びブロック位置と今撮った画像について、ブロックごとの画素数を比較する。 S605: Next, the number of pixels selected in S604 and the block position are compared with the number of pixels for each block of the image just taken.
S606:ここでは、S605での比較の結果、同じ数値となるブロックがある場合には、そのブロックに異物候補があると判断する。 S606: Here, if there is a block having the same numerical value as a result of the comparison in S605, it is determined that there is a foreign object candidate in that block.
S607:S606で異物候補ありと判断された場合に液晶表示部12に警告の表示などを行う。
S607: When it is determined in S606 that there is a foreign object candidate, a warning is displayed on the liquid
上記実施形態によれば、第1の実施形態の効果に加えて、メモリー14を省略でき、同時に検出速度を上げることができる。
According to the above embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the
[第3の実施形態]
第1の実施形態では撮影画像ごとに異物検出用画像を作成し、その異物検出用画像と共に撮影条件を記録していたのに対し、第3の実施形態では、過去に作成された異物検出用画像と撮影条件が同一の場合には新たな異物撮影画像の作成及び記録を行わないことによりメモリーの記録容量を小さくするものである。
[Third Embodiment]
In the first embodiment, a foreign object detection image is created for each photographed image, and the photographing conditions are recorded together with the foreign object detection image. In the third embodiment, a foreign object detection image created in the past is recorded. When the image and shooting conditions are the same, the recording capacity of the memory is reduced by not creating and recording a new foreign object captured image.
図7は第3の実施形態の異物検出用画像を作成する処理を示すフローチャートである。なお、以下に説明する異物検出処理は、映像信号処理回路10によって、通常の撮影時における撮影画像の画像処理時に実行される。
FIG. 7 is a flowchart showing processing for creating a foreign object detection image according to the third embodiment. The foreign object detection processing described below is executed by the video
S701:先ず、映像信号処理回路10は、バッファーメモリー19から撮影画像を読み出す。
S701: First, the video
S702:次に、S701で読み出した撮影画像が映像異物検出用画像を作成するのに有効な画像かどうかを判定する。つまり、現在までに作成及び記録された異物撮影用画像の撮影条件と比較し、例えば、焦点距離が変化していたり、撮影方向が異なっていれば有効なものと判断する。一方、撮影条件が同じ場合は異物検出用としては有効でないと判断する。 S702: Next, it is determined whether or not the captured image read in S701 is an effective image for creating a video foreign object detection image. That is, it is determined that the object is effective if the focal length is changed or the photographing direction is different, for example, by comparing with the photographing conditions of the foreign object photographing images created and recorded so far. On the other hand, if the photographing conditions are the same, it is determined that it is not effective for detecting foreign matter.
S703:次に、S701で有効なものと判断された撮影画像について、所定の輝度レベルを閾値として2値化して異物検出用画像を作成する。 S703: Next, the captured image determined to be effective in S701 is binarized using a predetermined luminance level as a threshold value to create a foreign object detection image.
S704:次に、S703で作成された異物検出用画像と撮影条件を関連付けてバッファーメモリー19又はメモリー14に記録する。
S704: Next, the foreign object detection image created in S703 and the shooting conditions are associated and recorded in the
そして、図3(b)と同様に、S704で記録された撮影条件の異なる異物検出用画像を用いて異物検出処理を実行する。 Then, as in FIG. 3B, the foreign object detection process is executed using the foreign object detection images recorded in S704 with different shooting conditions.
上記実施形態によれば、第1の実施形態の効果に加えて、異なる撮影条件の撮影画像を有効なものとして選択し、異物検出用画像を作成して蓄積していくので、異物検出に有効な異なる撮影条件のもののみを記録することが可能になり、カメラ内の有限なメモリーを有効に使用することができる。 According to the above embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, a captured image with different shooting conditions is selected as an effective one, and a foreign object detection image is created and stored. It is possible to record only those under different shooting conditions, and the finite memory in the camera can be used effectively.
なお、第3の実施形態において、上記異物検出用画像の代わりに、上述した第2の実施形態のブロック位置及び画素数を用いて異物の検出を行ってもよく、この場合には第2の実施形態の効果も付加される。 In the third embodiment, instead of the foreign object detection image, the foreign object may be detected using the block position and the number of pixels of the second embodiment described above. The effects of the embodiment are also added.
[第4の実施形態]
第1の実施形態では撮影ごとに異物検出用画像を作成し、その異物検出用画像と共に撮影条件を記録し、第3の実施形態では撮影条件が同一の場合は新たな異物検出用画像の作成及び記録を行わない態様について説明した。第4の実施形態では、それに加え、異物検出用画像に撮影日時情報を付加し、現在の日時を基準として所定の時間遡った期間を有効期限として管理するものである。
[Fourth Embodiment]
In the first embodiment, a foreign object detection image is created for each shooting, and shooting conditions are recorded together with the foreign object detection image. In the third embodiment, when the shooting conditions are the same, a new foreign object detection image is created. And the aspect which does not record was demonstrated. In the fourth embodiment, in addition to this, shooting date / time information is added to the foreign object detection image, and a period retroactive to a predetermined time with respect to the current date / time is managed as the expiration date.
図8は第4の実施形態の異物検出処理を示すフローチャートである。なお、以下に説明する異物検出処理は、映像信号処理回路10によって、通常の撮影時における撮影画像の画像処理時に実行される。また、本実施形態では、異物検出用画像のメモリーへの記録時に撮影条件に加えてその撮影日時情報が記録されている。
FIG. 8 is a flowchart showing a foreign object detection process according to the fourth embodiment. The foreign object detection processing described below is executed by the video
S801:先ず、映像信号処理回路10はメモリーコントローラ13を通してメモリー14に記録された異物検出用画像と撮影条件(これらセットが複数個、すでにバッファーメモリー19もしくはメモリー14に蓄積されている。)から、今撮った画像と撮影条件が異なるものを選択して読み出す。
S801: First, the video
S802:次に、S801で読み出した異物検出用画像に付加された撮影日時情報が所定の有効期限内(例えば、1週間以内)か否かを判定し、有効期限内であればS803に進み、有効期限を過ぎていればS806に進む。 S802: Next, it is determined whether or not the shooting date and time information added to the foreign object detection image read out in S801 is within a predetermined expiration date (for example, within one week), and if it is within the expiration date, the process proceeds to S803. If the expiration date has passed, the process proceeds to S806.
S803:S801で選択した異物検出用画像と今撮った画像とを比較する。 S803: The foreign object detection image selected in S801 is compared with the image just taken.
S804:ここでは、S803での比較の結果、例えば、異物検出用画像の撮影条件から焦点距離のみ異なるもの、撮影距離のみ異なるもの、あるいは撮影方向のみ異なるものを選択し、今撮った画像と比較して、同じ面積、同じ形、同じ位置の2値化された「1」のエリアがある場合には異物があると判断する。 S804: Here, as a result of the comparison in S803, for example, the one that differs only in focal length, the one that differs only in the photographing distance, or the one that differs only in the photographing direction is selected from the photographing conditions of the foreign object detection image, and compared with the image taken now If there is a binarized “1” area having the same area, the same shape, and the same position, it is determined that there is a foreign object.
S805:S804で異物ありと判断された場合に液晶表示部12に警告の表示などを行う。
S805: When it is determined in S804 that there is a foreign object, a warning is displayed on the liquid
S806:一方、撮影日時が有効期限を過ぎた異物検出用画像は異物検出に不適なものとして、それに関連付けられた撮影条件と共にメモリー14から消去し、S801に戻る。
S806: On the other hand, the foreign object detection image whose photographing date and time has passed the expiration date is deemed unsuitable for foreign object detection, and is erased from the
なお、本実施形態では、異物検出処理時に選択された異物検出用画像について有効期限を判断するものであるが、定期的(一週間ごと)あるいは決められたタイミングで(例えば、電源ON時)にメモリー内の画像について有効期限をチェックするようにしてもよい。 In this embodiment, the expiration date is determined for the foreign object detection image selected at the time of the foreign object detection process, but at regular intervals (every week) or at a determined timing (for example, when the power is turned on). You may make it check an expiration date about the image in memory.
上記実施形態によれば、有効期限内の異物検出用画像を用いることによって、より精度の高い異物検出が可能になる。つまり、異物は増減したり、移動することがあるため、撮影日時が近い画像を異物検出に用いることが望ましい。また、本実施形態では、撮影者が意識することなく通常の撮影画像から異物検出用画像を自動で作成し蓄えるので、ある特定の日時で画像を自動で消去しなければ蓄積される一方であり、異物検出用画像に有効期限を付加するのは有効な手段となる。なお、第4の実施形態において、上記異物検出用画像の代わりに、上述した第2の実施形態のブロック位置及び画素数を用いて異物の検出を行ってもよく、この場合には第2の実施形態の効果も付加される。 According to the embodiment, the foreign object detection with higher accuracy can be performed by using the foreign object detection image within the expiration date. In other words, since foreign matter may increase or decrease or move, it is desirable to use an image with a close photographing date and time for foreign matter detection. In the present embodiment, since the foreign object detection image is automatically created and stored from the normal captured image without the photographer being aware of it, the image is stored unless it is automatically deleted at a specific date and time. It is an effective means to add an expiration date to the foreign object detection image. In the fourth embodiment, instead of the foreign object detection image, the foreign object may be detected using the block position and the number of pixels of the second embodiment described above. The effects of the embodiment are also added.
[他の実施形態]
また、本発明の目的は、前述した実施形態の異物検出機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、磁気テープ、不揮発性のメモリーカード、ROM等を用いることが出来る。
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOS(オペレーティングシステム)などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリーに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
[Other Embodiments]
Another object of the present invention is to supply a storage medium storing a program code of software for realizing the foreign object detection function of the above-described embodiment to a system or apparatus, and a computer (or CPU or MPU) of the system or apparatus. Needless to say, this can also be achieved by reading and executing the program code stored in the storage medium.
In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention.
As a storage medium for supplying the program code, for example, a floppy (registered trademark) disk, hard disk, optical disk, magneto-optical disk, CD-ROM, CD-R, magnetic tape, nonvolatile memory card, ROM or the like is used. I can do it.
Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also an OS (operating system) running on the computer based on an instruction of the program code. It goes without saying that a case where the function of the above-described embodiment is realized by performing part or all of the actual processing and the processing is included.
Further, after the program code read from the storage medium is written in a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function is determined based on the instruction of the program code. It goes without saying that the CPU or the like provided in the expansion board or function expansion unit performs part or all of the actual processing and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
1 レンズユニット
2 クイックリターンミラー
3 ファインダースクリーン
4 ペンタプリズム
5 フォーカルプレーンシャッター
6 撮像素子
7 クランプ/CDS部
8 AGC部
9 A/D変換部
10 映像信号処理回路
11 液晶駆動回路
12 液晶表示部
13 メモリーコントローラ
14 メモリー
15 外部インターフェイス
16 マイクロコンピュータ
17 電源部
18 操作部材
19 バッファーメモリー
20a,20b レリーズ釦
21 液晶駆動回路
22 外部液晶表示部
23 ファインダー内液晶表示部
24 AFセンサー
25 AEセンサー
26 手ぶれ検知センサー
27 方位検知センサー
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記撮像手段による被写体撮影を行う通常の撮影時に、撮影画像から異物検出用の比較画像を生成する生成手段と、
前記比較画像と前記撮影画像から得られる撮影条件とを関連付けて記録する記録手段と、
前記比較画像と前記撮影条件とを用いて前記撮像手段の撮像面に異物が存在するか否かを判定する判定手段とを具備することを特徴とする撮像装置。 Imaging means for capturing an optical image of a subject;
Generating means for generating a comparison image for detecting foreign matter from a photographed image at the time of normal photographing for photographing an object by the imaging means;
A recording unit that records the comparison image and the imaging condition obtained from the captured image in association with each other;
An imaging apparatus comprising: a determination unit that determines whether or not a foreign object exists on an imaging surface of the imaging unit using the comparison image and the imaging condition.
前記判定手段は、前記撮影日時から所定期間内の画像を用いて異物の有無を判定し、
前記所定期間が過ぎた画像及びその撮影条件を記録手段から削除することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 Recording shooting date and time information as a recording condition in a recording means,
The determination means determines the presence or absence of foreign matter using an image within a predetermined period from the shooting date and time,
The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the image after the predetermined period and the photographing condition thereof are deleted from the recording unit.
被写体撮影を行う通常の撮影時に、撮影画像から異物検出用の比較画像を生成する生成工程と、
前記比較画像と前記撮影画像から得られる撮影条件とを関連付けて記録する記録工程と、
前記比較画像と前記撮影条件とを用いて前記撮像面に異物が存在するか否かを判定する判定工程とを備えることを特徴とする異物検出方法。 A foreign matter detection method for an imaging apparatus that images an object by forming an optical image on an imaging surface,
A generation process for generating a comparison image for detecting foreign matter from a captured image during normal shooting for shooting a subject,
A recording step of recording the comparison image and the imaging condition obtained from the captured image in association with each other;
A foreign matter detection method comprising: a determination step of determining whether or not a foreign matter is present on the imaging surface using the comparison image and the imaging condition.
前記判定工程では、前記撮影日時から所定期間内の画像を用いて異物の有無を判定し、前記所定期間が過ぎた画像及びその撮影条件を記録手段から削除することを特徴とする請求項7に記載の異物検出方法。 In the recording step, shooting date / time information is recorded as the shooting condition,
8. The determination step according to claim 7, wherein the presence / absence of a foreign object is determined using an image within a predetermined period from the shooting date and time, and an image that has passed the predetermined period and its shooting conditions are deleted from a recording unit. The foreign matter detection method described.
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